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थर्मल मीटर क्या है? यह किस सिद्धांत पर काम करता है? इसका उपयोग मुख्य रूप से कहाँ किया जाता है?
सबसे पहले तापमान में होने वाले अंतर को मापना आवश्यक है, इसके लिए दो “तापमान सेंसर” की आवश्यकता होती है। इसके बाद प्रवाह दर को मापना आवश्यक है, इसके लिए एक “प्रवाह सेंसर” की आवश्यकता होती है। इंटीग्रेटर, आने वाले एवं जाने वाले पानी के तापमान में होने वाले अंतर, प्रवाह दर, एवं इसमें निहित ऊष्मा-संग्रहण क्षमता के आधार पर ऊष्मा-ऊर्जा की गणना करता है। इसके बाद यह ऊर्जा-खपत को अपने आंतरिक संग्रहण उपकरणों में संग्रहीत करता रहता है। अंत में, घटाव एवं गुणन की क्रियाओं हेतु सहायक उपकरण भी आवश्यक हैं; ताकि प्राप्त मानों को हमेशा जोड़ा जा सके। इस तरह ही एक थर्मल मीटर तैयार हो जाता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से हीटिंग की मात्रा को म
वर्तमान में, घरों में हीटिंग की मात्रा मापने हेतु थर्मल मीटरों का ही उपयोग किया जाता है।
थर्मल मीटर, ऊष्मा की मात्रा की गणना करने हेतु प्रयोग में आने वाला उपक थर्मल मीटर का कार्य सिद्धांत: ऊष्मा वाहक तरल पदार्थ की ऊपर जाने वाली एवं नीचे आने वाली नलियों में एक-एक तापमान सेंसर लगाया जाता है। फ्लो मीटर, तरल पदार्थ के प्रवेश बिंदु या वापस आने वाली नली में लगाया जाता है (फ्लो मीटर की स्थिति अलग-अलग होने पर, मापन के परिणाम भी अलग-अलग होते हैं)। फ्लो मीटर, प्रवाह दर के अनुपात में पल्स संकेत उत्पन्न करता है; जबकि दोनों तापमान सेंसर, तापमान के स्तर को दर्शाने वाले एनालॉग संकेत उत्पन्न करते हैं। एक्यूम्युलेटर, फ्लो एवं तापमान सेंसरों से प्राप्त संकेतों का उपयोग करके, ऊष्मा विनिमय प्रणाली द्वारा प्राप्त ऊष्मा की मात्रा की गणना करता है। थर्मल फ्लोमीटरों की संरचना एवं सिद्धांतों के आधार पर, इन्हें यांत्रिक प्रकार (जिसमें टर्बाइन प्रकार, पोर-प्लेट प्रकार, वॉर्टेक्स प्रकार आदि शामिल हैं), विद्युतचुम्बकीय प्रकार, अल्ट्रासोनिक प्रकार आदि श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है। 1. यांत्रिक ऊष्मा मापक उपकरण: यांत्रिक ऊष्मा मापक उपकरणों को “एकल-प्रवाह” एवं “बहु-प्रवाह” श्रेणियों में विभाजित किया जाता है। “एकल-प्रवाह” वाले उपकरणों में, पानी उपकरण के अंदर एक ही दिशा में प्रवाहित होकर पंखे को घुमाता है; ऐसे उपकरणों को ही “एकल-प्रवाह” वाले उपकरण कहा जाता है। बाहरी सतह पर घिसावट अधिक होती है, इसलिए इसका उपयोगी जीवनकाल कम होता है। बहु-प्रवाहीय घड़ियों का प्रदर्शन, उस स्थिति में अच्छा होता है, जब पानी घड़ी के अंदर विभिन्न दिशाओं से पंखे को घुमाने में सहायता करता है। ऐसी घड़ियों को ही इस तालिका में सापेक्ष रूप से कम क्षय होता है, इसलिए इसका उपयोग लंबे सम पंखे दो प्रकार के होते हैं – स्क्रू-ब्लेड वाले एवं रोटरी-ब्लेड वाले। आमतौर पर, DN15-DN40 आकार के घरेलू मीटरों में रोटरी प्रकार के भाग ही उपयोग में आते हैं। बड़े व्यास वाले प्रक्रिया टैंकों में, DN50-DN300 आकार के टैंकों में स्क्रू-ब्लेड वाले घटकों का उपयोग किया जाता है। मैकेनिकल घड़ियों की गुणवत्ता सुनिश्चित करने हेतु आमतौर पर 2 साल की वारंटी 2. अल्ट्रासोनिक थर्मल मीटर, वास्तव में अल्ट्रासोनिक फ्लो मीटर का उपयोग करके बनाए गए थर्मल मीटरों को कहा जाता है। यह तकनीक, प्रवाहित तरल में अल्ट्रासोनिक तरंगों के प्रसार का उपयोग करती है; जलप्रवाह की दिशा में तरंगों की गति एवं जलप्रवाह की विपरीत दिशा में तरंगों की गति में अंतर से तरल की गति की गणना की जाती है, और इस तरह तरल के प्रवाह-दर का निर्धारण किया जाता है। माध्यम के लिए कोई विशेष आवश्यकताएँ नही ; धारा मापन की सटीकता, मापे जा रहे तरल पदार्थ के तापमान, दबाव, घनत्व आदि मापदंडों से प्रभावित नहीं होती। अल्ट्रासोनिक थर्मल मीटर दो प्रकार के होते हैं। एक है “प्रत्यक्ष-प्रसारण” प्रकार, जिसमें अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर सीधे संकेतों को भेजता एवं प्राप्त करता है, ताकि प्रवाह दर निर्धारित की जा सके। दूसरा तरीका है परावर्तनीय तरीका, जिसे संवहनीय तरीका भी कहा जाता है। इसके कार्य सिद्धांत में, अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर, परावर्तन प्लेट की सतह से ध्वनि तरंगों के परावर्तन की गति के आधार पर प्रवाह दर का निर्धारण करता ह विद्युत-चुम्बकीय तापमान मापक, विद्युत-चुम्बकीय प्रवाह मापकों का उपयोग करके तापमान मापने वाले उपकरणों को संदर लागत बहुत अधिक होने, एवं अतिरिक्त ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता होने जैसे कारणों से, बहुत कम ही थर्मल मीटरों में ऐसे फ्लो मीटरों का उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, देश की कुछ हीत-मापन उपकरण निर्माण कंपनियाँ, उपभोक्ताओं के इस अज्ञान का फायदा उठाकर, सामान्य यांत्रिक हीत-मापन उपकरणों को विद्युत-चुम्बकीय प्रकार के हीत-मापन उपकरणों के रूप में उपभोक्ताओं को प्रस्तुत कर रही हैं। इस तरह की स्थिति के प्रति सावधान रहने की आवश्यकत ऊष्मा मापक उपकरणों को उनके उपयोग के हिसाब से दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है – ऐसे उपकरण जिनका उपयोग केवल घरों में हीत प्रदान करने हेतु किया जाता है, एवं ऐसे उपकरण जिनका उपयोग एयर-कंडीशनिंग प्रणालियों में (ठंडा) ऊष्मा मापक उपकरणों की संरचना एवं कार्य-सिद्धांत, दोनों ही दृष्टियों से एक जैसे ही होते हैं। मुख्य अंतर सेंसर द्वारा संकेतों के संग्रहण एवं संसाधन के तरीकों में है; दूसरे शब्दों में, दोनों उपकरणों में अंतर प्रोग्राम सॉफ्टवेयर में है। 1. (ठंडा) ऊष्मा-मापक उपकरणों में ठंडी/गर्म ऊर्जा के मापन हेतु आवश्यक परिवर्तन, प्रोग्राम सॉफ्टवेयर द्वारा ही किए जाते हैं। जब पानी का तापमान, वापस आने वाले पानी के तापमान से अधिक होता है, तो यह ऊष्मा-प्रदान करने की स्थिति होती है; ऐसी स्थिति में ऊष्मा-मापक उपकरण, प्रदान की ग ; जब जल आपूर्ति का तापमान, वापस आने वाले जल के तापमान से कम होता है, तो यह शीतलन अवस्था होती है; ऐसी स्थिति में ऊष्मा मापक उपकरण स्वचालित रूप से शीतलन की मात्रा को मापने लगता 2. चूँकि एयर-कंडीशनिंग सिस्टम में पानी के आपूर्ति एवं वापसी हेतु उपयोग में आने वाले तापमानों में अंतर बहुत कम होता है, इसलिए (ठंडक) मापन हेतु उपयोग में आने वाले प्रोग्रामों एवं गणना सूत्रों में प्रयोग होने वाले पैरामीटर भी एकल-उद्देश्यीय थर्मल मीटरों की तुलना में अधिक होते हैं।
थर्मल एनर्जी मीटर: यह ऐसा उपकरण है, जिसका उपयोग ऊष्मा-विनिमय प्रणाली में प्रयोग में आने वाले तरल पदार्थ द्वारा उत्पन्न होने वाली ऊष्मा को मापने एवं दर्शाने हेतु किय थर्मल एनर्जी मीटर का कार्य सिद्धांत इस प्रकार है – तापमान सेंसरों को ऊष्मा-आदान-प्रदान प्रणाली के इनलेट एवं आउटलेट वाली पाइपलाइनों पर लगाया जाता है; जबकि फ्लो-सेंसर को इनलेट या आउटलेट वाली पाइपलाइनों पर ही लगाया जाता है। फ्लो सेंसर, फ्लो संबंधी संकेत भेजता है; जबकि तापमान सेंसर, इनलेट एवं आउटलेट पर के तापमान संबंधी संकेत देता है। कैलकुलेटर, इन फ्लो संकेतों एवं तापमान संकेतों को एकत्र करके गणना करता है; इसके परिणामस्वरूप, इनलेट से आउटलेट तक जाने वाले तरल पदार्थ द्वारा उत्सर्जित ऊष्मा की मात्रा प्राप्त होती है। थर्मल मीटर का उपयोग मुख्य रूप से घरों में हीटिंग सिस्टम के उपयो
:लोल:लोल:लोल… हीटिंग सर्किट में तो वही चीज़ लगाई गई है।