انواع دماسنج ها
دماسنج، وسیله‌ای است که بر مبنای واحدهای مختلف دما را اندازه می‌گیرد. دماسنج، یکی از پرکاربردترین وسائل در انجام انواع پروژه ها دماسنج می باشد. دماسنج وسیله ای است که می تواند دمای محیط اطراف خود را اندازه گیری نماید. دماسنج ها انواع مختلفی دارند مانند دماسنج جیوه ای، دماسنج الکلی، دماسنج گازی، ترمو کوپل و... . رایج ترین نوع دماسنج ها، دما سنج های جیوه ای و الکلی می باشند که کاربرد فراوانی دارند.
دماسنج جیوه ای
این دماسنج ها از یک لوله بسیار باریک شیشه ای ساخته شده اند که یک انتهای آن مسدود و انتهای دیگرش به یک محفظه پر از جیوه متصل می باشد. در داخل لوله دماسنج کاملا خلأ می باشد. با گرم و سرد شده مخزن این دماسنج ها، جیوه موجود در آن نیز گرم و سرد می شود و لذا انقباض و انبساط جیوه باعث خواهد شد تا جیوه در لوله بالا و یا پایین برود. با توجه به سطح جیوه در لوله، از روی اعداد نوشته شده بر روی دماسنج می توان دما را قرائت نمود. یک نمونه مشهور این دماسنج ها، دماسنج پزشکی می باشد که حتما تا به حال دیده اید.
جیوه در دمای 83/38- درجه سانتی گراد منجمد می شود و لذا کم ترین دمایی که می توان توسط این دماسنج ها اندازه گیری نمود، 37- درجه سانتی گراد می باشد. این دماسنج ها می توانند در صورتی که در فضای بالای جیوه با گاز ازت پر شده باشد تا حدود دمای 500 درجه سانتی گراد را نیز اندازه گیری نمایند.
دماسنج الکلی
دماسنج الکلی نیز طرز کار مشابهی با دما سنج های جیوه ای دارد. دماسنج های الکلی می توانند تا دمای 70- درجه سانتی گراد را نیز اندازه گیری نمایند.
برخی از دماسنج های جیوه ای به صورتی ساخته می شوند که می توانند حداقل و حداکثر دمای محیط را نیز به ما نشان دهند. در این دماسنج ها حرکت جیوه باعث حرکت دادن یک نشانه درون لوله دماسنج می شود. این نشانه را می توان توسط آهنربا به جای خود باز گردانید.
دماسنج ها دارای دقت و رنج های مختلفی می باشند. برای مثال دماسنج های پزشکی می توانند دماهای بین 36 تا 42 درجه سانتی گراد را با دقت 1/10 درجه اندازه گیری کنند. برخی دماسنج های جیوه ای یا الکلی می توانند دما های 0 تا 100 یا 0 تا 50 یا... را با دقت 1 یا نیم یا حتی 1/5 درجه سانتی گراد نیز اندازه گیری نمایند. برای تهیه دماسنج مناسب بهتر است ابتدا محدوده دمایی مورد نظر خود را پیدا نمایید و باتوجه به آن، دماسنجی را پیدا کنید که بتواند این محدوده را با بالاترین دقت اندازه گیری کند.
اندازه‌گیری دما توسط دماسنج‌های جیوه‌ای و الکلی برای دماهایی امکان‌پذیر است که بالاتر از نقطهٔ انجماد و پایین‌تر از نقطهٔ جوش مایع درون دماسنج باشد. که معمولا دماسنج‌های الکلی دماهای +۷۸ الی -۱۶۵ را می‌توانند نشان دهند و برای اندازه‌گیری دماهای بالاتر باید از دماسنج‌های ترموکوپلی و آذرسنج‌ها استفاده نمود.
انواع دماسنج
-
دماسنج معمولی (استاندارد Thermometer)
-
دماسنج حداکثر (Max-Thermometer)
-
دماسنج حداقل (Minimum Thermometer)
-
دماسنج حداقل-حداکثر (Min-Max Thermometer)
-
دمانگار (Thermograph)
-
دماسنج طبی
تعریف دما
دما یکی از عناصر اساسی شناخت هوا می باشد، با توجه به دریافت نامنظم انرژی خورشیدی توسط زمین، دمای هوا در سطح زمین دارای تغییرات زیادی است که این تغییرات به نوبه خود سبب تغییرات دیگری در سایر عناصر هوا می گردد. دمای هوا را به وسیله دماسنج اندازه گیری می کنند.
انواع دماسنج ها
دماسنج معمولی (استاندارد Thermometer)
این دماسنج یک لوله بسیار باریک شیشه ای مسدود است که در انتهای آن محفظه ای تعبیه و از جیوه یا الکل پر شده است. در داخل لوله دماسنج خلاء کامل وجود دارد. گرم و سرد شدن مخزن باعث گرم و سردشدن مایع درون مخزن شده و متعاقب آن باعث بالا و پایین رفتن مایع در داخل مخزن شیشه ای می شود، با مشاهده سطح مایع در داخل لوله دماسنج و قرائت عددی که روی بدنه شیشه نوشته شده است دمای هوا در آن لحظه مشخص می شود.
دماسنج حداکثر (Max-Thermometer)
اغلب نیاز است علاوه بر دمای معمولی هوا حداکثر دمایی که در طول یک دوره معین مثلاً یک شبانه روز اتفاق افتاده است نیز اندازه گیری و تثبیت شود به این منظور از دماسنج حداکثر استفاده می کنند. این نوع دماسنج با یک تفاوت جزیی تقریبا مشابه دماسنج های معمولی است به این صورت که لوله مویین آن در محلی که به مخزن منتهی می شود بسیار باریک شده است. هنگامی که دما زیاد می شود جیوه داخل مخزن منبسط شده و نیروی حاصل می تواند باعث راندن جیوه از داخل مجرای باریک بالای مخزن به قسمت بالای لوله گردد به این ترتیب ارتفاع جیوه در داخل مخزن بالا می رود و با کاهش دما مایع داخل مخزن منقبض می شود ولی باریک بودن لوله از برگشت مایع به داخل مخزن جلوگیری می کند و سطح مایع در داخل لوله در محلی که بالاترین دمای قبلی اتفاق افتاده است باقی می ماند بنابراین سطح فوقانی جیوه نشان دهنده حداکثر دمای اتفاق افتاده است.
دماسنج حداقل (Minimum Thermometer)
دماسنج های حداقل برای تثبیت پایین ترین دمای اتفاق افتاده در یک دوره معین به کار می رود دماسنج های حداقل مشابه دماسنج های معمولی است با این تفاوت که مایع داخل مخزن این نوع دماسنج به جای جیوه از مایعات رقیق تر مانند الکل استفاده می شود. به علاوه در داخل لوله مویین یک سوزن شیشه ای که دو سر آن گرد می باشد رها گردیده که به عنوان شاخص از آن استفاده می شود، وقتی دمای هوا کاهش می یابد با انقباض مایع سطح بالای الکل در داخل لوله مویین با اعمال نیروی کشش سطحی شاخص سوزنی را نیز به طرف پایین مخزن حرکت می دهد با افزایش دما مجدداً الکل در داخل لوله مویین از اطراف سوزن عبور کرده و به طرف بالا صعود می کند اما سوزن در پایین ترین محلی که قبلا در اثر کشش سطحی پایین آمده بود باقی می ماند.
بنابراین قسمت بالایی شاخص شیشه ای پایین ترین دمایی را که اتفاق افتاده است نشان می دهد در حالی که انتهای سطح الکل در بالای لوله دمای لحظه ای هوا را نشان می دهد.
دماسنج حداقل - حداکثر (Min-Max Thermometer)
این دماسنج ترکیبی از دو دماسنج حداقل و حداکثر می باشد، این دماسنج از یک لوله شیشه ای U شکل ساخته شده است که دو انتهای آن مسدود می باشد. قسمت پایینی لوله U شکل با جیوه پر شده است. علاوه بر جیوه قسمت بالایی لوله قسمت چپ به طور کامل از الکل پر شده است اما نصف حجم لوله سمت راست که انتهای آن به صورت یک مخزن گشاد شده می باشد از الکل پر شده است و نصف دیگر آن از یک نوع گاز پر شده است. در بالاترین سطح جیوه و در داخل الکل در هر دو ستون شاخص های شیشه ای رنگی که یک سوزن در وسط آن تعبیه شده است وجود دارد در اثر گرم و سرد شدن و متعاقب آن انبساط و انقباض سطح جیوه بالا و پایین می رود. بالاترین حدی که جیوه در شاخه سمت چپ بالا رفته است دمای حداقل و بالاترین حدی که جیوه در شاخه سمت راست بالا رفته دمای حداکثر را نشان می دهد.
دمانگار (Thermograph)
دمانگار یک وسیله کاملا مکانیکی است و با استفاده از یک عنصر فلزی که انحنای آن با دما تغییر می کند ساخته شده است یک طرف عنصر فلزی حساس به تغییرات دما که دارای انحنا می باشد به بازوی اهرم طویل و متحرکی بسته شده است که این بازو ممکن است مستقیماً دما را از روی یک مقیاس ساده درجه بندی شده نشان دهد و یا اینکه انتهای بازو به یک قلم ثبات متصل گردد. با تغییر دمای هوا انحنای فلز تغییر می کند و این امر با توجه به نحوه تغییرات دما باعث انحراف قلم در انتهای بازوی مکانیکی به طرف بالا و پایین در روی کاغذ گراف می گردد و دماها ثبت می شوند.