Laser Alignment (၁)

straight, flat နဲ႔ square အစရိွတဲ႔ ပံုသ႑န္ပိုင္းဆိုင္ရာ၊ အေနအထားေတြကို တိကၽစြာ ေဖာ္ထုတ္နိဳင္မွသာ မွန္ကန္တဲ႔ shaft alignment အၿဖစ္ရရိွနိဳင္မွာၿဖစ္ပါတယ္။ ေၿဖာင္႔တန္းမွဳ 'straightness' ခၽိန္ညွိရန္၊ tight wire ေတြကို ကိုးကားစရာ reference line အၿဖစ္ အသံုးၿပဳခဲ႔ဖူးပါတယ္။ tight wire ေတြရဲ႕ အေလးခၽိန္ weight ေႀကာင္႔၊ sag ဆိုတ႔ဲ 'အိကၽ' မွဳေတြ ေပါါေပါက္လာနိဳင္ၿပီး၊ ရွည္လၽွားေဝးကြာတဲ႔ over long distances ကို၊ တိုင္းတာရာမွာ အခက္အခဲေတြရိွသလို၊ တုန္ခါမွဳ vibrations ေတြေႀကာင္႔လည္း၊ တိကၽမွဳ accuracy မရရိွနိဳင္တာေတြ႔ရပါတယ္။

ညီညာမွဳ 'flatness' ခၽိန္ညွိရန္ straightedge သို႔မဟုတ္ ေပတံ ruler တို႔ကို၊ ကိုးကားစရာ reference line အၿဖစ္အသံုးၿပဳခဲ႔ဖူးပါတယ္။ ႀကီးမားကၽယ္္ၿပန္႔တဲ႔ ၿပင္ညီ over large horizontal areas ေတြရဲ႕ ညီညာမွဳကို ခၽိန္ညွိရာမွာ straightedge သို႔မဟုတ္ ေပတံ ruler ကို၊ အပိုင္းလိုက္ from part to part ေၿပာင္းလဲေနရာ ခၽကာ၊ ေဆာင္ရြက္ရပါတယ္။ degree of flatness ပမာဏကို တိုင္းတာရာမွာ၊ ဧရိယာတခုလံုး အတြက္ ေဖာ္ၿပနိဳင္ၿခင္း မရိွပဲ၊ သီးၿခား individual surface မၽက္နွာၿပင္အၿဖစ္သာ၊ ေဖာ္ၿပနိဳင္တာ ေတြ႔ရပါတယ္။

ၿပင္ညီ plane တခုနဲ႔ အၿခားၿပင္ညီ plane တခုတို႔ 90° angle အေနအထားၿဖင္႔ intersecting အေနနဲ႔ ကန္႔လန္႔ၿဖတ္ ကၽေရာက္ေနၿခင္းကို၊ ေထာင္႔မွန္ကၽၿခင္း 'squareness' လို႔ေခါါပါတယ္။ 90° angle ေထာင္႔မွန္ ကၽေအာင္ၿပဳလုပ္ထားတဲ႔ steel square ေတြအၿပင္၊ ေဒါင္လိုက္ single vertical reference line အၿဖစ္၊ plumb bob လို႔ေခါါတဲ႔ 'ခၽိန္သီး' ေတြကို အသံုးၿပဳခဲ႔ဖူးပါတယ္။ ႀကီးမားကၽယ္္ၿပန္႔တဲ႔ plane ေတြရဲ႕ 'squareness' ကို ခၽိန္ညွိရာမွာ၊ အပိုင္းလိုက္ from part to part ေၿပာင္းလဲေနရာ ခၽကာ၊ ေဆာင္ရြက္ရတဲ႔အတြက္၊ တိုင္းတာရာမွာ အခက္အခဲေတြရိွသလို၊ တိကၽမွဳ accuracy ကို မရရိွနိဳင္တာေတြ႔ရပါတယ္။ မွန္ကန္တဲ႔ shaft alignment ကို ထိေရာက္စြာခၽိန္ညွိေစနိဳင္ဖို႔ optical metrology နည္းပညာကို၊ အစားထိုးအသံုးၿပဳလာႀကၿပီး၊ "laser alignment" နည္းလမ္းလို႔ ေခါါဆိုႀကပါတယ္။

'optical metrology' နည္းပညာဟာ precise lines လို႔ေခါါတဲ႔ တိကၽတဲ႔ အလင္းတန္းေတြအသံုးၿပဳၿပီး၊ အလင္းတန္းထုတ္လြွင္႔ရာ ေနရာမွ၊ ဟင္းလင္းၿပင္ space တေနရာရိွ၊ မၽက္နွာၿပင္ plane သို႔ 'အကြာအေဝးတိုင္းတာၿခင္း' ၿဖစ္ပါတယ္။ တိကၽတဲ႔ precise lines ရရိွေစရန္ အလင္းတန္း ထုတ္လြွတ္ေပးမယ္႔ optical tooling အၿဖစ္၊ laser instrumentation ကရိယာေတြကို၊ အသံုးၿပဳပါတယ္။ position sensing targets တနည္းအားၿဖင္႔ sensing position ကို သိရိွရန္၊ precise lines ေတြ လိုအပ္သလို၊ precise reference lines နဲ႔ reference planes ေတြရိွမွသာ၊ တိကၽတဲ႔ accurate measurements တိုင္းတာမွဳကို၊ ေဆာင္ရြက္နိဳင္မွာ ၿဖစ္ပါတယ္။ precise reference lines ဟာ precise lines တနည္းအားၿဖင္႔ 'LOS' လို႔ေခါါတဲ႔ ေၿဖာင္႔တန္းတဲ႔အလင္းတန္း 'line of sight' ၿဖစ္ရန္ လိုအပ္သလို၊ အလင္းတန္းကို လက္ခံရယူမယ္႔ reference planes ဟာလည္း၊ ထိေရာက္စြာတုန္႔ၿပန္မွဳေပးနိဳင္တဲ႔ 'position sensitive targets' ၿဖစ္ရန္၊ လိုအပ္ပါတယ္။

ဟိုးအရင္ကေတာ႔ 'optical micrometer' လို႔ေခါါတဲ႔ scale ေတြေထာင္ထားတဲ႔ ကားခၽပ္ေပါါမွာ၊ 'LOS' လို႔ေခါါတဲ႔ ေၿဖာင္႔တန္းတဲ႔ အလင္းတန္း 'line of sight' ကို လူမွတဆင္႔ interpreting အေနနဲ႔ ကၽေရာက္ေစၿပီး၊ alignment telescope မွဖတ္ယူကာ၊ 'alignment' ခၽိန္ညွိခဲ႔ႀကပါတယ္။ emitter မွ ထုတ္လြတ္လိုက္တဲ႔ emitted light တနည္းအားၿဖင္႔ precise lines ဟာ sensing object ဆိုတဲ႔ reference plane န႔ဲ ထိေတြ႔တဲ႔အခါ၊ interrupted သို႔မဟုတ္ reflected ၿဖစ္ေပါါၿပီး၊ light beam မွာ အေၿပာင္းအလဲၿဖစ္ေပါါပါတယ္။ light changes ဆိုတဲ႔၊ light beam ရဲ႕ အေၿပာင္းအလဲကို receiver မွ လက္ခံရယူၿပီး၊ electrical output အၿဖစ္ေၿပာင္းလဲကာ ခၽိန္ညွိၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. Light source color and type

နည္းပညာေတြတိုးတက္လာတာနဲ႔အမၽွ၊ lines နဲ႔ planes ေတြအတြက္ laser ေရာင္ၿခည္ကို အသံုးၿပဳသလို၊ digital နည္းပညာေႀကာင္႔ interpreting ေတြမလိုအပ္ေတာ႔ပဲ၊ shaft alignment ကို ခၽိန္ညွိ လာႀကပါတယ္။ 'laser ေရာင္ၿခည္' ဆိုတာကေတာ႔ optical amplification ၿပဳလုပ္ရာမွ electromagnetic radiation ေႀကာင္႔ ရရိွလာတဲ႔ အနီေရာင္ အလင္းတန္းၿဖစ္ၿပီး၊ precise lines ရဲ႕ light source ၿဖစ္ပါတယ္။ 'laser ေရာင္ၿခည္' light beam ဟာ၊ ေလထု သို႔မဟုတ္ ေရအတြင္းမွ၊ ၿဖတ္သန္းသြားတဲ႔အခါ၊ straight line အေနနဲ႔ ေၿဖာင္႔တန္းစြာ ၿဖတ္သန္းသြားကာ၊ sensing object ဆိုတဲ႔ reference plane န႔ဲ ထိေတြ႔စဥ္မွာေတာ႔ light beam ရဲ႕အၿပင္ဖက္မွာ slit ၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ 'rectilinear propagation' လို႔ေခါါပါတယ္။ ေဒါင္လိုက္ transverse နဲ႔ အလၽွားလိုက္အလင္းတန္း longitudinal wave ေတြမွာ ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔ rectilinear propagation ကို sensor မွတဆင္႔ detect လုပ္ကာ၊ alignment ခၽိန္ညွိၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။

lasers and electronic targets ဆိုတဲ႔ laser instrumentation ကရိယာေတြ အသံုးၿပဳၿပီး alignment ခၽိန္ညိွရာမွာ၊ precise lines ဆိုတဲ႔ LOS ကို deciding အေနနဲ႔ ရွင္းလင္း ထိေရာက္စြာ၊ သက္ေရာက္ေစဖို႔ လိုအပ္ပါတယ္။ ေၿဖာင္႔တန္းမွဳ straightness ခၽိန္ညိွရာမွာ object နဲ႔ အနီးအေဝး near and far အၿပင္၊ ဘယ္ညာ left or right နဲ႔ အထက္ေအာက္ up or down အေနအထား တနည္းအားၿဖင္႔ two reference points အတြင္း LOS ထိေရာက္စြာ သက္ေရာက္ေစၿခင္းဟာ၊ အေရးႀကီးတာကို ေတြ႕ရပါတယ္။ အကယ္၍ ႀကီးမားတဲ႔ စက္ကရိယာ heavy machine tool ေတြရဲ႕ alignment ခၽိန္ညိွရာမွာ LOS ဟာ၊ located off အေနနဲ႔ အၿပင္ဖက္မွာ ကၽေရာက္ခဲ႔ၿခင္း ဒါမွမဟုတ္ စက္ကရိယာေရြွ႕လၽားသြားၿခင္းနဲ႔ ၿပင္ပမွ deflect အၿဖစ္ LOS ကို အေနွာက္အယွက္ ၿဖစ္ေပါါေစၿခင္းတို႔ ရိွေနခဲ႔လၽွင္၊ အမွားအယြင္း error ေတြေပါါေပါက္ နိဳင္ပါတယ္။

နဂိုမူလ original LOS နဲ႔ အၿပိဳင္ parallel သို႔မဟုတ္ perpendicular LOS ၿဖစ္ေပါါလာေစဖို႔အတြက္၊ 'pentaprism' ကို အသံုးၿပဳပါတယ္။ pentaprism ကို optical squares လို႔လည္းေခါါပါတယ္။ pentaprism ဟာ အလင္းတန္း ၿဖတ္သြားနိဳင္တဲ႔ transparent optical element ၿဖစ္ၿပီး၊ ေထာင္႔ခၽိဳး (၅) ခု ပါဝင္တဲ႔ အလင္းၿပန္ပဥၥဂံ five-sided reflecting prism ပံုသ႑န္ရိွပါတယ္။ ၿပန္လင္းတန္း reflected beam ကို deviate အေနနဲ႔ ေစာင္းကာ၊ အလင္းတန္းေသြဖီၿခင္း မၿဖစ္ေပါါရန္၊ pentaprism အတြင္းမွ ၿဖတ္သန္းေစၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။

optical amplification ၿပဳလုပ္ရာမွ electromagnetic radiation ေႀကာင္႔ ရရိွလာတဲ႔ laser ေရာင္ၿခည္ေတြကို၊ အမၽိဳးအစား type အေနနဲ႔ gas lasers, chemical lasers, excimer lasers, solid-state lasers, fiber lasers, photonic crystal lasers, semiconductor lasers, dye lasers, free electron lasers, bio laser နဲ႔ exotic laser ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။ ပထမဆံုး first alignment laser systems အၿဖစ္၊ (၁၉၆၁) ခုနွစ္မွာ helium-neon (HeNe) laser ဆိုတဲ႔ 'gas lasers' ကို အသံုးၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ helium-neon အမၽိဳးအစား laser ဟာ အလင္းတန္းကို၊ "CW" လို႔ေခါါတဲ႔ အဆက္မၿပတ္ continuous wave လိွဳင္းအေနနဲ႔ ထုတ္လြွတ္ေပးတဲ႔ စနစ္ၿဖစ္ပါတယ္။

helium-neon laser ဟာ အလင္းလိွဳင္းတည္ၿငိမ္မွဳ 'coherence' ဂုဏ္သတၱိၿမင္႔မားၿခင္းနဲ႔ အလင္းလိွဳင္း သိပ္သည္းမွဳ 'gaussian irradiance' ဂုဏ္သတၱိၿမင္႔မားၿခင္းတို႔ေႀကာင္႔ collimated light အေနနဲ႔ ေၿဖာင္႔တန္းကၽယ္ၿပန္႔စြာ၊ long distance အကြာအေဝး အထိ၊ ေရာက္ရိွနိဳင္ပါတယ္။ အခၽင္း 1 mm diameter ရိွတဲ႔ HeNe laser အလင္လိွဳင္းဟာ၊ သင္႔ေလၽွာ္တဲ႔ reasonable range အကြာအေဝးအတြင္း၊ အခၽင္း 6 ~ 12 mm diameter အထိ၊ ကၽယ္ၿပန္႔သြားနိဳင္တာ ေတြ႔ရပါတယ္။

laser alignment ခၽိန္ညိွရာမွာ၊ 'quadcell' လို႔ေခါါတဲ႔ 2D (two dimensional) position sensitive targets ေတြကို၊ (၁၉၇၀) ခုနွစ္မွာ electronic targets အၿဖစ္စတင္ အသံုးၿပဳခဲ႔ ပါတယ္။ စတုရန္းပံုသ႑န္ square photo-detectors (၄) ခုကို (၂) ခုစီ၊ အုပ္စုတစု ခြဲကာ၊ တတ္ဆင္ထားတဲ႔အတြက္ 'quadcell' လို႔ေခါါၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ 'quadcell' ကို အသံုးၿပဳၿပီး၊ ခၽိန္ညိွၿခင္းကို 'nulling method' လို႔လည္းေခါါပါတယ္။ target ရဲ႕ surface မၽက္နွာၿပင္ေပါါ၊ အလင္းတန္းကၽေရာက္ရာမွတဆင္႔ analog signal processing ၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ အလင္းတန္းဟာ photo-detectors (၂) ခုရဲ႕ boundary ႀကားမွာ exactly straddled အေနနဲ႔ တိကၽစြာကၽေရာက္ရန္၊ လိုအပ္ပါတယ္။ photocells လို႔ေခါါတဲ႔ photoelectric detectors/ sensors ေတြမွာ အလင္းတန္း light beam ထုတ္ေပးမယ္႔ emitter နဲ႔ light beam ကိုလက္ခံမယ္႔ receiver တို႔ပါဝင္ပါတယ္။ photocells (၂) ခု ကို တခုနဲ႔တခု ဆန္႔ကၽင္ဖက္ opposite အေနအထားမွာ၊ တတ္ဆင္ထားၿပီး၊ photocells ေတြရဲ႕ မတူညီတဲ႔ electrical output မွတဆင္႔ ဖတ္ယူၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။

ဆက္ပါဦးမယ္။

Reference & image credit to : D C Williams, Optical Methods of Engineering Metrology (ISBN 0-412-39640-8) 477 pp Charles S Williams, Orville A. Becklund (1989)., J. D. Trolinger, Optical Inspection and Testing (ISBN 00-8194-1039-X) 284 pp/ 11 papers., Handbook of Optics, Discol, W., Ed., McGraw Hill, 1978., Lionel R Baker, Specification and Measurement of Optical Systems (ISBN 0-8194-0960-X) 250 pp/ 36 papers., Introduction to the Optical Transfer Function, Wiley-Interscience (ISBN: 0-471-94770-9) Yoder (1986) Opto-Mechanical System Design, New York, Dekker., Tatarskii, V. I., “The Effects of the Turbulent Atmosphere on Wave Propagation”, Moscow, 1959., Smith, F. “The Infrared and Electro-Optical Systems Handbook” Vol. 2, Atmospheric Propagation of Radiation, SPIE Press, 1993., Photoelectric sensor (၁), ၿမန္မာအင္ဂၽင္နီယာဖိုရမ္။ (၁၂၊ ၁၂၊ ၂၀၁၂။) , Photoelectric sensor (၁) (Wednesday, 14 December 2011.)

Remark : All publications and images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.

'Basic shaft alignment'

ငယ္ငယ္ကေတာ႔ သံၿဖတ္လြွ handsaw blade ရဲ႕ ၿပင္ညီ plane ဖက္အၿခမ္းကို shaft coupling ေတြေပါါတင္၊ လက္နိွပ္ဓါတ္မီးထိုးၿပီး gap တိုင္းကာ alignment ေလး ဘာေလး ခၽိန္ခဲ႔ဖူးပါတယ္။ တခါတေလမွာေတာ႔ သံေပတံ steel ruler ကိုသံုးကာ၊ alignment ခၽိန္ခဲ႔ဖူးပါတယ္။ ဒီနည္းေတြဟာ အခၽင္း diameter အရြယ္အစားတူတဲ႔ shaft coupling ေတြအတြက္၊ အဆင္ေၿပေပမယ္႔ အရြယ္အစားမတူတဲ႔ shaft coupling ေတြကို၊ 'alignment' ခၽိန္ညွိရာမွာ သံုးလို႔ မရတာေတြ႔ရပါတယ္။

shaft alignment ဆိုတာကေတာ႔ motor, generator, pump, compressor နဲ႔ transmission gear box အစရိွတဲ႔ machinery ေတြကို၊ တစ္ခုနဲ႔ တစ္ခု ခၽိတ္ဆက္တတ္ဆင္ အသံုးၿပဳထားတဲ႔ shaft သို႔မဟုတ္ ဝင္ရိုးေတြရဲ႕ အဆက္ 'couplings' ေတြဟာ၊ ပံုမွန္လည္ပတ္ ေမာင္းနွင္ေနတဲ႔ normal operating conditions အေၿခအေနမွာ၊ လည္ပတ္မွဳဗဟိုဆံုခၽက္ အေနအထား 'rotational center position' အေနနဲ႔ co-linear အၿဖစ္ "ခၽိန္သားကိုက္စြာ တညီတညြတ္တည္း၊ လိုက္ပါလည္ပတ္ေနၿခင္း" ၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. total indicator reading

ေသၿခာမွန္ကန္တဲ႔ proper shaft alignment ကို၊ coupling hubs သို႔မဟုတ္ shafts တို႔မွတဆင္႔ 'TIR' လို႔ေခါါတဲ႔ total indicator reading အေနနဲ႔ မေဆာင္ရြက္သင္႔ပဲ၊ shaft supporting members တနည္းအားၿဖင္႔ shaft ကို 'ထမ္းမ' ေပးထားတဲ႔ bearings ေတြရဲ႕ rotational center မွသာ၊ တိုင္းတာ ညိွနိွဳင္းေပးသင္႔ပါတယ္။ shaft ေတြရဲ႕ rotational center positions ေတြဟာ co-linear အေနနဲ႔ ခၽိန္သားကိုက္စြာ တညီတညြတ္တည္း၊ လိုက္ပါလည္ပတ္မွဳမရိွၿခင္းကို "ေသြဖီမွဳ" တနည္းအားၿဖင္႔ "misalignment" လိုု႔ေခါါကာ၊ offset misalignment နဲ႔ angular misalignment ဆိုၿပီး၊ ထပ္မံခြဲၿခား သတ္မွတ္ပါတယ္။

 

Fig. offset misalignment - shaft center lines are parallel but do not intersect

rotational center မွာ၊ shaft center line ေတြတခုနဲ႔တခု အၿပိဳင္ parallel ၿဖစ္ေပါါေနၿပီး၊ intersect အေနနဲ႔ တထပ္တည္းကၽကာ၊ ၿဖတ္သန္းသြားမွဳမရိွၿခင္းကို 'offset misalignment' အၿဖစ္ သတ္မွတ္ပါတယ္။ offset misalignment ကို 'parallel misalignment' လို႔လည္းေခါါပါတယ္။ coupling center မွတိုင္းတာၿခင္း တနည္းအားၿဖင္႔ shaft ရဲ႕ rotational center positions မွတိုင္းတာၿခင္း ၿဖစ္ၿပီး၊ unit အေနနဲ႔ 'mils' ၿဖင္႔ေဖာ္ၿပသလို၊ 1 mil ဟာ 0.001 inch နဲ႔ညီမၽွပါတယ္။ 

 

Fig. angular misalignment - shaft center lines intersect but are not parallel

shaft ေတြရဲ႕ မတူညီတဲ႔ difference slop ေတြေႀကာင္႔ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔ ကြာဟခၽက္ "gap" သို႔မဟုတ္ "face" တို႔ေႀကာင္႔ angular misalignment ေတြေပါါေပါက္ရပါတယ္။ rotational center မွာ၊ shaft center line ေတြ တခုနဲ႔တခု intersect အေနနဲ႔ တထပ္တည္းကၽကာ၊ ၿဖတ္သန္းသြားေပမယ္႔၊ အၿပိဳင္ parallel ၿဖစ္ေပါါမွဳ မရိွၿခင္းကို၊ angular misalignment အၿဖစ္သတ္မွတ္ပါတယ္။ angular misalignment ကို slope of a roof ဆိုတဲ႔ "rise/ run" ၿဖင္႔တိုင္းတာပါတယ္။ 'rise' ရဲ႕ unit ဟာ 'mils' ၿဖစ္ၿပီး၊ 'distance along the shaft' ဆိုတဲ႔ 'run' ရဲ႕ unit ကေတာ႔ 'inch' ၿဖစ္ပါတယ္။

offset misalignment နဲ႔ angular misalignment တို႔မွာ horizontal plane ဆိုတဲ႔ ဟိုဖက္ဒီဖက္ ဘယ္နဲ႔ ညာေသြဖီမွဳ side to side potential misalignment နဲ႔ vertical plane ဆိုတဲ႔ အထက္နဲ႔ ေအာက္ေသြဖီမွဳ up and down potential misalignment ေတြ၊ ၿဖစ္ေပါါေလ့ရိွပါတယ္။ ေသၿခာမွန္ကန္တဲ႔ proper shaft alignment ကိုရရိွေစရန္၊ 'HA' လို႔ေခါါတဲ႔ horizontal angularity alignment, 'HO' လို႔ေခါါတဲ႔ horizontal offset alignment, 'VA' လို႔ေခါါတဲ႔ vertical angularity alignment နဲ႔ 'VO' လို႔ေခါါတဲ႔ vertical offset alignment တို႔ကို၊ တိုင္းတာၿပီး လိုအပ္သလို ညိွနိွဳင္းေပးရပါတယ္။

horizontal angularity misalignment ဆိုတာကေတာ႔ shaft တေခၽာင္းနဲ႔၊ အၿခား shaft တေခၽာင္း

တို႔ရဲ႕ ႀကားမွာ၊ အေစာင္းဒီဂရီတခု ၿဖစ္ေပါါကာ၊ horizontal plane အေနနဲ႔ လည္ပတ္ေနၿခင္းၿဖစ္သလို၊ vertical angularity alignment ကေတာ႔ shaft တေခၽာင္းနဲ႔၊ အၿခား shaft တေခၽာင္းတို႔ရဲ႕ ႀကားမွာ၊ အေစာင္းဒီဂရီ တခုၿဖစ္ေပါါကာ၊ vertical plane အေနနဲ႔ လည္ပတ္ေနၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ အလားတူ horizontal offset misalignment ဆိုတာကေတာ႔ shaft တေခၽာင္းနဲ႔၊ အၿခား shaft တေခၽာင္းတို႔ဟာ moved horizontally away အေနအထားၿဖင္႔ ကြာဟကာလည္ပတ္ေနၿပီး၊ vertical offset misalignment ဆိုတာကေတာ႔ shaft တေခၽာင္းနဲ႔၊ အၿခား shaft တေခၽာင္းတို႔ဟာ moved vertically away အေနအထားၿဖင္႔ ကြာဟကာ လည္ပတ္ေနၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။

ေယဘုယၽအေနနဲ႔ motor, generator, pump, compressor နဲ႔ transmission gear box အစရိွတဲ႔ machinery ေတြ တခုနဲ႔တခု ခၽိတ္ဆက္ၿပီး၊ ေမာင္းနွင္အသံုးၿပဳရာမွာ၊ ထားရိွသင္႔တဲ႔ shaft alignment tolerances တန္ဘိုးေတြကို၊ ႀကားခံခၽိတ္ဆက္ေပးမယ္႔ coupling manufacturers ထုတ္လုပ္သူေတြမွ design specifications အေနနဲ႔ သတ္မွတ္ေပးေလ့ရိွပါတယ္။ လက္ေတြ႔ အသံုးၿပဳရာမွာ၊ သက္ေရာက္လာမယ္႔ forces resulting ေတြအတြက္၊ ႀကိဳတင္စဥ္းစားကာ၊ angular misalignment ကို 3 degrees ခန္႔၊ offset misalignment ကို 75 mils တနည္းအားၿဖင္႔ 0.075 inch ခန္႔၊ "လိုတိုးပိုေလၽွာ႔" တနည္းအားၿဖင္႔ "tolerances" အၿဖစ္ ထည္႔သြင္းတြက္ခၽက္ေလ့ ရိွပါတယ္။ flexible coupling ေတြကို အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ၊ ေသးငယ္တဲ႔ ေသြဖီမွဳ small amounts of shaft misalignment ေတြရိွတတ္ပါတယ္။

 

 

Fig. typical tolerances for alignment

တခါတရံ coupling manufacturers ထုတ္လုပ္သူေတြဟာ၊ design specifications အေနနဲ႔ 'gap tolerance' ကို သတ္မွတ္ေပးေလ့ရိွပါတယ္။ gap tolerance ကို absolute value of coupling face TIR လို႔လည္းေခါါပါတယ္။ အကယ္၍ specification မွာ "face TIR not to exceed 0.005 in." လို႔ေရးသားေဖာ္ၿပထားခဲ႔လၽွင္၊ 'gap tolerance' ဟာ 0.005 in ထက္ မပိုသင္႔ဖူးလို႔ သတ္မွတ္ထားၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။ အထက္မွာ နမူနာအေနနဲ႔ ထားရိွသင္႔တဲ႔ tolerances တန္ဘိုးပမာဏေတြကို၊ လည္ပတ္နံွဳး 'RPM' အလိုက္၊ ခြဲၿခားေဖာ္ၿပထားပါတယ္။ 'tolerance' ေတြ ထားရိွရၿခင္းကေတာ႔ harmonic forces အၿဖစ္ အလိုက္သင္႔သက္ေရာက္လာမယ္႔ force ကို၊ ခံနိဳင္ရိွရန္ၿဖစ္ပါတယ္။

shaft ေတြမွာ misaligned ဆိုတဲ႔ ေသြဖီမွဳေတြရိွခဲ႔လၽွင္၊ forces ေတြေပါါေပါက္လာၿပီး၊ လည္ပတ္ေနတဲ႔ rotating components ေတြမွာသာမက၊ အထိုင္ခၽထားတဲ႔ stationary components ေတြ တနည္းအားၿဖင္႔ casing ေတြ၊ housing ေတြနဲ႔ foundation mounting ေတြအေပါါမွာ stresses အေနနဲ႔ သက္ေရာက္ပါေတာ႔တယ္။ ဒါ႔အၿပင္ misaligned ေႀကာင္႔ေပါါေပါက္လာတဲ႔ stress ဟာ bearings ေတြေပါါနဲ႔ seals ေတြ အေပါါမွာလည္း၊ သက္ေရာက္ပါတယ္။ ေပါါေပါက္လာတဲ႔ stress ဟာ harmonic forces အၿဖစ္ အလိုက္သင္႔သက္ေရာက္ေနၿခင္းမဟုတ္ပဲ၊ ၿမင္႔မားတဲ႔ greater stress ၿဖင္႔ အဆက္မၿပတ္ constant hammering အေနနဲ႔ သက္ေရာက္ေနၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။

တလက္စတည္း shaft supporting members တနည္းအားၿဖင္႔ shaft ကို 'ထမ္းမ' ေပးထားတဲ႔ bearings ေတြရဲ႕ အသံုးခံနိဳင္မွဳသက္တမ္း "bearing life expectancy" အေႀကာင္းကိုလည္း၊ ထည္႔သြင္းေဖာ္ၿပပါေစ။ ball သို႔မဟုတ္ roller bearings ေတြေပါါမွာ၊ shaft ေတြရဲ႕ misaligned ဆိုတဲ႔ ေသြဖီမွဳေတြမွတဆင္႔၊ ေပါါေပါက္လာတဲ႔ forces ေတြ သက္ေရာက္တဲ႔အခါ၊ bearings ေတြရဲ႕ အသံုးခံနိဳင္မွဳ သက္တမ္းဟာလည္း၊ တိုေတာင္းကၽဆင္းသြားရပါတယ္။ 

Fig. bearing life is affected by misalignment

Fig. ball bearing and roller bearing's 90 % bearing life expectancy

အထက္မွာေဖာ္ၿပထားတဲ႔ 'bearing life is affected by misalignment' ပံုေသနည္းကေတာ႔႔ bearing sizes အရြယ္အစားနဲ႔ design ေပါါ မူတည္ၿပီး၊ bearings ေတြရဲ႕ အသံုးခံနိဳင္မွဳ သက္တမ္းကို၊ တြက္ခၽက္တဲ႔ ပံုေသနည္းၿဖစ္ကာ၊ (၁၉၄၀) နဲ႔ (၁၉၅၀) ခုနွစ္ကာလမၽားဆီက၊ Lundberg နဲ႔ Palmgren ဆိုသူ (၂) ဦးရဲ႕ ေလ့လာ သုေသသနၿပဳခၽက္ေတြ အရ၊ ေပါါထြက္ခဲ႔တဲ႔ ပံုေသနည္းလည္း  ၿဖစ္ပါတယ္။ ေနာက္ပိုင္းမွာေတာ႔ ball bearing နဲ႔ roller bearing တို႔ရဲ႕ '90 % bearing life expectancy' ဆိုတဲ႔ ပံုေသနည္းကို၊ ေၿပာင္းလဲ အသံုးၿပဳခဲ႔ႀကပါတယ္။

Fig. shaft alignment options

shaft alignment ကို ခၽိန္ညွိေဆာင္ရြက္ရာမွာ အသံုးၿပဳတဲ႔ ပစၥည္းကရိယာ tools အေပါါမူတည္ၿပီး၊ straight edge alignment, dial indicator alignment နဲ႔ laser alignment ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားေတြ႔နိဳင္ပါတယ္။ straight edge alignment ကေတာ႔ သမရိုးကၽ traditional alignment methods နည္းလမ္းၿဖစ္ၿပီး၊ ညီညာေၿဖာင္းတန္းတဲ႔ straightedge သို႔မဟုတ္ ေပတံ ruler တို႔ကိုအသံုးၿပဳကာ၊ မၽက္ၿမင္ visual inspection အေနနဲ႔ စစ္ေဆး ခၽိန္ညွိၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ quick and relatively easy ဆိုသလို လၽွင္ၿမန္ လြယ္ကူစြာ၊ အသံုးၿပဳနိဳင္တဲ႔ နည္းလမ္း ၿဖစ္ေပမယ္႔ တိကၽမွန္ကန္မွဳ accuracy မရရိွနိဳင္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

dial indicator လို႔ေခါါတဲ႔ dial gauge ေတြကိုသံုးၿပီး၊ shaft alignment ကို ခၽိန္ညွိေဆာင္ရြက္ၿခင္း ဟာလည္း၊ သမရိုးကၽ traditional alignment methods နည္းလမ္းၿဖစ္ပါတယ္။ တိကၽမွန္ကန္မွဳကို high accuracy အေနနဲ႔ ရရိွေပမယ္႔၊ quite time-consuming ဆိုသလို အခၽိန္ယူကာ၊ တိုင္းတာ ေဆာင္ရြက္ရန္ လိုအပ္သလို၊ dial gauge ေတြကို ေနရာေရြွ႕ေၿပာင္းကာ တတ္ဆင္ၿပီးမွ၊ တိုင္းတာရတဲ႔အတြက္ 'real-time values' တန္ဖိုးအားအတိအကၽ၊ မရရိွနိဳင္တာေတြ႔ရပါတယ္။

Fig. laser alignment

laser alignment နည္းလမ္းကေတာ႔ လၽွင္ၿမန္လြယ္ကူစြာ၊ အသံုးၿပဳနိဳင္တဲ႔ နည္းလမ္းၿဖစ္သလို၊ တိကၽမွန္ကန္မွဳကို high accuracy အေနနဲ႔ ရရိွနိဳင္တဲ႔ နည္းလမ္းလည္းၿဖစ္ပါတယ္။ laser-guided tools အေနနဲ႔ laser beam ကိုထုတ္ေပးမယ္႔ emitting unit, laser beam ကိုလက္ခံရယူမယ္႔ detecting unit နဲ႔ handheld control device unit တို႔ပါဝင္ပါတယ္။ emitting unit နဲ႔ detecting unit တို႔ကို၊ magnetic brackets သို႔မဟုတ္ magnetic chain ေတြကိုအသံုးၿပဳၿပီး၊ shaft မွာ mounted အေနနဲ႔ တတ္ဆင္ ရပါတယ္။ precise laser line ကို၊ emitting unit မွထုတ္ေစၿပီး၊ detecting unit မွလက္ခံရယူေစရန္၊ handheld control device unit ကို အသံုးၿပဳပါတယ္။ handheld control device unit ဟာ display unit ၿဖစ္သလို၊ ခၽိန္ညွိေနစဥ္ alignment process အတြင္း၊ real-time coupling and feet values တနည္းအားၿဖင္႔ ေနရာေၿပာင္းလဲတတ္ဆင္ရန္ မလိုပဲ၊ အခၽိန္နဲ႔တေၿပးညီ simultaneously measure အေနနဲ႔ တိုင္းတာမွတ္သားနိဳင္ပါတယ္။

Reference and image credit to : Maintenance Technology, Understanding Shaft Alignment, 01 December 2002 Rich Henry, Ron Sullivan, John Walden and Dave Zdrojewski, VibrAlign, Inc., The Importance of Shaft Alignment by Mark Ely & Karl Vietsch, Flow Control Magazine, November 30, 2011., http://www.vibrationschool.com/, http://pump-zone.com/, http://www.flowcontrolnetwork.com/, http://www.alignmentsystems.co.za/

Remark : All publications and images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party. 

" Return of the Steam Engine ? "

ႀကာေတာ႔ႀကာခဲ႔ပါၿပီ။ (၂၀၀၉) ခုနွစ္ခန္႔တုန္းက ထင္ပါတယ္။ မနက္တိုင္း ၿပား (၇၀) တန္ သတင္းစာေလး၊ ဘတ္စ္ကားေပါါမွာ ဖတ္ေနရင္း၊ မန္ဆာခၽဴးဆက္နည္းပညာတကၠသိုလ္ရဲ႕ MIT Technical Review စာေစာင္မွ၊ ေဆာင္းပါးတပုဒ္လးတပုဒ္ကို၊ ဖတ္မိပါတယ္။ စာေစာင္ ကေတာ႔ ဝယ္ဖတ္တာမဟုတ္ပဲ၊ ၿပား (၇၀) တန္ သတင္းစာဝယ္ရင္း၊ အိမ္နားမွ သတင္းစာေဟာင္း၊ ပစၥည္းေဟာင္းေတြဝယ္သူ 'ကာရန္ဂူနီႀကီး' ဆီက၊ အလကားေတာင္းလာတာပါ။

ေဆာင္းပါးရဲ႕နာမည္က ေရေနြးေငြ႔သံုး အင္ဂၽင္ေတြ ၿပန္လာေတာ႔မွာလား " Return of the Steam Engine ? " ၿဖစ္ပါတယ္။ ေဆာင္းပါးရွင္ကေတာ႔ MIT Technical Review စာေစာင္ရဲ႕ စြမ္းအင္က႑ဆိုင္ရာ အႀကီးတန္းအယ္ဒီတာ Kevin Bullis ၿဖစ္ပါတယ္။ ဒီေနရာမွာ မူရင္းေဆာင္းပါးရွင္ရဲ႕ အာေဘာ္အတိုင္းမဟုတ္ပဲ၊ ေတြးၿမင္မိတာေလးကို ဟိုမေရာက္ဒီမေရာက္၊ ေရးသားေဖာ္ၿပပါဦးမယ္။

မီးရိွဳ႕ေလာင္စာစြန္႔ထုတ္မွဳ exhaust emissions မွတဆင္႔၊ ေလထုညစ္ညမ္းမွဳ air pollution ကိုေလၽွာ႔ခၽရာမွာ၊ အတြင္းမီးေလာင္အင္ဂၽင္လို႔ေခါါတဲ႔ internal combustion engines ေတြၿဖစ္တဲ႔ ဒီဇယ္ဆီေလာင္စာသံုး diesel engines ေတြနဲ႔ ဓါတ္ဆီေလာင္စာသံုး gasoline engines ေတြအစား၊ အၿပင္မီးေလာင္အင္ဂၽင္ external combustion engines ၿဖစ္တဲ႔၊ ေရေနြးေငြ႔သံုး steam engines ေတြ ဒါမွမဟုတ္ lithium batteries ေတြကို၊ alternative အေနနဲ႔ အစားထိုးအသံုးၿပဳၿခင္း ရွဳေဒါင္႔မွွ၊ စဥ္းစားေတြးေတာမိပါတယ္။ lithium batteries ေတြကို၊ alternative အေနနဲ႔ အစားထိုးအသံုးၿပဳရာမွာ၊ ကုန္ႀကမ္းရရိွမွဳမွာ အကန္႔အသတ္ အခက္အခဲေတြ၊ ရိွေနတာကို ေတြ႔ၿမင္ရပါတယ္။ အားလံုးသိႀကတဲ႔အတိုင္း 'lithium' ကလည္း၊ 'rare earth' မွတဆင္႔ တူးေဖာ္သန္႔စင္ ၿပီးမွ၊ ရရိွတာၿဖစ္ပါတယ္။

internal combustion engines ေတြကို (၂၀) ရာစု၊ တစုလံုး ကမာၻတဝွမ္းလံုး transportation ဆိုတဲ႔ 'သယ္ယူပို႔ေဆာင္ေရးက႑' မွာ၊ တြင္တြယ္ကၽယ္ကၽယ္ အသံုးၿပဳခဲ႔ႀကပါတယ္။ internal combustion engines ေတြေႀကာင္႔ ေပါါေပါက္လာတဲ႔ ေလထုညစ္ညမ္းမွဳ air pollution ကိုေလၽွာ႔ခၽရာမွာ၊ ေလာင္စာ အၿဖစ္ biomass ကို အသံုးၿပဳထားတဲ႔ steam engines ေတြနဲ႔၊ အစားထိုးအသံုးၿပဳရန္ စမ္းသတ္မွဳေတြ လုပ္ေဆာင္ခဲ႔ႀကပါတယ္။ biomass မွတဆင္႔ thermal conversion နည္းပညာကိုသံုးၿပီး၊ ၿမင္းေကာင္ရည္ (၁၀၀) ပမာဏ စြမ္းရည္ရိွတဲ႔၊ steam engine ကို၊ (၁၉၉၉) ခုနွစ္ ဒီဇင္ဘာလမွာ Mark V engine အၿဖစ္၊ ထီထြင္နိဳင္ခဲ႔ပါတယ္။ လက္ေတြ႔မွာ ေစၽးကြက္အတြင္း၊ သယ္ယူပို႔ေဆာင္ေရးက႑မွာ commercial အေနနဲ႔ စီးပြားၿဖစ္၊ အေၿမာက္အမၽား ထုတ္လုပ္ေရာင္းခၽနိဳင္ၿခင္း မရိွေသးသလို၊ economically အေနနဲ႔လည္း တြက္ေၿခကိုက္ကာ၊ တြင္တြင္ကၽယ္ကၽယ္ သံုးစြဲနိဳင္ၿခင္း မရိွေသးတာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

'biological material' လို႔ေခါါတဲ႔ 'biomass' ဆိုတာကေတာ႔ ဇီဝသက္ရိွ living organisms ေတြၿဖစ္ၿပီး၊ အပင္ plant သို႔မဟုတ္ အပင္ေတြမွ ထုတ္ယူရရိွတဲ႔ plant-derived materials ကုန္ႀကမ္းပစၥည္းေတြ ၿဖစ္ပါတယ္။ biomass မွတဆင္႔ biofuel ဆိုတဲ႔ ဇီဝေလာင္စာဆီကို၊ ထုတ္ယူနိဳင္ပါတယ္။ biomas မွတဆင္႔ 'စြမ္းအင္အသြင္ကူးေၿပာင္းၿခင္း' ကို thermal conversion, chemical conversion နဲ႔ biochemical conversion ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားေဆာင္ရြက္နိဳဳင္ပါတယ္။ ဒီဇယ္ဆီနဲ႔ ဓါတ္ဆီတို႔လို ရုပ္ႀကြင္းေလာင္စာ 'fossil fuels' ေတြမွ တဆင္႔ ထုတ္ယူရရိွတဲ႔ ကူးေၿပာင္းစြမ္းအင္ေတြနဲ႔ နိွဳင္းယွဥ္ ႀကည္႔တဲ႔အခါ၊ 'biomass - derived energy' ဆိုတဲ႔ biomass မွ တဆင္႔ ထုတ္ယူရရိွတဲ႔ ကူးေၿပာင္းစြမ္းအင္ေတြဟာ၊ carbon dioxide emissions ထုတ္လုပ္မွဳပမာဏ ပိုမိုေလၽွာ႔နည္းတာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ 

Fig. cogeneration station in Metz, France - 45MW boiler uses waste wood biomass as energy source.

biomass - derived energy နည္းပညာဟာ၊ 'thermal conversion' အေနနဲ႔ စြမ္းအင္ထုတ္စက္ရံု energy plant က႑၊ အထူးသၿဖင္႔ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အားထုတ္လုပ္မွဳ electricity production source အၿဖစ္၊ ၿဖည္းၿဖည္းမွန္မွန္ တိုးတက္ေနပါတယ္။ United States ဆိုတဲ႔ အေမရိကန္နိဳင္ငံမွ လၽွပ္စစ္ဓါတ္အား ထုတ္လုပ္မွဳရဲ႕ (၁၁ %) ဟာ biomass - derived energy plant ေတြမွ၊ ရရိွတာၿဖစ္ပါတယ္။ (၂၀၁၂) ခုနွစ္မွာ ေကာက္ယူရရိွတဲ႔ စာရင္းေတြအရ၊ အေမရိကန္နိဳင္ငံတဝွမ္းလံုးမွာ biomass - derived energy plant စက္ရံုအရည္အတြက္ (၈၅) ရံုရိွတာ သိရပါတယ္။ ဥေရာပမွာလည္း biomass - derived energy plant စက္ရံုေတြကို 'cogeneration station' အေနနဲ႔ electricity production source အၿဖစ္၊ တည္ေဆာက္အသံုးၿပဳေနႀကပါတယ္။

'chemical conversion' အေနနဲ႔ ethylene နဲ႔ propylene တို႔လို၊ 'olefins' ေတြထုတ္လုပ္ၿခင္းနဲ႔ methanol ထုတ္လုပ္ၿခင္းမွာလည္း၊ biomass ကို အသံုးၿပဳပါတယ္။ အလားတူ gas to liquids လို႔ေခါါတဲ႔ အေငြ႔မွ အရည္သို႔ေၿပာင္းလဲတဲ႔ 'fischer – tropsch process' နည္းစဥ္ကိုအသံုးၿပဳၿပီး၊ synthetic lubrication oil ေတြနဲ႔ synthetic fuel ေတြကို၊ ထုတ္လုပ္ရာမွာ ေကၽာက္မီးေသြး coal နဲ႔ သဘာဝဓါတ္ေငြ႔ natural gas တို႔ကို၊ အသံုးၿပဳသလို biomass ကိုလည္း အသံုးၿပဳပါတယ္။ biomass ကိုအသံုးၿပဳထားတဲ႔ 'fischer – tropsch process' နည္းစဥ္မွတဆင္႔ petroleum - derived hydrocarbons အေၿခခံ synthetic fuel ၿဖစ္တဲ႔၊ low-sulfur diesel fuel ကိုရရိွပါတယ္။

(700 °C) အထက္္ ၿမင္႔မားတဲ႔အပူရိွန္အသံုးၿပဳၿပီး organic သို႔မဟုတ္ fossil based carbonaceous materials ေတြကို၊ carbon monoxide, hydrogen နဲ႔ carbon dioxide ဓါတ္ေငြ႔တို႔ အၿဖစ္၊ အသြင္ေၿပာင္းလဲၿခင္းကို 'gasification' လို႔ေခါါၿပီး၊ ရရိွလာတဲ႔ ဓါတ္ေငြ႔ေရာ gas mixture ကို 'syngas' သို႔မဟုတ္ 'synthesis gas' တနည္းအားၿဖင္႔ 'synthetic gas' လို႔ေခါါပါတယ္။ biomass မွထုတ္ယူ ရရိွလာတဲ႔ 'syngas' ကို 'producer gas' လို႔လည္းေခါါႀကပါတယ္။ biomass gasification ကို၊ ပတ္ဝန္းကၽင္ေလဖိအား atmospheric pressure မွာသာ ေဆာင္ရြက္နိဳင္တဲ႔အတြက္၊ incomplete combustion အေနနဲ႔ carbon monoxide, hydrogen နဲ႔ methane အနည္းငယ္ပါဝင္တဲ႔ combustible gas ေတြရရိွလာၿပီး၊ producer gas အေနနဲ႔ internal combustion engines ေတြမွာ၊ အသံုးၿပဳနိဳင္ပါတယ္။

living organisms ေတြၿဖစ္တဲ႔ 'biological material' တနည္းအားၿဖင္႔ 'biomass' ကို၊ 'gasification' အေနနဲ႔ေၿပာင္းလဲရာမွာ၊ ေကၽာက္မီးေသြး coal နဲ႔ သဘာဝဓါတ္ေငြ႔ natural gas တို႔လို၊ fossil based carbonaceous materials ေတြနဲ႔ မတူပဲ၊ ကုန္ကၽစားရိတ္ၿမင္႔မားမွဳ ရိွသလို၊ နည္းပညာပိုင္းအရ သတိၿပဳရမယ္႔ technical risk ေတြလည္းရိွပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ biomass မွထုတ္ယူရရိွတဲ႔ gas mixture ကို၊ ေလွာင္အိုး pressure vessel ေတြအတြင္းထည္႔သြင္းရာမွာ၊ fossil based carbonaceous materials ေတြ မွထုတ္ယူရရိွတဲ႔ gas mixture ေတြထက္၊ ပိုမို ခက္ခဲတာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

Fig. microbial electrolysis cell

natural material ၿဖစ္တဲ႔ biomass ကို၊ bacteria ေတြမွထုတ္ေပးတဲ႔ enzymes ေတြနဲ ႔အၿခားေသာ အဏုဇီဝ micro-organisms ေတြ အသံုးၿပဳၿပီး၊ 'biochemical conversion' အေနနဲ႔ 'microbial electrolysis cell' ဘထၲရီေတြကို တည္ေဆာက္ကာ၊ hydrogen ဓါတ္ေငြ႔ ထုတ္ယူနိဳင္ပါတယ္။ အလားတူ biocatalysts လို႔ေခါါတဲ႔ bacteria ေတြမွထုတ္ေပးတဲ႔ enzymes ေတြနဲ႔ ဟင္းသီးဟင္းရြက္ဆီ အေဟာင္း waste vegetable oils ေတြမွတဆင္႔ 'transesterification' နည္းစဥ္ အသံုးၿပဳၿပီး၊ 'biodiesel' ေလာင္စာဆီကို၊ ထုတ္ယူနိဳင္ပါတယ္။ 

Refrence : MIT Technology Review, Return of the Steam Engine ? by Kevin Bullis, December 15, 2009., http://www.biomassenergycentre.org.uk/ Retrieved on 2012-02-28.

Remark : All publications and images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party. 

Diesel Engine & Emissions

ဒီဇယ္ဆီေလာင္စာသံုး diesel engines ေတြဟာ၊ အတြင္းမီးေလာင္အင္ဂၽင္လို႔ေခါါတဲ႔ internal combustion engines ေတြထဲမွာ most efficient power plant အေနနဲ႔ စြမ္းအင္ေတြကို၊ ထိထိေရာက္ေရာက္ ထုတ္ေပးနိဳင္ပါတယ္။ heavy trucks လိိုု႔ေခါါတဲ႔ အႀကီးစားကုန္တင္နဲ႔ လုပ္ငန္းသံုး ယာဥ္ႀကီးေတြ၊ urban buses လိိုု႔ေခါါတဲ႔ ၿမိဳ႕တြင္းခရီးသည္ သယ္ယူပို႔ေဆာင္ေရးယာဥ္ေတြနဲ႔ စက္မွဳ ကုန္ထုတ္လုပ္ငန္းသံုး industrial equipments စက္ပစၥည္းေတြမွာ diesel engines ေတြကို၊ အေၿမာက္အမၽား exclusively အေနနဲ႔ တတ္ဆင္ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ passenger cars လို႔ေခါါတဲ႔ လူစီးေမာ္ေတာ္ယာဥ္ေတြမွာ၊ diesel engine တတ္ဆင္ အသံုးၿပဳမွဳ၊ တြင္ကၽယ္လာတာကိုလည္း ေတြ႔ၿမင္ရပါတယ္။

foreseeable future အေနနဲ႔ အနာဂတ္ကို၊ ေမၽွာ္ေတြးႀကည္႔တဲ႔အခါ၊ တကမာၻလံုးရဲ႕ သယ္ယူပို႔ေဆာင္ေရး world’s transportation က႑ဟာ၊ diesel engines ေတြရဲ႕ 'ၿပိဳင္ဖက္' counterpart ၿဖစ္တဲ႔ ဓါတ္ဆီေလာင္စာသံုး gasoline engines ေတြအေပါါ၊ ဆက္လက္ မီွခိုေနရဦးမယ္လို႔ ထင္ၿမင္မိပါတယ္။ လက္ရိွမွာေတာ႔ ဒီဇယ္ဆီေလာင္စာသံုး diesel engines ေတြနဲ႔ ဓါတ္ဆီေလာင္စာသံုး gasoline engines ေတြဟာ၊ lower emissions လုိ႔ေခါါတဲ႔ 'သဘာဝပါတ္ဝန္းကၽင္ကို၊ ထိခိုက္မွဳမရိွပဲ မီးရိွဳ႕ေလာင္စာ စြန္႔ထုတ္မွဳ' နဲ႔ increased energy efficiency လုိ႔ေခါါတဲ႔ 'စြမ္းအင္ေတြကို ထိေရာက္စြာ၊ အၿမင္႔မားဆံုး အသံုးၿပဳနိဳင္မွဳ' ဆိုၿပီး၊ နည္းပညာ technology က႑မွ၊ ေၿဖရွင္းရမယ္႔ challenges ေတြနဲ႔ ရင္ဆိုင္ေနရပါတယ္။

ဒီဇယ္ဆီေလာင္စာသံုး diesel engines ေတြနဲ႔ ဓါတ္ဆီေလာင္စာသံုး gasoline engines ေတြဟာ၊ အတြင္းမီးေလာင္အင္ဂၽင္လို႔ေခါါတဲ႔ internal combustion engines ေတြ ၿဖစ္တဲ႔အတြက္၊ မီးရိွဳ႕ေလာင္စာ စြန္႔ထုတ္မွဳ exhaust emissions မွတဆင္႔၊ ေလထုညစ္ညမ္းမွဳ air pollution ကို၊ အနည္းနဲ႔အမၽား significant contributors အေနနဲ႔ ေပါါေပါက္ေစ ပါတယ္။ ေလထုညစ္ညမ္းမွဳ air pollution ဟာ၊ human health ဆိုတဲ႔ လူသားေတြရဲ႕ ကၽမ္းမာေရးကိုသာမက၊ environment ဆိုတဲ႔ သဘာဝပါတ္ဝန္းကၽင္ ကိုလည္း၊ ထိခိုက္ပၽက္စီးေစတတ္ပါတယ္။

  

Fig. EU emissions limits for spark-ignition engines/ gasoline engines

Fig. EU emissions limits for diesel engined passenger and light commercial vehicles

ေဒသအခၽိဳ႕မွာ ေလထုညစ္ညမ္းမွဳ air pollution အားေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ေစရန္၊ 'နိဳက္ႀထိဳဂၽင္ေအာက္ဆိုဒ္ မီးရိွဳ႕ေလာင္စာစြန္႔ထုတ္မွဳအနည္းဆံုး' NOx near-zero emissions နဲ႔ PM လို႔ေခါါတဲ႔ particulate matter တနည္းအားၿဖင္႔ 'မီးရိွဳ႕ေလာင္စာစြန္႔ထုတ္မွဳမွာပါဝင္ေနတဲ႔ မသန္႔ရွင္းေသာ အမွဳန္အမြွားစြန္႔ထုတ္မွဳ အနည္းဆံုး' အဆင္႔သတ္မွတ္ခၽက္ standards ေတြ ၿပဌာန္း လာတဲ႔အတြက္၊ နည္းပညာအရ clean diesel technologies ကိုအသံုးၿပဳၿပီး၊ ဒီဇယ္ဆီေလာင္စာသံုး diesel engines ေတြကိုေၿပာင္းလဲတည္ေဆာက္ ထုတ္လုပ္လာႀကပါတယ္။ မီးရိွဳ႕ေလာင္စာစြန္႔ထုတ္မွဳ အဆင္႔သတ္မွတ္ခၽက္ emission standards အရ၊ ေၿမာက္အေမရိက၊ ဥေရာပနဲ႔ ဂၽပန္တို႔မွာ new clean diesel engines လို႔ေခါါတဲ႔ သဘာဝ ပါတ္ဝန္းကၽင္ ညစ္ညမ္းမွဳအနည္းဆံုး ၿဖစ္ေပါါေစမယ္႔ diesel engines ေတြနဲ႔ gasoline engines ေတြကိုေၿပာင္းလဲ အသံုးၿပဳႀကသလို၊ လက္ရိွအသံုးအသံုးၿပဳေနဆဲ diesel engines ေတြကိုလည္း၊ emission standards နဲ႔ ကိုက္ညီေစရန္ retrofitted အေနနဲ႔ ၿပန္လည္ၿပဳၿပင္ကာ၊ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။

အာရွနိဳင္ငံေတာ္ေတာ္မၽားမၽားမွာလည္း၊ ေလထုညစ္ညမ္းမွဳ air pollution ကို ၿဖစ္ေပါါေစတဲ႔ mono-nitrogen oxide တနည္းအားၿဖင္႔ nitric oxide (NO) နဲ႔ nitrogen dioxide (NO2) အစရိွတဲ႔ NOx ေတြနဲ႔ပက္သက္ၿပီး၊ ေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ဖို႔ 'Emission standards' ေတြကို၊ သတ္မွတ္ၿပဌာန္းထားပါတယ္။ nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides, particulate matter (PM) လို႔ေခါါတဲ႔ soot နဲ႔ carbon monoxide (CO) သို႔မဟုတ္ volatile hydrocarbons ေတြေႀကာင္႔ air pollution ၿဖစ္ေပါါရပါတယ္။ ဖန္လံုအိမ္အာနိသင္ဆိုတဲ႔ greenhouse effect ၿဖစ္ေပါါေစတဲ႔ nitrous oxide (N2O) နဲ႔ ေလထု ညစ္ညမ္းမွဳဆိုတဲ႔ air pollution ကို ၿဖစ္ေပါါေစတဲ႔ (NOx) တို႔ကို၊ ေရာေထြးမွတ္သားတတ္ပါတယ္။ NOx ထြက္ေပါါလာမယ္႔ primary sources ေတြကို thermal NOx, fuel NOx နဲ႔ prompt NOx ဆိုၿပီး ခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။ thermal NOx ဟာ၊ high temperature oxidation ေႀကာင္႔ၿဖစ္ေပါါၿပီး၊ hydrocarbon molecules ေတြဟာ carboxylic acids အၿဖစ္၊ converted အေနနဲ႔ အသြင္ကူးေၿပာင္းသြားၿခင္းကို 'oxidation' လို႔ေခါါပါတယ္။ fuel NOx ကေတာ႔ ေလာင္စာေတြမီးေလာင္ေပါက္ကြဲမွဳ combustion ေႀကာင္႔ ၿဖစ္ေပါါပါတယ္။ fuel NOx ဟာ NOx ထြက္ေပါါမယ္႔ အဓိက major source ၿဖစ္ပါတယ္။ Prompt Nox ကေတာ႔ ေလာင္စာေတြရဲ႕ မီးေလာင္ေပါက္ကြဲမွဳအစ တနည္းအားၿဖင္႔ combustion ရဲ႕ earliest stage မွာ ၿဖစ္ေပါါပါတယ္။

ဒီေနရာမွာ စက္ာပူမွ၊ ေမာ္ေတာ္ယာဥ္ေတြရဲ႕ မီးရိွဳ႕ေလာင္စာစြန္႔ထုတ္မွဳ အဆင္႔သတ္မွတ္ခၽက္ vehicle emission standards သတ္မွတ္ပံုေတြနဲ႔ သက္မွတ္ခၽက္ေတြ၊ အဆင္႔ဆင္႔ေၿပာင္းလဲလာပံုကိုလည္း၊ ထည္႔သြင္းေဖာ္ၿပပါရေစ။ စက္ာပူ သဘာဝပါတ္ဝန္းကၽင္ဝန္ႀကီးဌာန Ministry of the Environment မွ PCD လို႔ေခါါတဲ႔ ပါတ္ဝန္းကၽင္ညစ္ညမ္းမွဳ ထိန္းသိမ္းေရးဌာန Pollution Control Department ဟာ၊ vehicle emission standards ေတြကို၊ သတ္မွတ္ၿပဌာန္းရာမွာ၊ Light-Duty Highway Vehicles, Heavy-Duty Highway Vehicles နဲ႔ Off-Road Engines ဆိုၿပီး၊ ေမာ္ေတာ္ယာဥ္ေတြကို အုပ္စု (၃) စု ခြဲၿခားပါတယ္။

  

Fig. catalytic converters

(၁) - Light-Duty Highway Vehicles ေတြမွာ အေပါ႔စား ေမာ္ေတာ္ယာဥ္ေတြ၊ ေမာ္ေတာ္ဆိုင္ကယ္ေတြနဲ႔ စကူတာဆိုင္ကယ္ေတြ ပါဝင္ပါတယ္။ (၁၉၉၁) ခုနွစ္၊ ေအာက္တိုဘာလ (၁) ရက္ေန႔မွ စတင္ၿပီး၊ ေမာ္ေတာ္ဆိုင္ကယ္ေတြနဲ႔ စကူတာဆိုင္ကယ္ေတြ အားလံုးကို၊ US 40 CFR 86.410-80 Emission Standard နဲ႔ကိုက္ညီမွသာ၊ မွတ္ပံုတင္ခြင္႔ၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ (၁၉၉၄) ခုနွစ္၊ ဂၽဴလိုင္လ (၁) ရက္ေန႔မွ စတင္ၿပီး၊ ဓါတ္ဆီေလာင္စာသံုး petrol-driven vehicles အေပါ႔စား ေမာ္ေတာ္ယာဥ္ေတြအားလံုးကို၊ European Directive 91/441/EEC (CED) သို႔မဟုတ္ Article 31 of the Japanese Safety Regulations for Road Vehicles နဲ႔ကိုက္ညီမွသာ၊ မွတ္ပံုတင္ခြင္႔ၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ ဓါတ္ဆီေလာင္စာသံုး petrol-driven vehicles အေပါ႔စား ေမာ္ေတာ္ယာဥ္ေတြအားလံုးရဲ႕ မီးရိွဳ႕ေလာင္စာစြန္႔ထုတ္မွဳ exhaust emissions system မွာ၊ catalytic converters ေတြကို ထည္႔သြင္းတတ္ဆင္ထားရန္၊ လိုအပ္ပါတယ္။

အလားတူ (၁၉၉၈) ခုနွစ္၊ ဂၽဴလိုင္လ (၁) ရက္ေန႔မွ စတင္ၿပီး၊ ဒီဇယ္ဆီေလာင္စာသံုး diesel driven vehicles အေပါ႔စား ေမာ္ေတာ္ယာဥ္ေတြ အားလံုးကို၊ European Directive 93/ 59/ EEC နဲ႔ ကိုက္ညီမွသာ၊ မွတ္ပံုတင္ခြင္႔ ၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ MLW လို႔ေခါါတဲ႔ maximum laden weight လို႔ေခါါတဲ႔ ယာဥ္နဲ႔ကုန္ စုစုေပါင္း 3,500 kg နဲ႔ ေအာက္၊ အေလးခၽိန္ရိွတဲ႔ ဒီဇယ္ဆီေလာင္စာသံုး diesel driven vehicles ေတြကို၊ အေပါ႔စား ေမာ္ေတာ္ယာဥ္ေတြအၿဖစ္၊ သတ္မွတ္ပါတယ္။ ေနာက္ဆံုးမွာေတာ႔၊ (၂၀၀၁) ခုနွစ္၊ ဇန္နဝါရီလ (၁) ရက္ေန႔မွ စတင္ၿပီး၊ maximum laden weight လို႔ေခါါတဲ႔ ယာဥ္နဲ႔ကုန္ စုစုေပါင္း 3,500 kg နဲ႔ ေအာက္ အေလးခၽိန္ရိွတဲ႔ ဒီဇယ္ဆီေလာင္စာသံုး diesel driven vehicles ေတြနဲ႔ ဓါတ္ဆီေလာင္စာသံုး petrol-driven vehicles အေပါ႔စား ေမာ္ေတာ္ယာဥ္ေတြ အားလံုးကို၊ European Directive 96/ 69/ EC for light duty vehicles (Euro II) နဲ႔ ကိုက္ညီမွသာ၊ မွတ္ပံုတင္ခြင္႔ၿပဳပါေတာ႔တယ္။

(၂) - Heavy-Duty Highway Vehicles ေတြမွာ၊ maximum laden weight လို႔ေခါါတဲ႔ ယာဥ္နဲ႔ကုန္ စုစုေပါင္း 3,500 kg နဲ႔ အထက္ အေလးခၽိန္ရိွတဲ႔ ေမာ္ေတာ္ယာဥ္ေတြ၊ ပါဝင္ ပါတယ္။ ပထမဆံုးအေနနဲ႔ (၁၉၉၈) ခုနွစ္၊ ဂၽဴလိုင္လ (၁) ရက္ေန႔မွ စတင္ၿပီး၊ ဒီဇယ္ဆီေလာင္စာသံုး diesel driven vehicles ေမာ္ေတာ္ယာဥ္ေတြကို European Directive 91/ 542/ EEC Stage I နဲ႔ ကိုက္ညီမွသာ၊ မွတ္ပံုတင္ခြင္႔ ၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ ေနာက္ဆံုးမွာေတာ႔၊ (၂၀၀၁) ခုနွစ္၊ ဇန္နဝါရီလ (၁) ရက္ေန႔မွ စတင္ၿပီး၊ ယာဥ္နဲ႔ကုန္ စုစုေပါင္း 3,500 kg နဲ႔ အထက္ အေလးခၽိန္ရိွတဲ႔ ဒီဇယ္ဆီေလာင္စာသံုး diesel driven vehicles ေတြနဲ႔ ဓါတ္ဆီေလာင္စာသံုး petrol-driven vehicles အေပါ႔စား ေမာ္ေတာ္ယာဥ္ေတြ အားလံုးကို European Directive 91/ 542/ EEC Stage II နဲ႔ ကိုက္ညီမွသာ၊ မွတ္ပံုတင္ခြင္႔ၿပဳ ပါေတာ႔တယ္။

(၃) - Off-Road Engines ဆိုတာကေတာ႔ public roads ဆိုတဲ႔ အမၽားသံုးလမ္းေပါါေမာင္းနွင္မယ္႔ ယာဥ္ေတြမွာ၊ တတ္ဆင္ထားၿခင္းမရိွပဲ၊ စက္ပစၥည္း သို႔မဟုတ္ စက္ယနၱယား equipment or machinery အေနနဲ႔ ဒီဇယ္ဆီေလာင္စာသံုး diesel engines ေတြကို၊ main or auxiliary prime mover အၿဖစ္၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳထားေသာ engines ေတြ ၿဖစ္ပါတယ္။ ဒီဇယ္ဆီေလာင္စာသံုး သေဘ္ာမွ ship engines ေတြ၊ မီးရထားစက္ေခါင္း railway locomotive engines ေတြ၊ ေလယာဥ္ပၽံ aircraft engines ေတြနဲ႔ Land Transport Authority ဆိုတဲ႔ ကုန္းလမ္းပို႔ေဆာင္ေရး အာဏာပိုင္ အဖြဲ႔မွွာ၊ မွတ္ပံုတင္ထားတဲ႔ ေမာ္ေတာ္ယာဥ္ေတြရဲ႕ diesel engines ေတြကို၊ off-road engines အၿဖစ္ ထည္႔သြင္း သတ္မွတ္ၿခင္း၊ မရိွတာေတြ႔ရပါတယ္။ (၂၀၀၀) ခုနွစ္၊ ႀသဂုတ္လ (၁) ရက္ေန႔မွ စတင္ၿပီး off-road engines ေတြကို မတင္သြင္းခင္ (၁) လႀကိဳတင္ကာ၊ PCD လို႔ေခါါတဲ႔ ပါတ္ဝန္းကၽင္ညစ္ညမ္းမွဳ ထိန္းသိမ္းေရးဌာနမွာ ခြင္႔ၿပဳခၽက္ေတာင္းခံရမွာ ၿဖစ္သလို၊ Japan သို႔မဟုတ္ US Tier 1 သို႔မဟုတ္ EU Stage I off-road diesel exhaust emission standards နဲ႔ ကိုက္ညီမွသာ၊ မွတ္ပံုတင္ခြင္႔ၿပဳပါေတာ႔တယ္။ 

Reference and image credit to : http://www.dieselnet.com/, http://cfr.vlex.com/, http://eur-lex.europa.eu/, http://www.un.org/, http://repairpal.com/, http://www2.dmu.dk/, http://transportpolicy.net/, http://eur-lex.europa.eu/, http://cms.nea.gov.sg/, http://www.huzarpower.com/, http://delphi.com/, 

Remark : All publications and images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.  

WWNWS ဆိုတဲ႔ World-Wide Navigational Warning Service

ညီဝမ္းကြဲတဦးမွ ဒုတိယအရာရိွ Second Mate လို႔ေခါါတဲ႔ COC Class (3) - Deck စာေမးပြဲေၿဖေနစဥ္၊ WWNWS ဆိုတဲ႔ World-Wide Navigational Warning Service အေႀကာင္းကို၊ facebook မွတဆင္႔ ေမးလာခဲ႔ပါတယ္။ အေႀကာင္းမၿပန္ၿဖစ္ပဲ ညီငယ္သာ၊ စာေမးပြဲေအာင္သြားပါတယ္။ အင္းစိန္ GTI တက္စဥ္္တုန္းကေတာ႔ အီလက္ထေရာနစ္နဲ႔ ဆက္သြယ္ေရး အင္ဂၽင္နီယာဘာသာရပ္ကို အဓိကယူခဲ႔ေပမယ္႔၊ အသက္ေမြးဝမ္းေႀကာင္းဘဝနဲ႔ အလွမ္းေဝးေနတာရယ္၊ အလုပ္မၽားေနတာေတြရယ္ေႀကာင္႔ မေရးၿဖစ္ခဲ႔ပဲ၊ အခုမွသာ အေႀကာင္းၿပန္တဲ႔ အေနနဲ႔၊ ေရးၿဖစ္ပါေတာ႔တယ္။

"WWNWS" ဆိုတာကေတာ႔ ကမာၻတဝွမ္းမွာၿဖစ္ေပါါေနတဲ႔ မိုးေလဝသနဲ႔ ဇလေဗဒ တနည္းအားၿဖင္႔ ရာသီဥတုဆိုင္ရာ အေရးႀကီး သတင္းအခၽက္အလက္ေတြကို၊ promulgation of navigational warnings လို႔ေခါါတဲ႔ ေရေႀကာင္းသြားလာေရးဆိုင္ရာ သတိေပးခၽက္ေတြအၿဖစ္၊ အသိေပးထုတ္ၿပန္ၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။ IHO လို႔ေခါါတဲ႔ အၿပည္ၿပည္ဆိုင္ရာ ဇလေဗဒ တိုင္းတာေရးအဖြဲ႔အစည္း International Hydrographic Organization နဲ႔ IMO လို႔ေခါါတဲ႔ အၿပည္ၿပည္ဆိုင္ရာေရေႀကာင္းအဖြဲ႔အစည္းတို႔ဟာ၊ joint efforts အေနနဲ႔ ပူးေပါင္းေဆာင္ရြက္ၿပီး၊ maritime safety information ေတြကို၊ သေဘ္ာမွာတတ္ဆင္ထားတဲ႔ "NAVTEX" နဲ႔ "SafetyNET" တို႔မွတဆင္႔၊ အေရးႀကီး navigational warnings သတင္းအခၽက္အလက္ေတြ အၿဖစ္၊ ေပးပို႔ၿခင္းလည္းၿဖစ္ပါတယ္။ 

maritime safety information လို႔ေခါါတဲ႔ MSI ေတြမွာ navigational warnings ဆိုတဲ႔ ေရေႀကာင္း သြားလာေရးဆိုင္ရာ သတိေပးခၽက္ေတြ၊ meteorological information ဆိုတဲ႔ မိုးေလဝသဆိုင္ရာ ႀကိဳတင္ခန္႔မွန္းမွဳ forecasts ေတြ၊ သတိေပးခၽက္ warnings ဆိုင္ရာ သတင္းအခၽက္အလက္ေတြနဲ႔ distress alerts ဆိုတဲ႔ အေရးေပါါအကူအညီ ေတာင္းခံမွဳေတြ ပါဝင္ပါတယ္။ 

MSI ဟာ GMDSS လို႔ေခါါတဲ႔ global maritme distress and safety system ရဲ႕ အစိတ္အပိုင္းတခု ၿဖစ္ၿပီး၊ maritime safety information သတင္းအခၽက္အလက္ေတြကို ထုတ္လြွင္႔ၿခင္း transmitting နဲ႔ လက္ခံရယူၿခင္း receiving တို႔ကို၊ အခေႀကးေငြမယူပဲ free of charge အေနနဲ႔ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ MSI သတင္း အခၽက္အလက္ေတြကို၊ ထုတ္လြွင္႔ရာမွာ ေၿမၿပင္မွ terrestrial radio-communications အေနၿဖင္႔ ထုတ္လြွင္႔ၿခင္းနဲ႔ ေကာင္းကင္ၿဂိဳလ္တု satellite radio-communications အေနၿဖင္႔ ထုတ္လြွင္႔ၿခင္း ဆိုၿပီးေဆာင္ရြက္ပါတယ္။ သေဘ္ာမွာ တတ္ဆင္ထားတဲ႔ GMDSS စနစ္ဟာ terrestrial နဲ႔ satellite radio-communications (၂) မၽိဳးစလံုးကို၊ လက္ခံရယူနိဳင္ပါတယ္။

 

Fig. NAVAREA

WWNWS လို႔ေခါါတဲ႔ ေရေႀကာင္းသြားလာေရးဆိုင္ရာ သတိေပးခၽက္ navigational warnings ေတြကို၊ NAVAREA warnings ဆိုတဲ႔ ပင္လယ္သမုဒၵရာပိုင္း ရာသီဥတုဆိုင္ရာ အေရးေပါါ သတိေပးခၽက္၊ Coastal warnings ဆိုတဲ႔ ကမ္းေၿခအနီးတဝိုက္ရဲ႕ ရာသီဥတုဆိုင္ရာ အေရးေပါါသတိေပးခၽက္နဲ႔ Local warnings ဆိုတဲ႔ သက္ဆိုင္ရာတိုင္းၿပည္ သို႔မဟုတ္ ဆိပ္ကမ္းရဲ႕ ရာသီဥတုဆိုင္ရာ အေရးေပါါသတိေပးခၽက္ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။ NAVAREAs ဆိုတာကေတာ႔ သမုဒၵရာႀကီးေတြကို၊ အစိတ္အပိုင္း ဧရိယာ (၁၆) ပိုင္းအၿဖစ္၊ ခြဲၿခား သတ္မွတ္ထားတာၿဖစ္ၿပီး၊ roman numerals ဆိုတဲ႔ ေရာမဂဏန္းသေက္တမၽားၿဖင္႔ ကိုယ္စားၿပဳေဖာ္ၿပပါတယ္။ NAVAREAs ေတြကို၊ IMO လို႔ေခါါတဲ႔ အၿပည္ၿပည္ဆိုင္ရာေရေႀကာင္း အဖြဲ႔အစည္းမွ Resolution A. 706 (17) ၿဖင္႔၊ (၁၉၉၁) ခုနွစ္၊ နိုဝင္ဘာလ (၆) ရက္ေန႔မွာ၊ သတ္မွတ္ ၿပဌာန္းခဲ႔ပါတယ္။

ေရေႀကာင္းသြားလာေရးဆိုင္ရာ သတိေပးခၽက္ navigational warnings ေတြ တနည္းအားၿဖင္႔ maritime safety information လို႔ေခါါတဲ႔ MSI ေတြကို၊ MF terrestrial radio-communications အေနနဲ႔ ေပးပို႔ရာမွာ၊ ကမ္းေၿခအနီးတဝိုက္ coastal areas မွာ သြားလာ ခုတ္ေမာင္းေနတဲ႔၊ သေဘ္ာရဲ႕ "NAVTEX" မွတဆင္႔ လက္ခံရယူနိဳင္ပါတယ္။ "SafetyNET" ကေတာ႔ EGC လို႔ေခါါတဲ႔ Inmarsat - 'C' Enhanced Group Call အေနနဲ႔ maritime safety information ေတြကို၊ သက္ဆိုင္ရာ ပင္လယ္သမုဒၵရာ ocean region အလိုက္၊ Inmarsat ၿဂိဳလ္တုမွ တဆင္႔ လက္ခံရယူၿခင္းၿဖစ္ၿပီး၊ ကမ္းေၿခအနီးတဝိုက္ coastal areas မွ ရာသီဥတုဆိုင္ရာ အေရးေပါါသတိေပးခၽက္ေတြကိုလည္း၊ လက္ခံရယူနိဳင္ပါတယ္။ 

 

Fig. NT 900 NAVTEX receiver

NAVTEX အတြက္ telex transmissions စနစ္ၿဖင္႔ထုတ္လြွင္႔ေပးၿပီး၊ maritime safety information လို႔ေခါါတဲ႔ MSI ေတြကို၊ သေဘ္ာမွာသီးၿခားတတ္ဆင္ထားတဲ႔ dedicated receiver မွလက္ခံရယူပါတယ္။ receiver ေတြမွာ printer ပါဝင္သလို အခၽိဳ႕ receiver ေတြမွာေတာ႔ လက္ခံရရိွတဲ႔ သတင္းအခၽက္အလက္ massage ေတြကို၊ local memory အၿဖစ္ သိမ္းဆည္းကာ၊ ဖန္သားၿပင္ screen မွာ display အေနနဲ႔ ေဖာ္ၿပပါတယ္။

"NAVTEX" ကို၊ ကမာၻတဝွမ္းလံုး worldwide အေနနဲ႔ 518 kHz MF band ၿဖင္႔ထုတ္လြွင္႔ၿပီး၊ အဂ္လိပ္ ဘာသာစကား အသံုးၿပဳပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ local warnings ဆိုတဲ႔ သက္ဆိုင္ရာ တိုင္းၿပည္ သို႔မဟုတ္ ဆိပ္ကမ္းရဲ႕ ရာသီဥတုဆိုင္ရာ အေရးေပါါသတိေပးခၽက္ေတြကိုလည္း၊ သက္ဆိုင္ရာတိုင္းၿပည္ရဲ႕ ဘာသာစကားကို အသံုးၿပဳထုတ္လြွင္႔တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ 490 kHz MF band ကို အသံုးၿပဳ၊ ထုတ္လြွင္႔ေလ့ ရိွသလို အပူပိုင္းေဒသ tropical regions ေတြမွာေတာ႔ 4209.5 kHz MF band ကို အသံုးၿပဳကာ၊ ထုတ္လြွင္႔ပါတယ္။ ေၿမၿပင္မွ terrestrial radio-communications အေနၿဖင္႔ ထုတ္လြွင္႔ၿခင္းၿဖစ္တဲ႔အတြက္၊ ကမ္းေၿခမွေရမိုင္ (၂၀၀) မွ မိုင္ (၃၀၀) အကြာအေဝး၊အတြင္းမွာသာ၊ လက္ခံရရိွနိဳင္ပါတယ္။ MF band လို႔ေခါါတဲ႔ 'လိွဳင္းလတ္ - medium frequency' ဆိုတာကေတာ႔ လိွဳင္းႀကိမ္နံွဳးအေနနဲ႔ 300 kHz to 3 MHz ပမာဏ အတြင္းမွာရိွတဲ႔ radio frequency ေတြၿဖစ္ၿပီး၊ ေရဒီယိုအသံလိွဳင္းထုတ္လြွင္႔ၿခင္း radio broadcasting ေတြမွာ၊ amplitude modulation လိွဳင္းအၿဖစ္ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ MF band ေတြကို၊ hectometer band သို႔မဟုတ္ hectometer wave လို႔လည္း၊ ေခါါႀကပါတယ္။

 

"NAVTEX" မွထုတ္လြွင္႔တဲ႔ သတင္းအခၽက္အလက္ massage ေတြကို၊ classes ေတြခြဲၿခားထားၿပီး၊ identification အေနနဲ႔ သတ္မွတ္ေဖာ္ၿပပါတယ္။ (A*) ဟာ ေရေႀကာင္းသြားလာေရး ဆိုင္ရာ သတိေပးခၽက္ navigational warnings ေတြၿဖစ္ၿပီး၊ (B*) ကေတာ႔ မိုးေလဝသဆိုင္ရာ သတိေပးခၽက္ meteorological warnings ေတြၿဖစ္ပါတယ္။ (C) ဟာ ေရခဲေတာင္ေတြနဲ႔ ပက္သက္တဲ႔ ေရြွ႕လၽွားမွဳ၊ ေရခဲဖံုးလြွမ္းမွဳ အစရိွတဲ႔ ice conditions ေတြၿဖစ္ၿပီး၊ ice reports အေနနဲ႔ သတ္မွတ္ေဖာ္ၿပပါတယ္။ 

(D*) ကေတာ႔ search and rescue information and piracy warnings လို႔ေခါါတဲ႔ ရွာေဖြ ကယ္ဆယ္ေရးဆိုင္ရာ သတင္းအခၽက္အလက္ေတြနဲ႔ ဓါးၿပတိုက္ လုယက္မွဳဆိုင္ရာ သတိေပးခၽက္ေတြ ၿဖစ္ပါတယ္။ (E) ဟာ ရာသီဥတုဆိုင္ရာ ႀကိဳတင္ခန္႔မွန္းခၽက္ weather forecasts ေတြၿဖစ္ၿပီး၊ (F) ကေတာ႔ ေရေႀကာင္းလမ္းၿပ pilot service messages ဆိုင္ရာ၊ သတင္းအခၽက္အလက္ေတြ ၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. Decca receiver from the 1980s 

(G) ဟာ DECCA messages လို႔ေခါါတဲ႔ Decca Navigator System အေနနဲ႔ သေဘ္ာရဲ႕ ေရာက္ရိွတည္ေနရာ position ကို၊ သတင္းအခၽက္အလက္အၿဖစ္ ေပးပို႔ေဖာ္ၿပၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။ Decca Navigator System ဟာ hyperbolic radio navigation system ၿဖစ္ၿပီး၊ (70 ~ 129) kHz ရိွတဲ႔ low frequencies ေတြကို အသံုးၿပဳပါတယ္။ Decca Navigator System ကို ဒုတိယကမာၻစစ္ အတြင္း ၿဗိတိသၽွေရတပ္မေတာ္ 'Royal Navy' မွ စတင္ အသံုးၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ ေနာက္ပိုင္းမွာေတာ႔ သေဘ္ာရဲ႕ position ကို၊ ၿဂိဳလ္တုမွတဆင္႔ သတင္း အခၽက္အလက္အၿဖစ္ ေပးပို႔ေဖာ္ၿပတဲ႔ GPS နဲ႔ GALILEO positioning system ေတြ ေပါါေပါက္လာတဲ႔အတြက္၊ (၂၀၀၀) ခုနွစ္မွ စတင္ၿပီး၊ ထုတ္လြွင္႔မွဳ ရပ္ဆိုင္းခဲ႔ပါတယ္။ 

Fig. LORAN - C receiver

(H) ကေတာ႔ LORAN messages ဆိုတဲ႔ long range navigation massage ၿဖစ္ၿပီး၊ DECCA messages ကဲ႔သို႔ သေဘ္ာရဲ႕တည္ေနရာ position နဲ႔ အၿမန္နံွဳး speed တို႔ကို၊ သတင္းအခၽက္အလက္ အၿဖစ္ ေပးပို႔ေဖာ္ၿပၿခင္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ GPS နဲ႔ GALILEO positioning system ေတြ၊ စတင္ေပါါစဥ္က LORAN messages receiver ေတြ တတ္ဆင္ အသံုးၿပဳမွဳ၊ ရပ္ဆိုင္းသြားပါတယ္။ ဒါေပမယ္႔ ကမ္းေၿခအနီးတဝိုက္ coastal area ေဒသေတြမွာ၊ သြားလာခုတ္ေမာင္းမယ္႔ သေဘ္ာေတြဟာ၊ ၿဂိဳတ္တုအသံုးၿပဳ satellite navigation systems ရဲ႕ အရံ backup စနစ္အၿဖစ္၊ ၿပန္လည္တတ္ဆင္ အသံုးၿပဳႀကတာကိုလည္း ေတြ႔ရပါတယ္။ လက္ရိွမွာ LORAN - C ဆိုၿပီး၊ long range navigation massage အေနနဲ႔ (90 ~ 110 kHz) radio spectrum လို႔ခါါတဲ႔ low frequencies ေတြကို၊ အသံုးၿပဳကာ ထုတ္လြွင္႔ေနဆဲ ၿဖစ္ပါတယ္။
 

(I) ဟာ OMEGA messages လို႔ေခါါတဲ႔ DECCA messages ကဲ႔သို႔ သေဘ္ာရဲ႕ position ကို၊ သတင္း အခၽက္အလက္အၿဖစ္ ေပးပို႔ေဖာ္ၿပၿခင္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ VLF လို႔ေခါါတဲ႔ very low frequency radio signals လိွဳင္းေတြကို၊ အသံုးၿပဳထုတ္လြွင္႔ၿပီး၊ (၁၉၇၁) မွစတင္ ထုတ္လြွင္႔ခဲ႔တဲ႔ omega navigation system ကို၊ (၁၉၉၇) ခုနွစ္မွာ ရပ္ဆိုင္းခဲ႔ပါတယ္။ (J) ကေတာ႔ satellite radio-communications အေနနဲ႔ ေကာင္းကင္ ၿဂိဳလ္တုမွေပးပို႔ေသာ ေရေႀကာင္းသြားလာေရးဆိုင္ရာ သတင္းအခၽက္အလက္ satellite navigation messages ေတြ ၿဖစ္ပါတယ္။ 

(K) ဟာ အၿခားေသာ ေရေႀကာင္းသြားလာေရးဆိုင္ရာ သတင္းအခၽက္အလက္ other navigational messages ေတြကို၊ ေဖာ္ၿပၿပီး၊ (L*) ကေတာ႔ rig movements ဆိုတဲ႔ ကမ္းလြန္ေရနံနဲ႔ သဘာဝဓါတ္ေငြ႔ တြင္းတူးစင္ေတြရဲ႕ ေနရာေရြွ႕ေၿပာင္းမွဳဆိုင္ရာ၊ သတင္း အခၽက္အလက္ေတြကို၊ ေဖာ္ၿပပါတယ္။ (V) ဆိုတဲ႔ identification ကေတာ႔ ေရေႀကာင္းသြားလာေရးဆိုင္ရာ သတိေပးခၽက္ navigational warnings (A) ကို၊ အကၽယ္ခၽဲ႕ကာေဖာ္ၿပၿခင္း amplification of NAV WARNINGS in A ၿဖစ္ၿပီး၊ (Z) မည္သည္႔ သတင္း အခၽက္အလက္ေတြကိုမွ၊ ေပးပို႔စရာမရိွၿခင္း no message on hand ကိုေဖာ္ၿပတာ ၿဖစ္ပါတယ္။

A*, B*, C, D*, E, F, G, H, I, J, K, L*, V နဲ႔ Z ဆိုၿပီး၊ classes ေတြခြဲၿခားကာ၊ identification အေနနဲ႔ သတ္မွတ္ေဖာ္ၿပရာမွာ (*) အမွတ္အသား ၿပထားတဲ႔ ေရေႀကာင္းသြားလာေရး ဆိုင္ရာ သတိေပးခၽက္ navigational warnings ေတြ၊ မိုးေလဝသဆိုင္ရာသတိေပးခၽက္ meteorological warnings ေတြ၊ search and rescue information and piracy warnings လို႔ေခါါတဲ႔ ရွာေဖြကယ္ဆယ္ေရးဆိုင္ရာ သတင္းအခၽက္အလက္ေတြနဲ႔ ဓါးၿပတိုက္ လုယက္မွဳဆိုင္ရာ သတိေပးခၽက္ေတြနဲ႔ rig movements ဆိုတဲ႔ ကမ္းလြန္ေရနံနဲ႔ သဘာဝဓါတ္ေငြ႔ တြင္းတူးစင္ေတြရဲ႕ ေနရာေရြွ႕ေၿပာင္းမွဳဆိုင္ရာ၊ သတင္း အခၽက္အလက္ေတြဟာ၊ receiver မွာ အၿမဲလက္ခံရရိွေနမယ္႔ သတင္း အခၽက္အလက္ေတြၿဖစ္သလို၊ အေရးႀကီးတဲ႔ သတင္း အခၽက္အလက္ေတြလည္း ၿဖစ္ပါတယ္။  

NAVTEX messages သတင္းအခၽက္အလက္ကို၊ 4 - character group အေနနဲ႔ က႑အပိုင္း (၄) ပိုင္းခြဲၿခားေပးပို႔ပါတယ္။ ပထမပိုင္း first denotes ဟာ၊ ေပးပို႔ရာ ကမ္းေၿခ အဖြဲ႔အစည္း transmitting station ကိုကိုယ္စားၿပဳၿပီး၊ ဒုတိယပိုင္း second denotes ကေတာ႔ သတင္းအခၽက္အလက္ အေႀကာင္းအရာ message category အား၊ ကိုယ္စားၿပဳ ေဖာ္ၿပပါတယ္။ တတိယနဲ႔ စတုထၳပိုင္း third and fourth denotes ကေတာ႔၊ သတင္းအခၽက္အလက္ရဲ႕ အမွတ္စဥ္ serial number ကို ကိုယ္စားၿပဳေဖာ္ၿပပါတယ္။ အကယ္၍ အမွတ္စဥ္ serial number အေနနဲ႔ (00) ဆိုၿပီီး၊ ေဖာ္ၿပပါရိွခဲ႔လၽွင္ အေရးႀကီး သတင္းအခၽက္အလက္ urgent traffic အေနနဲ႔ ေပးပို႔ၿခင္းအၿဖစ္၊ သတ္မွတ္နိဳင္ပါတယ္။

 

Fig. example of binary FSK

NAVTEX messages သတင္းအခၽက္အလက္ေတြကို MF band ေတြ အသံုးၿပဳၿပီး၊ ေပးပို႔ရာမွာ ေရဒီယိုလိွဳင္းကို သယ္ေဆာင္သြားမယ္႔ carrier signal တနည္းအားၿဖင္႔ modulating signal အၿဖစ္၊ frequency-shift keying ဆိုတဲ႔ FSK modulation ကို၊ အသံုးၿပဳပါတယ္။ frequency shift အေနနဲ႔ 170 Hz မွာ 100 bits/ s နံွဳးၿဖင္႔ modulation ကို ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ FSK modulation ကို binary frequency-shift keying modulation (BFSK) လို႔လည္း၊ ေခါါပါတယ္။ transmit binary (0s and 1s) information အေနနဲ႔ "1" မွာ frequency ကိုၿဖစ္ေပါါေစၿပီး၊ "0" မွာေတာ႔ space frequency အေနနဲ႔ ၿငိမ္သြားေစပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ discrete frequency changes အေနနဲ႔ modulating ကိုေဆာင္ရြက္ၿခင္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။

သေဘ္ာဟာ၊ ကမ္းေၿခမွေရမိုင္ (၃၀၀) ထက္ကြာေဝးသြားတဲ႔အခါ၊ sail beyond the coverage အေနနဲ႔ MF terrestrial radio-communications အၿဖစ္၊ ကမ္းေၿခမွေပးပို႔တဲ႔ ေရေႀကာင္း သြားလာေရးဆိုင္ရာ သတိေပးခၽက္ navigational warnings ေတြ တနည္းအားၿဖင္႔ maritime safety information ေတြကို၊ လက္ခံရယူနိဳင္ၿခင္း မရိွေတာ႔တာ ေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။ အဲဒီအခါ ေကာင္းကင္ၿဂိဳလ္တု satellite radio-communications အေနၿဖင္႔ထုတ္လြွင္႔ေပးတဲ႔ maritime safety information ေတြကို၊ Inmarsat C SafetyNET service မွတဆင္႔၊ လက္ခံရယူနိဳင္ပါတယ္။ SafetyNET ဟာ GMDSS လို႔ေခါါတဲ႔ global maritme distress and safety system ရဲ႕ အစိတ္အပိုင္းတခု integral role ၿဖစ္သလို၊ အၿပည္ၿပည္ဆိုင္ရာသြား ကုန္သြယ္ေရေႀကာင္းသေဘ္ာေတြမွာ၊ SOLAS Convention အရ၊ မရိွမၿဖစ္ အသံုးၿပဳရမယ္႔ စနစ္လည္းၿဖစ္ပါတယ္။

Reference and image credit to : Telecom ABC, http://www.iho.int/, Hyperbolic Radio-navigation Systems, Compiled by Jerry Proc VE3FAB, 2007., www.swift.com.sg, "GPS back - up 'needs more research' ". bbc.co.uk, 20 June 2008, Retrieved October 5, 2010., Kennedy, G.; Davis, B. (1992). Electronic Communication Systems (4th ed.). McGraw-Hill International. ISBN 0-07-112672-4., p 509.

Remark : All publications and images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.

DCS - Distributed Control System

ၿမန္မာအင္ဂၽင္နီယာဖိုရမ္မွာ 'PLC ႏွင့္ DCS ဘာကြြာျခားလဲဆိုတာ သိခ်င္ပါတယ္' လို႔ ေမးလာတဲ႔အခါ၊ ေၿဖႀကားၿဖစ္တဲ႔ post  ေလးကို ၿပန္လည္ကူးယူေဖာ္ၿပလိုက္ပါတယ္။

'DCS' အေႀကာင္းေၿပာမယ္ဆိုလၽွင္၊ Basic Control Theory မွ စေၿပာဖို႔ လိုအပ္ပါလိမ္႔မယ္။ ဒီေနရာမွာ Basic Control Theory နဲ႔ပက္သက္လို႔ ေရးသား ေဖာ္ၿပထားတာရိွပါတယ္။ 'PLC' ဟာ controller အမၽိဳးအစားတခုၿဖစ္ၿပီး၊ 'DCS' ကေတာ႔ controllers အမၽားအၿပားကို networks နဲ႔ ခၽိတ္ဆက္ကာ၊ communication နဲ႔ monitoring အၿဖစ္ အသံုးၿပဳထားတဲ႔ system လို႔ အလြယ္တကူ ေၿပာနိဳင္ပါတယ္။ DCS ကို စက္မွဳကုန္ထုတ္လုပ္ငန္း manufacturing system ေတြရဲ႕ production line ေတြမွာ၊ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ monitor and control distributed equipment အၿဖစ္ Electrical power grids and electrical generation plants, Environmental control systems, Traffic signals, Radio signals, Water management systems, Oil refining plants, Metallurgical process plants, Chemical plants, Pharmaceutical manufacturing, Sensor networks အစရိွတဲ႔ လုပ္ငန္း နယ္ပယ္ေတြမွာလည္း၊ တတ္ဆင္ႀကသလို၊ Dry cargo bulk နဲဲ႔ oil carrier ships ဆိုတဲ႔ သေဘ္ာေတြ မွာလည္း၊ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။

Fig. Distributed Control System

DCS မွာ custom designed ဆိုတဲ႔  အသံုးၿပဳမယ္႔သူရဲ႕ လုပ္ငန္းလိုအပ္ခၽက္အတိုင္း ေရးဆြဲထားတဲ႔ processors ေတြကို၊ controllers ေတြအၿဖစ္၊ တတ္ဆင္ထားပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ interconnections နဲ႔ communications အတြက္၊ communication protocol အေနနဲ႔၊ ေရးဆြဲ သတ္မွတ္ အသံုးၿပဳၿခင္းလို႔ ဆိုနိဳင္ပါတယ္။ input နဲ႔ output modules ေတြဟာ DCS ရဲ႕ component parts ေတြၿဖစ္ပါတယ္။ input modules ေတြဟာ၊ process သို႔မဟုတ္ field ထဲမွာတတ္ဆင္ထားတဲ႔ input instruments ေတြမွ အခၽက္အလက္ information ေတြကို၊ လက္ခံရယူၿပီး၊ output modules ေတြမွတဆင္႔ field ထဲမွာတတ္ဆင္ထားတဲ႔ output instruments ေတြသို႔၊ transmit instructions ေတြ ၿပန္လည္ေပးပို႔ပါတယ္။ processor ေတြကို computer bus သို႔မဟုတ္ electrical bus ေတြ အသံုးၿပဳကာ ဆက္သြယ္ၿပီး၊ modules တခုနဲ႔တခုကိုေတာ႔ multiplexer သို႔မဟုတ္ demultiplexers ေတြကို၊ အသံုးၿပဳကာ ဆက္သြယ္ထားပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ central controller နဲ႔ distributed controllers ေတြ အပါအဝင္၊ HMI လို႔ေခါါတဲ႔ human–machine interface တနည္းအားၿဖင္႔ control consoles တို႔ကိုလည္း bus ေတြ အသံုးၿပဳကာ၊ ဆက္သြယ္ထားပါတယ္။

DCS ကို switches ေတြ, pumps ေတြနဲ႔ valves ေတြကဲ႔သို႔ physical equipment ေတြၿဖင္႔၊ တိုက္ရိုက္ ခၽိတ္ဆက္ အသံုးၿပဳသလို၊ SCADA system ကဲ႔သို႔ တဆင္႔ခံ intermediate system မွ တဆင္႔ ခၽိတ္ဆက္ကာ၊ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ တခါတရံ DCS နဲ႔ SCADA လို႔ေခါါတဲ႔ supervisory control and data acquisition တို႔ကို subtle အေနနဲ႔ ေရာေထြးတတ္ပါတယ္။ DCS ဟာ control manufacturing processes မွာ တိကၽေစဖို႔ dedicated system အၿဖစ္၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳထားတဲ႔ စနစ္တခုၿဖစ္ပါတယ္။ အထူးသၿဖင္႔ batch-oriented လို႔ေခါါတဲ႔ အဆက္မၿပတ္ continuous အေနနဲ႔ ထုတ္လုပ္ေနရတဲ႔ oil refining, petrochemicals, central station power generation, fertilizers, pharmaceuticals, food and beverage manufacturing, cement production, steel making နဲ႔ paper making တို႔လို၊ ကုန္ထုတ္လုပ္မွဳ manufacturing processes ေတြမွာ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။

DCS ကို sensors ေတြ၊ actuators ေတြနဲ႔ ခၽိတ္ဆက္ကာ၊ plant မွာၿဖတ္သန္းသြားမယ္႔ material ရဲ႕ flow control ကို၊ set point control အၿဖစ္၊ ထိန္းသိမ္းေပးပါတယ္။ control loop အတြင္းမွ pressure sensors ေတြ controllers ေတြနဲ႔ control valves ေတြကို ခၽိတ္ဆက္ကာ၊ အသံုးၿပဳၿခင္းလည္း ၿဖစ္ပါတယ္။ controller မွ signal conditioning input/ output (I/O) device သို႔ pressure သို႔မဟုတ္ flow measurements ဝင္ေရာက္လာပါတယ္။ ဝင္ေရာက္လာတဲ႔ measured variable ဟာ certain point ေရာက္ရိွသြားတဲ႔အခါ၊ controller မွ valve သို႔မဟုတ္ actuation device အား၊ fluidic flow process ရဲ႕ desired set point သို႔ေရာက္ရိွသည္အထိ၊ အဖြင္႔အပိတ္ ေဆာင္ရြက္ေစပါတယ္။ ေရနံခၽက္စက္ရံုႀကီးေတြမွာေတာ႔ အရည္အတြက္ ေထာင္ခၽီတဲ႔ I/ O points ေတြနဲ႔ အရြယ္အစားႀကီးမားတဲ႔ DCS ေတြကို၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။

စကၠဴစက္ရံုေတြ၊ လည္ပတ္နံွဳးအမၽိဳးမၽိဳးရရိွေစရန္ variable speed drives အေၿမာက္အမၽား တတ္ဆင္ထားတဲ႔ motor control centers ေတြ၊ cement kilns ကဲ႔သို႔ ဘိလပ္ေၿမ စက္ရံုေတြနဲ႔ သတၱဳတူးေဖာ္ၿခင္း mining operations မွ သတၱဳထုတ္လုပ္မွဳနည္းစဥ္ processing facilities ေတြ အစရိွတဲ႔ စက္မွဳကုန္ထုတ္လုပ္ငန္းေတြမွာ၊ သက္ဆိုင္ရာ ထုတ္ကုန္ ပစၥည္း products အတြက္၊ သီးသန္႔သတ္မွတ္ထားတဲ႔ associated quality အရည္အေသြးကို၊ ထိန္းညွိထားရန္လိုအပ္ပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ QCS ဆိုတဲ႔ quality control system အၿဖစ္၊ associated quality အရည္အေသြးအေနနဲ႔ ထိန္းညွိထားရန္ DCS ကိုအသံုးၿပဳႀကတယ္လို႔ ဆိုနိဳင္ပါတယ္။ သမရိုးကၽ typical DCS ေတြမွာ၊ အခၽိတ္အဆက္မိမိ functionally ဒါမွမဟုတ္ လိုက္ေလၽွာညီေထြ geographically ေဆာင္ရြက္ေပးမယ္႔ distributed digital controllers ေတြကို၊ networks နဲ႔ ခၽိတ္ဆက္ၿပီး၊ communication နဲ႔ monitoring system အၿဖစ္ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။

distributed digital controllers ေတြကို၊ control box တခုတည္းမွာ တတ္ဆင္ထားေလ့ရိွၿပီး၊ အရည္အတြက္ (၁) ခုမွ (၂၅၆) ခုထက္ပိုတဲ႔ control loops ေတြကို၊ ထိေရာက္စြာ executing အေနနဲ႔ regulatory အၿဖစ္ ထိန္းသိမ္းေပးနိဳင္ပါတယ္။ input/ output (I/ O) devices ေတြကို controller ၿဖင္႔အတူတြဲကာ integral အေနနဲ႔ တတ္ဆင္ထားတတ္သလို၊ အေဝးတေနရာမွာ remotely အေနနဲ႔တတ္ဆင္ထားၿပီး၊ field network မွတဆင္႔ ဆက္သြယ္ေစတာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရတတ္ပါတယ္။ လက္ရိွအသံုးၿပဳေနတဲ႔ controllers အမၽားစုဟာ အခၽက္အလက္ေပါင္း ေၿမာက္မၽားစြာကို extensive computational capabilities အေနနဲ႔ လက္ခံရယူၿပီး၊ တခၽိန္တည္းမွာ transmit instructions ေတြ ၿပန္လည္ေပးပို႔ နိဳင္သလို၊ proportional, integral နဲ႔ derivative ဆိုတဲ႔ PID control ကိုအသံုးၿပဳကာ၊ အစီအစဥ္တကၽ logically and sequentially control အေနနဲ႔ ေဆာင္ရြက္ေပးနိဳင္ပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ သာမန္ neural networks ေတြနဲ႔ ဆက္သြယ္ရံုသာမက ရွဳပ္ေထြးနက္နဲတဲ႔ fuzzy applications ေတြ အတြက္ပါ၊ ဆက္သြယ္ေပးနိဳင္ပါတယ္။ DCS systems ေတြမွာ အခၽက္အလက္ေတြနဲ႔ စြမ္းေဆာင္မွဳေတြ ေပၽာက္ကြယ္မသြားနိဳင္မယ္႔ redundant processors ေတြကိုသာ အသံုးၿပဳႀကၿပီး၊ control system ကို reliability အေနနဲ႔ လိွဳက္ေလၽွာညီေထြစြာ၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။


Reference and image credit to : "Introduction to Industrial Control Networks". IEEE Communications Surveys and Tutorials. 2012., Stout, T. M. and Williams, T. J. (1995). "Pioneering Work in the Field of Computer Process Control". IEEE Annals of the History of Computing 17 (1)., http://www.isa.org/

Remark : All publications and images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.