Виды термометров и их предназначение

Сегодня практически невозможно представить себе жизнь без термометра. Конечно, о температуре на улице можно узнать из сводки погоды. Но как же определить уровень тепла в комнате, духовке, сушильной камере или теплице? Тут никак не обойтись без термометра.

Существует несколько их видов:

• жидкостные;
• механические;
• газовые;
• электрические;
• оптические.

Жидкостные

Принцип действия такого прибора основан на эффекте расширения или сжатии жидкости, которая заполняет колбу и изменяет свой объем при колебании собственной температуры. Обычно, в него заливают ртуть или спирт, которые тонко реагируют на минимальное изменение тепла в окружающей среде.

В медицине обычно используются ртутные градусники, а вот в метеорологии их заполняют спиртом, поскольку ртутный столбик может застывать уже при -38 градусах.

Механические

Принцип работы прибора данного типа тоже основан на расширении. Но с его помощью определяется температура в зависимости от расширения биметаллической ленты или металлической спирали.

Такие термометры характеризуются высокой точностью, они надежны и просты в эксплуатации.

Как отдельную, самостоятельную модель их, правда, не используют, обычно они применяются в автоматизированных системах.

Газовые

Газовый тип температурного измерителя работает по тому же принципу, что и жидкостное устройство. В качестве рабочего вещества в нем используют какой-либо инертный газ.

Преимущество этого прибора заключается в том, что он может измерять температуру, приближающуюся к абсолютному нулю, и диапазон его измерений колеблется от -271 до +1000 градусов. Это достаточно сложное устройство, которое редко участвует в лабораторных измерениях.

Электрические

Работа такого измерительного прибора связана с зависимостью сопротивления используемого проводника от температуры. Известно, что сопротивление любых металлов линейно зависит от уровня их тепла. Более точные измерения можно получить, если заменить металлические проводники полупроводниками. Однако полупроводники в таких приборах практически не используют, поскольку зависимость между характеристиками полупроводника и уровня тепла нельзя выразить линейно и практически невозможно проградуировать приборную шкалу.

В роли проводника обычно выступает медь, показывающая изменения температур от -50 до +180 градусов. Если взять другой рабочий металл, например, платину, то температурный диапазон ее значительно расширится и составит от -200 до +750 градусов. Такие электрические тепловые датчики используют в лабораториях, на экспериментальных стендах или на производстве.

Оптические

Оптические приборы или пирометры позволяют узнать температуру по уровню светимости тела, анализу его спектра и некоторым другим параметрам. Это бесконтактный прибор, способный измерять, причем с точностью до нескольких градусов, уровень тепла в широчайшем диапазоне – от 100 до 3000 градусов. Чаще всего на практике мы встречаемся с инфракрасными бытовыми термометрами. Такие градусники очень удобны, поскольку позволяют безопасно, быстро и точно определять температуру тела человека.

Существуют и другие, более сложные температурные измерители, например, волоконно-оптические или термоэлектрические. Это очень чувствительные приборы, дающие точнейшие результаты измерения практически без ошибки.

Полезные советы 02.02.2018 12:55:01

Основные виды уличных термометров и их элементы

Уличный термометр – это измерительный прибор, предназначенный для получения данных о температуре наружного воздуха. Разница между температурами внутри помещения и снаружи может быть значительной, и именно наружный термометр подскажет как одеться, насколько тепло на улице, и так далее. Как и комнатный, он имеет несколько реализаций, отличающихся по внешнему виду, удобству снятия показателей и точности.

Виды уличных термометров бытового назначения

• — механический;
• — спиртовой;
• — электронный. 

Спиртовой – это довольно знакомый большинству людей, тот самый, традиционный градусник. Он интуитивно понятен, имеет шкалу положительных и отрицательных температур. Может быть с обозначениями градусов Цельсия, либо градусов Фаренгейта. Его преимущества в дешевизне, простоте реализации, безотказности в работе. К тому же такой термометр не требует каких-то источников питания, жидкость в колбе сама расширяется или сужается под действием температуры. Минусы такого решения также очевидны – шкала не так хорошо читается, как в других вариантах, требуется некоторое время на изменение показателей, термометр всегда полностью расположен снаружи, так что с окна его не всегда можно разглядеть. Да и разбить стеклянную колбу очень и очень просто. 

Механический термометр не использует в своей конструкции какую-либо жидкость, а основан на металлической спирали, либо биметаллической ленте. Эти элементы меняют свою форму в зависимости от температуры, и соединены со стрелкой. Соответственно, стрелка, подобно механическим часам, указывает на круглой шкале текущую температуру, так как зависимость формы спирали или ленты от температуры заранее известны. Преимущество механического термометра, опять-таки, в его простоте, а также в красивом внешнем виде и удобстве чтения показателей. Существенный минус один – большая погрешность. 

Термометр уличный электронный основан на измерении параметров цепи, которые могут меняться в зависимости от температуры. Такой прибор имеет свои преимущества, в последнее время он стал поистине популярным. Рабочим элементом в таких моделях может выступать термистор, резистор на основе металлической проволоки либо термопара.

Рабочие элементы электронных термометров

В случае использования резисторов используется эффект изменения сопротивления при изменении температуры. Для конкретного резистора известна кривая зависимости, которая используется для определения фактической температуры. Для одних материалов это может быть практически линейная зависимость, для других применяется поправка. Всем этим занимается встроенный микрочип.

Второй вариант – использование термопары. Такие термометры в своей работе основываются на эффект возникновения ЭДС в цепи, сложенной из разных металлов, если имеет место перепад температур. Амперметр замеряет выходное напряжение, а для конкретных пар металлов опять-таки известна кривая зависимости силы тока от температуры. Микрочип делает поправку и выдает значение температуры. 

Электронный термометр основан на цифровых компонентах, что позволяет выпускать очень функциональные модели. Помимо поточного измерения температуры такие модели способны запоминать пиковые показания, что дает возможность узнать, например, ночную температуру. К тому же, цифровой термометр может быть оснащен дополнительными функциями — нем могут быть встроенные часы, календарь, прочее. 

В последнее время стали выпускаться действительно технологичные модели. В них датчик может крепиться снаружи, а ЖК-дисплей остается в здании. Таким образом, можно получать данные от датчика, который находится на большом расстоянии, при этом показания будут намного точнее. Если же при этом в устройстве есть также и встроенный датчик, то можно наблюдать одновременно и наружную, и внутреннюю температуру. Модели подороже могут предложить уже сразу несколько датчиков, которые будут сообщаться с устройством по беспроводному каналу – это избавит от путающихся проводов и необходимости делать отверстия в оконной раме. Точность электронных термометров обычно не хуже 0,1 градуса Цельсия.

Термометр. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Термометр – это прибор, предназначенный для измерения температуры жидкостной, газообразной или твердой среды. Изобретателем первого устройства для измерения температуры является Галилео Галилей. Название прибора с греческого языка переводится как «измерять тепло». Первый прототип Галилея существенно отличался от современных. В более привычном виде устройство появилась спустя более чем через 200 лет, когда за изучение данного вопроса взялся шведский физик Цельсий. Он разработал систему измерения температуры, разделив термометр на шкалу от 0 до 100. В честь физика уровень температуры измеряются в градусах Цельсия.

Разновидности по принципу действия

Хотя с момента изобретения первых термометров прошло уже более через 400 лет, эти устройства до сих пор продолжают совершенствоваться. В связи с этим появляются все новые устройства, основанные на ранее не применяемых принципах действия.

Сейчас актуальными являются 7 разновидностей термометров:

• Жидкостные.
• Газовые.
• Механические.
• Электрические.
• Термоэлектрические.
• Волоконно-оптические.
• Инфракрасные.

Жидкостные

Термометры относятся к самым первым приборам. Они работают на принципе расширения жидкостей при изменении температуры. Когда жидкость нагревается – она расширяется, а когда охлаждается, то сжимается. Само устройство состоит из очень тонкой стеклянной колбы, заполненной жидким веществом. Колба прикладывается к вертикальной шкале, выполненной в виде линейки. Температура измеряемой среды равна делению на шкале, на которое указывает уровень жидкости в колбе. Эти устройства являются очень точными. Их погрешность редко составляет более 0,1 градуса. В различном исполнении жидкостные приборы способны измерять температуру до +600 градусов. Их недостаток в том, что при падении колба может разбиться.

Газовые

Работают точно так же как и жидкостные, только их колбы заполняются инертным газом. Благодаря тому, что в качестве наполнителя используется газ, увеличивается диапазон измерения. Такой термометр может показывать максимальную температуру в пределах от +271 до +1000 градусов. Данные приборы обычно применяются для снятия показания температуры различных горячих веществ.

Механический

Термометр работает по принципу деформации металлической спирали. Такие приборы оснащаются стрелкой. Они внешне немного напоминает стрелочные часы. Подобные устройства используется на панели приборов автомобилей и различной спецтехнике. Главное достоинство механических термометров в их прочности. Они не боятся встряски или ударов, как модели из стекла.

Электрические

Приборы работают по физическому принципу изменения уровня сопротивления проводника при различных температурах. Чем горячее металл, тем его сопротивляемость при передаче электрического тока выше. Диапазон чувствительности электротермометров зависит от металла, который использован в качестве проводника. Для меди он составляет от -50 до +180 градусов. Более дорогие модели на платине могут указывать на температуру от -200 до +750 градусов. Такие приборы применяются как датчики температуры на производстве и в лабораториях.

Термоэлектрический

Термометр имеет в своей конструкции 2 проводника, которые измеряют температуру по физическому принципу, так называемому эффекту Зеебека. Подобные приборы имеют широкий диапазон измерения от -100 до +2500 градусов. Точность термоэлектрических устройств составляет около 0,01 градуса. Их можно встретить в промышленном производстве, когда требуется измерение высоких температур свыше 1000 градусов.

Волоконно-оптические

Делаются из оптоволокна. Это очень чувствительные датчики, которые могут измерять температуру до +400 градусов. При этом их погрешность не превышает 0,1 градуса. В основе такого термометра лежит натянутое оптоволокно, которое при изменении температуры растягивается или сжимается. Проходящий сквозь него луч света преломляется, что фиксирует оптический датчик, сопоставляющий преломление с температурой окружающей среды.

Инфракрасный

Термометр, или пирометр, является одним из самых недавних изобретений. Они имеют верхний диапазон измерения от +100 до +3000 градусов. В отличие от предыдущих разновидности термометров, они снимают показания без непосредственного контакта с измеряемым веществом. Прибор посылает инфракрасный луч на измеряемую поверхность, и на небольшом экране отображает ее температуру. При этом точность может отличаться на несколько градусов. Подобные устройства применяются для измерения уровня нагрева металлических заготовок, которые находятся в горне, корпуса двигателя и пр. Инфракрасные термометры способны показать температуры открытого пламени. Подобные устройства применяются еще в десятках различных сфер.

Разновидности по предназначению

Термометры можно классифицировать на несколько групп:

• Медицинские.
• Бытовые для воздуха.
• Кухонные.
• Промышленные.

Медицинский термометр

Медицинские термометры обычно называют градусники. Они имеют низкий диапазон измерения. Это связано с тем, что температура тела живого человека не может составлять ниже +29,5 и выше +42 градусов.

В зависимости от исполнения медицинские градусники бывают:

• Стеклянные.
• Цифровые.
• Соска.
• Кнопка.
• Инфракрасный ушной.
• Инфракрасный лобный.

Стеклянные термометры являются первыми, которые начали применять для медицинских целей. Данные устройства универсальны. Обычно их колбы заполняются спиртом. Раньше для таких целей использовалась ртуть. Подобные устройства имеют один большой недостаток, а именно необходимости длительного ожидания для отображения реальной температуры тела. При подмышечном исполнении продолжительность ожидания составляет не менее 5 минут.

Цифровые термометры имеют небольшой экран, на который выводится температура тела. Они способны показать точные данные спустя 30-60 секунд с момента начала измерения. Когда градусник получает конечную температуру, он создает звуковой сигнал, после которого его можно снимать. Данные приборы могут работать с погрешностью, если не очень плотно прилегают к телу. Существуют дешевые модели электронных термометров, которые снимают показания не менее долго, чем стеклянные. При этом они не создают звуковой сигнал об окончании измерения.

Термометры соски сделаны специально для маленьких детей. Устройство представляет собой соску-пустышку, которая вставляется в рот младенца. Обычно такие модели после завершения измерения подают музыкальный сигнал. Точность устройств составляет 0,1 градуса. В том случае если малыш начинает дышать через рот или плакать, отклонение от реальной температуры может быть существенным. Продолжительность измерения составляет 3-5 минут.

Термометры кнопки применяются тоже для детей возрастом до трех лет. По форме такие приборы напоминают канцелярскую кнопку, которая размещается ректально.  Данные устройства снимают показания быстро, но имеют низкую точность.

Инфракрасный ушной термометр считывает температуру из барабанной перепонки. Такое устройство способно снять измерения всего за 2-4 секунды. Оно также оснащается цифровым дисплеем и работает на батарейках. Данное устройство имеет подсветку для облегчения введения в ушной проход. Приборы подходят для измерения температуры у детей старше 3 лет и взрослых, поскольку у младенцев слишком тонкий ушной канал, в который наконечник термометра не проходит.

Инфракрасные лобные термометры просто прикладываются ко лбу. Они работают по такому же принципу, как и ушные. Одно из преимуществ таких устройств в том, что они могут действовать и бесконтактно на расстоянии 2,5 см от кожи. Таким образом, с их помощью можно измерить температуру тела ребенка не разбудив его. Скорость работы лобных термометров составляет несколько секунд.

Бытовые для воздуха

Для измерения температуры воздуха на улице или в помещении применяются бытовые термометры. Они, как правило, выполнены в стеклянном варианте и заполнены спиртом или ртутью. Обычно диапазон их измерения в уличном исполнении составляет от -50 до +50 градусов, а в комнатном от 0 до +50 градусов. Подобные приборы часто можно встретить в виде украшений для интерьера или магнита на холодильник.

Кухонные

Кухонные термометры предназначены для измерения температуры различных блюд и ингредиентов. Они могут быть механическими, электрическими или жидкостными. Их применяют в тех случаях, когда необходимо строго контролировать температуру по рецепту, к примеру, при приготовлении карамели. Обычно подобные устройства идут в комплекте с герметичным тубусом для хранения.

Промышленные

Промышленные термометры предназначены для измерения температуры в различных системах. Обычно они представляют собой приборы механического типа со стрелкой. Их можно увидеть в магистралях водяного и газового снабжения. Промышленные модели бывают электрические, инфракрасные, механические и пр. Они имеют самое большое разнообразие форм, размеров и диапазонов измерения.

Похожие темы:

Градусник или термометр — как правильно? Какая разница между термометром и градусником

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.

Какая разница между термометром и градусником?

Вас хоть раз в жизни поправляли, говоря, что термометр — это не градусник, и наоборот? Наверное, да. В каждом доме можно увидеть ртутный или электронный градусник для измерения температуры тела, а за окном будет висеть термометр, измеряющий температуру воздуха. Но почему эти приборы называют разными словами? Как правильно, «термометр» или «градусник»? Давайте разберемся.

Термометр или градусник? Как правильно?

Термометр — это прибор, с помощью которого можно измерить температуру тела, воздуха, почвы, воды и т. д. Градусник — это не что иное, как абсолютный синоним слова «термометр». Градусником его стали называть в народе, скажем так, и произошло это название от слова «градус» (например, «уличный градусник»).

Специалисты зачастую используют термин «термометр», а название прибору дали ученые еще в 17-м веке. В домашних условиях можно измерить температуру тела с помощью градусника или термометра — как правильно это сделать? Рассмотрим ниже.

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.

История создания термометра

Галилео Галилей — замечательный ученый и изобретатель, именно ему принадлежит открытие термометра. В его собственных сочинениях нет описания этого изобретения, но его ученики засвидетельствовали, что Галилей создал что-то вроде термоскопа.

Произошло это в 1597 году, прибор имел вид стеклянного шарика с трубкой. Во время проведения эксперимента конец трубки опускали в воду, шарик нагревали, воздух внутри шарика менял свое давление, соответственно, и объем — вода поднималась вверх по трубке. Термоскоп показывал лишь изменение степени охлаждения и нагревания тела без конкретных цифр, потому что не имел шкалы.

Спустя 60 лет, в 1657 году, флорентийские ученые смогли усовершенствовать термоскоп Галилея. Они установили на прибор шкалу и откачали воздух из трубки и шарика — качество измерения температуры сразу возросло. Далее снова изменили термоскоп, перевернув его трубкой вверх и наполнив бренди.

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.

Современный термометр

Ключевые изменения привнес Фаренгейт, придав термометру современный вид. Изначально он тоже заполнял резервуары и трубки спиртом, но все же остановился на ртути. В 1723 году Фаренгейт впервые описал свой вариант сбора термометра, а сохранившиеся до сих пор экземпляры считаются гениально собранными.

В 1742 году была установлена всем нам известная шкала на термометре. Андерс Цельсий — шведский астроном, метеоролог и геолог — окончательно определил две постоянные точки на шкале термометра (точка закипания и замерзания воды). Но в начале 0°указывало точку кипения, а 100° — точку замерзания.

Позже, после смерти Андерса Цельсия, его соотечественники Карл Линней и Мортен Штремер перевернули шкалу (0 стали считать температурой замерзания, а 100 — закипания воды). Такая шкала показалась удобной и используется до сих пор (например, в градуснике для измерения температуры тела).

Исследования Реомюра привели к новому виду шкалы, но это было шагом назад по сравнению с исследованиями Фаренгейта. Термометр, сделанный Реомюром, был огромный, а метод деления на шкале — неточный. После Реомюра и Фаренгейта изготовлением термометров для продажи занимались ремесленники.

Виды термометров

Не так важно знать, как правильно — градусник или термометр, гораздо важнее уметь им пользоваться, учитывая его разновидности:

• газовый;
• электрический;
• волоконно-оптический;
• жидкостный;
• механический;
• термоэлектрический;
• инфракрасный.

Далее подробно рассмотрим все виды приборов.

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.

Электронный термометр

Работает за счет изменения степени сопротивления проводника в различных температурных условиях: при нагревании металла увеличивается сопротивляемость передачи тока. Температурный диапазон зависит от того, какой металл использован в роли проводника.

Ходовой металл — медь, в ее диапазоне минимальная температура -50 °С, максимальная +180 °С. Термометры на платине указывают диапазон от -200 °С до +750 °С, но такие термометры дороже. В быту сейчас очень популярен электронный термометр с выносным датчиком, для бани его используют чаще всего — температуру можно контролировать извне.

Волоконно-оптический термометр

Изготавливается с помощью оптоволокна. Очень точные датчики этого прибора позволяют измерять температуру с минимальной погрешностью. Оптоволокно растягивается или сжимается при изменении температуры, а луч света, который проходит через волокно, фиксируется датчиком.

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.

Механический термометр

Принцип действия такого термометра: стрелка на шкале движется за счет изменения физических параметров металлической проволоки (спирали). Прибор напоминает часы со стрелкой и используется в различной спецтехнике. Важное преимущество механических термометров — их практичность и прочность, им не страшны встряска и удары, как стеклянным моделям.

Термоэлектрический термометр

В конструкции термометра находятся 2 проводника, с их помощью измеряется температура по эффекту Зеебека (физическому принципу). Такие приборы обладают огромным диапазоном определения температур (от -100 °С до +2500 °С). Погрешность измерения составляет не более 0,01 °С.

Инфракрасный термометр

Часто используется в роли градусника для измерения температуры тела. Наиболее современным термометром считается инфракрасный. Диапазон температур может доходить до +3000 °С. В медицине все меньше используют электронный термометр, а инфракрасный (бесконтактный) набирает популярность. Плюсы этого прибора в том, что показания считываются без непосредственного контакта с телом. Это делает возможным использование такого термометра в десятках сфер деятельности: например, для определения температуры пламени или металла в корпусе двигателя.

какие бывают? Аналоговые и оптические, погружные и технические модели. Термометры в виде наклейки со шкалой Фаренгейта и Цельсия

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.

Общее устройство

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

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

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

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

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

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

Классификация по принципу действия

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

Контактные

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

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

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

Бесконтактные

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

Термометры сопротивления

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

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

Манометрические

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

Электронные термопары

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

Типы по материалам

Несмотря на то что с момента появления первых термометров прошло свыше 400 лет, тем не менее эти приборы и по сей день продолжают совершенствоваться. Промышленность постоянно предлагает все новые устройства, основанные на принципах действия, не используемых ранее.

Жидкостные

Такие термометры имеют самую давнюю историю. Принцип их действия базируется на особенностях расширения жидкости при любых измерениях температурных параметров. В процессе нагревания жидкость, в соответствии с законами физики, расширяется, а при охлаждении, наоборот, сжимается.

Устройство представляет собой колбу из стекла, наполненную действующим веществом, ее прикладывают к расположенной внутри шкале в форме линейки. Температура определяемой среды вычисляется по приведенной шкале — высота столбика жидкости отражает соответствующий параметр.

Наиболее распространены ртутный, спиртовой и керосиновый.

Подобные приборы относятся к высокоточным, погрешность их замеров не превышает 0,1 гр.

В зависимости от наполнения этот градусник может высчитывать температуру в границах от 0 до +700 гр., однако при падении он может расколоться.

Газовые

Эти термометры функционируют по тому же механизму, что и жидкостные, но они наполнены инертным газом. За счет этого можно существенно увеличить рабочий диапазон измеряемых параметров. Как правило, наибольшее значение на таких устройствах находится в границах от +270 до +1000 гр. Чаще всего газовые термометры используются для определения степени нагрева горючих веществ.

Механические

Подобные градусники работают от деформации спирали из металла. Их оборудуют стрелкой, потому визуально напоминают обычные стрелочные часы. Чаще всего устанавливаются на панельных приборах автомашин и спецтехники. Основное их преимущество — прочность. Им нестрашны удары и встряски, чего не скажешь о стеклянных моделях.

Электрические

Подобные приборы функционируют, основываясь на мониторинге изменения параметров сопротивления проводника в разных средах. Сопротивляемость в момент передачи тока будет тем выше, чем горячее будет металл.

Границы чувствительности таких приборов разнятся. Все зависят от вида металла-проводника. Так, для меди они соответствуют -50-+180 гр. изделия на платине вычисляют значения в диапазоне от -200 до +850 гр. — именно их обычно используют в научных лабораториях.

Термоэлектрические

Такой градусник имеет пару проводников, способных измерять температурные показатели по физико-механическому принципу. Они имеют довольно широкий функциональный диапазон: от -100 гр. до +2000, при этом погрешность замеров никогда не превышает 0,1 гр. В основном нашел свое применение в промышленности, когда нужно определить температуры выше 1000 гр.

Инфракрасные

Наиболее известное название агрегата – пирометр, и он стал одним из новых изобретений. Максимальная граница может быть в температурном промежутке от +100 до +3000 гр. Такие градусники позволяют производить замеры без взаимодействия с измеряемой средой — устройство самостоятельно посылает ИК-лучи на нужную поверхность, и вскоре на мониторе отображается температура. Однако точность таких измерений никак нельзя назвать высокой — полученные показатели отличаются от реальных на 2–3 гр. Такие приборы актуальны при выполнении работ с металлом в корпусе мотора, горне и других труднодоступных местах.

Волоконно-оптические

Как и следует из названия, эти термометры выполняются из оптоволокна. Это особо чувствительные датчики, измеряющие температуру в границах до +400 гр. Принцип действия базируется на использовании натянутого оптического волокна, которое под действием изменяющейся температуры может либо сжиматься, либо растягиваться. Проводимый через него поток света преломляется, это фиксируется датчиком, который и сопоставляет степень преломления с параметрами нагрева внешней среды.

 Различия по виду шкал

Кельвина

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

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

Цельсия

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

Фаренгейта

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

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

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

Реомюра

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

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

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

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

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

• Стеклянные термометры. Это самая распространенная модель. Ее можно назвать по-настоящему универсальной. Как правило, их заполняют ртутью или спиртом, точность измерения подобных приборов довольно высока. Однако, для того, чтобы получить фактические значения температуры тела, требуется не меньше 5–7 минут.

• Цифровые модели предусматривают небольшой дисплей, где отображается температура тела человека. Показания можно получить через минуту после начала замера. Такой градусник, по завершении измерения, подает звуковой сигнал. Если такие приборы неплотно прилегают к телу, то они дают погрешность.

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

• Термометры-соски оптимальны для малышей. Визуально напоминают пустышку, которую вставляют в рот грудного ребенка, обычно по завершении измерения эти приборы издают приятную мелодию. Погрешность, как правило, не превышает 0,1 гр., хотя если ребенок во время проведения манипуляций будет дышать через рот либо плакать, то отклонение будет гораздо более значительным. Длительность измерения составляет порядка 3–5 минут.

• Термометры-кнопки также предназначены для малышей возрастом менее 3 лет. Внешне они похожи на обычную канцелярскую кнопку, введенную ректальным способом. Показания снимаются оперативно, но точность измерения невысока.

• Ушной ИК-термометр снимает показания всего за пару-тройку секунд. Такое приспособление имеет электронный дисплей и подсветку, которая существенно облегчает введение устройства в ушной проем. Используется у детей старшего возраста и взрослых — у младенца ушной канал довольно узкий, поэтому градусник в него попросту не входит.

• Лобные ИК-градусники прикладывают ко лбу. Принцип их действия аналогичен описанному выше. Основное достоинство подобных образцов в том, что они могут показывать значения даже бесконтактно, – на удалении 2-2,7 см от поверхности кожи. Это оптимальный вариант для молодых мам, когда они хотят померить температуру своему спящему малышу. Скорость вычисления составляет всего 5–10 секунд.

Бытовые для воздуха

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

Кухонные

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

Промышленные

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

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.

модели для измерения температуры воздуха в помещении. Электронный, деревянный и бытовой

Комнатный термометр (электронный, жидкостный, деревянный и бытовой на картонной основе) является необходимым прибором для контроля показателей среды. Модели для измерения температуры воздуха в помещении сегодня могут совмещать свои функции с гигрометрами и контролировать влажность, работать как будильник и электронные часы. Термометр, необходимый для точного определения данных, может подлежать поверке, иметь выносные датчики для выполнения измерений.

Описание

Комнатный термометр — прибор, при помощи которого измеряется температура воздуха внутри помещений. В зависимости от исполнения оборудование может предназначаться для использования исключительно при показателях среды выше 0 градусов. Для помещения без отопления лучше выбирать модели с расширенным температурным диапазоном до −10 или −20 градусов. Они считаются складскими, тогда как обычный прибор классифицируется как бытовой.

Оборудование для измерения температуры воздуха по классификатору ОКПД 2 имеет код 33.20.51.121. В зависимости от исполнения оно может быть механическим или электронным, с проводным и автономным питанием. Жидкостные приборы раньше имели ртутное наполнение, сегодня капилляр заполняется метилкарбитолом или другими безопасными веществами. При поломке изделия не возникает опасности химического отравления – оно полностью безвредно.

По своему применению комнатные термометры не имеют особенных ограничений. Они используются в жилых зданиях: на частных и общественных территориях, в детских и лечебных учреждениях, офисах, на складах. Точность измерения в среднем имеет погрешность от 0,1 до 1 градуса в зависимости от разновидности прибора.

В большинстве случаев образцы этого типа имеют настенное крепление, позволяющее зафиксировать их вдали от прямых солнечных лучей и других источников тепла, на удобном для проверки данных уровне.

Виды

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

• Механические. Стрелочные биметаллические модели довольно популярны в качестве приборов для комнатного применения. Такие аналоговые метеостанции могут выпускаться с влагомером, барометром, считаются довольно надежными. Гибридный прибор обычно именуют термогигрометром.

• Электронные. Современные термометры с проводным или батарейным (автономным) питанием. Могут иметь встроенный аккумулятор, который требует лишь периодической подзарядки. У таких приборов есть дисплей, кнопочное или сенсорное управление. Модели электронных термометров часто имеют в своей конструкции дополнительные модули: часы, будильник, гигрометр, ячейки памяти, могут соединяться с системой умного дома для автоматического поддержания заданного температурного режима.

• Жидкостные. Самые простые в эксплуатации. Такие термометры также причисляются к механическим, имеют шкалу и вертикально расположенный капилляр с жидким содержимым. Вместо ртути сегодня используется окрашенная техническая жидкость — чаще всего метилкарбитол (метиловая спиртовая основа), для наглядной демонстрации результатов измерений окрашенная в красный цвет.

• Метеостанции. Это полноценные электронные или аналоговые приборы с большим количеством опций: с влагомером, календарем, определителем лунных фаз и другими функциями. С их помощью довольно легко получать точные данные о климате в помещении, сохранять их, сравнивать с предыдущими показаниями.

• Деревянные. Традиционные, довольно хорошо защищенные от внешних воздействий приборы, включающие в себя нанесенную на поверхность материала шкалу и капиллярную колбу, внутри которой перемещается жидкость. Такие модели часто изготавливают в универсальном исполнении — для дома, склада, офиса или комнатно-уличного применения.

• В пластиковом корпусе. Наиболее доступный по цене, а потому распространенный вариант. Чаще всего используется полистирол — легкий, но не очень прочный материал. Пластиковые термометры считаются универсальными, выпускаются в различных вариантах дизайна: для детских комнат, кухни, прихожей.

• На картонной подложке. Из-за подверженности материала размоканию под воздействием влаги его нельзя назвать популярным. Такие термометры выпускают в числе сувенирной продукции. Их лучше не размещать рядом с окнами и другими источниками конденсата.

• В стекле. В таких изделиях шкала термометра помещена в стеклянную трубку. Вариант используется в качестве универсального, улично-комнатного, часто крепится между оконными рамами.

• В гипсе. Сувенирные модели в виде магнитов или фоторамок делают именно из этого материала. Большим минусом является непрочность изделия. При падении или ударе оно может расколоться.

• С поверкой. Некоторые производители термометров указывают, что их прибор поверен — прошел проверку на точность, но эта характеристика сегодня не является обязательной для оборудования данного типа. Модели без обязательной сертификации также могут продаваться без ограничений. Самые известные в РФ термометры с поверкой — ТСЖ. Показания приборов с такой пометкой принимаются к учету контролирующими органами, периодически (раз в 1 год, в 3 года) их нужно снова калибровать для подтверждения точности результатов.

Популярные бренды

«Первый термометровый завод»

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

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

ТСЖ

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

GamBit

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

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

Правила выбора и эксплуатации

При выборе комнатного термометра стоит обратить внимание на важные параметры.

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

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

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

Обзор комнатного термометра смотрите далее.

Уличный термометр



Первое, что делает каждый человек, перед тем, как выйти на улицу — смотрит погоду за окном, чтобы иметь возможность соответсвующе одеть себя и ребенка. Безусловно, можно довериться синоптикам или народным приметам, посмотреть, как одеты люди на улице, а можно просто повесить уличный термометр и быть всегда готовым к любым сюрпризам погоды.

Современные уличные термометры делятся на несколько видов: механические и электронные. Давайте подробней остановимся на каждом из них.

Механические уличные термометры

Механические термометры бывают биметаллические (стрелочные) и капиллярные (спиртовые).

Капиллярные уличные термометры широко известны, к тому же очень дешевы и весьма точны. Принцип действия данного градусника такой же, как и у обычного медицинского ртутного термометра, однако ртути он не содержит. Спиртовой термометр представляет собой стеклянную колбу с капилляром, в которой содержится спирт или другие органические жидкости, подкрашенные в красный цвет. Таким образом, в случае повышения уличной температуры жидкость в градуснике расширяется, а при понижении — сжимается.

Биметаллический уличный термометр, напоминающий часы со стрелкой, менее точен, чем спиртовой, зато за счет большой стрелки хорошо виден издалека. Действие данного градусника основывается на свойстве биметаллов (двухслойный материал из разнородных металлов) изменять и восстанавливать форму под действием температуры.

Электронные уличные термометры

Электронный уличный термометр — это градусник с цифровым ЖК-дисплеем, который может быть только уличным либо комбинированным.

Обычный электронный уличный термометр, который устанавливается непосредственно за окном, имеет полупрозрачный стеклянный корпус, а также крупные и контрастные цифры. Особенность данного термометра состоит в том, что он запоминает и выводит на дисплей информацию о минимальной и максимальной температуре. Цифровой уличный термометр работает от солнечной батареи достаточной мощности даже для работы в пасмурную погоду.

Комбинированный градусник устанавливается в помещении и позволяет измерить температуру как в комнате, так и за окном. Некоторые уличные термометры данного типа идут в комплекте со специальным выносным датчиком, который передает информацию об уличной температуре на комнатное устройство по кабелю, проложенному под оконной рамой. Кроме того, электронные уличные термометры могут быть и беспроводные. Они устанавливаются в помещение недалеко от окна либо вешаются на стену, а измеряют уличную температуру за счет встроенного радиомодуля.

Электронные термометры стоят гораздо дороже механических, однако они более удобны в монтаже и эксплуатации.

Какой выбрать уличный термометр для пластиковых окон?

Сегодня деревянные окна постепенно уходят в прошлое и массово заменяются на пластиковые. Если ранее уличный градусник прибивали к деревянной оконной раме «намертво», то сейчас вряд ли у кого-то поднимется рука забивать гвозди в новый пластик. Поэтому для пластиковых окон применяются современные уличные термометры, которые крепятся на липучке или присосках к оконной раме или непосредственно на стекло. Однако, при таком способе монтажа возможно возникновение температурной погрешности в 5-7 градусов. Это обычно можно наблюдать зимой в результате того, что уличный градусник будет показывать температуру воздуха возле окна, которое пропускает часть тепла из квартиры. Второй способ монтажа — на откос с помощью саморезов. В этом случае градусник будет показывать более точную температуру, однако для его крепления вам потребуется больше времени и усилий.