بخشی از مقاله
دماسنج گازي:
جنس ،ساختمان ، و ابعاد دماسنج در ادارات و موسسات مختلف سراسر دنيا که اين دستگاه را به کار مي‌برند. تفاوت دارد و به طبيعت گاز و گستره دمايي که دماسنج براي آن در نظرگرفته شده است،بستگي دارد. اين دماسنج شامل حبابي از جنس شيشه ، چيني ، کوارتز ، پلاتين يا پلاتين ايريديم ( بسته به گستره دمايي که دماسنج در آن به کار مي‌رود ) ، که به وسيله يک لوله موئين به فشارسنج جيوه‌اي متصل است، مي باشد. اين دماسنج براساس دو قانون ذکر شده در مورد گاز کامل کار مي‌کند.
قوانين گازها
همان وقت که اسحاق نيوتن در کمبريج درباره نور و جاذبه مي‌انديشيد، يک نفر انگليسي ديگر به نام رابرت بويل ، در آکسفورد سرگرم مطالعه در باب خواص مکانيکي و تراکم پذيري هوا و ساير گازها بود. بويل که خبر اختراع گلوله سربي اوتوفون گريکه را شنيده بود، طرح خويش را تکميل کرد، و دست به کار آزمايشهايي براي اندازه گيري حجم هوا در فشار کم و زياد شد.
نتيجه کارهاي وي چيزي است که اکنون به قانون بويل ماريوت معروف است، و بيان مي‌کند که حجم مقدار معيني از هرگاز در دماي معين با فشاري که بر آن گاز وارد مي‌شود، بطور معکوس ، متناسب است با فشاري که بر آن گاز وارد مي‌شود.
حدود يک قرن بعد ،ژوزف گيلوساک فرانسوي ، در ضمن مطالعه انبساط گازها ، قانون مهم ديگري پيدا کرد که بيان آن اين است: فشار هر گاز محتوي در حجم معين به ازاي هر يک درجه سانتيگراد افزايش دما ، به اندازه 273/1 حجم اوليه‌اش افزايش مي‌يابد. همين قانون را يک فرانسوي ديگر به نام ژاک شارل ، دو سال پيش از آن کشف کرده بود. و از اين رو اغلب آن را قانون شارل گيلوساک مي‌نامند. اين دو قانون مبناي ساخت دماسنجهاي گازي قرار گرفت.
دماسنج مايعي
اين نوع دماسنج يکي از رايج ترين انواع دماسنجهاي مورد استفاده در صنعت و غيره مي باشد. عمدتا اين نوع دماسنج را بعنوان دماسنجهاي جيوه اي يا الکلي مي شناسيم. ساختمان اين نوع دماسنجها از يک مخزن مايع و يک لوله مويين تشکيل شده که مايع درون مخزن در اثر انبساط از لوله مويين بالا رفته و دماي متناسب را نشان ميدهد.
دماسنج جيوه اي را مي توان براي اندازگيري دما از 37.8- تا315 سانتي گراد استفاده نمود. اما اگرفضاي بالاي سطح جيوه را از گاز ازت پر نمايند ، مي توان تا دماي 538 درجه از آن استفاده نمود.
دماسنج انبساط سيال
اين نوع دماسنج يکي از باصرفه ترين ، رايج ترين و تطبيق پذير ترين وسايل اندازگيري دما در صنعت مي باشد.اساس کار اين دماسنج در شکل مقابل نشان داده شده است.همانگونه که ملاحظه مي شود با افزايش دما فشار درون حباب که مي تواند محتوي مايع ، گاز يا بخار باشد ، بالا رفته و توسط فشار سنج اندازه گيري مي شود. طول لوله مويين مي تواند تا 60 متر باشد ؛ اما اين مقدار بر
دقت اندازه گيري دما تاثير گذار خواهد بود.بهترين حالت زماني است که از لوله مويين کوتاه که به يک ترانس ديوسر فشار الکتريکي متصل شده استفاده گردد.
دماسنجهاي الکتريکي
اين نوع دماسنجها اصولا کاربردهاي فراواني در صنعت داشته و قادرند از دماهاي پايين تا دماهاي بسيار بالا را اندازه گيري نمايند.که عمدتا بصورت مقاومتي و ترموکوپل هستند.
- دماسنج با مقاومت الکتريکي:
دماسنج مقاومتي به صورت يک سيم بلند و ظريف است،
معمولا آن را به دور يک قاب نازک مي‌پيچند تا از فشار ناشي از تغيير طول سيم که در اثر انقباض آن در موقع سرد شدن پيش مي‌آيد، جلوگيري کند. در شرايط ويژه مي‌توان سيم را به دور جسمي که منظور اندازه گيري دماي آن است پيچيد يا در داخل آن قرار داد. در گستره دماي خيلي پايين ، ( دماسنجهاي مقاومتي معمولا از مقاومتهاي کوچک راديويي باترکيب کربن يا بلور ژرمانيوم که ناخالصي آن آرسنيک است و جسم حاصل در درون يک کپسول مسدود شده پر از هليوم قرار دارد، تشکيل مي‌شوند. اين دماسنج را مي‌توان بر روي سطح جسمي که منظور اندازه گيري دماي آن است سوار کرد يا در حفرهاي که براي اين منظور ايجاد شده است، قرار داد. دماسنج مقاومتي پلاتين را مي‌توان براي کارهاي خيلي دقيق در گستره –253 تا 1200 درجه سانتيگراد به کار برد.
ترميستور
ترميستور يک وسيله نيمه رساناست که برخلاف فلزات ، داراي ضريب
دماي مقاومت منفي است . بعلاوه مقاومت آن بصورت نمايي با دما تغيير مي کند.
ترميستور يک وسطله بسيار حساس است و انتظار مي رود که با درجه بندي مناسب ، داراي عملکرد ثابتي تا 0.01 سانتي گراد باشد.يکي از ويژگي هاي جالب آن اينستکه مي توان از آن بعنوان جبران کننده دماي مدار هاي الکتريکي استفاده نمود.
دماسنج کريستال کوارتز
يک روش جديد و بسيار دقيق اندازه گيري دما بر مبناي حساسيت
فرکانس تشديد کريستال کوارتز به تغيير دما استوار است .وقتي از زاويه برش مناسب براي کريستال استفاد شود، يک تطابق کاملا خطي ميان فرکانس و دما برقرار ميگردد.
مدلهاي تجاري اين وسيله از شمارنده هاي الکترونيکي و دستگاه قرائت رقم نما براي اندازه گيري فرکانس استفاده مي کنند. با اين وسيله تا حساسيت 0.001 C ادعا شده است.گستره دمايي کار کرد اين دستگاه از منفي 40 درجه تا 230 درجه سانتي گراد ادعا شده است.
دمانگاري کريستال مايع
کريستالهاي مايع خميري ، که از استرهاي کلسترول ساخته شده اند پاسخ جالبي به دما از خود نشان مي دهند . در يک گستره تکرار پذير دما ، کريستال مايع همه رنگهاي طيف رنگي را از خود آشکار مي سازد.اين پديده بازگشت پذير و تکرار پذير است . با تغيير دادن فرمول مورد نظر مي توان از کريستالهاي مايع از کمتر از صفر درجه تا چند صد درجه سانتي گراد استفاده نمود.
ترموکوپل
ترموکوپل وسيله ديگري است که براي اندازه گيري دما مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اين نوع دماسنج از خاصيت انبساط و انقباض اجسام جامد استفاده ميگردد. گستره يک ترموکوپل بستگي به موادي دارد که ترموکوپل از آن ساخته شده است. گستره يک ترموکوپل پلاتنيوم ـ ايروديوم که 10 درصد پلاتينيوم دارد از صفر تا C 1600 است. مزيت ترموکوپل در اين است که بخاطر جرم کوچک ، خيلي سريع با سيستمي که اندازه گيري دماي آن مورد نظر است، به حال تعادل گرمايي در مي‌آيد. لذا تغييرات دما به آساني بر آن اثر مي‌کند، ولي دقت دماسنج مقاومتي پلاتين را ندارد.
