تھرموکوپل درجہ حرارت کی پیمائش کا بنیادی اصول
مختلف مواد کے دو کنڈکٹرز یا سیمی کنڈکٹرز A اور B کو ایک ساتھ ویلڈ کیا جاتا ہے تاکہ ایک بند لوپ بن سکے۔ جب کنڈکٹرز A اور B کے دو منسلک پوائنٹس 1 اور 2 کے درمیان درجہ حرارت کا فرق ہوتا ہے، تو دونوں کے درمیان ایک الیکٹرو موٹیو قوت پیدا ہوتی ہے، اس طرح لوپ میں پائرو الیکٹرک اثر میں ایک بڑا کرنٹ بنتا ہے۔ اس رجحان کو پائرو الیکٹرک اثر کہا جاتا ہے۔ تھرموکوپل اس اثر کو کام کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔
تھرموکوپل کیا ہے؟
تھرموکوپلس اور تھرمل مزاحمت دونوں کا تعلق درجہ حرارت کی پیمائش میں رابطہ درجہ حرارت کی پیمائش سے ہے۔ اگرچہ کسی چیز کے درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کے لیے ان کے افعال ایک جیسے ہیں، لیکن ان کے اصول اور خصوصیات مختلف ہیں۔
تھرموکوپل درجہ حرارت کی پیمائش میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والا درجہ حرارت کا آلہ ہے۔ اس کی اہم خصوصیات وسیع پیمانے پر پیمائش کی حد، نسبتاً مستحکم کارکردگی، سادہ ساخت، اچھا متحرک ردعمل، اور 4-20mA برقی سگنلز کو دور سے منتقل کرنے کی صلاحیت ہیں، جو خودکار کنٹرول اور ارتکاز کے لیے آسان ہے۔ اختیار. تھرموکوپل درجہ حرارت کی پیمائش کا اصول تھرمو الیکٹرک اثر پر مبنی ہے۔ دو مختلف کنڈکٹرز یا سیمی کنڈکٹرز ایک بند لوپ میں جڑے ہوئے ہیں۔ جب دو جنکشن پر درجہ حرارت مختلف ہوں گے، تو لوپ میں تھرمو الیکٹرک صلاحیت پیدا ہوگی۔ اس رجحان کو پائرو الیکٹرک اثر کہا جاتا ہے، جسے Seebeck اثر بھی کہا جاتا ہے۔ بند لوپ میں پیدا ہونے والی تھرمو الیکٹرک پوٹینشل دو قسم کی برقی صلاحیت پر مشتمل ہے۔ تھرمو الیکٹرک صلاحیت اور رابطے کی صلاحیت۔ تھرمو الیکٹرک پوٹینشل سے مراد مختلف درجہ حرارت کی وجہ سے ایک ہی کنڈکٹر کے دو سروں سے پیدا ہونے والی برقی صلاحیت ہے۔ مختلف موصلوں میں الیکٹران کی کثافت مختلف ہوتی ہے، اس لیے وہ مختلف برقی صلاحیت پیدا کرتے ہیں۔ رابطے کی صلاحیت، جیسا کہ نام سے ظاہر ہوتا ہے، اس سے مراد ہے جب دو مختلف کنڈکٹر رابطے میں ہوں۔ چونکہ ان کے الیکٹران کی کثافت مختلف ہوتی ہے، اس لیے ایک خاص مقدار میں الیکٹران بازی پیدا ہوتی ہے۔ جب وہ ایک خاص توازن تک پہنچ جاتے ہیں، تو رابطہ پوٹینشل سے بننے والی پوٹینشل کا انحصار دو مختلف موصلوں کی مادی خصوصیات اور ان کے رابطہ پوائنٹس کے درجہ حرارت پر ہوتا ہے۔ فی الحال، بین الاقوامی سطح پر استعمال ہونے والے تھرموکوپل کی ایک معیاری تصریح ہے۔ بین الاقوامی ضوابط یہ بتاتے ہیں کہ تھرموکوپل کو آٹھ مختلف حصوں میں تقسیم کیا گیا ہے، یعنی B, R, S, K, N, E, J اور T۔ سب سے کم ممکنہ پیمائش کا درجہ حرارت منفی 270 ڈگری سینٹی گریڈ پر ماپا جاتا ہے، جس میں سے 1800 ڈگری سیلسیس تک B، R، اور S کا تعلق تھرموکوپل کی پلاٹینم سیریز سے ہے۔ چونکہ پلاٹینم ایک قیمتی دھات ہے، انہیں قیمتی دھاتی تھرموکوپل بھی کہا جاتا ہے اور باقی ماندہ دھاتوں کو سستے تھرمو الیکٹرک کہتے ہیں۔ I. تھرموکوپل کی دو قسمیں ہیں، عام قسم اور بکتر بند قسم۔ عام تھرموکوپل عام طور پر تھرموڈ، انسولیٹنگ ٹیوب، حفاظتی آستین اور جنکشن باکس پر مشتمل ہوتے ہیں، جبکہ بکتر بند تھرموکوپل تھرموکوپل تار، موصل مواد اور دھاتی حفاظتی آستین کا مجموعہ ہوتا ہے۔ ایک ٹھوس امتزاج جو کھینچنے سے بنتا ہے۔ لیکن تھرموکوپل کے برقی سگنل کو منتقل کرنے کے لیے ایک خاص تار کی ضرورت ہوتی ہے، اس قسم کے تار کو معاوضہ تار کہا جاتا ہے۔ مختلف تھرموکوپلز کو مختلف معاوضے کی تاروں کی ضرورت ہوتی ہے، اور ان کا بنیادی کام تھرموکوپل کے ساتھ جوڑنا ہے تاکہ تھرموکوپل کے ریفرنس اینڈ کو پاور سپلائی سے دور رکھا جا سکے، تاکہ ریفرنس اینڈ کا درجہ حرارت مستحکم رہے۔ معاوضہ کی تاروں کو دو اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے: معاوضہ کی قسم اور توسیع کی قسم۔ ایکسٹینشن وائر کی کیمیائی ساخت وہی ہے جس طرح تھرموکوپل کو معاوضہ دیا جاتا ہے۔ تاہم، عملی طور پر، توسیع کی تار تھرموکوپل کے طور پر ایک ہی مواد سے نہیں بنا ہے. اسی الیکٹران کثافت کے ساتھ تاروں سے بدلیں۔ معاوضے کے تار اور تھرموکوپل کے درمیان تعلق عام طور پر بہت واضح ہوتا ہے۔ تھرموکوپل کا مثبت قطب معاوضے کے تار کے سرخ تار سے جڑا ہوا ہے، اور منفی قطب باقی رنگ سے جڑا ہوا ہے۔ زیادہ تر عام معاوضے کی تاریں تانبے اور نکل کے مرکب سے بنی ہیں۔