गर्म रोलिंग में इन्फ्रारेड थर्मामीटर का उपयोग कैसे किया जाता है?
1. मूल सिद्धांत
शून्य से अधिक तापमान वाली सभी वस्तुएं लगातार आस-पास के स्थान में अवरक्त विकिरण ऊर्जा उत्सर्जित कर रही हैं। किसी वस्तु की अवरक्त विकिरण विशेषताएँ: विकिरण ऊर्जा का आकार और तरंगदैर्घ्य द्वारा उसका वितरण उसके सतही तापमान से निकटता से संबंधित है। इसलिए, वस्तु द्वारा स्वयं विकीर्ण की गई अवरक्त ऊर्जा को मापकर, उसके सतही तापमान को सटीक रूप से मापा जा सकता है। यह वह वस्तुनिष्ठ आधार है जिस पर अवरक्त विकिरण तापमान माप आधारित है।
इन्फ्रारेड थर्मामीटर, जिसे इन्फ्रारेड रेडिएशन तापमान माप के रूप में भी जाना जाता है, एक ऐसी तकनीक है जो किसी वस्तु के तापमान को मापने के लिए वस्तु द्वारा उत्सर्जित इन्फ्रारेड विकिरण का उपयोग करती है। इन्फ्रारेड विकिरण, या इन्फ्रारेड किरणें, 0.76 μm और 1000 μm के बीच तरंगदैर्ध्य वाला विद्युत चुम्बकीय विकिरण है। एक आदर्श ब्लैक बॉडी के लिए, प्रति इकाई सतह क्षेत्र (जिसे कुल चमक या विकिरण तीव्रता कहा जाता है) गोलार्ध स्थान में उत्सर्जित सभी तरंगदैर्ध्य की कुल विकिरण शक्ति वस्तु के तापमान का 4 गुना है। की शक्ति के अनुपात में:
एमबी(टी)=σT4(1)
यह स्टीफन-बोल्ट्ज़मैन नियम है। इनमें से, σ=5.6697×10-8W/m2K4 को स्टीफन-बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक कहा जाता है।
समीकरण (1) का उपयोग वास्तविक वस्तुओं के लिए किया जाता है और इसे विकिरण दर से गुणा करने की आवश्यकता होती है:
एमजीबी(टी)=εσT4
यह देखा जा सकता है कि किसी भी वस्तु की स्वतःस्फूर्त विकिरण तीव्रता Mgb (T) वस्तु के तापमान और वस्तु की उत्सर्जन क्षमता से संबंधित होती है। किसी वस्तु की उत्सर्जन क्षमता ε सीधे तौर पर उसकी सामग्री (संरचना, धातु और अधातु, क्रिस्टल और अनाकार, आदि), सतह की स्थिति (सतह की चिकनाई और खुरदरापन, ऑक्सीकरण की डिग्री, प्रदूषण या सतह कोटिंग, आदि) और वस्तु के तापमान के गुणों से संबंधित होती है। जब तक वस्तु की उत्सर्जन क्षमता को सही ढंग से चुना जाता है, तब तक मापी गई वस्तु का वास्तविक तापमान सटीक रूप से प्राप्त किया जा सकता है।
इन्फ्रारेड थर्मामीटर तीन भागों से बना होता है: ऑप्टिकल सिस्टम, डिटेक्शन यूनिट और सिग्नल प्रोसेसिंग। ऑप्टिकल सिस्टम का मुख्य कार्य मापे गए लक्ष्य की विकिरण शक्ति को इकट्ठा करना और उसे इन्फ्रारेड डिटेक्टर पर केंद्रित करना है। इन्फ्रारेड डिटेक्टर का कार्य प्राप्त इन्फ्रारेड विकिरण को विद्युत सिग्नल आउटपुट में परिवर्तित करना है।
