Электромагниттик экрандар өнөр жайда кеңири колдонулат. Алар электрдик түзүлүштүн кээ бир элементтеринин башкаларына зыяндуу таасирин жоюуга, персоналды жана жабдууларды башка түзүлүштөрдү иштетүүдө пайда болгон тышкы талаалардын таасиринен коргоого кызмат кылат. Сырткы магнит талаасын "өчүрүү" өтө сезгич жабдууларды жөндөө жана сыноо үчүн арналган лабораторияларды түзүүдө зарыл. Ошондой эле медицинада жана илимдин ультра төмөн индукциясы бар талааларды өлчөөчү тармактарда талап кылынат; маалыматты кабелдер аркылуу берүү учурунда коргоо үчүн.
Методдор
Магниттик талааны коргоо – бул мейкиндиктин белгилүү бир аймагында туруктуу же өзгөрмө талаанын күчүн азайтуу жолдорунун жыйындысы. Магнит талаасы, электр талаасынан айырмаланып, аны толугу менен алсыратуу мүмкүн эмес.
Өнөр жайда трансформаторлордон, туруктуу магниттерден, жогорку ток орнотмолорунан жана чынжырлардан адашкан талаалар айлана-чөйрөгө эң чоң таасирин тийгизет. Алар кошуна шаймандардын нормалдуу иштешин толугу менен үзгүлтүккө учуратышы мүмкүн.
Эң көп колдонулган 2коргоо ыкмасы:
- Өтө өткөргүч же ферромагниттик материалдардан жасалган экрандарды колдонуу. Бул туруктуу же төмөнкү жыштыктагы магнит талаасы болгондо эффективдүү.
- Компенсация ыкмасы (куйналма токтун басаңдашы). Куйру токтар - магнит агымы өзгөргөндө өткөргүчтө пайда болгон массалык электр агымдары. Бул ыкма жогорку жыштык талаалары үчүн эң жакшы натыйжаларды көрсөтөт.
Принциптер
Магниттик талааны коргоо принциптери мейкиндикте магнит талаасынын таралышынын закон ченемдүүлүктөрүнө негизделген. Демек, жогоруда саналган ыкмалардын ар бири үчүн алар төмөнкүдөй:
- Эгер сиз индукторду ферромагнетиктен жасалган корпуска жайгаштырсаңыз, анда тышкы магнит талаасынын индукция сызыктары коргоочу экрандын дубалдары боюнча өтөт, анткени анын ичиндеги мейкиндикке салыштырмалуу анын магниттик каршылыгы аз.. Катушканын өзү индукциялаган күч сызыктары дээрлик бардыгы корпустун дубалдарына жабылат. Бул учурда эң жакшы коргоо үчүн магниттик өткөргүчтүгү жогору болгон ферромагниттик материалдарды тандоо зарыл. Практикада көбүнчө темир эритмелери колдонулат. Экрандын ишенимдүүлүгүн жогорулатуу үчүн ал калың дубалдуу же бир нече корпустан даярдалган. Бул конструкциянын кемчиликтери анын оор салмагы, көлөмдүүлүгү жана корпустун дубалдарында тигиштер жана кесүүлөр болгон учурда экрандын начарлашы болуп саналат.
- Экинчи ыкмада тышкы магнит талаасынын начарлашыага шакекче куюлган агымдардын индукцияланган башка талаанын таңууланышынын натыйжасында пайда болот. Анын багыты биринчи талаанын индукция сызыктарына карама-каршы келет. Жыштык өскөн сайын, алсыздануу дагы айкын болот. Бул учурда экрандашуу үчүн каршылыгы аз өткөргүчтөрдүн шакекчеси түрүндөгү плиталар колдонулат. Көбүнчө жезден же алюминийден жасалган цилиндр түрүндөгү кутулар экрандын корпусу катары колдонулат.
Негизги функциялар
Калкануу процессин сүрөттөй турган 3 негизги мүнөздөмө бар:
- Эквиваленттүү магнит талаасынын өтүү тереңдиги. Андыктан уланталы. Бул көрсөткүч куюндуу агымдардын скрининг эффектиси үчүн колдонулат. Анын мааниси канчалык аз болсо, коргоочу корпустун беттик катмарларында агып жаткан ток ошончолук жогору болот. Демек, тышкы магниттик талааны жылдырган магнит талаасы ошончолук чоң болот. Эквиваленттүү тереңдик төмөндөгү формула менен аныкталат. Бул формулада ρ жана Μr тиешелүүлүгүнө жараша экран материалынын каршылыгы жана салыштырмалуу магниттик өткөрүмдүүлүгү (биринчи чоңдуктун өлчөө бирдиктери Ом∙м); f - талаанын жыштыгы, МГц менен өлчөнөт.
- Калкоонун эффективдүүлүгү e - калкан жок жана бар болгон учурда корголгон мейкиндиктеги магнит талаасынын чыңалуусунун катышы. Бул маани канчалык жогору болсо, экрандын калыңдыгы жана анын материалынын магниттик өткөрүмдүүлүгү ошончолук чоң болот. Магниттик өткөрүмдүүлүк – бул заттагы индукцияны канча жолу мүнөздөгөн көрсөткүчвакуумдагыдан башкача.
- Коргоо корпусунун бетинен x тереңдикте магнит талаасынын күчүн жана куюндук токтун тыгыздыгын азайтуу. Көрсөткүч төмөндөгү формула боюнча эсептелет. Бул жерде A0 – экран бетиндеги маани, x0 – интенсивдүүлүк же токтун тыгыздыгы e жолу азайган тереңдик.
Экран дизайндары
Магниттик талааны коргоо үчүн коргоочу каптамалар ар кандай конструкцияда жасалышы мүмкүн:
- барак жана массалык;
- цилиндрлик же тик бурчтуу кесилиши бар көңдөй түтүктөр жана корпустар түрүндө;
- бир катмарлуу жана көп катмарлуу, аба боштугу бар.
Кабаттардын санын эсептөө кыйла татаал болгондуктан, бул маани көбүнчө эксперименталдык жол менен алынган коргоочу эффективдүүлүк ийри сызыктарына ылайык маалымдама китептеринен тандалат. Коробкадагы кесүүлөрдү жана тигиштерди куюлган агымдардын линиясы боюнча гана жасоого уруксат берилет. Болбосо, коргоочу эффект азаят.
Практикада жогорку экрандаштыруучу факторду алуу кыйын, анткени ар дайым кабелдерди киргизүү, желдетүү жана установкаларды тейлөө үчүн тешиктерди жасоо зарыл. Катушкалар үчүн тиксиз корпустар баракты экструзия ыкмасы менен жасалат, ал эми цилиндрдик экрандын түбү алынуучу капкак катары кызмат кылат.
Мындан тышкары, конструкциялык элементтер тийгенде, беттин тегиздигинен жаракалар пайда болот. Аларды жок кылуу үчүн, колдонууөткөргүч материалдардан жасалган механикалык кыскычтар же прокладкалар. Алар ар кандай өлчөмдө жана ар кандай касиеттерге ээ.
Эди агымдары – бул бир топ аз айлануучу агымдар, бирок алар магнит талаасынын экран аркылуу өтүшүнө жол бербөөгө жөндөмдүү. Корпуста көп сандагы тешиктер болгондо экрандашуу коэффициентинин азайышы логарифмдик көз карандылыкка ылайык болот. Анын эң кичине мааниси чоң өлчөмдөгү технологиялык тешиктер менен байкалат. Ошондуктан, бир чоң эмес, бир нече кичинекей тешиктерди долбоорлоо сунушталат. Эгер стандартташтырылган тешиктерди колдонуу зарыл болсо (кабель кирүү жана башка муктаждыктар үчүн), анда трансценденттик толкун өткөргүчтөр колдонулат.
Түз электр тогу менен түзүлгөн магнитостатикалык талаада экрандын милдети талаа сызыктарын шунттоо. Коргоочу элемент булакка мүмкүн болушунча жакын орнотулган. Жерге туташтыруу талап кылынбайт. Калканчынын эффективдүүлүгү магниттик өткөрүмдүүлүккө жана калкан материалынын калыңдыгына жараша болот. Акыркысы катары жогорку магниттик өткөрүмдүүлүккө ээ болоттор, пермаллой жана магнит эритмелери колдонулат.
Кабелдик трассаларды экрандаштыруу негизинен эки ыкма менен ишке ашырылат - корголгон же корголгон бурмаланган жуптары бар кабелдерди колдонуу жана алюминий кутуларга (же кыстармаларга) төшөө.
Өтө өткөргүч экрандар
Өтө өткөргүч магниттик экрандардын иштеши Мейснер эффектине негизделген. Бул кубулуш магнит талаасындагы дененин өтө өткөргүч абалга өтүшүнөн турат. Ошол эле учурда магниттиккорпустун өткөрүмдүүлүк нөлгө барабар болуп калат, башкача айтканда, ал магнит талаасын өткөрбөйт. Ал толугу менен берилген дененин көлөмүндө компенсацияланат.
Мындай элементтердин артыкчылыгы алар алда канча эффективдүү, тышкы магнит талаасынан коргоо жыштыкка көз каранды эмес жана компенсациялык эффект өзүм билемдик менен узак убакытка созулушу мүмкүн. Бирок иш жүзүндө Мейснер эффектиси толук эмес, анткени өтө өткөргүч материалдардан жасалган чыныгы экрандарда магнит агымынын кармалышына алып келген структуралык бир тексиздиктер дайыма болот. Бул таасир магниттик талааны коргоо үчүн каптамаларды түзүү үчүн олуттуу көйгөй болуп саналат. Магниттик талаанын начарлоо коэффициенти канчалык чоң болсо, материалдын химиялык тазалыгы ошончолук жогору болот. Эксперименттерде эң жакшы көрсөткүч коргошун үчүн белгиленди.
Өтө өткөргүч магниттик талааны коргоочу материалдардын башка кемчиликтери:
- жогорку баа;
- калдык магнит талаасынын болушу;
- өткөргүчтүк абалынын төмөнкү температурада гана пайда болушу;
- жогорку магниттик талааларда иштей албастык.
Материалдар
Көпчүлүк учурда көмүртек болоттон жасалган экрандар магнит талаасынан коргоо үчүн колдонулат, анткени алар ширетүүгө, ширетүүгө абдан ылайыкташкан, арзан жана коррозияга жакшы туруктуулугу менен мүнөздөлөт. Аларга кошумча катары материалдар:
- техникалык алюминий фольга;
- темирдин, алюминийдин жана кремнийдин жумшак магнит эритмеси (alsifer);
- жез;
- өткөргүч капталган айнек;
- цинк;
- трансформатор болот;
- өткөргүч эмальдар жана лактар;
- жез;
- металлдаштырылган кездемелер.
Структуралык жактан алар шейшеп, тор жана фольга түрүндө жасалышы мүмкүн. Барак материалдары жакшыраак коргоону камсыз кылат, ал эми тор материалдары жыйноо үчүн ыңгайлуу - аларды 10-15 мм кадамдар менен спот ширетүүдө бириктирүүгө болот. Коррозияга туруктуулукту камсыз кылуу үчүн торлор лакталган.
Материал тандоо боюнча сунуштар
Коргоочу экрандар үчүн материалды тандоодо төмөнкү сунуштар колдонулат:
- Алсыз талааларда магниттик өткөрүмдүүлүгү жогору эритмелер колдонулат. Технологиялык жактан эң өнүккөн бул пермаллой, ал кысымга жана кесүүгө жакшы шарт түзөт. Анын толук демагнетизациясы үчүн зарыл болгон магнит талаасынын күчү, ошондой эле электр каршылыгы негизинен никельдин пайызына көз каранды. Бул элементтин саны боюнча аз никельдүү (50%ке чейин) жана жогорку никельдүү (80%ке чейин) пермаллойлор айырмаланат.
- Өзгөрмө магнит талаасында энергиянын жоготууларын азайтуу үчүн корпустар жакшы өткөргүчтөн же изолятордон орнотулат.
- 10 МГц ашык талаа жыштыгы үчүн, калыңдыгы 0,1 мм же андан көп болгон күмүш же жез пленка менен капталган (фольга менен капталган гетинактардан жана башка изоляциялык материалдардан жасалган экрандар), ошондой эле жез, алюминий жана жез, жакшы эффект берет. Жезди кычкылдануудан коргоо үчүн ал күмүш менен капталган.
- Катуулугуматериал f жыштыгына жараша болот. Төмөнкү f, ошончолук калыңдык бирдей коргоо эффектине жетүү үчүн болушу керек. Жогорку жыштыктарда ар кандай материалдан каптамаларды жасоо үчүн 0,5-1,5 мм калыңдык жетиштүү.
- Жогорку f болгон талаалар үчүн ферромагнетиктер колдонулбайт, анткени алар жогорку каршылыкка ээ жана энергиянын чоң жоготууларына алып келет. Туруктуу магнит талаасын коргоо үчүн болоттон башка жогорку өткөргүч материалдар да колдонулбашы керек.
- Кеңири диапазондо коргоо үчүн көп катмарлуу материалдар (өткөргүч металл катмары бар болот барактар) оптималдуу чечим болуп саналат.
Тандоонун жалпы эрежелери төмөнкүдөй:
- Жогорку жыштыктар өтө өткөргүч материалдар.
- Төмөн жыштыктар - магниттик өткөрүмдүүлүгү жогору болгон материалдар. Бул учурда скрининг эң татаал иштердин бири болуп саналат, анткени ал коргоочу экрандын дизайнын оор жана татаалдаштырат.
Фольга тасмалары
Фольгадан коргоочу ленталар төмөнкү максаттарда колдонулат:
- Калкануучу кең тилкелүү электромагниттик тоскоолдук. Көбүнчө алар приборлору бар электр шкафтарынын эшиктери жана дубалдары үчүн, ошондой эле айрым элементтердин (соленоиддер, релелер) жана кабелдердин айланасында экранды түзүү үчүн колдонулат.
- Жарым өткөргүчтөрдү жана катоддук нур түтүктөрүн камтыган түзүлүштөрдө, ошондой эле маалыматты киргизүү/чыгаруу үчүн колдонулган түзүлүштөрдө топтолгон статикалык зарядды алып салуукомпьютер.
- Жер схемаларынын компоненти катары.
- Трансформатордун орамдарынын ортосундагы электростатикалык өз ара аракеттенүүнү азайтуу үчүн.
Структурасы боюнча алар өткөргүч жабышчаак материалга (акрил чайырына) жана металлдын төмөнкү түрлөрүнөн жасалган фольгага (гофрленген же жылмакай бети бар) негизделген:
- алюминий;
- жез;
- калайланган жез (ширитүү жана коррозияга каршы жакшыраак коргоо үчүн).
Полимердик материалдар
Магниттик талааны коргоо менен бирге механикалык зыяндан жана шок жутуудан коргоо талап кылынган түзүлүштөрдө полимердик материалдар колдонулат. Алар акрил клейдин негизиндеги полиэстер пленкасы менен капталган пенополиуретан плоскоптор түрүндө жасалган.
Суюк кристалл мониторлорду өндүрүүдө өткөргүч кездемеден жасалган акрил пломбалары колдонулат. Акрил клей катмарында өткөргүч бөлүкчөлөрдөн жасалган үч өлчөмдүү өткөргүч матрица жайгашкан. Бул материал ийкемдүүлүгүнөн улам механикалык стрессти да эффективдүү соруп алат.
Компенсация ыкмасы
Компенсациялык экрандоо ыкмасынын принциби – сырткы талаага карама-каршы багытталган магнит талаасын жасалма жол менен түзүү. Бул, адатта, Helmholtz катушка системасы менен жетишилет. Ал алардын радиусунан алыс аралыкта коаксиалдуу жайгашкан 2 бирдей ичке катушкалардан турат. Алар аркылуу электр энергиясы өтөт. Катушкалар тарабынан индукцияланган магнит талаасы абдан бирдей.
Калкануучу кутуплазма тарабынан да өндүрүлгөн. Бул кубулуш мейкиндикте магнит талаасын бөлүштүрүүдө эске алынат.
Кабельди коргоо
Кабелдерди төшөөдө магнит талаасын коргоо зарыл. Аларда пайда болгон электр тогу бөлмөгө тиричилик техникасын (кондиционерлер, флуоресценттик лампалар, телефондор), ошондой эле шахталардагы лифттерди киргизүү менен шартталышы мүмкүн. Бул факторлор кеңири жыштык тилкеси менен протоколдордо иштеген санарип байланыш системаларына өзгөчө чоң таасирин тийгизет. Бул пайдалуу сигналдын күчү менен спектрдин жогорку бөлүгүндөгү ызы-чуунун ортосундагы кичинекей айырма менен шартталган. Мындан тышкары, кабелдик системалар чыгарган электромагниттик энергия имаратта иштеген кызматкерлердин ден соолугуна терс таасирин тийгизет.
Зымдардын жуптарынын ортосунда сыйымдуулук жана индуктивдүү туташуу бар болгондуктан кайчылаш сүйлөшүү болот. Кабелдердин электромагниттик энергиясы да алардын толкун импеданстарынын бир тектүү эместигинен улам чагылып, жылуулук жоготуу түрүндө алсызданат. Өнүктүрүүнүн натыйжасында узун сызыктардын аягындагы сигналдын күчү жүздөгөн эсе төмөндөйт.
Учурда электр тармагында кабелдик трассаларды коргоонун 3 ыкмасы колдонулат:
- Толугу менен металл коробкаларды (болот же алюминий) колдонуу же пластмассага металл кошумчаларды орнотуу. Талаа жыштыгы жогорулаган сайын алюминийдин скрининг жөндөмдүүлүгү төмөндөйт. Кемчилиги - кутулардын кымбаттыгы. Узак кабельдер үчүн баркутучанын нөлдүк потенциалын камсыз кылуу үчүн айрым элементтердин электр байланышын камсыз кылуу жана аларды жерге туташтыруу маселеси.
- Какталган кабелдерди колдонуңуз. Бул ыкма максималдуу коргоону камсыз кылат, анткени кабык кабелдин өзүн курчап турат.
- ПВХ каналына металлдын вакуумдук чөктүрүлүшү. Бул ыкма 200 МГц чейинки жыштыктарда натыйжасыз. Магниттик талаанын “өчүрүү” каршылыгы жогору болгондуктан, кабелди металл кутуларга салууга салыштырмалуу он эсе азыраак.
Кабелдердин түрлөрү
Какталган кабелдердин 2 түрү бар:
- Жалпы экран менен. Ал корголбогон сызык өткөргүчтөрдүн айланасында жайгашкан. Мындай кабелдердин кемчилиги чоң кайчылашуу (калкаланган жуптарга караганда 5-10 эсе көп), өзгөчө бир ийрилүү кадамы бар түгөйлөрдүн ортосунда.
- Калкталган буралган жуптары бар кабелдер. Бардык жуптар өзүнчө корголгон. Алардын баасы жогору болгондуктан, алар көбүнчө коопсуздуктун катуу талаптары бар тармактарда жана электромагниттик чөйрөсү татаал бөлмөлөрдө колдонулат. Мындай кабелдерди параллелдүү төшөөдө колдонуу алардын ортосундагы аралыкты кыскартууга мүмкүндүк берет. Бул бөлгөн маршруткага салыштырмалуу чыгымдарды азайтат.
Бурулган жуп экрандуу кабель - изоляцияланган жуп өткөргүч (алардын саны көбүнчө 2ден 8ге чейин). Бул дизайн кайчылашууну азайтат.өткөргүчтөрдүн ортосунда. Экрандабаган жуптар жерге туташтыруу талаптары жок, алар ийкемдүүлүккө, туурасынан кеткен өлчөмдөрү кичирээк жана орнотуунун оңойлугуна ээ. Калкаланган жуп электромагниттик тоскоолдуктардан коргоону жана тармактар аркылуу жогорку сапаттагы маалыматтарды берүүнү камсыз кылат.
Маалыматтык системалар ошондой эле металлдашкан пластикалык скотч же фольга түрүндөгү ийилген жуптарды коргоодон жана жалпы металл өрүлгөндөн турган эки катмарлуу экранды колдонушат. Магниттик талаадан натыйжалуу коргоо үчүн мындай кабелдик системалар туура жерге туташтырылышы керек.
