وبلاگ
ترمومتر
پارامتر های مختلفی برای اندازه گیری در صنایع وجود دارد که ترمومتر یکی از مهمترین و حائز اهمیت آنها می باشد که با آن می توان دمای سیستم ها را اندازه گیری نمود. ترمومتر اغلب با نام های دیگری مانند دماسنج و حرارت سنج نیز شناخته می شود. کاربردی ترین thermometer در حال حاظر با توجه به نیاز پزشکی جامعه استفاده از thermometer لیزری می باشد. با توجه به نیاز هر سیستم جهت اندازه گیری میزان قابل مشاهده درجه حرارت را نشان می دهد. همچنین دارای توانایی تولید سیگنال کنترلی و سوئیچ کردن در thermometer موجود می باشد. ترمومتر ها در انواع مختلفی طراحی شده اند که هر یک کارایی مخصوص به خود را دارند. دماسنج ها معمولا به دو روش تماسی یا غیر تماسی به اندازه گیری دما می پردازند. از مهم ترین انواع ترمومتر می توان به ترمومتر انبساطی، ترمومتر عقربه ای، دماسنج جیوه ای و ترمومتر میله ای اشاره کرد. در ادامه به بررسی جامع انواع دماسنج ها می پردازیم.
چه روش هایی برای اندازه گیری میزان دما هست؟
از آنجایی روش های اندازه گیری دما دارای تفاوت هایی می باشد. بنابراین میتوان از روش های غیرتماسی و تماسی نیز دما را اندازه گیری نمود. یک سنسور که می تواند ترمورزیستنس یا ترموکوپل باشد. می توان برای اندازه گیری دما به روش تماسی از آن استفاده نمود. در روش تماسی اندازه گیری دما در مدل های آنالوگ بیشتر به روش بیمتال که از یک حباب و لوله موئین تشکیل شده است، استفاده و انجام میشود. در روش غیر تماسی اندازه گیری دما به این صورت است که بیشتر با براساس میزان فروسرخ که در یک جسم مشخص از خود به محیط ساطع می نماید، استفاده می شود. ترمومتر یا دماسنج هایی که مشخصا برای اندازه گیری دما از روش غیر تماسی به کار گرفته میشوند به نام هایی مشهورند از جمله پیترومتر یا thermometer تفنگی یا ترمومتر (دماسنج) لیزری. به جای استفاده از واژه ی باریکه ی نور هدف از کلمه لیزری استفاده می نماییم.
نام های دیگری در زبان فارسی برای ترمومتر بکار میرود مانند دماسنج یا حرارت سنج که مشخص می نماید که برای اندازه گیری درجه حرارت دما مورد استفاده قرار میگیرد.
واحد های مورد استفاده دماسنج
برای اندازه گیری دما از واحد های مختلفی استفاده می شود که مهم ترین آن ها عبارت است از: سلسیوس، فارنهایت، کلوین و …. برای تبدیل واحد ها به یکدیگر از یک سری فرمول خاص استفاده می شود. در ادامه به معرفی این فرمول ها می پردازیم:
تبدیل سلسیوس به کلوین:
[K] = [°C] + ۲۷۳٫۱۵
تبدیل سلسیوس به فارنهایت:
[°F] = [°C] × ۹⁄۵ + ۳۲
تبدیل کلوین به رانکین:
[°R] = [K] × ۹⁄۵
تبدیل فارنهایت به سلسیوس:
[°C] = ([°F] − ۳۲) × ۵⁄۹
کاربرد ترمومتر
با توجه به کاربردهای خاصی که ترمومتر دارا میباشد دارای انواع مختلفی نیز می باشد. در وسایلی مانند: کولر، یخچال، دمای محیط خانه، صنایع پزشکی و غیره از موارد مورد استفاده از دماسنج یا ترمومتر می باشد.
معرفی کاربرد هایی که میتوان برای thermometer یا دماسنج در نظر گرفت
- برای نظارت بر روی دمای موتور های صنعتی
- میزان دمای سیستم های مطبوع محیطی
- بررسی دمای سیستم های اتوماتیک
- نظارت بر فرآیند آماده سازی غذا و مواد خوراکی
- شناسایی و تشخیص مشکلات موجود پنهان
- نظارت بر رطوبت و نشتی یک ساختمان
- آگاهی و شناسایی عایق بندی نا مطلوب و ضعیف برای مشخص نمودن اتلاف انرژی
- راهنمایی و تشخیص خطا هایی از خطاهای الکتریکی گرفته تا لو له کشی
- میتوان در محیط های آزمایشگاهی و انبار ها نصب نمود.
انواع ترمومتر یا دماسنج
ترمومتر لیزری
ترمومتر دیجیتالی یا پرتال
ترمومتر الکلی
ترمومتر گازی یا دماسنج گازی
ترمومتر مواد غذایی
پیرومتر یا آذرسنج یا تف سنج
دماسنج معمولی یا ترمومتر انبساطی
دماسنج ترموکوپلی یا ترمومتر ترموکوپلی
دماسنج پزشکی یا ترمومتر پزشکی
ترمومتر لیزری
برای مشاهده دما ساطع شده از یک جسم یا دمای بدن انسان نیاز به تشعشعات ارسالی به آن سطوح می باشد که ترمومتر لیزری یا thermometer مادون قرمز توانایی آن را دارد. که این تشعشعات را تولید نماید و به اجسام ارسال کند. زمانی که این تشعشعات ارسال شد میزان دما در نشانگر دیجیتال thermometer لیزری قابل مشاهده می باشد. از آنجایی که تمام اجسام اشعه ی مادون قرمز از خود ساطع میکنند که دمای آن جسم متناسب با شدت و میزان آن میباشد. اما در لیزری چگونه دما را مشخص و نمایان مینماید. در توضیح اینگونه است که ابتدا موجی از پرتو مادون قرمز را به جسم مورد نظرمان ساطع و ارسال نموده که این موج به آن جسم برخورد کرده. که زمان برخورد اثر گزاری را از خود پدید می آید. از آنجایی که دمای جسم در اینجا مدنظر می باشد دمای جسم مورد قرار میگیرد. اینکار موجب می شود انرژی پرتوی های که بر میگردد تغییر کند.
مزیت استفاده از دماسنج لیزری
برای اندازه گیری دمای آن جسم این تغییر باید اندازه گیری شود. زمانی که امکان نزدیک شدن به یک جسم فراهم نمیباشد خیلی کاربردی می باشد. دماسنج های لیزری بخاطر همین ویژگی که میتواند از فاصله های خیلی دور مثلا چند صد متری مورد استفاده قرار گیرند که موجب استفاده های بی نظری قرار گرفته اند.
خیلی از مواردی که نزدیک شدن به جسم به راحتی انجام پذیر است هم به دلیل آسان بودن کار با thermometer لیزری، استفاده میشود.
ترمومتر انبساطی
ترمومتر انبساطی که با نام دماسنج جیوه ای نیز شناخته می شود یکی از با صرفه ترین و رایج ترین نوع دماسنج است. مایع موجود در دماسنج انبساطی از جیوه یا الکل پر می شود. و از یک لوله ی باریک و مخزنی که مانند استوانه است تشکیل می شود. این دماسنج، دماسنج محیطی محسوب می شود. یکی از مهم ترین کاربرد ترمومتر جیوه ای در هواشناسی است. البته این نکته نیز مهم است که در برخی از کشورها به دلیل خطرات ناشی از جیوه توصیه شده است که در بین انواع ترمومتر از نوع جیوه ای آن در منزل استفاده نشود.
عملکرد ترمومتر انبساطی چگونه است؟
عملکرد آن به این صورت است که با افزایش دما، فشار درون لوله نیز بالا می رود و توسط فشار سنج اندازه گیری می شود. در انتخاب ترمومتر انبساطی باید به این نکته توجه کرد که هر چقدر لوله دماسنج باریک تر باشد، ضخامت دیواره ی آن نیز نازک تر می باشد. بنابراین حجم مایع درون دماسنج انبساطی بیشتر می باشد و دقیق تر به اندازه گیری دما می پردازد.
در صورت شکستن ترمومتر جیوه ای بهتر است ابتدا هوا را تهویه کنید سپس به دلیل خطر جیوه آن را درون سطل زباله معمولی نریزید و جداگانه در یک ظرف با آب بندی مناسب قرار دهید.
ترمومتر گازی
در دماسنج گازی از مایع برای پر کردن آن استفاده نمی شود بلکه از مقداری گاز با حجم ثابت استفاده می شود که فشار گاز، از طریق یک فشارسنج دائما اندازه گیری می شود. اگر دما گاز افزایش یابد، فشار آن نیز مستقیم افزایش می یابد. عملکرد این ترمومتر به این صورت است که با اندازه گیری فشار به طور دائم، مقدار دمای آن به دست می آید. جنس، ساختمان و ابعاد این نوع دماسنج طبق طبیعت گاز و بازه دمایی در نظر گرفته شده متفاوت است.
دماسنج ترموکوپلی
ترمومتر ترموکوپلی که بر اساس پدیده ترموالکتریک ساخته می شود، از خانواده دماسنج تماسی است. عملکرد ترمومتر ترموکوپلی به این صورت است که دو سر دو رشته سیم هادی نازک که از جنس هم نباشند مانند مس و آهن را به هم متصل می کنیم. و دو سر دیگر آن را به میلی آمپر متر متصل می کنیم. اگر دو سر میله را از یک سر به یکدیگر جوش بدیم و یکی از سر های انتهایی را به دمای ثابت و سر دیگر را به دمای مجهول متصل کرد، در این صورت اندازه گیری دما دقیق تر انجام می شود. از ترمومتر ترموکوپلی در صنایع سنگین مانند فولاد بهره می برند.
ترمومتر پزشکی
اترمومتر پزشکی برای اندازه گیری تب بدن افراد استفاده می شود. معمولا دماسنج های پزشکی از دقت بالاتری نسبت به دماسنج های معمولی برخوردارند و دارای انواع جیوه ای، دیجیتالی، گوشی و غیرتماسی است.
ترموالکتریک
عملکرد این دماسنج به این صورت است که هنگامی که فصل مشترک دو سیم فلزی مختلف را حرارت دهیم جریان برق به وجود می آید. و می توان از طریق میلی آمپرمتر مشاهده کرد که هر چقدر درجه حرارت بالاتر رود شدت جریان نیز بیشتر می شود.
دماسنج محیط
یکی از کاربرد های ترمومتر محیط برای اندازه گیری دمای دقیق خانه است. دماسنج محیط در دو نوع دیجیتال یا غیر دیجیتالی وجود دارد که معمولا برای اندازه گیری دما خانه از غیر دیجیتالی و برای تنظیم دمای سیستم تهویه از دیجیتالی استفاده می شود.
ترمومتر صنعتی
در صنعت برای کنترل و بررسی دمای ابزار های کار از دماسنج های مختلفی استفاده می شود. نوع دماسنج مورد استفاده بستگی به حوزه کاری صنعت مد نظر دارد. اندازه گیری دما در صنعت می تواند در حد اندازه گیری حرارت آب موتور یا یک فرایند پیچیده باشد . برای خرید دما سنج صنعتی باید به مواردی مانند میزان درجه حرارت، نوع عملکرد و فشار وارد بر دستگاه توجه کرد. این نکته نیز حائز اهیمت است که عملکرد صحیح دماسنج صنعتی به نوع سنسور آن بستگی دارد.
ترمومتر الکلی
ترمومتر الکلی نیز مانند نوع جیوه ای کار می کند. با این تفاوت که ماده داخل لوله این ترمومتر از الکل است. یکی از مزیت های این نوع نسبت به نوع جیوه ای در میزان خطر آن است که دماسنج الکلی از خطر کمتری برخوردار است و سریع تر تبخیر می شود. همچنین در بازه دمایی صفر تا صد درجه سانتی گراد کار می کند. دماسنج الکلی در آزمایشگاه ها به دلیل خطر کمتر به وفور استفاده می شوند.
در صورت شکستن دماسنج الکلی آرامش خود را حفظ کنید و در صورت برخورد الکل با چشمتان، چشمان خود را کاملا با آب شستشو دهید. در صورت ادامه دار بودن سوزش چشم به پزشک مراجعه کنید.
ترمومتر دیجیتالی
ترمومتر دیجیتالی که کارکرد نیمه رسانا دارد در یخچال، اتو و کولرهای جدید کاربرد زیادی دارند و از دماسنج های حساس در صنعت به حساب می آیند و از قیمت بالاتری نیز برخوردارند. عملکرد آن ها به این شکل است که سنسورهای تعبیه شده در این مدل بر اساس تغییرات دمایی، جریان را تغییر می دهند و به همین شکل می توان دمای محیط را اندازه گرفت. عوامل مختلفی مانند محدوده دمایی، تعداد و نوع سنسورها و قابلیت ذخیره اطلاعات در عملکرد این مدل تاثیر گذار است.
دماسنج مواد غذایی
یکی از عوامل فاسد شدن مواد غذایی درجه حرارت و دمای آن است. اگر دمای مواد غذایی کنترل نشود باعث آلودگی آن ها می شود. دمای پایین و بالا هر دو باید کنترل شود چرا که دمای سرد باعث یخ زدن میوه، سبزی ها و مایعات و دمای بالا باعث دو برابر شدن سرعت واکنش شیمیایی در مواد غذایی می شود. بنابراین برای انجام اینکار به یک ترمومتر نیاز داریم. دماسنج مواد غذایی در انواع مختلفی از جمله لیزری، تفنگی، نفوذی و مخصوص داخل فر در بازار موجود هستند.
ترمومتر آذرسنج
دماسنج آذرسنج یا غیر تماسی بر اساس رنگ نوری که از جسم منعکس می شود کاربرد دارد. دامنه دمایی ترمومتر آذرسنج در دماهای بالای سرخ بوده است و تمامی اجسام رنگ مشکی دمایی نور یکسانی دارند. این نوع دماسنج در دو نوع ثبتگر و کنترل گر عرضه می شود. مدل ثبتگر غیر از نشان دادن دما به ثبت آن نیز می پردازد و در مدل کنترلگر در دمای مورد نظر ثبت و کنترل می شود.
ترمومتر در دو روش تماسی یا غیرتماسی به اندازه گیری دما می پردازد. ترمومتر را با نام های دماسنج و حرارت سنج نیز یاد می کنند.
ترمومتر ها در انواع زیادی تولید می شوند که از پر مصرف ترین آن ها می توان به لیزری، پزشکی، انبساطی، دیجیتالی و الکلی اشاره کرد.