انواع دماسنج
دماسنج وسیله ای که بر مبنای واحدهای مختلف دما و حرارت را اندازه گیری می کند دماسنج یا ترمومتر میگویند .انواع مختلفی دارد و طبیعتا کاربردهای مختلفی هم دارد. در صنعت و خودرو و بیمارستان و خانه کاربردهای متفاوتی دارند. دماسنج‌ها ابزارهایی حیاتی برای اندازه‌گیری دما در محیط‌های مختلف هستند. انواع دماسنج با توجه به کاربرد و تکنولوژی مورد استفاده، به دسته‌های متنوعی تقسیم می‌شوند. در این مقاله به بررسی مهمترین انواع دماسنج می‌پردازیم.
دماسنج جیوه ای چیست و کاربرد های آن :
ترمومتر جیوه ای پرکاربرد ترین ترمومتری است که در حال حاضر در دنیا مورد استفاده قرار میگیرد اساس کار این ترمومتر با جیوه است و دلیل نامگذاری ان استفاده از جیوه در ساخت این ترمومتر است .
ترمومتر جیوه ای غالبا در مصارف پزشکی برای اندازه گیری دما و حرارت و تب بدن مورد استفاده قرار میگیرد. با کاهش یا افزایش دما حجم جیوه منبسط یا منقبض می شود و باعث می شود حجم جیوه در ستون درجه بندی شده جا به جا شده و روی دمای مورد نظر قرار بگیرد.
ویژگی ظاهری دماسنج جیوه ای :
این ترمومتر حاوی یک حباب جیوه ای است حباب به یک لوله ی شیشه ای نازک متصل می شود .
انواع دماسنج جیوه ای و کاربرد آن :
ترمومتر جیوه ای 2 نوع میباشد که برای اندازه گیری تب و دمای بدن بیمار مورد استفاده قرار میگیرد .
دماسنج جیوه ای اندازه گیری تب :
پایه ای : جهت بررسی تغییرات دمایی کوچک در بدن مورد استفاده قرار میگیرند . ترمومتر های تشخیص تب بین ۳۰ تا ۴۰ درجه را نشان می دهند.
دهانی ، مقعدی کودک : برای اندازه گیری یک باره ای دما مورد استفاده قرار میگیرد و معمولا یک بار مصرف هستند.
دماسنج آزمایشگاهی :
در آزمایشگاه مورد استفاده قرار میگیرد برای واکنش های شیمیایی که دمای واکنش تاثیر زیادی روی کیفیت آن دارد
دماسنج اتاق :
برای اندازه گیری دمای اتاق و یا عمدتا محیط های بسته و بعضی محیط های باز مورد استفاده قرار میگیرد .
نحوه ی استفاده از دماسنج جیوه ای :
کافیست ته ترمومتر که همان حباب شیشه ای حاوی جیوه است را در محیطی که قصد اندازه گیری دمای آن را داریم در تماس قرار دهیم صورت را به صورت موازی با ترمومتر قرار می دهیم تا بتوانیم تغییرات اعمال شده را ببینم در این حالت جیوه ی موجود در ستون مندرج که در بالاترین حالت ممکن قرار گرفته است دمای بدن را نشان میدهد.
تفاوت دماسنج جیوه ای و الکلی :
تنها تفاوت آنها در ماده ی مورد استفاده در حباب شیشه ای می باشد. در ترمومتر جیوه ای از جیوه و ترمومتر الکلی از الکل برای اندازه گیری دما استفاده میشود.پس به این نتیجه میرسیم که عملکرد هر دو یکی است .
هشدارها : خطری که که شما را تهدید می کند سمی بودن جیوه ی مورد استفاده در ترمومتر جیوه ای است که در صورت شکستن جیوه از ترمومتر خارج می شود .
دماسنج الکلی :
ترمومتر الکلی عمدتا در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار میگیرد . ترمومتر الکلی در بازه ی دمایی 0 تا 100 درجه ی سانتی گراد مورد استفاده قرار میگیرند . به دلیل استفاده از الکل در ستون مندرج به این نام خوانده می شود .
شکل و نحوه ی عملکرد همانند ترمومتر الکلی است یعنی با کاهش و افزایش دما الکل موجود در میله ی شیشه ای منقبض یا منبسط میشود و با فیکس شدن دما عدد روی ستون مدرج درجه دما را نشان میدهد . ترمومتر الکلی سمیت کمتری نسبت به ترمومتر جیوه ای دارند به همین دلیل انتخاب مناسب تری برای اندازه گیری دما می باشد.
انواع دماسنج الکلی :
دیواری : که از مدل دیواری آن در منازل و محیط ها استفاده می شود .
میله ای : مدل میله ای در آزمایشگاهها و مکان های صنعتی استفاده می شود .
ویژگی دماسنج الکلی :
اندازه گیری دما در دماهای خیلی پایین به کار گرفته می شود
دماسنج دیجیتال :
ترمومتر های دیجیتال عمدتا در تمامی صنایع مورد استفاده قرار میگیرند . دارای سنسور نیمه رسانا هستند که وقتی دما تغییر میکند مقاومت ترمومتر تغییر می کند تغییر مقاومت باعث تغییر جریان عبوری شده و بدین ترتیب به این روش دمای محیط را اندازه گیری میکند . دما را به صورت لحظه ای گزارش می دهند. سرعت اندازه گیری تغییرات دما در این ترمومتر بالا است .
قابل استفاده در یخچالها و اتوخانه ها و کولر های مدرن و….
نحوه کار با دماسنج دیجیتال :
قابلیت اندازه گیری بسیار ساده و از راه دور می باشد. نوک دماسنج را در تماس با نمونه ای که قصد اندازه گیری دما را داریم می دهیم. و دما را از روی صفحه نمایش دماسنج می خوانیم .
مزایای تب سنج دیجیتال :
- بالا بودن دقت اندازه گیری به طوری که در بسیاری از نمونه ها این دقت به یک دهم سانتی گراد میرسد.
- علاوه بر اندازه گیری میزان دمای بدن، آخرین درجه حرارت را ذخیره کرده جهت مقایسه با درجه حرارت بعدی بدن بیمار.
- تب سنج دیجیتال با یک باتری ساده کار میکند در صورتی که شارژ این ترمومتر تمام شود با هزینه بسیار کم با تعویض باتری شارژ می شود. دارای سیستم هشدار باتری هستند -در صورتی که باتری ضعیف باشد باعث خطا در اندازه گیری دما می شود بنابراین هشدار ضعیف بودن مانع از خطا می شود.
- دارای صفحه ی نمایشی بزرگ و خوانا است که دمای بدن را نمایش میدهد پس استفاده از آن بسیار ساده است .
بعد از استفاده از دستگاه اگر فراموش کنید دستگاه را خاموش کنید و بدون استفاده باشد به صورت خود به خود خاموش می شود پس از هدر رفتن انرژی جلوگیری می کند. - ترمومتر دیجیتال همه ی دماهایی که بدن میتواند داشته باشد را نشان میدهد محدوده دمایی 32 تا 42 درجه سانتی گراد را اندازه گیری می کند.
- قابلیت اندازه گیری دما بدون تماس با بدن از فاصله ی بسیار کوتاه .
- مدل های پیچیده ترمومتر دیجیتال می توان دمای اشیا هایی مانند شیشه شیر نوزاد را اندازه گیری کند.
دماسنج لیزری :
نام دیگر این دماسنج لیزری ، ترمومتر مادون قرمز میباشد. اساس کار ترمومتر لیزری به این شکل است که موجی از پرتو مادون قرمز را ارسال کرده که با چشم برخورد میکند. در اثر این برخورد با توجه یه دمای جسم انرژی پرتوهای بازگشتی تغییر پیدا میکند گه با اندازه گیری این تغییر میتوان دمای جسم را بدست آورد. به دلیل ارتباط نداشتن با جسم به آنها غیر تماسی هم میگویند که در مواردی که حرارت جسم بالا باشد بسیار مفید و کارآمد هستند.
مشخصات و ویزگی ها دماسنج لیزری :
- دقت اندازه گیری بالا
- خاموشی دستگاه در صورت عدم استفاده
- اندازه گیری دمای بدن بدون نیاز به تماس
- الارم هشدار تب
- قابلیت نمایش درجه حرارت بدن در 2 واحد سانتی گراد و فارنهایت
- سرعت پردازش و محاسبه دمای بدن
ترموکوپل(عملکرد بر اساس نیروی محرکه ی الکتریکی) :
این ترمومتر ها در نوک آنها دو فلز مختلف به یکدیگر متصل شده اند. در نتیجه حرارت ، در محل اتصال اختلاف پتانسیل ایجاد می شود . انواع دماسنج و کاربرد آن بر اساس اختلاف پتانسیل ایجاد شده بین 2 فاز می توان از دمای ایجاد شده استفاده کرد. در صنعت معمولا ترموکوپل ها را با یک سیم فلزی بلند وارد کوره میکنند و دمای درون کوره را اندازه گیری میکنند.
انواع ترموکوپل :
ترموکوپل ها دارای تیپ های مختلفی برای اندازه گیری دما هستند. برای جلوگیری از آسیب دیدگی ترموکوپل ان را درون محفظه ی فلزی یا سرامیکی قرار می دهند.
کاربرد ترموکوپل :
ترموکوپل ها در تولید لوازم گرمازا استفاده میشود.همچنین برای ایمنی تجهیزات گازسوز وقتی شعله گاز خاموش می شود و برای قطع کردن گاز مورد استفاده قرار میگیرد
دماسنج نانو – کلوین (عملکرد براساس الکترومغناطیس) :
ترمومتر نانو کلوین بر اساس چرخاندن نورهای قرمز و سبز اطراف یک کریستال صفحه ای شکل کار میکند. این ترمومتر نوری می باشد و می تواند 30 میلیاردیوم درجه را اندازه گیری کند.
ترمومتر نانو کلوین سه برابر دقیق تر از بهترین ترمومتر هایی که تاکنون وجود داشته اند. این ترمومتر براساس فناوری نوری کار می کند به این طریق که نورهای سبز و قرمز را هزاران بار اطراف یک کریستال صفحه ای شکل می گرداند. انواع دماسنج و کاربرد آن قدرت و دقت بالای این ترمومتر به قدری زیاد است که میتواند درجه حرارت اشیا هنگام حرکت اتم را اندازه گیری کند.
کاربرد دماسنج نانو :
برای اندازه گیری فوق العاده حساس مانند نیرو و فشار و حرارت و غلظت مواد منفجره به کار میرود
دماسنج گازی(عملکرد بر اساس تغییر فشار و تنظیم فشار) :
ترمومتر گازی یک گاز درون یک محفظه با حجم ثابت قرار دارد . درون محفظه یک سنسور فشار وجود دارد . انواع دماسنج و کاربرد آن وقتی دما تغییر می کند فشار درون محفظه هم تغییر میکند وقتی فشار درون محفظه را اندازه گیری کنیم می توانیم دما را محاسبه کنیم .
ترمومتر گازی شامل حبابی از جنس شیشه و چینی و کوارتز و پلاتین است .جنس حباب بستگی به دمایی دارد که ترمومتر درون آن قرار میگیرد. حباب به وسیله ی لوله ی مویین به یک فشارسنج یا مانومتر جیوه ای متصل است.
انواع فشارسنج گازی :
دماسنج گازی با فشار ثابت
دماسنج گازی با حجم ثابت
انواع دماسنج و کاربرد آن
دماسنج مقاومت الکتریکی (عملکرد بر تغییر اساس مقاومت الکتریکی) :
از پرمصرف ترین تجهیزات اندازه گیری دما در صنعت به حساب می اید. اساس کار این دماسنج به این شکل است که تحت تاثیر دما مقاومت الکتریکی ان تغییر میکند .
دماسنج مقاومتی با استفاده از سیم مسی، یک عدد باتری و یک گالوانومتر ساخته شده است. در آزمایشگاهها، کارخانه‌ها و صنایع مختلف به کار میرود . دقت این تجهیز بالاست و تکرارپذیری بالایی هم دارد.
حسگر دمای مقاومتی که RTD خوانده میشود نوعی سنسور تشخیص دما ست . مقاومت الکتریکی فلزات با افزایش دما افزایش می یابد. به این پدیده مقاومت گرمایی گفته میشود. حسگر دمای مقاومتی را از جنس پلاتین و نیکل و مس می سازند.
عوامل موثر در عملکرد RTD ها :
- مقاومت _مقدار الفا
- خودگرمایش
- زمان پاسخ سنسور
- هیسترسیس
مزیت RTD :
- پسماند کمی از خود نشان میدهد
- از سیمهای مسی عادی در ساختارش میتوان استفاده کرد
- خطی بودن عادی
- حساسیت بالا _ تکرارپذیری فوق العاده
- اندازه گیری دما از 200 – تا 850 درجه سلسیوس
مهمترین اجزای یک دماسنج مقاومتی :
- حسگر
- سیستم های اتصال
- عایق سرامیکی
- پودرپرکننده
- غلاف حفاظت کننده
- سرخروجی
9- دماسنج بخار هلیوم(عملکرد بر اساس تغییر فشار)
10- نمک پارامغناطیس (عملکرد براساس خودگیری مغناطیسی)
11- تابش جسم سیاه(عملکرد بر اساس گسیل الکترو مغناطیسی)
تفاوت عمده دماسنج‌های جیوه‌ای و الکلی چیست؟
دماسنج‌ها ابزارهای مهمی برای اندازه‌گیری دما هستند و دماسنج‌های جیوه‌ای و الکلی از رایج‌ترین انواع آنها به شمار می‌روند. هرچند هر دو عملکرد مشابهی دارند، اما تفاوت‌های قابل‌توجهی در ساختار، ویژگی‌ها و کاربردهای آنها وجود دارد. در ادامه به بررسی تفاوت‌های عمده این دو نوع دماسنج می‌پردازیم.
1. نوع مایع داخل دماسنج
- دماسنج جیوه‌ای: از مایع جیوه استفاده میکند که فلزی نقره‌ای و براق با خواص فیزیکی خاص است.
- دماسنج الکلی: از الکل رنگی (معمولاً قرمز، آبی یا سبز) استفاده میکند که به دلیل رنگ آن خواندن درجه راحت‌تر است.
2. محدوده دمایی
- دماسنج جیوه‌ای: برای اندازه‌گیری دما در بازه‌های بالاتر مناسب است (معمولاً تا حدود 356 درجه سانتی‌گراد، نقطه جوش جیوه).
- دماسنج الکلی: برای دماهای پایین‌تر ایده‌آل است، زیرا الکل در دماهای پایین‌تر از جیوه منجمد نمی‌شود (تا حدود 70- درجه سانتی‌گراد).
3. دقت در اندازه‌گیری
- دماسنج جیوه‌ای: به دلیل انبساط و انقباض منظم جیوه، دقت بسیار بالایی در اندازه‌گیری دارد.
- دماسنج الکلی: دقت کمتری نسبت به دماسنج جیوه‌ای دارد و ممکن است برای کاربردهای حساس مناسب نباشد.
4. ایمنی و تأثیرات زیست‌محیطی
- دماسنج جیوه‌ای: جیوه یک ماده سمی است و در صورت شکسته شدن دماسنج، میتواند برای محیط زیست و انسان خطرناک باشد.
- دماسنج الکلی: الکل غیرسمی‌تر است و در صورت شکستگی، خطر کمتری برای محیط زیست دارد.
5. کاربردها
- دماسنج جیوه‌ای: بیشتر در محیط‌های آزمایشگاهی و صنعتی که دقت بالا ضروری است، استفاده میشود.
- دماسنج الکلی: برای مصارف عمومی و محیط‌های سردتر، مانند اندازه‌گیری دمای محیط یا مناطق قطبی، مناسب‌تر است.
نتیجه‌گیری
هر یک از انواع دماسنج‌ها با توجه به کاربرد خاص خود طراحی شده‌اند و انتخاب نوع مناسب به محیط و نیاز کاربر بستگی دارد. دماسنج‌های جیوه‌ای و الکلی بیشتر برای مصارف سنتی استفاده می‌شوند، در حالی که دماسنج‌های دیجیتال و مادون قرمز در دنیای مدرن به دلیل دقت و سهولت، جایگاه ویژه‌ای دارند.
اگر به دنبال خرید انواع دماسنج برای محیط‌های صنعتی یا آزمایشگاهی هستید، می‌توانید محصولات متنوع را در بی تو بی کالا بررسی کنید.