خصائص ميزان الحرارة مختبر ، أنواع ، التاريخ

ال ميزان حرارة المختبر إنها أداة تستخدم لقياس درجة حرارة المواد بدقة. عن طريق القدرة على قياس درجة الحرارة من خلال مقياس الحرارة ، يمكن التحكم فيه. تم تصنيع هذه الأداة لحساب درجات الحرارة المنخفضة والعالية.

هناك مواد تستجيب لدرجات حرارة مختلفة ، مثل بعض المعادن ، مثل الزئبق (مادة سائلة).

لهذا السبب ، تم تصميم ميزان الحرارة مع أنبوب ، عادة الزجاج ، الذي يحتوي على الزئبق داخلها.

في الخارج ، فقد كتب درجات حرارة يمكن قياسها. بالإضافة إلى ذلك ، في أحد الأطراف يبرز طرف معدني يكون على اتصال مع ما سيتم قياسه.

عندما يتلامس الطرف المعدني مع مادة ما ، يبدأ الزئبق بالتوسع عندما تشعر بدرجات حرارة مختلفة.

يؤدي ذلك إلى ارتفاعه على طول الأنبوب ، ويمر المقياس العددي حتى يتوقف عند هذا الرقم مما يدل على درجة الحرارة التي توجد بها المادة.

هذا هو وصف ميزان الحرارة مختبر الحديثة. في السابق ، كان للأنبوب فتحة في إحدى النهايات ، كانت مغمورة في السائل (الماء مع الكحول) لقياس.

كان داخل الأنبوب كرة ترتفع حسب درجة حرارة السائل.

تاريخ مختبر الحرارة

ولد ميزان الحرارة المختبر من الطموح لقياس درجات الحرارة بشكل عام. تُعزى الفكرة الأولى لجهاز لقياس درجة الحرارة إلى Galileo Galilei ، الذي أنشأ عام 1593 طريقة لقياس التغير في درجة حرارة الماء. هذا هو ما يعرف حاليا باسم المنظار الحراري.

في عام 1612 ، أضاف سانتوريو سانتوريو الإيطالي مقياسًا رقميًا لفكرة غاليليو غاليلي. يمكن اعتبار هذا النهج الأول في مقياس الحرارة السريري.

ومع ذلك ، قام فرناندو الثاني ، دوق توسكانا ، بتعديل تصميم غاليلي وسانتوريو في عام 1654. وتألفت تعديلاتهما في إغلاق طرفي الأنبوب وتغيير الماء بالكحول لتحديد درجة الحرارة. على الرغم من الإصلاحات التي أجراها ، لم يكن هذا ميزان حرارة يعمل بالكامل.

الشخص الذي حول ميزان الحرارة إلى النموذج الحديث كان دانييل غابرييل فهرنهايت. في عام 1714 ، قرر هذا الرجل تغيير السائل الذي يستخدمه الزئبق. وبهذه الطريقة ، أصبح من الممكن قياس درجات الحرارة المنخفضة والعليا.

موازين القياس

هناك أنواع مختلفة من المقاييس التي يستطيع فيها مقياس الحرارة تحديد درجة الحرارة ، سواء كانت مختبرية أم لا. المقاييس هي التالية:

-مئوية أو مئوية (درجة مئوية) ، التي أنشأتها أندرس مئوية ، عالم الفلك السويدي. في عام 1742 ، اقترح مقياسًا من 0 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية ، 0 يمثل أدنى درجة حرارة و 100 درجة مئوية.

-فهرنهايت (ºF) ، سميه منشئه ، دانيال فهرنهايت ، في عام 1724. هذا المقياس مكون من 180 قسمًا ، 32 درجة فهرنهايت ، و 212 درجة فهرنهايت نقطة سخونة. خلق فهرنهايت هذا المقياس باستخدام كمرجع حرارة جسم الإنسان ، ويقاس عند 98.6 درجة فهرنهايت.

-كلفن (ºK) ، مثل سابقاتها ، تحمل أيضًا اسم مخترعها ، اللورد كلفن (وليام طومسون). تم اختراع هذا المقياس في عام 1848 واستند إلى مقياس مئوية.

صيانة

يمكن أن يعتقد أن مقياس الحرارة لا يحتاج إلى أي نوع من الصيانة ، لأنه يعمل مع التغير في درجة الحرارة.

ومع ذلك ، مثل العديد من أدوات القياس الأخرى ، يجب معايرة مقياس الحرارة لتجنب الأخطاء في تشغيله.

هناك بعض موازين الحرارة المستخدمة للمعايرة. في بعض الأحيان يمكن إجراء المعايرة في المنزل ، ولكن إذا كان ذلك غير ممكن ، فمن الضروري الاتصال بالخبير.

نوع

بالنسبة للجزء الأكبر ، تعمل موازين الحرارة بنفس الطريقة. ومع ذلك ، حتى لو كان هدفها هو نفسه (أي قياس درجة الحرارة لتكون قادرة على التحكم فيه) ، فهناك أنواع مختلفة من موازين الحرارة المختبرية وبعضها ما يلي:

السائل الحرارة في الزجاج

هذا النوع هو الأكثر شيوعا. إنه أنبوب زجاجي مغلق يحتوي على الزئبق أو الكحول الأحمر بداخله ، حيث تمت دراسة الخطر الذي يمثله التلامس مع الزئبق.

يتفاعل هذان النوعان من السوائل مع التغير في درجة الحرارة ، إما بالتقلص إذا كان منخفضًا أو بالتوسع إذا كان مرتفعًا.

عادة ، يتم تمثيل هذا النوع من ميزان الحرارة على مقياس مئوية ، ولكن يمكن العثور عليها أيضا على مقياس فهرنهايت.

ميزان الحرارة مع احباط متعلق بنظام المعدنين

يتم تشكيل مقياس الحرارة مع ورقة ثنائية المعدن ، كما يوحي الاسم ، مع اثنين من الصفائح المعدنية التي ترتبط معا ، ولكن تتفاعل بشكل مختلف. يتم منحني هذه الأوراق عند ملامسة التغير في درجة الحرارة.

يتم إدراك هذه الحركة من خلال دوامة ، والتي تترجم من خلال إبرة مستوى درجة الحرارة التي تقيس.

ميزان الحرارة الرقمي

يتم تصنيع موازين الحرارة الرقمية باستخدام رقاقة تتلقى المعلومات التي يتم التقاطها بواسطة الدوائر الإلكترونية على درجة الحرارة. تتلقى رقاقة المعلومات وتحللها لعرض النتائج الرقمية على الشاشة.

بالإضافة إلى ذلك ، من المزايا المفيدة لهذا النموذج أنه لا يحتوي على أي نوع من المكونات التي قد تضر بالحياة.

إن موازين الحرارة هذه ، التي تشكل جزءًا من التقدم التكنولوجي ، يمكنها عمل أكثر من مجرد قياس درجة الحرارة. أكثر وظائفها ، وارتفاع تكلفتها.

ترمومتر الأشعة تحت الحمراء

ميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء ، المعروف أيضًا باسم البيرومتر بالأشعة تحت الحمراء أو ميزان الحرارة غير المتصل ، يختلف عن الأنواع الأخرى من موازين الحرارة عن طريق قياس الإشعاع الحراري وليس درجة الحرارة على هذا النحو.

بفضل تقنية الأشعة تحت الحمراء المدمجة ، يمكنها قياس درجة حرارة ما تريد ، دون الحاجة إلى لمسه أو الاقتراب.

لذلك ، يعمل مقياس الحرارة هذا على قياس تلك المواد أو الأشياء التي لا ينصح بالاتصال بها.

ميزان الحرارة المقاومة

يتم قياس درجة الحرارة باستخدام هذا النوع من الحرارة من خلال المقاومة الكهربائية وسلك البلاتين أو أي نوع آخر من المواد النقية المدمجة ، والتي تستجيب للتغيرات في درجة الحرارة.

يعتبر أنه على الرغم من أن المستويات التي تحددها دقيقة ، إلا أنها بطيئة بعض الشيء.

مراجع

1. بيليس ، م. (17 أبريل 2017). تاريخ ميزان الحرارة. تم الاسترجاع في 14 سبتمبر 2017 ، من thinkco.com.
2. الذي اخترع ميزان الحرارة. تم الاسترجاع في 14 سبتمبر 2017 ، من brannan.co.uk.
3. موازين الحرارة المختبرية: ما هو الخيار الأفضل للتطبيق الخاص بك؟ تم الاسترجاع في 14 سبتمبر 2017 ، من globalgilson.com.
4. أنواع مختلفة من الحرارة واستخداماتها. تم الاسترجاع في 14 سبتمبر 2017 ، من atp-instrumentation.co.uk.
5. مختبر الحرارة. تم الاسترجاع في 14 سبتمبر 2017 ، من miniphysics.com.
6. السائل في ميزان الحرارة مختبر الزجاج. تم الاسترجاع في 14 سبتمبر 2017 ، من brannan.co.uk.
7. ميزان الحرارة المقاومة. (21 يوليو 2017). تم الاسترجاع في 14 سبتمبر 2017 ، من en.wikipedia.org.
8. ميزان الحرارة. (13 سبتمبر 2017). تم الاسترجاع في 14 سبتمبر 2017 ، من en.wikipedia.org.