Для измерения температуры используют термометры, жидкостные типы которых в обиходе называются градусник, хотя градус это не единственная единица измерения нагрева тел или сред (есть еще Кельвин и Фаренгейт). Хотя такой прибор довольно распространен, не все знают принцип его работы. На примере медицинского ртутного термометра приведенного на рисунке снизу, расскажем, как устроен градусник и опишем его работу.
Термометр состоит из следующих деталей:
Колба с жидкостью (поз.1).
С колбой соединяется герметически запаянная прозрачная (чаще всего стеклянная) трубка (поз. 3), из которой удален воздух.
Жидкость, которой заполнена колба, также частично находится и в трубке (поз. 2).
Корпус из прозрачного материала (поз. 6) предназначенный для сборки всех деталей термометра в единое и их защиты. В случае медицинского градусника он тоже выполнен из стекла. Причем, колба может быть единым целым с корпусом, но между ней и окружающей средой не бывает пространства, заполненного воздухом, которое снижает точность прибора из-за теплоизоляционных свойств. К герметичности корпуса требований не предъявляется.
Шкала термометра (поз. 4) выполняется из бумаги, пластика либо керамики. На ней наносятся деления и цифры (поз. 5), по которым считываются показания. Шкала крепится к трубке, а ее положение выставляется при тарировке или поверке термометра.
Как устроен градусник?
Объясняется то, как устроен градусник, на законе теплового расширения тел и жидкостей. В колбе находится жидкость с большим коэффициентом температурного расширения. В данном случае это ртуть, но чаще используют не опасные для здоровья спирты или подобные им вещества, глицерин в которые дополнительно вводят краситель. Нагреваясь в колбе, жидкость устремляется вверх по трубке термометра. Увеличение ее объема не сдерживает атмосферное давление и сопротивление сжимаемого воздуха, так как он откачан из трубки, а сама она герметична. Объем пространства внутри трубки (поз. 3) значительно меньше, чем объем жидкости в колбе (поз. 1) то ее столб перемещается на значительное расстояние.
По высоте столба жидкости считываются показания на шкале (поз. 5). При уменьшении температуры нагрева колбы, процесс проходит в обратном порядке, и высота столба жидкости также становится меньше. Кстати то, как устроен градусник, изучается в школьном курсе физики.
Цифровой градусник: современно и безопасно
Стоит также отметить, что существуют и другие типы градусников, которые пользуются большим успехом. В них используются принципы изменения электрического сопротивления материалов, либо формы биметаллических пластин от температуры. Такие приборы состоят из датчиков, электрических или механических преобразователей их сигнала и устройств индикации.
Напишите, пожалуйста, в комментариях понравилась вам статья или нет?
Температура тела измеряется медицинским термометром. Термометры хранят в широкогорлом сосуде (стакан, банка), наполовину заполненном дезинфицирующим раствором (2% раствор хлорамина). На дно сосуда кладут слой ваты, чтобы не поломались нижние концы термометров.
Корпус термометра стеклянный. Внутри имеется металлический столб (шкала) с цифровыми отметками от 34 до 42. На нём расположен стеклянный капилляр (узкая стеклянная трубка). Ртуть находится в нижнем, узком конце (резервуар для ртути). При действии тепла, ртуть расширяясь двигается вверх по капилляру. Отметка, до уровня которой поднимается ртуть, показывает чему равна температура тела больного.
Температура тела здорового человека, в течение суток колеблется в пределах от 36 о С до 37 о С. В среднем, в норме температура тела здорового человека равна 36,6 – 36,8 о С. Измерение температуры обычно проводят 2 раза в день (утром, между 6 – 7 ч., и вечером, между 17 – 18 ч.). Перед измерением температуры термометр энергично встряхивают, чтобы уровень ртути опустился ниже отметки 35 о С. Измеряют температуру в подмышечной впадине, ротовой полости, паховых складках, прямой кишке. Во избежании искажённых показателей температуры, подмы-шечную впадину и паховые области предварительно насухо вытирают полотенцем. Держат термометр в течение 8 – 10 мин. После измерения, термометр следует протереть спиртом или одеколоном и поместить в футляр.
Следует учитывать, что температура в прямой кишке и ротовой полости на 1 о С выше, чем на наружных поверхностях тела (подмышечной впадина, паховые складки).
Полученные данные заносят в температурный лист чёрным карандашом.
Часто при ремонтных работах или во время экспериментов приходится измерять температуру среды, погрузив в нее измерительное устройство. Для таких замеров необходим жидкостный термометр.
Точка погружения
Эта отметка позволяет произвести компенсацию скачков температуры воздуха, которые непосредственно влияют и на жидкость.
Жидкостные термометры широко используют на предприятиях и заводах, чтобы снимать показания температуры жидких растворов и веществ, протекающих по технологическим трубам. Такие процедуры усложняют измерение температуры жидкости из-за недостаточного доступа. В трубках и резервуарах создают специальные измерительные каналы для ввода устройства и снятия показаний.
Правила использования и меры предосторожности
Термометры состоят в основном из стекла и жидкости. Они представляют опасность по двум причинам: битое стекло и токсичность активного вещества.
Ртуть – очень токсичное вещество
В химической промышленности чаще применяют ртутные или спиртовые термометры. Лабораторные эксперименты требуют высокой точности, а жидкостные устройства позволяют выполнить процедуры на высшем уровне. Для этого используется большой объем ртути. Работая с такими устройствами, под термометром следует держать специальный поднос, чтобы в случае разрушения как можно быстрее собрать ртуть.
Главное в случае разбитого термометра – быстро собрать ртуть
Падая с высоты человеческого роста, ртуть быстро раскалывается на много шариков и разлетается во все стороны. Шарики токсичного жидкого металла попадают в щели пола, во все отверстия и трещины.
Ртуть – очень текучий металл. Собрать ее полностью – непростая задача. Постепенно ртуть начнет испаряться, создавая опасный токсичный фон. Проветрить помещение от ртутных паров непросто, так как ртутный пар – это очень тяжелый газ.
Процедура удаления ртути из помещения называется демеркуризацией.
Все работы должны быть немедленно прекращены, ртуть должна быть сразу убрана. Уборка ртути означает следующие действия:
- Всю видимую ртуть следует немедленно убрать. Есть два способа уборки – резиновой грушей и ватным тампоном. При уборке тампоном помните, что тампон следует смазать маслом.
- Вся собранная ртуть должна быть передана специальной службе. Ртуть нельзя выливать в канализацию, она намного тяжелее воды.
- Место, где ртуть была пролита, следует обработать 20-процентным раствором хлорида железа (III), после чего дождаться полного высыхания.
- Спустя сутки поверхность следует протереть моющим средством и чистой водой.
Плюсы и минусы жидкостных термометров
Основные минусы приборов - небезопасность жидкостей в случае разгерметизации (особенно в случае с токсичной ртутью) и невозможность применения в экстремально низких или высоких температурах.
Цена деления большинства термометров составляет 1-2 градуса по шкале Цельсия. Это позволяет производить вычисления достаточно точно, однако диапазон температур у каждой модели свой.
Достоинствами жидкостных термометров является широкая сфера применения – как в бытовых и медицинских целях, так и воздушных, паровых, газовых и силовых установках.
Популярные модели жидкостных термометров, их цены и сравнение
К самым популярным относятся приборы ТТЖ-М исп4, СП-1, БТ-52.220 и ТС-7-М1 исп1.
Популярные жидкостные приборы: ТТЖ-М исп4, СП-1, БТ-52.220 и ТС-7-М1 исп1
ТТЖ-М исп4
Термометр выпускает компания «Стеклоприбор». Г-образная форма предусматривает снятие показаний в различных кипятильных устройствах с предусмотренным клапаном. Средняя цена устройства – 350 рублей.
Активным веществом выступает керосин, цена деления шкалы – 2 градуса. Длина погружной части составляет 6,5 см, измеряемый диапазон – от 0 до +100 градусов Цельсия.
ТС-7-М1 исп1
Устройство относится к классу бюджетных - цена варьируется от 250 до 300 рублей. Используется преимущественно в сельском хозяйстве. Рабочей жидкостью является метилкарбитол, измеряемый предел температур - от -20 до +70 градусов Целисия. Длина погружной части всего несколько сантиметров.
БТ-52.220
Биметаллический прибор, Разработан специально для агрессивных сред, которые встречаются на нефтедобывающих, пищевых и химических производствах.
Устойчив к коррозии, позволяет менять диапазоны температур. Средняя цена - 1200 рублей.
Благодаря сменным гильзам длина погружной части может меняться от 6,4 до 25 см. Минимальный диапазон - от -45 до 0 градусов Цельсия. Максимальным – от 0 до +450 градусов.
Прибор разработан компанией «Росма». Гильзы этого устройства изготавливаются из латуни и нержавеющей стали. Работает устройство при температуре окружающей среды в диапазоне от -10 до +60 градусов. Циферблат изготавливается из алюминия. Прибор оснащен радиальной шкалой и стрелкой.
СП-1
Жидкостное устройство, выпускается компанией «Термоприбор». Средняя цена - порядка 2000 рублей.
Прибор работает только в плюсовых диапазонах. Конструкция позволяет использовать четыре диапазона: минимальный – от 0 до +100 градусов Цельсия, максимальный – от 0 до +300 градусов.
Прибор устойчив к вибрациям, используется в цехах, на машиностроительных фабриках. Рабочая жидкость - ртуть.
В медицинских учреждениях, как и в быту, привыкли использовать именно ртутные термометры. Они просты и удобны при эксплуатации. Показания достаточно точны, при этом они имеют доступную для каждого цену.
Но их недостаток в том, что они легко бьются. И каждый человек должен знать как утилизировать и куда деть ртутный градусник в случае его битья.
Ртутный градусник — это стеклянная колба с тоненькой трубочкой внутри, которая расположена на шкале. С колбы выкачан воздух. В одной ее стороне находится резервуар с двумя граммами ртути. Диапазон измерений шкалы 34-42 градуса Цельсия. Каждый градус на шкале разделен на 10 делений. Соприкасаясь с телом человека, ртуть нагревается и начинает расширяться, поднимаясь по шкале, тем самым показывая температуру тела.
Погрешность у этого прибора составляет всего 0,1 градус.
Влияние ртути на человека
Ртутные шарики
Такой, казалось бы, простой прибор как термометр, несет в себе большую опасность для организма человека, если он случайно разобьется. А все потому, что ртуть выделяет чрезвычайно ядовитые пары. Она испаряется при температуре +18 °С и выше, как в воздухе, так и в воде. Когда ртуть ударяется об твердую поверхность, разбивается на мелкие круглые частички. Сразу же начинает распространяться: испарятся, проникать в мельчайшие щели, тем самым отравляя воздух вокруг.
При отравлении парами ртути, первые симптомы могут появиться уже через сутки. Это могут быть головные боли, слабость, раздражительность, бессонница, потеря аппетита, боль в горле, металлический привкус во рту. А также кровотечение десен, тошнота, рвота. Дальше появляются боли в животе, понос, нарушение дыхательной и сердечно-сосудистой систем.
Если концентрация ртути в воздухе слишком высокая, закончиться все может летальным исходом.
Коварство этого металла в том, что он очень плохо выводится и может накапливаться в организме годами, распространятся с кровью по всем органам, отравляя их. Поэтому используя ртутные градусники, нужно быть осторожными.
Но если термометр все же разбился, очень важно знать, как себя вести и как утилизировать градусник и ртуть.
Как утилизировать ртутный градусник
В первую очередь нельзя паниковать, нужно быть предельно внимательным и организованным, дабы правильно утилизировать испорченный прибор и ртуть. Итак, куда девать градусник и ртуть.
Нужно внимательно осмотреть прибор. Убедиться, что ртуть действительно не проникла наружу. Далее необходимо взять стеклянный сосуд с плотно закрывающейся крышкой и поместить туда термометр. Существуют специальные организации, куда нужно сдать этот сосуд с градусником на утилизацию. Выбрасывать в мусор категорически нельзя. Таким образом, вы не только подвергаете опасности окружающую среду, но и нарушаете закон.
- Если ртуть из разбитого градусника все же вытекла .
Как правильно себя вести в этом случае, вы узнаете ниже. Первое, что необходимо сделать — вывести всех из помещения (людей, животных). Они могут надышаться испарениями ртути, а также разнести ее по всему дому. Также необходимо проветрить помещение. Чтоб не создать сквозняк, нужно закрыть двери, а окна открыть. Иначе сквозняк может разнести шарики ртути повсюду. Проветривание поможет избавиться почти от всех испарений при условии, что проветриваться будет не меньше недели. Возьмите кусок ткани и смочите его раствором соды . Эту ткань нужно положить на пороге.
Перед тем, как убирать и выкидывать непосредственно ртуть, обязательно наденьте резиновые перчатки и повязку на лицо, лучше смоченную раствором соды.
Только после этого можно приниматься за дело. С ртутью нужно работать очень осторожно . Ее нужно собирать в банку с холодной водой, для сбора можно использовать шприц или спринцовку. На весь процесс может уйти несколько часов, так как ртутные шарики постоянно дробятся. Чтоб они не раскатились повсюду, можно вокруг «аварии» положить мокрую тряпку. Осколки градусника тоже поместите в банку. После, ее нужно плотно закрыть крышкой, поставить временно на балкон или в гараж. А затем сдать ртуть в специальную службу. Куда сдавать, можно посмотреть в интернете.
Просто выкинуть банку в мусор ни в коем случае нельзя.
Уборка помещения
После сбора металлических шариков, мельчайшие капельки все равно останутся. Для их окончательного устранения нужно обработать пол и стены хлорным раствором . Такую уборку придется делать четыре раза в сутки в течение месяца. Нужно чередовать уборку с хлором с уборкой обычной водой.
После всех процедур возникает вопрос, куда выбросить вещи которые соприкасались с ядовитым веществом.
Все вещи, которые были на вас во время уборки, все тряпки, приспособления, использованные для уборки ртути, нужно также отдать туда, где будут утилизировать разбитый градусник. На сегодняшний день,
Надевайте резиновые перчатки при уборке помещения и сборе ртути
службы, которые могут утилизировать ртуть, существуют не только в мегаполисах, (Москве, Санкт-Петербурге и др.), но и в небольших городах. Адреса учреждений, куда нужно сдать ртутный градусник, можно узнать в справочной службе вашего города. Например, в Спб это: 064.
Куда сдать градусник, если поблизости нет подобных организаций
Если в вашем населенном пункте все же нет таких предприятий, то вы можете обратиться в государственную аптеку. По закону они обязаны у вас принять ртуть и вещи, зараженные ней.
Что нельзя делать во время уборки
- Нельзя использовать веник и тем более пылесос. Так вы только разнесете яд повсюду. С помощью пылесоса вы распылите ртуть в воздухе и самостоятельно с этим уже не справитесь.
- Нельзя стирать тряпки в раковине или стиральной машине. Смывать ртуть в унитаз.
- Нельзя просто выбросить градусник в мусор.
Меры безопасности при использовании ртутного термометра
В жизни случаются непредвиденные ситуации, разбитый градусник одна из таких. Чтоб избежать этого
Придерживайтесь мер безопасности при использовании градусника
неприятного и опасного для здоровья инцидента, нужно придерживаться мер безопасности. Все достаточно просто:
- После измерения температуры, поместить термометр в специальный чехол.
- Не оставлять его без присмотра.
- Не разрешать детям или животным играть с ним.
- При встряхивании крепко держать в руках.
- Не оставлять возле нагревательных приборов.
- Применять только по назначению.
Безопасные термометры
Лучшая альтернатива ртутному градуснику — цифровой электронный градусник . При их изготовлении не используется стекло. Следовательно, такой прибор не бьется при падении. А если и бьется, то разбивать его не опасно. Так как ртуть, он тоже не содержит. Измеряет температуру электронный градусник гораздо быстрее (30-60 секунд). В конце измерения термометр издает звуковой сигнал. Результаты появляются на небольшом экране.
Минус такого прибора в том, что для вычисления точной температуры, он должен очень плотно прилегать к коже. Под мышкой такого результата добиться сложно. И градусник показывает не точный результат. Лучше его использовать оральным или ректальным способом.
Также существуют другие градусники. Например, градусник-соска, его легко использовать если ваш малыш
Инфракрасный цифровой градусник
пользуется пустышкой. Принцип работы, как и у электронного цифрового прибора, но для измерения понадобится 3-5 минут. Или инфракрасные термометры лобный или ушной. Такой прибор нужно приложить ко лбу (вставить в ухо) и уже через 2-3 секунды вы сможете получить результат на дисплее.
Существует много видов термометров. У всех есть свои минусы и плюсы. Ваша задача взвесить все за и против и сделать правильный выбор.
