फाइबर ऑप्टिक इन्फ्रारेड थर्मामीटर का सिद्धांत
फाइबर ऑप्टिक इन्फ्रारेड थर्मामीटर एक प्रकार का इन्फ्रारेड थर्मामीटर है। इसे फाइबर ऑप्टिक सेंसिंग थर्मामीटर भी कहा जाता है, साधारण इन्फ्रारेड थर्मामीटर का मुख्य सिद्धांत गैर-संपर्क तरीके से वस्तु द्वारा उत्सर्जित इन्फ्रारेड किरणों को महसूस करके वस्तु के सतह के तापमान का पता लगाना है। फाइबर ऑप्टिक इन्फ्रारेड थर्मामीटर के लिए, साधारण इन्फ्रारेड थर्मामीटर से अंतर यह है कि इन्फ्रारेड किरणें ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से सेंसर तक प्रेषित होती हैं, ताकि थर्मामीटर के ऑप्टिकल सिस्टम और सर्किट सिस्टम को अलग किया जा सके।
फाइबर ऑप्टिक इन्फ्रारेड थर्मामीटर का सिद्धांत
अवरक्त विकिरण प्रकृति में मौजूद सबसे व्यापक विद्युत चुम्बकीय विकिरण है। यह इस तथ्य पर आधारित है कि कोई भी वस्तु सामान्य परिस्थितियों में अनियमित गति में अपने स्वयं के अणुओं और परमाणुओं का उत्पादन करेगी, और लगातार थर्मल अवरक्त ऊर्जा का विकिरण करेगी, और अणुओं और परमाणुओं की गति जितनी अधिक तीव्र होगी, विकिरण की ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी; इसके विपरीत, विकिरण की ऊर्जा कम होती है। परम शून्य से ऊपर के तापमान वाली वस्तुएं अपनी आणविक गति के कारण अवरक्त किरणों का विकिरण करेंगी।
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। अवरक्त ऊर्जा को फोटोडिटेक्टर पर केंद्रित किया जाता है और एक संगत विद्युत संकेत में परिवर्तित किया जाता है। संकेत को उपकरण के अंदर एल्गोरिदम और लक्ष्य उत्सर्जन के अनुसार एम्पलीफायर और सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट द्वारा सही किए जाने के बाद मापा लक्ष्य के तापमान मूल्य में परिवर्तित किया जाता है। फाइबर ऑप्टिक इंफ्रारेड थर्मामीटर प्रकाश को लेंस के माध्यम से सीधे सेंसर पर केंद्रित करने के बजाय ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से सेंसर तक पहुंचाता है। बाकी सिद्धांत साधारण इंफ्रारेड थर्मामीटर जैसे ही हैं।
फाइबर ऑप्टिक इन्फ्रारेड थर्मामीटर के लाभ
1. चूँकि ऑप्टिकल सिस्टम और सर्किट सिस्टम अलग-अलग होते हैं, इसलिए औद्योगिक क्षेत्र के अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने पर, थर्मामीटर का ऑप्टिकल सिस्टम उच्च तापमान वाले वातावरण में स्थापित किया जा सकता है (क्षेत्र के वातावरण में 200 डिग्री का सामना कर सकता है), और लंबे समय तक स्थिर रूप से ऑनलाइन काम कर सकता है। चूँकि ऑप्टिकल सिस्टम में बिल्कुल भी बिजली नहीं होती है, इसलिए जिस औद्योगिक स्थल पर इसे स्थापित किया जाता है वह पूरी तरह से विस्फोट-रोधी होता है। थर्मामीटर के सर्किट भाग को उच्च तापमान वाले स्थान से घर के अंदर या दूर स्थापित किया जा सकता है, और ऑप्टिकल फाइबर और ऑप्टिकल पथ भाग के माध्यम से जोड़ा जा सकता है, इस प्रकार तापमान माप स्थल पर उच्च तापमान को उपकरण के तापमान माप में हस्तक्षेप करने से पूरी तरह से बचाया जा सकता है।
2. चूंकि फाइबर ऑप्टिक इन्फ्रारेड थर्मामीटर का इन्फ्रारेड सिग्नल विशेष सामग्री के इन्फ्रारेड ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से सेंसर तक प्रेषित होता है, जब प्रकाश पथ ऑप्टिकल फाइबर पर केंद्रित होता है, तो ऑप्टिकल फाइबर क्रॉस-सेक्शन का केवल स्पॉट आकार ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से सेंसर तक प्रेषित किया जा सकता है, इस प्रकार सेंसर पर सीधे प्रकाश के एक बड़े क्षेत्र को केंद्रित करने और सेंसर को बेक करने के प्रभाव को सेंसर की कार्य स्थिरता और जीवन पर समाप्त कर दिया जाता है। इसके अलावा, इन्फ्रारेड ऑप्टिकल फाइबर विशेष सामग्रियों से बना होता है, और ऑप्टिकल फाइबर से गुजरने के लिए केवल आवश्यक इन्फ्रारेड बैंड का चयन किया जा सकता है, जो प्रकाश द्वारा सेंसर के बेक होने को और कम करता है। इसलिए, एकीकृत इन्फ्रारेड थर्मामीटर की तुलना में लाइट इन्फ्रारेड थर्मामीटर में बेहतर स्थिरता और लंबी सेवा जीवन है।
