Как работает градусник: электронный или ртутный, контактный или бесконтактный — Эксперт — интернет-магазин электроники и бытовой техники

Содержание

электронный или ртутный, контактный или бесконтактный

До недавнего времени я думал, что разницы в показаниях электронного и ртутного термометра нет. Но читатели Т⁠—⁠Ж посеяли зерно сомнения.

Оказалось, что многие измеряют температуру ртутными термометрами. А некоторым даже врачи-хирурги рекомендуют пользоваться ртутным вместо электронного. И я понял, что мог заблуждаться все эти годы. В связи с этим у меня возникло несколько вопросов:

Действительно ли ртутный термометр более точный, чем электронный, и почему? Если это так, то насколько он точнее?
Так ли часто электронные термометры показывают неправильную температуру? Насколько это критично для больного?
Как сильно влияет показание термометра на установление диагноза?
Почему в поликлиниках и больницах температуру измеряют электронными, а не ртутными термометрами?
Почему в 2014 году Россия подписала Минаматскую конвенцию о ртути и к 2030 году пообещала отказаться от производства ртутных термометров?

Даниил Давыдов

медицинский журналист

Профиль автора

Евгений, современные электронные термометры для измерения температуры под мышкой и во рту такие же точные, как и ртутные. А бесконтактные электронные приборы еще точнее. Так что правы вы.

Чтобы не быть голословным, отвечу на каждый ваш вопрос со ссылками на авторитетные источники.

Как сильно показания термометра влияют на установление диагноза

В некоторых ситуациях диагноз прямо зависит от показаний градусника. Например, термометр помогает отличить опасный грипп от относительно безвредной простуды. Как правило, при простуде температура не поднимается выше +38 °С, а при гриппе может перевалить за +40 °С.

Как отличить грипп от простуды — инструкция от Американской академии семейных врачей

При этом в медицине бывают ситуации, когда от точности измерения температуры зависит не только диагноз, но и жизнь пациента. При опасной нейтропенической лихорадке, которая возникает у онкологических пациентов из-за лучевой терапии, врач начинает лечение, ориентируясь на разницу в показаниях термометра, которая составляет всего половину градуса Цельсия.

Что такое нейтропеническая лихорадка — международный справочник для врачей Uptodate

Таким образом, врачи заинтересованы в том, чтобы измерять температуру самым точным способом из возможных. Поэтому постоянно организуют научные исследования, в которых сравнивают точность электронных и ртутных градусников между собой. И данных накопилось достаточно.

Прежде чем ответить на вопрос, какие градусники лучше, расскажу, что это за приборы и чем они отличаются друг от друга.

Чем ртутные градусники отличаются от электронных

Все градусники, которые подходят для медицинского использования, можно разделить на две большие группы: контактные и бесконтактные.

Какие бывают термометры — клиника Майо

Контактные термометры измеряют температуру на поверхности или внутри тела человека: под мышкой, во рту и анусе, то есть ректально. Они бывают ртутными, спиртовыми и электронными.

Ртутный термометр — это запаянная трубка с шариком ртути, за которой расположена градуировочная линейка. Все это находится в стеклянной трубке.

Под воздействием тепла ртуть расширяется, и примерно за 7 минут достигает значения, которое соответствует температуре тела пациента. Ртуть не прилипает к стенкам колбы, чутко реагирует на малейшие изменения тепла и дает одинаковые показания при нескольких измерениях подряд.

Принцип работы ртутного термометра — журнал «Заметки о биомедицинской инженерии»

Ртутные термометры считаются очень точными — долгое время это был золотой стандарт измерения температуры. Однако градусник может разбиться — в итоге человек, который его использует, рискует не только пораниться осколками, но и отравиться парами ртути. Поэтому в качестве замены ртутным разработали альтернативные термометры: спиртовые и электронные.

Сообщество 14.11.22

Разбился градусник, что делать?

Спиртовые градусники внешне очень похожи на ртутные, но внутри у них не ртуть, а подкрашенный спирт. Спирт не так хорошо реагирует на изменения температуры, как ртуть, а вдобавок увлажняет стенки колбы. Из-за этого до рисок, которые соответствуют нужной температуре, доходит не весь спирт. Поэтому спиртовые градусники считаются менее точными, чем ртутные.

Электронный градусник — это пластиковый корпус, в наконечнике которого спрятан терморезистор — металлическая пластинка с напылением из оксида никеля, кобальта или меди. Когда прибор включен, маленькая батарейка внутри градусника начинает пропускать через него ток.

Принцип работы цифрового термометра — журнал «Малазийский семейный врач»

Чем выше температура вокруг терморезистора, тем хуже он пропускает через себя электрический ток. Этот сигнал попадает на блок обработки, который обрабатывает данные и выводит температуру на экран. Качественные терморезисторы не менее чувствительны к температуре, чем ртуть. Так что исправный и качественный электронный градусник должен показывать температуру не хуже ртутного. «Единственный нюанс — в отличие от ртутного, который может храниться практически вечно, электронный градусник исправно работает только 3—5 лет. После этого его нужно заменить.»

Это контактный ртутный градусник. Цена такого на «Яндекс-маркете» — 295 Р Электронный контактный термометр.

Цена в «Ситилинке» — 310 Р А это безртутный галинстановый градусник. На таких есть зеленая полоса. Цена на «Яндекс-маркете» — 390 Р

Бесконтактные термометры. Такими приборами измеряют температуру на вокзалах и в некоторых торговых центрах. Ртутных бесконтактных термометров не бывает. Это электронные устройства, но работают они не так, как контактные электронные градусники.

Типы бесконтактных термометров — клиника Кливленда

Наконечник ушного бесконтактного термометра нужно вводить в ухо, потому что он измеряет температуру на барабанной перепонке. Лобный бесконтактный термометр измеряет температуру в височной артерии, которая проходит под кожей головы, поэтому его достаточно просто навести на лоб.

Внешне все бесконтактные термометры напоминают пластиковый пистолет, внутри которого находится датчик, чувствительный к инфракрасному излучению, то есть к теплу. Датчик преобразует тепловые лучи в электрический сигнал и передает его на процессор, который обрабатывает его и отображает показания на дисплее.

Принцип работы инфракрасного бесконтактного термометра — журнал «Сенсоры»

Бесконтактные градусники устроены сложнее контактных. Фактически это полноценный электронный гаджет вроде мобильного телефона.

В отличие от пирометра — технического устройства, которое предназначено для изменения температуры от −50 до +380 °С с точностью ±1,5 °С на заводах и стройках, — медицинские бесконтактные градусники преобразуют инфракрасное излучение в очень узком диапазоне, который соответствует температуре человеческого тела: от +34,0 до +42,9 °C с точностью ±0,2—0,3 °С.

Принцип работы пирометра — техническая записка NASA, pdf

Медицинский бесконтактный градусник должен быть зарегистрирован как медицинское изделие и получить регистрационное удостоверение — РУ. Посмотреть, есть ли РУ у градусника, можно на сайте Роспотребнадзора.

Это бесконтактный ушной термометр за 3772 Р на «Акушерстве» Бесконтактный лобный градусник. Цена такого на «Озоне» — 990 Р А это технический пирометр, который не годится для медицинского использования.

Его цена — 998 Р на «Яндекс-маркете»

Действительно ли ртутный термометр более точный, чем электронный

Что надежнее: ртутные или электронные термометры. Когда электронные термометры только появились, они действительно уступали в точности ртутным градусникам. Например, в исследовательском отчете 1986 года говорится, что электронный термометр в 9—23% случаев ошибался на целых полградуса.

В 1990 году разница между приборами все еще сохранялась: исследователи пришли к выводу, что если важна точность, то для измерения температуры под мышкой лучше использовать ртутные, а не электронные градусники. Однако уже через 15 лет ситуация заметно изменилась. В 2003 году педиатр из Университета Альберты составила обзор градусников и пришла к выводу, что электронные термометры догнали ртутных собратьев.

Ртутные градусники точнее электронных — журнал «Прикладные исследования в сестринском деле»

Измерение температуры тела в педиатрии: какому гаджету верить — журнал «Педиатр: детское здоровье»

Есть ли существенная разница между цифровым и стеклянным ртутным термометром — журнал «Достижения в сестринском деле»

Диагностическая точность цифровых, инфракрасных и стеклянных ртутных термометров при измерении температуры тела — журнал «Систематические обзоры и метаанализ»

В 2016 году практический опыт удалось подкрепить экспериментом. Педиатры из Эфиопии отобрали 96 детей до 5 лет с температурой и несколько раз измерили у них температуру сначала ртутным, затем электронным градусником под мышкой правой и левой руки. Разницы между ними не обнаружилось.

Окончательно все точки над «и» расставил большой обзор 2020 года, в котором исследовали эффективность цифровых, инфракрасных и стеклянных ртутных термометров. Авторы обзора проанализировали 46 исследований с участием более 12 тысяч пациентов с лихорадкой. Они пришли к выводу, что электронные и ртутные термометры, которыми мерили температуру под мышкой, практически не отличаются в точности.

Что надежнее: контактные или бесконтактные термометры. Бесконтактные термометры появились позднее контактных, однако сразу сильно заинтересовали врачей.

Дело в том, что на поверхности и внутри тела температура ощутимо отличается. Под мышкой и во рту она в среднем составляет +36,7 °С, а в анусе и на барабанной перепонке — в среднем на 0,6 °C выше.

Температура на разных участках тела человека ощутимо отличается — Uptodate

При этом, когда люди едят, пьют и ходят в туалет, температура во рту и анусе еще и колеблется. Но на барабанной перепонке температура стабильнее, ведь ее снабжает кровью та же самая артерия, которая несет кровь к центру терморегуляции в головном мозге.

Теоретически врач, который сумеет измерить температуру в ухе, получит такую же точную информацию о температуре тела, как и мозг пациента. Если речь идет о такой болезни, как нейтропеническая лихорадка, эти сведения просто бесценны. А поскольку для измерения температуры в ухе лучше всего подходят бесконтактные приборы, их стали очень внимательно изучать.

Уже в 2009 году врачи выяснили, что бесконтактные термометры для ушей дают такую же точную информацию, как при ректальном измерении. Измерения оказались точнее, чем когда температуру измеряли во рту и под мышкой.

Сравнение инфракрасной ушной, оральной и подмышечной термометрии — Европейский журнал медсестер-онкологов

В 2016 году появились данные, что лобный инфракрасный термометр работает хуже ушного и даже хуже, чем контактные градусники, которыми мерили температуру во рту и под мышкой. Авторы исследования пришли к этому выводу, измерив температуру у 237 пациентов четырьмя разными способами и сравнив результат с температурой в носоглотке, — этот метод считается очень точным, но неудобным.

Крупный обзор 2020 года, о котором я писал выше, реабилитировал лобный бесконтактный термометр и подтвердил преимущества ушного. Ушной градусник оказался самым точным. Второе место занял лобный термометр, а третье и четвертое разделили ртутный и электронный контактные термометры.

Почему в поликлиниках и больницах температуру измеряют электронными термометрами

Причин, почему в больницах используют электронные термометры, две.

Это безопаснее. В электрических термометрах нет ртути. И они изготовлены из пластика, а не из стекла, поэтому реже повреждаются при падениях.

Преимущества электронных градусников перед ртутными — книга «Клинические методы: история, физикальные и лабораторные исследования», третье издание

Это удобнее. Электронные термометры позволяют получить результат всего за 10—20 секунд. А чтобы измерить температуру ртутным градусником, приходится ждать не менее 7 минут.

Почему Россия пообещала отказаться от производства ртутных термометров

В 2014 году Россия присоединилась к Минаматской конвенции о запрете бытовой ртути, и это было разумным решением.

В одном градуснике содержится 0,5—1,5 грамма ртути. Если такое количество попадет в озеро, то рыбу, которая в нем водится, будет опасно есть.

Опасность ртутных термометров — правительство штата Пенсильвания

Помимо нашей страны конвенцию подписали 118 государств, а ратифицировали шесть, в том числе США. В некоторых штатах этой страны уже запрещено производить и покупать ртутные градусники. Вместо них американское Агентство по защите окружающей среды — EPA — призвало покупать электронные термометры.

Чем опасны ртутные термометры — заявление EPA

Что делать?Читатели спрашивают — эксперты отвечают

Задать свой вопрос

Как работает ртутный термометр? | Сетевая метеорология

Ртутные термометры существуют уже довольно давно и по сей день. Практически в каждом доме имелся ртутный термометр. Со временем они были прекращены, так как было обнаружено, что их поломка может быть очень опасной. Есть много людей, которые плохо знают как работает ртутный термометр. Это одна из причин, по которой он также был запрещен, поскольку он не компенсирует его из-за его опасности и риска при его использовании.

Поэтому в этой статье мы покажем вам, как работает ртутный термометр.

Индекс

1 Основные характеристики ртутных термометров
2 Как работает ртутный термометр
3 Как читать ртутный термометр
4 Альтернативы этим термометрам

Основные характеристики ртутных термометров

Это прибор для измерения температуры, состоящий из колбы, из которой выходит более тонкая стеклянная трубка. Внутри колбы металлическая ртуть. Был выбран именно этот металл, так как его объем изменяется в зависимости от температуры. В На приборе есть цифры, обозначающие значения температуры. В зависимости от этих значений громкость будет увеличиваться или уменьшаться. Этот металл использовался, чтобы иметь больше возможностей при изменении его объема и лучше выражать данные.

Благодаря простоте и эффективности, когда дело доходит до измерения температуры, он стал очень распространенным инструментом во всем мире. В цена ртутного термометра это было вполне доступно для всего населения. Наука, изучающая температуру, известная как термология, была чрезвычайно продвинута благодаря ртутному термометру. Диапазон температур, который он может принимать, довольно велик.

Как работает ртутный термометр

Как только мы узнаем, что это за инструмент давайте посмотрим, как это работает пошагово

. На ртутных термометрах есть числа, указывающие значения температуры. Эти числа измеряются очень тонкой линией, проведенной в центре. Эта линия отвечает за отображение значения измеряемой температуры.

Если мы хотим использовать его для определения температуры тела, самое нормальное — поместить лампочку под язык, в прямую кишку или подмышку.. Таким образом, мы можем проверить температуру тела, измерив температуру тела.

Посмотрим пошагово, как работает ртутный термометр:

Чистка луковиц: Прежде всего, протрите грушу на металлической части термометра ватным диском, смоченным в антисептическом спирте. Таким образом мы можем продезинфицировать ту часть тела, которая больше всего будет контактировать с нашим телом.
Энергетически активируем ртутный градусник:
Для этого мы должны использовать его на стороне, противоположной лампочке. Благодаря этому движению мы можем удалить остатки ртути, которые остались, и гарантировать правильность указанной температуры.
Ставим градусник в подмышку: лампочка должна находиться прямо по центру подмышки, чтобы можно было хорошо измерять значения температуры. Затем мы оставляем руку на коленях, не двигая ее, пока даем температуре подняться до уровня ртути и проверяем, нет ли у вас лихорадки.
Ждем минут пять: примерно время, за которое ртуть поднимется и покажет температуру тела. Важно правильно рассчитать время, в течение которого мы находимся с термометром, так как так мы избежим его преждевременного снятия.
Встряхните еще раз: Чтобы снова снизить уровень ртути, нужно снова встряхнуть термометр. Наконец, лучше всего хранить его в футляре, чтобы он не сломался. Мы знаем, что металлическая ртуть токсична, а стекло довольно хрупко. Также интересно продезинфицировать его еще раз спиртом перед хранением.

Как читать ртутный термометр

Вы должны не только знать, как работает ртутный термометр, но и понимать, как интерпретировать данные. Для этого нужно научиться правильно его читать. Выждав пять минут, пока температура повысится, снимаем градусник и смотрим на центральную линию. Именно эта линия помогает нам обозначать температуру тела. В зависимости от их ценности мы узнаем, есть ли у нас лихорадка.

Важно перемещать термометр осторожно, поскольку, если линия ртути не видна четко, ее необходимо переместить. Если линия превышает 37 градусов, значит, у нас жар. Если он проходит всего несколько десятых, не о чем беспокоиться. Если температура приближается к 40 градусам, лучше еще раз измерить температуру или сразу обратиться к врачу.

Как работает ртутный термометр: что делать, если он сломался

Один из фундаментальных аспектов — это знать, что делать, если ртутный термометр сломается. Если в результате несчастного случая он выскользнет из нашей руки и упадет на землю, разбив стекло, у нас должен быть протокол действий. В идеале как можно больше проветривать всю окружающую среду, чтобы не вдыхать токсичные пары. Этот металл токсичен при вдыхании и может вызвать повреждение мозга, проблемы с кожей, желудком и т. Д.

Прежде чем приступить к сбору маленьких шариков ртути, которые образуются при поломке термометра, мы должны надеть маски и перчатки, чтобы защитить себя не вдыхать пары. Кроме того, любой контакт с кожей может привести к серьезным проблемам. Поэтому в идеале нужно собрать и хорошо проверить, собраны ли все ртутные жемчужины.

Совсем не рекомендуется смывать остатки ртути в унитаз, так как она без надобности загрязняет более 1000 литров воды.

Альтернативы этим термометрам

Есть еще несколько интересных альтернатив ртутному термометру, поскольку в настоящее время он коммерчески недоступен. Посмотрим, какие бывают основные разновидности:

Цифровой термометр: Это тот, который используется с теми же рекомендациями, что и ртутный термометр.
Инфракрасный термометр: измеряет температуру через лучи, испускаемые кожей. Они безвредны для здоровья.
Детские термометры: Это термометры-пустышки, которые мы можем использовать, чтобы узнать, есть ли у наших детей температура.

Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о том, как работает ртутный термометр.

Как работают термометры | Сравнение типов термометров

Как работают термометры | Типы термометров в сравнении

Вы здесь: Домашняя страница > Инструменты, инструменты и измерения > Термометры

Дом
индекс А-Я
Случайная статья
Хронология
Учебное пособие
О нас
Конфиденциальность и файлы cookie

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 13 июня 2022 г.

Тебе сегодня жарко или мне только кажется? И как мы могу сказать? Если я скажу, что сегодня жарче, чем вчера, а вы не согласитесь, как мы можем решить спор? Одним из простых способов является измерение температуру термометром в оба дня и сравнить показания. Термометры — это простые научные приборы, основанные на идее о том, что металлы изменяются. их поведение очень точным образом, поскольку они нагреваются (получают больше тепловой энергии). Давайте подробнее рассмотрим, как работают эти удобные гаджеты.

Фото: Вот это я называю холодом! Этот циферблатный (стрелочный) термометр показывает температуру внутри моего морозильника: около −30°C (внутренняя шкала) или −25°F (внешняя шкала). Это точно такая же температура, но измеренная двумя немного разными способами.

Содержимое

Жидкостные термометры
Термометры часовые
Электронные термометры
Измерение экстремальных температур
Что такое температурная шкала?
Узнать больше

Жидкостные термометры

Когда ртуть нагревается, она расширяется (увеличивается в размерах) на величину это напрямую связано с температурой. Итак, если температура увеличивается на 20 градусов, ртуть расширяется и движется вверх по шкале вдвое больше, чем если бы температура повысилась всего на 10 градусов. Все, что нам нужно сделать, это отметить шкалу на стекле, и мы сможем легко определить температуру.

Фото: Типичный термометр состоит из жидкости в трубке, которая поднимается и опускается по линейной шкале. (один с равноудаленными делениями) отмечен температурой.

Как определить масштаб? Изготовление по Цельсию (по Цельсию) термометр легко, потому что он основан на температуре льда и кипяток. Они называются двумя фиксированными точками. Мы Известно, что температура льда близка к 0°C, а вода кипит при 100°C. Если мы окунем наш термометр в лед, мы сможем увидеть, где уровень ртути достигает и отмечает самую низкую точку на нашей шкале, которая будет примерно 0°С. Точно так же, если мы окунем термометр в кипящей воды, мы можем подождать, пока ртуть поднимется, а затем сделать знак, эквивалентный 100°C.

Все, что нам нужно сделать, это разделить масштабирование между этими двумя фиксированными точками на 100 равных шагов («градус Цельсия» означает 100 делений) и, вуаля, у нас есть рабочий термометр!

Фото: Спиртовые термометры. Как вы можете видеть по красным линиям рядом с их шкалами, эти исторические термометры Dr Pepper на Dublin Bottling Works и W.P. Музей Клостер в Дублине, штат Техас, также содержит алкоголь. Фото Кэрол М. Хайсмит. Предоставлено: Техасская коллекция фотографий Лиды Хилл в рамках американского проекта Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Ртуть или спирт?

По этой причине спиртовые термометры, как правило, более безопасны, и они могут также можно использовать для измерения более низких температур (поскольку спирт имеет более низкую температуру замерзания). чем ртуть; это около -114 ° C или -170 ° F для чистого этанола. по сравнению с примерно -40°C или -40°F для ртути).

Фото: Этот термометр содержит красную жидкость на спиртовой основе и имеет шкалу Цельсия (слева, внизу рисунка) и Фаренгейта (справа, вверху). Текущая температура составляет около 21°C или около 70°F. Шкала Фаренгейта названа в честь немецкого физика Даниэля Фаренгейта (1686–1736), который изготовил первый ртутный термометр в начале 18 века. Шкала Цельсия названа в честь придумавшего ее шведского ученого Андерса Цельсия (1701–1744).

Рекламные ссылки

Термометры со шкалой

Однако не все термометры работают таким образом. Тот, что показан в нашем На верхнем фото есть металлический указатель, который перемещается вверх и вниз по кругу. шкала. Откройте один из этих термометров, и вы увидите указатель монтируется на спиральном куске металла, называемом биметаллической полосой, которая предназначена для расширения и изгиба по мере того, как она нагревается (см. нашу статью о термостатах, чтобы узнать, как они работают). Чем выше температура, тем больше расширяется биметаллическая полоса и тем больше она давит на указатель вверх по шкале.

Иллюстрация: Как работает циферблатный термометр: Это механизм, приводящий в действие типичный циферблатный термометр, проиллюстрированный в патенте Чарльза У. Патнэма от 1905 года. Вверху у нас есть обычное расположение указателя и циферблата. Нижняя иллюстрация показывает, что происходит сзади. Биметаллическая полоска (желтая) плотно свернута и прикреплена как к корпусу термометра, так и к стрелке. Он состоит из двух разных металлов, связанных вместе, которые при нагревании расширяются в разной степени. При изменении температуры биметаллическая полоска более или менее туго изгибается (сжимается или расширяется), а прикрепленная к ней стрелка перемещается вверх или вниз по шкале. Работа из патента США 798,211: Термометр предоставлен Управлением по патентам и товарным знакам США.

Фото: Вот свернутая биметаллическая полоса от настоящего циферблатного термометра (термометр морозильной камеры на нашей верхней фотографии). Легко увидеть, как это работает: если повернуть стрелку рукой в сторону более низких температур, скрученная полоска сжимается; поверните указатель в другую сторону, и полоска ослабнет.

Электронные термометры

Одна из проблем ртутных и циферблатных термометров заключается в том, что они при этом реагировать на изменения температуры. Электронный термометры не имеют этой проблемы: вы просто прикасаетесь зондом термометра к объект, температуру которого вы хотите измерить, и цифровой дисплей дает вам (почти) мгновенные показания температуры.

Фото: Электронный медицинский термометр 2010 года. Вы ставите металлический щуп во рту или где-то еще на теле и считывайте температуру с ЖК-дисплея.

Электронные термометры работают совершенно иначе, чем механические, которые используют линии ртути или вращающиеся указатели. Они основаны на идее, что сопротивление из куска металла (легкость, с которой электричество течет через него) изменяется при изменении температуры. Чем горячее металлы, тем сильнее вибрируют атомы внутри по ним электричеству труднее течь, и сопротивление увеличивается. Точно так же, когда металлы остывают, электроны движутся более свободно, а сопротивление идет вниз. (При температурах, близких к абсолютному нулю, самая низкая теоретически возможная температура -273,15°C или -4590,67°F, сопротивление полностью исчезает в явлении, называемом сверхпроводимость.)

Электронный термометр работает, подавая напряжение на его металлический щуп и измерение силы тока, протекающего через него. Если вы помещаете зонд в кипящую воду, тепло воды делает электричество проходит через пробник с меньшей легкостью, поэтому сопротивление на точно измеримую величину. Микрочип внутри термометра измеряет сопротивление и преобразует его в измерение температуры.

Фото: Электрический термометр сопротивления 1912 года: Этот пример термометра сопротивления мостового типа был построен Leeds and Northrup. и используется для измерения температуры в Национальном бюро стандартов США. (ныне NIST) в начале 20 века. Несмотря на его коренастый и неуклюжий вид, его точность составляет 0,0001 градуса. Фото предоставлено цифровыми коллекциями Национального института стандартов и технологий, Гейтерсбург, Мэриленд. 20899.

Основным преимуществом таких термометров является то, что они могут мгновенное считывание в любой температурной шкале Например, по Цельсию, по Фаренгейту или как там еще. Кроме одного их недостатки в том, что они измеряют температуру от от момента к моменту, поэтому цифры, которые они показывают, могут сильно колебаться резко, что иногда затрудняет получение точных показаний.

Точные электрические термометры, известные как термометры сопротивления, используют четыре резистора, расположенных в виде ромба, называемого мостом Уитстона. Если три резистора имеют известные номиналы, сопротивление четвертого легко вычислить. Если четвертый резистор выполнен в виде датчика температуры, подобную схему можно использовать как очень точный термометр: рассчитать его сопротивление (из его напряжения и тока) позволяет нам рассчитать его температуру.

Измерение экстремальных температур

Если вы хотите измерить что-то слишком горячее или холодное для обычного термометра ручки, вам понадобится термопара: хитрое устройство который измеряет температуру, измеряя электричество. И если вы не можете подойти достаточно близко, чтобы использовать хоть термопару, можно попробовать пирометром, своего рода термометр, который измеряет температуру объекта по электромагнитное излучение, которое он испускает.

Что такое температурная шкала?

Фото: Температурные шкалы линейны: определенное повышение температуры всегда перемещает вас на одно и то же расстояние вверх по шкале. Это не означает, что термометры должны быть сделаны прямыми, как линейки: это означает, что каждое деление температурной шкалы занимает точно такое же пространство (или, если хотите, ртутный, стрелочный или другой индикатор температуры должен двигаться так же далеко, чтобы указать каждое новое деление по мере повышения или понижения температуры). Этот циферблатный термометр от газового котла показывает температуру вашего центрального отопления в градусах Цельсия, используя круглую (но все же линейную) шкалу.

Термометру не обязательно нужна шкала или цифры, нанесенные на него. Только представьте, если вы были на необитаемом острове и нашли в песке старый термометр с шкала и цифры стерлись, но в остальном работает отлично. Вы все еще можете использовать это он получить представление о температурах. Вы можете использовать его очень грубо, чтобы сказать что-то вроде: «Уровень ртути поднялся примерно наполовину, что выше, чем было вчера, поэтому сегодня должно быть жарче».

Лучшим способом было бы поставить собственную шкалу на термометр. Во-первых, вам нужно найти что-то очень холодное (например, кусок льда), поместите термометр на нем и поцарапайте стекло, чтобы отметить уровень ртути. Тогда вы могли бы сделать то же самое чем-нибудь горячим (кипятком) и снова отметьте уровень ртути. Мы называем это два опорных уровня температуры фиксированные точки. Чтобы сделать шкалу термометра, все, что нам нужно сделать, это разделить расстояние между двумя неподвижных точек на множество секций равной длины. Вот как стоградусный термометр получил свое название: он имеет 100 («центовых») делений («градусов») между фиксированные точки льда и пара. Чем отличаются температурные шкалы и как они проработаны?

Шкала	Фиксированная(ые) точка(и)
по Фаренгейту	Первоначально 32°F (таяние льда в соли) и 96°F (определение температуры тела Даниэля Фаренгейта).
Цельсия	0°C (точка замерзания воды) и 100°C (точка кипения воды).
Кельвин	Определяется в соответствии с тройной точкой воды (где ее твердое тело, жидкость и пар находятся в равновесии), которая составляет 273,16 К.
ITS-90 (Международная шкала температур)	Использует множество разных точек в разных частях своего диапазона. Видеть ИТС-90 подробнее подробности.

Как соотносятся градусы Цельсия и Фаренгейта?

Вы, наверное, знаете, как преобразовать температуру по Цельсию в градусы Фаренгейта: умножьте на 9/5 (или 1,8) и затем прибавьте 32. Чтобы преобразовать Фаренгейты в Цельсия, вы делаете обратное: вычитаете 32 и умножаете на 5/9(или разделить на 1,8, что то же самое). Когда вы слышите, что в прогнозах погоды указываются температуры в градусах Цельсия и их эквиваленты в градусах Фаренгейта, вы можете почувствовать, что взаимосвязь между ними немного странная и запутанная, потому что они кажутся такими разными. Но если вы нанесете их на график (как у меня ниже), вы увидите, что обе шкалы совершенно линейны, и каждое повышение температуры, добавляющее еще 10°C, добавляет 18°F.

Диаграмма: Температурная шкала Цельсия показана синим цветом, а шкала Фаренгейта — красным рядом. Каждая точка на диаграмме показывает два эквивалентных измерения для определенной температуры, например, 20°C. равна 68°F. Обе шкалы явно линейны: увеличение на 10°C такое же, как увеличение на 18°F.

Узнать больше

На этом сайте

Отопление
Металлы
Пирометры
Термопары

На других веб-сайтах

Введение в температуру: все о температуре и способах ее измерения от Национальной физической лаборатории Великобритании.
NIST: Единицы температуры: Описывает различные температурные шкалы и способы их преобразования.

Книги для юных читателей

Как мы измеряем температуру? Крис Вудфорд. Gareth Stevens, 2013/Blackbirch, 2005. Одна из моих собственных книг для юных читателей (7–9 лет).). Акцент здесь делается на температуре как на практической, повседневной форме математики.
градусов по Фаренгейту, Цельсию и их температурным шкалам Йоминг С. Лин. PowerKIDS Press/Rosen, 2012. Историческое введение, в котором рассказываются истории Дэниела Фаренгейта и Андерса Цельсия, а также практические измерения температуры.
Измерь это! Температура Кейси Рэнд. Raintree, 2010. Базовое введение для детей в возрасте 7–9 лет, включающее некоторое освещение смежных тем, таких как погода и изменение климата.
Температура: нагрев и охлаждение Дарлин Р. Стилл. Picture Window Books, 2004. Альтернативное 24-страничное введение для немного более молодых читателей.
Термометры от Адель Ричардсон. Capstone, 2004. 32-страничное введение, охватывающее почти ту же тему, что и эта статья, но предназначенное для младших читателей (в возрасте 6–8 лет или около того).

Книги для читателей постарше

Изобретение температуры: измерение и научный прогресс, Хасок Чанг. Oxford University Press, 2004. История о том, как люди научились измерять температуру термометрами. Достаточно философская и научная книга, но тем не менее вполне читабельная.
Измерение температуры Л. Михальски. Wiley, 2001. Подробное руководство по точным измерениям температуры для ученых и инженеров.
Принципы и методы измерения температуры, Томас Дональд МакГи. Wiley-IEEE, 1988. Подробный (почти 600 страниц) учебник, описывающий температурные шкалы и всевозможные датчики температуры, включая пирометры, термисторы и термопары.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Подпишитесь на нас

Оценить эту страницу

Пожалуйста, оцените или оставьте отзыв на этой странице, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2008/2022) Термометры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/thermometers.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

Связь
Компьютеры
Электричество и электроника
Энергия
Машиностроение
Окружающая среда

Гаджеты
Домашняя жизнь
Материалы
Наука
Инструменты и инструменты
Транспорт

↑ Вернуться к началу

Как работают термометры | Сравнение типов термометров

Как работают термометры | Типы термометров в сравнении

Вы здесь: Домашняя страница > Инструменты, инструменты и измерения > Термометры

Дом
индекс А-Я
Случайная статья
Хронология
Учебное пособие
О нас
Конфиденциальность и файлы cookie

org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 13 июня 2022 г.

Вам сегодня жарко или мне только кажется? И как мы могу сказать? Если я скажу, что сегодня жарче, чем вчера, а вы не согласитесь, как мы можем решить спор? Одним из простых способов является измерение температуру термометром в оба дня и сравнить показания. Термометры — это простые научные приборы, основанные на идее о том, что металлы изменяются. их поведение очень точным образом, поскольку они нагреваются (получают больше тепловой энергии). Давайте подробнее рассмотрим, как работают эти удобные гаджеты.