پیچ و مهره
پنو ماتیک
هیدرولیک
بست فلزی
شعبه قم
به گزارش بازرگانی سلیمانی؛ دما یکی از مهم‌ترین کمیت‌های فیزیکی قابل اندازه‌گیری است که برحسب واحدهای مختلف بیان می‌شود و سنجش آن در صنعت و پزشکی اهمیت بالایی دارد. تجهیزات مختلفی در انواع و کارکردهای متفاوت برای اندازه‌گیری درجه حرارت مورد استفاده قرار می‌گیرند. ترمومتر، ابزار سنجش و اندازه‌گیری دما است.
نگاهی به واحدهای اندازه‌گیری دما
ترمومتر چیست؟ قبل از پاسخ به این پرسش، نگاهی به واحدهای اندازه‌گیری دما می‌اندازیم: سانتی‌گراد، فارنهایت و کلوین، سه یکای اندازه‌گیری معمول برای نشان‌دادن میزان دما هستند.
در سیستم بین‌المللی آحاد SI از مقیاس سلسیوس استفاده می‌شود و تقریباً تمام کشورهای جهان به جز ایالات متحده آمریکا، برمه و لیبریا با این سیستم کار می‌کنند. سلسیوس در گذشته سانتی‌گراد نیز خوانده می‌شد (سانتی‌گراد فرانسوی و سلسیوس سوئدی است).
در سیستم SI، صفر درجه سانتی‌گراد برابر با نقطه انجماد آب و ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد، نقطه جوش آب در نظر گرفته می‌شود. سه کشور ایالات متحده، برمه و لیبریا از یکای فارنهایت برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کنند. با این وجود، حتی در این کشورها دو مقیاس سلسیوس و کلوین هم مورد استفاده قرار می‌گیرند. آب در دمای ۳۲ درجه فارنهایت یخ می‌زند و در دمای ۲۱۲ درجه فارنهایت به جوش می‌آید.
فیزیک‌دانان و دانشمندانی که نیاز به ثبت بسیار دقیق دما دارند، از مقیاس کلوین برای اندازه‌گیری درجه حرارت استفاده می‌کنند. این مقیاس، تنها واحد اندازه‌گیری است که دما را برحسب «صفر مطلق»، یعنی با فرض عدم وجود انرژی گرمایی نشان می‌دهد. طبق این مقیاس، آب در دمای ۲۷۳ کلوین یخ می‌زند و در ۳۷۳ کلوین به جوش می‌آید. البته لازم به توضیح است که ما در زندگی روزمره، دما را برحسب مقیاس کلوین بیان نمی‌کنیم.
ترمومتر چیست؟
دما کمیتی مقایسه‌ای و نسبی است. از طرف دیگر، در کاربردهای پزشکی، صنعتی و خانگی باید این کمیت را با مقادیر دقیق اندازه گرفت و نشان داد. ترمومتر (Thermometer) یا دماسنج، نوعی ابزار دقیق و اندازه‌گیری است که درجه حرارت را بهصورت کمّی اندازه‌گیری می‌کند.
با استفاده از این ابزار می‌توان دمای جامدات، مایعات و گازها را اندازه گرفت. سال‌ها قبل از ترمومتر، ترموسکوپ مورد استفاده قرار می‌گرفت؛ اما این ابزار قادر به اندازه‌گیری دقیق دما نبود و فقط تغییرات دما را بهصورت نسبی نشان می‌داد. این ابزار توسط دانشمندانی مانند گالیله استفاده می‌شد. پس از آن، اولین ترمومترها کمی قبل از انقلاب صنعتی یا اوایل آن اختراع شدند و بیشتر در کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار می‌گرفتند. فارنهایت، اولین مقیاس استاندارد ترمومتر بود که استفاده از آن مورد اقبال عمومی قرار گرفت.
ترمومتر صنعتی چیست؟
ترمومتر صنعتی همانطور که از نام آن پیدا است، ابزاری است که برای اندازه‌گیری دقیق دما در صنایع و کارخانه‌های مختلف مانند ساختمان‌سازی، فولادسازی، پتروشیمی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. ترمومتر صنعتی در انواع مادون قرمز، ترمومتر دیجیتال، ترمومتر پروب، ترمومتر آنالوگ و … تولید می‌شود.
انواع ترمومتر
ترمومترها با توجه به موارد کاربرد متعدد، در انواع مختلف ساخته می‌شوند که در این بخش، آن‌ها را بررسی می‌کنیم:
ترمومتر مایع در شیشه
مایعات هنگام گرم‌شدن، با سرعتی منظم و قابل اندازه‌گیری منبسط می‌شوند. به همین دلیل، ترمومترهای مایع در شیشه، حاوی مایعی در یک لوله شیشه‌ای باریک هستند تا بتوانند انبساط دمایی مایع را نشان دهند. جیوه یکی از پرکاربردترین مایعات مورد استفاده در این نوع دماسنج‌ها است. البته از مایعات دیگری مانند الکل اتانول نیز ممکن است در این نوع ترمومترها استفاده شود.
مکانیزم کار این نوع ترمومترها به این صورت است که با افزایش درجه حرارت، مایع درون دماسنج از یک ساختار حبابی یا لامپی‌شکل به سمت ناحیه خالی منبسط می‌شود و از لوله بالا می‌رود. با کاهش دما نیز مایع منقبض شده و دوباره از لوله پایین می‌آید. معمولاً ترمومترهای مایع در شیشه، هر دو مقیاس درجه سانتی‌گراد و فارنهایت را نشان می‌دهند که در دو طرف لوله دماسنج درج شده است.
ترمومتر کمینه، بیشینه
ترمومتر ماکزیمم، مینیمم یا ترمومتر کمینه، بیشینه، شبیه ترمومترهای مایع در شیشه هستند. این ترمومترها، حداقل و حداکثر میزان دما را در یک بازه زمانی مشخص مانند یک شبانه‌روز نشان می‌دهند. این دماسنج‌ها به شکل U و معمولاً حاوی دو شاخه الکل و جیوه هستند. بخش پایینی لوله U شکل با جیوه پر شده و الکل، مایع ترمومتری است.
ترمومتر گازی
در ترمومترهای گازی یا ترمومترهای دنباله‌دار، برای اندازه‌گیری دما از تغییرات حجم و فشار هوا استفاده می‌شود. به این ترتیب، با اندازه‌گیری حجم گاز یا فشار آن، می‌توان میزان دما و تغییرات آن را بهصورت لحظه‌ای اندازه‌گیری کرد. ترمومترهای گازی دقت بالا و برد گسترده‌ای دارند.
ترمومتر الکترونیکی
برای اندازه‌گیری دما جهت کاربردهای بسیار دقیق و برحسب یکای کلوین، نمی‌توان از جیوه و سایر مایعات متداول برای سنجش دما استفاده کرد. ترمومترهای کلوینی معمولاً تجهیزات الکترونیکی هستند که می‌توانند تغییرات کوچک تابش را نیز ثبت کنند. این تغییرات قابل مشاهده نیستند.
ترمومترهای الکترونیکی با تجهیزاتی به نام ترمیستور کار می‌کنند. مقاومت ترمیستور نسبت به جریان الکتریکی براساس دما تغییر می‌کند. مقاومت ترمیستور به‌وسیله کامپیوتر اندازه‌گیری شده و برای نشان‌دادن میزان دما، به یک مقدار عددی تبدیل می‌شود.
ترمومتر لیزری
ترمومتر لیزری نوعی دماسنج غیر تماسی است که در ساخت آن از سنسورهای مادون قرمز استفاده شده و برای سنجش دما از فاصله دور مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ترمومتر ترموکوپلی
ترمومتر ترموکوپلی نوعی دماسنج تماسی و حاوی دو میله هادی نازک و متفاوت مانند مس و روی است که در یک نقطه به همدیگر متصل شده‌اند. دستگاه به یک میکروکنترلر متصل می‌شود. این نوع ترمومتر براساس اثر ترموالکتریک کار می‌کند؛ یعنی با قرارگیری نقطه اتصال در معرض گرما، به دلیل تفاوت جنس دو میله، جریان بسیار ضعیفی ایجاد می‌شود. با افزایش دما، جریان الکتریکی تولیدشده افزایش می‌یابد. نهایتاً تغییر آمپراژ به سیگنال‌های الکتریکی قابل اندازه‌گیری تبدیل شده و دما اندازه‌گیری می‌شود.
پیرومتر
پیرومتر یا تَف‌سنج، نوعی ترمومتر غیر تماسی است که با توجه به میزان تابش گسیل‌شده از اجسام دور، دمای آن‌ها را اندازه‌گیری می‌کند. از پیرومتر برای اندازه‌گیری درجه حرارت کوره‌هایی با دمای بیش از ۱۵۰۰ استفاده می‌شود که سنجش چنین دماهایی از روش‌های تماسی امکان‌پذیر نیست.
ترمومتر دیجیتال
این روزها، استفاده از ترمومترهای دیجیتال با اقبال عمومی گسترده‌ای مواجه شده است؛ به طوری که می‌توان از آن‌ها در صنایع مختلفی استفاده کرد. سنسور یا حسگر ترمومترهای دیجیتال، نوعی نیمه‌رسانا است که با تغییر دما، مقاومت و جریان عبوری آن تغییر می‌کند.
کاربرد ترمومتر
تا اینجا انواع ترمومتر را بررسی کردیم؛ اما ترمومتر چه کاربردی دارد؟ مهم‌ترین کاربرد ترمومتر، اندازه‌گیری دما است. فرقی هم نمی‌کند که در چه شغل و حرفه‌ای مشغول به کار هستید؛ برای مشخص‌کردن درجه حرارت اجسام مختلف به انواع ترمومتر نیاز پیدا می‌کنید.
کاربردهای ترمومتر
در این بخش، چند مورد از مهم‌ترین کاربردهای ترمومتر را بررسی می‌کنیم:
صنایع غذایی
درجه حرارت نامناسب مواد غذایی می‌تواند باعث فاسدشدن آن شود. اگر بتوان از یخ‌زدن یا گرم‌شدن بیش از حد مواد غذایی جلوگیری کرد، می‌توان آن‌ها را مدت‌زمان بیشتری سالم نگه داشت. انواع ترمومتر داخل فر، ترمومتر نفوذی و ترمومتر لیزری، با دقت و سرعت، دمای مواد غذایی را ثبت می‌کنند.
پزشکی
ترمومتر یکی از مهم‌ترین ابزارهایی است که برای اندازه‌گیری دمای بدن بیمار در بیمارستان‌‌ها و مراکز درمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. معمولاً از انواع ترمومتر دیجیتالی، ترمومتر جیوه‌ای، ترمومتر لیزری و ترمومتر پلاستیکی در کاربردهای پزشکی استفاده می‌شود.
برق و الکترونیک
برای اندازه‌گیری دمای موتورهای الکتریکی، بررسی و عیب‌یابی سیستم‌های الکترونیکی و مکانیکی، عیب‌یابی سوئیچ‌های مینیاتوری، بخش‌های الکترونیکی خودرو و … از ترمومتر استفاده می‌شود.
صنعت ساختمان
برای کاربردهایی مانند بررسی اتلاف انرژی حرارتی یا نوع عایق‌بندی ساختمان و … از ترمومتر استفاده می‌شود.
