डिलेटोमीटर: Difference between revisions
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[[Image:Dilatometer.jpg|thumb|तरल पदार्थ और ठोस के उष्मीय विस्तार की माप के लिए | [[Image:Dilatometer.jpg|thumb|तरल पदार्थ और ठोस के उष्मीय विस्तार की माप के लिए डिलेटोमीटर की एक सरल संरचना]]'''डिलेटोमीटर''' एक वैज्ञानिक उपकरण है जो भौतिक या रासायनिक प्रक्रिया के कारण होने वाले आयतन परिवर्तन को मापता है। डिलेटोमीटर का एक परिचित अनुप्रयोग [[पारा-इन-ग्लास थर्मामीटर|कांच में पारा युक्त तापमापीय]] है, जिसमें तरल स्तंभ के आयतन में परिवर्तन को आशंकित मापनी से पढ़ा जाता है। चुकि पारे की परिवेशी तापमान सीमाओं पर विस्तार की अत्यधिक स्थिर दर होती है, आयतन परिवर्तन सीधे तापमान से संबंधित होते हैं। | ||
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मिश्र धातुओं के निर्माण, [[ मार्टेंसाईट |मार्टेंसाईट]] परिवर्तन के अध्ययन, संपीड़ित और [[सिंटरिंग]] उच्चतापसह यौगिकों, काँच, चीनी मिट्टी के उत्पादों, मिश्रित सामग्री और प्लास्टिक के निर्माण में | मिश्र धातुओं के निर्माण, [[ मार्टेंसाईट |मार्टेंसाईट]] परिवर्तन के अध्ययन, संपीड़ित और [[सिंटरिंग]] उच्चतापसह यौगिकों, काँच, चीनी मिट्टी के उत्पादों, मिश्रित सामग्री और प्लास्टिक के निर्माण में डिलेटोमीटर का उपयोग किया जाता हैं।<ref name = "Lehmann" >Hans Lehmann, refuge Gatzke '' Dilatometry and differential thermal analysis for the evaluation of processes ''? ? , 1956.</ref> डाइलेटोमेट्री का उपयोग रासायनिक अभिक्रियाओं की प्रगति की अनुश्रवण के लिए भी किया जाता है, विशेष रूप से वे जो एक पर्याप्त आयतनिक मोलर अभिक्रिया (जैसे, पोलीमराइजेशन) प्रदर्शित करते हैं। एक विशिष्ट उदाहरण चरण परिवर्तन की दर है।<ref>{{cite journal | author = Kastle, J. H. |author2=Kelley, W. P. | title = प्लास्टिक सल्फर के क्रिस्टलीकरण की दर पर| journal = American Chemical Journal |date=July 1904 | volume = 32 | pages = 483–503 | url = https://books.google.com/books?id=OH0FAQAAIAAJ&q=dilatometer+Kopp&pg=PA497}}</ref> खाद्य विज्ञान में, खाद्य तेलों और मक्खन के [[ठोस वसा सूचकांक|यथार्थ वसा सूचकांक]] को मापने के लिए डिलेटोमीटर का उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite journal |last1=Bowers |first1=R. H. |title=डिलेटोमीटर रीडिंग से ठोस वसा सूचकांक मूल्यों की तीव्र गणना|journal=Journal of the American Oil Chemists' Society |date=1 March 1978 |volume=55 |issue=3 |pages=350–351 |doi=10.1007/BF02669928 |s2cid=96393933 |language=en |issn=1558-9331}}</ref> डिलेटोमीटर का एक अन्य सामान्य अनुप्रयोग [[थर्मल विस्तार|उष्मीय विस्तार]] का माप है। ताप विस्तारशीलता एक महत्वपूर्ण अभियांत्रिकी मापदंड है, जिसे इस प्रकार परिभाषित किया जाता हैं: | ||
:<math>\alpha = \frac{1}{V} \biggl(\frac{\partial V}{\partial T} \biggr)_{p,N}\ </math> | :<math>\alpha = \frac{1}{V} \biggl(\frac{\partial V}{\partial T} \biggr)_{p,N}\ </math> | ||
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* कैपेसिटेंस | * कैपेसिटेंस डिलेटोमीटर में एक स्थिर प्लेट और एक गतिमान प्लेट के साथ समानांतर प्लेट संधारित्र होता है। जब प्रक्रण की लम्बाई परिवर्तित होती हैं, तो यह गतिमान प्लेट को स्थानांतरित करती है, जो प्लेटों के बीच की दुरी को परिवर्तित कर देता हैं। धारिता, अंतराल के व्युत्क्रमानुपाती होती है। 10 [[ picometre |पिकोमीटर]] तक की लंबाई में परिवर्तन का पता लगाया जा सकता है।<ref name = neum>J. J. Neumeier, R. K. Bollinger, G. E. Timmins, C. R. Lane, R. D. Krogstad, and J. Macaluso, "Capacitive-based dilatometer cell constructed of fused quartz for measuring the thermal expansion of solids", Review of Scientific Instruments '''79''', 033903 (2008).</ref> | ||
* संयोगी रॉड (पुश रॉड) डिलेटोमीटर, से जिस युक्ति की जांच की जा सकती है वह भट्टी में है। एक संयोगी रॉड उष्मीय विस्तार को [[विकृति प्रमापक]] में स्थानांतरित करता है, जो स्थानांतरण को मापता है। चूंकि मापने की प्रणाली (संयोगी रॉड) युक्ति के समान तापमान के संपर्क में है और इसी तरह प्रसारित होता है, जिससे की एक सापेक्ष मूल्य प्राप्त होता है, जिसे बाद में परिवर्तित किया जाना चाहिए। संयोगी रॉड विस्तार के प्रभाव को कम करने के लिए मिले हुए कम-विस्तारित सामग्री और अंतर निर्माण का उपयोग किया जा सकता है <ref name = Theta>Theta Industries http://www.theta-us.com/dil/dil1.html {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20091230181112/http://www.theta-us.com/dil/dil1.html |date=2009-12-30 }}</ref><ref name = Netzsch>{{cite web | url=http://www.usinenouvelle.com/industry/netzsch-geratebau-gmbh-8585/horizontal-pushrod-dilatometer-dil-pc-p72147.html | title=Analyzers | Industrial suppliers }}</ref> | * संयोगी रॉड (पुश रॉड) डिलेटोमीटर, से जिस युक्ति की जांच की जा सकती है वह भट्टी में है। एक संयोगी रॉड उष्मीय विस्तार को [[विकृति प्रमापक]] में स्थानांतरित करता है, जो स्थानांतरण को मापता है। चूंकि मापने की प्रणाली (संयोगी रॉड) युक्ति के समान तापमान के संपर्क में है और इसी तरह प्रसारित होता है, जिससे की एक सापेक्ष मूल्य प्राप्त होता है, जिसे बाद में परिवर्तित किया जाना चाहिए। संयोगी रॉड विस्तार के प्रभाव को कम करने के लिए मिले हुए कम-विस्तारित सामग्री और अंतर निर्माण का उपयोग किया जा सकता है <ref name = Theta>Theta Industries http://www.theta-us.com/dil/dil1.html {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20091230181112/http://www.theta-us.com/dil/dil1.html |date=2009-12-30 }}</ref><ref name = Netzsch>{{cite web | url=http://www.usinenouvelle.com/industry/netzsch-geratebau-gmbh-8585/horizontal-pushrod-dilatometer-dil-pc-p72147.html | title=Analyzers | Industrial suppliers }}</ref> | ||
* उच्च दृढ़ता - लेज़र | * उच्च दृढ़ता - लेज़र डिलेटोमीटर, उच्चतम दृढ़ता तथा पूर्ण सटीकता माइकलसन व्यतिकरणमापी प्रकार के लेज़र डिलेटोमीटर के साथ संभव है। दृढ़ता पिकोमीटर तक जाता हैं। शीर्ष पर हस्तक्षेप माप के सिद्धांत बहुत अत्यधिक सटीकता की संभावना देते हैं और यह अंशांकन की आवश्यकता के बिना पूर्ण माप तकनीक है।<ref name = "Linseis" >C.Linseis '' The next step in dilatometry, invention and use of the Linseis Laser Dilatometer '', Linseis Messgeraete GmbH, Selb (Germany)</ref> | ||
*प्रकाशिक | *प्रकाशिक डिलेटोमीटर एक ऐसा उपकरण है जो तापमान पर गरम किए गए युक्ति के आयाम भिन्नता को मापता है जो सामान्यतौर पर 25 से 1400 डिग्री सेल्सियस तक होता है। [[ऑप्टिकल डायलेटोमीटर|प्रकाशिक डिलेटोमीटर]] असंपर्क विधि का उपयोग करके पदार्थ के विस्तार और संकुचन के निरिक्षण की अनुमति देता है: डिजिटल कैमरे से जुड़ा प्रकाशीय समूह तापमान के कार्य के रूप में विस्तार / अनुबंधित युक्तियों की छवियों को लगभग ± 70 माइक्रोमीटर प्रति के रिज़ॉल्यूशन के साथ ग्रहण करता है।<ref name="pag">M.Paganelli '' The Non-contact Optical dilatometer designed for the behaviour of Ceramic Raw Materials '', | ||
Expert System Solutions S.r.l., Modena (Italy).</ref> जैसा कि प्रणाली पदार्थ को गर्म करने की अनुमति देता है और उपकरण और युक्ति के बीच किसी भी संपर्क के बिना इसके अनुदैर्ध्य / ऊर्ध्वाधर | Expert System Solutions S.r.l., Modena (Italy).</ref> जैसा कि प्रणाली पदार्थ को गर्म करने की अनुमति देता है और उपकरण और युक्ति के बीच किसी भी संपर्क के बिना इसके अनुदैर्ध्य / ऊर्ध्वाधर गति को मापता है, यह संभव है कि सबसे अत्यधिक तन्य पदार्थ, जैसे कि [[पॉलिमर]], साथ ही सबसे नर्म, सिंटरिंग प्रक्रिया के लिए सिरेमिक पाउडर जैसे असंगत का विश्लेषण किया जाए। | ||
तापमान में सरल माप के लिए 0 से 100 डिग्री सेल्सियस तक, जहां पानी गर्म हो जाता है और नमूने के ऊपर प्रवाहित होता है। यदि धातु के विस्तार के रैखिक गुणांक को मापा जाना है, तो धातु से बने पाइप के माध्यम से गर्म पानी बहेगा। पाइप पानी के तापमान तक गर्म होता है और सापेक्ष विस्तार को पानी के तापमान के एक समारोह के रूप में निर्धारित किया जा सकता है। | तापमान में सरल माप के लिए 0 से 100 डिग्री सेल्सियस तक, जहां पानी गर्म हो जाता है और नमूने के ऊपर प्रवाहित होता है। यदि धातु के विस्तार के रैखिक गुणांक को मापा जाना है, तो धातु से बने पाइप के माध्यम से गर्म पानी बहेगा। पाइप पानी के तापमान तक गर्म होता है और सापेक्ष विस्तार को पानी के तापमान के एक समारोह के रूप में निर्धारित किया जा सकता है। | ||
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डिलेटोमीटर में अधिकांशतः तापमान को नियंत्रित करने के लिए तंत्र सम्मिलित होता है। यह ऊंचे तापमान (तापमान 2000°C) पर माप के लिए [[औद्योगिक भट्टी]] हो सकता है, या कमरे के तापमान से नीचे के तापमान पर माप के लिए [[cryostat|निम्नतापस्थायी]] हो सकता है। धातुकर्म अनुप्रयोगों में अधिकांशतः परिष्कृत तापमान नियंत्रण सम्मिलित होते हैं जो युक्ति को गर्म करने और बुझाने के लिए सही तापमान-समय पहचान क्रियान्वित करने में सक्षम होते हैं।<ref name = ThetaQuench>{{Cite web |url=http://www.theta-us.com/quench/QuenchInst.html |title=Theta Industries, Inc. Quench/Deformation Dilatometer page - 02/01 |access-date=2009-09-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100115110143/http://www.theta-us.com/quench/QuenchInst.html |archive-date=2010-01-15 |url-status=dead }}</ref> | डिलेटोमीटर में अधिकांशतः तापमान को नियंत्रित करने के लिए तंत्र सम्मिलित होता है। यह ऊंचे तापमान (तापमान 2000°C) पर माप के लिए [[औद्योगिक भट्टी]] हो सकता है, या कमरे के तापमान से नीचे के तापमान पर माप के लिए [[cryostat|निम्नतापस्थायी]] हो सकता है। धातुकर्म अनुप्रयोगों में अधिकांशतः परिष्कृत तापमान नियंत्रण सम्मिलित होते हैं जो युक्ति को गर्म करने और बुझाने के लिए सही तापमान-समय पहचान क्रियान्वित करने में सक्षम होते हैं।<ref name = ThetaQuench>{{Cite web |url=http://www.theta-us.com/quench/QuenchInst.html |title=Theta Industries, Inc. Quench/Deformation Dilatometer page - 02/01 |access-date=2009-09-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100115110143/http://www.theta-us.com/quench/QuenchInst.html |archive-date=2010-01-15 |url-status=dead }}</ref> | ||
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Latest revision as of 17:29, 29 August 2023
डिलेटोमीटर एक वैज्ञानिक उपकरण है जो भौतिक या रासायनिक प्रक्रिया के कारण होने वाले आयतन परिवर्तन को मापता है। डिलेटोमीटर का एक परिचित अनुप्रयोग कांच में पारा युक्त तापमापीय है, जिसमें तरल स्तंभ के आयतन में परिवर्तन को आशंकित मापनी से पढ़ा जाता है। चुकि पारे की परिवेशी तापमान सीमाओं पर विस्तार की अत्यधिक स्थिर दर होती है, आयतन परिवर्तन सीधे तापमान से संबंधित होते हैं।
अनुप्रयोग
मिश्र धातुओं के निर्माण, मार्टेंसाईट परिवर्तन के अध्ययन, संपीड़ित और सिंटरिंग उच्चतापसह यौगिकों, काँच, चीनी मिट्टी के उत्पादों, मिश्रित सामग्री और प्लास्टिक के निर्माण में डिलेटोमीटर का उपयोग किया जाता हैं।[1] डाइलेटोमेट्री का उपयोग रासायनिक अभिक्रियाओं की प्रगति की अनुश्रवण के लिए भी किया जाता है, विशेष रूप से वे जो एक पर्याप्त आयतनिक मोलर अभिक्रिया (जैसे, पोलीमराइजेशन) प्रदर्शित करते हैं। एक विशिष्ट उदाहरण चरण परिवर्तन की दर है।[2] खाद्य विज्ञान में, खाद्य तेलों और मक्खन के यथार्थ वसा सूचकांक को मापने के लिए डिलेटोमीटर का उपयोग किया जाता है।[3] डिलेटोमीटर का एक अन्य सामान्य अनुप्रयोग उष्मीय विस्तार का माप है। ताप विस्तारशीलता एक महत्वपूर्ण अभियांत्रिकी मापदंड है, जिसे इस प्रकार परिभाषित किया जाता हैं:
प्रकार
डिलेटोमीटर के कई प्रकार हैं:
- कैपेसिटेंस डिलेटोमीटर में एक स्थिर प्लेट और एक गतिमान प्लेट के साथ समानांतर प्लेट संधारित्र होता है। जब प्रक्रण की लम्बाई परिवर्तित होती हैं, तो यह गतिमान प्लेट को स्थानांतरित करती है, जो प्लेटों के बीच की दुरी को परिवर्तित कर देता हैं। धारिता, अंतराल के व्युत्क्रमानुपाती होती है। 10 पिकोमीटर तक की लंबाई में परिवर्तन का पता लगाया जा सकता है।[4]
- संयोगी रॉड (पुश रॉड) डिलेटोमीटर, से जिस युक्ति की जांच की जा सकती है वह भट्टी में है। एक संयोगी रॉड उष्मीय विस्तार को विकृति प्रमापक में स्थानांतरित करता है, जो स्थानांतरण को मापता है। चूंकि मापने की प्रणाली (संयोगी रॉड) युक्ति के समान तापमान के संपर्क में है और इसी तरह प्रसारित होता है, जिससे की एक सापेक्ष मूल्य प्राप्त होता है, जिसे बाद में परिवर्तित किया जाना चाहिए। संयोगी रॉड विस्तार के प्रभाव को कम करने के लिए मिले हुए कम-विस्तारित सामग्री और अंतर निर्माण का उपयोग किया जा सकता है [5][6]
- उच्च दृढ़ता - लेज़र डिलेटोमीटर, उच्चतम दृढ़ता तथा पूर्ण सटीकता माइकलसन व्यतिकरणमापी प्रकार के लेज़र डिलेटोमीटर के साथ संभव है। दृढ़ता पिकोमीटर तक जाता हैं। शीर्ष पर हस्तक्षेप माप के सिद्धांत बहुत अत्यधिक सटीकता की संभावना देते हैं और यह अंशांकन की आवश्यकता के बिना पूर्ण माप तकनीक है।[7]
- प्रकाशिक डिलेटोमीटर एक ऐसा उपकरण है जो तापमान पर गरम किए गए युक्ति के आयाम भिन्नता को मापता है जो सामान्यतौर पर 25 से 1400 डिग्री सेल्सियस तक होता है। प्रकाशिक डिलेटोमीटर असंपर्क विधि का उपयोग करके पदार्थ के विस्तार और संकुचन के निरिक्षण की अनुमति देता है: डिजिटल कैमरे से जुड़ा प्रकाशीय समूह तापमान के कार्य के रूप में विस्तार / अनुबंधित युक्तियों की छवियों को लगभग ± 70 माइक्रोमीटर प्रति के रिज़ॉल्यूशन के साथ ग्रहण करता है।[8] जैसा कि प्रणाली पदार्थ को गर्म करने की अनुमति देता है और उपकरण और युक्ति के बीच किसी भी संपर्क के बिना इसके अनुदैर्ध्य / ऊर्ध्वाधर गति को मापता है, यह संभव है कि सबसे अत्यधिक तन्य पदार्थ, जैसे कि पॉलिमर, साथ ही सबसे नर्म, सिंटरिंग प्रक्रिया के लिए सिरेमिक पाउडर जैसे असंगत का विश्लेषण किया जाए।
तापमान में सरल माप के लिए 0 से 100 डिग्री सेल्सियस तक, जहां पानी गर्म हो जाता है और नमूने के ऊपर प्रवाहित होता है। यदि धातु के विस्तार के रैखिक गुणांक को मापा जाना है, तो धातु से बने पाइप के माध्यम से गर्म पानी बहेगा। पाइप पानी के तापमान तक गर्म होता है और सापेक्ष विस्तार को पानी के तापमान के एक समारोह के रूप में निर्धारित किया जा सकता है।
द्रवों के आयतन प्रसार को मापने के लिए पानी से भरा एक बड़ा काँच का बर्तन लिया जाता है। युक्ति तरल के साथ विस्तार टैंक (सही मात्रा पैमाने के साथ कांच के पात्र) में होता है। यदि कोई पानी को गर्म करता है, तो युक्ति द्रव फैलता है और आयतन परिवर्तन पढ़ा जाता है। चूँकि युक्ति पात्र के विस्तार को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।
गैसों के विस्तार और प्रत्यावर्तन गुणांक को डायलेटोमीटर का उपयोग करके नहीं मापा जा सकता है, क्योंकि दाब यहाँ एक भूमिका निभाता है। ऐसे मापन के लिए गैस थर्मामीटर अत्यधिक उपयुक्त होता है।
डिलेटोमीटर में अधिकांशतः तापमान को नियंत्रित करने के लिए तंत्र सम्मिलित होता है। यह ऊंचे तापमान (तापमान 2000°C) पर माप के लिए औद्योगिक भट्टी हो सकता है, या कमरे के तापमान से नीचे के तापमान पर माप के लिए निम्नतापस्थायी हो सकता है। धातुकर्म अनुप्रयोगों में अधिकांशतः परिष्कृत तापमान नियंत्रण सम्मिलित होते हैं जो युक्ति को गर्म करने और बुझाने के लिए सही तापमान-समय पहचान क्रियान्वित करने में सक्षम होते हैं।[9]
यह भी देखें
- प्रकाशिक डिलेटोमीटर
- विकृति प्रमापक
संदर्भ
- ↑ Hans Lehmann, refuge Gatzke Dilatometry and differential thermal analysis for the evaluation of processes ? ? , 1956.
- ↑ Kastle, J. H.; Kelley, W. P. (July 1904). "प्लास्टिक सल्फर के क्रिस्टलीकरण की दर पर". American Chemical Journal. 32: 483–503.
- ↑ Bowers, R. H. (1 March 1978). "डिलेटोमीटर रीडिंग से ठोस वसा सूचकांक मूल्यों की तीव्र गणना". Journal of the American Oil Chemists' Society (in English). 55 (3): 350–351. doi:10.1007/BF02669928. ISSN 1558-9331. S2CID 96393933.
- ↑ J. J. Neumeier, R. K. Bollinger, G. E. Timmins, C. R. Lane, R. D. Krogstad, and J. Macaluso, "Capacitive-based dilatometer cell constructed of fused quartz for measuring the thermal expansion of solids", Review of Scientific Instruments 79, 033903 (2008).
- ↑ Theta Industries http://www.theta-us.com/dil/dil1.html Archived 2009-12-30 at the Wayback Machine
- ↑ "Analyzers | Industrial suppliers".
- ↑ C.Linseis The next step in dilatometry, invention and use of the Linseis Laser Dilatometer , Linseis Messgeraete GmbH, Selb (Germany)
- ↑ M.Paganelli The Non-contact Optical dilatometer designed for the behaviour of Ceramic Raw Materials , Expert System Solutions S.r.l., Modena (Italy).
- ↑ "Theta Industries, Inc. Quench/Deformation Dilatometer page - 02/01". Archived from the original on 2010-01-15. Retrieved 2009-09-10.
