دماسنج گازی (Gas Thermometer)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
دماسنج گازی (Gas Thermometer) :
دماسنج گازی یک دماسنج اولیه و مرجع برای کالیبراسیون سایر دماسنج ها است، زیرا بر اساس معادله حالت گازها (که از نظر تئوری well-understood است) کار می کند. دو نوع اصلی داریم: دماسنج گازی با حجم ثابت و با فشار ثابت. در نوع حجم ثابت (رایج تر)، یک مخزن گاز (معمولا هلیوم به دلیل نزدیک بودن به گاز ایده آل) در دمای مورد نظر قرار می گیرد و فشار آن توسط یک مانومتر اندازه گیری می شود. با فرض گاز ایده آل، دما از رابطه
\[ T = T_0 \frac{P}{P_0} \]به دست می آید (در حجم ثابت).
معادله حالت گاز ایده آل:
\[ PV = nRT \]. اگر حجم ثابت باشد،
\[ P/T \]ثابت است. بنابراین با اندازه گیری فشار در یک دمای مرجع (مثلا نقطه سه گانه آب) و فشار در دمای مجهول، می توان دمای مطلق را یافت. در عمل، باید انحراف از حالت ایده آل (برای گازهای حقیقی) و نیز انبساط حرارتی مخزن را تصحیح کرد.
\[ T = T_{tp} \cdot \lim_{P_{tp} \to 0} \frac{P}{P_{tp}} \]برای دقیق ترین اندازه گیری ها، فشار را در چند نقطه مختلف اندازه گیری کرده و به فشار صفر برون یابی می کنند تا اثرات غیرایده آلی حذف شود. دماسنج گازی می تواند دما را از چند کلوین تا حدود ۱۳۰۰ کلوین با دقت بسیار بالا اندازه گیری کند (دقت تا ۰.۰۰۱ کلوین در نزدیکی نقاط ثابت).
با وجود دقت بالا، این دماسنج ها حجیم، پیچیده و کند هستند و کاربرد عملی گسترده ای ندارند. عمدتا در آزمایشگاه های ملی مترولوژی (مثل BIPM) برای تعریف و کالیبراسیون مقیاس بین المللی دما (ITS-90) استفاده می شوند. گاز هلیوم به دلیل بی اثری شیمیایی و نقطه جوش بسیار پایین، انتخاب اول است.
