Для чего на точных измерительных приборах пишут температуру в основном 20 с
Зачем на точных измерительных инструментах указывается температура?
Ответ на этот вопрос лежит на поверхности. Металлические части деталей измерительных приборов зависят от температуры. То есть, при колебании температуры, могут возникнуть погрешности в результатах измерений. Температура, которая показана на инструменте, обычно это 20 градусов, говорит о том, что наиболее точные показатели будут получены именно при ней.
Контрольно — измерительные и разметочные инструменты
Для получения качественной продукции и выполнения работ в быту применяют различные измерительные приборы и устройства. Их применяют для получения точных линейных и угловых размеров, показаний напряжения, силы тока и пр.
Для облегчения жизни потребителям можно все средства измерения и инструментального контроля можно условно разделить на базовые группы:
Применение измерительного инструмента
К первой категории относят простые приборы для проведения замеров – линейки, штангенинструмент и пр. Эти устройства используют при выполнении замеров в самых различных отраслях, начиная от космоса и заканчивая ремонтом квартиры.
К мерам относят изделия, которые могут хранить и воспроизвести физические величины и их свойства, например, концевые меры длин, калибры и пр.
Измерительные приборы обладают более сложной конфигурацией и предполагают то, что может быть использован измерительный инструмент. К этой группе относят нутромеры и пр.
Измерение и контроль
Измерение – это процедура определения размера при помощи технических средств измерения. То есть сравнение физических характеристик с некоей условной единицей.
К единицам измерения относят миллиметр, фут, и другие. На практике под понятием измерение понимают выявление размеров деталей и заготовок, их отклонений, размера шероховатости и чистоты поверхности и многих других. Применяемый для проведения подобных замеров инструмент называют шкальным. Так как на нем установлены измерительные шкалы.
Контроль – это выявление соответствия детали предъявляемыми стандартами, рабочей документацией и пр. Инструмент этого класса относят к бесшкальным. С его помощью нельзя узнать абсолютный размер, но можно уточнить соответствие формы детали. Такой инструмент применяют и в процессе производства, и при осуществлении контроля и приемки изделия.
Контрольно-измерительные средства можно классифицировать следующим образом:
· одно- и многомерные;
· ручные, механизированные, автоматизированные.
Мерительные устройства и приборы можно разделить на следующие группы:
· механический и микрометрический;
На инструментальном рынке большим и устойчивым спросом пользуется измерительные устройства, действующие с использованием лазера: дальномеры, нивелиры, угломеры и т.д.
Уровень
Измерительный инструмент в виде параллелограмма, который может быть изготовлен из полимера или металла и с установленными в него колбами, заполненными водой называют уровнем или ватерпасом. Его основное назначение – оценка соответствия рабочих поверхностей вертикали или горизонтали. Существует несколько исполнений этого прибора.
К самым современным относят – лазерный. Чаще всего его применяют при выполнении строительных работ на объектах различного назначения. Кроме того, их используют при выполнении работ по отделке. При помощи этого инструмента можно выполнять следующие работы:
· контроль разметки, предназначенной для монтажа промышленного и бытового оборудования;
· укладка инженерных коммуникаций;
· выравнивание настенных и напольных покрытий.
Еще один тип уровней – гидравлический. Он представляет собой прозрачную трубку, заполненную водой.
Штангенциркуль
Универсальный измерительный инструмент, предназначенный для выполнения измерения размеров – внешних и внутренних называют штангенциркулем. Некоторые модели оснащены глубиномером, встроенным в несущую штангу. Этот измерительный прибор, пожалуй, самый распространенный. Его можно встретить и в цехе машиностроительного предприятия и в гаражной мастерской.
Штангенциркуль представляет собой линейку с двумя губками. Одна является составной частью, несущей линейки, вторая губка перемещается по ней. Для проведения измерений толщины или наружного диаметра используют губки, резцы которых смотрят внутрь. Для измерения внутренних размеров, например, ширины шпоночного паза используют губки, которые смотрят резцами вверх.
Рулетка
Для измерения больших линейных размеров применяют рулетку. Она представляет собой ленту, на которую нанесены деления. В зависимости от типа с ее помощью можно измерить расстояния от одного до пятидесяти метров.
Лента может быть изготовлена из стальной полосы или полимерной ленты. Ее наматывают на корпус и помещают в корпус, в котором установлена обратная пружина, она позволяет сматывать ленту после выполнения замера. Ее применять для разметки заготовок, земельного участка и многих других видов работ. Для более точного измерения применяют лазерную рулетку.
Складной метр
Так, называют измерительный инструмент, собранный в единую конструкцию из металлических, деревянных или пластиковых отрезков. В развернутом виде он достигает длины в один метр. Длина одного звена составляет, как правило, 10 см.
Инструмент этого типа применяют и на промышленном производстве, строительстве. Чаще всего складной метр можно увидеть в столярной мастерской.
Виды приборов для измерения температуры в промышленных и лабораторных условиях
Виды приборов для измерения температуры
Устройства для проведения необходимых исследований, в том числе прибор для измерения температуры воздуха, отличаются конструктивно, а также принципом работы, который используется для проведения замеров. Достаточно широкое применение у контактных и дистанционных термометров, иначе называемых пирометрами. Кроме того, классификация приборов для измерения температуры группирует:
Погрешность при отражении луча и коэффициент излучения
Когда вы измеряете градусы контактным термометром, вы по факту делаете замер только температуры тела. А вот если вы попытаетесь тоже самое проделать на некотором расстоянии, то вы попутно измерите все те волны и лучи, которые не зависимо от вашего желания так или иначе попадают в объектив пирометра.
А попадает туда не только то излучение, которое испускает тело.
И если при этом не знать как правильно настраивать пирометр, то прибор будет показывать полную белиберду.
Что это за помехи, которые влияют на точность измерения? При работе с инструментом в его объектив попадает 3 составляющих:
Пропускаемые лучи в расчетах обычно не учитываются, потому то большинство тел попросту непрозрачны для них. Поэтому в расчет берутся только две величины:
Причем вас в большей степени должен интересовать именно коэфф. излучения, так как это и есть та самая температура, которую имеет тело.
Коэффициент эмиссии (излучения) — это величина, которая показывает сколько процентов от всего излучения составляет именно тепло. Остальное может быть отраженный свет или свет, который проходит сквозь тело.
В этом плане стоит заметить, что пирометр не может измерять температуру предмета, который находится за стеклом, в дыму или тумане.
Стекло для оптики прибора – это не прозрачный элемент, а отдельный объект, выделяющий свое собственное излучение. Поэтому его нужно убирать из области замера.
Большинство тел и поверхностей нас окружающих, имеют коэффициент излучения равный 0,95. Именно такие заводские настройки изначально выставляются на приборах.
Причем на дешевых моделях, они жестко встроены в программную составляющую раз и навсегда, и изменить вы их не сможете. На более дорогих аппаратах, данный коэфф. можно регулировать вручную.
Для чего это необходимо делать? У разных по составу и свойствам тел, коэфф. излучения отличается. И чем он выше, тем точнее будут результаты измерения температуры пирометром.
Например, если он составляет величину К=0,95, то у вас на отражение остается всего 5%. Ошибка, которую будут вносить эти самые 5%, будет крайне мала и ей можно пренебречь.
Но дело в том, что на практике как в электричестве, так и в отоплении, нас мало интересуют предметы с высоким коэффициентом излучения. К таковым относятся стены, пол, поверхность стола, предметы мебели и т.д.
Пирометром мы в первую очередь измеряем медные или алюминиевые контакты, радиаторы батарей отопления, трубы, хромированные полотенцесушители и т.п.
Все они имеют яркую блестящую поверхность, которая как раз-таки и вносит существенную ошибку в данные замеров. При этом есть определенный нюанс.
Термометры и датчики
По иной классификации термофиксирующих устройств проводится их разделение на термометры и термодатчики.
Первые – это механические приборы, в том числе газонаполненные манометрические устройства, биметаллические, стеклянные измерители температуры и комбинированные регуляторы.
Термодатчики – это сверхточные усовершенствованные электронные приспособления для фиксирования показателей температуры в жидкостях и твердых телах. К ним следует относить термометры сопротивления, термопары, преобразователи показаний датчиков и сигнализаторы, оснащенные релейными механизмами.
Новейшие термодетекторы оснащены USB-интерфейсом, памятью для сохранения и анализа исследований, лазерным наводчиком-целеуказателем.
Механические термометры
Это такие виды биметаллических термометров:
Достоинства:
Недостатки:
цена чуть дороже жидкостных
Жидкостные термометры
В зависимости от места применения и особенностей строения различают устройства медицинские, технические, электроконтактные, жидкостные, палочные и прочие.
Конкретный прибор для измерения температуры воды выбирается с учетом допустимой погрешности при замерах.
Основные виды термометров
В зависимости от назначения и принципа действия термометры различаются на несколько основных видов, включая:
Приспособления для определения температуры воздуха
Первый прибор для измерения температуры воздуха – это стеклянный термометр, активным жидким элементом в котором могут быть ртуть, спирт этиловый, толуол и другие вещества.
Высокоточные измерители ртутные бывают палочными и с вложенной стеклянной шкалой. Они востребованы в лабораторных исследованиях в различных областях производства и медицины. Палочный термометр оснащен прозрачной термостойкой градуированной капиллярной трубочкой, а второй вид измерителей характеризуется тем, что деления шкалы расположены позади нее на отдельной пластине, а весь механизм защищен футляром из прочного стекла.
При наличии в приборе электроконтактов его называют термосигнализатором, а чувствительная жидкость внутри резервуара и капилляра показывает настоящую температуру окружающего пространства.
Особенности терморегуляторов и сигнализаторов
Кроме вышеперечисленных, существуют и другие приборы для измерения температуры. К примеру, в качестве терморегуляторов и сигнализаторов используют стержневые дилатометры с чувствительными деталями из разнородных металлосплавов, которые удлиняются при нагреве на различную величину.
Тем же принципом характеризуется еще один вид термометра – биметаллический, со вставленной термочувствительной пружиной, спаянной с парой металлических пластинок с различным температурным расширением. В процессе нагрева пружина выгибается к пластине меньшего термокоэффициента, а по величине изгиба находят искомый показатель температуры.
Электротермометр
Чувствительным элементом является тончайшая медная проволока датчика, накрученная спиралью на нитевой каркас.
Какие существуют устройства для измерения температуры тела
Температуру тела привычно измеряют градусником. Но на сегодняшний день существует множество других термометров, отличающихся по внешнему виду и основным принципам действия.
Самые распространенные приспособления, к которым принадлежит наш градусник, работают на температурном расширении ртути, керосина, спирта и др. жидкостей. Они недорогие, практичные и достаточно точные, особенно ртутные, хотя ядовитое содержимое в хрупком стеклянном корпусе несет с собой некоторый риск.
Электронный или цифровой прибор для измерения температуры тела показывает нужную величину благодаря встроенному датчику, но его стоимость много больше цены жидкостных «собратьев». Эти термометры контактные.
Инфракрасные пирометры не требуют прямого прикосновения к человеку, действуя дистанционно. Сверхчувствительный датчик за 2-15 секунд считывает величину излучения, выводя результат на дисплей. Эти бесконтактные приборы для измерения температуры превосходно подходят для семей с маленькими детьми, ситуаций со спящими больными и др. Кроме того, они применимы в быту в процессе приготовления пищи, а более мощные виды – в электроэнергетике, на стройплощадках, в металлургии и других отраслях промышленности.
Миф № 2. «Самая правильная точка измерения температуры — подмышечная впадина»
Правильнее всего измерять температуру в точках, наиболее близких к той зоне организма, где температура тела постоянна. Поэтому наиболее точно отражает истинное самочувствие температура, измеренная под мышкой, а в прямой кишке и под языком (если судить по западным фильмам, там это самый популярный способ измерения температуры).
Температура, измеренная в подмышечной впадине, довольно точная, если вы измеряете ее правильно. То есть градусник помещается глубоко, прижимается плотно и держится не менее 7-10 минут.
Серьезные погрешности могут быть при измерении температуры под мышкой у людей с лишним весом. Жировая ткань выступает прослойкой между градусником и телом, поэтому людям с ожирением желательно для измерения температуры выбрать другую точку.
Экстремально низкая. При какой температуре тела человек может умереть? Подробнее
Когда необходим дистанционный пирометр
Часто бывают ситуации, когда замерять температуру контактным способом невозможно или просто неудобно. Именно в таких случаях понадобится пирометр — прибор для дистанционного измерения температуры, а именно:
Какими устройствами можно измерить температуру металла
В металлургической промышленности для исследования расплавленных металлосплавов необходим прочный прибор для измерения высоких температур.
Таковыми считаются уже описанные ранее пирометры. Они фиксируют на расстоянии тепловое излучение, характеризующее фактическую температуру металла. В сложных условиях сверхвысоких показателей тепла бесконтактный способ идеален. На жидкокристаллический дисплей выводятся следующие данные:
Максимальной точности измеряемой переменной можно добиться только тогда, когда между объектом и дистанционным прибором нет помех в виде поглощающих тепло паров или твердых тел. Если же нужно сделать замеры металлосплава в транспортировочном ковше или при розливе, то следует принять условие, что температурный показатель окажется меньше фактического и будет определяться расчетами.
Для того чтобы избежать неточности такого способа, применяется другой прибор для измерения температуры металла, а именно имитатор черного тела. Он погружается в расплав и представлен в виде трубы с запаянным или открытым концом, полого конуса или стакана из тугоплавкого металла. В любом варианте термоизмеритель должен обладать повышенной жаропрочностью, химической стойкостью и отличной теплопроводностью, чтобы демонстрировать исключительно точные данные.
Измеряем температуру разными способами
Вне зависимости от выбранного типа градусника, важно правильно провести измерения. Наиболее популярный метод – проверка температуры в подмышечной впадине. Однако данный способ не единственный, а иногда и не самый достоверный.
Измерить температуру можно:
Каждый способ имеет свои особенности. В России традиционно выполняют измерения под мышкой, в Европе предпочитают ректальные замеры, в англоговорящих странах – оральный метод.
Значение температуры зависит от места измерение и вида термометра. Так, нормальными значениями считаются
Сообщая врачу результаты измерений, нужно обязательно рассказать, каким термометром они проводились и в какой части тела.
Традиционное измерение под мышкой
Для замера температуры под мышкой можно воспользоваться и ртутным градусником, и электронным. Чтобы показатели были достоверными, измеряющий прибор нужно прижимать достаточно сильно, контакт с кожным покровом должен быть максимальным. После того, как электронное устройство подаст звуковой сигнал, вынимать его сразу же нельзя. Надо подождать еще около 20 секунд, и после этого оценивать показатели.
Очень часто температуру приходится измерять малышам, и здесь незаменим электронный градусник. Для определения показателя нужно:
Редко можно встретить ребенка, который спокойно переносит такие манипуляции. Чаще дети капризничают, не хотят сидеть на месте с градусником, вырываются. Если применяется термометр со ртутью, за 5-7 минут измерений он неоднократно сместится, и показатели могут стать недостоверными.
Чтобы избежать таких проблем, сделать процедуру максимально легкой, избавить от переживаний маму и малыша, лучше использовать электронную модель Beurer FT 13. Измерение займет всего 30 секунд, за которые малыш не успеет устать. Прибор определит нужный показатель и подаст сигнал. Когда малыш болеет, в его комнате обычно не горит яркий свет, мешающий целительному сну. В таких условиях рассмотреть столбик ртути непросто. Электронное устройство отображает полученную информацию на дисплее, определяя показатель с точностью до 0,1 *С.
Если ребенок совсем не желает оставаться на месте с градусником, процедуру легко превратить в игру. Возьмите термометр Beurer BY 11 со смешной зверюшкой и расскажите малышу, как обезьянка заболела, боялась измерять температуру и вместе объясните несчастной мартышке, что в этом процессе нет ничего страшного.
Особенности ректальной методики
Ректальный способ замера считается наиболее точным, ведь полость прямой кишки замкнута, а температура в ней устойчива. Данная методика подойдет для маленьких детей, ослабленных и истощенных людей, у которых мягкие ткани неплотно охватывают градусник под мышкой.
Для замера температуры у ребенка таким методом его нужно положить на бок, смазать наконечник устройства кремом и аккуратно ввести внутрь анального отверстия. Прибор нужно придерживать пальцами на протяжении всего времени процедуры. Ректальные замеры удобно проводить электронным термометром Beurer FT 09/1. Наконечник и дисплей прибора водонепроницаемые, поэтому его можно продезинфицировать.
Оральное измерение температуры
Еще одним из самых надежных методов измерения температуры считается оральный метод измерения. Термометр должен располагаться под языком или за щекой. Губы на время измерения должны быть сомкнуты, дышать нужно носом, прижимая наконечник к низу языка.
Для малышей придумано особое измеряющее приспособление – термометр-пустышка. У Beurer есть модель BY 20, идеально подходящая и для новорожденных, и для ребят постарше. Абсолютная безопасность прибора подтверждена клиническими испытаниями. Процедура занимает порядка 5 минут, результаты отображаются на экране одновременно со звуковым сигналом. Главное – вложить соску таким образом, чтобы ее часть с датчиком соприкасалась с центром языка.
Паховая складка и сгиб локтя
При определении температуры внутри паховой складки ногу надо чуть согнуть в тазобедренном суставе, чтобы образовалась сама складка. В нее и вставляют градусник так, чтобы он максимально соприкасался с кожным покровом. Если ребенок еще совсем маленький, согнутую ножку придется держать родителям. Удобнее воспользоваться электронным устройством, чтобы не затягивать процедуру.
Температуру в локтевом сгибе замеряют аналогичным способом: руку сгибают в локте и прижимают градусник, чтобы он был хорошо охвачен с каждой стороны. Оба способа применяют в ситуациях, когда иные методики измерения по определенным причинам недоступны.
Температура на лбу и в ушном канале
Лобное температурное измерение выполняется при помощи инфракрасного термометра. Здесь проходит артерия, передающая кровь от сердца к мозгу, поэтому результаты считаются достоверными.Бесконтактный термометр Beurer FT 90 определяет данные на расстоянии 2-3 см от объекта на протяжении нескольких секунд и хранит итоги 60 замеров. Устройством легко измерить температуру у спящего человека, не побеспокоив его.
Для замера температурных показателей в канале уха нужно оттянуть вверх и чуть назад ушную мочку и ввести зонд градусника. Изменения в организме, связанные с температурой, раньше всего отражаются именно в ухе. Выполнять манипуляции надо очень аккуратно, чтобы не повредить перепонку. Для таких случаев подойдет электронный термометр Beurer FT 58 с инфракрасным измерением, специально разработанный для ушных замеров. Обычными термометрами определять температуру в слуховом проходе нельзя.
Измерение температуры двигателя
Длительная эксплуатация, а также периодический ремонт машин и механизмов предполагают наличие специального оборудования, в составе которого — прибор для измерения температуры двигателя. К ним относят термопары, терморезисторы и термометры расширения.
Термопары – очень удобные и широко известные среди автомобилистов приборы для измерения температуры поверхностей, обмотки и внутренней полости двигателя. С помощью этих термодатчиков можно фиксировать данные даже в труднодоступных участках двигателя, в пазах и сердечниках. Представляют собой две изолированных проволоки разного металла со спаянными с одной стороны концами, которые помещаются в определенную точку измерения. Вторые концы соединяются с милливольтметром и термометром, а сумма их показателей определяет фактическое значение температуры.
Ртутные и спиртовые термометры расширения весьма удобны для проведения необходимых измерений на доступных участках: обмотке, открытой поверхности различных деталей, а также выходящего (или входящего) из движка потока воздуха. Терморезисторы в виде медной проволочной обмотки крепят одновременно в нескольких местах двигателя, поочередно включая их, снимая фиксируемые показания и определяя среднее значение.
Миф № 3. «Самый надежный термометр — ртутный»
«С одной стороны, ртутные градусники действительно довольно точны, — поясняет кандидат медицинских наук, врач-терапевт Оксана Морозова. — С другой — крайне опасны, и потому во многих странах мира они не в чести. Если вы разобьете ртутный градусник, для ликвидации последствий нужно будет вызвать специально обученную клининговую бригаду.
Из поврежденного градусника вытекает ртуть (она относится к отравляющим веществам), которая испаряется при температуре 18 градусов. Поэтому первое, что нужно сделать после того, как разбился градусник, — немедленно покинуть комнату, пока вы не надышались парами ртути.
Электронные термометры больше подходят для измерения температуры во рту или в прямой кишке (разумеется, после приобретения электронного градусника нужно решить, какая из этих двух точек для вас предпочтительнее, и уже не менять ее при использовании этого термометра). Если измерять им температуру в подмышечной впадине, он часто дает погрешность. Для нивелирования неточности необходим плотный контакт элетронного термометра с кожей человека. Также рекомендуется произвести несколько измерений (обычно три) подряд. Последнее будет наиболее близким к истине.
Еще большую погрешность дает измерение температуры с помощью фитнес-браслетов и прочих спортивных гаджетов. Они, во-первых, обычно неплотно прилегают к телу, во-вторых, на запястье температура всегда ниже, чем, например, в области живота.
Что касается приборов для бесконтактного измерения температуры, которые сейчас активно используются в общественных местах, нужно понимать, что они могут применяться для массового скрининга. Цифры на табло при бесконтактном способе измерения будут на 1-1,5 градуса ниже истинных значений. Прибор покажет повышенную температуру только в том случае, если она выше 38-39 градусов».
История создания термометра: как придумали первый градусник? Подробнее
Вторичные приборы, используемые при измерениях температуры
Попробуем дать определение того, что такое промышленный вторичный прибор для измерения температуры. По сути, это автоматическое устройство является важным дополнением к основному измерителю, улавливающим и преобразующим зафиксированные показатели в удобочитаемую форму. Необходимо для осуществления четкого контроля, сигнализации и своевременного регулирования температуры в тех исключительных случаях, когда происходят отклонения от заданных условиями работы параметров. Отдельно выделяют стационарные и переносные вторичные электроприборы.
Как правило, вторичные приборы для измерения температуры имеют прочный защитный стальной корпус и оснащены градуированной шкалой. Регистрация значений происходит согласно диаграмме, записанной от термопар, тензорезисторов, термометров сопротивления, преобразователей и других устройств.
Рассматривая различные способы подачи информации, следует разделить вторичные приборы на регистрирующие и показывающие, одно- и многоканальные, двухфункциональные и однодиапазонные. При наличии сигнализирующего механизма данные приспособления моментально указывают на недопустимое изменение температуры, отличное от требуемой величины. Это помогает поддержанию логического протекания всех реакций и технологических процессов, в которых они задействованы.
При всем многообразии приборов, регистрирующих температурные показатели газов, жидкостей и твердых тел следует серьезно подходить к выбору нужного приспособления. Первостепенными факторами, которые надо учесть, являются допустимые границы температурных значений, максимальная удаленность, на которой можно проводить замеры (визирование), точность. И, конечно же, учитывается сфера использования конкретного вида термометра.