مقياس الحرارة هو جهاز يقيس درجة الحرارة أو تدرج درجة الحرارة. يحتوي مقياس الحرارة على عنصرين مهمين: مستشعر درجة الحرارة (على سبيل المثال ، المصباح الموجود على مقياس حرارة الزئبق في الزجاج) الذي يحدث فيه بعض التغيير المادي مع درجة الحرارة ، بالإضافة إلى بعض وسائل تحويل هذا التغيير المادي إلى قيمة عددية (مثل المقياس المرئي الذي على ميزان حرارة يحتوي على الزئبق في الزجاج).
في هذا المنشور سوف نغطي:
- 1 ما هي الصفقة مع موازين الحرارة؟
- 2 تطور موازين الحرارة: من الأدوات البسيطة إلى الأجهزة الحديثة
- 3 تطبيقات ميزان الحرارة: ما بعد قياس درجة الحرارة
- 4 موازين الحرارة السائلة: قياس درجة الحرارة بجهاز كلاسيكي
- 5 مقياس الحرارة متعدد الاستخدامات: مجموعة واسعة من الخيارات لأي تطبيق
- 6 موازين الحرارة الإلكترونية: الطريقة الدقيقة كهربائياً لقياس درجة الحرارة
- 7 كيف تعمل موازين حرارة اللحوم: العلم وراء قياس درجة الحرارة
- 8 كيفية استخدام ميزان حرارة مدخن شواء مثل المحترفين
- 9 وفي الختام
ما هي الصفقة مع موازين الحرارة؟
موازين الحرارة (أفضلها لمدخني الشواء راجع هنا) . أدوات تستخدم لقياس درجة الحرارة ، وهي مستوى الحرارة أو البرودة لجسم أو مادة. تأتي في أنواع مختلفة ، ولكن الوظيفة الأساسية لجميع موازين الحرارة هي إعطاء قيمة عددية تمثل درجة حرارة الجسم أو المادة التي يتم قياسها.
كيف تعمل موازين الحرارة
تعمل موازين الحرارة عن طريق قياس التغيرات في الطاقة التي تحدث عندما تتغير درجة الحرارة. الطريقة الأكثر شيوعًا هي استخدام مستشعر درجة الحرارة ، وهو جهاز يتغير بطريقة ما عند تعرضه للحرارة أو البرودة. ثم يتم تحويل هذا التغيير إلى قيمة عددية يتم عرضها على مقياس الحرارة.
أهمية الدقة
الدقة هي سمة أساسية لأي مقياس حرارة. إذا لم يكن مقياس الحرارة دقيقًا ، فقد يتسبب في الكثير من المشكلات ، خاصة في القطاعات التي تكون فيها درجة الحرارة حرجة ، كما هو الحال في المجال الطبي. لضمان الدقة ، يتم توحيد مقاييس الحرارة ومعايرتها لإعطاء قراءات صحيحة.
المقاييس المختلفة المستخدمة في موازين الحرارة
يمكن أن تستخدم موازين الحرارة مقاييس مختلفة لقياس درجة الحرارة ، ولكن أكثرها شيوعًا هي درجات مئوية وفهرنهايت. المئوي هو المقياس المستخدم في معظم البلدان ، بينما الفهرنهايت شائع الاستخدام في الولايات المتحدة. مقياس كلفن آخر أقل شيوعًا ولكنه لا يزال مستخدمًا.
تطور موازين الحرارة: من الأدوات البسيطة إلى الأجهزة الحديثة
خلال القرنين السادس عشر والسابع عشر ، تم تطوير أقدم الأدوات الحرارية. تم تصميم هذه الأدوات البسيطة لقياس التغيرات في درجة الحرارة وتم بناؤها عن طريق محاصرة الهواء في أنابيب زجاجية مع نهاية مفتوحة للأنبوب مغمورة في خزان ماء. سميت موازين الحرارة المفتوحة هذه بالمناظير الحرارية وكانت النوع الأول من موازين الحرارة التي تم اختراعها.
اختراع ميزان الحرارة
يعتبر مخترع مقياس الحرارة موضوع نقاش بين العلماء. يرجع الفضل في اختراع مقياس الحرارة إلى جاليليو جاليلي ، وسانتوريو سانتوريو ، وكورنيليوس دريبل. ومع ذلك ، كان جاليليو هو من جرب التصاميم وأنتج أول مقياس حرارة مختوم. استخدم تصميمه الفريد لمبة واحدة مملوءة بالهواء ووعاء مملوء جزئيًا بالماء. مع تغير درجة الحرارة ، يتمدد الهواء في المصباح أو يتقلص ، مما يتسبب في ارتفاع مستوى الماء أو انخفاضه. لم يكن مقياس حرارة جاليليو موحدًا ويمكن أن تختلف القراءات الفردية.
الرسم التوضيحي الباقي لميزان الحرارة الأول
أنتج بطل الإسكندرية أقدم رسم توضيحي لميزان حرارة في القرن الأول الميلادي. استخدم تصميمه أنبوبًا زجاجيًا مملوءًا بالماء ومقلوبًا في وعاء ماء. مع تغير درجة الحرارة ، سيرتفع مستوى الماء في الأنبوب أو ينخفض ، مما يشير إلى درجة الحرارة.
مساهمة دوق توسكانا الأكبر
كان لدوق توسكانا الأكبر ، فرديناند الثاني ، دورًا أساسيًا في تطوير موازين الحرارة المغلقة. سمح استخدامه للكحول بدلاً من الماء بقياس درجة حرارة أكثر حساسية والقدرة على قياس النقاط المنخفضة.
دور الزجاج في موازين الحرارة
لعب الزجاج دورًا مهمًا في تطوير موازين الحرارة. إن قدرتها على حبس الهواء والسماح بتمدد وتقلص المصباح جعلها مادة مثالية لبناء ميزان الحرارة. لا تزال الأنابيب الزجاجية تستخدم في موازين الحرارة الحديثة ، على الرغم من أنها إلكترونية و رقمي حلت الأجهزة إلى حد كبير محل الحاجة إلى المصابيح الزجاجية.
أهمية قياس درجة الحرارة
يعد قياس درجة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية في مجموعة من الصناعات ، بما في ذلك الأدوية وإنتاج الغذاء والتصنيع. يمكن أن يساعد القياس الدقيق لدرجة الحرارة في ضمان سلامة وجودة المنتجات والعمليات. لقد سمح تطور موازين الحرارة بمزيد من الدقة في قياس درجة الحرارة ولعب دورًا حيويًا في تقدم العلم والتكنولوجيا.
تطبيقات ميزان الحرارة: ما بعد قياس درجة الحرارة
لا تقتصر موازين الحرارة على قياس درجة الحرارة في الطهي والخبز. لديهم مجموعة واسعة من الاستخدامات ، بما في ذلك:
- تحديد درجة حرارة الجسم
- قياس درجة حرارة السوائل والمواد الصلبة والغازات
- تسجيل التغيرات في درجات الحرارة في البحث العلمي
- مراقبة درجة الحرارة الداخلية للحوم أثناء التصنيع
- قياس نسبة السكر في الأطعمة
- بيان الرطوبة النسبية للهواء
استخدام طرق ومواد مختلفة
تأتي موازين الحرارة في أنواع مختلفة ، مصنفة وفقًا للتقنيات والمواد المستخدمة في بنائها. تشمل بعض الأنواع الأكثر شيوعًا ما يلي:
- موازين الحرارة السائلة التقليدية
- موازين الحرارة الإلكترونية ذات المستشعرات التي تحول التغيرات في درجات الحرارة إلى إشارات كهربائية
- موازين الحرارة بالألياف الضوئية التي تستخدم الضوء لقياس التغيرات في درجات الحرارة
- موازين الحرارة الأصغر حجمًا والتي تتم معايرتها وفقًا لنطاق درجة حرارة معين
مهم في البحث العلمي
موازين الحرارة هي أدوات مهمة في البحث العلمي ، حيث الدقة والدقة ضرورية. يتم استخدامها لقياس التغيرات في درجات الحرارة في مجموعة متنوعة من المواد ، بما في ذلك السوائل والمواد الصلبة والغازات. تستخدم موازين الحرارة أيضًا لتحديد نقاط غليان وتجميد المواد ولرصد التغيرات في درجات الحرارة أثناء التفاعلات الكيميائية.
شعبية في الطبخ وتجهيز الأغذية
تُستخدم موازين الحرارة بشكل شائع في الطهي ومعالجة الأطعمة لضمان تقديم الطعام في درجة حرارة مناسبة ولمنع الأمراض التي تنقلها الأغذية. تشمل بعض الاستخدامات الأكثر شيوعًا لمقاييس الحرارة في الطهي ومعالجة الطعام ما يلي:
- قياس درجة الحرارة الداخلية للحوم للتأكد من نضجها بدرجة حرارة آمنة
- تسجيل درجة حرارة الأطعمة الساخنة لضمان حفظها في درجة حرارة آمنة
- قياس محتوى السكر في الأطعمة لتحديد كمية السكر المناسبة لإضافتها إلى الوصفة
- مراقبة درجة حرارة الطعام أثناء المعالجة لضمان طهيه بشكل متساوٍ وشامل
استخدامات جديدة وحديثة
تجد موازين الحرارة استخدامات جديدة وحديثة في مجموعة متنوعة من الصناعات ، بما في ذلك الرعاية الصحية والطاقة والتصنيع. تشمل بعض الاستخدامات الأكثر ابتكارًا لمقاييس الحرارة ما يلي:
- استخدام موازين الحرارة لمراقبة درجة حرارة محطات الطاقة ومنشآت الطاقة الأخرى
- استخدام موازين الحرارة لمراقبة درجة حرارة المواد أثناء عمليات التصنيع
- استخدام موازين الحرارة لمراقبة درجة حرارة الجسم أثناء الإجراءات الطبية
موازين الحرارة السائلة: قياس درجة الحرارة بجهاز كلاسيكي
موازين الحرارة السائلة هي أجهزة تقيس التغيرات في درجات الحرارة باستخدام مركب سائل ، مثل الزئبق أو الكحول ، يتوسع أو يتقلص عند تعرضه للحرارة أو البرودة. يتكون الجهاز من أنبوب زجاجي يحتوي على السائل ومصباح في الأسفل مملوء بنفس السائل. عندما يتمدد السائل في المصباح أو يتقلص ، فإنه يتحرك لأعلى أو لأسفل الأنبوب ، والذي يتميز بمقياس قياسي لقراءات درجة الحرارة.
استخدامات وتطبيقات موازين الحرارة السائلة
تم استخدام موازين الحرارة السائلة لأجيال في مجموعة متنوعة من الإعدادات ، بما في ذلك:
- منزلي: يستخدم لقياس درجة حرارة الجسم والحمى وتتبع درجة حرارة الجسم الأساسية.
- طبي: يستخدم في المستشفيات والعيادات لرعاية المرضى والتشخيص.
- الصناعية: تستخدم في المختبرات ، والتعليم ، وإعدادات المبيعات لقياس درجة الحرارة في الأنابيب والخزانات والأحواض.
- اللحوم: تستخدم في الطبخ لتحديد درجة الحرارة الداخلية للحوم لسلامة الغذاء.
- التعليمية: تستخدم في فصول العلوم لتعليم التمدد الحراري وقياس درجة الحرارة.
القيود والتخلص من موازين الحرارة السائلة
في حين أن موازين الحرارة السائلة هي جهاز شائع ومفيد لقياس التغيرات في درجات الحرارة ، إلا أن هناك بعض القيود واللوائح التي تنطبق على استخدامها والتخلص منها. تتضمن بعض النقاط الرئيسية التي يجب وضعها في الاعتبار ما يلي:
- لم تعد موازين الحرارة الزئبقية مناسبة للتخلص منها في العديد من الولايات بسبب احتمالية إطلاق الزئبق أثناء التنظيف أو التخلص.
- وضعت ASTM معايير لإنتاج واستخدام موازين الحرارة السائلة لضمان الدقة والسلامة.
- تعتبر موازين الحرارة السائلة التي تحتوي على حمض أو دم نفايات معبأة ويجب التخلص منها وفقًا للوائح محددة.
- يمكن أن يكون كسر مقياس حرارة سائل أمرًا خطيرًا بسبب احتمالية إطلاق مادة كيميائية ويجب التعامل معه بحذر.
مقياس الحرارة متعدد الاستخدامات: مجموعة واسعة من الخيارات لأي تطبيق
تأتي موازين الحرارة ذات القرص في مجموعة متنوعة من الأحجام والأقراص وأنواع التوصيل ، مما يجعلها أداة متعددة الاستخدامات للعديد من المجالات المختلفة. وهي مصممة لتكون سهلة القراءة والاستخدام ، مع رؤية واضحة لمقياس درجة الحرارة. تتضمن بعض الميزات الإضافية ما يلي:
- نطاقات مزدوجة لمزيد من التنوع
- ينبع قابل للتعديل للإمالة أو الزاوية
- رؤوس محكمة الغلق لمزيد من الدقة
- بنية ثنائية المعدن لمزيد من المتانة
- هيكل من الفولاذ المقاوم للصدأ لمزيد من القوة
- وصلات NPT لسهولة التركيب
- نطاقات درجات حرارة واسعة للاستخدام في التطبيقات الساخنة أو الباردة
- خيارات الموقع البعيد باستخدام الأنابيب الشعرية
- خيارات بحجم الجيب لسهولة التخزين والنقل
الاستخدامات الموصى بها
تعتبر موازين الحرارة ذات القرص مثالية لقياس درجة حرارة الماء والغذاء والخزانات والسماد والعديد من التطبيقات الأخرى. وهي تستخدم بشكل أساسي في تشييد المباني والآلات ، وكذلك في صناعة المواد الغذائية. تتضمن بعض الاستخدامات الموصى بها:
- قياس درجة حرارة خزانات الماء الساخن
- مراقبة درجة حرارة الطعام أثناء الطهي أو التخزين
- قياس درجة حرارة أكوام السماد
- مراقبة درجة حرارة الآلات والمعدات
التثبيت والتوصيل
تأتي موازين الحرارة بمجموعة متنوعة من الأحجام وأنواع التوصيل ، مما يسهل تثبيتها في أي تطبيق. تتضمن بعض أنواع الاتصال الشائعة ما يلي:
- سطح جبل
- جبل صحي
- اتصال مترابطة
عند اختيار مقياس حرارة للطلب ، من المهم مراعاة خيارات التثبيت والاتصال المتاحة. تتضمن بعض العناصر التي يجب مراعاتها ما يلي:
- قطر الساق
- طول الساق
- نوع الاتصال
- تصنيف الدقة
موازين الحرارة الإلكترونية: الطريقة الدقيقة كهربائياً لقياس درجة الحرارة
تتوفر عدة نماذج من موازين الحرارة الإلكترونية ، كل منها مصمم لأغراض محددة. تشمل بعض الأنواع الأكثر شيوعًا ما يلي:
- موازين الحرارة الفموية: تستخدم لقياس درجة الحرارة داخل الفم
- موازين الحرارة الإبطية: تستخدم لقياس درجة الحرارة تحت الذراع
- موازين الحرارة الشرجية: تستخدم لقياس درجة الحرارة داخل المستقيم
- موازين حرارة الأذن: تستخدم لقياس درجة الحرارة داخل قناة الأذن
- موازين الحرارة بالجبهة: تستخدم لقياس درجة الحرارة على الجبهة
تسجيل درجة الحرارة مع موازين الحرارة الإلكترونية
تعتبر موازين الحرارة الإلكترونية رائعة لتسجيل قراءات دقيقة لدرجة الحرارة. وهي مصممة لقياس درجة حرارة الأجسام الساخنة أو الباردة ويمكن استخدامها لقياس درجة حرارة الماء والهواء والمواد الأخرى. لاستخدام مقياس حرارة إلكتروني ، اتبع الخطوات التالية:
1. قم بتشغيل مقياس الحرارة وانتظر حتى يصدر صوتًا أو يشير إلى أنه جاهز.
2. ضع المسبار في المادة التي تريد قياس درجة حرارتها.
3. انتظر حتى تستقر قراءة درجة الحرارة.
4. اقرأ درجة الحرارة على الشاشة الرقمية.
كيف تعمل موازين حرارة اللحوم: العلم وراء قياس درجة الحرارة
عندما يتعلق الأمر بقياس درجة حرارة اللحوم ، فإن المسبار هو نجم العرض. يتم إدخال هذا القضيب المعدني الرفيع في اللحم ويقيس درجة حرارته الداخلية. ولكن كيف يعمل؟ هنا تفصيل:
- يحتوي المسبار على مقاوم ، وهو مكون صغير يقيس مقاومة التدفق الكهربائي.
- يتكون المقاوم من مادة شبه موصلة ، مما يعني أن مقاومته تتغير مع تغير درجة الحرارة.
- عندما يتم إدخال المسبار في اللحم ، تتسبب الحرارة في تمدد المعدن ، والذي بدوره يغير مقاومة المقاوم.
- يقيس مقياس الحرارة مقاومة المقاوم ويستخدم هذه المعلومات لحساب درجة حرارة اللحم.
العرض: كيف تعرض موازين حرارة اللحوم قراءات درجة الحرارة
بمجرد أن يحسب مقياس الحرارة درجة حرارة اللحم ، فإنه يحتاج إلى عرض تلك المعلومات بطريقة تسهل قراءتها. وإليك كيف يعمل:
- يحتوي مقياس الحرارة على شريحة كمبيوتر صغيرة تعالج المعلومات من المسبار.
- تقوم الرقاقة بتحويل قياس المقاومة إلى قراءة درجة الحرارة ، عادةً بالدرجات فهرنهايت أو مئوية.
- ثم يعرض مقياس الحرارة تلك القراءة على شاشة صغيرة أو قرص.
لماذا تعتبر موازين حرارة اللحوم مهمة للطهي الآمن
تُعد موازين حرارة اللحوم أداة أساسية لأي شخص يريد طهي اللحوم بأمان وتجنب الأمراض التي تنقلها الأغذية. إليكم السبب:
- تتطلب اللحوم المختلفة درجات حرارة مختلفة للطهي حتى تكون آمنة للأكل. على سبيل المثال ، يجب طهي الدجاج إلى درجة حرارة داخلية تبلغ 165 درجة فهرنهايت لقتل البكتيريا الضارة.
- بدون مقياس حرارة اللحوم ، من الصعب معرفة ما إذا تم طهي اللحوم إلى درجة الحرارة الصحيحة.
- باستخدام مقياس حرارة اللحوم ، يمكنك التأكد من أن اللحوم آمنة للأكل دون الإفراط في طهيها وجعلها جافة وقاسية.
إذن إليكم الأمر - العلم وراء كيفية عمل موازين حرارة اللحوم. سواء كنت طاهياً محترفًا أو طباخًا منزليًا ، فإن مقياس حرارة اللحوم الجيد هو أداة أساسية لضمان طهي طعامك بأمان ولذيذ.
كيفية استخدام ميزان حرارة مدخن شواء مثل المحترفين
مقياس حرارة مدخن الشواء هو أداة تقيس درجة الحرارة الداخلية للطعام أثناء طهيه. يستخدم شريطًا معدنيًا حساسًا للحرارة ويتمدد عند تعرضه لها. يؤدي هذا التمدد إلى تشغيل الحركة ، والتي تحرك قرص درجة الحرارة لإظهار درجة الحرارة داخل مدخن الشواء.
فوائد استخدام ميزان حرارة مدخن للشواء
استخدام مقياس حرارة مدخن الشواء له العديد من الفوائد ، بما في ذلك:
- منع الإفراط في طهي الطعام أو طهيه جيدًا.
- مما يتيح لك التحكم في درجة حرارة مدخن الشواء بشكل أكثر دقة.
- معرفة متى ينضج الطعام دون الحاجة إلى تقطيعه.
- توفير معيار لتسجيل وقياس درجة حرارة الطعام.
- التعرف على درجة الحرارة الداخلية لأنواع مختلفة من الطعام ، مثل لحم الخنزير ولحم البقر والدواجن.
- التأكد من أن الطعام آمن للأكل عن طريق قياس درجة الحرارة الداخلية للوقاية من الأمراض التي تنقلها الأغذية.
وفي الختام
إذن ، هذه هي الطريقة التي تعمل بها موازين الحرارة وما تستخدم من أجله. إنها أداة مفيدة لقياس درجة الحرارة ، خاصة في المجال الطبي. يجب أن تعرف الآن كيفية اختيار الشخص المناسب لاحتياجاتك. لذا ، انطلق واحصل على واحدة لنفسك!
