جهت مشاوره و خرید تلفنی با شماره : 88344718-021 ( 30 خط ویژه ) تماس بگیرید
جستجو
Filters
بستن

دما

مرتب سازی بر اساس
نمایش در هر صفحه

دما چیست 

درجه حرارت یکی از معمول ترین و مهم ترین کمیتی است که برای کنترل اکثر فرآیندهای صنعتی باید اندازه گیری شود. در این مقاله قصد داریم به بررسی تجهیزات و روش های اندازه گیری دما بپردازیم.

 

تعریف دماسنج

دماسنج معمولاً از یک لوله شیشه ای که دو طرف آن بسته و در قسمت پایین آن مخزنی پر از جیوه یا الکل است تشکیل می گردد. برای مدرج ساختن آن، ترمومترهای جیوه ای را در ظرف بخار آبی که در حال جوش است کنار دریا قرار دهید. جیوه بر اساس خاصیت انبساط اجسام در مقابل حرارت در لوله بالا می رود و در نقطه ای که توقف می کند آن نقطه را با عدد ۱۰۰ علامت گذاری نموده سپس مخزن جیوه را در یخ قرار دهید. 
جیوه از لوله پایین می آید و در نقطه ای متوقف می شود که نقطه صفر و در حقیقت نقطه انجماد آب یا نقطه ذوب یخ است. آنگاه میان این دو رقم را با اعداد علامت گذاری نمایید که هر قسمت را یک درجه می نامند. این گونه ترمومترها که به صد درجه تقسیم شده اند را ترمومتر سانتیگراد می نامند. غیر از این نوع درجه بندی، انواع دیگری نیز وجود دارد که ترمومتر رئومور و ترمومتر فارنهایت هستند.


چهار روش کلی برای اندازه گیری دما وجود دارد که بر اساس چهار اصل اساسی کار می کنند:

1.     تغییر در ظرفیت اتصال دو فلز غیر مشابه به وسیله دما: در ترموکوپل ها مورد استفاده قرار می گیرد.

2.     تغییر در مقاومت الکتریکی به وسیله دما: در اندازه گیرهای مقاومتی و ترمیستورها استفاده می شوند.

3.     انبساط یک ماده به وسیله دما: تغییری در طول، حجم و فشار ایجاد می کند و نمونه بارز آنها ترمومترهای جیوه ای یا الکلی هستند.

4.    تغییر در انرژی تابشی به وسیله دما: در اندازه گیرهای تشعشعی و نوری مورد استفاده قرار می گیرند

 

انواع دماسنج ها و طرز کار آن ها

 دماسنج ترمومتری پزشکی:

   این دماسنج جهت اندازه گیری حرارت بدن به کار می رود و چون حد متوسط حرارت بدن انسان ۳۷ درجه سانتیگراد (۹۸٫۵ درجه فارنهایت) است، در ترمومترهای پزشکی بر اساس سانتی گراد بین ۳۲ تا ۴۲ می شود. برای اینکه در لحظۀ جدا شدن ترمومتر از بدن انسان (زیر زبان، زیر بغل و…) و برخورد با حرارت یا برودت محیط، جیوه داخل ترمومتر تغییر مکان پیدا نکند، خمیدگی مخصوصی در انتهای لوله ترمومتر نزدیک مخزن جیوه قرار داده شده و هر بار که بخواهید از آن استفاده کنید باید چندین بار ترمومتر را به طرف مخزن تکان شدید بدهید تا جیوه داخل لوله از خمیدگی بگذرد و کامل وارد مخزن گردد.

دماسنج گازی:

جنس، ساختمان و ابعاد دماسنج در ادارات و موسسات مختلف سراسر دنیا که این دستگاه را به کار می برند تفاوت دارد و به طبیعت گاز و گستره دمایی که دماسنج برای آن در نظر گرفته شده است، بستگی دارد. این دماسنج شامل حبابی از جنس شیشه، چینی، کوارتز، پلاتین یا پلاتینایریدیم (بسته به گستره دمایی که دماسنج در آن بکار می رود) است که به وسیله یک لوله موئین به فشارسنج جیوه ای متصل می شود. این دماسنج براساس دو قانون ذکر شده در مورد گاز کامل کار می کند.

دماسنج مایعی:

  این نوع دماسنج یکی از رایج ترین انواع دماسنج های مورد استفاده در صنعت و غیره بوده و عمدتاً به عنوان دماسنج های جیوه ای یا الکلی شناخته می شوند. ساختمان این نوع دماسنج ها از یک مخزن مایع و یک لوله مویین تشکیل شده که مایع درون مخزن در اثر انبساط از لوله مویین بالا رفته و دمای متناسب را نشان می دهد. دماسنج جیوه ای را می توان برای اندازه گیری دما از ۳۷٫۸ – تا ۳۱۵ درجه سانتیگراد استفاده نمود. اما اگر فضای بالای سطح جیوه را از گاز ازت پر کنند، می تواند تا دمای ۵۳۸ درجه از آن استفاده نمود.

 

دماسنج انبساط سیال:

 این نوع دماسنج یکی از با صرفه ترین، رایج ترین و تطبیق پذیرترین وسایل اندازگیری دما در صنعت است. اساس کار این دماسنج به این گونه است که با افزایش دما، فشار درون حباب که می تواند محتوی مایع، گاز یا بخار باشد، بالا رفته و توسط فشارسنج اندازه گیری می شود. طول لوله مویین می تواند تا ۶۰ متر باشد؛ اما این مقدار بر دقت اندازه گیری دما تأثیر گذار خواهد بود. بهترین حالت زمانی است که از لوله مویین کوتاه که به یک ترانس دیوسر فشار الکتریکی متصل شده استفاده کنید.

دماسنج الکتریکی :

این نوع دماسنج ها اصولاً کاربردهای فراوانی در صنعت داشته و قادرند از دماهای پایین تا دماهای بسیار بالا را اندازه گیری کنند. بیشتر به صورت مقاومتی و ترموکوپل هستند. دماسنج مقاومتی به صورت یک سیم بلند و ظریف است، معمولاً آنرا به دور یک قاب نازک می پیچند تا از فشار ناشی از تغییر طول سیم که در اثر انقباض آن در موقع سرد شدن پیش می آید، جلوگیری کند.   در شرایط ویژه می توان سیم را به دور جسمی که قصد اندازه گیری دمای آن است، پیچید یا در داخل آن قرار داد. در گستره دمای خیلی پایین، (دماسنج های مقاومتی) معمولاً از مقاومت های کوچک رادیویی با ترکیب کربن یا بلور ژرمانیوم که ناخالصی آن آرسنیک است استفاده می شود و جسم حاصل در درون یک کپسول مسدود شده پر از هلیوم قرار دارد.
 این دماسنج را می توان بر روی سطح جسمی که قصد اندازه گیری دمای آن است نصب نمود یا در حفره هایی که برای این منظور ایجاد شده است، قرار داد. دماسنج مقاومتی پلاتینی را می توان برای کارهای خیلی دقیق در گستره ۲۵۳ تا ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد به کار برد.  مبدل های دما Temperature Transducers   تحقیقات در زمینۀ سوخت، انرژی خورشیدی، موتورهای جدید و نیز صرفه جویی در انرژی از مسائل بسیار مهم و فعال مراکز تحقیقاتی است. در تمامی موارد یاد شده، اندازه گیری دقیق دما از اهمیت خاصی برخوردار است. در کلیۀ کارخانجات تولیدی، مستقل از نوع تولید، نوعی پروسه حرارتی وجود دارد که جهت اندازه گیری، نمایش و نیز کنترل دما نیاز به مبدل های دما است.

 

 

ترموکوپل چیست:

ترموکوپل وسیله ای است که از اتصال دو فلز ناهمسان به یکدیگر تشکیل شده و با حرارت دیدن محل اتصال این دو فلز، به دلیل ضریب انبساط متفاوت آن ها، افزایش تغییر طول متفاوت را می توان به سیگنال الکتریکی تبدیل کرد. حرکت الکترون ها از هادی با چگالی الکترون آزاد بیشتر به سمت هادی با چگالی الکترون آزاد کمتر جریان الکتریکی ایجاد می کند و وجود حفره های مثبت در یک سمت و الکترون های آزاد در سمت دیگر باعث ایجاد ولتاژ می شود.
ترموکوپل ها متداول ترین اندازه گیرهای الکتریکی دما در صنعت هستند. در این نوع دماسنج از خاصیت انبساط و انقباض اجسام جامد استفاده می گردد. گستره یک ترموکوپل بستگی به موادی دارد که ترموکوپل از آن ساخته شده است. گستره یک ترموکوپل پلاتنیوم-ایرودیوم که ۱۰ درصد پلاتینیوم دارد، از صفر تا ۱۶۰۰ درجه است. ترموکوپل به دلیل جرم کوچک، خیلی سریع با سیستمی که اندازه گیری دمای آن مورد نظر است، به حال تعادل گرمایی در می آید و این یکی از مزیت های ترموکوپل است؛ لذا تغییرات دما به آسانی بر آن اثر می کند، ولی دقت دماسنج مقاومتی پلاتین را ندارد.

 

عملکرد ترموکوپل:

با حرارت دادن محل اتصال دو فلز تشکیل دهنده ترموکوپل در دو سر دیگر آن که اتصالی وجود ندارد، اختلاف پتانسیل ایجاد شده و ولتاژ تولید می شود این ولتاژ بسیار ضعیف است و از آن جایی که از طریق حرارت در ترموکوپل ایجاد می شود، کارکرد آن تابع دما است. در نتیجه، ترموکوپل در هر دما ولتاژ مشخصی تولید کرده و با افزایش دما، ولتاژ تولید شده نیز افزایش می یابد. ولتاژی تولید شده توسط ترمومتر به دما تبدیل می شود. 
 همچنین رفتار الکتریکی یک ترموکوپل وابسته به آلیاژ مورد استفاده در آن است. از رایج ترین آلیاژهایی که در ترموکوپل ها مورد استفاده واقع می شوند می توان از آلیاژ کروم، نیکل نام برد. همان گونه که می دانید بعضی از اجسام، الکترون از دست می دهند و بعضی دیگر الکترون جذب می کنند در نتیجه، بین دو جسم غیرمشابه هنگام اتصال، انتقال الکترون صورت می گیرد. فلزات فعال در درجه حرارت معمولی اتاق نیز می توانند الکترون آزاد کنند برای مثال، اگر مس و روی را به یکدیگر متصل کنیم، الکترون ها از اتم مس خارج و به اتم روی وارد می شوند در نتیجه، فلز روی الکترون های اضافی کسب می کند و به طور منفی باردار می شود و مس که الکترون های خود را از دست داده است دارای بار مثبت می شود.
بارهایی که در درجه حرارت اتاق تولید می شوند کم هستند زیرا انرژی حرارتی کافی برای آزاد کردن الکترون های بیشتر وجود ندارد، اما اگر محل اتصال دو فلز را حرارت دهیم انرژی بیشتری تولید می شود و الکترون های بیشتری آزاد می گردند به این روش (ترموالکتریسته) گفته می شود هر چه حرارت بیشتر باشد بار بیشتری تولید می گردد. هنگامی که حرارت قطع شود، فلزها سرد می شوند و بارها از بین می روند به اتصال این دو فلز (ترموکوپل) می گویند.
هنگامی که چندین ترموکوپل به یکدیگر متصل شوند یک ترموبیل (باتری حرارتی) به وجود می آید از ترموکوپل برای اندازه گیری درجه حرارت در کوره ها و برای قطع جریان گاز در موقع خاموش شدن شعله در اجاق گاز استفاده می شود. ترموکوپل ها بر اساس نوع اتصال و رنج دمایی به انواع مختلفی دسته بندی می شوند که در جدول زیر نمایش داده شده اند.

 

به طور خلاصه، باید نکات ذیل را در رابطه با سیستم های دارای ترموکوپل رعایت نمایید:


۱- در محدوده اندازه گیری دما، از بزرگترین مقطع ممکن سیم استفاده نمایید تا خطای کمتری داشته باشید.

۲- از سیم معمولی برای اندازه گیری دما استفاده نکنید و حتی الامکان زوج سیم ها شیلد شده باشند تا نویز بر آنها تأثیر نداشته باشد.

٣- از ایجاد تنش و لرزه مکانیکی که باعث فشار در سیم می گردد خودداری کنید.

۴- برای اندازه گیری دما در فواصل طولانی، سیم شیلد را به ترمینال زمین ولتمتر دیجیتالی متصل نمایید و از زوج سیم بهم تابیده جهت اتصال استفاده کنید.

۵- سعی کنید از سیم ترموکوپل در رنج مربوطه استفاده کنید.

۶- از مبدل A/D حفاظت شده داخلی (integrating) استفاده کنید.

۷- سیم معمولی ارتباطی را، فقط در محیط با دمای پایین استفاده کنید.

 

غلاف محافظ ترموکوپل یا ترموول:

برای جلوگیری از خوردگی و آلودگی که منجر به تغییر مشخصات ترموکوپل و اخلال در کار آن می شود و همچنین حفاظت مکانیکی آن، معمولا ترموکوپل را در یک غلاف محافظ قرار می دهند. این غلاف همچنین امکان نصب ترموکوپل را در محل مورد نظر فراهم می آورد، معمولاً جنس غلاف متناسب با محیطی است که ترموکوپل در آنجا نصب می شود، ولی استفاده از غلاف محافظ موجب افزایش ثابت زمانی ترموکوپل می گردد.
محل و چگونگی نصب ترموکوپل دارای اهمیت فراوانی است، زیرا نقاط مختلف و حتی نزدیک به هم در یک پروسه ممکن است دماهای مختلفی داشته باشند.

 نمونه هایی از ترموول:

 

 

عکس

 

 

 

حسگر مقاومتی دما یا RTD چیست؟

همان سالی که سیبک اختراع خود را درباره ترموالکتریک انجام داد، هامفری دیوی  (Sir Humphry Davy) اعلام نمود که مقاومت فلزات وابسته به دما است.  پنجاه سال بعد، ویلیام زیمنس (Sir William Siemens)  استفاده از پلاتینیوم را به عنوان ترمومتر مقاومتی پیشنهاد نمود. این سنسورها از نظر ظاهری به شکل مقاومت های سیمی هستند و غالباً به شکل یک سیم پیچ غیر القائی یا نیکل ساخته می شوند.  RTD مخفف عبارت Resistance Temperature Detector و به معنای حسگر مقاومتی دما است. دقت نمایید که اگر به RTD فلزی با مقاومت سیم فلزی مانند پلاتین و مس با جنس زیاد نیاز باشد، از جنس نیکل آن استفاده نمایید.

از مزایای RTD ها می توان رفتار خطی در گستره وسیع، توانایی اندازه گیری و پایداری بهتر در دماهای بالا و دقت اندازه گیری را نام برد.
از معایب RTD ها می توان محدوده اندازه گیری و حساسیت کم، هزینه بالا نسبت به سنسورهای مشابه و خاصیت خود گرمایی را نام برد.


RTD نوع PT100:

پایدارترین و دقیق ترین سنسور حرارتی RTD است. مقاومت RTD ها از نوع پلاتین از ۱۰ اهم تا چند کیلو اهم هستند که پرکاربرد ترین آنها PT100 است. PT100 در صفر درجه سانتی گراد دارای مقاومتی برابر ۱۰۰ اهم و در ۱۰۰ درجه مقاومت آن برابر ۱۳۸٫۵ اهم است. امروزه پلاتین به عنوان یک ماده اولیه در اغلب ترمومترهای مقاومتی با دقت بالا به کار می رود. در حقیقت، آشکارساز دمای مقاومتی پلاتین، یاPRTD برای اندازه گیری محدوده دما از ۱۸۲/۹۶- تا  ۶۳۰/۷۴ درجه سانتیگراد به کار می رود.

تفاوت استفاده از فلزات مختلف برای RTD

یکی از خواص خیلی خوب پلاتین ضمن قابلیت اندازه گیری دماهای بالا، پایداری بسیار خوب آن است. به عنوان یک فلز خیلی خوب، قابلیت خراب شدن کمی از خود نشان می دهد.  

تمام فلزات در قبال تغییر افزایش دما از خود تغییر افزایش مقاومت نشان می دهند که این مطلب مشخصه اصلی یک RTD است. به هر میزان مقدار نامی مقاومت RTD بزرگتر انتخاب شود، خطای سیستم اندازه گیری کمتر خواهد شد؛ به هم دلیل توصیه می شود که از یک سیم فلزی با مقاومت بالا استفاده کنید. 

به همین دلیل، طلا و نقره به خاطر مقاومت کم، به ندرت به عنوان RTD استفاده می شوند. تنگستن مقاومت نسبتاً زیادی دارد، اما برای استفاده و اندازه گیری دماهای خیلی بالا استفاده نمی شود، زیرا بسیار شکننده و آسیب پذیر است و کار کردن با آن بسیار سخت است. مس گاهی به عنوان RTD به کار می رود، اما مقاومت کم آن نسبت به پلاتین منجر به

خطی بودن و قیمت ارزان آن شده است و از مس به عنوان یک RTD اقتصادی می توان استفاده کرد. 

محدودۀ دمای قابل اندازه گیری با مس فقط ۱۲۰ درجه سانتی گراد است. متداولترین RTD ها از پلاتین، نیکل یا آلیاژ نیکل هستند که بهترین نوع RTD برای اندازه گیری دما نوع پلاتینی آن است. ضریب حرارت سیم پلاتین طبق استاندارد۴۳۷۶۰-DIN برابر ۰٫۰۰۳۸۵=α است. این ضریب برای سیم ۱۰۰ اهمی معادل Ω/C° ۰٫۳۸۵ است.

سیم خالص تر پلاتینی استاندارد، با ضریب حرارتی ۰۰٫۰۰۳۹۲+ نیز مورد استفاده قرار می گیرد. با در نظر گرفتن این واقعیت که سیم ارتباطی جهت اتصال به سنسور ممکن است دارای چندین اهم و یا حتی ده ها اهم باشد، شیب و مقدار مطلق سیم RTD نسبت به آنها مقادیر کوچکی هستند. این امپدانس کم سیم اتصالی، می تواند خطای قابل توجهی را به

سیستم اندازه گیری دما اضافه کند. در این روش، یک منبع جریان به طوری که در شکل زیر مشاهده می گردد مورد استفاده قرار می گیرد و ولتمتر دیجیتالی جهت قرائت ولتاژ دو سر مقاومت RTD به کار می رود.

 در این روش ولتاژ اندازه گیری شده، دیگر ارتباطی با طول سیم اتصالی نداشته و مشکلات موجود در پل وتستون وجود ندارد و فقط نسبت به آن از یک سیم اضافه تر باید استفاده نمود که در مقابل دقت خوب اندازه گیری، قابل صرفه نظر کردن است.

علی رغم ترموکوپل که نیازی به منبع تغذیه ندارد، RTD نیاز به تغذیه و عبور جریانی از مقاومت آن دارد تا ولتاژ آن قابل اندازه گیری باشد. عبور این جریان در مقاومت RTD باعث ایجاد گرما شده و به نوعی ایجاد خطا می کند. برای کاهش اثر گرمایی، باید تا حد امکان از مقاومت کوچکتری برای RTD استفاده نمایید؛ اما این مسئله نباید باعث کاهش دقت گردد.

 

مزایا و معایب ترموکوپل:

 مزایا: عدم نیاز به منبع تغذیه، سادگی عملکرد و ارزانی، محدودۀ اندازه گیری وسیع
 معایب: رفتار غیر خطی، ولتاژ پایین، نیاز به نقطه مرجع، پایداری کم، حساسیت کم

مزایا و معایب RTD:

مزایا: پایداری زیاد، دقت بالا، رفتار خطی بهتر از ترموکوپل
معایب: قیمت بیشتر، نیاز به منبع جریان، خود گرمایی

مزایا و معایب ترمیستور:

  مزایا: خروجی زیاد، پاسخ سریع، دوسیمه بودن برای اندازه گیری
   معایب: رفتار غیر خطی، محدوده اندازه گیری کم، نیاز به منبع جریان، خودگرمایی

مزایا و معایب آی سی های سنسور دما:

  مزایا: رفتار خطی، خروجی بالا، قیمت مناسب
 معایب: حداکثر دمای اندازه گیری ۲۰۰ درجه، سرعت پاسخ کم، خود گرمایی

 

اندازه گیری دما با فشار

یکی از مهم ترین مشخصه های الکتریکی که متناسب با فشار تغییر می کند مقاومت الکتریکی است. ادواتی که خروجی آنها براساس این مشخصه الکتریکی است شامل:

  مقاومت های پیزو Piezoresistive

گیج های نیمه هادی Semiconductor Gage

 گیج های مقاومت کربنی Carbon – Resistor Gage

سیم در هم پیچیده فلزی Bonded Metallic Wire Gage

گیج های مقاومتی فویلی Bonded Foil Resistance

گیج های کربنی:

گیج های کربنی، گیج های سیم پیچی شده مقاومتی هستند که کم قیمت و بسیار حساس به فشار هستند. اما شدیداً حساس به دما و رطوبت محیط هستند، که این موضوع از معایب گیج های کربنی و مقاومتی است. گیج های نیمه هادی بر اساس اثر پیزو در برخی مواد نیمه هادی مثل سیلیکون و ژرمانیوم هستند.  این گیج ها دارای خاصیت الاستیکی هستند و می توانند به گونه ای ساخته شوند که وقتی تحت فشار قرار گیرند، تغییرات مثبت و منفی در مقاومت آن ایجاد شود. آنها می توانند در ابعاد بسیار کوچک ساخته شوند در حالی که مقاومت نامی بالایی داشته باشند.  حساسیت این نوع گیج ها در مقابل فشار بسیار زیاد و غیرخطی است و به دمای محیط حساس است. خروجی بالای این نوع گیج ها در اثر تغییرات بالای مقاومت، در حدود ۱۰ تا ۲۰ درصد وقتی که در یک پل مقاومتی مورد استفاده قرار گیرند، باعث ایجاد مشکل می گردند.

فشار سنج های مقاومت نواری:

فشارسنج های مقاومت نواری از عمده ترین نوع و رایج ترین نوع فشارسنج ها هستند که امروزه در کاربردهای عملی مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع فشارسنج ها شامل یک شبکه از سیم های خیلی ظریف و یا ورقه های فویل هستند که به یک ورقه نازک عایق بنام ماتریس حمل کننده (Carrier Matrix) متصل شده است. مقاومت الکتریکی این نوع فشارسنج به طور خطی با فشار تغییر می کند.
هنگام استفاده از فشارسنج، ماتریس حمل کننده توسط چسب به بدنه مورد آزمایش متصل می گردد. وقتی که بدنه مورد آزمایش تحت بار قرار می گیرد، فشار در سطح آن از طریق چسب به ماتریس حمل کننده منتقل می گردد. این فشار با استفاده از تغییر مقاومت الکتریکی در مواد به کار رفته اندازه گیری می شود.

فشارسنج مقاومت نواری:

مشخصات فشارسنج های مقاومت نواری 
فشارسنج های مقاومت نواری مشخصات زیر را دارد:  
قیمت ارزان -طول کوتاه گیج نسبت به دما حساسیت کمی دارند ابعاد کوچک-جرم کم نسبت به فشار حساسیت بالایی دارند مناسب برای اندازه گیری فشارهای استاتیک و دینامیک.  زمانی که یک هادی فلزی تحت فشار قرار گیرد، مقاومت آن تغییر می کند و این تغییر مقاومت است که در فشار سنج مورد استفاده قرار می گیرد. اندازه گیری این تغییر مقاومت با فشار، ضریب نمایش (Gage Factor) نامیده می شود.
 GF عبارت است از نسبت تغییرات جزئی مقاومت به تغییرات جزئی طول در راستای محور فشارسنج. یک کمیت بدون دیمانسیون است و هر مقدار بزرگتر باشد، نشان دهنده حساسیت بیشتر فشارسنج است. شما به طور ایده آل ترجیح می دهید که مقاومت فشارسنج ها تنها در پاسخ به تنشی که باعث کشش در جسم مورد آزمایش می شود، تغییر نماید. اما مقاومت و حساسیت کشش تمام موادی که به کشش حساس هستند، با تغییر دما نیز تغییر می کنند.

اندازه گیرهای دما از طریق فشار گاز:

در اندازه گیرهای دما از طریق فشار گاز، از قانون گازهای ایده آل (کامل) استفاده می شود. بر اساس قانون گازهای ایده آل (کامل) در صورت ثابت بودن حجم، افزایش دما موجب افزایش فشار می گردد. این اندازه گیر از یک مخزن و یک لوله مسدود (لوله بوردن) که با یک گاز کامل (معمولا نیتروژن) پر شده، تشکیل شده است.  با توجه به ثابت بودن حجم، در اثر افزایش دما، فشار گاز افزایش یافته و موجب جابه جایی انتهای لوله می گردد. جابه جایی انتهای لوله را می توان توسط مبدل های مخصوص، به هر کمیت دلخواه دیگر تبدیل نمود. این اثر به پدیده لوله بوردن مشهور است.  جابه جایی در لوله بوردن می تواند به عنوان دمای اندازه گیری شده مقیاس گردد. در عمل برای   افزایش جابه جایی، لوله بوردن را به صورت مارپیچ و یا به شکل های دیگر می سازند.

مدل های مختلف لوله بوردون :

اندازه گیری های دما با فشار بخار : اندازه گیرهای دما از طریق فشار بخار از لحاظ ساختمان و قطعات، شبیه اندازه گیر دما از طریق فشار گاز است، با این تفاوت که اولاً به جای گاز از مایع فرار مانند اتر استفاده می شود، ثانیاً تمام حجم مخزن از مایع پر نمی شود بلکه در شرایط عادی در بالای مخزن و در لوله ها بخار وجود دارد و در واقع فشار توسط بخار به قسمت انتهایی لوله بوردن منتقل می گردد. 

 برای انتخاب نوع مایع این گونه اندازه گیرها باید به نکات زیر توجه کنید:

نقطه جوش مایع باید کمتر از کمترین دمایی باشد که می خواهید اندازه گیری نمایید.  مایع مورد استفاده باید از لحاظ شیمیایی بی اثر باشد تا موجب خوردگی مخزن و لوله ها نگردد. برای اندازه گیری دماهای نزدیک به دمای محیط باید از این نوع اندازه گیری اجتناب کرد. 
 
 

اندازه گیرهای دو فلزی دما یا بی متال :

اندازه گیرهای دما توسط دو فلز، بر اساس خاصیت متفاوت بودن ضریب انبساط اجسام ساخته می شوند. ضریب انبساط یک جسم به گونه ای بیانگر افزایش طول جسم، ناشی از افزایش دما است. در اندازه گیرهای دو فلزی دما دو فلز مختلف که در دمای محیط هم طول هستند، به یکدیگر متصل می نمایند. فرض کنید انبساط فلز A بیشتر از ضریب انبساط فلز B باشد. 
با افزایش دما، طول هر دو فلز افزایش می یابد، اما چون ضریب انبساط فلز A بیشتر از فلز B است، بنابراین تغییر طول فلز A بیشتر بوده  از این پدیده در ساخت اندازه گیرهای دمای بی متال استفاده می شود.در عمل برای افزایش تغییرات طول در اثر تغییرات دما، بی متال را به صورت حلزونی و یا مارپیچ می سازند. تغییرات طول را می توان مستقیم به عنوان دمای اندازه گیری شده مقیاس نمود و یا آن را به سیگنال های الکتریکی و غیره تبدیل کرد. فلزهای مورد استفاده معمولاً از آلیاژهای آهن – نیکل هستند.

 

 

اندازه گیرهای انبساطی دما:

قدیمی ترین روش اندازه گیری دما، اندازه گیری انبساط یک کمیت فیزیکی مانند طول، سطح و حجم به وسیله دما است. در این روش، دما به یک کمیت مکانیکی (معمولاً جابجایی) تبدیل می گردد. ترمومتر جیوه ای و الکلی مثال آشنای اندازه گیرهای انبساطی هستند. این اندازه گیرها، دما را به جابه جایی ستون جیوه یا ستون الکل در لوله، تبدیل می کنند.
در بسیاری از موارد برای استفاده از مزایای کمیتهای الکتریکی، کمیت اندازه گیری شده مثلاً تغییر ارتفاع جیوه در لوله را به یک کمیت الکتریکی تبدیل می کنند. اگر به دور لوله ترمومتر جیوه ای یک سیم پیچ بسته شود، آنگاه تغییرات ارتفاع ستون جیوه را می توان به تغییرات ضریب خود القائی سیم پیچ تبدیل نمود و با استفاده از مدارات واسط دیگر، دمای اندازه گیری شده را به یک کمیت الکتریکی تبدیل کرد.

 

Filter by:

Clear All
از: 0 تومان تا: 17,000,000 تومان
0 17000000
تلفن پشتیبانی: 88344718-021 ( 30 خط ویژه ) | همه روزه پاسخگوی شما هستیم.