फाइबर ऑप्टिक इन्फ्रारेड थर्मामीटर का सिद्धांत
इन्फ्रारेड विकिरण प्रकृति में मौजूद सबसे व्यापक विद्युत चुम्बकीय तरंग विकिरण है। यह पारंपरिक वातावरण में किसी भी वस्तु में अणुओं और परमाणुओं की अनियमित गति पर आधारित है, जो लगातार थर्मल इन्फ्रारेड ऊर्जा उत्सर्जित करता है। अणुओं और परमाणुओं की गति जितनी तीव्र होगी, विकिरण ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी। इसके विपरीत, विकिरण ऊर्जा जितनी कम होगी। परम शून्य से ऊपर तापमान वाली वस्तुएं अपनी आणविक गति के कारण अवरक्त विकिरण उत्सर्जित करेंगी।
इसलिए, किसी वस्तु द्वारा उत्सर्जित अवरक्त ऊर्जा को मापकर, उसकी सतह का तापमान सटीक रूप से निर्धारित किया जा सकता है, जो कि अवरक्त विकिरण तापमान माप का उद्देश्य आधार है। इन्फ्रारेड ऊर्जा को फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टर पर केंद्रित किया जाता है और संबंधित विद्युत संकेतों में परिवर्तित किया जाता है। उपकरण के आंतरिक एल्गोरिदम और लक्ष्य उत्सर्जन के अनुसार एम्पलीफायर और सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट द्वारा कैलिब्रेट किए जाने के बाद सिग्नल को मापा लक्ष्य के तापमान मान में परिवर्तित किया जाता है। फ़ाइबर ऑप्टिक इंफ़्रारेड थर्मामीटर एक ऐसा उपकरण है जो लेंस द्वारा सीधे सेंसर पर केंद्रित होने के बजाय प्रकाश को ऑप्टिकल फ़ाइबर के माध्यम से सेंसर तक पहुंचाता है। अन्य सिद्धांत सामान्य इन्फ्रारेड थर्मामीटर के समान हैं।
फाइबर ऑप्टिक इन्फ्रारेड थर्मामीटर के फायदे
1. ऑप्टिकल सिस्टम और सर्किट सिस्टम को अलग करने के कारण, थर्मामीटर के ऑप्टिकल सिस्टम को उच्च तापमान वाले वातावरण (क्षेत्र के वातावरण में 200 डिग्री सेल्सियस का सामना करने में सक्षम) में स्थापित किया जा सकता है और लंबे समय तक ऑनलाइन काम कर सकता है जब औद्योगिक स्थलों पर लागू किया जाता है। ऑप्टिकल सिस्टम में बिजली की पूर्ण अनुपस्थिति के कारण, जिस औद्योगिक स्थल पर इसे स्थापित किया गया है वह पूरी तरह से विस्फोट-रोधी है। थर्मामीटर के सर्किट भाग को घर के अंदर या उच्च तापमान वाले स्थानों से दूर स्थापित किया जा सकता है, जो ऑप्टिकल फाइबर और ऑप्टिकल पथों के माध्यम से जुड़ा होता है, जिससे उपकरण के तापमान माप पर उच्च तापमान के हस्तक्षेप से पूरी तरह से बचा जा सकता है।
2. इस तथ्य के कारण कि फाइबर ऑप्टिक इंफ्रारेड थर्मामीटर का इंफ्रारेड सिग्नल एक विशेष सामग्री के इंफ्रारेड ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से सेंसर तक प्रेषित होता है, जब ऑप्टिकल पथ ऑप्टिकल फाइबर पर केंद्रित होता है, तो केवल फाइबर ऑप्टिक के आकार वाला स्थान क्रॉस-सेक्शन को ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से सेंसर तक प्रेषित किया जा सकता है। यह सीधे सेंसर पर ध्यान केंद्रित करने वाले प्रकाश के बड़े क्षेत्रों के प्रभाव से बचाता है और इसे सेंसर की स्थिरता और जीवनकाल पर प्रभाव डालता है। इसके अलावा, इन्फ्रारेड ऑप्टिकल फाइबर विशेष सामग्रियों से बने होते हैं, जिससे फाइबर के माध्यम से केवल वांछित इन्फ्रारेड बैंड का चयन किया जा सकता है, जिससे सेंसर पर प्रकाश की बेकिंग कम हो जाती है। इसलिए, एकीकृत इन्फ्रारेड थर्मामीटर की तुलना में, हल्के इन्फ्रारेड थर्मामीटर में बेहतर स्थिरता और लंबी सेवा जीवन होता है।
