Какой бывает термометр

Какой бывает термометр Анемометр

Градусник – мощное оружие в борьбе с эпидемией коронавируса. В аэропортах, а порой просто на улицах людям измеряют температуру, чтобы найти потенциально заболевших.

Но не все градусники одинаково полезны. Разберёмся, чем они отличаются друг от друга.

И работают ли вообще.

Термометром называют прибор, которым измеряют температуру окружающей среды или поверхности. Всем известен градусник, который также является термометром, а «градусник» это просто разговорное название, а не официальный термин. Сегодня существует очень много видов термометров, у каждого есть свои ключевые особенности. А почему их так много? Ответ достаточно простой: разный принцип действия и разные особенности позволяют точнее измерять температуру в разных условиях. Простой пример: когда мы измеряем температуру человека, нам нужно измерить изменение значений в пределах нескольких градусов. Когда речь идет о температуре на улице, то там уже мы говорим о десятках градусов. А если нужно знать температуру в духовке, то это уже сотни градусов разницы. Очевидно, что для всех этих трех задач нельзя использовать один термометр, нужны разные.

Если честно, особых сложностей в выборе этого прибора нет, если не говорить про совсем специализированное применение, но этот вопрос мы рассматривать не будем. Тут выбирают просто — по назначению и придумывать ничего не нужно. Но даже если выбирать по назначению, то можно столкнуться с тем, что сегодня существуют разные типы термометров и не всегда понятно, какой лучше. Поэтому мы и решили написать эту статью, где подробно разберем эти моменты. Классифицируют их по-разному, но мы остановимся на двух самых популярных вариантах: принцип действия и материал (устройство). Зная в чем отличия между термометрами в этих группах, вы сможете подобрать оптимальный для себя вариант. Оптимальный не только по точности измерения температуры, но и по цене. Ведь не всегда нужно покупать то, что дороже.

Про анемометры:  Отзывы на Отопительные котлы Очаг и рейтинг лучших от реальных покупателей

Казалось бы, что тут сложного — купить термометр? Но, столкнувшись с необходимостью выбора, легко убедиться, что сложностей предостаточно. И впрямь — троекратная разница в стоимости у внешне почти одинаковых приборов кого угодно собьет с толку, и причину такого ценового «разбега» порой понять непросто. Как же выбрать термометр, в котором оптимально сочетаются цена и функциональность?

Ваша домашняя аптечка будет неполной без хорошего термометра. В аптеке вам предложат три основных типа термометров: ртутные, цифровые и инфракрасные. Рассмотрим их по очереди.

Ртутные термометры

Стоимость. «+» Они стоят сущие копейки. Их можно менять гораздо чаще, чем перчатки, но стоит ли овчинка выделки?

Точность. «+» Старые как мир, ртутные термометры имеют очень высокую точность. Измеряя температуру с помощью нехитрого прибора, вы можете быть уверены в результате. Никакие катавасии не заставят ртутный термометр соврать и выдать неверные показания.

Эргономичность. «–» Срок годности здесь неограничен. Но насколько ртутные термометры просты и надежны, настолько они и хрупки. Одно-единственное неосторожное движение, и тонкое стекло разбивается вдребезги, а на свет появляются десятки, если не сотни маленьких ртутных шариков, поражающих совершенством формы. Как много молодых, да и вполне опытных мам при виде металлической россыпи впадают в истерику и начинают звонить в СЭС, химические лаборатории и другие инстанции с просьбой срочно приехать и утилизировать страшное содержимое термометра.

Примечание. На самом деле количество ртути в термометре скромное, и отравиться им можно, лишь закусив серебристыми шариками на завтрак или обед. Но это утешение вряд ли успокаивает владельца ртутного термометра во время «разбора полетов». Тем более что полеты случаются с завидной регулярностью. Между тем на рынке множество предложений долговечных и доступных по цене термометров, которых не берут ни вода, ни огонь, ни медные трубы.

Электронные (цифровые) термометры

Какой бывает термометр

Стоимость. «+/–» Стоят они в десятки раз дороже ртутных.Что само по себе неудивительно.

Точность. «+» Что бы ни говорили про электронные термометры, на самом деле они более чем точны в измерениях. Откуда же берутся слухи о недостаточной точности?

Примечание. Потребители нередко жалуются, что, мол, измеряли, как и положено, до звукового сигнала, а в ответ лишь неверные показания. Но на самом деле проблема не в приборе, а в банальном несоблюдении требований инструкции.

Большинство электронных термометров измеряют температуру еще несколько минут после звукового сигнала. Производители не любят указывать этот нюанс прямо и «в лицо». Поэтому на рекламных буклетах крупными буквами красуются призывы узнать свою температуру за считаные секунды. И только в инструкциях мелким шрифтом пытливые потребители могут почерпнуть подробности, которые возвращают на землю.

Оказывается, термометры, которые громко обещающие измерять температуру за 60 секунд, делают это, согласно той же инструкции, «от 1 до 5 минут». Звуковой сигнал, который часто принимают за уведомление об окончании процесса, как правило, указывает, что измерение приближается к концу, но еще не закончено. Чтобы получить точные результаты, нужно подержать термометр подмышкой еще хотя бы пару минут, а то и больше (но это все равно быстрее, чем ртутный термометр).

Некоторые фирмы наладили выпуск термометров с сенсорными наконечниками, особая конструкция которых позволяет измерять температуру еще быстрее. По уверениям производителей, время ожидания результата составляет около 10 секунд. Но, опять-таки, в инструкциях к таким приборам есть скромная пометка, что 10 секунд могут растянуться до 2 минут.

Эргономичность. «+» В первую очередь электронные термометры очень долговечны: периодическая замена элементов питания может продлить срок службы на много лет. К примеру, мой экземпляр, давно разменявший второй десяток, до сих пор исправно измеряет температуру. И это несмотря на варварское отношение моих четверых детей, каждый из которых приложил все усилия, чтобы вывести его из строя. Производители обещают, что электронные приборы могут исправно работать как минимум два года, а некоторые модели и вовсе имеют пожизненную гарантию.

Электронные термометры могут быть еще и с гибким наконечником. Даже в подмышки намного удобнее поместить девайс, подстраивающийся под естественные изгибы тела А ведь современные электронные термометры могут работать и в других «условиях» — они измеряют температуру орально (за щекой и под языком), ректально, вагинально и в паховой области.

Модели с мягким наконечником идеально подходят для измерения температуры у новорожденных. Кроме того, в доме с маленькими детьми намного больше шансов «выжить» у влагостойкого прибора, защищенного от случайных водных процедур. Существуют и термометры для грудных младенцев, выполненные в виде соски-пустышки и замеряющие температуру орально. Однако их цена довольно высока, а вероятность, что дитя с удовольствием будет «пользоваться» измеряющей соской, напротив, невелика.

Еще одна современная технология — позолоченные наконечники. Они предназначены для людей, страдающих аллергией на никель, который обычно используется для производства термометров.

Инфракрасные (лобные/ушные) термометры

Какой бывает термометр

Стоимость. «–» Последние достижения измерительной техники поражают ценой, превышающей стоимость среднестатистического электронного прибора в несколько раз.

Точность. «+/–» Инфракрасные термометры обещают потратить на измерение температуры в ухе или на лбу целую секунду. Но при этом точность измерения — явно не их конек. И дело не только в недостаточной длительности приложения.

Примечание. В инструкции к применению спрятана настораживающая информация. Она гласит, что в ухе следует проводить измерения лишь спустя полчаса после еды, физической нагрузки или принятия ванны. А результаты измерений на лбу и вовсе могут быть неточными из-за влияния множества факторов.

Поэтому, взвешивая все за и против ртутных, электронных и инфракрасных термометров, подавляющее число покупателей (и я в том числе) вливаются в ряды обладателей электронных приборов. И закрывают тему покупки нового термометра на годы вперед.

Термополоски

Какой бывает термометр

Цена: 50-100 рублей

Термополоска, или термотест – идеальный градусник в дорогу. Она компактная, легкая, поместится в косметичке или в кошельке: размеры – около 2х10 см, толщина – до 1 мм.

Обычно на термополоски нанесены крупные деления. Есть и варианты попроще: с зонами для пониженной, нормальной и повышенной температуры.

Основа термополоски – пленка, покрытая слоем кристаллом. Кристаллы меняют цвет под воздействием температуры.

Термополоски многоразовые. Измерение температуры занимает 10-15 секунд. Многие малыши даже не просыпаются при этом.

Но точность у таких градусников невысока. На результат влияет слишком много факторов: от освещенности и плотности приклеивания до активности потоотделения на коже.

Тепловые камеры для смартфонов

Какой бывает термометр

Цена: 500-5 тыс. рублей

Инфракрасные датчики под разъемы microUSB, Lightning и 3,5 мм предлагаются и на Aliexpress, и в магазинах гаджетов и аксессуаров. По сути, это инфракрасные градусники, которые измеряют тепловое излучение на коже и передают данные на смартфон.

Как правило, цена и точность таких аксессуаров тесно связаны. Перед покупкой поищите отзывы и обзоры конкретной модели.

Мы уже делали обзоры на некоторые из них.

Смартфоны с тепловизорами

Какой бывает термометр

Цена: от 20 тыс. рублей

Переходим в тяжелой артиллерии. Компания FLIR в 2014 году выпустила специальный чехол-тепловизор The FLIR One для iPhone 5 и iPhone 5S. В него вмонтировали камеры, а картинку с тепловым распределением выводили на экран iPhone через приложение.

Тепловизор работал от собственной батареи и даже писал видео. Разрешение тепловизионной камеры составляло 60х80 точек, обычной – 640х480 точек. Картинки сводились, чтобы получить более-менее понятное изображение.

Цена гаджета в США – около 350 долларов. В России предлагали дороже – за 24 тыс. рублей. Но сейчас чехлов нет в наличии.

Какой бывает термометр

Позднее FLIR совместно с Caterpillar представила смартфон CAT S60 с тепловизором. Это реально неубиваемый танк, который неплохо справляется с задачей. Цена – от 25 тыс. рублей, но варианты в наличии придется поискать.

Какой бывает термометр

Есть также насадки-тепловизоры Seek Thermal Compact и Compact Pro. Это аксессуары для Lightning- или microUSB-разъема, которые превращают любой смартфон в тепловизор. Мощность, понятное дело, гораздо ниже, чем у военных моделей, но и цена – от 20 тыс. рублей.

Инфракрасные градусники

Какой бывает термометр

Цена: 2-7 тыс. рублей

Инфракрасные термометры позволяют измерять температуру без контакта с человеком или животным. Это ускоряет процесс и снижает риск передачи инфекции.

Инфракрасный градусник измеряет тепловое излучение от поверхности тела человека. Рабочее расстояние домашних моделей -3-8 см, градусники для массового использования (промышленные пирометры) “бьют” дальше.

Обычно датчик направляют на ушную раковину или на лоб. Процесс чем-то напоминает сканирование штрих-кодов на кассе в супермаркете.

В аэропортах, на вокзалах и в транспорте сейчас пользуются именно инфракрасными градусниками. Результат сразу виден на LCD-экране, так что можно быстро выявить в потоке людей потенциально заболевших.

Инфракрасными градусниками можно измерить и температуру поверхностей. Или, к примеру, горячего чая или супа.

Но точность измерений будет отличаться: от 0,1-0,4 градуса Цельсия для температуры человеческого тела до 1-3 градусов для других измерений.

Инфракрасные термометры известных производителей медтехники точнее китайского ноунейма. Но производители гаджетов тоже выходят на рынок: к примеру, Xiaomi с Mi Mijia iHealth.

Классификация по принципу действия

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.

Какой бывает термометр

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.

Электронные градусники

Какой бывает термометр

Цена: 300-500 рублей

В основе такого термометра – терморезистор. Это металлический датчик, сопротивление которого меняется с повышением или снижением температуры.

Проводник нагревается постепенно. Когда градусник в течение определенного времени не регистрирует изменений температуры, он издает звуковой сигнал.

После “писка” стоит подержать градусник под мышкой ещё 2-3 минуты. За это время температура может подняться на 0,5-1 градус. Во рту контакт с датчиком плотнее, поэтому температура измеряется быстрее.

Показатели оцифровываются и показываются на экране. Особенно удобно, если экран с подсветкой.

Для малышей выпускают электронные градусники-соски. Также есть продвинутые модели, которые могут передавать данные на смартфон или ПК.

Обычно электронные градусники работают от батареек. Если термометр не включается, на экране нет индикации, проверьте, не пора ли заменить элемент питания.

Самые точные электронные градусники – с платиновыми датчиками. Они допускают погрешность до 0,1 градуса Цельсия.

Но в масс-маркете в основном продаются варианты из никеля или меди. Они дешевле, но и не так точны.

Ксения Шестакова

Живу в будущем. Разбираю сложные технологии на простые составляющие.

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.

Какой бывает термометр

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.

Какой бывает термометр

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.

Какой бывает термометр

Тепловизоры

Цена: 50-300 тыс. рублей, прокат – 5-10 тыс. рублей в день

Какой бывает термометр

Тепловизор – это специальный прибор, который выводит картинку распределения температур по определенной поверхности. Это явно не игрушка для домашнего пользования, а гаджет военного и промышленного назначения.

В основе работы тепловизора лежит закон Планка: все тела, температура которых выше абсолютного нуля, излучают тепловое электромагнитное излучение. Длина волны излучения и спектральная плотность его мощности зависят от температуры тела.

Чем выше температура, тем меньше длина волны. Большинство тел в окружающем нас пространстве генерируют максимум излучения в среднем инфракрасном диапазоне: в интервале от -50 до +50 градусов Цельсия длины волн – 7-14 мкм.

Температурную карту тепловизор выводит на экран в режиме реального времени. Распределение цветов зависит от настройки прибора.

Обычно горячие объекты показываются красным, холодные синим или фиолетовым. Это удобно при сканировании больших пространств: например, самый “красный” человек в толпе – потенциально заразившийся. Немало и моделей с черно-белым экраном (белый – горячий, черный – холодный).

Теоретически реальную температуру объекта для тепловизора можно замаскировать. Например, одеждой или слоями теплоизоляции. Это позволит выдать 37,8 градусов Цельсия за 36,6, но не спрятаться в степи. Хотя с лицом всё равно придется что-то делать.

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.

Традиционные градусники

Какой бывает термометр

Цена: 100-200 рублей

Сердце такого жидкостного градусника – тонкая стеклянная трубка, запаянная с двух сторон. На одном конце трубки создано утолщение, заполненное ртутью или подкрашенным спиртом. Реже используют пентан, толуол, сероуглерод, ацетон, галлий.

Воздуха внутри трубки нет. Его откачали, чтобы создать вакуум. Так жидкости проще расширяться при изменении температуры, и показания в результате точнее.

Между трубкой и резервуаром есть узкое место. Такая конструкция не дает ртути или спирту двигаться обратно после того, как вы измерили температуру. Жидкость, конечно, вернется на место, но не сразу.

Если разобьется спиртовой градусник, достаточно просто аккуратно смести осколки. С ртутными градусниками сложнее.

Нужно собрать шарики ртути, накатывая их на фольгу или на бумагу. Другой вариант – собрать капли шприцем без иглы в банку с водой либо с раствором марганцовки, плотно закрыть её и отнести в пункт утилизации (обычно они есть в крупных поликлиниках).

Это самые точные градусники, которые вы можете купить сегодня. Ни один другой вариант, увы, не превзошёл эти два типа градусников.

К слову, с 2020 года ртутные градусники планировали запретить. Но пока в аптеках их ещё можно встретить.

Итого. Чем они отличаются

Самые точные и недорогие – обычные градусники из аптеки. Желательно спиртовые, они безопаснее ртутных. Но температуру они измеряют 5-10 минут.

Электронные термометры измеряют температуру быстрее спиртовых и ртутных, но недостаточно точны. И батарейки придется вовремя менять.

Термополоски удобно брать с собой в дорогу, они дешевые и многоразовые. Полоски за 10-15 секунд покажут, что температура повысилась. Хоть и неточно.

Инфракрасные градусники измерят температуру за 1-2 секунды. Но дешевые модели могут ошибаться на пару градусов. Читай, деньги на ветер.

А тепловизоры скорее для военных, строителей и представителей Минздрава. Дорого, зато картинка в режиме реального времени и возможность найти самых «горячих» людей в толпе.

Разберёмся, какой лучше.

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий