اسٹیل رولنگ پروڈکشن میں انفراریڈ تھرمامیٹر کا اطلاق
1. تعارف
جدید اسٹیل رولنگ پروڈکشن کے عمل میں، اسٹیل پلیٹ کے جسمانی معیار کو یقینی بنانے کے لیے، اسٹیل پلیٹ کے کنٹرول شدہ رولنگ اور کولنگ کے لیے درجہ حرارت کی پیمائش اور پتہ لگانے کے کچھ ذرائع کی ضرورت ہوتی ہے۔ انفراریڈ تھرمامیٹر کی اعلی صحت سے متعلق اور مضبوط وشوسنییتا کی خصوصیات سٹیل پلیٹ کے درجہ حرارت کی مؤثر، درست اور قابل اعتماد پیمائش فراہم کر سکتی ہیں، تاکہ مصنوعات کے معیار کو بہتر بنایا جا سکے، کھپت کو کم کیا جا سکے اور پیداواری صلاحیت میں اضافہ ہو سکے۔
2. اورکت تھرمامیٹر کی ترکیب
انفراریڈ تھرمامیٹر، جسے انفراریڈ ریڈی ایشن تھرمامیٹر بھی کہا جاتا ہے، آبجیکٹ کی برقی مقناطیسی تابکاری کی پیمائش کر کے ماپا آبجیکٹ کے درجہ حرارت کا تعین کرتے ہیں، جو آبجیکٹ میں موجود توانائی سے آتی ہے۔ صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے ہم مرئی روشنی کی چھوٹی طول موج سے لے کر اورکت روشنی تک 20 μm تک پھیلی ہوئی اورکت شعاعوں سے متعلق ہیں۔ لہذا، ایک انفراریڈ تھرمامیٹر (تابکاری تھرمامیٹر) ایک ایسا آلہ ہے جو تابناک توانائی کی مقدار کا تعین کرتا ہے اور اپنے متعلقہ درجہ حرارت کو ظاہر کرنے کے لیے برقی سگنل آؤٹ پٹ کا استعمال کرتا ہے۔
2.1 آپٹیکل سسٹم
آپٹیکل سسٹم انفراریڈ تھرمامیٹر کا ایک اہم حصہ ہے۔ اس کے اہم کام یہ ہیں: دیپتمان توانائی کا کنورجنس، جس ہدف کو ناپا جانا ہے اس کا ہدف، تھرمامیٹر کے منظر کے میدان کا تعین، اور تھرمامیٹر کے اندر ایک خاص سگ ماہی اثر۔
2.2 اورکت پکڑنے والا
اورکت پکڑنے والا اورکت تھرمامیٹر کا بنیادی حصہ ہے۔ انفراریڈ ڈیٹیکٹر آبجیکٹیو لینس کے ذریعے ماپا آبجیکٹ کی ریڈینٹ انرجی حاصل کرتا ہے، ریڈیئنٹ انرجی کو برقی سگنل میں تبدیل کرتا ہے، اور آخر کار بعد میں پروسیسنگ کے ذریعے ماپا آبجیکٹ کی سطح کا درجہ حرارت حاصل کرتا ہے۔
2.3 سگنل پروسیسنگ
انفراریڈ ڈیٹیکٹر انفراریڈ ریڈی ایشن کو برقی سگنل میں تبدیل کرتا ہے، جو سگنل پروسیسنگ حصے میں بھیجا جاتا ہے، اور پری ایمپلیفائر اور A/D کنورژن کے ذریعے مائیکرو پروسیسر میں داخل ہوتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، محیط درجہ حرارت معاوضہ سگنل مائکرو پروسیسر کو بھی ان پٹ ہے، جو مائکرو پروسیسر کی طرف سے لائنرائز کیا جاتا ہے. پروسیسنگ، ماحولیاتی معاوضہ اور اخراج کی اصلاح کے بعد، درست آؤٹ پٹ سگنل حاصل کیا جاتا ہے۔
2.4 آؤٹ پٹ ڈسپلے کریں۔
عملی ایپلی کیشنز میں، پروسیسر کے ذریعہ فراہم کردہ درجہ حرارت کے سگنل کو دو طریقوں سے استعمال کیا جاتا ہے: ایک اسے ڈسپلے کے ذریعے ظاہر کرنا؛ دوسرا درجہ حرارت کے سگنل کو صنعتی کنٹرول سسٹم کو بھیجنا ہے تاکہ پیداواری عمل کے کنٹرول کو محسوس کیا جا سکے، اور اسے ایک ہی وقت میں استعمال کرنے کے دو طریقے بھی ہیں۔
مختلف قسم کے تھرمامیٹر حقیقی وقت کی قدروں، زیادہ سے زیادہ قدروں، کم از کم قدروں، اوسط قدروں، اور فرقوں کو ظاہر کر سکتے ہیں، اور یہ بھی ظاہر کر سکتے ہیں کہ اخراج کی سیٹ ویلیوز، الارم سیٹ ویلیوز وغیرہ، اور سافٹ ویئر پروسیسنگ کے بعد درجہ حرارت کے منحنی خطوط اور حرارت کے نقشے بھی دکھا سکتے ہیں۔ انتظار کرو سب سے زیادہ استعمال ہونے والے تھرمامیٹر ہیں 0-20mA یا 4-20mA موجودہ آؤٹ پٹ۔ اگر وولٹیج سگنل کی ضرورت ہو تو، موجودہ سگنل کو بھی تبدیل اور اسکیل کیا جا سکتا ہے۔
3. اورکت تھرمامیٹر کا انتخاب
صنعتی ایپلی کیشنز میں، پائرومیٹر اور ناپے گئے ہدف کے درمیان اکثر کچھ ذرائع ابلاغ ہوتے ہیں، جو ناپے گئے ہدف کی سطحی توانائی کی تابکاری کو کمزور یا مکمل طور پر روک سکتے ہیں، اور پائرومیٹر صرف اس ہدف کی پیمائش کر سکتا ہے جسے وہ "دیکھتا ہے"۔ ہمارے عام طور پر استعمال ہونے والے فکسڈ تھرمامیٹر میں بنیادی طور پر درج ذیل زمرے شامل ہیں:
① براڈ بینڈ تھرمامیٹر، یا براڈ بینڈ تھرمامیٹر، اس کی سپیکٹرل رسپانس رینج آپٹیکل سسٹم کے ذریعے محدود ہے، بنیادی طور پر کم درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس میں وسیع اسپیکٹرل رسپانس رینج والے ڈٹیکٹر سے لیس ہوتا ہے۔
② بینڈ تھرمامیٹر کو منتخب کریں، اس کی رسپانس ویو لینتھ فلٹر کے ذریعے محدود ہے، اور ڈٹیکٹر کے رسپانس بینڈ کو ایپلی کیشن کی ضروریات کے مطابق منتخب کیا جا سکتا ہے۔
③ شارٹ ویو تھرمامیٹر پیمائش کی خرابی کو کم کر سکتا ہے جب اخراج میں تبدیلی آتی ہے۔ یہاں ذکر کردہ مختصر لہر رشتہ دار ہے، اور یہ 1500K کے درجہ حرارت پر 0.6 μm کی طول موج، یا 300K کے درجہ حرارت پر 3 μm کی طول موج ہو سکتی ہے۔
④ کلر میٹرک تھرمامیٹر، جسے دو رنگوں کا تھرمامیٹر بھی کہا جاتا ہے، "انتہائی گندے ماحول" میں استعمال ہونے پر پیمائش کے بہتر نتائج حاصل کرتے ہیں۔
تھرمامیٹر کے انتخاب میں، مطلوبہ درجہ حرارت کی حد کے علاوہ، تھرمامیٹر کے دو پیرامیٹرز "درجہ حرارت کی تبدیلی کا فیصد" اور "Emissivity چینج فیصد" بھی تھرمامیٹر کے درست انتخاب کے لیے بہت اہم ہیں:
① تھرمامیٹر کے درجہ حرارت میں تبدیلی کا فیصد درجہ حرارت کی تبدیلی کی وجہ سے آبجیکٹ کی آؤٹ پٹ ویلیو کی تبدیلی سے مراد ہے۔ انفراریڈ تھرمامیٹر کے لیے، درجہ حرارت میں تبدیلی کا فیصد جتنا زیادہ ہوگا، اس کی حساسیت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔
② اخراج کی تبدیلی کا فیصد آلہ کی آؤٹ پٹ ویلیو کی تبدیلی سے مراد ہے جب ناپے گئے ہدف کی اخراج میں تبدیلی آتی ہے۔ چونکہ اسٹیل پلیٹ کی اخراج اسٹیل رولنگ کے عمل کے دوران ایک مخصوص طول موج اور درجہ حرارت پر ایک خاص حد کے اندر تصادفی طور پر تبدیل ہوتی ہے، اس لیے ترمامیٹر کی آؤٹ پٹ ویلیو میں تبدیلی کی وجہ سے اخراج میں تبدیلی ہدف کے درجہ حرارت کی حقیقی تبدیلی نہیں ہے۔ لہذا، اخراج کی تبدیلی کے فیصد کو ایڈجسٹ کرنا بھی ضروری ہے۔
4. مخصوص درخواست
روفنگ مل کے عمل میں کنٹرولڈ رولنگ اور کنٹرولڈ کولنگ کے دوران جنان آئرن اور اسٹیل پلیٹ پلانٹ کے درجہ حرارت کا پتہ لگانے کو مثال کے طور پر لیں: لینڈ انفراریڈ تھرمامیٹر کے کل چار سیٹ ڈیسکلنگ باکس کے بعد، روفنگ مل سے پہلے، اور اس سے پہلے نصب کیے جاتے ہیں۔ roughing مل کے بعد پانی کے پردے کولنگ ڈیوائس کے بعد . ڈیسکلنگ چیمبر بغیر اسکیل اسٹیل پلیٹوں کے درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کا بہترین موقع فراہم کرتے ہیں۔ اسٹیل بلٹ رولنگ مل میں داخل ہونے سے پہلے، تقریباً تمام لوہے کے پیمانے وغیرہ ہائی پریشر واٹر اسپرے سے دھل جاتے ہیں، جو رولنگ کے عمل کے لیے ایک صاف سطح فراہم کرتا ہے۔ تحقیقات اسٹیل پلیٹ کی سطح پر حقیقی درجہ حرارت کی پیمائش کرنا شروع کرتی ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ یہ درجہ حرارت رولنگ کی حد کے اندر ہے اور رولنگ پیرامیٹرز کو سیٹ کرنا ہے۔
درپیش اہم مسائل یہ ہیں: (1) نان کنٹیکٹ پروب کی معقول پوزیشن کا تعین کریں تاکہ ڈسکلنگ باکس سے اسپرے کا اثر اور آکسائیڈز کی موجودگی کو کم سے کم کیا جائے۔ (2) پروب اور مل اسٹینڈ کو بھی ایک خاص فاصلے پر رکھا جانا چاہیے تاکہ اسٹیل پلیٹ کے رولنگ کے عمل کے دوران آکسائیڈز کے چھڑکنے سے تحقیقات کو نقصان پہنچے۔ (3) پانی اور بقایا پیمانہ بلٹ کی سطح پر ایک ٹھنڈا علاقہ بنا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں ریڈنگ میں تبدیلی آتی ہے۔
تابکاری درجہ حرارت کی پیمائش کا اصول یہ ہے: تھرمامیٹر صرف اس ہدف کی پیمائش کر سکتا ہے جسے وہ "دیکھتا ہے"۔ گیس کے ذریعے تابکاری کے جذب کو حل کرنے کے دو طریقے ہیں۔ ایک یہ ہے کہ بصری راستے میں وائرلیس رکاوٹیں فراہم کرنے کے لیے پیپ ٹیوب اور ہوا صاف کرنے والا استعمال کریں۔ دوسرا آپریٹنگ بینڈ کا انتخاب کرنا ہے جو میڈیم سے متاثر نہ ہو۔ ان مسائل کے جواب میں، ہم نے اعلیٰ معیار اور شہرت کے ساتھ لینڈ پروڈکٹ سسٹم سسٹم میں M1/R1 شارٹ ویو پروبس کا انتخاب کیا ہے - تاکہ پانی کے بخارات کو جذب کرنے کے اثر سے بچا جا سکے۔ چھوٹے ہدف کا سائز اور تیز رسپانس فنکشن - بلٹ کی سطح پر آکسیڈیشن کا مقصد آئرن شیٹ اور "بلیک واٹر" کے درمیان ایک گرم ہدف اور سگنل پروسیسر کو چوٹی ہولڈ فنکشن کا استعمال کرتا ہے تاکہ درجہ حرارت کی پیمائش کی درستگی اور تسلسل کو یقینی بنایا جا سکے۔ سب سے بڑی حد تک، چاہے ہدف جزوی طور پر غیر واضح ہو یا مکمل طور پر نظر سے باہر ہو، درجہ حرارت کی پیمائش نتیجہ بھی ضروریات کو پورا کرے گا، تاکہ سسٹم آؤٹ پٹ سٹیل پلیٹ کے حقیقی درجہ حرارت کو ٹریک کر سکے۔ ہائی لیول پروب آؤٹ پٹ الیکٹرانک مداخلت کے اثر کو کمزور کرتا ہے، اور اس آؤٹ پٹ کو براہ راست حتمی درجہ حرارت کے ڈسپلے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تحقیقات کی پوزیشن جہاں تک ممکن ہو مل کے داخلی دروازے کے قریب تک ہونی چاہیے، یہ ٹھنڈے پانی کے اسپرے اور کھلنے کے دوران حرکت میں رکاوٹوں سے بچتا ہے۔
