طبقه بندی اصلی سنسورهای دما

Jan 07, 2026 پیام بگذارید

نوع تماس: سنسورهای دمای تماس، تماس خوبی بین قسمت حسگر و جسم مورد اندازه گیری دارند و به آنها دماسنج نیز می گویند.

 

دماسنج ها از طریق رسانش یا جابجایی به تعادل حرارتی می رسند و به قرائت دماسنج اجازه می دهند که مستقیماً دمای جسم مورد اندازه گیری را نشان دهد. آنها عموما دقت اندازه گیری بالایی دارند. در یک محدوده دمایی معین، دماسنج ها می توانند توزیع دمای داخلی یک جسم را نیز اندازه گیری کنند. با این حال، آنها می توانند خطاهای اندازه گیری قابل توجهی برای اجسام متحرک، اهداف کوچک یا اجسامی با ظرفیت گرمایی بسیار کم ایجاد کنند. دماسنج‌های رایج شامل دماسنج‌های دو فلزی، دماسنج‌های مایع شیشه‌ای، دماسنج‌های فشاری، دماسنج‌های مقاومتی، ترمیستورها و ترموکوپل‌ها هستند. آنها به طور گسترده در صنعت، کشاورزی، بازرگانی و سایر بخش ها استفاده می شوند. مردم همچنین اغلب در زندگی روزمره از این دماسنج ها استفاده می کنند. با کاربرد گسترده فناوری برودتی در مهندسی دفاعی، فناوری فضایی، متالورژی، الکترونیک، غذا، دارو و صنایع پتروشیمی و با تحقیق در مورد فناوری ابررسانا، دماسنج های برودتی برای اندازه گیری دماهای زیر 120 کلوین ساخته شده اند، مانند دماسنج های گاز برودتی، دماسنج های دماسنج فشار بخار، دماسنج های دماسنج فشار بخار، دماسنج های دماسنج فشار بخار، دماسنج های دماسنج، دماسنج ها دماسنج های کوانتومی، دماسنج های مقاومت برودتی و ترموکوپل های برودتی. دماسنج‌های دمای پایین{9}}به عناصر حسگری نیاز دارند که اندازه کوچک، بسیار دقیق، تکرارپذیر و پایدار باشند. دماسنج‌های مقاومت شیشه‌ای کربن دار، ساخته شده از کربن و تف جوشی{11}شیشه سیلیس متخلخل، یکی از انواع عناصر حسگر در دماسنج‌های دمای پایین{12}} هستند و می‌توانند برای اندازه‌گیری دما در محدوده 1.6 تا 300K استفاده شوند.

 

دماسنج‌های غیرتماسی، که به عنوان ابزارهای اندازه‌گیری دمای غیر تماسی نیز شناخته می‌شوند، دارای عناصر حسگری هستند که با جسم مورد اندازه‌گیری تماس ندارند. از این ابزارها می توان برای اندازه گیری دمای سطح اجسام متحرک، اهداف کوچک و اجسامی با ظرفیت گرمایی کم یا دماهای در حال تغییر (گذرا) استفاده کرد. آنها همچنین می توانند برای اندازه گیری توزیع دمای یک میدان دما مورد استفاده قرار گیرند.

 

متداول‌ترین ابزارهای اندازه‌گیری دمای غیرتماسی مبتنی بر قانون اساسی تشعشعات جسم سیاه هستند و دماسنج تابشی نامیده می‌شوند. دماسنج تشعشعی شامل روش درخشندگی (نگاه کنید به پیرومتر نوری)، روش تشعشع (به دماسنج تشعشعی) و روش رنگ سنجی (به دماسنج رنگ سنجی مراجعه کنید) می باشد. هر روش دماسنجی تابشی فقط می تواند دمای فتومتریک، دمای تابش یا دمای رنگ سنجی مربوطه را اندازه گیری کند. فقط دمای اندازه گیری شده برای یک جسم سیاه ( جسمی که تمام تشعشعات را جذب می کند و نور را منعکس نمی کند) دمای واقعی است. برای تعیین دمای واقعی یک جسم، باید اصلاحاتی برای انتشار سطح ماده انجام شود. انتشار یک سطح ماده نه تنها به دما و طول موج بستگی دارد، بلکه به وضعیت سطح، پوشش و ریزساختار نیز بستگی دارد که اندازه گیری دقیق آن را دشوار می کند. در تولید خودکار، دماسنج تشعشعی اغلب برای اندازه‌گیری یا کنترل دمای سطح اشیاء خاص، مانند دمای نورد نوارهای فولادی، رول‌ها، آهنگری‌ها و دمای فلزات مذاب مختلف در کوره‌ها یا بوته‌ها در متالورژی استفاده می‌شود. در این موارد خاص، اندازه گیری تابش سطحی بسیار چالش برانگیز است. برای اندازه‌گیری خودکار و کنترل دمای سطح جامد، می‌توان از یک بازتابنده اضافی برای تشکیل حفره جسم سیاه با سطح مورد اندازه‌گیری استفاده کرد. اثر تشعشع اضافی باعث افزایش تابش موثر و انتشار موثر سطح اندازه گیری شده می شود. با استفاده از تابش موثر برای تصحیح دمای اندازه گیری شده با ابزار، می توان دمای واقعی سطح اندازه گیری شده را بدست آورد. معمولی ترین بازتابنده اضافی، بازتابنده نیمکره ای است. تشعشعات منتشر شده از سطح نزدیک به مرکز کره توسط آینه نیمکره ای به سطح بازتاب می شود و تشعشع اضافی را تشکیل می دهد و در نتیجه انتشار موثر را افزایش می دهد. در فرمول ε تابش سطح ماده و ρ بازتابنده بازتابنده است. برای اندازه‌گیری تشعشع دمای واقعی رسانه‌های گازی و مایع، می‌توان از روشی برای قرار دادن یک لوله مواد مقاوم در برابر حرارت در عمق معینی برای تشکیل حفره جسم سیاه استفاده کرد. تابش موثر حفره استوانه ای پس از رسیدن به تعادل حرارتی با محیط محاسبه می شود. در اندازه‌گیری و کنترل خودکار، می‌توان از این مقدار برای اصلاح دمای پایین حفره اندازه‌گیری شده (یعنی دمای محیط) برای به دست آوردن دمای واقعی محیط استفاده کرد.

 

مزایای اندازه‌گیری دمای غیر تماسی: حد بالایی اندازه‌گیری با مقاومت دما عنصر حسگر محدود نمی‌شود، بنابراین، در اصل، هیچ محدودیتی برای بالاترین دمای قابل اندازه‌گیری وجود ندارد. برای دماهای بالای 1800 درجه، عمدتاً از روش‌های اندازه‌گیری دمای غیر تماسی استفاده می‌شود. با توسعه فناوری مادون قرمز، دماسنج تابشی به تدریج از نور مرئی به نور مادون قرمز گسترش یافته است و اکنون برای دماهای زیر 700 درجه تا دمای اتاق با وضوح بسیار بالا استفاده می شود.

ارسال درخواست