Дорогие друзья, и снова здравствуйте!

Я продолжаю тестировать новый сервис рассылок, поэтому если вы видите в письме рассылки что-то не то (письмо странного вида, нерабочие ссылки и пр.) вы мне, пожалуйста, пишите.

На дворе – ноябрь, а значит, народу с , и повышенной температурой меньше не становится. Даже совсем наоборот.

И сегодня я решила разобраться с медицинскими термометрами. Вернее, я с ними разбираюсь уже четвертый день. Настало время представить вам отчет о своих исследованиях-расследованиях.

Погрузившись в эту тему, я поняла, что в этом вопросе творится полный хаос. Видимо, по этой причине однажды я получила письмо от своей читательницы с просьбой написать статью на эту тему, так как в ее аптеке медицинские термометры – товар, который чаще всего норовят вернуть покупатели.

Я изучила примерно два десятка инструкций, посмотрела результаты сравнительных тестов, послушала и почитала высказывания экспертов, изучила мнения покупателей на сайтах-отзовиках.

И что получается: с одной стороны, производитель говорит, что их приборы точны, как кремлевские часы, и эксперты это подтверждают. С другой стороны, примерно 50% покупателей плюются в сторону современных термометров, а другая половина заявляет, что они – супер!

Поскольку я уже забыла, что такое повышенная температура, и даже не помню, есть ли у меня градусник, я позвонила дочери, которая давно уже живет отдельно.

— Юль, ты каким градусником обычно измеряешь температуру? Ртутным?

— Да ты что, мам! У меня уже давно электронные, и даже несколько. – И тут моя продвинутая дочь, ни разу не трудяга фармбизнеса, называет бренды. – B.Well, Omron и какой-то еще. Но они врут, – добавила она в конце.

Ну вот. И эта туда же!

Одни советуют измерять температуру ректально, другие орально или ректально, но при этом все они придумывают еще более крутые и дорогие инфракрасные приборы, которыми ни ректально не залезешь, ни под язык не заберешься.

Больше всего умилила величина, на которую разные компании рекомендуют вводить наконечник термометра при ректальном измерении температуры:

одни пишут, что до 3 см, другие говорят, что на 1-1,5 см.

Видимо, первые хотят убить двух зайцев: и температуру измерить, и стимулировать процесс очищения кишечника, хотя об этом в инструкции ни слова.

Господа производители! Ловите идею для продвижения!

Так где же истина?

Чем отличаются разные градусники? Почему современные термометры «врут»? Да и врут ли?

Как подобрать покупателю самый подходящий термометр?

Какую информацию нужно ему дать, чтобы уменьшить вероятность его скорого возврата с термометром и чеком наперевес?

Вот об этом я и хочу с вами поговорить.

Начнем с начала.

Почему 36,6?

О патогенезе лихорадки мы с вами говорили .

Но вы никогда не задумывались, почему нормальной температурой считается цифра 36,6?

В далеком 19-м веке немецкий врач по фамилии Вундерлих проанализировал данные измерения температуры тела у 25 тысяч пациентов (всего было более миллиона исследований). И выяснил, что средняя температура у выздоровевших составляла 36,6 градусов. Измерение проводилось в подмышечной впадине ртутным термометром.

Такую температуру показывает термометр у 90% здоровых людей.

Но 10% людей имеют свою температуру, отличную от среднестатистической. Например, для одного моего знакомого нормальной является температура 35,5°.

А у кого-то это 37-37,2°. И не нужно проводить бесконечные обследования и искать очаг инфекции. Один раз проверились, все везде ОК, и успокойтесь.

Важно!

У детей первого года жизни баланс между образованием тепла в организме и теплоотдачей еще не установился.

Поэтому плач, скопление газов в кишечнике, чрезмерное кутание малыша, жара в квартире могут повысить его температуру тела в подмышечной впадине до 37,5 - 37,7°.

Если ребенок активный, улыбается, играет, хорошо ест и спокойно спит, он здоров!

К старости нормальная температура тела снижается. Повышенная, кстати, тоже, потому что реакция организма на вирусы-бактерии становится не такой яркой.

Другие факторы, влияющие на температуру тела

Если человек здоров, на температуру тела влияют также:

• Время суток: утренняя обычно меньше вечерней.
• Одежда.
• Температура окружающей среды, поскольку измеряя температуру подмышкой, мы фактически измеряем температуру поверхности кожи.
• Способ измерения: подмышкой цифры ниже, орально и ректально — выше.
• Фаза менструального цикла у женщин. По температуре, измеряемой каждое утро ректально, можно определить день , когда температура снижается, а затем идет резко вверх. По такому поведению температурной кривой устанавливают наиболее благоприятные для зачатия дни:

Медицинские термометры: виды, их плюсы и минусы

Говорить мы будем о ртутных, электронных и инфракрасных термометрах. Разберем их принципы работы, плюсы и минусы.

Термометр медицинский ртутный

Принцип действия

Ртуть, которая находится в наконечнике градусника, при повышении температуры расширяется и поднимается по стеклянному капилляру вверх, останавливаясь на цифре максимальной температуры тела. Поэтому такой термометр еще называют «максимальным».

Плюсы:

• Высокая точность (погрешность всего 0,1°).
• Дешевизна.
• Простота использования. Не нужно вникать в инструкцию и разбираться с нюансами проведения измерений.
• Независимость от элемента питания.
• Долговечность при аккуратном использовании.

Минусы:

• Хрупкость.
• Опасность серьезного отравления, если градусник разбился.
• Долгое получение результатов: через 7-10 минут. Поэтому есть сложности с измерением температуры тела у детей.

Но старый добрый ртутный градусник, которым пользовались мы, наши родители и прародители, постепенно уходит в историю.

Рассказываю, почему.

В Японии есть городок под названием Минамата, а в нем – химический завод, который производил уксусную кислоту, используя сульфат ртути. На протяжении более 30 лет завод сливал жидкие отходы производства в залив Минамата. В нем водилось много рыб и моллюсков, которыми питались жители городка.

В течение многих лет они страдали от неведомой болезни, которую позже назвали болезнью Минамата. Болезнь сопровождалась нарушением движений, психики, зрения, слуха, речи, онемением конечностей. В тяжелых случаях развивался паралич, и люди умирали.

Связь между заводом и болезнью была установлена не сразу. Полагают, что от этого недуга умерло порядка 50 тысяч человек.

В 2013 году 90 стран подписали Минаматскую конвенцию по ртути , которая предусматривает полный отказ от этого металла в разных производствах, где он используется. В 2014 году к конвенции присоединились еще 28 стран, включая Россию. Полное прекращение производств с применением ртути у нас произойдет к 2020 году.

Что делать, если человек нечаянно проглотил шарик ртути?

Специалисты говорят, что опасна не сама ртуть, а ее пары. Якобы в организме ртутные шарики ведут себя тише воды, ниже травы, т.е. не всасываются и никаких бед натворить не могут. Так что как вошли, так и выйдут. Но обратиться за консультацией к врачу лишним не будет.

Если этого не сделали, можно собирать несколько дней продукты жизнедеятельности человеческой особи, полакомившейся ртутью. А затем позвонить в МЧС и предъявить им собранное «богатство» для нейтрализации опасного металла и защиты окружающей среды.

Что делать, если разбили ртутный термометр, и ртуть разлетелась по полу?

Имейте ввиду, что пары ртути крайне токсичны! Испарение начинается при температуре от +18°.

Отравление парами ртути проявляется такими симптомами:

• Слабость.
• Металлический вкус во рту.
• Тошнота, рвота, боли в животе.
• Слюнотечение.
• Боль при глотании.
• Отсутствие аппетита.
• Кашель, одышка.
• Раздражительность.
• Ухудшение сна.
• Снижение памяти.

Полагаю, что к вам могут обратиться с этой проблемой, поэтому решила рассказать план действий в этом случае.

Итак, если разбился ртутный термометр и разлетелась ртуть:

1. Вывести из комнаты, где это случилось, детей, беременных, пожилых.
2. Открыть окно, закрыть дверь, чтобы пары сквозняком не распространялись по квартире.
3. Позвонить в службу ликвидации ртутных загрязнений (если такая есть в вашем городе), МЧС или СЭС. Если это по каким-то причинам невозможно, сделать все, что описано ниже.
4. На ноги надеть целлофановые пакеты (бахилы), на руки перчатки, на лицо – влажную марлевую повязку.
5. Взять листы бумаги, скотч или лейкопластырь, спринцовку, кисточку.
6. Подготовить банку с таким раствором: на 1 литр воды 40 г мыла и 50 г соды. Он деактивирует пары ртути.
7. Собрать осколки градусника – в банку.
8. Крупные шарики ртути собрать с помощью кисти и листа бумаги – в банку.
9. Мелкие шарики – с помощью скотча или спринцовки. В банку.
10. Спринцовку тоже потом помещают в банку и на утилизацию.
11. Проверить полы с фонариком.
12. Обработать полы и напольное покрытие, если есть, тем же раствором: на 1 л воды 40 г мыла и 50 г соды.

Нельзя: размахивать веником или тряпкой, включать пылесос, выбрасывать ртуть в канализацию или мусоропровод.

Утилизацию проводят специальные службы. После всех мероприятий, описанных выше, закрываем банку плотно крышкой и ищем информацию о таких службах в интернете.

Переходим к следующему виду термометров.

Термометр медицинский электронный

Поскольку их на рынке сейчас больше всего, в этом месте будьте особенно внимательны.

Принцип действия

Медицинский электронный термометр имеет металлический наконечник, который меняет свою электропроводность в зависимости от температуры тела. Изменения фиксируются устройством, переводя их в привычные нам градусы.

Плюсы:

• Высокая точность измерений (погрешность 0,1°).
• Более быстрый результат по сравнению с ртутным.
• Простота и удобство использования.
• Безопасность.
• Доступная цена.
• Дополнительные функции (память, подсветка, звуковой сигнал и др.).

Минусы:

Вижу, как уже полетели в меня гнилые помидоры за «высокую точность измерений».

Да, друзья, я не ошиблась. Точность их такая же, как и ртутного. Об этом говорят многочисленные тесты, в которых сравнивается точность нескольких видов термометров с эталонным.

К тому же не доверять известным компаниям-производителям у меня нет никаких оснований.

А вся проблема заключается вот в чем:

1. В России и странах бывшего СССР привыкли измерять температуру подмышкой, тогда как во многих других странах – во рту или ректально. Помню, как меня лет 15 назад удивил эпизод в одном зарубежном фильме, где мама засунула дочке градусник прямо в рот.

Вы знаете российского производителя медицинских термометров? Вот и я не знаю. Поэтому все маркетинговые штучки про скорость измерения, которые производитель пишет на упаковке, это правда, и ничего, кроме правды. Но только для потребителя, привыкшего измерять температуру орально или ректально.

1. Когда производитель пишет «время измерения ОТ 10 секунд, то это, действительно, «ОТ », а не «10 секунд».
2. Мы разучились читать. Теперь мы в лучшем случае только «сканируем» инструкцию, мечтая за 10 секунд получить такой же результат, как за 10 минут измерения ртутным термометром.

Очень важно!

Основной теплонесущей средой организма является кровь. Чем меньше тканей отделяет ее от наконечника термометра, тем быстрее произойдет выравнивание их температур, т.е. быстрее нагреется наконечник.

В производстве своих термометров компании ориентируются на традиции жителей СВОИХ стран, где измерение производится ректально (у маленьких детей) и в полости рта (у всех остальных).

Кровь и наконечник в прямой кишке и в полости рта отделены друг от друга тонкой прослойкой слизистой, поэтому здесь он нагревается быстро.

А теперь вспомните строение и толщину кожи, когда мы помещаем термометр в подмышечную впадину. Посему времени на нагрев наконечника при любимом россиянами способе измерения температуры нужно несравненно больше!

Вот почему измерение температуры подмышкой электронным термометром в среднем должно занимать 4-5 минут.

А что означает первый после начала измерения звуковой сигнал?

Он означает, что скорость изменения температуры термометра уменьшилась, и теперь прирост температуры составляет меньше 0,1° за 8 или 16 сек. (зависит от модели).

Но это не означает, что измерение закончено!

Значение температуры после первого звукового сигнала является приблизительным, и измерение нужно продолжать еще некоторое время для получения точного результата.

Друзья! Я не открываю вам Америку. Об этом написано в инструкциях.

Нужно иметь ввиду:

Оральная температура больше подмышечной (аксиллярной) на 0,3-0,6°.

Ректальная температура больше аксиллярной на 0,6-1,2 °.

13 советов покупателю при продаже электронного термометра

Для того, чтобы измерение температуры электронным термометром было максимально точным, а головной боли при продаже этого товара у вас поубавилось, вы можете скопировать, распечатать и давать покупателю следующую памятку:

Совет 1. После еды, принятия ванны, душа, физической активности измеряйте температуру через 30 минут.

Совет 2. После возвращения с улицы в холодное время года измеряйте температуру через 30 минут.

Совет 3. Если термометр предназначен для грудного ребенка, не проводите измерение во время или сразу после кормления.

Совет 4. Если подмышечная впадина влажная, перед измерением нужно вытереть пот сухим полотенцем.

Совет 5. После первого звукового сигнала продолжайте измерение согласно инструкции (самые шустрые термометры проводят измерение за 1,5-2 минуты, но чаще — за 4-5 минут).

Совет 6. Измерение проводите всегда в одной и той же подмышечной впадине, так как значения под разными подмышками могут отличаться.

Совет 7. При измерении в подмышечной впадине важно, чтобы рука была плотно прижата к туловищу. МАЛЕЙШЕЕ ослабление контакта с кожей может привести к неточным измерениям и преждевременному звуковому сигналу. Поэтому, если проводите измерение ребенку, сидите с ним и держите его руку.

Совет 8. Наконечник должен находиться строго в подмышечной ямке, а не выходить за ее пределы.

Совет 9. Для точного измерения температуры в подмышечной впадине поставьте термометр подмышку в выключенном состоянии и прижмите рукой, чтобы его наконечник прогрелся, и только через 30 секунд включите его.

Совет 10. Чтобы батарейка послужила дольше, сразу после измерения выключайте термометр.

Совет 11. Обращайте внимание на состояние батарейки по значку на дисплее. Если она разряжена, термометр будет показывать неправильные значения. Своевременно заменяйте ее.

Совет 12. Не храните термометр в местах с высокой влажностью, вблизи батарей.

Совет 13. Во время измерения располагайте электронный термометр не перпендикулярно телу, а вдоль туловища , разместив наконечник в центре подмышечной ямки и прижав его рукой.

Удивлены? Сама была удивлена, пока не попала на обучение, по-моему, в Omron. Но могу ошибаться.

В большинстве своем мы неправильно ставим термометр. Нужно уткнуть его в центр подмышечной ямки. Примерно это будет выглядеть так:

Особенно это важно при измерении температуры электронным термометром, так как его наконечник в большинстве случае меньше ртутного, и вероятность неполного контакта с кожей повышается. Отсюда – неточные значения, недовольство покупателей,

Как измерять температуру тела во рту?

• Орально температуру измеряют, начиная примерно с 4-летнего возраста, потому что человек должен понимать, что зубами хватать термометр не нужно.
• Наконечник градусника располагают в подъязычной области справа или слева и слегка придерживают языком. Губы сомкнуть, дышать через нос, чтобы полость рта не охлаждалась и измерение было точным.

• Нельзя проводить такое измерение сразу после употребления холодных или горячих напитков. Нужно подождать минут 30.
• Не рекомендуется измерять температуру во рту детям с повышенной нервной возбудимостью, психически больным людям.
• Не получится правильно измерить температуру этим способом лицам с нарушением носового дыхания (насморк, аденоиды).
• Время измерения температуры во рту от 10 сек. до 2 мин. Это зависит от модели термометра.
• Нормальная температура при этом способе измерения в большинстве случаев 36,8-37,3°.

Кому и как измерять температуру ректально?

• Ректально температуру измеряют грудничкам, ослабленным пациентам, лицам, находящимся в бессознательном состоянии.
• Ректальную температуру измеряют женщины для определения благоприятных для зачатия дней.
• Грудничков укладывают на животик или на спинку, приподнимая ножки, взрослым удобнее всего это делать в положении на боку.
• Перед введением наконечник термометра смазывают детским кремом и вводят на глубину 1-1,5 см детям, взрослым – на глубину 1,5-2 см.
• Ягодицы следует сжать и подержать так до окончания измерения. В среднем, это занимает 2-3 минуты (зависит от модели прибора).
• Для определения времени овуляции женщинам рекомендуется проводить измерения утром после пробуждения в одно и то же время.
• Нормальной считается ректальная температура 37,3-37,7° (у большинства).
• Нельзя проводить ректальное измерение при , трещинах прямой кишки, диарее, в случае проктита.

Характеристики электронных термометров

Пробегусь по некоторым характеристикам электронных термометров. В чем их преимущества для покупателей?

Пусть Бог благословит Вас!

В переводе с греческого языка означает «измерять тепло». История изобретения термометра берет начало с 1597 года, когда Галилей создал термоскоп – шарик с припаянной трубкой – для определения степени нагретости воды. Этот прибор не имел шкалы, а его показания зависели от атмосферного давления. С развитием науки термометр видоизменялся. Жидкостный термометр впервые был упомянут в 1667 году, а в 1742 году шведский физик Цельсий создал термометр со шкалой, в которой точка 0 соответствовала температуре замерзания воды, а 100 – температуре ее кипения.

Мы часто пользуемся термометром для определения температуры воздуха на улице или температуры тела, однако этим применение термометра вовсе не ограничивается. На сегодняшний день существует множество способов измерить температуру вещества, а современные термометры совершенствуются до сих пор. Опишем наиболее распространенные типы измерителей температуры.

Принцип действия данного типа термометров основан на эффекте расширения жидкости при нагревании. Термометры, у которых в качестве жидкости используется ртуть, часто применяются в медицине для измерения температуры тела. Несмотря на токсичность ртути, ее использование позволяет определять температуру с большей точностью по сравнению с другими жидкостями, так как расширение ртути происходит по линейному закону. В метеорологии используют термометры на спирту. Это связано в первую очередь с тем, что ртуть загустевает при значении 38 °С и не годится для измерения более низких температур. Диапазон жидкостных термометров в среднем составляет от 30 °С до +600 °С, а точность не превышает одну десятую долю градуса.

Газовый термометр

Газовые термометры работают по тому же принципу, что и жидкостные, только в качестве рабочего вещества в них используется инертный газ. Этот тип термометра является аналогом манометра (прибора для измерения давления), шкала которого градуируется в единицах температуры. Основным преимуществом газового термометра является возможность измерения температур около абсолютного нуля (его диапазон составляет от 271 °С до +1000 °С). Предельно достижимая точность измерения составляет 2*10 -3 °С. Получение высокой точности газового термометра является сложной задачей, поэтому такие термометры не используются в лабораторных измерениях, а применяются для первичного определения температуры вещества.

Этот вид термометров работает по аналогии с газовыми и жидкостными. Температура вещества определяется в зависимости от расширения металлической спирали или ленты из биметалла. Механический термометр отличается высокой надежностью и простотой в использовании. Как самостоятельные приборы такие термометры широкого распространения не получили и в настоящее время используются в основном в качестве устройств для сигнализации и регулирования температуры в системах автоматизации.

Электрический термометр (термометр сопротивления)

В основу работы электрического термометра заложена зависимость сопротивления проводника от температуры. Сопротивление металлов линейно увеличивается с ростом температуры, поэтому именно металлы и используются для создания этого типа термометров. Полупроводники по сравнению с металлами дают большую точность измерений, однако термометры на их основе практически не выпускаются из-за сложностей, связанных с градуировкой шкалы. Диапазон термометров сопротивления напрямую зависит от рабочего металла: например, для меди он составляет от -50 °С до +180 °С, а для платины – от -200 °С до +750 °С. Электрические термометры устанавливают в качестве датчиков температуры на производстве, в лабораториях, на экспериментальных стендах. Они часто комплектуются совместно с другими измерительными устройствами

Также называют термопарным. Термопара представляет из себя контакт двух разных проводников, измеряющих температуру на основе эффекта Зеебека, открытого в 1822 году. Этот эффект состоит в появлении разницы потенциалов на контакте между двумя проводниками при наличии между ними градиента температур. Таким образом, через контакт при изменении температуры начинает проходить электрический ток. Преимуществом термопарных термометров является простота исполнения, широкий диапазон измерений, возможность заземления спая. Однако есть и недостатки: термопара подвержена коррозии и другим химическим процессам со временем. Максимальной точностью обладают термопары с электродами из благородных металлов и их сплавов – платиновые, платинородиевые, палладиевые, золотые. Верхняя граница измерения температуры с помощью термопары составляет 2500 °С, нижняя – около -100 °С. Точность измерения термопарного датчика может достигать 0,01 °С. Термометр на основе термопар незаменим в системах управления и контроля на производстве, а также при измерении температуры жидких, твердых, сыпучих и пористых веществ.

Волоконно-оптический термометр

С развитием технологий изготовления оптоволокна, возникли новые возможности его использования. Датчики на основе оптоволокна проявляют высокую чувствительность к различным изменениям во внешней среде. Малейшее колебание температуры, давления или натяжения волокна приводят к изменениям распространения в нем света. Оптоволоконные датчики температуры часто применяются для обеспечения безопасности на производстве, для пожарного оповещения, контроля герметичности емкостей с огнеопасными и токсичными веществами, обнаружения утечек и т. п. Диапазон таких датчиков не превышает +400 °С, а максимальная точность составляет 0,1 °С.

Инфракрасный термометр (пирометр)

В отличие от всех предыдущих типов термометров, является бесконтактным прибором. Более подробно прочитать про пирометры и его характеристики можно в отдельной на нашем сайте. Технический пирометр способен измерять температуру в диапазоне от 100 °С до 3000 °С, с точностью до нескольких градусов. Инфракрасные термометры удобны не только в условиях производства. Все чаще они применяются для измерения температуры тела. Это связано со многими преимуществами пирометров по сравнению с ртутными аналогами: безопасность использования, высокая точность, минимальное время на измерение температуры.

В завершение отметим, что сейчас сложно представить себе жизнь без этого универсального и незаменимого прибора. Простые термометры можно встретить в быту: они используются для поддержания температуры в утюге, стиральной машине, холодильнике, измерения температуры окружающего воздуха. Более сложные датчики устанавливают в инкубаторах, теплицах, сушильных камерах, на производстве.

Выбор термометра или датчика температуры зависит от сферы его использования, диапазона измерения, точности показаний, габаритных размеров. А в остальном – все зависит от вашей фантазии.

Температурные шкалы

В настоящее время применяются несколько температурных шкал, отличающихся выбором опорных (реперных) точек. В школе Цельсия интервал между точкой плавления льда и точкой кипения воды при нормальном давлении делится на сто равных долей – градусов Цельсия (0 С). В шкале Фаренгейта за нуль принимается температура смеси льда и соли (-32 0 С), а точка кипения воды принимается за 212 градусов.

Третья шкала – это наиболее употребляемая в научной литературе абсолютная шкала температур. Физический смысл нулевой температуры в этой школе – полное отсутствие молекулярного движения.

Связь между температурными шкалами имеет вид:

3.1 Газовые термометры. Наиболее строго требованию линейной и существенной зависимости от температуры отвечают параметры идеального газа – объём и давление. Поведение реального газа при небольших давлениях и достаточно высоких температурах практически не отличается от поведения идеального газа. При этой причине газовые температуры используются как эталонные, по ним градуируют и проверяют другие термометры.

Простейший газовый термометр может представлять собой запаянную с одной стороны трубку, в которой некоторая масса газа отделена от атмосферы капелькой ртути или соединена с монометром. (рис.1).

При нагревании газ расширяется, а его давление остаётся равным атмосферному. В соответствии с уравнением Клайперона-Менделеева объём и температура находятся в состоянии:

.

Для конкретного термометра выражение в скобках играет роль постоянного коэффициента, зависящего от количества газа и от атмосферного давления.

Процедура измерения температуры газовым термометром сводится к тому, что его помещают в исследуемую среду, затем, дождавшись установления равновесия, определяют объём и по графику находят . На практике часто линейка Л служит шкалой температур.

3.2. Жидкостные термометры. Если ёмкость газового термометра заполнить жидкостью с достаточно большим коэффициентом теплового объёмного расширения, то полученный прибор станет жидкостным термометром. В настоящее время такими жидкостями является ртуть, или подкрашенные спирт, толуол, пентан и некоторые другие вещества.

Для повышения чувствительности и точности измерений термометр состоит из двух сообщающихся объёмов, один из которых содержит основную массу жидкости, а второй служит индикатором изменения объёма, для чего ему придаётся форма цилиндра капиллярных размеров.

Жидкостные термометры запаяны с обеих концов, поэтому более удобны в обращении, что послужило причиной их широкого распространения.

К недостатком их можно отнести нелинейность температурной зависимости объёмов, что делает необходимым калибровать их по газовым термометрам. Они отличаются также инерционностью (время вхождения в равновесное состояние со средой не менее 10 минут), большой собственной теплоёмкостью до 10 Дж/К и размерами рабочей части. Диапазон их работы ограничен с одной стороны температурой кристаллизации, а с другой – температурой кипения жидкости.

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 . 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.

Он устроил нечто вроде термобароскопа (термоскоп). Галилей изучал в это время 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 спирт и удалили сосуд. Действие этого прибора основывалось на расширении мер, в качестве «постоянных» точек брали температуры наиболее жаркого летнего и наиболее холодного зимнего дня. Изобретение термометра также приписывают лорду Бэкону , Роберт Фладду , Санкториусу, Скарпи, Корнелию Дреббелю (Cornelius Drebbel ), Порте и Саломону де Каус, 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.

Ртутный медицинский термометр

Термометры с жидкостью описаны в первый раз в 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, и 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 точностью. 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.

Окончательно установил обе постоянные точки, тающего льда и кипящей воды, шведский физик Цельсий в 1742 г., но первоначально он ставил 0° при точке кипения, а 100° при точке замерзания, и принял обратное обозначение лишь по совету М. Штёрмера. Сохранившиеся экземпляры термометров Фаренгейта отличаются тщательностью исполнения. Однако более удобной оказалась «перевернутая» шкала, на которой температуры таяния льда обозначили 0 С, а температуру кипения 100 С. Таким термометром впервые пользовались шведские ученые ботаник К. Линней и астроном М. Штремер. Этот термометр получил широкое распространение.

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 .

Электрические термометры

Медицинский электрический термометр

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

Электрические 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.

Отсюда, сопротивление при T °C, сопротивление при 0 °C, и константы (для платинового сопротивления) -

Оптические термометры

Оптические термометры позволяют регистрировать температуру благодаря изменению уровня светимости , спектра и иных параметров (см. Волоконно-оптическое измерение температуры) при изменении температуры. Например, инфракрасные измерители температуры тела.

Инфракрасные термометры

Инфракрасный термометр позволяет измерять температуру без непосредственного контакта с человеком. В некоторых странах уже давно имеется тенденция отказа от ртутных градусников в пользу инфракрасных не только в медицинских учреждениях, но и на бытовом уровне.

Инфракрасный термометр обладает рядом неоспоримых преимуществ, а именно:

• безопасность использования (даже при серьёзных механических повреждениях ничто не угрожает здоровью)
• более высокая точность измерения
• минимальное время проведения процедуры (измерение проводится в течение 0,5 секунды)
• возможность группового сбора данных

Технические термометры

Термометры технические жидкостные используется на предприятиях в сельском хозяйстве, нефтехимической, химической, горно-металлургической промышленностях, в машиностроении, жилищно- коммунальном хозяйстве, транспорте, строительстве, медицине, словом во всех жизненных сферах.

Выделяют такие виды технических термометров:

• термометры технические жидкостные ТТЖ-М;
• термометры биметаллические ТБ, ТБТ, ТБИ;
• термометры сельскохозяйственные ТС-7-М1;
• термометры максимальные СП-83 М;
• термометры для спецкамер низкоградусные СП-100;
• термометры специальные вибростойкие СП-В;
• термометры ртутные электроконтактные ТПК;
• термометры лабораторные ТЛС;
• термометры для нефтепродуктов ТН;
• термометры для испытаний нефтепродуктов ТИН1, ТИН2, ТИН3, ТИН4.