Изберете своя термометър въз основа на неговите характеристики

През 1714 г. ученият и изобретател Даниел Габриел Фаренхайт си представи първия надежден термометър, използвайки живак вместо смес от алкохол и вода. За първи път е създаден термометър с помощта на живак, чийто коефициент на разширение е висок, качеството на продукцията осигурява по-фин мащаб и възпроизводимостта е по-голяма . Десет години по-късно живачният термометър беше приет в световен мащаб и Даниел Габриел Фаренхайт предложи температурна скала, която сега (леко коригирана) носи неговото име.

След това, през 1742 г., ученият Андерс Целзий беше този, който след години на изследване , представя нова скала за живачен термометър, чиято точка на кипене е нула и точката на замръзване на водата е 100 градуса. Познавате тази скала, чиито точки на кипене и замръзване са обърнати, тъй като нейната употреба е обичайна в целия свят: градусът по Целзий.

Докторът Herman Boerhaave е първият, който прилага измервания с живачен термометър в клиничната практика; неговата работа инициира корелация между различните състояния на телесната температура и симптомите на пациента.

Днес има много термометри, вариращи от инфрачервени термометри до галиеви термометри, включително високо прецизни термометри и т.н.... използвани за измерване на температурата в различни обхвати на измерване и в различни професии.

Характеристики на термометър #1 термометрични материали ⚗️

Независимо дали имате нужда от термометър за измерване на стайна температура за домашна употреба или сте готвач и имате нужда от кухненски термометър като част от вашата работа , ще намерите голямо разнообразие от видове емпирични термометри въз основа на свойствата на материала.

Последните се основават на конститутивната връзка между налягане, обем и температура на техния термометричен материал; например живакът се разширява при нагряване. Ако се използва тази връзка налягане/обем/температура, термометричният материал трябва да има три свойства:

Неговото нагряване и охлаждане трябва да бъде бързо: Първо, когато определено количество топлина проникне или напусне материала, последният трябва да се разшири или свие, докато достигне, т.е. своя обем или крайното си налягане. След това трябва да достигне крайната си температура практически без забавяне; част от входящата топлина се счита, че променя обема на тялото при постоянна температура, тя се нарича латентна топлина на разширение при постоянна температура; остатъкът се счита за промяна на телесната температура при постоянен обем и се нарича специфична топлина при постоянен обем. Някои материали нямат това свойство и отнема известно време, за да разпределят топлината между промяната на температурата и обема.
Неговото нагряване и охлаждане трябва да е обратимо: материалът трябва да може да се нагрява и охлажда неограничено (често чрез едно и също нарастване и намаляване на топлината) и винаги да се връща към първоначалното си налягане, обем и температура .
Неговото нагряване и охлаждане трябва да бъде монотонно: в целия температурен диапазон, за който трябва да работи, налягането или обемът му са постоянни.

За разлика от водата, която няма тези свойства и следователно не може да се използва като материал за термометри, газовете имат всички тези свойства. Следователно те са подходящи термометрични материали. Тяхната роля е съществена за развитието на термометрията.

Характеристики на първичен и вторичен термометър #2 🧪

Термометърът се нарича първичен или вторичен въз основа на това колко добре суровата физическа величина, която измерва, съответства на температурата.

Първични термометри: измереното свойство на материята е толкова добре известно, че температурата може да се изчисли без никакви неизвестни величини. Примери за това са термометри, базирани на уравнението на състоянието на газ или дори на скоростта на звука в газ.

Вторични термометри: познаването на измереното свойство не е достатъчно, за да позволи директно изчисляване на температурата. Те трябва да бъдат калибрирани; Термометрите могат да бъдат калибрирани или чрез сравняването им с други калибрирани термометри, или чрез сравняването им с известни фиксирани точки на температурната скала. Най-известните от тези фиксирани точки са точките на топене и кипене на чистата вода.

Характеристики на разделителна способност, прецизност и възпроизводимост на термометър #3 🔬

Разделителната способност на термометъра отговаря на това каква част от градуса е възможно да се отчете. За работа при висока температура може да е възможно да се измери само до 10°C или повече. Клиничните термометри и много електронни термометри (бебешки термометър за чело, безконтактен термометър, термометър за ухо, инфрачервен термометър и др.) обикновено се четат при 0, 1 °C. Специални инструменти, като накрайници тип сонда, могат да дадат показания до хилядна от градуса. Въпреки това, този температурен дисплей, независимо дали е цифров чрез LCD екран или не, не означава, че отчитането е вярно или точно; това означава само, че могат да се наблюдават много малки промени.

Точността на калибриран термометър се дава в известна и точна фиксирана точка (т.е. дава вярно показание) в тази точка. Между фиксирани точки на калибриране интерполацията обикновено се извършва линейно. Това може да доведе до значителни разлики между различните видове термометри в точки, далеч от фиксираните точки. Например, разширяването на живака в стъклен термометър (както е установено за измерване на аксиларна или ректална температура) е малко по-различно от промяната в съпротивлението на платина съпротивителен термометър, така че тези двама няма да са съгласни.

Възпроизводимостта на термометър е особено важна: същият термометър дава ли едно и също отчитане за същата температура? Възпроизводимо измерване на температурата означава, че сравненията са валидни в научните експерименти и промишлените процеси са последователни. Така че, ако същият тип термометър е калибриран по същия начин, показанията му ще бъдат валидни, дори ако са малко неточни в сравнение с абсолютната скала.

Пример за референтен термометър, използван за проверка на други спрямо индустриалните стандарти, би бил платинен съпротивителен термометър с цифрово отчитане при 0,1°C (неговата точност), който е калибриран в 5 точки (−18, 0, 40, 70, 100 °C) и чиято точност е ± 0,2 °C.

Правилно калибрирани, работещи и поддържани стъклени течни термометри могат да постигнат несигурност на измерване от ±0,01°C в диапазона от 0 до 100°C.