انواع ترمومتر و موارد استفاده آنها

دما یکی از مهم‌ترین کمیت‌های فیزیکی قابل اندازه‌گیری است که برحسب واحدهای مختلف بیان می‌شود و سنجش آن در صنعت و پزشکی و … اهمیت بالایی دارد. ترمومتر، ابزار سنجش و اندازه‌گیری دما است. ترمومترها با توجه به موارد کاربرد متعددی که دارند در انواع مختلف از جمله ترمومتر لیزری، ترمومتر تماسی، ترمومتر عقربه ای و … ساخته می شوند.هدف اصلی از تنوع مدل های مختلف ترمومتر این است که این تجهیز بتواند برای همه ی کاربردها در صنایع مختلف بهره وری داشته باشد،به عنوان مثال رعایت مقررات ذخیره سازی ایمن مواد غذایی در یک مرکز تهیه غذا، به ترمومتر کاملاً متفاوتی نسبت به تولید کالا احتیاج دارد و یا تب سنج مطب یا محل کار برای اندازه گیری های حیاتی صنعتی مناسب نیست. از دیگر علل تنوع مدلها می توان از قابلیت نفوذ بیشتر در بازار با تحت پوشش قرار دادن تمام طیف های مختلف مشتریان نام برد. عوامل متعددی در انتخاب انواع مختلف ترمومتر و در نهایت خرید ترمومتر موثر است که می توان به مواردی از جمله: رنج دمایی، دقت اندازه گیری، زمان پاسخگویی، محل مورد استفاده، تماسی یا غیر تماسی بودن، برند ترمومتر، قابلیت کالیبره، واحد اندازه گیری دما و در برخی از مدل ها نوع ترموکوپل، مواد یا سطحی که میخواهیم دمای آن را اندازه گیری کنیم، آنالوگ یا دیجیتال بودن، تکنولوژی سنسور ترمومتر و حتی قیمت محصول اشاره کرد.

 برای اطلاعات بیشتر در رابطه با ترمومتر می توانید به مقاله ترمومتر چیست مراجعه کنید.

دسته بندی ترمومترها

ترمومتر تماسی

دماسنج های تماسی یکی از متداول ترین انواع ترمومتر ها هستند که از ترموکوپل به عنوان حسگر حرارتی برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کنند. ترموکوپل یک حسگر حرارتی است که تغییرات دما را به تغییرات ولتاژ الکتریکی تبدیل می‌کند. این ترمومترها معمولاً دارای یک میله یا پره برای قرار دادن ترموکوپل در تماس با سطح اندازه گیری هستند . ترمومترهای تماسی قرائت دمای فوری مواد غذایی، مایعات و نمونه های نیمه جامد را ارائه می دهند. پراب این ترمومتر اغلب به یک نوک تیز مجهز است و آنها را برای نفوذ و غوطه وری در ماده مورد نظر ایده آل می کند. به طور معمول دو نوع از این ترمومترهای تماسی در دسترس هستند. ترمومترهای قلمی که ساختاری شبیه به قلم دارند و اغلب استفاده از آنها ارزان تر و ساده تر است و ترمومترهای ترموکوپلی یا پراب دار که معمولاً دارای حداقل یک کابل 1 متری و ویژگی های اضافی پیچیده تر هستند.

از ویژگی های مهم این ترمومترهای تماسی  میتوان به اندازه گیری بازه گسترده دما با اتصال پراب های مختلف در تیپ های J – K – T – E – N – R و S از 250- تا 1767 درجه سانتیگراد با وضوح 0.1 درجه و ضریب تبدیل دما از سانتیگراد به فارنهایت اشاره کرد.

کاربردهای رایج ترمومتر تماسی در صنایع

ترمومترهای تماسی معمولاً برای اندازه‌گیری دما در سطوح صاف و جامد مانند سطوح فلزی، صفحات نمایشگرها، قطعات الکترونیکی و محیط‌های مختلف صنعتی استفاده می‌شوند. آنها می‌توانند بسته به نوع سنسور و محدوده عملکرد آنها دماهای بسیار بالا یا پایین را اندازه‌گیری کنند.

در مجموع، ترمومترهای تماسی به دلیل قرارگیری مستقیم با منبع حرارتی و دقت بالا در اندازه‌گیری دما، در بسیاری از صنایع و برنامه‌های مختلف، از جمله پزشکی، صنایع غذایی، صنعتی و آزمایشگاهی استفاده می‌شوند.

مزایا و محدودیت های ترمومتر تماسی

ترمومتر تماسی همچون سایر تجهیزات اندازه گیری دارای مزایا و معایبی می باشد که توجه به آنها میتواند در جهت خرید ترمومتر تماسی و انتخاب بهترین گزینه راهگشا باشد. از جمله مزایای ترمومترهای تماسی می توان به دقت بالا، .پاسخ سریع، اندازه‌گیری در فضای محدود، عملکرد در دماهای بالا یا پایین، کاربری آسان، تنوع در اندازه و اشکال و … اشاره کرد.

یکی از مهترین محدودیت های ترمومترهای تماسی این است که برای سطوحی که میخواهیم با فاصله و بدون تماس با سطح،  اندازه گیری کنیم مناسب نیستند.

ترمومتر لیزری

دماسنج لیزری یا ترمومتر لیزری وسیله ای است که برای اندازه گیری حرارت و دما از تکنولوژی لیزراستفاده می کند و در واقع یکی از انواع ترمومتر برای اندازه گیری غیر تماسی است. ویژگی غیر تماسی آنها را به بهترین ابزار برای اندازه گیری دمای سطح بسیار بالا یا پایین تبدیل می کند. این ترمومتر با استفاده از پرتو لیزری که به سمت محل مورد نظر ارسال می‌شود، دما را اندازه‌گیری می‌کنند. پرتو لیزری که توسط ترمومتر ارسال می‌شود، با تابش از سطح مورد نظر برخورد کرده و بازتاب می‌شود.

از جمله ویژ گی های این نوع دماسنج ها این است که بدلیل آنکه می توانند از راه دور مورد استفاده قرار بگیرند، کاربردهای زیادی در مواردی که امکان نزدیک شدن به منبع حرارت وجود ندارد، پیدا کرده اند. دماسنج لیزری به دلیل داشتن ویژگی‌هایی مانند سرعت بالا، دقت بالا و قابلیت اندازه‌گیری در فواصل دور، در بسیاری از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربردهای رایج ترمومتر لیزری در صنایع

در صنایع مختلف مانند صنعت خودروسازی، صنعت فلزات، صنعت برق و الکترونیک، ترمومتر لیزری برای اندازه‌گیری دما در قطعات و تجهیزات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در حوزه پزشکی، ترمومتر لیزری برای اندازه‌گیری دمای بدن بیماران بکار می‌رود. این ترمومترها به دلیل داشتن سرعت بالا و عدم نیاز به تماس مستقیم با بدن، برای اندازه‌گیری دما در بیمارستان‌ها و مراکز درمانی بسیار مفید هستند.

ترمومتر لیزری در آشپزخانه‌ها برای اندازه‌گیری دمای غذاها و نوشیدنی‌ها استفاده می‌شود.

دماسنج لیزری در برخی کاربردهای ایمنی مانند اندازه‌گیری دمای سطوح گرم، اندازه‌گیری دمای مواد قابل اشتعال و اندازه‌گیری دمای محیطی در محیط‌های خطرناک استفاده می‌شود.

مزایا و محدودیت های ترمومتر لیزری

در برخی از آن ها اندازه گیری تا فاصله ۵۰ متری امکان پذیر است. یکی دیگر از فواید ترمومتر لیزری، اندازه گیری دمای اجسام حتی در حال حرکت است. اندازه گیری دقیق غیرتماسی همراه با ایمنی از دیگر مزایای این دستگاه ها به حساب می آید.

از جمله محدودیت های ترمومترهای لیزری شما نمی توانید دقیقا دمای هر نوع پوشش (شیشه، پلی اتیلن، فیلم چسبیده و اجسام تابش دهنده نور یا صیقلی و غیره) را اندازه گیری کنید. هر سطحی که اندازه گیری می کنید باید پاک و بدون گرد و خاک باشد. دمای هوا را نمی توان با یک دما سنج مادون قرمز اندازه گیری کرد.توجه به این مزایا و معایب در هنگام خرید ترمومتر لیزری راهگشا بوده و می تواند در جهت انتخاب مناسب ترین ترمومتر غیرتماسی کمک کننده باشد.

ترمومتر عقربه ای

ترمومتر عقربه ای، ابزاری دقیق برای اندازه گیری دما است که ان را با نام های دیگری مثل دماسنج آنالوگ و نیز گیج دما آنالوگ هم می شناسند ترمومتر عقربه ای از نشانگری فلزی، در مقیاسی دایره ای شکل به منظور نمایش اطلاعات خود، بهره می گیرد. به عبارت دیگر، ترمومتر عقربه ای وسیله ای بوده که به منظور نمایش اطلاعات، از یک عقربه و مقیاس گرد که مثل صفحه ساعت است، استفاده می کند.

از جمله ویژگی های ترمومتر عقربه ای این است که ترمومتر عقربه ای، ابزار اندازه گیری غیر تماسی بوده که به منظور اندازه گرفتن دمای نقطه ای مشخص استفاده می گردد. ترمومتر عقربه ای،در حالت کلی به منظور اندازه گیری و نیز نمایش دمای سیالات و همینطور اجسام استفاده می گردد. دماسنج عقربه ای از سنسور و نیز درجه بندی که دو قسمت مهم آن هستند، ساخته شده، و فرایند کلی ان با استفاده از این دو قطعه ی اساسی است. به علاوه در ترمومتر عقربه ای یک غلاف و یا ترموول وجود دارد که از ورود جریان سیالاتی که در سیستم مورد نظر موجود هستند، جلوگیری خواهد کرد.

کاربردهای رایج ترمومتر عقربه ای در صنایع

ترمومتر عقربه ای، به عنوان ابزاری برای اندازه گیری دقیق، در صنایع کوچک و بزرگ و نیز بسیاری از کاربرد های خرد مورد استفاده قرار می گیرد. اولین کاربرد ترمومتر عقربه ای در صنایع تهیه ی مواد غذایی و نیز نوشیدنی است که در آن، اندازه گرفتن دما به منظور کنترل کیفی محصولات، از اهمیتی بالای برخوردار است، و به همین خاطر از این ابزار اندازه گیری استفاده می گردد.

ترمومتر عقربه ای، همچنین در سیستم تصفیه ی فاضلاب استفاده می گردد. در این سیستم، کنترل نمودن دما اهمیتی ویژه دارد، و به همین خاطر می بایست از ابزاری دقیق استفاده گردد تا دمای سیال های موجود در سیستم، به درستی اندازه گیری شوند که ترمومتر عقربه ای، بهترین گزینه در این سیستم ها می باشد.

گیج دما آنالوگ و انواع مدل های آن، در سیستم دیگ بخار هم استفاده می گردد. موضوع کنترل دما، در دیگ های بخار صنعتی، از اهمیت بالایی برخوردار است و می بایست از ابزار اندازه گیری دمایی استفاده گردد که از مقاومت و نیز کارایی بسیار دقیقی برخوردار باشند.

مزایا و محدودیت های ترمومتر عقربه ای

مهمترین مزیت ترمومتر عقربه ای که  باعث بیشترین کاربرد آن در صنایع پتروشیمی نیز گردیده است، این است که ترمومتر عقربه ای نیاز به استفاده از جریان برق و الکتریسیته در اندازه گیری دما ندارد بنابراین خطر ایجاد انفجار و آتش سوزی را در این صنایع کاهش می دهد. همچنین مزیت دیگر کاربرد این نوع دماسنج، به صرفه بودن از نظر اقتصادی است زیرا خرید ترمومتر عقربه ای معمولا با قیمتی بسیار مناسب تر از سایر ترمومترها صورت می گیرد.

یکی از محدودیت های ترمومترهای عقربه ای دقت کمتر نسبت به انواع ترمومترهای دیگر است.

سنسور دمای لیزری

سنسور دما لیزری دستگاهی است که دما را با استفاده از اشعه مادون قرمز اندازه گیری می کند و خروجی آن به صورت جریانی است که می توان آن را به نمایشگر هم متصل نمود. ازجمله ویژگی های سنسور دمای غیر تماسی این است که دارای دقت بالا می باشد و برای اندازه گیری دما از فواصل دور تر مناسب است.هنگام خرید سنسور دمای غیرتماسی  توجه به این ویژگیها موجب می شود که بتوانید با توجه به کاربرد مورد نظر خود بهترین انتخاب را داشته باشید.

کاربردهای رایج سنسور دما لیزری در صنایع

این سنسور بدون نیاز به رابط خاصی قابلیت سنجش دما در صنایع مختلف غذایی، دارویی، شیمیایی، و حتی موادی با قابلیت بازتاب دمایی کم نیز کاربرد خاص دارد.

مزایا و محدودیت های سنسور دما لیزری

این نوع دماسنج ها بدلیل آنکه می توانند از راه دور مورد استفاده قرار بگیرند، کاربردهای زیادی در مواردی که امکان نزدیک شدن به منبع حرارت وجود ندارد، پیدا کرده اند. ترنسمیتر دمای لیزری به دلیل داشتن ویژگی‌هایی مانند سرعت بالا، دقت بالا و قابلیت اندازه‌گیری در فواصل دور، در بسیاری از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یکی از محدودیت های این سنسورها این است که باید در یک محدوده به صورت ثابت نصب شوند و مورد استفاده قرار گیرند.

مقایسه انواع ترمومتر و انتخاب بهترین گزینه

به لحاظ قیمت برخی ترمومترهای لیزری و سنسورهای دمای لیزری ممکن است قیمت بالاتری نسبت به ترمومترهای عقربه ای یا تماسی داشته باشند و به لحاظ دقت ترمومترهای دیجیتال ممکن است دقت بالاتری نسبتا به ترمومترهای عقربه ای داشته باشند.

به طور کلی، انتخاب بین دو نوع ترمومتر بستگی به نیازها و بودجه شما دارد. ترمومترهای لیزری مناسب برای کاربردهایی هستند که نیاز به دقت بالا و قابلیت های اضافی دارند، در حالی که ترمومترهای ترموکوپلی ممکن است برای کاربردهایی که دقت بالا از اهمیت کمتری برخوردار است، مناسب باشند.

جدول مقایسه‌ای از انواع مختلف ترمومترها 

کالیبراسیون دما

علاوه بر انتخاب نوع ترمومتر مناسب ، کالیبراسیون آن یکی از عوامل مهم است. یکی از نکات بسیار مهم در استفاده از دستگاه های اندازه گیری کالیبره کردن آنها می باشد، دستگاه های اندازه گیری پس از مدت زمانی دچار خطا خواهند شد که ممکن است براثر عوامل فیزیکی مانند صدمه و یا استفاده نادرست اپراتور در شرایط نا متعارف و .. اتفاق بیافتد که دراین مرحله باید دستگاه کالیبره شود .
هنگام انتخاب دماسنج، مهم است که نحوه کار آن را درک کنید. مشخصات مانند دامنه اندازه گیری دما، وضوح و دقت بر نحوه عملکرد دماسنج تأثیر می گذارد. تعمیر و نگهداری لازم برای دستیابی به اندازه گیری های تکرار شونده نیز توصیه می شود. بسیاری از شرایط محیطی می تواند در ابزار اختلال ایجاد کند و باید مورد توجه قرار گیرد. قرائت های نادرست بر اعتبار اندازه گیری ها و سازمان آینده شما تأثیر می گذارد.