Наверное, каждый из нас сталкивался с ситуацией, когда измерения повышенной из-за болезни температуры дают довольно неоднозначные результаты: то показания термометра слишком высоки, в то время как самочувствие не кажется таким уж плохим, то, наоборот, мы подозреваем градусник в приуменьшении серьезности ситуации.

Все может стать еще более запутанным, если измерять температуру термометрами нескольких типов: ртутным, электронным или инфракрасным (который также называется электронным бесконтактным термометром).

В инструкциях, прилагаемых к градусникам, можно найти информацию о том, что погрешность ртутного и электронного термометров составляет 0,1 °C, у инфракрасных чуть больше — 0,2-0,3 °C. Однако можно натолкнуться и на отзывы людей, которые пишут: погрешность электронного градусника иногда доходит до 0,5 °C. Отдел науки решил разобраться, действительно ли самым точным является ртутный термометр, принцип действия которого основан на тепловом расширении ртути, а также понять, как правильно пользоваться электронными приборами для измерения температуры, обратившись к эксперту и поставив собственный эксперимент.

Эксперт

На вопросы ответил Владимир Седых, коммерческий директор одной из фирм, производящей термометры .

— Можно ли утверждать, что ртутные термометры точнее электронных?

— Нет. Электронные термометры по точности не отличаются от ртутных: погрешность измерений обоих термометров составляет 0,1°C. Проблема электронных термометров в том, что для эффективного измерения температуры градусник должен очень плотно прилегать к поверхности тела, поэтому использовать его желательно в оральном или анальном отверстиях.

Практически все электронные термометры предназначены для измерения температуры тела человека оральным или анальным способами, но в России такой метод измерения непопулярен.

При использовании электронных термометров очень важно соблюдать нужное время измерения. В инструкции часто пишут: время измерения — 10 секунд. Но выдерживать его надо не менее 5 минут. Обычно термометр, когда снимает первое значение, издает характерный писк. После этого писка его лучше подержать еще пару минут.

— Но если электронный прибор определяет температуру почти мгновенно, зачем держать его несколько минут?

— Ртутный и электронный термометры снимают разную температуру: ртутный показывает максимальную температуру за определенный промежуток времени. (То есть, если вы его держите пять минут, он покажет максимальную температуру, которая у вас была в течение этих пяти минут.) Электронный термометр снимает температуру за считаные секунды, а держать несколько минут его нужно для того, чтобы он усреднил полученное значение. Стоит помнить, что температура тела любого человека может даже в течение минуты колебаться на достаточно большие значения — до 1°C.

— Что-нибудь еще может помешать точности данных, полученных при помощи электроники?

— На работу электронных термометров влияет еще один фактор — падение напряжения в элементах питания. Как правило, все батарейки служат в среднем около двух лет, если не поменять батарейку вовремя, то термометр начнет «врать». Как почти все измерительные приборы (например, тонометры), градусники имеют межповерочный интервал, как правило, это один-два года. А стеклянный термометр не поверяется в течение всего срока службы! Поэтому все электронные термометры должны проходить процедуру проверки не реже чем один раз в год, для некоторых изделий — один раз в два года. Это должно быть указано в техническом паспорте изделия. Производители обычно пишут: гарантия на термометр — столько-то лет. Но если читать внимательно инструкцию, там будет сказано:

чтобы эта гарантия сохранялась и чтобы прибор в течение срока гарантии показывал точную температуру, его надо регулярно привозить или в сервисный центр фирмы-производителя, или банально в метрологическую службу.

Стоимость проверки, а точнее поверки (метрологический термин), одного электронного термометра может доходить до 1 тыс. руб.

— А какими преимуществами обладает стеклянный термометр по сравнению с электронным?

— В отличии от электронного термометра, срок службы стеклянного термометра не ограничен — разумеется, при отсутствии механических повреждений. Если им бережно пользоваться, то он будет служить, можно сказать, вечно. Точность термометра не изменяется с годами, он герметичен, водонепроницаем, антиаллергенен, не требует замены элементов питания. Единственный минус старого ртутного термометра — это ртуть, а точнее, пары ртути. В Европе такие запрещены, и там давно используют стеклянные термометры без ртути. Совсем недавно такие появились и в России. В стеклянных термометрах нового образца

вместо ртути используется нетоксичный сплав металлов, состоящий из галлия, индия и олова. Такой термометр экологически чистый, безопасный, нетоксичный.

— А что вы можете сказать об электронных бесконтактных термометрах — инфракрасных?

— С инфракрасными термометрами нельзя достигнуть точности ± 0,1 °C, потому что луч, измеряющий температуру, проходит через воздушные потоки: кондиционер, обогреватель, лоб у вас влажный — все это влияет на результат измерений. Я, конечно, не могу утверждать стопроцентно, но я видел огромное количество инфракрасных термометров, и ни одного с погрешностью ± 0,1 °C не видел. Лучший показатель — это ± 0,2 °C. Инфракрасные термометры удобно применять, например, в санитарной зоне аэропорта для быстрого бесконтактного измерения температуры.

— Каким термометром вы посоветуете пользоваться в домашних условиях?

— Вообще, рекомендуется иметь дома один электронный или инфракрасный термометр для быстрых измерений и один ртутный, а лучше стеклянный безртутный, чтобы следить за температурой в динамике, если человек уже болен. Хотя, конечно, лучше всего не болеть, чего вам и желаю!

Эксперимент

В ходе эксперимента корреспонденты отдела науки привлекли коллег из отдела технологий и использовали три термометра: стеклянный ртутный, электронный и инфракрасный. В опыте принимали участие пять человек, каждый из которых измерял температуру пять раз: первый раз — ртутным градусником, второй — электронным, но «неправильным», привычным нам способом, в подмышечной впадине (стоит отметить, что в инструкции к термометру этот способ был указан как имеющий право на жизнь), третий — электронным термометром, расположив его, согласно инструкции, под языком, четвертый — инфракрасным градусником. В последний раз мы снова измерили температуру этим же термометром, но перед этим тщательно протерли его датчик. Полученные нами результаты можно увидеть в таблице ниже.

Помнишь ли ты, маленький друг, свое состояние, когда приходилось болеть? Неприятная штука! Мама волнуется, укладывает тебя в постель и сразу начинает искать термометр, чтобы измерить температуру.

Что же это за прибор такой – ТЕРМОМЕТР?

Слово термометр пришло к нам из Греции. Состоит оно из двух греческих слов – «теплота» и «меряю». То есть, термометр – это прибор для того, чтобы мерять тепло. Иногда его еще называют градусником, от слова «градус». Ведь температура всегда измеряется в градусах.

Первый термометр изобрели очень давно, четыреста лет назад! Тебя тогда еще не было на свете, не было даже твоих родителей. Придумал его итальянский ученый Галилео Галилей для своих опытов по физике. И это была простая стеклянная трубочка без шкалы с цифрами. Было не очень удобно пользоваться таким прибором, потому что он не показывал точную температуру.

Какие бывают термометры

Термометры бывают разные. Но все они устроены одинаково: небольшая шкала с цифровыми делениями и тонюсенькая трубочка с ртутью или подкрашенным спиртом.

Внутри ртутного градусника, в тонкой трубочке находится специальный жидкий металл – ртуть. Когда прибор попадает тебе подмышку, ртуть быстро нагревается, начинает скользить вверх по трубочке и останавливается ровно на отметке, которая соответствует твоей температуре.

Температура тела здорового мальчика – тридцать шесть и шесть десятых градуса (36,6). Посмотри на шкалу термометра, если твоя температура выше или ниже этого показателя – ты действительно не здоров.

Внимание! Ртуть – очень ядовитый металл!

Поэтому обращайся с таким термометром очень аккуратно, чтобы не разбить:

1. Держи ртутный термометр в специальном жестком чехле из пластмассы.
2. Ни в коем случае не давай такой градусник младшим братьям и сестрам.
3. Если термометр все же разбился, быстрее выйди из комнаты и сообщи родителям о беде. Они точно знают, что нужно сделать.

• Электронный термометр – прибор самый современный, умный и самый точный.

Электронный термометр работает от маленькой батарейки и не содержит ртути. А поэтому – он самый безопасный. При необходимости папа может батарейку быстро заменить или сделать это в любой мастерской по ремонту часов.

Ты спросишь, зачем нужен электронный градусник, если уже есть ртутный? На самом деле, электронный термометр показывает более точную температуру. И к тому же делает это очень быстро, всего за 10 секунд! Ты даже не успеешь оглянуться, а твоя температура уже отразится на небольшом дисплее приборчика.

Кроме того, электронный термометр умеет запоминать результат последнего измерения температуры. Это очень удобно, если ты действительно заболел и приходится мерять температуру несколько раз в день.

И даже если мама отошла от тебя на минутку, электронный градусник подаст громкий сигнал, когда температура будет измерена.

Наверняка в твоем доме есть не один спиртовой градусник. Посмотри внимательно – один из них измеряет температуру воздуха в квартире, другой показывает, хорошо ли морозит холодильник, третий плавает вместе с тобой в воде, когда ты принимаешь ванну.

Приобретенный термометр показывает на 1,5 градуса меньше (35,1 в места 36,6), что можно сделать, чтобы изменить тарирование?
Игорь, Омск

Уважаемый Игорь, в первую очередь спасибо, за то что выбрали наш электронный термометр. Вы, к сожалению, не указали модель устройства, поэтому я не смогу привести вам точные цитаты из инструкции по эксплуатации именно вашей модели. Я воспользуюсь классической инструкцией для электронного термометра.

Для начала пару слов о принципе действия электронного термометра. В отличии от классического ртутного, где указание температуры происходит за счет увеличения объема ртути при нагревании, что по большому счету делает неважным то, как его держат, можно хоть поперек под мышкой, это ничего не изменит, в электронных - датчик находится на конце и только нагрев этой части влияет на температуру (изменяется от температуры сопротивление проводника) в остальной части термометра только провода. Таким образом, надо очень внимательно смотреть на то, каким образом происходит измерение температуры. Наконечник должен быть "воткнут в мясо" т.е. крепко "втыкаем" в подмышку и плотно прижимаем рукой. Если контакт не плотный или частично свободен датчик, то температура будет ниже.

Далее. В инструкции указано, что "Звуковой сигнал не является сигналом завершения измерения. Это означает, что ваша температура повышается, но незначительно. Рекомендуем удерживать термометр после сигнала еще в течении нескольких секунд". Если перевести это на простой язык - то после того как термометр запищит надо достать его, посмотреть на температуру, додержать его (чтобы быть уверенным еще минутку) после этого посмотреть на показатели и запомнить разницу. И в дальнейшем добавлять эту разницу к измерению, чтобы лишнее время не ждать. Обычно разница составляет 0.3-0.4 градуса. но первый раз необходимо это проверить.

Таким образом - неправильная методика измерения и раннее изъятие термометра может дать "погрешность" в 1.5 градуса. Но при правильном использовании проблем не будет.

Если вы сомневаетесь в правильности показаний термометра, есть фантастически простой тест - налейте стакан теплой воды примерно температуры тела. Или горячую ванну. Опустите туда ртутный и кончик электронного термометра. Данные будут одинаковыми спустя 3 минуты. Это даст вам возможность судить о том, насколько правильно работает термометр. Если же данный тест покажет, что с термометром есть проблемы - обратитесь в сервисный центр. Я уверен, что вам смогут помочь.

Это все касается классического электронного термометра. Если у вас инфракрасный термометр - то напишите. Я расскажу, как правильно проводить обслуживание и измерение данным прибором. Я уверен, что проблемы все решаемы.

Термометр представляет собой специальный прибор, предназначенный для измерений текущей температуры конкретной среды при контакте с ней.

В зависимости от вида и конструкции, он позволяет определить температурный режим воздуха, человеческого тела, почвы, воды и так далее.

Современные термометры подразделяются на несколько видов. Градация приборов в зависимости от сферы применения выглядит так:

• бытовые;
• технические;
• исследовательские;
• метеорологические и другие.

Также термометры бывают:

• механические;
• жидкостные;
• электронные;
• термоэлектрические;
• инфракрасные;
• газовые.

Каждый из названных приборов имеет собственную конструкцию, отличается принципом действия и областью применения.

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.

Механический термометр

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.

Термоэлектрический термометр

Действие термоэлектрического термометра основано на эффекте Зеебека, посредством которого оценивается разница потенциалов при контакте двух полупроводников, в результате чего образуется электрический ток. Температурный диапазон измерений составляет -100 - +2000 грудусов.

Одним из анахронизмов, перекочевавшим в жизнь современного человека, является уличный термометр, по установившейся привычке прикручиваемый или приклеиваемый на оконную раму с целью определения температуры воздуха на улице. Почему анахронизм и почему он не нужен? Мы попытаемся рассказать в предлагаемой вашему вниманию статье. Уличные градусники на пластиковые окна устанавливают повсеместно. В большинстве случаев даже не задумываясь о том, есть ли смысл тратить время на это бесполезное занятие.

Но, коль такая потребность у определенной категории граждан существует, мы, конечно же, ответим на вопросы, как это лучше сделать.

Нужен ли градусник за пластиковым окном?

Со времени своего изобретения и до недавнего исторического прошлого уличные градусники худо-бедно справлялись со своими обязанностями – показывать температуру воздуха на улице. Так же как и сегодня и пятьдесят и сто лет назад они безбожно врали. Связано это было не с особенностями самих приборов, а с тем, что их устанавливали, где попало и как попало. Поэтому не редки были случаи споров о том, насколько холодно или жарко в конкретный день. Спорщики просто забывали, что уличные градусники, на показания которых они ориентировались, были размещены в различных условиях. У одних — на окне с утра освещаемом Солнцем, у других – на раме вечно затененного балкона, а у третьих – на столбике во дворе частного дома.

В XXI веке начисто отпала потребность в этом приборе за окном. Почти каждый имеет сотовый телефон или смартфон, который в одно касание может показать на дисплее абсолютно точные и объективные данные о температуре воздуха, влажности, силе ветра и «субъективных» ощущениях погоды, при необходимости добавив к показаниям величину атмосферного давления и прогноз по осадкам на ближайшие сутки или целую неделю.

Но сила инерции мышления и привычки столь сильны, что вместо того, чтобы, не вставая с постели узнать, какая погода ждет вас на улице, многие бредут к уличному градуснику за окном и с радостью или скорбью узнают, что на улице совсем не такая погода, какая им приснилась во сне.

Немного о градусниках (термометрах)

Традиционно в быту для измерения температуры воздуха на улице применяются два вида термометров: спиртовые и биметаллические.
Первые представляют собой герметично запаянную капиллярную трубочку с окрашенным спиртом, который по мере повышения или понижения температуры воздух либо расширяется, либо сжимается, скользя по капилляру вдоль нанесенной метрической шкалы.

Биметаллические градусники – это пружина, состоящая из сплава двух металлов имеющих различный коэффициент расширения, на конце которой установлена стрелка. При нагревании или охлаждении пружина либо сжимается, либо раскручивается. В соответствии с этим перемещается и стрелка, расположенная на конце такой пружины, показывая определенное значение на дугообразной градусной шкале.

Третьей разновидностью уличных градусников являются электронные, которые получаю сигналы от расположенного вне помещения датчика и передают его на электронное устройство, отображающее температуру в цифровом виде на ЖК дисплее.

В настоящее время эти три модели распространены примерно в одинаковой мере и служат предметом бесконечных сетований владельцев на качество приборов и поводом для математических вычислений среднего арифметического, в случае несовпадения показаний на двух или более термометрах.

Наиболее точные показания при всех равных условиях дают электронные градусники. Поскольку их выносные теплоизмеряющие элементы проходят более строгий метрологический контроль (кроме китайских) и их термодатчики можно прикрепить в местах, недоступных прямым солнечным лучам.

Наименьшей степенью достоверности отличаются биметаллические градусники. Среднее и наиболее популярное среди населения положение занимают спиртовые градусники. Но следует учитывать возраст прибора. Чем дольше он служит вам, тем больше он вас обманывает. Связано это с постепенным испарением спиртовой жидкости и конденсацией её в верхней части капилляра.

В результате чего столбик окрашенной жидкости становится постепенно все короче и короче, а температура на улице все «ниже» и «ниже».

Что делать, чтобы термометр не врал?

Получить абсолютно достоверные сведения о температуре воздуха с уличного термометра, расположенного на раме пластикового окна практически невозможно. Первой причиной является тепловое излучение, исходящее от дома. Если известно, что до 30% тепла теряется через окна, то соответственно, излучаемое тепло будет вносить коррективы в показания градусника в сторону повышения температуры.

Вторым фактором является неправильная установка термометра. Обычно их монтируют на окнах, к которым обеспечен самый легкий и постоянный доступ. Это кухонные окна или окна в спальне. При этом мало кто задумывается о том, чтобы перед установкой градусника сверится с компасом или программой 2ГИС и определить, в каком направлении ориентированы ваши пластиковые окна. Если в восточном – градусник будет «врать» с утра, если в западном – ближе к вечеру, если в южном – на протяжении всего дня. Связано это с Солнечной активностью. Даже в пасмурную погоду южная стена дома будет прогреваться сильнее и исходящее от неё тепло не позволит вашему градуснику показать достоверную температуру.

Самые точные, насколько это возможно, показания дают уличные градусники, расположенные с северной стороны. Они объективны потому, что на них не воздействует прямой солнечный свет.
Третьей ошибкой, которая влияет на неправильные показания, является игнорирование требований экранирования термометра. Он обязательно должен быть прикрыт снаружи светоотражающим экраном, который защитит его от влияния прямой Солнечной радиации.

Четвертым условием является наличие достаточного зазора между градусником и стеной (даже не рамой или стеклом) дома.
Из этого следует, что не соблюдая этих условий, вы всегда будете получать очень приблизительные показания в интервале +/- 3-5° С.

Установка термометра

Если приведенные аргументы не убедили вас, и вы по прежнему хотите прикрепить термометр у себя за окном, то внимательно отнеситесь к его выбору. Как уже отмечалось, самые большие погрешности дают биметаллические градусники. Связано это с тем, что очень трудно подобрать и откалибровать шкалу для каждой конкретной пружины, расположенной внутри приборчика. Достаточно отклонения толщины одной из полосок металла на несколько микронов, чтобы показания двух термометров отличались. При массовом производстве никто не изготавливает для конкретной пружины собственную шкалу. Поэтому показания градусников неточны.

Наиболее распространенные спиртовые термометры могут служить вам долгие годы, но с каждым годом их показания, по мере испарения жидкости, будут отличаться в сторону «понижения» температуры. Выбирая спиртовой градусник надо стремиться купить прибор с как можно более длинной трубочкой-капилляром. Многочисленные сувенирные термометры, снабженные бумажными шкалами внутри колбы, изначально не калибруются и показывают температуру с большими погрешностями.

Если вы остановите свой выбор на электронной метеостанции – то её выбор будет зависеть исключительно от ваших финансовых возможностей и количества функций, которые прибор может выполнять.

Закрепить термометр лучше всего не на раме пластикового окна, так как надежное закрепление возможно только механическим прикручиванием саморезами с пластику. А портить профиль ради установки градусника вряд ли стоит. Можно приклеить градусник, предварительно промыв и обезжирив ПВХ профиль, на двусторонний скотч, но он весьма недолговечен и в один прекрасный день вы можете не обнаружить градусник за своим окном, причиной тому могут быть и птицы, особенно любопытные синички, которые готовы примоститься на любой поверхности.

Можно приклеить строительными прозрачными клеями, используемыми для ПВХ пластиков или прозрачным сантехническим силиконовым герметиком. Не рекомендуется приклеивать клеями «Секунда» содержащими цианоакрилат. Несмотря на свои выдающиеся качества по скорости и прочности первоначального схватывания, само вещество под действием влажности воздуха и УФ-излучения довольно быстро разлагается и примерно через год клей перестает держать.

Поэтому оптимальным вариантом будет закрепить градусник на стене дома на выносном кронштейне с фиксацией его небольшими шурупами или гвоздиками. Не забудьте снабдить градусник простейшим самодельным экранчиком из фольгированного материала, который будет защищать его от прямых лучей Солнца. Термометр следует закрепить со стороны не открывающейся створки окна, чтобы приоткрытая на проветривание створка не вносила коррективы в показания прибора за счет теплого воздуха из комнаты.