ترمومتر | دماسنج لیزری چیست

انواع دماسنج

•  ترمومتر جیوه ای ( Mercury-in-glass thermometer)

اين دماسنج از يک لوله بسيار باريک مویین (meniscus) شيشه ای مسدود شده، یک محفظه حبابی (مخزن bulb) پرشده از جيوه يا الكل متصل به لوله تشکیل شده است. تشکیل شده است در داخل لوله دماسنج جیوه ای خلاء كامل وجود دارد. گرم و سرد شدن محفظه باعث گرم و سردشدن مايع درون مخزن شده و در نتیجه باعث بالا و پايين رفتن مايع در داخل tube شيشه ای می شود، با مشاهده سطح مايع در داخل لوله دماسنج و قرائت عددی كه روی بدنه شيشه یا تخته مدرج نوشته شده است دمای هوا در آن لحظه مشخص می شود.

•  دماسنج حداكثر (Maximum Thermometer)

غالبا در سیستم های هواشناسی علاوه بر دمای هوا، حداكثر دمايی كه در طول يک دوره معين (یک شبانه روز) اتفاق افتاده است، نيز اندازه گيری و ثبت میشود به اين منظور از دماسنج حداكثر استفاده می كنند.

•  دماسنج حداقل (Minimum Thermometer)

دماسنجهای حداقل برای ثبت پايين ترين دما در طول يک دوره معين استفاده میشود. دماسنج حداقل هواشناسی مشابه دماسنج های ساده است با اين تفاوت كه مايع داخل مخزن اين نوع دماسنجها به جای جيوه از مايعات رقيق تر مانند الكل استفاده می شود.

•  دماسنج حداقل – حداكثر (Min-Max Thermometer)

اين ترمومتر تركيبی از دماسنج max و min است. دماسنج سیکس نام دیگر این دستگاه است، که توسط دانشمند ایتالیایی James Six ساخته شد. اين دماسنج از يک لوله شيشه ای U شكل ساخته شده است كه دو انتهای آن مسدود می باشد و جیوه در انتهای U جمع شده است.

• ترموگراف یا دمانگار (Thermograph)

•  دماسنج گازی

•  دماسنج دیجیتال و الکتریکی

این ترمومتر ها بر اساس خواص و مشخصه های الکتریکی کار می کنند که دارای کاربردهای مختلف در صنعت هستند. این دماسنج  قادر است از دماهای پایین تا دماهای بسیار بالا را اندازه گیری نمایند. این ترمومتر ها  عمدتا در انواع مقاومت الکتریکی  و  ترموکوپل ساخته می شوند.

– دماسنج مقاومت الکتریکی

دماسنج مقاومت الکتریکی (Resistance Temperature Detector) مخفف RTD در طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود. RTD یک سیم بلند و ظریف از جنس پلاتین، نیکل و مس است، معمولا آن را به دور یک قاب نازک می‌پیچند تا از فشار ناشی از تغییر طول سیم در اثر انقباض ویا در هنگام سرد شدن پیشگیری کند. این سنسور دما را می‌توان بر روی سطح جسم مورد نظر قرارداد ویا در حفره هایی که برای دماسنج روی بدنه تعبیه شده است، قرار داد.

– دماسنج ترمیستور

ترمیستور (Thermistor) یک قطعه الکترونیکی نیمه رساناست که به عنوان سنسور و برخلاف فلزات موجود در RTD، دارای ضریب دمای مقاومتی منفی می باشد. ترمیستور ها به دو دسته NTC و PTC تقسیم می شوند و مقاومت آن ها بصورت نمایی با دما تغییر می کند.

– دماسنج ترموکوپلی

ترمومتر ترموکوپل دار که با نام ترمومتر جفت حرارتی یا گرماجفت نیز شناخته میشود. كه بر اساس پديده ترموالکتريک ساخته شده است. براساس اين پديده، اگر دو سر رشته سيم هادی نازک غير همجنس مثلا مس و آهن را به يکديگر متصل كنيم و دو سر انتهايی سیم ها را به يک ميلی آمپرمتر متصل کنیم، با گرم كردن نقطه مشترک اتصال دو سيم، در مدار جريان الکتريکی کوچک و اختلاف پتانسیل به وجود می آيد كه مقدار این جریان به جز مقاومت مدار و جنس سيم ها به دمای اعمالی به محل اتصال مشترک آن دو نیز وابسته است.

– دماسنج کریستال کوارتز ( quartz thermometer)

استفاده از سنسور های کریستال کوارتز روشی نوین و  بسیار دقیق برای اندازه گیری دما بر مبنای  نسبت تغییر فرکانس تشدید کریستال کوارتز به تغییر دما می باشد.  این سنسور ها  از یک برش کریستال کوارتس تشکیل شده اند که هرگاه  از زاویه ای  مناسب این کریستال برش زده شود، رابطه ای خطی بین فرکانس تشدید و دما برقرار می شود.  این رابطه کاملا خطی به عنوان مقیاس مناسب و دقیقی برای اندازه گیری دما  استفاده می شود.

دماسنج لیزری چیست ؟

تمامی اشیاء تابش مادون قرمز یا حرارتی دارند. ترمومتر لیزری در اساس تابش مادون قرمز شی را مانند دوربین ها توسط لنز یا آینه داخلی خود جذب می کنند سپس بارگذراندن این موج مادون قرمز از یک فیلتر این اشعه را بر روی آشکار ساز  که می تواند دماسنجی حساس و یا سنسورالکترونیکی باشد متمرکز کرده ودر خروجی این تابش را به عنوان درجه حرارت نشان می دهد. با بهره گیری از این روش می توان به صورت غیر تماسی و راه دور دمای اجسام را اندازه گیری کرد. این خاصیت سبب شده است تا  دماسنج های لیزری به ترمومتر غیر تماسی معروف شوند. در ترمومتر لیزری تابش های جمع آوری شده بر اساس قانون تابش پلانک تحلیل می شوند.

همان طور که در ابتدا گفته شد تمامی اجسام دارای تابش حرارتی هستند که این تابش عمدتا در محدوده مادون قرمز است اما با بالا رفتن دما تا 700 درجه سانتی گراد تغییر رنگ از نارنجی به زرد و در نهایت گرمای سفید درخشان ظاهر می شود. استفاده از ترمومتر لیزری و تکنولوژی ساخت آن اندازه گیری دما تا 50- و حتی پایین تر را ممکن می سازد. از معایب این روش وابستگی اشعه های گسیل شده از جسم با خواص سطحی و میزان اشباع شدگی جسم است.

دماسنج مادون قرمز لیزری

ترمومتر لیزری در اصل همان ترمومتر مادون قرمز است که دارای یک نشانگر لیزری برای کمک در نشانه گیری لنز دستگاه به سمت منبع حرارت است از این رو ترمومتر لیزری گاها به عنوان ترمومتر تفنگی نیز خوانده می شود. ترمومتر لیزری به دلیل غیرتماسی بودن ممکن است چند متری از هدف تحت آزمایش فاصله داشته باشدبه همین دلیل بایستی دارای خط دید مستقیم با شی باشد ، گرد و غبار ، بخار آب یا دی اکسید کربن موجود در هوا ممکن است از رسیدن اشعه به لنز جلوگیری کندو سبب خطای در اندازه گیری شود.در برخی موارد اندازه گیری دما توسط ترمومتر غیر تماسی از فیبر نوری جهت انتقال اشعه ها استفاده می شود که با محاسبات خاصی می توان دما را اندازه گیری نمود.

نحوه کار ترمومتر لیزری

روشهای اندازه گیری دما را می توان به صورت تماسی و غیر تماسی تقسیم کرد.  در روش تماسی، تماس یک سنسور که می تواند  دماسنج ترموکوپل یا  دماسنج مقاومتی (ترمورزیستنس (PT100)) باشد عامل اندازه گیری دماست.همچنین در این روش که در مدلهای آنالوگ بیشتر به روش بیمتال یا Gas-filled  معروف است از یک حباب به همراه یک لوله موئین که همان ترمومتر جیوه ای است نیز به عنوان ابزار اندازه گیری دما استفاده می شود دیگر ابزار این خانواده ترمومتر یا دماسنج گازی است .

 در روش اندازه گیری غیر تماسی که  بر مبنای مقدار تابش گسیل شده فروسرخ اجسام  هدف استوار است از سنسور ها الکتریکی، مدارات، آشکار سازها و پیزو الکتریک ها در سنجش دما استفاده می کنند. این دماسنج ها به نام های پیرو متر یا ترمومتر تفنگی یا  ترمومتر لیزری مشهور هستند.  این تجهیزات دما را با مقیاس درجه سانتیگراد اندازه گیری می کنند که گاه از  مقیاس دیگری نظیر فارنهایت نیز که بسیار معمول می باشد و همچنین در معادلات فیزیکی از مقیاس کلوین استفاده میگردد.

این تجهیزات در مدل های پیشرفته تر به نام ترمومتر دیجیتال به بازار عرضه می شوند که مدل های زیر انواع این خانواده اند  که در این فروشگاه سیانکو عرضه می شود. جهت مشاهده مشخصات فنی، خرید و لیست قیمت ترمومتر های لیزری موجود در انبار بر روی لینک کلیک کنید.