Как работает термометр? В чем его суть

Какие бывают термометры?

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.

Видео по теме

А теперь мы перейдем к классификации термометров по принципу их действия, где выделяют несколько основных групп.

Контактные

Это классические термометры, жидкостные или механические. Для измерения температуры им нужен непосредственный контакт с окружающей средой. Данный способ накладывает определенные ограничения на использование, к примеру, ими сложно измерить температуру поверхностей, так как повлияет температура воздуха.

Бесконтактные

Это уже современный тип, куда относятся инфракрасные термометры, которые бывают яркостными или радиационными. Их принцип действия отличается, но для измерения температуры им не нужен непосредственный контакт с поверхностью. Кстати, радиационные — еще один тип, который мы могли упомянуть в предыдущем разделе, но не стали, так как у них особая сфера применения (в основном на производствах). Они способны измерять температуры до шести тысяч градусов по Цельсию, что в быту, разумеется, не нужно. Как и в большинстве видов промышленности.

Манометрические

Это газовые термометры, которые измеряют изменение давления газа из-за изменения температуры. В измеряемую среду помещают термобаллон, которые соединен с манометром. Сфера их применения достаточно ограниченная, поэтому про этот тип мы и не рассказывали подробно.

Сопротивления

Они измеряют электрическое сопротивление рабочих вещества и, да, это электрические термометры, о которых мы подробно рассказывали выше. Они бывают разные и у каждого типа есть свои особенности, но в целом, это достаточно точный способ измерения температуры.

Учитывайте нюансы

«Погрешность электронного медицинского термометра не выше, чем у ртутного. Главное – внимательно читать инструкцию и учитывать нюансы, которые могут повлиять на измерения», – считает техник отдела теплотехнических измерений Белгородского центра стандартизации и метрологии Ирина Савченко.

Повлиять на точность показаний может, например, то, что человек вспотел. Или же недодержал градусник. В инструкции к большинству электронных термометров прописано, что лучше подержать прибор подмышкой ещё некоторое время после звукового сигнала – тогда показатели будут более точными. Дело в том, что электронный термометр, в отличие от ртутного, который показывает температурный максимум, выдаёт среднюю температуру за всё время измерения. Поэтому лучше продлить его контакт с телом, не ориентируясь на сигнал.

Реально врут электронные термометры редко. Выявить лгуна помогает проверка прибора при помощи термостата, которая может показать погрешность выше 0,1 градуса. Что же касается ртутных термометров, то регулярной поверке, как электронные, они не подлежат – их проверяют лишь один раз при выпуске с производства.

Инфракрасные же термометры всем хороши. Однако, по словам специалиста, ими тоже нужно уметь правильно пользоваться и учитывать все нюансы. И ещё нужно учесть, что одну из самых важных ролей играет начинка высокотехнологичного прибора: хорошая оптика и электроника дёшево стоить не могут.

Измеряем температуру тела в домашних условиях

Различают два вида термометров для измерения температуры тела человека: ртутный и электронный. Ртутный нам знаком с детства и более привычный, но он менее практичен в использовании, так как для определения температуры ему нужно минимум 7 минут. К тому же он стеклянный и легко может разбиться, а ртуть собрать полностью практически невозможно. Пары ртути очень ядовиты и опасны для здоровья людей, особенно детей.

Электронный термометр дороже ртутного, его показания температуры не совсем точны, но использовать такой прибор намного безопаснее. К тому же для определения температуры электронным градусником необходимо всего около минуты, а в конце измерения прибор подает сигнал, что очень удобно.

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).

Жидкостный термометр

Это самый древний вид термометра, который работает за счет расширения или сжатия жидкости в колбе. Уровень жидкости в сосуде растет при повышении температуры, а благодаря шкале ее можно измерить. Эти приборы очень точные, но не совсем практичные. Применяются не только как градусники для измерения температуры тела, но и воздуха, воды и др. в различных сферах деятельности.

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.

Классификация термометров по материалу

Когда мы говорим «классификация термометров по материалу», мы имеем в виду не материалы, из которых сделан корпус, а материал, который служит для измерения температуры. И здесь есть сразу несколько вариантов, каждый из которых имеет свои ключевые особенности, о которых нужно знать.

Жидкостные

Это самый старый тип термометра, принцип действия которого основан на том, что объем жидкости изменяется при изменении ее температуры, которая в свою очередь зависит от температуры окружающей среды. Всем известный ртутный градусник это как раз жидкостный термометр, но используются и другие жидкости. Кстати, к слову о ртути, с 2020 года производство таких градусников будет прекращено во многих странах, как и использование этого металла во многих других сферах благодаря Минаматской конвенции о ртути. Слишком он ядовит и опасен для здоровья. Но вернемся к термометрам.

Устройство жидкостных термометров предельно простое, это их первый плюс. Но простое не обязательно значит дешевое, все зависит от материалов, которые используют. Но это второй плюс: возможность подобрать подходящую жидкость для практически любого диапазона температур. К примеру, если нужно измерить высокие значения, то в качестве наполнителя обычно выбирают галлий. Точность измерения довольно высокая, но тут нужно сделать поправку на диапазон, чем он выше, тем больше будет погрешность просто из-за самой шкалы. Но если вспомнить пример из начала статьи, то становится очевидно, что в духовке плюс-минус пять или даже десять градусов особого значения не имеют, а вот в случае измерения температуры человека, нужна точность хотя бы до одной десятой градуса, как фактически и есть.

Минусы у жидкостных термометров тоже есть. В первую очередь это небезопасность жидкости, выше мы писали про ртуть, но и другие наполнители могут быть тоскичными, пусть они и менее опасны. А учитывая то, что обычно жидкость находится в стеклянной колбе, то становится очевидным, что с такими термометрами нужно быть осторожным. Также термометры жидкостного типа не подходят в том случае, если нужно измерять экстремально высокие или низкие температуры. Также они плохо подходят для измерения точной температуры в очень большом диапазоне (пример с духовкой). Им нужно время, чтобы отреагировать на изменение температуры окружающей среды, в определенных обстоятельствах это может быть ощутимым недостатком. Тем не менее, жидкостные термометры все еще используются и будут использоваться в будущем, просто потому, что большинство из них просты и дешевы.

Механические

Принцип действия механических термометров аналогичен жидкостным, но здесь применяют ленту из биметалла или металлическую спираль. Да, те приборы, которые вы ставите в духовку, как раз являются механическими, но вот принцип действия у них аналогичен — от изменения температуры металл деформируется. Они имеют циферблат со стрелкой и внешне похожи на часы (это аналоговый тип). Их основные преимущества это низкая цена и высокая надежность — сломать их куда труднее, чем жидкостные. Да и в случае поломки механический термометр просто сломается, а опасности для здоровья не будет.

Но есть у них и минусы. Во-первых, это скорость измерения, которая не слишком высока и зависит от свойств используемого металла. Во-вторых это точность измерения, где все аналогично предыдущему типу. Чем больше диапазон измерений, тем меньше цена шкалы. Ну и разумеется, есть определенный диапазон, выше или ниже которого такой термометр работать уже не будет.

Развитием механических термометров являются цифровые модели со щупом. Чаще всего их можно увидеть при приготовлении пищи. Они оснащены щупом, который втыкают в еду, выжидают несколько секунд, после чего на электронном блоке показывается точная температура. Но недостатки есть и у них, например, их нельзя держать в духовке, так как они имеют пластиковые детали. Поэтому для измерения блюдо обычно достают. Но это обычный тип, а есть вариант и с выносным щупом, который лишен подобных недостатков. Впрочем, этот тип имеет достаточно узкую специализацию, но не упомянуть его мы не могли.

Электронные термометры

У этого типа принцип действия основан на изменении сопротивления проводника, в качестве которого могут использовать разные металлы, например, платиновую проволоку или термопары (это металлы, у которых разная электроотрицательность). Диапазон измерений может быть разным, зависит от металла, который используют в качестве проводника. Например, для платины это может быть от -200 до +850 градусов по Цельсию.

Электронные термометры достаточно точны и надежны, но стоят дороже, чем предыдущие типы за счет того, что их конструкция более сложная. Кроме того они безопасны и работают очень быстро. Также их выпускают для разных целей, это позволяет принцип действия. Электронные термометры могут быть уличными конструкциями, служить для измерения температуры человека, использоваться в научных лабораториях, где очень важна точность. Отметим, что не стоит путать электронные термометры с цифровыми, мы говорим про принцип действия, а не про способ отображения температуры. Цифровые термометры бывают и других типов.

Инфракрасные термометры

Инфракрасные термометры имеют свое название — пиромеры. Они измеряют температуру без контакта с поверхностью, впрочем, сегодня, в условиях пандемии, каждый из нас видел такие устройства. Учитывая запрет на ртуть, о котором мы писали выше, эти приборы вытеснят жидкостные и на бытовом уровне. Их принцип действия основан на улавливании инфракрасного излучения, они могут измерять температуру не только человека, но и любой поверхности. То есть, это достаточно универсальные устройства, сфера применения которых очень широка, а диапазон измеряемой температуры может быть до 3000 градусов.

К их плюсам относят скорость — время, необходимое для измерения температуры, составляет секунды. Они полностью безопасны, зачастую имеют дополнительные функции, например, хранят в памяти прошлые измерения, просты в использовании компактны. Но есть и минусы, прежде всего, это цена, которая выше, чем у термометров многих других типов, так как их конструкция более сложная. При измерении может быть погрешность, например, когда измеряют температуру человека, она может превышать один градус, что уже очень плохо. Но это характерно для самых дешевых моделях, кроме того, хотя инфракрасные термометры и просты в использовании, их нужно уметь правильно применять в разных ситуациях, что как раз и снижает погрешность.

Это основные типы термометров, которые сегодня используются, если рассматривать их классификацию по материалу. Но также можно упомянуть и другие типы: газовые, термоэлектрические, оптические, но это уже приборы особого назначения, которые для использования в быту не покупают, поэтому их мы подробно рассматривать не будем.

История создания термометра

Есть еще несколько имен, которым приписывают создание термометра: Роберт Фладд, Скарпи, Соломон де Каус, лорд Бэкон, Санкториус, Корнелий Дреббель. Во всех источниках указываются только воздушные термометры, состоящие из резервуара и трубки.

В 1667 году впервые был описан термометр с жидкостью. Сначала за жидкость брали воду, но от ее замерзания лопался сосуд, поэтому стали использовать винный спирт. В Париже в 1703 году воздушный термометр был снова усовершенствован ученым Амонтоном, который впервые измерил степень упругости воздуха.

Какие приборы самые точные?

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

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

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

Так, при измерении показания на улице не стоит размещать градусник в месте, куда попадают прямые солнечные лучи. Кроме того, важно защищать их от дождя, снега и других погодных условий. Зимой на изделиях не должно образовываться наледи, градусник не должен попадать в снег.

Избегайте соприкосновения градусника с металлом.

Для измерения температуры в помещении лучше подобрать место подальше от оконной рамы и входной двери, если речь идет о частных домах, где выход производится непосредственно на улицу.

О том, какие бывают термометры, смотрите в видео.

Термометр или градусник

Очевидно, начать следует с того, что вообще из себя представляет термометр. В таком случае следует вспомнить о его прародителе – приборе, созданном в 1597 году Галилеем и названным им термоскопом. Устройство представляло собой стеклянную трубку с полым шариком. Конец трубки опускался в сосуд, наполненный водой. Шарик слегка нагревался. По мере его остывания уровень воды в трубке поднимался. Стоило вновь нагреть шарик, уровень воды начинал падать.

Спустя шестьдесят лет флорентийскими учеными прибор был усовершенствован. Он получил шкалу, из трубки откачали воздух, и это позволило получить более корректные результаты измерений. Со временем шарик перекочевал в нижнюю часть трубки, а саму трубку запаяли. Вода также была заменена подкрашенным спиртом, и прибор с обретением привычного вида получил и знакомое имя – термометр.

Сегодня термометром именуют практически любой прибор для измерения температуры любого тела, воды, воздуха и так далее. Сами термометры бывают газовые, оптические, инфракрасные, жидкостные, электрические и механические.

В настоящее время все более популярными становятся электрические термометры, которые в значительной степени более безопасны и удобнее ртутных аналогов. Принцип их действия основан на изменении проводникового сопротивления, которое сопровождается изменением температуры окружающей среды.

Так же все большим спросом пользуются инфракрасные термометры, которые вообще не требуют непосредственного контакта с телом человека. В ряде стран они уже получили широкое распространение, в особенности в медицинских учреждениях.

Бесконтактный помощник

Инфракрасный термометр – самая свежая разработка рынка. Он считывает инфракрасное излучение тела и преобразовывает его в температурные показатели.

— простота использования (поднёс, нажал на кнопку, получил результат на табло);

— моментальность (замер производится за несколько секунд);

— безопасность (не содержит опасных веществ);

— бесконтактность (для измерения температуры подходят открытые участки тела, а сам прибор не нужно дезинфицировать после каждого человека).

— дороговизна (цена за самый простой инфракрасный градусник стартует с 1 тыс. рублей);

— возможная погрешность в 0,2 градуса и выше (чаще всего – при неправильном использовании);

— необходимость проводить серию измерений (чтобы получить достоверный результат, лучше измерить температуру в нескольких местах и вывести среднее арифметическое);

— подверженность постороннему электромагнитному излучению (повлиять на работу инфракрасного термометра может любой другой находящийся в непосредственной близости от него прибор, например мобильный телефон).

Виды термометров

Далее подробно рассмотрим все виды приборов.

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.

Разница между градусником и термометром

Такое привычное для нас приспособление, как термометр, в разговорной речи зачастую заменяется синонимом «градусник». Казалось бы, это абсолютно идентичные изобретения, ничем не отличающиеся друг от друга. Так ли это на самом деле?

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.

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.

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.

Сравнение

Изобретенный в 1597 году Галилеем прибор для поднятия воды посредством нагревания получил название «термоскоп». Он выглядел как небольшой стеклянный шарик с трубкой. Конец трубки погружался в сосуд с водой, а шарик слегка нагревался. По истечении времени воздух снова охлаждался, его давление становилось меньше, а вода в трубке поднималась на некоторую высоту. В случае потепления давление воздуха в шарике снова возрастало, а уровень воды в трубке понижался. Спустя 60 лет термоскоп был усовершенствован учеными из Флоренции. Он приобрел шкалу из бусин, а воздух из шарика и трубки был откачан. Это позволило количественно и качественно сравнивать температуры тел. Позднее шарик термоскопа был перевернут вниз, сосуд удален, а вода заменилась спиртом. Данное приспособление стало именоваться «термометром».

Термометр для измерения температуры тела

На сегодняшний день термометром именуется прибор, предназначенный для измерения температуры тела, воды, воздуха и т.д. Существуют газовые, оптические, инфракрасные, жидкостные, электрические и механические термометры. Градусник же – не что иное, как разговорный аналог термометра, произошедший от слова «градус». Это просторечное выражение нередко можно услышать в повседневной речи, однако специалисты используют исключительно термин «термометр». Также слово «градусник» имеет и другое значение. Так еще называют рычаг регулировки точности механизма в механических часах.

Сейчас все большую популярность завоевывают электрические термометры, ведь они значительно безопаснее и удобнее ртутных аналогов. Принцип их работы основывается на изменении проводникового сопротивления, сопровождающемся изменением температуры окружающей среды. Также широким спросом пользуется такое современное изобретение, как инфракрасный термометр, не требующий непосредственного контакта с телом человека. В некоторых странах он уже получил широкое распространение во многих медицинских учреждениях.

Электронный измеритель

Электронные градусники чаще всего появляются в семьях одновременно с детьми. Они во многом удобнее своих ртутных собратьев. Принцип действия электронного градусника базируется на электрическом сопротивлении проводника, которое прибор переводит в показатели температуры https://www.belpressa.ru/28343.html.

— безопасность (в отличие от ртутных, электронный термометр не содержит опасных веществ);

— простота использования (нажал кнопочку, засунул подмышку, через положенное время прибор оповестит писком, что измерение закончено, и покажет результат на табло);

— быстродействие (скорость измерения в несколько раз выше, чем у ртутного градусника);

— доступная цена (электронные градусники стоят ненамного дороже ртутных: цена начинается с 400 рублей).

— погрешность в измерениях (может составить 0,2 градуса и выше при неправильном использовании);

— необходимость поверки и замены батарейки (как у любого прибора, у электронного градусника есть гарантийный срок службы – обычно 1–2 года; по истечении этого времени термометр рекомендуется отдать на поверку метрологам или же заменить на новый).

Кстати, для малышей до трёх лет производители разработали специальный электронный термометр в виде соски: с его помощью можно легко и быстро измерить температуру у самых маленьких.

Определение

Градусник – образованное от слова «градус» разговорное наименование термометра.

Термометр – прибор, используемый для измерения температуры воды, почвы, воздуха и т.д.

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.

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.

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.

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.

Выбираем термометр

Как мы писали в самом начале статьи, выбирать достаточно просто — по их назначению. А уже дальше смотреть на типы, например, если цель измерить температуру человека, то тут будет выбор между жидкостными, инфракрасными, контактными и бесконтактными. Результат в любом случае будет примерно одинаковый, но вот стоимость может быть разной. В принципе, про выбор каждого типа можно написать отдельную статью, нюансы там есть, но если честно, особо ломать голову не стоит. Просто исходите из задачи, которую нужно решить. Например, если вам нужно измерить температуру почвы, то это будет особый тип термометров, которые специально созданы для этого.

Вне зависимости от того, какой тип вы выбрали и для каких целей вы будете его применять, стоит помнить, что ошибки могут быть всегда. Но эти ошибки обычно возникают из-за неправильного использования. Например, если нужно измерить температуру воздуха в комнате, то очевидно, что если повесить термометр над батареей, то в периоды, когда она работает, он будет завышать значения. Об этом всегда стоит помнить, особенно если вам действительно нужны точные значения. Также не стоит забывать и про правила эксплуатации, особенно если говорить про ртутные, которые в случае повреждения действительно опасны для здоровья.

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.

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.

Что лучше термометр или градусник, чем отличаются эти приборы?

Запутались окончательно, чем градусник от термометра отличается, если отличаются, то что лучше термометр, или градусник?

Градусник и термометр это один и тот же предмет. Как говорится отличий нет никаких.

Но в простонародье принято градусником называть тот прибор, которым меряют температуру тела. А вот термометром называют уже все остальные приборы, которые измеряют температуру воды, воздуха и т.д.

Как говорится чтобы избежать путаницу на бытовом уровне.

Термометр, это измерительный прибор при помощи которого измеряется температура, воды, почвы, газов, температура тела и.т.п.

Градусник, это разговорный аналог (причём полный) того же термометра, то есть градусник, это просторечное название всё того же термометра.

Градусник от термометра вообще ни чем не отличается, это один и тот же прибор.

Видов термометров довольно много, есть жидкостные термометры, газовые, механические, оптические, инфракрасные и.т.д.

Диапазон измеряемых температур у этих приборов разный.

Если Вам нужно измерять температуру в большом диапазоне от 270 градуса до + 1000 градусов с большой точностью, то можно остановиться на газовом термометре, он и будет лучше в данном случае.

Такой тип термометров работает по тому же принципу что и жидкостные термометры, но в качестве рабочего вещества в нём используется инертный газ, а не жидкость.

Если нужно измерить температуру тела, то можно остановиться на «классическом» ртутном термометре.

Если интересуют более современные и продвинутые термометры, то можно приобрести для этих целей (измерение температуры воды, тела, воздуха) вот такой

Плюс такого прибора, это бесконтактное измерение (то есть на расстоянии) температуры тела, или температуру у поверхности воды в ванной.

Этим же термометром можно измерить температуру воздуха в помещении.

Удобный жидкокристаллический дисплей с подсветкой, запоминает предыдущие измерения.

Правда стоит он в разы дороже ртутного термометра, но он универсален.

Что вы представляете при слове «термометр»? А при фразе «уличный градусник»? Каждый в своей жизни сталкивался с этими приборами, но так толком и не знает, в чем между ними разница. Может, разницы и нет? В этой статье вы получите ответы на все интересующие вас вопросы.

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.

Классификация по принципу действия

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

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.

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.

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.

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:

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.

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.

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.

Газовый термометр

Принцип работы газового термометра такой же, как и в жидкостных, но резервуар заполняется газом. Преимущество такого наполнителя колбы в том, что увеличивается диапазон измерения температуры. Используются газовые термометры для определения экстремально высоких температур, достигающих +1000 °С.