чем отличается градусник для воды и воздуха
Градусники для малыша: чем отличается водный градусник от комнатного
Водный и комнатный термометры для малыша – в чем отличия?
Появления малыша в доме — это большая радость. Но с ней приходят и дополнительные хлопоты, и новые проблемы, с которыми нужно учиться справляться. Для того, чтобы ваш ребенок был здоров, важно поддерживать правильную атмосферу в комнате. Сюда входит:
Поэтому важно всегда проверять эти параметры. Кроме того, когда вы купаете своего малыша важно следить за градусом воды, ведь для вас вода будет приемлемой, а для малыша нет. В этой статье мы рассмотрим два вида градусника: термометры для детской ванночки и для измерения температуры воздуха в комнате, и то, как их правильно использовать.
Преимущества водного термометра над комнатным
Водный градусник предназначен исключительно для того, чтобы измерять воду. Многие мамы замечают, что малыш попадая в казалось бы теплую ванночку начинает кричать. Они не понимают, что стало причиной такого поведения. Возможно это температура воды? Так оно и есть. Поэтому, приобрести такой прибор – это просто необходимость, ведь так вы обезопасите дите и себя саму от непредвиденных ситуаций и последствий. Такой градусник имеет шкалу от 10 до 50 градусов плюс.
Для принятия водных процедур ребенка необходимо запомнить оптимальную температуру, которая ровняется 37 градусам. Обычно в магазине можно найти пластиковые водные термометры, что сделано не просто так. Небьющееся поверхность обезопасит вашего малыша от ранений при падении прибора. Лучше покупайте интересный и яркий вариант, так он будет играть роль обычной игрушки для малыша, а не странной и страшной вещицы, которую нужно бояться.
Достоинства комнатного термометра
Знать температуру в комнате очень важно. Ведь иногда случается так, что она либо выше, либо ниже оптимальной, что вызывает сильную сухость воздуха, а это в свою очередь отражается на здоровье и состоянии ребенка и может вызвать даже простудные симптомы. Кроме того, они украшают комнату и учат ваше дите следить за изменениями и познавать мир. Здесь диапазон немного больше чем для измерения воды и составляет от 0 до 50 градусов. Оптимально находится в комнате с показанием в 21 градус. Вам остается лишь выбрать самый красивый и очень крепко прикрепить его к стене. Дизайнов на рынке есть очень много, от милых зверюшек до просто декоративных в виде цветочков – главное подберите такой, который подойдет для комнаты и интерьера в целом.
Термометр и его разновидности
Термометр — это устройство, применяемое для измерения температуры. Его название произошло от двух греческих слов: «тепло» и «измеряю». Прибор позволяет фиксировать температуру разных сред: газов, жидкостей и твердых тел.
Все существующие термометры можно разделить на:
О каждом виде термометров и пойдет речь в статье. Но сначала об истории создания и о тех, кто создавал первые измерительные устройства.
История создания термометра
Считается, что первым человеком, который изготовил термометр, был итальянский физик эпохи Возрождения — Галилео Галилей. Хотя прямых доказательств этого нет. Однако об этом свидетельствовали последователи ученого, которые даже назвали год этого изобретения — 1597. Название у прародителя термометра было «термобароскоп» или «термоскоп».
Идея создания термоскопа пришла Галилею после изучения трудов греческого математика, жившего в I в.н.э, Герона Александрийского. Изначальным замыслом не предусматривалось измерение температуры. Устройство использовалось, чтобы демонстрировать подъем воды в зависимости от нагревания воздуха.
Термоскоп изготавливался из стеклянной трубки, полой, с одной стороны, и с припаянным шариком, с другой. Работало устройство следующим образом:
Измерить термоскопом температуру было невозможно. Он не был градуирован, да и уровень подъема воды зависел не только от степени нагрева воздуха, но и от окружающего давления. Почти через 60 лет после смерти Галилея (в 1657 году) его термоскоп усовершенствовали ученые из Флоренции.
Термоскопу добавили шкалу-бусины и герметично запаяли трубку, удалив из нее воздух, залив внутрь спирт и перевернув. До того, как стали использовать винный спирт, трубки лопались при замерзании воды. То, что именно спирт позволит сохранить целостность колбы при отрицательных температурах, предположил Фердинанд II — тосканский герцог. С 1654 года мастера стали заливать в термоскопы алкоголь.
Сосуд стал не нужен для работы прибора, поэтому от него избавились. В зависимости от температуры воздуха, бусины поднимались или опускались. А в качестве исходных точек для измерения использовали отметки, сделанные в самый жаркий и самый холодный дни года.
Наряду с Галилеем, первенство в создании устройств, которые фиксировали изменения температуры окружающего воздуха приписывают:
Хотя де Косс был лично знаком с Галилеем, поэтому мог увидеть его изобретение. Устройства других исследователей тоже были созданы по принципу термоскопа и зависели от температуры, так же, как и от атмосферного давления.
Впервые жидкостный термометр был описан флорентийцами в 1667 году. Сохранилось описание процедуры изготовления стеклянных колб стеклодувами. Этих мастеров называли «Confia». Несколько экземпляров флорентийских термометров можно и сегодня увидеть в музее Галилея. Эти устройства довольно большие по своим размерам и не отличаются точностью показаний. Хотя самые опытные мастера уже тогда умели так наносить шкалу градусов, что их термоскопы показывали одинаковую температуру. Измерить ими, что то еще, кроме температуры воздуха, было невозможно.
Следующим ученым, внесшим вклад в эволюцию термометра, стал французский ученый Гийом Амонтон, живший в 1663–1705 гг. Он стал измерять степень увеличения упругости воздуха, а не его расширение. Свои опыты Амонтон проводил, используя открытую трубу, изогнутую к нижней части и переходящую в замкнутую круглую полость. Подливая в трубку ртуть, ученый фиксировал изменения объема воздуха в зависимости от температуры.
Второй термометр Амонтона был герметичен и независим от окружающего давления. Его устройство включало в себя коленчатую трубку с раствором углекислого калия и нефтью, которая заканчивалась резервуаром с воздухом. Но этому сифонному барометру было еще очень далеко до совершенства современных термометров.
Тем, как выглядит современный термометр мы обязаны германскому ученому 18 века Габриэлю Фаренгейту. Начав с заполнения трубок спиртом, позднее он стал заполнять их ртутью. Фаренгейт установил ноль своей шкалы на отметке температуры смеси поваренной соли или нашатыря со снегом. Сделав градуирование, Фаренгейт установил, что вода начинает кипеть при 212⁰, а замерзает при 32⁰. Температура человеческого тела, при помещении термометра под мышку, составила 96⁰.
Метеоролог из Швеции Андерс Цельсий поставил точки кипения воды и таяния льда совсем не так, как это выглядит на современных градусниках. По его шкале вода закипала при 0⁰, тогда как лед начинал таять при 100⁰. Последователям оставалось лишь перевернуть шкалу, чтобы она приняла сегодняшний вид. Сделали это шведские ученые Карл Линней и Мортен Штремер. Кроме изобретения своей шкалы, Цельсий предсказал, что температура кипения воды может отличаться в зависимости от расположения местности относительно уровня моря. Зная этот уровень предполагалось проводить калибровку измерительных приборов.
Бытует мнение, что шкала должна называться именем Штремера и носит имя Цельсия из-за ошибки, допущенной химиком Иоганном Якобом в своей научной работе.
Еще одним человеком, оставившим след в истории создания измеряющего температуру устройства, является француз Рене Антуан Реомюр. Его работы стали причиной появления шкалы, градуированной в 80⁰. Несмотря на большой вклад в науку, прибор Реомюра не получил распространения и стал своеобразным шагом назад по сравнению с устройствами Фаренгейта. Фаренгейт и Реомюр стали последними, кто самостоятельно изготавливали свои термометры. После них этим стали заниматься ремесленники, зарабатывавшие на продажах устройств измерения температуры.
Виды термометров
Как уже говорилось, все термометры можно классифицировать в зависимости от устройства и принципа работы на жидкостные, механические, газовые, оптические, электронные.
Жидкостные
В принцип действия жидкостных термометров, как это понятно из их названия, заложено изменение объема жидкости, заполняющей столбик устройства, при понижении или повышении окружающей температуры. В качестве жидкости, чаще всего, используется ртуть или спирт. Кроме спиртов и ртути, применяют также:
Наиболее характерным жидкостным термометром является обычный градусник для измерения температуры тела. Подобные устройства можно встретить у многих людей, которым интересна температура в комнатах или в других помещениях, например, в сауне. Используются они и для термометрии на открытом воздухе.
В связи с тем, что ртуть представляет опасность для здоровья, ее использование постепенно подпадает под запрет. Сейчас в термометрах начинают использовать другие жидкие металлы и их сплавы, например, галистан, в в состав которого входят:
Такой наполнитель идеально подходит для замеров тел с высокой температурой. На замену ртутным градусникам все чаще приходят другие типы устройств, в том числе механические и электронные.
Механические
Такие термометры используют в качестве индикатора стрелку, закрепленную на спиральной пружине или биметаллической ленте. В зависимости от температуры пружина скручивается или разжимается, и стрелка движется вдоль шкалы с градусами. Такие градусники не отличаются точностью показаний и используются обычно в быту, когда максимальная точность не особо важна.
Следующей разновидностью являются газовые приборы.
Газовые
Устройства, использующие для определения температуры газов, основаны на принципе, изложенном в законе Шарля. В соответствии с ним в газах, остающихся в одном объеме, повышается давление при их нагревании. И, наоборот, давление газообразного вещества снижается, если оно остывает.
Исходя из установленной пропорции и замеряя повышение или понижение давления идеального газа, можно определить температуру измеряемой среды или вещества. Наиболее точные показания выдает термометр, где рабочим веществом является водород или гелий.
Оптические
Пожалуй, одними из самых востребованных на сегодня устройств измерения температуры являются оптические термометры. Они позволяют делать замеры на расстоянии, не соприкасаясь с телом или предметом измерения.
К такому виду относятся инфракрасные термометры, применяемые в медицине. Они улавливают тепловые, инфракрасные, лучи и, после их электронной обработки, выдают на дисплей температурный показатель. Своим принципом работы такие устройства схожи с тепловизорами, но отличаются более высокой точностью.
Еще одним поводом к тому, что такие приборы становятся все более востребованными, стал запрет на ртутные градусники. Уже с 2030 года в нашей стране будет запрещено использовать устройства для измерения температуры с ртутью в качестве рабочего вещества.
Электронные
Электронные термометры показывают температуру, оценивая изменение электрической сопротивляемости проводника, которая зависит от степени его нагрева. В более широкодиапазонных устройствах применяется термопара.
При этом учитывается разность потенциалов на контактах металлических проводников с отличающейся электроотрицательностью. Контактная разность меняется в зависимости от окружающей температуры. Самыми точными устройствами признаны те, в которых используется платиновая проволока или керамика с платиновым напылением.
Кроме приведенных устройств выделяют еще технические термометры, а также приборы для фиксации максимальной и минимальной температуры.
Технические термометры
Технические термометры нашли свое применение в различных сферах промышленности, начиная с сельскохозяйственной и заканчивая тяжелым машиностроением.
Среди них выделяют:
В зависимости от способа фиксации показателей, приборы измерения температуры могут классифицироваться как:
Примером максимального термометра служит градусник для измерения температуры тела. После того, как ртуть или жидкость поднимается по шкале, она остается на максимальном уровне, а не опускается вниз. Минимальные устройства фиксируются на минимуме температуры. Нефиксируемые изменяют свои показания в зависимости от интенсивности прогрева или остывания среды измерения.
Видео по теме
Термометры и измерительные приборы в ассортименте Техмос
Введение:
★ Термометры
Что делать, если вы разбили ртутный градусник, мы рассказываем в другой статье.
Термометры
Термометры условно можно разделить на несколько типов:
Жидкостные термометры
Достоинства:
Недостатки:
Стекло, из которого сделан термометр и его колба/капилляр, можно разбить при неаккуратном обращении
Примеры комнатных термометров:
Механические термометры
Это такие виды биметаллических термометров:
Достоинства:
Недостатки:
цена чуть дороже жидкостных
Термогигрометры и психрометры
— это просто «термометр + гигрометр» (измеритель относительной влажности воздуха) в одном приборе.
Чем вам пригодится гигрометр, а точнее знание относительной влажности воздуха:
Для начала обратимся к нормам и СНИПам нормальным показателем относительной влажности в помещении считается от 45% до 60%
Совет: Как сделать воздух более влажным?
Самый простой, но не всегда возможный — мокрое полотенце на разогретую радиаторную батарею. Но лучше для этого использовать специальные увлажнители воздуха
Психрометры
Вот примеры популярных психрометров:
Как с ними работать, написано на странице самих психрометров. На самом деле — необходима легкая арифметика и найти в прилагаемой таблице нужные параметры: разница показаний мокрого и сухого термометров по прилагаемой температуре дает максимально точное значение относительной влажности воздуха.
Кому нужны психрометры:
Метеостанции
Метеостанции — это домашний цифровой прибор для комплексных показателей по температуре, влажности. Часто в более продвинутых моделях есть еще часы, будильник и показатели атмосферного давления.
Есть также метеостанции, которые могут выдавать краткосрочный прогноз погоды и на индикаторе показывать историю показаний по одному из измерений: температура, влажность, давление.
Есть еще особенность: некоторыйе виды метеостанций, к которым можно подключать внешние датчики от 1 до 3-4-х дополнительно.
Например,
— один поставить в другой комнате (например, в детской),
— второй на улицу,
— а третий датчик уже встроен в саму метеостанцию. |
И наблюдать за 3-мя показаниями, чтобы вовремя одеться на улицу, включить увлажнитель воздуха в детской или наоборот осушитель воздуха в основной комнате.
Кухонные термометры
Это отдельная категория термометров для измерения или температуры мяса (или любого другого продукта), или для замера температуры духовки, или и для того и другого.
8 градусников: электронные, ртутные, модные. Кто меряет точнее
Но не все градусники одинаково полезны. Разберёмся, чем они отличаются друг от друга.
И работают ли вообще.
Традиционные градусники: ртутные и спиртовые
Цена: 100-200 рублей
Сердце такого жидкостного градусника – тонкая стеклянная трубка, запаянная с двух сторон. На одном конце трубки создано утолщение, заполненное ртутью или подкрашенным спиртом. Реже используют пентан, толуол, сероуглерод, ацетон, галлий.
Воздуха внутри трубки нет. Его откачали, чтобы создать вакуум. Так жидкости проще расширяться при изменении температуры, и показания в результате точнее.
Между трубкой и резервуаром есть узкое место. Такая конструкция не дает ртути или спирту двигаться обратно после того, как вы измерили температуру. Жидкость, конечно, вернется на место, но не сразу.
Если разобьется спиртовой градусник, достаточно просто аккуратно смести осколки. С ртутными градусниками сложнее.
Нужно собрать шарики ртути, накатывая их на фольгу или на бумагу. Другой вариант – собрать капли шприцем без иглы в банку с водой либо с раствором марганцовки, плотно закрыть её и отнести в пункт утилизации (обычно они есть в крупных поликлиниках).
Это самые точные градусники, которые вы можете купить сегодня. Ни один другой вариант, увы, не превзошёл эти два типа градусников.
К слову, с 2020 года ртутные градусники планировали запретить. Но пока в аптеках их ещё можно встретить.
Электронные градусники
Цена: 300-500 рублей
В основе такого термометра – терморезистор. Это металлический датчик, сопротивление которого меняется с повышением или снижением температуры.
Проводник нагревается постепенно. Когда градусник в течение определенного времени не регистрирует изменений температуры, он издает звуковой сигнал.
После “писка” стоит подержать градусник под мышкой ещё 2-3 минуты. За это время температура может подняться на 0,5-1 градус. Во рту контакт с датчиком плотнее, поэтому температура измеряется быстрее.
Показатели оцифровываются и показываются на экране. Особенно удобно, если экран с подсветкой.
Для малышей выпускают электронные градусники-соски. Также есть продвинутые модели, которые могут передавать данные на смартфон или ПК.
Обычно электронные градусники работают от батареек. Если термометр не включается, на экране нет индикации, проверьте, не пора ли заменить элемент питания.
Самые точные электронные градусники – с платиновыми датчиками. Они допускают погрешность до 0,1 градуса Цельсия.
Но в масс-маркете в основном продаются варианты из никеля или меди. Они дешевле, но и не так точны.
Термополоски
Термополоска, или термотест – идеальный градусник в дорогу. Она компактная, легкая, поместится в косметичке или в кошельке: размеры – около 2х10 см, толщина – до 1 мм.
Обычно на термополоски нанесены крупные деления. Есть и варианты попроще: с зонами для пониженной, нормальной и повышенной температуры.
Основа термополоски – пленка, покрытая слоем кристаллом. Кристаллы меняют цвет под воздействием температуры.
Термополоски многоразовые. Измерение температуры занимает 10-15 секунд. Многие малыши даже не просыпаются при этом.
Но точность у таких градусников невысока. На результат влияет слишком много факторов: от освещенности и плотности приклеивания до активности потоотделения на коже.
Инфракрасные градусники
Цена: 2-7 тыс. рублей
Инфракрасные термометры позволяют измерять температуру без контакта с человеком или животным. Это ускоряет процесс и снижает риск передачи инфекции.
Обычно датчик направляют на ушную раковину или на лоб. Процесс чем-то напоминает сканирование штрих-кодов на кассе в супермаркете.
В аэропортах, на вокзалах и в транспорте сейчас пользуются именно инфракрасными градусниками. Результат сразу виден на LCD-экране, так что можно быстро выявить в потоке людей потенциально заболевших.
Инфракрасными градусниками можно измерить и температуру поверхностей. Или, к примеру, горячего чая или супа.
Но точность измерений будет отличаться: от 0,1-0,4 градуса Цельсия для температуры человеческого тела до 1-3 градусов для других измерений.
Инфракрасные термометры известных производителей медтехники точнее китайского ноунейма. Но производители гаджетов тоже выходят на рынок: к примеру, Xiaomi с Mi Mijia iHealth.
Тепловые камеры для смартфонов
Цена: 500-5 тыс. рублей
Инфракрасные датчики под разъемы microUSB, Lightning и 3,5 мм предлагаются и на Aliexpress, и в магазинах гаджетов и аксессуаров. По сути, это инфракрасные градусники, которые измеряют тепловое излучение на коже и передают данные на смартфон.
Как правило, цена и точность таких аксессуаров тесно связаны. Перед покупкой поищите отзывы и обзоры конкретной модели.
Тепловизоры
Цена: 50-300 тыс. рублей, прокат – 5-10 тыс. рублей в день
Тепловизор – это специальный прибор, который выводит картинку распределения температур по определенной поверхности. Это явно не игрушка для домашнего пользования, а гаджет военного и промышленного назначения.
В основе работы тепловизора лежит закон Планка: все тела, температура которых выше абсолютного нуля, излучают тепловое электромагнитное излучение. Длина волны излучения и спектральная плотность его мощности зависят от температуры тела.
Температурную карту тепловизор выводит на экран в режиме реального времени. Распределение цветов зависит от настройки прибора.
Обычно горячие объекты показываются красным, холодные синим или фиолетовым. Это удобно при сканировании больших пространств: например, самый “красный” человек в толпе – потенциально заразившийся. Немало и моделей с черно-белым экраном (белый – горячий, черный – холодный).
Теоретически реальную температуру объекта для тепловизора можно замаскировать. Например, одеждой или слоями теплоизоляции. Это позволит выдать 37,8 градусов Цельсия за 36,6, но не спрятаться в степи. Хотя с лицом всё равно придется что-то делать.
Смартфоны с тепловизорами
Цена: от 20 тыс. рублей
Переходим в тяжелой артиллерии. Компания FLIR в 2014 году выпустила специальный чехол-тепловизор The FLIR One для iPhone 5 и iPhone 5S. В него вмонтировали камеры, а картинку с тепловым распределением выводили на экран iPhone через приложение.
Тепловизор работал от собственной батареи и даже писал видео. Разрешение тепловизионной камеры составляло 60х80 точек, обычной – 640х480 точек. Картинки сводились, чтобы получить более-менее понятное изображение.
Цена гаджета в США – около 350 долларов. В России предлагали дороже – за 24 тыс. рублей. Но сейчас чехлов нет в наличии.
Позднее FLIR совместно с Caterpillar представила смартфон CAT S60 с тепловизором. Это реально неубиваемый танк, который неплохо справляется с задачей. Цена – от 25 тыс. рублей, но варианты в наличии придется поискать.
Есть также насадки-тепловизоры Seek Thermal Compact и Compact Pro. Это аксессуары для Lightning- или microUSB-разъема, которые превращают любой смартфон в тепловизор. Мощность, понятное дело, гораздо ниже, чем у военных моделей, но и цена – от 20 тыс. рублей.
Итого. Чем они отличаются
Самые точные и недорогие – обычные градусники из аптеки. Желательно спиртовые, они безопаснее ртутных. Но температуру они измеряют 5-10 минут.
Электронные термометры измеряют температуру быстрее спиртовых и ртутных, но недостаточно точны. И батарейки придется вовремя менять.
Термополоски удобно брать с собой в дорогу, они дешевые и многоразовые. Полоски за 10-15 секунд покажут, что температура повысилась. Хоть и неточно.
Инфракрасные градусники измерят температуру за 1-2 секунды. Но дешевые модели могут ошибаться на пару градусов. Читай, деньги на ветер.
А тепловизоры скорее для военных, строителей и представителей Минздрава. Дорого, зато картинка в режиме реального времени и возможность найти самых «горячих» людей в толпе.