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वह भौतिक मात्रा जिसे किसी वस्तु या पदार्थ की गर्माहट या शीतलता कहा जा सकता है तापमान । इसे आवश्यकता के अनुसार विभिन्न इकाइयों और तराजू में मापा जा सकता है। किसी भी सामग्री का तापमान विभिन्न तरीकों और उपकरणों का उपयोग करके मापा जा सकता है। भौतिक उपकरणों या किसी पदार्थ के ऊर्जा स्तर को मापने के लिए तापमान मापने वाले उपकरणों का उपयोग किया जाता है। सामग्री की भौतिक संपत्ति के अनुसार, इन तरीकों का उपयोग करके तापमान को मापा जा सकता है थर्मामीटर (ग्लास में तरल), इलेक्ट्रिक प्रतिरोध थर्मामीटर, विकिरण थर्मामीटर / अवरक्त थर्मामीटर / पाइरोमीटर, थर्मोकपल , सिलिकॉन डायोड, द्विध्रुवीय उपकरण, बल्ब और केशिका उपकरण, निरंतर वॉल्यूम गैस और दबाव गैस थर्मामीटर। तापमान की SI इकाई केल्विन (k) है, इसके अलावा, इसे Celcius scales (C) और फ़ारेनहाइट स्केल (F) में मापा जा सकता है। इस लेख में चर्चा की गई है कि पाइरोमीटर, वर्किंग प्रिंसिपल, प्रकार, फायदे, नुकसान और एप्लिकेशन क्या हैं।

पाइरोमीटर क्या है?

पाइरोमीटर को एक इन्फ्रारेड थर्मामीटर या विकिरण थर्मामीटर या गैर-संपर्क थर्मामीटर के रूप में भी जाना जाता है जिसका उपयोग किसी वस्तु की सतह के तापमान का पता लगाने के लिए किया जाता है, जो कि वस्तु से उत्सर्जित विकिरण (अवरक्त या दृश्यमान) पर निर्भर करता है। Pyrometers ऊर्जा को अवशोषित करने और EM तरंग तीव्रता को किसी भी तरंग दैर्ध्य में मापने की संपत्ति के कारण फोटोडेटेक्टर के रूप में कार्य करते हैं।

इनका उपयोग उच्च तापमान वाली भट्टियों को मापने के लिए किया जाता है। ये उपकरण तापमान को बहुत सटीक, सटीक, शुद्ध रूप से और जल्दी से माप सकते हैं। Pyrometers विभिन्न वर्णक्रमीय श्रेणियों (धातुओं के बाद से - लघु तरंग श्रृंखला और गैर-धातु-लंबी तरंग श्रृंखला) में उपलब्ध हैं।

पाइरोमीटर-आरेख

तापमान माप के दौरान ऑब्जेक्ट से निकलने वाले विकिरण को मापने के लिए कलर पाइरोमीटर का उपयोग किया जाता है। ये ऑब्जेक्ट के तापमान को बहुत सटीक रूप से माप सकते हैं। इसलिए इन उपकरणों के साथ मापने की त्रुटियां बहुत कम हैं।

“विज्ञान में त्रुटियों के प्रकार ”

रंगीन स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग दो वर्णक्रमीय श्रेणियों के साथ दो विकिरण तीव्रता के अनुपात को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। ये विभिन्न संस्करणों में मेटिस एम 3 और एच 3 और हैंडहेल्ड पोर्टेबल्स कैपेला सी 3 की श्रृंखला में उपलब्ध हैं।

हाई-स्पीड पाइरोमीटर का उपयोग M3 उपकरणों की तुलना में अधिक तेजी से और तेज़ी से तापमान के लिए किया जाता है। ये 1-रंग और 2-रंग pyrometers के संयोजन में उपलब्ध हैं। ये उपकरण तेजी से बढ़ने वाली वस्तुओं के स्पष्ट तापमान प्रोफाइल बना सकते हैं और पर्याप्त तापमान स्तर को नियंत्रित कर सकते हैं।

पाइरोमीटर का कार्य सिद्धांत

Pyrometers तापमान मापने वाले उपकरण होते हैं जिनका उपयोग वस्तु के तापमान और वस्तु से निकलने वाले विद्युत चुम्बकीय विकिरण का पता लगाने के लिए किया जाता है। ये विभिन्न वर्णक्रमीय श्रेणियों में उपलब्ध हैं। वर्णक्रमीय श्रेणी के आधार पर, pyrometers को 1-रंग pyrometers, 2-रंग pyrometers और उच्च-गति pyrometers में वर्गीकृत किया जाता है।

पाइरोमीटर का मूल सिद्धांत है, यह वस्तु से संपर्क बनाए बिना वस्तु से उत्सर्जित ऊष्मा / विकिरण को पहचानकर वस्तु के तापमान को मापता है। यह उत्सर्जित विकिरण की तीव्रता के आधार पर तापमान स्तर को रिकॉर्ड करता है। पाइरोमीटर में ऑप्टिकल सिस्टम और डिटेक्टर जैसे दो बुनियादी घटक होते हैं जिनका उपयोग ऑब्जेक्ट की सतह के तापमान को मापने के लिए किया जाता है।

जब किसी भी वस्तु को लिया जाता है जिसकी सतह का तापमान पाइरोमीटर से मापा जाता है, तो ऑप्टिकल सिस्टम ऑब्जेक्ट से उत्सर्जित ऊर्जा को कैप्चर करेगा। फिर विकिरण को डिटेक्टर को भेजा जाता है, जो विकिरण की तरंगों के प्रति बहुत संवेदनशील है। डिटेक्टर का उत्पादन विकिरण के कारण वस्तु के तापमान स्तर को संदर्भित करता है। ध्यान दें कि, विकिरण के स्तर का उपयोग करके विश्लेषण किए गए डिटेक्टर का तापमान वस्तु के तापमान के सीधे आनुपातिक है।

प्रत्येक लक्षित वस्तु से उसके वास्तविक तापमान के साथ निकलने वाला विकिरण निरपेक्ष तापमान (-273.15 डिग्री सेंटीग्रेड) से आगे जाता है। इस उत्सर्जित विकिरण को इन्फ्रारेड के रूप में संदर्भित किया जाता है, जो विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में दृश्यमान लाल प्रकाश से ऊपर है। विकिरणित ऊर्जा का उपयोग वस्तु के तापमान का पता लगाने के लिए किया जाता है और इसे डिटेक्टर की मदद से विद्युत संकेतों में परिवर्तित किया जाता है।

पाइरोमीटर के प्रकार

विभिन्न ऑब्जेक्ट के तापमान का पता लगाने के लिए, पाइरोमीटर को 2 प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है। वे,

ऑप्टिकल Pyrometers
इन्फ्रारेड / विकिरण pyrometers

ऑप्टिकल Pyrometers

ये दृश्यमान स्पेक्ट्रम के थर्मल विकिरण का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले पाइरोमीटर के प्रकार हैं। मापी गई गर्म वस्तुओं का तापमान उन उत्सर्जित प्रकाश पर निर्भर करेगा जो वे उत्सर्जित करते हैं। ऑप्टिकल पाइरोमीटर एक कैलिब्रेटेड प्रकाश स्रोत और लक्षित ऑब्जेक्ट की सतह के बीच दृश्य तुलना प्रदान करने में सक्षम हैं। जब फिलामेंट और ऑब्जेक्ट की सतह का तापमान समान होता है, तो फिलामेंट मर्ज और लक्षित ऑब्जेक्ट की सतह के कारण थर्मल विकिरण की तीव्रता अदृश्य हो जाती है। जब यह प्रक्रिया होती है, तो फिलामेंट से गुजरने वाला वर्तमान तापमान के स्तर में बदल जाता है।

ऑप्टिकल-पाइरोमीटर

इन्फ्रारेड या विकिरण Pyrometers

इन पाइरोमीटरों को अवरक्त क्षेत्र में थर्मल विकिरण का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो आमतौर पर 2-14um की दूरी पर होता है। यह उत्सर्जित विकिरण से लक्षित वस्तु के तापमान को मापता है। इस विकिरण को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने के लिए एक थर्मोकपल के लिए निर्देशित किया जा सकता है। क्योंकि ऊष्मा उत्सर्जित ऊष्मा के बराबर उच्च धारा उत्पन्न करने में सक्षम है। इन्फ्रारेड पाइरोमीटर पॉलीविनाइलीन फ्लोराइड (PVDF), ट्राइग्लिसिन सल्फेट (TGS), और लिथियम टैंलेट (LiTaO3) जैसी पायरोइलेक्ट्रिक सामग्रियों से बने होते हैं।

विकिरण या अवरक्त पाइरोमीटर

फायदे नुकसान

आमतौर पर, Pyrometers की तुलना थर्मामीटर से की जाती है और उपयोग करते समय इसके कुछ फायदे और नुकसान भी होते हैं।

पाइरोमीटर के फायदे हैं

यह वस्तु के तापमान को बिना किसी संपर्क के माप सकता है। इसे गैर-संपर्क माप कहा जाता है।
यह एक तेजी से प्रतिक्रिया समय है
वस्तु के तापमान को मापते समय अच्छी स्थिरता।
यह विभिन्न प्रकार के ऑब्जेक्ट के तापमान को परिवर्तनीय दूरी पर माप सकता है।

पाइरोमीटर के नुकसान हैं

Pyrometers आमतौर पर बीहड़ और महंगे होते हैं
धूल, धुएं और थर्मल विकिरण जैसी विभिन्न स्थितियों के कारण डिवाइस की सटीकता प्रभावित हो सकती है।

अनुप्रयोग

पाइरोमीटर विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जैसे,

अधिक दूरी से वस्तुओं या स्थिर वस्तुओं के तापमान को मापने के लिए।
धातु विज्ञान उद्योगों में
गलाने वाले उद्योगों में
बैलून के शीर्ष पर गर्मी को मापने के लिए गर्म हवा के गुब्बारे
भाप तापमान को मापने के लिए भाप बॉयलर
तरल धातुओं और अत्यधिक गर्म सामग्री के तापमान को मापने के लिए।
भट्ठी के तापमान को मापने के लिए।

पूछे जाने वाले प्रश्न

1)। थर्मामीटर और पाइरोमीटर में क्या अंतर है

एक थर्मामीटर तापमान मापने वाला उपकरण (संपर्क माप) और पाइरोमीटर एक रिमोट-सेंसिंग थर्मामीटर है और बिना तापमान के गैर-संपर्क मापने वाला उपकरण है

२)। ऑप्टिकल पाइरोमीटर क्या है?

गैर-संपर्क तापमान मापने वाले उपकरण जो लक्षित ऑब्जेक्ट की चमक और पाइरोमीटर के अंदर फिलामेंट की चमक के सिद्धांत पर काम करते हैं।

३)। तापमान मापने के लिए किन उपकरणों का उपयोग किया जाता है?

थर्मामीटर, थर्मोकॉल, पाइरोमीटर, थर्मामीटर (ग्लास में तरल)
विद्युत प्रतिरोध थर्मामीटर
विकिरण थर्मामीटर / इन्फ्रारेड थर्मामीटर
थर्मोकपल
सिलिकॉन डायोड
द्विध्रुवीय उपकरण
बल्ब और केशिका उपकरण
लगातार मात्रा गैस और दबाव गैस थर्मामीटर

4)। हम तापमान कैसे मापते हैं?

इसे थर्मोमीटर से अलग-अलग तापमान के पैमानों जैसे कि सेल्सियस स्केल (सेंटीग्रेड को डिग्री सी के रूप में निरूपित), फारेनहाइट स्केल और केल्विन स्केल (के) में कैलिब्रेट किया जाता है।