ما هو مقياس الحرارة: العمل وتطبيقاته

جرب أداة القضاء على المشاكل





نحن نعلم أن الشمس هي الرئيسية مصدر طاقة على الارض. لذلك باستخدام هذا ، يمكن إنتاج الطاقة من خلال حصاد الطاقة الشمسية. فالحياة ثابتة على الأرض لأن الشمس تولد طاقة حرارية كافية لإبقاء التربة دافئة ، وهذه الطاقة على شكل إشعاع كهرومغناطيسي. بشكل عام ، يُعرف باسم الإشعاع الشمسي. يصل هذا الإشعاع الشمسي إلى الأرض عبر الغلاف الجوي عن طريق الامتصاص والانعكاس والتشتت. بحيث يؤدي إلى تقليل الطاقة في كثافة التدفق. هذا الحد من الطاقة مهم جدًا لأن فقدان أكثر من 30٪ سيحدث في ضوء الشمس ، بينما سيحدث فقدان 90٪ في يوم غائم. لذلك يجب أن يكون الحد الأقصى للإشعاع الذي يلامس سطح الأرض عبر الغلاف الجوي أقل من 80٪. لذلك طاقة شمسية يمكن إجراء القياس باستخدام أداة مثل مقياس الحرارة.

ما هو مقياس درجة الحرارة؟

تعريف: يعد مقياس pyrheliometer أحد أنواع الأدوات المستخدمة لقياس الحزمة المباشرة للإشعاع الشمسي عند الحدوث المنتظم. تستخدم هذه الأداة مع آلية تتبع لمتابعة الشمس بشكل مستمر. إنه يستجيب لنطاقات الأطوال الموجية التي تتراوح من 280 نانومتر إلى 3000 نانومتر. وحدات الإشعاع W / m². تستخدم هذه الأدوات خصيصًا لرصد الطقس ولأغراض البحث المناخي.




أداة مقياس الحرارة

أداة مقياس الحرارة

مبدأ البناء والعمل بمقياس الحرارة

يبدو الهيكل الخارجي لأداة مقياس الحرارة مثل التلسكوب لأنه أنبوب طويل. باستخدام هذا الأنبوب ، يمكننا تحديد العدسة باتجاه الشمس لحساب الإشعاع. يظهر الهيكل الأساسي لمقياس درجة الحرارة أدناه. هنا يمكن توجيه العدسة في اتجاه الشمس وسيتدفق الإشعاع الشمسي في جميع أنحاء العدسة ، بعد ذلك الأنبوب وأخيراً في الجزء الأخير حيث تشتمل الأخيرة على جسم أسود في الأسفل.



يدخل الإشعاع الشمسي إلى هذا الجهاز من خلال نافذة كوارتز بلورية ويصل مباشرة إلى جهاز حراري. لذلك يمكن تغيير هذه الطاقة من الحرارة إلى إشارة كهربائية يمكن تسجيلها.
يمكن تطبيق عامل المعايرة بمجرد تغيير إشارة mV إلى تدفق الطاقة المشع المقابل ، ويتم حسابه بوحدة W / m² (واط لكل متر مربع). يمكن استخدام هذا النوع من المعلومات لزيادة خرائط Insolation. إنه قياس للطاقة الشمسية ، يتم تلقيه على منطقة سطحية محددة في وقت محدد للتغيير حول الكرة الأرضية. يعد عامل العزل لمنطقة معينة مفيدًا جدًا بمجرد إنشاء الألواح الشمسية.

مخطط دائرة مقياس الحرارة

يظهر الرسم التخطيطي لمقياس الحرارة أدناه. يشتمل على شريطين متساويين محددين بشريطين S1 و S2 بالمنطقة 'A'. هنا ، يتم استخدام المزدوجة الحرارية حيث يمكن توصيل تقاطعها الأول بـ S1 بينما الآخر متصل بـ S2. متجاوب الجلفانومتر يمكن توصيله بالمزدوجة الحرارية.
يتم توصيل شريط S2 بدائرة كهربائية خارجية.

حلبة مقياس حرارة

حلبة مقياس حرارة

بمجرد حماية كلا الشريطين من إشعاع الشمس ، يوضح الجلفانومتر أنه لا يوجد انحراف لأن كلا الوصلات متساوية في درجة الحرارة. الآن يتعرض شريط 'S1' للإشعاع الشمسي ويتم حماية S2 بغطاء مثل M. عندما يتلقى شريط S1 إشعاعات حرارية من الشمس ، عندئذٍ ستزداد درجة حرارة الشريط ، وبالتالي يوضح الجلفانومتر الانحراف.


عندما يتم توفير التيار في جميع أنحاء شريط S2 ، يتم ضبطه ويوضح الجلفانومتر أنه لا يوجد أي انحراف. الآن ، مرة أخرى كلا الشريطين في درجة حرارة متساوية.

إذا كانت كمية الإشعاع الحراري التي حدثت على مساحة الوحدة خلال وقت الوحدة على شريط S1 هي 'Q' وامتصاصها بكفاءة مشتركة ، وبالتالي فإن كمية الإشعاع الحراري التي يتم امتصاصها من خلال شريط S1 S1 خلال وقت الوحدة هي 'QAa'. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إعطاء الحرارة المتولدة في وحدة الوقت داخل شريط S2 من خلال VI. هنا ، 'V' هو فرق الجهد و 'أنا' هو تدفق التيار من خلاله.

عندما تكون الحرارة الممتصة مكافئة للحرارة المتولدة ، هكذا

QAa = VI

س = السادس / أأ

باستبدال قيم V و I و A و a ، يمكن حساب قيمة 'Q'.

أنواع مختلفة

هناك اثنان أنواع أجهزة قياس الضغط الجوي مثل SHP1 و CHP1

SHP1

نوع SHP1 هو إصدار أفضل مقارنة بنوع CHP1 ، لأنه مصمم بواجهة تتضمن كلاً من التناظرية المحسّنة والرقمية RS-485 Modbus. وقت استجابة هذا النوع من العدادات أقل من ثانيتين وسيتراوح تصحيح درجة الحرارة المحسوب بشكل مستقل من -40 درجة مئوية إلى +70 درجة مئوية.

CHP1

النوع CHP1 هو مقياس الإشعاع الأكثر استخدامًا لقياس الإشعاع الشمسي مباشرة. يشتمل هذا المقياس على كاشف حراري واثنين مجسات درجة الحرارة . يولد أقصى درجة حرارة تصل إلى 25mV تحت ظروف الغلاف الجوي المعتادة. يخضع هذا النوع من الأجهزة تمامًا لأحدث المعايير التي وضعتها ISO و WMO حول معايير مقياس الحرارة.

الفرق بين مقياس الضغط الحراري ومقياس الحرارة

كل من الأدوات مثل مقياس الحرارة و مقياس حرارة تستخدم لحساب الإشعاع الشمسي. هذه مرتبطة في نيتهم ​​ولكن هناك بعض الاختلافات في مبدأ البناء والعمل.

مقياس حرارة

مقياس الحرارة

إنه نوع واحد من أجهزة قياس الحموضة التي تستخدم بشكل أساسي لقياس الإشعاع الشمسي على سطح مستو.تستخدم هذه الأداة لقياس الإشعاع الشمسي المباشر للأشعة.
يستخدم مبدأ الكشف الكهروحراريفي هذا ، يتم استخدام مبدأ الكشف الكهروحراري
في هذا ، يمكن قياس درجة الحرارة المتزايدة من خلال مزدوجات حرارية مرتبطة في سلسلة أو موازية على التوالي لبناء قالب حراري.

في هذا ، يمكن حساب درجة الحرارة المتزايدة من خلال مزدوجات حرارية متحالفة في سلسلة / سلسلة متوازية لإنشاء قالب حراري.

كثيرا ما يستخدم هذا في محطات أبحاث الأرصاد الجويةيستخدم هذا أيضًا في محطات أبحاث الأرصاد الجوية
هذه الأداة تحسب الإشعاع الشمسي العالمي.تحسب هذه الأداة الإشعاع الشمسي المباشر.

مزايا

ال مزايا مقياس الحرارة تشمل ما يلي.

  • استهلاك منخفض للطاقة
  • تعمل من خلال مجموعة واسعة من إمدادات الجهد
  • غلظة
  • استقرار

تطبيقات مقياس الحرارة

تشمل تطبيقات هذه الأداة ما يلي.

  • الأرصاد الجوية العلمية
  • ملاحظات المناخ
  • اختبار البحث عن المواد
  • تقدير كفاءة المجمع الشمسي
  • الأجهزة الكهروضوئية

أسئلة وأجوبة

1). ما هو أهم استخدام لمقياس درجة الحرارة؟

تستخدم هذه الأجهزة لقياس الشعاع المباشر للإشعاع الشمسي.

2). أين يأتي الفرق بين مقياس درجة الحرارة ومقياس الحرارة؟

مقياس الحرارة لقياس شعاع الشمس المباشر بينما مقياس الحرارة لقياس شعاع الشمس المنتشر.

3). ما هي الفائدة الحاسمة لمقاييس الضغط الجوي؟

أنها توفر موثوقية ومتانة واسعة النطاق

4). ما هي استخدامات Pyrheliometer؟

تستخدم هذه الأداة بشكل أساسي في القياسات أو الملاحظات المناخية والأرصاد الجوية والعلمية.

5). ما هو أقصى إشعاع يوفره هذا الجهاز؟

يمكنها قياس إشعاع يصل إلى 4000 واط لكل متر مربع.

وبالتالي ، هذا كل شيء عن نظرة عامة على مقياس الحرارة يتضمن البناء والعمل والدائرة والاختلافات مع مقياس الحرارة والمزايا والتطبيقات. إليك سؤال لك ، ما هي عيوب مقياس درجة الحرارة؟