താപനില സെൻസറുകളുടെ സവിശേഷതകൾ എന്തൊക്കെയാണ്

താപനില സെൻസർ എന്നത് താപനില മനസ്സിലാക്കാനും ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഔട്ട്പുട്ട് സിഗ്നലായി മാറ്റാനും കഴിയുന്ന ഒരു സെൻസറിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. വൈവിധ്യമാർന്ന തരങ്ങളുള്ള താപനില അളക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രധാന ഭാഗമാണ് താപനില സെൻസറുകൾ. അളക്കൽ രീതികൾ അനുസരിച്ച്, ഇത് രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: കോൺടാക്റ്റ് തരം, നോൺ-കോൺടാക്റ്റ് തരം. സെൻസർ മെറ്റീരിയലുകളുടെയും ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങളുടെയും സവിശേഷതകൾ അനുസരിച്ച്, അതിനെ രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം:തെർമിസ്റ്റർഒപ്പംതെർമോകോൾ.

താപനില സെൻസർ എന്നത് താപനില മനസ്സിലാക്കാനും ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഔട്ട്പുട്ട് സിഗ്നലായി മാറ്റാനും കഴിയുന്ന ഒരു സെൻസറിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. താപനില സെൻസറുകൾ താപനില അളക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രധാന ഭാഗമാണ്, അളക്കൽ രീതികളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി കോൺടാക്റ്റ്, നോൺ-കോൺടാക്റ്റ് എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാൻ കഴിയുന്ന വൈവിധ്യമാർന്ന തരങ്ങൾ. സെൻസർ മെറ്റീരിയലുകളും ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങളുടെ സവിശേഷതകളും അടിസ്ഥാനമാക്കി അവയെ രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: തെർമിസ്റ്ററുകളും തെർമോകോളുകളും. പ്രധാനമായും നാല് തരം താപനില സെൻസറുകൾ ഉണ്ട്: തെർമോകൗളുകൾ, തെർമിസ്റ്ററുകൾ,പ്രതിരോധ താപനില ഡിറ്റക്ടറുകൾ (RTDs) , കൂടാതെ IC താപനില സെൻസറുകൾ. ഐസി ടെമ്പറേച്ചർ സെൻസറുകളിൽ രണ്ട് തരം കോൺടാക്റ്റ് തരം ഉൾപ്പെടുന്നു:

അനലോഗ് ഔട്ട്പുട്ടും ഡിജിറ്റൽ ഔട്ട്പുട്ടും

കോൺടാക്റ്റ് ടെമ്പറേച്ചർ സെൻസറിൻ്റെ കണ്ടെത്തൽ ഭാഗത്തിന് അളന്ന വസ്തുവുമായി നല്ല സമ്പർക്കമുണ്ട്, ഇത് തെർമോമീറ്റർ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. തെർമോമീറ്ററുകൾ ചാലകത്തിലൂടെയോ സംവഹനത്തിലൂടെയോ താപ സന്തുലിതാവസ്ഥ കൈവരിക്കുന്നു, അവയുടെ വായനകൾ അളക്കുന്ന വസ്തുവിൻ്റെ താപനിലയെ നേരിട്ട് പ്രതിനിധീകരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. സാധാരണയായി, അളക്കൽ കൃത്യത താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്. ഒരു നിശ്ചിത താപനില അളക്കൽ പരിധിക്കുള്ളിൽ, ഒരു തെർമോമീറ്ററിന് ഒരു വസ്തുവിനുള്ളിലെ താപനില വിതരണവും അളക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ, ചെറിയ ലക്ഷ്യങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ വളരെ ചെറിയ താപ ശേഷിയുള്ള വസ്തുക്കൾ എന്നിവയ്ക്ക് കാര്യമായ അളവെടുപ്പ് പിശകുകൾ സംഭവിക്കാം. സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന തെർമോമീറ്ററുകളിൽ ബൈമെറ്റാലിക് തെർമോമീറ്ററുകൾ, ഗ്ലാസ് തെർമോമീറ്ററുകളിലെ ദ്രാവകം, പ്രഷർ തെർമോമീറ്ററുകൾ, ഇലക്ട്രോപോസിറ്റീവ് തെർമോമീറ്ററുകൾ, തെർമിസ്റ്ററുകൾ, തെർമോകൗൾ തെർമോമീറ്ററുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. വ്യവസായം, കൃഷി, വാണിജ്യം മുതലായവയിൽ അവ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ, 120K-ൽ താഴെയുള്ള താപനില അളക്കാൻ ആളുകൾ പലപ്പോഴും ഈ തെർമോമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവ് വാതക തെർമോമീറ്ററുകൾ, നീരാവി മർദ്ദം തെർമോമീറ്ററുകൾ, അക്കൗസ്റ്റിക് തെർമോമീറ്ററുകൾ, പാരാമാഗ്നറ്റിക് സാൾട്ട് തെർമോമീറ്ററുകൾ, ക്വാണ്ടം തെർമോമീറ്ററുകൾ, താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള തെർമോമീറ്ററുകൾ, താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള തെർമോ ഇലക്ട്രിക് ദമ്പതികൾ എന്നിങ്ങനെ താഴ്ന്ന താപനില തെർമോമീറ്ററുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. കുറഞ്ഞ താപനില തെർമോമീറ്ററുകൾക്ക് ചെറിയ വോളിയം, ഉയർന്ന കൃത്യത, നല്ല പുനരുൽപാദനക്ഷമത, സ്ഥിരത എന്നിവയുള്ള താപനില സെൻസിംഗ് ഘടകങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. പോറസ് ഉയർന്ന സിലിക്ക ഗ്ലാസ് സിൻ്റർ ചെയ്തുകൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച കാർബറൈസ്ഡ് ഗ്ലാസ് തെർമിസ്റ്റർ താഴ്ന്ന താപനില തെർമോമീറ്ററുകൾക്കുള്ള താപനില സെൻസിംഗ് ഘടകമാണ്, ഇത് 1.6-300K പരിധിയിലുള്ള താപനില അളക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം.

നോൺ-കോൺടാക്റ്റ്

അതിൻ്റെ സെൻസിറ്റീവ് ഘടകങ്ങൾ അളന്ന വസ്തുവുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നില്ല, നോൺ-കോൺടാക്റ്റ് താപനില അളക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ, ചെറിയ ലക്ഷ്യങ്ങൾ, ചെറിയ താപ ശേഷി അല്ലെങ്കിൽ ദ്രുത താപനില മാറ്റങ്ങൾ (ക്ഷണികം) ഉള്ള വസ്തുക്കൾ എന്നിവയുടെ ഉപരിതല താപനില അളക്കുന്നതിനും താപനില ഫീൽഡിൻ്റെ താപനില വിതരണം അളക്കുന്നതിനും ഇത്തരത്തിലുള്ള ഉപകരണം ഉപയോഗിക്കാം.

സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന നോൺ-കോൺടാക്റ്റ് താപനില അളക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ ബ്ലാക്ക്ബോഡി റേഡിയേഷൻ്റെ അടിസ്ഥാന നിയമത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, അവയെ റേഡിയേഷൻ താപനില അളക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. റേഡിയേഷൻ താപനില അളക്കൽ രീതികളിൽ തെളിച്ച രീതി (ഒപ്റ്റിക്കൽ പൈറോമീറ്റർ കാണുക), റേഡിയേഷൻ രീതി (റേഡിയേഷൻ പൈറോമീറ്റർ കാണുക), കളർമെട്രിക് രീതി (കളർമെട്രിക് തെർമോമീറ്റർ കാണുക) എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. വിവിധ റേഡിയേഷൻ താപനില അളക്കൽ രീതികൾക്ക് അനുബന്ധ ഫോട്ടോമെട്രിക് താപനില, റേഡിയേഷൻ താപനില അല്ലെങ്കിൽ കളർമെട്രിക് താപനില എന്നിവ മാത്രമേ അളക്കാൻ കഴിയൂ. ഒരു ബ്ലാക്ക്‌ബോഡിക്ക് (എല്ലാ വികിരണങ്ങളും ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതും എന്നാൽ പ്രകാശത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കാത്തതുമായ ഒരു വസ്തു) അളക്കുന്ന താപനില മാത്രമാണ് യഥാർത്ഥ താപനില. ഒരു വസ്തുവിൻ്റെ യഥാർത്ഥ താപനില നിർണ്ണയിക്കാൻ നിങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതല ഉദ്വമനം ശരിയാക്കുക. വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതല ഉദ്വമനം താപനിലയിലും തരംഗദൈർഘ്യത്തിലും മാത്രമല്ല, ഉപരിതല അവസ്ഥ, പൂശൽ, സൂക്ഷ്മഘടന എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഓട്ടോമേഷനിൽ, ഉരുക്ക് സ്ട്രിപ്പുകളുടെ റോളിംഗ് താപനില, റോളിംഗ് റോളർ താപനില, ഫോർജിംഗ് താപനില, ഉരുകുന്ന ചൂളകളിലോ ക്രൂസിബിളുകളിലോ ഉള്ള വിവിധ ഉരുകിയ ലോഹങ്ങളുടെ താപനില എന്നിവ പോലുള്ള ചില വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതല താപനില അളക്കാനോ നിയന്ത്രിക്കാനോ റേഡിയേഷൻ തെർമോമെട്രി ഉപയോഗിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ലോഹശാസ്ത്രത്തിൽ. ഈ പ്രത്യേക സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഒരു വസ്തുവിൻ്റെ ഉപരിതല ഉദ്വമനം അളക്കുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.സോളിഡ് ഉപരിതല താപനിലയുടെ യാന്ത്രിക അളക്കലിനും നിയന്ത്രണത്തിനും , അളന്ന പ്രതലത്തോടൊപ്പം ഒരു ബ്ലാക്ക്ബോഡി അറ ഉണ്ടാക്കാൻ ഒരു അധിക റിഫ്ലക്ടർ ഉപയോഗിക്കാം. അധിക വികിരണത്തിൻ്റെ സ്വാധീനം അളന്ന ഉപരിതലത്തിൻ്റെ ഫലപ്രദമായ വികിരണവും ഫലപ്രദമായ എമിഷൻ ഗുണകവും വർദ്ധിപ്പിക്കും. ഫലപ്രദമായ എമിഷൻ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെയും അളന്ന താപനില ഒരു ഉപകരണത്തിലൂടെ ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെയും, അളന്ന ഉപരിതലത്തിൻ്റെ യഥാർത്ഥ താപനില ലഭിക്കും. ഒരു സാധാരണ അധിക പ്രതിഫലനം ഒരു അർദ്ധഗോളാകൃതിയിലുള്ള പ്രതിഫലനമാണ്. അളന്ന പ്രതലത്തിൽ പന്തിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തിനടുത്തുള്ള ഡിഫ്യൂസ് വികിരണം അർദ്ധഗോളാകൃതിയിലുള്ള കണ്ണാടിയിലൂടെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുകയും അധിക വികിരണം ഉണ്ടാക്കുകയും അതുവഴി ഫലപ്രദമായ എമിഷൻ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നത് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതല ഉദ്വമനമാണ്, p എന്നത് അതിൻ്റെ പ്രതിഫലനമാണ്. റിഫ്ലക്ടർ. വാതകത്തിൻ്റെയും ദ്രാവക മാധ്യമങ്ങളുടെയും യഥാർത്ഥ താപനിലയുടെ റേഡിയേഷൻ അളക്കുന്നതിന്, ബ്ലാക്ക്ബോഡി അറകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ചൂട് പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള മെറ്റീരിയൽ ട്യൂബുകൾ ഒരു നിശ്ചിത ആഴത്തിൽ തിരുകുന്ന രീതി ഉപയോഗിക്കാം. മാധ്യമവുമായി താപ സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ എത്തിയ ശേഷം സിലിണ്ടർ അറയുടെ ഫലപ്രദമായ എമിഷൻ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് കണക്കാക്കുക. ഓട്ടോമാറ്റിക് മെഷർമെൻ്റിലും നിയന്ത്രണത്തിലും, ഈ മൂല്യം അളന്ന താഴത്തെ താപനില (അതായത് ഇടത്തരം താപനില) ശരിയാക്കാനും മീഡിയത്തിൻ്റെ യഥാർത്ഥ താപനില നേടാനും ഉപയോഗിക്കാം.

നോൺ-കോൺടാക്റ്റ് താപനില അളക്കുന്നതിൻ്റെ പ്രയോജനങ്ങൾ: താപനില സെൻസിംഗ് മൂലകത്തിൻ്റെ താപനില പ്രതിരോധം കൊണ്ട് അളക്കുന്നതിനുള്ള ഉയർന്ന പരിധി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല, അതിനാൽ തത്വത്തിൽ അളക്കാവുന്ന താപനിലയിൽ പരിമിതികളില്ല. 18009C-ന് മുകളിലുള്ള ഉയർന്ന താപനിലയിൽ, നോൺ-കോൺടാക്റ്റ് പഫർഫിഷ് മിക്സിംഗ് അളക്കലാണ് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇൻഫ്രാറെഡ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികാസത്തോടെ, റേഡിയേഷൻ താപനില അളക്കുന്നത് ദൃശ്യപ്രകാശത്തിൽ നിന്ന് ഇൻഫ്രാറെഡിലേക്ക് ക്രമേണ വികസിക്കുകയും ഉയർന്ന വിഷ്വൽ റെസല്യൂഷനുള്ള 7009 ℃-ൽ നിന്ന് മുറിയിലെ താപനിലയിലേക്ക് സ്വീകരിക്കുകയും ചെയ്തു.