Какие бывают термометры?

Типы по материалам

Несмотря на то что с момента появления первых термометров прошло свыше 400 лет, тем не менее эти приборы и по сей день продолжают совершенствоваться. Промышленность постоянно предлагает все новые устройства, основанные на принципах действия, не используемых ранее.

Жидкостные

Такие термометры имеют самую давнюю историю. Принцип их действия базируется на особенностях расширения жидкости при любых измерениях температурных параметров. В процессе нагревания жидкость, в соответствии с законами физики, расширяется, а при охлаждении, наоборот, сжимается.

Устройство представляет собой колбу из стекла, наполненную действующим веществом, ее прикладывают к расположенной внутри шкале в форме линейки. Температура определяемой среды вычисляется по приведенной шкале — высота столбика жидкости отражает соответствующий параметр.

Наиболее распространены ртутный, спиртовой и керосиновый.

Подобные приборы относятся к высокоточным, погрешность их замеров не превышает 0,1 гр.

В зависимости от наполнения этот градусник может высчитывать температуру в границах от 0 до +700 гр., однако при падении он может расколоться.

Газовые

Эти термометры функционируют по тому же механизму, что и жидкостные, но они наполнены инертным газом. За счет этого можно существенно увеличить рабочий диапазон измеряемых параметров. Как правило, наибольшее значение на таких устройствах находится в границах от +270 до +1000 гр. Чаще всего газовые термометры используются для определения степени нагрева горючих веществ.

Механические

Подобные градусники работают от деформации спирали из металла. Их оборудуют стрелкой, потому визуально напоминают обычные стрелочные часы. Чаще всего устанавливаются на панельных приборах автомашин и спецтехники. Основное их преимущество — прочность. Им нестрашны удары и встряски, чего не скажешь о стеклянных моделях.

Электрические

Подобные приборы функционируют, основываясь на мониторинге изменения параметров сопротивления проводника в разных средах. Сопротивляемость в момент передачи тока будет тем выше, чем горячее будет металл.

Границы чувствительности таких приборов разнятся. Все зависят от вида металла-проводника. Так, для меди они соответствуют -50-+180 гр. изделия на платине вычисляют значения в диапазоне от -200 до +850 гр. — именно их обычно используют в научных лабораториях.

Термоэлектрические

Такой градусник имеет пару проводников, способных измерять температурные показатели по физико-механическому принципу. Они имеют довольно широкий функциональный диапазон: от -100 гр. до +2000, при этом погрешность замеров никогда не превышает 0,1 гр. В основном нашел свое применение в промышленности, когда нужно определить температуры выше 1000 гр.

Инфракрасные

Наиболее известное название агрегата – пирометр, и он стал одним из новых изобретений. Максимальная граница может быть в температурном промежутке от +100 до +3000 гр. Такие градусники позволяют производить замеры без взаимодействия с измеряемой средой — устройство самостоятельно посылает ИК-лучи на нужную поверхность, и вскоре на мониторе отображается температура. Однако точность таких измерений никак нельзя назвать высокой — полученные показатели отличаются от реальных на 2–3 гр. Такие приборы актуальны при выполнении работ с металлом в корпусе мотора, горне и других труднодоступных местах.

Волоконно-оптические

Как и следует из названия, эти термометры выполняются из оптоволокна. Это особо чувствительные датчики, измеряющие температуру в границах до +400 гр. Принцип действия базируется на использовании натянутого оптического волокна, которое под действием изменяющейся температуры может либо сжиматься, либо растягиваться. Проводимый через него поток света преломляется, это фиксируется датчиком, который и сопоставляет степень преломления с параметрами нагрева внешней среды.

Лучшие модели

Фирма «Росма» может предложить термометр БТ-211. Это осевое устройство на базе биметаллических элементов. Аппарат подходит для работы с жидкостями, газами и парами. Для работы в агрессивной среде применяется дополнительно защитная гильза из нержавеющих марок стали. Измеряемая температура от -10 до +60 градусов.

Прочие сведения:

• уровень стойкости IP43;

• корпус из нержавеющей стали;

• алюминиевый черный циферблат;

• минеральное стекло;

• интервал между поверками 36 месяцев;

• климатическая группа С2 соответственно ГОСТ Р 52931.

Среди моделей с электроконтактной приставкой и универсальным присоединением выделяется «Росма БТ-54.220». Это стойкое к коррозии устройство. Конструкция использует резьбу на штоке. Аппарат отлично работает в агрессивной окружающей среде.

Устройство может быть дополнено гильзой на основе нержавеющей стали. Применяют его в:

• химической отрасли;

• нефтехимии;

• машиностроении.

Основные параметры:

• рабочие температуры от -60 до 60 градусов;

• погружная часть длиной от 0,064 до 0,3 м;

• двухконтактная электрическая схема;

• предельный ток 1 ампер;

• корпус из нержавеющей стали;

• байонетное кольцо из нержавеющей стали.

Для многих людей может подойти модель RST DT851. Шведский производитель рассчитал эту конструкцию на измерение высокой температуры. Диапазон измерения от -50 до 300 градусов. Отклонение измерения составляет не более 0,1 градуса. Длина термического щупа – 0,125 м; для питания используется 2 батарейки напряжением 1,5 В.

Оконные термометры от RST имеют прозрачный дисплей. Они могут быть поставлены на стекло или на раму с помощью двустороннего скотча со всепогодной устойчивостью. При изготовлении экранов постарались уменьшить отсвечивание до предела. Изображаемые цифры крупные и хорошо видны. Электронная техника RST способна показать максимальную и минимальную температуру за сутки, спрогнозировать появление гололеда.

Модель 01077 в длину достигает 0,07 м, а в ширину – 0,098 м. Диапазон замера составляет от -30 до +70 градусов. Для питания используется единственная батарейка стандарта АА.

Wika – тоже неплохая фирма. Она может предложить, к примеру, биметаллическую модель А48. Этот термометр отлично применяется в кондиционерах, холодильниках и вентиляционных средствах. Класс точности – 2. Диапазон замеров от -30 до +120 градусов.

Testo может предложить одноканальный термометр модели «925». Устройство внесено в государственный федеральный реестр средств измерения. Система рассчитана на эксплуатацию в отопительных и вентиляционных контурах. Для работы нужны быстродействующие, абсолютно надежные зондирующие термопары. Есть возможность использования защитного чехла, позволяющего измерять температуру в загрязненных местах.

Все сведения, установленные прибором, не только выводятся на экран – их можно и распечатать. Предусмотрено задание критических значений температуры (верхнего и нижнего); при выходе показателей за эти рамки звучит сигнал тревоги. Зонд придется приобрести дополнительно. При помощи кнопки Hold измерения останавливаются, фиксируется текущий показатель. Крупный экран снабжен системой подсветки.

Для пищевой отрасли подойдет Testo 106. Это термометр для фиксации внутренней температуры продуктов. Наконечник весьма тонок и прочен. Аппарат подойдет для столовых, ресторанов, супермаркетов. Пригодится он и в домашнем хозяйстве.

Основные особенности:

• защитный чехол;

• соответствие нормам HACCP, EN 13485;

• возможность задания верхнего и нижнего значений;

• возможность работы в жидких, вязких и полужидких веществах;

• распознавание последнего значения в автоматическом режиме;

• оставление только слегка заметных проколов.

Классификация медицинских термометров

Органы чувств человека не могут с необходимой точностью определять температуру. Для этого созданы специальные приборы, имеющие в своем составе вещества или материалы, которые чутко реагируют на нагрев или охлаждение. Именно по их реакции или состоянию судят о том или ином температурном значении окружающей среды.

В бытовых условиях чаще всего применяются термометры следующих видов:

• ртутные;
• электронные;
• инфракрасные;
• термополоски.

Каждый из них заслуживает отдельного описания. Разобраться в том, какой градусник показывает температуру точнее — ртутный или электронный — можно, сравнив их устройство и технические характеристики. Они зависят от метода измерений и качества сборки прибора.

Ртутный термометр

Действие ртутного градусника основано на свойстве жидкости изменять свой объем в зависимости от температуры. Основным его рабочим элементом является частично заполненная ртутью герметичная стеклянная емкость. Один ее конец выполнен в виде тончайшего капилляра, по которому при нагреве смещается граница жидкого металла.

В непосредственное соприкосновение с телом приходит только тот край колбы, в котором находится основная часть ртути. Для уменьшения влияния окружающей среды на качество измерений, капилляр помещается в трубку с вакуумом.

Ртутный градусник дает точные показания

Расположенная рядом с капилляром шкала достаточно точно показывает температуру. Для удобства наблюдений в градусник вставляются зеркальные полоски, визуально увеличивающие толщину ртутного столбика. Особенностью медицинских термометров является местное сужение стеклянной трубки, препятствующее возвращению жидкости в основную емкость при охлаждении. Это позволяет определить достигнутый максимум, но требует встряхивания прибора по окончании использования.

Важно! Ртутные градусники имеют хрупкое строение и требуют бережного отношения. Надо быть особенно осторожными при измерении температуры у детей.

Электронный термометр

Электронный термометр часто стилизуют под ртутный аналог. Разница электронного и ртутного медицинского градусника заключается в принципе действия. У цифрового прибора есть встроенный датчик температуры, источник питания и жидкокристаллический дисплей, на который выводятся показания. Их может легко рассмотреть даже человек со слабым зрением.

Электронный термометр подходит для людей со слабым зрением

Инфракрасный градусник

Инфракрасные термометры отличаются от типичных электронных приборов наличием особого датчика, измеряющего мощность теплового потока, исходящего от изучаемого объекта. Это позволяет изготавливать не только контактные, но и бесконтактные модели, что особенно удобно при работе с ребенком. Измерение происходит очень быстро, а показания в цифровом виде отображаются на дисплее.

Такой градусник позволяет определить температуру любого участка тела человека или других объектов исследования.

Инфракрасный градусник измеряет температуру очень быстро

Термополоски

Термические полоски представляют собой небольшие куски полимерной пленки с нанесенными на нее кристаллами вещества, изменяющего цвет при достижении определенной температуры. Они занимают минимум места, удобны в дороге, дают результат в течение нескольких секунд, но не отличаются высокой точностью измерений. Их часто применяют в качестве вспомогательного средства.

Термополоски удобны в дорогеСовет! Взяв с собой в путешествие несколько термополосок, вы в любой ситуации сможете следить за состоянием своего здоровья.

Какие существуют устройства для измерения температуры тела

Температуру тела привычно измеряют градусником. Но на сегодняшний день существует множество других термометров, отличающихся по внешнему виду и основным принципам действия.

Самые распространенные приспособления, к которым принадлежит наш градусник, работают на температурном расширении ртути, керосина, спирта и др. жидкостей. Они недорогие, практичные и достаточно точные, особенно ртутные, хотя ядовитое содержимое в хрупком стеклянном корпусе несет с собой некоторый риск.

Электронный или цифровой прибор для измерения температуры тела показывает нужную величину благодаря встроенному датчику, но его стоимость много больше цены жидкостных «собратьев». Эти термометры контактные.

Инфракрасные пирометры не требуют прямого прикосновения к человеку, действуя дистанционно. Сверхчувствительный датчик за 2-15 секунд считывает величину излучения, выводя результат на дисплей. Эти бесконтактные приборы для измерения температуры превосходно подходят для семей с маленькими детьми, ситуаций со спящими больными и др. Кроме того, они применимы в быту в процессе приготовления пищи, а более мощные виды – в электроэнергетике, на стройплощадках, в металлургии и других отраслях промышленности.

Какие приборы самые точные?

Если говорить о термометрах, измеряющих температуру человеческого тела, то, как показывает практика, самыми точными являются ртутные модели. Чуть отстают от них электронные градусники — эти образцы дают значения, сильно приближенные к реальным.

А вот инфракрасные тесты провалили – их погрешность бывает довольно существенной.

Для проведения замеров температуры воздуха и в качестве кухонных моделей с самой лучшей стороны себя показали электронные модели, в которых присутствует платина. Такие издания имеют стильный вид, понятный интерфейс и низкую погрешность. Однако и у них есть недостатки — при неправильном креплении такого градусника точность показания может быть искажена.

Так, при измерении показания на улице не стоит размещать градусник в месте, куда попадают прямые солнечные лучи

Кроме того, важно защищать их от дождя, снега и других погодных условий. Зимой на изделиях не должно образовываться наледи, градусник не должен попадать в снег

Избегайте соприкосновения градусника с металлом.

О том, какие бывают термометры, смотрите в видео.

Виды конструкций

Существует огромное количество видов термометров – электронные, цифровые, термометры сопротивления, биметаллические, инфракрасные (ИК), дистанционные, электроконтактные термометры. По видам конструкции различают такие термометры.

Электронный (цифровой)

• Медицинский контактный с влагозащитный покрытием и гибким наконечником. Выпускаются модели с сигналом и с подсветкой. Дисплей может быть светодиодным. Для более углубленного медицинского осмотра используется прецизионный вид измерителя, который состоит из блока регистрации температуры и датчика.
• С радиодатчиком (влагозащитный): можно осуществить монтаж датчика в измеряемую область, а сам аппарат разместить в лаборатории или ином помещении.
• С термопарой – 2 конца разнородных металлических проводников соединены в спайку, которая показывает разность потенциалов при разнице температур. В момент образования электрического тока становится известной температура в соответствии с мерной сеткой.
• Карманный недорогой мини-термометр. Компактный аппарат оснащен зондом, от него по проводу поступает информация о замерах температуры воздуха, жидкостей, порошкообразных и сыпучих материалов. При заданном условии максимального и минимального значений срабатывает сигнальный писк.
• Ручной электронный термометр (влагозащитный). Незаменим в производственных условиях. Фиксирует и отображает на двойном дисплее температурный режим разных объектов. При этом подключается двойная термопара и производятся сложные измерения.
• Электронный термометр с выносным датчиком. Игольчатый зонд устанавливается в области измерений, а электронная часть – в помещении.

Некоторые виды электронных автономных градусников – с сигнализацией заданной температуры.

1. Термополоски – термочувствительная пленка.
2. Термометр-соска – прибор для измерения температуры младенца.
3. Беспроводной с выносным радиодатчиком. Дальность приема радиосигнала 60 м подходит для домашнего использования в качестве прибора, измеряющего температуру воздуха.
4. Многоканальный (двухканальный или восьмиканальный) предназначен для контактных измерений температуры на технологических объектах. Прибор имеет возможность измерять температуру сразу от 2 и 8 термопреобразователей соответственно. Результаты отображаются на табло, последовательным перебором значений.
5. Термометры портативные. Это контактный переносной прибор. Предназначаются для высокотемпературных и низкотемпературных измерений.
6. Термостат – электронный терморегулятор в нагревательной системе, котле и т. д.
7. Метеорологический комплект отображает на экране атмосферное давление, температуру воздуха, направление ветра, погоду, дату и время.
8. Дистанционные (манометрические) термометры. Действие основано на изменении давления газа, пара или жидкости в замкнутом объеме при изменении температуры.

В чем опасность ртути

Несмотря на то, что ртуть выглядит как что-то целостное, она выделяет очень много паров, которые при попадании в организм приводят не только к поражению легких, но и к другим часто необратимым изменениям. Особенно опасна она на стадии внутриутробного развития.

При попадании в организм ртуть оказывает токсичное воздействие на пищеварительную, иммунную и нервную системы. Кроме этого, поражаются кожа, почки, легкие и даже глаза. Не зря же Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) относит ртуть к десятку основных веществ, которые представляют наибольшую угрозу для общественного здравоохранения.

Так лучше не делать.

Наиболее опасна ртуть в виде паров или раствора. При попадании в воду она приводит к гибели микроорганизмов и остается в ней навсегда в виде того самого раствора. В итоге, она может попасть в систему водоснабжения и нанести вред целому населенному пункту. Тем более, что для воздействия на человека достаточно даже минимального количества ртути.

Также разделяют два типа ртутных соединений — органические и неорганические. Первые (например, диметилртуть) являются намного более опасными, так как более эффективно взаимодействуют с системами организма.

Рейтинг производителей

В топ-рейтинг производителей термометров вошли следующие фирмы, которые делают свою продукцию лучше и качественнее.

• Microlife – крупнейший мировой производитель электронных термометров (США).
• Little Doctor – компания, занимающаяся разработкой, производством и дистрибуцией широкого спектра бытовой медицинской техники (Сингапур).
• Petit Terraillon – компания по производству и разработке различных устройств и бытовых приборов, таких как кулинарные и напольные весы и водные фильтры (Франция).
• Amrus – компания предоставляет полный спектр средств опоры и широкий ассортимент медицинской техники для профессионального и домашнего использования (Америка+Россия).
• Canpol Babies – специализируется на товарах детского назначения (Польша).
• Profi Cook – торговая марка мелкой кухонной бытовой техники (Германия).
• Xiaomi – мелкая бытовая техника (Китай).

7фотографий

Данные компании постоянно совершенствуют свою продукцию и создают новые виды термометров. Один их таких примеров – лопатка кулинарная Tescoma Delicia. Используется в процессе приготовления еды (глазурь, соус, в момент разогрева молока и других жидкостей, выпечка). С помощью зажима можно установить лопатку на емкость с блюдом. На цифровом дисплее отображается актуальная температура. При заданном значении раздастся звуковой сигнал.

Высокотемпературный проникающий термометр RST для точного проникающего измерения температуры с выносным водонепроницаемым стальным термощупом. Может измерять от -50° С до + 300° С. Длина щупа – 7,5 см. Используется как в профессиональных целях, так и в кулинарии (например, для проверки температуры готового блюда – степени прожарки).

Набирают популярность складные цифровые термометры Checktemp. У них имеется проникающий зонд из нержавеющей стали. Такие термометры используются для проверки полутвердых грузов (овощи, фрукты, сыры). При этом не требуется вскрывать коробки и сильно нарушать оболочку продукции.

Градусник Thermoval от компании Hartmann – распространенный термометр для домашнего использования. Применять его могут все члены семьи, он прост в обращении, подходит не только взрослым, но и детям. Обновленные версии электронных термометров способны запоминать предыдущие значения. Интервал снятия показаний сокращен до 1 секунды, некоторые модели не нуждаются в калибровке.

История

Изобретателем термометров был Галилео Галилей. Еще в 1706 году он занимался созданием астрономических и физических приборов, но основной его целью было усовершенствование термометра. Со временем он изобрел и разработал систему измерения температуры с помощью шкалы, разделенной на градусы от 0 до 100.

Механические приборы по измерению температуры появились намного позже. Такой вид термометра работает по принципу изменения металлической спирали. Приборы оснащены стрелкой и внешне похожи на стрелочные часы. Используются они на панелях автотранспорта и разнообразной спецтехнике.

Что это такое и для чего нужны?

Уже по самому названию понятно, что назначение термометра – измерение температуры. Такие устройства могут применяться в самых различных сферах и областях. И те «градусники», которые висят за окном либо находятся в домашней аптечке – это лишь небольшая часть от всего их многообразия. Для определения фактической температуры могут использоваться самые разные физические принципы. При этом требования к погрешности измерений четко установлены в ГОСТ.

Измерение погоды, а также характеристика микроклимата комнаты или служебного, рабочего помещения – чаще всего это считают сферой применения таких приборов. Но термометры нужны еще и для измерения температуры воды.

Термометры также используют и на кухнях. Там приходится измерять не только температуру жидкости, но и температуру продуктов (чаще всего мяса, рыбы, выпечки). Тут нельзя не упомянуть особые винные градусники и термометры в газовых/электрических плитах, в холодильниках. Выглядит такая измерительная аппаратура несколько иначе, чем уличные термометры.

Необычно смотрятся также многие медицинские термометры для детей

Причина нестандартного вида состоит в том, что необходимо отвлечь внимание детей, избавить их от тягостных мыслей о сугубо медицинской процедуре

В разных странах термометры могут иметь различные единицы измерения, но за редким исключением сейчас используют шкалу Цельсия либо Фаренгейта. Эти устройства могут применяться в нефтяной и металлургической, пищевой и металлообрабатывающей, радиотехнической отраслях. Термометры нужны и в сельском хозяйстве, чтобы определять готовность почвы к севу. Также эти измерительные приборы нужны:

• в авиации и автомобильном транспорте;
• на железной дороге и в речном, морском флоте;
• в рефрижераторах;
• в исследованиях по биологии и аналитической химии;
• в ветеринарии;
• в химической промышленности.

Устройство и принцип работы

Классическое термометрическое устройство основано на зависимости размеров тел от окружающей температуры. Рабочее тело может быть самым разным – это и жидкости, и твердые тела. Явление выражается сильнее всего в жидкостях, и именно поэтому их используют чаще всего. Типичный жидкостный термометр имеет особо тонкую стеклянную колбу. Она приложена в вертикальной шкале, напоминающей линейку.

Температура внешней среды точно соответствует делению, до которого доходит жидкость в колбе. Такая схема работает очень точно, и уровень погрешности обычно не превышает 0,1 градуса. Максимальный предел измерений жидкостного термометра может достигать 600 градусов.

Разница в том, что емкость колбы наполнена инертным газом. Максимальная температура может достигать 271-1000 градусов по Цельсию. Потому такие устройства подойдут для работы с очень горячими телами. Иное строение имеют механические аппараты, принцип действия которых состоит в точно измеряемой деформации спирали из металла. Такие системы обычно показывают температуру с помощью стрелок.

Встретить подобную технику можно в различных видах транспорта и в спецтехнике. Механический термометр прочен и не подвержен воздействию тряски (вибрации), даже довольно сильных ударов. В других случаях применяют эффект зависимости проводимости от температуры проводника. Чувствительность и диапазон измерений определяются видом используемого металла. Так, медные устройства имеют диапазон от -50 до +180 градусов; платина позволяет измерять температуры от -200 до +750 градусов.

Иногда можно встретить еще и:

• термоэлектрические (работающие за счет эффекта Зеебека);

• волоконно-оптические;

• инфракрасные термометры.

Измерение температуры двигателя

Длительная эксплуатация, а также периодический ремонт машин и механизмов предполагают наличие специального оборудования, в составе которого — прибор для измерения температуры двигателя. К ним относят термопары, терморезисторы и термометры расширения.

Термопары – очень удобные и широко известные среди автомобилистов приборы для измерения температуры поверхностей, обмотки и внутренней полости двигателя. С помощью этих термодатчиков можно фиксировать данные даже в труднодоступных участках двигателя, в пазах и сердечниках. Представляют собой две изолированных проволоки разного металла со спаянными с одной стороны концами, которые помещаются в определенную точку измерения. Вторые концы соединяются с милливольтметром и термометром, а сумма их показателей определяет фактическое значение температуры.

Ртутные и спиртовые термометры расширения весьма удобны для проведения необходимых измерений на доступных участках: обмотке, открытой поверхности различных деталей, а также выходящего (или входящего) из движка потока воздуха. Терморезисторы в виде медной проволочной обмотки крепят одновременно в нескольких местах двигателя, поочередно включая их, снимая фиксируемые показания и определяя среднее значение.