ابزارهای اندازه گیری دقیق دما در صنعت

در صنعت ابزارهای اندازه گیری دقیق دما مصارف بسیار زیادی دارند. به صورت کلی دو نوع ابزار اندازه گیری دما وجود دارد. ابزارهای ترموکوپل و ابزارهای ترمومتر.

دما در واقع یک مقدار فیزیکی و نسبی است که میزان گرمی و سردی یک جسم را مشخص می‌کند. مشخص بودن میزان دما در صنایع از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.

به همین دلیل ابزارهای اندازه گیری دما به کمک متخصصان می آیند تا با اندازه گیری دما به عنوان یک متغیر بسیار مهم، بتوانند اقدامات لازم را در مواقع مهم و بحرانی انجام دهند.

ابزارهای اندازه گیری دما، فارغ از این که از نوع ترموکوپل باشند یا ترمومتر، انواع مختلفی دارند. ولی علی رغم این تنوع یک چیز در همه آن‌ها مشترک است و آن هم حساسیت در تغییر ویژگی فیزیکی برای نمایش دادن دماست.

در این نوشته با انواع سنسور اندازه گیری دما آشنا شده و سپس ابزارهای اندازه گیری دما را معرفی ویژگی‌های هر کدام را بیان می‌کنیم.

۷ نوع ابزار اندازه گیری دما: 

1. ترموکوپل

ترموکوپل‌ها در واقع دستگاه‌هایی هستند که با اندازه گیری تغییر ولتاژ بین دو فلز موجود در آن، دما را اندازه گیری می‌کنند. با افزایش دما ولتاژ خروجی ترموکوپل افزایش پیدا می‌کند.

ابزارهای ترموکوپل معمولاً داخل یک محفظه فلزی یا سرامیکی قرار داده می‌شوند که در محیط‌های مختلف از آن محافظت می‌کند.

علاوه بر این برخی از انواع ترموکوپل با روکش فلزی که با یک لایه خارجی تفلون پوشانده شده تولید می شوند. این دستگاه ها برای استفاده در اسیدها و محلول‌های سوزاننده قوی تولید شده است.

2. ابزارهای اندازه گیری دما با استفاده از مقاومت

نوع دیگری از ابزارهای اندازه گیری دقیق دما، ابزارهایی هستند که بر خلاف ترموکوپل که از ویژگی ولتاژ برای اندازه گیری دما استفاده می‌کرد، از ویژگی فیزیکی مقاومت برای اندازه گیری دما استفاده می‌کنند.

دو نوع ابزار اندازه گیری دما با استفاده از مقاومت تولید شده است. ابزارهای سنجش مقاومت (RTD) و ترمیستورها هستند.

به طور کلی ابزارهای سنجش مقاومت، خطی‌تر از ترموکوپل‌ها هستند و با افزایش دما، نشانگر آن‌ها در جهت مثبت افزایش می‌یابد.

از طرف دیگر ترمیستورها ساختاری کاملاً متفاوت دارند. ترمیستور یک دستگاه نیمه هادی غیر خطی است که با افزایش دما از مقاومت آن کاسته می‌شود.

3. حسگرهای مادون قرمز

حسگرهای مادون قرمز از نوع ابزارهای اندازه گیری بدون تماس هستند. نحوه کارکرد این حسگرها به این صورت است که وقتی آن را جلوی یک شی نگه دارید، سنسور با تاباندن اشعه مادون قرمز، درجه دمای آن شی را اندازه گیری می‌کند.

در اندازه گیری‌های غیر تماسی، آب یخ به دلیل تبخیر کمی که دارد، دمای آن کمی کم‌تر از ۰ درجه سانتیگراد خوانده می‌شود. که این نشان دهنده کمی پایین‌تر از حد واقعی نشان دادن دما توسط حسگرهای مادون قرمز است.

4. ابزارهای دو فلزی

ابزارهای دو فلزی (Bimetallic)، گونه‌ای از ابزارهای اندازه گیری دقیق دما هستند که از دو فلز برای سنجش دما هنگام گرم شدن و انبساط فلزات بهره می‌برند.

در ابزارهای دو فلزی، برای اندازه گیری دما دو فلز به هم متصل می‌شوند که به یک نشانگر متصل هستند. با گرم شدن، یک طرف نوار دو فلزی بیشتر از طرف دیگر منبسط می‌شود و نشانگر حرکت کرده و دما را نشان می‌دهد.

از مزایای این دستگاه‌ها قابلیت حمل و استقلال آن‌ها از منبع تغذیه است. با این حال ابزارهای دو فلزی به اندازه دستگاه‌های الکتریکی دقیق نیستند.

5. ابزارهای ترمومتر (دماسنج)

ابزارهای ترمومتر یا دماسنج‌های قدیمی ستگاه‌های انبساط مایع شناخته شده‌ای هستند که برای اندازه گیری دما نیز استفاده می‌شوند.

به طور کلی آن‌ها را در دو نوع جیوه‌ای و سایر فلزات آلی تولید می‌کنند. تمایز آن‌ها را می‌توان در رنگ قرمز برای ابزارهای ترمومتر جیوه‌ای و مایع شفاف برای سایر فلزات آلی دانست.

علت استفاده از دماسنج های با سایر فلزات به جای جیوه‌ای این است که جیوه فلزی سمی است و در حمل و نقل ایمن آن محدودیت‌هایی وجود دارد. زیرا در صورت شکست شیشه حاوی جیوه، خطرات زیادی برای سلامتی افراد و محیط وجود خواهد داشت.

6. سنسورها تغییر حالت دهنده

   این نوع سنسورهای را نمی‌توان جزو ابزارهای دقیق اندازه گیری دما دانست. زیرا این سنسورها فقط تغییر حالت دمایی را در اجسام مثل تبدیل یخ به آب یا تبخیر آب را نشان می‌دهند.

   این سنسورها به صورت برچسب، قرص، مداد و ماژیک وجود دارند.

   این نوع از سنسورها بدون برگشت بوده و بعد از گذشتن دما از نقطه‌ای که باعث تغییر حالت آن می‌شود، دیگر این سنسور به حالت قبل خود برنمی‌گردد. مثلاً با سفید شدن برچسب سیاه، حتی اگر دما پایین بیاید، دیگر برچسب سیاه نخواهد شد.

   یکی از معایب این سنسورها پاسخ کند آن‌ها به تغییرات ناگهانی دماست. به علاوه دقت آن‌ها هم به اندازه سایر ابزارهای اندازه گیری دما در صنعت نیست.

   نوع دیگری از این سنسورهای حالت تغییر دهنده وجود دارد که از صفحه‌ای که درون آن کریستال مایع قرار گرفته تشکیل شده است. این نمایشگرها برگشت‌پذیر هستند و در دماهای مختلف رنگ آن از مشکی به قهوه‌ای و سپس به سبز یا آبی تغییر می‌کند.

7. ابزارهای دیود سیلیکون

این ابزارها حسگرهایی هستند که برای محدوده خاص برودتی کاربر دارند. این دیودهای نوعی ابزار اندازه گیری دما هستند که به صورت خطی در مناطقی که دمای پایینی دارند استفاده می‌شوند.

در صورت افزایش دما، نمایشگر آن‌ها به صورت خطی افزایش می‌یابد.

ابزارهای ترمومتر در صنعت

اندازه گیری دما در محیط‌های صنعتی امروزه طیف گسترده‌ای از نیازها و برنامه‌ها را شامل می‌شود. برای تأمین این نیازهای گسترده، صنعت کنترل فرایند تعداد زیادی حسگر و دستگاه را ایجاد کرده است.

اندازه گیری دما برای اکثر مهندسان مکانیک یک متغیر بسیار مهم و حیاتی است. در بسیاری از فرایندهای صنعتی باید درجه حرارت کنترل شود.

این اندازه گیری می‌تواند در حد یک پایش ساده درجه حرارت آب موتور یا دستگاه بار باشد یا یک فرایند پیچیده اندازه گیری دمای جوش در یک برنامه جوشکاری لیزری.

ترمومترها ابزارهای اندازه گیری دقیق دما در صنعت هستند. از این ابزارهای برای اندازه گیری دما در بسیاری از کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود.

ترمومترها به طور کلی دوام بیشتری نسبت به دماسنج‌های آزمایشگاهی دارند. نحوه کارکرد این ابزارها به نوع سنسوری که در ساخت آن‌ها مورد استفاده قرار گرفته بستگی دارد.

این سنسورها می‌تواند از نوع دو فلزی، مایع، گاز، الکترونیکی و مادون قرمز باشد.

انواع ترمومتر صنعتی

در بیشتر صنایع از ترمومترهای صنعتی (دماسنج صنعتی) برای اطمینان از نظارت و کنترل فرایندها استفاده می‌شود. با این حال در انتخاب دماسنج باید با دقت کارایی‌های آن مورد بررسی قرار گیرد.

دماسنج‌های صنعتی انواع مختلفی دارند که امروز در بازار موجود است. بنابراین شما هنگام خرید طیف گسترده‌ای از انتخاب‌های متنوع خواهید داشت.

اما لازم است بیش از خرید یک ترمومتر صنعتی به خوبی ماهیت فرایند صنعتی خود را درک کرده و مطابق با نیاز اقدام به خرید ترمومتر کنید.

در انتخاب یک دماسنج صنعتی به عنوان یک ابزار دقیق اندازه گیری دما لازم است که شما به مواردی مثل میزان درجه حرارت موجود در فرایندهای صنعتی، نوع عملکرد و فشاری که به دستگاه وارد می‌شود و همچنین مواد شیمیایی مورد استفاده توجه کنید.

وقتی که شما شناخت درستی از وضعیت صنعت خود داشته باشید و عواملی که می تواند روی کارکرد دماسنج تاثیرگذار باشد به درستی شناسایی کرده باشید، می‌توانید از بین انواع ترمومتر بهترین ترمومتر مورد نیاز خود را انتخاب کنید.

انواع ترمومتر صنعتی عبارت‌اند از:

ترمومتر آزمایشگاهی (دماسنج آزمایشگاهی)

از ترمومتر آزمایشگاهی برای اندازه گیری دمای جامدات و مایعات در آزمایشات استفاده می‌شود. محدوده دمایی مورد استفاده این دماسنج‌ها بین ۵ درجه تا ۱۱۰ درجه سانتیگراد و دماهای بالاتر است.

ترمومتر دیجیتال (دماسنج دیجیتال)

ترمومتر دیجیتال دما را با استفاده از یک مدار الکترونیکی اندازه گیری می‌کنند. این دستگاه اطلاعات را ثبت کرده و به یک میکرو چیپ ارسال می‌کند و بعد از پردازش آن، دما را به صورت عددی بر روی صفحه دیجیتال نمایش می‌دهد.

استفاده از دماسنج دیجیتال آسان، سریع، دقیق و ارزان است. این دماسنج‌های پیشرفته برای اندازه گیری دمای بدن نیز کاربرد دارند.

ترمومتر مادون قرمز (دماسنج مادون قرمز)

یکی از ابزارهای اندازه گیری دقیق دما در صنایع ترمومتر مادون قرمز است. این ترمومتر حرارت اجسام را به صورت انرژی مادون قرمز ساطع شده از یک منبع حرارتی دریافت می‌کند.

این نوع از دماسنج بر اساس قوانینی که در زمینه انتشار رادیواکتیو بر اجسام حاکم است، بدون تماس مستقیم با اجسام و از طریق تابش طیفی از اشعه مادون قرمز بر آن محاسبه کرده و نمایش می‌دهد.

ترمومتر پروب (دماسنج پروب)

یکی از متداول‌ترین ترمومترها در صنایع برای قرائت فوری دمای مواد غذایی و مایعات ترمومتر پروب است. این دماسنج دارای یک نوک تیز است که برای نفوذ و غوطه ور شدن در مواد غذایی و مایعات ایده آل است.

از ترمومتر پروب برای استفاده در صنایع مواد غذایی، آزمایشگاه‌های بهداشت، خرده فروشی‌ها و آزمایشگاه‌ها استفاده می‌شود.

ترموکوپل

ترموکوپل‌ها نوعی از سنسورهای سنجش دما هستند که در بسیاری از صنایع کاربرد دارند. تقریباً در همه صنایع از ترموکوپل استفاده می‌شود.

ترموکوپل‌ها از دو پایه سیم ساخته می‌شوند که از فلزات مختلف تشکیل شده‌اند. پایه‌های سیم از یک طرف به هم جوش داده می‌شوند و یک اتصال ایجاد می‌کنند.

این اتصالی جایی است که دما اندازه گیری می‌شود. هنگامی محل اتصال تغییر دمایی را تجربه کند، ولتاژی ایجاد می‌شود. و این ولتاژ برای تفسیر محاسبه دما مورد استفاده قرار می‌گیرد.

صنایعی نظیر صنعت برق، صنعت نفت و گاز، صنعت دارو، صنعت بیوتک، صنایع تولید سیمان، کاغذ و غیره.

همچنین از سنسورهای ترموکوپل در وسایل روزمره مانند اجاق گاز، فر و تستر نیز استفاده می‌شود.

ابزارهای ثبت اطلاعات دما

ابزارهای ثبت اطلاعات دما (Temperature data loggers) از جمله ابزارهای اندازه گیری دقیق دما در صنایع هستند که امکان اندازه گیری مداوم دما را دارند.

این دستگاه‌ها پس از فعال شدن دما را در فواصل از پیش تعیین شده ضبط کرده و در حافظه ذخیره می‌کنند.

این دستگاه‌ها معمولاً داده‌های دمایی را به صورت نموداری نشان می‌دهند ولی برخی از آن‌ها امکان نمایش دما به صورت زنده و در زمان واقعی را نیز دارند.

این دستگاه‌ها معمولاً با کامپیوتر سازگاری داشته و به آسانی می‌توان نقاط بحرانی دما را از طریق آن‌ها شناسایی کرد.

ترمومتر دیجیتال HVAC

ترمومتر دیجیتال HVAC معمولاً برای اندازه گیری درجه حرارت خطوط هوا، آب، خنک کننده‌ها و مس استفاده می‌شوند. این نوع اندازه گیری دما برای تعیین محل خطر احتمالی و نقص حیاتی کاربر دارد.

این ترمومترها در صنایع برقی و مخابرات مصرف بسیار گسترده ای دارند.

ترمومتر خودرو

این ابزار در واقع ترمومتر خودرو یا دماسنج خودرو نیست بلکه از نظر فنی یک ترمیستور است. ترمیستور خودرو دستگاهی است که با استفاده از انبساط و انقباض مایعی مانند جیوه دما را بر اساس تغییر جریان الکتریکی اندازه گیری می‌کند.

ترمومتر آنالوگ (دماسنج آنالوگ)

ترمومتر آنالوگ ابزاری است که دمای یک سیستم را به روش کمی اندازه گیری می‌کند. دماسنج آنالوگ معمولاً یکی از ارزان‌ترین و محبوب‌ترین انواع دماسنج در صنایع است.

ترمومتر آنالوگ برای اندازه گیری دما در محیط‌های غیر تخصصی مانند منازل نیز ایده آل هستند.

ترمومتر سنسور دوتایی

یکی از ابزارهای اندازه گیری دقیق دما برای نظارت بر دو محیط به صورت هم زمان ترمومتر سنسور دوتایی است. این سنسورها برای مقایسه هم زمان دو محیط ایده آل هستند.

این ابزارها دارای یک سنسور داخلی هستند که می‌تواند در اندازه گیری دمای محیط کمک کند.

ترمومتر دیجیتال صنعتی پروب

ترمومتر دیجیتال صنعتی پروب دستگاهی دیجیتال است که برای اندازه گیری دما از مقاومت‌های حساس از جنس استنلس استیل استفاده می‌کند.

این دماسنج بر خلاف دماسنج‌های جیوه‌ای که خواندن تغییرات دمایی در آن‌ها به مدتی زمان نیاز دارد، بسیار سریع تغییر دما را اندازه گیری می‌کنند.

ترمومتر دیجیتال صنعتی

از جمله ابزارهای اندازه گیری دقیق دما ترمومتر دیجیتال صنعتی است. ترمومتر دیجیتال صنعتی نوعی از دماسنج‌های مادون قرمز هستند که این امکان را به شما می‌دهند که به سرعت و از راه دور و بدون لمس جسم، دمای آن را اندازه گیری کنید.

استفاده از این ترمومترها به قدری مفید و آسان است که به همان میزان که در کارخانه‌ها استفاده می‌شود در خانه‌ها نیز کاربرد دارند.

این دماسنج‌های دیجیتال شامل یک مکانیسم محاسباتی کوچک و یک مقاومت هستند. تغییر دما باعث می‌شود که سنسور متوجه تغییر مقاومت شود.

رایانه اختلاف مقاومت را به اختلاف دما تبدیل می‌کند و بازخوانی دیجیتالی را بر حسب درجه ارائه می‌دهد.

از دماسنج دیجیتال صنعتی برای گرفتن دمای بدن نیز استفاده می‌شود.

این دماسنج‌ها یک وسیله کوچک دستی هستند که در قسمت انتهایی آن یک نمایشگر دیجیتال دارند که دما را در درون آن نشان می‌دهد.

نکته پایانی این که بعد از آشنایی با انواع ترمومترها و دماسنج های صنعتی، حتما می خواهید بدانید که این تجهیزات را از کجا می توانید تهیه کنید.

توصیه ما به شما استفاده از خدمات بی نظیر و کیفیت جهانی دست یافتنی شده توسط شرکت صنعت کوشان است.

شرکت صنعت کوشان خلیج فارس با دارا بودن کادری متخصص و مجرب، با هدف تأمین تجهیزات صنایع بزرگ نفت، گاز و پتروشیمی خدمات و راهکارهای مناسبی در تأمین کالا و قطعات مخصوصا در تجهزات دماسنج صنعتی و انواع ترمومترها به شما مشتریان محترم ارائه می کند.

صنعت کوشان این افتخار را دارد که همگام با توسعه تکنولوژی روز دنیا پیش رفته و تنوانسته جایگاه تأمین کننده برتر قطعات و تجهیزات برندهای معتبر ویکا، هانیول، روزمونت، ایندرس هاوزر، یوکوگاوا را به دست آورد.

شماره های تماس:

۰۲۱-۲۶۱۴۶۸۰۵
۰۲۱-۲۶۱۴۶۹۵۴
۰۹۹۱۰۱۸۹۸۷۸