Thermocouple in hindi | थर्मोकपल सिद्धांत, प्रकार, हानिया, उपयोग

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आज इस Thermocouple in hindi आर्टिकल में हम थर्मोकपल के बारेमे जानेंगे जिसका इस्तेमाल तपमान को नापने के लिए किया जाता है | रेजिस्टेंस टाइप tempreture sensor याने RTD’s और thermisters ये passive transducer है उनको बाहरी dc power supply की जरुरत पड़ती है |

Thermocouple in hindi (थर्मोकपल क्या है ?) :-

यह एक तापमान को नापने वाला यंत्र है, इसका इस्तेमाल करके हम किसी स्थिर वस्तु का तापमान माप सकते है | यह एक कनवर्टर है जो heat energy को electrical signal में बदल देता है |

इसमे दो अलग अलग तरह से धातु होते है जो एक छोर पर जुड़े होते है | जब भी तापमान कम या ज्यादा याने heat या cold होता है दोनों धातु के छोर पर तब वोल्टेज उत्पन हो जाता है |

Thermocouple in hindi image showing hot junctio and cold junction
Thermocouple in hindi | थर्मोकपल सिद्धांत, प्रकार, हानिया, उपयोग

यह एक sensor की तरह काम करता है और इसका बोहोत ज्यादा इस्तेमाल industries में किया जाता है | thermocouple एक बोहोत आसान, मजबूत, और इसका मूल्य भी बोहोत कम है |

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Thermocouple working principle in hindi (थर्मोकपल का सिद्धांत ) :-

इसका operation seeback effect इस घटना पर आधारित है | यह ये दर्शाता है की अगर एक close path में से current बह रहा है एक इस path में दो अलग अलग धातु जा junction है और ये दोनों धातु अलग अलग तापमान पर रखे है उनमे अलग अलग emf उत्पन्न होगा | इसका चित्र हम fig.a में देख सकते है |

थर्मोकपल की संवेदनशीलता दी गयी है :-

 s = e/t = a + bt + ct²

 इसमे e = t के तापमान को बदलने से होने वाला emf, और a,b और c कांस्टेंट होते हिया ताकि e की value निकाल सके | 

thermocouple एक tempreture transducer है जिसमे दो धातु का जहा पर जंक्शन होता है वहा पर emf उत्पन्न हो जाता है | 

Types of thermocouple  (थर्मोकपल के प्रकार ) :-

  1. Type E :- इस थर्मोकपल में chromel alloy का इस्तेमाल positive electrode की तरह और constant alloy को negative electrode की तरह इस्तेमाल किया जाता है |
  2. Type S :- इस टाइप के थर्मोकपल बोहोत ही कम output voltage को उत्पन्न करते है लेकिन इनका इस्तेमाल अधिकतम तापमान रेंज पर किया जाता है |
  3. Type T :- इनमे copper और constantan का इस्तेमाल किया जाता है |
  4. Type J :- इस थर्मोकपल में iron और constantan इन दोनों का इस्तेमाल किया जाता हिया |

Other types of thermocouple (थर्मोकपल के प्रकार ) :-

  1. Thermocouple in series
  2. Thermocouple in parallel
  3. Metal tube type thermocouple
  4. Hydodermic type thermocouple
  5. Washer type thermocouple

Construction of thermocouple (थर्मोकपल की बनावट ) :-

निचे दिखाए चित्र में देखे तो उसमे दो अलग अलग प्रकार के धातु x और y को जोड़ा गया है इससे दोनों छोर पर दो junction  J1 और J2 बन गए है | अगर इन दोनों जंक्शन को तापमान T1 और T2 पर रखा जाये तब जो एक्सटर्नल emf उत्पन्न होगा वो tempreture difference T1 – T2 के अनुरूप होगा |
e = K (T1-T2)
Thermocouple in hindi | बेसिक थर्मोकपल सर्किट
Thermocouple in hindi | थर्मोकपल सिद्धांत, प्रकार, हानिया, उपयोग

जब तापमान का माप लिया जाता है तब एक जंक्शन को ज्ञात tempreture पर रखा जाता है उस जंक्शन को reference जंक्शन या फिर cold junction कहा जाता है | और दुसरे तरफ के junction को hot junction या फिर sensing junction कहा जाता है | reference तापमान को आमतौर पर 273 ℃ और 0 ℃ लिया जाता है |

जब sensing junction और reference junction पर कोई तापमान में फरक आ जाता है  तो उसकी वजह से तब emf उत्पन्न होता है और उसकी वजह से circuit में current जाता है |

Thermocouple in hindi | मेज़रमेंट अरेंजमेंट थर्मोकपल सर्किट
Thermocouple in hindi

thermally generated emf को मापने के लिए millivoltmeter का इस्तेमाल किया जाता है | जैसा की ऊपर चित्र में हम देख सकते है | emf कितना उत्पन्न होगा यह दोनों junction याने hot junction और cold junction पर निर्भर होता है |

Metal used for Thermocouple (थर्मोकपल में इस्तेमाल होने वाले धातु ) :-

  1. Copper – costantan alloy : 0 – 2000 ℉
  2. Iron – costantan alloy : 0 – 1200 ℉
  3. Platinum – Platinum / Rhodium alloy : 0 – 3000 ℉
  4. Chromel – Alumel alloy : 0 – 900 ℉

Expectations from thermocouple (थर्मोकपल कैसा होना चाहिए ) :-

  1. इसकी thermo-emf characteristic linear होनी चाहिए |
  2. इसका मूल्य कम होना चाहिए |
  3. थर्मोकपल में इस्तेमाल होने वाले material मजबूत होने चाहिए ताकि वो ज्यादा तापमान और वातावरण के बदलाव को झेल सके |

Advantages of  thermocouple (थर्मोकपल के फायदे ) :-

  1. इनका मूल्य कम होता है और आकार भी छोटा होता है |
  2. इनका calibration check आसानी से किया जा सकता है |
  3. इनकी तापमान नापने की range बोहोत ज्यादा है | ( -270 ℃ से 2700 ℃)
  4. बाहरी DC source की जरुरत नहीं लगाती है |
  5. इसकी sensitivity बोहोत अछि होती है |
  6. यह बोहोत सही से तापमान को दर्शाते है |
  7. इनकी बनावट अछि होती है |

Disadvantages of thermocouple (थर्मोकपल के नुकसान ) :-

  1. तापमान की वजह से उत्पन्न होने वाला emf छोटा होता है, इसकी वजह से इनमे amplification की जरुरत पड़ती है |
  2. इसकी तापमान characteristic nonlinear होती है |
  3. कई बार signal को amplifi करना पड़ता है |

FAQ

थर्मोकपल से जुड़े प्रश् उत्तर

Q. थर्मोकपल का कार्य क्या है? ( What is function of thermocouple?)
उत्तर:- थर्मोकपल का इस्तेमाल तापमान को सेंस करके तापमान को मापने के लिए इस्तेमाल किया जाता है |
Q. थर्मोकपल का इस्तेमाल कहा पर किया जाता है ?( Where is thermocouple used?)
उत्तर:- थर्मोकपल का इस्तेमाल घर में इस्तेमाल होने वाले कुछ उपकरणों में और इंडस्ट्रीज में, boiler के तापमान नापने के लिए, फर्नेस में साथी साथ राकेट satelite में इस्तेमाल किया जाता है |
Q. थर्मोकपल के प्रकार कितने है ?
उत्तर:-1)Type E :- इस थर्मोकपल में chromel alloy का इस्तेमाल positive electrode की तरह और constant alloy को negative electrode की तरह इस्तेमाल किया जाता है |
2)Type S :- इस टाइप के थर्मोकपल बोहोत ही कम output voltage को उत्पन्न करते है लेकिन इनका इस्तेमाल अधिकतम तापमान रेंज पर किया जाता है |
3)Type T :- इनमे copper और constantan का इस्तेमाल किया जाता है |
4)Type J :- इस थर्मोकपल में iron और constantan इन दोनों का इस्तेमाल किया जाता हिया |
5)Type K
6)Type N
7)Type R
 
Q. सबसे अच्छा थर्मोकपल कोनसा है?
उत्तर:- Type N सबसे अच्छा थर्मोकपल है, क्यू की इसकी थेर्मोएलेक्त्रिक stability बोहोत अच्छी होती है |
 
Q. Pt100 क्या है ?
उत्तर;- Pt 100 एक सेंसर है जो की platinum resistance thermometer का प्रकार है |
 
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