বাইমেটালিক থার্মোমিটার: তারা কীভাবে কাজ করে এবং কোথায় ব্যবহার করা হয়

একটি বাইমেটালিক থার্মোমিটার কি এবং এটি কিভাবে কাজ করে

ক বাইমেটালিক থার্মোমিটার একটি যান্ত্রিক তাপমাত্রা-মাপার যন্ত্র যা ডিফারেনশিয়াল তাপীয় সম্প্রসারণের নীতিতে কাজ করে। এটি দুটি ভিন্ন ধাতু নিয়ে গঠিত - সাধারণত ইস্পাত এবং তামা, বা ইস্পাত এবং পিতল - যা একটি একক যৌগিক স্ট্রিপ তৈরি করতে তাদের সম্পূর্ণ দৈর্ঘ্য বরাবর একত্রিত হয়। কারণ বিভিন্ন ধাতু তাপমাত্রা পরিবর্তনের সংস্পর্শে এলে বিভিন্ন হারে প্রসারিত হয় এবং সংকুচিত হয়, বন্ধনযুক্ত স্ট্রিপটি তাপের প্রতিক্রিয়ায় বাঁকানো বা কুণ্ডলী করে এবং এই শারীরিক গতিবিধিটি একটি ক্যালিব্রেটেড ডায়ালে তাপমাত্রা রিডিং হিসাবে অনুবাদ করা হয়।

বাইমেটালিক থার্মোমিটারের ভিতরের মূল উপাদান হল বাইমেটালিক কয়েল বা হেলিক্স। ডায়াল-টাইপ বাইমেটালিক থার্মোমিটারে, ধাতব ফালা একটি টাইট সর্পিল বা হেলিকাল কয়েলে ক্ষতবিক্ষত হয়। একটি প্রান্ত স্থির করা হয়, অন্যটি ডায়াল মুখের একটি পয়েন্টারের সাথে সংযুক্ত থাকে। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে, কুণ্ডলীটি সামান্য খুলে যায়, পয়েন্টার ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘোরায়। তাপমাত্রা কমে যাওয়ার সাথে সাথে কয়েলটি শক্ত হয়ে যায়, পয়েন্টারটিকে বিপরীত দিকে নিয়ে যায়। এই সহজ, মার্জিত প্রক্রিয়াটির জন্য কোনও বাহ্যিক শক্তির উত্স, কোনও ইলেকট্রনিক্স এবং কোনও ব্যাটারির প্রয়োজন নেই, যা বাইমেটালিক থার্মোমিটারগুলিকে চাহিদাপূর্ণ পরিবেশে ক্রমাগত তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণের জন্য ব্যতিক্রমীভাবে নির্ভরযোগ্য করে তোলে।

একটি বাইমেটালিক থার্মোমিটারের মূল উপাদান

বাইমেটালিক থার্মোমিটারের গঠন বোঝা ব্যবহারকারীদের তাদের প্রয়োগের জন্য সঠিক যন্ত্র নির্বাচন করতে এবং সময়ের সাথে সাথে সঠিকভাবে বজায় রাখতে সহায়তা করে। একটি সংজ্ঞায়িত পরিমাপ পরিসর জুড়ে সঠিক, পুনরাবৃত্তিযোগ্য তাপমাত্রা রিডিং নিশ্চিত করতে প্রধান উপাদানগুলি একসাথে কাজ করে।

• বাইমেটালিক সেন্সিং উপাদান: যন্ত্রের হৃৎপিণ্ড — তাপীয় প্রসারণের উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন সহগ সহ দুটি বন্ধনযুক্ত ধাতুর একটি কুণ্ডলিত বা হেলিকাল স্ট্রিপ। সম্প্রসারণের হারের পার্থক্য যত বেশি, থার্মোমিটারের সংবেদনশীলতা তত বেশি।
• কান্ড: ধাতব টিউব যেটিতে সেন্সিং উপাদান থাকে এবং পরিমাপ করা মাধ্যমটিতে ঢোকানো হয় — পাইপ, পাত্র, ওভেন বা পরিবেষ্টিত বাতাস। কাণ্ডের দৈর্ঘ্য ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়, পৃষ্ঠ-মাউন্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য 63 মিমি থেকে গভীর ট্যাঙ্ক নিমজ্জনের জন্য 500 মিমি পর্যন্ত।
• মুখ এবং পয়েন্টার ডায়াল করুন: গ্র্যাজুয়েটেড সার্কুলার স্কেলে তাপমাত্রা প্রদর্শিত হয়। ডায়ালের ব্যাস সাধারণত 40 মিমি থেকে 150 মিমি পর্যন্ত হয়, বড় ডায়ালগুলি দূরত্বে সহজে পঠনযোগ্যতা প্রদান করে। পয়েন্টারটি বাইমেটালিক উপাদানের মুক্ত প্রান্তের সাথে সরাসরি সংযুক্ত থাকে।
• কেস এবং বেজেল: প্রতিরক্ষামূলক হাউজিং, সাধারণত স্টেইনলেস স্টীল বা ABS প্লাস্টিক থেকে তৈরি, যা ডায়াল মেকানিজমকে ঘিরে রাখে। ধুলো এবং জল প্রতিরোধের জন্য শিল্প-গ্রেডের ক্ষেত্রে প্রায়ই IP65 বা IP67 রেট দেওয়া হয়।
• প্রক্রিয়া সংযোগ: স্টেমের গোড়ায় ফিটিং যা থার্মোমিটারকে পাইপ, ট্যাঙ্ক বা সরঞ্জামের সাথে সংযুক্ত করে। সাধারণ সংযোগের ধরনগুলির মধ্যে রয়েছে এনপিটি থ্রেডেড, বিএসপি থ্রেডেড এবং ফ্ল্যাঞ্জযুক্ত ফিটিংস, যেমন পিতল বা স্টেইনলেস স্টিলের মতো উপকরণগুলিতে।

ডায়াল ওরিয়েন্টেশন দ্বারা বাইমেটালিক থার্মোমিটারের প্রকার

বাইমেটালিক থার্মোমিটারগুলি বিভিন্ন ইনস্টলেশন ওরিয়েন্টেশন এবং স্থানের সীমাবদ্ধতা মিটমাট করার জন্য বিভিন্ন কনফিগারেশনে তৈরি করা হয়। সঠিক ধরন নির্বাচন করা নিশ্চিত করে যে ডায়ালটি সুস্পষ্ট এবং স্টেমটি প্রক্রিয়া সংযোগ বিন্দুর তুলনায় সঠিকভাবে অবস্থিত।

ব্যাক-সংযুক্ত (অক্ষীয়) থার্মোমিটার

ব্যাক-সংযুক্ত বা অক্ষীয় বাইমেটালিক থার্মোমিটারে, প্রক্রিয়া সংযোগটি ডায়ালের পিছনে অবস্থিত, ডালটি ডায়ালের মুখের সাথে সামঞ্জস্য রেখে সোজা বাইরের দিকে প্রসারিত হয়। এই কনফিগারেশনটি ইনস্টলেশনের জন্য আদর্শ যেখানে থার্মোমিটারটি সরাসরি একটি প্রাচীর, প্যানেল বা পাইপের প্রান্তে মাউন্ট করা হয় এবং ডায়ালটি সরাসরি পর্যবেক্ষকের মুখোমুখি হতে হবে। অক্ষীয় প্রকারগুলি HVAC সিস্টেম, ওয়াটার হিটার এবং প্যানেল-মাউন্ট করা যন্ত্রগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

নীচে-সংযুক্ত (রেডিয়াল) থার্মোমিটার

বটম-কানেক্টেড বা রেডিয়াল বাইমেটালিক থার্মোমিটারে ডায়াল হাউজিংয়ের নীচে প্রসেস কানেকশন থাকে, কান্ডটি ডায়ালের মুখের দিকে লম্বভাবে প্রসারিত হয়। এটি তাদের পাইপ এবং পাত্রের উপরে বা পাশে সন্নিবেশের জন্য উপযুক্ত করে তোলে যেখানে ডায়ালটি উপরে বা পাশ থেকে পড়তে হবে। রেডিয়াল প্রকারগুলি প্রক্রিয়া পাইপিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সর্বাধিক ব্যবহৃত কনফিগারেশনগুলির মধ্যে একটি।

কdjustable Angle Thermometers

কdjustable angle bimetallic thermometers allow the dial head to be rotated through 360 degrees and locked at any desired angle relative to the stem. This flexibility makes them highly practical in complex piping layouts where the installation angle is constrained, ensuring the dial always faces an accessible reading position regardless of the pipe orientation.

কccuracy, Measurement Range, and Performance Specifications

বাইমেটালিক থার্মোমিটারগুলি বিস্তৃত তাপমাত্রা স্প্যান এবং নির্ভুলতার ক্লাস জুড়ে পাওয়া যায়। প্রদত্ত অ্যাপ্লিকেশনের প্রয়োজনীয়তার সাথে যন্ত্রের সাথে মিল করার জন্য স্পেসিফিকেশনগুলি বোঝা অপরিহার্য।

বাইমেটালিক থার্মোমিটারের যথার্থতা সাধারণত পূর্ণ-স্কেল স্প্যানের শতাংশ হিসাবে প্রকাশ করা হয়। 0-200°C পরিসর এবং ক্লাস 1 নির্ভুলতা সহ একটি থার্মোমিটারের জন্য, সর্বাধিক অনুমোদিত ত্রুটি হল ±2°C। যদিও এটি ল্যাবরেটরি সেটিংসে প্ল্যাটিনাম রেজিস্ট্যান্স থার্মোমিটার (RTDs) বা থার্মোকলের তুলনায় কম সুনির্দিষ্ট, এটি শিল্প ও বাণিজ্যিক পর্যবেক্ষণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির বিশাল সংখ্যাগরিষ্ঠের জন্য সম্পূর্ণরূপে পর্যাপ্ত যেখানে সরলতা, স্থায়িত্ব এবং খরচ-কার্যকারিতা প্রাথমিক প্রয়োজনীয়তা।

বাইমেটালিক থার্মোমিটারের শিল্প ও বাণিজ্যিক প্রয়োগ

বাইমেটালিক থার্মোমিটারগুলি একটি ব্যতিক্রমী বিস্তৃত শিল্প জুড়ে মোতায়েন করা হয়। তাদের দৃঢ়তা, বিদ্যুৎ সরবরাহ থেকে স্বাধীনতা, এবং ইনস্টলেশনের সহজতা তাদের অগণিত প্রক্রিয়া পরিবেশে স্থানীয় তাপমাত্রা নির্দেশের জন্য ডিফল্ট পছন্দ করে তোলে।

HVAC এবং বিল্ডিং পরিষেবা

গরম, বায়ুচলাচল এবং এয়ার কন্ডিশনার সিস্টেমে, বাইমেটালিক থার্মোমিটারগুলি বয়লার, চিলার এবং হিট এক্সচেঞ্জারগুলিতে সরবরাহ এবং ফেরত জলের তাপমাত্রা নিরীক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়। এগুলি সরাসরি পাইপ টিজ বা নিমজ্জন কূপে ইনস্টল করা হয় এবং কোনও বৈদ্যুতিক পরিকাঠামোর প্রয়োজন ছাড়াই ক্রমাগত স্থানীয় তাপমাত্রা রিডআউট প্রদান করে। তাদের দীর্ঘ সেবা জীবন - প্রায়ই ন্যূনতম রক্ষণাবেক্ষণ সহ 20 বছরের বেশি - তাদের পরিষেবা ইনস্টলেশন নির্মাণের জন্য আদর্শ করে তোলে যেখানে পরিষেবার অ্যাক্সেস সীমিত।

খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ এবং বাণিজ্যিক রান্নাঘর

বাইমেটালিক থার্মোমিটারগুলি খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ প্ল্যান্ট এবং বাণিজ্যিক রান্নাঘরে রান্না, ধরে রাখা এবং শীতল তাপমাত্রা যাচাই করতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। স্টেম-টাইপ বাইমেটালিক প্রোব থার্মোমিটারগুলি নিরাপদ অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রায় পৌঁছেছে তা নিশ্চিত করার জন্য সরাসরি খাদ্য পণ্যগুলিতে ঢোকানো হয় - উদাহরণস্বরূপ, রান্না করা মুরগির জন্য 75°C। তাদের তাৎক্ষণিক-পঠিত যান্ত্রিক প্রতিক্রিয়া, পরিষ্কারের সহজতা এবং ব্যাটারির অনুপস্থিতি উচ্চ-থ্রুপুট পরিবেশে খাদ্য নিরাপত্তা সম্মতির জন্য একটি ব্যবহারিক হাতিয়ার করে তোলে।

তেল, গ্যাস এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ

তেল শোধনাগার, পেট্রোকেমিক্যাল প্ল্যান্ট এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ সুবিধাগুলিতে, বাইমেটালিক থার্মোমিটারগুলি পাইপলাইনের তাপমাত্রা, হিট এক্সচেঞ্জারের কার্যকারিতা এবং বিস্তৃত অপারেটিং অবস্থার মধ্যে জাহাজের বিষয়বস্তু নিরীক্ষণ করে। এই পরিবেশের যন্ত্রগুলি সাধারণত স্টেইনলেস স্টিলের কান্ড এবং কেস, চাপ বিচ্ছিন্নতার জন্য থার্মওয়েল সামঞ্জস্য এবং কম্পন-প্ররোচিত পয়েন্টার দোলনকে স্যাঁতসেঁতে করার জন্য তরল-ভরা ডায়ালগুলির সাথে নির্দিষ্ট করা হয় - পাম্প এবং কম্প্রেসার ইনস্টলেশনে একটি সাধারণ চ্যালেঞ্জ।

ফার্মাসিউটিক্যাল এবং ক্লিনরুম অ্যাপ্লিকেশন

ফার্মাসিউটিক্যাল ম্যানুফ্যাকচারিং পরিবেশের জন্য তাপমাত্রার যন্ত্রের প্রয়োজন হয় যা পরিষ্কার করা সহজ, আক্রমনাত্মক পরিচ্ছন্নতার এজেন্ট প্রতিরোধী এবং দূষকদের আশ্রয় দিতে পারে এমন ফাটল থেকে মুক্ত। ট্রাই-ক্ল্যাম্প প্রসেস কানেকশন সহ স্যানিটারি-গ্রেড বাইমেটালিক থার্মোমিটার, ইলেক্ট্রোপলিশড স্টেইনলেস স্টীল স্টেম এবং মসৃণ পৃষ্ঠের ফিনিশগুলি বিশেষভাবে এই প্রয়োজনীয়তার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা 3-A স্যানিটারি স্ট্যান্ডার্ডের মতো দুগ্ধ ও ফার্মাসিউটিক্যাল সরঞ্জামগুলির জন্য মান পূরণ করে৷

বাইমেটালিক থার্মোমিটার বনাম অন্যান্য তাপমাত্রা পরিমাপ প্রযুক্তি

একটি তাপমাত্রা পরিমাপ সমাধান নির্বাচন করার সময়, প্রকৌশলী এবং প্রকিউরমেন্ট পেশাদারদের অবশ্যই বৈদ্যুতিন বিকল্প যেমন থার্মোকল, আরটিডি এবং ডিজিটাল তাপমাত্রা ট্রান্সমিটারের বিপরীতে দ্বিধাতু থার্মোমিটারের আপেক্ষিক সুবিধা এবং সীমাবদ্ধতাগুলিকে ওজন করতে হবে।

• কোন শক্তি প্রয়োজন নেই: বৈদ্যুতিন সেন্সর থেকে ভিন্ন, বাইমেটালিক থার্মোমিটার সম্পূর্ণরূপে যান্ত্রিকভাবে কাজ করে। এটি বিপজ্জনক এলাকার শ্রেণিবিন্যাস (ATEX/IECEx জোন) যেখানে বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলির জন্য ব্যয়বহুল সার্টিফিকেশন প্রয়োজন, এবং বিদ্যুৎ পরিকাঠামো ছাড়া দূরবর্তী ইনস্টলেশনগুলিতে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা।
• শুধুমাত্র স্থানীয় রিডআউট: বাইমেটালিক থার্মোমিটার শুধুমাত্র একটি স্থানীয় চাক্ষুষ ইঙ্গিত প্রদান করে। তারা একটি পৃথক ইলেকট্রনিক ট্রান্সমিটার যোগ না করে PLC, SCADA সিস্টেম বা ডেটা লগারগুলিতে সংকেত প্রেরণ করতে পারে না - একটি সীমাবদ্ধতা যা ইলেকট্রনিক সেন্সরগুলি ভাগ করে না।
• RTDs থেকে কম নির্ভুলতা: প্ল্যাটিনাম RTDs নির্ভুলতা প্রদান করে ±0.1°C এর মধ্যে বা আরও ভালো, নির্ভুলতা পরীক্ষাগার বা বৈধতা প্রয়োগের জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে বাইমেটালিক থার্মোমিটারকে ছাড়িয়ে যায়। যাইহোক, বেশিরভাগ প্রক্রিয়া পর্যবেক্ষণ কাজের জন্য, বাইমেটালিক যন্ত্রের ±1–2% নির্ভুলতা সম্পূর্ণরূপে যথেষ্ট।
• কম্পন প্রতিরোধের: স্ট্যান্ডার্ড বাইমেটালিক থার্মোমিটার উচ্চ-কম্পন পরিবেশে পয়েন্টার ফ্লটার ভোগ করতে পারে। তরল-ভরা বা গ্লিসারিন-স্যাঁতসেঁতে সংস্করণগুলি এটি মোকাবেলার জন্য উপলব্ধ, শক্তিশালী ইলেকট্রনিক সেন্সরগুলির সাথে তুলনামূলক কম্পন প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয়।
• মালিকানার মোট খরচ কম: বাইমেটালিক থার্মোমিটারের ক্রয় মূল্য কম, কোন সিগন্যাল কন্ডিশনার ইলেকট্রনিক্সের প্রয়োজন নেই এবং ন্যূনতম চলমান রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। 10-20 বছরের ইনস্টলেশন জীবনচক্র, তাদের মোট খরচ তুলনামূলক ইলেকট্রনিক পরিমাপ সমাধানগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম।

ইনস্টলেশনের সর্বোত্তম অনুশীলন এবং রক্ষণাবেক্ষণ নির্দেশিকা

সঠিক রিডিং এবং দীর্ঘ যন্ত্র জীবন নিশ্চিত করতে সঠিক ইনস্টলেশন অপরিহার্য। স্টেমটিকে অবশ্যই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সম্পূর্ণরূপে নিমজ্জিত করতে হবে যাতে প্রস্তুতকারকের দ্বারা নির্দিষ্ট করা ন্যূনতম নিমজ্জন গভীরতা - সাধারণত পাইপের বোরে 50-75 মিমি। একটি বড় আকারের পাইপে একটি থার্মোমিটার ইনস্টল করা যেখানে স্টেমের ডগা প্রবাহিত মাঝারি পর্যন্ত পৌঁছায় না, ফলে স্টেম বরাবর পরিবেষ্টিত তাপ সঞ্চালনের কারণে পদ্ধতিগত তাপমাত্রার ত্রুটি দেখা দেয়।

থার্মওয়েলস — প্রক্রিয়া সংযোগে স্থায়ীভাবে ইনস্টল করা প্রতিরক্ষামূলক ধাতব টিউব — উচ্চ চাপ, ক্ষয়কারী মিডিয়া, বা প্রক্রিয়ার অবস্থার সাথে জড়িত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য দৃঢ়ভাবে সুপারিশ করা হয় যার জন্য প্রক্রিয়া বন্ধ ছাড়াই পর্যায়ক্রমিক থার্মোমিটার প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয়। থার্মোমিটারের স্টেমটি থার্মওয়েলের মধ্যে ঢোকানো হয়, যা প্রক্রিয়া থেকে যন্ত্রটিকে শারীরিকভাবে বিচ্ছিন্ন করার সময় প্রক্রিয়া তরল থেকে সেন্সিং উপাদানে তাপ স্থানান্তর করে।

বাইমেটালিক থার্মোমিটারের রুটিন রক্ষণাবেক্ষণ সোজা। পর্যায়ক্রমিক ক্রমাঙ্কন যাচাইকরণ - এক বা একাধিক পরিচিত তাপমাত্রায় একটি রেফারেন্স স্ট্যান্ডার্ডের সাথে যন্ত্র পড়ার তুলনা করা - প্রাথমিক রক্ষণাবেক্ষণের কাজ। বেশিরভাগ শিল্প বাইমেটালিক থার্মোমিটারে ডায়ালের পিছনে একটি শূন্য-অ্যাডজাস্টমেন্ট স্ক্রু থাকে, যা ফিল্ড রিক্যালিব্রেশনকে ড্রিফটের জন্য সংশোধন করতে দেয়। যে যন্ত্রগুলিকে স্পেসিফিকেশনের মধ্যে পুনরায় ক্যালিব্রেট করা যায় না সেগুলি পরিষেবাতে চালিয়ে যাওয়ার পরিবর্তে প্রতিস্থাপন করা উচিত।