کلمپ متر چیست و چگونه کار می کند؟

برای اندازه گیری پارامترهایی مانند جریان و ولتاژ، نیاز به یک ابزار اختصاصی داریم. برای اندازه گیری جریان از ابزارهایی مانند مولتی مترهای آنالوگ یا دیجیتال استفاده می شود اما برای استفاده از این ابزارها باید مدار حامل جریان بریده شده و الکترودهای ابزار بطور سری در مدار قرار گیرد. در بسیاری حالات انجام چنین کاری عملی یا ممکن نیست. بریدن مدار می تواند خطراتی مانند شوک الکتریکی در بر داشته باشد.

انتخاب مناسب در چنین وضعیت هایی کلمپ متر است.

کلمپ متر چیست؟

کلمپ متر یک ابزار گیره مانند است که می تواند دور یک سیم حامل جریان قرار گرفته و جریان عبوری از آن را اندازه بگیرد. اصل علمی بکار رفته این است که کلمپ متر میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان سیم را شناسایی کرده و به توسط آن مقدار جریان را اندازه می‌گیرد (این پدیده مطابق قانون فاراده است که می گوید نیروی محرکه القایی در یک سیم به تغییرات شار میدان مغناطیسی عبوری از این مدار بستگی دارد).

برخلاف ابزارهایی مانند مولتی مترها، کلمپ متر دارای این مزیت است که می تواند بدون نیاز به بریدن مدار، جریان عبوری از آن را اندازه بگیرد. بطور کلی دو نوع کلمپ متر وجود دارد:

-         مدلهایی که برای اندازه گیری جریان بار بکار می رود.

-         مدلهایی که برای اندازه گیری نشت جریان بکار می رود.

کلمپ مترها را طور دیگری نیز می توان دسته بندی کرد برای مثال آنهایی که برای اندازه گیری جریان مستقیم یا متناوب بکار می‎روند و یا اینکه از روش یکسوسازی مقدار میانگین یا جذر میانگین مربعات (RMS) استفاده می کنند.

روش ساده استفاده از یک کلمپ متر

بطور کلی هر دو نوع کلمپ متر گفته شده به روش مشابهی بکار می روند. ابتدا باید نوع جریان مستقیم یا متناوب را روی کلمپ متر انتخاب کرد. سپس گستره جریان تحت اندازه گیری را تعیین نمود. در صورت اندازه گیری جریان مستقیم حتما باید ابتدا تنظیم صفر انجام داد.

سپس گیره کلمپ متر را با فشردن تکمه کناری آن باز کرده و آن را دور سیم حامل جریان قرار داده و گیره را می بندیم. سیم باید در مرکز کلمپ قرار گیرد تا حداکثر درستی اندازه گیری حاصل شود.

استفاده از یک کلمپ متر جریان بار

این نوع کلمپ مترها تنها باید دور یکی از سیمهای حامل جریان قرار داده شوند. ابزار نباید دور سیمهای متعدد گیره شود زیرا خوانش درست را با اشکال مواجه می کند.

استفاده از کلمپ متر نشتی جریان

سیمهای زمین باید به تنهایی اندازه گیری شوند. اگر یک مدار AC اندازه گیری می شود، باید ابزار دور تمامی سیمها قرار داده شود (دو تا در مورد جریان دو فاز و سه تا در مورد جریان سه فاز).

وقتی نشتی جریان اندازه گیری می شود، باید هر دو سیم همزمان درون گیره قرار داده شوند.

جریان نشتی آن جریانی است که از طریق مقاومت عایق به زمین جریان پیدا می کند و می تواند چندین ده میکرو آمپر باشد.

توجه: بیشتر کلمپ مترها باید تنها برای سیم های روکش دار بکار روند.

رویه کالیبراسیون کلمپ متر

برای کالیبراسیون کلمپ متر از یک منبع جریان استاندارد (بطور معمول یک کالیبراتور چند کاره یا multifunction) و یک سیم پیچ جریان چند دور استفاده می شود. کالیبرالتور چندکاره تولید جریانی می کند که از N دور سیم پیچ می گذرد، بدین ترتیب نشان دهی کلمپ متر N برابر جریان تولید شده خواهد بود. شکل زیر نمونه ای از آرایش تجهیزات برای کالیبراسیون کلمپ متر را نشان می دهد.

منبع:

https://www.hioki.com/us-en/learning/how-to/u-clamp-meters.html

رده بندی وزنه های کالیبراسیون

 

آزمایشگاه‌هایی که عملیات آنالیز کمی انجام می دهند نیاز به کالیبراسیون ذقیق ترازوهای مدرن خود دارند. ترازوهای مدرن به راحتی کالیبره می شوند و درستی ترازوها بستگی زیادی به درستی وزنه های کالیبراسیون بکار رفته دارد. وزنه های کالیبراسیون به شش رده اصلی درستی تفکیک می شوند.

کلاس E1: این وزنه ها دارای بالاترین کلاس درستی هستند و برای برقراری قابلیت ردیابی میان استاندارد ملی جرم و وزنه های کلاس E2 و پایین تر بکار می روند. حداکثر خطای مجاز از مقدار اسمی 1 kg این وزنه ها ±0.5 mg است. به عنوان استاندارد مرجع اصلی آزمایشگاه استفاده می شوند.

کلاس E2: برای برقراری قابلیت ردیابی وزنه های کلاس F1 و پایین تر و همچنین ابزارهای توزین کلاس یک بکار می رود. حداکثر خطای مجاز از مقدار اسمی 1 kg این وزنه ها ±1.6 mg است. به عنوان استاندارد دقت بالا برای کالیبراسیون وزن ها و ابزارهای آنالیز بسیار دقیق بکار می روند.

کلاس F1: برای برقراری قابلیت ردیابی وزنه های کلاس F2 و پایین تر و نیز ابزارهای توزین با دقت کلاس یک مناسب هستند. حداکثر خطای مجاز از مقدار اسمی 1 kg این وزنه ها ±5 mg است. برای کالیبراسیون ترازوهای کلاس 2 درستی بالا مناسب هستند.

کلاس F2: مناسب برای برقراری قابلیت ردیابی وزنه های کلاس M1 و پایین تر و نیز ابزارهای توزین کلاس دو مناسب هستند. برای استفاده در تراکنش های تجاری با ارزش بالا مانند طلا و سنگهای قیمتی منظور شده اند. حداکثر خطای مجاز از مقدار اسمی 1 kg این وزنه ها ±16 mg است. به عنوان استاندارد کاری برای کارهای دقیق و تحلیلی (تجزیه مواد)، وزنه های درون ابزارها، وزنه های بیرونی جهت کالیبراسیون ترازوها با دقت متوسط بکار می روند.

کلاس M1: مناسب برای برقراری قابلیت ردیابی وزنه های کلاس M2 و پایین تر و نیز ابزارهای توزین کلاس دو مناسب هستند. حداکثر خطای مجاز از مقدار اسمی 1 kg این وزنه ها ±50 mg است.

کلاس M2: مناسب برای برقراری قابلیت ردیابی وزنه های کلاس M3 و پایین تر و نیز ابزارهای توزین کلاس سه مناسب هستند. برای استفاده در تراکنش های تجاری عادی که اشیاء بر حسب وزن فروخته می شوند منظور شده اند. حداکثر خطای مجاز از مقدار اسمی 1 kg این وزنه ها ±160 mg است. برای کاربردهای با درستی کلاس سه، ترازوهای صنعتی، ترازوهای عقربه ای و باسکولها مناسب هستند.

کلاس M3: مناسب برای ابزارهای توزین کلاس سه و چهار هستند. حداکثر خطای مجاز از مقدار اسمی 1 kg این وزنه ها ±500 mg است. برای کلاسهای درستی سه و چهار مناسب هستند.

منبع:

https://laboratoryresource.com.au