Как называется прибор, используемый для измерения температуры воздуха во всем мире?

Как называется прибор, используемый для измерения температуры воздуха во всем мире? Анемометр

Правила выбора и эксплуатации

При выборе комнатного термометра стоит обратить внимание на важные параметры.

  • Надежность. Современные производители делают свои приборы из ударопрочного стекла. По типу корпуса лучше выбирать самые надежные: дерево, металл, качественный пластик.
  • Наличие сертификата. Регистрационное удостоверение обычно есть только у термометров, требующих периодической поверки. У остального оборудования погрешность в работе не регламентируется. Если нужен точный контроль за климатическими показателями, лучше не экономить на покупке.
  • Способ крепления. Настенные, настольные, напольные модели или универсальные варианты — выбор только за покупателем. Если не планируется каждый час сверяться с датчиком температур, хватит и обычного жидкостного с фиксацией к стене. Настольные модели лучше выбирать среди биметаллических или электронных.
  • Используемая жидкость. Ртутные термометры сегодня не используются в быту. Даже если прибор разбился, достаточно будет просто собрать его содержимое, не опасаясь возможных последствий.
  • Дизайн. Он тоже имеет большое значение. Стоит выбирать варианты, гармонично вписывающиеся в интерьер, учитывать назначение помещения.

Правила эксплуатации современных термометров комнатного типа довольно просты. Важно правильно выбрать место для установки прибора: вдали от прямых солнечных лучей и источников повышенной влажности, батарей отопления. Настенные модели размещают исключительно на межкомнатных перегородках, а не на внешних элементах конструкции здания.

После замены элементов питания, отключения, перемещения точность показателей термометра можно проверять только через 20 минут после манипуляций. Именно столько времени нужно, чтобы оборудование выдало правильные значения.

Обзор комнатного термометра смотрите далее.

Общее устройство

Термин «термометр» пришел к нам из греческого языка (terme – тепло и metreo – измерять), он означает «прибор, измеряющий температуру», например: воздуха на улице и в помещении, степень нагрева воды, земли, а также человеческого тела и многих других сред.

Термометры широко используются в медицине, физике, биологии, метеорологии, а также в гидрологии и прочих отраслях народного хозяйства.

Считается, что самый первый градусник был изобретен Галилео Галилеем, хотя его прибор не был похож на привычные нам современные модели. Тогда он назывался термостатом и выглядел как небольшой стеклянный шарик с прикрепленной к нему трубочкой из стекла. Шарик подогревали, а трубку опускали в емкость с водой. По мере охлаждения воздуха в шаре подача давления сокращалась, и жидкость поднималась по трубке наверх. В процессе потепления воздуха внутри шара давление, наоборот, повышалось, и уровень воды в трубочке снижался.

Благодаря такому устройству можно было составить представление об уровне нагревания тел, шкалы он не имел, соответственно, никаких цифровых значений не отражал.

Более современный вид градусника представил Фаренгейт, известный физик из Голландии. Он припаял трубку и перевернул ее шаром вниз. А в середине XVII в. на термометре проявилась шкала. Ее придумал астроном Цельсий, взяв за реперные точки температуру кипения воды и таяния льда.

В наши дни в продаже можно встретить самые разные термометры: технические, аксиальные, осевые, погружные, капиллярный, а кроме того, аналоговые, дилатометрические и радиальные. Каждый отличается своим механизмом действия и своей сферой применения. Остановимся подробнее на некоторых из них.

Какие бывают термометры?

Как называется прибор, используемый для измерения температуры воздуха во всем мире?

Наверное, нет такого дома, в котором не было бы термометров. Они представлены множеством вариантов: ртутные, позволяющие измерить температуру человеческого тела, уличные, кухонные, водные и промышленные. Не менее обширны варианты термометров по составу и рабочей конструкции.

Остановимся подробнее на особенностях термометров и рассмотрим самые распространенные их разновидности.

Различия по виду шкал

После официального представления международной системы единиц была рекомендована к использованию шкала Кельвина, она никак не зависит от физических свойств рабочего вещества. В данном случае единицей измерения нагрева стал кельвин — одна из базовых единиц в СИ.

С ней тесно связана международная практическая шкала. В ней предусмотрено 11 реперных точек, которые отражают температуру фазовых нагревов некоторых чистых веществ, причем эти значения в наши дни постоянно корректируются. Единицей измерения в такой школе также является 1К.

Цельсия

Самой распространенной 100-градусная шкала, она была предложена еще в 1742 г. В данном случае за 0 принята температура таяния замороженной воды, а за 100 гр. — температура ее кипения. Каждое деление такой шкалы составляет 1/10 от разницы указанных величин.

Фаренгейта

Эта шкала принята и скорректирована в 1740 году. Она предусматривает три критические реперные точки: за 0 гр. принимается температура смеси льда, нашатыря и обычной воды, за 96 градусов — параметры тела здорового человека, в качестве реперной отметки указывается точка таяния льда — она установлена на отметке 32 градуса.

Подобная шкала измерения используется в англоязычных государствах, но в научной литературе почти не встречается.

Для перевода температуры по Цельсию в температуру по Фаренгейту можно воспользоваться формулой F = (9/5) C + 32, а чтобы перевести Фаренгейт в Цельсии, используют другое равенство – C = (5/9) (F32).

Реомюра

Очень долго в Европе пользовалась популярностью шкала Реомюра, она была введена в 1730 г. 1 градус Реомюра равняется 1/80 части промежутка между температурами таяния льда и кипения воды.

В зависимости от назначения термометры можно условно разделить на 4 категории:

  • медицинские;
  • воздушные;
  • бытовые;
  • промышленные.

Первостепенно названные модели в быту называют градусниками, и они характеризуются довольно низким рабочим диапазоном, поскольку температура любого живого человеческого тела не опускается ниже 29 гр. и не поднимается выше 42–43 гр.

В зависимости от конструкционных характеристик они могут иметь разнообразные формы и эксплуатационные особенности.

В продаже встречаются бюджетные модели электронных градусников — они высчитывают показания также долго, как стеклянные, а звукового сигнала не издают.

Бытовые для воздуха

Для измерения температурного фона в доме либо на улице нужны бытовые термометры. Чаще всего их выполняют в стеклянном варианте и наполняют ртутью либо обычным спиртом. Диапазон замеров колеблется в промежутке от -50 до +50 гр., в домашних моделях нижняя граница установлена на нулевой отметке. Подобные приборы нередко выпускаются в стильном оформлении и используются как украшение интерьера либо даже наклейка на холодильник.

Кухонные

Такие изделия незаменимы при приготовлении различных кулинарных блюд, они нужны для определения температуры одного или нескольких компонентов. Могут быть электронными, жидкостными, а также механическими. Нужны в ситуациях, когда нагрев, в соответствии с рецептурой, надо строго контролировать, допустим при изготовлении карамели.

Промышленные

Подобные модели применяются в самых разных отраслях и сферах. Это объемные приспособления, устанавливаются в трубопроводах водного и газового снабжения. Бывают механическими, инфракрасными либо электрическими. Представлены в большом многообразии размеров, конфигураций и рабочих диапазонов.

Обзор видов

Домашний медицинский термометр обычно содержит ртуть. А вот метеорологическая практика чаще всего требует использования спирта. Дело в том, что ртуть замерзает при -38 градусах. Механические термометры обычно используют биметаллическую ленту, хотя бывает и устройство на базе металлической спирали. Но в бытовой сфере такая техника вовсе не применяется, потому что из-за высокой точности она в основном нужна в автоматизированных технических системах.

Термометры для системы отопления, то есть для котла и отопительного контура, позволяют избежать перегрева или чрезмерного охлаждения. В этом сегменте используют:

  • биметаллические устройства с погружной гильзой;
  • биметаллические термометры с накладной пружиной;
  • жидкостные устройства (быстро реагирующие на изменение температуры, но не слишком удобные и стоящие весьма дорого).

Термометры для измерения температуры воздуха в быту, как и профессиональные, обычно используют ртутную шкалу. Это наиболее дешевый и практичный вариант. И наружный термометр, который можно увидеть на стене или окне любого дома, чаще всего будет именно жидкостного типа. Говоря про бытовые термометры, нужно указать, что отдельные модели могут быть рассчитаны на деревянные окна, а другие – на эксплуатацию на окнах ПВХ. Также надо помнить, что «градусники» могут быть отдельно рассчитаны на измерение температуры:

Водяной термометр может использоваться:

  • в ванных комнатах;
  • в дачном хозяйстве;

По принципу действия

Газовый измеритель температуры способен замерять значения, близкие к абсолютному нулю. Потому его активно используют в физике и криогенной технике. Проблема только в одном: подобные устройства очень сложны, и в рядовой лаборатории их использовать тяжело. Электрические термометры работают, как уже говорилось, на основе линейной зависимости сопротивления проводников от температуры. Измерения на основе полупроводниковых элементов могли бы быть еще точнее, однако тогда возникает сложность с градуировкой шкалой.

Про анемометры:  Анемометр крыльчатый цифровой АП-1-М1

Оптические термометры (они же пирометры) определяют температуру по интенсивности свечения по его спектру. Иногда используются и другие параметры. Оптические системы работают без прямого контакта с определенным телом. Они сумеют замерить температуры от 100 до 3000 градусов, при этом отклонение составит не более 2-5 градусов. Волоконно-оптический и термоэлектрический типы термометров дают наиболее правильные показания без существенных ошибок.

Но разница между термометрами не сводится к перечисленным градациям. Есть еще несколько разновидностей такой техники. Контактный термометр – это цифровой прибор, который точнее пирометра. Дело в том, что на результат измерений не влияют излучательные характеристики поверхности.

Полезно такое устройство еще и для измерения температур в труднодоступных, непригодных для прямого визуального замера местах.

Накладной термоизмерительный прибор активно используется при контроле состояния малых трубопроводов. Такие устройства нужны:

  • в канализационном хозяйстве;
  • в системе вентиляции;
  • в кондиционирующих установках;
  • в санитарных приборах.

Накладная техника отличается:

  • отсутствием необходимости врезать термометр в трубу;
  • легкой перестановкой (если первоначальная установка была ошибочна или требуется что-то изменить);
  • минимальными затратами при монтаже;
  • отсутствием необходимости контролировать утечку масла;
  • зависимостью точности замера от правильности установки;
  • нарушением нормальной работы при сдвиге термометра;
  • недостаточной популярностью и непривычностью таких устройств.

Термометр с часами (иногда именуется термометром-часами) хорош уже тем, что заменяет два разных устройства. Такая техника облегчает отслеживание временной последовательности при измерениях. Иногда встречаются и вовсе неординарные устройства:

  • в виде пистолета;
  • в виде пчелы;
  • в виде различных зданий;
  • в других необычных исполнениях.

Классификация по принципу действия

Процесс замера температуры окружающей среды базируется на физических процессах, исходя из этого положения выделяют 5 категорий термометров.

Контактные

Подобные устройства в науке больше известны как термометры расширения. Принцип их действия базируется на мониторинге изменения объема вещества под воздействием меняющейся температуры. Как правило, измеряемый диапазон варьируется в пределах от -190 до +500 гр. Цельсия.

К данной группе можно отнести как механические, так и жидкостные приспособления. Причем последние представляют собой градусники, наполненные спиртом, ртутью, керосином либо толуолом (в стеклянной колбе). Они довольно крепкие.

Термометры противоположного типа работают со средами самых различных видов. Особое распространение они получили в инженерии.

Бесконтактные

Такие приборы работают от инфракрасных датчиков, считывающих параметры излучения. Делятся на две категории: яркостные и радиационные. Первые выполняют замеры на заданной длине волны, их температурный разбег начинается от +100 и доходит до +6000 гр. Вторые фиксируют тепловое воздействие лучеиспускания в пределах от -50 до +2000 гр. Актуальны для определения степени нагрева металла в машиностроении.

Термометры сопротивления

В эту группу входят устройства, приспособленные вычислять электрическое сопротивление рабочих веществ, которое, в зависимости от температурных параметров, может варьироваться. Рабочий диапазон таких градусников изменяется в пределах от -200 до +650 гр.

Эти термометры включают несколько чувствительных датчиков и сверхточных электронных модулей, они отслеживают изменение параметров проводимости электрического потенциала и сопротивления. Чаще всего они работают не обособленно, а как часть большой системы мониторинга, когда имеется необходимость в постоянном отслеживании данных, чтобы предотвратить их превышение над критическими отметками.

Манометрические

Эти термометры фиксируют связь между давлением газа и уровнем температурных показателей. Принцип работы прост: в определяемую среду помещают термобаллон, прикрепленный при помощи металлической трубки с небольшим манометром. В процессе нагрева термобаллона в нем постоянно возрастает давление, и это учитывается манометром. Подобный прибор позволяет проводить вычисления в границах от -160 до +600 гр.

Электронные термопары

В процессе измерения такие градусники генерируют электрический ток, что дает возможность выполнить необходимые замеры температуры благодаря изменению термоэлектродвижущей силы. Рабочий диапазон в данном случае варьируется в пределах от 0 до +1800 градусов.

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.

Популярные бренды

Единственный официально зарегистрированный производитель бытовых термометров на территории РФ. Предприятие находится в Москве, выпускает широкий спектр продукции.

  • «Цветок» П-1, П3. Жидкостный домашний термометр. Есть настенное крепление, шкала с делением по 1 градусу. Предназначен исключительно для комнатного применения. В наличии несколько вариантов дизайна.
  • «Модерн» ТБ-189. Классический комнатный термометр с настенным типом крепления. Основание из полистирола, внутри шкалы находится метилкарбитол (без ртути).
  • ТБ-206. Деревянный термометр комнатного назначения. Продолжает работу при понижении температуры до −20 градусов.
  • ТС-70. Недорогая бытовая модель, подходящая для измерения температур в неотапливаемых помещениях. Это жидкостный термометр, относящийся к категории универсальных.

ТСЖ

Фирма выпускает жидкостные термометры с поверкой на 3 года для помещений, холодильных шкафов. Ассортимент продукции довольно велик. Модель ТСЖ-К универсальна, подходит для настенного размещения. Диапазон измеряемых температур варьируется от −10 до +50 градусов. Внутри шкалы термометра находится органическая жидкость, он изготовлен без использования опасных металлов и их соединений.

GamBit

Фирмы выпускает домашние метеостанции, способные не только измерять комнатную температуру, но и контролировать другие показатели внешней среды. Самый популярный вариант — GamBit RX12: с автономным питанием, большим информационным дисплеем, кнопочным управлением. В модели есть встроенные часы, проводной датчик измерения внешней температуры в диапазоне от −50 до +70 градусов, ячейки памяти для сохранения результатов, будильник.

Модель GamBit RX41 еще более функциональна. В ней есть увеличенный по размерам экран, встроенная память, автономное питание. Метеостанция показывает прогноз погоды, лунный календарь, в ней есть часы и будильник, внешний датчик температур, гигрометр.

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.

  • уровень стойкости IP43;
  • корпус из нержавеющей стали;
  • алюминиевый черный циферблат;
  • интервал между поверками 36 месяцев;
  • климатическая группа С2 соответственно ГОСТ Р 52931.
Про анемометры:  ДЗ-1-СО

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:

  • 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.

Встречаются экземпляры как с белым, так и с прозрачным корпусом. Для крепления используется двусторонний скотч; замена батареек не требует снимать устройство с окна.

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.

  • 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.

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.

Проблем две: такие устройства все же не могут замерять очень высокие температуры, и могут быть разбиты при падении или сильном ударе. По похожему принципу действуют газовые термометры.

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:

История

Часть специалистов полагает, что термометр изобрел Галилей. Сохранившиеся его труды не содержат описания подобного устройства. Однако в сочинениях ближайших последователей Галилея такая информация есть. Что любопытно, при создании термоскопа знаменитый ученый отталкивался от аналогичного по устройству прибора, созданного еще в Древней Греции, но для совершенно других целей. Термоскопы только показывают, что степень нагрева изменяется; из-за отсутствия шкалы они непригодны для практических измерений.

В 1657 году во Флоренции появляется более продуманное устройство. Его конструкция позволяла давать количественную оценку температуре. Но все равно это был еще очень примитивный термометр.

За «постоянные» точки отсчета принимали нагрев в самый жаркий и самый холодный (субъективно) дни в году. Позже появились конструкции Фрэнсиса Бэкона, Роберта Фладда, Корнелиуса Дреббеля и некоторых других изобретателей.

Все ранние термометры содержали воздушную трубку, окруженную водяным столбиком. Потому избежать воздействия атмосферного давления было невозможно. Жидкостный термометр, по некоторым данным, появился в 1667 году. Такие устройства изготавливались строго вручную, позволяли измерять только температуру воздуха. Шкала в каждом случае разрабатывалась индивидуально, и результаты замеров оказывались потому несопоставимы.

Фаренгейт, в честь которого недаром названа одна из популярных шкал термометрии, создал термометр современного вида в 1723 году. Именно он понял, что спирт недостаточно совершенен как измерительный реагент при том уровне техники, и перешел к использованию ртути. За нулевую отметку англичанин взял температуру плавления смеси снега с нашатырным спиртом или пищевой солью. Точку плавления воды он взял за 32 градуса, а температуру тела здорового человека принял за 96 градусов.

Составив такую шкалу, Фаренгейт вскоре обнаружил, что температура кипения воды всегда равна 212 градусов (если атмосферное давление не меняется).

Созданные Фаренгейтом термометры делались очень тщательно, о чем свидетельствуют все сохранившиеся экземпляры. Позднее Андерс Цельсий обнаружил, что температура плавления льда не меняется при изменении давления. А вот зависимость температуры кипения воды от давления была прослежена им с большой точностью. В 1736 году Реомюр ввел шкалу из 80 градусов, которая долго использовалась во Франции. Существовали и другие, сейчас уже вышедшие из употребления или применяемые очень ограниченно, температурные шкалы.

В научной сфере активно применяют термометры со шкалой Кельвина. Пересчет градусов Цельсия в градусы Кельвина очень прост: надо только прибавить 273,15.

Но термометрия развивалась и в техническом плане. В 1867 году появилось устройство длиной 0,15 м. А в 1881-м начался серийный выпуск карманных термометров.

Виды

Все существующие комнатные термометры можно поделить на категории согласно типу их исполнения и техническим особенностям. Стоит рассмотреть все варианты более подробно.

Приборы для измерения температуры воздуха.

Для
измерения температуры воздуха применяют
три термометра: психрометрический сухой
(срочный), максимальный и минимальный.
Для непрерывной регистрации температуры
воздуха служат суточный и недельный
термографы.

Срочный
термометр ТМ-3,
ртутный, с цилиндрическим резервуаром
и ценой деления шкалы 0,2 или 0,5 0С
используют для измерения
температуры воздуха и поверхности
почвы в данный момент (срок).

Максимальный
термометр
ТМ-1,
ртутный, служит для измерения
наивысшей температуры воздуха и
поверхности почвы за период между
сроками
наблюдений.

Максимальный
термометр отличается от срочного тем,
что в канал капилляра непосредственно
около резервуара входит тонкий
штифтик, впаянный в дно резервуара.
В
результате этого в месте сужения
происходит разрыв ртути, и таким
образом фиксируется максимальное
значение температуры за данный промежуток
времени.

Минимальный
термометр
ТМ-2,
спиртовой, применяют для измерения
самой низкой температуры воздуха и
поверхности почвы за период
между сроками наблюдений. Особенность
устройства этого термометра заключается
в том, что внутрь капилляра закладывается
маленький из темного стекла штифтик.

При
понижении температуры поверхностная
пленка мениска
движется в сторону резервуара и перемещает
за собой штифтик.
При повышении температуры спирт,
расширяясь, свободно обтекает
штифтик. Последний остается на месте,
указывая удаленным
от резервуара концом минимальную
температуру между сроками
наблюдений.

Психрометрический
термометр ТМ-4. Психрометрический
сухой
(срочный) термометр является частью
прибора — станционного психрометра
(психрометра Августа), который служит
для измерения температуры и влажности
воздуха.

Про анемометры:  Взрывозащищенное исполнение — это все, что вам нужно знать о взрыве

Психрометрический
сухой термометр — это абсолютный прибор
для измерения температуры воздуха. Все
остальные термометры и термограф —
приборы относительные.

Устройство.
Срочный термометр — это ртутный термометр
с шаровидным резервуаром и ценой деления
0,2 °С. Инерция термометра в неподвижном
воздухе составляет ~5 мин. Термометр
устанавливают в психрометрической
будке в вертикальном положении. Для
этого на верхнем конце стеклянной
оболочки термометра укреплен при помощи
сургуча металлический колпачок.

Психрометрическая
будка БП-1. Температуру
воздуха в метеорологии
никогда не измеряют «на солнце». Ее
измеряют внутри защитной психрометрической
будки, которая защищает находя­щиеся
внутри нее приборы от воздействия
внешних факторов.

Устройство
будки: стенки и дверца психрометрической
будки представляют собой двойные жалюзи,
расположенные под углом 45°к горизонтали
на расстоянии 2,5см друг от друга. Будка
изготовлена из дерева, окрашенного в
белый цвет. Дверцу будки ориентируют
на север (в северном полушарии, в южном
–наоборот) и укрепляют на металлической
подставке высотой 175см.

Для
непрерывной записи изменений температуры
воздуха
за сутки или за неделю в метеорологии
применяют самописцы
— суточный и недельный термографы, они
отличаются лишь угловой
скоростью вращения барабана. Прибор
представляет собой
конструкцию из биметаллического датчика,
передающей части и барабана с часовым
механизмом и закрепленной на нем
диа­граммной лентой. Вращаясь, барабан
обеспечивает развертку температуры во
времени — термограмму.

Приемной
частью (датчиком) термографа является
биметаллическая пластинка, состоящая
из двух слоев разнородных металлов:
инвара и стали,
отличающихся друг от друга термическим
коэффициентом линейного расширения.
При изменении температуры воздуха
биметаллическая пластинка сгибается
или разгибается.

Передающий
механизм
термографа
преобразует незначительные деформации
датчика в значительный размах колебаний
линии записи температуры на ленте. К
свободному концу пластинки прикреплен
рычаг, который
тягой соединен
с рычагом
коленчатого
вала. Вторым рычагом коленчатого вала
является стрелка
с пером,
рисующим на ленте барабана термограмму.
Перо заполняется анилиновыми чернилами
с глицерином, они медленно высыхают и
не замерзают при низких температурах.

Регистрирующая
часть
термографа
— это стрелка с пером и барабан
с лентой. Барабан имеет внизу шестеренку
часового устройства. Сам барабан надевают
на неподвижную ось, расположенную
вертикально на плате прибора. Перед
установкой ключом заводят пружину
часового механизма до отказа, ленту
плотно оборачивают вокруг барабана.
Лента термографа имеет шкалу времени
и три температурных шкалы. Цена деления
по времени у суточных лент — 15 мин, у
недельных — 2 ч.

Приборы
для измерения температуры почвы.

На
метеорологических станциях производятся
измерения температуры поверхности
почвы и до глубины 3,2 м.

На
поверхности почвы температура определяется
при помощи лежащих на ней стеклянно-жидкостных
термометров: срочного, максимального
и минимального. Термометры кладут на
не затененной оголенной площадке
размером 4 х 6 м. Весной ее перекапывают,
разрыхляют, систематически ухаживают
(пропалывают, рыхлят корку после дождя,
убирают мусор). Установка термометров
– резервуар и внешняя оболочка наполовину
погружаются в почву. Резервуар к востоку,
через каждые 5-6 см. Последовательность
термометров: укладываются с севера к
югу срочный, минимальный, максимальный.
Зимой термометры кладут на поверхность
снега.

Термометр–Щуп
АМ–6 – это толуоловый
термометр, заключенный в металлическую
оправу с заостренным наконечником на
нижнем его конце. Резервуар термометра,
находящийся в наконечнике оправы,
окружен металлическими опилками для
большей чувствительности. В верхней
части прорезь, через которую производится
отсчет температуры по шкале. Цена деления
–1°С . Наблюдения проводятся весной на
полях под посев яровых культур на глубине
5-10 см (по два отсчета). На оправе нанесены
деления, для определения глубина
измерения почвы. Очищается от почвы
насухо. Переносить только в вертикальном
положении. Пределы измерений 0° – 60°.

2.
Коленчатые термометры (Савинова)
для измерения температуры почвы на
глубинах 5,10,15,20 см, устанавливаются в
теплый период года (после схода снежного
покрова и до перехода температуры г/р
0°). Выступающие из земли части коленчатых
термометров должны располагаться в ряд
по нарастающим глубинам и направлены
с В на З. Резервуары обращены на север,
расстояние между ними – 10 см. Выпускаются
комплектом – 4 шт. Цена деления 0,5°,
пределы измерений от –10° до +50°. Вблизи
резервуара термометр изогнут под углом
135°.

3.Вытяжные
термометры (ТПВ – 50)
устанавливаются на метеорологической
площадке с естественным покровом. Трубы
располагаются в один ряд через 50 см.
по возрастающей глубине с В на З. Глубина:
40,80,120,240,320 см. Чтобы при наблюдениях не
нарушать естественный покров делается
откидной помост с севера + лесенка.
Установка – бурится скважина, в нее
устанавливается трубка, в нее вставляется
термометр.

Термометр
– ртутный, метеорологический
почвенно-глубинный цена деления 0,2°
диапазон измерений от –20° до +41°.

Коробка
Низенькова – это
минимальный термометр в металлической
коробке помещается в почве на глубину
3 см. Все наблюдения за температурой на
узле кущения помещаются в специальной
книжке -КСХ – 2 (м).

Задание
1.Провести наблюдения по максимальному
и минимальному термометрам и записать
в таблицу.

1.1 отсчитать
показания максимального термометра
(до встряхивания).

1.2
встряхнуть максимальный термометр

1.3
отсчитать показания максимального
термометра после встряхивания

1.4
отсчитать показания мениска спирта
минимального термометра (спирт)

1.5
отсчитать показания правого конца
штифта (штифт)

1.6
соединить штифт с мениском спирта

Задание
2. Построить график суточного хода
температуры воздуха по данным метеостанции

По
оси (х) дать время (месяц) , по оси (у)
температуру воздуха.

Задание 3.
Рассчитать сумму активных и эффективных
температур воздуха выше +10° по данным
таблицы 4

3.1
найти отклонения средней температуры
за каждый день от 10° (4,1°-10°=-5,9°)

3.2.
рассчитать сумму отклонений нарастающим
итогом с учетом знака отклонения

3.3.
определить дату перехода температуры
через +10°

Задание
4. На
карте Ставропольского края ( рис.1)
провести изотермы за третью декаду июня
равные 18°,19°,20°,21°. Изотерма –это линия,
соединяющая точки с одинаковой
температурой воздуха.

Как называется прибор, используемый для измерения температуры воздуха во всем мире?

Задание
5. Построить график годового хода
температур воздуха по данным метеостанции

Задание
6. Измерение температуры почвы.

6.1.
отсчитать температуру по срочному
термометру, не снимая его с поверхности
почвы.

6.2. отсчитать
показания максимального термометра
(до встряхивания).

6.3
встряхнуть максимальный термометр

6.4.отсчитать
показания максимального термометра
после встряхивания

6.5.
отсчитать показания мениска спирта
минимального термометра (спирт), не
снимая его с поверхности почвы.

6.6.
отсчитать показания правого конца
штифта (штифт)

6.7.
соединить штифт с мениском спирта

6.8.отсчитать
последовательно температуру почвы по
коленчатым термометрам на глубинах 5,
10, 15, 20 см.

6.9.
отсчитать температуру по термометру-щупу.

Задание
7. Изобразить графически суточный ход
температуры на поверхности почвы

По
оси (х) дать время (месяц) , по оси (у)
температуру почвы.

  • Как
    изменяется температура воздуха в
    течение суток, года?
  • Какие
    термометры используются для измерения
    температуры воздуха?
  • Что
    такое активная и эффективная температуры?
  • От
    чего зависит температура воздуха?

Как пользоваться?

Основные правила пользования термометром всегда пишутся в инструкциях и других сопроводительных документах. Даже небольшие различия в работе цифровых устройств могут стать источником серьезных проблем. Необходимо сразу уточнить, что обозначает звуковой сигнал. В одних случаях это признак окончания замера, в других термометр будет «пищать», если он еще продолжается. Оральный метод замера температуры может практиковаться детьми не младше 3 месяцев.

Начинать измерение можно только с термометром, показывающим ноль. Для медицинских ртутных термометров вместо ноля используется значение 36,6 градуса. Медицинский цифровой градусник можно использовать только с одноразовым колпачком. Если сбросить показания невозможно, устройство нужно заменить.

Определить погрешность можно только с учетом не только технических особенностей прибора, но и свойств окружающей среды.

Отдельного разговора заслуживает даже простой уличный термометр. Его надо крепить максимально надежно. Очень важно выбрать подходящее место, где на него не будет воздействовать солнечный свет. Надо также обеспечить защиту от ветра, осадков, от намерзания льда и снега. Недопустимы соприкосновения с металлическими деталями; для электронной аппаратуры критично расстояние от рамы.

Мыть можно только влагостойкие термометры. Только они подойдут и для полного погружения. Нецелесообразно измерять кулинарным термометром температуру очень часто, это лишит продукт свежести. Щуп нельзя вводить около костей или хрящей – тогда результат будет ложный. После мытья щупы требуется вытирать насухо.

Правила хранения

Ртутные термометры следует хранить в прочном небьющемся чехле. Класть их надо туда, куда не смогут добраться дети и домашние животные. Идеально, если они и не смогут увидеть градусник случайно. Электронные термометры следует держать в защитных футлярах. Кладут их в сухое холодное место, но не в холодильник.

Место требуется выбирать такое, где нет вибрации и ударов. Противопоказано действие солнечных лучей и источников высокой температуры. Дешевые цифровые термометры надо оберегать от контактов с жидкостями. Опасен для них бывает и чрезмерно влажный воздух. Порядок хранения инфракрасного термометра прописывается в каждой инструкции индивидуально.

Видеообзор термометров представлен далее.

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий