ولت متر و فرکانس میتر و وات متر

·         ولت متر

برای اندازه گیری ولتاژ مدار از ولت متر که به صورت موازی با آن قرار می گیرد، استفاده می شود. ولت متر مانند آمپرمتر در دو نوع AC و DC ساخته می شود. برای توسعۀ اندازه گیری در جریان مستقیم و متناوب یک فاز فشار ضعیف از مقاومت های سری (Rs) جهت زیاد شدن مقاومت داخلی استفاده می کنند. در صورتی که بخواهیم ولتاژ شبکه را در تابلو اندازه گیری کنیم، باید دو سر ولت متر را مستقیماً به شین های موردنظر مثلاً فاز R و سیم MP یا دو فاز R، S وصل کنیم.

در مواردی که بخواهند ولتاژ فازهای مختلف را نسبت به سیم نول و یا ولتاژ دو به دوی فازها را اندازه گیری کنند، از کلید سلکتور ولت استفاده می کنند.

چون ولت مترهایی که در روی تابلوهای معمولی استفاده می شوند، معمولاً برای اندازه گیری ولتاژ معینی بوده و محدوده تغییرات این ولتاژ نیز کم است (مثلاً ولتاژ بین دو فاز شبکه 400 ولت است) لذا این گونه ولت مترها دارای صفحه مدرجی است که درجه بندی آنها در ابتدا فشرده و در حدود اندازه گیری موردنظر، دارای درجه بندی گسترده تری است.

امروزه استفاده از ولت مترهای دیجیتالی رواج پیدا کرده، که مقدار ولتاژ به صورت عدد روی صفحه نمایش ظاهر می شود.

برای اندازه گیری ولتاژهای بالا (فشار متوسط و قوی) از ترانسفورماتور ولتاژ که معمولاً به نسبت 20 کیلو ولت به 200 ولت طراحی و ساخته شده است استفاده می کنند. در تابلوهای سه فازه با استفاده از کلید ویژه (کلید ولت متریک کلید لاین) فقط با یک ولت متر می توان ولتاژهای هر فاز  T ،N-S ،N-R ،Nو همچنین ولتاژهای خط T ،R-S ،T-R ،S را در هر زمان به سادگی اندازه گیری کرد.

این دستگاه اندازه گیری نیز مشابه آمپرمتر است با این تفاوت که به جای نسبت تبدیل جریان، باید تبدیل ولتاژی را مشخص کرد. 

تفاوت دیگری که ولت متر با آمپرمتر دارد این است که Graduation عقربه هیچ موقع نمی تواند 5 یا 6 برابر ولتاژ نامی سیستم باشد؛ چون ولتاژ شبکه 5 یا 6 برابر حالت ولتاژ نامی اش نمی شود. اغلب Graduation برابر با 1.2 کافی است.

در شبکه فشار ضعیف ولت متر نصب شده بر روی تابلو دارای درجه بندی از صفر الی 500 ولت است. در تابلوهای کنترل شبکه با ولتاژ بالا درجه بندی ولت متر براساس ولتاژ شبکه صورت می گیرد. در این نوع ولت مترها میزان نسبت تبدیل P.T یا C.T لحاظ شده و ولتاژ اولیه و ثانویه روی ولت متر درج می شود.

·         فرکانس متر

یکی از دستگاه های اندازه گیری الکتریکی فرکانس متر است. از نسبت سنج های الکترودینامیکی، اندکسیونی و آهنی با اضافه کردن بعضی اجزای الکتریکی مانند سلف، خازن و مقاومت الکتریکی می توان به عنوان فرکانس متر استفاده کرد. فرکانس مترها عموماً عقربه ای بوده و می توانند فرکانس را در محدوده وسیعی اندازه گیری کنند.

برای اندازه گیری فرکانس از سه نوع فرکانس متر زبانه ای (ارتعاشی)، عقربه ای و دیجیتالی استفاده می شود. به علت دقت زیاد و مقاوم بودن فرکانس مترهای ارتعاشی در ضربه های مکانیکی، بیشتر از این نوع در تابلوها برای سنجش فرکانس های کم و متوسط استفاده می شود.

فرکانس مترهای دیجیتالی به علت دقت زیاد در اندازه گیری فرکانس کاربرد فراوان دارند. فرکانس متر به صورت موازی به شبکه متصل می شود. موارد استفاده فرکانس متر بیشتر در تابلوهای برق برای سنکرون کردن (موازی کردن) دو ژنراتور با شبکه است.

برای اندازه گیری فرکانس در نیروگاه ها و تابلوهای توزیع انرژی الکتریکی کارخانجات به خاطر مشخص بودن حدود فرکانس از دستگاه های ارتعاشی استفاده می شود. حدود اندازه گیری این دستگاه ها بسیار کم است. ولی به علت ساختمان ساده، ارزانی قیمت و استحکام زیاد در سطح وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند.

برای نصب روی تابلوهای کارخانه های صنعتی معمولاً از مدل ارتعاشی استفاده می کنند که می تواند در برابر عوامل خارجی از مدلهای عقربه ای مقاوم تر باشد.

فرکانس متر ارتعاشی از یک سری تیغه های فلزی که کنار هم در داخل یک بوبین قرار گرفته اند تشکیل شده است. هرکدام از این تیغه ها دارای فرکانس ارتعاشی خاصی است. وقتی بوبین به جریان متناوبی وصل شود در داخل آن میدان مغناطیسی متناوبی ایجاد می شود. در اثر تأثیر میدان مغناطیسی، تیغه ای که دارای فرکانس ارتعاشی دو برابر فرکانس جریان متناوب است با تغییرات میدان ایجاد رزنانس می کند و به ارتعاش در می آید و بدین ترتیب فرکانس جریانی را که از بوبین می گذرد نشان می دهد.

در زیر قسمت خمیدگی سر تیغه ها مقداری لحیم قرار دارد که با کم و زیاد کردن وزن آن فرکانس ارتعاشات تیغه را دقیقاً تنظیم می کنند. فرکانس متر مشابه ولت متر به صورت موازی در مدار قرار می گیرد و در سه نوع ارتعاشی، عقربه ای و دیجیتالی ساخته می شود که استفاده از نوع ارتعاشی آن معمول تر است. فرکانس متر تک فاز با ولتاژ 230 ولت و فرکانس متر سه فاز با ولتاژ 400 ولت کار می کند.

در نیروگاه و تابلوهای پست توزیع بیشتر از مدل های عقربه ای استفاده می کنند و زمانی که لازم باشد برای مدت زمان تعیین شده تغییرات فرکانس ثبت شود از مدل های ثبات نیز استفاده می کنند.

مهم ترین زمان استفاده از فرکانس متر هنگامی است که بخواهند دو آلترناتور را با هم پارالل (موازی) کنند یا اینکه ژنراتوری را وارد شبکه برق شهری (باس بار) نمایند. این فرآیند را سنکرونیزاسیون می نامند و دستگاه موردنظر که خود دو فرکانس متر را به همراه دارد سنکرونسکوپ نامیده می شود.

·         وات متر

وات متر یکی دیگر از دستگاه های اندازه گیری الکتریکی است که برای اندازه گیری توان حقیقی مصرف کننده ها از وات متر استفاده می شود. وات متر دارای یک سیم پیچ جریان و یک سیم پیچ ولتاژ است.

سیم پیچ جریان به طور سری و ولتاژ به طور موازی به مصرف کننده وصل می شود و بنابراین، این دو سیم پیچ دو مدار مجزاء را تشکیل می دهند و در روی بدنه دستگاه، سرهای این دو سیم پیچ با علامت جریان و ولتاژ مشخص می شوند باید در هنگام اتصال دقت کرد که اشتباهی صورت نگیرد.

وات متر توان اکتیو و وارمتر توان راکتیو مدار را اندازه گیری می کند. این نوع لوازم اندازه گیری ورودی های جریان و ولتاژ را با هم دارند زیرا برای اندازه گیری توان، هم ولتاژ و هم جریان مورد نیاز است. مجموعه وات متر از دو المان گالوانومتر و ترانسدیوسر تشکیل شده است.

سیم پیچ ولتاژ را می توان قبل و یا بعد از سیم پیچ جریان اتصال داد که در وات مترهای تابلویی، هر دو صورت را می توان به کار برد. جهت چرخش عقربه وات متر، بستگی به جهت جریان در هر دو سیم پیچ جریان و ولتاژ دارد، لذا هنگام مونتاژ باید دقت کرد و سیم ها را با توجه به مشخصات روی دستگاه به صورت صحیح متصل ساخت.

در صورتی که، جهت حرکت عقربه اشتباه باشد می توان با تعویض جهت جریان در یکی از سیم پیچ ها جهت حرکت عقربه را تصحیح کرد. وات مترهای تابلویی معمولاً برای اختلاف سطح های 110، 230، 400، 500 ولت و جریان های تا 5 آمپر برای اندازه گیری در یک فاز و سه فاز ساخته می شوند. این گونه وات مترها را می توان در صورت کم و مناسب بودن ولتاژ جریان، به طور مستقیم در مدار به کار برد. برای ولتاژ و جریان هایی بیشتر از مقادیر ذکر شده، در جریان متناوب باید از مبدل ولتاژ و مبدل جریان استفاده کرد.

در سیستم سه فازه با بار متعادل، تنها از یک وات متر استفاده می شود. چون می توان با اندازه گیری توان یک فاز و ضرب کردن آن در 3، توان سه فاز را بدست آورد. صفحه مدرج وات مترهای تابلویی که برای سه فاز متعادل به کار می رود توسط کارخانه طوری درجه بندی شده که می توان با آن مستقیماً توان سه فاز را خواند.

برای اتصال این وات مترها در جریان سه فاز باید دقت کرد که سیم پیچ جریان و سیم پیچ ولتاژ به فازهای هم نام وصل شوند. به عنوان مثال اگر جریان فاز R از سیم پیچ جریان عبور می کند، باید سیم پیچ ولتاژ به فاز R و سیم MP وصل شوند. برای اتصال وات مترهای تابلویی در سیستم سه سیمه با بار نامتعادل و جریان زیاد از روش آوردن استفاده می شود. در این روش، عقربه، مجموع توان های سه فاز را نشان می دهد.

برای اندازه گیری توان سه فاز در بارهای نامتعادل چهار سیمه نیز می توان از وات مترهایی که بدین منظور ساخته شده اند استفاده کرد.

چنانچه از وات مترهای دیجیتالی استفاده شود، مقدار توان به صورت عددی روی صفحه نمایش داده می شود.

سیم پیچ ولتاژ در وات مترهای تابلویی معمولاً 230، 400 ولت و سیم پیچ برای جریان 5 آمپر ساخته می شوند به همین جهت برای نصب روی تابلوهای صنعتی باید از ترانسفورماتور جریان هم استفاده شود، البته برای تابلوهای فشار متوسط ترانسفورماتور اندازه گیری ولتاژ هم لازم است.

 برای سفارش یک وات متر یا وارمتر به نکات زیر توجه نمایید:

·          

• Graduation مفهوم زیاد و مهمی ندارد.

·          

• باید نسبت تبدیل جریان و ولتاژ ذکر شود.

·          

• کلاس دقت باید ذکر شود.

• نوع شبکه را باید مشخص کرد.
• (شبکه متعادل – شبکه نامتعادل)

– سه فاز، سه سیمه با بار متعادل

– سه فاز، سه سیمه با بار نامتعادل

– سه فاز، 4 سیمه با بار نامتعادل

هریک از این نوع شبکه ها در ورودی های وات متر و یا وارمتر اثر می گذارند. مثلاً ممکن است ولتاژ فاز وسط و جریان فازهای L1 و L2 را بخواهند. به عنوان مثال در حالت سیستم سه فازه چهار سیمه غیر متعادل به طور قطع جریان و ولتاژ هر سه فاز نیاز است.

در صورتی که یک مشتری بخواهد که هم قرائت عقربه ای داشته باشد و هم پس از قرائت، یک سیگنال 4 الی 20 میلی آمپری هم به اتاق کنترل ببرد باید به سازنده بگوییم که ترانسدیوسر باید خروجی 4 الی 20 میلی آمپر داشته باشد و گالوانومتر نیز با همین سیگنال خروجی کار کند.

مشخصاتی نظیر اندازه گالوانومتر، نحوۀ نصب و زاویه انحراف کامل عقربه در مورد وات مترها و وارمترها باید مشخص شود.

انواع دماسنج ها

انواع دماسنج ها و طرز کار آنها ( Thermometer  )

تاریخچه:

نخستین وسیله واقعی علمی را برای اندازه‌گیری درجه حرارت در سال ۱۵۹۲ گالیله اختراع کرد وی برای این منظور یک بطری شیشه‌ای گردن باریک انتخاب کرده بود. بطری با آب رنگین تا نیمه پر شده و وارونه در یک ظرف محتوی آب رنگینی قرار گرفته بود. با تغییر دما هوای محتوی بطری منبسط یا منقبض می‌شد و ستون آب در گردن بطری بالا یا پایین می‌رفت. وسیله گالیله مقیاسی واقعی برای سنجش دما نبود به طوری که وسیله وی بیشتر جنبه دما نما داشت. تا جنبه دماسنج در سال ۱۶۳۱ری تغییراتی را در دمانگار گالیله پیشنهاد کرد. پیشنهاد وی همان بطری وارونه گالیله بود که در آن فقط سرد و گرم شدن از روی انقباض و انبساط آب ثبت می‌شد.

در سال ۱۶۳۵ دوک فردینالند توسکانی، که به علوم علاقه‌مند بود دماسنجی ساخت که در آن از الکل (که در دمایی خیلی پایین‌تر از دمای آب یخ می‌بندد.) استفاده کرد. و سر لوله را چنان محکم بست که الکل نتواند تبخیر شود.سرانجام در سال ۱۶۴۰ دانشمندان آکادمی لینچی در ایتالیا نمونه‌ای از دماسنج‌های جدیدی را ساختند که در آن جیوه به کار برده و هوا را دست کم تا حدودی از قسمت بالای لوله بسته خارج کرده بودند. توجه به این نکته جالب است که در حدود نیم قرن طول کشید تا دماسنج کاملاً تکامل یافت.

به دنبال کشف دماسنج گابریل دانیل فارنهایت دانشمند هلندی در قرن هفدهم نوعی دماسنج گازی و الکلی ساخت که با دقت اندازه‌گیری بیشتری می‌تواند دمای هوا را اندازه‌گیری کند. او به سال ۱۷۱۴ میلادی دماسنج جیوه‌ای را طراحی و با ضریب دقت بالایی با شیوه‌ای خاص درجه‌بندی نمود. فارنهایت نتایج تحقیقات خود را در سال ۱۷۲۴ میلادی منتشر ساخت.

آندرس سیلیسیوس دانشمند سوئدی به سال ۱۷۲۳ دماسنج جیوه‌ای را به صد قسمت مساوی تقسیم‌بندی نمود. اندازه‌گیری دمای هوا به روش سانتیگراد، (سیلیسیوس) به نام پرافتخار ایشان ثبت شده است.

ژول دانشمند انگلیسی با اعتقاد به این که گرما نوعی انرژی است آزمایش‌های فراوانی در این راستا به انجام رسانید. او با اندازه‌گیری اختلاف دمای آب در بالا و پایین یک آبشار صد و ده متری روی تبدیل انرژی پتانسیل آب به گرما بررسی‌های فراوانی به انجام رسانید. پس از انجام این بررسی‌ها او به این نتیجه رسید که مقدار انرژی در جهان ثابت است فقط می‌تواند از صورتی به صورت دیگر تبدیل شود. پس اجسام می‌توانند در حالت تعادل گرمایی وجود داشته باشند. ژول در سال ۱۸۴۳ اظهار داشت که هرگاه مقدار معینی از انرژی مکانیکی به نظر ناپدید آید، همراه آن مقدار معینی گرما ظاهر شده است و این دلالت بر پایستگی چیزی دارد که امروزه آن را انرژی می‌نامیم. ژول می‌گوید که او خشنود است از اینکه عوامل بزرگ طبیعت به فرمان خالق فناناپذیر هستند و اینکه هرگاه (انرژی) مکانیکی صرف شود هم ارز گرمایی دقیقی از آن به دست می‌آید.

این گفته را ژول با کار خود در آزمایشگاه به دست آورده بود او اساساً مرد عمل بود و وقتی اندک برای تفکرات فلسفی درباره‌ یافته‌های خود داشت. در حالی که دیگران بر مبنای استدلالهای ذهنی به همان نتیجه رسیده بودند که مقدار کل انرژی در جهان ثابت است.

اینک پس از سالها گذر از نظریات ارزشمند دانشمندان انسان توانسته است با بکارگیری روابط و قوانین انرژی گرمایی را بیشتر شناخته و در نیروگاههای تولید برق، کارخانه‌های فولاد سازی، نیروگاههای هسته‌ای، موتور هواپیمای غول پیکر و هزاران هزاران پدیده او را مهار ساخته و بکار گیرد.

تعریف دما سنج

میزان الحراره که سرما و گرما را نشان میدهد، این لفظ فرانسوی است و در فارسی مستعمل است لیکن هنوز جزء زبان نشده است(فرهنگ نظام). ماخوذ از ترموس بمعنی گرما و مترون بمعنی اندازه یونانی و آلتی است که از روی آن میزان گرما اندازه گیری میشود و معمولا از یک لوله شیشه ای که دو طرف آن بسته و در قسمت پایین آن مخزنی پر از جیوه یا الکل تعبیه شده است تشکیل می گردد برای مدرج ساختن آن ، ترمومترهای جیوه ای را در ظرف بخار آبی که در حال جوش است (کنار دریا) قرار میدهند، جیوه بر اساس خاصیت انبساط اجسام در مقابل حرارت در لوله بالا میرود ودر نقطه ای که توقف می کند آن نقطه را با عدد ۱۰۰ علامت می گذارند. سپس مخزن جیوه را در خرده یخ در حال گداز می گذارند. جیوه از لوله پائین می آید و در نقطه ای متوقف می شود که آن را، نقطه صفر میزان الحراره فرض می کنند و در حقیقت نقطه انجماد آب یا نقطه ذوب یخ است . آنگاه میان این دو رقم را با اعداد علامت گذاری نموده که هر قسمت را یک درجه نامند. و اینگونه ترمومترها که بصد درجه تقسیم شده اند ترمومتر سانتی گراد می نامند. چه غیر از این درجه بندی انواع دیگری نیز وجود داردکه از آنجمله است ترمومتر رئومور و ترمومتر فارنهایت . ترمومتر رئومور – در این گرماسنج نقطه یخ یا صفر درجه سانتی گراد برابر است ولی نقطه غلیان آب در این گرماسنج ۸۰ درجه است چه دانشمند فرانسوی در گرماسنج خود بین نقطه انجماد آب یا ذوب یخ و نقطه غلیان آب را ۸۰ درجه تقسیم کرده و بالنتیجه ۸۰ درجه ترمومتر رئومور برابر با صد درجه ترمتر سانتیگرادمیباشد.

محدوده کاری دما سنج

باید توجه داشت که با ترمومترهای جیوه ای نمی توان سرماهای کمتراز ۳۵ درجه زیر صفر را اندازه گیری کرد زیرا جیوه در ۳۹ – درجه سانتی گراد منجمد میشود. از این روی برای اندازه گیری سرماهای شدید از ترمومترهای الکلی استفاده می کنند زیرا الکل در ۱۲۰ درجه سانتی گراد مایع است و بالعکس در ۷۸ درجه سانتی گراد بجوش می آید از این روی ترمومتر ماگزیما و منیما را بطور مرکب بکار می برند که از الکل و جیوه تشکیل می یابد این نوع میزان الحراره می تواند حداکثر درجه حرارت و حداقل آنرا در مدت معینی مثلا یک شبانه روز تعیین کند و از یک میزان الحراره الکلی دراز تشکیل شده است و برای اینکه جای زیاد نگیرد ساقه آنرا دو مرتبه خم کرده اند و در قسمت خمیده آن که بشکل «ایو»ی فرانسه می باشد جیوه ریخته شده و بدین ترتیب الکل به دو قسمت تقسیم می شود: یک قسمت در طرف راست لوله باقی می ماند که بالای آن حباب خالی از هواست کمی الکل در آن بخار می شود و طرف چپ آن منتهی به مخزن الکل است . در بالای دو طرف جیوه دوسوزن فولادی موسوم به نشانه قرا دارد.

طرز عمل

طرز عمل – وقتی هوا گرم میشود الکل مخزن وسطی منبسط می گردد و جیوه را در شاخه چپ بطرف پائین میراند و در نتیجه جیوه در شاخه دومی بالا می رود و نشانه راهمراه می برد. وقتی هوا سرد میشود الکل منقبض می شود و بجای خود برمی گردد. ولی نشانه طرف راست بکنار لوله می چسبد و پائین نمی آید. در صورتی که جیوه در طرف چپ ، نشانه را بالا می برد و اگر دو مرتبه هوا گرم شود این نشانه به کنار لوله می چسبد و این عمل در مدت معینی چندین بار ممکن است تکرار شود. هنگام بازدید ترمومتر نشانه طرف راست حداکثر درجه حرارت و نشانه طرف چپ حداقل آن را نشان میدهد در صورتی که سطح جیوه در این موقع در هر شاخه را که بگیریم درجه حرارت همان زمان را تعیین میکند. مثلا در حداعلای درجه حرارت ۵/۲۱ + و حداقل آن ۵/۱۰ – و درجه حرارت موقع بازدید ۱۲ درجه است و برای باز گرداندن نشانه های آهنی تا سطح جیوه از یک آهن ربای نعلی شکل استفاده میشود.

انواع دما سنج

ترمومتر پزشکی

ترمومتر پزشکی ، این گرماسنج جهت اندازه گرفتن حرارت بدن بکار می رود و چون حد متوسط حرارت بدن انسان ۳۷ درجه سانتی گراد (۵/۹۸ درجه فارنهایت ) است در ترمومترهای پزشکی بر اساس سانتیگراد بین ۳۳ تا ۴۲ در میشود .و برای اینکه بمجرد جدا شدن ترمومتر از بدن انسان (زیر زبان – زیر بغل داخل مقعد…) و برخورد با حرارت یا برودت محیط، جیوه داخل ترمومتر تغییر مکان پیدا نکند، خمیدگی مخصوصی در انتهای لوله ترمومتر نزدیک مخزن جیوه قرار میدهند و هر بار که بخواهند آنرا بکار برند چندین بار ترمومتر را بطرف مخزن تکان شدید میدهند تا جیوه داخل لوله از خمیدگی بگذرد و کاملا وارد مخزن گردد.

پیرومتر یا ترموالکتریک

ترمومتر دیگری در صنایع بکار میرود بنام : پیرومتر یا ترموالکتریک – اساس این ترمومتر بر این خاصیت است که اگر فصل مشترک دو سیم فلزی مختلف را حرارت دهیم جریان برق در آنها برقرار میشود و بوسیله یک «میلی آمپرمتر» دقیق میتوان ثابت کرد که هرچه درجه حرارت زیادتر شود شدت جریان حاصل نیز بیشتر خواهد شد و با اندازه گرفتن شدت جریان درجه حرارت را معلوم میسازند. باید دانست که اختراع ترمومتر را به بسیاری از دانشمندان نسبت میدهند ولی حقیقت آن است که گالیله دانشمند ایتالیایی پیش از سال ۱۵۹۷ م . این ابزار را اختراع کرده و سپس تکامل یافته است . (از لاروس قرن بیستم و کتاب فیزیک تالیف رهنما). و رجوع به گرماسنج و میزان الحراره شود.

دما سنج گازی

جنس ، ساختمان ، و ابعاد دماسنج در ادارات و موسسات مختلف سراسر دنیا که این دستگاه را به کار می‌برند. تفاوت دارد و به طبیعت گاز و گستره دمایی که دماسنج برای آن در نظر گرفته شده است، بستگی دارد. این دماسنج شامل حبابی از جنس شیشه ، چینی ، کوارتز ، پلاتین یا پلاتین ـ ایریدیم ( بسته به گستره دمایی که دماسنج در آن به کار می‌رود ) ، که به وسیله یک لوله موئین به فشارسنج جیوه‌ای متصل است، می باشد. این دماسنج براساس دو قانون ذکر شده در مورد گاز کامل کار می‌کند.

قوانین گازها

همان وقت که اسحاق نیوتن در کمبریج درباره نور و جاذبه می‌اندیشید، یک نفر انگلیسی دیگر به نام رابرت بویل ، در آکسفورد سرگرم مطالعه در باب خواص مکانیکی و تراکم پذیری هوا و سایر گازها بود. بویل که خبر اختراع گلوله سربی اوتوفون گریکه را شنیده بود، طرح خویش را تکمیل کرد، و دست به کار آزمایشهایی برای اندازه ‌گیری حجم هوا در فشار کم و زیاد شد.

نتیجه کارهای وی چیزی است که اکنون به قانون بویل ماریوت معروف است، و بیان می‌کند که حجم مقدار معینی از هر گاز در دمای معین با فشاری که بر آن گاز وارد می‌شود، بطور معکوس ، متناسب است با فشاری که بر آن گاز وارد می‌شود.

حدود یک قرن بعد ، ژوزف گیلوساک فرانسوی ، در ضمن مطالعه انبساط گازها ، قانون مهم دیگری پیدا کرد که بیان آن این است: فشار هر گاز محتوی در حجم معین به ازای هر یک درجه سانتیگراد افزایش دما ، به اندازه ۲۷۳/۱ حجم اولیه‌اش افزایش می‌یابد. همین قانون را یک فرانسوی دیگر به نام ژاک شارل ، دو سال پیش از آن کشف کرده بود. و از این رو اغلب آن را قانون شارل گیلوساک می‌نامند. این دو قانون مبنای ساخت دماسنجهای گازی قرار گرفت.

دماسنج مایعی

این نوع دماسنج یکی از رایج ترین انواع دماسنجهای مورد استفاد درصنعت و غیره می باشد. عمدتا این نوع دماسنج را بعنوان دماسنجهای جیوه ای یا الکلی می شناسیم. ساختمان این نوع دماسنجها از یک مخزن مایع و یک لوله مویین تشکیل شده که مایع درون مخزن در اثر انبساط از لوله مویین بالا رفته و دمای متناسب را نشان میدهد.

دماسنج جیوه ای را می توان برای اندازگیری دما از ۳۷/۸- تا۳۱۵ سانتی گراد استفاده نمود. اما اگرفضای بالای سطح جیوه را از گاز ازت پر نمایند ، می توان تا دمای ۵۳۸ درجه از آن استفاده نمود.

دماسنج انبساط سیال

این نوع دماسنج یکی از باصرفه ترین ، رایج ترین و تطبیق پذیر ترین وسایل اندازگیری دما در صنعت می باشد.اساس کار این دماسنج در شکل مقابل نشان داده شده است.همانگونه که ملاحظه می شود با افزایش دما فشار درون حباب که می تواند محتوی مایع ، گاز یا بخار باشد ، بالا رفته و توسط فشار سنج اندازه گیری می شود. طول لوله مویین می تواند تا ۶۰ متر باشد ؛ اما این مقدار بر دقت اندازه گیری دما تاثیر گذار خواهد بود.بهترین حالت زمانی است که از لوله مویین کوتاه که به یک ترانس دیوسر فشار الکتریکی متصل شده استفاده گردد.

دماسنج الکتریکی

این نوع دماسنجها اصولا کاربردهای فراوانی در صنعت داشته و قادرند از دماهای پایین تا دماهای بسیار بالا را اندازه گیری نمایند.که عمدتا بصورت مقاومتی و ترموکوپل هستند.

– دماسنج با مقاومت الکتریکی:

دماسنج مقاومتی به صورت یک سیم بلند و ظریف است، معمولا آن را به دور یک قاب نازک می‌پیچند تا از فشار ناشی از تغییر طول سیم که در اثر انقباض آن در موقع سرد شدن پیش می‌آید، جلوگیری کند. در شرایط ویژه می‌توان سیم را به دور جسمی که منظور اندازه گیری دمای آن است پیچید یا در داخل آن قرار داد. در گستره دمای خیلی پایین ، ( دماسنجهای مقاومتی معمولا از مقاومتهای کوچک رادیویی باترکیب کربن یا بلور ژرمانیوم که ناخالصی آن آرسنیک است و جسم حاصل در درون یک کپسول مسدود شده پر از هلیوم قرار دارد، تشکیل می‌شوند. این دماسنج را می‌توان بر روی سطح جسمی که منظور اندازه گیری دمای آن است سوار کرد یا در حفرهای که برای این منظور ایجاد شده است، قرار داد. دماسنج مقاومتی پلاتین را می‌توان برای کارهای خیلی دقیق در گستره –۲۵۳ تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد به کار برد.

ترمیستور

ترمیستور یک وسیله نیمه رساناست که برخلاف فلزات ، دارای ضریب دمای مقاومت منفی است . بعلاوه مقاومت آن بصورت نمایی با دما تغییر می کند. ترمیستور یک وسطله بسیار حساس است و انتظار می رود که با درجه بندی مناسب ، دارای عملکرد ثابتی تا ۰/۰۱ سانتی گراد باشد.یکی از ویژگی های جالب آن اینستکه می توان از آن بعنوان جبران کننده دمای مدار های الکتریکی استفاده نمود.

دماسنج کریستال کوارتز

یک روش جدید و بسیار دقیق اندازه گیری دما بر مبنای حساسیت فرکانس تشدید کریستال کوارتز به تغییر دما استوار است .وقتی از زاویه برش مناسب برای کریستال استفاد شود، یک تطابق کاملا خطی میان فرکانس و دما برقرار میگردد. مدلهای تجاری این وسیله از شمارنده های الکترونیکی و دستگاه قرائت رقم نما برای اندازه گیری فرکانس استفاده می کنند.گستره دمایی کار کرد این دستگاه از منفی ۴۰ درجه تا ۲۳۰ درجه سانتیگراد ادعا شده است.

دمانگاری کریستال مایع

کریستالهای مایع خمیری ، که از استرهای کلسترول ساخته شده اند پاسخ جالبی به دما از خود نشان می دهند . در یک گستره تکرار پذیر دما ، کریستال مایع همه رنگهای طیف رنگی را از خود آشکار می سازد.این پدیده بازگشت پذیر و تکرار پذیر است . با تغییر دادن فرمول مورد نظر می توان از کریستالهای مایع از کمتر از صفر درجه تا چند صد درجه سانتی گراد استفاده نمود.

ترموکوپل

ترموکوپل وسیله دیگری است که برای اندازه‌ گیری دما مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این نوع دماسنج از خاصیت انبساط و انقباض اجسام جامد استفاده می‌گردد. گستره یک ترموکوپل بستگی به موادی دارد که ترموکوپل. از ان ساخته شده است گستره یک ترموکوپل پلاتنیوم ـ ایرودیوم که ۱۰ درصد پلاتینیوم دارد از صفر تا ۱۶۰۰ درجه است است. مزیت ترموکوپل در این است که بخاطر جرم کوچک ، خیلی سریع با سیستمی که اندازه‌ گیری دمای آن مورد نظر است، به حال تعادل گرمایی در می‌آید. لذا تغییرات دما به آسانی بر آن اثر می‌کند، ولی دقت دماسنج مقاومتی پلاتین را ندارد.

انواع دماسنج های مورد استفاده در هواشناسی

-دماسنج معمولی استاندارد(Thermometer)

این دماسنج یک لوله بسیار باریک شیشه ای مسدود است که در انتهای آن محفظه ای تعبیه و از جیوه یا الکل پر شده است. در داخل لوله دماسنج خلاء کامل وجود دارد. گرم و سرد شدن مخزن باعث گرم و سردشدن مایع درون مخزن شده و متعاقب آن باعث بالا و پایین رفتن مایع در داخل مخزن شیشه ای می شود، با مشاهده سطح مایع در داخل لوله دماسنج و قرائت عددی که روی بدنه شیشه نوشته شده است دمای هوا در آن لحظه مشخص می شود.

-دماسنج حداکثر(Maximum Thermometer)

اغلب نیاز است علاوه بر دمای معمولی هوا حداکثر دمایی که در طول یک دوره معین مثلاً یک شبانه روز اتفاق افتاده است نیز اندازه گیری و تثبیت شود به این منظور از دماسنج حداکثر استفاده می کنند. این نوع دماسنج با یک تفاوت جزیی تقریبا مشابه دماسنج های معمولی است به این صورت که لوله مویین آن در محلی که به مخزن منتهی می شود بسیار باریک شده است. هنگامی که دما زیاد می شود جیوه داخل مخزن منبسط شده و نیروی حاصل می تواند باعث راندن جیوه از داخل مجرای باریک بالای مخزن به قسمت بالای لوله گردد به این ترتیب ارتفاع جیوه در داخل مخزن بالا می رود و با کاهش دما مایع داخل مخزن منقبض می شود ولی باریک بودن لوله از برگشت مایع به داخل مخزن جلوگیری می کند و سطح مایع در داخل لوله در محلی که بالاترین دمای قبلی اتفاق افتاده است باقی می ماند بنابراین سطح فوقانی جیوه نشان دهنده حداکثر دمای اتفاق افتاده است.

-دماسنج حداقل(Minimum Thermometer)

دماسنج های حداقل برای تثبیت پایین ترین دمای اتفاق افتاده در یک دوره معین به کار می رود دماسنج های حداقل مشابه دماسنج های معمولی است با این تفاوت که مایع داخل مخزن این نوع دماسنج به جای جیوه از مایعات رقیق تر مانند الکل استفاده می شود. به علاوه در داخل لوله مویین یک سوزن شیشه ای که دو سر آن گرد می باشد رها گردیده که به عنوان شاخص از آن استفاده می شود، وقتی دمای هوا کاهش می یابد با انقباض مایع سطح بالای الکل در داخل لوله مویین با اعمال نیروی کشش سطحی شاخص سوزنی را نیز به طرف پایین مخزن حرکت می دهد با افزایش دما مجدداً الکل در داخل لوله مویین از اطراف سوزن عبور کرده و به طرف بالا صعود می کند اما سوزن در پایین ترین محلی که قبلا در اثر کشش سطحی پایین آمده بود باقی می ماند. بنابراین قسمت بالایی شاخص شیشه ای پایین ترین دمایی را که اتفاق افتاده است نشان می دهد در حالی که انتهای سطح الکل در بالای لوله دمای لحظه ای هوا را نشان میدهد.

–دماسنج حداقل –حداکثر(Max- Thermometer)

این دماسنج ترکیبی از دو دماسنج حداقل و حداکثر می باشد، این دماسنج از یک لوله شیشه ای U شکل ساخته شده است که دو انتهای آن مسدود می باشد. قسمت پایینی لوله U شکل با جیوه پر شده است. علاوه بر جیوه قسمت بالایی لوله قسمت چپ به طور کامل از الکل پر شده است اما نصف حجم لوله سمت راست که انتهای آن به صورت یک مخزن گشاد شده می باشد از الکل پر شده است و نصف دیگر آن از یک نوع گاز پر شده است. در بالاترین سطح جیوه و در داخل الکل در هر دو ستون شاخص های شیشه ای رنگی که یک سوزن در وسط آن تعبیه شده است وجود دارد در اثر گرم و سرد شدن و متعاقب آن انبساط و انقباض سطح جیوه بالا و پایین می رود. بالاترین حدی که جیوه در شاخه سمت چپ بالا رفته است دمای حداقل و بالاترین حدی که جیوه در شاخه سمت راست بالا رفته دمای حداکثر را نشان می دهد.

-دمانگار(Thermograph)

دمانگار یک وسیله کاملاً مکانیکی است و با استفاده از یک عنصر فلزی که انحنای آن با دما تغییر می کند ساخته شده است یک طرف عنصر فلزی حساس به تغییرات دما که دارای انحنا می باشد به بازوی اهرم طویل و متحرکی بسته شده است که این بازو ممکن است مستقیماً دما را از روی یک مقیاس ساده درجه بندی شده نشان دهد و یا اینکه انتهای بازو به یک قلم ثبات متصل گردد. با تغییر دمای هوا انحنای فلز تغییر می کند و این امر با توجه به نحوه تغییرات دما باعث انحراف قلم در انتهای بازوی مکانیکی به طرف بالا و پایین در روی کاغذ گراف می گردد و دماها ثبت می شوند

آذرسنج(Optical Pyrometer)

این نوع دماسنج که به آن دماسنج غیر تماسی هم گفته می شود ، بر پایه رنگ نور انتشار یافته از جسم بوده که در نهایت دمای جسم مورد نظر را براساس را اندازه گیری میکنیم این حقیقت که تمامی اجسام سیاه یک اندازه دمایی نور نشان خواهند داد ، نتیجه میگیریم که دامنه کاربردی این نوع دماسنج در دماهای بالای سرخ بوده و برای آهن تقریبا بالای ۵۰۰ درجه سانتی گراد می باشد.

طرز کار:

نور ایجاد شده توسط جسم از درون یک سیستم اپتیکال (با بزرگ نمایی معین) که در درون آن یک لامپ گداخته کوچک فرار داده شده ، گذرانده می شود . (بدین ترتیب اگر کسی از درون چشمی بدرون این سیستم نگاه می کند ، نوری بسیار باریکی را ملاحظه خواهد کرد.) در برخورد این نور با فیلمان لامپ ، جریانی را از فیلمان عبور خواهد داد که تعیین کننده میزان دمای جسم است. این جریان توسط پتانسیومتری که بین منبع تغذیه (یک باطری) و لامپ قرار داده شده کنترل میگردد. برای نمایش دما از یک آم متر (ammeter ) استفاده میگردد. دامنه آم متر از ۹۰۰F برای دمای ۵۰۰ درجه سانتی گراد تا۳۰۰۰F برای دمای ۱۶۰۰ درجه سانتی گراد متغییر است.

آذرسنج ثبتگر و کنترلگر

در اغلب تأسیسات صنعتی، تنها نشان دادن دما توسط دستگاه کافی نیست و باید با قراردادن یک قلم متحرک به جای عقربه پتانسیل سنج دما را ثبت کرد. این دستگاه آذرسنج ثبتگر نام دارد. همچنین با استفاده از مدارهای الکتریکی در دستگاه میتوان جریان گاز به مشعلها یا جریان برق به عنصرهای گرمایی را کنترل و دمای کوره را در مقدار مورد نظر ثبت کرد. این دستگاه آذرسنج کنترل گرنام دارد. امکان طراحی وسیله ای برای ثبت و کنترل دما متشکل از یک یا چند ترموکوپل نیز هست.

آذرسنج تابشی

اصول کارکرد آذرسنج تابشی بر پایه یک منبع تابشی استاندارد به نام جسم سیاه یا تابشگر کامل قرار دارد. تابشگر کامل، جسمی فرضی است که کلیه پرتوهای تابیده به خود را جذب می کند. در دمایی یکسان، چنین جسمی سریعتر از هر جسم دیگر از خود انرژی می تابد. آذرسنج های تابشی، عموماً برای نشان دادن دمای تابشگر کامل یا دمای حقیقی درجه بندی می شوند. قانون استفان-بولتزمن که مبنای مقیاس دمای آذرسنج های تابشی است، نشان می دهد که آهنگ تابش انرژی از یک تابشگر کامل متناسب با توان چهارم دمای مطلق آن است:

که در اینجا:

آهنگ تابش انرژی = W

ثابت تناسب =K

دمای مطلق تابشگر کامل= T

آذر سنج نوری

ابزار تشریح شده در قسمت قبل که به تمام طول موجهای تابش پاسخ می دهد آذر سنج تابشی نام دارد. با اینکه اصول کارکرد آذر سنج نوری با اذر سنج تابشی یکسان است اما آذر سنج نوری با طول موج منفرد یا نوار باریکی از طول موج طیف مرئی کار میکند. آذر سنج نوری، دما را از طریق مقایسه درخشندگی نور گسیل شده توسط منبع، با نور گسیل شده از یک منبع استاندارد، اندازه می گیرد. برای سهولت مقایسه رنگها، یک فیلتر قرمز که تنها طول موج پرتو قرمز را عبور میدهد به کار می رود.

متداول ترین نوع آذرسنج نوری که در صنعت به کار می رود، نوع رشته پنهان شونده است. این آذرسنج شامل دو قسمت، یک تلسکوپ و یک جعبه کنترل است. تلسکوپ شامل یک فیلتر شیشه ای قرمز که جلوی چشمی نصب شده و یک لامپ با رشته درجه بندی شده است که عدسی های شیء تصویر از جسم مورد آزمایش را بر آن متمرکز می کند. این دستگاه دارای یک کلید برای بستن مدار الکتریکی لامپ و یک پرده جاذب برای تغییر گستره اندازه گیری دما توسط آذرسنج است.

گستره کاری آذرسنج نوری مورد بحث، از˚۷۶۰ تا C˚۱۳۱۵ است. حد بالایی دما تا اندازه ای بستگی به خطر خراب شدن رشته و میزان خیره کنندگی ناشی از درخشش در دماهای بالاتر دارد. گستره دما ممکن است با به کارگیری پرده جاذب بین عدسی شیء و شبکه رشته به حد بالاتری افزایش یابد و به این وسیله سازگاری درخشش در دماهای پایینتر رشته ممکن می شود.بدین ترتیب با استفاده از دماهای پایینتر رشته، میتوان آذرسنج را برای دماهای بالاتر درجه بندی کرد. با به کارگیری پرده های جاذب مختلف، حد بالایی آذرسنج نوری را میتوان تا C˚۵۵۰۰ (C˚۱۰۰۰۰) یا بیشتر افزایش داد.

برخی مزایای آذرسنجهای نوری و تابشی عبارتند از:

۱/ اندازه گیری دماهای بالا؛

۲/ اندازه گیری دمای اجسام دور از دسترس؛

۳/ اندازه گیری دمای اجسام کوچک یا متحرک؛

۴/ هیچ یک از قسمتهای دستگاه در معرض آثار مخرب گرما نیست.

محدودیتهای آنها عبارتند از:

چون سازگاری نورسنجی بستگی به قضاوت فردی دارد، خطاهایی روی می دهد؛

به خاطر وجود دود یا گاز بین ناظر و منبع اشتباهاتی پدید می آید؛

بسته به میزان انحراف از شرایط تابشگر کامل خطا ایجاد می شود.

ضخامت سنج،گازسنج،دماسنج در ابزار دقیق

ضخامت سنج

ضخامت سنج عمدتا در صنعت خودرو سازی و ساختمان سازی کاربرد دارد. این دستگاه ضخامت اجسام و نوع پوشش‌دهی آن‌ها را برای جلوگیری از خوردگی، زنگ زدگی و هر نوع آسیبی که با توجه به ضخامت و پوشش قطعه اتفاق می‌افتد، بررسی ، ثبت و تعیین می‌کند. عوامل بسیاری از جمله جنس و شکل قطعه، میزان زبری سطح مورد نظر، میزان رسانا بودن، نفوذ پذیری و عواملی از این دست در تعیین ضخامت موثرند که بهتر است هنگام کالیبراسیون در نظر گرفته شوند.

ضخامت سنج فلز به روش اولتراسونیک

از قابلیت‌های ضخامت سنج اولتراسونیک توانایی اندازه‌گیری، بدون برداشتن پوشش و از روی روکش است. قبل از به وجود آمدن این سیستم برای اندازه‌گیری ضخامت محصولاتی مانند لوله مجبور بودند قسمتی از آن را برش دهند، که در پروژه‌های سنگین ضایعات فراوانی به بار می‌آورد، به همین علت امروزه از این روش در صنعت لوله سازی بسیار استفاده می‌شود. به طورکلی این روش در صنایع تولیدی سطوحی مانند کامپوزیت، پلاستیک، فلز، سرامیک و … استفاده می‌کنند.

ضخامت سنج رنگ و پوشش

این دستگاه برای اندازه‌گیری ضخامت انواع رنگ و پوشش اپوکسی، رنگ، گالوانیزه و … استفاده می‌شود و دارای دو مدل پراب خارجی و پراب داخلی(پراب جدا و پراب سرخود) است، که هر کدام باتوجه به نوع کار طراحی و ساخته شده‌اند. از این ضخامت سنج برای انواع رنگ‌های خشک و تر استفاده می‌کنند، که قابلیت اندازه‌گیری تا چندین میکرون را داراست. البته لازم به ذکر است که امروزه ضخامت سنج های چندکاره در بازار موجود است. این ابزارها عموماً توانایی ثبت و ذخیره‌ی اعداد و نشان دادن بالاترین، پایین‌ترین و میانگین آن را دارند.

 

گازسنج

یکی از مهم‌ترین ابزار‌های دقیق اندازه‌گیری گاز سنج است. این دستگاه قابلیت شناسایی انواع گازهای سمی، گازهای قابل اشتعال، گازهای قابل انفجار و تمامی گازهای خطرناک را داشته و یکی از حیاتی‌ترین ابزارهای دقیق‌ اندازه‌گیری موجود در صنعت است. سنسورهای به کار رفته در گازسنج با توجه به نوع گازی که تشخیص می‌دهد متفاوت است.گازسنج ها در تقسیم‌بندی به دو دسته‌ی پرتابل (قابل حمل) و ثابت تقسیم می‌شوند.

دماسنج از آن دسته ابزار دقیق‌هایی است که، از کودکی با نوع پزشکی آن برای اندازه‌گیری میزان دمای بدن آشنا شدیم. این دستگاه ابزاری است برای اندازه‌گیری میزان دما در واحد های مختلف. از این ابزار نیز در صنایع مختلفی استفاده می‌شود، همچنین گاهی به عنوان ابزاری مکمل، کنار دیگر ابزار به کار برده می‌شود. دماسنج‌ها انواع مختلفی داشته که مکانیزم هر کدام با توجه به صنعت مورد استفاده، ساخته و پرداخته می‌شود.

انواع دماسنج

§         دماسنج گازی

§         دماسنج معمولی

§         دماسنج ترموکوپلی

پیرومتر

پیرومتر نوعی دماسنج است که به صورت غیر تماسی عمل می‌کند. مکانیسم این ابزار بر پایه‌ی اندازه‌گیری دما با استفاده از نور انتشار یافته از جسم مورد نظر است. در خیلی از صنایع مانند صنایع شیمیایی، ریخته‌گری، فولاد، کاشی و سرامیک به دلیل دمای بسیار بالا امکان استفاده از دماسنج‌های تماسی وجود ندارد زیرا موجب آب شدن آن می‌شود؛ به همین علت در اکثر این صنایع از پیرومتر برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کنند.

این دماسنج دارای مقاومت الکتریکی است که با تأثیرپذیری از دما، تغییر می‌کند. در این دماسنج تغییر دما و تغییر مقاومت در فلزاتی که به عنوان سنسور در آن جای‌گذاری شده ثابت و پایدار است. از این دماسنج در بسیاری از صنایع و آزمایشگاه‌ها برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌شود.

• انواع دماسنج پزشکی (جیوه‌ای، دیجیتالی دهانی، گوشی، غیر تماسی پزشکی)
• دماسنج آزمایشگاهی (الکلی) و …

آمپرمتر

آمپرمتر دستگاهی جهت اندازه گیری مقدار جریان مؤثر در مدار است که به صورت سری با مصرف کننده قرار می گیرد. برای اندازه گیری جریانی که از بار عبور می کند، باید آمپرمتر را به صورت سری با مصرف کننده قرار داد. برای توسعۀ اندازه گیری در جریان های مستقیم و متناوب توان پایین از مقاومت های موازی (Rp) که به آن شنت آمپرمتر می گویند استفاده می شود.

در تابلوهای برق می توان برای اندازه گیری جریان هر مصرف کننده یک آمپرمتر و برای اندازه گیری جریان کل نیز یک آمپرمتر جداگانه در مدار قرار داد. در جریان سه فاز در صورت متعادل بودن بار، می توان توسط یک آمپرمتر جریان یک فاز را اندازه گیری، و برای دو فاز دیگر منظور کرد. اما چون معمولاً بر روی شینه های اصلی تابلو، بارهای متعادل قرار نمی گیرد لذا برای هر شین یک آمپرمتر و در مجموع از سه آمپرمتر استفاده می شود.

آمپرمترها در دو نوع AC و DC در بازار موجود است. در هنگام استفاده از آمپرمتر باید شدت جریان مدار بیش از جریان نامی یا جریان ماکزیمم آن نباشد. به عنوان مثال آمپرمتر صفر تا 10 آمپر تنها جریان های در این محدوده را اندازه گیری می کند.

در مواردی که به خاطر زیاد بودن جریان و یا غیرممکن بودن اتصال شین به آمپرمتر، استفاده از آمپرمتر به تنهایی مقدور نباشد از ترانسفورماتور (مبدل) جریان استفاده می کنیم. گاهی اوقات جریان مصرف کننده بیشتر از این مقدار بوده که در این صورت می توان از چند روش، رنج آمپرمتر را توسعه داد که متداول ترین آن، استفاده از ترانس جریان یا اصطلاحاً CT است. در CT، اولیه ترانس از یک هادی یا شین و ثانویه آن از یک سیم پیچ تشکیل شده است.

 توجه داشته باشید که در هنگام استفاده از ترانس جریان باید ضریب تبدیل در مقدار عددی خوانده شده از آمپرمتر لحاظ شود. لازم به ذکر است که در اکثر آمپرمترها ضریب CT برای دستگاه اندازه گیری تعریف شده است به طوری که عددی که آمپرمتر نشان می دهد در اصل مقدار واقعی جریان خواهد بود و دیگر نیازی به لحاظ کردن ضریب تبدیل نیست.

برای نصب در تابلوهای سه فاز آمپر پایین (کمتر از 100 آمپر) به شکل مستقیم (یکسره، بدون مبدل) و برای آمپراژهای بالا با استفاده از ترانسفورماتور جریان بسته می شوند. سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور جریان فقط شین (شمش) حامل جریان است.

 آمپرمتر مطابق با شدت جریان عبوری از مدار با حدوداً 20 درصد اضافه جریان انتخاب می شود تا شدت جریان 60 آمپر در شبکۀ فشار ضعیف آمپرمتر مستقیماً در مسیر جریان مصرف قرار گرفته و جریان بیش از این مقدار از طریق CT سنجیده شده و به آمپرمتر داده می شود.

درجه بندی این نوع آمپرمترها باید براساس شدت جریان اولیه مدار انجام شود و نسبت تبدیل ترانسفورماتور جریان در مشخصات آمپرمتر درج شده باشد. دستگاه های اندازه گیری تابلویی معمولاً با کلاس دقت 1.5  ساخته می شوند.

وسایلی برای اندازه گیری جریان الکتریکی وجود دارد که از جهات مختلف، انواع گوناگونی دارد. برای سفارش یک آمپرمتر باید به نکات زیر توجه کرد:

– اندازه آمپرمتر (48*48 ، 72*72 ، 96*96، 144*144، 96*48)

– نحوۀ نصب (Flush mounted: مناسب برای نصب روی درب – Surface mounted: مناسب برای نصب روی سطح). اغلب در صنعت تابلوسازی از نوع Flush mounted استفاده می شود.

– کلاس دقت 0.5 ، 1 و یا 1.5 که هرچه این عدد کمتر باشد دقت وسیلۀ اندازه گیری بیش تر خواهد بود.

– نحوۀ مندرج کردن صفحه آمپرمتر: برای مشخص کردن این مشخصه باید دو مشخصۀ فرعی را متذکر شد.

1- نسبت تبدیل ترانس جریانی که آمپرمتر را تغذیه می کند.

2- حداکثر جریانی که ممکن است از آمپرمتر عبور کند بدون آن که ضربه ای ناگهانی به عقربه بخورد.

به این مشخصه در زبان انگلیسی Graduation گفته و عدد مشخص کننده این کمیت می تواند 1، 1.2 ، 2، 5 و یا 6 باشد. در مصارف موتوری به علت جریان راه اندازی که 5 الی 6 برابر جریان نامی است In Graduation=(5 or 6) مورد نیاز است، لذا در مصارف غیر موتوری این عدد می تواند 1.2 یا 2 باشد. حداکثر زاویه ای که عقربه طی می کند این عدد می تواند 90 درجه یا 180 درجه و یا 240 درجه باشد.

نکته:

برخی آمپرمترها می توانند به عقربه ای مجهز باشند که فقط می تواند از اعداد کم به سمت اعداد بزرگ تر حرکت کند. به عبارت دیگر پشت این عقربه خاص، فنری وجود ندارد که وقتی جریان کم می شود عقربه نیز به سمت اعداد کم تر برگردد. به این نوع از آمپرمترها که مجهز به عقربه ثانویه ای با این مشخصه است آمپرمتر مجهز به Max.Demand گفته می شود.

کالیبراتور

کالیبراتور

کالیبراتور دستگاهی است که میزان خطا ابزارهای دقیق اندازه گیری را محاسبه می‌کند. تمامی دستگاه‌های دقیق اندازه گیری ممکن است در طول زمان یا به جهت استفاده‌ی غلط یا حتی ضرب دیدن (فیزیکی) دچار درصدی خطا شوند، که در این صورت ما به دستگاهی مرجع یعنی کالیبراتور برای اندازه‌گیری شدت خطا و کالیبره کردن دستگاه احتیاج داریم. از همین رو تمامی ابزار دقیق‌‌ها باید گواهی مبنی بر کالیبراسیون شدن را دارا باشند تا اطمینان خاطر کاربر را فراهم کنند. کالیبراتورها با توجه به پارامترهای اندازه‌گیری انواع مختلفی دارند و دو نوع پرتابل و رومیزی دارند.

کالیبراتور چند کاره (مولتی فانکشن کالیبراتور)

مولتی کالیبراتور ابزاری است که قابلیت اندازه گیری اکثر مشخصه‌های لازم از قبیل دما، ولتاژ، آمپر، فرکانس و … را دارد. به همین علت از این دستگاه اکثراً در آزمایشگاه‌های کالیبراسیون استفاده می‌شود.

 

کالیبراتور فشار

کالیبراتور فشار بر نحوه اندازه‌گیری فشار در دستگاه‌های مختلف مانند فشارسنج و … نظارت دارد که در انواع دستی و رومیزی، آنالوگ و دیجیتال در بازار موجود است.

کالیبراتور دما و ترموکوپل

کالیبراتور دما دستگاهی است که وظیفه‌ی کنترل و اطمینان از صحت اندازه‌های گرفته شده توسط ابزار اندازه‌گیری دقیق دما را دارد. در این دستگاه از روش مقایسه‌ای استفاده می‌شود؛ به این صورت که کالیبراتور دمای اندازه گیری شده توسط سنسورهای ترموکوپل را با دمای واقعی مقایسه می‌کند. دقت در این کالیبراتور نقش اساسی دارد به همین علت هرچه میزان دقت بالاتر باشد دستگاه گران‌تر خواهد بود.

رطوبت سنج

رطوبت سنج دستگاهی است که مقدار رطوبت (نم) موجود در هوا را اندازه‌گیری می‌کند. رطوبت سنج‌ها در دو نوع نفوذی و محیطی موجود هستند که از مصارف کوچک در خانه مانند اندازه‌گیری رطوبت گلخانه تا مصارف صنعتی مانند تولید کاغذ یا تولید محصولات چوبی کاربرد دارند. امروزه رطوبت سنج‌های دیجیتالی در دسترس عموم است و اکثراً قابلیت اندازه‌گیری دما و رطوبت را دارند. رطوبت سنج‌های محیطی، رطوبت را در محیط اندازه می‌گیرند و در دو نوع دیجیتالی رومیزی و صنعتی عرضه می‌شوند. رطوبت سنج نفوذی پین‌های سوزنی داشته که با استفاده از خواص الکتریکی، رطوبت را در جامداتی چون گچ، چوب، سیمان، غلات و جامدات دیگر اندازه‌گیری می‌کنند. برای مثال از این ابزار در صنایع چوب و مصنوعات چوبی برای تشخیص خشک و تر بودن انواع چوب یا حتی برای تشخیص خاک حاصلخیز در صنعت کشاورزی استفاده می‌کنند. رطوبت سنج‌ جامدات هم در دو نوع نفوذی و غیر نفوذی (پراب مخرب و پراب غیر مخرب) به فروش می‌رسند.

نورسنج

نور سنج یا لوکس متر دستگاهی برای محاسبه‌ی شدت نور در محیط است. از نورسنج در صنایع مختلفی از جمله پتروشیمی، غذایی، داروسازی، عکاسی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می‌شود. نورسنج‌های دیجیتالی، امروزه دارای سنسوری هستند که بر اساس شدت نور، ولتاژ تولید می‌کنند و بعد توسط پردازشگرهای دیجیتالی آن را محاسبه و تبدیل به واحد شدت نور یعنی لوکس می‌کنند. شدت نور یا مقدار تفاوت نور در محیط بر پایه‌ی لوکس سنجیده می‌شود؛ برای مثال از این دستگاه برای سنجش نور ادارات و مدارس جهت جلوگیری از خسته شدن چشم کارمندان و دانش‌آموزان استفاده می‌شود.

فرکانس متر

فرکانس متر یکی دیگر از ابزار دقیق‌های پر استفاده در صنعت است. این دستگاه فرکانس یا بسامد یک سیگنال تناوبی را اندازه می‌گیرد که در صنایع مخابراتی و الکتریکی بسیار پر کاربرد و حیاتی است. فرکانس مترها انواع مختلفی دارند که برای اندازه‌گیری فرکانس‌های بالا و پایین استفاده شده و به صورت آنالوگ و دیجیتال عمل می‌کنند. فرکانس مترهای پر فروش و پر استفاده در بازار، فرکانس متر ارتعاشی و فرکانس متر دیسک چرخان هستند.