Электротермометры – Электротермометр: устройство и преимущества в медицинской практике

Электротермометр: устройство и преимущества в медицинской практике

          «Норма для каждого человека — явление объективное, реальное, индивидуальное… Нормальная система — всегда оптимально функционирующая система».

В. Петленко

 

Температура тела — комплексный показатель теплового состояния организма человека, отражающий сложные отношения между теплопродукцией (выработкой тепла) различных органов и тканей и теплообменом между ними и внешней средой. 

Для измерения температуры тела, как правило, используют ртутный термометр, однако мало кому известно, что наряду с термометрией с помощью ртутного термометра используют электротермометрию, обладающую рядом преимуществ и позволяющую получить ценные диагностические данные. [1]

Говоря о строении электротермометра необходимо отметить, что на практике чаще всего используется схема неуравновешенного моста, в одно из плеч которого включено термосопротивление. Электротермометр дает возможность измерять температуру любой точки тела с точностью ±01 °С в пределах от 34,5 до 42 «С.  [2]

Электротермометр, предназначенный для измерения температуры человеческого тела состоит  из датчика, соединенного электрическими проводниками с регистрирующей частью прибора, смонтированной в отдельном корпусе по схеме уравновешенного измерительного моста с микроамперметром в качестве измерительного устройства, снабженного градуированной шкалой. Сменный датчик различных типов выполнен в виде покрытого слоем стекла сферического чувствительного термоэлемента из полупроводникового материала с размерами диаметра, составляющими доли миллиметра, с закрепленными на датчике изолированными проволочными электродами, смонтированными совместно с термоэлементом на наружном конце держателя соответствующей формы и размера. [3]

Большим достоинством этого термометра является кратковременность процесса измерения, не превышающая 5 с. Принципиальная схема электротермометра приведена на рисунке и представляет собой мост постоянного тока, к одной диагонали которого подключен источник питания батарея Б, а к другой — микроамперметр индикатор нуля.

В одно из плеч моста включен температурный датчик R8 — термистор типа КМТ-14. Переменные резисторы R5 и R6 предназначены для установки крайних пределов измеряемой температуры. Нормальная температура 36,6°С должна соответствовать примерно среднее положению переменного резистора R7, который снабжен шкалой. Для измерения температуры термодатчик, соединенный с прибором двухпроводным шнуром, помещают в локтевой изгиб или подмышечную впадину, а переменным резистором R7 устанавливают баланс моста. После этого по шкале отсчитывают температуру. Градуировка шкалы производится с помощью лабораторного термометра с пределом измерения 50 °С и ценой деления 0,1°С который помещают в сосуд с нагреваемой водой. Туда же помещается и термодатчик, герметизированный от попадания влаги. В качестве индикатора нуля применен микроамперметр типа М-130 ±5 мкА с нулем в середине шкалы. Для питания используются две батареи 3336, соединенные последовательно. [4]

Для измерения температуры в качестве термопреобразователей можно использовать полупроводниковые диоды и транзисторы. Это объясняется тем, что при постоянном значении тока, протекающего в прямом направлении, например через переход диода, напряжение на переходе практически линейно изменяется с изменением температуры.

Для того чтобы значение тока было постоянно, последовательно с диодом достаточно включить большое активное сопротивление. При этом ток, проходящий через диод, не должен вызывать его нагрева. [5]

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).

Наиболее точными и стабильными во времени являются термометры сопротивления на основе платиновой проволоки или платинового напыления на керамику. 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.
 

К основным достоинствам измерения температуры электротермометром относятся:

— высокая точность измерения;

— возможность сосредоточить показания нескольких электротермометров на едином диагностическом устройстве;

— возможность регистрации показаний электротермометров путем применения самопишущих приборов.

Кроме того, одним из важнейших преимуществ данного прибора является то, что электротермометр позволяет регистрировать температуру кожи на различных ее участках, что позволяет использовать его в научно-исследовательской работе. Выявление даже малейших отклонений температуры могут дать важные сведения для постановки диагноза или выявления патологии.
 

Основные причины повышения локальной температуры:

-воспаление любого генеза, при котором происходит локальное расширение сосудов микроциркуляторного русла и усиление обменных процессов;

-злокачественные новообразования, в которых также активизируются обменные процессы.

Особенно эффективна локальная термодиагностика при злокачественных новообразованиях кожи и молочной железы;
 

-нарушениях венозного оттока и  при венозном застое;
 

-раздражении спинномозговых корешков и периферических нервов. В этом случае повышение температуры наблюдается в зоне их иннервации;
 

-повышении уровня метаболизма различных органов;

-не менее важна при заболевания желчного пузыря т.к. при остром воспалительном процессе в желчном пузыре в его проекции сравнительное повышение температуры происходит на 2-5 градуса. [6]

В клинике особый интерес представляют электротермометры различной конструкции, позволяющие измерять температуру в разных участках ран. Принцип электротермометрии состоит в измерении температуры объекта с помощью преобразования части его тепловой энергии в пропорциональные температуре изменения электродвижущей силы цепи измерительного прибора. Малые размеры, высокая чувствительность и низкая теплоемкость термодатчиков позволяют измерять температуру объекта практически без нарушения теплового баланса изучаемого процесса. Широкое применение для клинического исследования заживления ран получил отечественный медицинский электротермометр ТЭМП-60. Принцип действия данного прибора основан на изменении сопротивления металлического полупроводника (термистора) при различных температурах, которые регистрируются с помощью чувствительного микроамперметра со специальной градуированной шкалой. Электротермометр работает от сухих батарей типа «Сатурн». К прибору прилагаются датчики различной конфигурации для удобства измерения температуры в любой области тела. Измерения температуры с помощью ТЭМП-60 производят в такой последовательности:

 1. Обеспечивают плотное соприкосновение датчика с исследуемым участком раны или околораневой области тела и подключают датчик к прибору.

2. Проверяют положение стрелки указателя (в положении «выключено» стрелка должна совпадать с делением 16°). При несовпадении стрелки с указанной цифрой ее устанавливают корректором на 16°.

3. Переводят переключатель из положения «выключено» в положение «контроль» и устанавливают стрелку измерителя на 42°, вращая лимб потенциометра (для каждого датчика отдельно).

4. Ставят переключатель в положение «включено», тогда стрелка указателя устанавливается на шкале соответственно температуре измеряемого объекта. Полученные результаты динамического электротермометрического исследования заживления ран наиболее удобно и демонстративно представлять графически. Кроме электротермометра ТЭМП-60, некоторые исследователи (Э. Н. Ванцян, А. П. Крендаль, 1969) с успехом применяют электротермометр ЭТМ-3б со стержневым точечным датчиком, позволяющим измерять температуру с точностью до 0,05°.

Посредством электротермометра проводится локальная термометрия. Так же они используются в условиях, когда требуется длительное наблюдение за температурой тела пациента в ходе оперативного вмешательства, а также при уходе за тяжелобольными пациентами в условиях реанимационного отделения.

В артрологии этот метод используют для более объективной оценки состояния местной температуры над суставами и другими участками тела. Измерение производится в симметричных точках при повторном исследовании— в одно и то же время суток и при постоянной температуре воздуха в помещении.

Многими авторами при исследовании суставов показано преимущество этого метода перед пальпаторным: с его помощью можно выявить даже небольшое повышение температуры и мало заметную на ощупь термоасимметрию. Другой метод — термография основан на регистрации, на фотопленке или экране исходящих от объекта исследования невидимых инфракрасных тепловых лучей после их соответствующего преобразования в аппарате — тепловизоре. На получаемой с его помощью тепловой картограмме тела видны теплые участки в виде светлых пятен и холодные — темной или черной окраски.

Специальный стандартный эталон позволяет дать количественную характеристику изменений на теплограмме. Метод испытан при исследовании различных органов систем для выявления воспалительных и других процессов, в артрологии — при травматическом повреждении суставов, у больных ревматизмом, ревматоидным артритом и другими артритами. Все авторы отмечают простоту и доступность метода, безвредность для больного, информативность и возможность количественного учета, что особенно важно при динамическом наблюдении. [7]

Немалую роль сыграл электротермометр и в исследованиях в области диагностики гайморита. Немецкие ученые провели термометрическое исследование при помощи высокочувствительного термисторного электротермометра у 370 больных гайморитом. При этом измеряли температуру кожи щеки и слизистой оболочки носа под нижней раковиной и сравнивали ее с температурой контрольного участка (кожи в области лба). Ученые установили достоверное повышение локальной температуры при остром гайморите и обострении хронического гайморита. Более точные результаты получены при эндоназальной термометрии. На основании обследования больных острым, подострым и хроническим гайморитом ученые приходит к выводу, что термисторная термометрия может быть вспомогательным диагностическим и прогностическим тестом. [8]

medconfer.com

Как выбрать термометр

Казалось бы, что тут сложного — купить термометр? Но, столкнувшись с необходимостью выбора, легко убедиться, что сложностей предостаточно. И впрямь — троекратная разница в стоимости у внешне почти одинаковых приборов кого угодно собьет с толку, и причину такого ценового «разбега» порой понять непросто. Как же выбрать термометр, в котором оптимально сочетаются цена и функциональность?

Ваша домашняя аптечка будет неполной без хорошего термометра. В аптеке вам предложат три основных типа термометров: ртутные, цифровые и инфракрасные. Рассмотрим их по очереди.

Ртутные термометры

Стоимость. «+» Они стоят сущие копейки. Их можно менять гораздо чаще, чем перчатки, но стоит ли овчинка выделки?

Точность. «+» Старые как мир, ртутные термометры имеют очень высокую точность. Измеряя температуру с помощью нехитрого прибора, вы можете быть уверены в результате. Никакие катавасии не заставят ртутный термометр соврать и выдать неверные показания.

Эргономичность. «–» Срок годности здесь неограничен. Но насколько ртутные термометры просты и надежны, настолько они и хрупки. Одно-единственное неосторожное движение, и тонкое стекло разбивается вдребезги, а на свет появляются десятки, если не сотни маленьких ртутных шариков, поражающих совершенством формы. Как много молодых, да и вполне опытных мам при виде металлической россыпи впадают в истерику и начинают звонить в СЭС, химические лаборатории и другие инстанции с просьбой срочно приехать и утилизировать страшное содержимое термометра.

Примечание. На самом деле количество ртути в термометре скромное, и отравиться им можно, лишь закусив серебристыми шариками на завтрак или обед. Но это утешение вряд ли успокаивает владельца ртутного термометра во время «разбора полетов». Тем более что полеты случаются с завидной регулярностью. Между тем на рынке множество предложений долговечных и доступных по цене термометров, которых не берут ни вода, ни огонь, ни медные трубы.

Электронные (цифровые) термометры

Стоимость. «+/–» Стоят они в десятки раз дороже ртутных.Что само по себе неудивительно.

Точность. «+» Что бы ни говорили про электронные термометры, на самом деле они более чем точны в измерениях. Откуда же берутся слухи о недостаточной точности?

Примечание. Потребители нередко жалуются, что, мол, измеряли, как и положено, до звукового сигнала, а в ответ лишь неверные показания. Но на самом деле проблема не в приборе, а в банальном несоблюдении требований инструкции.

Большинство электронных термометров измеряют температуру еще несколько минут после звукового сигнала. Производители не любят указывать этот нюанс прямо и «в лицо». Поэтому на рекламных буклетах крупными буквами красуются призывы узнать свою температуру за считаные секунды. И только в инструкциях мелким шрифтом пытливые потребители могут почерпнуть подробности, которые возвращают на землю.

Оказывается, термометры, которые громко обещающие измерять температуру за 60 секунд, делают это, согласно той же инструкции, «от 1 до 5 минут». Звуковой сигнал, который часто принимают за уведомление об окончании процесса, как правило, указывает, что измерение приближается к концу, но еще не закончено. Чтобы получить точные результаты, нужно подержать термометр подмышкой еще хотя бы пару минут, а то и больше (но это все равно быстрее, чем ртутный термометр).

Некоторые фирмы наладили выпуск термометров с сенсорными наконечниками, особая конструкция которых позволяет измерять температуру еще быстрее. По уверениям производителей, время ожидания результата составляет около 10 секунд. Но, опять-таки, в инструкциях к таким приборам есть скромная пометка, что 10 секунд могут растянуться до 2 минут.

Эргономичность. «+» В первую очередь электронные термометры очень долговечны: периодическая замена элементов питания может продлить срок службы на много лет. К примеру, мой экземпляр, давно разменявший второй десяток, до сих пор исправно измеряет температуру. И это несмотря на варварское отношение моих четверых детей, каждый из которых приложил все усилия, чтобы вывести его из строя. Производители обещают, что электронные приборы могут исправно работать как минимум два года, а некоторые модели и вовсе имеют пожизненную гарантию.

Электронные термометры могут быть еще и с гибким наконечником. Даже в подмышки намного удобнее поместить девайс, подстраивающийся под естественные изгибы тела А ведь современные электронные термометры могут работать и в других «условиях» — они измеряют температуру орально (за щекой и под языком), ректально, вагинально и в паховой области.

Модели с мягким наконечником идеально подходят для измерения температуры у новорожденных. Кроме того, в доме с маленькими детьми намного больше шансов «выжить» у влагостойкого прибора, защищенного от случайных водных процедур. Существуют и термометры для грудных младенцев, выполненные в виде соски-пустышки и замеряющие температуру орально. Однако их цена довольно высока, а вероятность, что дитя с удовольствием будет «пользоваться» измеряющей соской, напротив, невелика.

Еще одна современная технология — позолоченные наконечники. Они предназначены для людей, страдающих аллергией на никель, который обычно используется для производства термометров.

Инфракрасные (лобные/ушные) термометры

Стоимость. «–» Последние достижения измерительной техники поражают ценой, превышающей стоимость среднестатистического электронного прибора в несколько раз.

Точность. «+/–» Инфракрасные термометры обещают потратить на измерение температуры в ухе или на лбу целую секунду. Но при этом точность измерения — явно не их конек. И дело не только в недостаточной длительности приложения.

Примечание. В инструкции к применению спрятана настораживающая информация. Она гласит, что в ухе следует проводить измерения лишь спустя полчаса после еды, физической нагрузки или принятия ванны. А результаты измерений на лбу и вовсе могут быть неточными из-за влияния множества факторов.

Эргономичность. «+/–» Выглядят эти приборы, конечно, элегантно. Они могут даже использоваться как «стильные часы» или комнатный термометр. Но если принять во внимание весьма «размытые» способности прибора выполнять свою непосредственную задачу — измерять температуру тела, а не окружающей среды, то невольно задумаешься, а не заменить ли его стильным радиоприемником, например… Кстати, гарантийный период инфракрасного прибора длится всего лишь год.

Поэтому, взвешивая все за и против ртутных, электронных и инфракрасных термометров, подавляющее число покупателей (и я в том числе) вливаются в ряды обладателей электронных приборов. И закрывают тему покупки нового термометра на годы вперед.

Марина Поздеева

Фото thinkstockphotos.com

Товары по теме: термометр цифровой, термометр инфракрасный

apteka.ru

электротермометр — это… Что такое электротермометр?



электротермометр

электротермометр

Слитно или раздельно? Орфографический словарь-справочник. — М.: Русский язык. Б. З. Букчина, Л. П. Какалуцкая. 1998.

Синонимы:

• электротермокаустер
• электротермомеханический

Смотреть что такое «электротермометр» в других словарях:

• электротермометр — сущ., кол во синонимов: 1 • термометр (17) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

• электротермометр — электротерм ометр, а …   Русский орфографический словарь

• электротермометр — электротермо/метр, а …   Слитно. Раздельно. Через дефис.

• электротермометр медицинский — (электро + термометр) прибор для быстрого измерения температуры тела, отдельных органов и тканей, в котором в качестве датчика используются миниатюрные металлические или полупроводниковые термосопротивления …   Большой медицинский словарь

• скважинный электротермометр — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN downhole electrical thermometer …   Справочник технического переводчика

• Нефтяная вышка — (Oil derrick) Устройство, предназначение и использование нефтяных вышек Информация об устройстве, назначении, описании и использовании нефтяных вышек Содержание — это разрушения с помощью специальной техники. Различают два вида бурения:… …   Энциклопедия инвестора

• Термометрия — I Термометрия (греч. thermē теплота, + metreō мерить, измерять) совокупность методов и способов измерения температуры, в том числе температуры тела человека. Основной единицей измерения температуры является градус Кельвина. В медицинской практике …   Медицинская энциклопедия

• термометр — градусник (разг.) Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011. термометр сущ. • градусник Словарь русских синонимов. Контекст 5.0 Информатик. 2012 …   Словарь синонимов

• ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОТЕРМИЧЕСКИЕ (ТЕРМОКАРОТАЖ) — проводятся в скважинах с целью определения геотермического градиента и для решения ряда разведочных и технических задач. При И. г. используется гл. обр. скважинный электротермометр на сопротивлениях. Его принципиальная схема основана на… …   Геологическая энциклопедия

• ТЕРМОМЕТРИЯ ТЕЛА — (от греч. thérmē — тепло и metréō — измеряю), измерение температуры тела. Для Т. т. в ветеринарной практике используют максимальный ртутный термометр Цельсия. Для быстрого измерения температуры у предубойного скота и при массовой Т. т.… …   Ветеринарный энциклопедический словарь

dic.academic.ru

Термометр. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

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 батарейках. 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.

Похожие темы:

tehpribory.ru

Приборы для измерения температуры — виды и принцип действия

Большинство технологических процессов корректно проходят только при определенной температуре. Кроме того, измеряемые температурные показатели помогают определять, насколько корректно используется затрачиваемая энергия.

Иными словами, это — та величина, которую нужно постоянно контролировать. Все виды приборов для измерения температуры делятся на контактные и бесконтактные. Также они классифицируются по материалам, принципам и способам действия.

Виды термометров по принципу действия

Процесс измерения температуры может основываться на разных физических процессах. Исходя из этого, выделяют 5 видов термометров.

Контактные

Такие приборы еще называют термометрами расширения. Они основаны на отслеживании изменения объема тел под действием меняющейся температуры. Обычно измеряемый диапазон температур составляет от -190 до +500 градусов по Цельсию.

К этой категории относятся жидкостные и механические устройства. Жидкостные представляют собой приборы в стеклянном корпусе, заполненные спиртом, ртутью, толуолом или керосином. Они прочные и устойчивые к внешним воздействиям. Температурный диапазон измерений зависит от типа используемой жидкости (наибольший — у ртутных, наименьший — у цифровых).

Механические могут работать с разными типами сред, включая жидкостные, газообразные, твердые или сыпучие. Универсальность позволяет использовать их в разных инженерных системах.

Термометры сопротивления

К этой категории относятся приборы, которые способны измерять электрическое сопротивление веществ, меняющееся в зависимости от температурных показателей. Рабочий диапазон этих устройств — от -200 до +650 градусов.

Такие термометры состоят из чувствительных термодатчиков и точных электронных блоков, контролирующих изменения проводимости, сопротивления и электрического потенциала. Обычно их встраивают в общую систему мониторинга и оповещения, туда, где нужно отслеживать меняющиеся параметры и не допускать их превышения.

В котельных установках наибольшее применение получили термометры сопротивления медные (ТСМ). Термометрами сопротивления можно измерять температуры от -50 до +600°С.

Электронные термопары

При нагревании эти приборы генерируют ток, что и позволяет измерять температуру. Принцип действия основан на замерах термоэлектродвижущей силы. Диапазон измерений в этом случае — от 0 до +1800 градусов.

Манометрические

Такие термометры учитывают зависимость между температурными показателями и давлением газа. В измеряемую среду помещают термобаллон, соединенный с манометром латунной трубкой. При нагреве термобаллона давление внутри него увеличивается, и эта величина измеряется манометром. Таким образом проводят замеры температуры в диапазоне от -160 до +600 градусов.

Бесконтактные пирометры

В основе этих приборов — инфракрасные датчики, считывающие уровень излучения. Они подразделяются на два вида: яркостные, проводящие измерения излучений на определенной длине волны (диапазон — от +100 до +6000 градусов), и радиационные, когда определяется тепловое действие лучеиспускания (от -50 до +2000 градусов). Они могут использоваться в том числе и для определения температуры нагретого металла, а также при наладке и испытаниях котлов.

Виды термометров по используемым материалам

Здесь различают 7 категорий:

1. Жидкостные. Представляют собой корпус, заполненный жидкостью, которая подвержена температурному расширению. Колба с жидкостью прикладывается к шкале. При нагреве жидкость расширяется, и столбик растет, а при охлаждении — наоборот, сжимается (уменьшается). Погрешность измерений такими приборами составляет менее 0,1 градуса.
2. Газовые. Принцип действия — тот же, что и у жидкостных, но в качестве заполнителя для колбы выбирается инертный газ. Это позволяет существенно увеличить температурный диапазон измерения (если для жидкостных предел — +600 градусов, то для газовых — +1000 градусов). С их помощью можно измерять температуру в различных раскаленных жидких средах.
3. Механические. В основе действия — принцип деформации металлической спирали. Часто эти термометры комплектуются стрелочным “дисплеем”. Устанавливаются в спецтехнике, автомобилях, на автоматизированных линиях. Нечувствительны к ударам.
4. Электрические. Работают, измеряя уровень сопротивления проводника при разных температурных показателях. В качестве проводника могут использоваться разные металлы (например, медь или платина). Соответственно, и диапазон измерений таких устройств будет отличаться. Чаще всего такие модели применяются в лабораторных условиях.
5. Термоэлектрические. В конструкции предусмотрено два проводника, проводящие замеры по физическому принципу на основе эффекта Зеебека. Эти устройства очень точные, работают с погрешностью до 0,01 градуса и подходят для высокоточных измерений в производственных процессах, когда рабочая температура превышает 1000 градусов.
6. Волоконно-оптические. Чувствительные датчики из оптоволокна (оно натягивается и сжимается или растягивается при изменении температуры, а прибор фиксирует степень преломления проходящего луча света). Допустимый диапазон измерений — до +400 градусов, а погрешность — не более 0,1 градуса.
7. Инфракрасные. Непосредственный контакт с измеряемым веществом не требуется: прибор генерирует инфракрасный луч, который направляется на изучаемую поверхность. Это современный вид бесконтактных термометров, которые работают с точностью до нескольких градусов и подходят для высокотемпературных измерений. С их помощью можно измерять даже температуру открытого пламени.

Компания «Измеркон» предлагает как разные виды термометров, так и комбинированные устройства, в том числе манометры-термометры или гигрометры-термометры для автономной работы с энергонезависимой памятью, обеспечивающей постоянную фиксацию результатов измерений.

izmerkon.ru

Электрические термометры

Термометры сопротивления (болометры). Сопротивление проводников из чистых металлов измеряется очень точно и достаточно точно воспроизводится. Это свойство металлов используют для измерения температуры термометром сопротивления.

Для изготовления такого термометра чаще всего применяют платиновую проволоку, так как платину легко можно получить химически чистой, а следовательно, результаты будут воспроизводимы. Платина не изменяется на воздухе даже при сильном нагревании; изменение сопротивления ее происходит по сравнительно простому закону; с ее помощью можно измерить температуру в достаточно широких пределах (от —200 до +900° С).

Для измерения температуры наибольшее распростра-нение получили термометры сопротивления из. платины для измерения температур от —190 до +600° С, из меди от —55 до +200° С, из свинца — для низких темпера» тур и из фосфористой бронзы — для сверхнизких температур.

В СССР промышленностью выпускаются термометры сопротивления со стандартными градуировками: платине вые Гр На, 12а и 13а для температуры от —120 до +5000C и медные Гр 2а для температуры от —50 до + 1500 C

Термометр сопротивления (рис. 270) представляет со* бой спираль / из платиновой или другой проволоки, намотанную на слюдяной крест 2 или на кварцевую витую палочку или трубочку. К концам спирали припаивают подводящие ток провода 3 из платины, серебра или золота; концы проводов прикреплены к клеммам головки4 термометра, Весь термометр помещен в кварцевую трубку 5, которая защищает спираль и подводящие провода от действия вредных веществ и механических повреж» дений,

В зависимости-от назначения термометра величины сопротивления и длина спирали бывают различными. Например, термометр для технических целей на 100 ом имеет длину 6 см, диаметр 3—4 мм; он заключен в металлическую оболочку. Термометр для лабораторных целей на 25—50 ом обычно бывает длиной 2—4 см, диа« метром.3 мм и чаще всего без оболочки.

К клеммам, расположенным на головке термометра, подсоединяют провода измерительной установки. Измерять сопротивление можно различными способами, но чаще всего для этого применяют измерительную систему с мостиком Уитстона (рис. 271).

Напряжение, приложенное к термометру сопротивления Ru не должно превышать 5—6 в. Силу тока в цепи регулируют с помощью реостата 2, включенного последовательно с источником тока /. Мостик УитсЛэна, включенный в цепь, имеет две ветви. Первую ветвь образуют сопротивления Ri и R2, вторую — сопротивления Rz hRa. Обе ветви соединены цепью с гальванометром 3.

то в, этой цепи ток не идет и стрелка гальванометра показывает нуль. Помещая сопротивление R] (термометр) в среду с температурой O0C и изменяя постоянные сопротивления /?2 и R\, добиваются, чтобы гальванометр также показывал нуль. Затем, помещая термометр туда, где нужно измерить температуру (печь, термостат, реакционную смесь и пр.), изменяют величину сопротивления

 

так, чтобы стрелка гальванометра показывала нуль, и вычисляют сопротивление Ri термометра.

Зная Ri, находят измеряемую температуру по заранее составленной таблице или графику для данного термометра сопротивления и данного мостика Уитстона.

Удобнее градуировать непосредственно гальванометр по заранее известным температурам (по температурам плавления чистых металлов и солей) и по показаниям гальванометра, пользуясь составленным.для него графиком или таблицами*, сразу .определять температуру.

Термоэлектрические термометры (термопары). Термоэлектрические термометры, которые называют также пирометрами, представляют собой два различных проводника, спаянных или сваренных одними концами (так называемый спай), а другими концами соединенных с гальванометром. Термопару обычно помещают в фарфоровый или кварцевый карман (трубку, запаянную с одного конца).

Защитные трубки и карманы делают из различных материалов: выбор материала зависит от измеряемой температуры и от условий опыта. Так, для измерения температуры водяного пара, нагретого до 500° С, защитные трубки делают из стали, покрытой медью, или из меди. При измерении температуры дымовых газов, а также в керамических, электрических, криптоловых и других печах применяют дли температур до 1500—1600° С трубки из неглазурованного фарфора или шамота, для температур около 2000° С — из двуокиси циркония.

Места скрепления проводников пары с проводниками цепи называются холодными спаями (рис. 272). При измерении температуры их помещают в термостат с постоянной температурой, лучше всего с температурой, равной 0°С, т. е. в чистый лед, получаемый замораживанием дважды перегнанной воды. Горячий спай вводят в испытуемый прибор или среду.

При нагревании горячего спая возникает электродвижущая сила, направленная от одного из взятых металлов к другому. Величина термозлектродвижущей силы обычно пропорциональна разности температур между горячим и холодным спаями. -Это свойство и положено в «основу измерения температуры с помощью термопар.

Схема монтажа термопары показана на рис. 273.

Каждая термопара в цепи с данным гальванометром должна быть предварительно отградуирована, и к ней должен быть составлен паспорт в виде таблички или графика (кривой, нанесенной на миллиметровую бумагу). Для этого оба спая (холодный и горячий) опускают в термостат с температурой O0C и устанавливают гальванометр на нуль. Затем горячим спаем измеряют заранее известную температуру плавления чистых металлов и солей. Отмечают соответствие показаний гальванометра данной температуре и строят кривую «милливольты — градусы». При пользовании термопарой не следует менять гальванометр, так как иначе придется градуировать термопару, снова. Время от времени нужно сверять показания гальванометра, измеряя известные температуры.

* П и л и п ч у к Б. И., Вспомогательные таблицы, для платиновых термометров сопротивления, Труды ВНИИ метрологии, № 25, Ш (1955).

 

При правильном пользовании термопарой можно добиться измерения температуры с точностью до сотых долей градуса.

Для изготовления термопар чаше всего применяют чистые металлы и различные сплавы. В СССР обычно применяют термопары, характеристика которых приведена в табл. 8.

Кроме перечисленных, имеется много других термопар. Например, иридий-иридиевородиевую термопару можно применять для измерения температуры до 2000° С.

Термопары пригодны и для измерения низких температур. Так, указанную в таблице медь-константановую термопару можно применять для измерения температуры до —19O0C, термопару .золото—серебро применяют для низких температур от —200 до —255° С.

 

Таблица 8

Наиболее употребительные термопары (первым указан положительный термоэлемент)

Дифференциальные термопары. Для измерения разности температур применяют дифференциальные термопары (рис. 274), состоящие из двух ветвей (из одного и того же металла) 1 и 2 и проводника 3 (из другого металла или сплава). Спаи А и В помещают з места, разность температур которых нужно измерить*

 

стрелка гальванометра 4 отклоняется от нуля. Показания гальванометра пропорциональны разности темпера* туры спаев. Нуль гальванометра устанавливают в условиях, когда разность температуры спаев А я В равна нулю, т. е. ГА = Гв.

Термисторы. Термисторами называют полупроводниковые приборы, обладающие свойством изменять, электропроводность при изменении температуры. Поэтому их называют также термически чувствительными сопротивлениями, особенностью которых является то, что при повышении температуры сопротивление термистора резко уменьшается, т. е. также резко увеличивается его электропроводность. Это и позволяет использовать термисторы для очень точного измерения температуры в очень большом интервале.

Для измерения температуры применяют термисторы самой разнообразной формы, в зависимости от того, в каких условиях должно проводиться измерение. Их делают в виде таблеток, трубок, стержней, пластин и т. д. На рис. 275 показан внешний вид некоторых термисто-ров. Так, термистор, обозначенный буквой а, представляет собой таблетку из полупроводниковой массы. Диаметр таблетки— около 4 мм, толщина — около 1 мм. Такую таблетку помещают в металлическую чашечку с плоскими краями. Сверху чашечку прикрывают слюдяной пластинкой и края чашечки завальцовывают, плотно

Рис. 275. Внешний вид термисторов.

зажимая таблетку между дном чашечки и слюдяной пластинкой. Выводы термистора делают из мягкого многожильного медного провода. Один вывод припаян к бортику чашечки, а второй пропущен через отверстие в центре слюдяной пластинки и прикреплен к самой таблетке.

Термистор б имеет форму цилиндрического стержня. Полупроводниковая масса, состоит, например, из окиси меди и окиси марганца. В зависимости от условий применения размеры стержней и полупроводниковая масса Могут быть различны. Обычно длина стержня бывает в пределах 10—25 мм, а диаметр —от 2,5 до 7 мм. На торцах стержней делают контактные выводы.’

Для предохранения термистора от действия влаги еТо покрывают влагонепроницаемой пленкой лака или Же помещают в. герметизированный корпус из металла или стекла и металла.

Термисторы могут быть использованы также для очень точного регулирования температуры. В таком случае в мостовую систему можно подключить терморегулятор.

К оглавлению

 

см. также

1. Приборы для измерения температуры (1 2)
2. Дилатометрические термометры
3. Манометрические термометры
4. Электрические термометры
5. Пирометры
6. Термохимический метод измерения температуры
7. Автоматизация контроля температуры
8. Терморегуляторы
9. Термостаты

 

 

www.himikatus.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Электротермометр

Cтраница 4

Принцип работы электротермометра основан на том, что при изменении температуры измеряемой среды изменяется сопротивление датчика, включенного в одно из плеч моста логометра, являющегося указателем. Отношение токов в рамках логометра изменяется, и стрелка его занимает положение, соответствующее измеряемой температуре. Электроманометр работает на том же принципе, что и электротермометр. Сопротивление датчика изменяется под действием деформации мембраны, которая зависит от давления в масляной системе.  [47]

Датчик этих электротермометров снабжен контактом, который замыкается только при нажатии датчиком на поверхность, температуру которой нужно измерить. Контакт включает цепь батареи, питающей мостовую схему для измерения сопротивления, значение которого пропорционально температуре контакта. Сопротивления плеч моста смонтированы в корпусе прибора.  [48]

Измерения проводят электротермометром ( ТЭГ и др.), принцип регистрации основан на определении температурных аномалий в зацементированной колонне. Уровень подъема цемента определяется неоднократной последовательной регистрацией термограмм в течение ОЗЦ ( 2 — 3 сут) по резкому повышению температуры, вызванному схватыванием цемента.  [49]

Пределы измерения электротермометром составляют от 0 до 150 С.  [50]

Штанга с электротермометром ЭТ-1 рассчитана на применение в электроустановках до 10 кВ включительно. На конце штанги укреплен датчик с термосопротивлением, а на изолирующей части установлен измерительный прибор, проградуированный в градусах Цельсия.  [51]

Штанга с электротермометром типа ЭТ-2 предназначена для применения в электроустановках напряжением 35 кВ и выше. Датчик этих электротермометров снабжен контактом, который замыкается только при нажатии датчиком на поверхность, температуру которой нужно измерять. Контакт включает цепь батареи, питающей мостовую схему для измерения сопротивления, значение которого пропорционально температуре контакта. Сопротивления плеч моста смонтированы в корпусе прибора.  [52]

Самопишущие термометры и электротермометры с регистрацией на поверхности имеют свои преимущества и недостатки. Первые портативны и недороги. Кроме того, поскольку использование связано лишь с заменой в обычном глубинном регистрирующем манометре датчика давления датчиком температуры, промысловый обслуживающий персонал хорошо знаком с этим инструментом и его работой.  [53]

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТЕРМОМЕТР ( электротермометр) — термометр сопротивлений для измерен.  [54]

Таким образом, электротермометр может быть с успехом применен для выявления источников и путей обводнения скважин, хотя в промысловой практике этот метод используется недостаточно. В частности при помощи электротермометра представляется возможным очень легко определить затрубное движение жидкости, что необходимо использовать в практической работе в весьма широких масштабах.  [55]

Наибольшее распространение получил электротермометр сопротивлений, при помощи которого получают кривую изменения температур по скважине — температурную кривую. Измерения температур по скважине проводятся для изучения теплового режима Земли и для контроля состояния скважины.  [56]

На тепловозах применяются электротермометры типа ТП-2в, в которых датчиком является полупроводниковое термосопротивление ПП2, а указателем — ТУЭ-8А.  [58]

S — датчик электротермометра; 10 — сигнальный датчик температуры воды; 11 -терморегулятор; 12 — холодильник воды.  [59]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru