स्टील रोलिंग उत्पादन में इन्फ्रारेड थर्मामीटर का अनुप्रयोग
इन्फ्रारेड थर्मामीटर की संरचना
इन्फ्रारेड थर्मामीटर, जिसे इन्फ्रारेड विकिरण थर्मामीटर के रूप में भी जाना जाता है, वस्तु के विद्युत चुम्बकीय विकिरण को मापकर मापी गई वस्तु का तापमान निर्धारित करते हैं, जो वस्तु में निहित ऊर्जा से आता है। औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए हम दृश्य प्रकाश की छोटी तरंग दैर्ध्य से लेकर 20 माइक्रोमीटर तक के अवरक्त प्रकाश तक फैलने वाले अवरक्त विकिरण से चिंतित हैं। इसलिए, एक इन्फ्रारेड थर्मामीटर (विकिरण थर्मामीटर) एक उपकरण है जो उज्ज्वल ऊर्जा की मात्रा निर्धारित करता है और इसके संबंधित तापमान को व्यक्त करने के लिए विद्युत सिग्नल आउटपुट का उपयोग करता है।
इन्फ्रारेड थर्मामीटर को आम तौर पर चार भागों में विभाजित किया जा सकता है: अर्थात् ऑप्टिकल सिस्टम, इन्फ्रारेड डिटेक्टर, सिग्नल प्रोसेसिंग भाग और डिस्प्ले आउटपुट भाग।
1 ऑप्टिकल सिस्टम
ऑप्टिकल सिस्टम इन्फ्रारेड थर्मामीटर का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। इसके मुख्य कार्य हैं: दीप्तिमान ऊर्जा का अभिसरण, मापे जाने वाले लक्ष्य पर लक्ष्य करना, थर्मामीटर के दृश्य क्षेत्र का निर्धारण, और थर्मामीटर के अंदर एक निश्चित सीलिंग प्रभाव।
2 इन्फ्रारेड डिटेक्टर
इन्फ्रारेड डिटेक्टर इन्फ्रारेड थर्मामीटर का मुख्य भाग है। इन्फ्रारेड डिटेक्टर वस्तुनिष्ठ लेंस के माध्यम से मापी गई वस्तु की दीप्तिमान ऊर्जा को प्राप्त करता है, दीप्तिमान ऊर्जा को विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है, और अंत में बाद के प्रसंस्करण के माध्यम से मापी गई वस्तु की सतह का तापमान प्राप्त करता है।
3 सिग्नल प्रोसेसिंग
इन्फ्रारेड डिटेक्टर इन्फ्रारेड विकिरण को विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करता है, जिसे सिग्नल प्रोसेसिंग भाग में भेजा जाता है, और प्रीएम्प्लीफायर और ए/डी रूपांतरण के माध्यम से माइक्रोप्रोसेसर में इनपुट किया जाता है। साथ ही, परिवेश तापमान मुआवजा संकेत भी माइक्रोप्रोसेसर में इनपुट होता है, जिसे माइक्रोप्रोसेसर द्वारा रैखिककृत किया जाता है। प्रसंस्करण, पर्यावरणीय क्षतिपूर्ति और उत्सर्जन सुधार के बाद, सही आउटपुट सिग्नल प्राप्त होता है।
4 आउटपुट प्रदर्शित करें
व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, प्रोसेसर द्वारा प्रदान किए गए तापमान संकेत का उपयोग दो तरीकों से किया जाता है: एक इसे डिस्प्ले के माध्यम से प्रदर्शित करना है; दूसरा उत्पादन प्रक्रिया के नियंत्रण का एहसास करने के लिए औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली को तापमान संकेत भेजना है, और एक ही समय में इसका उपयोग करने के दो तरीके भी हैं।
विभिन्न प्रकार के थर्मामीटर वास्तविक समय मूल्य, अधिकतम मूल्य, न्यूनतम मूल्य, औसत मूल्य, अंतर प्रदर्शित कर सकते हैं, और उत्सर्जन सेटिंग मूल्य, अलार्म सेटिंग मूल्य इत्यादि भी प्रदर्शित कर सकते हैं। सॉफ्टवेयर प्रसंस्करण के बाद, यह तापमान वक्र, हीटमैप आदि भी प्रदर्शित कर सकता है। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले थर्मामीटर 0-20mA या 4-20mA वर्तमान आउटपुट हैं। यदि वोल्टेज सिग्नल की आवश्यकता होती है, तो वर्तमान सिग्नल को भी परिवर्तित और स्केल किया जा सकता है।
इन्फ्रारेड थर्मामीटर का चयन
औद्योगिक अनुप्रयोगों में, पायरोमीटर और मापे गए लक्ष्य के बीच अक्सर कुछ मीडिया होते हैं, जो मापे गए लक्ष्य की सतह ऊर्जा के विकिरण को कमजोर या पूरी तरह से अवरुद्ध कर सकते हैं, और पायरोमीटर केवल उस लक्ष्य को माप सकता है जिसे वह "देखता है"। हमारे आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले स्थिर थर्मामीटर में मुख्य रूप से निम्नलिखित श्रेणियां शामिल हैं:
① ब्रॉडबैंड थर्मामीटर, या ब्रॉडबैंड थर्मामीटर, इसकी वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया सीमा ऑप्टिकल प्रणाली द्वारा सीमित होती है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से कम तापमान को मापने के लिए किया जाता है, जो एक विस्तृत वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया सीमा वाले डिटेक्टर से सुसज्जित होता है।
② बैंड थर्मामीटर का चयन करें, इसकी प्रतिक्रिया तरंग दैर्ध्य फिल्टर द्वारा सीमित है, और डिटेक्टर के प्रतिक्रिया बैंड को एप्लिकेशन की आवश्यकताओं के अनुसार चुना जा सकता है।
③ उत्सर्जन में परिवर्तन होने पर शॉर्ट-वेव थर्मामीटर माप त्रुटि को कम कर सकता है। यहां उल्लिखित लघु तरंग सापेक्ष है, और यह 1500K के तापमान पर 0.6 μm की तरंग दैर्ध्य या 300K के तापमान पर 3 μm की तरंग दैर्ध्य हो सकती है।
④ कलरिमेट्रिक थर्मामीटर, जिसे दो-रंग वाले थर्मामीटर के रूप में भी जाना जाता है, "बहुत गंदे वातावरण" में उपयोग किए जाने पर बेहतर माप परिणाम देते हैं।
थर्मामीटर के चयन में, आवश्यक तापमान सीमा के अलावा, थर्मामीटर के दो पैरामीटर "तापमान परिवर्तन प्रतिशत" और "उत्सर्जन परिवर्तन प्रतिशत" भी थर्मामीटर के सटीक चयन के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं:
① थर्मामीटर का तापमान परिवर्तन प्रतिशत तापमान परिवर्तन के कारण वस्तु के आउटपुट मूल्य में परिवर्तन को संदर्भित करता है। इन्फ्रारेड थर्मामीटर के लिए, तापमान परिवर्तन का प्रतिशत जितना अधिक होगा, इसकी संवेदनशीलता उतनी ही अधिक होगी।
② उत्सर्जकता का परिवर्तन प्रतिशत उपकरण के आउटपुट मूल्य में परिवर्तन को संदर्भित करता है जब मापा लक्ष्य की उत्सर्जकता बदलती है। चूंकि स्टील रोलिंग प्रक्रिया के दौरान स्टील प्लेट की उत्सर्जन क्षमता एक निश्चित तरंग दैर्ध्य और तापमान पर एक निश्चित सीमा के भीतर यादृच्छिक रूप से बदलती है, उत्सर्जन में परिवर्तन के कारण थर्मामीटर के आउटपुट मूल्य में परिवर्तन लक्ष्य का वास्तविक तापमान परिवर्तन नहीं है। इसलिए, उत्सर्जन परिवर्तन प्रतिशत को समायोजित करना भी आवश्यक है।
