| Регистрация | Вход
  Красота и здоровье  |  Мода и стиль  |  Дом и семья  |  Отношения  |  Материнство  |  Дети   |  Кулинария  |  Женский клуб



 В женском клубе:

 Опрос

Ваш возраст
Всего ответов: 270


 Новые статьи
Проблемы, которые могут возникнуть без шапки
Как управлять состоянием своего организма
Ищу суррогатную маму без посредников
Покупаем духи
Турмалин спасет Ваши суставы!
Кожаная мужская сумка должна быть удобной
Детская декоративная косметика
Гироборды и сегвеи для вашего ребенка
Чистка украшений
Как правильно завязывать шнурки на беговых кроссовках
Как встретить Новый год?
Когда дело доходит до свадьбы...
Работа, учёба и дом... Как всё успеть?
Победить осеннюю хандру...
Простые правила дружбы
Тренажёр – лучший друг здоровья
Понять мужа... Понять жену... Понять друг друга...
Детский садик или дом?
Работать или нет?
Забеременеть с помощью… пиявки

Термометр прибор для измерения


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.

Похожие темы:

tehpribory.ru

Электронные термометры оснащенные выносным датчиком - Школа по утеплению дома

ГлавнаяОбогревателиЭлектронные термометры оснащенные выносным датчиком

09.05.2017

Всем знакомый прибор для измерения температуры в современном исполнении представлен многими вариантами. Существуют традиционные комнатные термометры, работающие на спиртовой жидкости. До сих пор сохранились медицинские термометры, работающие на ртути (их нередко называют градусники). Современный класс изделий представлен электронными устройствами, которые позволяют получать точные и очень быстрые замеры температур в разных условиях.

электронный термометр с выносным датчиком

Один из таких приборов – электронный термометр с выносным датчиком температур. С его помощью можно проводить измерения в труднодоступных местах, в производственных установках, холодильных камерах и других устройствах с экстремальным температурным режимом.

Термометры: разновидности и принцип действия

Термометр – специальный прибор, с помощью которого получают сведения о температуре разных сред:

  • воздуха;
  • воды и других жидкостей;
  • почвы;
  • внутренней среды промышленных установок;
  • пиши;
  • тела человека (медицинские термометры).

Единица измерения температуры – градус. Чаще всего используется шкала Цельсия оС, но нередко применяют и шкалу Фаренгейта оF. Чтобы конвертировать значения, используются такие правила:

  1. Из Цельсия в Фаренгейт нужно умножить значение на 9/5 и прибавить 32.
  2. Из Фаренгейта в Цельсий нужно отнять 32 и умножить на 5/9.

Принцип работы любого термометра основан на воздействии температуры на индикатор измерения, который может быть:

  • жидкостью (ртуть, спирт);
  • металлическая или биметаллическая лента (механические термометры);
  • электронный датчик (электронные термометры со встроенными или выносными датчиками).

В соответствии с этим выделяют жидкостные, механические и электронные термометры.

Жидкостные термометры

Жидкостные работают на основе измерения температуры с помощью расширения или сужения жидкости под воздействием соответственно тепла или холода. В качестве жидкости применяется окрашенный спирт.

Использовавшаяся до недавнего времени ртуть больше не применяется ввиду своей токсичности.

Механические устройства

Механические основаны на том же методе, что и жидкостные. В данном случае датчиком является не жидкость, а металлическая спираль, которая нагревается или охлаждается, воздействуя соответствующим образом на стрелку датчика.

Такие приборы широко используются на корабельных судах, в промышленности, на электростанциях, работающих на атомной энергетике, а также для получения температурных данных жидкости или газа.

Видео обзор некоторых моделей

Поскольку принцип работы этого устройства основан на нагреве или охлаждении металла, есть несколько правил применения таких термометров при осуществлении измерительных работ:

  1. Прибор не применяется в опасных, химически агрессивных средах – например, в чистом кислороде, ацетилене, токсичных газовых средах.
  2. Не следует проводить измерения рядом с сильно нагретыми предметами (например, на кухне рядом с печами) либо монтировать прибор на месте, доступном для прямых солнечных лучей.
  3. Недопустимы удары, механические повреждения, постоянное воздействие сильных вибрационных колебаний.
  4. Механический термометр не применяется в грязных условиях – например, в сажевых цехах или в местностях с избыточным количеством пыли.
  5. Хранится при температуре от -25 до +60оС.
  6. Диапазон температур для каждой конкретной модели прописывается в инструкции, обычно он составляет от -60 до +200оС.
  7. Особых требований по обслуживанию термометра нет; поверки происходят с помощью температурного калибратора 1-2 раза в год.

Электронные термометры

Электронные приборы измеряют температуру за счет воздействия среды на специальные датчики, управляемыми программами. Нередко электронный термометр снабжается выносным датчиком, который может находиться на безопасном расстоянии от исследуемого объекта. В среду погружается только индикатор, закрепленный на конце провода.

Это очень удобно при изучении агрессивных сред с высокими температурами, экстремальным давлением или опасными химическими веществами (щелочами, кислотами и др.). Более подробно разновидности моделей будут рассмотрены далее.

Манометрические термометры

Наряду с традиционными, которые применяются наиболее широко, существует и несколько других разновидностей термометров. Один из них – манометрический. Принцип измерения температуры в данном случае основан на том, что ее повышение или понижение отражается на давлении жидкости или газа. что и фиксируется прибором.

Давление окружающей среды влияет на рабочий баллон, соединенный с приборной шкалой.

В этот баллон заполняется определенная среда, которая определяется функциональным предназначением прибора:

  1. Жидкостные манометрические термометры заполняются толуолом, техническим спиртом, ксилолом. Это позволяет осуществлять измерения в диапазоне примерно от -140 до +450оС.
  2. Газовые наполняют инертными газами – чаще гелием либо азотом. Это позволяет совершать измерения в более широком диапазоне (от -180 до +850оС).
  3. Наконец, конденсационные приборы заполняются летучими органическими жидкостями, (бензол, хлорэтан, ацетон, пропан и др.). В этом случае диапазон измерений снижается (от -50 до +250оС).
Принцип действия таких устройств подробно

Термометр сопротивления

Эта разновидность устройств представляет собой электронный датчик. Принцип его работы в том, что сопротивление металлов, сплавов из них. а также полупроводников зависит от температуры. Соответственно, измеряя сопротивление, можно получить параметр температуры.

Видеообзор устройства термометра

Термоэлектрические термометры

Сведения о температуре на таких устройствах получают по замеру термоэлектродвижущей силы в проводниках. Наиболее распространены устройства кабельного типа. Они состоят из 2 термоэлектродов, которые находятся в оболочке. Емкость заполняется сыпучим материалом, предотвращающим потери тепла.

Такие приборы используются в реакторах атомных электростанций, а также в промышленных установках, где используются высокие температуры и давления.

Электроконтактные термометры

Эти приборы используются как индикаторы достижения средой требуемой температуры, чтобы соответствующее оборудование включилось автоматически.

Обычно они работают на ртути и состоят из стеклянного футляра с соответствующей шкалой.

Поскольку чаще всего на практике используются электронные термометры, датчики которых выносятся за пределы измеряемой среды, то дальнейший обзор будет посвящен именно этим устройствам.

Преимущества электронных термометров

Электронные приборы получили наибольшее распространение благодаря своим очевидным преимуществам:

  • точность измерения;
  • быстрое получение данных (как правило, в течение нескольких секунд);
  • возможность эксплуатации в экстремальных температурных режимах – для этого электронные термометры снабжены специальными датчиками, которые выносятся за пределы измеряемой среды, которая может повредить прибор;
  • длительный срок службы;
  • возможность использования дополнительных функций – барометра или гигрометра.

Видео обзор электронного термометра, который имеет выносной датчик для более удобного замера температуры

Технические характеристики электронных термометров

К наиболее важным техническим характеристикам электронных термометров без выносных датчиков и с ними относятся параметры, связанные с работой прибора, диапазон измерений температур, а также точность измерений и т.п.

  1. Диапазон рабочих температур определяется для каждой конкретной модели индивидуально, но для комнатно-уличных изделий обычно они соответствуют -60… +60оС. Изделия, предназначенные для работы в экстремальных условиях (промышленные печи, установки с жидким азотом и т.п.), способны определять гораздо большие значения – порядка тысяч градусов.
  2. Условие относительной влажности воздуха – стандартные модели дают точные показания при влажности воздуха до 80%.
  3. Точность измерения прибора зависит от влажности воздуха и температуры окружающей среды. Обычно наиболее точные сведения термометр дает при влажности не более 80%. Что касается фактора температуры, то его закономерности его влияния можно увидеть из таблицы.
температурный диапазон, оС погрешность измерения, +/- оС
-60… -45 5
-44… -25 4
-24… 0 3
+1… 99 2
+100… +120 2
+121… +150 5
  1. Диапазон температуры хранения – соответственно, условия, в которых можно хранить термометр без вреда для него (чаще всего от -10 до +60оС). При этом помещение должно быть умеренно влажным (не более 70%).
  2. Частота выборки – это скорость реакции прибора на изменение окружающих условий. Обычно электронные термометры, снабженные датчиком выносного типа, реагируют на температуру с частотой 1-2 раза в секунду.
  3. Длина кабеля выносного датчика обычно в пределах метра, но при необходимости ее можно удлинить самостоятельно практически в любых пределах.
  4. Функция запоминания максимальных и минимально полученных замеров обычно выполняется любыми моделями.
  5. Вес и габариты изделия варьируют в зависимости от конкретной модели. Обычно вес в пределах 100 г, габариты 80*60*20 мм.
  6. Питание – всегда электрическое (батарейки или от сети).
  7. Дополнительные возможности – нередко термометры имеют дополнительные функции:
    • измерение давления;
    • измерение влажности;
    • встроенные часы.

Наглядное представление ключевых составляющих типичного электронного термометра, датчик которого выносится за пределы изучаемой среды, можно увидеть на схеме.

Правила использования прибора

Электронные термометры с выносными датчиками всегда поставляются вместе с инструкцией по их применению. Обычно правила работы с ними едины, и вкратце их можно сформулировать так:

  1. Перед первым включением нужно тщательно осмотреть устройство на предмет возможных повреждений или неисправностей.
  2. Основное требование – работать с прибором нужно в тех условиях, которые были оговорены (по температуре и влажности).

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Это принципиальное требование, которое часто нарушается пользователями. Прибор может не испортиться сразу, но это неизбежно скажется на длительности его срока службы.

  • Прибор не стоит хранить на улице либо на открытых солнечных лучах – это скажется на его состоянии.
  • Измерение в вентилируемых помещениях также не стоит производить, если инструкция не предусматривает такую возможность.
  • Во время длительного простоя батарейки из гнезда лучше вынимать во избежание их разрядки и протекания.

По обслуживанию прибора также есть несколько простых правил:

  • Пыль с поверхности термометра удаляется с помощью продувания, а затем протирается с помощью чуть влажной тряпки.
  • Переключатель всегда находится в выключенном виде, если термометр не эксплуатируется.
  • По ремонту прибора всегда нужно обращаться только к профессионалу.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Если обнаружена какая-то неисправность, и прибор не работает по неизвестно причине, не стоит пытаться ремонтировать его самостоятельно, если нет соответствующих навыков и инструментов. В большинстве случаев это приводит к порче оборудования.

Алгоритм измерения температуры следующий:

  1. Прибор включается с помощью переключателя.
  2. Датчик вынимается из защитного колпачка.
  3. Наконечник датчика погружается в измеряемую среду (воздух, жидкость. твердое тело), причем глубина должна быть не менее 1,5-2 см.
  4. Через некоторое время на экране появляется температура (обычно окончание измерения сопровождается соответствующим звуковым сигналом).
  5. Далее показатель может быть зафиксирован в памяти устройства, для чего выбирается соответствующая опция (по инструкции).

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Оставлять прибор в измеряемой среде или теле недопустимо – термометр не предназначен для хранения в слишком низких или высоких температурах. Если все же такая ситуация произошла, его нужно оставить некоторое время при комнатной температуре. Не нужно разогревать его теплом рук и более радикальными методами – датчик может сбиться и в будущем делать менее точные измерения.

Видеообзор бытового бесконтактного электронного термометра с выносным датчиком

Разновидности электронных термометров

На рынке представлено огромное количество моделей электронных приборов. Принцип действия их довольно схожий – температура измеряется встроенным датчиком, который может быть встроен в прибор, но чаще выносится отдельно. Он контактирует с основной частью либо с помощью провода, либо через радиосвязь (радиодатчик). Преимущества такого варианта в следующем:

  • есть возможность измерять температуру опасных жидкостей (кислот, огнеопасных нефтепродуктов) и газов (например, токсичных);
  • можно определять температуру на расстоянии, если применяется радиодатчик – это удобно в том случае, когда нужно снимать температуру постоянно с каких-либо удаленных объектах (например, в промышленных установках или метеорологических объектах);
  • можно определять температуру с экстремально холодными (жидкий азот) или слишком высокими (промышленные печи) показателями;
  • можно измерять температуру в установках с высоким давлением;
  • есть возможность делать измерения в сыпучих средах (керамзит, песок и т.п.), где помещать сам прибор неудобно; к тому же он может не выдержать механического давления окружающей среды.

Электронные термометры классифицируют по сфере их применения – бытовые, метеорологические, лабораторные, для нефтепродуктов и многие другие.

Бытовые электронные термометры

Бытовые приборы применяются в самых разных целях:

  • измерение воздуха за окном и в разных домашних помещениях;
  • измерение температуры тела (как обычный медицинский градусник);
  • измерение температуры пищи;
  • измерение температуры земли (в дачных работах);
  • измерение воды в бассейне, аквариуме и т.п.

Существует много вариантов приборов, специализированных под конкретную задачу, а также совмещающих в себе сразу несколько функций (часы, барометр, гигрометр):

  1. Термометры с радиодатчиками позволяют снимать измерения сразу с нескольких объектов, находящихся на определенном расстоянии от дисплея. На фото представлен сам прибор и датчик, который можно установить в радиусе 60 метров от источника.
  2. Такие датчики ставятся в теплицы, гаражи, погреба, соседние дома на участке. Часто приборы снабжаются функциями подачи звукового сигнала, когда температура достигнет нужного значения. Она фиксируется вместе со временем появления. Обзор одной из таких моделей представлен ниже.

    Промышленные аналоги действуют на расстоянии нескольких километров.

  3. Термометры с выносными датчиками действуют по такому же принципу, но длина кабеля обычно достигает от 1 до 3 метров.

Этого достаточно для проведения измерения уличной температуры или температуры бытовых помещений (подвала, чердака). Такие приборы более доступны по цене.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Перед приобретением такой модели нужно сразу подумать о нужной длине провода, а также о том, как он будет выходить на улицу, если предполагается именно такой вариант использования. Отверстие чаще всего делается в окне – просверливается небольшой туннель в деревянной раме или в резиновой прокладке (если окно пластиковое).

  • Электронные термометры для окон – это группа бытовых приборов, которая имеет специальные липучки. С их помощью они крепятся прямо на раму или на стекло с внешней стороны. Дисплей обращен внутрь, благодаря чему вы получаете домашнюю метеостанцию, которая точнее любого прогноза отражает фактическое состояние уличной температуры конкретно в вашем районе в настоящий момент времени.
  • Нередко такие приборы показывают давление и влажность воздуха, что особенно актуально для метеозависимых людей.

  • Настольные приборы показывают температуру комнаты. Они выглядят стильно и привносят дополнительную нотку в интерьер комнаты.
  • Автомобильные термометры с выносным датчиком – это особый класс очень полезных приборов, которые показывают температуру в зазоре между днищем автомобиля и дорожным полотном.

Это особенно актуально в осенне-зимний период для определения состояния дороги на предмет гололеда. Также устройство показывает температуру в салоне.

  • Термометры с щупом имеют универсальное действие и могут применяться в самых разных бытовых целях – от измерения температуры воздуха до определения степени нагрева еды.

Промышленные приборы

Термометры, используемые в промышленности, отличаются своими особенностями, связанными со сферой их применения. Например, игольчатые термометры применяются для измерения температур в вязких средах, сыпучих материалах. Они усиливаются дополнительной защитой от механического давления среды.

Коррозионностойкие термометры оборудованы специальными защитными материалами, стойкими перед химическими разрушениями от агрессивных веществ. Они используются для измерения температур в трубопроводах, почвах, воде.

Сигнализирующие устройства снабжены специальным оборудованием, который подает сигнал по достижению температурой заданного значения. Используются в промышленных, энергетических установках. Они также могут запускать дополнительное оборудование – например, отключать электроустановки в целях пожарной безопасности.

Отдельный класс устройств – современные медицинские термометры, позволяющие измерить температуру пациента за считанные секунды.

Такие устройства могут измерять температуру традиционным способом (удержанием в течение 10-15 секунд в подмышечной области) либо с помощью инфракрасного луча, который наводится на любое место тела (часто на лоб). Измерение производится очень просто – когда оно закончится, устройство подаст сигнал.

Дополнительные опции позволяют фиксировать все полученные значения, благодаря чему можно отследить изменение температуры тела за определенный период.

Модели и цены

Обзор электронных термометров, оснащенных выносным датчиком, а также других моделей и примерных цен на них представлен в таблице.

модель технические характеристики цена, руб
ТМ 1001 230
ТМ 1005 290
ТМ 1010 350
ТМ 1011Т 420
ТМ 1015 350
ТМ 1026 560
ТМ 1053 300

Электронные термометры позволяют получить точные данные о температуре буквально мгновенно. Они достаточно доступны по цене и позволяют сэкономить средства за счет принятия верных решений на основе оперативно поступающей информации.

v-teplo.ru

Измерители температуры воздуха - характеристики и свойства современных измерительных приборов

Температура воздуха является важным показателем, характеризующим состояние окружающей среды. Этот параметр важен как в производстве, так и быту. Поэтому в практической деятельности используются разнообразные измерители и датчики, которые помогают производить измерение температуры, контролировать ее уровень и при необходимости вносить корректировки.

Особенности работы измерителей и датчиков

Измерение температуры определенной среды может производиться несколькими типами приспособлений, которые имеют различный функционал и характеризуются определенной спецификой применения:

  • Температурные датчики. Все измерители включают в свой состав специальные термодатчики. Они могут быть контактными и бесконтактными. Существует возможность включить этот элемент в состав измерителя или же подключить к оборудованию.
  • Индикаторы – используются для проведения замеров, а затем осуществляется вывод данных на экран.
  • Термометры – это приспособления мобильного типа, отслеживающие уровень температуры.
  • Измерители-регистраторы – обеспечивают накопление данных для последующей передачи на стороннее устройство.
  • Терморегуляторы – включают функцию фиксации температурных показателей с последующим управлением соответствующим управляющим приспособлением.
  • Температурные контроллеры – многоканальные измерители, обладающие расширенным функционалом с объединением опций разных устройств.

Функционал измерительных приборов

Приспособления, которые задействуются при определении температурного режима, исполняют несколько основных функций, поэтому важно учитывать эти моменты при определении, какой измеритель лучше:

  • замеры фактического значения температуры в среде;
  • визуальное отражение температурного уровня;
  • фиксация полученных результатов в памяти прибора;
  • сигнализация о нарушении заданного температурного диапазона;
  • передача данных на рабочее оборудование.

Сложные агрегаты, оснащенные специальными температурными датчиками, способны также производить регулирование и поддерживать зафиксированный программным обеспечением температурный режим.

Разновидности приборов

Приборы, которые используются при измерении температуры, могут подразделяться на два класса в зависимости от типа датчика:

Контактные – они требуют наличия теплового взаимодействия установленного в измерительном агрегате датчика со средой, где производятся замеры. Могут применяться термометры расширительного типа и сопротивления, приспособления манометрического вида, термопары.

Бесконтактные с отсутствием необходимости в тепловом касании датчика со средой. Для измерения задействуется тепловые или оптические лучи от самого прибора. Это пирометры, радиометры, а также тепловизоры.

Жидкостные устройства стеклянного типа

Это распространенные приспособления, отличающиеся несложной системой отсчета показателей. Точность замеров достаточно высока при допустимом интервале от -190 до +10000С.

Механизм работы основан на расширении жидкости, находящейся в резервуаре. При нагревании этого резервуара она будет подниматься, как это видно на фото измерителей температуры.

В качестве жидкости чаще всего применяется ртуть, однако существуют модели с толуолом, этиловым спиртом, пентаном. Недостатки – непрочность конструкции, нечеткость шкалы, отсутствие возможности накопления данных.

Метастатический термометр

У прибора конструктивно предусмотрено наличие изменяющейся шкалы. Точность определения показателей высока – в промежутке до 5°С. Допустимый участок шкалы от -20 до +150°С. Сменить диапазон можно, произведя отлив некоторого объема ртути из капилляра в дополнительную емкость.

Термометр-дилатометр

Конструктивно включает стрежень, установленный в трубке и соединенный с ее дном одним концом. Поскольку детали изготовлены из разных материалов, то при нагревании они увеличиваются в разной степени. Разница показывает температуру подогрева. Используются как сигнализаторы и в виде регулирующих приспособлений.

Биметаллическая модель

Пружина играет роль чувствительного компонента, может быть плоской или спиральной. Пружина образуется двумя пластинами, произведенными из разных металлов, различающихся уровнем температурного расширения. Величина изгиба пружины оценивает температурные изменения.

Термограф

Работает также за счет наличия чувствительной пружины, но при этом позволяет производить непрерывную регистрацию температурного режима.

Полупроводниковый термометр

В конструкции присутствует три датчика, которые измеряют температуру в разных средах. Возможно и другое строение – 1 датчик с тремя сменными насадками.

Лазерные и цифровые модели

Измерители лазерного типа используют принцип действия инфракрасного излучения, в результате которого формируется лазерный луч. Он позволяет считывать сведения о среде и определять температуру.

Результат измерения не самый точный, но прибор обеспечивает оперативность замеров, что особенно важно на высокоточных производствах. Использовать лазерные измерители с бесконтактным действием в быту нецелесообразно из-за высокой стоимости приборов.

Электронные измерители характеризуются как эргономичные приборы. Они компактные, имеют цифровой дисплей, куда выводятся результаты измерения, а программа управления достаточно проста. Однако для установки новых показателей придется потратить некоторое время.

В контактных измерителях есть зонд. Такой термопреобразователь выносного типа может крепиться на корпусе или же соединяться кабелем. Цифровые модели бывают стационарными или переносными.

Современные измерители температуры воздуха являются удобным инструментом для контроля за состоянием среды. Они оснащены множеством дополнительных функций, например памятью, возможностью передачи данных на ПК, опцией регулирования режимов и т.д., благодаря которым в помещении обеспечиваются комфортные условия.

Фото измерителей температуры воздуха

Также рекомендуем просмотреть:

Помогите сайту, поделитесь в соцсетях ;)

instrumentgid.ru

🌡 Электронный термометр: насколько точен и долговечен прибор для измерения температуры тела

Меню

Время получения правильного результата зависит от места размещения термометра

При выборе электронной модели следует предусмотреть ряд важных параметров, на которые необходимо обращать внимание, чтобы в итоге получить устройство, ё выполняющее свои функции на протяжении всего времени эксплуатации:

  1. Дисплей. Очень важно при покупке обращать внимание на размеры дисплея и отображаемых на нём показателей, чтобы они были легко читаемы. Также не лишним будет выбор модели с наличием подсветки. Некоторые термометры дополнительно выводят на дисплей уровень заряда батареи, что очень удобно для отслеживания состояния аккумуляторов.
  2. Наконечник. Чаще всего все модели электронных градусников имеют одинаковое строение наконечника, который представляет собой металлический щуп со спрятанными внутри резисторами. Некоторые разновидности имеют гибкий кончик, удобный для измерения температуры тела у маленьких детей, не способных усидеть на месте.

    Пластмассовый футляр является способом защиты градусника от повреждений

  3. Наличие встроенной памяти. В некоторых случаях требуется прослеживание динамики заболевания с фиксацией температуры на протяжении нескольких дней. Именно для этих целей лучше приобретать устройства, имеющие функцию памяти, что позволит зафиксировать полученные показатели.
  4. Время вывода результата. Важно обращать внимание на время, за которое удаётся получить достоверный результат замеров. Как правило, классические термометры могут выдать показатель через минуту после начала измерения. Если взрослый человек может спокойно высидеть даже дольше, то для контроля температуры ребёнка потребуется выбирать модели, предлагающие максимально быстрое получения нужного параметра.
  5. Источники питания. Необходимо перед покупкой убедиться, что модель предполагает возможность замены батареи. Некоторые недобросовестные изготовители делают элементы питания несъёмными. В этом случае после истечения срока действия батареи устройство можно будет просто выбросить.
  6. Прочность и герметичность. Ещё одним важным параметром является влагозащищённость прибора, что позволяет мыть градусник или проводить его дезинфекцию. Также важно смотреть на качество пластика, чтобы устройство было устойчиво к падению и прочим механическим повреждениям.

К СВЕДЕНИЮ! (нажмите, чтобы узнать)

Также резиновые наконечники устойчивы к механическим воздействиям, что лишний раз делает подобный вариант предпочтительным для маленьких детей, любящих всё попробовать на зуб.

Существует несколько способов контроля температуры тела посредством электронного прибора. В зависимости от выбранного метода требуется соблюдение определенных правил для получения правильного результата.

Орально

Способ, позволяющий быстро получить правильные показатели. Зафиксировать полученные данные можно сразу после звукового оповещения. Это происходит через 30-60 секунд после начала процесса. Перед оральным использованием градусника советуют воздержаться от еды и питья.

Оральный способ измерения гарантирует высокую точность и скорость результата

Ректально

Метод, относящийся к наиболее точным, поскольку показатель полученного параметра в прямой кишке максимально приближен к аналогичным значениям для внутренних органов.

К СВЕДЕНИЮ! (нажмите, чтобы узнать)

Способ измерения температуры ректально применяется при патологиях прямой кишки, нарушениях в работе пищеварительного тракта, а также во время планирования беременности для определения цикла овуляции.

Классический способ термометрии в подмышечной впадине требует больше времени

Для правильного использования градусника ректально необходимо соблюдать ряд рекомендации, позволяющих, в первую очередь, избежать дискомфорта:

  1. Наконечник термометра перед использованием необходимо смазать вазелином или маслом.
  2. Правильной позой для взрослого человека будет положение на боку, а для ребёнка – на животе.
  3. Перед введением прибора в прямую кишку его надо предварительно включить.
  4. Вводить наконечник следует на глубину не более 3 см, удерживая сам прибор указательным и средним пальцем.
  5. Рекомендуется сжимать ягодицы во время проведения процедуры для предотвращения проникновения холодного воздуха.

В подмышечной впадине

Классический способ, который требует более длительного времени для получения верного результата. Особенностью данного метода является плотное прижатие наконечника к телу, чтобы датчик прилегал как можно ближе к поверхности кожных покровов. Также при измерении в подмышке после подачи звукового сигнала рекомендуется выдержать термометр на протяжении минимум минуту для установления финального показателя.

На рынке можно найти большое количество разнообразных моделей устройств для проверки температуры тела. Среди них имеются недорогие и качественные модели от неизвестных брендов, но также есть свои лидеры, которые завоевали популярность благодаря функционалу и удобству.

OMRON Eco Temp Basic – просто и надёжно

OMRON Eco Temp Basic (MC-246-RU)

Простая модель, которая обладает минимумом дополнительных опции, о чем указывает наличие слова «Basic» в названии. При изготовлении градусника используется экологически чистая пластмасса повышенной прочности. Погрешность измерения не превышает 0,1°С. Корпус устройства не боится влаги, имеется память, функция автоматического отключения. В комплекте имеется пластиковый футляр. Стоимость модели составляет 360 рублей.

Отзыв на OMRON Eco Temp Basic

Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_1768735.html

Термометр OMRON Eco Temp Basic

B.Well WT-03 – недорогой градусник от известного бренда

B.Well WT-03

Ещё одна простая модель от известного бренда, которая предлагает функцию запоминания последнего полученного результата. Материал корпуса – качественный и прочный пластик, устойчивый в влаге. Использовать прибор можно всеми известными способами: ректально, орально и аксиллярно. По завершению измерения раздаётся звуковой сигнал. Имеется опция автоматического отключения. Погрешность стандартна – 0,1°С. Стоимость устройства составляет 179 рублей.

Отзыв на B.Well WT-03

Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_7244771.html

Термометр B.Well WT-03

A&D DT-501 – настоящее японское качество

A&D DT-501

Модель известного японского бренда, который производит недорогую, но очень качественную медицинскую технику. Качество продукции проверяется непосредственно на заводе-изготовителе. Этот термометр по праву является лидером в своём ценовом сегменте. В наличии все опции: автоматическое отключение, память последнего замера, защита от влаги. Погрешность составляет 0,1°С. Время установления достоверных показаний – 1 минута. Стоимость градусника составляет 217 рублей.

Отзыв на A&D DT-501

Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_688671.html

Термометр A&D DT-501

Microlife MT 167 – гибкий кончик для простоты проведения процедуры

Microlife MT 167

Универсальная модель, обладающая гибким кончиком, что позволяет применять её в различных ситуациях. Градусник изготавливается из прочной пластмассы, имеет функцию автоматического отключения. В комплекте поставляется футляр. Погрешность измерения не превышает 0,1°С. Стоимость устройства начинается от 260 рублей.

Отзыв на Microlife MT 167

Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_6523755.html

Термометр Microlife MT 167

LAICA MD6082 – оптимальное соотношение цены и качества

LAICA MD6082

Модель термометра, которую отличает оптимальное соотношение стоимости и качества изготовления. Устройство обладает опцией запоминания последних результатов, отключается после 10 минут неиспользования, выдаёт звуковое оповещение по завершению измерения. Также в качестве дополнительной опции можно отметить наличие подсветки дисплея. Материалом изготовления является прочный пластик, который способен противостоять воздействию влаги. Погрешность измерения стабильна и составляет 0,1°С. В комплекте имеется защитный футляр. Стоимость изделия составляет 420 рублей.

Отзыв на LAICA MD6082

Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_1484469.html

Термометр LAICA MD6082

Приобретение электронного термометра для измерения температуры может считаться оправданным шагом, поскольку позволяет получить современное устройство, обеспечивающее получение точных показателей и относится к совершенно безопасным средствам диагностики. Ещё раз узнать все тонкости этого типа устройств можно из представленного видео.

tehno.guru

Научно-популярный сайт о метеорологии

В прошлой статье Вы познакомились с работой метеорологических станций. Далее речь пойдет о средствах, с помощью которых ведутся наблюдения за погодой.

В этом параграфе мы рассмотрим один из основных приборов, который используется на всех типах метеостанций и метеопостов. Кроме того, этот прибор есть в каждом доме. Как Вы уже, наверное, догадались, речь пойдет о термометрах.

На сегодняшний день существует множество разновидностей термометров. Они различаются по механизму и диапазону измерения температуры, строению, рабочим жидкостям, областям применение и др. Но, пожалуй, самыми распространенными являются жидкостные термометры. Они измеряют температуру, как воздуха, так и почвы (снега). Кроме того, с помощью них измеряют влажность воздуха и его характеристики (парциальное давление водяного пара, дефицит насыщения, температуру точки росы). Но обо всем по порядку.

Принцип работы термометра основан на свойстве жидкости изменять свой объем под влияние нагревания или охлаждения. В современных термометрах основными рабочими жидкостями являются спирт и ртуть. Из-за разных свойств, их используют в разных диапазонах температур. Так, спиртовые термометры лучше работают при низких температурах, а ртутные – при высоких.

Термометр ТМ-4

Для измерения температуры воздуха на метеостанциях и постах применяется метеорологический психрометрический термометр, имеющий маркировку ТМ-4. Его конструкция сравнительно проста: в защитной стеклянной оболочке находятся резервуар с ртутью, из которого выводится капилляр, прикрепленный к шкале. Как правило шкалы имеют цену деления равную 0,2°С. Отличительной особенностью ТМ4 является резервуар шарообразной формы. Верхний предел измеряемой температуры колеблется от +41°С до +50°С, а нижний - от -31°С до -35°С.

Термометр ТМ-4 психрометрический

Термометр ТМ-4 не зря имеет прибавку «психрометрический». С его помощью можно измерять влажность воздуха. Как же это сделать? – Все просто. Необходимо взять два одинаковых термометра ТМ-4 (это нужно для более точных измерений): один из них обернуть батистом (специальной тканью), который перед измерениями будет смачиваться дистиллированной водой. Таким образом, получаем так называемые сухой и смоченный термометры, которые называются психрометрической парой или станционным психрометром.

Принцип действия психрометра основан на измерении равновесной температуры смоченного термометра. То есть такой температуры, при которой тепло, затрачиваемое на испарение воды с поверхности резервуара смоченного термометра равно притоку тепла к резервуару из воздуха и по телу термометра. Для каждого значения влажности она своя.

Само значение влажности и ее характеристики можно вычислять по формулам, или воспользоваться готовыми результатами расчета, используя показания сухого и смоченного термометров. Они все сведены в сборник, называемый «Психрометрические таблицы».

Фрагмент психрометрической таблицы

Минимальный термометр ТМ-2

Предназначен для измерения минимальной температуры воздуха и почвы между сроками наблюдений. Диапазон измеряемых температур находится в пределах от -70 до +40°С.

Минимальный термометр ТМ-2

Это спиртовой термометр, в капилляре которого в столбике спирта находится стеклянный штифт с головками на концах. По положению штифта и определяется минимальная температура между сроками. Минимальный термометр ТМ-2 при измерении устанавливается горизонтально, а конец штифта (головка) подводится к краю спирта в капилляре. При исправном состоянии термометра штифт не должен выходить из спирта. При понижении температуры столбик укорачивается, поверхностная пленка спирта приходит в соприкосновение с головкой штифта и увлекает его в сторону уменьшения показаний. Когда же вследствие повышения температуры столбик спирта удлиняется, штифт остается на месте. Следовательно, при горизонтальном положении термометра тот конец штифта, который находится ближе к поверхности столбика спирта, показывает самую низкую температуру со времени последней установки штифта.

Максимальный термометр ТМ-1

Измеряет максимальную температуру от -35 до +70°С между сроками. Способность измерять максимальную температуру обусловлена особенностью строения резервуара термометра. В его дно впаян узкий конический стеклянный штифт. Конец штифта входит в начало капилляра, сужая его поперечное сечении, что затрудняет в этом месте свободный проход ртути при изменении температуры.

Максимальный термометр ТМ-1

При повышении температуры ртуть вытесняется в капилляр с достаточным для преодоления этого сужения усилием. При понижении же температуры сил внутреннего сцепления ртути недостаточно для преодоления повышенного трения в месте сужения отверстия капилляра, ртутный столбик мгновенно разрывается на две части — одна быстро уходит в резервуар, а вторая часть остается в капилляре, заполняя его от деления, при котором началось понижение температуры, до места обрыва. Таким образом, максимальный термометр фиксирует наибольшее значение температуры между сроками наблюдений. Для того чтобы оторвавшийся столбик ртути соединить с той частью, которая находится в резервуаре, термометр следует энергично встряхнуть, держа его в руке резервуаром вниз.

Измерение температуры почвы

Для агрометеорологов важно знать не только температуру на поверхности почвы, но и на глубине. Одним из средств, для измерения «глубинной температуры» являются коленчатые термометры Савинова. Они представляют собой комплект из четырех стеклянных ртутных термометров с цилиндрическими резервуарами, концы которых округлены. От всех термометров их отличает наличие изгиба, отстоящем от резервуара на 2 – 3 см. Величина изгиба равна 135°. Это позволяет устанавливать термометры в почве так, чтобы резервуар и часть термометра до изгиба находились в горизонтальном положении под слоем почвы, а часть термометра со шкалой располагалась над почвой. Каждый термометр имеет шкалу только в той части термометра, которая располагается над почвой и доступна для отсчетов. Ниже шкалы оболочка термометра заполнена ватой и сургучными прослойками. Данными термометрами измеряется температура почвы на глубинах 5, 10, 15 и 20 см.

Коленчатые термометры Савинова

Пожалуй, самым громоздким средством измерения температуры являются вытяжные почвенно-глубинные термометры. Они измеряют температуру почвы на глубинах 0.2, 0.4, 0.8, 1.2, 1.6, 2.4 и 3.2 м.

Сам по себе термометр практически ни чем не отличается от обычных: стеклянный ртутный термометр с цилиндрическим резервуаром и стеклянной шкалой. Он помещается в специальную оправу с металлическим наконечником. Для лучшего теплового контакта пространство между резервуаром термометра и стенками металлического наконечника заполняется медными или латунными опилками.

Почвенно-глубинные термометры

Большую часть установки занимает деревянный стержень, к которому крепится термометр в оправе. На другом конце стержня закреплен металлический колпачок с кольцом. Внутри колпачка имеется фетровая (или войлочная) кольцевая прокладка. Для уменьшения обмена воздуха внутри трубы на стержне также укрепляются плотные фетровые (войлочные) кольца.

Чтобы было возможно измерять температуру, предварительно вкапывают эбонитовую или винифлексовую трубу на нужную глубину. Затем вставляют в нее стержень с термометром. Наконечник оправы касается нижнего конца трубы, а колпачок, плотно закрывает верхний срез трубы. В срок наблюдения наблюдатель вытягивает термометр из трубы и снимает показания. Отсюда и название: вытяжные термометры.

Похожие темы:

Профессия метеоролог

Метеорологические наблюдения

Метеорологическая площадка

meteo59.ru

Приборы для измерения температуры

Температура - это физическая величина, характеризующая тепловое состояние тела.

Согласно кинетической теории температурой называют физическую величину, количественно характеризующую меру средней кинетической энергии теплового движения молекул какого - либо тела или вещества.

В начале 18 века Г. Фаренгейтом была введена первая температурная шкала, названная его именем.

В 1742 году А. Цельсием была предложена привычная нам десятичная - 32температурная шкала. В качестве опорных точек для неё используются температура плавления льда (00 С) и температура кипения воды (100 0С).

В начале 19 века английский лорд Кельвин предложил универсальную абсолютную термодинамическую шкалу, которая стала стандартной в современной термометрии. Он также обосновал понятие абсолютного нуля температуры.

Температуру в термодинамической шкале обозначают в 0К, а в практической шкале - в 0С.

Формулы перевода температуры из одной шкалы в другую:

Т (К)= Т(0 С) +273,15

Т(0 С) =5/9(Т(0 F) – 32)

Классификация приборов для измерения температуры

В зависимости от методики измерений все типы термометров делятся на 2 класса: контактные и бесконтактные.

Контактные – их отличительной особенностью является необходимость теплового контакта между датчиком термометра и средой, температура которой измеряется.

Контактные приборы по принципу измерения делятся на:

1. Термометры расширения.

2. Манометрические термометры.

3. Термометры сопротивления.

4. Термопары.

Бесконтактные - это такие термометры, для измерения которыми нет необходимости в тепловом контакте среды и прибора, а достаточно измерений собственного теплового или оптического излучения.

Бесконтактные делятся на:

  1. пирометры излучения;

  2. радиометры;

  3. тепловизоры.

Термометры расширения

В них используются свойства твердых и жидких тел изменять свою длину или объем под влиянием температуры окружающей среды.

Термометры расширения бывают двух типов:

1. жидкостные;

2. твердых тел (биметаллические).

Термометры жидкостные стеклянные

Они получили большое распространение, благодаря простоте отсчета температуры, широкому температурному интервалу (от -1900С до +10000С) и достаточной точности измерения.

Измерение температуры основано на изменении объема термометрической жидкости. Термометрической жидкостью служит: ртуть, толуол, этиловый спирт, пентан и др., но лучшей жидкостью является ртуть, которая не смачивает стекло, а потому дает наиболее точные показания (от -300С до +7000С). Технические термометры градуируют в 0С. Погрешность показаний не превышает 1 деление шкалы. В зависимости от конструкции термометры бывают двух типов: палочные и со вложенной шкалой. В зависимости от назначения термометры бывают лабораторные, образцовые и технические. Разновидностью ртутных являются контактные термометры, их используют для сигнализации температуры.

Недостатки:

1. Механическая непрочность.

2. Недостаточная четкость и наглядность шкалы.

3. Невозможность регистрации показаний на бумаге и передачи их на расстояние.

Манометрические термометры

Принцип действия основан на зависимости давления в замкнутой термосистеме от измеряемой температуры.

Устройство:

1 - манометрическая часть;

2 – капилляр;

3- термобаллон.

Рис. Манометрические термометры

Прибор состоит из термобаллона, капилляра и манометрической части. Эта термосистема (1, 2, 3) заполняется газом, жидкостью или смесью жидкости с ее насыщенным паром. Термобаллон помещают в зону измерения температуры. При нагревании термобаллона давление рабочего вещества внутри замкнутой системы увеличивается. Увеличение давления воспринимается манометрической пружиной, которая воздействует через передаточный механизм на стрелку или перо прибора. Шкала градуируется в 0С. В качестве манометрической части могут быть: ОБМ, МТ, ЭКМ, МСС. Длина и диаметр термобаллона могут быть различны. Термобаллон обычно изготавливают из стали или латуни, капилляр - из медной или стальной трубки с внутренним диаметром от 0,15 до 0,5 мм. Длина капилляра может быть до 60 метров. Для защиты от механических повреждений капилляр помещают в защитную оболочку из оцинкованного стального провода. Эти приборы измеряют температуру в интервале от - 1200С до + 6000С.

Различают манометрические термометры:

  1. Газовые – (заполняются азотом, аргоном или гелием).

  2. Жидкостные - (заполнитель - полиметилсилоксановая жидкость, спирт, ртуть)

  3. Конденсационные - термобаллон частично заполняются низкокипящей жидкостью (ацетон, фреон); остальное его пространство - пары этой жидкости.

Манометрические термометры бывают: показывающими, самопишущими, контактными. Основная их погрешность ±1,5%. Манометрические термометры широко применяются в химических производствах. Они просты по устройству, надежны в работе и при отсутствии электропривода диаграммной бумаги взрывопожаробезопасны. Основной их недостаток - интерционность.

Наиболее распространены:

ТПГ - термометр показывающий газовый.

ТПЖ - термометр показывающий жидкостный.

ТГС-711-ТГС-712 - термометр газовый самопишущий

ТКП- 160 – термометр конденсационный показывающий

Термометры сопротивления (Rt)

Принцип действия термометров сопротивления основан на свойстве проводниковых и полупроводниковых материалов изменять электрическое сопротивление при изменении температуры окружающей среды. Однако, измерить температуру одним лишь термометром сопротивления нельзя. Они работают в комплекте со вторичным прибором - мостом или логометром. Термометр сопротивления погружают в контролируемую среду и соединяют электрическими проводами со вторичным прибором, шкала которого отградуирована в 0С.

Преимущества термометров сопротивления перед манометрическими термометрами:

  1. более высокая точность измерения;

  2. возможность передачи показаний на большие расстояния;

  3. возможность централизации контроля температуры (до 12 Rt может быть подключено к одному мосту);

  4. меньшее запаздывание показаний.

Термометр сопротивления состоит из чувствительного элемента и наружной (защитной) арматуры. В качестве материала для чувствительного элемента используют медь и платину. Эти материалы выбраны потому, что на их сопротивление заметно влияет изменение температуры окружающей среды (большой температурный коэффициент сопротивления), причем это зависимость близка к линейной:

Rt = Rо (1+ αt0) ,

где α - температурный коэффициент сопротивления.

Кроме того, медь и платина химически стойки в пределах измеряемых температур.

Чувствительный элемент термометра сопротивления представляет собой тонкую платиновую или медную проволоку, намотанную на каркас из диэлектрика. Концы проволоки припаивают к выводам, которые присоединяют к зажимам головки термометра. Такой чувствительный элемент помещают в стальную защитную арматуру, снабженную устройством для установки на объекте измерения.

Термометры сопротивления бывают двух типов: платиновые (ТСП) и медные (ТСМ).

ТСП - предназначены для измерения температуры от - 2000С до + 6500С; имеют следующие градуировки:

Гр. 20 (Rо=10 Ом)

Гр. 21 (Rо=46 Ом)

Гр. 22 (Rо=100 Ом).

Новые градуировки ТСП: 10П, 50П, 100П.

10, 50, 100 – сопротивление при 00С;

П – платиновые.

ТСМ - предназначены для измерения температуры от -500 до +1800С. Имеют следующие градуировки:

Гр. 23 (Rо=53 Ом) → 50 М

Гр. 24 (Rо=100 Ом) → 100 М

Выпускаются термометры сопротивления различной длины; длина монтажной части может быть до 3200 мм. В качестве вторичных приборов в комплекте с термометрами сопротивления применяют автоматические электронные мосты.

Подключение датчиков термосопротивления производиться по двух, трех или четырех проводной схеме. Двухпроводная схема подключения используется крайне редко, так как в этом случае сопротивление соединительных проводов вносит существенную погрешность в измерение. Наиболее часто используется трехпроводная схема подключения – именно по этой схеме датчики термосопротивления подключаются к контроллерам Siemens серии S300 как впрочем и к контроллерам других серий и других производителей. Четырехпроводная схема в основном используется при подключении датчиков

термосопротивления к приборам технического и коммерческого учета потребления энергоресурсов, где важно максимально точное измерение температуры. Именно при четырехпроводной схеме осуществляется полная компенсация сопротивления соединительных проводов и наибольшая точность показаний. Датчики термосопротивления чаще всего имеют четыре клеммы для подключения соединительных проводов, широко распространены и датчики с тремя клеммами. Датчики с двумя клеммами встречаются редко и, как правило, они имеют соединительные провода фиксированной длины заводского изготовления, с помощью которых датчик присоединяется к вторичному прибору.

Электронный равновесный мост

В качестве вторич­ных приборов в ком­плекте с термомет­рами сопротивления применяются обычно автоматические электронные равно­весные мосты. Равновесные мосты служат для измерения сопротивления термометра сопротивления.

Принципиальная схема равновесного моста

Устройство:

ab; bc; cd; ad - плечи моста;

ас; bd - диагонали моста;

ас - диагональ питания;

bd - измерительная диагональ;

R1, R2 - постоянные сопротивления из манганина;

Rр - переменное калиброванное сопротивление из манганина (рео­хорд);

Rл - сопротивление линий (соединительных проводов);

Rt - термометр сопротивления;

НП – нуль - прибор

Термометр сопротивления, величина сопротивления которого должна быть измерена, включается в одно из плеч моста посредством соедини­тельных проводов, имеющих сопротивление Rл. Другие плечи моста состоят из постоянных манганиновых сопротивлений R1 и R2 и переменного калиброванного сопротивления реохорда Rp, выполненного из манганина.

К одной диагонали моста подведен постоянный или переменный ток, в другую диагональ моста включен нуль - прибор.

В основу работы моста положен принцип равновесия. Он гласит: «Мост находится в равновесии, если произведения сопротивлений противолежащих плеч равны». При равновесии моста удовлетворяется равенство:

R1(Rt + 2Rл) = R2 ∙ Rp,

откуда

В этом случае разность потенциалов Ubd = 0, ток не будет протекать че­рез НП, и стрелка установится на нулевой отметке.

При изменении измеряемой температуры величина Rt изменится, и мост разбалансируется.

Чтобы восстановить равновесие, необходимо при постоянных сопро­тивлениях R1, R2, Rл изменить величину сопротивления реохорда Rр, пе­реместив его движок.

Таким образом, если откалибровать сопротивление Rр, то по положе­нию его движка при равновесии моста можно однозначно судить о вели­чине сопротивления Rt и, следовательно, об измеряемой температуре.

studfiles.net

Термометр - это... Что такое Термометр?

Термо́метр (греч. θέρμη — тепло; μετρέω — измеряю) — прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и так далее. Существует несколько видов термометров:

  • жидкостные
  • механические
  • электрические
  • оптические
  • газовые
  • инфракрасные

История изобретения

Изобретателем термометра принято считать Галилея: в его собственных сочинениях нет описания этого прибора, но его ученики, Нелли и Вивиани, засвидетельствовали, что уже в 1597 году он устроил нечто вроде термобароскопа (термоскоп). Галилей изучал в это время Герона Александрийского, у которого уже описано подобное приспособление, но не для измерения степеней тепла, а для поднятия воды при помощи нагревания. Термоскоп представлял собой небольшой стеклянный шарик с припаянной к нему стеклянной трубкой. Шарик слегка нагревали и конец трубки опускали в сосуд с водой. Через некоторое время воздух в шарике охлаждался, его давление уменьшалось и вода под действием атмосферного давления поднималась в трубке вверх на некоторую высоту. В дальнейшем при потеплении давление воздуха в шарике увеличивалось и уровень воды в трубке понижался при охлаждении же вода в ней поднималась. При помощи термоскопа можно было судить только об изменении степени нагретости тела: числовых значений температуры он не показывал, так как не имел шкалы. Кроме того, уровень воды в трубке зависел не только от температуры, но и от атмосферного давления. В 1657 г. термоскоп Галилея был усовершенствован флорентийскими учеными. Они снабдили прибор шкалой из бусин и откачали воздух из резервуара (шарика) и трубки. Это позволило не только качественно, но и количественно сравнивать температуры тел. Впоследствии термоскоп был изменен: его перевернули шариком вниз, а в трубку вместо воды налили спирт и удалили сосуд. Действие этого прибора основывалось на расширении мер, в качестве «постоянных» точек брали температуры наиболее жаркого летнего и наиболее холодного зимнего дня. Изобретение термометра также приписывают лорду Бэкону, Роберт Фладду, Санкториусу, Скарпи, Корнелию Дреббелю (Cornelius Drebbel), Порте и Саломону де Каус, писавшим позднее и частью имевшим личные отношения с Галилеем. Все эти термометры были воздушные и состояли из сосуда с трубкой, содержащего воздух, отделённый от атмосферы столбиком воды, они изменяли свои показания и от изменения температуры, и от изменения атмосферного давления.

Ртутный медицинский термометр Термометр Галилея

Термометры с жидкостью описаны в первый раз в 1667 г. «Saggi di naturale esperienze fatte nell’Accademia del Cimento», где о них говорится как о предметах, давно изготовляемых искусными ремесленниками, которых называют «Confia», разогревающими стекло на раздуваемом огне лампы и выделывающими из него удивительные и очень нежные изделия. Сначала эти термометры наполняли водой, и они лопались, когда она замерзала; употреблять для этого винный спирт начали в 1654 году по мысли великого герцога тосканского Фердинанда II. Флорентийские термометры не только изображены в «Saggi», но сохранились в нескольких экземплярах до нашего времени в Галилеевском музее, во Флоренции; их приготовление описывается подробно.

Сначала мастер должен был сделать деления на трубке, соображаясь с её относительными размерами и размерами шарика: деления наносились расплавленной эмалью на разогретую на лампе трубку, каждое десятое обозначалось белой точкою, а другие чёрными. Обыкновенно делали 50 делений таким образом, чтобы при таянии снега спирт не опускался ниже 10, а на солнце не поднимался выше 40. Хорошие мастера делали такие термометры настолько удачно, что все они показывали одно и то же значение температуры при одинаковых условиях, однако такого не удавалось достигнуть, если трубку разделяли на 100 или 300 частей, чтобы получить большую точностью. Наполняли термометры посредством подогревания шарика и опускания конца трубки в спирт, заканчивали наполнение при помощи стеклянной воронки с тонко оттянутым концом, свободно входившим в довольно широкую трубку. После регулирования количества жидкости, отверстие трубки запечатывали сургучом, называемым «герметическим». Из этого ясно, что эти термометры были большими и могли служить для определения температуры воздуха, но были ещё неудобны для других, более разнообразных опытов, и градусы разных термометров были не сравнимы между собою.

В 1703 г. Амонтон (Guillaume Amontons) в Париже усовершенствовал воздушный термометр, измеряя не расширение, а увеличение упругости воздуха, приведённого к одному и тому же объёму при разных температурах подливанием ртути в открытое колено; барометрическое давление и его изменения при этом принимались во внимание. Нулём такой шкалы должна была служить «та значительная степень холода», при которой воздух теряет всю свою упругость (то есть современный абсолютный нуль), а второй постоянной точкой — температура кипения воды. Влияние атмосферного давления на температуру кипения ещё не было известно Амонтону, а воздух в его термометре не был освобождён от водяных газов; поэтому из его данных абсолютный нуль получается при −239,5° по шкале Цельсия. Другой воздушный термометр Амонтона, выполненный очень несовершенно, был независим от изменений атмосферного давления: он представлял сифонный барометр, открытое колено которого было продолжено кверху, снизу наполнено крепким раствором поташа, сверху нефтью и оканчивалось запаянным резервуаром с воздухом.

Современную форму термометру придал Фаренгейт и описал свой способ приготовления в 1723 г. Первоначально он тоже наполнял свои трубки спиртом и лишь под конец перешёл к ртути. Нуль своей шкалы он поставил при температуре смеси снега с нашатырём или поваренной солью, при температуре «начала замерзания воды» он показывал 32°, а температура тела здорового человека во рту или под мышкой была эквивалентна 96°. Впоследствии он нашёл, что вода кипит при 212° и эта температура была всегда одна и та же при том же стоянии барометра.

Окончательно установил обе постоянные точки, тающего льда и кипящей воды, шведский физик Цельсий в 1742 г., но первоначально он ставил 0° при точке кипения, а 100° при точке замерзания, и принял обратное обозначение лишь по совету М. Штёрмера. Сохранившиеся экземпляры термометров Фаренгейта отличаются тщательностью исполнения. Однако более удобной оказалась «перевернутая» шкала, на которой температуры таяния льда обозначили 0 С, а температуру кипения 100 С. Таким термометром впервые пользовались шведские ученые ботаник К. Линней и астроном М. Штремер. Этот термометр получил широкое распространение.

Работы Реомюра в 1736 г. хотя и повели к установлению 80° шкалы, но были скорее шагом назад против того, что сделал уже Фаренгейт: термометр Реомюра был громадный, неудобный в употреблении, а его способ разделения на градусы был неточным и неудобным.

После Фаренгейта и Реомюра дело изготовления термометров попало в руки ремесленников, так как термометры стали предметом торговли.

Советский ртутный термометр

В 1848 г. английский физик Вильям Томсон (лорд Кельвин) доказал возможность создания абсолютной шкалы температур, нуль которой не зависит от свойств воды или вещества, заполняющего термометр. Точкой отсчета в «шкале Кельвина» послужило значение абсолютного нуля: −273,15° С. При этой температуре прекращается тепловое движение молекул. Следовательно, становится невозможным дальнейшее охлаждение тел.

Жидкостные термометры

Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объёма жидкости, которая залита в термометр (обычно это спирт или ртуть), при изменении температуры окружающей среды.

В связи с запретом применения ртути во многих областях деятельности ведется поиск альтернативных наполнений для бытовых термометров. Например, такой заменой может стать сплав галинстан.

Об удалении разлившейся ртути из разбитого термометра см. статью Демеркуризация

Механические термометры

Механический термометр Оконный механический термометр

Термометры этого типа действуют по тому же принципу, что и жидкостные, но в качестве датчика обычно используется металлическая спираль или лента из биметалла.

Электрические термометры

Большой термометр в Ашхабаде Медицинский электрический термометр

Принцип работы электрических термометров основан на изменении сопротивления проводника при изменении температуры окружающей среды.

Электрические термометры более широкого диапазона основаны на термопарах (контакт между металлами с разной электроотрицательностью создаёт контактную разность потенциалов, зависящую от температуры).

Домашняя метеостанция

Наиболее точными и стабильными во времени являются термометры сопротивления на основе платиновой проволоки или платинового напыления на керамику. Наибольшее распространение получили PT100 (сопротивление при 0 °C — 100Ω) PT1000 (сопротивление при 0 °C — 1000Ω) (IEC751). Зависимость от температуры почти линейна и подчиняется квадратичному закону при положительной температуре и уравнению 4 степени при отрицательных (соответствующие константы весьма малы, и в первом приближении эту зависимость можно считать линейной). Температурный диапазон −200 — +850 °C.

Отсюда, сопротивление при T °C, сопротивление при 0 °C, и константы (для платинового сопротивления) —

Оптические термометры

Оптические термометры позволяют регистрировать температуру благодаря изменению уровня светимости, спектра и иных параметров (см. Волоконно-оптическое измерение температуры) при изменении температуры. Например, инфракрасные измерители температуры тела.

Инфракрасные термометры

Инфракрасный термометр позволяет измерять температуру без непосредственного контакта с человеком. В некоторых странах уже давно имеется тенденция отказа от ртутных градусников в пользу инфракрасных не только в медицинских учреждениях, но и на бытовом уровне.

Инфракрасный термометр обладает рядом неоспоримых преимуществ, а именно:

  • безопасность использования (даже при серьёзных механических повреждениях ничто не угрожает здоровью)
  • более высокая точность измерения
  • минимальное время проведения процедуры (измерение проводится в течение 0,5 секунды)
  • возможность группового сбора данных

Технические термометры

Термометры технические жидкостные используется на предприятиях в сельском хозяйстве, нефтехимической, химической, горно-металлургической промышленностях, в машиностроении, жилищно- коммунальном хозяйстве, транспорте, строительстве, медицине, словом во всех жизненных сферах.

Выделяют такие виды технических термометров:

  • термометры технические жидкостные ТТЖ-М;
  • термометры биметаллические ТБ, ТБТ, ТБИ;
  • термометры сельскохозяйственные ТС-7-М1;
  • термометры максимальные СП-83 М;
  • термометры для спецкамер низкоградусные СП-100;
  • термометры специальные вибростойкие СП-В;
  • термометры ртутные электроконтактные ТПК;
  • термометры лабораторные ТЛС;
  • термометры для нефтепродуктов ТН;
  • термометры для испытаний нефтепродуктов ТИН1, ТИН2, ТИН3, ТИН4.

См. также

Литература

Ссылки

Примечание

dic.academic.ru


Смотрите также

 Поиск



Любое использование материалов с сайта разрешено только при наличии гиперссылки на источник материала.