انواع تجهیزات اندازه گیری دما

انواع تجهیزات اندازه گیری دما

چندین روش و ابزار مختلف برای اندازه‌گیری دما وجود دارد. در این مقاله سعی داریم به بررسی انواع تجهیزات اندازه گیری دما بپردازیم. دما به سادگی سطح انرژی ماده است که با تغییر در آن ماده قابل ردیابی است. ابزارهای مختلفی وجود دارد که دما را از اجسام مختلف به روش‌های مختلف اندازه‌گیری می‌کند. به طور خاص، هفت نوع اساسی از دستگاه‌های اندازه‌گیری وجود دارد. در این مقاله هفت نوع دستگاهی که بیشتر برای اندازه‌گیری دما مورد استفاده قرار می‌گیرند به همراه توضیحات کامل قرار دارد. امید است که با مطالعه این پژوهش بتوانید آشنایی کاملی با این ابزار اندازه‌گیری داشته باشید.

ترموکوپل

ترموکوپل ها نوعی دستگاه ولتاژ هستند که با تغییر ولتاژ تغییر دما را نشان می دهند. با افزایش دمای جسم، ولتاژ ترموکوپل با آن افزایش می یابد، البته این مورد به صورت خطی نیست. دستگاه واقعی معمولاً در یک پوشش بیرونی فلزی یا سرامیکی ذخیره می شود تا از آن در برابر دماهای بالا و سایر انواع محیطی محافظت شود. انواع دیگری از پوشش ها نیز وجود دارد که می توان از آنها استفاده کرد، مانند تفلون که در برابر اسیدها و محلول های سوزاننده محافظت می کند.

دستگاه های با دمای مقاومتی

این دستگاه‌ها الکتریکی هستند، اما از ولتاژ برای تعیین دما استفاده نمی‌کنند. در عوض، آنها از مقاومت جسمی که در حال اندازه گیری هستند برای اندازه گیری و ثبت دمای آن استفاده می‌کنند. دو نوع اصلی از دستگاه‌های مقاومتی وجود دارد: دستگاه‌های حرارتی مقاومتی فلزی و ترمیستورها. استفاده از این دستگاه‌ها نسبت به ترموکوپل‌ها راحت‌تر است، زیرا خواندن آنها معمولاً خطی است و به راحتی قابل رمزگشایی می‌باشد. با این حال، ترموکوپل‌ها نسبت به دستگاه‌های مقاومتی، مقاومت و محافظت بیشتری دارند.

سنسورهای مادون قرمز

این تجهیزات فوق العاده می‌توانند دمای یک جسم را بدون تماس به آن اندازه گیری کنند. آنها به ویژه برای اندازه گیری دمای افراد بیمار مفید هستند و در واقع در طول دوره همه گیر کووید-19 محبوبیت خود را به دست آورده‌اند. حسگرهای مادون قرمز مجهز به فناوری هستند که گرمای داده شده از یک جسم را به نور تبدیل می‌کند، سپس نوری را که حس می‌کند اندازه گیری و ثبت می‌کند. این تجهیزات بسیار دقیق و سریع هستند و برای استفاده در مناطقی که تماس با آن امکان‌پذیر نیست بسیار ایده‌آل عمل می‌کنند.

دستگاه های دو فلزی

این تجهیزات دمای فلزات را با اندازه گیری و ثبت انبساط آن فلزات هنگام گرم شدن اندازه می‌گیرند. در داخل دستگاه واقعی، دو فلز به یکدیگر متصل شده و به یک اشاره‌گر متصل می‌شوند. هنگامی که گرم می‌شود، یک طرف دستگاه به میزان بیشتری نسبت به طرف دیگر منبسط می‌شود. این دستگاه‌ها به اندازه دستگاه‌های دیگر دقیق یا ساده نیستند، اما به دلیل قابل‌حمل بودن و سهولت استفاده کاربردی هستند.

دماسنج

شناخته شده‌ترین دستگاه برای اندازه گیری دما، دماسنج‌ها با استفاده از مایعات منبسط کننده برای اندازه گیری و ثبت دمای اجسام مورد نظر کار می‌کنند. در واقع دو نوع دماسنج وجود دارد: انواع جیوه‌ای و انواع مایع آلی. دماسنج‌های جیوه‌ای هنوز در حال استفاده هستند؛ اما به دلیل استفاده از دماسنج‌های آلی و اسکنرهای مادون قرمز به سرعت منسوخ شده‌اند. دماسنج‌های جیوه‌ای نیز کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ زیرا جیوه به عنوان یک آلاینده برای محیط‌زیست در نظر گرفته می‌شود.

سنسورهای تغییر حالت

یکی از جالب‌ترین حسگرهای دما، حسگرهای تغییر حالت است. این حسگرها تغییر حالت را در یک ماده مشخص که با افزودن یا کاهش گرما آغاز می‌شود، اندازه‌گیری می‌کنند. کاربردهای تجاری زیادی از این نوع حسگرها وجود دارد، مانند برچسب ها، گلوله ها، مداد رنگی یا لاک ها. اگرچه این سنسورها موثر و دقیق هستند، اما اغلب زمان زیادی را برای اندازه گیری خود می گیرند و خواندن آنها دشوار است. با این حال، از آنجایی که آنها برای عملکرد به برق نیاز ندارند، اغلب در بسیاری از صنایع مختلف استفاده می شوند.

دیود سیلیکون

این نوع دستگاه های اندازه گیری اخیرا و به طور خاص برای موقعیت های برودتی ساخته شده اند. دیود دمای جسم را به صورت خطی و به راحتی قابل خواندن هدایت و اندازه گیری می کند. اگرچه آنها دقیق و سریع هستند، اما خواندن سنسور به شدت به سیستمی که در آن ادغام شده است بستگی دارد، وضعیتی منحصر به فرد برای دستگاهی که دما را اندازه گیری می کند. این دستگاه ها برای موقعیت های خاص و بسیار علمی استفاده می شوند.

انواع دماسنج ها و کاربرد آنها

حقایق کلیدی

• طیف وسیعی از دماسنج ها برای مصارف خانگی در دسترس هستند، از جمله دماسنج های دیجیتال، گوش، نواری و مادون قرمز.
• برخی از دماسنج ها بیشتر برای گروه های سنی و موقعیت های خاص مناسب هستند.
• دماسنج های دیجیتال دقیق ترین راه برای بررسی دما هستند.
• دماسنج جیوه ای به دلیل نقض قوانین محیط زیست توصیه نمی شود.
• دستورالعمل های ارائه شده به همراه دماسنج را دنبال کنید تا دقیق ترین خوانش دما را بدست آورید.

دماسنج وسیله ای است که دما (درجه گرمی یا سردی یک جسم) یا گرادیان دما (نرخ های تغییر دما در فضا) را اندازه گیری می کند. یک دماسنج دارای دو عنصر مهم است: مورد اول حسگر دما (به عنوان مثال لامپ دماسنج جیوه ای در شیشه یا سنسور پیرومتریک در دماسنج مادون قرمز) که در آن برخی تغییرات با تغییر دما رخ می دهد. مورد دوم ابزارهایی برای تبدیل این تغییر به یک مقدار عددی (مثلاً مقیاس مرئی که روی دماسنج جیوه ای در شیشه مشخص شده است یا بازخوانی دیجیتال در یک مدل مادون قرمز). دماسنج ها به طور گسترده در فناوری و صنعت برای نظارت بر فرآیندها، در هواشناسی، در پزشکی (دماسنج پزشکی) و در تحقیقات علمی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دماسنج های ساده

دماسنج‌های ساده نیز دارای انواع گوناگونی هستند. یکی از انواع دماسنج یک لوله شیشه‌ای باریک و مخفی حاوی جیوه یا الکل است که با انبساط لوله در امتداد لوله گسترش می‌یابد. نوع دیگر دماسنج دیجیتالی است که از الکترونیک برای اندازه گیری دما استفاده می‌کند. دماسنج‌های اولیه از زمان گالیله انبساط و انقباض هوا را اندازه گیری می‌کردند. پس از اواسط قرن هفدهم، بسیاری از الکل یا جیوه استفاده کردند. در قرن نوزدهم یک دماسنج مکانیکی اختراع شد که از یک نوار دو فلزی برای حرکت‌دادن نشانگر استفاده می‌کرد.

انواع دماسنج های ساده

دماسنج آزمایشگاهی 

دماسنج آزمایشگاهی ابزاری است که در آزمایشگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، مکان‌هایی که دانشمندان و فن‌آوران علوم، آزمایش‌ها را انجام می‌دهند و موارد مختلف را اندازه‌گیری می‌کنند. این نوع دماسنج را می‌توان در مایع یا چیز دیگری که دانشمند می‌خواهد اندازه گیری کند، قرار داد. دماسنج آزمایشگاهی دارای یک ساقه بلند با یک حباب نقره‌ای در انتهای آن است. رنگ نقره‌ای در لامپ معمولاً به معنای وجود جیوه در آن است. با گرم‌تر شدن دما، جیوه‌ای که در دستگاه قرار دارد حجیم‌تر می‌شود. متأسفانه به دلیل اینکه جیوه برای انسان و محیط‌زیست مضر است، این نوع دماسنج‌ها کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

دماسنج گوش (تمپانیک)

دماسنج‌های گوش خیلی سریع دمای بدن را اندازه‌گیری می‌کنند. اگر دماسنج به درستی در گوش قرار نگرفته باشد، خوانش ممکن است دقیق نباشد. دستورالعمل‌های سازنده را به دقت دنبال کنید تا دمای دقیق را دریافت کنید.

• حسگر را به آرامی در مجرای گوش قرار دهید که نوک آن به سمت داخل باشد. (به سمت گوش داخلی)
• دکمه دماسنج را فشار دهید و منتظر بوق باشید.
• اگر در گوش چیزی قرار دارد آن را بردارید و قبل از اندازه‌گیری دمای گوش صبر کنید تا مجرای گوش خنک شود. اگر مجرای گوش کودک شما برای قرار دادن صحیح پروب بسیار کوچک است، نوع دیگری از دماسنج را انتخاب کنید.

دماسنج جیوه ای

یکی دیگر از انواع تجهیزات اندازه گیری دما، دماسنج جیوه ای است. از دماسنج های جیوه ای استفاده نکنید. دماسنج‌های جیوه‌ای شیشه‌ای چند سالی است که در بیمارستان‌ها استفاده نمی‌شوند و عموماً دیگر برای خرید در دسترس نیستند. آنها می توانند بشکنند و تکه های کوچک شیشه و جیوه بسیار سمی آزاد کنند.

ترمومتر لیزری (مادون قرمز)

ترمومتر لیزری یا مادون قرمز یکی از انواع تجهیزات اندازه گیری دما می‌باشد که مورد استفاده‌ی کاربران بسیاری قرار گرفته است. دماسنج مادون قرمز دماسنجی است که دما را از قسمتی از تابش حرارتی که گاهی اوقات تابش جسم سیاه ساطع شده توسط جسم مورد اندازه گیری نامیده می‌شود، استنباط می‌کند. دماسنج‌های لیزری کی از محبوب‌ترین انواع دماسنج‌ها هستند. زیرا لیزر برای کمک به هدف‌گیری دماسنج یا دماسنج‌های غیرتماسی یا تفنگ‌های دما برای توصیف توانایی دستگاه برای اندازه گیری دما از راه دور استفاده می‌شود.

با دانستن مقدار انرژی مادون قرمز توسط جسم و میزان انتشار آن، دمای جسم را اغلب می‌توان در محدوده خاصی از دمای واقعی آن تعیین کرد. دماسنج‌های مادون قرمز زیرمجموعه‌ای از دستگاه‌هایی هستند که به «ترمومتر تابش حرارتی» معروف هستند. گاهی اوقات، به‌ویژه دمای نزدیک به محیط، اندازه‌گیری‌ها ممکن است به دلیل انعکاس تشعشع از جسم داغ‌تر به جای تابش توسط جسم مورد اندازه‌گیری، و به دلیل انتشار نادرست در معرض خطا باشد.

دماسنج‌های لیزری اساساً از یک عدسی تشکیل شده که تابش حرارتی مادون قرمز را روی یک آشکارساز متمرکز می‌کند و قدرت تابشی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. همچنین می‌تواند پس از جبران دمای محیط در واحد دما نمایش داده شود. این دستگاه‌ها امکان اندازه گیری دما را از فاصله دور بدون تماس با جسم مورد اندازه گیری فراهم می‌کند. دماسنج مادون قرمز غیرتماسی برای اندازه گیری دما در شرایطی که ترموکوپل‌ها یا سایر سنسورهای نوع پروب نمی‌توانند استفاده شوند یا به دلایل مختلف داده‌های دقیقی تولید نمی‌کنند مفید است.

دوربین های حرارتی با قابلیت ثبت دما

تصویربرداری حرارتی روشی برای اندازه گیری دمای اجسام با استفاده از طول‌موج‌های نور مادون قرمز است. ما این را به عنوان گرما درک می‌کنیم و به همین دلیل، آن را به عنوان ترموگراف مادون قرمز نیز می‌شناسیم. دوربین‌های تصویربرداری حرارتی دستگاه‌هایی هستند که معمولاً برای تشخیص نور مادون قرمز استفاده می‌شوند.
تصویربرداری حرارتی یک فناوری غیرتماسی است که امواج مادون قرمز را به تصویر تبدیل می‌کند و دما را نشان می‌دهد. محدوده دمایی اجسام در تصویر با استفاده از طیفی از رنگ‌ها متمایز می‌شود.
تصویربرداری حرارتی یک فناوری بدون تماس کارآمد، ایمن و با استفاده آسان است. تشخیص افزایش دما، ناپایداری‌ها یا نقاط داغ تنها در چند ثانیه می‌تواند خرابی‌های احتمالی در تجهیزات یا سیستم‌ها را قبل از اینکه باعث آسیب گران قیمت، خرابی یا اتلاف برق شود، شناسایی و مشخص کند. این نوع تجهیزات در مناطقی که نمی‌توان تجهیزات را خاموش کرد یا به راحتی به آنها دسترسی داشت، بسیار ارزشمند است. همچنین در شرایطی که تماس فیزیکی با جسم دمای آن را تغییر می‌دهد و نتایج را تغییر می‌دهد نیز مفید می‌باشد.
مکان‌یابی نقاط گرم یا سرد با تصویربرداری حرارتی سریع است. این فناوری به حفظ بهره‌وری از طریق تشخیص و اندازه گیری سریع بدون خاموش کردن تجهیزات یا فرایندهای تولید کمک می‌کند.
علاوه بر این، ایمنی افزایش‌یافته از اندازه گیری دما از راه دور حاصل می‌شود. علاوه بر آن این ابزارها ایده‌آل برای جلوگیری از خطر در برنامه‌هایی که شامل قطعات متحرک، سطوح بالای گرما، یا در محیط‌های خطرناک هستند.

“مشهد ابزار” به عنوان یکی از برترین واردکنندگان در صنعت تجهیزات اندازه گیری و ابزاردقیق در ایران فعالیت می‌کند. شما عزیزان می‌توانید با ورود به دسته‌بندی دلخواه بیش از هزاران محصول را مشاهده نمایید. جهت خرید و ثبت سفارش نیز می‌توانید از طریق تماس با پشتیبانی مجموعهٔ ما و ارتباط با کارشناسان فنی اقدام نمایید.