आर्द्रता और तापमान को महसूस करना महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से कठोर सर्दियों में जो हममें से कई लोग वर्तमान में अनुभव कर रहे हैं। यह न केवल दैनिक जीवन में, बल्कि विनिर्माण उद्योग में भी महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, जब आर्द्रता ट्रांसमीटर ठीक से स्थापित और उपयोग किए जाते हैं, तो बिल्डिंग ऑटोमेशन सिस्टम यह निर्धारित कर सकते हैं कि हवा आराम के लिए बहुत शुष्क या बहुत गीली हो जाती है।
तो फिर तापमान और आर्द्रता सेंसर कैसे काम करता है?
पहला, तापमान संवेदक
तापमान सेंसर का उपयोग किसी वस्तु या सिस्टम द्वारा उत्पन्न गर्मी या ठंड की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जाता है। यह तापमान और आउटपुट एनालॉग या डिजिटल सिग्नल में किसी भी भौतिक परिवर्तन को महसूस/पहचान सकता है। तापमान सेंसर दो श्रेणियों में आते हैं: संपर्क तापमान सेंसर को महसूस की जाने वाली वस्तु के साथ भौतिक संपर्क में होना चाहिए और चालन के माध्यम से तापमान परिवर्तन की निगरानी करनी चाहिए। संपर्क तापमान सेंसर संवहन और विकिरण द्वारा तापमान परिवर्तन की निगरानी करते हैं।
दूसरा,आर्द्रता सेंसर
आर्द्रता हवा में जलवाष्प की मात्रा है। हवा में जलवाष्प की मात्रा मानव आराम और विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं पर प्रभाव डालती है। जल वाष्प विभिन्न प्रकार की भौतिक, रासायनिक और जैविक प्रक्रियाओं को भी प्रभावित करता है। आर्द्रता सेंसर विद्युत प्रवाह या वायु तापमान में परिवर्तन का पता लगाकर काम करते हैं। आर्द्रता सेंसर तीन मूल प्रकार के होते हैं: कैपेसिटिव, प्रतिरोधक और थर्मल। तीनों में से प्रत्येक प्रकार हवा की नमी की गणना के लिए वातावरण में छोटे-छोटे बदलावों की लगातार निगरानी करेगा।
एक कैपेसिटिव आर्द्रता सेंसरदो इलेक्ट्रोडों के बीच धातु ऑक्साइड की एक पतली पट्टी लगाकर सापेक्ष आर्द्रता निर्धारित करता है। धातु ऑक्साइड की विद्युत क्षमता आसपास के वातावरण की सापेक्ष आर्द्रता के साथ बदलती रहती है। मुख्य अनुप्रयोग मौसम, वाणिज्यिक और औद्योगिक हैं। प्रतिरोधक आर्द्रता सेंसर परमाणुओं की विद्युत प्रतिबाधा को मापने के लिए नमक में आयनों का उपयोग करते हैं। नमक माध्यम के दोनों किनारों पर इलेक्ट्रोड प्रतिरोध आर्द्रता के साथ बदलता है। दो हीट सेंसर आसपास की हवा की नमी के आधार पर बिजली का संचालन करते हैं। एक सेंसर सूखी नाइट्रोजन में सील किया गया है, जबकि दूसरा परिवेशी वायु के संपर्क में है। इन दोनों मूल्यों के बीच का अंतर सापेक्ष आर्द्रता को इंगित करता है।
एक आर्द्रता सेंसरएक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो वातावरण में नमी का पता लगाता है और इसे विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है। आर्द्रता सेंसर विभिन्न आकारों और विन्यासों में आते हैं; कुछ को स्मार्टफोन जैसे हैंडहेल्ड डिवाइस में एकीकृत किया गया है, जबकि अन्य को बड़े एम्बेडेड सिस्टम जैसे वायु गुणवत्ता निगरानी प्रणाली में एकीकृत किया गया है। उदाहरण के लिए, हेंगको तापमान और आर्द्रता ट्रांसमीटर में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता हैमौसम विज्ञान, चिकित्सा, मोटर वाहन और एचवीएसी उद्योग और विनिर्माण उद्योग। औद्योगिक ग्रेड उच्च परिशुद्धता आर्द्रता सेंसर सभी प्रकार के कठोर वातावरण में सटीक माप सुनिश्चित कर सकता है।
तीसरा, गणना पद्धति
आर्द्रता की गणना करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधि के अनुसार आर्द्रता सेंसर को सापेक्ष आर्द्रता (आरएच) सेंसर और पूर्ण आर्द्रता (एएच) सेंसर में वर्गीकृत किया जाता है। सापेक्ष आर्द्रता मान किसी दिए गए तापमान पर वास्तविक समय की आर्द्रता रीडिंग की उस तापमान पर हवा में अधिकतम आर्द्रता के साथ तुलना करके निर्धारित किया जाता है। इसलिए, सापेक्ष आर्द्रता सेंसर को सापेक्ष आर्द्रता की गणना करने के लिए तापमान को मापना चाहिए। इसके विपरीत, पूर्ण आर्द्रता तापमान से स्वतंत्र रूप से निर्धारित होती है।
फोर्थ, सेंसर का अनुप्रयोग
तापमान सेंसर में लगभग असीमित व्यावहारिक अनुप्रयोग होते हैं, क्योंकि इनका उपयोग चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) उपकरणों और पोर्टेबल अल्ट्रासाउंड स्कैनर सहित विभिन्न चिकित्सा उत्पादों में भी किया जाता है। तापमान सेंसर का उपयोग हमारे घरों में विभिन्न प्रकार के उपकरणों में किया जाता है, रेफ्रिजरेटर और फ्रीजर से लेकर स्टोव और ओवन तक यह सुनिश्चित करने के लिए कि उन्हें खाना पकाने, एयर कैंडी/हीटर के लिए सही तापमान पर गर्म किया जाता है। यहां तक कि साधारण बैटरी चार्जर भी तापमान के आधार पर बैटरी को ओवरचार्जिंग या कम चार्ज करने से रोकने के लिए उनका उपयोग करते हैं।
हालांकि यह असंभव लग सकता है कि तेल निष्कर्षण का उपयोग तापमान सेंसर के लिए किया जाएगा, वे सुरक्षित और प्रभावी तेल निष्कर्षण प्रथाओं को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक हैं। तेल बिट के अंत में एक तापमान सेंसर होता है जो ड्रिलिंग बंद करने की आवश्यकता होने पर श्रमिकों को सचेत करता है, क्योंकि जब यह बहुत गर्म हो जाता है (क्योंकि यह जमीन में गहराई तक ड्रिलिंग करता रहता है), तो यह बहुत गर्म हो सकता है और टूट सकता है।
तापमान सेंसर कार के रेडिएटर में बनाया गया है। यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि जब कार के इंजन के माध्यम से प्रसारित होने वाला पानी असुरक्षित रूप से उच्च तापमान तक पहुँच जाता है, तो वे आपको सचेत करते हैं कि, यदि इससे अधिक हो गया, तो इंजन की विफलता हो सकती है, साथ ही कार का जलवायु नियंत्रण भी हो सकता है। तापमान के अनुसार मापदंडों को स्वचालित रूप से समायोजित करके, ड्राइवर को खतरे में डाले बिना इस स्थिति से प्रभावी ढंग से बचा जा सकता है।
एचवीएसी सिस्टमकिसी कमरे या भवन में इष्टतम तापमान बनाए रखने में मदद के लिए तापमान माप की आवश्यकता होती है। घरों और कार्यालयों में लगभग हर एयर कंडीशनिंग इकाई और सिस्टम में तापमान सेंसर की आवश्यकता होती है। इनका उपयोग अप्रत्याशित तापमान विसंगतियों का पता लगाकर लीक का पता लगाने के लिए भी किया जा सकता है।
नवीकरणीय ऊर्जा कुशलतापूर्वक चलाने के लिए तापमान सेंसर पर निर्भर करती है। सौर ताप पंप, पवन टरबाइन, बायोमास दहन अनुप्रयोग और जमीनी ताप स्रोत सभी तापमान विनियमन और माप पर निर्भर करते हैं।
पांचवां, परिशुद्धता अंशांकन
सेंसर की सटीकता निर्धारित करने के लिए, प्राप्त मूल्यों की तुलना संदर्भ मानक से की जाती है। आर्द्रता सेंसरों की सटीकता को सत्यापित करने के लिए, हमने "संतृप्त नमक" दृष्टिकोण का उपयोग करके मानक बनाए। संक्षेप में, जब कुछ लवण (आयनिक यौगिक जैसे टेबल नमक या पोटेशियम क्लोराइड) पानी में घुल जाते हैं, तो वे ज्ञात आर्द्रता का वातावरण बनाते हैं।
इनरासायनिक गुणसापेक्ष आर्द्रता (आरएच) (संदर्भ मानक) के ज्ञात प्रतिशत के साथ एक सूक्ष्म वातावरण बनाने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसे बाद में एक सेंसर द्वारा पढ़ा जाता है। अधिक सटीक रूप से, हम वातावरण को बनाए रखने के लिए सीलबंद टैंक में समाधान तैयार करेंगे, और फिर कनेक्टेड सेंसर को सीलबंद टैंक में रखेंगे। उसके बाद, सेंसर को बार-बार पढ़ा जाता है और मान रिकॉर्ड किए जाते हैं।
हम इस प्रक्रिया को कई अलग-अलग लवणों के साथ दोहराकर परीक्षण के तहत सेंसर के लिए प्रोफाइल विकसित कर सकते हैं, जिनमें से प्रत्येक अलग-अलग सापेक्ष आर्द्रता पैदा करता है। क्योंकि हम प्रत्येक माइक्रोएनवी की सापेक्ष आर्द्रता जानते हैंronment, हम तुलना कर सकते हैंसेंसरसेंसर की सटीकता निर्धारित करने के लिए उन ज्ञात मानों के साथ रीडिंग।
यदि विचलन बड़ा है, लेकिन दुर्गम नहीं है, तो हम सॉफ़्टवेयर में गणितीय अंशांकन प्रक्रिया का उपयोग करके माप की सटीकता में सुधार कर सकते हैं।
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