برقی آلات کے آپریشن کے دوران غیر رابطہ درجہ حرارت کی پیمائش

تمام برقی آلات ان کے ذریعے برقی رو گزر کر کام کرتے ہیں، جو تاروں اور آلات کو مزید گرم کرتا ہے۔ اس صورت میں، عام آپریشن کے دوران، درجہ حرارت کو بڑھانے اور اس کے کچھ حصے کو ماحول سے ہٹانے کے درمیان توازن پیدا ہوتا ہے۔

اگر رابطے کا معیار خراب ہے، تو موجودہ بہاؤ کی حالت خراب ہو جاتی ہے اور درجہ حرارت بڑھ جاتا ہے، جو خرابی کا سبب بن سکتا ہے۔ لہذا، پیچیدہ برقی آلات، خاص طور پر پاور انٹرپرائزز کے ہائی وولٹیج آلات میں، لائیو پرزوں کی حرارت کی متواتر نگرانی کی جاتی ہے۔

ہائی وولٹیج والے آلات کے لیے، پیمائش ایک محفوظ فاصلے پر غیر رابطہ طریقہ سے کی جاتی ہے۔

دور دراز درجہ حرارت کی پیمائش کے اصول

ہر جسمانی جسم میں ایٹموں اور مالیکیولز کی حرکت ہوتی ہے جس کے ساتھ ہوتا ہے۔ برقی مقناطیسی لہروں کا اخراج… آبجیکٹ کا درجہ حرارت ان عمل کی شدت کو متاثر کرتا ہے، اور اس کی قدر کا اندازہ حرارت کے بہاؤ کی قدر سے لگایا جا سکتا ہے۔

غیر رابطہ درجہ حرارت کی پیمائش اس اصول پر مبنی ہے۔

درجہ حرارت "T" کے ساتھ ایک تحقیقاتی ذریعہ ارد گرد کی جگہ میں حرارت کا بہاؤ "F" خارج کرتا ہے، جو گرمی کے منبع سے کچھ فاصلے پر واقع تھرمل سینسر کے ذریعہ سمجھا جاتا ہے۔ اس کے بعد، اندرونی سرکٹ کے ذریعہ تبدیل کردہ سگنل انفارمیشن پینل «I» پر ظاہر ہوتا ہے۔

درجہ حرارت کی پیمائش کرنے والے آلات، جو اسے انفراریڈ شعاعوں سے ناپتے ہیں، کو انفراریڈ تھرمامیٹر یا ان کا مختصر نام «pyrometers» کہا جاتا ہے۔

ان کے درست آپریشن کے لیے یہ ضروری ہے کہ برقی مقناطیسی لہر کے پیمانے پر پیمائش کی حد کا درست تعین کیا جائے، جو کہ تقریباً 0.5-20 مائکرون کا رقبہ ہے۔

پیمائش کے معیار کو متاثر کرنے والے عوامل

پائرو میٹر کی خرابی کا انحصار کئی عوامل پر ہوتا ہے:

1. آبجیکٹ کے مشاہدہ شدہ علاقے کی سطح براہ راست مشاہدے کے علاقے میں ہونی چاہیے؛
2. دھول، دھند، بھاپ اور حرارت کے سینسر اور حرارت کے منبع کے درمیان موجود دیگر اشیاء سگنل کو کمزور کرتی ہیں، نیز آپٹکس پر گندگی کے نشانات؛
3. معائنہ شدہ جسم کی سطح کی ساخت اور حالت انفراریڈ فلوکس کی شدت اور تھرمامیٹر کی ریڈنگ کو متاثر کرتی ہے۔

کیا تیسرا عنصر اخراج میں تبدیلی کے گراف کی وضاحت کرتا ہے؟ طول موج کی

یہ سیاہ، سرمئی اور رنگ کے اخراج کی خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔

کسی سیاہ مادے کی انفراریڈ ریڈی ایشن Фs کی صلاحیت کو دیگر مصنوعات کا موازنہ کرنے کے لیے ایک بنیاد کے طور پر لیا جاتا ہے اور اسے 1 کے برابر لیا جاتا ہے۔ دیگر تمام اصلی مادوں ФR کے گتانک 1 سے کم ہو جاتے ہیں۔

عملی طور پر، پائرو میٹر حقیقی اشیاء کی تابکاری کو ایک مثالی ایمیٹر کے پیرامیٹرز میں تبدیل کرتے ہیں۔

پیمائش بھی اس سے متاثر ہوتی ہے:

• اورکت سپیکٹرم کی طول موج جس پر پیمائش کی جاتی ہے۔

• ٹیسٹ مادہ کا درجہ حرارت

غیر رابطہ درجہ حرارت میٹر کیسے کام کرتا ہے۔

معلومات کو آؤٹ پٹ کرنے اور اس کی پروسیسنگ کے طریقہ کار کے مطابق، سطح حرارتی نظام کے ریموٹ کنٹرول کے آلات کو اس میں تقسیم کیا گیا ہے:

• پائرو میٹر؛

• تھرمل امیجرز

پائرومیٹر ڈیوائس

روایتی طور پر، ان آلات کی ساخت کو بلاک کے ذریعے پیش کیا جا سکتا ہے:

• آپٹیکل سسٹم اور عکاس روشنی گائیڈ کے ساتھ اورکت سینسر؛

• ایک الیکٹرانک سرکٹ جو موصول ہونے والے سگنل کو تبدیل کرتا ہے۔

• ایک ڈسپلے جو درجہ حرارت کو ظاہر کرتا ہے؛

• پاور بٹن.

تھرمل ریڈی ایشن کے بہاؤ کو آپٹیکل سسٹم کے ذریعے فوکس کیا جاتا ہے اور آئینے کے ذریعے تھرمل انرجی کو ایک برقی سگنل میں بنیادی تبدیلی کے لیے ایک سینسر کی طرف ہدایت کی جاتی ہے جس کی وولٹیج ویلیو اورکت شعاعوں کے متناسب ہوتی ہے۔

برقی سگنل کی ثانوی تبدیلی الیکٹرانک ڈیوائس میں ہوتی ہے، جس کے بعد پیمائش اور رپورٹنگ ماڈیول ڈسپلے پر معلومات ظاہر کرتا ہے، ایک اصول کے طور پر، ڈیجیٹل فارم.

پہلی نظر میں، یہ ظاہر ہوتا ہے کہ صارف کو دور دراز چیز کے درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کی ضرورت ہے:

• بٹن دبا کر ڈیوائس کو آن کریں؛

• جس چیز کی تفتیش کی جائے اس کی وضاحت کریں؛

• ایک بیان لے لو.

تاہم، درست پیمائش کے لیے، نہ صرف ریڈنگز کو متاثر کرنے والے عوامل کو مدنظر رکھنا ضروری ہے، بلکہ اس چیز کے لیے صحیح فاصلے کا انتخاب کرنا بھی ضروری ہے، جس کا تعین ڈیوائس کے آپٹیکل ریزولوشن سے ہوتا ہے۔

Pyrometers کے دیکھنے کے مختلف زاویے ہوتے ہیں، جن کی خصوصیات، صارفین کی سہولت کے لیے، پیمائش کی چیز سے فاصلے اور کنٹرول شدہ سطح کے کوریج ایریا کے درمیان تعلق کے لیے منتخب کی جاتی ہیں۔ مثال کے طور پر، تصویر 10:1 کا تناسب دکھاتی ہے۔

چونکہ یہ خصوصیات ایک دوسرے کے براہ راست متناسب ہیں، درست درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے نہ صرف یہ ضروری ہے کہ آلے کو صحیح طریقے سے اعتراض کی طرف اشارہ کیا جائے، بلکہ ناپے ہوئے علاقے کے علاقے کا انتخاب کرنے کے لیے فاصلہ کا انتخاب بھی کیا جائے۔

اس کے بعد آپٹیکل سسٹم اردگرد کی اشیاء سے تابکاری کے اثر پر غور کیے بغیر مطلوبہ سطح سے گرمی کے بہاؤ پر کارروائی کرے گا۔

اس مقصد کے لیے پائرو میٹرز کے بہتر ماڈلز لیزر عہدوں سے لیس ہیں جو تھرمل سینسر کو آبجیکٹ کی طرف لے جانے میں مدد کرتے ہیں اور مشاہدہ شدہ سطح کے رقبے کے تعین میں سہولت فراہم کرتے ہیں۔ ان کے آپریٹنگ کے مختلف اصول ہو سکتے ہیں اور ہدف بنانے کی درستگی مختلف ہو سکتی ہے۔

ایک لیزر بیم صرف کنٹرول شدہ علاقے کے مرکز کے مقام کی تقریباً نشاندہی کرتا ہے اور اس کی حدود کا درست تعین کرنا ممکن بناتا ہے۔ اس کا محور پائرومیٹر آپٹیکل سسٹم کے مرکز کی نسبت آفسیٹ ہے۔ یہ ایک parallax غلطی متعارف کرایا.

ایک سماکشی طریقہ اس خرابی سے خالی ہے — لیزر بیم آلے کے نظری محور کے ساتھ میل کھاتا ہے اور درست طریقے سے ماپا علاقے کے مرکز کی نشاندہی کرتا ہے، لیکن اس کی حدود کا تعین نہیں کرتا ہے۔

دوہری لیزر بیم کے ساتھ ٹارگٹ پوائنٹر میں کنٹرولڈ ایریا کے طول و عرض کا اشارہ فراہم کیا جاتا ہے... لیکن آبجیکٹ کے چھوٹے فاصلے پر، حساسیت کے علاقے کے ابتدائی تنگ ہونے کی وجہ سے غلطی کی اجازت ہے۔ یہ نقصان ایک مختصر فوکل لمبائی کے ساتھ لینس کے ساتھ بہت واضح ہے.

کراس لیزر عہدہ مختصر فوکس لینز سے لیس پائرو میٹرز کی درستگی کو بہتر بناتا ہے۔

ایک واحد سرکلر لیزر بیم آپ کو مشاہدے کے علاقے کا تعین کرنے کی اجازت دیتا ہے، لیکن اس میں پیرالاکس بھی ہوتا ہے اور مختصر فاصلے پر ڈیوائس کی ریڈنگ کو زیادہ سمجھتا ہے۔

ایک سرکلر درستگی والا لیزر ڈیزائنر سب سے زیادہ قابل اعتماد طریقے سے کام کرتا ہے اور پچھلے ڈیزائن کی تمام خرابیوں سے مبرا ہے۔

پائرومیٹر درجہ حرارت کی معلومات کو متنی عددی ڈسپلے کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے ظاہر کرتے ہیں جسے دیگر معلومات کے ساتھ پورا کیا جا سکتا ہے۔

تھرمل موصلیت کا آلہ

درجہ حرارت کی پیمائش کرنے والے ان آلات کا ڈیزائن پائرو میٹر سے مشابہت رکھتا ہے۔ ان کے پاس ایک ہائبرڈ مائکرو سرکٹ ہے جو انفراریڈ ریڈی ایشن اسٹریم کے وصول کرنے والے عنصر کے طور پر ہے۔

اس کی فوٹو سینسیٹیو ایپیٹیکسیل پرت کے ساتھ، یہ ایک بھاری ڈوپڈ سبسٹریٹ کے ذریعے اپنی فوٹوسنسیٹو ایپیٹیکسیل پرت کے ساتھ IR بہاؤ کو محسوس کرتا ہے۔

ایک ہائبرڈ مائیکرو سرکٹ کے ساتھ تھرمل امیجر کے ریسیور کا آلہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

میٹرکس ڈیٹیکٹر پر مبنی تھرمل امیجرز کی تھرمل حساسیت آپ کو 0.1 ڈگری کی درستگی کے ساتھ درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ لیکن اعلی درستگی کے ساتھ ایسے آلات پیچیدہ لیبارٹری اسٹیشنری تنصیبات کے تھرموگراف میں استعمال ہوتے ہیں۔

تھرمل امیجر کے ساتھ کام کرنے کے تمام طریقے اسی طرح انجام دیئے جاتے ہیں جیسے پائرومیٹر کے ساتھ، لیکن اس کی سکرین پر برقی آلات کی تصویر آویزاں ہوتی ہے، جو پہلے سے نظر ثانی شدہ کلر گامٹ میں پیش کی جاتی ہے، جس میں تمام حصوں کی حرارت کی حالت کو مدنظر رکھا جاتا ہے۔

تھرمل امیج کے آگے رنگوں کو درجہ حرارت کے حکمران میں تبدیل کرنے کا پیمانہ ہے۔

جب آپ پائرومیٹر اور تھرمل امیجر کی کارکردگی کا موازنہ کرتے ہیں، تو آپ فرق دیکھ سکتے ہیں:

• پائرومیٹر اپنے مشاہدے کے علاقے میں اوسط درجہ حرارت کا تعین کرتا ہے۔

• تھرمل امیجر آپ کو اس علاقے میں موجود تمام اجزاء کے عناصر کی حرارت کا اندازہ لگانے کی اجازت دیتا ہے جس کی وہ نگرانی کرتا ہے۔

غیر رابطہ درجہ حرارت میٹر کے ڈیزائن کی خصوصیات

اوپر بیان کیے گئے آلات کی نمائندگی موبائل ماڈلز کے ذریعے کی جاتی ہے جو برقی آلات کے آپریشن کے کئی مقامات پر درجہ حرارت کی مستقل پیمائش کی اجازت دیتے ہیں:

• پاور اور پیمائش کرنے والے ٹرانسفارمرز اور سوئچ کے ان پٹ؛

• لوڈ کے تحت کام کرنے والے منقطع کرنے والوں کے رابطے؛

• بس سسٹم کی اسمبلیاں اور ہائی وولٹیج سوئچ گیئر کے حصے؛

• اوور ہیڈ پاور لائنوں کی تاروں کو جوڑنے کی جگہوں اور برقی سرکٹس کی تبدیلی کی دوسری جگہوں پر۔

تاہم، بعض صورتوں میں جب برقی آلات پر تکنیکی کارروائیاں کرتے ہیں تو، غیر رابطہ درجہ حرارت میٹر کے پیچیدہ ڈیزائن کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، اور مستقل طور پر نصب کیے گئے سادہ ماڈلز سے نمٹنا کافی ممکن ہے۔

ایک مثال ایک ریکٹیفائر ایکسائٹیشن سرکٹ کے ساتھ کام کرتے وقت جنریٹر روٹر وائنڈنگ کی مزاحمت کی پیمائش کا طریقہ ہے۔ چونکہ AC کے بڑے اجزاء اس میں شامل ہوتے ہیں، اس لیے اس کی حرارت کا کنٹرول مسلسل جاری رہتا ہے۔

ریموٹ پیمائش اور اتیجیت کنڈلی پر درجہ حرارت کا ڈسپلے گھومنے والے روٹر پر کیا جاتا ہے۔ تھرمل سینسر مستقل طور پر انتہائی سازگار کنٹرول زون میں واقع ہے اور اس کی طرف آنے والی حرارت کی شعاعوں کو محسوس کرتا ہے۔ اندرونی سرکٹ کی طرف سے کارروائی کی جانے والی سگنل ایک معلوماتی ڈسپلے ڈیوائس میں آؤٹ پٹ ہے، جو ایک پوائنٹر اور پیمانے سے لیس ہوسکتا ہے.

اس اصول پر مبنی اسکیمیں نسبتاً آسان اور قابل اعتماد ہیں۔

مقصد پر منحصر ہے، پائرو میٹر اور تھرمل امیجرز کو آلات میں تقسیم کیا گیا ہے:

• اعلی درجہ حرارت، بہت گرم اشیاء کی پیمائش کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

• کم درجہ حرارت، منجمد ہونے کے دوران حصوں کی ٹھنڈک کو بھی کنٹرول کرنے کے قابل۔

جدید پائرو میٹرز اور تھرمل امیجرز کے ڈیزائن مواصلاتی نظام اور معلومات کی ترسیل سے لیس ہوسکتے ہیں۔ RS-232 بس ریموٹ کمپیوٹرز کے ساتھ۔