เซนเซอร์วัดการเคลื่อนที่ LVDT สำหรับการวัดทางทะเล
เรือดำน้ำเป็นสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายที่สุดแห่งหนึ่ง และเซ็นเซอร์จะทำงานได้ดีได้ยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องใช้ใต้น้ำนานถึง 20 ปี ในสภาพแวดล้อมใต้น้ำ เมื่อระดับน้ำทะเลลึกถึง 15,000 ฟุต เซ็นเซอร์จะเกิดแรงดันภายนอกประมาณ 7,500 psi ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงเช่นนี้ เซ็นเซอร์หลายตัวจะใช้งานไม่ได้หลังจากทำงานไประยะหนึ่ง และการเปลี่ยนเซ็นเซอร์จะมีค่าใช้จ่ายสูง โดยปกติแล้ว การบำรุงรักษาจะมีค่าใช้จ่ายสูงเช่นกัน ดังนั้น การยืดอายุเซ็นเซอร์จึงเป็นข้อกำหนดที่ระบุไว้ในแอปพลิเคชันจำนวนมาก ในทางกลับกัน น้ำทะเลยังกัดกร่อนโลหะของเซ็นเซอร์อีกด้วย ความลึกของน้ำทะเลที่แตกต่างกันจะมีความเข้มข้นของออกซิเจน อุณหภูมิ ค่า pH ปริมาณคลอรีน กิจกรรมทางชีวภาพ การนำไฟฟ้า และความเร็วที่แตกต่างกัน ซึ่งจะเร่งการกัดกร่อน ไม่เพียงแต่หลุม รอยแตกร้าวเท่านั้น แต่ยังกัดกร่อนระหว่างเมล็ดพืชด้วย สิ่งเหล่านี้ทั้งหมดสามารถทำให้เกิดการทำงานผิดปกติได้
โดยปกติแล้ว LVDT เป็นเซ็นเซอร์เพียงตัวเดียวที่สามารถให้ประสิทธิภาพที่แม่นยำและเชื่อถือได้ภายใต้สภาวะก้นทะเล
น้ำขุ่นหรือปนเปื้อนมักทำให้เกิดแบคทีเรียจำนวนมาก ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์ด้วย การนำไฟฟ้าสูงของน้ำทะเลจะส่งเสริมการกัดกร่อนของเซลล์ขนาดใหญ่และจะทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น การกัดกร่อนที่เกิดจากจุลินทรีย์ก็เป็นปัญหาที่ร้ายแรงเช่นกัน เงื่อนไขการติดตั้งและวัสดุของเซ็นเซอร์จะส่งผลต่อผลกระทบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้สเตนเลสออสเทนนิติกเกรดต่ำ อาการที่เห็นได้ชัดที่สุดคือการเสื่อมประสิทธิภาพของวัสดุ โดยเฉพาะที่รอยเชื่อม หากไม่ได้รับการตรวจสอบและจัดการในเวลาที่เหมาะสม อาจทำให้เกิดรอยแตกได้ เนื่องจากแรงดันและอิทธิพลของน้ำทะเล การสร้างเซ็นเซอร์ที่มีประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้จึงกลายเป็นความท้าทายครั้งใหญ่ LVDT (หม้อแปลงไฟฟ้าเชิงอนุพันธ์แปรผันเชิงเส้น) ที่มีโครงสร้างโลหะผสมพิเศษและซีลกันอากาศกลายเป็นเซ็นเซอร์เพียงตัวเดียวที่สามารถให้ประสิทธิภาพที่แม่นยำและเชื่อถือได้ภายใต้สภาวะก้นทะเล
LVDT คืออะไร
หม้อแปลงไฟฟ้าเชิงเส้นแบบแปรผัน (LVDT) เป็นตัวแปลงสัญญาณตำแหน่งที่ไม่ต้องสัมผัส อ่านค่าได้แบบสัมบูรณ์ และมีความละเอียดที่แทบไม่มีขอบเขต ตัวแปลงสัญญาณนี้ประกอบด้วยขดลวดสามขดลวดขึ้นไป ซึ่งแกนแม่เหล็กจะเคลื่อนที่อยู่ภายในเพื่อให้เกิดการเชื่อมโยงแบบแปรผันระหว่างขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ (โดยปกติคือสองขดลวด) แม้ว่าเทคนิคการตรวจจับจะเป็นแบบไม่ต้องสัมผัส แต่ก็มักจะมีการจัดเตรียมทางกลเพิ่มเติมเพื่อให้แกนอยู่ในตำแหน่งของขดลวดตลอดช่วงจังหวะ ตัวอย่างหนึ่งคือการกำหนดค่าที่เรียกว่าหัววัด LVDT เซ็นเซอร์เชิงเส้นที่ใช้งานได้จริงสามารถออกแบบให้มีความไม่เป็นเชิงเส้นน้อยกว่า 0.2% และช่วงเต็มสเกล (FSR) ตั้งแต่ต่ำกว่า 1 ถึงมากกว่า 100 มม. ความละเอียดเกือบจะไม่มีขอบเขต เซ็นเซอร์แบบโค้งและแบบหมุนก็เป็นไปได้ การใช้งานยอดนิยม ได้แก่ เครื่องจักรอุตสาหกรรม เช่น เครื่องขึ้นรูปโลหะและการตรวจสอบมิติระหว่างกระบวนการ ตลอดจนผลิตภัณฑ์ยานยนต์และเชิงพาณิชย์
LVDT ต้องใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ควบคุมและปรับสภาพชุดหนึ่ง โดยทั่วไป LVDT จะจำหน่ายเป็นองค์ประกอบการตรวจจับที่มีแกนกลาง โดยวงจรอิเล็กทรอนิกส์จะจ่ายไฟเป็นอุปกรณ์แยกต่างหาก LVDT ที่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่จำเป็นทั้งหมดภายในตัวเครื่อง มักเรียกว่า LVDT แบบ DC เนื่องจากทำงานบนแหล่งจ่ายไฟแบบ DC และมีเอาต์พุตแบบ DC แม้ว่าการทำงานภายในจะรวมถึงการขับเคลื่อน AC แบบปกติ การดีมอดูเลชั่น และวงจรปรับสภาพสัญญาณก็ตาม
