1 කොටස: යතුරුපුවරු පරීක්ෂණ උපාංග සොලෙනොයිඩ් සඳහා ප්‍රධාන කරුණු අවශ්‍යතාවය
1.1 චුම්බක ක්ෂේත්‍ර අවශ්‍යතා
යතුරුපුවරු යතුරු ඵලදායී ලෙස ධාවනය කිරීම සඳහා, යතුරුපුවරු පරීක්ෂණ උපාංග සොලෙනොයිඩ් ප්‍රමාණවත් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තියක් ජනනය කළ යුතුය. නිශ්චිත චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තියේ අවශ්‍යතා යතුරුපුවරු යතුරු වර්ගය සහ සැලසුම මත රඳා පවතී. සාමාන්‍යයෙන්, යතුරු එබීමේ පහර යතුරුපුවරු සැලසුමේ ප්‍රේරක අවශ්‍යතා සපුරාලන පරිදි චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය ප්‍රමාණවත් ආකර්ෂණයක් ජනනය කිරීමට හැකි විය යුතුය. මෙම ශක්තිය සාමාන්‍යයෙන් දස සිට සිය ගණනක් ගෝස් (G) පරාසයක පවතී.
1.2 ප්‍රතිචාර වේග අවශ්‍යතා
යතුරුපුවරු පරීක්ෂණ උපාංගයට සෑම යතුරක්ම ඉක්මනින් පරීක්ෂා කිරීමට අවශ්‍ය වේ, එබැවින් සොලෙනොයිඩිස් හි ප්‍රතිචාර වේගය ඉතා වැදගත් වේ. පරීක්ෂණ සංඥාව ලැබීමෙන් පසු, යතුරු ක්‍රියාව ක්‍රියාත්මක කිරීම සඳහා ඉතා කෙටි කාලයක් තුළ ප්‍රමාණවත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය කිරීමට සොලෙනොයිඩ්ට හැකි විය යුතුය. ප්‍රතිචාර කාලය සාමාන්‍යයෙන් මිලි තත්පර (ms) මට්ටමේ තිබීම අවශ්‍ය වේ. යතුරු වේගයෙන් එබීම සහ මුදා හැරීම නිවැරදිව අනුකරණය කළ හැකි අතර, එමඟින් කිසිදු ප්‍රමාදයකින් තොරව එහි පරාමිතීන් ඇතුළුව යතුරුපුවරු යතුරුවල ක්‍රියාකාරිත්වය ඵලදායී ලෙස අනාවරණය වේ.
1.3 නිරවද්‍යතා අවශ්‍යතා
නිවැරදිව ක්‍රියා කිරීම සඳහා සොලෙනොයිඩිස් හි ක්‍රියාකාරී නිරවද්‍යතාවය ඉතා වැදගත් වේ. යතුරුපුවරු පරීක්ෂණ උපාංගය. එය යතුරු එබීමේ ගැඹුර සහ බලය නිවැරදිව පාලනය කළ යුතුය. උදාහරණයක් ලෙස, සමහර ක්‍රීඩා යතුරුපුවරු වැනි බහු මට්ටමේ ප්‍රේරක ශ්‍රිත සහිත සමහර යතුරුපුවරු පරීක්ෂා කිරීමේදී, යතුරු වලට ප්‍රේරක ක්‍රම දෙකක් තිබිය හැකිය: සැහැල්ලු එබීම සහ බර එබීම. සොලෙනොයිඩ් මෙම වෙනස් ප්‍රේරක බල දෙක නිවැරදිව අනුකරණය කිරීමට සමත් විය යුතුය. නිරවද්‍යතාවයට ස්ථාන නිරවද්‍යතාවය (යතුරු එබීමේ විස්ථාපන නිරවද්‍යතාවය පාලනය කිරීම) සහ බල නිරවද්‍යතාවය ඇතුළත් වේ. විස්ථාපන නිරවද්‍යතාවය 0.1mm තුළ තිබිය යුතු අතර, පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵලවල නිරවද්‍යතාවය සහ විශ්වසනීයත්වය සහතික කිරීම සඳහා විවිධ පරීක්ෂණ ප්‍රමිතීන්ට අනුව බල නිරවද්‍යතාවය ±0.1N පමණ විය හැකිය.
1.4 ස්ථායිතා අවශ්‍යතා
යතුරුපුවරු පරීක්ෂණ උපාංගයේ සොලෙනොයිඩ් සඳහා දිගුකාලීන ස්ථායී ක්‍රියාකාරිත්වය වැදගත් අවශ්‍යතාවයකි. අඛණ්ඩ පරීක්ෂණය අතරතුර, සොලෙනොයිඩ් වල ක්‍රියාකාරිත්වය සැලකිය යුතු ලෙස උච්චාවචනය විය නොහැක. මෙයට චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තියේ ස්ථායිතාව, ප්‍රතිචාර වේගයේ ස්ථායිතාව සහ ක්‍රියාකාරී නිරවද්‍යතාවයේ ස්ථායිතාව ඇතුළත් වේ. උදාහරණයක් ලෙස, මහා පරිමාණ යතුරුපුවරු නිෂ්පාදන පරීක්ෂණයේදී, සොලෙනොයිඩ් පැය කිහිපයක් හෝ දින කිහිපයක් අඛණ්ඩව වැඩ කිරීමට අවශ්‍ය විය හැකිය. මෙම කාල පරිච්ෙඡ්දය තුළ, චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය දුර්වල වීම හෝ මන්දගාමී ප්‍රතිචාර වේගය වැනි විද්‍යුත් චුම්භකයේ ක්‍රියාකාරිත්වය උච්චාවචනය වුවහොත්, පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵල සාවද්‍ය වනු ඇත, එය නිෂ්පාදන ගුණාත්මකභාවය ඇගයීමට බලපායි.
1.5 කල්පැවැත්ම අවශ්‍යතා
යතුරු ක්‍රියාව නිතර ධාවනය කිරීමේ අවශ්‍යතාවය නිසා, සොලෙනොයිඩ් ඉහළ කල්පැවැත්මක් තිබිය යුතුය. අභ්‍යන්තර සොලෙනොයිඩ් දඟර සහ ප්ලංගරය නිතර විද්‍යුත් චුම්භක පරිවර්තනය සහ යාන්ත්‍රික ආතතියට ඔරොත්තු දිය යුතුය. සාමාන්‍යයෙන්, යතුරුපුවරු පරීක්ෂණ උපාංග සොලෙනොයිඩ් මිලියන ගණනක ක්‍රියා චක්‍රවලට ඔරොත්තු දීමට හැකි විය යුතු අතර, මෙම ක්‍රියාවලියේදී, සොලෙනොයිඩ් දඟර පිළිස්සීම සහ හරය ඇඳීම වැනි කාර්ය සාධනයට බලපාන ගැටළු නොමැත. නිදසුනක් ලෙස, දඟර සෑදීම සඳහා උසස් තත්ත්වයේ එනැමල්ඩ් වයර් භාවිතා කිරීමෙන් ඒවායේ ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර, සුදුසු හර ද්‍රව්‍යයක් (මෘදු චුම්භක ද්‍රව්‍ය වැනි) තෝරා ගැනීමෙන් හරයේ හිස්ටෙරසිස් අලාභය සහ යාන්ත්‍රික තෙහෙට්ටුව අඩු කළ හැකිය.
2 කොටස :. යතුරුපුවරු පරීක්ෂක සොලෙනොයිඩ් ව්‍යුහය
2.1 සොලෙනොයිඩ් දඟරය
- වයර් ද්‍රව්‍ය: එනැමල්ඩ් වයර් සාමාන්‍යයෙන් සොලෙනොයිඩ් දඟරය සෑදීමට භාවිතා කරයි. සොලෙනොයිඩ් දඟර අතර කෙටි පරිපථ වැළැක්වීම සඳහා එනැමල්ඩ් වයරයේ පිටත පරිවාරක තීන්ත තට්ටුවක් ඇත. තඹ හොඳ සන්නායකතාවයක් ඇති අතර ප්‍රතිරෝධය ඵලදායී ලෙස අඩු කළ හැකි බැවින්, ධාරාව ගමන් කරන විට බලශක්ති අලාභය අඩු කර විද්‍යුත් චුම්භකයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරන බැවින්, පොදු එනැමල්ඩ් වයර් ද්‍රව්‍යවලට තඹ ඇතුළත් වේ.
- හැරීම් නිර්මාණය: යතුරුපුවරු පරීක්ෂණ උපාංග සොලෙනොයිඩ් සඳහා නල සොලෙනොයිඩ් වල චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තියට බලපාන යතුර හැරීම් ගණනයි. හැරීම් වැඩි වන තරමට, එකම ධාරාව යටතේ ජනනය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය වැඩි වේ. කෙසේ වෙතත්, ඕනෑවට වඩා හැරීම් දඟරයේ ප්‍රතිරෝධය වැඩි කරන අතර එය තාපන ගැටළු වලට මග පාදයි. එබැවින්, අවශ්‍ය චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය සහ බල සැපයුම් තත්වයන් අනුව හැරීම් ගණන සාධාරණ ලෙස සැලසුම් කිරීම ඉතා වැදගත් වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ඉහළ චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තියක් අවශ්‍ය වන යතුරුපුවරු පරීක්ෂණ උපාංග සොලෙනොයිඩ් සඳහා, හැරීම් ගණන සිය ගණනක් සහ දහස් ගණනක් අතර විය හැකිය.
- සොලෙනොයිඩ් දඟර හැඩය: සොලෙනොයිඩ් දඟරය සාමාන්‍යයෙන් සුදුසු රාමුවක් මත තුවාළනු ලබන අතර හැඩය සාමාන්‍යයෙන් සිලින්ඩරාකාර වේ. මෙම හැඩය චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේ සාන්ද්‍රණය සහ ඒකාකාර ව්‍යාප්තියට හිතකර වන අතර, යතුරුපුවරු යතුරු ධාවනය කරන විට, චුම්බක ක්ෂේත්‍රය යතුරුවල ධාවන සංරචක මත වඩාත් ඵලදායී ලෙස ක්‍රියා කළ හැකිය.
2.2 සොලෙනොයිඩ් ප්ලංගර්
- ප්ලංගර්ද්‍රව්‍යය: ප්ලංගර් යනු සොලෙනොයිඩ් වල වැදගත් අංගයක් වන අතර එහි ප්‍රධාන කාර්යය වන්නේ චුම්භක ක්ෂේත්‍රය වැඩි දියුණු කිරීමයි. සාමාන්‍යයෙන්, විද්‍යුත් පිරිසිදු කාබන් වානේ සහ සිලිකන් වානේ තහඩු වැනි මෘදු චුම්භක ද්‍රව්‍ය තෝරා ගනු ලැබේ. මෘදු චුම්භක ද්‍රව්‍යවල ඉහළ චුම්භක පාරගම්යතාව නිසා චුම්භක ක්ෂේත්‍රය හරය හරහා ගමන් කිරීම පහසු කළ හැකි අතර එමඟින් විද්‍යුත් චුම්භකයේ චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය වැඩි දියුණු වේ. උදාහරණයක් ලෙස සිලිකන් වානේ තහඩු ගතහොත්, එය සිලිකන් අඩංගු මිශ්‍ර ලෝහ වානේ තහඩුවකි. සිලිකන් එකතු කිරීම නිසා, හරයේ හිස්ටෙරසිස් අලාභය සහ සුළි ධාරා අලාභය අඩු වන අතර, විද්‍යුත් චුම්භකයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු වේ.
- ප්ලංගර් හැඩය: හරයේ හැඩය සාමාන්‍යයෙන් සොලෙනොයිඩ් දඟරයට ගැලපෙන අතර බොහෝ දුරට නලාකාර වේ. සමහර මෝස්තරවල, ප්ලංගරයේ එක් කෙළවරක නෙරා ඇති කොටසක් ඇති අතර, එය යතුරුපුවරු යතුරුවල ධාවන සංරචක සෘජුවම සම්බන්ධ කිරීමට හෝ ළඟා වීමට භාවිතා කරයි, එවිට යතුරු වෙත චුම්භක ක්ෂේත්‍ර බලය වඩා හොඳින් සම්ප්‍රේෂණය කර යතුරු ක්‍රියාව ධාවනය කරයි.
2.3 නිවාස
- ද්‍රව්‍ය තේරීම: යතුරුපුවරු පරීක්ෂණ උපාංගයේ සොලෙනොයිඩ් නිවාසය ප්‍රධාන වශයෙන් අභ්‍යන්තර දඟරය සහ යකඩ හරය ආරක්ෂා කරන අතර යම් විද්‍යුත් චුම්භක ආවරණ කාර්යභාරයක් ද ඉටු කළ හැකිය. මල නොබැඳෙන වානේ හෝ කාබන් වානේ වැනි ලෝහ ද්‍රව්‍ය සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා වේ. කාබන් වානේ නිවාසවලට ඉහළ ශක්තියක් සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක් ඇති අතර විවිධ පරීක්ෂණ පරිසරයන්ට අනුවර්තනය විය හැකිය.
- ව්‍යුහාත්මක සැලසුම: කවචයේ ව්‍යුහාත්මක සැලසුම ස්ථාපනය කිරීමේ පහසුව සහ තාපය විසුරුවා හැරීම සැලකිල්ලට ගත යුතුය. යතුරුපුවරු පරීක්ෂකයාගේ අනුරූප ස්ථානයට විද්‍යුත් චුම්භකය සවි කිරීම පහසු කිරීම සඳහා සාමාන්‍යයෙන් සවි කිරීමේ සිදුරු හෝ තව් ඇත. ඒ සමඟම, ක්‍රියාත්මක වන අතරතුර දඟරයෙන් ජනනය වන තාපය විසුරුවා හැරීමට සහ අධික උනුසුම් වීම හේතුවෙන් විද්‍යුත් චුම්භකයට සිදුවන හානිය වළක්වා ගැනීමට තාපය විසුරුවා හැරීමේ වරල් හෝ වාතාශ්‍රය සිදුරු සමඟ කවචය නිර්මාණය කළ හැකිය.
3 කොටස: යතුරුපුවරු පරීක්ෂණ උපාංග සොලෙනොයිඩ් ක්‍රියාකාරිත්වය ප්‍රධාන වශයෙන් විද්‍යුත් චුම්භක ප්‍රේරණය මූලධර්මය මත පදනම් වේ.
3.1.මූලික විද්‍යුත් චුම්භක මූලධර්මය
ඇම්පියර් නියමයට අනුව (දකුණු අත ඉස්කුරුප්පු නියමය ලෙසද හැඳින්වේ) සොලෙනොයිඩ් වල සොලෙනොයිඩ් දඟරය හරහා ධාරාව ගමන් කරන විට, විද්‍යුත් චුම්භකය වටා චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය වේ. සොලෙනොයිඩ් දඟරය යකඩ හරය වටා ඔතා ඇත්නම්, යකඩ හරය ඉහළ චුම්භක පාරගම්යතාවයක් සහිත මෘදු චුම්භක ද්‍රව්‍යයක් බැවින්, චුම්භක ක්ෂේත්‍ර රේඛා යකඩ හරය ඇතුළත සහ වටා සංකේන්ද්‍රණය වී යකඩ හරය චුම්භක කිරීමට හේතු වේ. මෙම අවස්ථාවේදී, යකඩ හරය ශක්තිමත් චුම්භකයක් මෙන් වන අතර ශක්තිමත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය කරයි.
3.2. උදාහරණයක් ලෙස, සරල නල සොලෙනොයිඩ් එකක් උදාහරණයක් ලෙස ගත් විට, දකුණු අත ඉස්කුරුප්පු රීතියට අනුව, ධාරාව සොලෙනොයිඩ් දඟරයේ එක් කෙළවරකට ගලා යන විට, ධාරාවේ දිශාවට ඇඟිලි හතරක් යොමු කර දඟරය අල්ලා ගන්න, සහ මාපටැඟිල්ලෙන් යොමු කරන ලද දිශාව චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේ උත්තර ධ්‍රැවය වේ. චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේ ශක්තිය ධාරාවේ ප්‍රමාණය හා දඟර හැරීම් ගණනට සම්බන්ධ වේ. සම්බන්ධතාවය බයෝට්-සැවර්ට් නීතිය මගින් විස්තර කළ හැකිය. යම් දුරකට, ධාරාව විශාල වන අතර වැඩි හැරීම්, චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය වැඩි වේ.
3.3 යතුරුපුවරු යතුරු පැදවීමේ ක්‍රියාවලිය
3.3.1. යතුරුපුවරු පරීක්ෂණ උපාංගයේදී, යතුරුපුවරු පරීක්ෂණ උපාංග සොලෙනොයිඩ් බලගන්වන විට, චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය වන අතර, එමඟින් යතුරුපුවරු යතුරුවල ලෝහ කොටස් (යතුරේ පතුවළ හෝ ලෝහ කැබලි ආදිය) ආකර්ෂණය වේ. යාන්ත්‍රික යතුරුපුවරු සඳහා, යතුරු පතුවළ සාමාන්‍යයෙන් ලෝහ කොටස් අඩංගු වන අතර, විද්‍යුත් චුම්භකය මගින් ජනනය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රය පතුවළ පහළට චලනය වීමට ආකර්ෂණය කරයි, එමඟින් යතුර එබීමේ ක්‍රියාව අනුකරණය කරයි.
3.3.2. පොදු නිල් අක්ෂ යාන්ත්‍රික යතුරුපුවරුව උදාහරණයක් ලෙස ගත් විට, විද්‍යුත් චුම්භකය මගින් ජනනය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍ර බලය නිල් අක්ෂයේ ලෝහ කොටස මත ක්‍රියා කරයි, අක්ෂයේ ප්‍රත්‍යාස්ථ බලය සහ ඝර්ෂණය අභිබවා යමින්, අක්ෂය පහළට ගමන් කිරීමට හේතු වේ, යතුරු පුවරුව තුළ පරිපථය ක්‍රියාත්මක කරයි, සහ යතුරු එබීමේ සංඥාවක් ජනනය කරයි. විද්‍යුත් චුම්භකය ක්‍රියා විරහිත කළ විට, චුම්භක ක්ෂේත්‍රය අතුරුදහන් වන අතර, යතුර මුදා හැරීමේ ක්‍රියාව අනුකරණය කරමින්, තමන්ගේම ප්‍රත්‍යාස්ථ බලයේ (වසන්තයේ ප්‍රත්‍යාස්ථ බලය වැනි) ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ යතුරු අක්ෂය එහි මුල් ස්ථානයට නැවත පැමිණේ.
3.3.3 සංඥා පාලනය සහ පරීක්ෂණ ක්‍රියාවලිය
- යතුරුපුවරු පරීක්ෂකයේ ඇති පාලන පද්ධතිය කෙටි එබීම, දිගු එබීම වැනි විවිධ යතුරු මෙහෙයුම් මාතයන් අනුකරණය කිරීම සඳහා විද්‍යුත් චුම්භකයේ බලය සක්‍රිය සහ අක්‍රිය කාලය පාලනය කරයි. මෙම අනුකරණය කරන ලද යතුරු මෙහෙයුම් යටතේ යතුරුපුවරුවට නිවැරදිව විද්‍යුත් සංඥා (යතුරුපුවරුවේ පරිපථය සහ අතුරුමුහුණත හරහා) ජනනය කළ හැකිද යන්න හඳුනා ගැනීමෙන්, යතුරුපුවරු යතුරු වල ක්‍රියාකාරිත්වය පරීක්ෂා කළ හැකිය.
