Термометры – это приборы, предназначенные для измерения такой физической характеристики, как температура. Температура характеризует степень нагретости тела, одну из важнейших тепловых величин. Используя термометр, можно исследовать температуру не только твердых тел, но и жидкостей, газов. Прибор является широко распространенным во многих сферах деятельности человека, в том числе в промышленности, на производстве, в быту. Термометры отличаются своей широкой известностью. Если, например, дальномеры или видеоэндоскопы могут быть использованы только в определенных областях и преимущественно специалистами, то измерительные устройства рассматриваемого типа находят широкое применение повсеместно. Простое техническое исполнение, высокая скорость контроля температуры и отсутствие необходимости в наличии специальных навыков для работы с прибором – вот что выгодно отличает термометры. Они могут быть использованы для контроля температуры самых разных объектов. Это не только воздух, но и почвы, продукты питания, всевозможные жидкости и материалы. На сегодняшний день известно много разновидностей термометров. Например, в зависимости от принципа работы, все они делятся на механические, электрические, оптические, жидкостные, газовые и т.д. Каждый из представленных типов отличается своим методом измерений, а все виды термометров в совокупности позволяют значительно расширить круг решаемых задач, контролировать огромное количество самых разных веществ и материалов. Измерители температуры находят широкое распространение в деятельности научных лабораторий, при проведении исследовательских и научных работ. В зависимости от способа измерений все термометры делят на контактные и бесконтактные. Среди первых особенно распространены жидкостные, манометрические и термопары. Жидкостные приборы в общем случае могут быть представлены как сосуд, наполненный специальной термометрической жидкостью (резервуар) и трубка (капилляр). Оба элемента соединены между собой. При измерении температуры, о ее величине судят по уровню жидкости, наполняющей трубку. Уровень же заполнения трубки зависит от текущей температуры. В случае ее изменения, например, повышения, уровень жидкости поднимается все выше, пропорционально изменению температуры. Среди механических термометров большое распространение приобрели ртутные. Они активно используются в промышленности, где предварительно помещаются в специальные защитные оправы, предотвращающие возможность возникновения механических повреждений. Манометрические измерители температур не менее распространены. Главным элементом такого устройства считается пружина, по силе деформации которой судят о величине температуры. Если говорить о самой деформации, то, в зависимости от типа рассматриваемого термометра, она может быть вызвана изменением как объема, так и давления. При этом рабочая жидкость помещается в автономную систему, которая также является замкнутой. Даже незначительное изменение наблюдаемой величины сразу же влечет за собой изменение таких физических характеристик жидкости, как объем или давление, заставляя тем самым пружину деформироваться. В последующем эта деформация переводится в численный результат, доступный для оператора и простого наблюдателя. Ключевыми элементами термоэлектрического термометра являются два полупроводника, изготовленные из разных материалов. Особенность их в том, что они спаяны на конце. В месте, соответствующем их соединению, в ходе измерительного процесса возникает термоэлектродвижущая сила, на образовании которой и базируется весь дальнейший контроль температуры. Отметим, что данный термоэлектрический эффект широко известен в физике. Среди приборов, для которых характерен бесконтактный способ измерения, широко известны пирометры, именуемые также инфракрасными термометрами. Преимущество работы с термометрами заключается в том, что оператору, проводящему измерения с его помощью, в большинстве своем не нужно знать всех тонкостей физических процессов, реализуемых в устройствах представленного вида. Современные модели предельно просты в обращении и рассчитаны на оперативный и предельно простой процесс контроля. |