Как правильно измерить температуру тела в разных частях

Департамент
внутренней и кадровой политики Белгородской
области областное государственное автономное
образовательное учреждение среднего
профессионального образования

«Белгородский
политехнический колледж»

Температура тела человека вполне обоснованно считается одним из основных показателей состояния здоровья. Организм любого теплокровного существа сохраняет оптимальный температурный уровень, вне зависимости от внешних условий. Падение температуры или ее повышение – это всегда повод задуматься над причинами.

Что такое электронные термометры?

Электронный термометр – продвинутая модификация аналога со стержнем для заполнения жидкости. Основа обновленного прибора – чувствительный к теплу датчик, а дисплей отображает полученные измерения. Измеритель осуществляет измерение температуры среды в ее жидком, газообразном или твердом состоянии в конкретный момент времени.

Введение

Повышение эффективности 
промышленных объектов идет по пути совершенствования как самих
технологических процессов, так и процессов
управления ими. Немаловажным фактором,
затрудняющим построение систем управления,
является то, что технологи, хорошо знающие,
что следует измерять в объекте, как правило,
плохо осведомлены о возможностях современной
измерительной техники.

Весьма важно,
чтобы с новыми приборами и 
методами были хорошо знакомы как производственники,
так и лица, занимающиеся исследовательской
работой. При этом они должны совершенно
отчетливо представлять себе, в каких
областях эти новые приборы и методы наиболее
целесообразно использовать, с какими
это сопряжено затратами времени (и средств)
и какова точность получаемых с их помощью
результатов.

Роль измерений при наблюдении
за производственными процессами заметно
отличается от роли измерений при проведении
лабораторных опытов (физико-химических
экспериментов). В первом случае задачей
измерений является лишь получение численного
значения наблюдаемой характеристики
объекта измерений для контроля за правильностью
осуществления известных операций производства.
При проведении же опытов результат измерений
рассматривается как отклик на целенаправленное
изменение условий эксперимента, проводимого
с целью получения неизвестных ранее сведений
об исследуемом объекте.

Одним из важнейших параметров, как лабораторных
экспериментов, так и технологических
процессов многих отраслей промышленности
является температура. По оценкам отечественных
и зарубежных специалистов технические
измерения температуры составляют 40-50%
общего числа всяких измерений. Поэтому
качество температурного контроля часто
обуславливает успех процесса производства.

Высокопроизводительная,
экономичная и безопасная работа
технологических агрегатов машиностроительной
промышленности требует применения современных
методов и средств измерения величин,
характеризующих ход производственного
процесса и состояние оборудования.

Актуальностью
темы является, что в современной техники для решения
задач автоматического контроля все шире
применяют полупроводники, лазеры, радиоактивные
материалы, ЭВМ. Металлургическая промышленность
является одной из основных отраслей народного
хозяйства, в ней занято большое количество
трудящихся, обслуживающих мощные и сложные
агрегаты. При высоких производительностях
даже самые небольшие ошибки управления
агрегатом приводят к большим абсолютным
потерям металла, топлива, электроэнергии.
По этому возрастает роль автоматического
контроля и управления производственными
процессами. Все основные металлургические
агрегаты (доменные и мартеновские печи,
прокатные станы) оснащены различными
системами автоматического контроля и
управления и в значительной степени механизированы.

Основными параметрами
(величинами), которые необходимо контролировать при работе
металлургических агрегатов, является
температура различных сред; расход, давление,
состав газов и жидкостей; состав металлов;
геометрические размеры проката. Автоматическими
приборами измеряется температура: в рабочих
пространствах металлургических печей,
выплавляемого и нагреваемого металла,
элементов огнеупорной кладки, конструкции
регенераторов и рекуператоров, а так
же продуктов сгорания топлива.

Цель курсовой
работы изучить методы и средства
измерений температуры.

• Изучить определение температуры.
• Изучить методы получения и контроля температуры.

Измеряем температуру правильно

Привычное для нас определение температуры в подмышечной зоне – далеко не единственный вариант измерения температуры. С учетом ситуации, возраста пациента, рекомендаций врача можно воспользоваться и другими способами, тем более что у Beurer есть надежные приборы для каждого из них.

Классификация по назначению

Измеряют температуру тела человека или животного. Лабораторный инструмент позволяет произвести диагностику быстро и точно. Градусники имеются в каждой семейной аптечке и успешно используются в домашних условиях.

Для детей разработаны инфракрасные модели градусников, позволяющие провести диагностику даже бесконтактным способом или с минимальным беспокойством пациента (например, у грудничка во время сна).

Бытовые

Эти термометры рассчитаны на домашнее использование в более агрессивной среде: на улице или в помещениях с высокими/низкими температурными режимами.

• Комнатные.
• Наружные уличные (могут быть установлены на окно при помощи липучки).
• Садовые термометры – крепятся на внутреннюю стенку теплицы или парника, также могут устанавливаться в питомниках по разведению деревьев и растений, на огородах и приусадебных участках.
• Погружные устройства для почвы.
• Погружные термометры для ванной или для бассейна.
• Термометры для бани и сауны – устанавливаются в парилках.
• Существуют термометры-насадки на душевые лейки. Такие градусники позволяют настроить нужный тепловой режим.

Кухонные

Предназначены для готовки и хранения пищи. Некоторые модели встроены в технику для кухни. Некоторые являются отдельным предметом кухонной утвари в виде небольшого прибора для холодильника, гриля, духовки. С этим термометром легко измерить температуру воды или другой жидкости – молока, пунша, вина. Популярность набирает кулинарный кондитерский измеритель температуры со съемной лопаточкой. Им можно не только замешивать тесто, но и проверять готовность пирога.

Если блюдо готово, можно вынуть пищевой термометр и продолжать пользование лопаткой.

Автомобильные

Устанавливаются в автомобиле и помогают определить температурный режим на улице, не покидая автомобиля.

Руководствуясь показателями прибора, автомобилист делает вывод – покрытие дороги обледенело или растаяло, и избирает правильную тактику вождения.

Промышленные

К основному устройству подсоединен провод с наконечником, напоминающий спицу. Погружая щуп в сыпучие или жидкие вещества, определяется температурное значение внутри исследуемой области. Широко применяются для проверки зерна, бетона и других веществ, требующих определенных температурных условий во время хранения. Технический термометр еще используется для температурного измерения жала паяльника. Выставив точную температуру жала, мастер более качественно установит паяльное соединение. Термометр помогает калибровать и подстраивать рабочую температуру паяльника.

Измеряем температуру разными способами

Вне зависимости от выбранного типа градусника, важно правильно провести измерения. Наиболее популярный метод – проверка температуры в подмышечной впадине. Однако данный способ не единственный, а иногда и не самый достоверный.

Измерить температуру можно:

• Ректальным способом в прямой кишке;
• Оральным методом – во рту;
• В паховой складке;
• В сгибе локтя;
• В лобной зоне;
• В ушном канале.

Каждый способ имеет свои особенности. В России традиционно выполняют измерения под мышкой, в Европе предпочитают ректальные замеры, в англоговорящих странах – оральный метод.

Значение температуры зависит от места измерение и вида термометра. Так, нормальными значениями считаются

• 35,3-37,8 *С – для ректальной температуры;
• 36,0-37,4 *С – для оральной температуры;
• 36,0-37,8 *С – для температуры в ухе;
• 35,8-37,6 *С – для температуры на лбу.

Сообщая врачу результаты измерений, нужно обязательно рассказать, каким термометром они проводились и в какой части тела.

Традиционное измерение под мышкой

Для замера температуры под мышкой можно воспользоваться и ртутным градусником, и электронным. Чтобы показатели были достоверными, измеряющий прибор нужно прижимать достаточно сильно, контакт с кожным покровом должен быть максимальным. После того, как электронное устройство подаст звуковой сигнал, вынимать его сразу же нельзя. Надо подождать еще около 20 секунд, и после этого оценивать показатели.

Очень часто температуру приходится измерять малышам, и здесь незаменим электронный градусник. Для определения показателя нужно:

• Посадить ребенка к себе на колени;
• Вложить термометр ему под мышку, чтобы он со всех сторон соприкасался с кожей;
• Ставить термометр с той стороны, где тела взрослого и малыша не соприкасаются;
• Придерживать руку с градусником до завершения измерений.

Редко можно встретить ребенка, который спокойно переносит такие манипуляции. Чаще дети капризничают, не хотят сидеть на месте с градусником, вырываются. Если применяется термометр со ртутью, за 5-7 минут измерений он неоднократно сместится, и показатели могут стать недостоверными.

Чтобы избежать таких проблем, сделать процедуру максимально легкой, избавить от переживаний маму и малыша, лучше использовать электронную модель Beurer FT 13. Измерение займет всего 30 секунд, за которые малыш не успеет устать. Прибор определит нужный показатель и подаст сигнал. Когда малыш болеет, в его комнате обычно не горит яркий свет, мешающий целительному сну. В таких условиях рассмотреть столбик ртути непросто. Электронное устройство отображает полученную информацию на дисплее, определяя показатель с точностью до 0,1 *С.

Если ребенок совсем не желает оставаться на месте с градусником, процедуру легко превратить в игру. Возьмите термометр Beurer BY 11 со смешной зверюшкой и расскажите малышу, как обезьянка заболела, боялась измерять температуру и вместе объясните несчастной мартышке, что в этом процессе нет ничего страшного.

Особенности ректальной методики

Ректальный способ замера считается наиболее точным, ведь полость прямой кишки замкнута, а температура в ней устойчива. Данная методика подойдет для маленьких детей, ослабленных и истощенных людей, у которых мягкие ткани неплотно охватывают градусник под мышкой.

Для замера температуры у ребенка таким методом его нужно положить на бок, смазать наконечник устройства кремом и аккуратно ввести внутрь анального отверстия. Прибор нужно придерживать пальцами на протяжении всего времени процедуры. Ректальные замеры удобно проводить электронным термометром Beurer FT 09/1. Наконечник и дисплей прибора водонепроницаемые, поэтому его можно продезинфицировать.

Оральное измерение температуры

Еще одним из самых надежных методов измерения температуры считается оральный метод измерения. Термометр должен располагаться под языком или за щекой. Губы на время измерения должны быть сомкнуты, дышать нужно носом, прижимая наконечник к низу языка.

Для малышей придумано особое измеряющее приспособление – термометр-пустышка. У Beurer есть модель BY 20, идеально подходящая и для новорожденных, и для ребят постарше. Абсолютная безопасность прибора подтверждена клиническими испытаниями. Процедура занимает порядка 5 минут, результаты отображаются на экране одновременно со звуковым сигналом. Главное – вложить соску таким образом, чтобы ее часть с датчиком соприкасалась с центром языка.

Паховая складка и сгиб локтя

При определении температуры внутри паховой складки ногу надо чуть согнуть в тазобедренном суставе, чтобы образовалась сама складка. В нее и вставляют градусник так, чтобы он максимально соприкасался с кожным покровом. Если ребенок еще совсем маленький, согнутую ножку придется держать родителям. Удобнее воспользоваться электронным устройством, чтобы не затягивать процедуру.

Температуру в локтевом сгибе замеряют аналогичным способом: руку сгибают в локте и прижимают градусник, чтобы он был хорошо охвачен с каждой стороны. Оба способа применяют в ситуациях, когда иные методики измерения по определенным причинам недоступны.

Температура на лбу и в ушном канале

Лобное температурное измерение выполняется при помощи инфракрасного термометра. Здесь проходит артерия, передающая кровь от сердца к мозгу, поэтому результаты считаются достоверными.Бесконтактный термометр Beurer FT 90 определяет данные на расстоянии 2-3 см от объекта на протяжении нескольких секунд и хранит итоги 60 замеров. Устройством легко измерить температуру у спящего человека, не побеспокоив его.

Для замера температурных показателей в канале уха нужно оттянуть вверх и чуть назад ушную мочку и ввести зонд градусника. Изменения в организме, связанные с температурой, раньше всего отражаются именно в ухе. Выполнять манипуляции надо очень аккуратно, чтобы не повредить перепонку. Для таких случаев подойдет электронный термометр Beurer FT 58 с инфракрасным измерением, специально разработанный для ушных замеров. Обычными термометрами определять температуру в слуховом проходе нельзя.

Термометры расширения

Действие термометров 
расширения основано на изменении объема
жидкостей и твердых тел при 
изменении температуры. Из термометров 
расширения наиболее широко применяют 
жидкостные стеклянные термометры. Такой
термометр заполняется жидкостью (ртуть,
толуол, этиловый спирт и др.), которая
с увеличением темпера туры расширяется
и поднимается вверх по капилляру.

Таким образом, температура,
измеряемая жидкостным термометром, преобразуется 
в линейное перемещение жидкости.
Шкала наносится прямо на поверхность 
капилляра или прикрепляется 
к нему снаружи.

При монтаже стеклянный термометр 
помещают в защитную металлическую
оправу, изолирующую его от измеряемой
среды.

Рейтинг производителей

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

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

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

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

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

Модель цифрового термометра BD Digital Thermometer TPM позволяет снимать температурные показатели на производстве молочных продуктов.

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

Принцип работы

Работа электронных измерителей основана на способности материалов-проводников менять электросопротивление при нагреве и охлаждении. Данные выводятся на табло (экран бывает светодиодный и жидкокристаллический). Для возможности работы в автономном режиме к прибору подсоединяется блок питания или элементы питания со стабильным напряжением (батарея включается в цепь).

Определение
понятий температуры

Температурой 
называют величину, характеризующую тепловое состояние
тела. Согласно кинетической теории температуру
определяют как меру кинетической энергии
поступательного движения молекул. Отсюда
температурой называют условную статистическую
величину, прямо пропорциональную средней
кинетической энергии молекул тела.

Все предлагаемы 
температурные шкалы строились (за
редким исключением) одинаковым путем:
двум (по меньшей мере) постоянным точкам
присваивались определенные числовые
значения и предполагалось, что видимое 
термометрическое свойство используемого в термометре вещества
линейно связанно с температурой t:

где k – коэффициент 
пропорциональности; E – термометрическое
свойство; D – постоянная.

Принимая для 
двух постоянных точек определенные
значения температур, можно вычислить постоянные k, D и на этой
основе построить температурную шкалу.
При изменении температуры коэффициент
k меняется, при чем различно для разных
термометрических веществ. Поэтому термометры,
построенные на базе различных термометрических
веществ с равномерной градусной шкалой,
давали при температурах, отличающихся
от температур постоянных точек, различные
показания. Последние становились особенно
заметными при высоких (много больших
температуры кипения воды) и очень низких
температурах.

Термодинамическая шкала тождественна шкале
идеального газа, построенной на зависимости
давления идеального газа от температуры.
Законы изменения давления от температуры
для реальных газов отклоняются от идеальных,
но поправки на отклонения реальных газов
невелики и могут быть установлены с высокой
степенью точности. Поэтому, наблюдая
за расширением реальных газов и вводя
поправки, можно оценить температуру по
термодинамической шкале.

В начале XX века
широко применялись шкалы Цельсия 
и Реомюра, а в научных работах 
– также шкалы Кельвина и водородная.
Пересчеты с одной шкалы на другую создавали
большие трудности и приводили к ряду
недоразумений. Поэтому в 1933 году было
принято решение о введении Международной
температурной шкалы (МТШ).

Опыт применения
МТШ показал необходимость внесения в нее ряда уточнений
и дополнений, чтобы по возможности максимально
приблизить ее к термодинамической шкале.
Поэтому МТШ была пересмотрена и приведена
в соответствие с состоянием знаний того
времени. В 1960 году было утверждено новое
«Положение о международной практической
температурной шкале 1948 года. Редакция
1960 г.»

Температуру определяют
косвенно – по изменению физических
свойств различных тел, получивших
название термометрических. Для практических целей, связанных
с измерением температуры, принята Международная
практическая температурная шкала (МПТШ-68),
которая является обязательной для всех
метрологических органов и основывается
на ряде воспроизводимых состояний равновесия
(реперных точек) некоторых веществ, которым
присвоены определённые значения температуры.

Инструкция по применению

Нужно правильно эксплуатировать прибор, чтобы получать достоверные данные. Приведем рекомендации по эксплуатации медицинского измерителя температуры.

• Перед первым использованием после покупки нужно внимательно прочитать руководство, а также продезинфицировать специальной салфеткой наконечник.
• Вставить элементы питания, включить прибор.
• Приложить к измеряемой поверхности (лоб, подмышечная впадина, висок) – если это инфракрасный вид термометра, вставить орально или ректально соответственно виду градусника. При этом нужно соблюдать максимальную осторожность и спокойствие.
• На исследуемом участке держать градусник, пока он не начнет издавать писк.
• Этот порядок действий одинаков и для измерения температуры тела человека и для животного. Чтобы правильно измерять температуру домашней кошке или собаке, можно взять обычный термометр домашнего использования.

Водный термометр-полоска на самоклеющейся основе крепится на внешнюю сторону аквариума. Меняется цвет в зависимости от того, какая температура за стеклом. Чтобы прикрепить щуп к трубе, в которой находится исследуемая жидкость, в самой трубе сверлится отверстие с диаметром, немного большим, чем диаметр щупа. Спица щупа опускается в трубу через ниппель для монтажа с внутренней и внешней стороны закрепляется (гайка ниппеля закручивается внутри трубы).

Для дезинфекции электронных термометров (обработка по СанПиН 3.5.2528-09) нужно следовать инструкции производителя – протирать прибор дезинфицирующими средствами, удалить остатки дезинфицирующего средства и вытереть насухо. Хранить в сухих бумажных чехлах. Поверка термометра проводится для того, чтобы уточнить производственные характеристики инструмента и проверить их соответствие нормам, заявленных производителем. Такую операцию лучше доверить квалифицированным специалистам, которые произведут проверку в лабораторных условиях с применением инновационных технологий и современного оборудования.

Зачем нужно измерять температуру?

Все мы с детства знаем, что нормальная температура равна 36,6 *С. Но на самом деле в течение суток происходят небольшие колебания, которые никак не связаны с болезнями и патологиями. Например, утром показатель несколько снижается, а к вечеру вполне может подниматься.

Чаще всего мы воспринимаем повышение температуры как тревожный признак. С одной стороны, это правильно, ведь выход показателя за пределы нормы обычно говорит о каких-то сбоях в организме. Но есть и вторая сторона вопроса: организм повышает температуру для защиты от внедрения бактерий или вирусов, активизируя работу иммунитета.

Другими словами, повышение температуры – это способ борьбы с чужеродными и опасными микроорганизмами, а вовсе не повод для паники. Но контролировать температурный уровень нужно обязательно, на это есть целый ряд причин:

• Распознавание заболеваний на ранней стадии;
• Наблюдение за течением заболевания;
• Оценка эффективности назначенных процедур и лекарств;
• Предотвращение негативного влияния слишком высокой температуры на организм.

Особенно опасна повышенная температура для детей младше 3 месяцев. Для них предельно допустимая величина составляет 38*С, в остальных случаях придется принимать меры для снижения показателя. Если у ребенка раньше случались фебрильные судороги, повышение температуры до этого уровня недопустимо. То же самое касается малышей с тяжелыми патологиями НС, легких или сердца.

Пирометры излучения

Пирометры излучения предназначены 
для бесконтактного измерения температуры 
по тепловому излучению нагретых
тел. Наиболее распространены радиационные
пирометры.

Действие радиационного 
пирометра основано на измерении 
всей энергии излучения нагретого 
тела. Лучи от нагретого тела объективом
фокусируются на зачерненной пластинке
и нагревают ее. Температура пластинки
при этом оказывается пропорциональной
энергии излучения, которая, в свою очередь,
зависит от измеряемой температуры. Для
измерения температуры пластинки обычно
применяют батарею последовательно включенных
термопар, э. д. с. которой измеряется автоматическим
потенциометром.

В комплект пирометра входят
телескоп, измерительный прибор и 
вспомогательное оборудование, предназначенное 
для защиты телескопа от воздействия 
измеряемой среды (копоти, пыли, высокой 
температуры).

• http://www.kipinfo.ru/info/stati/?id=26
• http://poltraf.ru/publications/klassifikatsiya_priborov_dlya_izmereniya_temperatury/
• http://www.printsip.ru/cgi/index/Biblioteka/Stati_o_priborah/izm_okr_sredy/obshaya_klasifikacia

Устройства для измерения
температур

Температуру измеряют
с помощью устройств, использующих
различные термометрические свойства
жидкостей, газов и твердых тел. Существуют
десятки различных устройств применяемых
в промышленности, при научных исследованиях,
для специальных целей.

В таблице 1 приведены 
наиболее распространенные устройства
для измерения температуры и 
практические пределы их применения.

Для чего нужен?

Предназначение термометра – измерение температурных значений, наблюдаемых в данный момент времени в определенной точке пространства. Термометр может измерять температурный режим нейтральной среды в газообразном, полутвердом, твердом и жидком состоянии.

Технические
средства измерения

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

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

В качестве термометрического 
вещества чаще всего применяют химически 
чистую ртуть. Она не смачивает стекла
и остается жидкой в широком интервале 
температур. Кроме ртути в качестве
термометрического вещества в стеклянных
термометрах применяются и другие
жидкости, преимущественно органического
происхождения. Например: метиловый и
этиловый спирт, керосин, пентан, толуол,
галлий, амальгама таллия.

Основные достоинства 
стеклянных жидкостных термометров 
– простота употребления и достаточно высокая точность
измерения даже для термометров серийного
изготовления. К недостаткам стеклянных
термометров можно отнести: плохую видимость
шкалы (если не применять специальной
увеличительной оптики) и невозможность
автоматической записи показаний, передачи
показаний на расстояние и ремонта.

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

• технические ртутные, с вложенной шкалой, с погружаемой в измеряемую среду нижней частью, прямые и угловые;
• лабораторные ртутные, палочные или с вложенной шкалой, погружаемые в измеряемую среду до отсчитываемой температурной отметки, прямые, небольшого наружного диаметра;
• жидкостные термометры (не ртутные);
• повышенной точности и образцовые ртутные термометры;
• электроконтактные ртутные термометры с вложенной шкалой, с впаянными в капиллярную трубку контактами для разрывания (или замыкания) столбиком ртути электрической цепи;
• специальные термометры, в том числе максимальные (медицинские и другие), минимальные, метеорологические и другого назначения.

Как выбрать?

Чтобы извлечь максимум пользы от приобретения градусника, стоит учесть следующие моменты.

• Экран для вывода данных. Нужно обратить внимание на размер экрана и четкость цифр, отображаемых на нем. Можно выбрать модель с подсветкой. Большой плюс у дисплеев, которые отображают индикатор батареи.
• Наконечник. Он должен быть гладким, без зазубрин и следов клея на местах соединения с корпусом. Лучше выбрать водонепроницаемый вариант. Хорошее решение – гибкий наконечник. Если планируется использование несколькими членами семьи, производители могут предложить приобрести дополнительно сменные наконечники. В некоторых моделях сменные наконечники входят в комплект.
• Память. Удобен в использовании тот градусник, который записывает показания и может их продемонстрировать в хронологическом порядке. Такая функция может быть встроенной автоматической или требует активации в момент первого использования.
• Питание. Возможность замены элементов питания продлевает срок службы измерительного инструмента. Если поставить новые батарейки нельзя (корпус запаян), термометр придется выбросить и покупать новый.
• Скорость выполнения замера. В момент покупки нужно прочитать инструкцию – сколько времени требуется для измерения температуры данной моделью градусника. Обычно время указано 1-2 минуты. Если обозначен период 5-7 минут, нужно будет дать именно столько времени, что проблематично с маленькими детьми.
• Качество. Современные универсальные градусники отличаются от стеклянных предшественников. Они преимущественно выделяются в плане безопасности – корпус выполнен из пластика, который не разбивается в случае падения, а внутри нет опасных веществ, вызывающих отравление. Однако пластик, из которого выполнен термометр, должен быть отличного качества, не иметь запаха, быть приятным на ощупь. Конструкция не должна быть хлипкой, скрипеть или иметь торчащие провода.
• Аксессуары. Дополнительные наконечники, сменные элементы питания и чехол для хранения упрощают эксплуатацию.

Разновидности

Термометры по разновидности подразделяются на следующие варианты.

• Цифровые – в их основе электронная схема, имеется экран для вывода данных. Требуют подзаряд элементами питания (батарейки).
• Электрические – в их основе проводник, который меняет уровень сопротивления при различных температурах.
• Термоэлектрические – в их основе 2 проводника, температура измеряется по физическому принципу.

Преимущества и недостатки

Преимущества электронных термометров таковы.

• Безопасность – из-за отсутствия ядовитых веществ можно не беспокоиться, что ребенок уронит прибор, а опасный наполнитель (ртуть в старых моделях градусников) выльется.
• Высокая точность – погрешность составляет до 0,1°С.
• Скорость – результат известен через одну минуту после начала измерения.
• Комфортность использования – дисплей имеет приятную подсветку с крупным шрифтом, некоторые модели термометров имеют функцию запоминания предыдущих результатов.

Недостатки у электронных термометров также есть.

• Высокая стоимость прибора.
• Термометры-пустышки могут быть неэффективными и давать неверные и неточные значения из-за того, что капля с датчиком недостаточно хорошо и продолжительно соприкасалась с языком ребенка.
• Отдельные модели инфракрасных термометров довольно громоздкие и не дают высокоточные результаты.

Термометры сопротивления

Действие термометров 
сопротивления основано на свойстве
тел изменять электрическое сопротивление
при изменении температуры. У металлических
термометров сопротивление с возрастанием
температуры увеличивается практически
линейно, у полупроводниковых, наоборот,
уменьшается.

Металлические термометры сопротивления 
изготовляют из тонкой медной или 
платиновой проволоки 1, помещенной в 
Электроизоляционный корпус 2. Зависимость
электрического сопротивления от температуры
(для медных термометров от -50 до +180°С,
для платиновых — от -200 до +750°С) весьма
стабильна и воспроизводима. Это обеспечивает
взаимозаменяемость термометров сопротивления.

Для защиты термометров сопротивления 
от воздействия измеряемой среды 
применяют защитные чехлы. Приборостроительная 
промышленность выпускает много модификаций
защитных чехлов, рассчитанных на эксплуатацию
термометров при различном давлении, различной
агрессивности измеряемой среды, обладающих
разной инерционностью и глубиной погружения.

Полупроводниковые термометры
сопротивления (термисторы) для измерений 
в промышленности применяют редко,
хотя их чувствительность гораздо выше,
чем проволочных термометров 
сопротивления. Это объясняется тем,
что градуировочные характеристики термисторов
значительно отличаются друг от друга,
что затрудняет их взаимозаменяемость.

Термометры сопротивления 
представляют собой первичные преобразователи
с удобным для дистанционной передачи
сигналом — электрическим сопротивлением.
Для измерения такого сигнала обычно применяют
автоматические уравновешенные мосты.
При необходимости выходной сигнал термометра
сопротивления может быть преобразован
в унифицированный. Для этого в измерительную
цепь включают промежуточный преобразователь.
В этом случае измерительным будет прибор
для измерения постоянного тока.

Термопары

Принцип действия термопар (термоэлектрических
пирометров) основан на свойстве двух
разнородных проводников создавать термоэлектродвижущую
силу (термо-э. д. с.) при нагревании места
их соединения — спая. Проводники в этом
случае называются термоэлектродами,
а все устройство — термопарой.

Величина термо-э. д. с. термопары
U зависит от материала термоэлектродов
и разности температур горячего спая и
холодных спаев. Поэтому при измерении
температуры горячего спая температуру
холодных спаев стабилизируют или; вводят
поправку на ее изменение.

В промышленных условиях стабилизация
температуры холодных спаев термопары 
затруднительна и обычно используют
второй способ — автоматическое введение
поправки на температуру холодных спаев.
Для этого применяют: неуравновешенный
мост, включаемый последовательно с 
термопарой.

В одно плечо такого моста 
включен медный резистор, расположенный
около холодных спаев. При изменении температуры
холодных спаев термопары изменяется
сопротивление резистора и выходное напряжение
неуравновешенного моста. Мост подбирают
таким образом, чтобы изменение напряжения
было равно по величине и противоположно
по знаку изменению э. д. с. термопары вследствие
колебаний температуры холодных спаев.

Термопары являются первичными
преобразователями температуры 
в э. д. с. — сигнал, удобный для дистанционной
передачи. Поэтому в измерительную цепь
за термопарой может быть сразу включен
измерительный прибор. Для измерения э.
д. с. термопары обычно применяют автоматические
потенциометры.

В автоматических потенциометрах,
работающих в комплекте с термопарами,
медный резистор включается в одно плечо
моста. Показания такого потенциометра
будут изменяться лишь при изменении температуры
горячего спая термопары. Это объясняется
тем, что изменение э. д. с. термопары под
воздействием температуры холодных спаев
будет автоматически компенсироваться
дополнительным изменением выходного
напряжения моста вследствие изменения
сопротивления резистора.

Если э. д. с. термопары 
преобразуют в унифицированный 
сигнал промежуточным преобразователем,
то компенсация температуры холодных
спаев производится неуравновешенным
мостом, который входит в состав преобразователя.

Медный резистор размещают 
в потенциометре или промежуточном 
преобразователе. Следовательно, там 
же должны находиться и холодные спаи
термопары. В этом случае длина термопары 
должна быть равна расстоянию от места
измерения температуры до места установки
прибора. Такое условие практически невыполнимо,
так как термоэлектроды термопар (жесткая
проволока) неудобны для монтажа. Поэтому
для соединения термопары с прибором применяют
специальные соединительные провода,
подобные по термоэлектрическим свойствам
термоэлектродам термопар. Такие провода
называются компенсационными. С их помощью
холодные спаи термопары переносятся
к измерительному прибору или преобразователю.

В промышленности применяют 
различные термопары, термоэлектроды
которых изготовлены как из чистых металлов
(платина), так и из сплавов хрома и никеля
(хромель), меди и никеля (копель), алюминия
и никеля (алюмель), платины и родия (платинородий),
вольфрама и рения (вольфрамрений). Материалы
термоэлектродов определяют предельное
значение измеряемой температуры. Наиболее
распространенные термоэлектродные пары
образуют стандартные термопары: хромель-копель
(предельная температура 600°С), хромель-алюмель
(предельная температура 1000°С), платинородий-платина
(предельная температура 1600°С) и вольфрамрений
с 5% рения — вольфрамрений с 20 % рения (предельная
температура 2200°С). Промышленные термопары
отличаются высокой стабильностью и воспроизводимостью
градуировочных характеристик, что позволяет
заменять их без какой-либо переналадки
остальных элементов измерительной цепи.

Термопары, как и термометры
сопротивления, устанавливают в 
защитных чехлах, на которых указан тип
термопары. Для высокотемпературных термопар
применяют защитные чехлы из теплостойких
материалов: фарфора, оксида алюминия,
карбида кремния и т. п.

Все про электронные термометры

Электронные термометры могут быть цифровыми и электрическими. Кроме того, они подразделяются на термометры для измерения температуры воздуха, лабораторные, термоэлектрические и другие. Давайте разберемся, как выбрать и использовать такие приборы.

Советы по ремонту и обслуживанию

• Обычный электронный термометр может выйти из строя из-за неправильно установленных или истощенных элементов питания. Требуется просто поменять или верно установить батарейки.
• Чтобы отремонтировать поломку, следует обратиться к специалистам. Работники сервисного центра проверят неисправности термометра, произведут ремонт и замену запчастей, откалибруют и заново отрегулируют термометр.
• Периодичность поверки термометра указана в инструкции по эксплуатации. Обязательно нужно проверять соответствие нормам в сроки, указанные для проведения поверки.
• Алгоритм дезинфекции: очищать термометр нужно в соответствии с требованиями производителя или по СанПиН 3.5.2528-09. Чтобы обеззаразить градусник, нужно протереть его салфетками, пропитанными дезсредствами, в инструкции по применению которых указана дезинфекция термометров.

Также можно использовать спирт 70%, а после окончания процедуры нужно удалить остатки дезсредства сухой чистой тканью и убрать на хранение в чистый бумажный сверток-чехол или в стерильную упаковку до первого использования.

Все приборы 
для измерения температуры условно 
можно разделить на две большие 
группы: контактные и бесконтактные.
Контактные способы основаны на непосредственном
контакте измерительного преобразователя
температуры с исследуемым объектом, в
результате чего добиваются состояния
теплового равновесия преобразователя
и объекта. Этому способу присущи свои
недостатки. Температурное поле объекта
искажается при введении в него термоприемника.
Температура преобразователя всегда отличается
от истинной температуры объекта. Верхний
предел измерения температуры ограничен
свойствами материалов, из которых изготовлены
температурные датчики. Кроме того, ряд
задач измерения температуры в недоступных
вращающихся с большой скоростью объектах
не может быть решен контактным способом.

Бесконтактный
способ основан на восприятии тепловой
энергии, передаваемой через лучеиспускание
и воспринимаемой на некотором расстоянии
от исследуемого объема. Этот способ менее 
чувствителен, чем контактный. Измерения температуры в
большой степени зависят от воспроизведения
условий градуировки при эксплуатации,
а в противном случае появляются значительные
погрешности. Устройство, служащее для
измерения температуры путем преобразования
ее значений в сигнал или показание, называется
термометром (ГОСТ 13417-76).

По принципу
действия все термометры делятся 
на следующие группы, которые используются
для различных интервалов температур:

1 Термометры 
расширения от -260 до +700 °С, основанные 
на изменении объемов жидкостей или твердых тел при
изменении температуры.

2 Манометрические термометры
от -200 до +600 °С, измеряющие температуру
по зависимости давления жидкости, пара
или газа в замкнутом объеме от изменения
температуры.

3. Термометры 
электрического сопротивления стандартные от -270 до +750 °С,
преобразующие изменение температуры
в изменение электрического сопротивления
проводников или полупроводников.

4. Термоэлектрические 
термометры (или пирометры), стандартные 
от -50 до +1800 °С, в основе преобразования 
которых лежит зависимость значения
электродвижущей силы от температуры
спая разнородных проводников.

5. Пирометры излучения от 500 до
100000 °С, основанные на измерении температуры
по значению интенсивности лучистой энергии,
испускаемой нагретым телом,

6. Термометры, основанные на электрофизических
явлениях от -272 до +1000 °С (термошумовые
термоэлектрические преобразователи,
объемные резонансные термопреобразователи,
ядерные резонансные).

«Автоматизация производства»

Тема: «Приборы для измерения температуры»

Проверила: Ротару Т.А.

Одним из параметров, наиболее часто 
подлежащих контролю и регулированию
для корректного протекания технологического
процесса, является температура.

Приборы для измерения температуры 
разделяются в зависимости от
физических свойств, положенных в основу
их построения, на следующие группы:

• – Термометры
  расширения: предназначены для изменения температур в диапазоне от -190 до +500 градусов Цельсия. Принцип действия термометров расширения основан на свойстве тел под действием температуры изменять объем, а следовательно, и линейные размеры. Термометры расширения разделяются на жидкостные стеклянные и механические (дилатометрические и биметаллические);
• -Манометрические
  термометры: предназначены для измерения температуры в диапазоне от -160 до +600 градусов Цельсия. Принцип действия манометрических термометров основан на изменении давления жидкости, газа или пара, помещенных в замкнутом объеме, при нагревании или охлаждении этих веществ;
• -Электрические
  термометры сопротивления применяются для измерения температур в диапазоне от -200 до +650 градусов Цельсия. Принцип действия термометров сопротивления основан на свойстве проводников изменять электрическое сопротивление в зависимости от температуры;
• -Термоэлектрические
  преобразователи (термопары) используются при измерения температуры от 0 до +1800 градусов Цельсия. Принцип действия термопар основан на свойстве разнородных металлов и сплавов образовывать в спае термо электродвижущую силу, зависящую от температуры спая;
• -Пирометры излучения применяются для измерения температуры в диапазоне от +100 до 2500 градусов Цельсия. Пирометры излучения работают по принципу измерения излучаемой нагретыми телами энергии, изменяющейся в зависимости от температуры этих тел.

Виды термометров

На ощупь выяснить, повышена температура или понижена, практически невозможно. Поэтому появилось специальное измеряющее приспособление – термометр. Сегодня в медучреждениях и дома используются три типа устройств: с инфракрасным методом измерения, электронные и с ртутным наполнением.

Термометры со ртутью – очень точные устройства, но и весьма опасные из-за содержимого и стеклянного корпуса. Избежать ненужного риска помогают электронные термометры, сочетающие точность и быстроту измерений, а также множество дополнительных функций. Например, экспресс-термометр Beurer FT 15/1 измеряет температуру всего за 10 секунд, подает звуковой сигнал о завершении измерения или повышенном показателе и хранит в памяти последнее значение.

Инфракрасные термометры появились сравнительно недавно. Такое устройство за несколько секунд определяет температуру на определенном участке тела бесконтактным методом. В основе его работы лежит инфракрасное излучение, позволяющее также замерять температуру воздуха или любых объектов, например, бутылочек со смесью.

Манометрические термометры

Действие манометрических 
термометров основано на изменении 
давления газа, пара или жидкости в замкнутом
объеме при изменении температуры. Манометрический
термометр состоит из термобаллона, гибкого
капилляра и манометра.

В зависимости от заполняющего
вещества манометрические термометры
делятся на газовые, парожидкостные и
жидкостные.

Термобаллон манометрического
термометра помещают в измеряемую среду.
При нагреве термобаллона внутри замкнутого
объема увеличивается давление, которое
измеряется манометром. Шкала манометра
градуируется в единицах температуры.
Капилляр (обычно латунная трубка внутренним
диаметром, составляющим доли миллиметра)
позволяет удалить манометр от места установки
термобаллона. Капилляр по всей длине
защищен оболочкой из стальной ленты.
Манометрические термометры могут применяться
во взрывоопасных помещениях. При необходимости
передачи результатов измерений манометрические
термометры снабжают промежуточными преобразователями
с унифицированными выходными пневматическими
или электрическими сигналами.

Наиболее уязвимыми в 
конструкции манометрических термометров 
являются места присоединения капилляра 
к термобаллону и манометру. Поэтому
монтировать и обслуживать такие приборы
следует осторожно.

Виды конструкций

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

Электронный (цифровой)

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

Некоторые виды электронных автономных градусников – с сигнализацией заданной температуры.

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

Особенности устройства

Главная особенность – нетоксичность и более упрощенная утилизация устройства и его компонентов. В медицинских моделях предусмотрены сменные колпачки и водонепроницаемость. Устройство может не только выдавать информацию о температуре в режиме реального времени, но и сохранять эти данные в своей памяти. В цифровой термометр могут быть встроены часы, календари и прочее.

Возможно сочетание нескольких функций в одном аппарате – например, в метеорологическом комплекте, который содержит термометр для измерения температуры воздуха снаружи и внутри здания, а также выдает данные о других погодных условиях.

Обзор отзывов

Покупатели, которые приобрели электронные термометры для домашнего использования, отмечают в достоинствах быстрое измерение температуры, легкость в эксплуатации и безопасность использования. Потребители, которые установили производственные виды термометров на предприятиях, делятся положительными отзывами: точные и быстрые результаты помогают наладить процесс производства и получать прибыль. Обе категории клиентов отмечают высокую стоимость прибора. Однако это компенсируется положительными качествами приобретенных термометров.

Термометр электронный пользуется популярностью из-за универсальности, удобства в использовании и отсутствия риска разбитого стекла. Минусом является невысокая точность из-за непродолжительного держания термометра на коже (особенно у детей), подсевших аккумуляторов и высокой цены за единицу изделия. Инфракрасный термометр имеет те же проблемы, стоимость значительно выше.

Если содержать градусник в футляре, он прослужит гораздо дольше, снизится риск механического повреждения, будет соблюдаться чистота – такой градусник легче найти в аптечке, когда у него яркая сумочка-чехол.

К тому же некоторые производители в футляр помещают сменные наконечники, поэтому совместное хранение наконечников и самого градусника предотвратит потерю каких-либо элементов.

Об электронном термометре для измерения температуры тела смотрите далее.