विद्युत उपकरणांच्या ऑपरेशन दरम्यान संपर्क नसलेले तापमान मोजमाप
सर्व विद्युत उपकरणे त्यांच्याद्वारे विद्युत प्रवाह पार करून कार्य करतात, ज्यामुळे तारा आणि उपकरणे आणखी गरम होतात. या प्रकरणात, सामान्य ऑपरेशन दरम्यान, तापमान वाढवणे आणि वातावरणातील काही भाग काढून टाकणे दरम्यान संतुलन तयार केले जाते.
संपर्क गुणवत्ता सदोष असल्यास, वर्तमान प्रवाहाची स्थिती बिघडते आणि तापमान वाढते, ज्यामुळे खराबी होऊ शकते. म्हणून, जटिल इलेक्ट्रिकल उपकरणांमध्ये, विशेषत: पॉवर एंटरप्राइझच्या उच्च-व्होल्टेज उपकरणांमध्ये, थेट भागांच्या हीटिंगचे नियतकालिक निरीक्षण केले जाते.
उच्च-व्होल्टेज उपकरणांसाठी, मोजमाप सुरक्षित अंतरावर संपर्क नसलेल्या पद्धतीद्वारे केले जातात.
दूरस्थ तापमान मोजमापाची तत्त्वे
प्रत्येक भौतिक शरीरात अणू आणि रेणूंची हालचाल असते जी सोबत असते इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरींचे उत्सर्जन…वस्तूचे तापमान या प्रक्रियांच्या तीव्रतेवर परिणाम करते आणि त्याचे मूल्य उष्णतेच्या प्रवाहाच्या मूल्यावरून काढता येते.
संपर्क नसलेले तापमान मोजमाप या तत्त्वावर आधारित आहे.
इन्फ्रारेड रेडिएशनद्वारे तापमान मोजण्यासाठी उपकरणांना इन्फ्रारेड थर्मामीटर किंवा त्यांचे संक्षिप्त नाव "पायरोमीटर" असे म्हणतात.
त्यांच्या अचूक ऑपरेशनसाठी, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वेव्ह स्केलवर मापन श्रेणी योग्यरित्या निर्धारित करणे महत्वाचे आहे, जे अंदाजे 0.5-20 मायक्रॉनचे क्षेत्र आहे.
मापन गुणवत्तेवर परिणाम करणारे घटक
पायरोमीटरची त्रुटी अनेक घटकांवर अवलंबून असते:
- ऑब्जेक्टच्या निरीक्षण केलेल्या क्षेत्राची पृष्ठभाग थेट निरीक्षणाच्या क्षेत्रात असणे आवश्यक आहे;
- धूळ, धुके, वाफ आणि उष्णता सेन्सर आणि उष्णता स्त्रोत यांच्यातील इतर वस्तू सिग्नल कमकुवत करतात, तसेच ऑप्टिक्सवरील घाणांच्या खुणा;
- तपासलेल्या शरीराच्या पृष्ठभागाची रचना आणि स्थिती इन्फ्रारेड फ्लक्सच्या तीव्रतेवर आणि थर्मामीटरच्या वाचनावर परिणाम करते.
तिसरा घटक उत्सर्जनक्षमतेतील बदलाचा आलेख स्पष्ट करतो का? तरंगलांबीचा.
हे काळ्या, राखाडी आणि रंग उत्सर्जकांची वैशिष्ट्ये प्रदर्शित करते.
काळ्या पदार्थाची इन्फ्रारेड रेडिएशन Фs ची क्षमता इतर उत्पादनांची तुलना करण्यासाठी आधार म्हणून घेतली जाते आणि 1 च्या बरोबरीची घेतली जाते. इतर सर्व वास्तविक पदार्थांचे गुणांक FR 1 पेक्षा कमी होतात.
सराव मध्ये, पायरोमीटर वास्तविक वस्तूंच्या रेडिएशनला आदर्श उत्सर्जकाच्या पॅरामीटर्समध्ये रूपांतरित करतात.
मापन देखील प्रभावित होते:
-
इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रमची तरंगलांबी ज्यावर मोजमाप केले जाते;
-
चाचणी पदार्थाचे तापमान.
संपर्क नसलेले तापमान मीटर कसे कार्य करते
माहिती आउटपुट करण्याच्या पद्धती आणि त्याच्या प्रक्रियेनुसार, पृष्ठभागाच्या हीटिंगच्या रिमोट कंट्रोलसाठी डिव्हाइसेसमध्ये विभागले गेले आहेत:
-
पायरोमीटर;
-
थर्मल इमेजर.
पायरोमीटर उपकरण
पारंपारिकपणे, या उपकरणांची रचना ब्लॉकद्वारे ब्लॉक सादर केली जाऊ शकते:
-
ऑप्टिकल सिस्टम आणि परावर्तित प्रकाश मार्गदर्शकासह इन्फ्रारेड सेन्सर;
-
इलेक्ट्रॉनिक सर्किट जे प्राप्त झालेल्या सिग्नलला रूपांतरित करते;
-
तापमान दर्शविणारे प्रदर्शन;
-
पॉवर बटण.
थर्मल रेडिएशनचा प्रवाह ऑप्टिकल प्रणालीद्वारे केंद्रित केला जातो आणि इन्फ्रारेड किरणोत्सर्गाच्या प्रमाणात व्होल्टेज मूल्यासह विद्युत सिग्नलमध्ये थर्मल उर्जेचे प्राथमिक रूपांतरण करण्यासाठी सेन्सरद्वारे आरशाद्वारे निर्देशित केले जाते.
इलेक्ट्रिकल सिग्नलचे दुय्यम रूपांतरण इलेक्ट्रॉनिक उपकरणामध्ये होते, त्यानंतर मोजमाप आणि अहवाल मॉड्यूल डिस्प्लेवर, नियमानुसार, माहिती प्रदर्शित करते. डिजिटल फॉर्म.
पहिल्या दृष्टीक्षेपात, असे दिसते की वापरकर्त्याला रिमोट ऑब्जेक्टचे तापमान मोजणे आवश्यक आहे:
-
बटण दाबून डिव्हाइस चालू करा;
-
तपासण्यासाठी ऑब्जेक्ट निर्दिष्ट करा;
-
एक बयान घ्या.
तथापि, अचूक मापनासाठी, केवळ रीडिंगवर परिणाम करणारे घटक विचारात घेणे आवश्यक नाही तर ऑब्जेक्टचे योग्य अंतर देखील निवडणे आवश्यक आहे, जे डिव्हाइसच्या ऑप्टिकल रिझोल्यूशनद्वारे निर्धारित केले जाते.
पायरोमीटरचे पाहण्याचे कोन वेगवेगळे असतात, ज्याची वैशिष्ट्ये, वापरकर्त्यांच्या सोयीसाठी, मोजमापाच्या ऑब्जेक्टचे अंतर आणि नियंत्रित पृष्ठभागाच्या कव्हरेज क्षेत्रामधील संबंधांसाठी निवडली जातात. उदाहरण म्हणून, चित्र 10:1 चे गुणोत्तर दाखवते.
ही वैशिष्ट्ये एकमेकांशी थेट आनुपातिक असल्याने, अचूक तापमान मोजण्यासाठी केवळ डिव्हाइसला ऑब्जेक्टवर योग्यरित्या निर्देशित करणे आवश्यक नाही, तर मोजलेल्या क्षेत्राचे क्षेत्र निवडण्यासाठी अंतर निवडणे देखील आवश्यक आहे.
ऑप्टिकल सिस्टीम नंतर आसपासच्या वस्तूंच्या रेडिएशनच्या प्रभावाचा विचार न करता इच्छित पृष्ठभागावरून उष्णतेच्या प्रवाहावर प्रक्रिया करेल.
या उद्देशासाठी, पायरोमीटरचे सुधारित मॉडेल लेझर पदनामांसह सुसज्ज आहेत जे थर्मल सेन्सरला ऑब्जेक्टकडे निर्देशित करण्यात मदत करतात आणि निरीक्षण केलेल्या पृष्ठभागाच्या क्षेत्राचे निर्धारण करण्यास मदत करतात. त्यांची ऑपरेटिंग तत्त्वे भिन्न असू शकतात आणि त्यांची लक्ष्यीकरण अचूकता भिन्न असू शकते.
एकल लेसर बीम केवळ नियंत्रित क्षेत्राच्या केंद्राचे स्थान अंदाजे सूचित करते आणि त्याच्या सीमा अस्पष्टपणे निर्धारित करणे शक्य करते. त्याची अक्ष पायरोमीटर ऑप्टिकल प्रणालीच्या मध्यभागी सापेक्ष ऑफसेट आहे. हे पॅरलॅक्स एरर सादर करते.
समाक्षीय पद्धत या दोषापासून मुक्त आहे — लेसर बीम डिव्हाइसच्या ऑप्टिकल अक्षाशी एकरूप होतो आणि मोजलेल्या क्षेत्राचे केंद्र अचूकपणे दर्शवते, परंतु त्याच्या सीमा निश्चित करत नाही.
दुहेरी लेसर बीमसह लक्ष्य पॉइंटरमध्ये नियंत्रित क्षेत्राच्या परिमाणांचे संकेत दिले जातात... परंतु ऑब्जेक्टच्या लहान अंतरावर, संवेदनशीलता क्षेत्राच्या सुरुवातीच्या संकुचिततेमुळे त्रुटीची अनुमती दिली जाते. हा गैरसोय लहान फोकल लांबीसह लेन्ससह खूप उच्चारला जातो.
क्रॉस लेसर पदनाम शॉर्ट फोकस लेन्ससह सुसज्ज पायरोमीटरची अचूकता सुधारतात.
एकल गोलाकार लेसर बीम आपल्याला निरीक्षण क्षेत्र निर्धारित करण्यास अनुमती देते, परंतु त्यात पॅरॅलॅक्स देखील आहे आणि कमी अंतरावरील डिव्हाइसच्या वाचनांचे प्रमाण जास्त आहे.
गोलाकार अचूक लेसर डिझायनेटर सर्वात विश्वासार्हपणे कार्य करते आणि मागील डिझाइनच्या सर्व दोषांपासून मुक्त आहे.
पायरोमीटर मजकूर-संख्यात्मक प्रदर्शन पद्धती वापरून तापमान माहिती प्रदर्शित करतात जी इतर माहितीसह पूरक असू शकते.
थर्मल इन्सुलेशन डिव्हाइस
या तापमान मापन यंत्रांची रचना पायरोमीटर सारखी असते. इन्फ्रारेड रेडिएशन प्रवाहाचा प्राप्त घटक म्हणून त्यांच्याकडे संकरित मायक्रोक्रिकिट आहे.
हायब्रिड मायक्रोक्रिकिटसह थर्मल इमेजरच्या रिसीव्हरचे डिव्हाइस फोटोमध्ये दर्शविले आहे.
मॅट्रिक्स डिटेक्टरवर आधारित थर्मल इमेजरची थर्मल संवेदनशीलता आपल्याला 0.1 अंशांच्या अचूकतेसह तापमान मोजण्याची परवानगी देते. परंतु उच्च अचूकतेसह अशा उपकरणांचा वापर जटिल प्रयोगशाळेच्या स्थिर स्थापनेच्या थर्मोग्राफमध्ये केला जातो.
थर्मल इमेजरसह काम करण्याच्या सर्व पद्धती पायरोमीटरप्रमाणेच केल्या जातात, परंतु विद्युत उपकरणांचे चित्र त्याच्या स्क्रीनवर प्रदर्शित केले जाते, जे सर्व भागांच्या गरम होण्याची स्थिती लक्षात घेऊन सुधारित रंगाच्या गामटमध्ये आधीच सादर केले जाते.
थर्मल प्रतिमेच्या पुढे रंगांना तापमानात रूपांतरित करण्यासाठी एक स्केल आहे.
जेव्हा तुम्ही पायरोमीटर आणि थर्मल इमेजरच्या कामगिरीची तुलना करता तेव्हा तुम्ही फरक पाहू शकता:
-
पायरोमीटर तो पाहत असलेल्या क्षेत्रातील सरासरी तापमान निर्धारित करतो;
-
थर्मल इमेजर तुम्हाला ते निरीक्षण करत असलेल्या भागात असलेल्या सर्व घटक घटकांच्या गरमतेचे मूल्यांकन करण्यास अनुमती देतो.
संपर्क नसलेल्या तापमान मीटरची डिझाइन वैशिष्ट्ये
वर वर्णन केलेली उपकरणे मोबाइल मॉडेलद्वारे दर्शविली जातात जी विद्युत उपकरणांच्या ऑपरेशनच्या अनेक ठिकाणी सातत्यपूर्ण तापमान मोजण्याची परवानगी देतात:
-
पॉवर आणि मापन ट्रान्सफॉर्मर आणि स्विचचे इनपुट;
-
लोड अंतर्गत कार्यरत डिस्कनेक्टर्सचे संपर्क;
-
बस सिस्टीमचे असेंब्ली आणि हाय-व्होल्टेज स्विचगियरचे विभाग;
-
ओव्हरहेड पॉवर लाईन्सच्या वायर जोडण्याच्या ठिकाणी आणि इलेक्ट्रिक सर्किट्सच्या कम्युटेशनच्या इतर ठिकाणी.
तथापि, काही प्रकरणांमध्ये इलेक्ट्रिकल उपकरणांवर तांत्रिक ऑपरेशन्स करताना, संपर्क नसलेल्या तापमान मीटरच्या जटिल डिझाइनची आवश्यकता नसते आणि कायमस्वरूपी स्थापित केलेल्या साध्या मॉडेल्सचा सामना करणे शक्य आहे.
रेक्टिफायर एक्सिटेशन सर्किटसह काम करताना जनरेटर रोटर विंडिंगचा प्रतिकार मोजण्याची पद्धत एक उदाहरण आहे. मोठ्या एसी घटकांना त्यात प्रेरित केले जात असल्याने, त्याच्या हीटिंगचे नियंत्रण सतत केले जाते.
रिमोट मापन आणि उत्तेजना कॉइलवर तापमानाचे प्रदर्शन फिरत्या रोटरवर केले जाते. थर्मल सेन्सर कायमस्वरूपी सर्वात अनुकूल नियंत्रण क्षेत्रामध्ये स्थित आहे आणि त्याच्या दिशेने निर्देशित उष्ण किरणांना समजतो. अंतर्गत सर्किटद्वारे प्रक्रिया केलेले सिग्नल हे माहिती प्रदर्शन उपकरणासाठी आउटपुट आहे, जे पॉइंटर आणि स्केलसह सुसज्ज असू शकते.
या तत्त्वावर आधारित योजना तुलनेने सोप्या आणि विश्वासार्ह आहेत.
उद्देशानुसार, पायरोमीटर आणि थर्मल इमेजर उपकरणांमध्ये विभागले गेले आहेत:
-
उच्च तापमान, अतिशय गरम वस्तू मोजण्यासाठी डिझाइन केलेले;
-
कमी तापमान, अतिशीत दरम्यान भागांचे थंड होणे देखील नियंत्रित करण्यास सक्षम.
आधुनिक पायरोमीटर आणि थर्मल इमेजरच्या डिझाईन्समध्ये संप्रेषण प्रणाली आणि माहितीचे प्रसारण याद्वारे सुसज्ज केले जाऊ शकते. RS-232 बस रिमोट संगणकांसह.