تجهیزات اندازه گیری دما
دستگاه های مهم برای اندازه گیری دما عبارتند از:
– ترموکوپل
ترموکوپل در واقع یک سنسور (حسگر) برای اندازه گیری دما است. ساختار داخلی ترموکوپلها شامل دو سیم ساخته شده از فلزات مختلف است. پایه های این دو سیم در یک طرف جوش داده میشوند. این محل اتصال دقیقا جایی است که اندازه گیری دما در این محل اتفاق می افتد. هنگامی که در محل اتصال تغییر دمایی اتفاق میافتد، اختلاف ولتاژ بسیار کوچکی در محل اتصال دو سیم ایجاد میشود که با اندازه گیری این ولتاژ (در حد میلی ولت) و با استفاده از جداول مرجع ترموکوپل برای محاسبه درجه حرارت، میتوان دما را اندازه گیری کرد.
– دماسنجهای مقاومتی (RTD)
همانطور که از نام آن مشخص است این نوع دماسنجها به کمک تغییرات مقاومتی که رابطه مستقیم با تغییرات دمایی دارد، میتواند مقدار دما را اندازه گیری کند این نوع سنسورها شامل یک سیم نازک در اطراف یک هسته سرامیکی یا شیشه ای میباشند. فلز مورد استفاده باید نقطه ذوب بالای و مقاوم در برابر خوردگی باشد. پلاتین بهترین فلز برای استفاده در RTD است، زیرا رابطه بین مقاومت و دما کاملا خطی است. در مس نیز این رابطه نسبتا خطی میباشد و دامنه آن کمتر از پلاتین است. در صورت استفاده از نیکل، حساسیت RTD بیشتر خواهد بود ولی برای دما بیشتر از ۴۰۰ درجه ارتباط به شدت غیر خطی است. از تنگستن میتوان برای اندازه گیری بسیار کم دما استفاده کرد، اما به دلیل مشکلات سازه و عدم استعداد آن، کمتر مورد استفاده قرار میگیرد. RTDهای استاندارد دارای مقاومت پلاتینی هستند که در درجه حرارت صفر درجه مقاومت آن ۱۰۰ اهم است و به اصطلاح با آن PT100 گفته میشود.
– پیرومتر (پایرومتر، ترمومتر لیزری)
این نوع دماسنج که شامل سنسورهای اندازه گیری از راه دور است، به کمک اندازه گیری شار نوری مادون قرمز که از سطح اشیا ساطع میگردد میتواند مقدار دمای سطحی اجسام را اندازه گیری کند. در واقع نام این دماسنج نشان دهنده طرز کار این دماسنج است که به کمک پایرومتری و در موارد جزئی رادیومتری میتواند دما را اندازه گیری کند. ترمومترهای لیزری که در حال حاضر در بازار موجود است بر همین اساس میتوانند دمای سطحی جسم را در دماهای گوناگونی اندازه گیری کند. نکته ای که باید برای این دماسنجها در نطر داشت این است که سطح اندازه گیری باید کدر باشد زیرا دما به صورت تشعشعی منتقل نگردد. نکته مهم دیگر آنست که برای اندازه گیری دمای مواد مذاب و گداخته نمیتوان از این نوع دماسنج استفاده کرد.
– فرو سرخ (گرمانگار، ترمووِیژن)
این نوع دماسنجها در واقع با نام دوربین حرارتی شناخته میشود. طرز کار این نوع دوربینها به کمک یک آشکار ساز مادون قرمز است که میتواند پرتوهای مادون قرمز ساطع شده را دریافت و با پردازش و فیلترگذاری به صورت یک تصویر حرارتی رنگ بندی شده نمایش دهد. تصویر نهایی به کمک یک پالت رنگی بر اساس دما رنگ بندی میشود به این ترتیب که نقاط با دمای بالا به طیف رنگی قرمز متمایل میشود و دمای نقاط سرد تر به طیف رنگی آبی و در نهایت تصویر حرارتی تولید میگردد. تکنولوژی بکار رفته در این دوربینها به صورتهای گوناگونی بوده و این دوربینها به اشکال گوناگون مانند: دستی، گجت موبایل، آتشنشانی، قابل نصب بر روی کلاه، شکاری و …. در بازار موجود است.