آکسیجن کی کمی سے بچاؤ کے آلات میں تھرموکوپل کے استعمال کا تجزیہ

گیس ہیٹر عام طور پر گھروں میں اندرونی حرارتی آلات استعمال کیے جاتے ہیں، جن کو آپریشن کے دوران آکسیجن کی ضرورت ہوتی ہے۔ خراب ہوادار حالات میں، طویل مدتی آپریشن انڈور ہائپوکسیا کا سبب بن سکتا ہے، تکلیف اور یہاں تک کہ دم گھٹنے کا سبب بن سکتا ہے، ذاتی حفاظت کو خطرے میں ڈال سکتا ہے۔ لہذا، ہائپوکسیا کی بحالی کا منصوبہ ہونا ضروری ہے. آکسیجن کی کمی کی دیکھ بھال کرنے والے آلات کا کام خود بخود کنٹرول والو کو بند کرنا اور الارم ظاہر کرنا ہے جو آکسیجن کی کمی کی نشاندہی کرتا ہے جب سامان اندر کی ہوا میں آکسیجن کی کم مقدار کا پتہ لگاتا ہے، صارفین کو ہوا دینے اور ہوا کا تبادلہ کرنے کی یاد دلاتا ہے۔ یہ ایک عام درجہ حرارت سینسر ہے جو درجہ حرارت کی پیمائش میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ اس کا اصول دو مختلف کنڈکٹرز کے دو سروں کو ایک بند سرکٹ میں جوڑنا ہے اور دونوں سروں پر غیر مساوی درجہ حرارت کی وجہ سے سرکٹ میں تھرمو الیکٹرک پوٹینشل پیدا ہوتا ہے۔ اس رجحان کو طبیعیات میں تھرمو الیکٹرک رجحان کہا جاتا ہے۔ یہ مضمون بنیادی طور پر تھرمو الیکٹرک مظاہر کا استعمال کرتے ہوئے ہائپوکسیا کی بحالی کے سامان کی منصوبہ بندی کرتا ہے۔
1, آکسیجن کی کمی کی بحالی کے سامان کے کام کرنے والے اصول
اس دیکھ بھال کا کام کرنے والا اصول یہ ہے کہ جب گیس کی سپلائی اور آکسیجن کی سپلائی مستقل رہتی ہے تو شعلہ جلانے کا درجہ حرارت بھی مستقل رہتا ہے۔ جب ہوا میں آکسیجن کی مقدار کافی ہو تو شعلہ کا درجہ حرارت تقریباً 700 ڈگری تک پہنچ سکتا ہے۔ جب ہوا میں آکسیجن کی مقدار کم ہو جاتی ہے تو شعلے کا درجہ حرارت بھی کم ہو جاتا ہے۔ امریکی معیارات کے مطابق، انیروبک حالت میں شعلے کا درجہ حرارت 450 ڈگری سے زیادہ نہیں ہوتا ہے، اور 450 ڈگری کے رشتہ دار درجہ حرارت پر تھرمو الیکٹرک پوٹینشل 1815mV ہے۔ اگر تھرموکوپل کے ذریعہ ماپا جانے والے مستقل شعلے کا درجہ حرارت اچھا نہیں ہے، تو یہ سمجھا جا سکتا ہے کہ ہوا میں آکسیجن کی مقدار زیادہ نہیں ہے، اور الارم کو متحرک کرنے کی ضرورت ہے اور کنٹرول والو کو بند کرنے کی ضرورت ہے۔ اس اسکیم کا ہائپوکسیا مینٹیننس فنکشن اس طرح مکمل ہوتا ہے: ایک وسیع ٹمپریچر مائیکرو کنٹرولر AT89C2051 منتخب کیا گیا ہے، جو اندرونی اینالاگ کمپیریٹر کے ساتھ آتا ہے، اور P110 اور P111 کمپیریٹر کے ان پٹ پن ہیں۔ P111 کو پن کرنے کے لیے 1815mV کے ممکنہ سگنل کو جوڑیں، جہاں حوالہ کے اختتام پر وولٹیج سگنل کو استحکام کی ضرورت ہوتی ہے۔ لہذا، وی سی سی میں وولٹیج ریگولیٹر کو جوڑیں۔ تھرموکوپل کے ذریعہ ماپا جانے والے شعلے کے درجہ حرارت کے سگنل کو بڑھانے کے بعد، اسے P110 پن سے جوڑیں، اور پھر ان دو برقی سگنلز کا موازنہ کرنے کے لیے اس کا اندرونی اینالاگ کمپیریٹر استعمال کریں۔ اگر پن P110 کا سگنل پن P111 سے کم ہے تو یہ انڈور ہائپوکسیا کی نشاندہی کرتا ہے۔ اس وقت، کنٹرول والو بند ہے اور ایک الارم ظاہر ہوتا ہے.
2, ہارڈ ویئر کی ساخت
یہ آلہ بنیادی طور پر ایک مائیکرو کنٹرولر، تھرموکوپل اور پوٹینشیومیٹر پر مشتمل ہوتا ہے۔ مائیکرو کنٹرولر کا انتخاب AT89C2051 ہے، ایک موثر مائیکرو کنٹرولر جو ATMEL نے ریاستہائے متحدہ میں شروع کیا ہے۔ یہ ایک اندرونی اینالاگ کمپیریٹر کے ساتھ آتا ہے، اور P110 اور P111 کمپیریٹر کے ان پٹ پن ہیں۔ یہ تقلید موازنہ ہائپوکسیا کی بحالی کی تقریب کو حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ AT89C2051 کی ہدایات INTEL کے MCS-51 سیریز کے مائیکرو کنٹرولر کے ساتھ پوری طرح مطابقت رکھتی ہے، اور یہ 2K بائٹ فلیش پروگرام ایبل ایریز ایبل صرف پڑھنے کی میموری کے ساتھ آتا ہے۔ اس چپ کا انتخاب سرکٹ کی منصوبہ بندی کو بہت آسان بنا سکتا ہے، اور یہ ہیٹر کے دیگر افعال کو بھی ایک ساتھ مکمل کر سکتا ہے۔ اسے یہاں نہیں دہرایا جائے گا۔ K- قسم کے تھرموکوپل کو تھرموکوپل کے طور پر منتخب کیا جاتا ہے، اور موصول ہونے والے تھرمو الیکٹرک پوٹینشل سگنل کو ایک ایمپلیفائر کے ذریعے بڑھایا جاتا ہے اور مائکروکنٹرولر سے منسلک ہونے سے پہلے اس پر کارروائی کی جاتی ہے۔ یہ تھرموکوپل ہیٹر میں مسلسل کھلے شعلے کے درجہ حرارت کے سگنل کو جمع کرنے میں بھی کردار ادا کرتا ہے۔ پوٹینشیومیٹر کا ممکنہ سگنل 1815mV ہے، اور اس کا حوالہ ٹرمینل وولٹیج کو مستحکم کرنے والے ماخذ 358B-25 سے منسلک ہے۔

3، خلاصہ
آکسیجن کی کمی والے دیکھ بھال کا سامان عام طور پر روزانہ گیس کے ہیٹروں میں کام کرتا ہے اور بغیر کسی خرابی کے مسلسل دو ماہ تک اس کا تجربہ کیا گیا ہے۔ سینسر کے طور پر تھرموکوپلز کے استعمال کی وجہ سے، جو دوسرے سینسر کے مقابلے سستے ہیں اور مستحکم افعال رکھتے ہیں، اس ڈیوائس میں کارکردگی کا تناسب بھی زیادہ ہے۔