Температура, наряду с давлением, является самым важным параметром при эксплуатации систем отопления. Ведь именно температура является определяющим фактором работы отопительных приборов. Именно по температуре нормируются Санитарные Нормы и Правила (СНиП ), по которым температура воздуха в помещении не должна быть ниже 18°С . Какое будет давление в системе – не столь важно, главное, чтобы его хватало для достижения наивысшей точки системы, а вот температуру в помещении ощущает каждый потребитель. На котельных имеются специальные температурные графики, на которых отображается зависимость температуры воды, подаваемой в систему отопления, от температуры наружного воздуха.

Жидкостные термометры

Именно поэтому немаловажно, наряду с давлением, контролировать также и значения температуры теплоносителя. Для этого и существуют термометры. По принципу действия их разделяют на:
— термометры расширения , которые основаны на расширении жидкостей или твердых тел (металлов) при нагревании. К ним относятся жидкостные термометры , манометрические и биметаллические ;
— электрические , к которым относятся термоэлектрические термометры и термометры сопротивления .

Подробнее остановимся лишь на нескольких видах термометров, наиболее встречающихся в котельных и ЦТП.

Термометры жидкостные состоят из стеклянной капиллярной трубки и шкалы с делениями , которые обозначают градусы. Нижний конец трубки соединен с резервуаром , который заполнен жидкостью, верхний конец – запаян. При нагревании жидкость, как известно, расширяется, и высота столба ее в капилляре соответствует определенной температуре. По форме нижней части трубки жидкостные стеклянные термометры классифицируют на прямые и угловые . В обозначениях это указывается как тип А и тип Б .
В промышленности наиболее распространены ртутные термометры. Их применяют для измерения температур в диапазонах от -35 до + 600°С . Правильность показаний жидкостного термометра во многом зависит от правильности его установки на трубопроводе. При измерениях температур до +150°С гильзу, в которую ставится термометр, заполняют машинным маслом. Для защиты термометра на гильзу обязательно должна навертываться оправа, которая изготавливается из металла с низкой теплопроводностью.

Манометрический термометр WIKA

Принцип работы манометрических термометров основан на повышении давления находящихся в замкнутой системе жидкости или газа при увеличении их температуры. В зависимости от применяемого рабочего вещества изменяются и пределы измеряемых температур. В целом, они колеблются в диапазоне от -200 до +1000°С .

Основными частями манометрического термометра являются термобаллон и гибкая капиллярная медная трубка длиной до 6 м , которая соединяет баллон с трубчатой пружиной . При нагреве жидкости происходит повышение давления, которое передается пружине. Пружина, в момент выпрямления воздействует на тягу и поворачивает стрелку показывающего манометра.

При эксплуатации манометрических термометров особое внимание нужно обращать на обеспечение сохранности капилляра , а также плотности его соединения с термобаллоном и вторичным прибором. Крепление капилляра к стенам осуществляется специальными скобами. В необходимых случаях капилляр может прокладываться в трубе или под металлическим угольником. При установке также следует помнить, что прокладку капилляра нельзя осуществлять вблизи нагретых поверхностей и приборов отопления.

Биметаллические термометры

Работа биметаллического термометра основана на использовании в конструкции его чувствительного элемента двух металлов с различными коэффициентами линейного расширения. Металлические пластины прочно соединены между собой (чаще всего сваркой) и вместе образуют биметаллический элемент (пластину или спираль), который при нагревании расширяется и вращает соединенную с ней стрелку термометра.

В конструкцию типового биметаллического термометра входит круглый корпус , в котором имеется циферблат, кинематический механизм со стрелкой и чувствительный биметаллический элемент в защитной трубке .

Класс точности приборов составляет 2,5 , диапазон измерений — от -70 до +600°С . Погрешность при низких диапазонах составляет около 1 градуса, при более высоких пределах погрешность доходит до 10 градусов.

Достоинствами биметаллических термометров по сравнению с жидкостными является механическая прочность и нечувствительность к скачкам давления . Поэтому использование в котельных по возможности именно биметаллических термометров является более предпочтительным.

Конструкция биметаллического термометра

В нынешнее время нанотехнологий и электроники, по-прежнему существует много привычных предметов, которые раньше всегда служили верой и правдой, и еще долго будут оставаться такими же полезными. К таковым относится и такая, присутствующая в каждом доме, необходимая вещь как максимальный медицинский термометр.

Как ни странно, у медицинского термометра очень богатая многовековая история, начавшаяся с Галилео Галилея, за которую он претерпел десятки изменений, в результате которых, мы имеем сейчас такое простое и надежное средство измерения максимальной температуры человеческого тела.

Ртутные градусники, конечно, приносят в своем использовании некоторые неудобства, поскольку имеют большое время измерения, однако их точность и дешевизна с успехом это компенсируют. Благодаря развитию прогресса, появились и другие, более быстрые, способы измерения температуры, однако, благодаря своей достоверности, ртутные градусники будут служить еще не один десяток лет.

Чтобы понять, как работает ртутный градусник, необходимо изучить его устройство. Непосредственно ртутный градусник состоит из резервуара с ртутью, трубки для движения ртути, шкалы с градуировкой в градусах и стеклянного корпуса. В каждом медицинском термометре используется около двух грамм ртути, которая, к сожалению, в случае разрушения градусника, может представлять собой ощутимую опасность для здоровья человека.

Самым главным компонентом градусника является измерительная трубка. При простом внешнем виде, на самом деле она имеет в своем устройстве одну характерную особенность. Если внимательно, при помощи лупы рассмотреть место соединения трубки с ртутным резервуаром, то можно заметить, что в этом месте имеется значительное сужение канала прохождения ртути.

Нагревая резервуар с ртутью температурой тела, мы приводим в действие один из законов физики, когда нагрев вещества производит его расширение. Соответственно, расширившаяся, таким образом, ртуть выходит через сужение канала в измерительную трубку под давлением. Излишки ртути, выдавленные из резервуара, образуют именно тот столбик, по которому, благодаря шкале, мы видим значение температуры в градусах.

Далее отмечая, как устроен ртутный градусник, можно рассказать, что поскольку в измерительной трубке никакого давления ртути уже нет, а напротив, там при изготовлении создан вакуум, на активное вещество, относительно стенок трубки, уже действуют силы поверхностного натяжения, которые еще и благодаря плотности ртути, не дают более холодной чем в резервуаре ртути, вернуться через сужение обратно. Благодаря именно этому свойству, медицинский градусник и называется максимальным.

Он, по окончании измерения, всегда фиксирует ртуть в её максимальном положении, благодаря чему мы и знаем значение температуры своего тела. Конечно, кроме ртути можно было бы использовать и другие вещества, как, к примеру, в комнатных и уличных термометрах. Но дело в том, что именно ртуть обладает самыми линейными характеристиками расширения при нагревании, что и делает её самой точной для отображения даже десятых долей градусов.

Приборы, с помощью которых измеряется температура воздуха, представлены на рынке в нескольких вариантах исполнения. Чаще всего производители выпускают термометры со стеклянной колбой (трубкой), в которую залита спиртовая жидкость. Есть пружинные модели на основе металлической или биметаллической ленты, у них большие отклонения в показаниях. С недавних пор большую популярность получили электронные аналоги, в конструкцию которых входит датчик, соединенный с основным приборов проводом. Это так называемый электронный термометр с выносным датчиком. В рамках сегодняшнего обзора попробуем разобраться с принципом его работы, с особенностями исполнения, а также расскажем, где и как его можно использовать. Сразу оговоримся, что будет рассматривать бытовой вариант, потому что в промышленности используется достаточно широкий ряд таких приборов с измерением температуры различных сред (вода, технические жидкости, газы и даже грунт).

Так выглядит проводной вариант уличного термометра

Устройство и принцип работы электронного цифрового термометра с выносным датчиком

Основное его назначение – измерение воздуха на улице и внутри дома. В качестве дополнения, прибор может оснащаться и другими функциями: гигрометром, определяющим влажность воздуха, и барометром, показывающим атмосферное давление.

Состоит термометр из двух блоков:

1. Основной располагается внутри помещения. У него на панели есть дисплей, который отображает показания температуры или по шкале Цельсия (°С), или по шкале Фаренгейта (°F). В нем встроен температурный датчик, измеряющий температуру внутри комнаты.
2. Второй и является тем самым выносным датчиком, который устанавливается на улице.

Выносной датчик – это обычная термопара

Принцип работы датчика основан на эффекте Зеебека. То есть, чисто конструктивно это обычная термопара, в которой две пластины реагируют на разность электрических потенциалов. Последние реагируют на перепад температур. Именно так и снимаются показания, которые передаются на основной блок.

Так как выносной датчик температуры устанавливается на улице, то он подвергается достаточно серьезным природным нагрузкам. Поэтому все производители уделяют большое внимание герметизации корпуса прибора. Ему не страшны ни атмосферные осадки, ни ветер с пылью, ни солнечные лучи. При этом он прекрасно работает и при сильно низких температурах (-40°С), и при достаточно высоких (до +65°С). То есть, измеритель температуры адаптирован под российские условия эксплуатации.

Термометр с датчиком ТМ2 в металлическом корпусе

Технические характеристики

Основная характеристика электронного термометра – диапазон измеряемых температур. Чем он больше, тем лучше. При этом очень важно выбирать прибор, учитывая погрешность измерения. Но данный показатель в основном зависит от влажности воздуха, который измеряется на температурный показатель.

Внимание! Использование термометров электронного типа с выносным датчиком при влажности воздуха больше 80% недопустимо. Для бань используются датчики в специальных герметичных корпусах (металлических или пластиковых).

Погрешность измерений будет зависеть и от диапазона измеряемых температур. При этом производители в паспорте изделия обязательно указывают эту зависимость. К примеру, если измеряется температура от -60°С до -40°С, то погрешность прибора будет в пределах 5°. То же самое будет, если температура измеряется в диапазоне +120°С до +150°С. Самая низкая погрешность будет возникать при температурном пределе от +1°С до +99°С. Она не будет превышать 2°.

Как правильно пользоваться термометром

В первую очередь надо определиться, где установить измеритель температуры. Особенно это касается датчика. Оптимально – на улице, но не на солнечной стороне. Его можно прикрепить к стене, повесить на козырек или дерево. Главное, чтобы хватило длины провода. При этом основной блок можно устанавливать внутри помещения около окна или в любом другом месте. Опять же, если хватит длины провода.

Для прокладки провода в раме окна делается небольшого диаметра отверстие, через которое и проводится провод. Некоторые модели датчиком снабжаются пластиковыми присосками, с помощью которых появляется возможность прикрепить его к стеклу окна или к раме.

Вот так можно установить проводной термометр и датчик у окна

Что касается внутреннего блока, то это может быть настенный вариант, настольный, универсальный или переносной. Последний – это конструкции не больше сотового телефона, который можно носить с собой в кармане. Правда, относятся такие модели к беспроводным. Их радиус действия – не больше 60 м. Хотя для дома этого всегда достаточно.

Разновидности термометров электронного типа с выносным датчиком

Сегодня производители предлагают две модели: проводные и беспроводные. Первые – это два блока, соединенный между собой проводом, по которому датчик передает информацию основному элементы. Длина провода варьируется в пределах от 1 до 3 м. Соответственно, в беспроводной модели блоки ничем не связаны, только эфирной передачей сигналов. Выносной датчик в проводных моделях питается электроэнергией от сети 220 вольт, как и основной прибор. Ток поступает через соединяющий два блока кабель. В беспроводной модели питание – это одна или две батарейки, установленные в корпус самого датчика.

Цифровые термометры с датчиком – это не обязательно приборы, с помощью которых измеряют температуру на улицу. Их можно использовать для холодильных камер, для бань. В первом случае основной блок устанавливается на корпус холодильника с внешней стороны, датчик располагают внутри. Кстати, именно такие модификации чаще всего снабжаются присосками. Это касается и основного блока, и термодатчика.

Электронный термометр на корпусе холодильника

Электронный термометр с выносным датчиком для бани

Обычно измеритель устанавливают внутри парной, а основной блок в предбаннике или в комнате отдыха. Добавим, что такие устройства дополнительно обязательно снабжаются гигрометром, который показывает влажность внутри парной. Это очень важный показатель, особенно для русской бани и финских саун, где надо точно выдерживать влажностной режим.

Необходимо добавить, что измеритель температур с выносным датчиком для бань – это прибор, который обладает определенными преимуществами перед другими модификациями:

1. может выдерживать достаточно большие температуры;
2. а также их перепады;
3. высокая влажность ему не помеха;
4. прочностные характеристики на самом высоком уровне;
5. при воздействии высоких температур корпус термодатчика не накаляется, поэтому при соприкосновении с ним ожоги на коже не остаются;
6. погрешности показаний минимальные (не больше 0,5°С).

Термометр с выносным датчиком для бани

Что касается модельного ряда термометров для бань, то здесь достаточно широкая линейка. В основном они отличаются друг от друга дополнительными опциями. К примеру, есть приборы, которые звуковым сигналом оповещают о наборе требуемой температуры. Есть модели, в которых к основному блоку можно подключить сразу три датчика. Относятся они к беспроводным устройствам. Передача информации при этом не превышает 40 м, что достаточно в бане, даже с лихвой.

Внимание! Электронные цифровые термометры для бань могут эксплуатироваться при температурах до +200°С.

Требования к установке:

• высота установки температурного датчика в парной – 1,5 м;
• от источника тепловой энергии, окон и входной двери его надо располагать на одинаковых расстояниях для показания точной средней температуры;
• если в парной устанавливается три датчика, то их располагают на разных высотах.

Термометр в предбаннике

Автомобильный термометр

Автомобильный термометр с выносным датчиком – прибор очень удобный. С его помощью можно отслеживать температуру на улице и внутри салона. При этом это компактное приспособление, некоторые модификации с присосками. Главное – правильно установить датчик. В комплекте все необходимые крепежи присутствуют.

Небольшой обзор автомобильных уличных электронных градусников.

Модель	Характеристики	Цена, руб.
АК-107	Трехсеткорный дисплей: температура, часы, календарь. Один датчик. Провод между блоками – 3 м. Питающий провод – 2 м. Крепление двусторонним скотчем или скобами.	4 200
Airline ATD-01	Измеряет температуру от -50°С до +50°С. Компактный прибор с размерами: 80х25х13 мм. Вес – 50 г. Длина провода – 3 м. Два датчика. Питание – батарейка. Крепление – двусторонняя липкая лента.	750
RST 02180	Диапазон измеряемых температур: от -50°С до +70°С. Питание – батарейки. Память на сохранение показателей. Крепление – настенное. Размеры: 70х98х22 мм.	970

Термометр в автомобиле

Дополнительные опции уличного электронного термометра

Кроме того, что электронный термометр для измерения температуры воздуха может измерять влажность и давление, производители добавляют в прибор некоторые функции, которые удобны для пользования. Вот только некоторые из них.

1. Сообщать, что на улице может быть гололед. Обычно это происходит, если температура за окном в пределах от -1°С до -3°С.
2. Способ подключения к компьютеру через порт USB. Таким способом можно получать погодные данные через интернет, находясь вдали от дома. В компьютере можно собирать, анализировать информацию, составлять отчеты.
3. Собирать информацию о минимальных и максимальных показателях и сохранять их в памяти термометра.
4. Прибор может комплектовать другими нужными приборами, такими как часы, календарь, будильник.
5. Звуковые сигналы с подсветкой.

Необходимо отметить, что любая дополнительная функция – это плюс к стоимости градусника. Поэтому необходимо перед приобретением определиться, что вы хотите видеть в термометре, какие функции лично для вас важны.

Термометр с подсветкой, часами и будильником

Термометры со щупом

В отдельную категорию надо отнести электронные термометры с щупом. По сути, это все та же конструкция, в которой датчик спрятан в металлический штырь, называемый щупом. Это бытовой прибор, с помощью которого измеряется температура воды или пищи. Просто щуп втыкается в любой продукт, а на дисплее прибора появятся цифры, обозначающие температуру внутри тела.

Измеритель температуры электронный с щупом

Чисто конструктивно термометры данного типа делятся на две категории:

• проводные,
• беспроводные.

Первые – это когда щуп (спица) и основной блок соединены проводом. Второй – это когда основной блок насажен на спицу. Проводные модели часто используются, когда надо проверить температуру готовящегося блюда, находящегося внутри духовки. В остальных случаях лучше использовать беспроводные устройства.

Беспроводной вариант с щупом

Термометры с выносным щупом снабжаются разными дополнительными функциями. К примеру, цветовой индикаций, обозначающей степень готовности пищи, таймером, программатором, позволяющим выбирать температурный режим приготовления, звуковым оповещением.

Преимущества электронных термометров

Свою популярность электронные термометры получили за счет свои явных преимуществ.

1. Точность измерений.
2. Быстрота получения измеряемых параметров.
3. Возможность использовать в экстремальных условиях эксплуатации.
4. Дополнительные функции барометра и гигрометра.
5. Длительный срок службы.

Обзор ценового ряда некоторых моделей

Перед тем как купить электронный уличный термометр с выносным датчиком, надо определиться с его характеристиками. Как уже было сказано выше, чем больше функций, тем выше цена.

Модель	Характеристики прибора	Стоимость, руб.
HTC-2A	Измерение внешней температуры от -50°С до +70°С. Измерение температуры внутри помещений от -10°С до +50°С. Погрешность 0,1°. Есть гигрометр, измеряющий влажность в диапазоне 10-99%. Погрешность измерения влажности – 5%. Длина провода – 1,5 м. Размеры: 105х110х22 мм. Вес 110 г.	1300
ТРМ 10	Диапазон измерения внешних температур от -50°С до +110°С. Погрешность измерений 0,1°. Длина провода – 1 м. Водонепроницаемая конструкция датчика, что дает возможность использовать его для измерения температуры воды, устанавливать в банях, ванных и других влажных помещениях.	200
Kelilong KL-9806	Погрешность измерений 1°. Можно использовать и для измерения температуры воды. Размеры: 60х55х23 мм. Вес 43 г.	750
RST 02307	Изготовлен по новой технологии измерения температуры воздуха Air Ctrl. Шведский бренд, но изготавливается в Китае. Диапазон измерений от -50°С до +70°С. Погрешность 0,1°. Плоская модель с размерами 123х60х17 мм.	1200
РТ-6	Диапазон температурных измерений от -40°С до +110°С. Точность измерений — 1°. Это проводная модель с длиною кабеля 2 м. Размеры: 64х31х32 мм. Вес 70 г.	550

Сегодня предлагается много схем, как можно изготовить цифровой термометр своими руками. Для радиолюбителей это отличный способ попробовать себя в новой сфере. Да и сам прибор будет полезен в домашних условиях. Но лучше, чем сделанный в заводских условиях, термометр все равно не будет. Погрешность показаний слишком большая.

Термометр – это высокоточное устройство, которое предназначается для измерения текущей температуры. В промышленности, термометром измеряют температуру жидкостей, газов, твердых и сыпучих продуктов, расплавов и.т.д. Термометры особенно часто применяют на производствах, где важно знать температуру сырья для правильного протекания технологических процессов, или в качестве одного из средств контроля готовой продукции. Это предприятия химической, металлургической, строительной, сельскохозяйственной отраслей, а также сфера производства продуктов питания.

В быту, термометры могут быть использованы в различных целях. Например, существуют уличные термометры для деревянных и пластиковых окон, комнатные термометры, термометры для бань и саун. Приобрести термометры можно для воды, чая, и даже для пива и вина. Существуют термометры для аквариума, специальные термометры для почвы, и инкубаторов. В продаже имеются также термометры для морозильных камер, холодильников и погребов и подвалов.
Установить термометр, как правило, технологически не сложно. Однако, не стоит забывать, что только выполненная по всем правилам установка термометра гарантирует надёжность и долговечность его работы. Следует также учитывать, что термометр — прибор инерционный, т.е. время установления его показаний составляет около 10 — 20 минут, в зависимости от требуемой точности. Поэтому не ожидайте, что термометр изменит свои показания в тот же момент, как только он будет вынут из упаковки или установлен.
По конструктивным особенностям выделяют следующие виды термометров:

Жидкостный термометр — это, тот самый стеклянный термометр, который можно увидеть практически повсеместно. Жидкостные термометры могут быть как бытовыми, так и техническими (например, термометр ттж — термометр технический жидкостный). Жидкостный термометр работает по самой простой схеме — при изменении температуры, объем жидкости внутри термометра изменяется и при увеличении температуры – жидкость расширяется и ползет вверх, а при уменьшении — наоборот. Обычно в жидкостных термометрах применяется либо спирт, либо ртуть.

Манометрические термометры предназначены для дистанционного измерения и регистрации температуры газов, паров и жидкостей. В некоторых случаях манометрические термометры изготавливаются со специальными устройствами, преобразующими сигнал в электрический и позволяющими производить регулирование температуры.

В основу действия манометрических термометров положена зависимость давления рабочего вещества в замкнутом объеме от температуры. В зависимости от состояния рабочего вещества различают газовые, жидкостные и конденсационные термометры.

Конструктивно они представляют собой герметичную систему, состоящую из баллона, соединённого капилляром с манометром. Термобаллон погружается в объект измерения и при изменении температуры рабочего вещества происходит изменение давления в замкнутой системе, которое через капиллярную трубку передается на манометр. В зависимости от назначения манометрические термометры бывают самопишущими, показывающими, бесшкальными со встроенными преобразователями для дистанционной передачи измерений.

Достоинство данных термометров является возможность их применения на взрывоопасных объектах. К недостаткам относится невысокий класс точности измерения температуры (1,5, 2,5), необходимость частой периодической поверки, сложность ремонта, большие размеры термобаллона.

Термометрическим веществом для газовых манометрических термометров служит азот или гелий. Особенностью таких термометров является достаточно большой размер термобаллона и, как следствие, значительная инерционность измерений. Диапазон измерения температур составляет от -50 до +600°С, шкалы термометров равномерны.

Для жидкостных манометрических термометров термоэлектрическим веществом является ртуть, толуол, пропиловый спирт и т.д. Благодаря большой теплопроводности жидкости, такие термометры менее инерционны по сравнению с газовыми, но при сильных колебаниях температур окружающей среды погрешность приборов выше, вследствие чего при значительной длине капилляра для жидкостных манометрических термометров применяют компенсационные устройства. Диапазон измерения температур (при ртутном заполнении) составляет от -30 до +600°С, шкалы термометров равномерны. В конденсационных манометрических термометрах применяются легкокипящие жидкости пропан, этиловый эфир, ацетон и т.д. Заполнение термобаллона происходит на 70%, оставшуюся часть занимает пар термоэлектрического вещества.

Принцип работы конденсационных термометров основан на зависимости давления насыщенного пара низкокипящей жидкости от температуры, что исключает влияние изменения температуры окружающей среды на показания термометров. Термобалоны данных термометров достаточно малы, как следствие, эти термометры наименее инерционны из всех манометрических термометров. Также конденсационные манометрические термометры обладают высокой чувствительностью, связи с нелинейной зависимостью давления насыщенного пара от температуры. Диапазон измерения температур составляет от -50 до +350°С, шкалы термометров не равномерны.

Термометр сопротивления работает благодаря известному свойству тел изменять электрическое сопротивление при изменении температуры. Причем, в металлических термометрах сопротивление при увеличении температуры возрастает практически линейно. В полупроводниковых термометрах сопротивление наоборот, уменьшается.

Металлические термометры сопротивления изготавливаются из помещенной в электроизоляционный корпус тонкой медной или платиновой проволоки.

Принцип действия термоэлектрических термометров основывается на свойстве двух разнородных проводников создавать термоэлектродвижущую силу при нагревании места их соединения — спая. В этом случае, проводники называют термоэлектродами, а всю конструкцию — термопарой. При этом, величина термоэлектродвижущей силы термопары зависит от материала, из которого сделаны термоэлектроды, и разности температур горячего спая и холодных спаев. Поэтому, при измерении температуры горячего спая температуру холодных спаев или стабилизируют или вводят поправку на ее изменение.

Такие приборы позволяют измерять температуру дистанционно — на расстоянии в несколько сотен метров. При этом, в контролируемом помещении располагается только совсем небольшой термочувствительный датчик, а другом помещении – индикатор.

предназначаются для сигнализации о заданной температуре, и при её достижении — для включения или выключения соответствующего оборудования. Электроконтактные термометры применяются в системах поддержания постоянной температуры от -35 до +300°С в различных лабораторных, промышленных, энергетических и других установках.

Электроконтактные термометры изготавливаются на заказ, по техническим условиям предприятия. Такие термометры конструктивно делятся на 2 вида:

— Термометры с переменной, устанавливаемой вручную, температурой контактирования,

— Термометры с постоянной или заданной температурой контактирования. Это, так называемые термоконтакторы.

Цифровые термометры — это высокоточные, высокоскоростные современные приборы. Основой цифрового термометра служит аналого-цифровой преобразователь, который работает по принципу модуляции. Параметры цифрового термометра полностью зависят от установленных датчиков.

Конденсационные термометры работают, используя зависимость упругости насыщенных паров низкокипящей жидкости от температуры. Эти приборы обладают более высокой чувствительностью, чем другие, обычные термометры. Однако, поскольку зависимость упругости паров для используемых жидкостей, таких как, этиловый эфир, хлористый метил, хлористый этил, ацетон, являются нелинейными, то, как следствие, шкалы термометров нанесены неравномерно.

Газовый термометр действует по принципу зависимости между температурой и давлением термометрического вещества, лишенного возможности свободного расширения при нагревании в замкнутом пространстве.

Его работа строится на различиях теплового расширения веществ, из которых изготавливаются пластины применяемых чувствительных элементов. Биметаллические термометры массово применяются на морских и речных судах, промышленности, атомных электростанциях, для измерения температуры в жидких и газообразных средах.

Биметаллический термометр составлен из двух тонких лент металла, к примеру медной и железной, при нагревании которых, их расширение происходит неодинаково. Плоские поверхности лент плотно скреплены между собой, при этом, биметаллическая система из двух лент, скручена в спираль, а один из концов такой спирали жестко закреплен. При охлаждении или нагревании спирали, ленты, изготовленные из разных металлов, сжимаются или расширяются в разной степени. Как следствие, спираль или скручивается, или раскручивается. Прикрепленный к свободному концу спирали указатель, отображает результаты измерений.

КВАРЦЕВЫЕ ТЕРМОМЕТРЫ

Кварцевые термометры работают, основываясь на температурной зависимости резонансной частоты пьезокварца. Существенным недостатком кварцевых термометров является их инерционность, которая достигает нескольких секунд, и нестабильность при работе с температурой выше 100oC.

Термометр представляет собой специальный прибор, предназначенный для измерений текущей температуры конкретной среды при контакте с ней.

В зависимости от вида и конструкции, он позволяет определить температурный режим воздуха, человеческого тела, почвы, воды и так далее.

Современные термометры подразделяются на несколько видов. Градация приборов в зависимости от сферы применения выглядит так:

• бытовые;
• технические;
• исследовательские;
• метеорологические и другие.

Также термометры бывают:

• механические;
• жидкостные;
• электронные;
• термоэлектрические;
• инфракрасные;
• газовые.

Каждый из названных приборов имеет собственную конструкцию, отличается принципом действия и областью применения.

Принцип работы

Жидкостный термометр

В основе жидкостного термометра лежит эффект, известный как расширение жидкостных сред при нагревании. Чаще всего в подобных приборах используется спирт либо ртуть. Хотя от последней планомерно отказываются в виду повышенной токсичности этого вещества. И все же, данный процесс так до конца не завершен, так как ртуть обеспечивает лучшую точность измерений, расширяясь по линейному принципу.

В метеорологии чаще применяют приборы, наполненные спиртом. Объясняется это свойствами ртути: при температуре в +38 градусов и выше она начинает густеть. В свою очередь, спиртовые термометры позволяют оценивать температурный режим конкретный среды, нагретой 600 градусов. Ошибка измерений не превышает доли одного градуса.

Механический термометр

Механические термометры бывают биметаллическими или делатометрическими (стержневые, жезловые). Принцип действия таких приборов основан на способности металлических тел расширяться при нагреве. Они отличаются высокой надежностью и точностью. Себестоимость производства механических термометров относительно низка.

Данные приборы применяются в основном в специфическом оборудовании: сигнализациях, системах автоматического контроля температуры.

Газовый термометр

Принцип действия термометра основан на тех же свойствах, что и описанных выше приборов. За исключением того, что в данном случае применяется инертный газ. По сути, такой термометр представляет собой аналог манометра, который служит для измерения давления. Газовые приборы применяются для измерения высоко- и низкотемпературных сред (диапазон составляет -271 - +1000 градусов). Они обеспечивают относительно низкую точность, из-за чего от них отказываются при лабораторных измерениях.

Электронный термометр

Его еще называют термометр сопротивления. Принцип действия этого прибора основан на изменение свойств полупроводника, встроенного в конструкцию устройства, при повышении или понижении температуры. Зависимость у обоих показателей линейная. То есть, при повышении температуры растет сопротивление полупроводника, и наоборот. Уровень последнего напрямую зависит от типа металла, использованного при изготовлении прибора: платина «работает» при -200 - +750 градусов, медь при -50 - +180 градусов. Электрические термометры используются редко, так как при производстве очень сложно градуировать шкалу.

Инфракрасный термометр

Также известен как пирометр. Он представляет собой бесконтактный прибор. Пирометр работает с температурами от -100 до +1000 градусов. Его принцип действия основан на измерении абсолютного значения энергии, которую излучает конкретный объект. Максимальная дальность, на которой термометр способен оценивать показатели температуры, зависит от его оптической разрешения, типа прицельного устройства и других параметров. Пирометры отличаются повышенной безопасностью и точностью измерения.

Термоэлектрический термометр

Действие термоэлектрического термометра основано на эффекте Зеебека, посредством которого оценивается разница потенциалов при контакте двух полупроводников, в результате чего образуется электрический ток. Температурный диапазон измерений составляет -100 - +2000 грудусов.