Как устроены и работают бесконтактные термометры

Сезон простуд вроде бы завершается, но начинается переходные период, первые походы без шапки и шарфа, потому что «вроде бы потеплело», и так или иначе возрос спрос на инфракрасные градусники. А с ним и возросло количество возврата таковых «по браку»: «не измеряют», «показывают то 33, то 38» и т. п. На самом деле: из всех вернувшихся «бракованных» термометров ни один не был сломан, напротив: все работали абсолютно корректно и точно. И, наверное, уместно сказать пару слов в защиту. Проблема с подобными градусниками возникает, вероятно, куда чаще, чем кажется. Здесь, на Geektimes, инфракрасным термометрам, или пирометрам, посвящено довольно много разного рода материалов, а весь остальной интернет словно бы слышит о них впервые. По большому счету все проблемы возникают потому что:

Нет понимания, как измерять
Нет желания читать инструкцию
Нет желания менять батарейки

Смешно, но правда. Вчера, например, принесли «по браку» еще один рабочий B.Well. Если пытаться рассуждать логически, почему это выглядит странно, то можно так. Все бренды, связанные с медициной и продающиеся в аптеках проходят дорогостоящие процедуры сертификации, получают штампики «ГОСТ», и рисковать так, чтобы выпустить заведомо плохое устройство — это значит погубить деньги и бизнес.

Все они так или иначе должны соответствовать «Федеральному закону о единстве измерений», чтобы обеспечить «потребности граждан, общества и государства в получении объективных, достоверных и сопоставимых результатов измерений, используемых в целях защиты жизни и здоровья граждан, охраны окружающей среды, животного и растительного мира, обеспечения обороны и безопасности государства».

Они так или иначе регулируются Межгосударственным стандартом «ГОСТ 20790-93»: ПРИБОРЫ, АППАРАТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ МЕДИЦИНСКИЕ. Также есть ASTM E1965, посвященный инфракрасным термометрам и, если копать, наберется такое количество бумаг, документов, сертификатов и отчетных тестов и общих, и по каждой единице в отдельности, что «лень читать».

Все эти документы (Пример от A&D в электронном виде) разработчики получают, чтобы пользователь мог сделать измерение за пару простых шагов, и тут снова:

Прочитать инструкцию
При необходимости заменить батарейки

Например, если у B.Well WF 5000 написано «удерживая кнопку измерения, медленно перемещайте термометр в направлении лба и от него», — так и надо делать! И все будет хорошо.

Как работает инфракрасный термометр

Тоже проблема. В сети полно вопросов, многие сомневаются, надо или нет. В основном, понятное дело, на женских форумах. Несмотря на то, что лучшим объяснением можно считать экспертный ответ с Mail: Есть объяснения и куда более пространные: «Инфракрасные термометры измеряют поверхностную температуру объектов. Оптика прибора улавливает излучённую, отражённую и переданную (transmitted) энергию и фокусирует её на детекторе. Электроника прибора выдаёт величину этой энергии и преобразует её в цифровую величину температуры на экране прибора. Лазер, встроенный в прибор, используется только для целеуказания». Собственно, как только доходит до этого, сразу рождается еще больше вопросов. Для торговли в сети или в аптеках куда проще и логичнее будет выглядеть нечто такое: «Человеческое тело, так же как и любой другой физический объект, температура которого отлична от абсолютного нуля, является источником инфракрасного излучения. Чем интенсивнее ИК-излучение, тем выше температура человека — именно на этом принципе работают приборы ночного видения, выделяющие контур человека на фоне более холодной окружающей среды».

Как работает конкретный инфракрасный термометр

В подавляющем большинстве случаев возвраты «по браку» происходят от мужчин. Анекдотическая ситуация, описывающая процесс обращение мужчины к инструкции тогда, когда уже все сломано, работает.

Это связано с тем, что в описаниях такого типа термометров сказано все довольно общо:

Поднеси к телу
Нажми кнопку
Измерения за секунды

Формально, все так и есть. Но есть нюансы. Например, два раза подряд нам возвращали Medisana FTN. Один из них успели затем купить еще до проверки, прямо чуть ли не день в день, и по нему не было претензий.

Один мы проверяли. Основная проблема была в том, что «он показывает температуру сразу с большим разбросом в несколько градусов». Вот результат: Эту конкретную Medisan'у надо было предварительно «откалибровать», выбрать «место», с которого будет измерение: лоб и тело и дождаться завершения подсветки. В результате — одной проблемой меньше.

Вчера — B.Well с той же проблемой: «от 33 до 38». Модели B.Well попроще в плане настройки. И если все делать правильно, тоже больших проблем не будет:

При этом, стоит сказать, что одну из проблем, связанных с минимизацией погрешности, производители решают сами, еще на уровне формы. Что B.Well, что Medisana устроены таким образом, чтобы в руке они «сели» правильно, и датчик находился в правильном направлении ко лбу, ровно:

Какие могут быть общие рекомендации

Во-первых, так как это технология, для корректного воспроизведения требуются определенные условия. Безусловно, это несколько сложнее, нежели сунуть градусник под мышку. Однако это не должно смущать.

Например, рекомендации для корректного измерения давления цифровыми тонометрами: сядьте спокойно, желательно в течение получаса пребывайте в расслабленном состоянии, — воспринимаются нормально. А вот для термометров: не измеряйте прямо с улицы, не сидите долго возле батареи перед замером и т. п. — такие советы принимаются со скепсисом.

Затем надо понимать, что нормальная температура на разных частях тела — разная. Это также, как выясняется, знают далеко не все. Можно погуглить картинки или текстовые материалы на этот счет: Также стоит учесть незначительные расхождения по возрасту: Также мы рекомендуем всегда менять батарейки. Это вообще отдельный разговор, и также почему-то считается чем-то странным. Мол, я же беру градусник за 1000 — 3000 рублей, так еще и батарейки менять?!

С другой стороны, опять зеркальный пример. Скажем, инсулиновая помпа Accu-Chek корректно работает только с батарейками Duracell. Они стоят сильно дороже, чем, например, GP. Но ничего не поделать! Средняя стоимость Accu-Chek — около 100 000 рублей. Ничего, терпят же.

Насколько это корректно сравнивать и от чего больше зависит жизнь человека? От корректной работы инфракрасного градусника или от корректной работы инсулиновой помпы? — Вопросы этики.

Без батареек

Было бы странно предположить, что в категории «умной электроники», подключаемой к смартфону, никто ничего не предложит. Есть термометр, который не надо заряжать — Croise.A. У него есть отметка FDA. Он может казаться неудобным при замере температуры на себе: градусник подключается в Jack, его надо поднести ко лбу и нажать кнопку в приложении. Однако для измерения объектов или температуры другого человека — он годный.

Цена

Еще один фактор, который, вероятно, становится причиной возврата. Ртутный градусник стоит в «Аптеке 36,6» 120 рублей. Инфракрасный — в среднем — от 1000. Температуру мы замеряем не так часто, и вроде как нужен-то такой градусник только для того, чтобы быстро сделать замер маленькому ребенку. Надо ли переплачивать?

Точность

Не знаю, насколько наши попытки заступиться и «реабилитировать» успешны, а доводы верны, но за все время тестирования ни одного брака — не было. Так или иначе мы тестируем все возвраты перед тем, как отправить производителю, но тут везло. Если будет реальный брак — то, разумеется, тут все по законам/гарантиям и т. п.

Обмен, возврат и прочие процедуры, но до сих пор, судя по всему, претензии возникали по каким-то другим причинам, часть из которых мы попытались найти.

Так что если у вас было размышление, на тему, покупать или нет. Точно/не точно. Проблемно/не проблемно.

С инфракрасными градусниками известных брендов, которые можно купить в аптеке, в подавляющем большинстве случаев все в порядке, и проблем быть не должно.

Бесконтактные инфракрасные термометры

Инфракрасные бесконтактные термометры позволяют проводить измерение температуры тел, предметов, среды без контакта с ними. Такие термометры также называют пирометрами. Принцип действия бесконтактного термометра основан на измерении параметров теплового излучения измеряемого объекта.

Эти измерения проводятся в диапазоне видимого света и инфракрасного излучения.
Бесконтактные инфракрасные термометры используют для измерения температуры объекта с безопасного расстояния путем измерения интенсивности инфракрасного излучения с его поверхности, это хорошее решение для контроля температуры очень горячих, движущихся, вибрирующих, вредных, опасных или труднодоступных объектов.

Инфракрасные бесконтактные термометры используют для:

измерения температуры поверхности объектов,
измерения температуры поверхности тел,
измерения температуры поверхности приборов,
измерения температуры поверхности вещества.

Инфракрасные бесконтактные термометры применяются в следующих сферах:

в промышленности,
в быту,
в сфере ЖКХ,
в медицине,
в строительстве,
на транспорте,
в сфере услуг.

Инфракрасные бесконтактные термометры применяются в следующих отраслях промышленности:

тяжелая промышленность,
легкая промышленность,
бумажное производство,
химическое производство,
пищевая промышленность,
машиностроение,
автомобилестроение,
самолетостроение,
кораблестроение,
других производствах.

В промышленном производстве часто возникают ситуации, при которых нужно точно определить температуру объекта без прямого контакта с ним. Обычные способы не дают нужного результата, поэтому ученые изобрели различные пирометры для измерения температуры бесконтактным методом.

Бесконтактные термометры применяются для:

дистанционного измерения температур раскаленных объектов;
измерения температуры агрессивных сред;
измерения температуры опасных объектов;
измерения температуры объектов под напряжением;
измерения температуры труднодоступных объектов.

Инфракрасные бесконтактные термометры представляют собой современную разработку ученых и устроены таким образом, что инфра красное излучение объекта преобразуется в температурный показатель. Бесконтактные термометры выдают точный результат замера температуры и делают это очень быстро.

Пирометры широко используются на производстве, где установлено много нагревательных приборов. С их помощью проверяется температура теплотрасс, бойлеров, паропроводов и обрабатываемых деталей. Электрики этим прибором проверяют степень нагрева кабелей, трансформаторов и мест соединения проводов, а металлурги — печей, станков, прессов.

По назначению бесконтактные термометры разделяются на:

низкотемпературные пирометры;
высокотемпературные пирометры.

По типу исполнения бесконтактные термометры разделяются на:

переносные пирометры;
стационарные пирометры.

По типу выдачи информации бесконтактные термометры разделяются на:

яркостные пирометры;
цветовые пирометры.

Важными параметрами бесконтактных термометров являются:

оптическое разрешение;
диапазон измерения;
точность измерения;
время измерения;

Оптическое разрешение определяется отношением площади области захвата к расстоянию до вещества. Этот параметр зависит от вида прибора и может лежать в пределах от 2:1 до 600:1. Чем показатель выше, тем лучше. При использовании вне профессиональной сферы такое разрешение составляет около 15:1. Диапазон измерения температуры важен для выбора прибора для каждого отдельного случая. Диапазон зависит в первую очередь от характеристик датчиков, применённых в приборе. Его величина может лежать в границах от минус 50 до плюс 1000 градусов.

Точность измерения имеет большое значение в технологических процессах, в химическом производстве, в медицине, в строительстве. Эта величина характеризует границы изменения температуры при замерах и зависит от правильности калибровки прибора. В среднем величина точности бесконтактных термометров находится в диапазоне 1 — 5 %.

Купить надежные бесконтактные инфракрасные термометры по выгодной цене можно в нашей компании. Нашм специалисты помогут сделать вам правильный выбор.

Мы доставим выбранные вами термометры в течении одного — двух дней в города: Таганрог, Новочеркасск, Азов, Шахты, Волгодонск, Сальск, Краснодар, Тихорецк, Тимашевск, Сочи, Новороссийск, Анапа, Туапсе, Геленджик, Ейск, Майкоп, Армавир, Волгоград, Элиста, Астрахань, Ставрополь, Невинномысск, Минеральные Воды, Кисловодск, Пятигорск, Железноводск, Черкесск, Нальчик, Владикавказ, Грозный, Махачкала.

Принцип действия, устройство и применение инфракрасного бесконтактного термометра

Термометр инфракрасный бесконтактный имеет специальное название пирометр (от греческих слов руr — огонь и metreo — измеряю). Пирометр предназначен для дистанционного измерения температуры поверхности твёрдых тел.

Поверхность измеряемого объекта,
Тепловое излучение от объекта,
Оптическая система инфракрасного термометра,
Датчик-преобразователь,
Электронный преобразователь,
Счётное устройство,
Корпус пирометра,
Курок-кнопка,
Дисплей.

Тепловое излучение, сфокусированное оптической системой, передаётся на датчик-преобразователь, на выходе которого появляется электрический сигнал, пропорциональный значению температуры поверхности измерения. Этот сигнал проходит через электронный преобразователь, попадает в счётное устройство, результаты из которого отображаются на дисплее.

Чтобы замерить температуру объекта нужно навести инфракрасный термометр на объект и нажать кнопку. Полученная температура тут же отображается на дисплее. Чтобы центр пятна измерения пришёлся на нужную точку проверяемой поверхности, пирометры имеют лазерный целеуказатель, световая точка которого смещена от центра пятна измерения приблизительно на 2 см.

Расстояние до объекта может быть любым, дальность действия ИК-термометра ограничена диаметром пятна и прозрачностью среды.

Современный термометр инфракрасный бесконтактный имеет следующие основные технические характеристики:

оптическое разрешение (соотношение расстояния к диаметру пятна);
диапазон измеряемых температур (предельно от -50 до 4000oC);
разрешение (как правило 0,1oC);
точность измерения (от ± 1% до ±2%);
быстродействие (у хороших моделей очень высокое — меньше 1 секунды);
излучающая способность — переменная либо фиксированная;
приспособление для нацеливания — оптический или лазерный прицел.

Зная оптическое разрешение пирометра, можно правильно выбрать расстояние до объекта. Дело в том, что пятно измерения не должно превышать размер проверяемого объекта.

Иначе инфракрасный бесконтактный термометр будет измерять ещё и температуру окружающих предметов, которые попали в зону пятна.

А это вводит искусственно созданную погрешность и не позволяет точно измерить температуру именно нужной поверхности.

Излучающая способность простых моделей ИК-термометров имеет фиксированное значение (как правило 0,95, потому что именно такое значение является подходящим для большинства применений в быту и технике). Но бывают ситуации, когда фиксированное значение коэффициента излучения не позволяет получить точные данные.

Чем более светлой является поверхность, тем ниже нужен коэффициент излучения. Тем более, если поверхность обладает высокой отражающей способностью, как например полированный металл.

В моделях пирометров с настраиваемой излучающей способностью этот параметр может быть задан от 0,1 до 1,0 — и это значительно расширяет возможности прибора.

Магазин запчастей для бытовой техники работает без выходных с 9.00 до 18.00, звоните и заказывайте интересующие Вас детали, мы проконсультируем и подберем наиболее подходящие запчасти.

Вы можете купить товар самовывозом в Москве. Для доставки в другой город помимо Москвы выберите один из трех вариантов: через удобную Вам транспортную компанию, через почту России или через Вашего представителя в Москве. Магазин принимает оплату как по наличному, так и безналичному расчету.

Приведённая здесь информация даётся для общего ознакомления. Технические характеристики, внешний вид, конструктивные особенности могут отличаться от фактически предлагаемых к продаже товаров. Любые особенности товаров можно уточнить по телефону магазина в его рабочие часы.

Посмотрите ВСЕ товары и услуги Магазина Запчастей в Москве!

Тел.: +7 (910) 494-26-26
Магазин Запчастей находится в Митинском радиорынке:Москва, Пятницкое шоссе, дом 18,вход в Цокольный этаж,
Павильон 38
От метро «Волоколамская» пешком 10 минут.
E-mail: magazin-zapchastei@yandex.ru

Инфракрасный бесконтактный термометр: что это такое и как его выбрать?

Каждый родитель знает, какой проблемой может стать обычное измерение температуры тела при простуде у ребенка.

Поэтому одной из самых востребованных новинок техники последних лет стал инфракрасный градусник.

Он способен решить эту задачу за несколько секунд! Это устройство сочетает в себе точность, эффективность, долговечность и универсальность, что не могло остаться незамеченным огромным количеством пользователей.

Как же работает инфракрасный термометр? Его принцип действия основан на законе Стефана-Больцмана.

Чтобы не углубляться в сложные физические термины, скажем, что этот закон описывает соотношение теплового (инфракрасного) излучения тела и его температуры.

Бесконтактный термометр содержит в себе высокочувствительный датчик, способный улавливать тепло от тела и рассчитывать его температуру. Погрешность такого прибора не превышает 0,3℃.

Существует несколько видов инфракрасных градусников:

ушной,
лобный,
бесконтактный.

Как следует из их названий, применяются они на разных участках. Это связано с различной интенсивностью теплового излучения на отдельных областях тела человека. От правильного использования прибора зависит его точность.

Чтобы измерить температуру тела ушным инфракрасным термометром, необходимо датчик поместить непосредственно в ухо. Лобным градусником нужно фиксировать температуру на коже лба.

Бесконтактные инфракрасные термометры являются универсальными — ними Вы сможете определять температуру любой поверхности или любого участка тела.

Как правильно пользоваться бесконтактным инфракрасным термометром?

Чтобы получить максимально точный результат измерения температуры, необходимо следовать нескольким простым правилам:

Убедитесь, что батарейки в градуснике имеют достаточный заряд.
Кожа на том участке, где проводится измерение, должна быть сухой и чистой. Следует вытереть пот, косметику либо другие загрязнения.
В помещении не должно быть сквозняка, включенного вентилятора, кондиционера или обогревателя.
Датчик термометра нужно протереть мягкой сухой тканью, чтобы убрать частички пыли или грязи.

После включения прибора наведите его на подготовленную кожу лба на расстоянии 4-6 см и нажмите кнопку измерения. Термометр за одну-две секунды выдаст результат на дисплей.

Преимущества инфракрасных термометров над другими видами

Бесконтактные термометры стали поистине драгоценной находкой для многих людей. Все больше врачей советуют молодым родителям покупать именно эти приборы, и этому есть много причин:

Бесконтактные инфракрасные градусники измеряют температуру тела очень быстро. Достаточно 1-2 секунд, чтобы с уверенностью сказать, есть ли у человека жар. Особенно ценным это изобретение стало для родителей — вместо того, чтобы 5-10 минут держать капризного ребенка, можно просто нажать кнопку и получить результат. Кроме того, все модели имеют экран с подсветкой, благодаря чему наблюдение за температурой ночью у спящего малыша не представляет трудностей.
Одним из самых главных достоинств данного прибора является его абсолютная безопасность. В отличие от ртутных градусников, инфракрасные не содержат в себе вредных веществ, а значит, не способны при поломке навредить кому-либо. Любые повреждения этого девайса не несут в себе опасности для человека.
Многие бесконтактные термометры обладают встроенной памятью, что позволяет отслеживать динамику температуры тела.
Прибор невероятно прост в использовании, благодаря чему ребенок сам может измерять себе температуру. Его не надо встряхивать, как ртутный градусник, он самостоятельно выключается.
Все модели имеют дисплей с подсветкой и четкими цифрами. Это позволяет пожилым людям либо людям с проблемным зрением использовать это устройство.

Читайте также: Вода и электрический ток

Как выбрать инфракрасный термометр?

Человек, желающий купить инфракрасный термометр, становится перед сложным выбором. Огромный ассортимент на любой вкус и кошелек поставят в тупик кого угодно. Принять решение Вам помогут представленные ниже советы:

Для начала стóит определиться, какие именно функции Вам нужны. Одни термометры предназначены только для измерения температуры тела человека, диапазон их настройки колеблется в пределах 34-42℃. Более дорогие модели позволяют фиксировать температуру любых объектов, будь то смесь в бутылочке, вода в ванной или пол в детской комнате.
Людям с проблемами зрения рекомендуется обратить внимание на модели с большим дисплеем и крупными надписями.
Если Вы выбираете термометр для массового использования (в группе детского сада, в кабинете педиатра), то лучше купить модель с водонепроницаемым корпусом. Так обеспечивается тщательное очищение прибора между применениями.
Наконец, определимся, какие дополнительные опции бесконтактного инфракрасного термометра Вам важны. Должен ли он запоминать 10 или 50 последних измерений? Нужна ли Вам цветовая индикация температуры — от зеленой при 36,6℃ до ярко-красной при 39,1℃? Насколько важна функция отключения звукового сигнала или подсветки дисплея? Ответы на эти вопросы помогут Вам окончательно решить, бесконтактный термометр какой фирмы и ценовой категории покупать.

Если у Вас остались вопросы, то менеджеры нашего медмагазина предоставят квалифицированную консультацию и помогут купить бесконтактный термометр, удовлетворяющий всем Вашим требованиям!

Как работает бесконтактный инфракрасный термометр?

Благодаря нашим восточным соседям, китайским производителям, бесконтактные термометры, когда-то доступные только в корпоративном секторе и медицинским учреждениям, стали по карману рядовому потребителю. Но как работает современный инфракрасный термометр? Об этом вы узнаете из нашей статьи.

Принцип работы инфракрасного цифрового термометра

Возможно, это станет для вас новостью, но все мы с вами, наши организмы, тела представляют собой бесконтактные инфракрасные термометры, которые могут различать температуру удаленных на значительное расстояние предметов. 16 тысяч рецепторов, находящихся на поверхности кожи, улавливают инфракрасное излучение.

Например, от костра, солнца, и т.д. Люди не склонны обращать внимания на это свое свойство, по- научному называемое «термоцепция» — его даже нет в списке традиционных «пяти чувств», впрочем, как еще трех, которые «не заметил» Аристотель.

Но факт остается фактом, мы можем чувствовать тепло (инфракрасное излучение) кожей.

Современные дистанционные цифровые термометры для измерения температуры тел тоже используют высокочувствительные датчики, определяющие интенсивность теплового излучения от тел. Это излучение было открыто в 1800 году английским ученым Уильямом Гершелем, его излучают все тела во Вселенной.

В конце XIX века австрийский физик Больцман сформулировал закон, который гласил, что полная объёмная плотность равновесного абсолютно чёрного тела пропорциональна его температуре в 4-й степени. Этот закон позже назвали Законом Стефана-Больцмана.

Чтобы не углубляться в физические дебри, скажем, что из этого закона следует — измеряя мощность теплового луча можно рассчитать температуру поверхностей тел. Именно на этом принципе работают инфракрасные термометры.

Инфракрасный термометр FL01

Купить инфракрасный термометр для измерения температуры мы решили в интернет- магазине 2emarket.ru. Это термометр для измерения температуры тела человека и других предметов.

Пользоваться устройством весьма просто — пользователь наводит («прицеливается») термометром на объект измерения, держа его за пистолетную ручку, и нажимает на «спусковую» кнопку. В этот момент устройство, конечно, не «стреляет» и ничего не излучает.

Наоборот, его датчик инфракрасного излучения срабатывает «на прием» и термометр определяет мощность излучения. Рабочее расстояние 5 — 15 сантиметров.

Термометр — электронный, встроенный чип рассчитывает температуру и почти моментально на большой дисплей сзади выводится уже готовый результат, до десятой доли после замятой. Точность измерения ±0.2°С (для людей) и ±0.3°С (для предметов). Так заявлено в документации — точность, почему-то разная для человека и для неодушевленных предметов.

Но им очень удобно измерять на расстоянии температуру ребенка (причем, это можно делать, даже когда он спит), также можно определить температуру тела животного. Кроме того, это отличный, очень точный термометр для воды — вы можете узнать насколько горячая ванна или напиток в чашке.

Его также можно использовать для определения температуры, в общем-то, чего угодно, кроме воздуха.

Узнайте реальную температуру батарей центрального отопления или «теплого пола», узнайте о самочувствии домашнего питомца (учтите только, что нормальная температура у животных не такая же, как у людей).

Вам понравится, что устройство имеет цветовую индикацию дисплея. Пока нет жара, то есть показания меньше 37,4°С, фон дисплея зеленый. Если больше — цвет становится желтым. Если показания превысили 38,1° — внимание, опасность, цвет становится угрожающе красным.

Электронный медицинский термометр для измерения температуры тела FL01 — отличная альтернатива небезопасным в быту ртутным измерителям температуры.

Этот и другие товары Вы можете найти в каталоге интернет-магазина 2emarket.ru

Термометр

Ртутный медицинский термометр
Электронный медицинский термометр
Инфракрасный термометр

Термо́метр (греч. θέρμη «тепло» + μετρέω «измеряю») — прибор для измерения температуры воздуха, почвы, и так далее. Существует несколько видов термометров.

жидкостные;
механические;
электронные;
оптические;
газовые;
инфракрасные.

История изобретения

Изобретателем термометра принято считать Галилея: в его собственных сочинениях нет описания этого прибора, но его ученики, Нелли и Вивиани, засвидетельствовали, что уже в 1597 году он сделал нечто вроде термобароскопа (термоскоп).

Галилей изучал в это время работы Герона Александрийского, у которого уже описано подобное приспособление, но не для измерения степеней тепла, а для поднятия воды при помощи нагревания. Термоскоп представлял собой небольшой стеклянный шарик с припаянной к нему стеклянной трубкой.

Шарик слегка нагревали и конец трубки опускали в сосуд с водой. Через некоторое время воздух в шарике охлаждался, его давление уменьшалось и вода под действием атмосферного давления поднималась в трубке вверх на некоторую высоту.

В дальнейшем при потеплении давление воздуха в шарике увеличивалось и уровень воды в трубке понижался при охлаждении же вода в ней поднималась. При помощи термоскопа можно было судить только об изменении степени нагретости тела: числовых значений температуры он не показывал, так как не имел шкалы.

Кроме того, уровень воды в трубке зависел не только от температуры, но и от атмосферного давления. В 1657 г. термоскоп Галилея был усовершенствован флорентийскими учеными. Они снабдили прибор шкалой из бусин и откачали воздух из резервуара (шарика) и трубки.

Это позволило не только качественно, но и количественно сравнивать температуры тел. Впоследствии термоскоп был изменен: его перевернули шариком вниз, а в трубку вместо воды налили бренди и удалили сосуд. Действие этого прибора основывалось на расширении тел, в качестве «постоянных» точек брали температуры наиболее жаркого летнего и наиболее холодного зимнего дня.

Изобретение термометра также приписывают лорду Бэкону, Роберту Фладду, Санториусу, Скарпи, Корнелиусу Дреббелю, Порте и Саломону де Коссу, писавшим позднее и частью имевшим личные отношения с Галилеем.

Все эти термометры были воздушные и состояли из сосуда с трубкой, содержащего воздух, отделённый от атмосферы столбиком воды, они изменяли свои показания и от изменения температуры, и от изменения атмосферного давления.

Термометр Галилея

Термометры с жидкостью описаны в первый раз в 1667 г. «Saggi di naturale esperienze fatte nell’Accademia del Cimento», где о них говорится как о предметах, давно изготовляемых искусными ремесленниками, которых называют «Confia», разогревающими стекло на раздуваемом огне лампы и выделывающими из него удивительные и очень нежные изделия.

Сначала эти термометры наполняли водой, но они лопались, когда она замерзала; употреблять для этого винный спирт начали в 1654 году по мысли великого герцога тосканского Фердинанда II.

Флорентийские термометры не только изображены в «Saggi», но сохранились в нескольких экземплярах до нашего времени в Галилеевском музее, во Флоренции; их приготовление описывается подробно.

Сначала мастер должен был сделать деления на трубке, соображаясь с её относительными размерами и размерами шарика: деления наносились расплавленной эмалью на разогретую на лампе трубку, каждое десятое обозначалось белой точкою, а другие чёрными. Обыкновенно делали 50 делений таким образом, чтобы при таянии снега спирт не опускался ниже 10, а на солнце не поднимался выше 40.

Хорошие мастера делали такие термометры настолько удачно, что все они показывали одно и то же значение температуры при одинаковых условиях, однако такого не удавалось достигнуть, если трубку разделяли на 100 или 300 частей, чтобы получить большую точность.

Наполняли термометры посредством подогревания шарика и опускания конца трубки в спирт, заканчивали наполнение при помощи стеклянной воронки с тонко оттянутым концом, свободно входившим в довольно широкую трубку. После регулирования количества жидкости, отверстие трубки запечатывали сургучом, называемым «герметическим».

Из этого ясно, что эти термометры были большими и могли служить для определения температуры воздуха, но были ещё неудобны для других, более разнообразных опытов, и градусы разных термометров были не сравнимы между собою.

В 1703 г. Амонтон (англ. Guillaume Amontons) в Париже усовершенствовал воздушный термометр, измеряя не расширение, а увеличение упругости воздуха, приведённого к одному и тому же объёму при разных температурах подливанием ртути в открытое колено; барометрическое давление и его изменения при этом принимались во внимание.

Нулём такой шкалы должна была служить «та значительная степень холода», при которой воздух теряет всю свою упругость (то есть современный абсолютный нуль), а второй постоянной точкой — температура кипения воды.

Влияние атмосферного давления на температуру кипения ещё не было известно Амонтону, а воздух в его термометре не был освобождён от водяных газов; поэтому из его данных абсолютный нуль получается при −239,5° по шкале Цельсия.

Другой воздушный термометр Амонтона, выполненный очень несовершенно, был независим от изменений атмосферного давления: он представлял сифонный барометр, открытое колено которого было продолжено кверху, снизу наполнено крепким раствором поташа, сверху нефтью и оканчивалось запаянным резервуаром с воздухом.

Современную форму термометру придал Фаренгейт и описал свой способ приготовления в 1723 г. Первоначально он тоже наполнял свои трубки спиртом и лишь под конец перешёл к ртути.

Нуль своей шкалы он поставил при температуре смеси снега с нашатырём или поваренной солью, при температуре «начала замерзания воды» он показывал 32°, а температура тела здорового человека во рту или под мышкой была эквивалентна 96°.

Впоследствии он нашёл, что вода кипит при 212° и эта температура была всегда одна и та же при том же состоянии барометра. Сохранившиеся экземпляры термометров Фаренгейта отличаются тщательностью исполнения.

Окончательно установил обе постоянные точки, тающего льда и кипящей воды, шведский астроном, геолог и метеоролог Андерс Цельсий в 1742 г. Но первоначально он ставил 0° при точке кипения, а 100° при точке замерзания.

В своей работе Цельсий «Observations of two persistent degrees on a thermometer» рассказал о своих экспериментах, показывающих, что температура плавления льда (100°) не зависит от давления. Он также определил с удивительной точностью, как температура кипения воды варьировалась в зависимости от атмосферного давления.

Он предположил, что отметку 0 (точку кипения воды) можно откалибровать, зная на каком уровне относительно моря находится термометр.

Позже, уже после смерти Цельсия, его современники и соотечественники ботаник Карл Линней и астроном Мортен Штремер использовали эту шкалу в перевёрнутом виде (за 0° стали принимать температуру плавления льда, а за 100° — кипения воды). В таком виде шкала оказалась очень удобной, получила широкое распространение и используется до нашего времени.

По одним сведениям, Цельсий сам перевернул свою шкалу по совету Штремера. По другим сведениям, шкалу перевернул Карл Линней в 1745 году. А по третьим — шкалу перевернул преемник Цельсия М.

Штремер и в XVIII веке такой термометр был широко распространён под именем «шведский термометр», а в самой Швеции — под именем Штремера, но известнейший шведский химик Иоганн Якоб в своем труде «Руководства по химии» по ошибке назвал шкалу М.

Штремера цельсиевой шкалой и с тех пор стоградусная шкала стала носить имя Андерса Цельсия.

Работы Реомюра в 1736 г. хотя и повели к установлению 80° шкалы, но были скорее шагом назад против того, что сделал уже Фаренгейт: термометр Реомюра был громадный, неудобный в употреблении, а его способ разделения на градусы был неточным и неудобным.

После Фаренгейта и Реомюра дело изготовления термометров попало в руки ремесленников, так как термометры стали предметом торговли.

В 1848 г. английский физик Вильям Томсон (лорд Кельвин) доказал возможность создания абсолютной шкалы температур, нуль которой не зависит от свойств воды или вещества, заполняющего термометр.

Точкой отсчета в «шкале Кельвина» послужило значение абсолютного нуля: −273,15° С. При этой температуре прекращается тепловое движение молекул.

Следовательно, становится невозможным дальнейшее охлаждение тел.

Жидкостные термометры

Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объёма жидкости, которая залита в термометр (обычно это спирт или ртуть), при изменении температуры окружающей среды.

Жидкостные термометры подразделяются на ртутные и термометры с не ртутным заполнением.

Последние применяются не только из-за экономических соображений, а также из-за использования широкого диапазона температур.

Так, в термометрии, в качестве нертутного заполнения термометров используются вещества: спирты (этиловый, метиловый, пропиловый), пентан, толуол, сероуглерод, ацетон, таллиевая амальгама и галлий.[1]

В связи с тем, что с 2020 года ртуть будет под запретом во всём мире[2][3] из-за её опасности для здоровья[4], во многих областях деятельности ведётся поиск альтернативных наполнений для бытовых термометров.

Например, такой заменой стал галинстан (сплав металлов: галлия, индия, олова и цинка). Галлий применяют для измерения высоких температур. Также ртутные термометры все чаще с большим успехом заменяются платиновыми или медными термометрами сопротивления.

Также все шире применяются и другие типы термометров.

Об удалении разлившейся ртути из разбитого термометра см. статью Демеркуризация

Механические термометры

Механический термометр
Оконный механический термометр

Термометры этого типа действуют по тому же принципу, что и жидкостные, но в качестве датчика обычно используется металлическая спираль или лента из биметалла.

Электронные термометры

Уличный электронный термометр

Принцип работы электронных термометров основан на изменении сопротивления проводника при изменении температуры окружающей среды.

Электронные термометры более широкого диапазона основаны на термопарах (контакт между металлами с разной электроотрицательностью создаёт контактную разность потенциалов, зависящую от температуры).

Домашняя метеостанция

Наиболее точными и стабильными во времени являются термометры сопротивления на основе платиновой проволоки или платинового напыления на керамику. Наибольшее распространение получили PT100 (сопротивление при 0 °C — 100Ω) PT1000 (сопротивление при 0 °C — 1000Ω) (IEC751).

Зависимость от температуры почти линейна и подчиняется квадратичному закону при положительной температуре и уравнению 4 степени при отрицательных (соответствующие константы весьма малы, и в первом приближении эту зависимость можно считать линейной).

Температурный диапазон −200 — +850 °C.

[

1
+
A
T
+
B

+
C

(
T
−
100
)

]

(
−
200

∘

Как выбрать градусник для ребёнка — статья в Журнале Маркета

Иногда повышение температуры — единственный симптом заболевания у ребёнка. Термометр — это медицинский прибор, который позволяет узнать точные температурные показания при взаимодействии с телом малыша.

Термометры бывают ртутные, безртутные, электронные и инфракрасные.

Ртутный градусник — классический вариант, самый простой и привычный. Сделан в виде стеклянной колбы с чувствительным металлическим наконечником, внутри которой находится шкала с делениями и трубка с ртутью. При повышении температуры тела ртуть расширяется и поднимается вверх по трубке, указывая температуру.

Прибор даёт точные показания при измерении на любых участках тела и стоит недорого.

У ртутного градусника есть серьёзные минусы: во время измерения нужно держать его под мышкой, а стеклянный корпус легко разбить. Ртуть, которая выливается наружу, очень вредна для здоровья.

Термометр Импэкс-Мед Ртутный, цветная шкала

Электронный градусник работает от батареек и измеряет температуру благодаря чувствительной пластине. Процесс занимает всего две-три минуты. Прибор запоминает предыдущие показания и издаёт звуковой сигнал об окончании измерения, а данные выводятся на дисплей. Стоит дороже ртутного градусника.

Корпус такого термометра делают из пластика или резины — это безопасно. Для грудных детей особенно удобны приборы с мягким и гнущимся резиновым наконечником: ими можно измерять ректальную температуру.

Электронным термометром в виде соски можно измерить температуру в ротовой полости ребёнка. Он безопасен и водонепроницаем, замеряет точные данные и выводит их на дисплей. В памяти сохраняется последнее измерение. Можно давать такую соску спящему ребёнку.

На измерение температуры требуется около пяти минут. Батарейку в приборе заменить невозможно, поэтому он отрабатывает 1000 с лишним измерений и становится непригодным.

Не стоит измерять температуру после того, как ребёнок много плакал, волновался или активно двигался: она может быть повышенной.
Если садится батарейка, прибор может дать неточный результат.
Нужно тщательно прочитать инструкцию перед применением: звуковые сигналы и обозначения на дисплее могут обозначать важные данные.
Нежелательно измерять температуру в местах скопления статического электричества: данные могут быть неверными.

Войдите, чтобы оставить комментарий.

1 комментарий

7 месяцев назад

Спасибо интересно. Но я бы выделил большими и жирными буквами, что нужно всегда изучать инструкцию. Люди часто не верно пользуются термометром при измерении в подмышечной впадине. Держат 60 секунд, пока не услышат звук. А в инструкции сказано, что надо держать 5 минут при таком типе измерения. А потом жалуются, что он врет и занижает.

Расскажите читателямо своём опыте

Стать автором Журнала Маркета