रासायनिक कारखानों में उपयोग होने वाले छह प्रमुख तापमान मापन उपकरणों की देखभाल कैस

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रासायनिक कारखानों में उपयोग होने वाले छह प्रमुख तापमान मापन उपकरणों की देखभाल कैस तापमान मापन हेतु उपयोग में आने वाले उपकरण, उपयोग की जाने वाली सामग्री एवं मापन की सीमा के आधार पर अलग-अलग होते हैं। इनमें केरोसिन थर्मामीटर, अल्कोहल थर्मामीटर, पारा थर्मामीटर, गैस थर्मामीटर, रेजिस्टेंस थर्मामीटर, तापमान अंतर मापन हेतु उपकरण, विकिरण आधारित थर्मामीटर, प्रकाश आधारित थर्मामीटर आदि शामिल हैं। यदि सेंट्रीफ्यूगल पंप को रासायनिक कारखाने का “हृदय” कहा जाए, तो तापमान मापन उपकरण रासायनिक कारखाने के सुचारू संचालन का प्रतीक है। छोटा 7 ने रासायनिक कारखानों में तापमान मापन हेतु उपयोग में आने वाले छह प्रकार के उपकरणों, एवं उनकी रखरखाव संब /uploads/allimg/160728/1-160HQ0322D20.jpg उपयोग की जाने वाली तापमान मापन सामग्री एवं तापमान मापन की सीमा के आधार पर, केरोसिन थर्मामीटर, अल्कोहल थर्मामीटर, पारा थर्मामीटर, गैस थर्मामीटर, रेजिस्टेंस थर्मामीटर, तापमान अंतर थर्मामीटर, विकिरण थर्मामीटर, प्रकाश-आधारित थर्मामीटर आदि होते हैं। तापमान मापन हेतु उपयोग में आने वाले उपकरणों को उनके मापन सिद्धांत के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है – संपर्क आधारित मापन विधि एवं गैर-संपर्क संपर्क मापन विधि में, तापमान मापन हेतु संवेदनशील घटक, सीधे मापन की जाने वाली माध्यम से संपर्क में आता है। परीक्षण किए जा रहे माध्यम एवं तापमान मापन हेतु प्रयोग में आने वाले संवेदनशील घटकों के बीच पर्याप्त ऊष्मा-आदान-प्रदान हो, ताकि दोनों का तापमान समान रहे, और इस तरह मापन संभव हो सके। गैर-संपर्कीय मापन विधि, पदार्थों के तापीय विकिरण सिद्धांत का उपयोग करके तापमान मापन हेतु प्रयोग में आती है; इसमें तापमान मापन हेतु प्रयोग में आने वाले उपकरणों का मापन किए विकिरण एवं संवहन के माध्यम से ऊष्मा-आदान-प्रदान होता है, जिससे मापन का उद्देश्य पूरा होता है। विभिन्न प्रकार के थर्मामीटरों के सिद्धांत एवं विशेषताएँ: /uploads/allimg/160728/1-160HQ03315433.jpg
औद्योगिक क्षेत्र में उपयोग होने वाले तापमान मापन उपकरण: /uploads/allimg/160728/1-160HQ03350562.jpg
1. काँच की नली वाले तरल-आधारित थर्मामीटर: /uploads/allimg/160728/1-160HQ034162P.jpg /uploads/allimg/160728/1-160HQ0343L05.jpg
यह थर्मामीटर, तरल पदार्थ से भरे काँच के कंटेनर, केशिकाओं एवं मापन स्केल जैसे तीन घटकों से मिलकर बना होता है। नुकसान: यह स्वचालित रूप से डेटा दर्ज नहीं कर सकता, दूर से डेटा भेजने में समस्या होती है; यह आसानी से टूट सकता है, ए सबसे अधिक उपयोग में आने वाला है पारे वाला थर्मामीटर। ； मुख्य त्रुटि का कारण: शून्य-बिंदु में हमेशा परिवर्तन होता रहता है। ； गेंद का आकार अस्थायी रूप से बदल जाता है ； दबाव में परिवर्तन ； मापन सही नहीं है ； पढ़ने की विधि सही नहीं है। ； थर्मल इनर्शिया प्रभाव ； अल्कोहल थर्मामीटर में त्रुटियाँ होने के विशेष कारण। ； अधिकतम तापमान मापने वाले उपकरणों में त्रुटियाँ होने के विशेष कारण। 2. डुअल-मेटल थर्मामीटर /uploads/allimg/160728/1-160HQ0353b18.jpg
इसका संवेदक घटक, दो ऐसी धातु-पट्टियों से बना होता है, जिनका तनाव-गुणांक अलग-अलग होता है; इन पट्टियों को आपस में जोड़कर ही यह संवेदक घटक बनाया जाता है। इसका एक सिरा स्थिर रहता है, जबकि दूसरा सिरा (जिसे “स्वतंत्र सिरा” कहा जाता है), एक चलन-तंत्र के माध्यम से सूचक-ऊंट से जुड़ा रहता है। जब तापमान बदलता है, तो दोनों धातुओं के रैखिक प्रसरण गुणांक अलग-अलग होते हैं। इस कारण मुक्त छोर वहाँ की ओर मुड़ जाता है, जहाँ रैखिक प्रसरण गुणांक कम होता है। तापमान जितना अधिक होगा, रैखिक प्रसरण की मात्रा में अंतर उतना ही अधिक होगा, एवं मुड़ने का कोण भी उतना ही अधिक होगा। आम प्रकार: अक्षीय डुअल-मेटल थर्मामीटर – इसमें सूचक पट्टी, संरक्षण ट्यूब के लंबवत जुड़ी होती है। रेडियल टाइप डुअल-मेटल थर्मामीटर: इसमें सूचक पट्टी, संरक्षण नली के समानांतर ही जुड़ी होती है। 135° दिशा-आधारित डुअल-मेटल थर्मामीटर: सूचक पट्टी, संरक्षण ट्यूब से 135° कोण पर जुड़ी होती है। वन-वेरिएबल डुअल-मेटल थर्मामीटर: इसमें सूचक पट्टी एवं सुरक्षा ट्यूब के बीच का कोण किसी भी तरह से समायोजित किया जा सकता है। दोष निवारण एवं रखरखाव: उपयोग एवं रखरखाव के दौरान, सुरक्षा ट्यूब को किसी भी प्रकार की चोट से बचाने का प्रयास करें; इसे मुड़ने या विकृत होने न दें। यदि रैखिक त्रुटियाँ हों, तो थर्मामीटर के पीछे स्थित नॉब को समायोजित करके तापमान संबंधी त्रुटियों को दूर किया जा सकता है। समायोजन के बाद, थर्मामीटर की जाँच की जाती है; केवल तभी ही इसका उपयोग किया जा सकता है। 3. दबाव-आधारित थर्मामीटर /uploads/allimg/160728/1-160HQ0363X53.jpg – यह थर्मामीटर, थर्मोस्फीयर, केशिकाओं एवं स्प्रिंग ट्यूबों से मिलकर बना होता है। इसमें बंद कंटेनर में मौजूद तरल, गैस या भाप के गर्म होने पर उत्पन्न होने वाले दबाव में परिवर्तन के आधार पर तापमान मापा जाता है। दबाव में होने वाले परिवर्तन के आधार पर ही तापमान का अनुमान लगाया जाता है। जब वार्म बैग गर्म हो जाता है, तो कार्यरत पदार्थ फैल जाता है, जिससे दबाव बढ़ जाता है। यह दबाव केशिकाओं के माध्यम से स्प्रिंग ट्यूब तक पहुँचता है, जिससे स्प्रिंग ट्यूब आकार बदल लेती है। इसके परिणामस्वरूप स्प्रिंग ट्यूब का स्वतंत्र छोर भी गति करने लगता है, एवं यह गति ट्रांसमिशन सिस्टम के खराबी का रखरखाव: जब थर्मोस्फियर गर्म हो जाता है, तो उसमें मौजूद पदार्थ फैल जाता है, जिससे दबाव बढ़ जाता है। यह दबाव केशिकाओं के माध्यम से स्प्रिंग ट्यूब तक पहुँचता है; इससे स्प्रिंग ट्यूब विकृत हो जाती है, एवं उसका स्वतंत्र सिरा भी विस्थापित हो जाता है। इस विस्थापन के कारण ड्राइव सिस्टम द्वारा सूचक तंतु गत 4. थर्मोरेजिस्टेंस थर्मोमीटर / uploads/allimg/160728/1-160HQ03I0523.jpg
थर्मोरेजिस्टेंस की संरचना: थर्मोरेजिस्टेंस, सामग्री के प्रतिरोध एवं तापमान के बीच के संबंध के आधार पर मापन करता है। इसका आउटपुट सिग्नल अधिक होता है; सटीकता भी अच्छी होती है, एवं स्थिरता भी अच्छी होती है। लेकिन इसकी संरचना आमतौर पर बड़ी होती है; इसकी गतिशील प्रतिक्रिया भी कमजोर होती है। इसलिए, ऐसे क्षेत्रों में इसका उपयोग उचित नहीं है, जहाँ जगह सीमित हो या तापमान में तेज परिवर्तन होते हों। धातु आधारित थर्मोरेजिस्टेंस थर्मामीटर, प्रतिरोधक तत्व, इंसुलेटिंग कवर एवं वायरिंग बॉक्स आदि से मिलकर बनता है। सबसे अधिक उपयोग में आने वाली थर्मोरेजिस्टेंस सामग्रियाँ प्लैटिनम एवं तांबा हैं। /uploads/allimg/160728/1-160HQ03P1Y2.jpg प्रतिरोधक तारों को माइका, क्वार्ट्ज, सिरेमिक, प्लास्टिक आदि जैसे इन्सुलेटिंग सामग्रियों पर लपेटा जाता है; इन्हें ठीक से फिक्स करने के बाद उनके ऊपर सुरक्षात्मक कवर लगाया जाता है। /uploads/allimg/160728/1-160HQ04245296.jpg कवर्ड थर्मल रेजिस्टर की संरचना – खराबी एवं रखरखाव: आम खराबियों में औद्योगिक थर्मल रेजिस्टरों में सर्किट टूटना एवं शॉर्ट सर्किट होना शामिल है। शॉर्ट सर्किट होने का कारण, थर्मल रेजिस्टेंस वायर का पतला होना है। सर्किट ब्रेक होना एवं शॉर्ट सर्किट होना, दोनों का पता लेना आसान है। इसके लिए मल्टीमीटर के “×1Ω” मोड का उपयोग किया जा सकता है। यदि मापे गए प्रतिरोध मान, R0 से कम है, तो संभवतः वहाँ शॉर्ट सर्किट है। ； यदि मल्टीमीटर का पाठ्यांक “अनंत” दर्शाता है, तो इसका अर्थ है कि रेजिस्टर में विद्युत संचालन बंद हो गया है। प्रतिरोधक तत्व में शॉर्ट सर्किट की समस्या को हल करना आमतौर पर आसान होता है; बशर्ते कि इससे प्रतिरोधक तार की लंबाई एवं मोटाई पर कोई प्रभाव न पड़े। ऐसी स्थिति में शॉर्ट सर्किट वाली जगह को सुखाकर उस पर अच्छी तरह इंसुलेशन लगाना ही पर्याप्त है। रेजिस्टर की खराबी की मरम्मत हेतु रेजिस्टर तार की लंबाई में परिवर्तन करना आवश्यक होता है, जिससे रेजिस्टेंस मान प्रभावित हो जाता है। इसलिए नए रेजिस्टर का उपयोग करना ही बेहतर है। यदि वेल्डिंग के द्वारा मरम्मत की जाती है, तो वेल्डिंग के बाद उसकी जाँच करके ही उसका उपयोग किया जा सकता है। थर्मोरेजिस्टेंस तापमापी प्रणालियों में संचालन के दौरान आमतौर पर कौन-कौन सी समस्याएँ उत्पन्न होती हैं, एवं उनका समाधान कैसे किया जाता है?
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5. थर्मोकपल तापमापी / uploads/allimg/160728/1-160HQ0440T10.jpg
थर्मोकपल, ऐसा सेंसर है जो तापमान को वोल्टेज में रूपांतरित करता है। थर्मोकपल का सिद्धांत यह है कि दो अलग-अलग धातुओं को आपस में जोड़ा जाता है; जब संदर्भ बिंदु एवं मापन बिंदु पर तापमान में अंतर होता है, तो थर्मोइलेक्ट्रिक वोल्टेज उत्पन्न होता है। इस वोल्टेज एवं तापमान के बीच के संबंध के आधार पर ही तापमान को मापा जाता है। थर्मोकपल थर्मामीटर: फिल्म-आधारित थर्मोकपल, हीट-शील्डेड थर्मोकपल, उच्च तापमान एवं घर्षण-प्रतिरोधी थर्मोकपल, त्वरित प्रतिक्रिया वाले मिनिएचर थर्मोकपल।
/ uploads/allimg/160728/1-160HQ0450ED.jpg / uploads/allimg/160728/1-160HQ045534Y.jpg / uploads/allimg/160728/1-160HQ0461c34.jpg
आवरणयुक्त थर्मोकपल: छोटे आकार की वस्तुओं के तापमान को मापने हेतु उपयोगी; इनकी संरचना पतली एवं लचीली होती है। ； //uploads/allimg/160728/1-160HQ04U55X.jpg यह पतली फिल्म वाला थर्मोकपल, रॉकेटों एवं विमानों के नोजलों पर तापमान मापन हेतु उपयोग में आता है। इसकी संरचना बहुत ही पतली है; यह -200 से 300 डिग्री सेल्सियस की तापमान सीमा में कार्य कर सकता है।
दोष निवारण: /uploads/allimg/160728/1-160HQ052024A.jpg /uploads/allimg/160728/1-160HQ05R2F2.jpg /uploads/allimg/160728/1-160HQ1000XD.jpg
6. विकिरणात्मक थर्मामीटर: /uploads/allimg/160728/1-160HQ10211J7.jpg यह थर्मामीटर, ऊष्मा विकिरण एवं तापमान के बीच के संबंध पर आधारित है; इसका मात्रात्मक वर्णन “काले पिंड के विकिरण नियम” द्वारा किया जाता है। इसे पूर्ण-विकिरण थर्मामीटर, चमक-आधारित थर्मामीटर एवं रंग-आधारित थर्मामीटर में विभाजित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल थर्मामीटर में प्रयोग होने वाला ऑप्टिकल हाइपरथर्मोमीटर: /uploads/allimg/160728/1-160HQ10249592.jpg
इस ऑप्टिकल हाइपरथर्मोमीटर के सिद्धांत में, मापने योग्य वस्तु से निकलने वाले एकल-रंगीय विकिरण की तीव्रता की तुलना, नियंत्रित धारा द्वारा प्रकाशित होने वाले तापमान-लैंप की चमक से की जाती है। मिलीवोल्टमीटर का उपयोग, विभिन्न चमक स्तरों पर लैंप के दोनों सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप को मापने हेतु किया जाता है; इस वोल्टेज ड्रॉप को तापमान-मापन हेतु उपयोग में आता है। चमक के मापदंड के रूप में टंगस्टन तार वाले बल्बों में, तार की चमक, ऊष्मा उत्पन्न करने हेतु आवश्यक धारा एवं तापमान के बीच का संबंध ज्ञात है; इसलिए धारा के माध्यम से चमक को मापकर तापमान भी ज्ञात किया जा सकता है। /uploads/allimg/160728/1-160HQ10323143.jpg ऑप्टिकल फाइबर थर्मोमीटर – ऑप्टिकल फाइबर, यानी प्रकाश-चालित तंतु: इसके द्वारा बड़ी मात्रा में जानकारी तेज गति एवं उच्च विश्वसनीयता के साथ प्रसारित की जा सकती है। इसके कई लाभ हैं – चुंबकीय/विद्युतीय हस्तक्षेप से प्रभावित न होना, अच्छी विद्युत-अवरोधक क्षमता, सुरक्षित एवं विस्फोट-प्रतिरोधी होना, कम नुकसान, व्यापक आवृत्ति-श्रेणी, अधिक क्षमता, पतला व्यास, हल्का वजन, लचीलापन एवं जंग-प्रतिरोधकता। इसका उपयोग सिग्नल-पहचान के क्षेत्र में किया जाता है। वर्तमान में सबसे अधिक उपयोग में आने वाला ऑप्टिकल फाइबर ‘काँच का ऑप्टिकल फाइबर’ है; इसे बाल से भी पतले क्वार्ट्ज-काँच के तंतुओं से बनाया जाता है। यह, प्रकाश को संचारित करने वाले कोर एवं उसके चारों ओर की आवरण परत से मिलकर बना होता है; आवरण परत के बाहर आमतौर पर प्लास्टिक या रबर जैसी सुरक्षात्मक परत होती है।
लिक्विड क्रिस्टल फाइबर थर्मामीटर में, फाइबर के अंतिम छोर पर लिक्विड क्रिस्टल चिप लगी होती है। तीन प्रकार के लिक्विड क्रिस्टलों को उचित अनुपात में मिलाया जाता है; 10 से 45 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर इनका रंग हरे से लाल तक बदलता रहता है।
ऐसे सेंसर, प्रकाश के परावर्तन गुणांक में होने वाले परिवर्तनों के आधार पर तापमान मापते हैं। /uploads/allimg/160728/1-160HQ10440526.jpg यह फ्लोरोसेंट ऑप्टिकल थर्मामीटर, प्रकाश-प्रेरित चमकने के सिद्धांत पर कार्य करता है। इसमें फ्लोरोसेंट पदार्थ को क्रिस्टलीय रूप में तैयार किया गया है; इन क्रिस्टलों को सेंसर के अंतिम छोर पर रखा गया है, ताकि वे तापमान मापने में सहायक हो सकें। अनुप्रयोग की विशेषताएँ: लगभग सभी तापमान मापन परिस्थितियों में उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, विभिन्न औद्योगिक भट्टियों में तापमान मापन, थर्मल ट्रीटमेंट प्रक्रियाओं में तापमान मापन, इंडक्शन हीटिंग प्रक्रियाओं में तापमान मापन; खासकर इस्पात उद्योग में उच्च गति से तार एवं बिना जोड़ वाली पाइपों के निर्माण हेतु आवश्यक तापमान मापन, तथा अन्य रंगीन धातुओं के निर्माण हेतु आवश्यक तापमान मापन – ऐसी सभी प्रक्रियाओं में मापे जाने वाले वस्तु/प्रणाली के तापमान क्षेत्र में कोई हस्तक्षेप नहीं होता। इस पर परीक्षण किए जा रहे वस्तु/पदार्थ के कारण कोई क्षय या विषाक्तता नही ； परीक्षण किए जा रहे वस्तु/ऑब्जेक्ट के समान तापमान होना आवश्यक नहीं है; मापन की ऊपरी सीमा पर को ； परीक्षण किए जा रहे वस्तु/उपकरण के साथ ऊष्मा-संतुलन बनाने की कोई आवश्यकता नहीं है; इसकी ग ； लेकिन मापन की सटीकता, पर्यावरण एवं वस्तु के गुणों से काफी हद तक प्रभावित होती है। यह लेख pidcad की आधिकारिक वेबसाइट www.pidcad.com से लिया गया है। ； और भी रोचक सामग्री के लिए, कृपया pidcad की आधिकारिक वेबसाइट पर जाएं।