તાપમાન માપવા માટેની પદ્ધતિઓ અને સાધનો

તાપમાન શું છે

તાપમાન માપન એ સૈદ્ધાંતિક અને પ્રાયોગિક શિસ્તનો વિષય છે - થર્મોમેટ્રી, જેનો એક ભાગ, 500 ° સે ઉપરના તાપમાનને આવરી લે છે, તેને પાયરોમેટ્રી કહેવામાં આવે છે.

તાપમાનની વિભાવનાની સૌથી સામાન્ય કડક વ્યાખ્યા, થર્મોડાયનેમિક્સના બીજા નિયમને અનુસરીને, અભિવ્યક્તિ સાથે ઘડવામાં આવી છે:

T = dQ /dC,

જ્યાં T એ એક અલગ થર્મોડાયનેમિક સિસ્ટમનું સંપૂર્ણ તાપમાન છે, dQ એ તે સિસ્ટમમાં સ્થાનાંતરિત ગરમીનો વધારો છે, અને dS એ સિસ્ટમની એન્ટ્રોપીમાં વધારો છે.

ઉપરોક્ત અભિવ્યક્તિનું આ રીતે અર્થઘટન કરવામાં આવે છે: તાપમાન એ એક અલગ થર્મોડાયનેમિક સિસ્ટમમાં સ્થાનાંતરિત ગરમીના વધારાનું માપ છે અને આ કિસ્સામાં થતી સિસ્ટમની એન્ટ્રોપીમાં વધારાને અનુરૂપ છે, અથવા, બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, તાપમાનમાં વધારો તેના રાજ્યની ખલેલ

આંકડાકીય મિકેનિક્સમાં, જે સિસ્ટમના તબક્કાઓનું વર્ણન કરે છે, મેક્રોસિસ્ટમ્સમાં થતી માઇક્રોપ્રોસેસિસને ધ્યાનમાં લેતા, તાપમાનની વિભાવનાને પરમાણુ પ્રણાલીના કણોના અસંખ્ય અવ્યવસ્થિત ઊર્જા સ્તરો (ગિબ્સ વિતરણ) વચ્ચેના વિતરણને વ્યક્ત કરીને વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. .

આ વ્યાખ્યા (અગાઉની એક અનુસાર) એક શરીર (અથવા સિસ્ટમ) થી બીજામાં ઊર્જા ટ્રાન્સફરના માઇક્રોફિઝિકલ સ્વરૂપના મુખ્ય પરિમાણ તરીકે તાપમાનની વિભાવનાના સંભવિત, આંકડાકીય પાસા પર ભાર મૂકે છે, એટલે કે. અસ્તવ્યસ્ત થર્મલ ગતિ.

ઉષ્ણતામાનની વિભાવનાની કડક વ્યાખ્યાઓની સ્પષ્ટતાના અભાવે, જે માત્ર થર્મોડાયનેમિકલી સંતુલિત પ્રણાલીઓ માટે પણ માન્ય છે, ઉર્જા ટ્રાન્સફરની ઘટનાના સાર પર આધારિત "ઉપયોગી" વ્યાખ્યાના વ્યાપક ઉપયોગ તરફ દોરી જાય છે: તાપમાન એ શરીર અથવા સિસ્ટમની થર્મલ સ્થિતિ છે જે અન્ય શરીર (અથવા સિસ્ટમ) સાથે ગરમીનું વિનિમય કરવાની ક્ષમતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

આ ફોર્મ્યુલેશન થર્મોડાયનેમિકલી બિન-સંતુલન પ્રણાલીઓ અને (રિઝર્વેશન સાથે) "સંવેદનાત્મક" તાપમાનની સાયકોફિઝીયોલોજીકલ ખ્યાલ બંનેને લાગુ પડે છે, જે થર્મલ ટચના અંગોનો ઉપયોગ કરીને વ્યક્તિ દ્વારા સીધી રીતે સમજાય છે.

"સંવેદનાત્મક" તાપમાન વ્યક્તિ દ્વારા વ્યક્તિલક્ષી રીતે સીધી રીતે મૂલ્યાંકન કરવામાં આવે છે, પરંતુ માત્ર ગુણાત્મક રીતે અને પ્રમાણમાં સાંકડા અંતરાલમાં, જ્યારે ભૌતિક તાપમાન માપન ઉપકરણોની મદદથી માત્રાત્મક અને ઉદ્દેશ્યથી માપવામાં આવે છે, પરંતુ માત્ર પરોક્ષ રીતે - અમુક ભૌતિક જથ્થાના મૂલ્ય દ્વારા. માપેલા તાપમાન પર.

તેથી, બીજા કિસ્સામાં, આ હેતુ માટે પસંદ કરેલ તાપમાન-આધારિત ભૌતિક જથ્થાની કેટલીક સંદર્ભ (સંદર્ભ) સ્થિતિ સ્થાપિત કરવામાં આવે છે અને તેને ચોક્કસ સંખ્યાત્મક તાપમાન મૂલ્ય અસાઇન કરવામાં આવે છે, જેથી પસંદ કરેલ ભૌતિક જથ્થાની સ્થિતિમાં કોઈપણ ફેરફાર થાય. સંદર્ભ માટે તાપમાન એકમોમાં વ્યક્ત કરી શકાય છે.

પસંદ કરેલ તાપમાન-આધારિત જથ્થાના રાજ્યમાં ક્રમિક ફેરફારોની શ્રેણીને અનુરૂપ તાપમાન મૂલ્યોનો સમૂહ (એટલે ​​​​કે, મૂલ્યોનો ક્રમ) તાપમાન સ્કેલ બનાવે છે. સૌથી સામાન્ય તાપમાનના ભીંગડા સેલ્સિયસ, ફેરનહીટ, રેઉમર, કેલ્વિન અને રેન્કીન છે.

કેલ્વિન અને સેલ્સિયસ તાપમાનના ભીંગડા

V 1730 ફ્રેન્ચ પ્રકૃતિવાદી રેને એન્ટોઈન રેયુમર (1683-1757), એમોટોનના સૂચન પર આધારિત, થર્મોમીટર પર બરફના ગલનબિંદુને 0 અને પાણીના ઉત્કલન બિંદુને 80O તરીકે ચિહ્નિત કર્યા. V 1742 NSVedic ખગોળશાસ્ત્રી અને ભૌતિકશાસ્ત્રી એન્ડર્સ સેલ્સિયસ (1701 - 1744), બે વર્ષ રૌમુર થર્મોમીટરના પરીક્ષણ પછી, સ્કેલના ગ્રેજ્યુએશનમાં ભૂલ મળી.

તે બહાર આવ્યું છે કે આ મોટે ભાગે વાતાવરણીય દબાણ પર આધાર રાખે છે. સેલ્સિયસે માપાંકન કરતી વખતે દબાણ નક્કી કરવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો, અને મેં સમગ્ર તાપમાન શ્રેણીને 100 વડે વિભાજીત કરી, પરંતુ બરફના ગલનબિંદુને 100 ચિહ્ન સોંપ્યું. પાછળથી, સ્વીડિશ લિનિયસ અથવા જર્મન સ્ટ્રેમર (વિવિધ સ્ત્રોતો અનુસાર) એ નિયંત્રણ બિંદુઓના હોદ્દા બદલ્યા.

આમ હવે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતું સેલ્સિયસ તાપમાન સ્કેલ દેખાયું. તેનું માપાંકન 1013.25 hPa ના સામાન્ય વાતાવરણીય દબાણ પર કરવામાં આવે છે.

તાપમાનના ભીંગડા ફેરનહીટ, રેઉમર, ન્યુટન દ્વારા બનાવવામાં આવ્યા હતા (બાદમાં અજાણતા માનવ શરીરના તાપમાનને પ્રારંભિક બિંદુ તરીકે પસંદ કર્યું હતું.સારું, મહાન લોકો ખોટા છે!) અને અન્ય ઘણા. તેઓ સમયની કસોટી પર ઉતર્યા નથી.

સેલ્સિયસ તાપમાન સ્કેલ 1889 માં વજન અને માપ પરની 1લી સામાન્ય પરિષદમાં અપનાવવામાં આવ્યું હતું. હાલમાં, ડિગ્રી સેલ્સિયસ એ વજન અને માપની આંતરરાષ્ટ્રીય સમિતિ દ્વારા સ્થાપિત તાપમાન માપનનું સત્તાવાર એકમ છે, પરંતુ વ્યાખ્યામાં કેટલીક સ્પષ્ટતાઓ સાથે.

ઉપરોક્ત દલીલો અનુસાર, તે તારણ કાઢવું ​​સરળ છે કે સેલ્સિયસ તાપમાન સ્કેલ એક વ્યક્તિની પ્રવૃત્તિનું પરિણામ નથી. સેલ્સિયસ તેના વિકાસમાં સામેલ છેલ્લા સંશોધકો અને શોધકોમાંનો એક હતો. 1946 સુધી, સ્કેલને ફક્ત ડિગ્રી સ્કેલ કહેવામાં આવતું હતું. તે પછી જ ઈન્ટરનેશનલ કમિટી ઓફ વેઈટસ એન્ડ મેઝર્સે ડીગ્રી સેલ્સિયસને "ડિગ્રી સેલ્સિયસ" નામ સોંપ્યું.

થર્મોમીટરના કાર્યકારી શરીર વિશે થોડાક શબ્દો. ઉપકરણોના પ્રથમ નિર્માતાઓએ કુદરતી રીતે તેમની ક્રિયાની શ્રેણીને વિસ્તૃત કરવાનો પ્રયાસ કર્યો. સામાન્ય સ્થિતિમાં એકમાત્ર પ્રવાહી ધાતુ પારો છે.

કોઈ વિકલ્પ નહોતો. ગલનબિંદુ -38.97 ° સે છે, ઉત્કલન બિંદુ + 357.25 ° સે છે. અસ્થિર પદાર્થોમાંથી, વાઇન અથવા ઇથિલ આલ્કોહોલ સૌથી વધુ ઉપલબ્ધ હોવાનું બહાર આવ્યું છે. ગલનબિંદુ — 114.2 ° સે, ઉત્કલન બિંદુ + 78.46 ° સે.

બનાવેલ થર્મોમીટર્સ -100 થી + 300 ° સે તાપમાનને માપવા માટે યોગ્ય છે, જે મોટાભાગની વ્યવહારિક સમસ્યાઓ હલ કરવા માટે પૂરતું છે. ઉદાહરણ તરીકે, લઘુત્તમ હવાનું તાપમાન -89.2 ° સે (એન્ટાર્કટિકામાં વોસ્ટોક સ્ટેશન), અને મહત્તમ + 59 ° સે (સહારા રણ) છે. જલીય દ્રાવણની મોટાભાગની હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયાઓ 100 °C કરતા વધારે ન હોય તેવા તાપમાને થાય છે.

થર્મોડાયનેમિક તાપમાનના માપનનું મૂળભૂત એકમ અને તે જ સમયે મૂળભૂત એકમોમાંથી એક ઇન્ટરનેશનલ સિસ્ટમ ઓફ યુનિટ્સ (SI) કેલ્વિન ડિગ્રી છે.

1 ડિગ્રી કેલ્વિનનું કદ (તાપમાન અંતર) એ હકીકત દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે કે પાણીના ટ્રિપલ બિંદુના થર્મોડાયનેમિક તાપમાનનું મૂલ્ય 273.16 ° K પર બરાબર સેટ છે.

આ તાપમાન, જેના પર પાણી ત્રણ તબક્કામાં સંતુલિત સ્થિતિમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: ઘન, પ્રવાહી અને વાયુ, તેની ઉચ્ચ પ્રજનનક્ષમતાને કારણે મુખ્ય પ્રારંભિક બિંદુ તરીકે લેવામાં આવે છે, જે પાણીના ઠંડું અને ઉત્કલન બિંદુઓની પુનઃઉત્પાદનક્ષમતા કરતાં વધુ તીવ્રતાનો ક્રમ છે. .

પાણીના ટ્રિપલ પોઈન્ટ ટેમ્પરેચરને માપવું એ ટેકનિકલી મુશ્કેલ કામ છે. તેથી, ધોરણ તરીકે, તે માત્ર 1954 માં વજન અને માપ પર X જનરલ કોન્ફરન્સમાં મંજૂર કરવામાં આવ્યું હતું.

ડિગ્રી સેલ્સિયસ, જેના એકમોમાં થર્મોડાયનેમિક તાપમાન પણ વ્યક્ત કરી શકાય છે, તે તાપમાન શ્રેણીની દ્રષ્ટિએ કેલ્વિન બરાબર છે, પરંતુ સેલ્સિયસમાં કોઈપણ તાપમાનનું આંકડાકીય મૂલ્ય કેલ્વિનમાં સમાન તાપમાનના મૂલ્ય કરતાં 273.15 ડિગ્રી વધારે છે. .

1 ડિગ્રી કેલ્વિન (અથવા 1 ડિગ્રી સેલ્સિયસ) નું કદ, પાણીના ટ્રિપલ બિંદુના તાપમાનના આંકડાકીય મૂલ્ય દ્વારા નિર્ધારિત કરવામાં આવે છે, આધુનિક માપનની ચોકસાઈ સાથે, તેના કદ (જે અગાઉ સ્વીકારવામાં આવ્યું હતું) કરતાં અલગ નથી. પાણીના ઠંડું અને ઉત્કલન બિંદુઓ વચ્ચે તાપમાનનો તફાવત.

તાપમાન માપવા માટેની પદ્ધતિઓ અને ઉપકરણોનું વર્ગીકરણ

શરીર અથવા આસપાસના તાપમાનનું માપન બે મૂળભૂત રીતે અલગ પરોક્ષ રીતે કરી શકાય છે.

પ્રથમ માર્ગ તાપમાન-આશ્રિત ગુણધર્મો અથવા શરીરના પોતાના અથવા પર્યાવરણના રાજ્ય પરિમાણોમાંથી એકના મૂલ્યોના માપ તરફ દોરી જાય છે, બીજી - તાપમાન-આધારિત ગુણધર્મો અથવા રાજ્યના મૂલ્યોના માપન તરફ દોરી જાય છે. સહાયક શરીરના પરિમાણો (સીધી અથવા પરોક્ષ રીતે) શરીર અથવા પર્યાવરણ સાથે થર્મલ સંતુલનની સ્થિતિમાં લાવવામાં આવે છે જેનું તાપમાન માપવામાં આવે છે...

સહાયક સંસ્થા કહેવામાં આવે છે જે આ હેતુઓ પૂર્ણ કરે છે અને તે સંપૂર્ણ તાપમાન માપન ઉપકરણનું સેન્સર છે. થર્મોમેટ્રિક (પાયરોમેટ્રિક) પ્રોબ અથવા થર્મલ ડિટેક્ટર… તેથી, તાપમાન માપવા માટેની તમામ પદ્ધતિઓ અને ઉપકરણોને બે મૂળભૂત રીતે અલગ જૂથોમાં વહેંચવામાં આવ્યા છે: તપાસ અને તપાસ કર્યા વિના.

થર્મલ ડિટેક્ટર અથવા ઉપકરણના કોઈપણ વધારાના ઉપકરણને શરીર અથવા માધ્યમ સાથે સીધા યાંત્રિક સંપર્કમાં લાવવામાં આવી શકે છે જેનું તાપમાન માપવામાં આવે છે, અથવા તેમની વચ્ચે ફક્ત "ઓપ્ટિકલ" સંપર્ક કરી શકાય છે.

આના આધારે, તાપમાન માપવા માટેની તમામ પદ્ધતિઓ અને સાધનો વિભાજિત કરવામાં આવે છે સંપર્ક અને બિન-સંપર્ક. પ્રોબ કોન્ટેક્ટ અને કોન્ટેક્ટલેસ પદ્ધતિઓ અને ઉપકરણો સૌથી વધુ વ્યવહારુ મહત્વ ધરાવે છે.

તાપમાન માપન ભૂલો

તમામ સંપર્કો, મોટે ભાગે ડ્રિલિંગ, તાપમાન માપવાની પદ્ધતિઓ, અન્ય પદ્ધતિઓથી વિપરીત, કહેવાતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે થર્મલ અથવા થર્મલ પદ્ધતિસરની ભૂલો એ હકીકતને કારણે કે સંપૂર્ણ તપાસ થર્મોમીટર (અથવા પાયરોમીટર) થર્મલ ડિટેક્ટરના માત્ર સંવેદનશીલ ભાગના તાપમાન મૂલ્યને માપે છે, જે તે ભાગની સપાટી અથવા વોલ્યુમ પર સરેરાશ છે.

દરમિયાન, આ તાપમાન, એક નિયમ તરીકે, માપેલા તાપમાન સાથે સુસંગત નથી, કારણ કે થર્મલ ડિટેક્ટર અનિવાર્યપણે તાપમાન ક્ષેત્રને વિકૃત કરે છે જેમાં તે રજૂ કરવામાં આવ્યું છે. શરીર અથવા પર્યાવરણના સ્થિર સ્થિર તાપમાનને માપતી વખતે, તેની અને થર્મલ રીસીવર વચ્ચે ગરમીના વિનિમયનો ચોક્કસ મોડ સ્થાપિત થાય છે.

થર્મલ ડિટેક્ટર અને શરીર અથવા પર્યાવરણના માપેલા તાપમાન વચ્ચેનો સતત તાપમાન તફાવત તાપમાન માપનમાં સ્થિર થર્મલ ભૂલને દર્શાવે છે.

જો માપેલ તાપમાન બદલાય છે, તો થર્મલ ભૂલ એ સમયનું કાર્ય છે. આવી ગતિશીલ ભૂલને સ્થિર ભાગ, સ્થિર ભૂલની સમકક્ષ અને ચલ ભાગનો સમાવેશ કરતી ગણી શકાય.

બાદમાં ઉદભવે છે કારણ કે શરીર અથવા માધ્યમ જેનું તાપમાન માપવામાં આવે છે તે વચ્ચેના હીટ ટ્રાન્સફરમાં દરેક ફેરફાર સાથે, હીટ ટ્રાન્સફરનો નવો મોડ તરત જ સ્થાપિત થતો નથી. થર્મોમીટર અથવા પાયરોમીટર રીડિંગ્સની અવશેષ વિકૃતિ, જે સમયનું કાર્ય છે, તે થર્મોમીટરની થર્મલ જડતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

થર્મલ ડિટેક્ટરની થર્મલ ભૂલો અને થર્મલ જડતા શરીર અથવા પર્યાવરણ અને થર્મલ ડિટેક્ટર વચ્ચે ગરમીના વિનિમય જેવા સમાન પરિબળો પર આધારિત છે: થર્મલ ડિટેક્ટર અને શરીર અથવા પર્યાવરણના તાપમાન પર, તેમના કદ, રચના (અને તેથી ગુણધર્મો) પર. અને સ્થિતિ, ડિઝાઇન, પરિમાણો, ભૌમિતિક આકાર, સપાટીની સ્થિતિ અને થર્મલ ડિટેક્ટરની સામગ્રી અને તેની આસપાસના શરીરના ગુણધર્મો, તેમની ગોઠવણીથી, જે કાયદા અનુસાર શરીર અથવા પર્યાવરણનું માપેલ તાપમાન સમય જતાં બદલાય છે.

તાપમાન માપનમાં થર્મલ પદ્ધતિસરની ભૂલો, એક નિયમ તરીકે, થર્મોમીટર્સ અને પાયરોમીટરની ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટલ ભૂલો કરતાં ઘણી ગણી વધારે છે. તાપમાન માપનની તર્કસંગત પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને અને થર્મલ ડિટેક્ટરના બાંધકામો અને ઉપયોગના સ્થળોએ બાદમાંના યોગ્ય ઇન્સ્ટોલેશન દ્વારા તેમનો ઘટાડો પ્રાપ્ત થાય છે.

થર્મલ રીસીવર અને પર્યાવરણ અથવા શરીર કે જેનું તાપમાન માપવામાં આવે છે તે વચ્ચે હીટ ટ્રાન્સફરમાં સુધારો લાભદાયી અને હીટ ટ્રાન્સફરના હાનિકારક પરિબળોને દબાણ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે બંધ જથ્થામાં ગેસનું તાપમાન માપવામાં આવે છે, ત્યારે ગેસ સાથે થર્મલ ડિટેક્ટરનું સંવહન ગરમીનું વિનિમય વધે છે, જે થર્મલ ડિટેક્ટર (એક "સક્શન" થર્મોકોલ) ની આસપાસ ગેસનો ઝડપી પ્રવાહ બનાવે છે, અને તેજસ્વી ગરમી. થર્મલ ડિટેક્ટર ("શિલ્ડ" થર્મોકોલ) ને સુરક્ષિત કરીને, વોલ્યુમની દિવાલો સાથેનું વિનિમય ઓછું થાય છે.

વિદ્યુત આઉટપુટ સિગ્નલ સાથે થર્મોમીટર્સ અને પાયરોમીટર્સમાં થર્મલ જડતા ઘટાડવા માટે, વિશિષ્ટ સર્કિટનો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જે માપેલા તાપમાનમાં ઝડપી ફેરફાર સાથે સિગ્નલનો વધારો સમય કૃત્રિમ રીતે ઘટાડે છે.

તાપમાન માપનની બિન-સંપર્ક પદ્ધતિઓ

માપમાં સંપર્ક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતા માત્ર સંપર્ક થર્મલ ડિટેક્ટર દ્વારા માપવામાં આવેલા તાપમાનના વિકૃતિ દ્વારા જ નહીં, પણ થર્મલ ડિટેક્ટરની સામગ્રીની વાસ્તવિક ભૌતિક-રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓ દ્વારા પણ નક્કી કરવામાં આવે છે (કાટ અને યાંત્રિક પ્રતિકાર, ગરમી પ્રતિકાર, વગેરે).

બિન-સંપર્ક માપન પદ્ધતિઓ આ મર્યાદાઓથી મુક્ત છે. જો કે, તેમાંના સૌથી મહત્વપૂર્ણ, એટલે કે.તાપમાનના કિરણોત્સર્ગના નિયમોના આધારે, ખાસ ભૂલો એ હકીકતને કારણે જન્મજાત છે કે ઉપયોગમાં લેવાતા કાયદાઓ ફક્ત એકદમ કાળા ઉત્સર્જક માટે જ માન્ય છે, જેમાંથી તમામ વાસ્તવિક ભૌતિક ઉત્સર્જકો (શરીર અને વાહકો) કિરણોત્સર્ગ ગુણધર્મોના સંદર્ભમાં વધુ કે ઓછા અલગ પડે છે. .

કિર્ચહોફના કિરણોત્સર્ગના નિયમો અનુસાર, કોઈપણ ભૌતિક શરીર ભૌતિક શરીરના સમાન તાપમાને ગરમ થતા કાળા શરીર કરતાં ઓછી ઊર્જા ઉત્સર્જન કરે છે.

તેથી, કાળા ઉત્સર્જક સામે માપાંકિત તાપમાન માપવાનું ઉપકરણ, વાસ્તવિક ભૌતિક ઉત્સર્જકનું તાપમાન માપતી વખતે, વાસ્તવિક કરતાં ઓછું તાપમાન બતાવશે, એટલે કે કેલિબ્રેશનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા કાળા ઉત્સર્જકની મિલકત (કિરણોત્સર્ગી ઊર્જા, તેની તેજ, ​​તેની સ્પેક્ટ્રલ કમ્પોઝિશન, વગેરે), ફિઝિકલ રેડિએટરની પ્રોપર્ટી સાથે મૂલ્યમાં મેળ ખાય છે જે ચોક્કસ વાસ્તવિક તાપમાને નક્કી કરવામાં આવે છે. માપવામાં આવેલા ઓછા અંદાજિત સ્યુડો તાપમાનને બ્લેક તાપમાન કહેવામાં આવે છે.

વિવિધ માપન પદ્ધતિઓ નિયમ તરીકે, બિન-મેળખાતી કાળા તાપમાનો તરફ દોરી જાય છે: રેડિયેશન પિરોમીટર અભિન્ન અથવા રેડિયેશન, ઓપ્ટિકલ પિરોમીટર - તેજ, ​​રંગ પાયરોમીટર - રંગ કાળા તાપમાન દર્શાવે છે.

માપેલા કાળાથી વાસ્તવિક તાપમાનમાં સંક્રમણ ગ્રાફિકલી અથવા વિશ્લેષણાત્મક રીતે કરવામાં આવે છે જો જે પદાર્થનું તાપમાન માપવામાં આવે છે તેની ઉત્સર્જિતતા જાણીતી હોય.

ઉત્સર્જન એ સમાન તાપમાન ધરાવતા રેડિયેટિવ ગુણધર્મોને માપવા માટે વપરાતા ભૌતિક અને કાળા ઉત્સર્જકોના મૂલ્યોનો ગુણોત્તર છે: કિરણોત્સર્ગી પદ્ધતિ સાથે, ઉત્સર્જન એ કુલ (સ્પેક્ટ્રમમાં) ઊર્જાના ગુણોત્તર સમાન છે, ઓપ્ટિકલ પદ્ધતિ સાથે, વર્ણપટની ઉત્સર્જન ક્ષમતા ગ્લોની વર્ણપટની ઘનતાના ગુણોત્તર જેટલી હોય છે. અન્ય તમામ વસ્તુઓ સમાન હોવાને કારણે, સૌથી નાની ઉત્સર્જક બિન-કાળાપણું ભૂલો રંગ પાયરોમીટર દ્વારા આપવામાં આવે છે.

કાળા ઉત્સર્જકના વાસ્તવિક તાપમાનને તેજસ્વી પદ્ધતિઓ દ્વારા માપવાની સમસ્યાનો આમૂલ ઉકેલ તેને કાળા ઉત્સર્જકમાં ફેરવવા માટેની પરિસ્થિતિઓ બનાવીને પ્રાપ્ત થાય છે (ઉદાહરણ તરીકે, તેને વ્યવહારીક રીતે બંધ પોલાણમાં મૂકીને) .

કેટલાક ખાસ કિસ્સાઓમાં, વિશિષ્ટ તાપમાન માપન તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને પરંપરાગત રેડિયેશન પાયરોમીટર વડે બિન-કાળા ઉત્સર્જકનું વાસ્તવિક તાપમાન માપવાનું શક્ય છે (ઉદાહરણ તરીકે, પ્રકાશ, ત્રણ-તરંગલંબાઇના બીમમાં, ધ્રુવીકૃત પ્રકાશમાં, વગેરે).

તાપમાન માપવા માટેના સામાન્ય સાધનો

માપેલા તાપમાનની વિશાળ શ્રેણી અને વિવિધ પરિસ્થિતિઓ અને માપનના પદાર્થોની અખૂટ સંખ્યા તાપમાન માપવા માટેની અસાધારણ વિવિધતા અને વિવિધ પદ્ધતિઓ અને ઉપકરણોને નિર્ધારિત કરે છે.

તાપમાન માપવા માટેના સૌથી સામાન્ય સાધનો છે:

• થર્મોઇલેક્ટ્રિક પાયરોમીટર્સ (થર્મોમીટર્સ);
• ઇલેક્ટ્રિક પ્રતિકાર થર્મોમીટર્સ;
• રેડિયેશન પિરોમીટર;
• ઓપ્ટિકલ શોષણ પાયરોમીટર;
• ઓપ્ટિકલ બ્રાઇટનેસ પિરોમીટર;
• રંગ પાયરોમીટર;
• પ્રવાહી વિસ્તરણ થર્મોમીટર્સ;
• ગેજ થર્મોમીટર્સ;
• બાષ્પ થર્મોમીટર્સ;
• ગેસ કન્ડેન્સેશન થર્મોમીટર્સ;
• લાકડી dilatometric થર્મોમીટર્સ;
• બાયમેટાલિક થર્મોમીટર્સ;
• એકોસ્ટિક થર્મોમીટર્સ;
• કેલરીમેટ્રિક પાયરોમીટર્સ-પાયરોસ્કોપ્સ;
• થર્મલ પેઇન્ટ;
• પેરામેગ્નેટિક મીઠું થર્મોમીટર્સ.

તાપમાન માપવા માટેના સૌથી લોકપ્રિય વિદ્યુત ઉપકરણો:

પ્રતિકાર થર્મોમીટર્સ

થર્મિસ્ટર્સ

આ પણ જુઓ: વિવિધ તાપમાન સેન્સરના ફાયદા અને ગેરફાયદા

ઉપર સૂચિબદ્ધ ઘણા પ્રકારનાં સાધનોનો ઉપયોગ વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા માપન માટે થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, થર્મોઇલેક્ટ્રિક થર્મોમીટરનો ઉપયોગ થાય છે:

• થર્મલ ડિટેક્ટર અને માપન ઑબ્જેક્ટના થર્મલ અસંતુલનને સુધારતા ઉપકરણો વિના અથવા તેની સાથે સંયોજનમાં, પર્યાવરણ અને શરીરના તાપમાનના સંપર્ક માપન માટે, તેમજ પછીની સપાટીઓ;
• રેડિયેશન અને કેટલીક સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક પદ્ધતિઓ દ્વારા બિન-સંપર્ક તાપમાન માપન માટે;
• મિશ્રિત (સંપર્ક-બિન-સંપર્ક) માટે ગેસ કેવિટી પદ્ધતિ દ્વારા પ્રવાહી ધાતુના તાપમાનનું માપન (કિરણોત્સર્ગ સાથે ડૂબેલી નળીના અંતે પ્રવાહી ધાતુમાં ફૂંકાતા ગેસના પરપોટાના રેડિયેશન તાપમાનનું માપન પિરોમીટર).

તે જ સમયે, વિવિધ પ્રકારનાં ઉપકરણો સાથે ઘણી તાપમાન માપન પદ્ધતિઓ લાગુ કરી શકાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, આઉટડોર અને ઇન્ડોર હવાનું તાપમાન ઓછામાં ઓછા 15 પ્રકારના ઉપકરણો દ્વારા માપી શકાય છે. ફોટો બાયમેટાલિક થર્મોમીટર બતાવે છે.

બેકર, કેલિફોર્નિયામાં વિશ્વનું સૌથી મોટું થર્મોમીટર

તાપમાન માપવાના સાધનોનો ઉપયોગ:

થર્મોકોપલ્સ સાથે સપાટીના તાપમાનનું માપન

ઇન્ફ્રારેડ થર્મોગ્રાફી

ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોના સંચાલન દરમિયાન બિન-સંપર્ક તાપમાન માપન

લેસર થર્મોમીટરના ઉપયોગની સુવિધાઓ