درجہ حرارت کا سینسر ( این ٹی سی / rtd ) تصور, ترقی اور درجہ بندی

میں. درجہ حرارت سینسر کے بنیادی تصورات
1. درجہ حرارت
درجہ حرارت ایک جسمانی مقدار ہے جو کسی شے کی گرمی یا سردی کی ڈگری کی نشاندہی کرتی ہے. خوردبین, یہ کسی شے کے انووں کی تھرمل حرکت کی شدت ہے. درجہ حرارت زیادہ, آبجیکٹ کے اندر انووں کی تھرمل حرکت زیادہ شدید.

درجہ حرارت کو صرف کسی ایسی شے کی کچھ خصوصیات کے ذریعہ بالواسطہ ماپا جاسکتا ہے جو درجہ حرارت کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے, اور کسی شے کی درجہ حرارت کی قیمت کی پیمائش کے لئے استعمال ہونے والے پیمانے کو درجہ حرارت پیمانے کہا جاتا ہے. یہ نقطہ آغاز کی وضاحت کرتا ہے (صفر پوائنٹ) درجہ حرارت کو پڑھنے اور درجہ حرارت کی پیمائش کے لئے بنیادی اکائی کا. بین الاقوامی یونٹ تھرموڈینیٹک اسکیل ہے (k). درجہ حرارت کے دوسرے ترازو جو فی الحال بین الاقوامی سطح پر زیادہ استعمال ہوتے ہیں وہ فارن ہائیٹ اسکیل ہیں (° f), سیلسیس اسکیل (° C) اور بین الاقوامی عملی درجہ حرارت پیمانے.

سالماتی تحریک کے نظریہ کے نقطہ نظر سے, درجہ حرارت کسی شے کی سالماتی حرکت کی اوسط حرکیاتی توانائی کی علامت ہے. درجہ حرارت بڑی تعداد میں انووں کی تھرمل حرکت کا اجتماعی اظہار ہے اور اس میں اعداد و شمار کی اہمیت ہے.

نقلی آریھ: ایک بند جگہ میں, اعلی درجہ حرارت پر گیس کے انووں کی نقل و حرکت کی رفتار کم درجہ حرارت سے کہیں زیادہ تیز ہے!

سٹینلیس سٹیل ٹیوب کی تحقیقات کٹ کے ساتھ این ٹی سی درجہ حرارت سینسر

اے بی ایس ہاؤسنگ پروب وائر 105 ° کے ساتھ این ٹی سی درجہ حرارت سینسر

سیمیٹیک تھرمسٹر کے ساتھ این ٹی سی درجہ حرارت سینسر

2. درجہ حرارت کا سینسر
درجہ حرارت کا سینسر ایک سینسر سے مراد ہے جو درجہ حرارت کو محسوس کرسکتا ہے اور اسے قابل استعمال آؤٹ پٹ سگنل میں تبدیل کرسکتا ہے. درجہ حرارت کا پتہ لگانے اور کنٹرول کا ادراک کرنے کے لئے یہ ایک اہم آلہ ہے. سینسر کی وسیع اقسام میں, درجہ حرارت کے سینسر سب سے زیادہ استعمال ہونے والے اور تیز رفتار سے بڑھتے ہوئے سینسر میں سے ایک ہیں. صنعتی پیداوار کے آٹومیشن عمل میں, درجہ حرارت کی پیمائش پوائنٹس پیمائش کے تمام پوائنٹس کا نصف حصہ ہے.

3. درجہ حرارت کے سینسر کی تشکیل

ii. درجہ حرارت کے سینسر کی ترقی
گرمی اور سردی کا تصور انسانی تجربے کی اساس ہے, لیکن درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کا ایک طریقہ تلاش کرنے سے بہت سارے عظیم مردوں نے اسٹمپ کردیا ہے. یہ واضح نہیں ہے کہ قدیم یونانیوں یا چینیوں کو پہلے درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کا راستہ ملا ہے, لیکن ایسے ریکارڈ موجود ہیں کہ درجہ حرارت کے سینسروں کی تاریخ نشا. ثانیہ میں شروع ہوئی.

ہم درجہ حرارت کی پیمائش کا سامنا کرنے والے چیلنجوں سے شروع کرتے ہیں, اور پھر مختلف پہلوؤں سے درجہ حرارت کے سینسر کی ترقی کی تاریخ کو متعارف کروائیں [ماخذ: اومیگا صنعتی پیمائش وائٹ پیپر دستاویز]:

1. پیمائش کے چیلنجز
گرمی کا استعمال پوری یا شے میں موجود توانائی کی پیمائش کے لئے کیا جاتا ہے. زیادہ سے زیادہ توانائی, درجہ حرارت زیادہ. تاہم, جسمانی خصوصیات جیسے بڑے پیمانے پر اور لمبائی کے برعکس, گرمی کی پیمائش کرنا مشکل ہے, لہذا پیمائش کے زیادہ تر طریقے بالواسطہ ہیں, اور درجہ حرارت کا اندازہ آبجیکٹ کو گرم کرنے کے اثر کا مشاہدہ کرکے کیا جاتا ہے. لہذا, گرمی کا پیمائش کا معیار ہمیشہ ایک چیلنج رہا ہے.

میں 1664, رابرٹ ہوک نے پانی کے منجمد نقطہ کو درجہ حرارت کے حوالہ نقطہ کے طور پر استعمال کرنے کی تجویز پیش کی. اولی ریمر کا خیال تھا کہ دو فکسڈ پوائنٹس کا تعین کیا جانا چاہئے, اور اس نے ہوک کے منجمد نقطہ اور پانی کے ابلتے ہوئے مقام کا انتخاب کیا. تاہم, گرم اور سرد اشیاء کے درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کا طریقہ ہمیشہ ہی ایک مسئلہ رہا ہے. 19 ویں صدی میں, سائنس دان جیسے ہم جنس پرستوں کا لوساک, جس نے گیس کے قانون کا مطالعہ کیا, پتہ چلا کہ جب گیس مستقل دباؤ میں گرم ہوجاتی ہے, درجہ حرارت بڑھتا ہے 1 ڈگری سیلسیس اور حجم میں اضافہ ہوتا ہے 1/267 (بعد میں نظر ثانی کی 1/273.15), اور کا تصور 0 ڈگری -273.15 ℃ اخذ کی گئی تھی.

2. توسیع کا مشاہدہ کریں: مائعات اور بائیمٹلز
اطلاعات کے مطابق, خیال کیا جاتا ہے کہ گیلیلیو نے ایک ایسا آلہ بنایا ہے جو درجہ حرارت میں تبدیلی کے آس پاس کی تبدیلیوں کو ظاہر کرتا ہے 1592. یہ آلہ کنٹینر میں ہوا کے سنکچن کو کنٹرول کرکے واٹر کالم کو متاثر کرتا ہے, اور پانی کے کالم کی اونچائی کولنگ کی ڈگری کی نشاندہی کرتی ہے. لیکن چونکہ یہ آلہ ہوا کے دباؤ سے آسانی سے متاثر ہوتا ہے, اسے صرف ایک ناول کھلونا سمجھا جاسکتا ہے.

جیسا کہ ہم جانتے ہیں تھرمامیٹر کی ایجاد اٹلی میں سینٹوریو سینٹوری نے کی تھی 1612. اس نے شیشے کی ٹیوب میں مائع پر مہر لگا دی اور اس کی نقل و حرکت کا مشاہدہ کیا جب اس کی توسیع ہوئی.

ٹیوب پر کچھ ترازو رکھنے سے تبدیلیوں کو دیکھنا آسان ہوگیا, لیکن اس نظام میں ابھی بھی عین مطابق یونٹوں کی کمی ہے. ریمر کے ساتھ کام کرنا گیبریل فارن ہائیٹ تھا. اس نے شراب اور پارا کو مائع کے طور پر استعمال کرتے ہوئے تھرمامیٹر تیار کرنا شروع کیا. مرکری کامل تھا کیونکہ اس میں درجہ حرارت میں ایک بڑی حد سے زیادہ تبدیلیوں کا خطی ردعمل تھا, لیکن یہ انتہائی زہریلا تھا, تو اب یہ کم اور کم استعمال ہوتا ہے. دیگر متبادل مائعات کا مطالعہ کیا جارہا ہے, لیکن یہ اب بھی وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے.

Bimetallic درجہ حرارت کا سینسر 1800s کے آخر میں ایجاد ہوا تھا. جب وہ شامل ہوجاتے ہیں تو یہ دو دھات کی چادروں کی ناہموار توسیع کا فائدہ اٹھاتے ہیں. درجہ حرارت میں تبدیلی دھات کی چادریں موڑنے کا سبب بنتی ہے, جو گیس گرلز میں استعمال ہونے والے تھرماسٹیٹ یا میٹر کو چالو کرنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے. اس سینسر کی درستگی زیادہ نہیں ہے, ہوسکتا ہے کہ پلس یا مائنس دو ڈگری, لیکن اس کی کم قیمت کی وجہ سے یہ بھی وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے.

3. تھرمو الیکٹرک اثر
1800s کے اوائل میں, بجلی ایک دلچسپ فیلڈ تھا. سائنس دانوں نے دریافت کیا کہ مختلف دھاتوں میں مختلف مزاحمت اور چالکتا ہے. میں 1821, تھامس جوہن سیبیک نے تھرمو الیکٹرک اثر کو دریافت کیا, کون سا یہ ہے کہ مختلف دھاتیں ایک ساتھ منسلک ہوسکتی ہیں اور وولٹیج پیدا کرنے کے لئے مختلف درجہ حرارت پر رکھی جاسکتی ہیں. ڈیوی نے دھات کی مزاحمت اور درجہ حرارت کے مابین ارتباط کا مظاہرہ کیا. بیکریل نے درجہ حرارت کی پیمائش کے لئے پلاٹینم-پلاٹینم تھرموکوپلس کے استعمال کی تجویز پیش کی, اور اصل آلہ لیوپولڈ ان نے تخلیق کیا تھا 1829. پلاٹینم کو مزاحم درجہ حرارت کا پتہ لگانے والوں میں بھی استعمال کیا جاسکتا ہے, مائرز میں ایجاد ہوا 1932. درجہ حرارت کی پیمائش کے ل It یہ ایک انتہائی درست سینسر ہے.

وائر واؤنڈ آر ٹی ڈی نازک ہیں اور اس وجہ سے صنعتی ایپلی کیشنز کے لئے مناسب نہیں ہیں. حالیہ برسوں میں پتلی فلم آر ٹی ڈی کی ترقی دیکھی گئی ہے, جو وائر واؤنڈ آر ٹی ڈی کی طرح درست نہیں ہیں, لیکن زیادہ مضبوط ہیں. 20 ویں صدی میں سیمیکمڈکٹر درجہ حرارت کی پیمائش کے آلات کی ایجاد بھی دیکھی گئی. سیمیکمڈکٹر درجہ حرارت کی پیمائش کے آلات درجہ حرارت کی تبدیلیوں کا جواب دیتے ہیں اور ان کی درستگی زیادہ ہوتی ہے, لیکن حال ہی میں, ان میں خطوطی کا فقدان ہے.

4. تھرمل تابکاری
بہت گرم دھاتیں اور پگھلے ہوئے دھاتیں گرمی پیدا کرتی ہیں, گرمی اور مرئی روشنی کا اخراج. کم درجہ حرارت پر, وہ تھرمل توانائی کو بھی پھیلاتے ہیں, لیکن لمبی طول موج کے ساتھ. برطانوی ماہر فلکیات ولیم ہرشل نے دریافت کیا 1800 یہ یہ ہے “فجی” روشنی یا اورکت روشنی گرمی پیدا کرتی ہے.

ہم وطن میلونی کے ساتھ کام کرنا, روبیلی نے تھرموپائل بنانے کے لئے سیریز میں تھرموکوپلس کو مربوط کرکے اس تابناک توانائی کا پتہ لگانے کا ایک طریقہ دریافت کیا. اس کی پیروی کی گئی 1878 بولومیٹر کے ذریعہ. امریکی سموئیل لینگلی نے ایجاد کیا, اس نے دو پلاٹینم سٹرپس استعمال کیں, ایک ہی بازو کے پل کے انتظامات میں ایک سیاہ فام ہے. اورکت تابکاری کے ذریعہ حرارتی نظام نے مزاحمت میں ایک قابل پیمانہ تبدیلی پیدا کی. بولومیٹر اورکت طول موج کی ایک وسیع رینج کے لئے حساس ہیں.

اس کے برعکس, تابکاری کوانٹم ڈیٹیکٹر کی قسم کے آلات, جو 1940 کی دہائی سے تیار ہوا تھا, ایک محدود بینڈ میں صرف اورکت روشنی کا جواب دیا. آج, سستا پائروومیٹر بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں, اور اس طرح اور زیادہ ہوجائے گا جیسے تھرمل امیجنگ کیمروں کی قیمت گرتی ہے.

5. درجہ حرارت کا پیمانہ
جب فارن ہائیٹ نے تھرمامیٹر بنایا, اسے احساس ہوا کہ اسے درجہ حرارت کے پیمانے کی ضرورت ہے. اس نے سیٹ کیا 30 نمکین پانی کو منجمد نقطہ اور اس سے زیادہ کی طرح ڈگری 180 ابلتے نقطہ کی طرح نمکین پانی کی ڈگری. 25 برسوں بعد, اینڈرس سیلسیس نے اس کا پیمانہ استعمال کرنے کی تجویز پیش کی 0-100, اور آج کا “سیلسیس” اس کے نام پر بھی رکھا گیا ہے.

بعد میں, ولیم تھامسن نے پیمانے کے ایک سرے پر ایک مقررہ نقطہ قائم کرنے کے فوائد کا پتہ چلا, اور پھر کیلون نے سیٹ کرنے کی تجویز پیش کی 0 سیلسیس سسٹم کے نقطہ اغاز کے طور پر ڈگری. اس نے آج سائنس میں استعمال ہونے والے کیلون درجہ حرارت کا پیمانہ تشکیل دیا.

iii. درجہ حرارت سینسر کی درجہ بندی
درجہ حرارت کے سینسر کی بہت سی قسمیں ہیں, اور ان کے درجہ بندی کے مختلف معیارات کے مطابق مختلف نام ہیں.

1. پیمائش کے طریقہ کار کے ذریعہ درجہ بندی
پیمائش کے طریقہ کار کے مطابق, انہیں دو قسموں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: رابطہ اور غیر رابطہ.

(1) درجہ حرارت سینسر سے رابطہ کریں:

سینسر درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کے لئے ماپنے کے لئے آبجیکٹ سے براہ راست رابطہ کرتا ہے. چونکہ ماپنے والی چیز کی حرارت کو سینسر میں منتقل کیا جاتا ہے, ماپنے والے آبجیکٹ کا درجہ حرارت کم ہوجاتا ہے. خاص طور پر, جب ماپنے والی چیز کی گرمی کی گنجائش چھوٹی ہوتی ہے, پیمائش کی درستگی کم ہے. لہذا, اس طرح کسی شے کے حقیقی درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کی شرط یہ ہے کہ آبجیکٹ کی حرارت کی گنجائش کافی بڑی ہے.

(2) غیر رابطہ درجہ حرارت سینسر:
اس میں بنیادی طور پر آبجیکٹ کے درجہ حرارت کی پیمائش کے لئے ماپنے والی چیز کی تھرمل تابکاری کے ذریعہ خارج ہونے والے اورکت تابکاری کا استعمال کیا جاتا ہے۔, اور دور سے ماپا جاسکتا ہے. اس کی تیاری کی لاگت زیادہ ہے, لیکن پیمائش کی درستگی کم ہے. فوائد یہ ہیں کہ یہ پیمائش کی جانے والی شے سے گرمی کو جذب نہیں کرتا ہے; اس کی پیمائش کی جانے والی شے کے درجہ حرارت کے میدان میں مداخلت نہیں ہوتی ہے; مسلسل پیمائش کھپت پیدا نہیں کرتی ہے; اس کا تیز ردعمل ہے, وغیرہ.

2. مختلف جسمانی مظاہر کے مطابق درجہ بندی
اس کے علاوہ, مائکروویو درجہ حرارت سینسر ہیں, شور درجہ حرارت کے سینسر, درجہ حرارت کا نقشہ درجہ حرارت سینسر, گرمی کے بہاؤ میٹر, جیٹ تھرمامیٹر, جوہری مقناطیسی گونج تھرمامیٹر, موس بائوئر اثر تھرمامیٹر, جوزفسن اثر تھرمامیٹر, کم درجہ حرارت سپر کنڈکٹنگ تبادلوں تھرمامیٹرز, آپٹیکل فائبر درجہ حرارت سینسر, وغیرہ. ان میں سے کچھ درجہ حرارت کے سینسر لگائے گئے ہیں, اور کچھ ابھی بھی ترقی میں ہیں.

واٹر پروف, اینٹی سنکنرن RTD PT100 درجہ حرارت سینسر

RTD PT100 درجہ حرارت سینسر کے ساتھ 1-2 NPT بیرونی تھریڈڈ کنکشن

PT100 درجہ حرارت سینسر RTD تحقیقات کے ساتھ 6 انچ تحقیقات کی لمبائی

100 اوہم کلاس ایک پلاٹینم عنصر (PT100)
درجہ حرارت کے گتانک, a = 0.00385.
304 سٹینلیس سٹیل میان
تناؤ سے نجات کے ساتھ ؤبڑ منتقلی جنکشن
تحقیقات کی لمبائی – 6 انچ (152 ملی میٹر) یا 12 انچ (305ملی میٹر)
تحقیقات قطر 1/8 انچ (3 ملی میٹر)
تین تار 72 انچ (1.8م) لیڈ تار کو اسپیڈ لگس میں ختم کرنا
درجہ حرارت کی درجہ بندی : 660° f (350° C)

PT100 سیریز RTD تحقیقات ہیں جن میں سٹینلیس سٹیل کی میان ہے اور 100 اوہم پلاٹینم آر ٹی ڈی عنصر. PT100-11 کے ساتھ دستیاب ہیں 6 یا 12 انچ تحقیقات کی لمبائی. ان تحقیقات میں 3 ملی میٹر قطر کی میان شامل ہے 304 سٹینلیس سٹیل, ایک ہیوی ڈیوٹی ٹرانزیشن جوائنٹ جو تحقیقات کو سیسہ تاروں سے جوڑتا ہے اور 72 رنگین کوڈڈ اسپیڈ لگس میں ختم ہونے والے سیسہ تار کا انچ. کلاس A سینسر عنصر کو اعلی درستگی کی پیمائش فراہم کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.

PT100 تحقیقات صنعتی ماحول کے لئے موزوں ہے. آر ٹی ڈی مزاحمت پر مبنی سینسر ہیں لہذا بجلی کے شور کا سگنل کے معیار پر کم سے کم اثر پڑتا ہے. تین تار لیڈ ڈیزائن لیڈ تار کے خلاف مزاحمت کی تلافی کرتا ہے جس کی درستگی پر نمایاں اثر کے بغیر لمبی تار چلتی ہے۔. بہار کے تار کے تناؤ سے نجات کے ساتھ ناہموار منتقلی مشترکہ تار اور تحقیقات کے مابین انتہائی میکانکی طور پر صوتی رابطے کا باعث بنتی ہے.