تھرمامیٹر کا اصول اور درجہ بندی کیا ہے؟
1. انفراریڈ اصول: جب تک کسی بھی چیز کا درجہ حرارت صفر (-273 ڈگری) سے زیادہ ہو، وہاں سے تھرمل ریڈی ایشن باہر کی طرف خارج ہوتی رہے گی۔ آبجیکٹ کا درجہ حرارت مختلف ہے، تابکاری کی توانائی بھی مختلف ہے، اور تابکاری کی لہر کی طول موج بھی مختلف ہے، لیکن مجموعی طور پر انفراریڈ شعاعوں سمیت، 1،000 ڈگری سیلسیس سے نیچے کی شے میں سب سے مضبوط برقی مقناطیسی لہر ہوتی ہے۔ اس کی گرمی کی تابکاری سے متاثر۔ لہذا، آبجیکٹ کی انفراریڈ شعاعوں کی پیمائش خود اس کی سطح کے درجہ حرارت کا درست تعین کر سکتی ہے۔ یہ اورکت پیمائش ہے۔ تھرمامیٹر درجہ حرارت کی پیمائش کی بنیاد کے مقصد کی بنیاد اور بنیادی اصول۔
بلیک باڈی ایک آئیڈیلائزڈ ریڈی ایٹر ہے، جو تمام طول موج کی تابکاری توانائی کو جذب کرتا ہے، اس میں توانائی کی کوئی عکاسی اور ترسیل نہیں ہوتی ہے، اور اس کی سطح پر 1 کا اخراج ہوتا ہے۔ تاہم، فطرت میں عملی اشیاء تقریباً سیاہ جسم نہیں ہیں۔ اورکت شعاعوں کی تقسیم کے قانون کو واضح کرنے اور حاصل کرنے کے لیے، نظریاتی تحقیق میں ایک مناسب ماڈل کا انتخاب کرنا چاہیے۔ یہ پلانک کی طرف سے تجویز کردہ باڈی کیوٹی ریڈی ایشن کا کوانٹائزڈ آسکیلیٹر ہے یہ تمام انفراریڈ ریڈی ایشن تھیوریز کا نقطہ آغاز ہے، اس لیے اسے بلیک باڈی ریڈی ایشن کا قانون کہا جاتا ہے۔
تمام اصلی اشیاء کی تابکاری کی مقدار کا انحصار نہ صرف تابکاری کی طول موج اور آبجیکٹ کے درجہ حرارت پر ہوتا ہے بلکہ مادی قسم، تیاری کا طریقہ، تھرمل ہسٹری، سطح کی حالت اور آبجیکٹ کی ماحولیاتی حالات پر بھی منحصر ہوتا ہے۔ لہٰذا، بلیک باڈی ریڈی ایشن کے قانون کو تمام حقیقی اشیاء پر لاگو کرنے کے لیے ضروری ہے کہ مادّے کی خصوصیات اور سطحی حالت، یعنی اخراج سے متعلق ایک متناسب گتانک متعارف کرایا جائے۔ یہ گتانک اصلی چیز کی حرارتی شعاعوں اور بلیک باڈی ریڈی ایشن کے درمیان قربت کی سطح کو ظاہر کرتا ہے، اور اس کی قیمت 0 اور 1 کے درمیان ہے۔ تابکاری کے قانون کے مطابق، جب تک مواد کی خارج ہونے والی شعاع معلوم ہو کسی بھی شے کی انفراریڈ تابکاری کی خصوصیات معلوم کی جا سکتی ہیں۔ سوت کے اخراج کو متاثر کرنے والے اہم عوامل یہ ہیں: مواد کی قسم، سطح کی کھردری، جسمانی اور کیمیائی ساخت اور مواد کی موٹائی۔
2. انفراریڈ تھرمامیٹر کا کام کرنے کا اصول اور ساخت: فطرت میں، مطلق صفر سے زیادہ درجہ حرارت والی تمام اشیاء ارد گرد کی جگہ پر مسلسل انفراریڈ تابکاری توانائی خارج کر رہی ہیں۔ کسی چیز کی انفراریڈ ریڈی ایشن انرجی کا سائز اور طول موج کے مطابق اس کی تقسیم کا اس کی سطح کے درجہ حرارت سے بہت گہرا تعلق ہے۔ لہٰذا، آبجیکٹ کے ذریعے خارج ہونے والی انفراریڈ توانائی کی پیمائش کرکے، اس کی سطح کے درجہ حرارت کا درست تعین کیا جا سکتا ہے، جو کہ انفراریڈ شعاعوں کے درجہ حرارت کی پیمائش کی معروضی بنیاد ہے۔
انفراریڈ تھرمامیٹر کا درجہ حرارت کی پیمائش کا اصول یہ ہے کہ کسی چیز (جیسے پگھلا ہوا سٹیل) سے خارج ہونے والی انفراریڈ شعاعوں کی چمکیلی توانائی کو برقی سگنل میں تبدیل کیا جائے۔ انفراریڈ ریڈینٹ انرجی کا سائز خود شے کے درجہ حرارت (جیسے پگھلا ہوا سٹیل) کے مساوی ہے۔ ، آبجیکٹ کا درجہ حرارت (جیسے پگھلا ہوا سٹیل) کا تعین کیا جا سکتا ہے۔ انفراریڈ تھرمامیٹر آپٹیکل سسٹم، فوٹو الیکٹرک ڈیٹیکٹر، سگنل ایمپلیفائر، سگنل پروسیسنگ، ڈسپلے آؤٹ پٹ اور دیگر حصوں پر مشتمل ہے۔ آپٹیکل سسٹم اپنے فیلڈ آف ویو میں ٹارگٹ انفراریڈ ریڈی ایشن انرجی کو اکٹھا کرتا ہے، اور فیلڈ آف ویو کے سائز کا تعین تھرمامیٹر کے آپٹیکل پرزوں اور اس کی پوزیشن سے کیا جاتا ہے۔ انفراریڈ توانائی فوٹو ڈیٹیکٹر پر مرکوز ہوتی ہے اور اسی برقی سگنل میں تبدیل ہوتی ہے۔ سگنل ایمپلیفائر اور سگنل پروسیسنگ سرکٹ سے گزرتا ہے، اور آلے کے اندرونی علاج کے الگورتھم اور آبجیکٹ کے اخراج کے مطابق درست ہونے کے بعد ماپا آبجیکٹ کے درجہ حرارت کی قدر میں تبدیل ہو جاتا ہے۔
ہدف کے درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کے لیے انفراریڈ ریڈی ایشن تھرمامیٹر کا استعمال کرتے وقت، سب سے پہلے اس کی بینڈ رینج کے اندر ہدف کی انفراریڈ ریڈی ایشن کی پیمائش کرنا ضروری ہے، اور پھر تھرمامیٹر کے ذریعے ناپے جانے والے ہدف کے درجہ حرارت کا حساب لگایا جاتا ہے۔ انفراریڈ تھرمامیٹر کو اصول کے مطابق سنگل کلر تھرمامیٹر اور دو کلر تھرمامیٹر (تابکاری رنگین تھرمامیٹر) میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ واحد رنگ کا تھرمامیٹر بینڈ میں تابکاری کے متناسب ہے۔ دو رنگوں کا تھرمامیٹر دو بینڈوں میں تابکاری کے متناسب ہے۔ تابکاری کی مقدار کا تناسب متناسب ہے۔
3. انفراریڈ تھرمامیٹر کی ترقی اور درجہ بندی: اورکت درجہ حرارت کی پیمائش کرنے والی ٹیکنالوجی کو تھرمل تبدیلیوں کے ساتھ سطح کو اسکین کرنے اور اس کی پیمائش کرنے، اس کے درجہ حرارت کی تقسیم کی تصویر کا تعین کرنے، اور درجہ حرارت کے چھپے ہوئے فرقوں کا فوری پتہ لگانے کے لیے تیار کیا گیا ہے۔ یہ اورکت تھرمل امیجر ہے۔ انفراریڈ تھرمل امیجنگ کیمرے فوج میں استعمال ہونے لگے۔ امریکی ٹی آئی کمپنی نے دنیا کا پہلا انفراریڈ اسکیننگ کا پتہ لگانے کا نظام تیار کیا۔ اس کے بعد سے، انفراریڈ تھرمل امیجنگ ٹیکنالوجی کا پتہ لگانے کے ہدف کے طور پر مغربی ممالک میں ہوائی جہازوں، ٹینکوں، جنگی جہازوں اور دیگر ہتھیاروں میں مسلسل استعمال کیا جا رہا ہے۔ ہاٹ ایمنگ سسٹم نے ہدف کو تلاش کرنے اور اسے نشانہ بنانے کی صلاحیت کو بہت بہتر کیا ہے۔ انفراریڈ تھرمامیٹر کی درجہ بندی اس طرح کی گئی ہے: (1) انفراریڈ سپاٹ تھرمامیٹر: پورٹیبل اور فکسڈ سمیت؛ (2) اورکت سکینر؛ (3) اورکت تھرمل امیجنگ کیمرے۔
