Как устроен градусник? Как работает ртутный градусник.

В наше время, когда цифровые и электронные технологии активно развиваются, и входят во все сферы человеческой деятельности, играя все большую роль и становясь все более незаменимыми для каждого из нас, есть обычные предметы и вещи из нашего повседневного обихода, которые еще долго будут нам служить и приносить пользу.

К таким предметам, можно отнести всем известный «градусник », или как правильнее его называть – ртутный медицинский термометр .

Даже после появления большого количества моделей электронных градусников, ртутный термометр не утратил свою популярность и является наиболее распространенным прибором для измерения температуры человеческого тела.

Основным элементом ртутного термометра является капиллярная трубка. Трубка запаяна с двух сторон и из нутрии у нее выкачан воздух. На одном из концов трубки расположен резервуар с ртутью. Для измерения температуру имеется специальная шкала. Шкала нанесена на планку, прикрепленную к трубке. Диапазон измерений шкалы от 34 до 42 градусов Цельсия. Для точного измерения температуры тела, каждый градус на шкале состоит из 10 делений, равных 0.1 градусу по Цельсию.

Принципиальное отличие медицинского термометра от обычных ртутных термометров для измерения температуры окружающей среды, заключается место соединения резервуара с ртутью и капиллярной трубкой специально искривлено и немного сужено, что в свою очередь затрудняет движение ртути в обратном направлении.

Благодаря такой конструкции «градусника», при измерении температуры тела человека ртуть нагревается, расширяется и медленно достигает своего максимального уровня, показав правильную температуру.

Но при этом, после прекращения измерения температуры и воздействия на градусник, ртуть не меняет своего положения и показание на шкале фиксируется на том максимальном значении, которое было достигнуто при измерении. Именно поэтому медицинский градусник называется максимальный.

Для возвращения градусника в начальное положения с целью дальнейшего применения и измерения температуры, необходимо встряхнуть «градусник», возвратив тем самым ртуть обратно в резервуар.

Преимущества ртутного термометра:

• Ртутный медицинский термометр, благодаря своим характеристикам, по своим показателям наиболее точен, и близок по показаниям к газовому термометру, который считается эталонным термометром. Поэтому ртутный термометр точнее остальных термометров измеряет температуру человеческого тела.
• При этом ртутный термометр менее остальных подвержен воздействиям посторонних факторов и условий измерения температуры.
• Конструкция ртутного «градусника» допускает его дезинфекцию с полным погружением в дезинфицирующий раствор, поэтому подходят для здравоохранительных и медицинских учреждений.
• По сравнению с электронными термометрами, обычный «градусник» очень привлекателен по своей цене любому покупателю (стоимость медицинского ртутного термометра составляет сумму в 25-50 рублей). Но здесь следует учитывать следующую особенность. Ртутный термометр достаточно сложно произвести. Требуется ртуть высокого качества и специальной очистки. Требуется специальное оборудование для экологически чистого производства. Поэтому ртутные термометры производят все меньше, а электронные все больше. А с последующим развитием технологий, электронные градусники со временем значительно подешевеют.
• Максимально примитивная конструкция термометра, обеспечивает простоту и доступность применения.

Недостатки ртутного термометра:

• Долго по времени измеряет температуру тела. В среднем измерение температуры должно продолжаться не менее 5-6 минут, а для наиболее точного измерения требуется вес 10 минут.
• Но основным недостатком ртутного термометра является сама ртуть. Именно наличие ртути (около 2 граммов) – опасного вещества для здоровья человека, и стеклянная конструкция «градусника», которая легко разбивается, перечеркивает все преимущества ртутного градусника по сравнению со всеми остальными.

Ртуть - это жидкость с серебристо-металлическим блеском, которая начинает испаряться при температуре +18°С и выше.

Ртуть — это металл серебристо-белого цвета. Но металл необычный, в традиционном нашем понимании. Температура плавления ртути очень низкая для металлов и равна -38,9 градусам по Цельсию.

Благодаря такому специфическому свойству, в обычных условиях, например при комнатной температуре, ртуть представляет собой легко подвижную жидкость, которая при легком ударе разделяется на небольшие шарики, а при совмещении легко соединяется вновь в цельный шарик.

Другим свойством ртути является то, что она начинает испаряться уже при температуре +18°С и выше.

Если в помещении или квартире разбился ртутный градусник, то ртуть после удара разбивается на множество мелких капель и распространяется по всему помещению. При этом ртуть может легко проникнуть в ворс ковров, в трещины полов, в щели между плинтусом и полом. Затем ртуть, активно испаряясь, загрязняет и отравляет весь имеющийся воздух в помещении.

Если человек дышит этим воздухом постоянно, со временем ртуть начинает накапливаться в организме, что в свою очередь приводит к хронической ртутной интоксикации, которая может проявляться металлическим вкусом во рту, головными болями, поносом, поражением почек, стоматитом, саливацией, анемией, дерматитом, тремором конечностей.

Как правильно использовать ртутный термометр?

Перед каждым измерением температуры тела, необходимо проверить градусник, тщательно его осмотрев. Если показания на ртутном столбике превышают 35 C, необходимо стряхнуть термометр.

Встряхивание градусника делается следующим образом:

• Возьмите верхнюю часть термометра в кулак так, чтобы головка термометра надежно упиралась в вашу ладонь, резервуар с ртутью смотрел вниз, а середина термометра оказалась между большим и указательными пальцами
• Несколько раз отрывистым движением в локтевом суставе с силой опустить руку вниз, делая при этом резкую остановку руки, так что бы происходило реальное встряхивание «градусника».
• После измерения температуры ртутный термометр необходимо дезинфицировать, при этом ни в коем случае не мойте ртутный термометр горячей водой. От воздействия горячей воды он может утратить свою точность или вообще испортится или даже треснуть.

Перед устранением последствий разбитого ртутного термометра вам нужно подготовить:

• Стеклянную банку с плотно закрывающейся крышкой для консервации собранной ртути.
• Медицинскую вату, кусочки пластыря, лист плотной бумаги, и ветошь.
• Большие полиэтиленовые пакеты для утилизации вещей, которые могут быть загрязнены ртутью.
• Вязальную спицу или толстую иглу, медицинский шприц.
• Фонарик или лампу настольную с удлинителем для освещения.
• Резиновые перчатки.
• Химикаты, обладающие окислительными (отбеливающими или дезинфицирующими) свойствами и содержащие соединения хлора (белизна, хлоринол и др.). Из аптечки может пригодиться раствор марганцовки.

Первый этап уборки ртути — демеркуризация.

Демеркуризация – это сбор капель ртути. Это самый главный и трудоемкий этап.

Ни в коем случае не применяйте пылесос для уборки пыли. Для этого есть две основные причины.

Во-первых, пылесос загрязнится сам частицами ртути, и использовать в дальнейшем его будет нельзя и опасно.

Во-вторых, фильтры пылесоса не задержат всю ртуть, и большая часть уже в распыленном виде вновь окажется в помещении и осядет на всех возможных поверхностях (с которых уже будет трудно ее собрать), и в большом количестве попадет в ваши легкие.

• Удалите из помещения всех незадействованных в уборке людей. Обязательно уведите из квартиры детей и домашних животных. Нахождение детей и животных в зараженном помещении опасно для их здоровья, и к тому же они могут разнести ртуть по всему помещению или даже проглотить ее.
• Прежде всего, проведите тщательный осмотр всех предметов, поверхностей и предметов, на которые могли попасть капельки ртути. Стоит учесть, что упругие шарики ртути очень хорошо катаются по любой поверхности, при этом могут быть очень маленьких размеров.
• Лучше воспользоваться приготовленным заранее фонариком, для освещения всех углов, щелей, трещин в полу, выемок и неровностей. Благодаря металлическому блеску, ртуть легче заметить при ярком освещении.
• Все вещи подверженные загрязнению ртути необходимо собрать и уложить в полиэтиленовые пакеты и вынести на свежий воздух из загрязненного помещения.
• При осмотре горизонтальных поверхностей и пола, особенно паркета или ламината, необходимо заранее пометить мелом или карандашом места, где были найдены частички ртути. Не наступайте на эти загрязненные места, чтобы ртуть не попала на обувь.
• Сбор ртути необходимо начинать с самых больших капель, что бы они не разбились на более мелкие капельки. Для удобства уборки ртути, лучше всего воспользоваться плотным листом бумаги, согнутым пополам, либо в форме совка. Для закатывания капель ртути на лист бумаги, воспользуйтесь толстой иглой или вязальной спицей.
• Аккуратно приближая капли друг к другу, можно соединить несколько маленьких капель в одну большую. Большие капли осторожно поместить в приготовленную стеклянную банку.
• Для сбора очень мелких капель ртути воспользуйтесь небольшим кусочком пластыря или клеящей ленты. Мелкие капли ртути должны удерживаться липкой стороной пластыря. Пластырь с прилипшими к нему каплями ртути также поместить в стеклянную банку.
• Из щелей в полу, паркете или других предметах капли ртути можно достать иглой с намотанным на нее ватным тампоном. Для эффективности тампон следует пропитать раствором марганцовки. Тампон с прилипшими к нему каплями ртути также поместить в стеклянную банку.
• Из щелей капли ртути можно достать и с помощью медицинского шприца с толстой иглой.
• Если у вас появились подозрения, что частицы ртути попали за плинтус, под ламинат или под половицу паркета, их следует обязательно снять и тщательно осмотреть.
• Сбор частиц ртути из разбитого градусника может занять у вас несколько часов. В целях безопасности своего здоровья и исключения отравления парами ртути, каждые 10-15 минут вы должны делать перерыв и выходить на свежий воздух.

После того как вы собрали всю ртуть, с ней следует обращаться очень аккуратно и бережно. Закройте банку с ртутью плотной крышкой, что бы пары ртути не выходили наружу. Ни в коем случае нельзя выбрасывать ртуть на помойку, в мусоропровод или унитаз. Это приведет только к новым, очень трудно устраняемым загрязнениям. Банку с собранной ртутью, можно временно поставить на балкон или в гараж, предусмотрев все средства для ее целостности, а затем сдать представителям спасательной службы.

Второй этап уборки ртути — химическая демеркуризация.

К этапу химической демеркуризации надо переходить только в том случае, если убраны все видимые капельки ртути и собраны и удалены из помещения все предметы и вещи подверженные загрязнению.

Для этого вам понадобятся имеющиеся дома химикаты. Наиболее доступное средство, которое можно найти в любой аптечке, — это марганцовка. В зависимости от площади обрабатываемой поверхности готовим раствор марганцовки. Для надежности лучше сразу приготовить один литр.

• Для приготовления раствора налейте в банку воды и добавьте несколько кристаллов марганцовки, что бы получился почти непрозрачный раствор темно-бурого цвета. Исходя из пропорции на один литр воды, добавьте и растворите столовую ложку поваренной соли, а также столовую ложку уксусной эссенции или щепотку лимонной кислоты. Получившийся раствор аккуратно и тщательно перемешайте, что бы не осталось никаких частичек.
• Надеваем резиновые перчатки и начинаем обрабатывать загрязненную поверхность полученным раствором. При обработке поверхностей особое внимание следует уделить трещинам, щелям и углам, где могли сохраниться частички ртути. В такие места даже можно залить немного раствора, для более надежной обработки.
• После нанесения раствора на поверхность, оставляем его на 7-8 часов. По мере высыхания раствора, необходимо периодически смачивать обработанную поверхность чистой водой.
• По истечению времени, тщательно промывается обработанная поверхность с применением моющих и чистящих химических средств. После чего нужно сделать качественную влажную уборку во всей квартире.
• Для профилактики устранений последствий разбитого градусника проводятся ежедневные влажные уборки квартиры и частые продолжительные проветривания.
• Обычно за неделю качественных уборок и проветриваний, удается полностью избавиться от частичек ртути в квартире.

Что делать после ликвидации последствий:

• После сбора ртути необходимо обратиться за помощью в МЧС по телефону 101, для передачи им банки с ртутью.
• Пейте как можно больше жидкости (вода, чай, кофе, соки), так как ртутные образования выводятся из организма человека через почки.
• Если у вас есть подозрения на то, что ртуть еще присутствует в вашей квартире, вызовите специалистов с газо-ртутным анализатором. По вопросу замеров необходимо обратиться в районные центры гигиены и эпидемиологии.

Чего делать нельзя:

• Нельзя выбрасывать разбившийся термометр и частицы ртути не помойку или в мусоропровод. Два грамма ртути, имеющихся в градуснике, достаточно, что бы загрязнить шесть тысяч кубометров окружающего воздуха.
• Нельзя спускайте ртуть в канализацию. Она имеет свойство оседать в канализационных трубах, а извлечь ртуть из канализации практически невозможно.
• Нельзя собирать ртуть с помощью пылесоса. Пылесос, продувая воздух с ртутью, испарит жидкий металл, загрязнив тем самым окружающий воздух в помещении. При этом вам придется выбросить пылесос, так как пользоваться им будет опасно.
• Нельзя подметать частицы ртути с помощью веника. Жесткие прутья веника только размельчат ядовитые шарики ртути в мелкую ртутную пыль, которая сразу попадет в ваши легкие.
• Нельзя стирать вещи, одежду и обувь, которые соприкасались с ртутью, ни руками, ни с помощью стиральной машины. Эти вещи лучше вообще выбросить.

Может, пора избавиться от ртути имеющейся в доме?

То что ртутные термометры опасны признали в ЕС и в ряде других стран. Именно поэтому применение ртутных термометров запрещающего в медицинских и здравоохранительных учреждениях. При этом запрещена продажа измерительных приборов содержащих ртуть, в том числе термометров и градусников. Данная мера позволяет существенно уменьшить количество токсичной ртути, попадающей в окружающую среду с бытовым мусором.

Электронные термометры — наилучшая альтернатива ртутным термометрам. При отсутствии в их корпусе ртути и стекла, они абсолютно безопасны в применении для человека, в том числе при измерении во рту. А быстрота измерения и наличие памяти выгодно отличает их от старого ртутного термометра./p>

Самые старые устройства для измерения температуры - жидко­стные стеклянные термометры - используют термометрическое свойство теплового расширения тел. Действие термометров осно­вано на различии коэффициентов теплового расширения термомет­рического вещества и оболочки, в которой оно находится (термо­метрического стекла или реже кварца).

Жидкостной термометр состоит из стеклянных баллона 1, ка­пиллярной трубки 3 и запасного резервуара 4 (рис. 3-1). Термомет­рическое вещество 2 заполняет баллон и частично капиллярную трубку. Свободное пространство в капил­лярной трубке и в запасном резервуаре заполняется инертным газом или может находиться под вакуумом (при температурах меньше +100°С). Запасный резервуар или выступающая за верхним делением шкалы часть капил­лярной трубки служит для предохранения термометра от порчи при чрезмерном перегреве.

О температуре судят по величине видимого измене­ния объема термометрического вещества. Температуру отсчитывают по высоте уровня в капиллярной трубке. Градусная шкала наносится либо непосредственно на внешнюю поверхность массивного толстостенного капил­ляра (палочный термометр), либо на специальную шкальную пластинку, располагаемую внутри внешней стеклянной оболочки термометра (термометр с вложен­ной шкалой), либо на прикладную шкальную пластинку, к которой прикрепляется капиллярная трубка.

В качестве термометрического вещества чаще всего применяют химически чистую ртуть. Она не смачивает стекла и остается жидкой в широком интервале темпера­тур. Некоторым недостатком ртути является малое зна­чение ее коэффициента расширения. Нижний предел из­мерения ограничивается температурой затвердевания ртути и ра­вен минус 35°С. Верхний предел измерения ртутным термометром определяется допустимыми температурами для стекла: 600°С у об­разцовых термометров и 500°С у технических (ГОСТ 2823-59). При замене стекла кварцем верхний предел измерения несколько уве­личивается.

Так как температура кипения ртути при нормальном атмо­сферном давлении равна 356,58°С, то для термометров, предназна­ченных для измерения высоких температур, пространство над ртутью в капиллярной трубке заполняется инертным газом под дав­лением. Для термометров со шкалой до 500°С давление газа дости­гает 20 бар (20- 10 5 н/м 2).

Рис. 3-1. Схема жидкост­ного стеклян­ного тер­мометра

Кроме ртути, в качестве термометрического вещества в стеклян­ных термометрах применяются и другие жидкости, преимущест­венно органического происхождения (этиловый спирт, метиловый спирт, керосин, толуол).

Основные достоинства стеклянных жидкостных термометров - простота употребления и достаточно высокая точность измерения даже для термометров серийного изготовления.

К недостаткам стеклянных термометров можно отнести: плохую видимость шкалы (если не применять специальной увеличительной оптики) и невозможность автоматической записи показаний (если исключить применение замедленной киносъемки), передачи пока­заний на расстояние (если не пользоваться средствами телевиде­ния) и ремонта (разбитый термометр восстановить нельзя!).

Стеклянные жидкостные термометры имеют весьма широкое применение и выпускаются следующих основных разновидностей:

1. Технические ртутные, с вложенной шкалой, с погружаемой в измеряемую среду нижней частью, прямые и угловые. Термометры изготовляются со шкалами от -35 до +50°С и от 0°С до 50; 100; 150; . . .; 500°С. Цена наименьшего деления шкалы в пределах измерения до +50°С составляет 0,5 или 1°С и, постепенно возрастая, достигает 5 или 10°С при верхних пределах измерений 450 и 500°С.

2. Лабораторные ртутные, палочные или с вло­женной шкалой, погружаемые в измеряемую среду до отсчитываемой температурной отметки, прямые, небольшого на­ружного диаметра (5-11 мм). Термометры по пределам измерения и цене деления шкалы подразделяются на четыре группы. Наибо­лее точные термометры с ценой деления шкалы 0,1°С имеют интер­вал измерения 50°С, например от +150 до +200°С (не выше + 350°С). Верхний предел измерения для шкал, начинающихся от 0°С, равен 500°С при цене деления шкалы 2°С.

3. Жидкостные (не ртутные) термометры выпускаются в различном конструктивном оформлении, в том числе с прикладной шкальной пластинкой, для измерения температур от -190 до +100°С.

4. Повышенной точности и образцовые ртутные термометры с верхним пределом измерения 600°С характеризуются малой ценой деления шкалы - до 0,0ГС.

5. Электроконтактные ртутные термометры с вложенной шка­лой, с впаянными в капиллярную трубку контактами для разры­вания (или замыкания) столбиком ртути электрической цепи. Изго­товляются для измерения либо постоянной температуры контакти­рования, либо произвольно изменяемой в пределах от 0 до 300°С.

6. Специальные термометры, в том числе максимальные (меди­цинские и др.), минимальные, метеорологические и другого назна­чения.

Рынок медицинских приборов уже давно заполнен , которые пришли на смену ртутным. Но всем ли известен принцип действия этих приборов? И можно ли им доверять?

Бесспорным и самым значительным преимуществом электронного термометра является его абсолютная безопасность применения: отсутствие ядовитой ртути; удобный, мягкий наконечник, не способный травмировать; электронный термометр сделан из прочного пластика, что важно при использовании его для детей, так как можно не бояться, что ребенок разобьет его. Время измерения температуры с помощью ртутных термометров занимает около 10 минут, электронным же градусником вы точно измерите температуру всего за 1-2 минуты. Пользоваться электронным (цифровым) градусником значительно легче и приятнее. Вам больше не придется напрягать зрение и вертеть градусник, чтобы определить его показания, как это обычно происходит с ртутным термометром, который требует определенного навыка от пользователя. Показания высвечиваются на большом жидкокристаллическом дисплее, причем для некоторых моделей возможен выбор единиц измерения (°С или °F). Кроме того, оснащены дополнительными функциями: звуковой сигнал при повышенной температуре, память на несколько измерений и др.

Многие считают, что эти приборы менее точны, чем ртутные.

При правильной эксплуатации погрешность измерения электронными градусниками составляет всего 0.1°С. К недостаткам можно отнести необходимость элементов питания для работы . Но при использовании качественных батареек их замену придется сделать только через несколько лет. Многие модели, к тому же, имеют функцию автоматического выключения для увеличения срока службы элемента питания. Можно сделать вывод, что минусов у практически нет.

Принцип работы электронного термометра.
Электронные или цифровые термометры работают на основе встроенного металлического датчика. Принцип работы основан на изменении сопротивления Выглядят они примерно так же, как и обыкновенные, с той лишь разницей, что корпус у них выполнен из высококачественного пластика или резины, со встроенным наконечником и дисплеем.
Большинство моделей ударопрочные, то есть при случайном падении на пол с прибором не случится ровным счётом ничего. Для экстремалов есть даже водонепроницаемые варианты.
Цифровой термометр сообщит вам результат максимум через минуту! Он известит вас об этом, подав звуковой сигнал. Правда, при измерении температуры в подмышечной впадине время может увеличиться до 3 минут. Но всё же это намного быстрее, чем у ртутных термометров.
Во многих термометрах есть множество дополнительных функций. Таких как запоминание последних измерений, подсветка дисплея, возможность выбора температурной шкалы (Цельсий или Фаренгейт), сменные колпачки в целях гигиены и т.  д.

На заметку.
Следует помнить о том, что показатели измерения тем точнее, чем плотнее прилегает прибор к коже. Если температура измеряется в подмышечной впадине, после сигнала о готовности результатов необходимо подержать градусник ещё немного.
Как бы «домерить» температуру. При оральном использовании градусника рот человека должен быть закрыт.
К тому же не стоит забывать о том, что цифровой термометр работает от батареек. Время от времени они подлежат замене. Поэтому всегда лучше иметь пару запасных под рукой, чтобы градусник не перестал работать в самый неподходящий момент.

В аптеках и специализированных магазинах можно найти для малышей. Выполнены они в виде соски, что решает проблему открытого рта.

Правда, такой прибор окажется бесполезным для родителей тех детишек, которые не приучены к пустышке.

Инфракрасный градусник.

Инфракрасный градусник - наиболее современная модель термометров. Он измеряет инфракрасное излучение, исходящее от поверхности тела человека. Полученные данные трансформируются в привычные нам градусы.
Правда, измерять им температуру можно лишь в определённых местах (обычно это ушные раковины, лоб, виски).
Существуют также бесконтактные приборы. По функциям эти термометры не сильно отличаются от электронных, а скорость их измерения даже быстрее.

Итак, почему стоит сделать выбор в пользу электронного термометра.
1. Он оборудован цифровым экраном.
2. Каждый термометр электронный оснащен звуковым сигналом. Прибор издает звук при включении, что подтверждает его работоспособность. По окончании измерения температуры тоже звучит сигнал – это означает, что процедура окончена.
3. В памяти новейшей цифровой техники сохраняются показания нескольких последних осмотров. Это позволяет контролировать малейшие отклонения в результатах.
4. Пластмассовые приборы безопасны для самостоятельного применения их детьми. Можно не бояться, что градусник разобьется.
5. Термометр отключается автоматически, если нет необходимости в его дальнейшем применении.
6. Электронный прибор работает от батареек. Достаточно заменить старое питание новым, после чего можно использовать аппарат еще несколько лет. Даже если прибор одноразовый (в том плане, что производителем не предусмотрена замена элементов питания), то он все равно будет иметь срок эксплуатации до нескольких тысяч часов.
7. Некоторые модели электронных термометров оснащены подсветкой, что позволяет их эксплуатировать в ночное время без включения электричества.
8. Термометр электронный детский оснащен гибким наконечником, что дает возможность измерять температуру ректальным или же оральным способом.
9. Некоторые производители укомплектовали свою продукцию защитными чехлами, что сохраняет корпус от механических повреждений, а потому вопрос хранения отпадает сам по себе.
10. Все термометры электронные имеют специальную кнопку для включения. Благодаря ей не нужно трясти градусник, чтобы скинуть последнее показание температуры

Полезно знать.
Что такое нормальная температура?
Нормальной температурой тела считается 36,6 градусов. Так написано и в инструкции к ртутному термометру. А вот в аннотациях к электронным устройствам показатели другие. Если измерять температуру орально, нормой считается температура от 35,7 до 37,3 градусов, ректально - 36,2 - 37,7. При обычном способе, то есть подмышкой, здоровой температурой тела считают от 35,2 до 36,7 градусов.У детей показатели могут быть чуть выше. Чем младше ребенок - тем у него выше температура. Например, у грудничков это может быть до 37,4 градусов - при условии, что у них нормальное поведение и самочувствие. У детей такого возраста еще не налажена система терморегуляции.

Термометр – это высокоточное устройство, которое предназначается для измерения текущей температуры. В промышленности, термометром измеряют температуру жидкостей, газов, твердых и сыпучих продуктов, расплавов и.т.д. Термометры особенно часто применяют на производствах, где важно знать температуру сырья для правильного протекания технологических процессов, или в качестве одного из средств контроля готовой продукции. Это предприятия химической, металлургической, строительной, сельскохозяйственной отраслей, а также сфера производства продуктов питания.

В быту, термометры могут быть использованы в различных целях. Например, существуют уличные термометры для деревянных и пластиковых окон, комнатные термометры, термометры для бань и саун. Приобрести термометры можно для воды, чая, и даже для пива и вина. Существуют термометры для аквариума, специальные термометры для почвы, и инкубаторов. В продаже имеются также термометры для морозильных камер, холодильников и погребов и подвалов.
Установить термометр, как правило, технологически не сложно. Однако, не стоит забывать, что только выполненная по всем правилам установка термометра гарантирует надёжность и долговечность его работы. Следует также учитывать, что термометр — прибор инерционный, т.е. время установления его показаний составляет около 10 — 20 минут, в зависимости от требуемой точности. Поэтому не ожидайте, что термометр изменит свои показания в тот же момент, как только он будет вынут из упаковки или установлен.
По конструктивным особенностям выделяют следующие виды термометров:

Жидкостный термометр — это, тот самый стеклянный термометр, который можно увидеть практически повсеместно. Жидкостные термометры могут быть как бытовыми, так и техническими (например, термометр ттж — термометр технический жидкостный). Жидкостный термометр работает по самой простой схеме — при изменении температуры, объем жидкости внутри термометра изменяется и при увеличении температуры – жидкость расширяется и ползет вверх, а при уменьшении — наоборот. Обычно в жидкостных термометрах применяется либо спирт, либо ртуть.

Манометрические термометры предназначены для дистанционного измерения и регистрации температуры газов, паров и жидкостей. В некоторых случаях манометрические термометры изготавливаются со специальными устройствами, преобразующими сигнал в электрический и позволяющими производить регулирование температуры.

В основу действия манометрических термометров положена зависимость давления рабочего вещества в замкнутом объеме от температуры. В зависимости от состояния рабочего вещества различают газовые, жидкостные и конденсационные термометры.

Конструктивно они представляют собой герметичную систему, состоящую из баллона, соединённого капилляром с манометром. Термобаллон погружается в объект измерения и при изменении температуры рабочего вещества происходит изменение давления в замкнутой системе, которое через капиллярную трубку передается на манометр. В зависимости от назначения манометрические термометры бывают самопишущими, показывающими, бесшкальными со встроенными преобразователями для дистанционной передачи измерений.

Достоинство данных термометров является возможность их применения на взрывоопасных объектах. К недостаткам относится невысокий класс точности измерения температуры (1,5, 2,5), необходимость частой периодической поверки, сложность ремонта, большие размеры термобаллона.

Термометрическим веществом для газовых манометрических термометров служит азот или гелий. Особенностью таких термометров является достаточно большой размер термобаллона и, как следствие, значительная инерционность измерений. Диапазон измерения температур составляет от -50 до +600°С, шкалы термометров равномерны.

Для жидкостных манометрических термометров термоэлектрическим веществом является ртуть, толуол, пропиловый спирт и т.д. Благодаря большой теплопроводности жидкости, такие термометры менее инерционны по сравнению с газовыми, но при сильных колебаниях температур окружающей среды погрешность приборов выше, вследствие чего при значительной длине капилляра для жидкостных манометрических термометров применяют компенсационные устройства. Диапазон измерения температур (при ртутном заполнении) составляет от -30 до +600°С, шкалы термометров равномерны. В конденсационных манометрических термометрах применяются легкокипящие жидкости пропан, этиловый эфир, ацетон и т.д. Заполнение термобаллона происходит на 70%, оставшуюся часть занимает пар термоэлектрического вещества.

Принцип работы конденсационных термометров основан на зависимости давления насыщенного пара низкокипящей жидкости от температуры, что исключает влияние изменения температуры окружающей среды на показания термометров. Термобалоны данных термометров достаточно малы, как следствие, эти термометры наименее инерционны из всех манометрических термометров. Также конденсационные манометрические термометры обладают высокой чувствительностью, связи с нелинейной зависимостью давления насыщенного пара от температуры. Диапазон измерения температур составляет от -50 до +350°С, шкалы термометров не равномерны.

Термометр сопротивления работает благодаря известному свойству тел изменять электрическое сопротивление при изменении температуры. Причем, в металлических термометрах сопротивление при увеличении температуры возрастает практически линейно. В полупроводниковых термометрах сопротивление наоборот, уменьшается.

Металлические термометры сопротивления изготавливаются из помещенной в электроизоляционный корпус тонкой медной или платиновой проволоки.

Принцип действия термоэлектрических термометров основывается на свойстве двух разнородных проводников создавать термоэлектродвижущую силу при нагревании места их соединения — спая. В этом случае, проводники называют термоэлектродами, а всю конструкцию — термопарой. При этом, величина термоэлектродвижущей силы термопары зависит от материала, из которого сделаны термоэлектроды, и разности температур горячего спая и холодных спаев. Поэтому, при измерении температуры горячего спая температуру холодных спаев или стабилизируют или вводят поправку на ее изменение.

Такие приборы позволяют измерять температуру дистанционно — на расстоянии в несколько сотен метров. При этом, в контролируемом помещении располагается только совсем небольшой термочувствительный датчик, а другом помещении – индикатор.

предназначаются для сигнализации о заданной температуре, и при её достижении — для включения или выключения соответствующего оборудования. Электроконтактные термометры применяются в системах поддержания постоянной температуры от -35 до +300°С в различных лабораторных, промышленных, энергетических и других установках.

Электроконтактные термометры изготавливаются на заказ, по техническим условиям предприятия. Такие термометры конструктивно делятся на 2 вида:

— Термометры с переменной, устанавливаемой вручную, температурой контактирования,

— Термометры с постоянной или заданной температурой контактирования. Это, так называемые термоконтакторы.

Цифровые термометры — это высокоточные, высокоскоростные современные приборы. Основой цифрового термометра служит аналого-цифровой преобразователь, который работает по принципу модуляции. Параметры цифрового термометра полностью зависят от установленных датчиков.

Конденсационные термометры работают, используя зависимость упругости насыщенных паров низкокипящей жидкости от температуры. Эти приборы обладают более высокой чувствительностью, чем другие, обычные термометры. Однако, поскольку зависимость упругости паров для используемых жидкостей, таких как, этиловый эфир, хлористый метил, хлористый этил, ацетон, являются нелинейными, то, как следствие, шкалы термометров нанесены неравномерно.

Газовый термометр действует по принципу зависимости между температурой и давлением термометрического вещества, лишенного возможности свободного расширения при нагревании в замкнутом пространстве.

Его работа строится на различиях теплового расширения веществ, из которых изготавливаются пластины применяемых чувствительных элементов. Биметаллические термометры массово применяются на морских и речных судах, промышленности, атомных электростанциях, для измерения температуры в жидких и газообразных средах.

Биметаллический термометр составлен из двух тонких лент металла, к примеру медной и железной, при нагревании которых, их расширение происходит неодинаково. Плоские поверхности лент плотно скреплены между собой, при этом, биметаллическая система из двух лент, скручена в спираль, а один из концов такой спирали жестко закреплен. При охлаждении или нагревании спирали, ленты, изготовленные из разных металлов, сжимаются или расширяются в разной степени. Как следствие, спираль или скручивается, или раскручивается. Прикрепленный к свободному концу спирали указатель, отображает результаты измерений.

КВАРЦЕВЫЕ ТЕРМОМЕТРЫ

Кварцевые термометры работают, основываясь на температурной зависимости резонансной частоты пьезокварца. Существенным недостатком кварцевых термометров является их инерционность, которая достигает нескольких секунд, и нестабильность при работе с температурой выше 100oC.

Для измерения температуры используют термометры, жидкостные типы которых в обиходе называются градусник, хотя градус это не единственная единица измерения нагрева тел или сред (есть еще Кельвин и Фаренгейт). Хотя такой прибор довольно распространен, не все знают принцип его работы. На примере медицинского ртутного термометра приведенного на рисунке снизу, расскажем, как устроен градусник и опишем его работу.

Термометр состоит из следующих деталей:

Колба с жидкостью (поз.1).

С колбой соединяется герметически запаянная прозрачная (чаще всего стеклянная) трубка (поз. 3), из которой удален воздух.

Жидкость, которой заполнена колба, также частично находится и в трубке (поз. 2).

Корпус из прозрачного материала (поз. 6) предназначенный для сборки всех деталей термометра в единое и их защиты. В случае медицинского градусника он тоже выполнен из стекла. Причем, колба может быть единым целым с корпусом, но между ней и окружающей средой не бывает пространства, заполненного воздухом, которое снижает точность прибора из-за теплоизоляционных свойств. К герметичности корпуса требований не предъявляется.

Шкала термометра (поз. 4) выполняется из бумаги, пластика либо керамики. На ней наносятся деления и цифры (поз. 5), по которым считываются показания. Шкала крепится к трубке, а ее положение выставляется при тарировке или поверке термометра.

Как устроен градусник?

Объясняется то, как устроен градусник, на законе теплового расширения тел и жидкостей. В колбе находится жидкость с большим коэффициентом температурного расширения. В данном случае это ртуть, но чаще используют не опасные для здоровья спирты или подобные им вещества, глицерин в которые дополнительно вводят краситель. Нагреваясь в колбе, жидкость устремляется вверх по трубке термометра. Увеличение ее объема не сдерживает атмосферное давление и сопротивление сжимаемого воздуха, так как он откачан из трубки, а сама она герметична. Объем пространства внутри трубки (поз. 3) значительно меньше, чем объем жидкости в колбе (поз. 1) то ее столб перемещается на значительное расстояние.

По высоте столба жидкости считываются показания на шкале (поз. 5). При уменьшении температуры нагрева колбы, процесс проходит в обратном порядке, и высота столба жидкости также становится меньше. Кстати то, как устроен градусник, изучается в школьном курсе физики.

Цифровой градусник: современно и безопасно

Стоит также отметить, что существуют и другие типы градусников, которые пользуются большим успехом. В них используются принципы изменения электрического сопротивления материалов, либо формы биметаллических пластин от температуры. Такие приборы состоят из датчиков, электрических или механических преобразователей их сигнала и устройств индикации.

Напишите, пожалуйста, в комментариях понравилась вам статья или нет?