சுழற்சி அளவி

சுழற்சி அளவிஅல்லது டாக்கோமீட்டர் என்பது இயக்கி அல்லது அது போன்ற கருவி அல்லது இயந்திரத்தில் உள்ள ஒரு தண்டு அல்லது வட்டின் சுழற்சி வேகத்தை அளவிடும் ஒரு கருவியாகும்.^[1] இக்கருவியானது பொதுவாக முட்கள் கொண்ட கடிகாரத்தில் ஒரு நிமிடத்திற்கான சுழற்சிகளைக் காட்டக்கூடியது(ஆர். பி. எம்.). ஆனால் மின்னணு சுழற்சி அளவிகள் இன்று அதிகமாகக் காணப்படுகின்றன. வேகமானி, சுற்றெண்ணி, சுழற்சிவீதமானி, அல்லது ஒவ்வொரு நிமிடத்திற்கும் மேற்கொள்ளும் சுழற்சியைக் கணக்கிடும் மானி என இதனைக் குறிப்பிடலாம். இதன் பெயரானது வேகத்தை அளப்பது என்று பொருள் தரும் கிரேக்க மொழிச் சொல்லான Ταχος (tachos-metron,'வேகம்" -'அளப்பது') என்ற இரு சொற்களையும் இணைத்து உருவானதாகும்.

வரலாறு

முதன் முதலில் பிரையன் டான்கின் என்ற அறிவியலாளர் இராயல் கழகத்திற்கு எழுதிய ஒரு ஆய்வறிக்கையில் சுழற்சி அளவி பற்றி குறிப்பிட்டிருந்தார். அதற்காக கழத்தின் தங்கப் பதக்கம் வழங்கப்பட்டது. இது ஒரு பாதரச கிண்ணத்தை உள்ளடக்கியது. மைய விலக்கு விசையால் அது சுழலும்போது, அதன் மையத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ள குழாயில் இருக்கும் நிறமூட்டப்பட்ட சாராயம் ஆவியாகி அளவில் குறையும். பாதரசக் கிண்ணமானது கப்பிகளால் இணைக்கப்பட்டிருக்கும்.^[2]

முதல் இயந்திர சுழற்சி அளவிகள் மையவிலக்கு விசையை அளவிடுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டிருந்தன. இதன் கண்டுபிடிப்பாளர் ஜெர்மன் பொறியாளர் டீட்ரிச் உல்ஹார்ன் என்று கருதப்படுகிறது.^[3] அவர் 1817 ஆம் ஆண்டில் இயந்திரங்களின் வேகத்தை அளவிட இதைப் பயன்படுத்தினார் 1840 முதல், இது உந்துப் பொறிகளின் வேகத்தை அளவிடப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.^[4]

வாகனங்கள், சரக்குந்துகள், உழுவுந்து, விமானங்களில்

தானுந்துகள், விமானங்கள், பிற வாகனங்களில் உள்ள சுழற்சி அளவிகள் இயந்திரத்தின் மாற்றித்தண்டின் சுழற்சியின் அளவை அளவிடுகின்றன. இவை பொதுவாக பாதுகாப்பான சுழற்சி வேகத்தைக் குறிக்கும் அடையாளங்களைக் கொண்டுள்ளன. ஓட்டும் நிலைமைகளுக்கு பொருத்தமான முறுக்குதல், பற்சக்கர அமைப்புகளைத் தேர்ந்தெடுத்தல் ஆகியவற்றுக்கு இது ஓட்டுநருக்கு உதவும். நீண்ட நேரம் அதிவேகத்தில் செல்லும்பொழுது போதுமான உயவு, அதிக வெப்பமடைதல் (குளிரூட்டியின் திறனை மீறுதல்), இயந்திரத்தின் துணை பாகங்களின் வேகத்திறனை மீறுதல் ஆகியவை நிகழலாம். இதனால் அதிகப்படியான சேதமோ, அல்லது நிரந்தர சேதமோ அல்லது இயந்திர செயலிழப்போ ஏற்படலாம். இது போன்ற தவறுகள் மனித ஆற்றலால் இயக்கப்படும் பொழுது நிகழலாம் பெரும்பாலான நவீன தானியங்கி கருவிகள் பொருத்திய வண்டிகளில் பொதுவாக ஒரு வேகக் கட்டுப்பாட்டு வரம்பு உள்ளது, இது சேதத்தைத் தடுக்க வேண்டி இயந்திரத்தின் வேகத்தை மின்னணு முறையில் கட்டுப்படுத்துகிறது. முட்கள் உள்ள சுழற்சி அளவிகளில் அதிகபட்ச பாதுகாப்பான இயக்க வேகத்திற்கு மேல் உள்ள அளவுகள் சிவப்பு நிறத்தில் அளவீட்டின் ஒரு பகுதியில் குறிக்கப்படுகின்றன. இது அந்த இயந்திரத்தின் சிவப்புக்கோடு- என்ற எல்லையை வரையறுக்கிறது.சுழற்சி எல்லைப்படுத்தி போன்ற மின்னணுவியல் கருவிகள் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்தி கருவி சேதப்படாமல் வைத்திருக்க உதவி புரிகிறது. மேலும் இயந்திரத்தை ஆபத்தான வரம்பிலிருந்து அதிகபட்ச பாதுகாப்பான வரம்புக்கு மாற்றியமைக்க உதவுகிறது. பாரம்பரியமான இயந்திரத்துடன் இணைந்த டீசல் இயந்திரங்கள் உட்புறம் ஒருங்கிணைந்த கட்டுப்பாட்டுக் கருவியைக் கொண்டுள்ளன. இது இயந்திரத்தை அதிவேகத்தில் செல்வதைத் தடுக்கின்றது. எனவே இந்த வாகனங்களில் சில நேரங்களில் இயந்திரங்களுடன் ஒருங்கிணைத்துப் பொருத்தப்பட்ட சுழற்சி அளவிகளுக்கு சிவப்புக்கோடு வரையறை இருக்காது. ஆற்றல் மாற்றி உழவுந்துகள் மற்றும் சரக்குந்துகளில், சுழற்சி அளவிகள் வேறு பல குறியீட்டுகளைக் கொண்டிருக்கும், மேலும் சாதாரணமாக ஒரு பச்சை வண்ணத்திலான வளைவு காணப்படும், இந்தப்பகுதியில் வண்டி இயங்கினால், கருவி மிகவும் அதிகமான முறுக்கு விசையில் செல்லும், மேலும் இது போன்ற வண்டிகளை ஓட்டுனர்கள் பரிந்துரை செய்கின்றனர்.பெரும்பாலான ஆற்றல் மாற்றி (பவர் டேக் ஆஃப்) அமைப்புக் கருவிகள் பொருத்தப்பட்ட உழுவுந்துகளில், தரப்படுத்தப்பட்ட வேகத்தில் ஆற்றல் மாற்றிகளைச் சுழற்ற எவ்வளவு தரப்படுத்தப்பட வேகம் தேவையோ அதற்குத் தேவையான இயந்திர வேகத்தைக் காட்டும் சுழற்சி அளவிகள் ஒரு ஆற்றல் மாற்றி அமைப்புடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளன. பல நாடுகளில், உழவுந்துகளைச் சாலையில் பயன்படுத்த அதற்கான வேகமானி இருக்க வேண்டும். இரண்டாவதாக இன்னொரு தட்டைப் பொருத்துதற்குப் பதிலாக வாகனத்தின் சுழற்சி அளவிகளில் பெரும்பாலும் வேகத்தின் அலகுகளில் இரண்டு ஒப்பளவுகள் குறிக்கப்பட்டிருக்கும். இரண்டாவது அளவானது சாலைகான வேகத்தின் அளவாகும். இந்த அளவீடு ஒரு குறிப்பிட்ட பற்சக்கர அமைப்புகளில் மட்டுமே துல்லியமானதாக இருக்கும். ஆனாலும் பல உழவுந்துகளில் ஒரே ஒரு பற்சக்கர அமைப்பு மட்டுமே கொன்டிருந்தாலும், சாலையில் பயன்படுத்தும் நடைமுறைக்கு இதுவே போதுமானது. சாலைப்பயன்பாட்டிற்கான 'பல சாலைப் பற்சக்கர அமைகள்' கொண்ட உழவுந்துகளில் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட வேக ஒப்பளவுகளைக் கொண்ட சுழற்சி அளவிள் இருக்கும். வானூர்திகளின் சுழற்சி அளவிகளில் கருவியின் வடிவமைப்பு வேகத்தின் வீச்சைத் தெளிவாக, அதற்கான வளைவுத் தொகுதியில் பச்சை வண்ணத்தில் காணப்படும்.

பற்றவைப்பு சுருளின் (இக்னிஷன் காயில்) இரண்டு முனைகள் அல்லது பக்கங்களில் முதன்மை பக்கத்தில் குறைந்த மின்னழுத்தம் கொண்ட மின்சாரம் செலுத்தப்பட்டு, இரண்டாம் நிலை பக்கத்தில் அதிக மின்னழுத்தம் உருவாக்கப்படுகிறது. பழைய வாகனங்களில் சுழற்சி அளவிகள் இந்தக் குறைந்த அழுத்த விசையிலிருந்தே ஆர்எம்எஸ் மின்னழுத்த அலைகளை இயக்குகிறது. பிறவாகனங்களில் குறிப்பாக அனைத்து டீசல் இயந்திரம் பொருத்தப்பட்ட, பற்றவைப்புச் சுருள் இல்லாத வாகனங்களில் இயந்திரப்பொறியின் வேகம் மின்மாற்றி சுழற்சி அளவியின் அதிர்வெண்கள் வெளியீட்டின் மூலம் தீர்மாணிக்கப்படுகிறது.^[5] இதில் மாறுதிசை மின்னாக்கியில் ஒரு தனிப்பட்ட சுற்றின் மூலம் திருத்தப்பெற்ற சைன் வடிவ அலை சதுர வடிவ அலையாக மாற்றும், மேலும் அதன் மூலம் கிடைக்கும் மின்னழுத்த வேறுபாடு இயந்திரத்தின் வேகத்திற்கு நேர் விகித சமமாக இருக்கும். இயந்திரத்தில் இருந்து நேராக சுழற்சி அளவியை செயலாக்கும் கருவியுடன் பொருந்திய சுழலும் கம்பிகளும் பயனில் உள்ளன, (பொதுவாக அதன் நெம்புருள் தண்டுடன் இணைந்தது) பொதுவாக அவை எளிதான தீசல் இயந்திரத்துடன் பொருத்தப்படும் மேலும் மின்சாரத்தின் பயன்பாடு இல்லாமல் இருக்கும். ஈஎம்எஸ் முறைமை கொண்ட நவீன வண்டிகளில், சுழற்சி அளவிக்கான சைகை ஒரு ஈசியு கருவியில் இருந்து பெறப்படும், அதற்காக மாற்றிதண்டு அல்லது நெம்புருள் தண்டு வேக உணரிகள் பொருத்தப்படும்.

போக்குவரத்து பொறியியல்

போக்குவரத்தின் வேகம் மற்றும் அளவை மதிப்பிடுவதற்கு சுழற்சி அளவிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு வாகனத்தில் இதற்கான உணரிகள் பொருத்தப்பட்டு வாகன ஓட்டங்கள் கணக்கிடப்படுவதன் மூலம் சுழற்சிகளின் தரவுகள் பதிவிடப்படுகின்றன. இந்த தரவுகள் தூண்டல் வளையத் தரவுகளுக்கு மாற்றாக அல்லது நிரப்பாக இருக்கின்றன. புள்ளிவிவர அடிப்படையில் குறிப்பிடத்தக்க முடிவுகளைப் பெற அதிக எண்ணிக்கையிலான ஓட்டங்கள் தேவைப்படுகின்றன. இருப்பினும், தூண்டல் வளையங்களுக்கான செலவினங்கள், குறைந்த நம்பகத்தன்மை, குறிப்பிட்ட காலக்கெடுவிற்குள்30 விழுக்காடு தூண்டல் வளையங்கள் செயலிழப்பு ஆகியவற்றின் காரனமாக ஒப்பீட்டளவில் டேக் ரன்கள் எனப்படும் சுழற்சி அளவி முறை ஓட்டங்களே நடைமுறையில் அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

தொடர்வண்டிகளும் தண்டவாளத்தில் செல்லும் லேசான வாகனங்களும்

வேக உணர்திறன் சாதனங்கள், பல்வேறு "சக்கர உந்துவிசை மின்னியற்றிகள்", துடிப்பு மின்னியற்றிகள், வேக உணரி, அல்லது சுழற்சி அளவிகள் தொடர்வண்டிகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பொதுவான வகைகளில் ஒளியூட்டத் தணித்த துளையிடப்பட்ட வட்டுணரிகள், ஹால் விளைவு உனரி ஆகியவை அடங்கும்.^[6]

ஹால் விளைவு உணரிகள் பொதுவாக சக்கரம், பற்சக்கரப் பெட்டி அல்லது ஒரு இயக்கியுடன் இணைக்கப்பட்ட சுழலும் இலக்கை பயன்படுத்துகின்றன. இந்த இலக்கு காந்தமாகவோ அல்லது ஒரு பல் சக்கரமாகவோ இருக்கலாம்.

சக்கரத்தின் மேல் காணப்படும் பற்கள் முதன்மை உணரியின் உள்ளே பொருந்திய காந்தத்தின் பாய்வு அடர்த்தியை வேறுபடுத்துகின்றன. இதை சோதிக்கும் கருவியானது அதன் தலைமை இலக்கு சக்கரத்திலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட துல்லியமான தூரத்தில் உள்ளவாறு அமைக்கப்படும். அதன் முகப்பைக் கடந்து செல்லும் காந்தங்கள் அல்லது பற்களின் அளவை அது துப்பறிந்து கொண்டே இருக்கும். இந்த முறைமையில் காணப்படும் பிரச்சினையானது இலக்கு சக்கரம் மற்றும் உணரிகளுக்கு இடையே நிலவும் காற்றிடையில் வண்டியின் அடிப்பாகத்திலிருந்து இரும்புத்தூள்களின் தூசு படர்ந்து கொண்டே இருப்பதால், சில நேரங்களில் கருவி மாசடைந்து பணி செய்ய முடியாமல் போகலாம்.

சுழற்சி அளவி மற்றும் தூரமாணிச் சக்கர சுழற்சியை நம்பியிருக்கும் அமைப்புகளின் பலவீனம் என்னவென்றால், தொடர்வண்டிச் சக்கரங்கள் மற்றும் தண்டவாளங்கள் மிகவும் மென்மையாகவும், அவற்றுக்கிடையே உராய்வு குறைவாகவும் இருப்பதால், சக்கரங்கள் நழுவினால் அல்லது சறுக்கினால் அதிக பிழையான கணக்கீட்டு விகிதங்கள் ஏற்படக்கூடும். . இதை ஈடுசெய்ய, இரண்டாம் நிலை தூரமாணி உள்ளீடுகள் தேவை எனவே வேகத்தை தன்னியக்கமாக அளவிட தொடர்வண்டிக்கு அடியில் உள்ள டாப்ளர் ரேடார் அலகுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.

அலைமருவி அல்லது ஒப்புமை ஒலிப்பதிவு

ஒலிப்பதிவுகளில், சுழற்சி அளவிகள் என்பது ஒலிப்பதிவு நாடாவின் வேகத்தை அளவிடும் ஒரு சாதனமாகும். பெரும்பாலான ஒலிநாடாப்பதிவு சுழற்சி அளவி என்பது டாக்கோமீட்டர் (அல்லது வெறுமனே "டேக்") என்பது ஈஆர்பி தலை அடுக்கு அருகிலுள்ள ஒப்பீட்டளவில் பெரிய சுழல் ஆகும், இது ஊட்டத்திலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டு, செயலற்ற விசையின் மூலம் பெறப்படுகிறது

பல நாடா ஒலிப்பதிவுக் கருவிகளில் சுழற்சி அளவிகள் ஒரு அச்சு மூலம் சுழலும் காந்தத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது ஒரு ஹால் விளைவு மின்மாற்றியின் மீது மாறிவரும் காந்தப்புலத்தைத் தூண்டுகிறது. மற்ற அமைப்புகள் சுழற்சியை ஒரு சுழல் வேகங்காட்டியுடன் இணைக்கின்றன, இது ஒரு ஒளியுணர் இரும்முணையம் மீது ஒளியையும் இருளையும் மாற்றுகிறது.

ஒலிநாடா பதிவுக்கருவிகளை இயக்க பயன்படும் மின்னணுவியல் சுழற்சி அளவி அளிக்கும் தொடர் சைகைகளின் அடிப்படையில் ஒலிநாடாவின் வேகத்தை கருவிக்குத் தேவையான வேகத்தில் ஓடச்செய்யும். நாடா ஒலிப்பதிவு இயக்கி மின்னணுவியல் முறையான வேகத்தில் நாடா ஒலிக்கப்படுவதை உறுதி செய்ய சுழற்சி அளவியிலிருந்து சமிக்ஞைகளைப் பயன்படுத்துகிறது. சமிக்ஞை ஒரு குறிப்பு சமிக்ஞையுடன் ஒப்பிடப்படுகிறது (ஒரு குவார்ட்ஸ் படிக அல்லது மெயின்ஸிலிருந்து மாறி மாறி மின்னோட்டமாகவோ இருக்கலாம். இரண்டு அதிர்வெண்களின் ஒப்பீடு நாடாவின் வேகத்தை இயக்குகிறது. சுழற்சி அளவியின் சமிக்ஞையும், குறிப்பு சமிக்ஞையும் பொருந்தும்போது, நாடாவின் இயக்கம் "வேகத்தில்" கூறப்படுகிறது. இது ஒரு ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட வேகத்தை அடைய சாதனங்களைப் பதிவு செய்ய பல வினாடிகள் தேவைப்படும் அடையாளமாகும்.

நாடா வேகத்தை சரியாக கட்டுப்படுத்துவது முக்கியம், ஏனென்றால் மனித காதுகள் சுருதியில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு, குறிப்பாக திடீர் மாற்றங்களுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை, மேலும் தலைக்கு குறுக்கே நாடா வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்த சுய ஒழுங்குமுறை அமைப்பு இல்லாமல், சுருதி பல சதவீதத்தை நகர்த்தக்கூடும். இந்த விளைவு வாவ்-அண்ட்-ஃப்ளட்டர் என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் ஒரு நவீன, சுழற்சி அளவி-ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட ஒலிப்பதிவுநாடா 0.07% வாவ்-ஆண்ட்-ஃப்ளட்டரைக் கொண்டுள்ளது.

ஒலிநாடாவின் வேகத்தை மிகவும் துல்லியமாக ஒழுங்குபடுத்த வேண்டியது இன்றியமையாததாகும், ஏனென்றால் மனிதனின் செவியானது சுருதி வேறுபாடுகளை மற்றும் பேதங்களை மிகவும் எளிதாக உணரக்கூடியதாகும், அதிலும் குறிப்பாக திடீர் என்று நிகழ்பவை, மேலும் அதனால் ஒலி நாடாவின் வேகத்தை ஒழுங்கு படுத்த, ஓர் தன்னைத்தானே ஒழுங்கு படுத்தும் முறைமை இல்லாவிட்டால், ஒலி நாடாவின் வேகமானது சில விழுக்காடுகள் அங்கும் இங்கும் வேறுபட்டு சுருதி மாறிவிடும் அபாயம் உள்ளது. இதன் விளைவை வாவ்-அண்ட்-ஃபிளட்டர் என அழைப்பர். இது பதிவு செய்யும் கருவி மற்றும் தொலைதொடர்பு கருவிகளில் காணப்படும் முறைகேடுகள் காரணமாக ஏற்படும் எதிர் விளைவுகளை குறிப்பதாகும். தற்போது நவீன ஒழுங்கு முறைக்குட்பட்ட சுழற்சி அளவிகள் மற்றும் ஒலிநாடா தட்டுக்கு இடையே தொழில் நுட்ப முன்னேற்றம் காரணமாக அவை மிகவும் குறைந்த அதாவது 0.07% வாவ் அண்ட் ஃபிளட்டர் காரணிகள் கொண்டுள்ளன

மிகு முற்றிசைவு ஒலி திரும்பிப்பாடும் கருவிகளில், சுழற்சி அளவிகளைப் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் திரைப்படக் கேமராவால் ஒத்திசைவுடன் இயங்க இயலாமல் போகும். இது போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு, பைலட்டோன் என்ற சிறப்புக்கூறி போன்ற தனிப்பட்ட பதிவு செய்யும் கருவிகளை பயன்படுத்த வேண்டும்.

சுழற்சி அளவி சைகைகள் பல ஒலிநாடாவில் ஒளிப்பதிவு செய்யும் கருவிகளை ஒன்றாகச் சேர்ந்து ஒத்திசைவு செய்வதற்கு இயன்றாலும், அப்படிச் செய்வதற்கு அதனுடன் திசையைத் தெரிவுசெய்யும் ஒரு சுழற்சி அளவி சைகையும் கிடைத்தால் மட்டுமே தலைமையாக இருக்கும் கருவி அதை சார்ந்து இருக்கும் பிற பணிபுரியும் கருவிகளுக்கு இயங்க வேண்டிய திசையை சரியாகச் சுட்டிக்காட்டும்.