थर्मोकपल क्या है?
थर्मोकपल क्या है?
थर्मोकपल की परिभाषा
थर्मोकपल एक उपकरण है जो थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव के सिद्धांत पर आधारित होता है, जो तापमान के अंतर को विद्युत वोल्टेज में परिवर्तित करता है। यह एक प्रकार का सेंसर है जो एक विशिष्ट बिंदु या स्थान पर तापमान माप सकता है। थर्मोकपल अपनी सरलता, टिकाऊपन, कम लागत और व्यापक तापमान सीमा के कारण औद्योगिक, घरेलू, व्यावसायिक और वैज्ञानिक अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव
थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव दो अलग-अलग धातुओं या धातु इंटरलियो के बीच तापमान के अंतर के कारण विद्युत वोल्टेज उत्पन्न होने की घटना है। यह प्रभाव 1821 में जर्मन भौतिकविद थॉमस सीबेक द्वारा खोजा गया था, जिन्होंने देखा कि जब दो असमान धातुओं के बंद लूप के एक जंक्शन को गर्म किया गया और दूसरा ठंडा किया गया, तो उसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है।
थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव की व्याख्या धातुओं में मुक्त इलेक्ट्रॉनों के गतिविधि से की जा सकती है। जब एक जंक्शन को गर्म किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन गतिज ऊर्जा प्राप्त करते हैं और ठंडे जंक्शन की ओर तेजी से चलने लगते हैं। यह दोनों जंक्शनों के बीच एक विभवांतर बनाता है, जिसे एक वोल्टमीटर या एमीटर द्वारा मापा जा सकता है। वोल्टेज की मात्रा उपयोग किए जाने वाले धातुओं के प्रकार और जंक्शनों के बीच तापमान के अंतर पर निर्भर करती है।
थर्मोकपल का कार्य
थर्मोकपल दो अलग-अलग धातुओं या धातु इंटरलियो की तारों से बना होता है, जो दोनों छोरों पर जुड़े होते हैं और दो जंक्शन बनाते हैं। एक जंक्शन, जिसे गर्म या मापन जंक्शन कहा जाता है, उस स्थान पर रखा जाता है जहाँ तापमान मापना होता है। दूसरा जंक्शन, जिसे ठंडा या रेफरेंस जंक्शन कहा जाता है, आमतौर पर कमरे के तापमान या बर्फ के बाथ में एक स्थिर और ज्ञात तापमान पर रखा जाता है।
जब दो जंक्शनों के बीच तापमान का अंतर होता है, तो थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव के कारण थर्मोकपल सर्किट में एक विद्युत वोल्टेज उत्पन्न होता है। यह वोल्टेज एक वोल्टमीटर या एमीटर द्वारा सर्किट से जोड़कर मापा जा सकता है। एक कैलिब्रेशन टेबल या सूत्र का उपयोग करके, जो दिए गए प्रकार के थर्मोकपल के लिए वोल्टेज और तापमान के बीच संबंध दर्शाता है, गर्म जंक्शन का तापमान गणना किया जा सकता है।
थर्मोकपल के प्रकार
K, J, T, और E जैसे विभिन्न प्रकार, धातु संयोजन, तापमान सीमा और विशिष्ट अनुप्रयोगों द्वारा भिन्न होते हैं।
लाभ
वे क्रायोजेनिक से लेकर बहुत उच्च तापमान तक की व्यापक तापमान सीमा को माप सकते हैं।
वे सरल, मजबूत और विश्वसनीय उपकरण हैं जो कठिन परिवेश और कंपनों को सहन कर सकते हैं।
वे सस्ते होते हैं और स्थापित और बदलने में आसान होते हैं।
उनका प्रतिक्रिया समय तेज होता है और वे गतिशील तापमान परिवर्तनों को माप सकते हैं।
उनके कार्य के लिए बाहरी शक्ति या विस्तार की आवश्यकता नहीं होती।
हानिकारक गुण
वे अन्य सेंसरों की तुलना में कम सटीकता और स्थिरता रखते हैं।
वे क्षय, ऑक्सीकरण, प्रदूषण या तारों के व्याज के कारण त्रुटियों के लिए संवेदनशील होते हैं।
वे सटीक मापन के लिए एक ज्ञात तापमान पर एक रेफरेंस जंक्शन की आवश्यकता होती है।
वे जटिल कैलिब्रेशन या कंपनेशन की आवश्यकता वाला गैर-रेखीय आउटपुट उत्पन्न करते हैं।
वे सर्किट में पारजीवी जंक्शनों के कारण अवांछित थर्मोइलेक्ट्रिक वोल्टेज उत्पन्न कर सकते हैं।
चयन की शर्तें
तापमान सीमा, सटीकता, पर्यावरण संगतता, आकार, विद्युत विशेषताओं और लागत पर आधारित चुनें।
सामान्य अनुप्रयोग
स्टील और लोहे के उद्योग
गैस उपकरण
थर्मोपाइल विकिरण सेंसर
UFACTURING
ऊर्जा उत्पादन
प्रक्रिया संयंत्र
थर्मोकपल के रूप में वैक्यूम गेज
निष्कर्ष
थर्मोकपल व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले तापमान सेंसर हैं जो दो अलग-अलग प्रकार की धातुओं से बने होते हैं, जो एक छोर पर जुड़े होते हैं। जब दो धातुओं के जंक्शन को गर्म या ठंडा किया जाता है, तो एक वोल्टेज उत्पन्न होता है जिसे तापमान से संबंधित किया जा सकता है।
थर्मोकपल अन्य तापमान सेंसरों की तुलना में कई लाभ और हानिकारक गुण हैं। वे क्रायोजेनिक से लेकर बहुत उच्च तापमान तक की व्यापक तापमान सीमा को माप सकते हैं। वे सरल, मजबूत और विश्वसनीय उपकरण हैं जो कठिन परिवेश और कंपनों को सहन कर सकते हैं। वे सस्ते होते हैं और स्थापित और बदलने में आसान होते हैं। वे तेज प्रतिक्रिया समय रखते हैं और गतिशील तापमान परिवर्तनों को माप सकते हैं। हालांकि, वे अन्य सेंसरों की तुलना में कम सटीकता और स्थिरता रखते हैं। वे क्षय, ऑक्सीकरण, प्रदूषण या तारों के व्याज के कारण त्रुटियों के लिए संवेदनशील होते हैं। वे सटीक मापन के लिए एक ज्ञात तापमान पर एक रेफरेंस जंक्शन की आवश्यकता होती है। वे जटिल कैलिब्रेशन या कंपनेशन की आवश्यकता वाला गैर-रेखीय आउटपुट उत्पन्न करते हैं।
सही थर्मोकपल का चयन करने के लिए, तापमान सीमा और आवश्यक सटीकता, तारों की रासायनिक संगतता और टिकाऊपन, प्रोब का आकार और आकार, विद्युत विशेषताओं और शोर रोधी और प्रकार और ऐक्सेसरी की उपलब्धता और लागत पर विचार करें।
थर्मोकपल विभिन्न उद्योगों और क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। थर्मोकपल के कुछ सामान्य अनुप्रयोग स्टील और लोहे के उद्योग, गैस उपकरण, थर्मोपाइल विकिरण सेंसर, निर्माण, ऊर्जा उत्पादन, प्रक्रिया संयंत्र और थर्मोकपल के रूप में वैक्यूम गेज हैं।
