التصنيفات الرئيسية لأجهزة استشعار درجة الحرارة

Jan 07, 2026 ترك رسالة

نوع الاتصال: تتمتع أجهزة استشعار درجة الحرارة التلامسية باتصال جيد بين جزء الاستشعار والجسم الذي يتم قياسه، وتسمى أيضًا أجهزة قياس الحرارة.

 

تحقق موازين الحرارة التوازن الحراري من خلال التوصيل أو الحمل الحراري، مما يسمح لقراءة مقياس الحرارة بتمثيل درجة حرارة الجسم الذي يتم قياسه بشكل مباشر. لديهم عموما دقة قياس عالية. ضمن نطاق درجة حرارة معين، يمكن لمقاييس الحرارة أيضًا قياس توزيع درجة الحرارة الداخلية لجسم ما. ومع ذلك، فإنها يمكن أن تنتج أخطاء قياس كبيرة للأجسام المتحركة، أو الأهداف الصغيرة، أو الأجسام ذات السعة الحرارية الصغيرة جدًا. تشمل موازين الحرارة شائعة الاستخدام موازين الحرارة ثنائية المعدن، وموازين الحرارة السائلة الزجاجية، ومقاييس حرارة الضغط، ومقاييس حرارة المقاومة، والثرمستورات، والمزدوجات الحرارية. وتستخدم على نطاق واسع في الصناعة والزراعة والتجارة وغيرها من القطاعات. كثيرًا ما يستخدم الأشخاص أيضًا موازين الحرارة هذه في الحياة اليومية. مع التطبيق الواسع النطاق للتكنولوجيا المبردة في هندسة الدفاع، وتكنولوجيا الفضاء، والمعادن، والإلكترونيات، والغذاء، والدواء، والصناعات البتروكيماوية، ومع البحث في تكنولوجيا الموصلية الفائقة، تم تطوير موازين الحرارة المبردة لقياس درجات الحرارة أقل من 120 كلفن، مثل موازين حرارة الغاز المبردة، ومقاييس حرارة ضغط البخار، ومقاييس الحرارة الصوتية، ومقاييس حرارة الملح المغنطيسية، ومقاييس الحرارة الكمومية، ومقاييس حرارة المقاومة المبردة، والمزدوجات الحرارية المبردة. تتطلب مقاييس الحرارة المنخفضة-عناصر استشعار صغيرة الحجم ودقيقة للغاية وقابلة للتكرار ومستقرة. تعتبر موازين الحرارة المقاومة للزجاج المكربن، المصنوعة عن طريق كربنة وتلبيد زجاج السيليكا عالي المسامية-، أحد أنواع عناصر الاستشعار في موازين الحرارة ذات درجات الحرارة المنخفضة- ويمكن استخدامها لقياس درجات الحرارة في نطاق 1.6 إلى 300 كلفن.

 

تحتوي موازين الحرارة غير التلامسية-، والمعروفة أيضًا باسم-أدوات قياس درجة الحرارة غير التلامسية، على عناصر استشعار لا تتلامس مع الكائن الذي يتم قياسه. يمكن استخدام هذه الأجهزة لقياس درجة حرارة سطح الأجسام المتحركة والأهداف الصغيرة والأجسام ذات السعة الحرارية الصغيرة أو درجات الحرارة المتغيرة بسرعة (العابرة). ويمكن استخدامها أيضًا لقياس توزيع درجة الحرارة في مجال درجة الحرارة.

 

تعتمد أدوات قياس درجة الحرارة غير التلامسية الأكثر استخدامًا- على القانون الأساسي لإشعاع الجسم الأسود وتسمى مقاييس الحرارة الإشعاعية. يتضمن قياس الحرارة الإشعاعي طريقة النصوع (انظر البيرومتر البصري)، وطريقة الإشعاع (انظر البيرومتر الإشعاعي)، وطريقة القياس اللوني (انظر مقياس الحرارة اللوني). يمكن لكل طريقة لقياس الحرارة الإشعاعية قياس درجة الحرارة الضوئية أو درجة حرارة الإشعاع أو درجة الحرارة اللونية المقابلة. فقط درجة الحرارة المقاسة للجسم الأسود (جسم يمتص كل الإشعاع ولا يعكس الضوء) هي درجة الحرارة الحقيقية. لتحديد درجة الحرارة الحقيقية لجسم ما، يجب إجراء تصحيحات للانبعاثية السطحية للمادة. لا تعتمد انبعاثية سطح المادة على درجة الحرارة والطول الموجي فحسب، بل تعتمد أيضًا على حالة السطح والطلاء والبنية المجهرية، مما يجعل من الصعب قياسها بدقة. في الإنتاج الآلي، غالبًا ما يُستخدم قياس الحرارة الإشعاعي لقياس درجة حرارة سطح بعض الأشياء أو التحكم فيها، مثل درجة حرارة لف شرائح الفولاذ، واللفائف، والمطروقات، ودرجات حرارة مختلف المعادن المنصهرة في الأفران أو البوتقات في علم المعادن. في هذه الحالات المحددة، يعد قياس الانبعاثية السطحية أمرًا صعبًا للغاية. للقياس والتحكم التلقائي في درجة حرارة السطح الصلب، يمكن استخدام عاكس إضافي لتشكيل تجويف الجسم الأسود مع قياس السطح. يزيد تأثير الإشعاع الإضافي من الإشعاع الفعال والانبعاثية الفعالة للسطح المقاس. باستخدام الابتعاثية الفعالة لتصحيح درجة الحرارة المقاسة بأداة، يمكن الحصول على درجة الحرارة الحقيقية للسطح المقاس. العاكس الإضافي الأكثر شيوعًا هو عاكس نصف كروي. ينعكس الإشعاع المنتشر من السطح بالقرب من مركز الكرة مرة أخرى إلى السطح بواسطة المرآة النصف كروية، مما يشكل إشعاعًا إضافيًا وبالتالي يزيد من الانبعاثية الفعالة. في الصيغة، ε هي انبعاثية سطح المادة، و ρ هي انعكاسية العاكس. لقياس الإشعاع لدرجة الحرارة الحقيقية للوسائط الغازية والسائلة، يمكن استخدام طريقة لإدخال أنبوب مادة مقاومة للحرارة -إلى عمق معين لتشكيل تجويف الجسم الأسود. تم حساب الانبعاثية الفعالة للتجويف الاسطواني بعد الوصول إلى التوازن الحراري مع الوسط. في القياس والتحكم التلقائي، يمكن استخدام هذه القيمة لتصحيح درجة حرارة قاع التجويف المقاسة (أي درجة حرارة الوسط) للحصول على درجة الحرارة الحقيقية للوسط.

 

Advantages of non-contact temperature measurement: The upper limit of measurement is not limited by the temperature resistance of the sensing element, therefore, in principle, there is no limit to the highest measurable temperature. For high temperatures above 1800℃, non-contact temperature measurement methods are mainly used. With the development of infrared technology, radiation thermometry has gradually expanded from visible light to infrared light, and is now used for temperatures below 700℃ up to room temperature, with very high resolution.

إرسال التحقيق