آشنایی با انواع ترمومتر دیجیتالی و آزمایشگاهی+عکس
دما یکی از پارامتر‌های موثر بر آزمایش‌های علمی است. از گذشته‌های دور تا امروز مطالعات زیادی درباره دما و نحوه اندازه‌گیری آن انجام شده است. البته اندازه‌گیری دما صرفا محدود به آزمایشگاه‌های علمی نیست. حتی تغییرات اندک در دمای بدن هم می‌تواند منجر به مرگ شود. ترمومتر یا دماسنج یکی از ابزار‌های سنجش دما است. در این نوشته قصد داریم با ترمومتر و کاربرد آن آشنا شویم.
دما را با چه روش‌هایی می‌توان اندازه گیری کرد؟
روش‌های متفاوتی برای اندازه گیری دقیق دما وجود دارد. دانشمندان در تلاش هستند تا بتوانند با ابداع روش‌های نوین‌تر به اندازه گیری دما بپردازند. تمامی روش‌هایی که تا کنون برای اندازه گیری دما کشف شده است را می‌توان به دو دسته تماسی و غیر تماسی تقسیم کرد.
در روش‌های تماسی، با استفاده از یک سنسور که به محل مورد آزمایش متصل می‌شود می‌توان دما را اندازه گیری کرد. معمولا در این روش از موادی استفاده می‌شود که به دما حساسیت زیادی دارند. برای مثال در دما سنج‌های پزشکی و خانگی از جیوه در لوله دما سنج استفاده می‌شود. اما در همه موارد نمی‌توان به این صورت دما را اندازه گیری کرد.
برخی از اجسام دور از دسترس مثل لامپ‌های سقفی را نمی‌توان به طور مستقیم اندازه گیری کرد. به همین منظور دانشمندان با استفاده از روش‌هایی مثل استفاده از مادون قرمز و بر اساس حرارتی که جسم در محیط ساطع می‌کند، اقدام به اندازه گیری دما می‌کنند. این شیوه اندازه گیری همان روش غیرتماسی است. به دما سنج‌هایی که در روش غیرتماسی استفاد می‌شود، پیرومتر می‌گویند. معمولا استفاده از شیوه تماسی دقیق‌تر است که در ادامه به بررسی ابزار اصلی اندازه گیری آن یعنی ترمومتر می‌پردازیم.
ترمومتر چیست؟
ترمومتر (Thermometer) از دو کلمه ترمو (Thermo) و متر (Meter) تشکیل شده که به معنی سنجش دما است. ترمومتر وسیله‌ای برای سنجش دقیق دما است که در انواع مختلفی به بازار عرضه شده است. کاربرد ترمومتر یا همان دماسنج فقط به آزمایشگاه‌ها محدود نیست. دما سنج در صنایع متفاوتی مثل پزشکی، تعمیرات خودرو و انواع مختلف آزمایشگاه‌های علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
طبیعتا ترمومترهای آزمایشگاهی پیشرفته‌تر هستند. معمولا وسایل پیچیده‌تر و دقیق تری مثل اسیلوسکوپ برای سنجش موج در کنار دما هم مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه با انواع دما سنج و ترمومترهای آزمایشگاهی و دیجیتالی آشنا می‌شویم.
نگاهی به انواع ترمومتر، از دماسنج‌های دیجیتالی تا آزمایشگاهی
نحوه استفاده و حتی ساخت ترمومتر بسته به کاربرد آن متفاوت است. در ادامه ۵ ترمومتر معروف و پرکاربرد را بررسی می‌کنیم.
۱- ترمومتر جیوه ای، دما سنجی که در خانه‌ها یافت می‌شود
دماسنج‌های جیوه‌ای از جمله وسایلی است که احتمالا بسیاری از افراد حداقل آن را از نزدیک دیده اند. در لوله این دماسنج‌ها از جیوه خاصی استفاده می‌شود. جیوه مورد استفاده به دما بسیار حساس است. هنگام تغییر دما حجم جیوه تغییر پیدا کرده و به اصطلاح علمی منقبض یا منبسط می‌شود. این ترمومترها معمولا در مطب پزشکان نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۲- ترمومتر الکلی، ساده‌ترین دماسنج آزمایشگاهی
دماسنج‌های الکلی را می‌توان در دسته ترمومترهای آزمایشگاهی طبقه بندی کرد. دماسنج‌های الکلی دقیقا مشابه ترمومترهای جیوه‌ای عمل می‌کنند. تنها تفاوت دماسنج الکلی و جیوه‌ای ماده داخل لوله آن‌هاست. دماسنج‌های الکلی در هنگام استفاده خطر کمتری دارند، به همین دلیل این ترمومترها در آزمایشگاه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۳- ترمومتر دیجیتالی، صنعتی‌ترین دماسنج موجود در بازار
دماسنج‌های دیجیتالی در دستگاه‌های مختلفی مثل یخچال ها، اتو و کولر‌های جدید مورد استفاده قرار می‌گیرد. کارکرد ترموتر‌های دیجیتالی بر اساس نیمه رسانا‌ها صورت می‌گیرد. در حقیقت سنسور این ترمومترها بر اساس تغییرات دمایی جریان عبوری را تغییر می‌دهد. به کمک همین تغییرات دمایی می‌توان دمای محیط را اندازه گیری کرد. از آنجا که کاربرد ترمومترهای دیجیتالی بیشتر صنعتی است، دماسنج‌های حساس تری به شمار می‌روند. همین حساسیت دقیق باعث افزایش قیمت دماسنج‌های دیجتالی شده است. البته صرفا دماسنج‌ها چنین شرایطی را ندارند. تقریبا هزینه تمام وسایل آزمایشگاهی مثل ارت سنج بالاتر از سایر ابزار‌های خانگی و ساده است.
۴- ترموکوپل، متفاوت‌ترین ترمومتر صنعتی
ترمومتر را همیشه نمی‌توان به دلیل حرات زیاد به شی مورد نظر نزدیک کرد. برای مثال در صنایع سنگینی مثل فولاد سازی باید همیشه دمای کوره را مورد اندازه گیری کرد. در این مواقع از ترموکوپل استفاده می‌شود. ترموکوپل به این صورت طراحی شده که در نوک آن دو فلز مختلف به یکدیگر متصل شده اند. در نتیجه حرارت و در قسمت اتصال این دو فلز، اختلاف پتانسیل ایجاد می‌شود. بر اساس همین اختلاف پتانسیل ایجاد شده می‌توان حرارت را اندازه گیری کرد. این وسیله را می‌توان به شیوه‌های مختلف نزدیک کوره قرار داد.
۵- ترمومتر لیزری، دماسنجی از نوع غیر تماسی است
ترمومتر لیزری بر خلاف دماسنج‌های بالا در دسته دماسنج‌های غیرتماسی قرار می‌گیرد. اساس کار دماسنج‌های لیزری بر اساس تابش مستقیم مادون قرمز به جسم است. با تابش و بازگشت اشعه‌های مادون قرمز و اندازه گیری آن توسط دماسنج لیزری دما به طرز دقیقی تعیین می‌شود.
در بین دماسنج‌هایی که معرفی کردیم، ترموترو‌ها لیزری و الکلی را در دسته دماسنج‌های آزمایشگاهی قرار می‌گیرند. ترمومترها بسیار کاربرد دارند و عملا در بسیاری از آزمایش‌های علمی نقش مهمی را بر عهده دارند. تلاش دانشمندان برای بررسی اندازه گیری دقیق‌تر دما همچنان دنبال می‌شود و احتمالا در آینده ترمومترهای بسیار پیشرفته تری را در بازار ببیینیم.
