گیج دما یا ترمومتر
گیج دما یا ترمومتر صنعتی یکی از ابزارهای اندازه گیری دما است که در صنایع مختلف برای کنترل و پایش دما استفاده می شود.این دستگاه ها معمولا دارای دقت بالا و قابلیت اندازه گیری دما در بازه های وسیع هستند.ترمومترهای صنعتی می توانند به صورت دیجیتال یا آنالوگ باشند و بسته به نوع کاربرد, از تکنولوژی های مختلفی مانند ترموکوپل, RTD (حسگر دما مقاومتی) یا ترمیستور استفاده کنند.
انواع ترمومتر(گیج دما)
ترمومترها در انواع مختلفی تولید میشوند که هر کدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. در ادامه به بررسی انواع گیج دما و کاربردهای آنها می‌پردازیم:
-
ترمومتر عقربه ای بی‌متال
این ترمومترها از دو فلز مختلف با ضریب انبساط حرارتی متفاوت تشکیل شده‌اند. با تغییر دما، این فلزات به صورت مکانیکی تغییر شکل می‌دهند و دما را نشان می‌دهند. ترمومترهای بی‌متال به دلیل سادگی و مقاومت بالا در برابر شرایط سخت محیطی، در بسیاری از کاربردهای صنعتی استفاده میشوند.
-
ترمومتر کاپیلاری دار یا دنباله‌دار
ترمومتر دنباله‌دار یا ترمومتر با سنسور دنباله‌دار نوعی دماسنج است که دارای یک سنسور دما در انتهای یک کابل یا لوله بلند است. این نوع ترمومترها برای اندازه‌گیری دما در مکان‌هایی که دسترسی مستقیم به آنها دشوار است، بسیار مفید هستند. معمولاً از مواد مقاوم در برابر حرارت و فشار ساخته میشود دما را به صورت عقربه‌ای یا دیجیتال نمایش می‌دهد.
-
ترمومتر گازی
برای اندازه‌گیری دما بر اساس خصوصیات گازها طراحی شده است. این ترمومترها معمولاً از گازهایی مانند نیتروژن یا هوای معمولی به عنوان عامل اندازه‌گیری استفاده میکنند. ترمومترهای گازی معمولاً بر اساس قانون گازهای ایده‌آل عمل میکنند. در این ترمومترها، دما با تغییر فشار یا حجم گاز مرتبط است. ترمومترهای گازی معمولاً در آزمایشگاه‌ها، صنایع شیمیایی و پتروشیمی، و همچنین در سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی استفاده میشوند. آنها می‌توانند به عنوان ابزارهای دقیق برای اندازه‌گیری دما در شرایط مختلف مورد استفاده قرار گیرند.
در کل، ترمومتر گازی یکی از ابزارهای مفید و دقیق برای اندازه‌گیری دما در شرایط مختلف است و به دلیل دقت و پایداری آن، در بسیاری از صنایع و آزمایشگاه‌ها به کار می‌رود. به طور خاص، دو نوع اصلی ترمومتر گازی وجود دارد:
-
ترمومتر گازی با فشار ثابت:
در این نوع ترمومتر، حجم گاز ثابت نگه داشته میشود و با تغییر دما، فشار گاز تغییر میکند. این تغییر فشار با استفاده از یک مانومتری یا نشانگر اندازه‌گیری میشود.
-
ترمومتر گازی با حجم ثابت:
در این نوع، فشار گاز ثابت نگه داشته میشود و دما با تغییر حجم گاز اندازه‌گیری میشود. تغییرات حجم معمولاً با استفاده از حرکات مکانیکی یا الکترونیکی اندازه‌گیری میشود.
مزایا:
– دقت بالا: ترمومترهای گازی معمولاً دقت بالایی در اندازه‌گیری دما دارند.
– محدوده دمایی وسیع: این ترمومترها می‌توانند در محدوده‌های دمایی وسیعی کار کنند.
– پایداری: ترمومترهای گازی معمولاً دارای پایداری خوبی در طول زمان هستند و نیاز به کالیبراسیون مکرر ندارند.
معایب:
– حجم و اندازه: ترمومترهای گازی معمولاً بزرگ‌تر و سنگین‌تر از سایر انواع ترمومترها هستند.
– حساسیت به تغییرات محیطی: تغییرات در شرایط محیطی مانند فشار و رطوبت می‌تواند بر دقت اندازه‌گیری تأثیر بگذارد.
-
ترمومتر دیجیتال
این نوع ترمومتر دما را به صورت دیجیتال نمایش می‌دهد و معمولاً از سنسورهای دیجیتال برای اندازه‌گیری دما استفاده میکند. این ترمومترها می‌توانند دما را با دقت بالا اندازه‌گیری کرده و نتایج را به صورت عددی نمایش دهند. آنها به راحتی قابل خواندن و استفاده هستند.
-
ترمومتر آنالوگ
این نوع ترمومتر نیز به صورت عقربه‌ای عمل میکند، اما ممکن است از روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری دما استفاده کند، مانند مایعات (مثل جیوه یا الکل) که درون لوله‌ای قرار دارند و با تغییر دما منبسط میشوند. این نوع ترمومترها معمولاً در اندازه‌گیری دماهای پایین‌تر و در کاربردهای خانگی بیشتر استفاده میشوند.
کارکرد گیج دما یا ترمومترها
گیج دما می‌تواند به دو روش تماسی و غیر تماسی دما را اندازه‌گیری کند. هر یک از این روش‌ها ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه به توضیح کارکرد هر یک از این روش‌ها می‌پردازم:
- روش تماسی:در این روش، گیج دما با جسم یا ماده‌ای که دما باید اندازه‌گیری شود، تماس مستقیم دارد. این نوع اندازه‌گیری معمولاً با استفاده از سنسورهای خاصی انجام میشود. این روش معمولاً به کمک ترموکوپل یا بی‌متال انجام میشود.
سنسورهای مورد استفاده در ترمومتر:
ترمومتر پروب: این نوع ترمومتر معمولاً دارای یک پروب (سنسور) است که می‌تواند دما را در نقاط مختلف اندازه‌گیری کند. پروب معمولاً به یک نمایشگر متصل است و می‌تواند برای اندازه‌گیری دما در مایعات، گازها یا جامدات استفاده شود. این نوع ترمومتر معمولاً برای کاربردهای صنعتی و آزمایشگاهی مناسب است.
ترمیستورها: ترمیستورها نوعی مقاومت حساس به دما هستند که معمولاً از مواد سرامیکی یا پلیمرهای خاص ساخته میشوند و در دماهای خاصی (معمولاً دماهای پایین) بسیار حساس هستند.
ترمیستورها به دو نوع تقسیم میشوند:
(Negative Temperature Coefficient) : با افزایش دما، مقاومت کاهش می‌یابد.
(Positive Temperature Coefficient): با افزایش دما، مقاومت افزایش می‌یابد.
مزایا:
– حساسیت بالا: ترمیستورها معمولاً حساسیت بیشتری نسبت به تغییرات دما دارند.
– قیمت پایین‌تر: معمولاً هزینه کمتری نسبت به RTDها دارند.
معایب:
– محدوده دمایی محدودتر: ترمیستورها معمولاً در دماهای بالاتر (بیش از ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد) کارایی کمتری دارند.
– غیرخطی بودن: پاسخ دمایی آنها ممکن است خطی نباشد و نیاز به کالیبراسیون داشته باشند.
- روش غیر تماسی:در این روش، گیج دما بدون تماس با جسم، دما را اندازه‌گیری میکند. این نوع اندازه‌گیری معمولاً با استفاده از سنسورهای مادون قرمز انجام میشود. این گیج‌ها بیشتر در ترمومترهای لیزری یا پیرومترها استفاده میشوند.
سنسورهای مورد استفاده:
ترمومتر صنعتی مادون قرمز: این نوع ترمومتر به وسیله اشعه مادون قرمز دما را بدون تماس با جسم اندازه‌گیری میکند. این دستگاه معمولاً برای اندازه‌گیری دما در سطح اجسام داغ یا در مواردی که تماس مستقیم امکان‌پذیر نیست، بسیار مفید است. ترمومترهای مادون قرمز می‌توانند در صنایع غذایی، پتروشیمی و سایر صنایع کاربرد داشته باشند..
ترمومترها بر اساس نوع ماده‌ای که درون آنها برای اندازه‌گیری دما استفاده میشود، به چند دسته تقسیم میشوند. در زیر به توضیح هر یک از این انواع ترمومترها پرداخته شده است:
۱ـ ترمومتر پر شده با جیوه:
جیوه به دلیل ضریب انبساط حرارتی یکنواخت و نقطه جوش بالا، ماده‌ای مناسب برای اندازه‌گیری دما است. این دماسنج‌ها معمولاً در کاربردهای آزمایشگاهی و پزشکی استفاده میشوند.
مزایا:دقت بالا-قابلیت اندازه‌گیری دماهای بالا
معایب:سمی بودن جیوه و خطرات زیست‌محیطی در صورت شکستن دماسنج
۲ـ ترمومتر پر شده با مایع:
دراین دما سنج ها از مایعاتی مانند الکل یا تولوئن استفاده میکنند این دماسنج‌ها معمولاً برای اندازه‌گیری دماهای پایین‌تر از دماسنج‌های جیوه‌ای استفاده میشوند و از مایعات رنگی مانند الکل رنگی برای خواندن آسان‌تر استفاده میشوند.
مزایا: ایمنی بیشتر نسبت به دماسنج‌های جیوه‌ای- مناسب برای دماهای پایین
معایب: دقت کمتر نسبت به دماسنج‌های جیوه‌ای- محدودیت در اندازه‌گیری دماهای بسیار بالا
۳ـ ترمومتر پر شده به وسیله فشار بخار:
دراین دما سنج از مایعاتی که به سرعت به بخار تبدیل میشوند (مانند اتر) استفاده میشود . این دماسنج‌ها از تغییر فشار بخار مایع برای اندازه‌گیری دما استفاده میکنند. این ترمومترها معمولاً در کاربردهای صنعتی استفاده میشوند.
مزایا:پاسخ سریع به تغییرات دما-مناسب برای اندازه‌گیری دماهای متوسط
معایب:نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای- حساسیت به تغییرات فشار محیط
۴_ ترمومتر پر شده به وسیله فشار گاز:
ازگازهایی مانند نیتروژن یا هلیوم استفاده میشود این دماسنج‌ها از تغییر فشار گاز برای اندازه‌گیری دما استفاده میکنند. معمولاً در کاربردهای صنعتی و آزمایشگاهی استفاده میشوند.
مزایا: دقت بالا- قابلیت اندازه‌گیری دماهای بسیار بالا و بسیار پایین
معایب: هزینه بالاتر نسبت به دماسنج‌های مایع‌پر- نیاز به نگهداری و کالیبراسیون دوره‌ای
اندازه صفحه نمایش ترمومترها:اندازه استاندارد گیج های دما مطابق استاندارد EN 837 با قطر های ۴۰، ۵۰، ۶۳، ۸۰، ۱۰۰، ۱۶۰ و ۲۵۰ میلیمتر بیان می شود.
کلاس دقت ترمومترها:گیج دما طبق استاندارد EN 13190 دارای کلاس ۱ و یا ۲ می باشد.
گیج‌های دما یا ترمومترهای معمولاً از مواد مختلفی ساخته میشوند که بسته به کاربرد و نوع سیال متفاوت است. متریال بدنه ترمومترها معمولا ازآلومینیوم و استیل میباشد. همچنین جنس شیشه های روی صفحه نمایش این گیج ها شیشه های سیفتی بروسیلیکات و نشکن میباشد که ایمنی اپراتور هنگام استفاده و خواندن دما را تامین میکند.جنس سنسور مورد استفاده در گیج های دمایی معمولآ استیل ۳۱۶ میباشد و برای استفاده از متریال های مقاوم تر نسبت به خوردگی از ترموول هایی با جنس سرامیکی، اینکونل و … استفاده میشود.
تولیدکنندگان مشهور گیج دما عبارتند از:
- Wika
- Ashcroft
- Cella
- Pakkens
- Fisher
جهت دریافت اطلاعات بیشتر با شماره ۸۸۷۲۷۵۶۹ و یا پست الکترونیک : INFO@FOULADONLINE.IR تماس حاصل فرمایید.
پخش فولاد ماهان تهران (سهامی خاص)
وبسایت: ;WWW.FOULADONLINE.IR ;WWW.PFMAHAN.COM ; WWW.PFMAHAN.IR
