रेडिएशन पायरोमीटर क्या है?
रेडिएशन पायरोमीटर क्या है?
रेडिएशन पायरोमीटर की परिभाषा
रेडिएशन पायरोमीटर, एक नॉन-कंटैक्ट तापमान सेंसर, किसी वस्तु के प्राकृतिक रूप से उत्सर्जित थर्मल रेडिएशन का पता लगाकर तापमान मापता है। रेडिएशन वस्तु के तापमान और इमिशिविटी (एक पूर्ण काले शरीर की तुलना में गर्मी उत्सर्जित करने की क्षमता) पर निर्भर करता है।
Q थर्मल रेडिएशन है
ϵ शरीर की इमिशिविटी है (0 < ϵ < 1)
σ स्टेफन-बोल्ट्जमैन स्थिरांक है
T केल्विन में निरपेक्ष तापमान है
रेडिएशन पायरोमीटर के घटक
एक लेंस या दर्पण वस्तु की थर्मल रेडिएशन को एक रिसीविंग एलिमेंट पर ध्यान केंद्रित करता है, जो इसे मापनीय डेटा में परिवर्तित करता है।
एक रिसीविंग एलिमेंट जो थर्मल रेडिएशन को इलेक्ट्रिकल सिग्नल में परिवर्तित करता है। यह एक रेजिस्टेंस थर्मोमीटर, एक थर्मोकपल, या एक फोटोडिटेक्टर हो सकता है।
एक रिकॉर्डिंग इंस्ट्रूमेंट जो इलेक्ट्रिकल सिग्नल के आधार पर तापमान का माप दिखाता या रिकॉर्ड करता है। यह एक मिलीवोल्टमीटर, एक गैल्वैनोमीटर, या एक डिजिटल डिस्प्ले हो सकता है।
रेडिएशन पायरोमीटर के प्रकार
मुख्य रूप से दो प्रकार के रेडिएशन पायरोमीटर होते हैं: फिक्स्ड फोकस प्रकार और वेरिएबल फोकस प्रकार।
फिक्स्ड फोकस प्रकार का रेडिएशन पायरोमीटर
एक फिक्स्ड-फोकस प्रकार का रेडिएशन पायरोमीटर एक लंबे ट्यूब के साथ होता है, जिसके आगे एक संकीर्ण छिद्र होता है और पीछे एक अवतल दर्पण होता है।
संवेदनशील थर्मोकपल को अवतल दर्पण के सामने ऐसे दूरी पर रखा जाता है, ताकि वस्तु से आने वाली थर्मल रेडिएशन दर्पण द्वारा परावर्तित होकर थर्मोकपल के गर्म जंक्शन पर केंद्रित हो जाए। थर्मोकपल में उत्पन्न इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स (EMF) एक मिलीवोल्टमीटर या गैल्वैनोमीटर द्वारा मापी जाती है, जिसे तापमान के साथ सीधे कैलिब्रेट किया जा सकता है।
इस प्रकार के पायरोमीटर का फायदा यह है कि इसे वस्तु और उपकरण के बीच के विभिन्न दूरी के लिए ट्यून करने की आवश्यकता नहीं होती, क्योंकि दर्पण हमेशा रेडिएशन को थर्मोकपल पर केंद्रित करता है। हालांकि, इस प्रकार के पायरोमीटर की माप की सीमा सीमित होती है और दर्पण या लेंस पर धूल या गंदगी से प्रभावित हो सकता है।
वेरिएबल फोकस प्रकार का रेडिएशन पायरोमीटर
एक वेरिएबल फोकस प्रकार का रेडिएशन पायरोमीटर एक उच्च रूप से पॉलिश किए गए स्टील से बना एक समायोज्य अवतल दर्पण होता है।
वस्तु से आने वाली थर्मल रेडिएशन पहले दर्पण द्वारा प्राप्त की जाती है और फिर एक काले थर्मोजंक्शन पर परावर्तित होती है, जो एक छोटे तांबे या चांदी के डिस्क से बना होता है, जिसमें जंक्शन बनाने वाली तार सोल्डर की गई होती है। वस्तु का दृश्य छवि डिस्क पर एक आईपीस और मुख्य दर्पण में एक केंद्रीय छेद के माध्यम से देखी जा सकती है।
मुख्य दर्पण की स्थिति तब तक समायोजित की जाती है जब तक फोकस डिस्क के साथ संपाती नहीं हो जाता। डिस्क पर थर्मल छवि के कारण थर्मोजंक्शन का गर्म होना EMF उत्पन्न करता है, जो एक मिलीवोल्टमीटर या गैल्वैनोमीटर द्वारा मापा जाता है। इस प्रकार के पायरोमीटर का फायदा यह है कि यह एक व्यापक सीमा में तापमान माप सकता है और रेडिएशन से अदृश्य किरणों को भी माप सकता है। हालांकि, यह प्रकार का पायरोमीटर सटीक पाठ्यांकों के लिए ध्यान से समायोजन और विन्यास की आवश्यकता होती है।
लाभ
वे 600°C से ऊपर के उच्च तापमान को माप सकते हैं, जहाँ अन्य सेंसर पिघल या नुकसान पहुंच सकते हैं।
उन्हें वस्तु के साथ शारीरिक संपर्क की आवश्यकता नहीं होती, जो प्रदूषण, अपघटन या हस्तक्षेप से बचाता है।
उनकी प्रतिक्रिया की गति तेज होती है और उच्च आउटपुट होता है।
वे अपघटक वातावरण या विद्युत चुंबकीय क्षेत्रों से कम प्रभावित होते हैं।
हानिकारकताएँ
ये उपकरण गैर-रैखिक स्केल, इमिशिविटी भिन्नताओं, वातावरणीय परिवर्तन, और ऑप्टिकल भागों पर दूषित पदार्थों के कारण त्रुटियाँ दिखा सकते हैं।
उन्हें सटीक पाठ्यांकों के लिए कैलिब्रेशन और रखरखाव की आवश्यकता होती है।
वे महंगे और संचालन के लिए जटिल हो सकते हैं।
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