幅射 پائمر: ایک غیر ملمس درجہ حرارت سینسر
شعاعی پائرومیٹر ایک دستاویز ہے جو کسی دور دراز شے کی درجہ حرارت کا تعین کرتا ہے کہ اس سے نکلنے والے حرارتی شعاع کو پتہ لگاتا ہے۔ یہ قسم کا درجہ حرارت سنسور شے کو چھونے یا اس کے ساتھ حرارتی رابطہ میں آنے کی ضرورت نہیں ہوتی، جیسے کہ ترمومیٹر اور مددگار (RTDs) کی طرح۔ شعاعی پائرومیٹر بنیادی طور پر 750°C سے زائد بلند درجہ حرارت کا تعین کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے، جہاں گرم شے کے ساتھ فیزیکل رابطہ ممکن یا مناسب نہیں ہوتا۔
شعاعی پائرومیٹر کیا ہے؟
شعاعی پائرومیٹر کی تعریف کیا جاتی ہے کہ وہ غیر ملموس درجہ حرارت سنسور ہے جو کسی شے کی درجہ حرارت کا اندازہ کرتا ہے کہ اس سے نکلنے والی حرارتی شعاع کو پتہ لگاتا ہے۔ شے کی حرارتی شعاع یا شعاعیت اس کی درجہ حرارت اور شعاعیت پر منحصر ہوتی ہے، جو اس کی توانائی کی میزان کو حساب کرتا ہے کہ وہ کس حد تک ایک مکمل کالا جسم کی طرح حرارت شعاعیت کرتا ہے۔ سٹیفن بولٹزمین کے قانون کے مطابق، ایک جسم کی کل حرارتی شعاع کا حساب کیا جا سکتا ہے:
جہاں،
Q حرارتی شعاع ہے W/m$^2$
ϵ جسم کی شعاعیت ہے (0 < ϵ < 1)
σ سٹیفن-بولٹزمین دائم ہے W/m$2$K$4$
T کیلوم ہے
شعاعی پائرومیٹر تین اہم حصوں پر مشتمل ہوتا ہے:
ایک لنز یا آئینہ شے سے نکلنے والی حرارتی شعاع کو ایک وصول کنندہ عنصر پر جمع کرتا ہے۔
ایک وصول کنندہ عنصر جو حرارتی شعاع کو برقی سگنل میں تبدیل کرتا ہے۔ یہ ایک مقاومت تھرمومیٹر، ایک تھرموجنکل، یا ایک فوٹوڈیٹیکٹر ہو سکتا ہے۔
ایک ریکارڈنگ آلہ جو برقی سگنل کے مبنی پر درجہ حرارت کی معلومات کو ظاہر یا ریکارڈ کرتا ہے۔ یہ ایک ملیولٹمیٹر، ایک گالوانومیٹر، یا ایک ڈیجیٹل ڈسپلے ہو سکتا ہے۔
شعاعی پائرومیٹروں کی قسمیں
شعاعی پائرومیٹروں کی بنیادی طور پر دو قسمیں ہیں: ثابت مرکزی نقطہ قسم اور متغیر مرکزی نقطہ قسم۔
ثابت مرکزی نقطہ قسم کا شعاعی پائرومیٹر
ثابت مرکزی نقطہ قسم کا شعاعی پائرومیٹر ایک لمبی نالی ہوتی ہے جس کا آگے کا حصہ نارو ہوتا ہے اور پیچھے کا حصہ مقعر آئینہ ہوتا ہے۔
ایک حساس تھرموجنکل مقعر آئینہ کے سامنے ایک مناسب فاصلے پر رکھا جاتا ہے، تاکہ شے سے نکلنے والی حرارتی شعاع آئینہ کے ذریعے تھرموجنکل کے گرم جنکشن پر مرکوز ہو۔ تھرموجنکل میں پیدا ہونے والا emf پھر ایک ملیولٹمیٹر یا گالوانومیٹر کے ذریعے معلوم کیا جاتا ہے، جو درجہ حرارت کے ساتھ مستقیماً کیلیبریٹ ہو سکتا ہے۔ اس قسم کے پائرومیٹر کا فائدہ یہ ہے کہ اس کو شے اور آلہ کے درمیان مختلف فاصلوں کے لئے تنظیم کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی، کیونکہ آئینہ ہمیشہ شعاع کو تھرموجنکل پر مرکوز کرتا ہے۔ تاہم، اس قسم کے پائرومیٹر کی محدود پیمائش کی رنج ہوتی ہے اور آئینہ یا لنز پر چاک یا گند کی وجہ سے متاثر ہو سکتا ہے۔
متغیر مرکزی نقطہ قسم کا شعاعی پائرومیٹر
متغیر مرکزی نقطہ قسم کا شعاعی پائرومیٹر ایک قابل تعمیر مقعر آئینہ ہوتا ہے جو عالی روشنی کے فولاد سے بنایا جاتا ہے۔
شے سے نکلنے والی حرارتی شعاع پہلے آئینہ کے ذریعے وصول کی جاتی ہے اور پھر ایک کالے کردہ تھرموجنکل پر جو ایک چھوٹا سا کپر یا سیلور ڈسک ہوتا ہے جس میں جنکشن کے وائرز سوئیلے ہوتے ہیں۔ شے کی واضح تصویر ڈسک پر ایک آئینہ کے ذریعے دیکھی جا سکتی ہے۔ اصل آئینہ کی پوزیشن کو تبدیل کیا جاتا ہے تاکہ مرکوزی ڈسک کے ساتھ مطابقت رکھے۔ ڈسک پر حرارتی تصویر کی وجہ سے تھرموجنکل کی گرمی کی وجہ سے ایک emf پیدا ہوتا ہے جو ایک ملیولٹمیٹر یا گالوانومیٹر کے ذریعے معلوم کیا جاتا ہے۔ اس قسم کے پائرومیٹر کا فائدہ یہ ہے کہ یہ وسیع رنج میں درجہ حرارت کا تعین کرسکتا ہے اور نامرئی شعاعیت کو بھی معلوم کرسکتا ہے۔ تاہم، اس قسم کے پائرومیٹر کو صحیح پڑتال کے لئے دیکھ بھال اور تیاری کی ضرورت ہوتی ہے۔
شعاعی پائرومیٹروں کے فوائد اور نقصانات
شعاعی پائرومیٹروں کے دیگر قسم کے درجہ حرارت سنسور کے مقابلے میں کچھ فوائد اور نقصانات ہیں۔
کچھ فوائد یہ ہیں:
وہ 600°C سے زائد بلند درجہ حرارت کا تعین کر سکتے ہیں، جہاں دیگر سنسور مذہب یا نقصان کا شکار ہو سکتے ہیں۔
انہیں شے کو چھونے کی ضرورت نہیں ہوتی، جس سے آلودگی، خوردگی یا انٹرفیئرنس سے بچا جا سکتا ہے۔
ان کی جواب دہی کی رفتار تیز ہوتی ہے اور آؤٹ پٹ زیادہ ہوتا ہے۔
وہ کوروزیو ایٹمسفر یا الیکٹرو میگنیٹک فیلڈز کے زیادہ متاثر ہوتے ہیں۔
کچھ نقصانات یہ ہیں:
وہ غیر لکیری سکیل ہوتی ہیں اور امیسسٹیوی وریئشن، درمیانی گیس یا بخارات، ماحولی درجہ حرارت کی تبدیلی یا آپٹکل کمپوننٹس پر چاک کی وجہ سے ممکنہ غلطی ہوتی ہیں۔
ان کی پریکیشن کے لئے کیلیبریشن اور صيانت کی ضرورت ہوتی ہے۔
وہ مہنگے اور کام کرنے کے لئے پیچیدہ ہوتے ہیں۔
شعاعی پائرومیٹروں کے اطلاقیات
