থার্মোকাপল কি?
থার্মোকাপল কি?
থার্মোকাপলের সংজ্ঞা
থার্মোকাপল হল এমন একটি যন্ত্র যা থার্মোইলেকট্রিক প্রভাবের উপর ভিত্তি করে তাপমাত্রার পার্থক্যকে বৈদ্যুতিক ভোল্টেজে রূপান্তর করে। এটি এক ধরনের সেন্সর যা নির্দিষ্ট একটি বিন্দু বা অবস্থানে তাপমাত্রা পরিমাপ করতে পারে। থার্মোকাপলগুলি তাদের সরলতা, দীর্ঘায়ু, কম খরচ এবং ব্যাপক তাপমাত্রা পরিসীমার কারণে শিল্প, গৃহস্থালী, বাণিজ্যিক এবং বিজ্ঞান ক্ষেত্রে প্রচুর ব্যবহৃত হয়।
থার্মোইলেকট্রিক প্রভাব
থার্মোইলেকট্রিক প্রভাব হল দুইটি আলাদা ধাতু বা ধাতু মিশ্রণের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্যের ফলে বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ উৎপন্ন হওয়ার ঘটনা। ১৮২১ সালে জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী থমাস সিবেক এই প্রভাব আবিষ্কার করেন, যিনি দেখেছিলেন যে দুইটি আলাদা ধাতুর বন্ধ লুপের চারপাশে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয় যখন একটি জংশন গরম করা হয় এবং অন্যটি ঠাণ্ডা করা হয়।
থার্মোইলেকট্রিক প্রভাবটি ধাতুগুলির মধ্যে মুক্ত ইলেকট্রনের চলাচল দ্বারা ব্যাখ্যা করা যায়। যখন একটি জংশন গরম করা হয়, তখন ইলেকট্রনগুলি গতিশক্তি লাভ করে এবং দ্রুত ঠাণ্ডা জংশনের দিকে যায়। এটি দুই জংশনের মধ্যে একটি বিভব পার্থক্য তৈরি করে, যা একটি ভোল্টমিটার বা এমিটার দ্বারা পরিমাপ করা যায়। ভোল্টেজের পরিমাণ ব্যবহৃত ধাতু এবং জংশনগুলির মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্যের উপর নির্ভর করে।
থার্মোকাপলের কাজ
একটি থার্মোকাপল দুইটি আলাদা ধাতু বা ধাতু মিশ্রণ থেকে তৈরি দুইটি তার দিয়ে তৈরি হয়, যারা দুই প্রান্তে যুক্ত হয়ে দুইটি জংশন তৈরি করে। একটি জংশন যা গরম বা পরিমাপ জংশন নামে পরিচিত, তা তাপমাত্রা পরিমাপ করতে হবে এমন স্থানে রাখা হয়। অন্যটি যা ঠাণ্ডা বা রেফারেন্স জংশন নামে পরিচিত, তা সাধারণত ঘরের তাপমাত্রা বা বরফের বাথে ধ্রুব এবং জানা তাপমাত্রায় রাখা হয়।
যখন দুইটি জংশনের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য থাকে, তখন থার্মোইলেকট্রিক প্রভাবের কারণে থার্মোকাপল সার্কিটে একটি বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ উৎপন্ন হয়। এই ভোল্টেজ একটি ভোল্টমিটার বা এমিটার দিয়ে পরিমাপ করা যায় যা সার্কিটে যুক্ত থাকে। একটি ক্যালিব্রেশন টেবিল বা সূত্র ব্যবহার করে, যা একটি নির্দিষ্ট ধরনের থার্মোকাপলের জন্য ভোল্টেজ এবং তাপমাত্রার মধ্যে সম্পর্ক প্রদান করে, গরম জংশনের তাপমাত্রা গণনা করা যায়।
থার্মোকাপলের প্রকারভেদ
K, J, T, E এর মতো বিভিন্ন প্রকার থার্মোকাপল রয়েছে, যারা ধাতুর সংমিশ্রণ, তাপমাত্রার পরিসীমা এবং নির্দিষ্ট প্রয়োগের উপর ভিত্তি করে পার্থক্য করা হয়।
সুবিধাসমূহ
এগুলি ক্রায়োজেনিক থেকে খুব উচ্চ তাপমাত্রা পর্যন্ত ব্যাপক তাপমাত্রা পরিসীমা পরিমাপ করতে পারে।
এগুলি সরল, শক্তিশালী এবং বিশ্বস্ত যন্ত্র যা কঠোর পরিবেশ এবং কম্পন সহ্য করতে পারে।
এগুলি সস্তা এবং স্থাপন এবং পরিবর্তন করা সহজ।
এগুলি দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময় রয়েছে এবং গতিশীল তাপমাত্রা পরিবর্তন পরিমাপ করতে পারে।
এগুলির প্রয়োগের জন্য বহিঃসংযোগ শক্তি বা আম্প্লিফিকেশনের প্রয়োজন হয় না।
অসুবিধাসমূহ
এগুলির অন্যান্য সেন্সরের তুলনায় কম সুনিশ্চিত এবং স্থিতিশীল।
এগুলি করোশন, অক্সিডেশন, দূষণ বা তারের বয়স্কতার কারণে ত্রুটিগ্রস্ত হতে পারে।
এগুলির জন্য নির্ভুল পরিমাপের জন্য একটি জানা তাপমাত্রায় রেফারেন্স জংশন প্রয়োজন।
এগুলির আউটপুট অরৈখিক যা জটিল ক্যালিব্রেশন বা কম্পেনসেশনের প্রয়োজন।
এগুলি সার্কিটে প্যারাসাইটিক জংশনের কারণে অনাকাঙ্ক্ষিত থার্মোইলেকট্রিক ভোল্টেজ উৎপন্ন করতে পারে।
নির্বাচনের মানদণ্ড
থার্মোকাপল নির্বাচন করার সময় তাপমাত্রার পরিসীমা, সুনিশ্চিততা, পরিবেশের সাথে সামঞ্জস্য, আকার, বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য এবং খরচের উপর ভিত্তি করে নির্বাচন করা উচিত।
সাধারণ প্রয়োগ
স্টিল এবং লোহার শিল্প
গ্যাস যন্ত্রপাতি
থার্মোপাইল রেডিয়েশন সেন্সর
নির্মাণ
শক্তি উৎপাদন
প্রক্রিয়া প্ল্যান্ট
থার্মোকাপল হিসাবে ভ্যাকুয়াম গেজ
সংক্ষিপ্তসার
থার্মোকাপল হল প্রচুর ব্যবহৃত তাপমাত্রা সেন্সর যা দুই ধরনের ধাতু দিয়ে তৈরি যারা এক প্রান্তে যুক্ত হয়। যখন দুই ধাতুর জংশন গরম বা ঠাণ্ডা করা হয়, তখন একটি ভোল্টেজ উৎপন্ন হয় যা তাপমাত্রার সাথে সম্পর্কিত হতে পারে।
থার্মোকাপলগুলি অন্যান্য তাপমাত্রা সেন্সরের তুলনায় অনেক সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। এগুলি ক্রায়োজেনিক থেকে খুব উচ্চ তাপমাত্রা পর্যন্ত ব্যাপক তাপমাত্রা পরিসীমা পরিমাপ করতে পারে। এগুলি সরল, শক্তিশালী এবং বিশ্বস্ত যন্ত্র যা কঠোর পরিবেশ এবং কম্পন সহ্য করতে পারে। এগুলি সস্তা এবং স্থাপন এবং পরিবর্তন করা সহজ। এগুলি দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময় রয়েছে এবং গতিশীল তাপমাত্রা পরিবর্তন পরিমাপ করতে পারে। তবে, এগুলির অন্যান্য সেন্সরের তুলনায় কম সুনিশ্চিত এবং স্থিতিশীল। এগুলি করোশন, অক্সিডেশন, দূষণ বা তারের বয়স্কতার কারণে ত্রুটিগ্রস্ত হতে পারে। এগুলির জন্য নির্ভুল পরিমাপের জন্য একটি জানা তাপমাত্রায় রেফারেন্স জংশন প্রয়োজন। এগুলির আউটপুট অরৈখিক যা জটিল ক্যালিব্রেশন বা কম্পেনসেশনের প্রয়োজন।
সঠিক থার্মোকাপল নির্বাচন করার জন্য, তাপমাত্রার পরিসীমা এবং প্রয়োজনীয় সুনিশ্চিততা, তারের রাসায়নিক সামঞ্জস্য এবং দীর্ঘায়ু, প্রোবের আকার এবং আকৃতি, বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য এবং শব্দ প্রতিরোধ, এবং প্রকার এবং অ্যাক্সেসরিজের উপলব্ধি এবং খরচ বিবেচনা করা উচিত।
থার্মোকাপলগুলি বিভিন্ন শিল্প এবং ক্ষেত্রে ব্যাপক প্রয়োগ রয়েছে। থার্মোকাপলের কিছু সাধারণ প্রয়োগ হল স্টিল এবং লোহার শিল্প, গ্যাস যন্ত্রপাতি, থার্মোপাইল রেডিয়েশন সেন্সর, নির্মাণ, শক্তি উৎপাদন, প্রক্রিয়া প্ল্যান্ট, এবং থার্মোকাপল হিসাবে ভ্যাকুয়াম গেজ।
