تجهیزات اندازه گیری دما

اندازه گيرهاي الكتريكي دما آنهائي هستند كه دما را به گونه اي تبديل به كميتي الكتريكي مي كنند. و متداول ترين نوع اندازه گيرهاي دما مي باشند، اين اندازه گيرها، بر اساس اصول فيزيكي مختلف كار مي كنند كه در اينجا به كليه نمونه هاي متداول اشاره مي كنيم:
ترموکوپل ها
ترموكوپل ها متداول ترين اندازه گيرهاي الكتريكي دما در صنعت مي باشند. از مزاياي آنها مي توان به سادگي، ارزاني، استحكام، دوام و دقت مناسب اشاره نمود . از ترموكوپل ها مي توان در حوزه اندا زه گيري نسبتًا وسيع ( ١٥٠٠ + تا ٢٠٠ - درجه سانتيگراد ) و شرايط محيطي گوناگون استفاده نمود.
ترموكوپل ها داراي سرعت پاسخ دهي نسبتًا خوب (ثابت زماني كوچك ) مي باشند اما به لحاظ رعايت مواردي در محل نصب آنها، اين سرعت پاسخ دهي تا حد زيادي كاهش مي يابد. ترموكوپل ها بر اساس پديده ترموالكتريك (seeback-effect) كار مي كنند.
اندازه گیرهای مقاومتی
نوع ديگري از اندازه گيرهاي الكتريكي دما، اندازه گيرهاي مقاومتي مي باشند. اين اندازه گيرها تغييرات درجه حرارت را به تغييرات مقاومت الكتريكي تبديل مي كنند . اندازه گيرهاي مقاومتي را به دو دسته تقسيم بندي مي كنيم:
اندازه گيرهائي با ضريب حرارتي مثبت (Positve-temperature coefficient) يا به اختصار PTC اندازه گيرهائي با ضريب حرارتي منفي (Negative-temperature cofficient) يا به اختصار .NTC
 مقاومت الكتريكي PTC ها با افزايش دما افزايش و با كاهش آن كاهش مي يابد. مقاومت الكتريكي NTC ها با افزايش دما كاهش و با كاهش آن افزايش مي يابد.
 اندازه گیرهای نیمه هادی
یک ديود سيليكون كه با جريان ثابت تغذيه شده است مي تواند بعنوان اندازه گير درجه حرارت مورد استفاده قرار گيرد. حسن اين اندازه گيرها سادگي و ارزاني مي باشد، اما حوزه اندازه گيري آنها به كمتر از ٢٠٠٠  درجه سانتی گراد محدود مي گردد، بعلاوه به دليل رفتارهاي ناپايدار و غيرخطي در كاربردهاي دقيق از آنها استفاده نمي شود و بيشتر براي آشكارسازي حدود اندازه گيري و بكار انداختن مدارهاي ايمني و آلارم مورد استفاده واقع مي شوند.
اندازه گیرهای مکانیکی
قديمي ترين نوع اندازه گيرهاي دما، اندازه گيرهاي مكانيكي مي باشند . در اين اندازه گيرها، دما به يك كميت مكانيكي (معمولا جابجائي ) تبديل مي گردد . ترمومتر جيوه اي مثال آشناي اندازه گيرهاي مكانيكي است . اين اندازه گير دما را به جابجائي ستون جيوه در لوله تبديل مي كند، در بسياري از موارد براي استفاده از مزاياي كميت هاي الكتريكي اندازه گيرهاي مكانيكي را به اندازه گيرهاي الكترومكانيكي تبديل مي كنند.
اندازه گیرهای مانومتری
ترمومترهاي مدرج نمونه اي از اين نوع مي باشند. در اندازه گيرهاي مانومتري معمولا از يك مايع مناسب مانند الكل استفاده مي شود جيوه نيز كه يك فلز سيال است، بدليل ويژگي هاي جالب آن بسيار مورد استفاده قرار مي گيرد. حد بالا و پائين حوزه اندازه گيري به حدود نقطه جوش و انجماد مايع مورد استفاده محدود مي شود.
اندازه گیرهای بیمتال Bimetal
اجسام با تغييرات دما منبسط و منقبض مي شوند . ضريب انبساط يك جسم بگونه اي نمايانگر افزايش دما است . فلزهاي مورد استفا ده معمولا از آلياژهاي آهن – نيكل مي باشند. يك آلياژ نيكل بنام داراي ضريب انبساط بسيار كوچكي است كه معمولا بعنوان فلز با ضريب انبساط كمتر مورد استفاده قرار مي گيرد. اندازه گيرهاي بي متال ارزان، ساده، محكم و بادوام مي باشند و معمولا براي كنترل هاي خاموش – روشن و حفاظت و آلارم مورد استفاده قرار مي گيرند.
اندازه گیرهای تشعشعی ، پیرومتر
براي اندازه گيري دما بدون تماس مستقيم يا غيرمستقيم با پروسه، از اندازه گيرهاي تشعشعي و نوري استفاده مي كنيم حد بالاي دماي قابل اندازه گيري با اندازه گيرهاي تشعشعي از كليه اندازه گيرهائي كه به آنها اشاره كرديم بيشتر است و مقدار آن به حدود ٤٠٠٠ درجه سانتيگراد مي رسد. اصل فيزيكي مورد استفاده در (Pyrometer) اندازه گيرهاي تشعشعي دما اين است : اجسام از خود انرژي تشعشع مي كنند . اين انرژي بصورت امواج ٠ ميكرومتر ) تا / ٠ الي ٧٥ / الكترومغناطيسي است كه طول موج آنها از حوزه امواج مرئي ( ٣٥ ٠ الي ٢٠ ميكرومتر ) گسترده شده است . در حوزه امواج مرئي / حوزه امواج مادون قرمز ( ٧٥ انرژي تشعشع شده بصورت رنگ نمايان مي شود. مثلا يك قطعه فولاد گداخته رنگ قرمز شديد و فيلامان يك لامپ تنگستن رنگ سفيد ساطع مي كنند. يك جسم گرم ممكن اس ت بيشتر انرژي خودرا در حوزه امواج مادون قرمز ساطع كند مثلا يك قطعه فولاد گداخته در دماي ٨٥٠ درجه سانتيگراد، مقدار انرژي كه در حوزه مادون قرمز ساطع مي كند، ١٠٠٠٠٠ با بيشتر از انرژي است كه در حوزه نور مرئي صادر مي كند.