هناك العديد من الأنواع المختلفة من موازين الحرارة للتطبيقات الصناعية، مع اختلاف مبادئ العمل والاستخدامات. تابعنا للتعرف على هذه المبادئ وأنواع الترمومترات.
1- ميزان حرارة زجاجي
تتميز موازين الحرارة الزجاجية بهيكل بسيط وتكلفة منخفضة. وهي ليست شائعة فقط في الحياة اليومية، بل تُستخدم أيضًا على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية. ومع ذلك، فإن موازين الحرارة الزجاجية لها بعض العيوب. فقد تكون هشة، لذا يجب استخدامها بحذر. ولأن الزجاج يكسر الضوء، يمكن أن يؤدي الانحراف الطفيف في زاوية الرؤية إلى قراءات غير دقيقة. مناسبة للاستخدام في المنتجات التجريبية الكيميائية. تتراوح درجات الحرارة النموذجية من -60 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية.
مبدأ العمل:
يتم حقن السائل داخل الشعيرات الزجاجية والمصباح. تُقاس درجة الحرارة بمبدأ التمدد والانكماش الحراري للسائل عند تغير درجة الحرارة.
2. ميزان حرارة ثنائي المعدن
تتمثل أكبر نقاط القوة في الترمومترات ثنائية المعدن في أن التغير في درجة الحرارة المحيطة لا يؤثر على نتيجة القياس من خلال مؤشر الإزاحة أو الارتعاش. يتعين على موازين الحرارة ثنائية المعدن الانتظار حتى يتمدد المعدن الموجود بالداخل لقياس درجة الحرارة، وبالتالي يكون وقت الاستجابة أبطأ. الفولاذ المقاوم للصدأ مناسب للاستخدام في الهواء الطلق وفي أماكن أخرى. نطاق درجة الحرارة النموذجي هو -70 درجة مئوية إلى 600 درجة مئوية.
مبدأ العمل
يتم ربط صفيحتين مختلفتين من المعدن معًا وتصنيعهما في شكل حلزوني، ويتم قياس درجة الحرارة باختلاف خصائص معامل تمدد المعدن. ثبِّت أحد طرفي اللولب ثنائي المعدن بالطرف الثابت والطرف الآخر بالمؤشر. عندما تتغير درجة الحرارة، تتمدد الصفيحة المعدنية أو تنكمش إلى ثني المعدن، مما يؤدي إلى دوران المؤشر.
3. ميزان حرارة تمدد الغاز
يمكن أن تعرض موازين حرارة التمدد الغازي التغيرات في درجة الحرارة على الفور، ويمكنها تحقيق قياس درجة الحرارة لمسافات طويلة (حتى 60 مترًا) عبر أنبوب شعري. وهي مناسبة للقياسات الدقيقة والتطبيقات الأخرى. العيب هو أن الغاز سيتأثر بدرجة الحرارة المحيطة، لذا فإن التغير في درجة الحرارة المحيطة سيؤدي إلى اهتزاز المؤشر أو تحوله. تتراوح درجات الحرارة النموذجية من -200 درجة مئوية إلى 700 درجة مئوية.
مبدأ العمل
مبدأ ترمومترات التمدد الغازي هو استخدام الغاز لقياس درجة الحرارة. يُحقن الغاز في الأنبوب الشعري، وعندما تتغير درجة الحرارة، يتغير ضغط الغاز في الأنبوب. ويتسبب الضغط في تشوه أنبوب بوردون ودفع المؤشر لعرض درجة الحرارة.
4. ميزان حرارة مزدوج حراري
تتميز موازين الحرارة المزدوجة الحرارية بدقة عالية ونطاق قياس كبير. إشارة الخرج مستقرة، لذلك غالبًا ما تُستخدم في الأتمتة الصناعية. ومع ذلك، يستغرق تكييف الإشارة في نطاق القراءة الكثير من الوقت والتعقيد، لذا فهي غير مناسبة لقياس التغيرات الصغيرة في درجات الحرارة. كما أنها أكثر عرضة للتآكل والتآكل، لذا فهي تحتاج إلى معدات حماية لإطالة عمرها الافتراضي. يتراوح نطاق درجة الحرارة النموذجي من -200 درجة مئوية إلى 2500 درجة مئوية (مواد موصلات مختلفة، نطاقات درجات حرارة مختلفة).
مبدأ العمل
إن المبدأ الرئيسي لمقاييس الحرارة المزدوجة الحرارية هو التأثير الكهروحراري الذي يتكون من موصلين معدنيين بخصائص مختلفة لتشكيل دائرة، بحيث تكون درجة الحرارة عند عقدة المعدنين مختلفة. وسيولد الفرق الناتج في درجة الحرارة قوة دافعة كهروحرارية تنتج جهدًا كهربائيًا حراريًا قابلاً للقياس لقياس درجة الحرارة. عندما يتم تحديد مادة المعدن عند كلا الطرفين، يرتبط مقدار القوة الدافعة الكهروحرارية بفرق درجة الحرارة عند العقدتين. يتم استخدام طرفين - طرف القياس والطرف المرجعي (أو الثابت). وعادة ما يتم ضبط الطرف المرجعي عند 0 درجة مئوية.
5. ميزان حرارة المقاومة (RTD)
مقاييس الحرارة المقاومة (RTD) مقاومة لدرجات الحرارة العالية ولها نطاق قياس كبير. وهي تتمتع بثبات طويل الأمد وعالي الثبات وتستخدم على نطاق واسع في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية مثل معالجة المعادن والطاقة والتكرير والصناعات الأخرى. ومع ذلك، فهي أكثر عرضة للتآكل، ولها نقطة انصهار منخفضة، ويجب الحفاظ عليها في بيئة جافة. تتراوح درجة الحرارة النموذجية من -200 درجة مئوية إلى 600 درجة مئوية.
مبدأ العمل
مبدأ مقاييس الحرارة المقاومة (RTD) هو قياس المقاومة. باستخدام موصل كهربائي معدني نقي، تتغير قيمة المقاومة وفقًا لدرجة الحرارة، وبالتالي قياس درجة الحرارة. وغالبًا ما تُستخدم في التطبيقات عالية الدقة. والمعدن الأكثر شيوعًا هو البلاتين (PT)، الذي يتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل والأكسدة، ومقاومة عالية للتآكل والأكسدة، ومقاومة عالية وثبات. Pt100 هو الأكثر استخدامًا على نطاق واسع.
بعد القراءة عن موازين الحرارة الصناعية الخمسة هذه، هل لديك فهم أفضل لميزان الحرارة المناسب لك؟ انقر على الرابط أدناه لقراءة المزيد لمعرفة المزيد عن موازين الحرارة!
