इन्फ्रारेड थर्मामीटर के लिए माप सिद्धांत मानक
इन्फ्रारेड थर्मामीटर के साथ गैर-संपर्क तापमान माप के कई फायदे हैं, और इसके अनुप्रयोग छोटे या कठिन-से-पहुंच वाली वस्तुओं से लेकर संक्षारक रसायनों और संवेदनशील सतहों तक हैं। यह लेख इस लाभ पर चर्चा करेगा, आवेदन के दायरे को स्पष्ट करने के लिए इन्फ्रारेड थर्मामीटर आदि के सही विकल्प की निर्णायकता देगा। प्रत्येक वस्तु परमाणुओं और अणुओं की गति के कारण विद्युत चुम्बकीय तरंगें विकीर्ण करती है, और गैर-संपर्क तापमान माप के लिए सबसे महत्वपूर्ण तरंग दैर्ध्य या वर्णक्रमीय श्रेणी 0.2 से 2.0 माइक्रोन है। इस रेंज की प्राकृतिक किरणों को थर्मल रेडिएशन या इंफ्रारेड किरणें कहा जाता है।
जर्मन औद्योगिक मानक DIN16160 के अनुसार एक परीक्षण वस्तु द्वारा विकिरणित अवरक्त किरणों द्वारा तापमान माप के लिए एक परीक्षण उपकरण को विकिरण थर्मामीटर, विकिरण थर्मामीटर या अवरक्त थर्मामीटर कहा जाता है। ये पदनाम उन उपकरणों पर भी लागू होते हैं जो किसी पिंड द्वारा विकिरित दृश्यमान रंगीन विकिरण द्वारा तापमान को मापते हैं, और जो सापेक्ष वर्णक्रमीय विकिरण घनत्व से तापमान प्राप्त करते हैं।
सबसे पहले, इन्फ्रारेड थर्मामीटर तापमान माप के फायदे
मापी जाने वाली वस्तु से निकलने वाली अवरक्त किरणों को प्राप्त करके गैर-संपर्क तापमान माप के कई फायदे हैं। इस तरह, मुश्किल-से-पहुंच या चलती वस्तुओं को बिना किसी समस्या के मापा जा सकता है, जैसे खराब गर्मी हस्तांतरण गुण या कम गर्मी क्षमता वाली सामग्री। इन्फ्रारेड थर्मामीटर का बहुत कम प्रतिक्रिया समय लूप के तेज़ और कुशल विनियमन को सक्षम बनाता है। थर्मामीटर में घिसे हुए पुर्जे नहीं होते हैं, इसलिए थर्मामीटरों की तरह कोई सतत लागत नहीं होती है। विशेष रूप से छोटी वस्तुओं को मापने के लिए, जैसे संपर्क माप, वस्तु की तापीय चालकता के कारण बड़ी माप त्रुटि होगी। यहां थर्मामीटर का उपयोग बिना किसी समस्या के और आक्रामक रसायनों या संवेदनशील सतहों, जैसे पेंट, कागज और प्लास्टिक रेल पर किया जा सकता है। लंबी दूरी के रिमोट कंट्रोल माप के माध्यम से, यह खतरनाक क्षेत्र से दूर रह सकता है, जिससे ऑपरेटर खतरे में नहीं होगा।
2. इन्फ्रारेड थर्मामीटर की सिद्धांत संरचना
मापी गई वस्तु से प्राप्त अवरक्त किरणें फिल्टर के माध्यम से लेंस के माध्यम से डिटेक्टर पर केंद्रित होती हैं। डिटेक्टर मापी गई वस्तु के विकिरण घनत्व के एकीकरण के माध्यम से तापमान के आनुपातिक एक वर्तमान या वोल्टेज संकेत उत्पन्न करता है। उसके बाद जुड़े विद्युत घटकों में, तापमान संकेत को रेखीयकृत किया जाता है, उत्सर्जन क्षेत्र को ठीक किया जाता है, और एक मानक आउटपुट सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है।
सिद्धांत रूप में, पोर्टेबल थर्मामीटर और फिक्स्ड थर्मामीटर दो प्रकार के होते हैं। इसलिए, विभिन्न माप बिंदुओं के लिए उपयुक्त इन्फ्रारेड थर्मामीटर चुनते समय, निम्नलिखित विशेषताएं मुख्य होंगी:
1. ऐमर
Collimator का यह प्रभाव होता है, और थर्मामीटर द्वारा इंगित मापने वाले ब्लॉक या मापने वाले बिंदु को देखा जा सकता है, और Collimator का उपयोग अक्सर बड़े क्षेत्र में मापी गई वस्तुओं के लिए किया जा सकता है। छोटी वस्तुओं और लंबी मापने वाली दूरी के लिए, उपकरण पैनल स्केल या प्रकाश-संचारण लेंस के रूप में लेजर पॉइंटिंग पॉइंट वाले स्थलों की सिफारिश की जाती है।
2. लेंस
लेंस पाइरोमीटर के मापा बिंदु को निर्धारित करता है। बड़े क्षेत्र की वस्तुओं के लिए, निश्चित फोकल लम्बाई वाला पाइरोमीटर आम तौर पर पर्याप्त होता है। लेकिन जब माप दूरी फोकस बिंदु से दूर होती है, तो माप बिंदु के किनारे की छवि अस्पष्ट होगी। इस वजह से जूम लेंस का इस्तेमाल करना बेहतर होता है। दी गई ज़ूम रेंज के भीतर, थर्मामीटर माप दूरी को समायोजित कर सकता है। नवीनतम थर्मामीटर में ज़ूम करने योग्य बदली जाने योग्य लेंस है। निकट के लेंस और दूर के लेंस को बिना अंशांकन के दोबारा जांचा जा सकता है। बदलना।
3. सेंसर, यानी वर्णक्रमीय रिसीवर
तापमान तरंग दैर्ध्य के व्युत्क्रमानुपाती होता है। कम ऑब्जेक्ट तापमान पर, लॉन्ग-वेव स्पेक्ट्रल रीजन (हॉट-फिल्म सेंसर या पायरोइलेक्ट्रिक सेंसर) के प्रति संवेदनशील सेंसर उपयुक्त होते हैं, और उच्च तापमान पर, जर्मेनियम, सिलिकॉन, इंडियम-गैलियम, आदि से बने शॉर्ट-वेव सेंसिटिव सेंसर होंगे। इस्तेमाल किया गया। फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर।
स्पेक्ट्रल संवेदनशीलता का चयन करते समय, हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड के अवशोषण बैंड पर भी विचार करें। एक निश्चित तरंग दैर्ध्य रेंज में, तथाकथित "वायुमंडलीय खिड़की", एच 2 और सीओ 2 अवरक्त किरणों के लिए लगभग पारदर्शी होते हैं, इसलिए मापते समय वायुमंडलीय एकाग्रता परिवर्तनों के प्रभाव को बाहर करने के लिए थर्मामीटर की प्रकाश संवेदनशीलता इस सीमा के भीतर होनी चाहिए। पतली फिल्म या चश्मा, यह भी विचार किया जाना चाहिए कि ये सामग्री एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के भीतर आसानी से प्रवेश नहीं करती हैं। पृष्ठभूमि प्रकाश के कारण होने वाली माप त्रुटि से बचने के लिए, उपयुक्त सेंसर का उपयोग करें जो केवल सतह के तापमान को प्राप्त करता है। धातुओं में यह भौतिक गुण होता है, और तरंग दैर्ध्य की कमी के साथ उत्सर्जन बढ़ता है। अनुभव से, धातुओं के तापमान को मापने के लिए, आमतौर पर * लघु माप तरंगदैर्ध्य चुनें।
3. विकास की प्रवृत्ति
कई संवेदन प्रौद्योगिकी क्षेत्रों की तरह, थर्मामीटर के विकास की प्रवृत्ति भी छोटे, अति सुंदर आकार की ओर है, केंद्रीय धागे के साथ गोल गोले मशीनों और उपकरणों पर स्थापना के लिए सबसे आदर्श आकार हैं, और यह विकास प्रवृत्ति विद्युत के निरंतर लघुकरण के माध्यम से है। घटकों, और छोटे और छोटे स्थानों में संघनित छोटे और अधिक नाजुक विद्युत घटकों को बनाने के लिए उच्च कलन। पिछली एनालॉग तकनीक की तुलना में, सूक्ष्म नियंत्रकों के अनुप्रयोग के माध्यम से डिटेक्टर सिग्नल की रैखिककरण ऊंचाई की सटीकता में सुधार होता है, इस प्रकार उपकरण की सटीकता में भी सुधार होता है।
बाजार की आपूर्ति के लिए तेज, सस्ती माप मूल्य स्वागत की आवश्यकता होती है, जो सीधे तापमान-आनुपातिक, रैखिक वर्तमान/वोल्टेज संकेत का उत्पादन कर सकता है। माप मूल्य प्रसंस्करण, जैसे लेवलिंग फ़ंक्शन, विशेष मूल्य भंडारण, या सीमा संपर्क बुद्धिमान में प्रदर्शन, नियामक या एसपीएस (प्रोग्राम नियंत्रक) पर रखा जाएगा, केबल के बाहरी कनेक्शन के माध्यम से उत्सर्जन समायोजन खतरे के क्षेत्र से बाहर हो सकता है , भले ही मशीन चल रही हो, इसे ठीक भी किया जा सकता है, और इसे इस समय एसपीएस द्वारा भी समायोजित किया जा सकता है। शरीर नियंत्रण के उपयोग के माध्यम से, डेटा बस इंटरफ़ेस अब बिना किसी समस्या के महसूस किया जा सकता है, लेकिन नेटवर्क कनेक्शन अभी तक महसूस नहीं किया गया है, और सिग्नल की निरंतर प्रसंस्करण अतीत के मानक एनालॉग सिग्नल का उपयोग करना जारी रखती है। डिटेक्टर सेक्शन में, एक नई सामग्री का उपयोग फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर के रूप में किया जाता है, जो संवेदनशीलता में सुधार और यहां तक कि रिज़ॉल्यूशन में सुधार को साबित करता है। हॉट फिल्म सेंसर में, नए सेंसर को केवल कम समायोजन समय की आवश्यकता होती है, कोलिमेटर के साथ पाइरोमीटर में नवीनतम विकास, ज़ूम के साथ विनिमेय लेंस होते हैं, बिना अंशांकन रीचेक के बदले जा सकते हैं, विभिन्न माप स्थितियों के लिए एक ही आधार का उपयोग करते हैं, उपकरण गोदाम प्रबंधन लागत को बचाते हैं।
चौथा, थर्मामीटर के चयन के लिए मुख्य मानदंड
थर्मामीटर का उपयोग मुख्य रूप से माप सीमा द्वारा निर्धारित किया जाता है। चाहे वह माप वोल्टेज हो या माप क्षेत्र का प्रारंभिक मूल्य, यह माप कार्य की आवश्यकताओं के अनुरूप होना चाहिए। माप वोल्टेज जितना बड़ा होता है, रिज़ॉल्यूशन उतना ही छोटा होता है, इसलिए सटीकता अधिक होती है। विशेष रूप से जब माप तापमान का प्रारंभिक मान कम होता है, तो बड़े माप वोल्टेज का चयन करने पर सटीकता दोगुनी हो जाएगी, इसलिए सबसे छोटे संभव माप वोल्टेज का चयन करने की सिफारिश की जाती है।
