ترمومتر
اگرچه برخی از دماسنج‌ها برای اندازه‌گیری دمای بدون تماس به فناوری پیچیده‌ای مانند حسگر مادون قرمز متکی هستند، دماسنج‌ها برای اندازه‌گیری تماسی – آنهایی که در اینجا توضیح می‌دهیم – بسیار ساده‌تر هستند و فقط بر دو عنصر مهم متکی هستند: یک سنسور دما و یک مقیاس. سنسورهای دما از لامپ روی دماسنج جیوه ای تا RTD یا ترموکوپل برای دماسنج های پیشرفته تر متغیر هستند. به همین ترتیب، ترازو می‌تواند صرفاً مجموعه‌ای از علامت‌هایی باشد که با دقت در کنار دماسنج جیوه‌ای یا یک بازخوان دیجیتالی با قابلیت محاسبات پیشرفته یا ثبت اطلاعات چاپ شده‌اند.
ترمومتر
دماسنج ها دستگاه هایی هستند که دما یا گرادیان دما را با استفاده از اصول مختلف اندازه گیری می کنند. دما به سادگی اندازه گیری عددی گرم و سرد است که در کاربردهای مختلف از اهمیت زیادی برخوردار است. دما بر راحتی ما تأثیر می گذارد، غذای ما را می پزد و برای تولید بسیاری از محصولاتی که به آنها تکیه می کنیم بسیار مهم است. با توجه به اهمیت فوق العاده دما در بسیاری از جنبه های زندگی مدرن، دماسنج ها ابزاری آشنا برای ما هستند.
دما رایج ترین پارامتر اندازه گیری شده در محیط های تجاری و صنعتی است. صنایع متنوعی مانند فرآوری مواد غذایی، داروسازی، سردخانه، تولید کاغذ و سایر صنایع کاملاً متکی به دمای فرآیند هستند که در محدوده خاصی قرار دارند. اگرچه گزینه های سنجش دما زیادی وجود دارد، دماسنج ها انتخابی ارزان، همه کاره و قابل اعتماد را ارائه می دهند.
مقیاس
مقیاس یک دماسنج مهم است. مقیاس بیش از یک سری اعداد که در امتداد لبه دماسنج قرار می گیرند، یک مقدار توافق شده بین المللی است که با دماهای خاص مطابقت دارد. اگرچه یک دماسنج فردی می‌تواند دما را اندازه‌گیری کند، هیچ راهی برای مقایسه آن با خوانش دماسنج دیگری وجود ندارد، مگر اینکه با مقیاس توافق شده مطابقت داشته باشد.
مقیاس های دما بر اساس نقاط ثابتی مانند نقاط انجماد و جوش آب است. جدیدترین تلاش برای تثبیت مقادیر مقیاس دما، مقیاس بین المللی دما در سال 1990 (ITS-90) است. از 0.65 K (-272.5 درجه سانتیگراد؛ -458.5 درجه فارنهایت) تا تقریباً 1358 K (1085 درجه سانتیگراد؛ 1985 درجه فارنهایت) گسترش می یابد.
مقیاس های دما به دو صورت متفاوت است: نقطه انتخاب شده به عنوان صفر درجه، و بزرگی واحدها یا درجه های افزایشی در مقیاس. مقیاس‌های معمول دمایی شامل مقیاس سلسیوس (درجه سانتیگراد) است که نقطه انجماد آب را صفر درجه سانتیگراد انتخاب می‌کند و بزرگی درجه‌ها را به‌گونه‌ای تعریف می‌کند که 100 درجه سانتیگراد نقطه جوش آب است. در ایالات متحده معمولاً از مقیاس فارنهایت استفاده می شود. مقیاس دمای رایج دیگر کلوین است که معمولاً در کاربردهای علمی استفاده می شود.
تنظیم
مانند بسیاری از دستگاه های اندازه گیری، دماسنج ها برای حفظ دقت باید به طور دوره ای کالیبره شوند. کالیبراسیون اغلب شامل کالیبره کردن آنها با دماسنج های کالیبره شده دیگر یا بررسی آنها در برابر نقاط ثابت شناخته شده در مقیاس دما مانند نقاط انجماد یا جوش آب است. از آنجایی که سنسورهایی که معمولاً در دماسنج‌ها استفاده می‌شوند قابل تنظیم نیستند، هر گونه تنظیمی که پس از کالیبراسیون انجام می‌شود، باید بر اساس نوع دماسنج از طریق تنظیم دستی یا الکترونیکی انجام شود.
انواع دماسنج
همانطور که اشاره شد، انواع بسیاری از دماسنج ها وجود دارد که در تعداد زیادی از برنامه ها مورد استفاده قرار می گیرند. دماسنج ها بیرون پنجره های ما آویزان هستند تا دمای محیط را به ما نشان دهند. آنها در سیستم های HVAC برای شروع گرمایش یا سرمایش ساختمان ها تعبیه شده اند. آنها در خودروها تعبیه شده اند تا نشان دهند که چه زمانی سیستم خنک کننده از کار می افتد. می توانیم پیوسته ادامه دهیم.
برای این منظور، ما بر روی سه نوع دماسنج مورد استفاده در فرآیندهای تجاری و صنعتی تمرکز می کنیم.
دماسنج دو فلزی
دماسنج های دو فلزی از دو نوار فلزی مختلف برای تبدیل دما به جابجایی مکانیکی استفاده می کنند. فلزات مختلف، اغلب فولاد و مس یا فولاد و برنج، در طول طول خود به هم متصل می شوند و با گرم شدن با سرعت های متفاوتی منبسط می شوند. تفاوت او در انبساط باعث می شود که نوار در صورت گرم شدن به یک طرف خم شود یا در صورت سرد شدن به سمت دیگر خم شود. این حرکت با دمای واقعی مرتبط است و یک نشانگر را در امتداد مقیاس حرکت می دهد. نوارهای فلزی را می توان برای حساسیت طولانی تر کرد و اغلب برای فشردگی سیم پیچ می شود.
دماسنج های دو فلزی ارزان، ساده و بادوام هستند. به عنوان دستگاه های کاملاً مکانیکی، آنها فقط دمای فعلی را روی صفحه خود نشان می دهند. آنها می توانند تا حدود 1٪ دهانه کامل دقیق باشند. آنها اغلب در تهیه غذا و نوشیدنی، اندازه گیری دمای فرآیند، تصفیه فاضلاب، سیستم های دیگ بخار و مکان های دیگر استفاده می شوند.
دماسنج دیجیتال / ترموکوپلی
دماسنج های دیجیتال/ترموکوپلی برای اندازه گیری دما به ترموکوپل های داخلی یا ورودی ترموکوپل های خارجی متکی هستند. ترموکوپل یک دستگاه سنجش دما است که از دو فلز (رسانا) نامشابه که در یک انتها به هم وصل شده اند تشکیل شده است. بر خلاف دماسنج های دو فلزی که از جابجایی مکانیکی فلزات غیرمشابه برای نشانگر استفاده می کنند.
دما، ترموکوپل ها از پدیده ای به نام اثر Seebeck استفاده می کنند.
هنگامی که هر رسانایی تحت یک گرادیان حرارتی قرار می گیرد، یک ولتاژ ایجاد می کند، شرایطی که به عنوان اثر Seebeck شناخته می شود. فلزات مختلف هنگامی که در معرض گرادیان حرارتی قرار می گیرند ولتاژهای متفاوتی تولید می کنند. تفاوت اندک در ولتاژ الکتریکی تولید شده توسط فلزات غیرمشابه با اختلاف دمایی بین انتهای حسگر ترموکوپل و دمای مرجع متناسب است. از این طریق می توان دمای دقیق را تعیین کرد.
ترموکوپل ها یکی از پرکاربردترین سنسورهای دما هستند. آنها در کاربردهای اندازه گیری و کنترل در تنظیمات صنعتی و تجاری بسیار رایج هستند و همچنین در ترموستات ها و سنسورهای شعله در کاربردهای مسکونی یافت می شوند. محبوبیت ترموکوپل ها تا حدی ناشی از سادگی، سازگاری و هزینه آنهاست. محدودیت اصلی ترموکوپل ها دقت است، خطاهای سیستم کمتر از یک درجه سانتیگراد (درجه سانتیگراد) می تواند دشوار باشد.
دماسنج های دیجیتال/ترموکوپلی سیگنال الکتریکی ترموکوپل ها را می خوانند و دما را نمایش می دهند. اغلب آنها می توانند چندین ترموکوپل را به طور همزمان بخوانند. توابع پیشرفته مانند ثبت اطلاعات، آلارم، سلام/لو، و غیره نیز گاهی اوقات گنجانده شده است.
دماسنج های دقیق
دماسنج های دقیق بسیار شبیه به دماسنج های ترموکوپل هستند اما به جای ترموکوپل از RTD یا SPRT استفاده می کنند. با استفاده از این سنسورهای دقیق تر، دماسنج های دقیق قادر به اندازه گیری دمای با کیفیت مرجع هستند به این معنی که می توانند به عنوان یک استاندارد کالیبراسیون برای سایر تجهیزات سنجش دما مورد استفاده قرار گیرند.
RTD ها یا آشکارسازهای دمای مقاومتی، دستگاه های سنجش دما هستند که با همبستگی مقاومت یک هادی بسیار خالص در برابر دما کار می کنند. آنها بر اساس این اصل معروف کار می کنند که مقاومت یک هادی با افزایش دما افزایش می یابد و با کاهش دما کاهش می یابد. در عمل، یک جریان الکتریکی کوچک از یک هادی عبور می کند که به عنوان عنصر RTD عمل می کند. سپس مقاومت در برابر آن جریان الکتریکی بر اساس ویژگی های مقاومت شناخته شده ماده ای که عنصر RTD را تشکیل می دهد، اندازه گیری و با دمای خاصی مرتبط می شود.
RTD ها به طور کلی از دقیق ترین سنسورهای دمای موجود در نظر گرفته می شوند. آنها علاوه بر ارائه دقت بسیار خوب، ثبات و تکرارپذیری عالی را ارائه می دهند. اگرچه هادی های زیادی را می توان در ساخت RTD استفاده کرد، پلاتین ماده ترجیحی است. پلاتین به عنوان یک فلز نجیب، با مواد دیگر واکنش نشان نمی دهد و آن را با یک رابطه مقاومت و دما بسیار خطی و قابل تکرار در محدوده دمایی خود بسیار پایدار می کند. RTD های پلاتینیوم اغلب PRT (ترمومترهای مقاومت پلاتینی) نامیده می شوند. SPRT (ترمومترهای استاندارد مقاومتی پلاتین) بالاترین دقت را در بین تمام سنسورهای دما دارند و می توانند دقتی تا 0.001 ± درجه سانتیگراد داشته باشند.
نکاتی که در انتخاب دماسنج باید در نظر گرفت:
- دقت در چه سطحی مورد نیاز است؟ در چه محدوده دمایی؟
- کدام مقیاس ترجیح داده می شود؟
- آیا در محل اندازه گیری می شود یا از راه دور؟
- دماسنج در چه محیطی کار می کند؟
- آیا چندین کانال مورد نیاز است؟
- آیا از دماسنج برای سرویس غذا استفاده می شود؟ آیا نیاز به تاییدیه های بهداشتی دارد؟
اگر در مورد دماسنج ها سؤالی دارید، لطفاً از طریق تماس با شماره 021-91035087 با یکی از مهندسان ما صحبت کنید.