مختلف درجہ حرارت کے سینسر کے فوائد اور نقصانات

بہت سے تکنیکی عملوں میں، سب سے اہم جسمانی مقدار میں سے ایک درجہ حرارت ہے۔ صنعت میں، درجہ حرارت کے سینسر پیمائش کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ یہ سینسر درجہ حرارت کی معلومات کو برقی سگنل میں تبدیل کرتے ہیں، جس کے بعد الیکٹرانکس اور آٹومیشن کے ذریعے پروسیس اور تشریح کی جاتی ہے۔ نتیجے کے طور پر، درجہ حرارت کی قیمت یا تو صرف ڈسپلے پر ظاہر ہوتی ہے، یا ایک یا دوسرے سامان کے آپریٹنگ موڈ کو خود بخود تبدیل کرنے کی بنیاد کے طور پر کام کرتی ہے۔

کسی نہ کسی طرح، درجہ حرارت کے سینسر آج خاص طور پر صنعت میں ناگزیر ہیں۔ اور یہ ضروری ہے کہ اپنے مقصد کے لیے صحیح سینسر کا انتخاب کریں، مختلف قسم کے درجہ حرارت کے سینسر کی امتیازی خصوصیات کو واضح طور پر سمجھیں۔ اس کے بارے میں ہم بعد میں بات کریں گے۔

مختلف مقاصد کے لیے مختلف سینسر

تکنیکی طور پر، درجہ حرارت کے سینسر کو دو بڑے گروپوں میں تقسیم کیا گیا ہے: رابطہ اور غیر رابطہ۔ غیر رابطہ سینسر اپنے کام میں پیمائش کے اصول کو استعمال کرتے ہیں۔ اورکت پیرامیٹرزدور کی سطح سے آرہا ہے۔

دوسری طرف، مارکیٹ میں زیادہ وسیع پیمانے پر رابطے کے سینسر اس لحاظ سے مختلف ہیں کہ درجہ حرارت کی پیمائش کے عمل میں ان کا سینسر عنصر اس سطح یا میڈیم سے براہ راست رابطہ میں ہے جس کا درجہ حرارت ناپا جانا ہے۔ اس طرح، مختلف قسم کے درجہ حرارت کے سینسر کے فوائد اور نقصانات کا جائزہ لینے کے لیے، رابطہ سینسر کا تفصیل سے جائزہ لینا، ان کی اقسام، خصوصیات کا موازنہ کرنا زیادہ مناسب ہوگا۔

درجہ حرارت سینسر کا انتخاب کرتے وقت، سب سے پہلے یہ طے کرنا ہے کہ درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کے لیے یہ کس طرح ضروری ہوگا۔ انفراریڈ سینسر سطح سے کچھ فاصلے پر درجہ حرارت کی پیمائش کر سکے گا، اس لیے یہ بنیادی اہمیت کا حامل ہے کہ سینسر اور اس سطح کے درمیان جس کی طرف اسے ہدایت کی جائے گی، ماحول جتنا ممکن ہو شفاف اور صاف ہو، ورنہ درجہ حرارت ڈیٹا کو مسخ کیا جائے گا (دیکھو - سامان کے آپریشن کے دوران غیر رابطہ درجہ حرارت کی پیمائش).

رابطہ سینسر آپ کو سطح کے درجہ حرارت کو براہ راست یا جس ماحول سے اس کا رابطہ ہے اس کی پیمائش کرنے کی اجازت دے گا، لہذا ارد گرد کے ماحول کی صفائی عام طور پر اہم نہیں ہوتی ہے۔ یہاں، سینسر اور ٹیسٹ میٹریل کے درمیان براہ راست اور اعلیٰ معیار کا رابطہ بہت ضروری ہے۔

ایک کانٹیکٹ پروب کو کئی ٹیکنالوجیز میں سے کسی ایک کا استعمال کرتے ہوئے بنایا جا سکتا ہے: تھرمسٹر، ریزسٹنس تھرمامیٹر، یا تھرموکوپل۔ ہر ٹیکنالوجی کے اپنے فوائد اور نقصانات ہیں۔

تھرمسٹر بہت حساس ہے، اس کی قیمت تھرموکوپل اور مزاحمتی تھرمامیٹر کے درمیان ہے، لیکن یہ درستگی اور لکیری میں مختلف نہیں ہے۔

تھرموکوپل زیادہ مہنگا ہے، یہ درجہ حرارت کی تبدیلیوں پر تیزی سے رد عمل ظاہر کرتا ہے، پیمائش تھرمسٹر سے زیادہ لکیری ہوگی، لیکن درستگی اور حساسیت زیادہ نہیں ہے۔

مزاحمتی تھرمامیٹر تینوں میں سب سے زیادہ درست ہے، یہ لکیری ہے لیکن کم حساس ہے، حالانکہ قیمت میں یہ تھرموکوپل سے سستا ہے۔

اس کے علاوہ، سینسر کا انتخاب کرتے وقت، آپ کو ناپے گئے درجہ حرارت کی حد پر توجہ دینی چاہیے، تھرموکوپل اور مزاحمتی تھرمامیٹر کے لیے یہ استعمال کیے گئے حساس عنصر کے مواد پر منحصر ہے۔ لہذا آپ کو کچھ سمجھوتہ تلاش کرنا ہوگا۔

تھرموکوپل

درجہ حرارت کے سینسر تھرموکوپل کی بدولت کام کریں Seebekov اثر… مختلف دھاتوں کے دو تاروں کو ایک سرے پر سولڈر کیا جاتا ہے — یہ تھرموکوپل کا نام نہاد گرم جنکشن ہے، جو ماپا درجہ حرارت کے سامنے آتا ہے۔ تاروں کے مخالف سمت میں، ان کے سروں کا درجہ حرارت تبدیل نہیں ہوتا، اس جگہ پر ایک حساس وولٹ میٹر جڑا ہوتا ہے۔

وولٹیج کی پیمائش ایک وولٹ میٹر سے ہوتی ہے جو گرم جنکشن اور وولٹ میٹر سے جڑی تاروں کے درمیان درجہ حرارت کے فرق پر منحصر ہوتی ہے۔ تھرموکوپل ان دھاتوں میں مختلف ہوتے ہیں جو اپنے گرم جنکشن بناتے ہیں، جو کسی خاص تھرموکوپل سینسر کے لیے ناپے گئے درجہ حرارت کی حد کا تعین کرتے ہیں۔

ذیل میں اس قسم کے مختلف قسم کے سینسر کی ایک جدول ہے۔ سینسر کی قسم کا انتخاب مطلوبہ درجہ حرارت کی حد اور ماحول کی نوعیت کے لحاظ سے کیا جاتا ہے۔

قسم E سینسر آکسائڈائزنگ یا غیر فعال ماحول میں استعمال کے لیے موزوں ہیں۔ قسم J — ویکیوم، غیر فعال یا کم کرنے والے ماحول میں آپریشن کے لیے۔ قسم K — آکسائڈائزنگ یا غیر جانبدار ماحول کے لیے موزوں ہے۔ قسم N — قسم K کے مقابلے میں طویل خدمت زندگی رکھتی ہے۔

ٹی قسم کے سینسر سنکنرن کے خلاف مزاحم ہوتے ہیں، اس لیے انہیں نم آکسائڈائزنگ، کم کرنے، غیر فعال ماحول کے ساتھ ساتھ ویکیوم میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ R (صنعتی) اور S (لیبارٹری) — اقسام — اعلی درجہ حرارت کے سینسر ہیں جنہیں خصوصی سیرامک ​​انسولیٹروں یا غیر دھاتی نلیاں سے محفوظ کیا جانا چاہیے۔ قسم B قسم R اور S سے بھی زیادہ درجہ حرارت ہے۔

تھرموکوپل سینسر کے فوائد اعلی درجہ حرارت پر ان کے آپریٹنگ پیرامیٹرز کا استحکام اور گرم جنکشن درجہ حرارت میں تبدیلیوں کے ردعمل کی نسبتہ رفتار ہیں۔ اس قسم کے سینسر دستیاب قطر کی وسیع رینج میں پیش کیے جاتے ہیں۔ ان کی قیمت کم ہے۔

جہاں تک نقصانات کا تعلق ہے، تھرموکوپل کم درستگی کی خصوصیت رکھتے ہیں، ان میں انتہائی کم وولٹیج کی پیمائش ہوتی ہے، اور اس کے علاوہ، ان سینسر کو ہمیشہ معاوضے کے سرکٹس کی ضرورت ہوتی ہے۔

مزاحمتی تھرمامیٹر

مزاحمتی تھرمامیٹر یا ریوسٹیٹ درجہ حرارت سینسر کو مختصراً RTD کہا جاتا ہے۔ یہ اس کے درجہ حرارت میں تبدیلی کے لحاظ سے دھات کی مزاحمت کو تبدیل کرنے کے اصول پر کام کرتا ہے۔ استعمال شدہ دھاتیں: پلاٹینم (-200 ° C سے +600 ° C تک)، نکل (-60 ° C سے +180 ° C تک)، تانبا (-190 ° C سے +150 ° C تک)، ٹنگسٹن (-100 سے ° C سے +1400 ° C) — مطلوبہ پیمائش شدہ درجہ حرارت کی حد پر منحصر ہے۔

دیگر دھاتوں کے مقابلے میں زیادہ کثرت سے، پلاٹینم مزاحمتی تھرمامیٹر میں استعمال ہوتا ہے، جو درجہ حرارت کی کافی حد تک وسیع رینج دیتا ہے اور آپ کو مختلف حساسیت کے ساتھ سینسر کا انتخاب کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ لہذا، Pt100 سینسر میں 0 °C پر 100 Ohm کی مزاحمت ہے، اور Pt1000 سینسر میں اسی درجہ حرارت پر 1kOhm ہے، یعنی یہ زیادہ حساس ہے اور آپ کو درجہ حرارت کو زیادہ درست طریقے سے ماپنے کی اجازت دیتا ہے۔

تھرموکوپل کے مقابلے میں، مزاحمتی تھرمامیٹر کی درستگی زیادہ ہوتی ہے، اس کے پیرامیٹرز زیادہ مستحکم ہوتے ہیں، اور پیمائش شدہ درجہ حرارت کی حد وسیع ہوتی ہے۔ تاہم، حساسیت کم ہے اور ردعمل کا وقت تھرموکوپل کے مقابلے میں زیادہ ہے۔

تھرمسٹرز

رابطے کے درجہ حرارت کے سینسر کی ایک اور قسم - تھرمسٹرز… وہ دھاتی آکسائیڈ استعمال کرتے ہیں جو درجہ حرارت کے لحاظ سے اپنی مزاحمت کو نمایاں طور پر تبدیل کر سکتے ہیں۔ تھرمسٹر دو قسم کے ہوتے ہیں: PTC — PTC اور NTC — NTC۔

پہلے میں، مزاحمت ایک مخصوص آپریٹنگ رینج میں بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ بڑھتی ہے، دوسرے میں، بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ، مزاحمت کم ہوتی ہے۔ تھرمسٹرز درجہ حرارت میں ہونے والی تبدیلیوں اور کم لاگت کے لیے تیز ردعمل کی خصوصیت رکھتے ہیں، لیکن وہ کافی نازک ہوتے ہیں اور ایک ہی مزاحمتی تھرمامیٹر اور تھرموکوپلز کے مقابلے میں ان کے آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد تنگ ہوتی ہے۔

اورکت سینسر

جیسا کہ مضمون کے آغاز میں ذکر کیا گیا ہے، انفراریڈ سینسر دور کی سطح سے خارج ہونے والی اورکت شعاعوں کی تشریح کرتے ہیں - ایک ہدف۔ ان کا فائدہ یہ ہے کہ درجہ حرارت کی پیمائش غیر رابطہ طریقے سے کی جاتی ہے، یعنی سینسر کو کسی چیز کے خلاف مضبوطی سے دبانے یا اسے ماحول میں ڈبونے کی ضرورت نہیں ہے۔

یہ درجہ حرارت میں ہونے والی تبدیلیوں پر بہت تیزی سے رد عمل ظاہر کرتے ہیں، یہی وجہ ہے کہ وہ حرکت پذیر اشیاء کی سطحوں کو جانچنے کے لیے بھی لاگو ہوتے ہیں، مثال کے طور پر کنویئر پر۔ صرف انفراریڈ سینسر کی مدد سے ہی واقع نمونوں کے درجہ حرارت کی پیمائش ممکن ہے، مثال کے طور پر، براہ راست تندور میں یا کسی بھی جارحانہ زون میں۔

انفراریڈ سینسرز کے نقصانات میں ان کی حرارت خارج کرنے والی سطح کی حالت کے ساتھ ساتھ ان کے اپنے آپٹکس کی صفائی اور سینسر اور ہدف کے درمیان راستے میں ماحول کی حساسیت شامل ہے۔ دھول اور دھواں درست پیمائش میں بہت زیادہ مداخلت کرتے ہیں۔