3. Термометры, виды, назначение, особенности эксплуатации

В наши дни существует множество видов и разновидностей термометров, различающихся по назначению, содержанию и внешнему виду. Применение термометров осуществляется в разных областях.

Медицинские термометры применяются во врачебной деятельности. Различают моментальные термометры, цифровые и ртутные термометры. Моментальные термометры используют для определения температуры у больных, которые находятся в коме, без сознания, в спящем состоянии. Определение температуры происходит в течение 2 секунд. Цифровые термометры обладают памятью, они безопасны, так как не имеют ни ртути, ни стекла.

Наиболее распространенными в медицине и в быту является ртутные максимальные термометры. После измерения температуры показания остаются на одном уровне, так в капилляре у основания имеется узкое горлышко, препятствующее возвращению ртути назад в резервуар. Для того чтобы ртуть вернуть в начальное положение следует приложить усилие. Преимуществом ртутных термометров является наиболее точное показание термометра, приближенное к показаниям газового термометра, который считается эталоном [11].

Водные термометры используют для измерения температуры воды. Капилляр заполнен в основном метилкарбитолом, диапазон измерения температур от 0 до 50-70 градусов.

Обычные методы измерения температуры, основываются на двух главных принципах - контактной и бесконтактной термометрии (бесконтактные методы называют также радиационной пирометрией, поскольку температура тела определяется по его радиации - излучению). За исключением фотоэлектрического датчика температуры, все термометры основаны на передаче тепла к чувствительному элементу. В контактных термометрах эта передача обеспечивается теплопроводностью и конвекцией, а в бесконтактных - тепловым излучением. При этом тело, термические характеристики которого известны, приводят в калорическое (температурно-тепловое) равновесие с неизвестным телом и по достижении установившегося состояния делают выводы о температуре исследуемого тела. В зависимости от реализуемого выходного сигнала термометра различают механические и электрические контактные термометры. Впрочем, имеются и термометры, которые могли бы быть отнесены к обеим этим категориям одновременно, например механические контактные термометры, которые образуют единое целое с электрическими контактами или электрическими измерительными преобразователями.

Самые старые устройства для измерения температуры - жидкостные стеклянные термометры - используют термометрическое свойство теплового расширения тел. Действие термометров основано на различии коэффициентов теплового расширения термометрического вещества и оболочки, в которой она находится (термометрического стекла или реже кварца) [11].

Жидкостный термометр состоит из стеклянного баллона 1, капиллярной трубки 3 и запасного резервуара 4. Термометрическое вещество 2 заполняет баллон и частично капиллярную трубку. Свободное пространство в капиллярной трубке и в запасном резервуаре заполняется инертным газом или может находиться под вакуумом. Запасной резервуар или выступающая за верхним делением шкалы часть капиллярной трубки служит для предохранения термометра о порчи при чрезмерном перегреве.

В качестве термометрического вещества чаще всего применяют химически чистую ртуть. Она не смачивает стекла и остается жидкой в широком интервале температур. Кроме ртути в качестве термометрического вещества в стеклянных термометрах применяются и другие жидкости, преимущественно органического происхождения. Например: метиловый и этиловый спирт, керосин, пентан, толуол, галлий, амальгама таллия.

Основные достоинства стеклянных жидкостных термометров - простота употребления и достаточно высокая точность измерения даже для термометров серийного изготовления. К недостаткам стеклянных термометров можно отнести: плохую видимость шкалы (если не применять специальной увеличительной оптики) и невозможность автоматической записи показаний, передачи показаний на расстояние и ремонта.

Современная микроэлектроника позволила создать цифровые электронные термометры для измерения температуры тела, мало отличающиеся от традиционного ртутного термометра по массе и габаритам, но более удобные и безопасные в эксплуатации. Хотя цифровые медицинские термометры дороже ртутных, но за рубежом, где экологии клиники и жилища уделяется серьезное внимание, они уверенно вытесняют своих предшественников.

Электронные термометры оснащены удобным для считывания результата цифровым дисплеем на жидких кристаллах, звуковой сигнализацией, памятью, автоматическим выключением и другими сервисными функциями. Они снабжены автономным электропитанием от батарейки, срок службы которой составляет несколько лет. Имея пластиковый корпус, электронные термометры более устойчивы к ударам, чем стеклянные ртутные [11].

OMRON MC-101 - прибор показывает температуру на дисплее в удобочитаемой цифровой форме, а время измерения значительно меньше, чем у традиционного градусника. В момент готовности раздается звуковой сигнал. Влагозащищенный прочный корпус и отсутствие ртути позволяют не беспокоиться о сохранности термометра.

Braun IRT 3520 измеряет температуру тела за несколько секунд. Прибор определяет интенсивность теплового излучения барабанной перепонки и окружающих ее тканей. При этом достигается высокая точность измерений, поскольку барабанная перепонка снабжается тем же потоком крови, что и расположенный в мозге центр управления температурой организма. Braun IRT 3520 производит восемь измерений за одну секунду и показывает самую высокую измеренную температуру.

К дополнительным возможностям Braun IRT 3520 относятся:

- функция памяти — воспроизводит показания восьми последних измерений;

- звуковой сигнал — подтверждает, что измерение завершено;

- подсветка дисплея — для измерения температуры в ночное время;

- индикатор замены колпачка;

- функция сброса колпачка.

Помимо этого термометр снабжен дорожным футляром с отделением для хранения сменных колпачков.

OMRON MC-3В - термометр для измерения температуры во рту или под мышкой. Оснащен звуковым сигналом.

OMRON MC580 - инфракрасный термометр для измерения температуры в ушной раковине. Время измерения температуры составляет не более 3 секунд [7].

Устройство предназначено для измерения температуры у маленьких детей.