درجہ حرارت بنیادی جسمانی پیرامیٹرز میں سے ایک ہے۔ روزمرہ کی زندگی اور پیداوار دونوں میں اس کی پیمائش اور کنٹرول کرنا ضروری ہے۔ اس کے لیے بہت سے خصوصی آلات ہیں۔ مزاحمتی تھرمامیٹر سائنس اور صنعت میں فعال طور پر استعمال ہونے والے سب سے عام آلات میں سے ایک ہے۔ آج ہم آپ کو بتائیں گے کہ مزاحمتی تھرمامیٹر کیا ہوتا ہے، اس کے فوائد اور نقصانات اور مختلف ماڈلز کو بھی سمجھیں گے۔
مواد
درخواست کا علاقہ
مزاحمتی تھرمامیٹر ٹھوس، مائع اور گیسی میڈیا کے درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے ڈیزائن کیا گیا ایک آلہ ہے۔ یہ بلک ٹھوس کے درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے بھی استعمال ہوتا ہے۔
مزاحمتی تھرمامیٹر نے گیس اور تیل کی پیداوار، دھات کاری، توانائی، ہاؤسنگ اور کمیونل سروسز اور بہت سی دوسری صنعتوں میں اپنا مقام پایا ہے۔
اہم! مزاحمتی تھرمامیٹر غیر جانبدار اور جارحانہ ماحول دونوں میں استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ یہ کیمیائی صنعت میں آلے کے پھیلاؤ میں معاون ہے۔
نوٹ! صنعت میں درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے تھرموکوپل بھی استعمال کیے جاتے ہیں، ان کے بارے میں مزید جانیں۔ تھرموکوپل کے بارے میں ہمارا مضمون.
سینسر کی اقسام اور ان کی خصوصیات
مزاحمتی تھرمامیٹر کے ساتھ درجہ حرارت کی پیمائش ایک یا زیادہ مزاحمتی سینسنگ عناصر اور کنیکٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے کی جاتی ہے۔ تاریں، جو حفاظتی کیس میں محفوظ طریقے سے پوشیدہ ہیں۔
گاڑی کی درجہ بندی بالکل حساس عنصر کی قسم کے مطابق ہوتی ہے۔
GOST 6651-2009 کے مطابق دھاتی مزاحمت کا تھرمامیٹر
کے مطابق GOST 6651-2009 وہ دھاتی مزاحمتی تھرمامیٹروں کے ایک گروپ میں فرق کرتے ہیں، یعنی TS، جس کا حساس عنصر دھاتی تار یا فلم سے بنا ایک چھوٹا سا ریزسٹر ہے۔
پلاٹینم درجہ حرارت میٹر
پلاٹینم ٹی ایس کو دیگر اقسام میں سب سے زیادہ عام سمجھا جاتا ہے، لہذا وہ اکثر اہم پیرامیٹرز کو کنٹرول کرنے کے لیے نصب کیے جاتے ہیں۔ درجہ حرارت کی پیمائش کی حد ہے۔ -200 °С سے 650 °С تک. خصوصیت ایک لکیری فنکشن کے قریب ہے۔ سب سے زیادہ عام اقسام میں سے ایک ہے Pt100 (Pt - پلاٹینم، 100 - یعنی 0 ° C پر 100 اوہم).
اہم! اس آلہ کا بنیادی نقصان ساخت میں قیمتی دھات کے استعمال کی وجہ سے اعلی قیمت ہے۔
نکل مزاحمتی تھرمامیٹر
درجہ حرارت کی تنگ حد کی وجہ سے نکل ٹی ایس تقریباً کبھی بھی پیداوار میں استعمال نہیں ہوتے ہیں (-60 °С سے 180 °С تک) اور آپریشنل مشکلات، تاہم، یہ یاد رکھنا چاہیے کہ ان میں درجہ حرارت کا گتانک سب سے زیادہ ہے۔ 0.00617 °C-1.
پہلے ایسے سینسرز جہاز سازی میں استعمال ہوتے تھے تاہم اب اس صنعت میں ان کی جگہ پلاٹینم گاڑیوں نے لے لی ہے۔
تانبے کے سینسر (TCM)
ایسا لگتا ہے کہ تانبے کے سینسر کے استعمال کی حد نکل والے سینسر سے بھی کم ہے (صرف -50 °С سے 170 °С تک)، لیکن، اس کے باوجود، وہ گاڑیوں کی زیادہ مقبول قسم ہیں۔
اس کا راز ڈیوائس کی سستی میں ہے۔ کاپر سینسنگ عناصر استعمال میں سادہ اور بے مثال ہیں، اور کم درجہ حرارت یا متعلقہ پیرامیٹرز، جیسے دکان میں ہوا کا درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے بھی بہترین ہیں۔
اس طرح کے آلے کی سروس کی زندگی مختصر ہے، تاہم، اور تانبے کے ٹی ایس کی اوسط قیمت زیادہ مہنگی نہیں ہے (تقریبا 1 ہزار روبل).
تھرمسٹرز
تھرمسٹر مزاحمتی تھرمامیٹر ہوتے ہیں جن کا سینسنگ عنصر سیمی کنڈکٹر سے بنا ہوتا ہے۔ یہ ایک آکسائڈ، ایک ہالائڈ، یا امفوٹیرک خصوصیات کے ساتھ دیگر مادہ ہوسکتا ہے.
اس ڈیوائس کا فائدہ نہ صرف ایک اعلی درجہ حرارت کی گتانک ہے، بلکہ مستقبل کی مصنوعات کو کسی بھی شکل دینے کی صلاحیت بھی ہے (ایک پتلی ٹیوب سے ایک ڈیوائس تک چند مائکرون لمبی)۔ ایک اصول کے طور پر، تھرمسٹر درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ -100 °С سے +200 °С تک.
تھرمسٹر کی دو قسمیں ہیں:
- تھرمسٹرز - مزاحمت کا منفی درجہ حرارت کا گتانک ہے، یعنی درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، مزاحمت کم ہو جاتی ہے؛
- پوسٹرز - مزاحمت کا ایک مثبت درجہ حرارت کا گتانک ہے، یعنی جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھتا ہے، مزاحمت بھی بڑھ جاتی ہے۔
مزاحمتی تھرمامیٹر کے لیے انشانکن میزیں۔
گریجویشن ٹیبل ایک سمری گرڈ ہے جس کے ذریعے آپ آسانی سے تعین کر سکتے ہیں کہ تھرمامیٹر کس درجہ حرارت پر ایک مخصوص مزاحمت کا حامل ہوگا۔ اس طرح کی میزیں آلہ کاروں کو ایک مخصوص مزاحمتی قدر کے مطابق ماپا درجہ حرارت کی قدر کا اندازہ لگانے میں مدد کرتی ہیں۔
اس جدول کے اندر، گاڑیوں کے خصوصی نام ہیں۔ آپ انہیں اوپر کی لائن پر دیکھ سکتے ہیں۔ نمبر کا مطلب ہے 0 ° C پر سینسر کی مزاحمتی قدر، اور خط وہ دھات ہے جس سے یہ بنایا گیا ہے۔
دھات کو نامزد کرنے کے لیے، استعمال کریں:
- پی یا پی ٹی - پلاٹینم؛
- ایم - تانبا؛
- ن --.نکل n.
مثال کے طور پر، 50M ایک تانبے کا RTD ہے، جس کی مزاحمت 0 ° C پر 50 اوہم ہے۔
ذیل میں تھرمامیٹر کی انشانکن جدول کا ایک ٹکڑا ہے۔
| 50M (ohm) | 100M (اوہم) | 50P (اوہم) | 100P (اوہم) | 500P (اوہم) | |
|---|---|---|---|---|---|
| -50 °C | 39.3 | 78.6 | 40.01 | 80.01 | 401.57 |
| 0 °C | 50 | 100 | 50 | 100 | 500 |
| 50 °C | 60.7 | 121.4 | 59.7 | 119.4 | 1193.95 |
| 100 °С | 71.4 | 142.8 | 69.25 | 138.5 | 1385 |
| 150 °С | 82.1 | 164.2 | 78.66 | 157.31 | 1573.15 |
رواداری کی کلاس
رواداری طبقے کو درستگی کی کلاس کے تصور سے الجھنا نہیں چاہیے۔ تھرمامیٹر کی مدد سے، ہم پیمائش کا نتیجہ براہ راست نہیں دیکھتے اور دیکھتے ہیں، لیکن اصل درجہ حرارت کے مطابق مزاحمتی قدر کو رکاوٹوں یا ثانوی آلات میں منتقل کرتے ہیں۔ اسی لیے ایک نیا تصور پیش کیا گیا ہے۔
رواداری کی کلاس اصل جسمانی درجہ حرارت اور پیمائش کے دوران حاصل ہونے والے درجہ حرارت کے درمیان فرق ہے۔
TS درستگی کی 4 کلاسیں ہیں (سب سے زیادہ درست سے لے کر زیادہ خرابی والے آلات تک):
- AA;
- لیکن
- ب;
- سے
یہاں رواداری کی کلاسوں کے ٹیبل کا ایک ٹکڑا ہے، آپ اس میں مکمل ورژن دیکھ سکتے ہیں۔ GOST 6651-2009.
| درستگی کی کلاس | رواداری، °С | درجہ حرارت کی حد، °С | ||
|---|---|---|---|---|
| کاپر ٹی ایس | پلاٹینم ٹی ایس | نکل ٹی ایس | ||
| اے اے | ±(0.1 + 0.0017 |t|) | - | -50 °С سے +250 °С تک | - |
| لیکن | ±(0.15+0.002 |t|) | -50 °С سے +120 °С تک | -100 °С سے +450 °С تک | - |
| پر | ±(0.3 + 0.005 |t|) | -50 °С سے +200 °С تک | -195 °С سے +650 °С تک | - |
| سے | ±(0.6 + 0.01 |t|) | -180 °С سے +200 °С تک | -195 °С سے +650 °С تک | -60 °С سے +180 °С |
کنکشن کا خاکہ
مزاحمت کی قدر معلوم کرنے کے لیے، اسے ناپا جانا چاہیے۔ یہ پیمائش کے سرکٹ میں شامل کرکے کیا جا سکتا ہے۔ اس کے لیے 3 قسم کے سرکٹس استعمال کیے جاتے ہیں، جو تاروں کی تعداد اور حاصل شدہ پیمائش کی درستگی میں مختلف ہوتے ہیں:
- 2 وائر سرکٹ. اس میں تاروں کی کم از کم تعداد ہے، جس کا مطلب ہے کہ یہ سب سے سستا آپشن ہے۔ تاہم، اس اسکیم کا انتخاب کرتے وقت، پیمائش کی زیادہ سے زیادہ درستگی حاصل کرنا ممکن نہیں ہو گا - استعمال ہونے والی تاروں کی مزاحمت کو تھرمامیٹر کی مزاحمت میں شامل کیا جائے گا، جو تاروں کی لمبائی کے لحاظ سے ایک غلطی کو متعارف کرائے گا۔ صنعت میں، ایسی اسکیم شاذ و نادر ہی استعمال ہوتی ہے۔ یہ صرف پیمائش کے لیے استعمال ہوتا ہے جہاں خاص درستگی اہم نہیں ہوتی ہے، اور سینسر ثانوی کنورٹر کے قریب واقع ہوتا ہے۔ 2-تار بائیں تصویر میں دکھایا گیا ہے۔.
- 3 وائر سرکٹ. پچھلے ورژن کے برعکس، یہاں ایک اضافی تار شامل کیا گیا ہے، جو جلد ہی دیگر دو پیمائشی تاروں میں سے ایک سے جڑا ہوا ہے۔ اس کا بنیادی مقصد ہے۔ منسلک تاروں کی مزاحمت حاصل کرنے کی صلاحیت اور اس قدر کو گھٹائیں (معاوضہ) سینسر سے ماپا قدر سے۔ ثانوی آلہ، مرکزی پیمائش کے علاوہ، بند تاروں کے درمیان مزاحمت کی پیمائش کرتا ہے، اس طرح سینسر سے رکاوٹ یا ثانوی تک کنکشن تاروں کی مزاحمت کی قدر حاصل کرتا ہے۔ چونکہ تاریں بند ہیں اس لیے یہ قدر صفر ہونی چاہیے لیکن درحقیقت تاروں کی لمبائی زیادہ ہونے کی وجہ سے یہ قدر کئی اوہم تک پہنچ سکتی ہے۔اس کے علاوہ، تاروں کی مزاحمت کے معاوضے کی وجہ سے، زیادہ درست ریڈنگ حاصل کرتے ہوئے، اس خامی کو ماپا قدر سے منہا کر دیا جاتا ہے۔ اس طرح کا کنکشن زیادہ تر معاملات میں استعمال ہوتا ہے، کیونکہ یہ مطلوبہ درستگی اور قابل قبول قیمت کے درمیان سمجھوتہ ہے۔ 3 تار مرکزی شکل میں دکھایا گیا ہے۔.
- 4 وائر سرکٹ. مقصد وہی ہے جیسا کہ تھری وائر سرکٹ استعمال کرتے وقت، لیکن غلطی کی تلافی دونوں ٹیسٹ لیڈز پر ہوتی ہے۔ تین تاروں والے سرکٹ میں، دونوں ٹیسٹ لیڈز کی مزاحمتی قدر کو ایک ہی قدر سمجھا جاتا ہے، لیکن درحقیقت اس میں قدرے فرق ہو سکتا ہے۔ چار تار والے سرکٹ میں ایک اور چوتھی تار شامل کرکے (دوسرے ٹیسٹ کی برتری کو مختصر کر دیا گیا۔)، اس کی مزاحمتی قدر کو الگ سے حاصل کرنا اور تاروں سے ہونے والی تمام مزاحمت کی تقریباً مکمل تلافی کرنا ممکن ہے۔ تاہم، یہ سرکٹ زیادہ مہنگا ہے، کیونکہ چوتھے کنڈکٹر کی ضرورت ہوتی ہے، اور اس لیے اسے یا تو کافی فنڈنگ والے اداروں میں لاگو کیا جاتا ہے، یا پیرامیٹرز کی پیمائش میں جہاں زیادہ درستگی کی ضرورت ہوتی ہے۔ 4 تار کنکشن سکیم آپ صحیح تصویر پر دیکھ سکتے ہیں۔.
نوٹ! ایک Pt1000 سینسر کے لیے، پہلے سے ہی صفر ڈگری پر، مزاحمت 1000 اوہم ہے۔ آپ انہیں دیکھ سکتے ہیں، مثال کے طور پر، بھاپ کے پائپ پر، جہاں ماپا ہوا درجہ حرارت 100-160 ° C ہے، جو تقریباً 1400-1600 ohms کے مساوی ہے۔ تاروں کی مزاحمت، لمبائی کے لحاظ سے، تقریباً 3-4 اوہم ہے، یعنی وہ عملی طور پر غلطی کو متاثر نہیں کرتے ہیں اور تین یا چار تار کنکشن اسکیم کو استعمال کرنے میں زیادہ فائدہ نہیں ہے۔
مزاحمتی تھرمامیٹر کے فائدے اور نقصانات
کسی بھی آلے کی طرح، مزاحمتی تھرمامیٹر کے استعمال کے بہت سے فوائد اور نقصانات ہیں۔ آئیے ان پر غور کریں۔
فوائد:
- تقریبا لکیری خصوصیت؛
- پیمائش بالکل درست ہے (غلطی 1°С سے زیادہ نہیں ہے۔);
- کچھ ماڈل سستے اور استعمال میں آسان ہیں۔
- آلات کی تبدیلی؛
- کام کی استحکام.
خامیوں:
- چھوٹی پیمائش کی حد؛
- پیمائش کے بجائے کم محدود درجہ حرارت؛
- بڑھتی ہوئی درستگی کے لیے خصوصی کنکشن اسکیموں کو استعمال کرنے کی ضرورت، جس سے عمل درآمد کی لاگت بڑھ جاتی ہے۔
ایک مزاحمتی تھرمامیٹر تقریباً تمام صنعتوں میں ایک عام آلہ ہے۔ حاصل کردہ ڈیٹا کی درستگی کے لیے بغیر کسی خوف کے اس ڈیوائس سے کم درجہ حرارت کی پیمائش کرنا آسان ہے۔ تھرمامیٹر زیادہ پائیدار نہیں ہے، تاہم، مناسب قیمت اور سینسر کو تبدیل کرنے میں آسانی اس چھوٹی خرابی کو پورا کرتی ہے۔
ملتے جلتے مضامین:
