نمایش دما یکی از مهمترین ابزارهای اندازه گیری در صنعت ، پزشکی ، آب و هوا و زندگی روزمره است. توسعه یافته و تولید شده در اشکال و انواع مختلف ، نقش مهمی در کنترل دما و نظارت در فرآیندهای صنعتی ، سیستم های گرمایش و سرمایش ، دستگاه های پزشکی و بسیاری از کاربردهای دیگر دارد. در این مقاله ، ما دما ، تاریخچه ، نوع ، اصول عملکردی ، برنامه های جدید و فن آوری های موجود در این زمینه را بررسی می کنیم.
تاریخ دما رقابت
تاریخچه اندازه گیری دما به قرن ها برمی گردد. اولین تلاش برای ایجاد دماسنج در یونان قدیمی و دانشمندان مانند گالن هایی که سعی می کنند ؛ گرما سرما بخور با این حال ، اولین دماسنج واقعی در قرن 5 توسط گالیله گالیله به نام اختراع شد. ؛ گالیله ؛ یا دماسنج آنالوگ.
در طول سال دوم ، دانیل فارنهایت دماسنج جیوه را اختراع کرد و مقیاس FAHMASS را معرفی کرد. چند سال بعد ، آندرس درجه سانتیگراد مقیاس دمای سرطان (CC) را معرفی کرد که امروزه در بسیاری از کشورها استفاده می شود. با توسعه بعدی علم و فناوری ، دستگاه های اندازه گیری دما نیز توسعه یافته اند و امروزه طیف گسترده ای از فناوری های مترقی برای ساخت و ساز شما استفاده می شود.
اصول فیزیکی اندازه گیری دما
دما بر اساس چندین اصل فیزیکی است که مهمترین آنها عبارتند از:
1. گسترش گرما: این یک اصل اساسی برای دماسنجهای مایع مانند جیوه و دماسنجهای الکلی است. با افزایش دما ، حجم مایع افزایش می یابد و این حجم با ارتفاع ستون سیال در لوله فارغ التحصیلی تغییر می کند.
2. تغییر مقاومت الکتریکی: با تغییر دما ، مقاومت الکتریکی بسیاری از مواد تغییر می کند. اساس عملکرد دستگاههای اندازه گیری دمای مقاومت (RTD) و ترمه ها است.
1. اثر ترموالکتریک: این اصل ، که به عنوان اثر شهاب نیز شناخته می شود ، اساس ترمالمال را تشکیل می دهد. اگر دو فلز غیر فلزی در یک مدار وصل شوند و یکی از اتصالات در دمای دیگر با دیگری متفاوت باشد ، یک ولتاژ الکتریکی تولید می شود که متناسب با اختلاف دما است.
1. لغو حرارتی: هر شیء در دماهای بزرگتر از صفر مطلق ، انرژی الکترومغناطیسی را که به دمای جسم بستگی دارد تابش می کند. C &#39 ؛ اساس دماسنجهای تابش و دوربین های حرارتی است.
کاربردهای گیج‌های دما
گیج‌های دما در طیف وسیعی از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند:
1. صنایع تولیدی و فرآیندی
در صنایع تولیدی، کنترل دقیق دما برای فرآیندهایی مانند ذوب فلزات در تاسوکی، عملیات حرارتی، ریخته‌گری، جوشکاری و بسیاری از فرآیندهای دیگر ضروری است. گیج‌های دما به کنترل این فرآیندها کمک می‌کنند.
2. صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
در این صنایع، گیج‌های دما برای کنترل فرآیندهای پالایش، کراکینگ، تقطیر و سایر فرآیندهای شیمیایی که در دماهای خاصی انجام می‌شوند، استفاده می‌شوند.
3. صنایع غذایی
در صنایع غذایی، کنترل دما برای فرآیندهای پخت، پاستوریزاسیون، استریلیزاسیون و نگهداری مواد غذایی حیاتی است. گیج‌های دما به تضمین ایمنی و کیفیت مواد غذایی کمک می‌کنند.
4. پزشکی و داروسازی
در پزشکی، دماسنج‌ها برای اندازه‌گیری دمای بدن و تشخیص تب استفاده می‌شوند. در صنایع داروسازی، کنترل دقیق دما برای تولید و نگهداری داروها ضروری است.
5. تأسیسات ساختمانی
در سیستم‌های گرمایشی پارمون صنعت، سرمایشی و تهویه مطبوع (HVAC)، گیج‌های دما نقش مهمی در کنترل و بهینه‌سازی مصرف انرژی دارند.
6. تحقیقات علمی
در آزمایشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی، گیج‌های دما برای انجام آزمایش‌های دقیق و مطالعات علمی استفاده می‌شوند.
چالش‌ها و ملاحظات در انتخاب گیج دما
انتخاب گیج دمای مناسب برای یک کاربرد خاص به عوامل متعددی بستگی دارد:
1. محدوده دمایی
هر نوع گیج دما برای یک محدوده دمایی خاص مناسب است. برای مثال، ترموکوپل‌ها می‌توانند دماهای بسیار بالا (تا حدود 1800 درجه سانتیگراد) را اندازه‌گیری کنند، در حالی که RTDها معمولاً برای دماهای کمتر از 600 درجه سانتیگراد مناسب هستند.
2. دقت و صحت
برخی کاربردها به دقت بالا نیاز دارند. RTDها معمولاً دقیق‌ترین نوع گیج‌های دما هستند، در حالی که ترموکوپل‌ها دقت کمتری دارند اما در محیط‌های سخت‌تر مانند تولید هیوندا قابل استفاده هستند.
3. زمان پاسخ
سرعت پاسخ گیج دما به تغییرات دما می‌تواند در برخی کاربردها حیاتی باشد. ترموکوپل‌ها معمولاً سریع‌ترین زمان پاسخ را دارند.
4. مقاومت در برابر شرایط محیطی
گیج‌های دما باید قادر به تحمل شرایط محیطی محل نصب، مانند فشار بالا، مواد خورنده، رطوبت یا ارتعاشات باشند.
5. هزینه
هزینه گیج‌های دما می‌تواند بسته به نوع، دقت و ویژگی‌های آنها متفاوت باشد. RTDها معمولاً گران‌تر از ترموکوپل‌ها هستند.
فناوری جدید در پیشخوان دما
پیشرفت فن آوری منجر به ایجاد نسل جدیدی از دما شده است:
1. دماسنج هوشمند
این ابزارها می توانند به یک شبکه ارتباطی متصل شوند و می توانند داده های دما آنلاین و از راه دور را به یک سیستم کنترل یا یک تلفن هوشمند ارسال کنند.
2. سنسور نانو-ترم
با استفاده از فناوری نانو ، سنسورهای دما بسیار کوچک و دقیق می توانند ایجاد شوند که مقیاس دمای میکرو و نانو را اندازه گیری می کنند.
1. سنسورهای پیشرفته غیر ماس
فن آوری های جدید برای اقدامات حساس به دما ، مانند دوربین های حرارتی با حل بالا و سنسورهای مادون قرمز پیشرفته ، این امکان را برای نظارت بر دمای مستقیم بدون تماس فراهم کرده است.
1. سنسور دمای فیبر نوری
این سنسورها از خواص نوری الیاف نوری از طریق دمای متغیر استفاده می کنند و می توانند برای تداخل الکترومغناطیسی بالا یا مواد خورنده استفاده شوند.
سخنرانی نهایی
دماسنج یکی از مهمترین ابزارهای اندازه گیری در جهان امروز است و به طور گسترده در صنعت ، پزشکی ، علم و زندگی روزمره مورد استفاده قرار می گیرد. طیف گسترده ای از تکنیک های اندازه گیری دما می توانند ابزار مناسب برای یک برنامه خاص را انتخاب کنند. با توسعه فناوری ، مقیاس های دما باهوش تر ، دقیق تر و مؤثرتر شده اند و نقش مهمی در توسعه صنعتی ، پیشرفت پزشکی و بهبود کیفیت زندگی دارند. درک اصول ، انواع و کاربردهای مهندسین ، تکنسین ها و حتی کاربران معمولی که این ابزارها را مدیریت می کنند ، بسیار مهم است.
