Термометр механический

Термометры для тела: их модификации и характеристики

Частым симптомом простудных и других заболеваний является повышенная температура тела, которая говорит о том, что организм начал вырабатывать защитную реакцию. В этот период важно не допустить серьезное развитие болезни и регулярно следить за показаниями градусника, следуя терапевтическим предписаниям врача.

Небольшой процент людей задумывается об этом приборе с точки зрения безопасности, точности измерений и их способах. Пришло время разобраться во всех нюансах.

Термометры бывают разные и имеют достаточно широкое применение (измерение температуры тела, воды, почвы, воздуха и т.д.). В быту наиболее распространен первый вид, чаще называемый градусником.

Предшественник термометра был создан Галилео Галилеем в 1592 г., но практически применять это изобретение не представлялось возможным, потому что градусник не имел шкалы.

Только в XVIII в. немецкий изобретатель Даниель Габриель Фаренгейт разработал ртутный аналог, который применяется повсеместно до сих пор.

В большинстве стран используется величина в градусах Цельсия. Исключение составляют США, Багамские Острова, Белиз, Каймановы Острова, Либерия.

Механизм работы медицинского градусника действует за счет контакта ртути в колбе с теплом: при увеличении температуры тела жидкость начинает расширяться и показания ртутного столбика растут. Ртутный термометр считается предельно точным и его показания могут не соответствовать лишь с разницей в 0,1 градуса по Цельсию.

Однако при всех положительных характеристиках ртутный термометр очень легко повредить: стекло может разбиться, а тяжелая серебристо–белая жидкость вытечь наружу и представлять чрезвычайную опасность для окружающих. Ртуть очень ядовита.

Из современных и более безопасных измерителей известны электронные, галинстановые, инфракрасные, у каждого из которых существуют положительные и отрицательные черты.

СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Как правильно пользоваться медицинским термометром? Наверное, подавляющее большинство взрослых людей проводит измерения в подмышечной впадине. Это наиболее распространенный и точный метод. Кроме этого, можно снять показания прибора перорально (положив кончик градусника под язык или за щеку), ректально, вагинально, в ушном проходе и в области височной артерии на лбу (с помощью инфракрасного термометра).

Для снятия показаний под мышкой нужно хорошо встряхнуть градусник, чтобы ртуть опустилась ниже 35°C.

Затем термометр помещают под сухой подмышечной впадиной, плотно прижимают и ждут 5–10 мин.

Электронный термометр известит об окончании процесса звуковым сигналом.

Имеет значение, когда измерять температуру: сразу после еды или физической активности этого делать не стоит. Необходимо подождать полчаса.

Пероральный способ. Сначала следует помыть и продезинфицировать прибор. Потом термометр помещают под язык и придерживают зубами. Через три минуты будет виден результат.

Важно учесть, что при оральном измерении за 10–15 мин. нельзя есть или пить что-то холодное.

Термометр можно также положить за щеку, однако этот способ не настолько точен, как сублингвальный (подъязычный).

Измерить температуру в ухе можно только инфракрасным термометром. Проводится процедура не менее чем через 15 мин. после возвращения домой с улицы. Слегка потянув за ушную раковину, нужно вставить в слуховой проход датчик. Через несколько секунд показания градусника будут готовы.

ИЗМЕРЯЕМ ТЕМПЕРАТУРУ ТЕЛА РЕБЕНКА

Самых маленьких практически невозможно заставить сидеть спокойно с градусником под мышкой, поэтому к ним, как правило, применим ректальный метод. Несмотря на то, что процедура не из приятных, результат показаний оказывается наиболее точным. Главное — проявлять осторожность.

Сначала нужно провести гигиеническую обработку термометра: вымыть датчик, потом смазать его вазелином/вазелиновым маслом или детским кремом.

Малыша кладут на бок или на животик. Также можно положить ребенка на спинку, согнув ему ножки. Затем термометр вводят в анальное отверстие примерно на 1,5–2,5 см.

Во время измерения температуры ребенка нужно аккуратно придерживать. Показания ртутного градусника будут готовы через 3 минуты. Электронный прибор сработает быстрее. При его работе необходимо руководствоваться инструкцией производителя.

Детям старшего дошкольного возраста удобно применять пероральный способ измерения температуры тела. Для этой цели лучше всего использовать безртутный или электронный медицинский градусник.

Кончик термометра помещают под язык ребенка, ждут сигнала, извещающего об окончании работы, и для более точного измерения держат термометр еще 1–2 мин.

Дабы исключить малейшую неточность, не стоит измерять температуры сразу после еды. Важно подождать хотя бы 15 мин.

СКОЛЬКО ДЕРЖАТЬ ГРАДУСНИК ПОД МЫШКОЙ?

Несмотря на многие недостатки, ртутные термометры остаются на пике популярности. Большинство россиян предпочитают их вместо того, чтобы задуматься о покупке более современной модели.

• У этого прибора есть неоспоримое преимущество — высокая точность. Как говорят медики, чтобы добиться корректных показаний термометра, нужно держать ртутный градусник около 5 мин.
• Безртутный медицинский термометр, наполненный металлическим сплавом галинстаном, обычно держат под мышкой 3–5 мин.
• Инфракрасному прибору требуется максимум полминуты.
• Современный цифровой градусник покажет температуру за период от 10–20 с до 3 мин. в зависимости от модели (нужно ориентироваться на прилагаемую инструкцию).

Температура — важный показатель здоровья человека. Для ее измерения используют разные термометры. В аптеках можно найти стандартные ртутные градусники, галинстановые, электронные, инфракрасные и специальные детские термометры. Рассмотрим подробнее, в чем плюсы и минусы этих приборов и как выбрать лучший термометр для измерения температуры.

√ Всем привычный и с детства знакомый градусник также называется максимальным ртутным термометром, поскольку, достигая максимального значения, столбик не опускается самостоятельно — градусник нужно встряхнуть, чтобы начать новое измерение. Ртутный термометр представляет собой стеклянную колбу с тонкой трубочкой, заполненной ртутью.

Плюсы: высокая точность измерения, доступная стоимость, простота использования.

Минусы: хрупкость стекла (легко разбить); пары ртути токсичны для человека.

Сегодня многие врачи призывают отказаться от ртутного термометра. В 2013 г. Россия в частности подписала Минаматскую конвенцию о ртути и к 2020 г. обязалась изъять устаревшие и опасные приборы с продажи.

Если вы решили приобрести более современный градусник и избавиться от ртутного термометра, то его нельзя выбрасывать, а необходимо сдать на утилизацию. Для этого существуют специальные пункты сбора и контейнеры, установленные в крупных городах. Жители регионов могут посмотреть расположение станций приема ртутных термометров с помощью интерактивной карты Recyclemap и на сайте Кудаградусник.

В том случае, когда ртутный термометр все же разбился, нужно сразу позвонить в МЧС или санитарно-эпидемиологическую службу. В областных центрах обычно работают телефонные горячие линии, где вам подскажут, как утилизировать разбитый ртутный термометр.

Если ртуть вытекла, важно без промедления изолировать людей в другое помещение, закрыть все двери и открыть окна для проветривания.

Тряпку, смоченную раствором соды, кладут на пороге.

Не рекомендуется собирать ртуть самостоятельно, если она не вытекла, следует надеть перчатки и поместить градусник в стеклянную банку, а потом закрыть крышкой. Затем ртутный градусник необходимо сдать в этой таре в специальную службу.

Главное, знать, что от повреждения одного градусника не произойдет острого отравления. Для собственного спокойствия можно сдать анализы крови и мочи на содержание ртути.

√ Галинстановый безртутный термометр внешне выглядит так же, как ртутный, но наполнен он нетоксичным металлическим сплавом галинстаном из галлия, индия и олова. Этот прибор не уступает ртутному градуснику в точности и в то же время более безопасен. Если он разобьется, это не причинит никакого вреда.

Плюсы: простота в обращении; точность; безопасность.

Минусом считается то, что его сложно встряхнуть, чтобы обнулить температуру. Объяснение довольно простое — галинстан движется медленнее ртути из-за своей вязкости и густоты.

√ Бесконтактный инфракрасный термометр — он же лазерный, дистанционный, бесконтактный. Этот вид градусника очень удобен в использовании, особенно для детей, поскольку измерения занимают буквально пару секунд. Дистанционным термометром измеряют температуру в ухе, на лбу или на висках.

Термометр для измерения температуры имеет удобный дисплей и возможность сохранять в памяти прибора последние показания.

Плюсы: простота использования; быстрые замеры; подходит для детей.

Минусы: погрешность измерений; высокая цена.

√ Цифровой электронный термометр состоит из пластикового корпуса с дисплеем. Среднее время измерения температуры тела с помощью электронного градусника — 3–5 мин. Но врачи рекомендуют подержать его еще пару минут для точности. Показания термометра видны на дисплее, а об окончании измерений прибор известит звуковым сигналом. Кроме того, цифровой термометр оснащен системой сохранения последних замеров температуры.

Плюсы: безопасность, удобный дисплей; возможность сохранить данные в памяти.

Минусы: во-первых, высокая цена; во-вторых, если цифровой термометр плохо прилегает к телу, возможна большая погрешность измерений.

Врачи рекомендуют родителям приобрести специальный детский термометр. Существуют определенные модели, которыми можно измерить температуру ректально, — этот способ подходит для малышей и дает самые точные показания. Ректальный термометр состоит из зонда, кнопки и цифрового дисплея, где отображается результат измерения. Нормальная температура при замере ректальным способом составляет диапазон 36,6–37,7°C.

Использовать прибор нужно осторожно, а при заболеваниях прямой кишки, диарее или запоре от него следует отказаться.

Измерить ребенку температуру можно и перорально. Для этого подойдет стандартный электронный термометр. Правда, способ не самый удачный для совсем маленьких детей, которых сложно заставить держать градусник во рту. Нормальная температура тела при пероральном измерении составляет 36,3–37,3°С.

О том, как правильно измерять температуру перорально, уже было сказано.

Одним из лучших детских термометров считается инфракрасный. Он удобен и безопасен для малышей. Но чтобы установить его правильно, нужно попрактиковаться. Этот детский термометр рекомендуется использовать начиная с годовалого возраста. Нормальная температура при измерении в ушной раковине составляет 35,8–37,8°С.

Височный инфракрасный термометр располагают у артерии на лбу. Хороший вариант даже для новорожденных.

В продаже есть специальные детские термометры в виде соски и термометры-полоски для лба. Но врачи говорят, что замеры, выполненные этими приборами, не очень точны.

Современная аптека готова предложить своим покупателям самые разные модели термометров в соответствии с безопасными характеристиками и предельной точностью приборов. Помните, что градусник должен быть в каждом доме, и проверяйте время от времени его показания.

Термометр. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Термометр – это прибор, предназначенный для измерения температуры жидкостной, газообразной или твердой среды. Изобретателем первого устройства для измерения температуры является Галилео Галилей. Название прибора с греческого языка переводится как «измерять тепло». Первый прототип Галилея существенно отличался от современных. В более привычном виде устройство появилась спустя более чем через 200 лет, когда за изучение данного вопроса взялся шведский физик Цельсий. Он разработал систему измерения температуры, разделив термометр на шкалу от 0 до 100. В честь физика уровень температуры измеряются в градусах Цельсия.

Разновидности по принципу действия

Хотя с момента изобретения первых термометров прошло уже более через 400 лет, эти устройства до сих пор продолжают совершенствоваться. В связи с этим появляются все новые устройства, основанные на ранее не применяемых принципах действия.

Сейчас актуальными являются 7 разновидностей термометров:

• Жидкостные.
• Газовые.
• Механические.
• Электрические.
• Термоэлектрические.
• Волоконно-оптические.
• Инфракрасные.

Жидкостные

Термометры относятся к самым первым приборам. Они работают на принципе расширения жидкостей при изменении температуры. Когда жидкость нагревается – она расширяется, а когда охлаждается, то сжимается. Само устройство состоит из очень тонкой стеклянной колбы, заполненной жидким веществом. Колба прикладывается к вертикальной шкале, выполненной в виде линейки. Температура измеряемой среды равна делению на шкале, на которое указывает уровень жидкости в колбе. Эти устройства являются очень точными. Их погрешность редко составляет более 0,1 градуса. В различном исполнении жидкостные приборы способны измерять температуру до +600 градусов. Их недостаток в том, что при падении колба может разбиться.

Газовые

Работают точно так же как и жидкостные, только их колбы заполняются инертным газом. Благодаря тому, что в качестве наполнителя используется газ, увеличивается диапазон измерения. Такой термометр может показывать максимальную температуру в пределах от +271 до +1000 градусов. Данные приборы обычно применяются для снятия показания температуры различных горячих веществ.

Механический

Термометр работает по принципу деформации металлической спирали. Такие приборы оснащаются стрелкой. Они внешне немного напоминает стрелочные часы. Подобные устройства используется на панели приборов автомобилей и различной спецтехнике. Главное достоинство механических термометров в их прочности. Они не боятся встряски или ударов, как модели из стекла.

Электрические

Приборы работают по физическому принципу изменения уровня сопротивления проводника при различных температурах. Чем горячее металл, тем его сопротивляемость при передаче электрического тока выше. Диапазон чувствительности электротермометров зависит от металла, который использован в качестве проводника. Для меди он составляет от -50 до +180 градусов. Более дорогие модели на платине могут указывать на температуру от -200 до +750 градусов. Такие приборы применяются как датчики температуры на производстве и в лабораториях.

Термоэлектрический

Термометр имеет в своей конструкции 2 проводника, которые измеряют температуру по физическому принципу, так называемому эффекту Зеебека. Подобные приборы имеют широкий диапазон измерения от -100 до +2500 градусов. Точность термоэлектрических устройств составляет около 0,01 градуса. Их можно встретить в промышленном производстве, когда требуется измерение высоких температур свыше 1000 градусов.

Волоконно-оптические

Делаются из оптоволокна. Это очень чувствительные датчики, которые могут измерять температуру до +400 градусов. При этом их погрешность не превышает 0,1 градуса. В основе такого термометра лежит натянутое оптоволокно, которое при изменении температуры растягивается или сжимается. Проходящий сквозь него луч света преломляется, что фиксирует оптический датчик, сопоставляющий преломление с температурой окружающей среды.

Инфракрасный

Термометр, или пирометр, является одним из самых недавних изобретений. Они имеют верхний диапазон измерения от +100 до +3000 градусов. В отличие от предыдущих разновидности термометров, они снимают показания без непосредственного контакта с измеряемым веществом. Прибор посылает инфракрасный луч на измеряемую поверхность, и на небольшом экране отображает ее температуру. При этом точность может отличаться на несколько градусов. Подобные устройства применяются для измерения уровня нагрева металлических заготовок, которые находятся в горне, корпуса двигателя и пр. Инфракрасные термометры способны показать температуры открытого пламени. Подобные устройства применяются еще в десятках различных сфер.

Разновидности по предназначению

Термометры можно классифицировать на несколько групп:

• Медицинские.
• Бытовые для воздуха.
• Кухонные.
• Промышленные.

Медицинский термометр

Медицинские термометры обычно называют градусники. Они имеют низкий диапазон измерения. Это связано с тем, что температура тела живого человека не может составлять ниже +29,5 и выше +42 градусов.

В зависимости от исполнения медицинские градусники бывают:

• Стеклянные.
• Цифровые.
• Соска.
• Кнопка.
• Инфракрасный ушной.
• Инфракрасный лобный.

Стеклянные термометры являются первыми, которые начали применять для медицинских целей. Данные устройства универсальны. Обычно их колбы заполняются спиртом. Раньше для таких целей использовалась ртуть. Подобные устройства имеют один большой недостаток, а именно необходимости длительного ожидания для отображения реальной температуры тела. При подмышечном исполнении продолжительность ожидания составляет не менее 5 минут.

Цифровые термометры имеют небольшой экран, на который выводится температура тела. Они способны показать точные данные спустя 30-60 секунд с момента начала измерения. Когда градусник получает конечную температуру, он создает звуковой сигнал, после которого его можно снимать. Данные приборы могут работать с погрешностью, если не очень плотно прилегают к телу. Существуют дешевые модели электронных термометров, которые снимают показания не менее долго, чем стеклянные. При этом они не создают звуковой сигнал об окончании измерения.

Термометры соски сделаны специально для маленьких детей. Устройство представляет собой соску-пустышку, которая вставляется в рот младенца. Обычно такие модели после завершения измерения подают музыкальный сигнал. Точность устройств составляет 0,1 градуса. В том случае если малыш начинает дышать через рот или плакать, отклонение от реальной температуры может быть существенным. Продолжительность измерения составляет 3-5 минут.

Термометры кнопки применяются тоже для детей возрастом до трех лет. По форме такие приборы напоминают канцелярскую кнопку, которая размещается ректально. Данные устройства снимают показания быстро, но имеют низкую точность.

Инфракрасный ушной термометр считывает температуру из барабанной перепонки. Такое устройство способно снять измерения всего за 2-4 секунды. Оно также оснащается цифровым дисплеем и работает на батарейках. Данное устройство имеет подсветку для облегчения введения в ушной проход. Приборы подходят для измерения температуры у детей старше 3 лет и взрослых, поскольку у младенцев слишком тонкий ушной канал, в который наконечник термометра не проходит.

Инфракрасные лобные термометры просто прикладываются ко лбу. Они работают по такому же принципу, как и ушные. Одно из преимуществ таких устройств в том, что они могут действовать и бесконтактно на расстоянии 2,5 см от кожи. Таким образом, с их помощью можно измерить температуру тела ребенка не разбудив его. Скорость работы лобных термометров составляет несколько секунд.

Бытовые для воздуха

Для измерения температуры воздуха на улице или в помещении применяются бытовые термометры. Они, как правило, выполнены в стеклянном варианте и заполнены спиртом или ртутью. Обычно диапазон их измерения в уличном исполнении составляет от -50 до +50 градусов, а в комнатном от 0 до +50 градусов. Подобные приборы часто можно встретить в виде украшений для интерьера или магнита на холодильник.

Кухонные

Кухонные термометры предназначены для измерения температуры различных блюд и ингредиентов. Они могут быть механическими, электрическими или жидкостными. Их применяют в тех случаях, когда необходимо строго контролировать температуру по рецепту, к примеру, при приготовлении карамели. Обычно подобные устройства идут в комплекте с герметичным тубусом для хранения.

Промышленные

Промышленные термометры предназначены для измерения температуры в различных системах. Обычно они представляют собой приборы механического типа со стрелкой. Их можно увидеть в магистралях водяного и газового снабжения. Промышленные модели бывают электрические, инфракрасные, механические и пр. Они имеют самое большое разнообразие форм, размеров и диапазонов измерения.

Виды термометров и их предназначение

Сегодня практически невозможно представить себе жизнь без термометра. Конечно, о температуре на улице можно узнать из сводки погоды. Но как же определить уровень тепла в комнате, духовке, сушильной камере или теплице? Тут никак не обойтись без термометра.

Существует несколько их видов:

• жидкостные;
• механические;
• газовые;
• электрические;
• оптические.

Жидкостные

Принцип действия такого прибора основан на эффекте расширения или сжатии жидкости, которая заполняет колбу и изменяет свой объем при колебании собственной температуры. Обычно, в него заливают ртуть или спирт, которые тонко реагируют на минимальное изменение тепла в окружающей среде.

В медицине обычно используются ртутные градусники, а вот в метеорологии их заполняют спиртом, поскольку ртутный столбик может застывать уже при -38 градусах.

Механические

Принцип работы прибора данного типа тоже основан на расширении. Но с его помощью определяется температура в зависимости от расширения биметаллической ленты или металлической спирали.

Такие термометры характеризуются высокой точностью, они надежны и просты в эксплуатации.

Как отдельную, самостоятельную модель их, правда, не используют, обычно они применяются в автоматизированных системах.

Газовые

Газовый тип температурного измерителя работает по тому же принципу, что и жидкостное устройство. В качестве рабочего вещества в нем используют какой-либо инертный газ.

Преимущество этого прибора заключается в том, что он может измерять температуру, приближающуюся к абсолютному нулю, и диапазон его измерений колеблется от -271 до +1000 градусов. Это достаточно сложное устройство, которое редко участвует в лабораторных измерениях.

Электрические

Работа такого измерительного прибора связана с зависимостью сопротивления используемого проводника от температуры. Известно, что сопротивление любых металлов линейно зависит от уровня их тепла. Более точные измерения можно получить, если заменить металлические проводники полупроводниками. Однако полупроводники в таких приборах практически не используют, поскольку зависимость между характеристиками полупроводника и уровня тепла нельзя выразить линейно и практически невозможно проградуировать приборную шкалу.

В роли проводника обычно выступает медь, показывающая изменения температур от -50 до +180 градусов. Если взять другой рабочий металл, например, платину, то температурный диапазон ее значительно расширится и составит от -200 до +750 градусов. Такие электрические тепловые датчики используют в лабораториях, на экспериментальных стендах или на производстве.

Оптические

Оптические приборы или пирометры позволяют узнать температуру по уровню светимости тела, анализу его спектра и некоторым другим параметрам. Это бесконтактный прибор, способный измерять, причем с точностью до нескольких градусов, уровень тепла в широчайшем диапазоне – от 100 до 3000 градусов. Чаще всего на практике мы встречаемся с инфракрасными бытовыми термометрами. Такие градусники очень удобны, поскольку позволяют безопасно, быстро и точно определять температуру тела человека.

Существуют и другие, более сложные температурные измерители, например, волоконно-оптические или термоэлектрические. Это очень чувствительные приборы, дающие точнейшие результаты измерения практически без ошибки.

Выбираем термометр Статья

Термометром называют прибор, которым измеряют температуру окружающей среды или поверхности. Всем известен градусник, который также является термометром, а «градусник» это просто разговорное название, а не официальный термин. Сегодня существует очень много видов термометров, у каждого есть свои ключевые особенности. А почему их так много? Ответ достаточно простой: разный принцип действия и разные особенности позволяют точнее измерять температуру в разных условиях. Простой пример: когда мы измеряем температуру человека, нам нужно измерить изменение значений в пределах нескольких градусов. Когда речь идет о температуре на улице, то там уже мы говорим о десятках градусов. А если нужно знать температуру в духовке, то это уже сотни градусов разницы. Очевидно, что для всех этих трех задач нельзя использовать один термометр, нужны разные.

Если честно, особых сложностей в выборе этого прибора нет, если не говорить про совсем специализированное применение, но этот вопрос мы рассматривать не будем. Тут выбирают просто — по назначению и придумывать ничего не нужно. Но даже если выбирать по назначению, то можно столкнуться с тем, что сегодня существуют разные типы термометров и не всегда понятно, какой лучше. Поэтому мы и решили написать эту статью, где подробно разберем эти моменты. Классифицируют их по-разному, но мы остановимся на двух самых популярных вариантах: принцип действия и материал (устройство). Зная в чем отличия между термометрами в этих группах, вы сможете подобрать оптимальный для себя вариант. Оптимальный не только по точности измерения температуры, но и по цене. Ведь не всегда нужно покупать то, что дороже.

Классификация термометров по материалу

Когда мы говорим «классификация термометров по материалу», мы имеем в виду не материалы, из которых сделан корпус, а материал, который служит для измерения температуры. И здесь есть сразу несколько вариантов, каждый из которых имеет свои ключевые особенности, о которых нужно знать.

Жидкостные

Это самый старый тип термометра, принцип действия которого основан на том, что объем жидкости изменяется при изменении ее температуры, которая в свою очередь зависит от температуры окружающей среды. Всем известный ртутный градусник это как раз жидкостный термометр, но используются и другие жидкости. Кстати, к слову о ртути, с 2020 года производство таких градусников будет прекращено во многих странах, как и использование этого металла во многих других сферах благодаря Минаматской конвенции о ртути. Слишком он ядовит и опасен для здоровья. Но вернемся к термометрам.

Устройство жидкостных термометров предельно простое, это их первый плюс. Но простое не обязательно значит дешевое, все зависит от материалов, которые используют. Но это второй плюс: возможность подобрать подходящую жидкость для практически любого диапазона температур. К примеру, если нужно измерить высокие значения, то в качестве наполнителя обычно выбирают галлий. Точность измерения довольно высокая, но тут нужно сделать поправку на диапазон, чем он выше, тем больше будет погрешность просто из-за самой шкалы. Но если вспомнить пример из начала статьи, то становится очевидно, что в духовке плюс-минус пять или даже десять градусов особого значения не имеют, а вот в случае измерения температуры человека, нужна точность хотя бы до одной десятой градуса, как фактически и есть.

Минусы у жидкостных термометров тоже есть. В первую очередь это небезопасность жидкости, выше мы писали про ртуть, но и другие наполнители могут быть тоскичными, пусть они и менее опасны. А учитывая то, что обычно жидкость находится в стеклянной колбе, то становится очевидным, что с такими термометрами нужно быть осторожным. Также термометры жидкостного типа не подходят в том случае, если нужно измерять экстремально высокие или низкие температуры. Также они плохо подходят для измерения точной температуры в очень большом диапазоне (пример с духовкой). Им нужно время, чтобы отреагировать на изменение температуры окружающей среды, в определенных обстоятельствах это может быть ощутимым недостатком. Тем не менее, жидкостные термометры все еще используются и будут использоваться в будущем, просто потому, что большинство из них просты и дешевы.

Механические

Принцип действия механических термометров аналогичен жидкостным, но здесь применяют ленту из биметалла или металлическую спираль. Да, те приборы, которые вы ставите в духовку, как раз являются механическими, но вот принцип действия у них аналогичен — от изменения температуры металл деформируется. Они имеют циферблат со стрелкой и внешне похожи на часы (это аналоговый тип). Их основные преимущества это низкая цена и высокая надежность — сломать их куда труднее, чем жидкостные. Да и в случае поломки механический термометр просто сломается, а опасности для здоровья не будет.

Но есть у них и минусы. Во-первых, это скорость измерения, которая не слишком высока и зависит от свойств используемого металла. Во-вторых это точность измерения, где все аналогично предыдущему типу. Чем больше диапазон измерений, тем меньше цена шкалы. Ну и разумеется, есть определенный диапазон, выше или ниже которого такой термометр работать уже не будет.

Развитием механических термометров являются цифровые модели со щупом. Чаще всего их можно увидеть при приготовлении пищи. Они оснащены щупом, который втыкают в еду, выжидают несколько секунд, после чего на электронном блоке показывается точная температура. Но недостатки есть и у них, например, их нельзя держать в духовке, так как они имеют пластиковые детали. Поэтому для измерения блюдо обычно достают. Но это обычный тип, а есть вариант и с выносным щупом, который лишен подобных недостатков. Впрочем, этот тип имеет достаточно узкую специализацию, но не упомянуть его мы не могли.

Электронные термометры

У этого типа принцип действия основан на изменении сопротивления проводника, в качестве которого могут использовать разные металлы, например, платиновую проволоку или термопары (это металлы, у которых разная электроотрицательность). Диапазон измерений может быть разным, зависит от металла, который используют в качестве проводника. Например, для платины это может быть от -200 до +850 градусов по Цельсию.

Электронные термометры достаточно точны и надежны, но стоят дороже, чем предыдущие типы за счет того, что их конструкция более сложная. Кроме того они безопасны и работают очень быстро. Также их выпускают для разных целей, это позволяет принцип действия. Электронные термометры могут быть уличными конструкциями, служить для измерения температуры человека, использоваться в научных лабораториях, где очень важна точность. Отметим, что не стоит путать электронные термометры с цифровыми, мы говорим про принцип действия, а не про способ отображения температуры. Цифровые термометры бывают и других типов.

Инфракрасные термометры

Инфракрасные термометры имеют свое название — пиромеры. Они измеряют температуру без контакта с поверхностью, впрочем, сегодня, в условиях пандемии, каждый из нас видел такие устройства. Учитывая запрет на ртуть, о котором мы писали выше, эти приборы вытеснят жидкостные и на бытовом уровне. Их принцип действия основан на улавливании инфракрасного излучения, они могут измерять температуру не только человека, но и любой поверхности. То есть, это достаточно универсальные устройства, сфера применения которых очень широка, а диапазон измеряемой температуры может быть до 3000 градусов.

К их плюсам относят скорость — время, необходимое для измерения температуры, составляет секунды. Они полностью безопасны, зачастую имеют дополнительные функции, например, хранят в памяти прошлые измерения, просты в использовании компактны. Но есть и минусы, прежде всего, это цена, которая выше, чем у термометров многих других типов, так как их конструкция более сложная. При измерении может быть погрешность, например, когда измеряют температуру человека, она может превышать один градус, что уже очень плохо. Но это характерно для самых дешевых моделях, кроме того, хотя инфракрасные термометры и просты в использовании, их нужно уметь правильно применять в разных ситуациях, что как раз и снижает погрешность.

Это основные типы термометров, которые сегодня используются, если рассматривать их классификацию по материалу. Но также можно упомянуть и другие типы: газовые, термоэлектрические, оптические, но это уже приборы особого назначения, которые для использования в быту не покупают, поэтому их мы подробно рассматривать не будем.

Классификация по принципу действия

А теперь мы перейдем к классификации термометров по принципу их действия, где выделяют несколько основных групп.

Контактные

Это классические термометры, жидкостные или механические. Для измерения температуры им нужен непосредственный контакт с окружающей средой. Данный способ накладывает определенные ограничения на использование, к примеру, ими сложно измерить температуру поверхностей, так как повлияет температура воздуха.

Бесконтактные

Это уже современный тип, куда относятся инфракрасные термометры, которые бывают яркостными или радиационными. Их принцип действия отличается, но для измерения температуры им не нужен непосредственный контакт с поверхностью. Кстати, радиационные — еще один тип, который мы могли упомянуть в предыдущем разделе, но не стали, так как у них особая сфера применения (в основном на производствах). Они способны измерять температуры до шести тысяч градусов по Цельсию, что в быту, разумеется, не нужно. Как и в большинстве видов промышленности.

Манометрические

Это газовые термометры, которые измеряют изменение давления газа из-за изменения температуры. В измеряемую среду помещают термобаллон, которые соединен с манометром. Сфера их применения достаточно ограниченная, поэтому про этот тип мы и не рассказывали подробно.

Сопротивления

Они измеряют электрическое сопротивление рабочих вещества и, да, это электрические термометры, о которых мы подробно рассказывали выше. Они бывают разные и у каждого типа есть свои особенности, но в целом, это достаточно точный способ измерения температуры.

Выбираем термометр

Как мы писали в самом начале статьи, выбирать достаточно просто — по их назначению. А уже дальше смотреть на типы, например, если цель измерить температуру человека, то тут будет выбор между жидкостными, инфракрасными, контактными и бесконтактными. Результат в любом случае будет примерно одинаковый, но вот стоимость может быть разной. В принципе, про выбор каждого типа можно написать отдельную статью, нюансы там есть, но если честно, особо ломать голову не стоит. Просто исходите из задачи, которую нужно решить. Например, если вам нужно измерить температуру почвы, то это будет особый тип термометров, которые специально созданы для этого.

Вне зависимости от того, какой тип вы выбрали и для каких целей вы будете его применять, стоит помнить, что ошибки могут быть всегда. Но эти ошибки обычно возникают из-за неправильного использования. Например, если нужно измерить температуру воздуха в комнате, то очевидно, что если повесить термометр над батареей, то в периоды, когда она работает, он будет завышать значения. Об этом всегда стоит помнить, особенно если вам действительно нужны точные значения. Также не стоит забывать и про правила эксплуатации, особенно если говорить про ртутные, которые в случае повреждения действительно опасны для здоровья.

Померяет температуру любому. Подробно о термометрах

Термометры — приборы, предназначенные для измерения температуры различных сред и широко применяемые в бытовых и промышленных целях. История появления этих незаменимых в быту и на производстве приборов восходит к XVII веку, к изобретению в 1597 году термоскопа Галилео Галилеем, знаменитым итальянским ученым. В отличие от современных термометров, термоскоп мог фиксировать только факт нагревания и охлаждения веществ.

Возможности определить точные значения температуры по градусной шкале появились только после внедрения разработок голландского физика Фаренгейта и шведского астронома и физика Цельсия (1742 г.), ставших основой для создания современных приборов измерения температуры.

Основные виды термометров

В зависимости от назначения и принципа действия термометры различаются на несколько основных видов, включая:

Жидкостные термометры, работа которых основана на свойстве жидкостей расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении. В качестве рабочих жидкостей используются ртуть (ртутные термометры) или окрашенный спирт (спиртовые термометры), размещенные в тонких стеклянных сосудах с приложенной к ним градуированной вертикальной шкалой. Цена деления — 1 градус. Недостаток жидкостных термометров — хрупкость стеклянных компонентов.

Механические термометры используют эффект деформации (расширения) биметаллической спирали при нагревании. При изгибе спирали вследствие изменения температуры среды, соединенная с ней стрелка указывает значение температуры на циферблате термометра. Основное достоинство этого вида приборов — повышенная точность показаний и механической прочности системы в целом.

Газовый термометр состоит из емкости, заполненной азотом, гелием или водородом, соединительной трубки и измерительного устройства со шкалой. При повышении температуры газ расширяется, что отражается на показаниях прибора. Использование газа существенно увеличивает диапазон измерений до +1000 о С, что позволяет использовать газовые термометры для измерений в средах с повышенной температурой.

Электрические термометры удобно применять в качестве температурных датчиков. Устройство приборов основано на принципе увеличения сопротивления проводника при повышении его температуры. В зависимости от материала проводника диапазон измеряемых температур термометра существенно различается. Для термометра с платиновым проводником диапазон составляет -200 … +750 о С, с медным — -50 … +180 о С.

Оптические (оптоволоконные) термометры содержат основной компонент — натянутое оптоволокно, растягивающееся и сжимающееся при колебаниях температуры. Преломление светового луча, проходящего через оптоволокно, фиксируется датчиком и передается на дисплей термометра.

Термоэлектрические термометры рассчитаны на измерение широкого диапазона температур (-100 … +2500 о С) и используют в работе свойство двух спаянных между собой разнородных проводников (термопары) создавать термо-Э.Д.С., которая фиксируется датчиком и передается на дисплей термометра. Температура фиксируется с точностью до 0,01 о С.

Инфракрасные бесконтактные термометры (пирометры) — приборы, предназначенные для бесконтактного измерения температуры. Устройство прибора позволяет улавливать тепловое излучение в инфракрасном диапазоне, исходящее от поверхности исследуемого объекта, в течение 1 секунды.

Принятый и сфокусированный оптической системой прибора луч передается на датчик температуры, преобразуется в электрический сигнал, который затем обрабатывается в счетно-измерительном устройстве и отображается на экране пирометра в виде цифрового значения температуры. Используется для измерений в диапазоне температур от -50 до 4000 о в промышленности, строительстве и в быту.

Контактные и бесконтактные термометры

Измерение температуры различных поверхностей может выполняться как контактным, так и бесконтактным способом. Контактный способ измерения, наиболее распространенный во всех сферах производства и в быту, осуществляется простым прикосновением термометра к предмету. Все перечисленные выше виды приборов для измерения температуры, за исключением части инфракрасных, отнесены к контактным.

Появившиеся не так давно инфракрасные термометры подразделяются на два вида:

• контактные, используемые для измерения температуры тела детей и взрослых путем точечного прикосновения ко лбу или ушам (лобные, ушные термометры);
• бесконтактные (пирометры), позволяющие определить температуру в пределах от-50 до 4000 о С на расстоянии от нескольких сантиметров до нескольких метров.

Термометры медицинские

Термометр медицинский — широкое понятие, включающее в себя значительный перечень приборов, служащих для измерения температуры пациентов в медицине.

Современная промышленность предлагает многочисленные варианты термометров для медицинской сферы, в которой широко используются как контактные, так и бесконтактные термометры, в том числе:

• Ртутный, наиболее распространенный, основан на свойстве жидкостей расширяться при повышении температуры. Ртуть, размещенная в наконечнике термометра, при повышении температуры пациента расширяется и, поднимаясь по капиллярному столбику, указывает на фактический уровень температуры.
• Термометр электронный широко используется как в медицине, так и в промышленных условиях. Принцип действия основан на свойстве металлического проводника (терморезистора) изменять электрическое сопротивление при изменении температуры окружающей среды. Электрические сигналы в преобразованном виде передаются на ЖК или светодиодное табло, где отражается уровень температуры.
• Инфракрасный — контактный и бесконтактный.

Бытовые термометры

Без термометра трудно обойтись и в быту — их применяют в самых различных целях: для измерений температуры воздуха внутри и снаружи помещений, при приготовлении пищи и т. д.:

Термометр воздуха (метеорологический) используется для измерения температуры воздуха на определенной территории и представляет собой стеклянную трубку с запаянным внутри капилляром с колбой, наполненной спиртом (при необходимости измерения низких температур) или ртутью (для фиксации повышенных температур). Расширяясь или сужаясь в объеме, рабочая жидкость поднимается или опускается по градуированной шкале, указывая температурное значение.

Термометр комнатный — простейший прибор для измерения температуры воздуха в помещении и представляет собой градусную шкалу с закрепленной на ней капиллярной трубкой, заполненной окрашенным спиртом. При повышении температуры воздуха наполнитель расширяется, поднимаясь вдоль температурной шкалы.

Выносной термометр относится к разряду климатического оборудования и предназначен для одновременного измерения температуры воздуха внутри и снаружи помещения. Устройство содержит два блока с датчиками температуры, основной блок оснащен дисплеем, отображающим два значения температуры, и размещается внутри помещения.

Часы-термометр — электронное устройство, в котором объединены две функции — измерения времени и температуры. Смена индикации данных регулируется по времени, чаще всего — через каждые 10 сек. Питание — от сети, с использованием понижающего преобразователя напряжения.

Термометр-гигрометр — электронный или механический прибор, сочетающий в себе функции термометра для измерения температуры и гигрометра для получения данных о влажности воздуха в помещении или на улице в процентах относительной или абсолютной влажности.

Термометр температуры воды содержит щуп с датчиком температуры, соединенный с измерительным устройством, оснащенным градуированной шкалой.

Термометр кулинарный встречается в основном в электронном исполнении. Оснащен щупом с датчиком температуры, преобразователем сигнала и ЖК дисплеем, на котором отображаются данные о температуре блюд.

Термометр для мяса в классическом исполнении представлен комплектом из щупа и датчика с дисплеем, на котором отображается температура мясного блюда.

Термометр для холодильника может быть жидкостным или электронным. Рабочей жидкостью в первом случае служит спиртовой раствор или ртуть. Электронный термометр содержит резистор, реагирующий на изменения температуры и преобразователь сигнала с ЖК дисплеем.