Как измеряют температуру в россии

О различных температурных шкалах

История

Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества — теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково — градусами.

Шкала Кельвина

В термодинамике используется шкала Кельвина, в которой температура отсчитывается от абсолютного нуля (состояние, соответствующее минимальной теоретически возможной внутренней энергии тела), а один кельвин равен 1/273.16 расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды (состояния, при котором лёд, вода и водяной пар находятся в равновесии). Для пересчета кельвинов в энергетические единицы служит постоянная Больцмана. Используются также производные единицы: килокельвин, мегакельвин, милликельвин и т.д.

Шкала Цельсия

Шкала Фаренгейта

В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. В этой шкале на 100 градусов раздёлен интервал от температуры самой холодной зимы в городе, где жил Фаренгейт, до температуры человеческого тела. Ноль градусов Цельсия — это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.

Шкала Реомюра

Предложенна в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр.

Единица — градус Реомюра (°R), 1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками — температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R)

В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.

Пересчёт температуры между основными шкалами

Источник

Как правильно измерять температуру в разных частях тела

Температура тела человека вполне обоснованно считается одним из основных показателей состояния здоровья. Организм любого теплокровного существа сохраняет оптимальный температурный уровень, вне зависимости от внешних условий. Падение температуры или ее повышение – это всегда повод задуматься над причинами.

Зачем нужно измерять температуру?

Все мы с детства знаем, что нормальная температура равна 36,6 *С. Но на самом деле в течение суток происходят небольшие колебания, которые никак не связаны с болезнями и патологиями. Например, утром показатель несколько снижается, а к вечеру вполне может подниматься.

Чаще всего мы воспринимаем повышение температуры как тревожный признак. С одной стороны, это правильно, ведь выход показателя за пределы нормы обычно говорит о каких-то сбоях в организме. Но есть и вторая сторона вопроса: организм повышает температуру для защиты от внедрения бактерий или вирусов, активизируя работу иммунитета.

Другими словами, повышение температуры – это способ борьбы с чужеродными и опасными микроорганизмами, а вовсе не повод для паники. Но контролировать температурный уровень нужно обязательно, на это есть целый ряд причин:

Распознавание заболеваний на ранней стадии;

Наблюдение за течением заболевания;

Оценка эффективности назначенных процедур и лекарств;

Предотвращение негативного влияния слишком высокой температуры на организм.

Особенно опасна повышенная температура для детей младше 3 месяцев. Для них предельно допустимая величина составляет 38*С, в остальных случаях придется принимать меры для снижения показателя. Если у ребенка раньше случались фебрильные судороги, повышение температуры до этого уровня недопустимо. То же самое касается малышей с тяжелыми патологиями НС, легких или сердца.

Виды термометров

Инфракрасные термометры появились сравнительно недавно. Такое устройство за несколько секунд определяет температуру на определенном участке тела бесконтактным методом. В основе его работы лежит инфракрасное излучение, позволяющее также замерять температуру воздуха или любых объектов, например, бутылочек со смесью.

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:

Ректальным способом в прямой кишке;

Оральным методом – во рту;

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:

Посадить ребенка к себе на колени;

Вложить термометр ему под мышку, чтобы он со всех сторон соприкасался с кожей;

Направить кончик прибора с термодатчиком к центру впадины;

Ставить термометр с той стороны, где тела взрослого и малыша не соприкасаются;

Придерживать руку с градусником до завершения измерений.

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.

Измеряем температуру правильно

Привычное для нас определение температуры в подмышечной зоне – далеко не единственный вариант измерения температуры. С учетом ситуации, возраста пациента, рекомендаций врача можно воспользоваться и другими способами, тем более что у Beurer есть надежные приборы для каждого из них.

Источник

Измерение температуры и что такое температура.

В быту и на производстве мы часто обращаемся к «температуре» и «измерение температуры» «термометрами»:

— меряем температуру тела;

— смотрим на уличный термометр за окном, чтобы решить как одеться;

— контроль технологических или химических процессов.

Для точного измерения температуры в рамках какого-либо технологического процесса необходимо создать измерительную систему с учетом всех влияющих факторов. Тот же процесс инкубации яиц, чтобы вывести яйца в инкубаторе необходимо регулировать температуру.

Из четырёх величин Международной системы единиц (СИ), неразрывно связанных с человеческой деятельностью: массой, длиной, временем и температурой, последняя оставалась полной загадкой для человечества вплоть до 18 века.

То же давление легко воспринимается, так как оно связано с силой и может быть без труда определено количественно. С температурой невозможно связать количественную величину.

Теория (кратко).

В быту мы оцениваем температуру по ощущениям: горячо, тепло, холодно. Казалось бы, если одно тело горячее другого, то и его температура должна быть больше. Но это не так. Попробуйте взять в разогретой сауне в руку деревянный ковшик и металлический ковшик. Совершенно разные ощущения, хотя температура одна. Но если мы хотим сравнить температуру одинаковых по своей природе объектов, то можем сделать это с высокой точностью.

Совершенно обратная ситуация с влажностью воздуха: очень трудно определить влажность воздуха по своим ощущениям. Однако эта характеристика прекрасно понимается в количественном выражении – это количество молекул воды в единице объёма.

Существуют несколько определений температуры. Одно из них наиболее близкое людям, занимающимся практическими измерениями и исходит из нулевого закона термодинамики:

если два тела находятся в состоянии теплового равновесия, то они имеют одинаковую температуру.

Таким образом, если мы обеспечим хороший тепловой контакт термометра с измеряемой средой, то по прошествии некоторого времени, необходимого для установления теплового равновесия, температуры термометра и среды будут одинаковы. Естественно, что данный вывод будет верен, только если наша система изолирована от других тел и не совершается никакой работы.

Ну а само понимание физической природы температуры приходит только после изучения статистической механики, где температура представлена как мера кинетической энергии тела.

Для корректного изложения вопросов измерения температуры необходимо дать ее точное физическое определение.

Температура — физическая величина, количественно характеризующая меру средней кинетической энергии теплового движения молекул какого-либо тела или вещества.

Из определения температуры следует, что она не может быть колличественно измерена непосредственно и судить о ней можно по изменению других физических свойств тел (объема, давления, электрического сопротивления, термоЭДС, интенсивности излучения и т.д.).

В зависимости от диапазона измеряемых температур различают две основные группы методов измерения:

Кроме того, в системах, не требующих высокой точности измерений, в определенном диапазоне температур широко используются полупроводниковые датчики температуры на диодах, транзисторах и специальных интегральных микросхемах.

Историческая справка.

Первое достоверно известное устройство для измерения температуры было создано Г. Галилеем около 1595 г. Этот прибор (термоскоп) использовал явление изменения объема газа при нагревании и охлаждении. Однако этот прибор (и последующие аналоги) имел большой недостаток: его шкала была относительной и показания не могли быть выражены в численной форме.

Привычная нам десятичная температурная шкала была предложена А. Цельсием (A. Celsius) в 1742 году. В качестве опорных точек для нее используются температура плавления льда (0°C) и температура кипения воды (100°C).

Наконец, в начале 19 века английским ученым лордом Кельвином (Kelvin) была предложена универсальная абсолютная термодинамическая температурная шкала, ставшая стандартной в современной термометрии. Одновременно Кельвин обосновал понятие абсолютного нуля температуры.

Перевести температуру из одной шкалы в другую можно с помощью следующих простых соотношений:

0°C соответствует 32°F и 273,15 К,

а 100°C — 212°F и 373,15 К.

Выбор между этими опорными точками 100 делений у шкалы Цельсия и 180 делений у шкалы Фаренгейта является чисто условным (как, впрочем, и выбор самих опорных точек).

Для обеспечения единства измерений температуры в качестве международного стандарта в 1968 году принята Международная Практическая Температурная Шкала МПТШ68 (в настоящее время в качестве стандарта принята уточненная в 1990 году версия шкалы ITS90), использующая в качестве опорных точек температуры изменения агрегатного состояния определенных веществ, которые могут быть воспроизведены. Кроме того, стандарт определяет типы образцовых средств измерения во всем диапазоне температур.

Перечень основных фиксированных точек МПТШ68

Также следует обращать внимание на максимальный измерительный ток. Например, для термометров сопротивления, изготовленных из проволоки диаметром 30 мкм уже при токе 0,2мА становится заметным явление саморазогрева от протекающего тока, а значит, использование таких термометров с большинством измерительных приборов становится невозможным. Обычно диаметр используемой проволоки определяется исходя из диаметра зонда, в который будет устанавливаться проволочный чувствительный элемент. Например, для зонда диаметром 2 мм используют проволоку диаметром 30 мкм, 4 мм – 40 мкм, 5…6 мм – 50 мкм, 8…10 мм- 80 мкм.

Большое значение имеет схема соединения проводников термосопротивления. Различают три основных схемы: 2-х, 3-х и 4-х проводную.

В трёхпроводной схеме подключения автоматически из полного сопротивления вычитается сопротивление внешних проводов. Но это только в случае, если сопротивление проводников 1 и 2 трёхпроводной схемы равны между собой. Тем не менее, 3-х проводная схема подключения термосопротивлений на сегодняшний момент является самой популярной. Практически все вторичные приборы (измерители, регуляторы) имеют входные цепи, рассчитанные под эту схему. Трёхпроводная схема позволяет увеличить расстояние от датчика до прибора до 50…100 метров. При этом не обязательно, чтобы сам термометр сопротивления был изготовлен по 3-х проводной схеме. Можно использовать и датчики с двумя клеммами, подключив к одной клемме один провод, а ко второй – два.

Четырёхпроводная схема используется в основном только для точных измерений и в эталонных приборах. Данная схема позволяет автоматически компенсировать влияние на результат измерения не только сопротивления проводников, но и ЭДС в местах контактов.

Советы при выборе и монтаже термометров сопротивления

Есть банальные истины, которыми нужно руководствоваться при выборе подходящего датчика температуры. Конечно же, нужно в первую очередь обратить внимание на диапазон измерения и точность. Во-вторых, нужно решить вопрос с основным конструктивным исполнением: в клеммной головке, или с кабельным выводом. Датчики с кабельным выводом более миниатюрны и менее инерционны. Они уже полностью готовы к подключению к вторичному прибору. Но вышеперечисленные преимущества одновременно являются и их недостатками. Миниатюрный корпус – следовательно, небольшой размер чувствительного элемента и малый измерительный ток. Жёстко присоединённый кабель несёт за собой худшую, чем для датчиков в клеммной головке степень защиты от воды. Эти датчики заведомо дороже из-за высокой стоимости применяемого высокотемпературного кабеля. Они менее надёжны при механических воздействиях опять-таки из-за наличия кабеля. С термосопротивлением в клеммной головке не обязательно использовать высокотемпературный кабель. Минус этих датчиков в одном – габаритных размерах, что бывает важно в ряде случаем.

При монтаже датчика температуры нужно максимально увеличить его тепловой контакт с контролируемой средой и одновременно уменьшить отток тепла от места подключения. Необходимо помнить, что чувствительный элемент имеет конечную длину, поэтому глубина погружения датчика должна быть как минимум на несколько диаметров зонда больше, чем длина ЧЭ. При монтаже датчиков контроля поверхности очень важно место соединения предварительно смазать каким-либо вязким веществом. Также важно обеспечить тепловой контакт кабеля с контролируемым объектом, чтобы минимизировать отвод тепла от ЧЭ датчика по кабелю. Ещё лучше, если и датчик и подводящий кабель будут закрыты хорошим теплоизолятором, например пенополиуретаном, или пенополиэтиленом.

Датчики температуры воздуха лучше устанавливать в тех местах помещения, которые наиболее важны для контроля. При плохой конвекции воздуха в помещении градиент температуры может составить до 5-ти и более градусов.

При экспресс контроле температуры поверхности теплоёмкость датчика должна быть минимальной. Дело в том, что самое большое зло при контактном способе измерения температуры поверхности состоит в том, что датчик уменьшает температуру поверхности в месте установки. Процесс восстановления начальной температуры может идти очень долго, что зачастую приводит к неправильным результатам и выводам. Примером может служить ситуация с «занижением» показаний медицинских электронных термометров.

Термопары имеют очень большой диапазон рабочих температур. При этом, чем больше максимальная рабочая температура термопары, тем меньше её чувствительность. С этим фактом связан большой ассортимент применяемых термопар. При помощи термопар можно измерять температуру очень маленьких объектов. Для этого достаточно сварить между собой две термоэлектродные проволоки маленького диаметра. Естественно, что такая термопара имеет и очень незначительную инерционность. Термопара из недрагоценных металлов малой длины дешевле термосопротивления. Однако при увеличении длины стоимость её значительно возрастает. В то же время термопары значительно уступают термосопротивлениям в точности измерения. Связано это с рядом причин. Сигнал с термопары значительно более нелинеен. Для получения абсолютной измеренной температуры необходимо знать температуру холодного спая термопары. А это означает, что общая погрешность измерения сложится из двух: погрешности измерения разности температур рабочего и холодного спая термопары и погрешности измерения температуры холодного спая. На практике же всё ещё сложнее. Очень непросто измерить с хорошей точностью температуру выводов термопары на входе вторичного прибора. На практике эта погрешность составляет около 1⁰С. При измерении высоких температур значение данной погрешности несколько нивелируется.

Советы по выбору и применению термопар

Для использования в диапазоне до +200⁰С лучше применять платиновые или медные термосопротивления. В случае контроля температуры очень небольшого объекта малой теплоёмкости можно использовать термопару медь-константан, которая замечательна тем, что очень легко сваривается над поверхностью раствора медного купороса, имеет самую высокую чувствительность и очень низкую стоимость.

Для измерения температуры вплоть до +1700⁰С применяют термопары, изготовленные из драгоценных металлов платиновой группы. Они отличаются высокой стабильностью параметров, но имеют крайне низкую чувствительность при низких температурах и очень высокую стоимость. Наиболее высокотемпературные термопары – вольфрам-рениевые. Но они не могут работать в окислительной атмосфере при температуре уже выше 500⁰С. Оболочку этих датчиков необходимо наполнять инертным газом. Так как герметичный корпус для высоких температур изготовить проблематично, то для продолжительной работы по внутренней полости этих термопар постоянно пропускают инертный газ.

Для контроля температуры поверхности или воздуха лучше применять гибкую термопару без защитного чехла. Для контроля поверхности нужно обеспечить хороший тепловой контакт с поверхностью не только рабочего конца термопары, но и термоэлектродов на расстоянии не менее 50 мм, чтобы уменьшить теплоотвод от места контроля. При использовании термопары при высокой температуре в окислительной или агрессивной атмосфере может наблюдаться деградация параметров, связанная с окислением и изменением химического состава термоэлектродов. Необходимо периодически контролировать качество термопары хотя бы по её полному сопротивлению постоянному току. Для использования в экстремальных условиях в течение непродолжительного времени существуют ТП разового применения и ТП кратковременного применения.

Источник

Ртутный, цифровой, инфракрасный: как правильно пользоваться градусниками

Ртутный, цифровой, инфракрасный: как правильно пользоваться градусниками / Фото: zinkevych / freepik.com

Ртутные и галинстановые термометры

Медицинский ртутный градусник относится к максимальным термометрам — это значит, что он показывает максимальное значение температуры, достигнутое в ходе измерения, и при ее уменьшении столбик ртути не уходит вниз. Именно поэтому прежде чем поместить градусник в область подмышки его требуется хорошенько встряхнуть.

Несмотря на то, что в западных странах давно предпочитают использовать цифровые градусники, в России многие по старинке до сих пор пользуются ртутными, считая их наиболее надежными. Однако этот «дедовский» способ измерения температуры постепенно уходит в прошлое: с 2020 года Россия вслед за другими странами ВОЗ отказалась от производства ртутных градусников. Причина проста: использование в домашних условиях приборов с содержанием ртути слишком опасно.

Сейчас в максимальных термометрах вместо ртути используют безопасный жидкий металл галистан (сплав галлия, индия и олова). Фактически это «родной брат» ртутного градусника, то есть он выглядит и используется точно так же.

Плюсы максимальных термометров:

Минусы:

Электронный (цифровой) градусник

Сегодня это наиболее популярный способ измерения температуры благодаря простоте использования и безопасности. Электронный градусник в пластиковой капсуле имеет металлической наконечник, меняющий электропроводимость в зависимости от температуры тела. Эти изменения фиксируются прибором и переводятся в привычные нам градусы Цельсия.

«При использовании цифрового термометра люди нередко допускают одну и ту же ошибку: смотрят на показания сразу после звукового сигнала, который на самом деле свидетельствует о том, что температура растет с определенной скоростью. После того, как градусник «запищал», его надо подержать под мышкой еще минимум одну минуту».

Источник