1466-61: рл термометры ртутные стеклянные для рефрактометра

Как откалибровать (проверить) термометр в домашних условиях

Если есть сомнения в точности показаний термометра, не обязательно уличного, то точность его показаний можно легко проверить в домашних условиях. Откалибровать термометр можно двумя методами: с помощью заведомо точно показывающего термометра и воды.

Проверка с помощью образцового термометра

Первым методом воспользоваться просто, достаточно рядом с проверяемым термометром расположить образцовый термометр, показывающий точно. По истечении не менее получаса сличить показания. Если термометры показывают одинаковую температуру, значит все в порядке.

Проверка с помощью тающего снега или кипящей воды

Так как термометр имеет линейную шкалу, то для проверки точности показаний достаточно проверить одну любую точку шкалы, нулевую или точку 100˚С.

Второй способ не требует наличия образцового термометра и основан на законе кинетической энергии молекул. Не секрет, что если емкость, наполненную снегом (льдом), поместить в помещение с положительной температурой, то снег начнет таять, и появится вода. Температура воды будет постоянной и равной 0˚С до тех пор, пока весь снег не растает. Этим законом и можно воспользоваться для калибровки термометра, имеющего нулевую отметку.

Достаточно опустить конец термометра в талую воду и дождаться, пока столбик термометра перестанет смещаться (достаточно нескольких минут). Термометр должен показать 0˚С. Снег можно наскрести со стен в холодильнике или наморозить кубиков льда.

Если термометр имеет отметку 100˚С, то можно откалибровать его, окунув в кипящую воду. Как известно, при нормальном давлении температура кипящей воды равна 100˚С.

На основании физических свойств воды шведский учёный Андерс Цельсий и изобрел шкалу термометра, разделив на сто делений участок между показаниями столбика спирта в стеклянной трубке при помещении ее сначала в талую воду со снегом, а затем – в кипящую. В честь его имени температуру, измеренную по его шкале, называют градусами Цельсия, которые обозначаются ˚С.

Виды биметаллических термометров

Спиральный

Часто биметаллические элементы биметаллических термометров имеют форму спирали. Большинство элементов биметаллических термометров должны раскручиваться при нагревании.
Однако это вовсе не обязательно. Некоторые, наоборот закручиваются при нагревании. Независимо от конструкции, направление движения элемента термометра будет известно и стрелка покажет изменения температуры.

Спиральный элемент реагирует на изменения температуры

Элемент, показанный на рисунке выше должен раскручиваться при нагревании. Когда этот спиральный элемент нагревается, то в ответ на повышение температуры он старается распрямиться. Подобное движение спирального элемента двигает стрелку в сторону более высоких показаний по шкале. Когда температура понижается, то спираль закручивается и стрелка двигается в сторону более низких показаний. Скручивание и распрямление спирального элемента пропорционально изменениям температуры
Спиральные элементы используются в биметаллических термометрах вместо элементов в виде стержня, так как спиральный элемент занимает меньше места, чем элемент прямой формы. Кроме того, спиральный элемент обеспечивает больший ход стрелки, что в свою очередь, означает большую чувствительность к изменениям температуры.

Геликоид

Иногда спиральные элементы оказываются слишком плоскими и широкими, чтобы их можно применять в промышленности. Например, измерение температуры технологической жидкости, проходящей по большой трубе достаточно затруднено, так как потребуется датчик достаточно большой длины, чтобы он соприкасался с жидкостью. Для таких измерений температуры биметаллические термометры должны иметь удлиненный или длинный спиральный элемент. Удлиненный спиральный элемент носит название пространственной спирали или геликоида. Когда пространственная спираль нагревается, то она в результате раскручивается. Подобное раскручивание двигает ось, которая в свою очередь, передвигает стрелку по шкале в сторону более высоких показаний. При охлаждении пространственная спираль скручивается и двигает стрелку в сторону более низких показаний.

Геликоид реагирует на изменения температуры

С многоступенчатой спиралью

Некоторые биметаллические термометры используют многоступенчатые спирали. Многоступенчатые пространственные спирали состоят из двух или более концентрических витков (витков внутри других витков), но тем не менее, это один биметаллический элемент. Многоступенчатая пространственная спираль работает по такому же принципу, как и унифилярная спираль. Она раскручивается при увеличении температуры и скручивается при понижении температуры. Многоступенчатая пространственная спираль занимает меньше места чем унифилярная спираль, но она способна обеспечить больший ход стрелки, чем унифилярная спираль аналогичного размера. По этой причине многоступенчатые пространственные спирали используются вместо унифилярных спиралей для измерений температуры внутри очень узких труб, или там, где нет места для погружения биметаллического термометра с более длинной унифилярной спиралью.

Многоступенчатые пространственные спирали

Виды уличных термометров

Технический прогресс не стоит на месте, и сегодня в быту, кроме жидкостных градусников, широко используются механические и электронные термометры.

Самым простым по устройству и дешевым является механический термометр, похожий на часы. Принцип работы его основан на изменении степени закручивания плоской спирали, сделанной из соединенных между собой двух полосок, сделанных из разных металлов (биметаллическая пружина). Механический термометр хорошо виден издалека, но точность показания его оставляет желать лучшего. Обычно механический термометр крепится на липучках или присосках непосредственно на стекло, образуя зазор. В зазор попадает пыль, которую можно удалить, только сняв термометр. По этим причинам механические термометры не нашли широкого распространения.

Наибольшую популярность благодаря бюджетной цене получили стеклянные жидкостные градусники, предложенные Цельсием. Принцип их работы обеспечивает высокую точность измерения температуры, а герметичность корпуса – многолетний срок службы термометра. Один из трех, установленных за окнами моей квартиры, стеклянных жидкостных термометров служит более 30 лет и, похоже, прослужит еще столько же. Исходя из соотношения цены и качества, жидкостный спиртовой термометр является лучшим выбором для измерения уличной температуры.

Электронный уличный термометр является последним достижением техники. Устанавливается он за окном и, в зависимости от модели, питается от аккумулятора или солнечной батареи, иногда совмещая оба источника питания. Кроме температуры дополнительно может показывать время, относительную влажность. Получается настоящая домашняя метеостанция. К сожалению, цена его пока многим недоступна, и срок службы электронного термометра многократно меньше, чем у жидкостных градусников.

Использование микроконтроллера

Применение в схеме самодельного термометра микроконтроллера подразумевает использование программы, управляющей его работой. В качестве микросхемы применяется ATmega8, а датчика температуры — DS18B20.

В схеме используется небольшое число радиодеталей. Она несложная и не нуждается после сборки в какой-либо наладке. Напряжение питания микроконтроллера составляет пять вольт. Для его стабилизации используется микросхема L7805. Транзисторы можно использовать любые с NPN структурой. В качестве индикатора подойдёт трёхразрядный сегментный дисплей с общим катодом.

Температура устройством может изменяться в интервале от -55 ° до 125º С с шагом в 0,1º С. Погрешность измерения не превышает 0,5º С. Обмен данными между датчиком и микроконтроллером происходит по шине 1-Wire. При большом расстоянии выноса измерительной микросхемы DS18B20 от ATmega8 необходимо подобрать подтягивающее сопротивление. Распаять его лучше непосредственно на вывод датчика.

При программировании все установки микроконтроллера оставляются заводскими, и фьюзы не изменяются. Затем к собранному термометру можно добавить ещё один датчик, а также часы. Но для этого необходимо будет обладать знаниями в программировании, чтобы дописать программный код.

Точный термометр

Применение в качестве датчиков полупроводниковых диодов и транзисторов характеризуется сложностью калибровки показаний, что в итоге приводит к погрешности результата измерений. Поэтому для получения точного результата в качестве измерителя применяется бифилярно намотанная катушка из тонкого проводника, размещённая в цилиндре, имеющем размеры порядка 4×20 мм.

Основой конструкции является микросхема ICL707 и светящийся индикатор. Питание можно подавать от любого источника с выходной амплитудой 12 В. На DA3 собран нормирующий преобразователь, изменяющий своё выходное напряжение в зависимости от сигнала, поступаемого с датчика.

Настройка заключается в выставлении на 36 ноге микросхемы напряжения, равного одному вольту. Делается это с помощью резисторов R3 и R4. Вместо датчика подключают резистор на 100 Ом. Изменением сопротивления R14 устанавливают нули на цифровом индикаторе. После чего устройство готово к измерениям.

Принцип работы

Жидкостный термометр

В основе жидкостного термометра лежит эффект, известный как расширение жидкостных сред при нагревании. Чаще всего в подобных приборах используется спирт либо ртуть. Хотя от последней планомерно отказываются в виду повышенной токсичности этого вещества. И все же, данный процесс так до конца не завершен, так как ртуть обеспечивает лучшую точность измерений, расширяясь по линейному принципу.

В метеорологии чаще применяют приборы, наполненные спиртом. Объясняется это свойствами ртути: при температуре в +38 градусов и выше она начинает густеть. В свою очередь, спиртовые термометры позволяют оценивать температурный режим конкретный среды, нагретой 600 градусов. Ошибка измерений не превышает доли одного градуса.

Механические термометры бывают биметаллическими или делатометрическими (стержневые, жезловые). Принцип действия таких приборов основан на способности металлических тел расширяться при нагреве. Они отличаются высокой надежностью и точностью. Себестоимость производства механических термометров относительно низка.

Данные приборы применяются в основном в специфическом оборудовании: сигнализациях, системах автоматического контроля температуры.

Газовый термометр

Принцип действия термометра основан на тех же свойствах, что и описанных выше приборов. За исключением того, что в данном случае применяется инертный газ. По сути, такой термометр представляет собой аналог манометра, который служит для измерения давления. Газовые приборы применяются для измерения высоко- и низкотемпературных сред (диапазон составляет -271 – +1000 градусов). Они обеспечивают относительно низкую точность, из-за чего от них отказываются при лабораторных измерениях.

Электронный термометр

Его еще называют термометр сопротивления. Принцип действия этого прибора основан на изменение свойств полупроводника, встроенного в конструкцию устройства, при повышении или понижении температуры. Зависимость у обоих показателей линейная. То есть, при повышении температуры растет сопротивление полупроводника, и наоборот. Уровень последнего напрямую зависит от типа металла, использованного при изготовлении прибора: платина «работает» при -200 – +750 градусов, медь при -50 – +180 градусов. Электрические термометры используются редко, так как при производстве очень сложно градуировать шкалу.

Инфракрасный термометр

Также известен как пирометр. Он представляет собой бесконтактный прибор. Пирометр работает с температурами от -100 до +1000 градусов. Его принцип действия основан на измерении абсолютного значения энергии, которую излучает конкретный объект. Максимальная дальность, на которой термометр способен оценивать показатели температуры, зависит от его оптической разрешения, типа прицельного устройства и других параметров. Пирометры отличаются повышенной безопасностью и точностью измерения.

Цифровая схема

Одна из самых простых схем состоит всего из нескольких элементов. В основе конструкции лежит использование датчика, выдающего значение температуры в цифровом коде. Стоимость термодатчика LM 335 не превышает 50 центов, при этом после калибровки его точность измерения составляет от 0,3 ° до 1,5° C. Датчик может измерять температуру от — 40 ° до 100° C. Выпускается он в двух корпусах — TO-92 и SOIC. В качестве аналога можно использовать отечественную микросхему К1019ЕМ1.

При монтаже длина соединительных проводов может достигать пяти метров. Калибровка схемы осуществляется изменением напряжения, подаваемым на вывод один. Необходимое значение рассчитывается по формуле:

Uвых = Vвых1 * T / To, где:

Uвых – напряжение на выходе микросхемы;
Uвых1 – напряжение на выходе при эталонной температуре;
T и To – измеряемая и эталонная температура.

Напряжение, формирующее выходной сигнал, зависит от температуры, поэтому питание, подающееся на датчик, должно осуществляться от источника тока. Собирается он на двух транзисторах КТ209 и не требует дополнительных настроек. Максимальный ток питания не превышает 5 мА. Увеличение выходного напряжения на 10 мВ соответствует приросту температуры на один градус.

Контроль температуры в процессе хранения

Задача контроля температуры продуктов на хранении состоит в состоит в обеспечении соответствия температуры продуктов нормативам, а также в обеспечении безопасной приёмки и дальнейшего потребления (поддержка холодовой цепи).

• При проведении контактных измерений измеряется температура между продуктами (картонными упаковками и морожеными продуктами) и внутренняя температура продуктов. При возникновении сомнений учитывается внутренняя температура. Для этого используется зонд для замороженных продуктов 0603 3292, который проникает в продукт.

Используется как на складах в холодильных камерах/рефрижераторах, так и в холодильных прилавках (например, в супермаркетах).

Задача измерительного контроля температуры в отделе приёмки товаров состоит в состоит в обеспечении соответствия температуры поступающих товаров (государственным) нормативам, а также в обеспечении “безопасной” приёмки и дальнейшей обработки.

Измерять можно как температуру между продуктами, так и внутреннюю температуру продуктов.

В большинстве случаев полученные данные записываются в специальную форму и соответствующим образом оформляются для обеспечения прослеживаемости таких данных в дальнейшем. Наряду с полученными значениями измерений записываются дата, время, а также данные ответственного лица.

Если температура поступивших товаров отвечает государственным нормам, то такие товары пригодны к приёмке и дальнейшей обработке.

Преимущества testo 108:

Термометр показывающий манометрический

У манометрического термометра показывающего измерительный шток, капилляр и трубка Бурдона объединены в один узел. Прибор заполнен инертным газом. При изменении температуры изменяется и внутреннее давление. Указательная стрелка перемещается под действием давления, возникающего в измерительном штоке. Для компенсации температуры окружающей среды между механизмом и измерительной трубкой устанавливается биметаллический элемент. Манометрический термометр показывающий поставляется с диапазоном шкалы между -200 … +700 °C с классом точности 1. Манометрический термометр показывающий может быть оснащен электроконтактами. В таком случае, например, электроконтактный термометр манометрический модели 73-8xx подходит для случаев, когда требуется показание измеренной температуры по месту или в труднодоступных точках, а также где требуется коммутация электрических цепей.

Устройство стеклянного термометра

Устроен уличный стеклянный термометр следующим образом. В стеклянной трубке установлена шкала с делениями, к которой закреплена стеклянная трубка с очень маленьким, калиброванным по размеру, внутренним отверстием (капиллярная трубка), к которой приварен маленький стеклянный резервуар, наполненный спиртом. При нагреве воздуха спирт расширяется, при понижении температуры – уменьшается в объеме (сжимается). Это мы и наблюдаем в капиллярной трубке в виде движения вверх или вниз цветного столбика. Спирт – прозрачный, и для того, чтобы столбик был лучше виден, в него добавляют краситель, обычно красного цвета.

Особенности использования

Для того чтобы при помощи инфракрасного термометра правильно измерить температуру, нужно знать, как его использовать. Обычно действия при определении данных измерений зависят от опций, которые предусмотрены в устройстве производителем.

Расположение важных частей устройства

Как выполняется процесс снятия температуры ИК-прибором описывается в инструкции. Обычно использование выполняется так:

следует включить, это выполняется при помощи нажатия на специальную кнопку;
далее нужно выбрать необходимый рабочий режим;
если требуется сделать измерение показателей температуры в ухе, то для начала необходимо снять колпачок. Производится введение датчика в слуховой проход. Далее следует нажать на кнопку измерений один раз и подождать некоторое время до появления звуковой сигнализации. После извлечения на экране будет изображена информация;
чтобы снять бесконтактным методом, прибор следует поднести к телу на расстоянии от 4 до 6 см от его поверхности. Далее нажимается кнопка и ожидается звуковой сигнал. После его появления на дисплее высвечиваются данные;
после этого можно отключить.

Список источников