گیج دما چیست؟
گیج دما یا ترمومتر ابزاری است که با توجه به شرایط محیطی و استانداردهای متناسب میتواند وضعیت دما را در تاسیسات مکانیکی و محیط اندازه‌گیری کند. انواع دیگر گیج‌های دما برای مصارف گوناگون مانند اندازه‌گیری کرنش مکانیکی استفاده می‌شوند. با توجه به رنج دمایی و نوع کاربرد از روش‌های گوناگونی برای اندازه گیری آن استفاده می‌شود. به عبارتی دیگر، گیج دما (Temperature Gauge) که در صنعت با نام های دیگری معرفی و شناخته شده است مانند ترمومتر عقربه ای جز ابزار دقیق پر کاربرد محسوب می شود، اما برای معرفی آن باید بدانیم که از آن برای اندازه گیری دمای یک محیط یا دمای یک سیستم خاص استفاده میگردد و در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد.
در دسته بندی های معرفی آن را به دو دسته از نظر صفحه ی نشان دهنده دما به دو قسم آنالوگ یا عقربه ای و دیجیتال تقسیم بندی میکنند که هر یک برای کاربرد خاصی استفاده می شوند. واحد های اندازه گیری آن نیز اکثرا سانتی گراد است و برای استفاده از سایر واحد های اندازه گیری باید سفارشی این محصول را خریداری کرد.
روش‌های اندازه‌گیری گیج دما
روش‌های اندازه‌گیری را می‌توان به دو صورت:
تماسی و غیر تماسی دسته‌بندی کرد.
در روش تماسی از تماس يك سنسور که میتواند ترموکوپل باشد استفاده می‌شود. این روش اندازه‌گیری در مدل‌های آنالوگ بیشتر به روش بیمتال یا Gas-filled که از یک حباب و لوله موئین درست شده است انجام می‌شود که به ترمومتر یا دماسنج گازی مشهور است.
روش اندازه‌گیری غیر تماسی گیج دماسنج بیشتر بر اساس مقدار تابش فروسرخ که جسم هدف از خود به محیط ساطع می‌کند کار می‌کند این دماسنج‌ها به پیرومتر یا ترمومتر تفنگی یا لیزی مشهور هستند.
انواع گیج دما
گیج‌های دما در انواع مختلف:
- ترمومتر جیوه‌ای
- ترمومتر آنالوگ
- ترمومتر الکلی
- ترمومتر دیجیتالی
- ترموکوپل‌ها
- ترمومتر لیزری
و … در بازار موجود هستند.
محدوده اندازه‌گیری و محل قرارگیری سنسور در گیج‌های دما عامل انتخاب مدل و نوع آن‌ها هستند.
دماسنج پر شده از مایع با نشاندهی سیستم فشار:
این نوع گیج دماسنج با استفاده از تغییر فشار مایع ناشی از تغییر دما کار می‌کند، یعنی تغییر دمای حسگر گرمایی سبب تغییر فشار مایع پر شده می‌شود و بدین وسیله دما نمایش داده می‌شود.
مایع پر شده میتواند الکل،نفت و غیره باشد.
گیج دماسنج با نشاندهی سیستم فشار بخار:
این نوع گیج دما (Temperature gauge) حاوی مایع فرار در داخل حسگر گرمایی بوده و تغییر دمای حسگر گرمایی سبب تغییر فشار بخار اشباع شده مایع پر شده می‌شود و بدینوسیله دما نشان داده می‌شود. گیج دما عقربه‌ای، نمایشگر آنالوگ دمای نقطه‌ای خاص است که از لحاظ عملکرد به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند:
گیج دما عقربه‌ای بی متال
اساس کار این گیج دماسنج بر کاهش یا افزایش طول یک فلز در اثر تغییرات دما میباشد.
گیج دماسنج عقربه‌ای پرشده ACTUATED:
این نوع گیج دما با استفاده از تغییر فشار جیوه‌ی ناشی از تغییر دما کار می‌کند، یعنی تغییر دمای حسگر گرمایی سبب تغییر فشار جیوه پر شده می‌شود و بدین وسیله دما توسط یک فشار سنج عقربه‌ای که بر اساس دما کالیبره شده است نمایش داده می‌شود.
گیج دماسنج با نشاندهی سیستم فشار گاز:
در این نوع دماسنج تغییر دمای حسگر گرمایی سبب تغییر فشار گاز پر شده می‌شود و بدین وسیله دما نمایش داده می‌شود. گاز پر شده باید گازی بی اثر نظیر نیتروژن یا هلیوم باشد. مهم‌ترین کاربرد ترمومترهای پرشده، برای مواقعی است که پرآب دما بیش از 1 متر با نمایشگر عقربه‌ای فاصله داشته باشد. به این مدل‌ها دنباله دار می‌گویند که دنباله بین 1 تا 5 متر میتواند باشد.
نحوه انتخاب گیج دما
برای کاهش از کارافتادگی هر سیستم که تحمیل هزینه های سنگینی را ایجاد می نماید مهم است که گیج دما متناسب با کاربری در تجهیزات تست و در ماشین آلات صنعتی و کارگاهی را درست انتخاب نماییم. برای انواع سیستم ها که در آن گیج های مکانیکی کاربرد دارد، وجود ارتعاش، نوسان، لرزش و ضربه خوردن جزء تهدیدهای همیشگی Pressure gauge بر آن سیستم می باشد. پس بنابراین باید محصولی را انتخاب نماییم که برای کابری هیدرولیکی مناسب در نظر گرفته شده باشد. برای انتخاب مناسب ترین نوع گیج دما باید به یک سری پارامتر خاص مانند سنسور اندازه گیری، رنج اندازه گیری و طول دنباله توجه داشت. انواع ترمومتر با توجه به کارایی مخصوص خود باید در جایگاه مناسبی استفاده شوند.
جنس بدنه گیج دما
- بدنه جنس فولاد کششی
- بدنه چدن
- بدنه آلومینویم
- بدنه برنج
- بدنه پروپیلن
- بدنه مواد رزینی
در انتخاب جنس بدنه گیج دما باید به این نکته نیز دقت شود که متریال مورد استفاده در بدنه آن باید با شرایط محیط و هم چنین سیال مورد نیاز هماهنگ باشد. توجه به این نکته در آسیب به این محصول و هزینه های تعمیر آن جلوگیری می کند.
مقایسه بیمتال با گیج گازی
گیج بی متال
- ارزان تر از پرشده با گاز و صرفه اقتصادی بیشتری دارد.
- بر روی نتیجه حاصل شده از آن تغییرات دمای محیط تاثیر گذار نیست.
- میزان پاسخ گویی آهسته تر از پر شده با گاز می باشد.
- این گیج حتما باید در نقطه محل فشار نصب گردد.
- محدوده ی اندازه گیری دما کمتر از گیج پر شده با گاز می باشد.
گیج دما پر شده با گاز
- گران تر از گیج بیمتال میباشد.
- بر روی نتایج حاصل شده از آن تغییرات دمای محیط تاثیر گذار است.
- میزان پاسخ گویی سریعتر و بیشتر از گیج بیمتال می باشد.
- به وسیله کپیلاری میتواند تا 60 متر یا بیشتر از نقطه فشار دورتر باشد
- محدوده ی اندازه گیری دما بیشتر می باشد.
ملاحظات انتخاب و خرید گیج دمای صنعتی
معمولاً در هنگام خرید هر نوع دماسنج عقربه‌ای یا گیج ما پارامترهای زیر را باید مشخص کنید تا بتوانید بهترین انتخاب را در کوتاه‌ترین زمان داشته باشید.
سنسور اندازه‌گیری
در هنگام انتخاب در ابتدا باید با توجه به فرآیند و ویژگی‌های آن مناسب‌ترین سنسور را انتخاب کنید. توجه داشته باشید که سنسورهای دمای موجود در بازار هر کدام ویژگی‌های مشخصی دارند، بنابراین باید با شناخت کامل از سنسور و شرایط فرآیند، دست به انتخاب بزنید. به طور مثال دماسنج‌های بیمتال در مقایسه با گاز اکچوئیتد دقت بالاتری در نصب مستقیم دارند.
بازه‌ی اندازه‌گیری
هر دماسنجی برای اندازه‌گیری بازه یا گستره‌ی دمایی مشخصی طراحی شده است، اگر دما بالاتر از این محدوده یا کمتر از آن باشد، علاوه بر آسیب به دماسنج، مقادیر با خطای زیادی اندازه‌گیری می‌شوند و نهایتاً ممکن است سیستم با آسیب جدی روبرو شود.
طول دنباله
دماسنج‌های موجود در بازار معمولاً یا به صورت دنباله‌دار و یا کپیلاری‌دار ساخته شده‌اند. اگر دما در یک فرآیند بسیار بالا باشد یا امکان نصب مستقیم گیج دما نباشد باید در این شرایط از دماسنج کپیلاری‌دار استفاده شود.