دما یکی از اساسیترین مقادیری است که در علم فیزیک میتوان آن را اندازه گرفت و با واحدهای گوناگونی بیان میشود. سنجش دقیق دما هم در صنعت و هم در زمینه پزشکی بسیار مهم و کاربردی است. برای اندازهگیری گرما، ابزارهای مختلفی با طراحیها و عملکردهای متفاوت وجود دارد. به این ابزارها ترمومتر یا دماسنج میگویند. در این نوشته، به طور کامل به معرفی انواع ترمومتر و کاربردهای آن میپردازیم.
رونیکس را بخوانید!
نگاهی به واحدهای اندازهگیری دما
دماسنج چیست؟ پیش از آنکه به این سوال جواب بدهیم، بهتر است نگاهی به واحدهای سنجش دما بیندازیم: سه واحد رایج برای نشان دادن مقدار گرما و سرما، سانتیگراد، فارنهایت و کلوین هستند.
در سیستم استاندارد جهانی اندازهگیری (SI) از واحد سانتیگراد استفاده میشود و تقریباً همه کشورهای جهان به جز آمریکا، برمه و لیبریا با این واحد کار میکنند. نام دیگر سانتیگراد، سلسیوس است که اولی ریشه فرانسوی و دومی ریشه سوئدی دارد.

در سیستم استاندارد بینالمللی واحدها، نقطه صفر درجه سلسیوس به عنوان دمای انجماد آب و صد درجه سلسیوس به عنوان دمای جوش آب تعریف شده است. تنها سه کشور آمریکا، برمه و لیبریا هستند که معمولاً از واحد فارنهایت برای سنجش دما بهره میبرند. با این حال، حتی در این کشورها نیز گاهی از مقیاسهای سلسیوس و کلوین استفاده میشود. در مقیاس فارنهایت، آب در ۳۲ درجه یخ میبندد و در ۲۱۲ درجه میجوشد.
دانشمندان و فیزیکدانها، به ویژه زمانی که به اندازهگیریهای بسیار دقیق دما نیاز دارند، از مقیاس کلوین استفاده میکنند. این مقیاس تنها واحدی است که دما را بر اساس «صفر مطلق» میسنجد؛ یعنی دمایی که در آن هیچ انرژی گرمایی وجود ندارد. بر این اساس، آب در ۲۷۳ کلوین منجمد میشود و در ۳۷۳ کلوین به جوش میآید. البته در فعالیتهای معمول روزانه، مردم دمای هوا یا محیط را با مقیاس کلوین بیان نمیکنند.
در این مقاله شناخت سبکهای امروزی مبلمان اطلاعات مفیدی آمده است.
ترمومتر چیست؟
دما یک مفهوم نسبی و وابسته به مقایسه است. اما در زمینههایی مانند پزشکی، صنعت و زندگی روزمره، نیاز داریم آن را با اعداد دقیق اندازهگیری و نمایش دهیم. دماسنج یا ترمومتر، وسیلهای دقیق برای اندازهگیری است که مقدار دما را به صورت عددی مشخص میکند.

ابزارهای اندازهگیری دقیق رونیکس
این ابزارها برای سنجش دمای مواد جامد، مایعات و گازها به کار میروند. پیش از اختراع دماسنجهای امروزی، وسیلهای به نام ترموسکوپ استفاده میشد که نمیتوانست عدد دقیق دما را نشان دهد، بلکه فقط افزایش یا کاهش دما را به صورت تقریبی مشخص میکرد. دانشمندان بزرگی مانند گالیله از این وسیله استفاده میکردند. بعدها و نزدیک به زمان انقلاب صنعتی، نخستین دماسنجهای واقعی ساخته شدند که در آغاز، بیشتر در زمینه پزشکی کاربرد داشتند. اولین مقیاس استاندارد برای دماسنجها، مقیاس فارنهایت بود که به سرعت مورد استقبال همگان قرار گرفت.
بیشتر بخوانید: مولتی متر چیست و چه کاربردهایی دارد؟
ترمومتر صنعتی چیست؟
همانطور که از نامش مشخص است، ترمومتر صنعتی وسیلهای برای سنجش دقیق دما در محیطهای صنعتی و کارگاهی مانند صنایع ساختمانی، تولید فولاد، پتروشیمی و موارد مشابه به کار میرود. این ابزار در انواع مختلفی مانند ترمومتر مادون قرمز، دیجیتال، پروب دار و آنالوگ ساخته میشود.
بیشتر بخوانید: آموزش کار با مولتی متر برای تعمیر ابزارآلات برقی
انواع ترمومتر
ترمومترها به دلیل کاربردهای گوناگون، در شکلها و مدلهای مختلفی تولید میشوند. در این قسمت، نگاهی به انواع آنها خواهیم داشت.
ترمومتر مایع در شیشه
وقتی مایعات گرم میشوند، به طور یکنواخت و قابل اندازهگیری حجمشان افزایش مییابد. بر همین اساس، در دماسنجهای شیشهای از یک مایع داخل لولهای باریک استفاده میشود تا تغییرات دما را به وضوح نشان دهد. جیوه از رایجترین مایعاتی است که در این گونه دماسنجها به کار میرود. گاهی نیز از مایعات دیگری مانند الکل معمولی (اتانول) در ساخت این ترمومترها استفاده میشود.

نحوه عملکرد این دماسنجها به این شکل است که با گرم شدن هوا، مایع درون دماسنج از قسمت حبابمانند پایین آن منبسط شده و به سمت بالا حرکت میکند و در لوله باریک بالا میرود. وقتی دما کم میشود، مایع دوباره جمع شده و در لوله پایین میآید. معمولاً روی این نوع دماسنجهای شیشهای، دو نوع عدد برای دما نوشته شده است: یکی سانتیگراد و دیگری فارنهایت. این اعداد در دو طرف لوله دماسنج دیده میشوند.
برای مطالعه بیشتر، به کنیتکس پاش چیست و چه کاربردی دارد؟ | معرفی و بررسی انواع مختلف کنیتکس پاش سری سر بزنید.
ترمومتر کمینه، بیشینه
دماسنجهای بیشینه و کمینه، شبیه به دماسنجهای معمولی مایع در شیشه هستند. کار این دماسنجها این است که کمترین و بیشترین دمای هوا را در یک دوره مشخص، مثلاً در طول یک روز کامل، ثبت میکنند. این دماسنجها معمولاً به شکل حرف U ساخته میشوند و درون آنها دو نوع مایع الکل و جیوه وجود دارد. قسمت پایین لوله U شکل از جیوه پر شده و مایعی که دمای هوا را نشان میدهد، الکل است.
ترمومتر گازی
در دماسنجهای گازی یا دماسنجهای مبتنی بر گاز، مقدار دما با توجه به تغییر حجم یا فشار هوای درون دستگاه سنجیده میشود. به این صورت که با محاسبهی حجم گاز یا میزان فشار آن، میتوان دمای محیط و نوسانات آن را در همان لحظه اندازه گرفت. این نوع دماسنجها از دقت بسیار خوبی برخوردارند و محدودهی وسیعی از دماها را میتوانند نشان دهند.
ترمومتر الکترونیکی
برای اندازهگیری دقیق دما بر اساس واحد کلوین، نمیتوان از دماسنجهای معمولی مثل جیوهای استفاده کرد. در این موارد، از دماسنجهای الکترونیکی مخصوص به نام ترمومتر کلوینی بهره میبرند. این دستگاهها حتی تغییرات بسیار کوچک و نامرئی تابش گرمایی را نیز تشخیص میدهند.
کار این ترمومترهای الکترونیکی با قطعهای به نام ترمیستور انجام میشود. مقاومت ترمیستور در برابر جریان برق، با تغییر دما کم و زیاد میشود. یک کامپیوتر این تغییر مقاومت را اندازه میگیرد و آن را به یک عدد تبدیل میکند که همان دمای اندازهگیری شده است.
بیشتر بخوانید:نحوه تعمیر جک سوسماری
ترمومتر لیزری
ترمومتر لیزری یک وسیله برای اندازهگیری دما است که بدون نیاز به تماس مستقیم با جسم کار میکند. این دستگاه با استفاده از حسگرهای مادون قرمز، حرارت ساطع شده از سطح اجسام را از راه دور تشخیص میدهد و دمای آن را نشان میدهد.

دماسنج لیزری رونیکس مدل RH-9601
این محصول یک دماسنج دیجیتال و بدون تماس است که با استفاده از فناوری مادون قرمز کار میکند. شما میتوانید با این وسیله، دمای سطوح مختلف را بدون نیاز به لمس کردن آنها اندازه بگیرید. این دماسنج برای بررسی و کنترل تجهیزات برقی، سیستمهای مکانیکی، سیستمهای گرمایش و سرمایش، خودروها، امور آشپزخانه و موارد مشابه بسیار مناسب است.
این مدل با دقت و کیفیت خوبی که دارد، میتواند دمای مواد گوناگون مانند خوراکیهای یخزده، شیشه، فلزات، سنگ، سفال، برنج، چوب و بسیاری سطوح دیگر را به راحتی اندازهگیری کند.
ترمومتر ترموکوپلی
ترمومتر ترموکوپلی یک دماسنج تماسی است که از دو سیم نازک از جنسهای مختلف (مثلاً مس و روی) ساخته شده و سر آنها به یکدیگر وصل شده است. این دستگاه معمولاً به یک ریزپردازنده متصل میشود. نحوه کار این ترمومتر بر پایه پدیده ترموالکتریک است؛ به این صورت که وقتی نقطه اتصال دو سیم گرم میشود، به دلیل تفاوت جنس آنها، یک جریان الکتریکی خیلی کوچک ایجاد میگردد. هرچه دما بیشتر شود، این جریان نیز قویتر میشود. در پایان، تغییرات جریان به سیگنالهای الکتریکی تبدیل شده و دمای مورد نظر به دست میآید.
پیرومتر
پیرومتر که با نام تفسنج نیز شناخته میشود، یک دماسنج بدون تماس است. این دستگاه دمای اجسام را از راه دور و با سنجش میزان انرژی گرمایی که از آنها ساطع میشود، اندازه میگیرد. از پیرومتر معمولاً برای سنجش دمای کورههای بسیار داغ، مانند کورههایی با دمای بالاتر از ۱۵۰۰ درجه، استفاده میشود. در چنین دمای بالایی، روشهای اندازهگیری تماسی معمولاً کارایی ندارند.
ترمومتر دیجیتال
امروزه، دماسنجهای دیجیتال بسیار محبوب شدهاند و در زمینههای گوناگونی کاربرد دارند. حسگر این دماسنجها از نوع نیمههادی است که با بالا و پایین شدن دما، میزان مقاومت و جریان الکتریکی آن نیز تغییر میکند.
در این مقاله مقایسه کولر سلولزی با گازی | کولر آبی سلولزی بهتر است یا کولر گازی؟ + 7 تفاوت اطلاعات مفیدی آمده است.
کاربرد ترمومتر
تا اینجا با انواع دماسنج آشنا شدیم؛ اما دماسنج به چه دردی میخورد؟ اصلیترین کاربرد دماسنج، سنجش دما است. مهم نیست در چه زمینهای فعالیت میکنید؛ برای تعیین میزان گرمای چیزهای گوناگون، به انواع دماسنج نیاز خواهید داشت. در ادامه، برخی از مهمترین موارد استفاده از دماسنج را مرور میکنیم:
صنایع غذایی
دمای نامناسب مواد غذایی میتواند سبب خراب شدن آنها شود. اگر از یخ زدن یا گرم شدن بیش از حد مواد خوراکی جلوگیری کنیم، میتوانیم آنها را برای مدت طولانیتری تازه و سالم نگه داریم. دستگاههای سنجش دما مانند دماسنج مخصوص فر، دماسنج نوکتیز (برای فرو بردن در مواد) و دماسنج لیزری، با سرعت و دقت زیاد، دمای مواد غذایی را اندازهگیری میکنند.
پزشکی
ترمومتر ابزار بسیار مهمی است که در بیمارستانها و مراکز درمانی برای سنجش دمای بدن بیماران به کار میرود. انواع مختلفی از ترمومترها مانند نوع دیجیتالی، جیوهای، لیزری و پلاستیکی در زمینه پزشکی مورد استفاده قرار میگیرند.
برق و الکترونیک
برای بررسی دمای موتورهای برقی، تشخیص مشکلات در سیستمهای الکترونیکی و مکانیکی، عیبیابی کلیدهای مینیاتوری، قطعات الکترونیکی خودرو و موارد مشابه، از دماسنج دیجیتال (ترمومتر) استفاده میکنند.
صنعت ساختمان
دوربینهای تصویربرداری حرارتی یا ترمومترهای لیزری، ابزارهایی هستند که برای اندازهگیری دمای سطوح از راه دور به کار میروند. از این ابزارها در زمینههای مختلفی استفاده میشود؛ مثلاً برای تشخیص نقاطی از ساختمان که عایقبندی مناسبی ندارند و باعث هدررفت انرژی گرمایی میشوند، یا برای بررسی کیفیت عایقکاری خود ساختمان و مواردی از این دست.
سخن آخر
در این نوشته از مجله رونیکس، به سراغ دماسنج رفتیم و انواع مختلف و کاربردهای هرکدام را مرور کردیم. امیدواریم پس از خواندن این مطلب، بتوانید با آگاهی بیشتری، دماسنج مناسب برای نیاز خود را انتخاب کنید. اگر پرسش یا نظری دارید، میتوانید از بخش دیدگاههای همین صفحه با ما در میان بگذارید.
سوالات متداول
محدوده دمایی که دماسنجهای صنعتی تماسی میتوانند اندازهگیری کنند، چقدر است؟ این نوع دماسنجها قادرند دماهایی از ۲۰۰- درجه سانتیگراد تا ۱۰۰۰+ درجه سانتیگراد را ثبت کنند.
دوربین حرارتی یا ترموویژن چیست؟ ترموویژن در واقع یک دماسنج غیرتماسی است که معمولاً برای سنجش دماهای خیلی بالا، مثل حرارت داخل کورههای ذوب، به کار میرود.
چطور میتوانم دماسنج لیزری دیجیتال مدل RH-9601 برند رونیکس را بخرم؟ برای خرید این محصول و سایر کالاهای شرکت رونیکس، میتوانید به فروشگاههای ابزارفروشی در سراسر کشور مراجعه نمایید.