রেডিয়েশন পাইরোমিটার: একটি অ-যৌথ তাপমাত্রা সেন্সর

রেডিয়েশন পাইরোমিটার একটি ডিভাইস যা দূরবর্তী বস্তুর তাপমাত্রা পরিমাপ করে তার থেরমাল রেডিয়েশন শনাক্ত করে। এই ধরনের তাপমাত্রা সেন্সর অন্যান্য থার্মোমিটারগুলির মতো বস্তুর সাথে স্পর্শ করা বা থার্মাল যোগাযোগ করার প্রয়োজন হয় না, যেমন থার্মোকাপল এবং প্রতিরোধ তাপমাত্রা ডিটেক্টর (RTD)। রেডিয়েশন পাইরোমিটার মূলত 750°C এর উপরের উচ্চ তাপমাত্রা পরিমাপে ব্যবহৃত হয়, যেখানে গরম বস্তুর সাথে পদার্থিক যোগাযোগ সম্ভব নয় বা অনুমোদিত নয়

রেডিয়েশন পাইরোমিটার কি?

রেডিয়েশন পাইরোমিটার হল একটি স্পর্শহীন তাপমাত্রা সেন্সর যা বস্তুর থার্মাল রেডিয়েশন শনাক্ত করে তার তাপমাত্রা নির্ধারণ করে। বস্তুর থার্মাল রেডিয়েশন বা আলোকপ্রভা তার তাপমাত্রা এবং এমিসিভিটি পর্যন্ত নির্ভর করে, যা একটি পারফেক্ট ব্ল্যাক বডি তুলনায় কতটা ভালভাবে তাপ বিকিরণ করে তার পরিমাপ। স্টেফান বোল্টজম্যানের সূত্র অনুযায়ী, একটি বস্তু দ্বারা মোট থার্মাল রেডিয়েশন গণনা করা যায়:

যেখানে,

• Q হল W/m$^2$ এ থার্মাল রেডিয়েশন

• ϵ হল বস্তুর এমিসিভিটি (0 < ϵ < 1)

• σ হল স্টেফান-বোল্টজম্যান ধ্রুবক W/m$2$K$4$

• T হল কেলভিনে পরম তাপমাত্রা

একটি রেডিয়েশন পাইরোমিটার তিনটি প্রধান উপাদান নিয়ে গঠিত:

• একটি লেন্স বা দর্পণ বস্তুর থার্মাল রেডিয়েশন সংগ্রহ করে এবং একটি রিসিভিং উপাদানে ফোকাস করে।

• একটি রিসিভিং উপাদান যা থার্মাল রেডিয়েশনকে তড়িৎ সংকেতে রূপান্তর করে। এটি একটি রেজিস্ট্যান্স থার্মোমিটার, একটি থার্মোকাপল, বা একটি ফোটোডিটেক্টর হতে পারে।

• একটি রেকর্ডিং যন্ত্র যা তড়িৎ সংকেত ভিত্তিক তাপমাত্রা পাঠ প্রদর্শন বা রেকর্ড করে। এটি একটি মিলিভোল্টমিটার, একটি গ্যালভানোমিটার, বা একটি ডিজিটাল ডিসপ্লে হতে পারে।

রেডিয়েশন পাইরোমিটারের প্রকারভেদ

রেডিয়েশন পাইরোমিটার মূলত দুই ধরনের: ফিক্সড ফোকাস ধরন এবং ভেরিয়েবল ফোকাস ধরন।

ফিক্সড ফোকাস ধরনের রেডিয়েশন পাইরোমিটার

একটি ফিক্সড ফোকাস ধরনের রেডিয়েশন পাইরোমিটারের একটি দীর্ঘ টিউব থাকে, যার সামনের প্রান্তে একটি সংকীর্ণ খোলা এবং পিছনের প্রান্তে একটি উত্তল দর্পণ থাকে।

একটি সংবেদনশীল থার্মোকাপল উত্তল দর্পণের সামনে একটি উপযুক্ত দূরত্বে স্থাপন করা হয়, যাতে বস্তুর থার্মাল রেডিয়েশন দর্পণ দ্বারা প্রতিফলিত হয় এবং থার্মোকাপলের হট জাঙ্কশনে ফোকাস করা হয়। থার্মোকাপলে উৎপন্ন এমএফ তখন একটি মিলিভোল্টমিটার বা গ্যালভানোমিটার দ্বারা পরিমাপ করা হয়, যা তাপমাত্রার সাথে সরাসরি ক্যালিব্রেট করা যেতে পারে। এই ধরনের পাইরোমিটারের সুবিধা হল এটি বস্তু ও যন্ত্রের মধ্যে বিভিন্ন দূরত্বের জন্য সমাযোজিত করার প্রয়োজন হয় না, কারণ দর্পণ সবসময় রেডিয়েশন থার্মোকাপলে ফোকাস করে। তবে, এই ধরনের পাইরোমিটারের পরিমাপের সীমিত পরিসর থাকে এবং দর্পণ বা লেন্সে ধুলা বা ময়লা থাকলে প্রভাবিত হতে পারে।

ভেরিয়েবল ফোকাস ধরনের রেডিয়েশন পাইরোমিটার

একটি ভেরিয়েবল ফোকাস ধরনের রেডিয়েশন পাইরোমিটারে একটি সমাযোজিত উত্তল দর্পণ থাকে, যা উচ্চ পরিষ্কার ইস্পাত দিয়ে তৈরি।

বস্তুর থার্মাল রেডিয়েশন প্রথমে দর্পণ দ্বারা গ্রহণ করা হয় এবং তারপর একটি কালো থার্মোজংশনে প্রতিফলিত করা হয়, যা একটি ছোট তামা বা রূপার ডিস্ক দিয়ে গঠিত, যাতে জংশন তৈরি করার জন্য তারগুলি সোল্ডার করা হয়। বস্তুর দৃশ্যমান ছবি ডিস্কের মধ্যে দিয়ে একটি আইপিস এবং মূল দর্পণের একটি মধ্যস্থ ছিদ্র দিয়ে দেখা যায়। মূল দর্পণের অবস্থান সমাযোজিত করা হয় যতক্ষণ না ফোকাস ডিস্কের সাথে মিলে যায়। ডিস্কের থার্মাল ছবির কারণে থার্মোজংশনের তাপমাত্রা বৃদ্ধি হয় এবং একটি এমএফ উৎপন্ন হয়, যা একটি মিলিভোল্টমিটার বা গ্যালভানোমিটার দ্বারা পরিমাপ করা হয়। এই ধরনের পাইরোমিটারের সুবিধা হল এটি বিস্তৃত পরিসরে তাপমাত্রা পরিমাপ করতে পারে এবং রেডিয়েশন থেকে অদৃশ্য রশ্মি পরিমাপ করতেও পারে। তবে, এই ধরনের পাইরোমিটার সঠিক পাঠ পাওয়ার জন্য সাবধানে সমাযোজিত ও সাজানো প্রয়োজন।

রেডিয়েশন পাইরোমিটারের সুবিধা ও অসুবিধা