Описание и принцип работы электронного термометра. Термометр - прибор для измерения температуры воздуха Из чего состоит ртутный термометр
Для измерения температуры используют термометры, жидкостные типы которых в обиходе называются градусник, хотя градус это не единственная единица измерения нагрева тел или сред (есть еще Кельвин и Фаренгейт). Хотя такой прибор довольно распространен, не все знают принцип его работы. На примере медицинского ртутного термометра приведенного на рисунке снизу, расскажем, как устроен градусник и опишем его работу.
Термометр состоит из следующих деталей:
Колба с жидкостью (поз.1).
С колбой соединяется герметически запаянная прозрачная (чаще всего стеклянная) трубка (поз. 3), из которой удален воздух.
Жидкость, которой заполнена колба, также частично находится и в трубке (поз. 2).
Корпус из прозрачного материала (поз. 6) предназначенный для сборки всех деталей термометра в единое и их защиты. В случае медицинского градусника он тоже выполнен из стекла. Причем, колба может быть единым целым с корпусом, но между ней и окружающей средой не бывает пространства, заполненного воздухом, которое снижает точность прибора из-за теплоизоляционных свойств. К герметичности корпуса требований не предъявляется.
Шкала термометра (поз. 4) выполняется из бумаги, пластика либо керамики. На ней наносятся деления и цифры (поз. 5), по которым считываются показания. Шкала крепится к трубке, а ее положение выставляется при тарировке или поверке термометра.
Как устроен градусник?
Объясняется то, как устроен градусник, на законе теплового расширения тел и жидкостей. В колбе находится жидкость с большим коэффициентом температурного расширения. В данном случае это ртуть, но чаще используют не опасные для здоровья спирты или подобные им вещества, глицерин в которые дополнительно вводят краситель. Нагреваясь в колбе, жидкость устремляется вверх по трубке термометра. Увеличение ее объема не сдерживает атмосферное давление и сопротивление сжимаемого воздуха, так как он откачан из трубки, а сама она герметична. Объем пространства внутри трубки (поз. 3) значительно меньше, чем объем жидкости в колбе (поз. 1) то ее столб перемещается на значительное расстояние.
По высоте столба жидкости считываются показания на шкале (поз. 5). При уменьшении температуры нагрева колбы, процесс проходит в обратном порядке, и высота столба жидкости также становится меньше. Кстати то, как устроен градусник, изучается в школьном курсе физики.
Цифровой градусник: современно и безопасно
Стоит также отметить, что существуют и другие типы градусников, которые пользуются большим успехом. В них используются принципы изменения электрического сопротивления материалов, либо формы биметаллических пластин от температуры. Такие приборы состоят из датчиков, электрических или механических преобразователей их сигнала и устройств индикации.
Напишите, пожалуйста, в комментариях понравилась вам статья или нет?
Одним из самых востребованных медицинских приборов в нашей стране является ртутный термометр. Несмотря на появление его более безопасных электронных собратьев, большинство людей продолжают отдавать предпочтение именно этому измерителю температуры.
Считается, что его показатели более точные и правдивые, даже во врачебных учреждениях не спешат менять медицинские ртутные термометры на сомнительные аналоги.
Тем не менее этот прибор обладает весьма существенным минусом, который многие из нас помнят с детства, хрупкостью. А как известно, свободная ртуть весьма вредна для здоровья и последствия ее воздействия трудно устранимы. Все знают, что собрать «разбежавшиеся» шарики вещества, не оставив ни одного, бывает проблематично.
Вот и встает перед обывателями нелегкий выбор: неточный и безопасный электронный градусник или коварный и верный ртутный термометр?
Важно отметить, что многие факты, связанные с риском использования последнего прибора, давно канули в лету. В этой статье рассмотрим все преимущества и недостатки верного «жителя» российских аптечек.
Значения и нормы показаний ртутных термометров
Определение температуры с помощью ртутного градусника занимает около 10 минут. Единица измерения – градусы Цельсия. Проводится чаще всего подмышкой на сухих кожных покровах.
При отсутствии заболеваний показания температуры меняются от 36 до 37 градусов Цельсия. Самая низкая температура, угрожающая жизни человека, варьируется от 23 до 15 градусов, максимально высокая температура – 43 градуса.
Изменения температуры тела у здорового взрослого человека могут быть вызваны физическими упражнениями, сильными переживаниями, знойной погодой, физиологическими изменениями женского организма и после трапезы. Детский организм отличается от этих показаний завышением температуры, а у людей в преклонном возрасте наблюдается ее снижение.
Как выбрать ртутный термометр
У ртутного термометра существует одна-единственная слабость – хрупкость его стеклянной оболочки. Случайный удар или падение и градусник оставляет после себя острые осколки и трудно собираемый химический элемент. Для многих этот минус перевешивает многочисленные достоинства медицинского прибора. Но давайте разберемся, так ли он опасен?
С чем трудно смириться, так это с наличием опасных веществ в доме. Однако количество ртути, содержащееся по госту в стеклянном ртутном термометре вряд ли способно нанести вред здоровью, тем более, если оперативно и аккуратно собрать вещество.
Для безопасности следует воспользоваться резиновыми перчатками. Собирать металл можно, используя подручные средства, например, клейкие материалы: скотч, изоленту или пластырь; шприц без иголки или спринцовку; кисточку или вату.
Уборку осколков облегчат бытовые приборы, такие как пылесос.
На этом перечисление негативных последствий от испорченного прибора можно завершить. Давайте обратим внимание на положительные свойства.
Как уже упоминалось ранее градусник обладает высокой точностью определения температуры тела. Погрешность составляет лишь 0,1 градуса. Цена вопроса отличается от других аналогов в приятную сторону.
В отличие от электронных термометров при бережном обращении срок годности стремится к бесконечности. Этот прибор удобно обеззараживать, его достаточно протереть дезинфицирующим средством. Из этого качества следует еще один плюс: разные места для измерения температуры.
Следует отметить, что сейчас выпускают стеклянные ртутные термометры усиленной прочности, которые можно использовать при определении температуры у детей.
Как видно по фото ртутный термометр представляет собой стеклянную трубку, запаянную с двух концов, в безвоздушном пространстве которой находятся емкость со ртутью и шкала с делениями.
Другое название этого градусника – максимальный. То есть вещество внутри поднимается до высшей точки, определяющей температуру тела и замирает на ней. Чтобы вернуть гремучее серебро на место, нужно встряхнуть трубочку.
Трудно представить себе человека, который не знает, как правильно пользоваться термометром. Но большинство этих приборов продают без инструкции, так что некоторые детали его эксплуатации могут быть упущены. Давайте вспомним основные принципы работы и обращения со стеклянным градусником.
Правила эксплуатации термометра
Прежде чем использовать убедитесь, что ртуть расположена под отметкой в 35 градусов. В противном случае показания следует «сбить».
Чтобы встряхнуть термометр, зажмите его в ладонь, уперев толстый край в руку. Конец, где располагается минерал повернут вниз. Середину колбы зажмите большим и указательным пальцами. Встряхните прибор книзу, резко останавливаясь в низшей точке. Проверяйте уровень вещества.
Каждый раз, убирая градусник, протирайте его антисептиком. НЕ пользуйтесь горячей водой!
Выбирайте медицинские приборы, которые будут вам наиболее удобны и будьте здоровы!
Фото ртутных термометров
Пожалуй, трудно найти семью, в чьей аптечке отсутствует ртутный градусник. Многим известно, что с этим предметом следует обходиться очень бережно, ведь разбитый градусник несет прямую угрозу здоровью. Тем не менее, не все знают, как ликвидировать последствия подобной «аварии», и чем конкретно она грозит. В статье мы попробуем подробно разобраться, что делать, если разбился градусник.
Из чего состоит ртутный градусник
Ртутный термометр устроен весьма просто, и в связи с этим, конечно же, его эксплуатация очень удобна. Более того, в отличие от цифрового градусника, этот имеет меньшую стоимость, а его показания более точные.
Устройство изготовлено в виде стеклянной трубки, оба конца которой запаяны. В итоге в трубке создан абсолютный вакуум без воздуха. В одном конце этой трубки имеется резервуар, который заполнен ртутью.
Кроме этого в градуснике легко заметить температурную шкалу, имеющую деления в 0,1 градус. Стоит заметить, что место, соединившее резервуар с ртутью и трубкой, сужается, и по этой причине ртуть не движется в обратном направлении. Благодаря этой конструкции, температурные показания могут сохраняться после того, как достигнут максимального значения.
Прикасаясь к коже, ртутный резервуар, греется, из-за чего у ртути и появляется возможность расшириться и подняться. Достигнув максимального показателя, ртуть прекращает расширение, застыв на определенной цифре. Обычно для измерения температуры хватает десяти минут или чуть меньше. С учетом того, что в термометре присутствует ртуть, с ним нужно обращаться очень аккуратно, ни в коем случае не допуская его раскола.
Прежде, чем предпринимать какие-то меры по устранению ртути, узнайте, как именно она выглядит и чем опасна.
Как выглядит ртуть из разбитого градусника фото и описание
На представленных фотографиях вы можете посмотреть, как именно выглядит ртуть, которая вытекает из разбитого градусника. Конечно же, хоть раз увидев ртуть воочию, вы уже вряд ли спутаете ее с чем-либо другим. Как вы можете убедиться, капельки ртути имеют металлический цвет, и в целом напоминают капли расплавленного металла. Издали эти капельки можно принять за бусины. Стоит отметить, что, несмотря на то, что у ртути совершено безобидный вид (это особо опасно в случае, если на нее наткнуться дети), ее пары могут принести немало неприятностей и всерьез подорвать здоровье, если своевременно не принять меры по ее устранению.
В чем ее опасность для человека
Ртуть – чрезвычайно ядовитое химическое вещество. К слову, в организме ртуть преимущественно оказывается из-за вдыхания ее паров, у которых отсутствует запах. Даже если время действия ртути будет минимальным, это может обернуться серьезными проблемами со здоровьем и отравлением. Она оказывает токсическое влияние на систему пищеварения, а также нервную и иммунную системы. Опасна для почек, легких, глаз, покров кожи.
Различают нетяжелые отравления ртутью (в случае пищевых отравлений), тяжелые (из-за аварийных ситуаций на предприятиях или отсутствии техники безопасности). Случаются и хронические отравления. Последний вид повышает риск туберкулеза и прочих заболеваний. Последствия отравления могут дать о себе знать и спустя длительный период (даже через 2-3 года).
Заметьте, что острое отравление может обернуться потерей зрения, облысением, параличом и даже летальным исходом. Ртуть несет серьезную угрозу для женщин во время беременности, представляя опасность для развития малыша.
Что делать, если разбился градусник с ртутью в квартире
Если в вашей квартире разбился ртутный термометр, то, как уже отмечалось, следует ликвидировать последствия этой неприятности. Однако важно помнить, что при сборе ртути нужно обязательно соблюдать четкие правила безопасности.
Лучше всего ртуть собрать обычной спринцовкой. Также применяются обычные салфетки, намоченные растительным маслом или газеты, намоченные водой – капли прилипнут к бумаге. Также шарики легко прилипнут к таким клейким материалам, как скотч. Помимо прочих вариантов, можно рассмотреть еще один довольно простой: собрать ртуть на лист бумаги мягкой кисточкой. Во время процедуры уделите особое внимание плинтусам и щелям.
В случае если ртуть оказалась на ковре, ни в коем случае нельзя пользоваться пылесосом или веником! Сверните палас от края к центру, дабы шарики не разлетались по помещению. Поместите ковер в полиэтиленовую пленку и вынесите его на улицу. Перед тем как вывесить его, подстелите пленку, дабы почва не загрязнялась ртутью. После этого легкими движениями выбить ковер. Проветриваться такому паласу предстоит не менее трех месяцев, поэтому, если есть возможность, его лучше выкинуть.
Демеркуризация, дезинфекция и проветривание
Комната может быть очищена от ртути, как сотрудниками МЧС, так и собственными усилиями. Итак, прежде чем приступить к этому процессу, который получил название демеркуризация, стоит приступить к проветриванию помещения, открыв все окна. К слову, тщательное проветривание комнаты следует проводить и последующую неделю. Двери в прочие комнаты в период ликвидации ртути следует закрыть, дабы пары опасного вещества не распространялись по всей квартире. При этом нельзя допускать сквозняка, дабы шарики не разлетелись по комнате и не разбились в ртутную пыль, оседая на столе, кровати, стенах и так далее. Перед тем, как начинать уборку частиц на ртути, на руки нужно непременно надеть резиновые перчатки. Также не забудьте о бахилах на ноги (можно заменить пакетами из полиэтилена). Во время демеркуризации рот и нос следует закрывать влажной марлевой повязкой. К слову, даже после того, как будут собраны все видимые глазу капли ртути, в помещении еще вполне могут оставаться какие-то микрочастицы вещества. Именно по этой причине необходимо провести еще и дезинфекцию. Помойте полы и стены раствором какого-нибудь моющего средства, в составе которого имеется хлор. Кроме этого подойдет и раствор марганцовки.
Куда девать остатки разбитого градусника
Если вы убеждены, что полностью очистили комнату от ртути своими силами, и по каким-то причинам не можете вызвать команду МЧС, то есть другой способ избавиться от опасного вещества. Возьмите банку с ртутью, разбитый градусник, одежду, которая была на вас в момент демеркуризации (если есть возможность, что на нее попала ртуть), и сдайте все это в специальное предприятие, занимающееся утилизацией отходов содержащих ртуть. Если подобного учреждения поблизости нет, то градусник можно сдать в санэпидстанцию или же государственную аптеку, где вам предложат заполнить специальное заявление.
Собрав вещество, положите его в стеклянную банку с водой комнатной температуры вместе с остатками градусника. Емкость должна плотно закрываться крышкой. Категорически не рекомендуется выбрасывать банку с ртутью в канализацию или водопровод, дабы не загрязнять окружающую среду. Если вы не вызвали МЧС сразу, то следует это сделать после того, как вы соберете ядовитое вещество в банку. Когда бригада прибудет, сдайте им банку с градусником и ртутью, а также все материалы, примененные при демеркуризации. В обязанности команды специалистов МСЧ входит обязательная последующая дезинфекция помещения.
Куда звонить, если разбили ртутный градусник дома
Как мы уже упоминали, лучшим вариантов в этой неприятной ситуации станет вызов бригады МЧС. Не исключено, что вы сделаете что-то неправильно и не сможете полностью убрать из дома остатки ядовитого вещества. В свою очередь, специалисты сделают все, чтобы в помещении не осталось никаких следов ртути и вашему здоровью ничего не грозило. Обратим ваше внимание на то, что одежда и обувь, контактировавшая с опасным веществом, не подлежит стирке в стиральной машинке – лучше всего эти вещи выбросить. Также ни в коем случае нельзя убирать ртуть с помощью веника, либо пылесоса, несмотря на то, что эти варианты и кажутся наиболее очевидными.
Сколько времени выветривается ртуть
Даже после того, как вы ликвидируете все остатки ртути из своей квартиры, некоторое время ее пары еще будут оставаться в помещении. Дабы свести к минимуму их негативное действие, после удаления испаряющихся источников настоятельно рекомендуется тщательно проветрить квартиру. Если у вас нет возможности проветрить всю квартиру, необходимо это сделать хотя бы непосредственно в том помещении, в котором разбился градусник. Если вы хотите удалить пары, которые уже успели накопиться в воздухе, помещение должно проветриваться не менее 5-7 часов. Если есть возможность, то лучше вообще проветривать комнату не менее нескольких дней! На протяжении последующей недели рекомендуем обрабатывать поверхность, где находилось вещество раствором марганцовки по нескольку раз в день.
Также следует принять определенные меры тому, кто собирал ртуть, если этим не занималась команда МЧС. В качестве профилактики отравления, следует пить как можно больше жидкости, ведь ртутные образования выходят через почки. Кроме того, несомненную пользу окажут свежие фрукты и овощи. Если в скором времени все равно будет ощущаться недомогание, во избежание ухудшения здоровья, необходимо немедленно обратиться к врачу.
Первая медицинская помощь, если ребенок надышался парами ртути
Если в доме разбился градусник, и ребенок успел надышаться ртутными парами, необходимо как можно скорее предпринять меры первой медицинской помощи.
Сначала внимательно осмотрите руки и волосы ребенка, и в случае обнаружения на них токсичного вещества, немедленно ликвидируйте его. Если ребенок проглотил шарики ртути, немедленно вызывайте карету скорой помощи, и пока она будет направляться к вам, нужно вызваться у чада рвотный рефлекс.
Ситуация сложнее, если малыш успел проглотить и осколки - ничего не следует предпринимать до приезда медиков. Просто уложить ребенка на кровать и сведите к минимуму все его действия.
В случае если на его одежду попала ртуть, то сменить вещи следует незамедлительно. Ситуация менее критична, если ртуть не успела попасть на кожу, волосы и одежду ребенка – тогда просто следует вывести его из помещения. Оказавшись на свежем воздухе, дайте ему активированный уголь.
Внимательно осмотрите комнату, чтобы обнаружить все осколки градусника и капли токсичного металла – их можно убрать самостоятельно или вызвать для этой процедура бригаду МЧС.
После ликвидации «аварии» пейте с ребенком как можно больше жидкости на протяжении последующих нескольких дней.
Даже если вам кажется, что малыш чувствует себя вполне нормально и пары ртути не сказались на его самочувствии, все же следует обратиться за подтверждением к врачу!
Чего нельзя делать, если разбился градусник
В заключение подытожим, чего нельзя делать ни в коем случае, если в доме разбился градусник.
1) В первую очередь, запомните, что нельзя собирать ядовитые шарики пылесосом – он нагреет металл, и это лишь ускорит процесс испарения. Частицы вещества осядут на деталях прибора, и он станет очагом распространения токсичных паров – в итоге от него однозначно нужно будет избавиться.
2) Не подметайте ртуть веником, ведь капли разделяться на еще более мелкие, и их будет значительно сложнее найти.
3) Запрещено собирать ртутные шарики тряпкой – из-за этого будет увеличена площадь, пораженная веществом.
4) Собрав ядовитые капельки, не выбрасывайте их в мусоропровод – от них будет невозможно избавиться, и в итоге пострадаете не только вы.
5) Не создавайте в помещении сквозняк, пока ртуть не будет полностью ликвидирована, иначе шарики разделятся на микроскопические частицы и окажутся на стенах или мебели.
6) Если у вас есть хоть малейшее подозрение, что токсичное вещество оказалось на ваших вещах, запрещено стирать их в стиральной машинке – ртуть может остаться на ее деталях. Рекомендуем просто выбросить эту одежду – наверняка, это проще, чем впоследствии избавляться от стиральной машины.
Сегодня практически невозможно представить себе жизнь без термометра. Конечно, о температуре на улице можно узнать из сводки погоды. Но как же определить уровень тепла в комнате, духовке, сушильной камере или теплице? Тут никак не обойтись без термометра.
Существует несколько их видов:
- жидкостные;
- механические;
- газовые;
- электрические;
- оптические.
Жидкостные
Принцип действия такого прибора основан на эффекте расширения или сжатии жидкости, которая заполняет колбу и изменяет свой объем при колебании собственной температуры. Обычно, в него заливают ртуть или спирт, которые тонко реагируют на минимальное изменение тепла в окружающей среде.
В медицине обычно используются ртутные градусники, а вот в метеорологии их заполняют спиртом, поскольку ртутный столбик может застывать уже при -38 градусах.
Механические
Принцип работы прибора данного типа тоже основан на расширении. Но с его помощью определяется температура в зависимости от расширения биметаллической ленты или металлической спирали.
Такие характеризуются высокой точностью, они надежны и просты в эксплуатации.
Как отдельную, самостоятельную модель их, правда, не используют, обычно они применяются в автоматизированных системах.
Газовые
Газовый тип температурного измерителя работает по тому же принципу, что и жидкостное устройство. В качестве рабочего вещества в нем используют какой-либо инертный газ.
Преимущество этого прибора заключается в том, что он может измерять температуру, приближающуюся к абсолютному нулю, и диапазон его измерений колеблется от -271 до +1000 градусов. Это достаточно сложное устройство, которое редко участвует в лабораторных измерениях.
Электрические
Работа такого измерительного прибора связана с зависимостью сопротивления используемого проводника от температуры. Известно, что сопротивление любых металлов линейно зависит от уровня их тепла. Более точные измерения можно получить, если заменить металлические проводники полупроводниками. Однако полупроводники в таких приборах практически не используют, поскольку зависимость между характеристиками полупроводника и уровня тепла нельзя выразить линейно и практически невозможно проградуировать приборную шкалу.
В роли проводника обычно выступает медь, показывающая изменения температур от -50 до +180 градусов. Если взять другой рабочий металл, например, платину, то температурный диапазон ее значительно расширится и составит от -200 до +750 градусов. Такие электрические тепловые датчики используют в лабораториях, на экспериментальных стендах или на производстве.
Оптические
Оптические приборы или пирометры позволяют узнать температуру по уровню светимости тела, анализу его спектра и некоторым другим параметрам. Это бесконтактный прибор, способный измерять, причем с точностью до нескольких градусов, уровень тепла в широчайшем диапазоне – от 100 до 3000 градусов. Чаще всего на практике мы встречаемся с инфракрасными бытовыми термометрами. Такие градусники очень удобны, поскольку позволяют безопасно, быстро и точно определять температуру тела человека.
Существуют и другие, более сложные температурные измерители, например, волоконно-оптические или термоэлектрические. Это очень чувствительные приборы, дающие точнейшие результаты измерения практически без ошибки.
Полезные советы
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.
