توضیحات
دماسنج جیوه ای (Mercury Thermometer)، یکی از قدیمی ترین انواع دماسنج است که از انبساط و انقباض جیوه در داخل یک لوله شیشه ای جهت اندازه گیری دما استفاده می کند.
دما از جمله کمیت های مهمی که در واحد های صنعتی است از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد و به این منظور تجهیزات گوناگونی جهت سنجش میزان درجه حرارت ارائه می شود. دماسنج جیوه ای یا ترمومتر جیوه ای یکی از ابزارهای مهم در اندازه گیری دما است که از جیوه به عنوان ماده حساس به دما استفاده می کند.
دماسنج های جیوه ای محدوده دمایی گسترده ای دارند و اندازه گیری های دقیقی را ارائه می دهند. همچنین تولید آنها نسبتاً ارزان و استفاده آسان است. اما نگرانی های قابل توجهی در صورت شکستن دماسنج مورد سمیت و اثرات زیست محیطی جیوه وجود دارد. در این مطلب روش کار، مزایا، کاربردهای دماسنج جیوه ای و تفاوت های دماسنج الکلی و جیوه ای بیان می شود.
دماسنج جیوه ای چگونه کار میکند؟
دماسنج جیوه ای دارای یک لوله شیشه ای باریک و بلند است. در انتهای این لوله یک حباب کوچک (Bulb) حاوی جیوه قرار دارد. با تغییر دما حجم جیوه تغییر کرده (منبسط یا منقبض می شود) و در ستون درجه بندی شده جابجا و روی درجه دمای مورد نظر قرار می گیرد.
جیوه (Mercury) براق و نقره ای با نماد شیمیایی Hg نشان داده می شود و دارای عدد اتمی 80 در جدول تناوبی است. جیوه تنها فلزی است که در دمای اتاق در حالت مایع وجود دارد. این مایع دارای چگالی نزدیک به آب و چگالی بیشتر از سایر فلزات است. همچنین رفتاری مشابه فلز دارد اما با محلول آب به گونه ای واکنش می دهد که انگار اسید است.
در واقع با تغییرات دما جیوه منبسط یا منقبض می شود و درون لوله شیشه ای بالا یا پایین می رود. مقیاس روی لوله شیشه ای با واحدهای دما، معمولاً بر حسب درجه سانتیگراد (°C) یا فارنهایت (°F) مشخص می شود.
برای خواندن دما کاربر ارتفاع سطح جیوه را در داخل لوله مویین (capillary tube) در برابر مقیاس مشاهده می کند. سطح جیوه مربوط به یک مقدار دمای خاص در مقیاس است که اندازه گیری دما را ارائه می دهد.
هنگامی که دما تغییر می کند جیوه درون دماسنج به همان نسبت منبسط یا منقبض می شود. این رفتار به دلیل خواص انبساط حرارتی جیوه است، هنگامی که گرم می شود جیوه منبسط و وقتی سرد می شود جیوه منقبض می شود.
مزایای دماسنج های جیوه ای
جیوه به دلیل ضریب انبساط بالای آن در دماسنج ها استفاده می شود. بنابراین هنگامی که در دماسنج استفاده می شود حتی یک تغییر کوچک در دما قابل توجه است. علاوه بر این نقطه جوش بالایی دارد که آن را برای اندازه گیری دماهای بالاتر ایده آل می کند.
دماسنج های جیوه ای به دلیل دقت بالای خود در اندازه گیری دما شناخته شده اند. آنها خوانش های دقیقی را ارائه می دهند، به خصوص زمانی که به درستی کالیبره شوند. این دقت آنها را به ابزاری قابل اعتماد در تحقیقات علمی، آزمایشگاهی و برخی کاربردهای صنعتی تبدیل کرده است.
دماسنج های جیوه ای نسبتاً بادوام هستند و می توانند تنش های مکانیکی مانند لرزش یا ضربه را بهتر از برخی دیگر از انواع دماسنج ها تحمل کنند. محفظه شیشه ای و جیوه داخل آن کمتر در معرض آسیب هستند و آنها را برای محیط های ناهموار مناسب می کند.
انواع دیگر دماسنج ها مانند دماسنج دیجیتال و الکی به دلیل ایمنی و راحتی بیشتر به عنوان جایگزین استفاده می شود. برخی دیگر از مزایای دماسنج جیوه ای به شرح زیر است:
- 1.دقت بالا در اندازهگیری دما
- 2.پاسخ دهی سریع به تغییرات دما
- 3.قابلیت استفاده در شرایط محیطی مختلف
- 4.گرما توسط جیوه به خوبی هدایت می شود.
- 5.به کناره شیشه ها نمی چسبد و به طور یکنواخت منبسط می شود.
کاربردهای دماسنج جیوه ای
دماسنج های جیوه ای با کاربری آسان و قیمت مقرون به صرفه به طور گسترده ای در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از کاربردهای دماسنج جیوه ای شامل موارد زیر می شود:
مصارف پزشکی:
دماسنج های جیوه ای معمولاً در محیط های پزشکی برای اندازه گیری دمای بدن استفاده می شدند. آنها به ویژه برای اندازه گیری دمای دهان و زیر بغل محبوب بودند.
کاربردهای صنعتی:
دماسنج های جیوه ای در فرآیندهای صنعتی و عملیات تولیدی که نیاز به نظارت بر دما دارند به کار می روند. آنها در صنایعی نظیر پتروشیمی، غذایی، داروسازی و سیستم های HVAC (گرمایش و تهویه مطبوع) مورد استفاده قرار می گیرند.
آزمایشگاه ها:
دماسنج های جیوه ای کاربرد گسترده ای در آزمایشگاه ها برای تحقیقات علمی، آزمایش ها و فرآیندهای کنترل کیفیت پیدا کردند. دقت بالا و دامنه دمایی وسیع دماسنج های جیوه ای آنها را به ابزاری ارزشمند برای اندازه گیری دقیق دما در محیط های آزمایشگاهی تبدیل کرده است.
مصارف عمومی:
دماسنج های جیوه ای برای اهداف مختلف مانند اندازهگیری دمای داخل یا خارج، بررسی دمای آب یا نظارت بر دمای فرآیندهای پخت و پز نیز استفاده می شوند.
تفاوت دماسنج جیوه ای و الکی
دماسنج های جیوه ای از جیوه به عنوان ماده مرجع استفاده می کنند ولی دماسنج های الکلی از اتانول یا ایزوپروپیل الکل پر می شوند. دماسنج های الکلی بر اساس همان اصل انبساط و انقباض حرارتی دماسنج های جیوه ای عمل می کنند اما به جای جیوه از الکل استفاده می کنند.
بنابراین دماسنج های الکلی جایگزین ایمن تر و سازگار با محیط زیست برای دماسنج های جیوه ای می باشند. برخی دیگر از تفاوت های این دو مدل دماسنج در موارد زیر بیان می شود:
- محدوده دما: دماسنج های جیوه ای در مقایسه با دماسنج های الکلی محدوده دمایی بیشتری دارند. جیوه می تواند دماهای بالا و پایین را به طور موثر اندازه گیری کند اما دماسنج های الکلی برای محدوده های دمایی متوسط مناسب می باشند.
- سمیت: جیوه بسیار سمی است و در صورت قرار گرفتن در معرض انسان و محیط، خطرات سلامتی را به همراه دارد. دماسنج های الکلی به طور کلی ایمن در نظر گرفته می شوند و دارای همان سطح سمیت نیستند.
- دقت: هر دو نوع دماسنج می توانند اندازه گیری های دقیق دما را ارائه دهند. با این حال دماسنج های جیوه ای به دلیل دقت و پایداری بالا به ویژه در کاربردهای آزمایشگاهی و علمی شناخته شده اند.
به طور کلی تفاوت اصلی بین دماسنج های جیوه ای و الکلی در ماده پرکننده آنها می باشد و انتخاب دماسنج مناسب به نوع کاربرد خاص، محدوده دما، قیمت، الزامات دقت و ملاحظات ایمنی بستگی دارد.
روش های اندازه گیری دما
روش های اندازه گیری دما را میتوان به صورت تماسی و غیر تماسی دسته بندی کرد. ترمومترها یا گیج های دما که برای اندازه گیری یا نمایش محلی دما کاربرد دارند دارای المنت بی متال (دو فلزی) یا گازی می باشند.
همچنین از سنسورهای ترموکوپل (Thermocouple) و مقاومتی (PT100) نیز استفاده می شود. کاربردهای انواع مختلف دماسنج ها در موارد زیر بیان شده است:
- 1.مصارف پزشکی برای اندازه گیری دمای بدن و تب (جیوه ای )
- 2.پروژه های آزمایشگاهی برای اندازه گیری دمای محیط و دمای محل انجام واکنش
- 3.پروژه های صنعتی با دمای بسیار زیاد به کمک ترموکوپل ها
- 4.اندازه گیری دما از مسافت های دور با کمک دماسنج های لیزری
- 5.در لوازم و تجهیزات خانگی مانند مایکروفر و تجهیزات آشپزی
- 6.کارخانه ها و پتروشیمی ها (گیج دما آنالوگ در پتروشیمی ها)
تجهیز صنعت بهترین و بزرگترین تامین کننده انواع تجهیزات ابزار دقیق و شیرآلات پایپینگ در کشور است. این فروشگاه بزرگ و مطمئن در جهت افزایش سطح کیفی صنایع در حوزه ابزاردقیق دماسنج جیوه ای را با بهترین کیفیت و قیمت مناسب به فروش می رساند. جهت استعلام قیمت و خرید ترمومتر و دماسنج جیوه ای با کارشناسان فروش ما تماس حاصل فرمایید.