आठ सामान्य तापमान मापन उपकरणों के कार्य सिद्धांत एवं स्थापना संबंधी ध्यान रखने योग्य बातें!

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इस पोस्ट को अंतिम बार “शीआनडिंग हुआवेई इलेक्ट्रॉनिक्स” द्वारा 2016-3-23 को 10:23 बजे संपादित किया गया।
सारांश: इस लेख में रासायनिक उद्योग में उपयोग होने वाले 8 प्रमुख तापमान मापन उपकरणों के बारे में विस्तार से जानकारी दी गई है। इसमें इन उपकरणों के कार्य सिद्धांत, स्थापना संबंधी आवश्यकताएँ, उत्पादों का चयन, उपयोग करते समय ध्यान रखने योग्य बातें, एवं इन उपकरणों की संरचना आदि के बारे में विस्तार से बताया गया है। यह जानकारी ऐसे व्यक्तियों को अपने कार्य में सैद्धांतिक एवं व्यावहारिक मदद प्रदान करेगी। डबल-मेटल थर्मामीटर का कार्य सिद्धांत: डबल-मेटल थर्मामीटर में दो ऐसी धातुओं का उपयोग किया जाता है, जिनके ताप-संपीडन गुणांक अलग-अलग होते हैं। तापमान मापन की सटीकता बढ़ाने हेतु, धातु की पट्टियों को सर्पिल आकार में बनाया जाता है। जब विभिन्न परतों में मौजूद धातुओं का तापमान बदलता है, तो प्रत्येक परत में धातु का संपीडन/विस्तार अलग-अलग होता है; इस कारण सर्पिल आकार बदल जाता है। चूँकि सर्पिल का एक सिरा स्थिर होता है, जबकि दूसरा सिरा एक ऐसे सुई से जुड़ा होता है जो स्वतंत्र रूप से घूम सकती है; इसलिए, जब डाइमेटल शीट में तापमान में परिवर्तन होता है, तो सुई वृत्ताकार स्केल पर तापमान को दर्शाती है। इस प्रकार के थर्मामीटरों की तापमान मापन सीमा आमतौर पर -80℃ से +500℃ के बीच होती है, एवं अनुमेय त्रुटि स्केल की सीमा का लगभग 1.5% होती है। वर्गीकरण: सामान्य डाइमेटल थर्मामीटर, भूकंप-प्रतिरोधी डाइमेटल थर्मामीटर, इलेक्ट्रिक नोड वाला डाइमेटल थर्मामीटर। डुअल-मेटल थर्मामीटर के सूचक पंखे एवं सुरक्षा ट्यूब के बीच के संबंध के आधार पर, इसे अक्षीय प्रकार, त्रिज्यीय प्रकार, 135° प्रकार, एवं सर्वदिशीय प्रकार – ऐसे चार भागों में विभाजित किया जा सकता है। ①अक्षीय टाइप के डुअल-मेटल थर्मामीटर: इसमें सूचक पट्टी, संरक्षण ट्यूब के लंबवत ही जुड़ी होती है। ②रेडियल टाइप डुअल-मेटल थर्मामीटर: सूचक पट्टी, सुरक्षा ट्यूब के समानांतर ही जुड़ी होती है। ③135° झुकाव वाला डाइमेटल थर्मामीटर: सूचक पट्टी, सुरक्षा ट्यूब से 135° के कोण पर जुड़ी होती है। ④वन-वेरिएबल डुअल-मेटल थर्मामीटर: इसमें सूचक पट्टी एवं सुरक्षा ट्यूब के बीच का कोण किसी भी तरह से समायोजित किया जा सकता है। चयन एवं उपयोग: डुअल-मेटल थर्मामीटर चुनते समय वास्तविक उपयोग के वातावरण एवं आवश्यकताओं को पूरी तरह ध्यान में रखना आवश्यक है; जैसे कि डायल का व्यास, सटीकता स्तर, स्थापना का तरीका, मापे जाने वाले पदार्थ का प्रकार, एवं वातावरण की खतरनाकता आदि। इसके अलावा, मूल्य-गुणवत्ता अनुपात एवं रखरखाव संबंधी कार्यों को भी महत्व देना आवश्यक है। इसके अलावा, डबल-मेटल थर्मामीटर के उपयोग के दौरान निम्नलिखित बातों पर ध्यान देना आवश्यक है:
A. डबल-मेटल थर्मामीटर की सुरक्षा ट्यूब को मापने वाले माध्यम में डुबोने की लंबाई, ताप-संवेदक घटक की लंबाई से अधिक होनी चाहिए। आम तौर पर, यह लंबाई 100 मिमी से अधिक होनी चाहिए; 0-50℃ की रेंज में यह लंबाई 150 मिमी से अधिक होनी चाहिए, ताकि मापन सटीक रह सके। ख. विभिन्न प्रकार के डाइमेटल थर्मामीटरों का उपयोग, खुले कंटेनरों में मौजूद पदार्थों के तापमान को मापने हेतु उपयुक्त नहीं है। इसी प्रकार, चार्ज्ड कनेक्टर वाले थर्मामीटरों का उपयोग, उन स्थानों पर स्थित नियंत्रण परिपथों में नहीं किया जाना चाहिए, जहाँ कंपन अधिक होता है। ग. डाइमेटल थर्मामीटर को संग्रहीत करते समय, उसका उपयोग/स्थापना करते समय, एवं परिवहन करते समय, उसकी सुरक्षा हेतु बने आवरण से टकरने से बचना आवश्यक है। सुरक्षा आवरण को मुड़ने या विकृत होने न दें, एवं इस थर्मामीटर का उपयोग टूल के रूप में भी न कर डी. सामान्य उपयोग की स्थिति में, थर्मामीटर की नियमित रूप से जाँच की जानी चाहिए। आम तौर पर, हर छह महीने में ऐसा करना उचित होता है। इलेक्ट्रिक कनेक्टर वाले थर्मामीटरों को तीव्र कंपनों के वातावरण में उपयोग नहीं किया जा सकता, ताकि कनेक्टरों की विश्वसनीयता पर कोई प्रभाव न पड़े। ई. उपकरण के नियमित रूप से काम करने हेतु, उसका तापमान आदर्श रूप से स्केल की सीमा के 1/3 से 2/3 भाग के बीच होना चाहिए। दबाव-आधारित तापमान मापक का कार्य सिद्धांत: दबाव-आधारित तापमान मापक, बंद तापमान मापन प्रणाली में वाष्पित होने वाले तरल पदार्थ के संतृप्त वाष्प दबाव एवं तापमान के बीच के संबंधों के आधार पर ही तापमान मापता है। जब थर्मोस्फीयर में तापमान में परिवर्तन होता है, तो बंद प्रणाली में संतृप्त वाष्प से संबंधित दबाव उत्पन्न होता है। इसके कारण लचीले घटकों में वक्रता में परिवर्तन होता है, जिससे उनके स्वतंत्र छोरों में विस्थापन होता है। फिर गियर-आधारित यंत्र द्वारा यह विस्थापन संकेतक मान में परिवर्तित हो जाता है। संरचना एवं वर्गीकरण: प्रेशर थर्मामीटर, संवेदनशील घटक “थर्मोकप”, दबाव संचार हेतु कैपिलरी, एवं स्प्रिंग-ट्यूब वाले प्रेशर मीटर से मिलकर बना होता है। यदि सिस्टम में नाइट्रोजन जैसी गैस भरी जाए, तो इसे “चार्ज्ड प्रेशर थर्मामीटर” कहा जाता है। इसका तापमान मापन की सीमा 500℃ तक होती है। दबाव एवं तापमान के बीच संबंध लगभग रैखिक होता है; लेकिन इसका थर्मल इनर्शिया अधिक होता है, एवं इसका आयतन भी बड़ा होता है। यदि इसमें डाइमिथाइलबेंजीन, मेथनॉल आदि जैसे तरल पदार्थ भरे जाएं, तो थर्मोस्टेट का आकार छोटा हो जाता है; ऐसी स्थिति में तापमान मापन की सीमा क्रमशः –40°C से 200°C एवं –40°C से 170°C होती है। यदि इसमें कम घुलनांक वाले तरल पदार्थ भरे जाएं, तो उनका संतृप्त वाष्पदाब मापे जाने वाले तापमान के अनुसार बदल जाता है; उदाहरण के लिए, प्रोपेन का उपयोग 50°C से 200°C के तापमानों हेतु किया जाता है। लेकिन चूँकि संतृप्त वाष्प दबाव एवं संतृप्त वाष्प तापमान के बीच गैर-रैखिक संबंध होता है, इसलिए थर्मामीटर के पैमाने असमान होते हैं। विशेषताएँ: तापमान मापन हेतु, थर्मोसैक को पूरी तरह से उस माध्यम में डुबोना आवश्यक है। ； केशिकाओं की अधिकतम लंबाई 60 मीटर से अधिक नहीं होनी चाह ； इस उपकरण की सटीकता कम है, लेकिन इसका उपयोग आसान है, एवं यह कंपनों के प्रभाव को भी सहन कर सकता ह प्रतिरोधी तापमान मापक का कार्य सिद्धांत: थर्मल रेजिस्टर द्वारा तापमान मापने हेतु, चालक या अर्धचालकों के प्रतिरोध मान में तापमान के साथ होने वाले परिवर्तनों का उपयोग किया जाता है; इसी आधार पर तापमान या तापमान से संबंधित मापदंडों को मापा जाता है। अधिकांश धातुओं में प्रतिरोध मान, तापमान के साथ बदलता रहता है। तापमान जितना अधिक होता है, प्रतिरोध भी उतना ही अधिक हो जाता है; अर्थात् ऐसी धातुओं में प्रतिरोध-तापमान गुणांक धनात्मक होता है। जबकि अधिकांश सेमीकंडक्टर सामग्रियों में ऋणात्मक विरोध-तापमान गुणांक होता है; अर्थात् जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, विरोध कम हो जाता है। सामग्री संबंधी आवश्यकताएँ: 1. तापमान मापन की सीमा के भीतर, रासायनिक एवं भौतिक गुण स्थिर होने चाहिए। ； 2. पुनरुत्पादन क्षमता अच्छी है। ； 3. प्रतिरोध का तापमान-गुणांक अधिक होने से उच्च संवेदनशीलता प्राप्त होती है। ； 4. चालकता कम होने के कारण, छोटे आकार के घटक बनाए जा सकते हैं। ； 5. प्रतिरोध की तापमान-संबंधी विशेषताएँ, यथासंभव, रैखिक होनी चाहिए। ； 6. कीमतें कम हैं। आमतौर पर उपयोग में आने वाले थर्मिस्टर घटक: आमतौर पर उपयोग में आने वाले थर्मिस्टर घटकों में प्लैटिनम थर्मिस्टर, कॉपर थर्मिस्टर, एवं सेमीकंडक्टर थर्मिस्टर शामिल हैं। प्लैटिनम थर्मोरेजिस्टर, उच्च शुद्धता वाले प्लैटिनम तारों से बनाए जाते हैं। इनमें तापमान मापन हेतु उच्च सटीकता, स्थिर प्रदर्शन, अच्छी पुनरुत्पादन क्षमता, एवं ऑक्सीकरण-प्रतिरोधक गुण जैसी विशेषताएँ होती हैं। इसी कारण इनका उपयोग मानकीकरण, प्रयोगशालाओं एवं औद्योगिक क्षेत्रों में व्यापक रूप से किय लेकिन उच्च तापमान पर यह अपचयकारी वातावरण के कारण दूषित हो सकता है; जिससे प्लैटिनम तार कमजोर हो जाता है, एवं इसके विरोधकता-तापमान गुण भी बदल जाते हैं। इसलिए इसके उपयोग हेतु इसे कवर से सुरक्षित रखना आवश्यक है। प्लैटिनम तार की शुद्धता, थर्मामीटर की सटीकता निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूम प्लैटिनम तार की शुद्धता जितनी अधिक होती है, उसकी स्थिरता उतनी ही अधिक होती है; इसके अलावा, इसकी पुनरुत्पादन क्षमता भी बेहतर होती है, एवं तांबे के थर्मिस्टर में, प्रतिरोध मान तापमान के साथ लगभग रैखिक संबंध में होता है; इसका तापमान-प्रतिरोध गुणांक भी अधिक होता है। साथ ही, इसकी कीमत भी कम होती है। इसलिए, जहाँ मापन की सटीकता की आवश्यकता ज्यादा नहीं होती, वहाँ आमतौर पर तांबे के थर्मिस्टर ही उपयोग में आते हैं। लेकिन 100℃ से अधिक तापमान वाले वातावरण में यह आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है; इसलिए इसका उपयोग आमतौर पर –50 से 150℃ की तापमान सीमा में मापन हेतु किया जाता है। अर्धचालक थर्मिस्टर के लाभ: इसका ऋणात्मक रेजिस्टेंस तापमान गुणांक अधिक होता है; इस कारण यह अत्यधिक संवेदनशील होता है। चूँकि इसकी प्रतिरोधकता अधिक होती है, इसलिए इसका उपयोग छोटे आकार वाले, लेकिन उच्च प्रतिरोध मान वाले प्रतिरोधक घटकों के रूप में किया जा सकता है। इस कारण इसमें ऊष्मा-जड़त्व कम होता है, एवं इसके द्वारा तापमान मापा जा सकता है। नुकसान: एक ही प्रकार के थर्मिस्टरों में, उनकी विद्युत-प्रतिरोध संबंधी तापमान-विशेषताओं में बहुत अधिक भिन्नता होती है; इनकी गैर-रैखिकता भी बहुत अधिक होती है। इस कारण ऐसे घटकों का प्रदर्शन अस्थिर रहता है, जिससे इनकी आपसी अदला-बदली में कठिनाई होती है, ए थर्मल रेजिस्टेंस कनेक्शन विधियाँ:
**द्वि-तार प्रणाली:** थर्मल रेजिस्टेंस के दोनों सिरों पर एक-एक तार जोड़कर रेजिस्टेंस संकेत प्राप्त करने की विधि को द्वि-तार प्रणाली कहा जाता है। यह विधि बहुत ही सरल है; लेकिन चूँकि जुड़ने वाले तारों में अवश्य ही रेजिस्टेंस होता है, और यह रेजिस्टेंस तार की सामग्री एवं लंबाई पर निर्भर होता है, इसलिए यह विधि केवल कम सटीकता वाले मापनों हेतु ही उपयुक्त है।

**त्रि-तार प्रणाली:** थर्मल रेजिस्टेंस के एक सिरे पर एक तार जोड़ा जाता है, जबकि दूसरे सिरे पर दो तार जोड़े जाते हैं। इस विधि का उपयोग आमतौर पर ब्रिज उपकरणों के साथ किया जाता है; ऐसा करने से तारों में होने वाले रेजिस्टेंस का प्रभाव कम हो जाता है। यह विधि औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण में सबसे अधिक उपयोग में आती है। चार-तार प्रणाली: थर्मल रेजिस्टर के दोनों सिरों पर आपस में जुड़े हुए दो-दो तारों की व्यवस्था को चार-तार प्रणाली कहा जाता है। इनमें से दो तार, थर्मल रेजिस्टर को स्थिर धारा I प्रदान करते हैं; इससे R का मान वोल्टेज संकेत U में परिवर्तित हो जाता है। फिर अन्य दो तारों के माध्यम से यह U संकेत द्वितीयक उपकरणों तक पहुँचाया जाता है। देखा जा सकता है कि इस प्रकार की वायरिंग व्यवस्था से वायरों के प्रतिरोध का प्रभाव पूरी तरह से दूर हो जाता है; इसका उपयोग मुख्य रूप से उच्च सटीकता वाले तापमान मापन हेतु किया जाता ह स्थापना संबंधी आवश्यकताएँ: थर्मल रेजिस्टर की स्थापना करते समय, ऐसी व्यवस्था की जानी चाहिए जिससे तापमान मापन सटीक हो, उपकरण सुरक्षित एवं विश्वसनीय रहे, एवं इसकी मरम्मत भी आसान हो। साथ ही, ऐसी व्यवस्था से उपकरणों के संचालन एवं उत्पादन प्रक्रिया पर कोई प्रभ थर्मल रेजिस्टर की स्थापना हेतु स्थान एवं उसकी डुबाव-गहराई चुनते समय निम्नलिखित बातों पर ध्यान देना आवश्यक है: 1. थर्मल रेजिस्टर के मापन-छोर एवं मापे जाने वाले पदार्थ के बीच पर्याप्त ऊष्मा-आदान-प्रदान हो सके, इसके लिए मापन-बिंदु का चयन उचित तरीके से किया जाना चाहिए; वाल्व, मोड़, तथा पाइपों/उपकरणों के कोनों के निकट थर्मल रेजिस्टर लगाने से बचना चाहिए। 2. सुरक्षात्मक कवर वाले थर्मल रेजिस्टरों में ऊष्मा संचरण एवं ऊष्मा ह्रास होता है; मापन संबंधी त्रुटियों को कम करने हेतु, थर्मोकपल एवं थर्मल रेजिस्टरों को पर्याप्त गहराई तक ही डालना आवश्यक है। 1) पाइप के भीतर के तरल पदार्थ के तापमान को मापने हेतु, थर्मल रेजिस्टर के मापन हेतु उपयोग होने वाले भाग को आमतौर पर पाइप के केंद्र में ही डालना चाहिए (चाहे वह ऊर्ध्वाधर रूप से हो या तिरछे रूप से)। यदि परीक्षण किए जा रहे तरल पदार्थ की पाइप का व्यास 200 मिलीमीटर है, तो थर्मल रेजिस्टर को 100 मिलीमीटर की गहराई पर ही लगाना चाहिए। ； 2) उच्च तापमान, उच्च दबाव एवं उच्च गति वाले तरल पदार्थों के तापमान को मापने हेतु (जैसे मुख्य भाप का तापमान), तरल पदार्थ पर संरक्षण आवरण के द्वारा लगने वाले प्रतिरोध को कम करने, एवं तरल पदार्थ के दबाव के कारण संरक्षण आवरण के टूटने को रोकने हेतु, संरक्षण ट्यूब को हल्के ढंग से डालने की विधि अपनाई जा सकती है; या फिर थर्मल रेजिस्टर का उपयोग किया जा सकता है। शॉर्ट-प्रकार के थर्मल रेजिस्टेंस सुरक्षा कवरों को मुख्य भाप पाइपलाइन में ऐसी गहराई पर ही लगाना चाहिए, जो कम से कम 75 मिमी हो। ； थर्मोसेट थर्मल रेजिस्टर की मानक डालने की गहराई 100 मिमी होती है। 3) यदि चिमनी के अंदर मौजूद धुएँ के तापमान को मापने की आवश्यकता है, तो चूँकि चिमनी का व्यास 4 मीटर है, इसलिए थर्मल रेजिस्टर को 1 मीटर की गहराई तक ही डालना पर्याप्त होगा। 4) जब मापन हेतु उपयोग किया जाने वाला उपकरण 1 मीटर से अधिक गहराई तक डाला जाता है, तो उसे यथासंभव ऊर्ध्वाधर रूप से ही लगाना चाहिए; या फिर उसके लिए सहायक संरचनाएँ एवं सुरक्षात्मक कवर भी लगाने आ थर्मोकपल थर्मामीटर का कार्य सिद्धांत: दो अलग-अलग प्रकार के चालकों (जिन्हें थर्मोकपल तार या थर्मोइलेक्ट्रोड कहा जाता है) के दोनों सिरों को एक परिपथ में जोड़ दिया जाता है। जब इन जुड़ने वाले बिंदुओं का तापमान अलग-अलग होता है, तो परिपथ में विद्युत विभव उत्पन्न होता है। इस घटना को “थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव” कहा जाता है, एवं यह विद्युत विभव ही “थर्मोइलेक्ट्रिक विभव” कहलाता है। थर्मोकपल, तापमान मापन हेतु इसी सिद्धांत का उपयोग करता है। इसमें, जो छोर सीधे तापमान मापन हेतु प्रयोग में आता है, उसे “कार्यिक छोर” (या “मापन छोर”) कहा जाता है; जबकि दूसरे छोर को “शीत छोर” (या “प्रतिस्थापन छोर”) कहा जाता है। ； ठंडा छोर, डिस्प्ले मीटर या संबंधित उपकरणों से जुड़ा होता है; डिस्प्ले मीटर, थर्मोकपल द्वारा उत्पन्न होने वाले थर्मोइलेक्ट्रिक वोल्टेज को दर्शाता है। स्थापना संबंधी आवश्यकताएँ: सबसे पहले, थर्मोकपल एवं थर्मोरेजिस्टर को यथासंभव ऊर्ध्वाधर स्थिति में ही स्थापित किया जाना चाहिए; ताकि उच्च तापमान के कारण सुरक्षा कवर में कोई विकृति न हो। लेकिन, जब प्रवाह दर अधिक हो, तो इन्हें मापने वाले पदार्थ के प्रवाह दिशा के अनुरूप ही स्थापित करना आवश्यक है; ताकि मापन उपकरण, प्रवाहित पदार्थ के संपर्क में रह सके एवं मापन की सटीकता बनी रह सके। इसके अलावा, थर्मोकपल एवं थर्मिस्टर को हर संभव स्थिति में सुरक्षात्मक परत वाली पाइपलाइनों में ही लगाना चाहिए, ताकि ऊष्मा का नुकसान न हो। दूसरे, जब थर्मोकपल एवं थर्मिस्टर सेंसरों को नकारात्मक दबाव वाली पाइपलाइनों में लगाया जाता है, तो मापन स्थल पर अच्छी सीलिंग होना आवश्यक है; ताकि बाहर की ठंडी हवा अंदर न जा सके, जिससे पढ़ने वाले मान कम हो न जाएँ। जब थर्मोकपल एवं थर्मिस्टर सेंसरों को बाहरी वातावरण में लगाया जाता है, तो उनके वायरिंग बॉक्सों के ढक्कन ऊपर की ओर होने चाहिए, जबकि वायरों के प्रवेश द्वार नीचे की ओर होने चाहिए। ऐसा करने से बारिश या धूल वायरिंग बॉक्सों में नहीं जा पाएगी, जिससे थर्मोकपल एवं थर्मिस्टर सेंसरों की सटीकता प्रभावित नहीं होगी। थर्मोकपल एवं थर्मिस्टर तापमान मापन उपकरणों के सभी कनेक्शनों की नियमित रूप से जाँच की जानी चाहिए। विशेष रूप से, थर्मोकपल उपकरणों में प्रयोग होने वाले कंपेन्सेशन वायरों की सामग्री कठोर होती है; इस कारण ऐसे वायर कनेक्शन पॉइंटों से आसानी से अलग हो सकते हैं, जिससे सर्किट में खराबी आ सकती है। इसलिए, कनेक्शनों को ठीक रखना आवश्यक है, तापमान मापन उपकरणों के कनेक्शनों को अत्यधिक छूने से बचना चाहिए, एवं नियमित रूप से जाँच करके ही सही तापमान प्राप्त किया जा सकता है। थर्मोकपल को इस तरह स्थापित किया जाना चाहिए कि वह मापने हेतु आवश्यक तापमान-नियंत्रण बिंदु के यथासंभव निकट हो। थर्मोकपल से ऊष्मा के बाहर जाने को रोकने, या सुरक्षा ट्यूब के कारण मापे जा रहे तापमान पर प्रभाव पड़ने से बचने हेतु, थर्मोकपल को मापे जा रहे तरल पदार्थ में कम से कम उसके व्यास के 10 गुना गहराई तक डुबोना आवश्यक है। जब किसी ठोस पदार्थ का तापमान मापा जाता है, तो थर्मोकपल को उस पदार्थ के संपर्क में होना आवश्यक है। थर्मल त्रुटियों को न्यूनतम स्तर तक लाने हेतु, संपर्क बिंदुओं के आसपास के तापमान अंतर को कम करना आवश्यक है। जब थर्मोकपल का उपयोग पाइपों में मौजूद गैस के तापमान को मापने हेतु किया जाता है, तो यदि पाइप की दीवारों का तापमान काफी अधिक या कम होता है, तो थर्मोकपल उस ऊष्मा को अवशोषित या उत्सर्जित कर देता है; जिससे मापे जाने वाले तापमान में महत्वपूर्ण परिवर्तन हो जाता है। इस स्थिति में, विकिरण-रोधी कवर का उपयोग करके उसका तापमान गैस के तापमान के बराबर किया जा सकता है; ऐसे में “कवर-आधारित थर्मोकपल” का उपयोग किया जाता है। तापमान मापन हेतु चुने गए बिंदुओं को प्रतिनिधित्वपूर्ण होना चाहिए। उदाहरण के लिए, जब पाइप में प्रवाहित तरल का तापमान मापा जाता है, तो थर्मोकपल का मापन बिंदु पाइप में तरल की गति सबसे अधिक होने वाली जगह पर होना चाहिए। आम तौर पर, थर्मोकपल के सुरक्षा कवर का अंतिम हिस्सा, प्रवाह गति की केंद्रीय रेखा से आगे होना चाहिए। 　 काँच की नली वाले तापमान मापन यंत्र का कार्य सिद्धांत: काँच के तापमान मापन यंत्र में तापीय विस्तार/संकोचन के सिद्धांत का उपयोग किया जाता है। जब तापमान में परिवर्तन होता है, तो काँच की गेंद में मौजूद तरल पदार्थ का आयतन बढ़ जाता या घट जाता है; इस कारण केशिका में मौजूद तरल पदार्थ का स्तर भी बदल जाता है। इससे स्केल पर तापमान में हुए परिवर्तन का पता चल जाता है। तापमान मापन यंत्र की स्केल की सूक्ष्मता, उस यंत्र की संवेदनशीलता पर निर्भर है; जितनी अधिक संवेदनशीलता होगी, उतनी ही अधिक स्केल की सूक्ष्मता होगी। तापमान मापन उपकरण की संवेदनशीलता बढ़ाने हेतु, तापमान मापन हेतु प्रयोग में आने वाले तरल पदार्थ की मात्रा को बढ़ाया जा सकता है, या केशिकाओं के व्यास को कम किया ज लेकिन, तापमान मापन हेतु उपयोग की जाने वाली तरल पदार्थ की मात्रा बढ़ाने से, उसे मापे जाने वाले पदार्थ के साथ तापीय संतुलन बनाना कठिन हो जाता है; इसके कारण अधिक त्रुटियाँ उत्पन्न होती हैं, एवं गेंदाकार आकृति में भी विकृति आ सकत ； जबकि, केशिकाओं के व्यास को कम करने से केशिकाओं को समान रूप से आकार देना मुश्किल हो जाता है; इसके कारण तरल पदार्थ का स्तर भी समान रूप से नहीं बढ़ पाता, जिससे मापन की सटीकता प्रभावित होती है। इसलिए, उचित संवेदनशीलता ही चुनी जानी चाहिए। इसके अलावा, थर्मामीटर की संवेदनशीलता, तापमान मापन हेतु प्रयोग में आने वाले तरल पदार्थ एवं काँच के तापीय विस्तार गुणांकों के बीच के अंतर से संबंधित होती है; एवं यह उस अंतर आम तौर पर, तापमान मापन हेतु ऐसे तरल पदार्थों का उपयोग किया जाता है, जिनका तापीय विस्तार गुणांक अधिक होता है; जबकि काँच का तापीय विस्तार गुणांक यथासंभव कम होना चाहिए। सामान्य रूप से तापमान मापन हेतु पारा एवं अल्कोहल का उपयोग किया जाता त्रुटियाँ उत्पन्न होने के मुख्य कारण:
(1) शून्य-बिंदु में हमेशा परिवर्तन होना।
(2) गोलाकार भाग में अस्थायी रूप से विकृति होना।
(3) दबाव में परिवर्तन होना।
(4) स्केल का असटीक होना।
(5) पठन-विधि में त्रुटि होना।
(6) ऊष्मा-संबंधी प्रभाव।
(7) अल्कोहल-आधारित तापमान-मापक उपकरणों में त्रुटियाँ उत्पन्न होने के विशेष कारण।
(8) अधिकतम तापमान-मापक उपकरणों में त्रुटियाँ उत्पन्न होने के विशेष कारण।

**तापमान-ट्रांसमीटर का कार्य-सिद्धांत:**
तापमान-धारा-ट्रांसमीटर, तापमान-सेंसर से प्राप्त संकेतों को धारा-संकेतों में परिवर्तित करता है; इन धारा-संकेतों को द्वितीयक उपकरणों से जोड़कर संबंधित तापमान को जाना जा सकता है। तापमान संचारकों में तापमान मापन हेतु थर्मोकपल एवं थर्मिस्टर जैसे उपकरणों का उपयोग किया जाता है। इन उपकरणों से प्राप्त संकेतों को संचारक मॉड्यूल तक भेजा जाता है। वहाँ वोल्टेज स्थिरीकरण, फिल्टरिंग, ऑपरेशनल एम्प्लीफिकेशन, गैर-रैखिक सुधार, V/I रूपांतरण, स्थिर धारा नियंत्रण एवं रिवर्स प्रोटेक्शन जैसी प्रक्रियाओं के बाद, ये संकेत 4–20 mA के धारा संकेतों में परिवर्तित हो जाते हैं; ऐसे संकेत तापमान से रैखिक संबंध रखते हैं। स्थापना हेतु आवश्यकताएँ: 1. स्थापना से पहले, यह जाँच लें कि सभी आवश्यक उपकरण उपलब्ध हैं या नहीं, तथा सभी कसने वाले भाग मजबूती से जुड़े हुए हैं या नहीं। एंटीना को भी अच 2. इंस्टॉल करते समय, सावधानी बरतें; इसे कभी भी मारें या गिराएं नहीं। एंटीना को ठीक से बंद करने के बाद ही यह सामान्य रूप से काम करेगा। 3. स्थापना के बाद, जब इसे बिजली से जोड़ा जाता है, तो गैर-तकनीशियनों को इसका सामने वाला ढक्कन खोलने की अनुमति नहीं है। यदि कोई तकनीशियन गलती से ऐसा कर देता है, तो उसे तुरंत इसे बंद कर देना चाहिए; बिजली बंद करने के बाद ही इसे पुनः चालू क त्रुटियाँ होने के मुख्य कारण: जब मापे जा रहे पदार्थ का तापमान बढ़ता या घटता है, तो ट्रांसमीटर से आने वाला संकेत नहीं बदलता। ऐसी स्थिति आमतौर पर ट्रांसमीटर के सीलिंग संबंधी समस्याओं के कारण होती है; संभवतः ट्रांसमीटर की सीलिंग ठीक से नहीं की गई हो, या वेल्डिंग के दौरान सेंसर में कोई छोटा सा छेद हो गया हो। ऐसी स्थिति में समस्या को दूर करने हेतु ट्रांसमीटर के आवरण को बदलना आवश्यक होता है। आउटपुट सिग्नल अस्थिर है; इसका कारण तापमान स्रोत ही है। वास्तव में, तापमान स्रोत ही एक अस्थिर तापमान है। यदि मीटर द्वारा दर्शाया गया सिग्नल भी अस्थिर है, तो इसका कारण मीटर की विक्षेप-प्रतिरोधक क्षमता कम होना है। ट्रांसमीटर के आउटपुट में बड़ी त्रुटियाँ होने के कई कारण हो सकते हैं। संभवतः, उपयोग किए गए थर्मल ट्रांसमीटर में प्रयोग होने वाले रेजिस्टर तारों में कोई खामी हो, जिसके कारण मापन में त्रुटि आ जाती है। या फिर, संभव है कि ट्रांसमीटर को कारखाने से निकालते समय ही ठीक से कैलिब्रेट न किया गया हो। तापमान स्विच का कार्य सिद्धांत: तापमान स्विच, द्विधातु पट्टी को तापमान मापन हेतु उपयोग में लाने वाला एक उपकरण है। जब उपकरण सामान्य रूप से कार्य कर रहा होता है, तो द्विधातु पट्टी स्वतंत्र अवस्था में रहती है, एवं संपर्क बिंदु बंद/खुली अवस्था में रहते हैं। जब तापमान निर्धारित सीमा तक पहुँच जाता है, तो द्विधातु पट्टी में ऊष्मा के कारण आंतरिक तनाव उत्पन्न होता है, जिससे यह तुरंत कार्य करती है एवं संपर्क बिंदुओं को खोल/बंद कर देती है; इस प्रकार विद्युत परिपथ को बंद/चालू किया जाता है, जिससे उपकरण को तापीय सुरक्षा प्राप्त होती है। जब तापमान पुनर्निर्धारण तापमान तक गिर जाता है, तो कॉन्टैक्ट स्वचालित रूप से बंद/खुल जाते हैं, जिससे उपकरण पुनः सामान्य रूप से काम करने लगता ह स्थापना संबंधी आवश्यकताएँ: 1. जब संपर्क-आधारित ताप-संवेदक प्रणाली का उपयोग किया जाता है, तो धातु का कवर नियंत्रित उपकरण की सतह से अच्छी तरह चिपका होना चाहिए। ताप-संवेदनशीलता को बनाए रखने हेतु, ताप-संवेदक सतह पर ऊष्मा-संचालक सिलिकॉन ऑयल या ऐसे ही अन्य ऊष्मा-संचालक पदार्थ लगाने आवश्यक हैं। 2. स्थापना के दौरान, ढक्कन के ऊपरी हिस्से पर दबाव न डालें, उसे ढीला न करें या उसका आकार बदलने न दें; ताकि इसके कार्यप्रदर्शन पर कोई प्रभाव न पड़े 3. तरल पदार्थ को थर्मोस्टेट के अंदर जाने नहीं देना चाहिए; इसके आवरण पर कोई दरार नहीं होनी चाहिए। साथ ही, बाहरी टर्मिनलों के आकार में भी कोई बदलाव नहीं किया जाना चाहिए। 4. ऐसे उत्पादों का उपयोग 5A से कम धारा वाले सर्किटों में किया जाना चाहिए; ऐसी स्थिति में 0.5–1 मिमी² क्षेत्रफल वाले तांबे के तारों का ही उपयोग करना चाहिए। ； 10A से कम धारा वाले सर्किटों में, 0.75-1.5 मिमी² क्षेत्रफल वाले तांबे के तारों का ही उपयोग करना चाहिए। 5. उत्पादों को ऐसे गोदाम में ही रखा जाना चाहिए, जहाँ सापेक्ष आर्द्रता 90% से कम हो, वातावरण का तापमान 40℃ से कम हो, वहाँ अच्छी वेंटिलेशन व्यवस्था हो, वातावरण स्वच्छ एवं शुष्क हो, एवं वहाँ कोई अपघटक गैसें न हों। ऑप्टिकल/रेडिएशन थर्मामीटर – कार्य सिद्धांत: रेडिएशन थर्मामीटर, किसी वस्तु द्वारा पूरे तरंगदैर्घ्य सीमा में उत्सर्जित विकिरण ऊर्जा एवं उस वस्तु के तापमान के बीच के संबंधों के आधार पर डिज़ाइन किया जाता है। इसमें रेडिएशन सेंसर को प्राथमिक उपकरण के रूप में, एवं इलेक्ट्रॉनिक पोटेंशियोमीटर को द्वितीयक उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता है। यह लेंस-आधारित तापमान मापन उपकरण है; इसका आवरण एल्यूमिनियम मिश्रधातु से बना होता है। इसके सामने ऑब्जेक्टिव लेंस होता है, एवं आवरण के अंदर थर्मोइलेक्ट्रिक पैक होता है। थर्मोइलेक्ट्रिक पैक के निकट ही एक एडजस्टमेंट प्लेट होती है; इस प्लेट का उद्देश्य थर्मोइलेक्ट्रिक पैक पर पड़ने वाली विकिरण ऊर्जा को नियंत्रित करना है, ताकि उत्पाद में एकसमान मापन मान प्राप्त हो सके। इसके निकालने योग्य पिछले आवरण पर आईपीस होता है; इसके द्वारा ही मापे जाने वाली वस्तु की छवि देखी जा सकती है। विकिरण-तापमान मापक, मापे जाने वाली वस्तु से निकलने वाली विकिरण ऊर्जा को लेंस के माध्यम से थर्मोसेंसिटिव घटक पर केंद्रित करता है। थर्मोसेंसिटिव घटक, इस विकिरण ऊर्जा को विद्युत संकेतों में परिवर्तित कर देता है। वस्तु के तापमान एवं ज्ञात थर्मोइलेक्ट्रिक पोटेंशियल के बीच के संबंध के आधार पर, द्वितीयक उपकरणों के माध्यम से थर्मोइलेक्ट्रिक पोटेंशियल मापा जाता है, जिससे तापमान का मान प्राप्त होता है। इस तापमान मान को, वस्तु के “पूर्ण विकिरण-ब्लैकबॉडी गुणांक” के आधार पर सुधारा जाना आवश्यक है; या फिर प्लैटिनम-रोडियम 10-प्लैटिनम थर्मोकपल को सीधे उच्च तापमान वाले लवण-बाथ ओवन में डालकर, डीसी पोटेंशियोमीटर के माध्यम से तापमान मापा जा सकता है। इसके बाद, इस मापे गए तापमान की तुलना उपकरण द्वारा दर्शाए गए तापमान से की जाती है, ताकि उच्च तापमान मापक उपकरणों की सटीकता का मूल्यांकन किया जा सके। स्थापना संबंधी आवश्यकताएँ: यह मापन उपकरण स्थायी रूप से ही स्थापित किया जाता है। तापमान संवेदक को 10–80°C के तापमान वाले वातावरण में ही उपयोग में लाया जा सकता है। यदि वातावरण का तापमान 80°C से अधिक हो, या वायु में जलवाष्प/धुआँ हो, तो जल-शीतलन एवं वेंटिलेशन जैसे सहायक उपकरणों की मदद से वातावरण का तापमान कम किया जा सकता है; इससे मापन में होने वाली त्रुटियाँ कम हो जाती हैं। थर्मिस्टर सहायक उपकरण, हल्के एवं भारी दो प्रकार के होते हैं। हेवी वर्जन का उपयोग ऐसे कठिन परिस्थितियों में किया जाता है, जहाँ मापन हेतु उपयोग में आने वाले उपकरणों को, भट्टी में मौजूद आग या उच्च तापमान वाली गैसों से होने वाले नुकसान से बचाने हेतु फ्लेम-प्रोटेक्शन उपकरण लगाए जाते हैं। ऐसे उपकरण खतरे की स्थिति में स्वचालित रूप से कार्य करते हैं, जिससे उपकरणों की रक्षा होती है एवं चेतावनी संकेत भी दिए जाते हैं। गैर-संपर्कीय इन्फ्रारेड तापमान मापक का कार्य सिद्धांत: गैर-संपर्कीय इन्फ्रारेड तापमान मापक (जिसे संक्षेप में “तापमान मापक” कहा जाता है), लक्ष्य सतह से उत्सर्जित होने वाली इन्फ्रारेड ऊर्जा को मापकर सतह का तापमान निर्धारित कर सकता है। गैर-संपर्कीय इन्फ्रारेड तापमान मापक उपकरणों में अत्यंत कम ऊर्जा खपत वाला स्मार्ट डिज़ाइन होता है। अत्यंत कम ऊर्जा-खपत वाला डिज़ाइन, उत्पाद को लंबे समय तक कार्य करने में सहायता करता है; इससे उपयोगकर्ताओं को बार-बार बैटरी बदलने एवं कार्य करते समय बैटरी खत्म होने संबंधी समस्याओं से छुटकारा मिलता है। स्मार्ट डिज़ाइन, उपयोगकर्ताओं को परीक्षण करने में सहायता करता है, एवं परीक्षण किए जा रहे उत्पाद के वास्तविक मानों को जल्दी से प्राप्त करने में भी मदद करता है। साथ ही, यह उपकरण बैटरी या USB कनेक्शन के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करने का विकल्प भी देता है।