انفراریڈ تھرمامیٹر کا کام کرنے کا اصول اور خرابی کا تجزیہ
اورکت تھرمامیٹر سسٹم کی ساخت
انفراریڈ درجہ حرارت کی پیمائش ایک نقطہ بہ نقطہ تجزیہ کا طریقہ اپناتی ہے، یعنی آبجیکٹ کے مقامی علاقے کی تھرمل تابکاری ایک ہی ڈٹیکٹر پر مرکوز ہوتی ہے، اور تابکاری کی طاقت کو معلوم چیز کے اخراج کے ذریعے درجہ حرارت میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ . مختلف دریافت شدہ اشیاء، پیمائش کی حدود اور استعمال کے مواقع کی وجہ سے، انفراریڈ تھرمامیٹر کی ظاہری شکل اور اندرونی ڈھانچہ مختلف ہے، لیکن بنیادی ڈھانچہ عام طور پر ایک جیسا ہوتا ہے، جس میں بنیادی طور پر آپٹیکل سسٹم، فوٹو ڈیٹیکٹر، سگنل ایمپلیفائر اور سگنل پروسیسنگ، ڈسپلے آؤٹ پٹ دی انفراریڈ شامل ہیں۔ اس کے بنیادی ڈھانچے کے ریڈی ایٹر سے خارج ہونے والی تابکاری آپٹیکل سسٹم میں داخل ہوتی ہے، اور انفراریڈ ریڈی ایشن کو ماڈیولٹر کے ذریعے متبادل تابکاری میں ماڈیول کیا جاتا ہے، جسے ڈیٹیکٹر کے ذریعے متعلقہ برقی سگنل میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ سگنل ایمپلیفائر اور سگنل پروسیسنگ سرکٹ سے گزرتا ہے، اور آلے میں الگورتھم اور ہدف کے اخراج کے مطابق درست ہونے کے بعد ماپا ہدف کے درجہ حرارت کی قدر میں تبدیل ہو جاتا ہے۔
اورکت درجہ حرارت کی پیمائش کی خرابی کا تجزیہ
چونکہ اورکت درجہ حرارت کی پیمائش غیر رابطہ ہے، اس میں مختلف غلطیاں ہوں گی، اور بہت سے عوامل ہیں جو غلطیوں کو متاثر کرتے ہیں۔ آلہ خود کے عوامل کے علاوہ، یہ بنیادی طور پر مندرجہ ذیل پہلوؤں میں ظاہر ہوتا ہے.
1. تابکاری کی شرح
ایمیسیویٹی کسی چیز کی تابکاری کی صلاحیت کی ایک جسمانی مقدار ہے جو کسی سیاہ جسم کے مقابلے میں ہے۔ اس کا تعلق نہ صرف شے کی مادی شکل، سطح کی کھردری، ناہمواری وغیرہ سے ہے بلکہ ٹیسٹ کی سمت سے بھی متعلق ہے۔ اگر چیز ہموار سطح ہے تو اس کی سمت زیادہ حساس ہے۔ مختلف مادوں کی اخراج مختلف ہوتی ہے، اور کسی شے سے انفراریڈ تھرمامیٹر کے ذریعے حاصل ہونے والی تابکاری توانائی کی مقدار اس کے اخراج کے متناسب ہوتی ہے۔
(1) اخراج کی ترتیب
کرچوف کے تھیوریم [2] کے مطابق: آبجیکٹ کی سطح کی نصف کرہ دار یک رنگی اخراج (ε) اس کی نصف کرہ کی یک رنگی جذبیت ( ) کے برابر ہے، ε=۔ حرارتی توازن کے حالات میں، کسی چیز کی تابکاری کی طاقت اس کی جذب شدہ طاقت کے برابر ہوتی ہے، یعنی جذب کی شرح ( )، عکاسی (ρ)، اور ترسیل ( ) کا مجموعہ 1 ہے، یعنی جمع ρ جمع {{ 3}}، اور شکل 3 مذکورہ قانون کی وضاحت کرتا ہے۔ مبہم (یا ایک خاص موٹائی کے ساتھ) آبجیکٹ ٹرانسمیٹینس کے لیے دکھائی دیتا ہے =0، صرف تابکاری اور انعکاس ( جمع ρ=1)، جب آبجیکٹ کا اخراج زیادہ ہوتا ہے، عکاسی چھوٹی ہوتی ہے، پس منظر کا اثر اور عکاسی قدر جتنی چھوٹی ہوگی، ٹیسٹ کی درستگی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اس کے برعکس، پس منظر کا درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوگا یا عکاسی جتنی زیادہ ہوگی، ٹیسٹ پر اتنا ہی زیادہ اثر پڑے گا۔ اس سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ اصل پتہ لگانے کے عمل میں، ہمیں مختلف اشیاء اور تھرمامیٹروں کے مساوی اخراج پر توجہ دینی چاہیے، اور ناپے گئے درجہ حرارت کی خرابی کو کم کرنے کے لیے اخراج کو ہر ممکن حد تک درست طریقے سے سیٹ کرنا چاہیے۔
(2) ٹیسٹ زاویہ
اخراج کا تعلق ٹیسٹ کی سمت سے ہے۔ ٹیسٹ کا زاویہ جتنا بڑا ہوگا، ٹیسٹ کی غلطی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے اورکت کا استعمال کرتے وقت اسے آسانی سے نظر انداز کر دیا جاتا ہے۔ عام طور پر، ٹیسٹ کا زاویہ 30 ڈگری کے اندر بہترین ہوتا ہے، عام طور پر 45 ڈگری سے زیادہ نہیں ہوتا، اگر اسے 45 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت پر ٹیسٹ کرنا پڑتا ہے، تو اصلاح کے لیے اخراج کو مناسب طریقے سے کم کیا جا سکتا ہے۔ اگر دو ایک جیسی اشیاء کے درجہ حرارت کی پیمائش کے اعداد و شمار کو جانچنا اور تجزیہ کرنا ہے، تو ٹیسٹ کے دوران ٹیسٹ کا زاویہ ایک جیسا ہونا چاہیے، تاکہ یہ زیادہ موازنہ ہو۔
