વીજળી મીટરનો ઇતિહાસ

19મી અને 20મી સદીઓ વૈજ્ઞાનિક શોધોમાં, ખાસ કરીને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમના ક્ષેત્રમાં અસામાન્ય રીતે ઉદાર સાબિત થઈ. આગામી 150 વર્ષ માટે વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી પ્રગતિની "નીચી શરૂઆત" 1920 માં આપવામાં આવી હતી. આન્દ્રે મેરી એમ્પીયર દ્વારા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની શોધ… જ્યોર્જ સિમોન ઓહ્મ તેમના પછી 1827 માં સ્થાયી થયા વાયરમાં વર્તમાન અને વોલ્ટેજ વચ્ચેનો સંબંધ… છેવટે, 1831 માં, માઈકલ ફેરાડેએ શોધ કરી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનનો કાયદો, જે નીચેની ચાવીરૂપ શોધો - જનરેટર, ટ્રાન્સફોર્મર, ઇલેક્ટ્રિક મોટરના સંચાલનના સિદ્ધાંતોને અનુસરે છે.

હંગેરિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી એન્ઝોસ જેડલિક અને જર્મન વિદ્યુત શોધક વર્નર વોન સિમેન્સ દ્વારા અનુક્રમે 1861 અને 1867માં સ્વતંત્ર રીતે શોધાયેલ ડાયનેમોને આભારી, વીજળી એક કોમોડિટી બની ગઈ હતી. ત્યારથી, વીજ ઉત્પાદન વ્યવસાયિક માર્ગ પર નિશ્ચિતપણે સ્થાપિત થયું છે.

એવું કહેવું જ જોઇએ કે તે સમયે શોધ અને શોધ દરેક વળાંક પર "પ્રતીક્ષા" કરતી હતી.ઇલેક્ટ્રિક લેમ્પ, ડાયનેમો, ઇલેક્ટ્રીક મોટર, ટ્રાન્સફોર્મરના વિચારો જાણે કે ગ્રહના વિરુદ્ધ ભાગો પર જાતે જ સ્ફટિકીકૃત થયા.

કાઉન્ટર સાથે પણ આવું જ કંઈક બન્યું હતું, જેને પાછળથી ઇન્ડક્શન કાઉન્ટરના "લેખક" દ્વારા યાદ કરવામાં આવ્યું હતું (અને તે જ સમયે સહ-સંશોધક ટ્રાન્સફોર્મર) હંગેરિયન ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયર ઓટ્ટો ટાઇટસ બ્લેટી: “વિજ્ઞાન વરસાદી જંગલ જેવું હતું. તેને ફક્ત એક સારી કુહાડીની જરૂર હતી અને જ્યાં પણ તમે મારશો ત્યાં તમે એક વિશાળ વૃક્ષ કાપી શકશો. "

ઇલેક્ટ્રિક મીટર માટેનું પ્રથમ પેટન્ટ અમેરિકન શોધક સેમ્યુઅલ ગાર્ડીનેરને 1872માં જારી કરવામાં આવ્યું હતું. તેનું ઉપકરણ વીજળીને ચાર્જિંગ પોઈન્ટ સુધી પહોંચવામાં જે સમય લાગે છે તે માપે છે. એકમાત્ર શરત (આ ઉપકરણની ખામી પણ છે) એ છે કે તમામ નિયંત્રિત લેમ્પ્સ એક સ્વીચ સાથે જોડાયેલા હોવા જોઈએ.

વીજળી મીટરના સંચાલન માટે નવા સિદ્ધાંતોની રચના સીધી રીતે વીજળી વિતરણ પ્રણાલીના સુધારણા અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન સાથે સંબંધિત છે. પરંતુ તે સમયે આ સિસ્ટમની રચના કરવામાં આવી રહી હોવાથી, કયો સિદ્ધાંત શ્રેષ્ઠ હશે તે ખાતરીપૂર્વક કહેવું અશક્ય હતું. તેથી, એક જ સમયે વ્યવહારમાં ઘણા વૈકલ્પિક સંસ્કરણોનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું.

એક કિલોવોટનું વજન કેટલું છે?

ઉદાહરણ તરીકે, જો ડાયનેમોએ નોંધપાત્ર વોલ્યુમમાં વીજળીનું ઉત્પાદન કરવાનું શક્ય બનાવ્યું હોય, તો થોમસ એડિસન લાઇટ બલ્બએ વ્યાપક લાઇટિંગ નેટવર્કની રચનામાં ફાળો આપ્યો. પરિણામે, ગાર્ડિનર કાઉન્ટર તેની સુસંગતતા ગુમાવી બેઠો અને તેના સ્થાને ઇલેક્ટ્રોલિટીક કાઉન્ટર આવ્યું.

વીજળી મીટરના વ્યાપક ઉપયોગના પ્રારંભિક તબક્કામાં, વીજળી શાબ્દિક રીતે "ભારિત" હતી. સમાન થોમસ આલ્વા એડિસન દ્વારા શોધાયેલ ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક મીટર, આ સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે.વાસ્તવમાં, મીટર કાઉન્ટર ઇલેક્ટ્રોલિટીક હતું, જ્યાં ગણતરીના સમયગાળાની શરૂઆતમાં ખૂબ જ સચોટ વજનવાળી (જ્યાં સુધી શક્ય હતું ત્યાં સુધી) તાંબાની પ્લેટ મૂકવામાં આવી હતી.

ઇલેક્ટ્રોલાઇટ દ્વારા વર્તમાન પસાર થવાના પરિણામે, તાંબુ જમા થાય છે. રિપોર્ટિંગ સમયગાળાના અંતે, પ્લેટનું ફરીથી વજન કરવામાં આવ્યું હતું અને વજનમાં તફાવતના આધારે વીજળીનો વપરાશ વસૂલવામાં આવ્યો હતો. આ સિદ્ધાંત સૌપ્રથમ 1881માં લાગુ કરવામાં આવ્યો હતો અને 19મી સદીના અંત સુધી તેનો સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.

નોંધનીય છે કે આ ફી ક્યુબિક ફીટ ગેસમાં ગણવામાં આવે છે જેનો ઉપયોગ વીજળી પેદા કરવા માટે કરવામાં આવતો હતો. આ રીતે એડિસન ઇલેક્ટ્રોલાઈઝરનું માપાંકન કરવામાં આવ્યું હતું. પછી, સગવડ માટે, એડિસને તેના ઉપકરણને ગણતરીની પદ્ધતિથી સજ્જ કર્યું - અન્યથા, માપન ઉપકરણમાંથી રીડિંગ લેવું એ પાવર કંપનીઓ માટે અત્યંત મુશ્કેલ અને ઉપભોક્તા માટે સંપૂર્ણપણે અશક્ય પ્રક્રિયા હતી. જો કે, સગવડમાં થોડો ઉમેરો થયો.

વધુમાં, ઈલેક્ટ્રોલિટીક મીટર (તે સમયે સિમેન્સ શુકર્ટે વોટર મીટર અને શોટ એન્ડ જનરલે પારો મીટરનું ઉત્પાદન કર્યું હતું)માં બીજી નોંધપાત્ર સામાન્ય ખામી હતી. તેઓ માત્ર amp-કલાકો રેકોર્ડ કરી શકે છે અને વોલ્ટેજની વધઘટ પ્રત્યે અસંવેદનશીલ રહી શકે છે.

ઇલેક્ટ્રોલિટીક કાઉન્ટરની સમાંતર, એક લોલક કાઉન્ટર દેખાયો. પ્રથમ વખત, તેની ક્રિયાના સિદ્ધાંતનું વર્ણન અમેરિકનો વિલિયમ એડવર્ડ આર્ટન અને જ્હોન પેરી દ્વારા તે જ વર્ષે 1881 માં કરવામાં આવ્યું હતું. પરંતુ ત્યારથી, પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, વિચારો હવામાં તરતા હતા, તે આશ્ચર્યજનક નથી કે ત્રણ વર્ષ પછી બરાબર એ જ કાઉન્ટર જર્મનીમાં હર્મન એરોન દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું હતું.

સુધારેલ સ્વરૂપમાં, મીટર વર્તમાન સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલા કોઇલ સાથે બે લોલકથી સજ્જ છે. વિરુદ્ધ વિન્ડિંગ્સ સાથે વધુ બે કોઇલ લોલકની નીચે મૂકવામાં આવ્યા હતા.લોલક, વિદ્યુત ભાર હેઠળ કોઇલની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે, તેના વિના કરતાં વધુ ઝડપથી આગળ વધે છે.

બીજી તરફ, બીજી બાજુ વધુ ધીમી ગતિએ આગળ વધી રહી હતી. તે જ સમયે, ઓસિલેશનની પ્રારંભિક આવર્તનમાં તફાવતને વળતર આપવા માટે લોલક દર મિનિટે તેમના કાર્યોમાં ફેરફાર કરે છે. મુસાફરીમાં તફાવત ગણતરીની પદ્ધતિમાં ગણવામાં આવે છે. પાવર અપ પર, ઘડિયાળ શરૂ કરવામાં આવી હતી.

પરિવર્તનનો પવન

પેન્ડુલમ કાઉન્ટર્સ સસ્તા "આનંદ" નહોતા કારણ કે તેમાં બે આખી ઘડિયાળો હતી. તે જ સમયે, તેઓએ એમ્પ-અવર્સ અથવા વોટ-અવર્સ ફિક્સ કરવાનું શક્ય બનાવ્યું, જેના કારણે તેઓ AC ઓપરેશન માટે અયોગ્ય બન્યા.

પોતાની રીતે એક ક્રાંતિકારી શોધ વૈકલ્પિક પ્રવાહ, ઇટાલિયન ગેલિલિયો ફેરારિસ (1885) અને નિકોલા ટેસ્લા (1888) દ્વારા બનાવવામાં આવેલ (અલબત્ત, એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે), માપન ઉપકરણોના સુધારણામાં આગળના તબક્કા માટે ઉત્તેજના તરીકે સેવા આપી હતી.

1889 માં, એક મોટર કાઉન્ટર વિકસાવવામાં આવ્યું હતું. તે અમેરિકન એન્જિનિયર એલિહુ થોમસન દ્વારા જનરલ ઇલેક્ટ્રિક માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું.

ઉપકરણ મેટલ કોર વિના આર્મેચર મોટર હતું. કલેક્ટરની સમગ્ર વોલ્ટેજ કોઇલ અને રેઝિસ્ટરમાં વિતરિત કરવામાં આવે છે. વર્તમાન સ્ટેટરને ચલાવે છે, પરિણામે ટોર્ક વોલ્ટેજ અને કરંટના ઉત્પાદનના પ્રમાણસર થાય છે. આર્મેચર સાથે જોડાયેલ એલ્યુમિનિયમ ડિસ્ક પર કામ કરતું કાયમી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ બ્રેકિંગ ટોર્ક પૂરું પાડે છે. વીજળી મીટરની સૌથી નોંધપાત્ર ખામી કલેક્ટર છે.

જેમ તમે જાણો છો, તે સમયે વૈજ્ઞાનિક સમુદાયમાં કઈ સિસ્ટમો વિશે કોઈ સર્વસંમતિ નહોતી- પ્રત્યક્ષ પ્રવાહ અથવા વૈકલ્પિક પ્રવાહ પર આધારિત — સૌથી આશાસ્પદ હશે… થોમસન દ્વારા વર્ણવેલ મીટર મુખ્યત્વે ડાયરેક્ટ કરંટ માટે રચાયેલ છે.

દરમિયાન, વૈકલ્પિક પ્રવાહની તરફેણમાં દલીલો વધી રહી છે, કારણ કે પ્રત્યક્ષ પ્રવાહનો ઉપયોગ વોલ્ટેજમાં ફેરફારને મંજૂરી આપતું નથી અને પરિણામે, મોટી સિસ્ટમ્સનું નિર્માણ. વૈકલ્પિક પ્રવાહનો વધુને વધુ વ્યાપક ઉપયોગ જોવા મળ્યો, અને 20મી સદીની શરૂઆતમાં, વૈકલ્પિક વર્તમાન પ્રણાલીઓ ધીમે ધીમે વિદ્યુત ઈજનેરી પ્રેક્ટિસમાં સીધા પ્રવાહને બદલવાનું શરૂ કર્યું.

જ્યોર્જ વેસ્ટિંગહાઉસ (જેમણે વૈકલ્પિક પ્રવાહના ઉપયોગ માટે ટેસ્લાની પેટન્ટ મેળવી હતી) માટે આ સેટ વીજળીના હિસાબ માટેનું કાર્ય હતું અને આ એકાઉન્ટિંગ શક્ય તેટલું સચોટ હોવું જરૂરી હતું. આ સમયગાળા દરમિયાન (ટ્રાન્સફોર્મરની શોધ સાથે પણ સંકળાયેલ) ઉપકરણને પેટન્ટ કરવામાં આવ્યું હતું, જે વાસ્તવમાં પ્રોટોટાઇપ હતું આધુનિક એસી મીટર… ઇતિહાસમાં ઇન્ડક્શન કાઉન્ટરના ઘણા "શોધક પિતા" પણ છે.

પ્રથમ ઇન્ડક્શન માપન ઉપકરણને "ફેરારિસ મીટર" કહેવામાં આવે છે, જો કે તેણે તેને બિલકુલ એસેમ્બલ કર્યું ન હતું. ફેરારીની ક્રેડિટ નીચેની શોધ છે. બે ફરતા ક્ષેત્રો, જે વૈકલ્પિક પ્રવાહ સાથે તબક્કાની બહાર છે, તે ઘન રોટરના પરિભ્રમણનું કારણ બને છે - એક ડિસ્ક અથવા સિલિન્ડર. ઇન્ડક્શન સિદ્ધાંત પર આધારિત કાઉન્ટર્સ આજે પણ બનાવવામાં આવે છે.

હંગેરિયન એન્જિનિયર ઓટ્ટો ટાઇટસ બ્લેટી, જેને ટ્રાન્સફોર્મરના શોધક તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તેણે ઇન્ડક્શન મીટરના તેમના સંસ્કરણનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો. 1889 માં, તેમણે એક સાથે બે પેટન્ટ મેળવ્યા, જર્મન નંબર 52,793 અને યુએસ નંબર 423,210, સત્તાવાર રીતે "વૈકલ્પિક વર્તમાન ઇલેક્ટ્રિક કાઉન્ટર" તરીકે નિયુક્ત શોધ માટે.

લેખકે ઉપકરણનું નીચેનું વર્ણન આપ્યું: “આ કાઉન્ટરમાં આવશ્યકપણે ધાતુની ફરતી બોડી હોય છે, જેમ કે ડિસ્ક અથવા સિલિન્ડર, જેના પર બે ચુંબકીય ક્ષેત્રો દ્વારા કાર્ય કરવામાં આવે છે જે એકબીજા સાથે તબક્કાની બહાર હોય છે.

આ તબક્કો શિફ્ટ એ હકીકત પરથી પરિણમે છે કે એક ક્ષેત્ર મુખ્ય પ્રવાહ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, જ્યારે અન્ય ક્ષેત્ર ઉચ્ચ સ્વ-ઇન્ડક્ટન્સ કોઇલ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે જે સર્કિટમાં બિંદુઓને શન્ટ કરે છે જેની વચ્ચે પાવર વપરાશ માપવામાં આવે છે.

જો કે, ચુંબકીય ક્ષેત્રો જાણીતી ફેરારી મિકેનિઝમની જેમ ક્રાંતિના શરીરમાં છેદે નથી, પરંતુ તેના જુદા જુદા ભાગોમાંથી એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે પસાર થાય છે. » ગૅન્ઝ દ્વારા ઉત્પાદિત પ્રથમ કાઉન્ટરટૉપ્સ, જ્યાં બ્લાટી કામ કરતા હતા, લાકડાના પાયા પર નિશ્ચિત હતા અને તેનું વજન 23 કિલો હતું.

અલબત્ત, તે જ સમયે, ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગના અન્ય અગ્રણી ઓલિવર બ્લેકબર્ન શેલનબર્ગર દ્વારા બંને ક્ષેત્રોની સમાન લાક્ષણિકતાની શોધ કરવામાં આવી હતી. અને 1894 માં, તેમણે એસી સિસ્ટમ માટે વીજળી મીટર વિકસાવ્યું. સ્ક્રુ મિકેનિઝમ ટોર્ક પ્રદાન કરે છે.

જો કે, આ મીટર ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ સાથે કામ કરવા માટે યોગ્ય નથી, કારણ કે તે માપન માટે જરૂરી વોલ્ટેજ તત્વ પ્રદાન કરતું નથી. શક્તિ પરિબળ.

આ કાઉન્ટર બ્લાટી ઉપકરણ કરતાં થોડું નાનું હતું, પણ તે ખૂબ જ વિશાળ અને ભારે હતું - તેનું વજન 41 કિલોગ્રામ હતું, એટલે કે, 16 કિલોથી વધુ. ફક્ત 1914 માં, ઉપકરણનું વજન ઘટાડીને 2.6 કિલો કરવામાં આવ્યું હતું.

પૂર્ણતાની કોઈ મર્યાદા નથી

આમ, એવું કહી શકાય કે 20મી સદીની શરૂઆતમાં, કાઉન્ટર રોજિંદા વ્યવહારનો એક ભાગ બની ગયું હતું. પ્રથમ માપન ધોરણના દેખાવ દ્વારા પણ આની પુષ્ટિ થાય છે. તે 1910 માં અમેરિકન નેશનલ સ્ટાન્ડર્ડ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (ANSI) દ્વારા જારી કરવામાં આવ્યું હતું.

લાક્ષણિક રીતે, માપન ઉપકરણોના વૈજ્ઞાનિક મહત્વના મહત્વને ઓળખવા ઉપરાંત, ધોરણ વ્યાપારી ઘટકના મહત્વ પર પણ ભાર મૂકે છે. પ્રથમ જાણીતું ઇન્ટરનેશનલ ઇલેક્ટ્રોટેકનિકલ કમિશન (IEC) માપન ધોરણ 1931 નું છે.

20મી સદીની શરૂઆત સુધીમાં, વજન અને પરિમાણોમાં ઘટાડો ધ્યાનમાં લીધા વિના ઉપકરણોમાં ઘણા ફેરફારો થયા હતા: લોડ રેન્જનું વિસ્તરણ, લોડ ફેક્ટરમાં ફેરફાર માટે વળતર, વોલ્ટેજ અને તાપમાન, બોલનો દેખાવ બેરિંગ્સ અને ચુંબકીય બેરિંગ્સ (જે ઘર્ષણને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે). બ્રેક ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની ગુણવત્તાની લાક્ષણિકતાઓ અને ટેકોમાંથી તેલને દૂર કરવા અને ગણતરીની પદ્ધતિમાં સુધારો કરવામાં આવ્યો હતો, જેણે સેવા જીવનમાં વધારો કર્યો હતો.

તે જ સમયે, નવા પ્રકારનાં મીટર દેખાયા - મલ્ટિ-ટેરિફ મીટર, પીક લોડ મીટર, પ્રીપેડ એનર્જી મીટર, તેમજ થ્રી-ફેઝ ઇન્ડક્શન મીટર. બાદમાં એક, બે અથવા ત્રણ ડિસ્ક પર માઉન્ટ થયેલ બે અથવા ત્રણ માપન પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ કરે છે. 1934 માં, લેન્ડિસ અને ગિર દ્વારા વિકસિત સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ ઊર્જા મીટર દેખાયા.

વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી પ્રગતિના આગળના અભ્યાસક્રમ, તેમજ બજાર સંબંધોના વિકાસમાં, માપન ઉપકરણોના ઉત્પાદનમાં અભિવ્યક્તિ જોવા મળી. ઇલેક્ટ્રોનિક્સના વિકાસ પર ગંભીર અસર પડી - 1970 ના દાયકામાં, ઇન્ડક્શન માપન ઉપકરણો સાથે, ઇલેક્ટ્રોનિક માપન ઉપકરણો દેખાયા. સ્વાભાવિક રીતે, આનાથી ઉપકરણોની કાર્યક્ષમતા મોટા પ્રમાણમાં વિસ્તૃત થઈ. સૌ પ્રથમ, તે છે ઓટોમેટેડ એકાઉન્ટિંગ સિસ્ટમ્સ (ASKUE), મલ્ટિ-ટેરિફ મોડ.

ત્યારબાદ, મીટરના કાર્યો વધુ વિસ્તર્યા અને માત્ર ઉર્જા અને સંસાધન રિપોર્ટિંગની મર્યાદાઓથી આગળ વધી ગયા. આમાં દૃશ્યમાન ઉલ્લંઘનો સામે રક્ષણ, પૂર્વ ચુકવણી, લોડ સંતુલન નિયંત્રણ અને અન્ય સંખ્યાબંધ કાર્યોનો સમાવેશ થાય છે.રીડિંગ્સ ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્ક્સ, ટેલિફોન લાઇન્સ અથવા વાયરલેસ ડેટા ટ્રાન્સમિશન ચેનલોમાંથી વાંચવામાં આવે છે.