वीज मीटरचा इतिहास

19व्या आणि 20व्या शतकांनी वैज्ञानिक शोधांमध्ये, विशेषतः इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझमच्या क्षेत्रात असामान्यपणे उदार सिद्ध केले. पुढील 150 वर्षांच्या वैज्ञानिक आणि तांत्रिक प्रगतीची "कमी सुरुवात" 1920 मध्ये दिली गेली. आंद्रे मेरी अँपिअरने विद्युत प्रवाहांच्या परस्परसंवादाचा शोध लावला… जॉर्ज सायमन ओम 1827 मध्ये त्याच्या नंतर स्थायिक झाला तारांमधील विद्युत् प्रवाह आणि व्होल्टेजमधील संबंध… शेवटी, 1831 मध्ये, मायकेल फॅराडे शोधला इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनचा कायदा, जे खालील प्रमुख आविष्कारांच्या ऑपरेशनची तत्त्वे अधोरेखित करतात - जनरेटर, ट्रान्सफॉर्मर, इलेक्ट्रिक मोटर.

1861 आणि 1867 मध्ये अनुक्रमे हंगेरियन भौतिकशास्त्रज्ञ अँझोस जेडलिक आणि जर्मन विद्युत शोधक वर्नर वॉन सीमेन्स यांनी स्वतंत्रपणे शोधलेल्या डायनॅमोमुळे वीज ही एक वस्तू बनली आहे. तेव्हापासून वीजनिर्मिती व्यावसायिक मार्गावर पक्की झाली आहे.

असे म्हटले पाहिजे की त्या वेळी शोध आणि शोध प्रत्येक वळणावर "वाट पाहत" होते.विद्युत दिवा, डायनॅमो, इलेक्ट्रिक मोटर, ट्रान्सफॉर्मरच्या कल्पना ग्रहाच्या विरुद्ध भागांवर स्फटिकरूप झाल्या.

असेच काहीतरी काउंटरच्या बाबतीत घडले, जे नंतर इंडक्शन काउंटरच्या "लेखकाने" (आणि त्याच वेळी सह-शोधक) द्वारे परत बोलावले. रोहीत्र) हंगेरियन विद्युत अभियंता ओट्टो टायटस ब्लॅटी: “विज्ञान पावसाच्या जंगलासारखे होते. त्याला फक्त एका चांगल्या कुऱ्हाडीची गरज होती आणि जिथे तुम्ही माराल तिथे तुम्ही एक मोठे झाड तोडू शकता. "

इलेक्ट्रिक मीटरचे पहिले पेटंट 1872 मध्ये अमेरिकन शोधक सॅम्युअल गार्डिनर यांना जारी केले गेले. त्याचे डिव्हाइस चार्जिंग पॉइंटपर्यंत वीज पोहोचण्यासाठी लागणारा वेळ मोजते. एकमात्र अट (ही डिव्हाइसची कमतरता आहे) सर्व नियंत्रित दिवे एका स्विचशी जोडलेले असणे आवश्यक आहे.

वीज मीटरच्या ऑपरेशनसाठी नवीन तत्त्वांची निर्मिती थेट वीज वितरण प्रणालीच्या सुधारणे आणि ऑप्टिमायझेशनशी संबंधित आहे. परंतु त्यावेळेस ही प्रणाली अद्याप तयार होत असल्याने, कोणते तत्त्व इष्टतम असेल हे निश्चितपणे सांगणे अशक्य होते. म्हणून, एकाच वेळी सराव मध्ये अनेक पर्यायी आवृत्त्यांची चाचणी घेण्यात आली.

किलोवॅटचे वजन किती आहे?

उदाहरणार्थ, जर डायनॅमोने महत्त्वपूर्ण व्हॉल्यूममध्ये वीज निर्मिती करणे शक्य केले, तर थॉमस एडिसन लाइट बल्बने विस्तृत प्रकाश नेटवर्क तयार करण्यात योगदान दिले. परिणामी, गार्डनर काउंटरने त्याची प्रासंगिकता गमावली आणि इलेक्ट्रोलाइटिक काउंटरने बदलले.

वीज मीटरच्या व्यापक वापराच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात, वीज अक्षरशः "वेटेड" होती. याच थॉमस अल्वा एडिसनने शोधलेले इलेक्ट्रोलाइटिक मीटर याच तत्त्वावर काम करते.खरं तर, मीटर काउंटर इलेक्ट्रोलाइटिक होता, जिथे मोजणी कालावधीच्या सुरूवातीस एक अतिशय अचूक वजनाचा (त्यावेळी शक्य तितका) तांब्याचा प्लेट ठेवण्यात आला होता.

इलेक्ट्रोलाइटद्वारे विद्युत् प्रवाहाच्या परिणामी, तांबे जमा केले जातात. अहवाल कालावधीच्या शेवटी, प्लेटचे पुन्हा वजन केले गेले आणि वजनातील फरकाच्या आधारे विजेचा वापर केला गेला. हे तत्त्व प्रथम 1881 मध्ये लागू केले गेले आणि 19 व्या शतकाच्या अखेरीपर्यंत यशस्वीरित्या वापरले गेले.

हे लक्षात घेण्याजोगे आहे की ही फी क्यूबिक फूट गॅसमध्ये मोजली जाते जी वीज वापरण्यात आली होती. अशाप्रकारे एडिसन इलेक्ट्रोलायझरचे कॅलिब्रेट केले गेले. नंतर, सोयीसाठी, एडिसनने त्याचे उपकरण मोजणी यंत्रणेसह सुसज्ज केले - अन्यथा, मोजमाप यंत्रावरून वाचन घेणे ही वीज कंपन्यांसाठी अत्यंत कठीण आणि ग्राहकांसाठी पूर्णपणे अशक्य अशी प्रक्रिया आहे. तथापि, सुविधा थोडी जोडली.

याव्यतिरिक्त, इलेक्ट्रोलाइटिक मीटर (त्यावेळी सीमेन्स शुकर्टने वॉटर मीटर आणि स्कॉट अँड जेनने पारा मीटरचे उत्पादन केले) मध्ये आणखी एक लक्षणीय सामान्य कमतरता होती. ते फक्त amp-तास रेकॉर्ड करू शकतात आणि व्होल्टेज चढउतारांबद्दल असंवेदनशील राहू शकतात.

इलेक्ट्रोलाइटिक काउंटरच्या समांतर, एक पेंडुलम काउंटर दिसला. प्रथमच, त्याच्या कृतीचे तत्त्व अमेरिकन विल्यम एडवर्ड आयर्टन आणि जॉन पेरी यांनी त्याच वर्षी 1881 मध्ये वर्णन केले होते. परंतु तेव्हापासून, आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, कल्पना हवेत तरंगत होत्या, हे आश्चर्यकारक नाही की तीन वर्षांनंतर नेमका हाच काउंटर हर्मन एरॉनने जर्मनीत बांधला होता.

सुधारित स्वरूपात, मीटर वर्तमान स्त्रोताशी जोडलेल्या कॉइलसह दोन पेंडुलमसह सुसज्ज आहे. लोलकाखाली विरुद्ध विंडिंग असलेली आणखी दोन कॉइल ठेवली.विद्युत भाराखाली असलेल्या कॉइलच्या परस्परसंवादाचा परिणाम म्हणून पेंडुलम, त्याशिवाय वेगवान हलविले.

दुसरीकडे, दुसरा, अधिक हळू चालत होता. त्याच वेळी, दोलनाच्या प्रारंभिक वारंवारतेतील फरकाची भरपाई करण्यासाठी पेंडुलम प्रत्येक मिनिटाला त्यांचे कार्य बदलतात. प्रवासातील फरक मोजणी यंत्रणेमध्ये मोजला जातो. पॉवर अप होताच घड्याळ सुरू झाले.

बदलाचे वारे

पेंडुलम काउंटर स्वस्त "आनंद" नव्हते कारण त्यामध्ये दोन पूर्ण घड्याळ असतात. त्याच वेळी, त्यांनी amp-hours किंवा watt-hours निश्चित करणे शक्य केले, ज्यामुळे ते AC ऑपरेशनसाठी अयोग्य झाले.

स्वतःच्या मार्गाने एक क्रांतिकारी शोध पर्यायी प्रवाह, इटालियन गॅलिलिओ फेरारिस (1885) आणि निकोला टेस्ला (1888) यांनी बनवलेले (अर्थातच, एकमेकांपासून स्वतंत्रपणे) मोजमाप उपकरणांच्या सुधारणेच्या पुढील टप्प्यासाठी प्रेरणा म्हणून काम केले.

1889 मध्ये, मोटर काउंटर विकसित केले गेले. अमेरिकन अभियंता एलिहू थॉमसन यांनी जनरल इलेक्ट्रिकसाठी हे डिझाइन केले होते.

डिव्हाइस मेटल कोरशिवाय आर्मेचर मोटर होते. कलेक्टरमधील व्होल्टेज कॉइल आणि रेझिस्टरमध्ये वितरीत केले जाते. करंट स्टेटरला चालवतो, परिणामी टॉर्क व्होल्टेज आणि करंटच्या उत्पादनाच्या प्रमाणात येतो. आर्मेचरला जोडलेल्या अॅल्युमिनियम डिस्कवर काम करणारा कायमस्वरूपी इलेक्ट्रोमॅग्नेट ब्रेकिंग टॉर्क प्रदान करतो. वीज मीटरचा सर्वात लक्षणीय दोष कलेक्टर आहे.

तुम्हाला माहिती आहेच, त्या वेळी वैज्ञानिक समुदायामध्ये कोणती प्रणाली आहे याबद्दल एकमत नव्हते- डायरेक्ट करंट किंवा अल्टरनेटिंग करंटवर आधारित — सर्वात आश्वासक असेल… थॉमसनने वर्णन केलेले मीटर प्रामुख्याने डायरेक्ट करंटसाठी डिझाइन केलेले आहे.

दरम्यान, पर्यायी प्रवाहाच्या बाजूने युक्तिवाद वाढत आहेत, कारण थेट करंटचा वापर व्होल्टेज बदलांना परवानगी देत ​​​​नाही आणि परिणामी, मोठ्या प्रणालींची निर्मिती. अल्टरनेटिंग करंटचा अधिकाधिक व्यापक वापर होत असल्याचे दिसून आले आणि 20 व्या शतकाच्या सुरूवातीस, विद्युत अभियांत्रिकी प्रॅक्टिसमध्ये पर्यायी विद्युतप्रणाली हळूहळू थेट करंटची जागा घेऊ लागली.

जॉर्ज वेस्टिंगहाऊस (ज्याने टेस्लाचे पर्यायी करंट वापरण्यासाठी पेटंट मिळवले होते) विजेचा लेखाजोखा ठेवण्याचे हे संच आणि हे खाते शक्य तितके अचूक असणे आवश्यक होते. या कालावधीत (ट्रान्सफॉर्मरच्या शोधाशी संबंधित) डिव्हाइसचे पेटंट घेण्यात आले, जे प्रत्यक्षात प्रोटोटाइप होते आधुनिक एसी मीटर... इतिहासामध्ये इंडक्शन काउंटरचे अनेक "शोधक पिता" देखील आहेत.

पहिल्या इंडक्शन मापन यंत्रास "फेरारिस मीटर" असे म्हणतात, जरी त्याने ते अजिबात एकत्र केले नाही. फेरारीचे श्रेय खालील शोध आहे. दोन फिरणारी फील्ड, जे पर्यायी प्रवाहाच्या टप्प्याबाहेर आहेत, घन रोटर - डिस्क किंवा सिलेंडरच्या फिरण्यास कारणीभूत ठरतात. इंडक्शन तत्त्वावर आधारित काउंटर आजही तयार केले जातात.

हंगेरियन अभियंता ओट्टो टायटस ब्लॅटी, ज्यांना ट्रान्सफॉर्मरचा शोधकर्ता म्हणूनही ओळखले जाते, त्यांनी इंडक्शन मीटरची आवृत्ती प्रस्तावित केली. 1889 मध्ये, त्याला एकाच वेळी दोन पेटंट मिळाले, जर्मन क्रमांक 52,793 आणि US क्रमांक 423,210, अधिकृतपणे "अल्टरनेटिंग करंट इलेक्ट्रिक काउंटर" म्हणून नियुक्त केलेल्या शोधासाठी.

लेखकाने यंत्राचे खालील वर्णन दिले आहे: “या काउंटरमध्ये मूलत: मेटॅलिक रोटेटिंग बॉडी असते, जसे की डिस्क किंवा सिलेंडर, ज्यावर दोन चुंबकीय क्षेत्रे एकमेकांशी टप्पाबाहेर असतात.

या फेज शिफ्टचा परिणाम असा होतो की एक फील्ड मुख्य करंटद्वारे व्युत्पन्न होते, तर दुसरे फील्ड उच्च स्व-प्रेरण कॉइलद्वारे व्युत्पन्न होते जे सर्किटमधील पॉइंट्स शंट करते ज्या दरम्यान वीज वापर मोजला जातो.

तथापि, सुप्रसिद्ध फेरारी यंत्रणेप्रमाणे चुंबकीय क्षेत्र क्रांतीच्या शरीरात छेदत नाहीत, परंतु एकमेकांपासून स्वतंत्रपणे त्याच्या वेगवेगळ्या भागांमधून जातात. » गॅन्झने उत्पादित केलेले पहिले काउंटरटॉप, जेथे ब्लॅटी काम करत होते, ते लाकडी पायावर निश्चित केले गेले होते आणि त्यांचे वजन 23 किलो होते.

अर्थात, त्याच वेळी, दोन्ही क्षेत्रांचे समान वैशिष्ट्य इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीचे आणखी एक प्रणेते ऑलिव्हर ब्लॅकबर्न शेलेनबर्गर यांनी शोधले. आणि 1894 मध्ये त्यांनी एसी सिस्टमसाठी वीज मीटर विकसित केले. स्क्रू यंत्रणा टॉर्क प्रदान करते.

तथापि, हे मीटर इलेक्ट्रिक मोटर्ससह काम करण्यासाठी योग्य नाही, कारण ते मोजमापासाठी आवश्यक व्होल्टेज घटक प्रदान करत नाही. शक्ती घटक.

हा काउंटर ब्लाटी यंत्रापेक्षा किंचित लहान होता, परंतु खूप अवजड आणि जोरदार जड होता - त्याचे वजन 41 किलोग्रॅम होते, म्हणजेच 16 किलोपेक्षा जास्त. केवळ 1914 मध्ये, डिव्हाइसचे वजन 2.6 किलोपर्यंत कमी केले गेले.

परिपूर्णतेला मर्यादा नाही

अशाप्रकारे, असे म्हटले जाऊ शकते की 20 व्या शतकाच्या सुरूवातीस, काउंटर दैनंदिन सरावाचा भाग बनला. पहिल्या मापन मानकांच्या देखाव्याद्वारे देखील याची पुष्टी केली जाते. हे 1910 मध्ये अमेरिकन नॅशनल स्टँडर्ड्स इन्स्टिट्यूट (ANSI) ने जारी केले होते.

वैशिष्ट्यपूर्णपणे, मापन उपकरणांचे वैज्ञानिक महत्त्व ओळखण्याव्यतिरिक्त, मानक व्यावसायिक घटकाच्या महत्त्ववर देखील जोर देते. प्रथम ज्ञात आंतरराष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमिशन (IEC) मापन मानक 1931 चा आहे.

20 व्या शतकाच्या सुरूवातीस, वजन आणि परिमाणांमध्ये घट लक्षात न घेता उपकरणांमध्ये बरेच बदल झाले: लोड श्रेणीचा विस्तार, लोड फॅक्टरमधील बदलांची भरपाई, व्होल्टेज आणि तापमान, बॉलचे स्वरूप. बियरिंग्ज आणि चुंबकीय बियरिंग्ज (ज्याने घर्षण लक्षणीयरीत्या कमी केले). ब्रेक इलेक्ट्रोमॅग्नेट्सची गुणवत्ता वैशिष्ट्ये आणि सपोर्टमधून तेल काढून टाकणे आणि मोजणी यंत्रणा सुधारली गेली, ज्यामुळे सेवा आयुष्य वाढले.

त्याच वेळी, नवीन प्रकारचे मीटर दिसू लागले - मल्टी-टेरिफ मीटर, पीक लोड मीटर, प्रीपेड एनर्जी मीटर, तसेच थ्री-फेज इंडक्शन मीटर. नंतरचे एक, दोन किंवा तीन डिस्कवर आरोहित दोन किंवा तीन मापन प्रणाली वापरते. 1934 मध्ये, लँडिस आणि गायर यांनी विकसित केलेले सक्रिय आणि प्रतिक्रियाशील ऊर्जा मीटर दिसू लागले.

वैज्ञानिक आणि तांत्रिक प्रगतीचा पुढील मार्ग, तसेच बाजार संबंधांचा विकास, मापन उपकरणांच्या निर्मितीमध्ये अभिव्यक्ती आढळली. इलेक्ट्रॉनिक्सच्या विकासावर गंभीर परिणाम झाला - 1970 मध्ये, इंडक्शन मापन उपकरणांसह, इलेक्ट्रॉनिक मापन उपकरणे दिसू लागली. स्वाभाविकच, यामुळे उपकरणांची कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात वाढली. सर्व प्रथम, ते आहे स्वयंचलित लेखा प्रणाली (ASKUE), मल्टी-टॅरिफ मोड.

त्यानंतर, मीटरची कार्ये आणखी विस्तारली आणि केवळ ऊर्जा आणि संसाधन अहवालाच्या मर्यादेच्या पलीकडे गेली. यामध्ये दृश्यमान उल्लंघनांपासून संरक्षण, प्रीपेमेंट, भार संतुलन नियंत्रण आणि इतर अनेक कार्ये समाविष्ट आहेत.वाचन इलेक्ट्रिकल नेटवर्क, टेलिफोन लाईन्स किंवा वायरलेस डेटा ट्रान्समिशन चॅनेलवरून वाचले जाते.