روشهای اندازه گیری دما

روشهای اندازه گیری دما

دما یکی از ۷ کمیت اصلی SI   است و بر خلاف شش کمیت اصلی دیگر یعنی طول ، جرم ، زمان ، جریان ، مقدار ماده و شدت روشنایی یک کمیت افزایشی نیست  .
برای مثال اگر دو میله به طول ۲۰ سانتی متر در کنار یکدیگر قرار گیرند حاصل میله ای به طول ۴۰ سانتی متر است ما در مورد دما در صورتی که دو جسم با دمای ۲۰ درجه سانتی گراد را در کنار هم قرار دهیم ،  دمای حاصل ۴۰ درجه نخواهد بود ، به کمیت هایی مثل دما ، فشار و سرعت که دارای خاصیت فوق هستند اصطلاحا غیر افزایشی می گویند.
توجه به این نکته لازم است که افزایش گرما الزاما باعث افزایش دمای جسم نمی شود.برای مثال عمل ذوب عملی گرماگیر است و گرمایی که جسم جامد در نقطه ذوب خود می گیردسبب تغییر دمای آن نمی شود بلکه صرف تغییر حالت جسم جامد خواهد شد.

روش های اندازه گیری دما به شرح زیر میباشد:

۱- اندازه گیری دما از راه غیر تماسی

مادون قرمز
صوتی

۲- اندازه گیری دما از راه تماسی

ترموکوپل
rtd
ترمیستور

۱- ساختار دماسنج های مورد استفاده در روش تماسی
دماسنج مقاومتی، دماسنج ترموالکتریکی، دماسنج مایع در شیشه و نظایر آنها از جمله دماسنج هایی هستند که برای اندازه گیری دما به روش تماسی مورد استفاده قرار می گیرند. به جز دماسنج های شیشه ای، این دماسنج ها بطور کلی شامل یک آشکارساز، یک نشاندهنده و یک انتقال دهنده هستند.

۲-ساختار دماسنج های مورد استفاده در روش غیر تماسی
دماسنج تابشی که در روش غیر تماسی مورد استفاده قرار می گیرد از سه المان اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:
ــ سیستم نوری که تابش را از جسم مورد اندازه گیری به المان حس کننده منتقل می کند،
ــ المان حس کننده که تابش را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند (نظیر المان انتقال دهنده فتوالکتریک) و
ــ مدار پردازشگر سیگنال که سیگنال الکتریکی را به اطلاعات گرمایی تبدیل می کند.
مشخصات سیستم اندازه گیری متناسب با کارایی و عملکرد این المان های اصلی تعیین می شوند. گستره دمایی قابل اندازه گیری دستگاه عمدتاً بر اساس مشخصه حساسیت متناسب با طول موج المان انتقال دهنده فتوالکتریک تعیین می شود. با ترکیب المان های اصلی می توان انواع دماسنج های تابشی را ساخت، از جمله دماسنج تابشی دورنگ، دماسنج اسکن کننده و غیره.

روش‌های خاص اندازه‌گیری دما

 در برخی موارد بر حسب کاربرد اندازه گیری یا نوع جسم مورد اندازه گیری، استفاده از دماسنج های تماسی و غیرتماسی غیر ممکن یا نامناسب است. در این موارد از روش های خاص برای اندازه گیری دما استفاده می شود که چند نمونه از این روش ها به شرح زیر است:

• ·        جبران جریان گرمایی

هرگاه جسم مورد اندازه گیری در مقایسه با بخش آشکار کننده دماسنج کوچک باشد بطوریکه با اندازه گیری دما به روش تماسی دمای مورد ا ندازه گیری تغییر کند برای جبران جریان گرمایی ایجاد شده از یک منبع گرمایی مناسب استفاده می شود، بنابراین با عبور جریان گرمایی از بخش آشکار کننده دماسنج اندازه گیری دما در شرایطی بدون اتلاف گرما انجام می شود. برای اجرای روش فوق، دماسنج های سطحی وجود دارند که در ساختار آشکارساز آنها، یک المان حس کننده اختلاف دما و یک گرم کننده تعبیه شده است.

 ·        تماس لحظه ای

هرگاه تماس مداوم جسم مورد اندازه گیری با دماسنج با مشکل همراه باشد از روش تماس لحظه ای استفاده می شود. در این روش بخش آشکار کننده بطور لحظه ای با جسم مورد اندازه گیری تماس برقرار می کند و دمای جسم مورد اندازه گیری در آن لحظه با توجه به تغییر دمای المان حس کننده نسبت به زمان تخمین زده می شود.

ادامه مطلب