لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 5
به نام خدا
در دما هایی که در گستره ی کار دما سنج جیوه ای و الکلی نیست دما را چگونه و با چه ابزاری می توان اندازه گرفت؟
جواب: برای اندازه گیری دما در گستره های متفاوت ، دماسنجهای مختلفی که از تکنولوژی های خاص استفاده می کنند ، استفاده می کنند.به مثالهای زیر توجه کنید: دستگاههای دماسنج دیجیتالی جهت فواصل دور و نزدیک: ازاین نوع دماسنج جهت اندازگیری دمای کوره استفاده می شود و اساس کار آن بر پایه طیف نوری ساطع شده از کوره است. دماسنج ترمو الکتریک: از این دماسنج نیز در اندازه گیری دماهای بالا بیشتر استفاده میشود.اساس کار آن بر پایه دومیله نا همجنس است که در یک نقطه اتصال مشترک دارند. کنترل درجه حرارت به‌منظور ارزیابی درجه حرارت بدن، پوست بدون پوشش را لمس کرده، برای به‌دست آوردن درجه حرارت صحیح، از یک دماسنج استفاده کنید. درجه حرارت طبیعی بدن 37 درجه سانتیگراد است. درجه حرارت بالا (تب) معمولاً در اثر عفونت ایجاد میشود. درجه حرارت پایین می‌تواند از مواجهه با سرما یا محیط مرطوب ناشی شود. انواع مختلفی از دماسنجها وجود دارند که از آن جمله می‌توان به دماسنجهای شیشه‌ای جیوه‌ای معمول و دماسنجهای دیجیتال اشاره نمود. دماسنج دیجیتال این دماسنج را می‌توان به‌صورت زیرزبانی یا زیربغلی برای اندازه‌گیری دما به کار برد. این دماسنج را تا زمان ایجاد صدای بوق (تقریباً 30 ثانیه) در محل قرار دهید و سپس دما را از روی صفحه نمایش بخوانید. دماسنج جیوه‌ای قبل از استفاده از این دماسنج، باید مطمئن شوید که سطح جیوه پایین‌تر از 37 درجه سانتیگراد است. قبل از خواباندن درجه، دماسنج را به مدت 3-2 دقیقه در محل (زیر زبان یا زیر بغل) قرار دهید. دماسنج نواری پیشانی این نوارهای کوچک حساس حرارت، برای اندازه‌گیری درجه حرارت کودکان کم‌سن و سال مفید هستند. نوار را به مدت تقریباً 30 ثانیه روی پیشانی کودک قرار دهید. درجه حرارت از روی تغییر رنگ نوار مشخص میگردد. دماسنج گوشی نوک این دماسنج در داخل گوشی قرار داده میشود و درجه حرارت را در عرض یک ثانیه تعیین میکند. کاربرد این حسگر ساده است و برای استفاده در مورد کودکان بدحال مفید است. این وسیله را می‌توان در هنگامی که کودک خوابیده است، به کار برد
انواع دماسنجها: دماسنج گازی:جنس ، ساختمان ، و ابعاد دماسنج در ادارات و موسسات مختلف سراسر دنیا که این دستگاه را به کار می‌برند. تفاوت دارد و به طبیعت گاز و گستره دمایی که دماسنج برای آن در نظر گرفته شده است، بستگی دارد. این دماسنج شامل حبابی از جنس شیشه ، چینی ، کوارتز ، پلاتین یا پلاتین ـ ایریدیم ( بسته به گستره دمایی که دماسنج در آن به کار می‌رود ) ، که به وسیله یک لوله موئین به فشارسنج جیوه‌ای متصل است، می باشد. این دماسنج براساس دو قانون ذکر شده در مورد گاز کامل کار میکند. یعنی:
قوانین گازها همان وقت که اسحاق نیوتن در کمبریج درباره نور و جاذبه می‌اندیشید، یک نفر انگلیسی دیگر به نام رابرت بویل ، در آکسفورد سرگرم مطالعه در باب خواص مکانیکی و تراکم پذیری هوا و سایر گازها بود. بویل که خبر اختراع گلوله سربی اوتوفون گریکه را شنیده بود، طرح خویش را تکمیل کرد، و دست به کار آزمایشهایی برای اندازه گیری حجم هوا در فشار کم و زیاد شد. نتیجه کارهای وی چیزی است که اکنون به قانون بویل ماریوت معروف است، و بیان میکند که حجم مقدار معینی از هر گاز در دمای معین با فشاری که بر آن گاز وارد میشود، بطور معکوس ، متناسب است با فشاری که بر آن گاز وارد میشود. حدود یک قرن بعد ، ژوزف گیلوساک فرانسوی ، در ضمن مطالعه انبساط گازها ، قانون مهم دیگری پیدا کرد که بیان آن این است: فشار هر گاز محتوی در حجم معین به ازای هر یک درجه سانتیگراد افزایش دما ، به اندازه 273/1 حجم اولیه‌اش افزایش می‌یابد. همین قانون را یک فرانسوی دیگر به نام ژاک شارل ، دو سال پیش از آن کشف کرده بود. و از این رو اغلب آن را قانون شارل گیلوساک می‌نامند. این دو قانون مبنای ساخت دماسنجهای گازی قرار گرفت. دماسنج مایعی
این نوع دماسنج یکی از رایج ترین انواع دماسنجهای مورد استفاده در صنعت و غیره می باشد. عمدتا این نوع دماسنج را بعنوان دماسنجهای جیوه ای یا الکلی می شناسیم. ساختمان این نوع دماسنجها از یک مخزن مایع و یک لوله مویین تشکیل شده که مایع درون مخزن در اثر انبساط از لوله مویین بالا رفته و دمای متناسب را نشان میدهد.
دماسنج جیوه ای را می توان برای اندازگیری دما از 37.8- تا315 سانتی گراد استفاده نمود. اما اگرفضای بالای سطح جیوه را از گاز ازت پر نمایند ، می توان تا دمای 538 درجه از آن استفاده نمود.
دماسنج انبساط سیال
این نوع دماسنج یکی از باصرفه ترین ، رایج ترین و تطبیق پذیر ترین وسایل اندازگیری دما در صنعت می باشد.اساس کار این دماسنج در شکل مقابل نشان داده شده است.همانگونه که ملاحظه می شود با افزایش دما فشار درون حباب که می تواند محتوی مایع ، گاز یا بخار باشد ، بالا رفته و توسط فشار سنج اندازه گیری می شود. طول لوله مویین می تواند تا 60 متر باشد ؛ اما این مقدار بر دقت اندازه گیری دما تاثیر گذار خواهد بود.بهترین حالت زمانی است که از لوله مویین کوتاه که به یک ترانس دیوسر فشار الکتریکی متصل شده استفاده گردد.
دماسنجهای الکتریکی این نوع دماسنجها اصولا کاربردهای فراوانی در صنعت داشته و قادرند از دماهای پایین تا دماهای بسیار بالا را اندازه گیری نمایند.که عمدتا بصورت مقاومتی و ترموکوپل هستند.- دماسنج با مقاومت الکتریکی:دماسنج مقاومتی به صورت یک سیم بلند و ظریف است، معمولا آن را به دور یک قاب نازک می‌پیچند تا از فشار ناشی از تغییر طول سیم که در اثر انقباض آن در موقع سرد شدن پیش می‌آید، جلوگیری کند. در شرایط ویژه می‌توان سیم را به دور جسمی که منظور اندازه گیری دمای آن است پیچید یا در داخل آن قرار داد. در گستره دمای خیلی پایین ، ( دماسنجهای مقاومتی معمولا از مقاومتهای کوچک رادیویی باترکیب کربن یا بلور ژرمانیوم که ناخالصی آن آرسنیک است و جسم حاصل در درون یک کپسول مسدود شده پر از هلیوم قرار دارد، تشکیل می‌شوند. این دماسنج را می‌توان بر روی سطح جسمی که منظور اندازه گیری دمای آن است سوار کرد یا در حفرهای که برای این منظور ایجاد شده است، قرار داد. دماسنج مقاومتی پلاتین را می‌توان برای کارهای خیلی دقیق در گستره –253 تا 1200 درجه سانتیگراد به کار برد.
ترمیستور
ترمیستور یک وسیله نیمه رساناست که برخلاف فلزات ، دارای ضریب دمای مقاومت منفی است . بعلاوه مقاومت آن بصورت نمایی با دما تغییر می کند. ترمیستور یک وسطله بسیار حساس است و انتظار می رود که با درجه بندی مناسب ، دارای عملکرد ثابتی تا 0.01 سانتی گراد باشد.یکی از ویژگی های جالب آن اینستکه می توان از آن بعنوان جبران کننده دمای مدار های الکتریکی استفاده نمود.
دماسنج کریستال کوارتز
یک روش جدید و بسیار دقیق اندازه گیری دما بر مبنای حساسیت فرکانس تشدید کریستال کوارتز به تغییر دما استوار است .وقتی از زاویه برش مناسب برای کریستال استفاد شود، یک تطابق کاملا خطی میان فرکانس و دما برقرار میگردد. مدلهای تجاری این وسیله از شمارنده های الکترونیکی و دستگاه قرائت رقم نما برای اندازه گیری فرکانس استفاده می کنند. با این وسیله تا حساسیت 0.001 C ادعا شده است.گستره دمایی کار کرد این دستگاه از منفی 40 درجه تا 230 درجه سانتی گراد ادعا شده است.
دمانگاری کریستال مایع
کریستالهای مایع خمیری ، که از استرهای کلسترول ساخته شده اند پاسخ جالبی به دما از خود نشان می دهند . در یک گستره تکرار پذیر دما ، کریستال مایع همه رنگهای طیف رنگی را از خود آشکار می سازد.این پدیده بازگشت پذیر و تکرار پذیر است . با تغییر دادن فرمول مورد نظر می توان از کریستالهای مایع از کمتر از صفر درجه تا چند صد درجه سانتی گراد استفاده نمود.- ترموکوپل ترموکوپل وسیله دیگری است که برای اندازه گیری دما مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این نوع دماسنج از خاصیت انبساط و انقباض اجسام جامد استفاده میگردد. گستره یک ترموکوپل بستگی به موادی دارد که ترموکوپل از آن ساخته شده است. گستره یک ترموکوپل پلاتنیوم ـ ایرودیوم که 10 درصد پلاتینیوم دارد از صفر تا C 1600 است. مزیت ترموکوپل در این است که بخاطر جرم کوچک ، خیلی سریع با سیستمی که اندازه گیری دمای آن مورد نظر است، به حال تعادل گرمایی در می‌آید. لذا تغییرات دما به آسانی بر آن اثر میکند، ولی دقت دماسنج مقاومتی پلاتین را ندارد. آذرسنج (Optical Pyrometer)این نوع دماسنج که به آن دماسنج غیر تماسی هم گفته می شود ، بر پایه رنگ نور انتشار یافته از جسم بوده که در نهایت دمای جسم مورد نظر را اندازه گیری می کند. براساس این حقیقت که تمامی اجسام سیاه یک اندازه دمایی را نشان خواهند داد ، نتیجه میگیریم که دامنه کاربردی این نوع دماسنج در دماهای بالای سرخ بوده و برای آهن تقریبا بالای 500 درجه سانتی گراد می باشد.
طرز کار:
نور ایجاد شده توسط جسم از درون یک سیستم اپتیکال (با بزرگ نمایی معین) که در درون آن یک لامپ گداخته کوچک فرار داده شده ، گذرانده می شود . (بدین ترتیب اگر کسی از درون چشمی بدرون این سیستم نگاه می کند ، نوری بسیار باریکی را ملاحظه خواهد کرد.) در برخورد این نور با فیلمان لامپ ، جریانی را از فیلمان عبور خواهد داد که تعیین کننده میزان دمای جسم است. این جریان توسط پتانسیومتری که بین منبع تغذیه (یک باطری) و لامپ قرار داده شده کنترل میگردد. برای نمایش دما از یک آم متر (ammeter ) استفاده میگردد. دامنه آم متر از 900F برای دمای 500 درجه سانتی گراد تا 3000F برای دمای 1600 درجه سانتی گراد متغییر است.
انواع دماسنج های مورد استفاده در هواشناسی1 - 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. 2 - 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. 3 - دماسنج حداقل (Minimum Thermometer)
اندازه گیری دما در جایی که دما سنج جواب نمی دهد
