Sensors and Transducers (5) - Flow meter

ဒီတစ်ခါ flow meter တွေအကြောင်း ပြောပြချင်ပါတယ်။ 

(a) Flow meter က အရည် (သို့) အငွေ့ တွေ flow rate ဘယ်လောက် နဲ့ စီးတယ်ဆိုတာ ပြပေးပါတယ်။ 

(b) Flow rate ပြရုံတင်မဟုတ်ပဲ analog တန်ဖိုး တစ်ခု output ထုတ်ပေးရင်တော့ Flow rate transmitter လို့ ပြောနိုင်ပါတယ်။ ဥပမာ (4-20) mA ထုတ်ပေးတာမျိုး။

(c) နောက် Flow rate တစ်ခုရောက်ရင် On/Off ပြောင်းပေးတဲ့ (Digital output) signal ထုတ်ပေးရင်တော့ Flow switch ပေါ့။

Flow rate တိုင်းတဲ့ နည်းပေါ်မူတည်ပြီး flow meter အမျိုးမျိုး ခွဲထားပါတယ်။ အသုံးများတဲ့ နည်းတွေကတော့”

1) Area Displacement (သို့) Positive Displacement Flow meter

2) Inferential Flow meter

3) Variable Area Flow meter (Rotameter)

4) Differential Pressure Flow meter

5) Mass Flow meter (သို့) Inertial Flow meter

6) Area Velocity Flow meter 

7) Vortex Flow meter

စတာတွေ ဖြစ်ပါတယ်။

1) Area Displacement (သို့) Positive Displacement Flow meter 

ဒီအမျိုးအစားမှာ အရည် ပမာဏ တစ်ခု ဖြတ်စီးတဲ့အခါ လည်သွား၊ ရွေ့သွားတဲ့ Mechanical part တစ်ခုခု ပါလေ့ရှိပါတယ်။ အဲဒီ အစိတ်အပိုင်းရဲ့ လည်ပတ်နှုံး /ရွေ့ရှားမှု  အကြိမ်အရေအတွက်ကို တိုင်းတာပြီး အရည်ရဲ့ Flow rate ကို တွက်ချက် ဖေါ်ပြပေးပါတယ်။

ဒီအုပ်စုထဲမှာမှ တည်ဆောက်ပုံပေါ် မူတည်ပြီး ထပ်ခွဲနိုင်ပါသေးတယ်။

a) Rotary Piston Type

   အရည် စီးဝင်တဲ့ လမ်းကြောင်းမှာ ခွက်တစ်ခု ခံထားပြီး အရည်တိုးဝင်လာတာနဲ့ အစိတ် အပိုင်း တစ်ခုက လည်ပြီး အထက်၊ အောက် ရွေ့လျားမှုကို ဖြစ်စေပါတယ်။ တစ်ကြိမ် အတက်အကျ ဖြစ်တိုင်း ခွက်ရဲ့ ပမာဏ အရည်ထုထည် ရွေ့လျားဖြတ်စီးတယ်လို့ သိနိုင်ပါတယ်။ ပိုက်ရဲ့ အပြင်ဘက်မှာ Magnetic Sensor တစ်ခုနဲ့ ခွက်ရွေ့လျားတဲ့ အကြိမ်ရေကို တွက်ပြီး Flow rate ကို သိနိုင်ပါတယ်။ (ပုံကြည့်ပါ)

b) Vane Type

  အညီအမျှပိုင်းထားတဲ့ အကန့်လေးတွေ ပါပြီး အရည်တိုးဝင်လို့ လည်သွားတဲ့ အပေါ်မှာ ထုထည်ကို တွက်ယူပါတယ်။ အပတ်အရေအတွက် တိုင်းတဲ့ Sensor Output ကို မူတည်ပြီး ဖြတ်စီးတဲ့ အရည်ထုထည်ပေါ်ကနေ Flow rate ကို တွက်ထုတ်ပါတယ်။

c) Meshing Rotor (သို့) Lobe Type

   အင်္ဂလိပ် ဂဏန်း 8 ပုံ လည်နိုင်တဲ့ lobe နှစ်ခုပါဝင်ပါတယ်။ အရည် ထုထည်ကို lobe အပတ်ရေကနေ တွက်ထုတ်ပြီး တစ်ဆင့် Flow rate ကို ရစေပါတယ်။

d) Reciprocating Piston Type

   အရည်ရဲ့ တွန်းအားကြောင့် piston တစ်ဘက်ကို ရွေ့သွားစေပါတယ်။ အဲဒီအခါ slide valve နေရာ ရွေ့သွားတဲ့အတွက် အရည် inlet port ဘက်ပြောင်းသွားလို့ piston ပြောင်းပြန် ပြန်ရွေ့စေပါတယ်။ ဒီနည်းနဲ့ piston ရွေ့တဲ့ အရေအတွက်ကို Sensor နဲ့ ဖမ်းပြီး တွက်ထုတ်တဲ့ နည်းပါ။

e) Fluted Spiral Gear Type

    ဒီမီတာမှာ ကြောင်လိမ်ပုံ rotor နှစ်ခုက အချင်းချင်း gear လို ချိတ်ထားပြီး အရည်တွန်းအားနဲ့ လည်စေပါတယ်။ အဲဒီကတစ်ဆင့် counter ကို လည်စေပြီး အရည်ရဲ့ Flow rate ကို တွက်ထုတ်ပေးပါတယ်။ တိကျပြီး ဓာတ်ဆီဆိုင်တွေမှာ သုံးလေ့ ရှိတယ်ဆိုပါတယ်။

f) Nutating Disc Type

   ဒီအမျိုးအစားက Rotary Piston နဲ့ အလုပ် လုပ်ပုံ ဆင်ပါတယ်။ ဒါပေမဲ့ ဒီမှာ ပါဝင်တာက အပြားတစ်ခုက အရည်ရဲ့ စီးအားကြောင့် လှိုင်းပုံ ရွေ့ပြီး လည်သွားအောင် လုပ်ထားပါတယ်။ (ပုံ ကြည့်ပါ) အဲဒီ လည်တဲ့ အပတ်ရေကတစ်ဆင့် Flow rate ကို တွက်ထုတ်ပေးပါတယ်။ 

2) Inferential Flow meter

ဒီအမျိုးအစားမှာ Flow ကို တိုက်ရိုက် မတိုင်းပဲ တစ်ခြား ဂုဏ်သတ္တိတစ်ခုက တစ်ဆင့် ဆက်သွယ်တွက်ချက်ပြီး တိုင်းတာတဲ့ နည်းဖြစ်ပါတယ်။ များသောအားဖြင့် Flow ကြောင့် ဖြစ်လာတဲ့ rotation speed တိုင်းတဲ့နည်း၊ Main Flow Line ကနေ ခွဲထုတ်တဲ့ Shunt Line ကို တိုင်းတဲ့ နည်း စတဲ့ တစ်ဆင့်ခံ တိုင်းတာနည်းတွေသုံးတဲ့ အမျိုးအစားတွေပါ။ ။ ဒီအုပ်စုမှာလည်း တည်ဆောက်ပုံအရ ထပ်ခွဲနိုင်ပါသေးတယ်။

a) Turbine Rotor Type

b) Rotary Vane Type

c) Helical Turbine Type

d) Rotary Shunt Type

အသေးစိတ် မပြောပြတော့ပါဘူး။ ပုံလေးတွေ ကြည့်ပြီး လေ့လာနိုင်ပါတယ်။

3) Variable Area Flow meter (Rotameter)

ဒီအမျိုးအစားမှာ Float type နဲ့ Spring ပါတဲ့ Tapered Plug type ဆိုပြီး နှစ်မျိုး ရှိပါတယ်။ အများစုကတော့ Float type တွေ ဖြစ်ပါတယ်။

Float Type မှာ တစ်ဘက်ရှူးတဲ့ ပြွန်ကို ထောင်ထားပြီး အထဲမှာ plug ထည့်ထားပါတယ်။ အရည် မစီးတဲ့အချိန် plug က gravity နဲ့ အောက်မှာ ကျနေပါမယ်။ အောက်ကနေ စီးဝင်လာတဲ့ အရည်ရဲ့ တွန်းတင်တဲ့ ပမာဏ အပေါ် မူတည်ပြီး Flow rate ကို သိနိုင်ပါတယ်။ Vertical Scale တွေကို ဖတ်ပြီး Flow rate သိနိုင်သလို Plug position ကို sense လုပ်တဲ့ Electronic ပစ္စည်းတွေ တပ်ထားပြီး output ထုတ်ယူနိုင်ပါတယ်။ Float type ဆိုတဲ့အတွက် ထောင်ရက်ပဲ တပ်လို့ ရတယ်ဆိုတဲ့ ကန့်သတ်ချက် ရှိပါတယ်။

Spring နဲ့ တွန်းထားတဲ့ Tapered Plug type မှာတော့ ထောင်ရက်တင်မဟုတ်ပဲ အဆင်ပြေတဲ့ orientation နဲ့ သုံးနိုင်ပါတယ်။ သုံးတဲ့ အရည် အမျိုးအစားပေါ်မူတည်ပြီး Plug design တွေ ကွာခြားမှုရှိပါတယ်။

4) Differential Pressure Flow meter

ဒီအမျိုးအစား Flow meter တွေမှာ Bernoulli’s Equation ကို အခြေခံထားပါတယ်။ တည်ဆောက်ပုံက ပိုက်တစ်နေရာမှာ အတားအဆီး တစ်ခုထားပြီး အဲဒီ ရှေ့နဲ့ နောက်မှာ Pressure တိုင်းပြီး Differential Pressure ကို ရှာပါတယ်။ Bernoulli’s Equation မှာ ပြောထားတာက Flow တစ်ခုမှာ အတားအဆီး ကြောင့် Pressure ကျသွားခဲ့ရင် အဲဒီ Differential Pressure ဟာ  Flow rate နှစ်ထပ်ကိန်း နဲ့ အချိုးညီတယ်လို့ ဆိုပါတယ်။ 

ဒီ Flow meter အုပ်စုမှာလည်း တည်ဆောက်ပုံအရ အမျိုးအစား ထပ်ခွဲနိုင်ပါသေးတယ်။

a) Orifice Plate Type 

   အပေါက်ပါတဲ့ Plate တစ်ခုကို အရည်စီးဆင်းတာကို ခုခံတဲ့ အနေနဲ့ သုံးထားပါတယ်။ Plate ရဲ့ ရှေ့နဲ့ နောက်ဘက်မှာရှိတဲ့ Pressure ခြားနားချက်ပေါ်မူတည်ပြီး တွက်ထုတ်ပါတယ်။

b) Venturi Tube Type

    အရည်စီးဆင်းတဲ့ ပိုက်တစ်နေရာမှာ ကျဉ်းသွားတဲ့ လည်ပင်းနေရာတစ်ခု ထည့်ထားပါတယ်။ အဲဒီ လည်ပင်းနေရာက Pressure နဲ့ အဝင် Pressure ကို နှိုင်းယှဉ်ထားပါတယ်။

c) Flow Nozzle Type

   အတားအဆီး နေရာမှာ နောက်ဘက်ကို လှည့်ထားတဲ့ Nozzle လေး ထည့်ထားပါတယ်။ Pressure အနိမ့်ဆုံးနေရာဖြစ်တဲ့ Nozzle အထွက်နေရာနဲ့ အဝင် Pressure ကို နှိုင်းယှဉ်ထားပါတယ်။ 

d) Pilot Tube Type

    Flow လာတဲ့ဘက်ကို မျက်နှာမူထားတဲ့ Tube ထဲက တက်လာတဲ့ Pressure နဲ့ Main Pipe ရဲ့ Static Pressure ခြားနားချက်ကို မူတည်ပြီး Flow rate တွက်ထုတ်ထားပါတယ်။

5) Mass Flow meter (သို့) Inertial Flow meter

ဒီအမျိုးအစားမှာတော့ ဖြတ်စီးသွားတဲ့ အရည်ရဲ့ ထုထည် (volume) တိုင်းမယ့်အစား အလေးချိန် (mass) ကို တိုင်းပြီး ထုထည်ကို ပြန်တွက်ယူထားကါတယ်။ Density တူတဲ့ အရည်တွေမှာ mass နဲ့ volume က အချိုးတူတာမို့ပါ။ ဒါပေမဲ့ အပူချိန်နဲ့ ဖိအား ပြောင်းလဲရင် အဲဒီ အချိုးက ပြောင်းတတ်တဲ့ အားနည်းချက်တော့ ရှိပါတယ်။ ဒီအုပ်စုမှာ ပါတဲ့ အမျိုးအစာဒတွေကတော့ - 

a) Coriolis Flow meter

    အရည်တစ်ခု ပိုက်ထဲကို ဖြတ်စီးနေတုန်းမှာ rotational force တစ်ခုကို အပြင်ကနေ ထည့်ပေးလိုက်ရင် centrifugal acceleration ကြောင့် အရည်ရဲ့ mass အနည်းအများအလိုက် ထွက်လာတဲ့ vibration ကွာခြားတာကို အခြေခံထားပါတယ်။ Coriolis flow meter မှာတောင် Curved tube နဲ့ Straight Tube ဆိုပြီး နှစ်မျိုး ရှိပါသေးတယ်။

b) Thermal Dispersion Flow meter

    ဒီအမျိုးအစားမှာတော့ အပြင်ကနေ heat source တစ်ခု ထည့်ပေးလိုက်ပြီး စီးဆင်းမှုကြောင့်လျော့သွားမယ့် Differential Temperature ကို တိုင်းထားပါတယ်။ စီးဆင်းမှုများရင် heat loss များမှာ ဖြစ်ပါတယ်။ များသောအားဖြင့် gas flow rate တိုင်းရာမှာ သုံးကြပါတယ်။ ဒီ အမျိုးအစားမှာလည်း immersible type နဲ့ capillary tube type ဆိုပြီး ရှိပါသေးတယ်။ 

စက်ရုံတွေမှာ သုံးတဲ့ Mass Flow Controller (MFC) ဆိုတာ ဒီအမျိုးအစား flow rate တိုင်းတဲ့ စနစ်နဲ့ Electronic control valve ပေါင်းထားတာပါ။

6) Area Velocity Flow meter

ဒီအမျိုးအစား flow meter တွေမှာ အရည်ရဲ့ ရွေ့ရှားမှုကို တိုင်းတာပြီး ပိုက်ရဲ့ အဝဧရိယာနဲ့ ထုထည် တွက်ထုတ်နိုင်ပါတယ်။ အရည်ထဲမှာပါတဲ့ အမှုန်တွေ ပူပေါင်းလေးတွေရဲ့ ရွေ့လျားမှုကို sense လုပ်ဖို့ သုံးတဲ့ နည်းပညာအရ Ultrasonic wave ၊ Optical ၊ Electromagnetic  စတဲ့ နည်းတွေနဲ့ တိုင်းတာပါတယ်။

နောက်တစ်ခု Open Channel လို့ ခေါ်တဲ့ ပိုက်အပြည့် စီးတာမဟုတ်ပဲ ပိုက် တစ်ဝက်တစ်ပြက် (သို့) မြောင်း တစ်ခုမှာ စီးတဲ​့ flow rate တိုင်းတဲ့ စနစ်တွေမှာ အရည်ရဲ့ Velocity အပြင် အရည်ရဲ့ အနက် (depth) ကိုပါ တိုင်းပြီး တွက်ထုတ်ပါတယ်။

7) Vortex Flow meter

အရည်စီးတဲ့ လမ်းကြောင်းမှာ bluff လို့ခေါ်တဲ့ ခုခံမှု ပစ္စည်းတစ်ခုထားလိုက်ရင် ဖြတ်စီးသွားတဲ့ ကြား channel တစ်လျောက်မှာ Vortex လို့ခေါ်တဲ့ ဝဲကတော့ လေးတွေ ဖြစ်သွားပါတယ်။ Vortex အရေအတွက်ဟာ Flow rate နဲ့ အချိုးတူပါတယ်။ ဒါကြောင်​့ Vortex အရေအတွက်ကို တိုင်းပြီး flow rate ကို တွက်ယူပါတယ်။ Vortex တစ်ခု ဖြစ်တိုင်း အရည်ပေါ်က Pressure ပြောင်းလဲမှု ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီတော့ pressure sensor နဲ့ pressure အနည်းအများ ပြောင်းလဲတဲ့ အကြိမ်ရေ တစ်နည်းအားဖြင့် vortex frequency တိုင်းတာပါတယ်။

တခြား အမျိုးအစားတွေလည်း ရှိပါသေးတယ်။အရမ်းများသွားတာမို့ ဒီလောက်ပဲ ပြောပြလိုက်ပါတယ်။ 

Calibration 

Flow meter ကို calibrate လုပ်ချင်ရင် တိကျတဲ့ Standard Flow meter တစ်လုံးနဲ့ ပိုက်တစ်ဆက်ထဲ Series ချိတ် တိုင်းရပါတယ်။  

များသောအားဖြင့် Workshop မှာ ယူပြီး calibrate လုပ်ပါတယ်။ 

အရည်မှာ သုံးတဲ့ flow meter ကို on site မှာပဲ အလွယ် calibrate လုပ်ချင်ရင်တော့ အရည်ကို ဖြတ်စီးစေပြီး container အလွတ်တစ်ခုနဲ့ ခံထားပါ။ အချိန်တစ်ခုမှာ ရတဲ့ထုထည်အပေါ်ကနေ တွက်ထုတ်ပြီး ပြန်တိုက်ကြည့်နိုင်ပါတယ်။ Real time adjustment လုပ်ရတာမဟုတ်တော့ ပိုခက်ခဲပြီး တိကျမှု နည်းပါတယ်။

Adjustment တွေကတော့ များသောအားဖြင့် Zero နဲ့ Span ကို ညှိပေးရတာပါပဲ။ ထုတ်ပေးမယ့် output အမျိုးအစားအလိုက် (ဥပမာ 4-20 mA) တိုင်းထားပြီး အနိမ့်ဆုံးနဲ့  အမြင့်ဆုံး အတွက် တိုင်းတာ calibrate လုပ်ရပါတယ်။

Flow Switch တွေမှာတော့ Set point မှာ trigger output ထွက်မထွက် စစ်ပြီး လိုအပ်သလို ညှိပေးရပါတယ်။

ဝင်းအောင် (ပခုက္ကူ)

၁၅-၁၀-၂၀၁၉

Sensors and Transducers (4) - Speed Transducers

Speed ကိုတိုင္းတဲ့အခါမွာ အေျခခံကေတာ့ အပတ္ေရ (Revolution per minute -RPM) ကို တိုင္းေလ့ရွိပါတယ္။ အပတ္ေရကေနတစ္ဆင့္ တြက္ထုတ္ၿပီးမွ ေရြ႕လ်ားႏိုင္တဲ့ ယဥ္ေတြဆိုယင္ Km/hr တို႔ Mile/hr တို႔ ျပန္ေျပာင္းထုတ္ေပးမွာပါ။ အပတ္ေရ တိုင္းတဲ့ နည္းအမ်ဳိးမ်ိဳးရွိပါတယ္။ အသုံးမ်ားတဲ့ speed transducer ေတြကို  ေအာက္မွာ ခြဲျပထားပါတယ္။ ေရွ႕က Proximity Sensor ေတြအေၾကာင္း ေသခ်ာဖတ္ခဲ့မယ္ဆိုယင္ ဒီမွာ ျပန္သုံးထားတာ ေတြ႕ရပါလိမ့္မယ္။ 

(က) Optical Encoder

တိုင္းခ်င္တဲ့ အင္ဂ်င္နဲ႔ ဆက္ထားတဲ့ ဘီးတစ္ခုခုမွာ အေပါက္ ဒါမွမဟုတ္ ၾကားေလးေတြပါယင္ အလင္းသုံးတဲ့ Proximity Sensor တစ္မ်ဳိးမ်ဳိး ( Through Beam / Retro-reflective) သုံးၿပီး တိုင္းပါတယ္။ On/Off signal ေတြ ဆက္တိုက္ထြက္ေနတာကို pulse counter နဲ႔ ဖတ္ယူတဲ့ နည္းပါ။ နမူနာၾကည့္ခ်င္ယင္ Ball Type Computer mouse အေဟာင္းေတြကို ဖြင့္ၾကည့္ယင္ ေတြ႕ရပါလိမ့္မယ္။ ဖတ္လို႔ရတဲ့ Pulse အေရအတြက္ကို RPM ျပန္ေျပာင္းၿပီး Analog signal ထုတ္ေပးမွာပါ။ 

Portable techometer တစ္ခ်ဳိ႕မွာလည္း ဒီနည္း နဲ႔သုံးတာရွိပါတယ္။ လည္ေနတဲ့ Shaft ဒါမွမဟုတ္ wheel ကို reflector sticker ေလးတစ္ခု ကပ္ထားၿပီး retro-reflective နည္းနဲ႔ တိုင္းပါတယ္။ ဒီမွာေတာ့ တစ္ပတ္မွာ pulse တစ္ႀကိမ္ဘဲ ထြက္မွာဆိုေတာ့ pulse အေရအတြက္ဟာ RPM ပါဘဲ။

(ခ) Magnetic Pickup

Fly wheel ဒါမွမဟုတ္ လည္ေနတဲ့ ေခြးသြားစိတ္ အနားမွာ Inductive Proximity Sensor (Magnetic Pickup) ထားၿပီး သတၱဳပစၥည္း ရွိတာနဲ႔ မရွိတာကို On/ Off pulse ေတြကေန တိုင္းယူပါတယ္။ Pulse အေရအတြက္ကို တစ္ပတ္မွာရွိတဲ့ ေခြးသြားစိတ္ အေရအတြက္နဲ႔ စားလိုက္ယင္ အပတ္ေရ ရမွာပါ။ အဲဒီကေန တြက္ထုတ္ၿပီး RPM တန္ဘိုး analog signal ထုတ္ေပးပါတယ္။ မ်ားေသာအားျဖင့္ Engine rpm တိုင္းတဲ့ ေနရာေတြမွာ သုံးပါတယ္။

Sensor ေကာင္းမေကာင္း သိခ်င္ယင္ေတာ့ စက္လည္ေနတုန္းမွာ Signal နဲ႔ (-) ၾကားထဲမွာ AC frequency တိုင္းၾကည့္ယင္ Hz တန္ဘိုးတစ္ခုထြက္ရပါမယ္။ Engine speed အတင္အခ်လုပ္ၾကည့္လို႔ frequency တန္ဘိုး ေျပာင္းယင္ Sensor ေကာင္းပါတယ္။

(ဂ) Tachometer/ Tachogenerator

Tachometer (သို႔) Tachogenerator ကို gear နဲ႔ခ်ိတ္ၿပီး စက္လည္တဲ့အခါ လိုက္လည္ေစပါတယ္။ Tachometer မွာ AC နဲ႔ DC ႏွစ္မ်ဳိးရွိပါတယ္။ 

- AC အမ်ဳိးအစား ရဲ႕ output signal က frequency  ျဖစ္ၿပီး လည္တဲ့ အပတ္ေရ အနည္းအမ်ားအလိုက္ frequency အနည္း အမ်ား ေျပာင္းပါတယ္။ 

- DC အမ်ဳိးအစားမွာေတာ့ output signal က Voltage ပါ။ လည္တဲ့ အပတ္ေရ အနည္းအမ်ားေပၚ မူတည္ၿပီး voltage ေျပာင္းပါတယ္။

တစ္ခ်ဳိ႕ ေမာ္တာေတြမွာ build-in tachogenerator ထည့္ထားၿပီး ေမာ္တာ အပတ္ေရကို feedback ျပန္ေပးတာမ်ဳိးလည္း ရွိပါတယ္။ 

(ဃ) Radar Doppler 

ဒီဟာကေတာ့ အပတ္ေရ (RPM) ကို တိုင္းတာ မဟုတ္ပါဘူး။ အလ်ားလိုက္ ေရြ႕လ်ားမႈ (linear motion) ကိုတိုင္းပါတယ္။ Radar signal ထုတ္ၿပီး echo signal ကို ျပန္ဖမ္းပါတယ္။ အရာဝတၳဳတစ္ခုရဲ႕ မူလတည္ေနရာနဲ႔ ေနာက္တစ္ခါ ေတြ႕ရတဲ့ ေနရာ ကြာျခားခ်က္ေပၚမူတည္ၿပီး speed ကို တြက္ထုတ္ေပးတာပါ။ လမ္းျပပုလိပ္ေတြ ကိုင္တဲ့ ကား overspeed ဖမ္းတဲ့ ပစၥည္းေတြ၊ speed camera ေတြက ဒီအမ်ဳိးအစားပါ။

ေနာက္ပိုင္း တိုးတက္လာတဲ့ ယာဥ္အျမန္နႈံး တိုင္းတဲ့ စံနစ္မွာေတာ့ image processing နဲ႔ Computer သုံးၿပီး တိုင္းတာေတြ ရွိပါတယ္။

(င) Electromagnetic Speed Log

ဒီနည္းကိုေတာ့ သေဘၤာေတြမွာ သုံးေလ့ရွိပါတယ္။ Sensor ထိပ္မွာ Electromagnetic field တစ္ခု ထုတ္လႊင့္ထားၿပီး အဲဒီ field ထဲမွာ conductor တစ္ခု (ဒီမွာေတာ့ ေရ ေပါ့) ျဖတ္သြားယင္ induced voltage တစ္ခု ထြက္ပါတယ္။ ျဖတ္သြားတဲ့ ေရရဲ႕ အျမန္နႈံးေပၚမူတည္ၿပီး voltage ေျပာင္းလဲသြားတာကို အေျခခံၿပီး တိုင္းပါတယ္။ ဒါလည္း linear motion ကိုတိုင္းတာပါဘဲ။

အခုေျပာခဲ့တဲ့ speed transducer ေတြက analog signal အေနနဲ႔ တန္ဘိုး တစ္ခု ထုတ္ေပးေနပါတယ္။ အဲဒါကိုမွ speed relay ဒါမွမဟုတ္ controller သုံးၿပီး သတ္မွတ္ထားတဲ့ speed မွာ Digital signal output ထုတ္ေပးပါတယ္။ Engine run signal တို႔ overspeed signal တို႔ကို အဲဒီက ထုတ္ေပးပါတယ္။

ဒီေလာက္ဆိုယင္ Speed Sensor အေၾကာင္း အၾကမ္းဖ်င္း ရေလာက္ပါၿပီ။

[Unicode]

Speed ကိုတိုင်းတဲ့အခါမှာ အခြေခံကတော့ အပတ်ရေ (Revolution per minute -RPM) ကို တိုင်းလေ့ရှိပါတယ်။ အပတ်ရေကနေတစ်ဆင့် တွက်ထုတ်ပြီးမှ ရွေ့လျားနိုင်တဲ့ ယဉ်တွေဆိုယင် Km/hr တို့ Mile/hr တို့ ပြန်ပြောင်းထုတ်ပေးမှာပါ။ အပတ်ရေ တိုင်းတဲ့ နည်းအမျိုးမျိုးရှိပါတယ်။ အသုံးများတဲ့ speed transducer တွေကို  အောက်မှာ ခွဲပြထားပါတယ်။ ရှေ့က Proximity Sensor တွေအကြောင်း သေချာဖတ်ခဲ့မယ်ဆိုယင် ဒီမှာ ပြန်သုံးထားတာ တွေ့ရပါလိမ့်မယ်။ 

(က) Optical Encoder

တိုင်းချင်တဲ့ အင်ဂျင်နဲ့ ဆက်ထားတဲ့ ဘီးတစ်ခုခုမှာ အပေါက် ဒါမှမဟုတ် ကြားလေးတွေပါယင် အလင်းသုံးတဲ့ Proximity Sensor တစ်မျိုးမျိုး ( Through Beam / Retro-reflective) သုံးပြီး တိုင်းပါတယ်။ On/Off signal တွေ ဆက်တိုက်ထွက်နေတာကို pulse counter နဲ့ ဖတ်ယူတဲ့ နည်းပါ။ နမူနာကြည့်ချင်ယင် Ball Type Computer mouse အဟောင်းတွေကို ဖွင့်ကြည့်ယင် တွေ့ရပါလိမ့်မယ်။ ဖတ်လို့ရတဲ့ Pulse အရေအတွက်ကို RPM ပြန်ပြောင်းပြီး Analog signal ထုတ်ပေးမှာပါ။ 

Portable techometer တစ်ချို့မှာလည်း ဒီနည်း နဲ့သုံးတာရှိပါတယ်။ လည်နေတဲ့ Shaft ဒါမှမဟုတ် wheel ကို reflector sticker လေးတစ်ခု ကပ်ထားပြီး retro-reflective နည်းနဲ့ တိုင်းပါတယ်။ ဒီမှာတော့ တစ်ပတ်မှာ pulse တစ်ကြိမ်ဘဲ ထွက်မှာဆိုတော့ pulse အရေအတွက်ဟာ RPM ပါဘဲ။

(ခ) Magnetic Pickup

Fly wheel ဒါမှမဟုတ် လည်နေတဲ့ ခွေးသွားစိတ် အနားမှာ Inductive Proximity Sensor (Magnetic Pickup) ထားပြီး သတ္တုပစ္စည်း ရှိတာနဲ့ မရှိတာကို On/ Off pulse တွေကနေ တိုင်းယူပါတယ်။ Pulse အရေအတွက်ကို တစ်ပတ်မှာရှိတဲ့ ခွေးသွားစိတ် အရေအတွက်နဲ့ စားလိုက်ယင် အပတ်ရေ ရမှာပါ။ အဲဒီကနေ တွက်ထုတ်ပြီး RPM တန်ဘိုး analog signal ထုတ်ပေးပါတယ်။ များသောအားဖြင့် Engine rpm တိုင်းတဲ့ နေရာတွေမှာ သုံးပါတယ်။

Sensor ကောင်းမကောင်း သိချင်ယင်တော့ စက်လည်နေတုန်းမှာ Signal နဲ့ (-) ကြားထဲမှာ AC frequency တိုင်းကြည့်ယင် Hz တန်ဘိုးတစ်ခုထွက်ရပါမယ်။ Engine speed အတင်အချလုပ်ကြည့်လို့ frequency တန်ဘိုး ပြောင်းယင် Sensor ကောင်းပါတယ်။

(ဂ) Tachometer/ Tachogenerator

Tachometer (သို့) Tachogenerator ကို gear နဲ့ချိတ်ပြီး စက်လည်တဲ့အခါ လိုက်လည်စေပါတယ်။ Tachometer မှာ AC နဲ့ DC နှစ်မျိုးရှိပါတယ်။ 

- AC အမျိုးအစား ရဲ့ output signal က frequency  ဖြစ်ပြီး လည်တဲ့ အပတ်ရေ အနည်းအများအလိုက် frequency အနည်း အများ ပြောင်းပါတယ်။ 

- DC အမျိုးအစားမှာတော့ output signal က Voltage ပါ။ လည်တဲ့ အပတ်ရေ အနည်းအများပေါ် မူတည်ပြီး voltage ပြောင်းပါတယ်။

တစ်ချို့ မော်တာတွေမှာ build-in tachogenerator ထည့်ထားပြီး မော်တာ အပတ်ရေကို feedback ပြန်ပေးတာမျိုးလည်း ရှိပါတယ်။ 

(ဃ) Radar Doppler 

ဒီဟာကတော့ အပတ်ရေ (RPM) ကို တိုင်းတာ မဟုတ်ပါဘူး။ အလျားလိုက် ရွေ့လျားမှု (linear motion) ကိုတိုင်းပါတယ်။ Radar signal ထုတ်ပြီး echo signal ကို ပြန်ဖမ်းပါတယ်။ အရာဝတ္ထုတစ်ခုရဲ့ မူလတည်နေရာနဲ့ နောက်တစ်ခါ တွေ့ရတဲ့ နေရာ ကွာခြားချက်ပေါ်မူတည်ပြီး speed ကို တွက်ထုတ်ပေးတာပါ။ လမ်းပြပုလိပ်တွေ ကိုင်တဲ့ ကား overspeed ဖမ်းတဲ့ ပစ္စည်းတွေ၊ speed camera တွေက ဒီအမျိုးအစားပါ။

နောက်ပိုင်း တိုးတက်လာတဲ့ ယာဉ်အမြန်နှုံး တိုင်းတဲ့ စံနစ်မှာတော့ image processing နဲ့ Computer သုံးပြီး တိုင်းတာတွေ ရှိပါတယ်။

(င) Electromagnetic Speed Log

ဒီနည်းကိုတော့ သင်္ဘောတွေမှာ သုံးလေ့ရှိပါတယ်။ Sensor ထိပ်မှာ Electromagnetic field တစ်ခု ထုတ်လွှင့်ထားပြီး အဲဒီ field ထဲမှာ conductor တစ်ခု (ဒီမှာတော့ ရေ ပေါ့) ဖြတ်သွားယင် induced voltage တစ်ခု ထွက်ပါတယ်။ ဖြတ်သွားတဲ့ ရေရဲ့ အမြန်နှုံးပေါ်မူတည်ပြီး voltage ပြောင်းလဲသွားတာကို အခြေခံပြီး တိုင်းပါတယ်။ ဒါလည်း linear motion ကိုတိုင်းတာပါဘဲ။

အခုပြောခဲ့တဲ့ speed transducer တွေက analog signal အနေနဲ့ တန်ဘိုး တစ်ခု ထုတ်ပေးနေပါတယ်။ အဲဒါကိုမှ speed relay ဒါမှမဟုတ် controller သုံးပြီး သတ်မှတ်ထားတဲ့ speed မှာ Digital signal output ထုတ်ပေးပါတယ်။ Engine run signal တို့ overspeed signal တို့ကို အဲဒီက ထုတ်ပေးပါတယ်။

ဒီလောက်ဆိုယင် Speed Sensor အကြောင်း အကြမ်းဖျင်း ရလောက်ပါပြီ။

Sensors and Transducers (3) - Limit Switches and Proximity Sensors

[Zawgyi]

ေရြ႕ေနတဲ့ စက္ အစိတ္အပိုင္းတစ္ခု၊ ပစၥည္းတစ္ခု သတ္မွတ္တဲ့ ေနရာ ေရာက္၊ မေရာက္ သိဖို႔ရာ Limit switch ျဖစ္ေစ၊ Proximity Sensor ျဖစ္ေစ တစ္ခုခုနဲ႔ အာ႐ုံခံပါတယ္။ 

(က) Limit Switch

Limit switch ေတြကေတာ့ ရွင္းပါတယ္။  

ေရြ႕ႏိုင္တဲ့ arm, stopper အစရွိတာေတြက Limit switch ေပၚမွာရွိတဲ့ ေမာင္းတံ၊ ဘီးလုံး အစရွိတဲ့ အစိတ္အပိုင္းတစ္ခုခုကို Mechanical နည္းနဲ႔ တိုက္႐ိုက္ထိေတြ႕ၿပီး micro-switch ကို ဖြင့္၊ ပိတ္ လုပ္ေပးပါတယ္။ Micro-switch ကို ဖိေပးတဲ့ lever ကေတာ့ ပုံစံအမ်ဳိးမ်ဳိး ရွိပါတယ္။ Limit switch ေတြက အ႐ိုးရွင္းဆုံး ျဖစ္ေပမဲ့ ျပႆနာလည္း အမ်ားဆုံးေပးတတ္ပါတယ္။ Mechanical arm, stopper ေတြရဲ႕ ဖိတာတြန္းတာ အၿမဲခံရေတာ့ ေနရာေရြ႕တာ၊ မထိတာ ျဖစ္တတ္ပါတယ္။ ဒီ Micro Switch ေတြမွာ Spring ရယ္ ေရြ႕လ်ားႏိုင္တဲ့ contact ရယ္ ပါဝင္ပါတယ္။

ေနာက္ Switch တစ္မ်ဳိးကေတာ့ Mercury Switch ပါ။ အလုံပိတ္ ဖန္ဗူးထဲမွာ ထည့္ထားတဲ့ ျပဒါး (mercury) က contact ႏွစ္ခုကို ဖြင့္ပိတ္လုပ္ေပးတာပါ။ Mercury က အရည္ျဖစ္တဲ့အတြက္ switch အတည့္အေစာင္း ေျပာင္းတဲ့အေပၚမွာ မူတည္လို႔ ေရြ႕သြားၿပီး ဖြင့္ပိတ္လုပ္ေပးပါတယ္။ တစ္ခ်ဳိ႕ကေတာ့ Piston နဲ႔ mercury level အတက္အက် ေျပာင္းၿပီး ဖြင့္၊ပိတ္ေပးတာလည္း ရွိပါတယ္။ Tilt sensor ေတြ၊ တစ္ခ်ဳိ႕ ဝန္ခ်ီစက္ေတြမွာ ေစာင္းတာ၊ ေမွာက္တာ သတိေပးတဲ့ ေနရာေတြမွာ သုံးပါတယ္။

(ခ) Proximity Sensor အမ်ဳိးမ်ဳိး

Proximity Sensor / Proximity Switch ေတြကေတာ့ အာ႐ုံခံမယ့္၊ တိုင္းမယ့္ အရာဝတၳဳဟာ Sensor ကို မထိဘဲ အနီးအနား အကြာအေဝးတစ္ခု ေရာက္တာနဲ႔ switch လုပ္ေပးပါတယ္။ အဲဒါအျပင္ Proximity Sensor ရဲ႕ နည္းပညာကို Speed Sensor, Level Sensor, Flow Sensor စတဲ့ တစ္ျခား Sensor ေတြမွာလည္း ထည့္သုံးတာမို႔ နားလည္ထားသင့္ပါတယ္။ အေရးႀကီးပါတယ္။ ေနာက္ပိုင္း အဲဒီ Sensor ေတြအေၾကာင္း ေျပာေတာ့ ေတြ႕လာပါလိမ့္မယ္။ Proximity Sensor အမ်ဳိးမ်ဳိးရွိသလို တိုင္းတာႏိုင္တဲ့ ပစၥည္း အမ်ဳိးအစားလည္းကြာပါတယ္။ ေအာက္မွာ အမ်ဳိးအစား ခြဲျပထားပါတယ္။ ပုံေတြထဲမွာ ဇယားနဲ႔ ယွဥ္ျပထားတာလည္း ဖတ္ၾကည့္ႏိုင္ပါတယ္။

(1) Inductive Proximity Sensor

Sensor ထိပ္မွာ inductor coil နဲ႔ electromagnetic field တစ္ခုထုတ္လႊင့္ေပးေနၿပီး သတၱဳပစၥည္းတစ္ခုခု အနားကပ္လာယင္ အဲဒီပစၥည္းမွာ Eddie current ျဖတ္စီးသြားတဲ့အတြက္ Sensor မွာ အေျပာင္းအလဲျဖစ္သြားတဲ့အေပၚ မူတည္ၿပီး အာ႐ုံခံပါတယ္။ သတၱဳပစၥည္းေတြကိုဘဲ အာ႐ုံခံႏိုင္ပါတယ္။ သံကိုေရာ၊ သံမဟုတ္တဲ့ သတၱဳေတြကိုေရာ အာ႐ုံခံ ႏိုင္ပါတယ္။ တစ္ခ်ဳိ႕ Speed Sensor အျဖစ္သုံးတဲ့ Magnetic Pick Up (MPU) ေတြမွာ သုံးပါတယ္။

(2) Capacitive Proximity Sensor

ဒီ Sensor မ်ဳိးမွာေတာ့ capacitor plate ႏွစ္ခုပါၿပီး electrostatic field တစ္ခုထုတ္ေပးေနပါတယ္။ အရာဝတၳဳတစ္ခု Sensor ေရွ႕ေရာက္လာယင္ Capacitance တန္ဘိုး ေျပာင္းသြားတာကို အေျခခံၿပီး အာ႐ုံခံပါတယ္။ သတၱဳပစၥည္းတင္မကဘဲ သတၱဳမဟုတ္တဲ့ ပစၥည္းေတြနဲ႔ အရည္ေတြကိုပါ အာ႐ုံခံႏိုင္ပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ တစ္ခ်ဳိ႕ level Sensor ေတြမွာလည္း သုံးပါတယ္။

(3) Magnetic Proximity Sensor 

ဒီ Sensor မ်ဳိးမွာေတာ့ သံလိုက္ပစၥည္းကို အာ႐ုံခံတာပါ။ အသုံးျပဳထားတဲ့ နည္းပညာအရ ဒီလို ထပ္ခြဲႏိုင္ပါတယ္။

  3.1) Hall Effect Proximity Sensor 

  Magnetic field နဲ႔ နီးလာယင္ Sensor ထဲက Hall effect ေၾကာင့္ ေျပာင္းသြားတဲ့ Voltage ေပၚ အေျခခံၿပီး သုံးထားတာပါ။ အေသးစိတ္ မေရးေတာ့ပါဘူး။

  3.2) Wiegand Effect Proximity Sensor 

  အထူးစီမံ ထုတ္လုပ္ထားတဲ့ Wiegand wire လို႔ ေခၚတဲ့ သတၱဳႀကိဳး တစ္မ်ဳိးမွာ အျပင္ကမာၿပီး အတြင္းက ေပ်ာ့ပါတယ္။ အဲဒီ Wiegand wire နားကို သံလိုက္ ျဖတ္သြားတဲ့အခါ အျပင္နဲ႔ အတြင္း တုႏ္ုျ့ပန္မႈမတူလို႔ ေျပာင္းလဲတဲ့ အေျပာင္းက voltage တစ္ခု ထြက္လာေစပါတယ္။ အဲဒီသဘာဝကို အေျခခံၿပီး အာ႐ုံခံတာပါ။ 

  3.3) Reed Switch

  အလုံပိတ္ ဖန္ႁပြန္ထဲမွာ ထည့္ထားတဲ့ သံျပား switch ေလးေတြပါ။ သံလိုက္ အနားေရာက္လာယင္ switch on/off လုပ္ေပးပါတယ္။ Float switch အမ်ားစုမွာ သုံးပါတယ္။

(4) Photoelectric Proximity Sensor

အလင္းေရာင္ source (Sender) နဲ႔ receiver sensor ႏွစ္ပိုင္း ပါ ပါတယ္။ သုံးတဲ့ေပၚမူတည္လို႔ အဲဒီႏွစ္ပိုင္းက သီးျခားပစၥည္းတစ္ခုစီ ဒါမွမဟုတ္ တစ္ေပါင္းထဲ ရွိတတ္ပါတယ္။ ေအာက္မွာ ထပ္ေျပာပါဦးမယ္။ အလင္း source အေနနဲ႔ Infrared, Visible Red, Laser တစ္မ်ဳိးမ်ဳိး သုံးၾကပါတယ္။

(5) Ultrasonic Proximity Sensor

ဒီမွာေတာ့ အသံလႈိင္း ultrasonic source (Sender) နဲ႔ receiver sensor ႏွစ္ပိုင္း ပါ ပါတယ္။ သုံးတဲ့ေပၚမူတည္လို႔ အဲဒီႏွစ္ပိုင္းက သီးျခားပစၥည္းတစ္ခုစီ ဒါမွမဟုတ္ တစ္ေပါင္းထဲ ရွိတတ္ပါတယ္။

ဒီ Photoelectric နဲ႔ Ultrasonic Sensor ေတြမွာ သုံးတဲ့ နည္း ၃ နည္းရွိပါတယ္။ 

(i) Through Beam Type 

Sender နဲ႔ receiver အကြာအေဝးတစ္ခုမွာထားၿပီး မ်က္ႏွာခ်င္းဆိုင္ ခ်ိန္ထားရပါတယ္။ ဝတၳဳ တစ္ခုခုက ၾကားထဲမွာ ျဖတ္သြားယင္ signal ျပတ္သြားၿပီး detect လုပ္ပါတယ္။

(ii) Retro-reflective Type

Sender နဲ႔ Receiver က တစ္ဘက္ထဲမွာရွိပါတယ္။ တစ္ျခား တစ္ဘက္မွာ Reflector တစ္ခုက (အလင္း၊ အသံလႈိင္း) ျပန္ေပးရပါတယ္။ ဝတၳဳက Sensor နဲ႔ Reflector ၾကားထဲက ျဖတ္သြားတာမ်ဳိး detect လုပ္ပါတယ္။

(iii) Diffuse Type

Retro-reflective Type နဲ႔ ဆင္ပါတယ္။ Sender နဲ႔ Receiver က တစ္ဘက္ထဲမွာပါ။ သူက reflector မပါေတာ့ပါဘူး။ ဒီေတာ့ receiver က ပုံမွန္အခ်ိန္မွာ signal မရပါဘူး။ ဝတၳဳတစ္ခု အနားေရာက္လာမွ အဲဒီ ဝတၱဳရဲ႕ reflection signal ကို detect လုပ္တာပါ။ ဥပမာ အိမ္သာေတြမွာ အလိုအေလ်ာက္ ေရဆြဲခ်တဲ့ စံနစ္မ်ဳိး၊ လက္ေဆး basin မွာ auto ေရပန္းထြက္တာမ်ဳိးေတြမွာ သုံးပါတယ္။

(ဂ) ႀကိဳးဆက္ျခင္း

Proximity Sensor နဲ႔ Switch အမ်ားစုက digital, binary signal ျဖစ္တဲ့ on/off လုပ္ေပးတာပါ။  Limit switch နဲ႔ reed switch ေတြကေတာ့ ရွင္းပါတယ္ Normally Open (NO)/ Normally Close (NC) မမွားေအာင္ ဆက္ယင္ ရပါတယ္။ 

Proximity Sensor ေတြမွာ ႀကိဳး ၃ ေခ်ာင္း(သို႔) ၄ ေခ်ာင္းပါလာယင္ ဂ႐ုစိုက္ရပါမယ္။ PNP လား၊ NPN လား၊ NO လား၊ NC လား ခြဲသိဖို႔ လိုပါၿပီ။ Sensor ရဲ႕ Spec ကို ေသခ်ာဖတ္ၾကည့္ရပါမယ္။

PNP တို႔ NPN တို႔ ဆိုတာ ဘာေျပာတာလဲဆိုေတာ့ Sensor ရဲ႕ အထဲမွာ တည္ေဆာက္ထားတဲ့ transistor အမ်ဳိးအစားကို ေျပာတာပါ။ PNP အမ်ဳိးအစားမွာ signal output ႀကိဳးက (+) ထြက္ပါတယ္။ သုံးမယ့္ load ကို signal ႀကိဳးနဲ႔ (-) ၾကားထဲမွာ ထားရပါတယ္။ NPN အမ်ဳိးအစားမွာေတာ့ signal output ႀကိဳးက (-) ထြက္ပါတယ္။ သုံးမယ့္ load ကို signal ႀကိဳးနဲ႔ (+) ၾကားထဲမွာ ထားရပါတယ္။

ရႈပ္မွာစိုးလို႔ ႀကိဳးအေရာင္နဲ႔ ခြဲၿပီး ဥပမာေလးနဲ႔ ထပ္ေျပာပါမယ္။ အမ်ားအားျဖင့္ အညိဳက (+) ျဖစ္ၿပီး အျပာက (-)၊ အနက္က signal ႀကိဳးပါ။ ဥပမာ (၁) - Power ေပးထားတဲ့ PNP Sensor (NO) အမ်ဳိးအစားရဲ႕ ပုံမွန္အေျခအေနမွာ အျပာနဲ႔ အနက္ကို တိုင္းၾကည့္ယင္ Voltage မျပပါဘူး။ သူအာ႐ုံခံႏိုင္တဲ့ ပစၥည္းတစ္ခု Sensor အနား ကပ္လာယင္ အနက္နဲ႔ အျပာၾကားမွာ 24V ထြက္လာမွာ ျဖစ္ပါတယ္။ (အမ်ားစုက 24V supply သုံးၾကတာမို႔ပါ။)

ဥပမာ(၂) - NPN Sensor (NO) အမ်ဳိးအစားရဲ႕ ပုံမွန္ အေျခအေနမွာ အညိဳႀကိဳးနဲ႔ အနက္ၾကားမွာ Voltage မရွိပါဘူး။ သူအာ႐ုံခံႏိ္ုင္တဲ့ ပစၥည္းတစ္ခု အနားေရာက္လာယင္ အညိဳနဲ႔ အနက္ၾကားမွာ 24V ထြက္လာပါမယ္။

ႀကိဳး ၄ ေခ်ာင္းပါတဲ့ Sensor ေတြမွာေတာ့ NO နဲ႔ NC output ႏွစ္ခု ေပးထားပါတယ္။ အျဖဴေရာင္ signal ႀကိဳးက NC ျဖစ္ေလ့ရွိၿပီး အနက္ေရာင္ signal ႀကိဳးက NO output ေပးတတ္ပါတယ္။ ဒါလည္း PNP / NPN ခြဲၾကည့္ဖို႔ မေမ့နဲ႔ဦးေနာ္။

(ဃ) စမ္းသပ္ စစ္ေဆးျခင္း

အမ်ားစု ေမးၾကတဲ့ ေမးခြန္းက Sensor ေကာင္း၊ မေကာင္း ဘယ္လို စစ္မလဲ ဆိုတာပါ။ Limit switch နဲ႔ reed switch ေတြကိုေတာ့ power မရွိဘဲ passive စမ္းၾကည့္လို႔ရပါတယ္။ အထြက္ႀကိဳး ႏွစ္စကို Continuity တိုင္းထားၿပီး switch on/off ကစားေပးတာ၊ reed switch ဆိုယင္ magnet တစ္ခုနဲ႔ ထိေပး၊ ခြာေပး လုပ္ၿပီး output ေျပာင္း၊ မေျပာင္း စမ္းၾကည့္နိုင္ပါတယ္။ 

က်န္တဲ့ Proximity Sensor ေတြကိုေတာ့ power ေပးၿပီး စမ္းရပါမယ္။ Output signal ႀကိဳးကို တိုင္းထားၿပီး Sensor detect လုပ္ႏိုင္မယ့္ ပစၥည္းတစ္ခုကို Sensor နဲ႔ ကပ္ေပး၊ ခြာေပးလို႔ signal ေျပာင္းတယ္ဆိုယင္ ေကာင္းတယ္ေပါ့။

ေအာက္ကပုံထဲမွာ Sensor အမ်ဳိးအစားေပၚမူတည္ၿပီး sense လုပ္ႏိုင္တဲ့ ပစၥည္း အမ်ဳိးအစား၊ အကြာအေဝး range ၊ switch လုပ္ေပးႏိုင္တဲ့ အျမန္နႈံး စတဲ့ အခ်က္ေတြ နႈိင္းယွဥ္ျပထားပါတယ္။

[Unicode]

ရွေ့နေတဲ့ စက် အစိတ်အပိုင်းတစ်ခု၊ ပစ္စည်းတစ်ခု သတ်မှတ်တဲ့ နေရာ ရောက်၊ မရောက် သိဖို့ရာ Limit switch ဖြစ်စေ၊ Proximity Sensor ဖြစ်စေ တစ်ခုခုနဲ့ အာရုံခံပါတယ်။ 

(က) Limit Switch

Limit switch တွေကတော့ ရှင်းပါတယ်။  

ရွေ့နိုင်တဲ့ arm, stopper အစရှိတာတွေက Limit switch ပေါ်မှာရှိတဲ့ မောင်းတံ၊ ဘီးလုံး အစရှိတဲ့ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုခုကို Mechanical နည်းနဲ့ တိုက်ရိုက်ထိတွေ့ပြီး micro-switch ကို ဖွင့်၊ ပိတ် လုပ်ပေးပါတယ်။ Micro-switch ကို ဖိပေးတဲ့ lever ကတော့ ပုံစံအမျိုးမျိုး ရှိပါတယ်။ Limit switch တွေက အရိုးရှင်းဆုံး ဖြစ်ပေမဲ့ ပြဿနာလည်း အများဆုံးပေးတတ်ပါတယ်။ Mechanical arm, stopper တွေရဲ့ ဖိတာတွန်းတာ အမြဲခံရတော့ နေရာရွေ့တာ၊ မထိတာ ဖြစ်တတ်ပါတယ်။ ဒီ Micro Switch တွေမှာ Spring ရယ် ရွေ့လျားနိုင်တဲ့ contact ရယ် ပါဝင်ပါတယ်။

နောက် Switch တစ်မျိုးကတော့ Mercury Switch ပါ။ အလုံပိတ် ဖန်ဗူးထဲမှာ ထည့်ထားတဲ့ ပြဒါး (mercury) က contact နှစ်ခုကို ဖွင့်ပိတ်လုပ်ပေးတာပါ။ Mercury က အရည်ဖြစ်တဲ့အတွက် switch အတည့်အစောင်း ပြောင်းတဲ့အပေါ်မှာ မူတည်လို့ ရွေ့သွားပြီး ဖွင့်ပိတ်လုပ်ပေးပါတယ်။ တစ်ချို့ကတော့ Piston နဲ့ mercury level အတက်အကျ ပြောင်းပြီး ဖွင့်၊ပိတ်ပေးတာလည်း ရှိပါတယ်။ Tilt sensor တွေ၊ တစ်ချို့ ဝန်ချီစက်တွေမှာ စောင်းတာ၊ မှောက်တာ သတိပေးတဲ့ နေရာတွေမှာ သုံးပါတယ်။

(ခ) Proximity Sensor အမျိုးမျိုး

Proximity Sensor / Proximity Switch တွေကတော့ အာရုံခံမယ့်၊ တိုင်းမယ့် အရာဝတ္ထုဟာ Sensor ကို မထိဘဲ အနီးအနား အကွာအဝေးတစ်ခု ရောက်တာနဲ့ switch လုပ်ပေးပါတယ်။ အဲဒါအပြင် Proximity Sensor ရဲ့ နည်းပညာကို Speed Sensor, Level Sensor, Flow Sensor စတဲ့ တစ်ခြား Sensor တွေမှာလည်း ထည့်သုံးတာမို့ နားလည်ထားသင့်ပါတယ်။ အရေးကြီးပါတယ်။ နောက်ပိုင်း အဲဒီ Sensor တွေအကြောင်း ပြောတော့ တွေ့လာပါလိမ့်မယ်။ Proximity Sensor အမျိုးမျိုးရှိသလို တိုင်းတာနိုင်တဲ့ ပစ္စည်း အမျိုးအစားလည်းကွာပါတယ်။ အောက်မှာ အမျိုးအစား ခွဲပြထားပါတယ်။ ပုံတွေထဲမှာ ဇယားနဲ့ ယှဉ်ပြထားတာလည်း ဖတ်ကြည့်နိုင်ပါတယ်။

(1) Inductive Proximity Sensor

Sensor ထိပ်မှာ inductor coil နဲ့ electromagnetic field တစ်ခုထုတ်လွှင့်ပေးနေပြီး သတ္တုပစ္စည်းတစ်ခုခု အနားကပ်လာယင် အဲဒီပစ္စည်းမှာ Eddie current ဖြတ်စီးသွားတဲ့အတွက် Sensor မှာ အပြောင်းအလဲဖြစ်သွားတဲ့အပေါ် မူတည်ပြီး အာရုံခံပါတယ်။ သတ္တုပစ္စည်းတွေကိုဘဲ အာရုံခံနိုင်ပါတယ်။ သံကိုရော၊ သံမဟုတ်တဲ့ သတ္တုတွေကိုရော အာရုံခံ နိုင်ပါတယ်။ တစ်ချို့ Speed Sensor အဖြစ်သုံးတဲ့ Magnetic Pick Up (MPU) တွေမှာ သုံးပါတယ်။

(2) Capacitive Proximity Sensor

ဒီ Sensor မျိုးမှာတော့ capacitor plate နှစ်ခုပါပြီး electrostatic field တစ်ခုထုတ်ပေးနေပါတယ်။ အရာဝတ္ထုတစ်ခု Sensor ရှေ့ရောက်လာယင် Capacitance တန်ဘိုး ပြောင်းသွားတာကို အခြေခံပြီး အာရုံခံပါတယ်။ သတ္တုပစ္စည်းတင်မကဘဲ သတ္တုမဟုတ်တဲ့ ပစ္စည်းတွေနဲ့ အရည်တွေကိုပါ အာရုံခံနိုင်ပါတယ်။ ဒါကြောင့် တစ်ချို့ level Sensor တွေမှာလည်း သုံးပါတယ်။

(3) Magnetic Proximity Sensor 

ဒီ Sensor မျိုးမှာတော့ သံလိုက်ပစ္စည်းကို အာရုံခံတာပါ။ အသုံးပြုထားတဲ့ နည်းပညာအရ ဒီလို ထပ်ခွဲနိုင်ပါတယ်။

  3.1) Hall Effect Proximity Sensor 

  Magnetic field နဲ့ နီးလာယင် Sensor ထဲက Hall effect ကြောင့် ပြောင်းသွားတဲ့ Voltage ပေါ် အခြေခံပြီး သုံးထားတာပါ။ အသေးစိတ် မရေးတော့ပါဘူး။

  3.2) Wiegand Effect Proximity Sensor 

  အထူးစီမံ ထုတ်လုပ်ထားတဲ့ Wiegand wire လို့ ခေါ်တဲ့ သတ္တုကြိုး တစ်မျိုးမှာ အပြင်ကမာပြီး အတွင်းက ပျော့ပါတယ်။ အဲဒီ Wiegand wire နားကို သံလိုက် ဖြတ်သွားတဲ့အခါ အပြင်နဲ့ အတွင်း တုန်ုြ့ပန်မှုမတူလို့ ပြောင်းလဲတဲ့ အပြောင်းက voltage တစ်ခု ထွက်လာစေပါတယ်။ အဲဒီသဘာဝကို အခြေခံပြီး အာရုံခံတာပါ။ 

  3.3) Reed Switch

  အလုံပိတ် ဖန်ပြွန်ထဲမှာ ထည့်ထားတဲ့ သံပြား switch လေးတွေပါ။ သံလိုက် အနားရောက်လာယင် switch on/off လုပ်ပေးပါတယ်။ Float switch အများစုမှာ သုံးပါတယ်။

(4) Photoelectric Proximity Sensor

အလင်းရောင် source (Sender) နဲ့ receiver sensor နှစ်ပိုင်း ပါ ပါတယ်။ သုံးတဲ့ပေါ်မူတည်လို့ အဲဒီနှစ်ပိုင်းက သီးခြားပစ္စည်းတစ်ခုစီ ဒါမှမဟုတ် တစ်ပေါင်းထဲ ရှိတတ်ပါတယ်။ အောက်မှာ ထပ်ပြောပါဦးမယ်။ အလင်း source အနေနဲ့ Infrared, Visible Red, Laser တစ်မျိုးမျိုး သုံးကြပါတယ်။

(5) Ultrasonic Proximity Sensor

ဒီမှာတော့ အသံလှိုင်း ultrasonic source (Sender) နဲ့ receiver sensor နှစ်ပိုင်း ပါ ပါတယ်။ သုံးတဲ့ပေါ်မူတည်လို့ အဲဒီနှစ်ပိုင်းက သီးခြားပစ္စည်းတစ်ခုစီ ဒါမှမဟုတ် တစ်ပေါင်းထဲ ရှိတတ်ပါတယ်။

ဒီ Photoelectric နဲ့ Ultrasonic Sensor တွေမှာ သုံးတဲ့ နည်း ၃ နည်းရှိပါတယ်။ 

(i) Through Beam Type 

Sender နဲ့ receiver အကွာအဝေးတစ်ခုမှာထားပြီး မျက်နှာချင်းဆိုင် ချိန်ထားရပါတယ်။ ဝတ္ထု တစ်ခုခုက ကြားထဲမှာ ဖြတ်သွားယင် signal ပြတ်သွားပြီး detect လုပ်ပါတယ်။

(ii) Retro-reflective Type

Sender နဲ့ Receiver က တစ်ဘက်ထဲမှာရှိပါတယ်။ တစ်ခြား တစ်ဘက်မှာ Reflector တစ်ခုက (အလင်း၊ အသံလှိုင်း) ပြန်ပေးရပါတယ်။ ဝတ္ထုက Sensor နဲ့ Reflector ကြားထဲက ဖြတ်သွားတာမျိုး detect လုပ်ပါတယ်။

(iii) Diffuse Type

Retro-reflective Type နဲ့ ဆင်ပါတယ်။ Sender နဲ့ Receiver က တစ်ဘက်ထဲမှာပါ။ သူက reflector မပါတော့ပါဘူး။ ဒီတော့ receiver က ပုံမှန်အချိန်မှာ signal မရပါဘူး။ ဝတ္ထုတစ်ခု အနားရောက်လာမှ အဲဒီ ဝတ္တုရဲ့ reflection signal ကို detect လုပ်တာပါ။ ဥပမာ အိမ်သာတွေမှာ အလိုအလျောက် ရေဆွဲချတဲ့ စံနစ်မျိုး၊ လက်ဆေး basin မှာ auto ရေပန်းထွက်တာမျိုးတွေမှာ သုံးပါတယ်။

(ဂ) ကြိုးဆက်ခြင်း

Proximity Sensor နဲ့ Switch အများစုက digital, binary signal ဖြစ်တဲ့ on/off လုပ်ပေးတာပါ။  Limit switch နဲ့ reed switch တွေကတော့ ရှင်းပါတယ် Normally Open (NO)/ Normally Close (NC) မမှားအောင် ဆက်ယင် ရပါတယ်။ 

Proximity Sensor တွေမှာ ကြိုး ၃ ချောင်း(သို့) ၄ ချောင်းပါလာယင် ဂရုစိုက်ရပါမယ်။ PNP လား၊ NPN လား၊ NO လား၊ NC လား ခွဲသိဖို့ လိုပါပြီ။ Sensor ရဲ့ Spec ကို သေချာဖတ်ကြည့်ရပါမယ်။

PNP တို့ NPN တို့ ဆိုတာ ဘာပြောတာလဲဆိုတော့ Sensor ရဲ့ အထဲမှာ တည်ဆောက်ထားတဲ့ transistor အမျိုးအစားကို ပြောတာပါ။ PNP အမျိုးအစားမှာ signal output ကြိုးက (+) ထွက်ပါတယ်။ သုံးမယ့် load ကို signal ကြိုးနဲ့ (-) ကြားထဲမှာ ထားရပါတယ်။ NPN အမျိုးအစားမှာတော့ signal output ကြိုးက (-) ထွက်ပါတယ်။ သုံးမယ့် load ကို signal ကြိုးနဲ့ (+) ကြားထဲမှာ ထားရပါတယ်။

ရှုပ်မှာစိုးလို့ ကြိုးအရောင်နဲ့ ခွဲပြီး ဥပမာလေးနဲ့ ထပ်ပြောပါမယ်။ အများအားဖြင့် အညိုက (+) ဖြစ်ပြီး အပြာက (-)၊ အနက်က signal ကြိုးပါ။ ဥပမာ (၁) - Power ပေးထားတဲ့ PNP Sensor (NO) အမျိုးအစားရဲ့ ပုံမှန်အခြေအနေမှာ အပြာနဲ့ အနက်ကို တိုင်းကြည့်ယင် Voltage မပြပါဘူး။ သူအာရုံခံနိုင်တဲ့ ပစ္စည်းတစ်ခု Sensor အနား ကပ်လာယင် အနက်နဲ့ အပြာကြားမှာ 24V ထွက်လာမှာ ဖြစ်ပါတယ်။ (အများစုက 24V supply သုံးကြတာမို့ပါ။)

ဥပမာ(၂) - NPN Sensor (NO) အမျိုးအစားရဲ့ ပုံမှန် အခြေအနေမှာ အညိုကြိုးနဲ့ အနက်ကြားမှာ Voltage မရှိပါဘူး။ သူအာရုံခံနိ်ုင်တဲ့ ပစ္စည်းတစ်ခု အနားရောက်လာယင် အညိုနဲ့ အနက်ကြားမှာ 24V ထွက်လာပါမယ်။

ကြိုး ၄ ချောင်းပါတဲ့ Sensor တွေမှာတော့ NO နဲ့ NC output နှစ်ခု ပေးထားပါတယ်။ အဖြူရောင် signal ကြိုးက NC ဖြစ်လေ့ရှိပြီး အနက်ရောင် signal ကြိုးက NO output ပေးတတ်ပါတယ်။ ဒါလည်း PNP / NPN ခွဲကြည့်ဖို့ မမေ့နဲ့ဦးနော်။

(ဃ) စမ်းသပ် စစ်ဆေးခြင်း

အများစု မေးကြတဲ့ မေးခွန်းက Sensor ကောင်း၊ မကောင်း ဘယ်လို စစ်မလဲ ဆိုတာပါ။ Limit switch နဲ့ reed switch တွေကိုတော့ power မရှိဘဲ passive စမ်းကြည့်လို့ရပါတယ်။ အထွက်ကြိုး နှစ်စကို Continuity တိုင်းထားပြီး switch on/off ကစားပေးတာ၊ reed switch ဆိုယင် magnet တစ်ခုနဲ့ ထိပေး၊ ခွာပေး လုပ်ပြီး output ပြောင်း၊ မပြောင်း စမ်းကြည့်နိုင်ပါတယ်။ 

ကျန်တဲ့ Proximity Sensor တွေကိုတော့ power ပေးပြီး စမ်းရပါမယ်။ Output signal ကြိုးကို တိုင်းထားပြီး Sensor detect လုပ်နိုင်မယ့် ပစ္စည်းတစ်ခုကို Sensor နဲ့ ကပ်ပေး၊ ခွာပေးလို့ signal ပြောင်းတယ်ဆိုယင် ကောင်းတယ်ပေါ့။

အောက်ကပုံထဲမှာ Sensor အမျိုးအစားပေါ်မူတည်ပြီး sense လုပ်နိုင်တဲ့ ပစ္စည်း အမျိုးအစား၊ အကွာအဝေး range ၊ switch လုပ်ပေးနိုင်တဲ့ အမြန်နှုံး စတဲ့ အချက်တွေ နှိုင်းယှဉ်ပြထားပါတယ်။