गैर-संपर्क विधि का उपयोग करके तापमान को मापने के लिए पाइरोमीटर क्या है और कैसे मापें

विभिन्न सतहों के तापमान को मापने के लिए, पाइरोमीटर सहित विभिन्न सेंसर का उपयोग किया जाता है। यह काफी सरलता से और तेजी से काम करता है। और पाइरोमीटर क्या है, आइए इसे समझते हैं।

पाइरोमीटर क्या है?

इंफ्रारेड सेंसर के आधार पर किसी भी वस्तु का तापमान निर्धारित करने के लिए एक आधुनिक इंजीनियरिंग उपकरण को पाइरोमीटर कहा जाता है। उसे के रूप में भी जाना जाता है थर्मोडेटेक्टर, तापमान डेटा लकड़हारा, डिजिटल थर्मामीटर या अवरक्त बंदूक. डिवाइस का संचालन थर्मल द्वारा किसी वस्तु की सतह के तापमान मूल्य को निर्धारित करने के सिद्धांत पर आधारित है विद्युत चुम्बकीय विकिरण इसकी सतह।पाइरोमीटर अदृश्य अवरक्त विकिरण को कैप्चर करता है, इसे डिग्री में परिवर्तित करता है, और परिणाम को डिस्प्ले पर प्रदर्शित करता है। आवश्यक वस्तुओं की जांच का एक गैर-संपर्क और तेज़ तरीका विशेषज्ञों को संभावित चोटों से बचने की अनुमति देता है।

आवेदन क्षेत्र

उन उद्योगों में पाइरोमीटर के लिए पर्याप्त रूप से व्यापक उपयोग पाया गया जहां बड़ी संख्या में ताप उपकरण स्थापित हैं। निर्माण और थर्मल पावर इंजीनियरिंग के क्षेत्र में, उनका उपयोग संरचनाओं के गर्मी के नुकसान की गणना करने के लिए किया जाता है, जिसमें एक पाइरोमीटर भी शामिल है जो थर्मल इन्सुलेशन को नुकसान की पहचान करने में मदद करता है।

उद्योग में, ऐसे उपकरण दूरस्थ रूप से विभिन्न प्रक्रियाओं के तापमान का विश्लेषण करना संभव बनाते हैं। यह आवश्यक है, उदाहरण के लिए, मैकेनिकल इंजीनियरिंग, धातु विज्ञान और अन्य उद्योगों में।

तो, इलेक्ट्रीशियन हीटिंग के स्तर की जांच करते हैं तार कनेक्शन बिंदु, और कार मैकेनिक मशीन के पुर्जों के हीटिंग की जांच करते हैं। विभिन्न अध्ययनों या प्रयोगों के कार्यान्वयन के दौरान पाइरोमीटर वैज्ञानिकों की सहायता के लिए आते हैं: इस प्रकार वे पदार्थों और निकायों के तापमान संकेतकों की शुद्धता का निर्धारण करते हैं।

रोजमर्रा की जिंदगी में, लोग शरीर के तापमान, पानी, भोजन आदि को निर्धारित करने के लिए ऐसे उपकरणों का उपयोग करते हैं।

प्रकार और वर्गीकरण

कार्यात्मक विशेषता के आधार पर, पाइरोमीटर के कई वर्गीकरण हैं।

कार्य में प्रयुक्त आवश्यक विधि के अनुसार:

• अवरक्त;
• ऑप्टिकल।

ऑप्टिकल पाइरोमीटर में विभाजित हैं:

• चमक;
• रंग, या मल्टीस्पेक्ट्रल।

लक्ष्य की छवि के अनुसार, ऑप्टिकल या लेजर दृष्टि वाले उपकरणों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

लागू उत्सर्जन के अनुसार, एक चर और एक निश्चित गुणांक वाले पाइरोमीटर को प्रतिष्ठित किया जाता है।

परिवहन की संभावना के अनुसार, पाइरोमीटर को स्थिर और मोबाइल (पोर्टेबल) में विभाजित किया गया है।

माप की संभावित सीमा के आधार पर, निम्न हैं:

• कम तापमान (-35…-30 °С);
• उच्च तापमान (+400 डिग्री सेल्सियस और ऊपर)।

उपकरण और संचालन का सिद्धांत

पाइरोमीटर की संरचना का आधार अवरक्त विकिरण का संसूचक है। डेटा को बिल्ट-इन इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम द्वारा परिवर्तित किया जाता है और डिस्प्ले पर प्रदर्शित किया जाता है।

एक ठेठ पाइरोमीटर एक छोटे डिस्प्ले के साथ पिस्तौल के आकार का होता है। कॉम्पैक्ट कंट्रोल पैनल, लेजर मार्गदर्शन और वस्तु के साथ निकट संपर्क में उच्च सटीकता इंजीनियरिंग और तकनीकी क्षेत्रों में श्रमिकों के बीच उपकरण की मांग की व्याख्या करती है।

पाइरोमीटर के मुख्य कार्यशील तत्वों को एक लेंस, एक रिसीवर, साथ ही एक डिस्प्ले माना जाता है जिस पर माप परिणाम प्रदर्शित होता है। पाइरोमीटर के संचालन का सिद्धांत इस प्रकार है: अध्ययन के तहत वस्तु से अवरक्त विकिरण उत्सर्जित होता है, और एक लेंस के माध्यम से इसे केंद्रित किया जाता है और रिसीवर (थर्मोपाइल, सेमीकंडक्टर, थर्मोकपल).

यदि थर्मोकपल का उपयोग किया जाता है, तो रिसीवर के गर्म होने पर वोल्टेज बदल जाता है। प्रतिरोध - अर्धचालकों के मामले में। इन परिवर्तनों को तापमान रीडिंग में बदल दिया जाता है।

माप लेने के लिए, आपको केवल पाइरोमीटर को वस्तु पर इंगित करने की आवश्यकता है, इसे क्रिया में लगाने और परिणाम को नोट करने की आवश्यकता है। एक विशेष बटन का उपयोग करके, आप तापमान माप प्रारूप - सेल्सियस या फ़ारेनहाइट को समायोजित कर सकते हैं।

विशेष विवरण

पाइरोमीटर में कई पैरामीटर होते हैं जो इसकी कार्यक्षमता को दर्शाते हैं। डिवाइस के वांछित मॉडल का चुनाव उनके मूल्यों के अनुसार किया जाता है। आइए मुख्य लोगों की ओर मुड़ें।

ऑप्टिकल संकल्प

यह उपकरण के स्थान के व्यास और वस्तु से दूरी के अनुपात के सूचक का नाम है। यह फ़ंक्शन डिवाइस के लेंस के कोण पर निर्भर करता है: यह जितना बड़ा होगा, उतना ही अधिक क्षेत्र को कवर कर सकता है। माप सटीकता में सबसे महत्वपूर्ण कारक विशेष रूप से सतह सामग्री पर स्पॉट का थोपना है। यदि क्षेत्र पार हो गया है, तो मापा मूल्य गलत होने की संभावना है।

संदर्भ। प्रत्येक पाइरोमीटर मॉडल का एक अलग ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन होता है। उनके बीच का अंतर प्रभावशाली है, उदाहरण के लिए, 2:1 से 600:1 तक। अंतिम अनुपात पेशेवर उपकरणों के लिए विशिष्ट है। एक नियम के रूप में, उनका उपयोग भारी उद्योग में किया जाता है। घरेलू और अर्ध-पेशेवर पायरोमीटर के लिए इष्टतम अनुपात 10:1 है।

कार्यात्मक श्रेणी

डिवाइस की ऑपरेटिंग रेंज पाइरोमेट्रिक सेंसर पर निर्भर करती है और अक्सर -30 डिग्री सेल्सियस से 360 डिग्री सेल्सियस तक भिन्न होती है। तो, लगभग सभी प्रकार के पाइरोमीटर घरेलू उपयोग के लिए उपयुक्त हैं, हीटिंग सिस्टम में शीतलक का अधिकतम तापमान 110 डिग्री सेल्सियस तक दिया जाता है।

गलती

त्रुटि का तात्पर्य तापमान मूल्यों के संभावित विचलन के स्तर से है और यह पाइरोमीटर की सटीकता पर निर्भर करता है। औसतन, अनुमेय विचलन मानदंड के 2% से अधिक नहीं हैं।

उत्सर्जन

यह पैरामीटर वर्तमान तापमान विकिरण की शक्ति का अनुपात बिल्कुल काले शरीर के संदर्भ के समान संकेतक से है।

संदर्भ। मैट सामग्री के लिए, उत्सर्जकता है 0,9-0,95. इस कारण से, इस मान के लिए अधिक उपकरणों का चयन किया जाता है।परिणाम वास्तविक से बिल्कुल अलग होगा, उदाहरण के लिए, चमकदार एल्यूमीनियम की सतह के ताप की डिग्री को मापने के मामले में।

अधिक सटीक माप के लिए, कई मॉडल लेजर पॉइंटर से लैस होते हैं। इस मामले में, प्रकाश किरण केंद्र में स्थित नहीं है, लेकिन माप क्षेत्र की इष्टतम सीमा को इंगित करता है।

फायदे और नुकसान

किसी भी अन्य उपकरण की तरह, पाइरोमीटर के अपने फायदे और नुकसान हैं। उनकी उपस्थिति को डिवाइस की बारीकियों और उपयोग की शर्तों द्वारा समझाया गया है।

पेशेवरों

• गतिशीलता, छोटे आकार और बहुत ही सरल डिजाइन;
• डिजाइन में तत्वों की न्यूनतम संख्या के उपयोग के कारण सस्ती कम लागत;
• उच्च स्तर की विश्वसनीयता;
• पर्याप्त रूप से विस्तृत माप सीमा।

माइनस

• अध्ययन के तहत वस्तु की उत्सर्जित क्षमता पर पाइरोमीटर रीडिंग की प्रत्यक्ष निर्भरता;
• वस्तु की सतह की भौतिक स्थिति की ख़ासियत के कारण माप परिणामों की सटीकता कम हो सकती है;
• संकेतकों में संशोधन और त्रुटि को स्थापित करने का कार्य केवल नवीनतम उपकरणों पर ही प्रदान किया जाता है;
• माप सटीकता में दूरी एक बड़ी भूमिका निभाती है।

सबसे लोकप्रिय मॉडल

ईओपी-66

पाइरोमीटर EOP-66 का उपयोग वैज्ञानिक और प्रयोगशाला अनुसंधान के कार्यान्वयन में किया जाता है। इसे +900 से +10000 ° C के तापमान पर वस्तुओं की सतहों के मापदंडों को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है,

यह स्थिर मॉडल एक टेलीस्कोप से लैस है, जिसमें एक उद्देश्य और एक ओकुलर माइक्रोस्कोप होता है। दो-लेंस लेंस में 25.4 सेमी तक की दूरी पर ध्यान केंद्रित करने की क्षमता है, और इसका ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन 3: 1 है। कृपया ध्यान दें: इस उपकरण की दूरबीन आधार पर स्थिर है और क्षैतिज तल में सुचारू रूप से चलती है।

केल्विन एक्स 4-20

यह एक उच्च-सटीक पाइरोमीटर है, जिसमें तापमान संकेतक निर्धारित करने के लिए एक सार्वभौमिक सीमा होती है: -50 से +350 ° C तक, क्रिया की बहुत उच्च गति - 0.2 s। उपकरण का उपयोग 8-14 माइक्रोन की सीमा में प्रदान किया जाता है।

यह पाइरोमीटर मोबाइल और स्थिर दोनों उपकरणों की क्षमताओं को जोड़ता है। यह कॉम्पैक्ट आयामों (17x17x22 सेमी) और M12 लेंस को माउंट करने के लिए एक माउंटिंग सॉकेट की उपस्थिति के कारण है। निर्माता पूर्ण गारंटी देता है पानी और धूल प्रतिरोध. इस प्रकार, पाइरोमीटर के प्रस्तुत मॉडल का उपयोग जटिल विनिर्माण और निर्माण उद्योगों में किया जा सकता है।

S-700 "मानक"

यह गैर-संपर्क उपकरण अधिमानतः उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, निर्माण या धातु विज्ञान में। यह ढीली और ठोस वस्तुओं, साथ ही पिघली हुई और बहने वाली सामग्री की सतहों के ताप की डिग्री निर्धारित करने के लिए पर्याप्त रूप से एक अवरक्त डिटेक्टर के रूप में कार्य करता है।

तापमान सीमा +700 से +2200 डिग्री सेल्सियस तक होती है, जो उच्च तापमान वाले उपकरणों के लिए विशिष्ट है। बाहरी मीडिया के साथ बातचीत की संभावना का विस्तार आउटपुट इंटरफ़ेस के लिए दो विकल्पों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है: एनालॉग आउटपुट 4 - 20 एमए या डिजिटल आरएस-485.

संदर्भ। बहुत सस्ती कीमत पर एक ऑप्टिकल पाइरोमीटर खरीदना संभव है: ऐसे उपकरण की न्यूनतम लागत 6,000 रूबल है, अधिकतम 30,000 रूबल है।

पाइरोमीटर से तापमान कैसे मापें

उपकरण खरीदने के बाद, आपको इसके लिए निर्देशों का ध्यानपूर्वक अध्ययन करना चाहिए।ऑपरेशन के लिए बहुत ही सरल आवश्यकताओं के बावजूद, लापरवाह कार्यों से तापमान मूल्यों में महत्वपूर्ण विकृतियां हो सकती हैं। पाइरोमीटर से तापमान को सही ढंग से मापने की प्रक्रिया इस प्रकार है:

• पाइरोमीटर डिवाइस चालू करें;
• उस सामग्री का निर्धारण करें जिससे वस्तु बनाई गई है (उदाहरण के लिए, स्टील या तांबा);
• फिर, उपकरण मॉडल के आधार पर, प्रदर्शन पर एक संपादन के रूप में उत्सर्जन दर्ज करें;
• मापने के लिए सतह पर इन्फ्रारेड पाइरोमीटर बीम को इंगित करें;
• लेजर पॉइंटर का उपयोग करके माप स्थान की सीमा को परिभाषित करें।

माप के इस क्रम के साथ, आपको ऐसे परिणाम मिलेंगे जो वास्तविक तापमान के सबसे करीब हैं।

पाइरोमीटर अपनी कार्यक्षमता के मामले में एक सार्वभौमिक और अपरिहार्य उपकरण है। इसके संचालन की बारीकियों को समझने के बाद, इसे पेशेवर क्षेत्र और रोजमर्रा की जिंदगी दोनों में आसानी से इस्तेमाल किया जा सकता है।

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