دماسنج وسیله ای است که برای اندازه گیری گرما و دما استفاده می شود. این دستگاه انواع مختلفی دارد که هر کدام برای کاربردهای خاصی استفاده می شود. دماسنج ها در طیف وسیعی از صنایع از پزشکی گرفته تا تهویه مطبوع خانگی و صنعتی استفاده می شوند.
شاید بد نباشد ابتدا دما را تعریف کنید تا دید بهتری نسبت به دماسنج داشته باشید.
دما چیست؟
دما یک کمیت فیزیکی است که میزان انرژی درونی یک ماده را نشان می دهد. تعریف دما با گرما متفاوت است. گرما یک خاصیت کمی است.
دما به نوعی انرژی متوسط ذرات ماده است و بنابراین (میانگین بودن) نیز کمیت شدت است.
دماسنج ها به انواع مختلفی تقسیم می شوند که هر کدام روش کار متفاوتی دارند.
انواع دماسنج
دماسنج جیوه ای
اساس کار این نوع دماسنج استفاده از تغییر حجم جیوه در نتیجه تغییر دما است. دماسنج جیوه ای عمدتاً در پزشکی برای اندازه گیری تب استفاده می شود. در این دماسنج ها با تغییر دما، حجم جیوه تغییر می کند (منبسط یا منقبض می شود) و در نتیجه جیوه در ستون مدرج حرکت کرده و روی دمای مورد نظر قرار می گیرد.
دماسنج الکلی
اساس این دماسنج ها همان جیوه است اما با این تفاوت که به جای جیوه از الکل استفاده می کند. دماسنج های الکلی بیشتر در آزمایشگاه ها استفاده می شوند. معمولاً از این دماسنج ها برای محدوده دمایی 0-100 درجه سانتیگراد استفاده می شود. دماسنج های الکلی نسبت به دماسنج های جیوه ای خطر سمیت کمتری دارند و همین امر آنها را به گزینه ای مناسب برای این امر تبدیل کرده است.
دماسنج دیجیتال چیست؟
دماسنج های دیجیتال کاربردهای زیادی دارند و تقریباً در تمام صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. اساس کار آنها از طریق نیمه هادی ها است. سنسور آنها نوعی نیمه هادی است که با تغییر دمای آن مقاومت خود را تغییر می دهد و در اثر این تغییر مقاومت جریان عبوری از آن نیز تغییر می کند که با استفاده از آن می توان دمای محیط را اندازه گیری کرد.
این دماسنج ها در بسیاری از نقاط دیده می شوند. در یخچال، اتو، کولر نو و...
ترموکوپل
اساس کار این نوع دماسنج این است که دو فلز مختلف در نوک خود به یکدیگر متصل می شوند. در اثر گرما، اختلاف پتانسیل در این اتصال ایجاد می شود. بر اساس اختلاف پتانسیل ایجاد شده توسط آنها می توان از دمایی که در آن قرار دارند استفاده کرد. معمولاً از این ترموکوپل ها در صنعت استفاده می شود به این صورت که با سیم فلزی بلندی وارد کوره شده و دمای داخل کوره را اندازه گیری می کنند.
دماسنج لیزری (دما سنج مادون قرمز - دماسنج مادون قرمز)
دماسنج های معرفی شده در بالا همگی دماسنج های تماسی بودند. یعنی برای اندازه گیری دما نمی توان از راه دور عمل کرد و باید دماسنج را وارد محیط کرد یا به محیط نزدیک کرد. انواع دیگری از دماسنج ها وجود دارند که به نام های لیزری و دماسنج های لیزری شناخته می شوند.
اساس کار این دماسنج ها این است که موجی از تابش مادون قرمز (IR) می فرستد که با جسم برخورد می کند. در اثر این برخورد با توجه به دمای جسم، انرژی پرتوهای برگشتی تغییر می کند و با اندازه گیری این تغییر می توانند دمای جسم را بدست آورند. از آنجایی که این نوع دماسنج ها از راه دور قابل استفاده هستند، در مواردی که امکان نزدیک شدن به منبع گرما وجود ندارد، کاربرد بیشتری پیدا کرده اند.
دماسنج های لیزری به دلیل این ویژگی که از فاصله چند متری قابل استفاده هستند بسیار محبوب هستند. حتی در بسیاری از موارد که محدودیتی برای نزدیک شدن به جسم وجود ندارد، از این دماسنج ها استفاده می شود.
دماسنج گازی
در این نوع دماسنج گازی در داخل ظرفی با حجم ثابت قرار دارد. یک سنسور فشار نیز در محفظه وجود دارد. با تغییر دما، فشار گاز داخل محفظه تغییر می کند. اگر داده های مربوطه به درستی جدول بندی و کالیبره شده باشد. با اندازه گیری فشار داخل محفظه می توان دما را محاسبه کرد.
همانطور که در تصویر بالا مشاهده می کنید، با افزایش فشار گاز داخل محفظه (که ناشی از افزایش دما است)، ارتفاع ستون جیوه تغییر می کند و دمای گاز را می توان از درجه بندی بر روی آن اندازه گیری کرد. این ستون (توجه: دمایی که محفظه گاز در آن قرار دارد مهم است.)
دماسنج دهانی
دماسنج دهانی یکی از انواع دماسنج هایی است که عمدتاً برای اندازه گیری تب استفاده می شود. این دماسنج برای استفاده در کودکان مناسب به نظر می رسد.
دماسنج تلفن
روش دیگر برای اندازه گیری تب، اندازه گیری دمای بدن از طریق مجرای گوش است. دماسنج های تلفن نیز وارد کانال گوش می شوند و دمای داخل آن کانال را به صورت دیجیتالی اندازه گیری می کنند.
بیشتر دماسنج هایی که در پزشکی برای اندازه گیری دمای بدن استفاده می شوند، دقت 0.1 درجه سانتیگراد دارند.
دماسنج هایی که برای مصارف صنعتی مانند اندازه گیری دمای کوره ها استفاده می شوند، دقت 1 درجه سانتیگراد دارند.
حداکثر و حداقل دمای دماسنج ها نیز به کاربرد هر دماسنج بستگی دارد. دماسنج های الکلی و جیوه ای عمدتاً در محدوده 0 تا 100 درجه سانتیگراد (ممکن است 10-20 درجه کمتر یا بیشتر باشد) کار می کنند. ترموکوپل ها محدوده دمایی بسیار وسیع تری برای اندازه گیری دارند و حتی می توان از آنها برای اندازه گیری دمای کوره ها استفاده کرد. (بسته به نوع آلیاژ و غیره)
یکی از رشته هایی که از دماسنج زیاد استفاده می شود، رشته پزشکی است. در این زمینه دمای کاری سلول های بدن انسان در عملکرد آن بسیار موثر است که با تغییر بسیار کمی در دمای سلول ها می تواند تغییرات بسیار شدیدی را در عملکرد بدن به دنبال داشته باشد.
