Чем измеряют температуру воздуха: термометры, электротермометры, градусники и другие приборы для измерения, акт замера образец

Измерение температуры воздуха термометрами (электронные, ртутные, спиртовые)

Метеорологи в своей профессиональной деятельности для построения карты температуры воздуха России и в мире используют ртутные, спиртовые или электронные термометры для измерения температуры воздуха.

Пределы измерений приборов составляют:

  • для ртутных -39 — +750 С;
  • для электронных: -50 — +100 С;
  • для спиртовых: -70 — +120 С.

К каждому точному термометрическому оборудованию должен быть приложен его паспорт, в котором указаны поправки, какие нужно вносить в наблюдаемые отсчеты.

Проверка вышеописанных устройств (это касается не только термометров для измерения температуры воздуха (электронных, спиртовых и т.д.), но и других метеорологических приборов) производится в России в одном из 86 Центров стандартизации и метрологии. Эталоном служит водородный газовый термометр.

Шкала термометра: Реомюра, Цельсия и Фаренгейта

Как известно, существуют разные виды термометрических приборов в зависимости от используемых в них шкалах температуры:

  • шкала Реомюра (R) разделена на 80 градусов (0 — точка замерзания воды, 80 — точка кипения воды);
  • шкала Цельсия (С) разделена на 100 градусов (0 — точка замерзания воды, 100 — точка кипения воды);
  • шкала Фаренгейта (F) разделена на 212 градусов (32 — точка замерзания воды, 212 — точка кипения воды).

Для перевода градусов одной шкалы в градусы другой пользуются следующими формулами:

Температурам выше нуля придают значение положительных величин, а ниже — отрицательных.

Абсолютная шкала температур Кельвина обозначается буквой К:

Виды термометров

Необходимо помнить, что термометр тогда лишь показывает истинную температуру воздуха, когда на него не действует радиация солнца, небесного свода или какого-либо иного источника. Ввиду этого для получения точных значений следует пользоваться прибором, шарик которого защищен от влияния радиации. В качестве примера можно назвать сухой термометр аспирационного психрометра, а также электронный термометр для измерения температуры воздуха, так как в нем отсутствуют элементы, на которые может повлиять радиация (но он может быть чувствителен к электромагнитным излучениям). Для этой же цели служит и парный термометр, устройство и принцип работы которого мы рассмотрим ниже.

Опуская описание обыкновенного ртутного прибора, известного из школьных курсов физики, переходим к описанию максимальных и минимальных термометров, применяемых для определения температурных максимумов и минимумов за определенный период наблюдения и используемых, в частности, для построения карты температуры воздуха России и в мире. Кроме этого, ниже мы рассмотрим принцип работы термографа, а также парного и электронного термометра для измерения температуры воздуха.

Максимальные термометры

Максимальные термометры (рисунок выше «A») изготовляются разными способами и их существует два основных вида:

  1. В некоторых из них со дна резервуара прибора поднимается стеклянный стерженек, конец которого настолько узкий, что способен без особых трудностей входить в капиллярную трубку прибора; ртуть при повышении температуры воздуха может подниматься по незаполненному пространству между стерженьком и капилляром; при снижении температуры ртуть не может опускаться назад в резервуар, в виду сопротивления, возникающего в силу трения ртути о стенку капиллярной трубки и стерженька. Благодаря этому ртуть остается в трубке на прежней высоте, показывая максимальную температуру. Энергичными встряхиваниями удается перевести ртуть из трубки в резервуар.
  2. В других максимальных термометрах в капиллярной трубке прибора над ртутью помещается стальной штифтик (указатель), снабженный по краям головками. Ртуть, поднимаясь, проталкивает указатель вверх; когда же ртуть, вследствие снижения температуры, опускается, указатель не идет за ней, а остается на месте. Таким образом, по высоте стояния нижней границы указателя можно видеть, каков был температурный максимум за данный период наблюдения. Для снижения указателя и возвращения его в исходное положение применяют магнит.

Минимальный термометр

Минимальный термометр (рисунок выше «B») — это ничто иное, как спиртовой термометрический прибор, в котором резервуару придана форма вилки. Внутри капиллярной трубки помещается подвижный стеклянный штифтик с головками по концам. Своеобразная форма резервуара объясняется тем, что спирт значительно менее теплопроводен, нежели ртуть, и потому резервуару придают форму, при которой контактная поверхность с воздухом наиболее большая. До наблюдения резервуар минимального термометра наклоняется вверх и удерживается в таком положении до тех пор, пока штифтик не прикоснется к поверхности спирта. Далее оставляют прибор в горизонтальном положении. Когда повышается температура воздуха, спирт начинает свое перемещение в капиллярной трубке вокруг штифтика, причем последний остается на месте; при снижении температуры и укорочении спиртового столбика штифтик увлекается мениском спирта и фиксируется на температурном минимуме за данный период наблюдения. Отсчет производится соответственно концу указателя.

Термограф

Термограф служит для автоматической регистрации температурного движения за определенный период наблюдения и используется для создания в мире и, в частности, в России карты температуры воздуха. Он состоит из плоской металлической трубки «А», наполненной алкоголем (вместо такой трубки, наполненной алкоголем, применяют также биметаллические пластинки). При температурных колебаниях объем алкоголя изменяется, благодаря чему изменяется изогнутость трубки. Эти изменения кривизны трубки при помощи системы рычажков приводят к подъему или опусканию рычажка «а» соответственно подъему или снижению температуры. На конец рычажка «а» насажен писчик «b» (небольшой, заканчивающийся пишущим краем челнок, заполняемый невысыхающими чернилами). В приборе имеется барабан, приводимый во вращение посредством часового механизма. На барабан надевается бумажная лента с нанесенной на ней сеткой. По оси абсцисс отложено время, по оси ординат нанесены температуры.

В зависимости от быстроты вращения барабана можно получить запись температурного движения за сутки, неделю, декаду и т.п. Именно поэтому при составлении карты температуры в России воздуха метеорологи применяют термограф.

При использовании на метеостанции для измерения температуры воздуха термометрических приборов электронного типа (описаны ниже) необходимость в применении термографа полностью отпадает, так как данные с устройства поступают в базу данных компьютера, который в свою очередь с легкостью создает температурные графики за любой период наблюдения.

Электронный термометр для измерения температуры воздуха

В последнее время в метеорологии стали применяться термометры для измерения температуры воздуха электронного типа. Их внедрения в практику обусловлено точностью измерений, а также возможностью получения данных дистанционно, что особенно важно в условиях приоритетной задачи правительства РФ по освоению Арктики и облегчает составление температурных карт воздуха в России и мире.

Парный термометр

Парный термометр состоит из двух рядом помещенных термометров: поверхность резервуара одного них (t1) посеребрена и потому отражает почти целиком падающий на нее поток лучистой энергии; поверхность резервуара другого прибора (t2) почернена и потому поглощает почти целиком падающий на нее поток лучистой энергии.

Температура воздуха определяется по указанной выше формуле.

Как правильно сделать замер температуры воздуха в квартире

Закон установил параметр для жилого помещения во время отопительного сезона +18 °С (в районах, где 5 дней подряд держится температура -31°С нормативом считается +20°С). Отвечает за его поддержание управляющая компания.

Чтобы доказать несоответствие, необходимо сделать замер температуры воздуха в квартире.

Законодательство

  1. Жилищный кодекс Российской Федерации устанавливает критерии качества предоставления услуг ЖКХ.
  2. Постановление правительства РФ от 06.05.2011 г. № 354 «О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям жилых помещений в многоквартирных домах».
  3. Постановление Госстроя РФ от 27.09.2003 г. № 170 «Об утверждении правил и норм технической эксплуатации жилищного фонда» регулирует требования к содержанию общего имущества. Пункт 4.10.2.1 вменяет в обязанность УК контролировать микроклимат жилых домов.
  4. ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении» описывает, как правильно произвести замер.
  5. СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы». Приложение 2 приводит температурные нормы к жилым комнатам.
  6. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция» перечисляет требования к температуре наружных стен, пола.

Как измерить температуру воздуха

Производить замеры в комнатах можно с помощью ртутного или электронного градусника.

Можно ли это сделать самостоятельно

Если имеются подозрения, что воздух холоднее положенной нормы, убедиться поможет эксперимент, произведенный самостоятельно. Но использовать эти результаты как официальное подтверждение нарушений со стороны управляющей компании не получится.

Бесплатная ГОРЯЧАЯ ЛИНИЯ:

М ск +7 (499) 938 5119

С пб + 7 (812) 467 3091

Фед + 8 (800) 350 8363

Чтобы акт считался законным документом, замеры должна производить государственная организация с применением специального поверенного оборудования.

Домашний термометр этим критериям не соответствует. Но самостоятельное исследование имеет смысл перед вызовом компетентной организации, так как даст возможность убедиться в правильности подозрений.

Как правильно замерять

Можно использовать домашний термометр, покупка специализированного бессмысленна. Замерять должна аккредитованная организация, а стоит он гораздо дороже. При эксперименте следует учесть нюансы:

  • сначала нужно убедиться, что плотно закрыты окна, двери;
  • на прибор не должны воздействовать нагревательные или охладительные приборы, прямые солнечные лучи;
  • при измерении не нужно держать его в руках, чтобы не увеличивать показания;
  • позволить термометру зафиксировать показания (10 минут);
  • более объективные результаты даст использование нескольких разных приборов;
  • измерить нужно температуру минимум двух жилых комнат в зависимости от строительных особенностей квартиры;
  • желательно проводить замер в центре комнат, вывести средний результат.

Кто может производить измерения по закону

Если дома холодно, первым делом нужно обращаться в аварийно-диспетчерскую службу, где оно будет зафиксировано, заявителю сообщен номер, дата и фамилия принявшего заявку, и к руководству управляющей компании.

Именно оно по закону отвечает за поддержание нормальной температуры.

В заявлении потребовать проверки для обследования квартиры, фиксации факта холодного воздуха. Комиссия должна согласовать дату, время работы с жильцами, перед процедурой предъявить свидетельство о поверке средств измерения.

Если обратившийся не устанавливает иное, то проверка должна проводиться в течение двух часов с момента обращения.

Если собственники не согласны с результатами или считают их фальсифицированными, на замеры температуры приглашаются представители государственного жилищного надзора и Роспотребнадзора (бесплатно). Также имеют право обратиться в независимую экспертную организацию. Подобные услуги оказывают СЭС.

При выборе организации нужно учитывать наличие сертификата аккредитации на ведения такой деятельности, проверить, обеспечены ли термометры или пирометры своевременной поверкой. Иначе результаты будут признаны недействительными, а деньги окажутся потраченными впустую.

Стоимость услуг довольно высока, может доходить до 10 000 рублей. Заплатить придется заказчику, но впоследствии их можно вернуть, если обратиться с иском в суд, где ходатайствовать о возмещении.

Составляем заявление на замер

Бумага в управляющую компанию о проведении замера составляется по следующему алгоритму:

  1. Шапка содержит наименование УК, Ф. И. О. руководителя, а также данные заявителя, включая телефон и другие контакты.
  2. Основная часть содержит требование произвести комиссионный замер температуры воздуха по конкретному адресу, так как продолжительное время она держится на уровне, не соответствующем законодательству (18 °С). Нужно сослаться на нормативные акты, которые нарушаются, привести примеры собственных результатов измерений.
  3. Дата составления, подпись.

Приложениями послужат копия свидетельства о праве собственности, оплаченные квитанции за коммуналку, составленные жильцами акты о замерах, договор на оказания услуг.

Читайте также:  Стальные радиаторы отопления — технические характеристики + Видео

Подача заявления онлайн

Заявку на проведение измерений теоретически можно подать через интернет, если это предусмотрено официальным порталом управляющей компании. Там же находятся образцы заявлений.

СОВЕТ! Быть уверенным, что претензия попала к адресату, можно только если доставить ее лично и зарегистрировать в канцелярии. Наличие уведомления о получении письма на почте — также доказательство отправки.

Правила замеров по нормативам

Законодательство четко регламентирует процесс исследования микроклимата квартиры.

Как измеряется

ГОСТ устанавливает правила фиксации замеров температуры воздуха жилых комнат:

  1. Если на улице зимой сравнительно тепло, выше -5 °С, светит солнце, температура не измеряется. Комната прогрета, результат получится искаженным.
  2. Мерить нужно на уровне 0,1, 0,6 и 1,7 м от пола.
  3. Эксперимент нужно произвести в двух комнатах площадью не менее 5 м 2 .
  4. Применяются только сертифицированные, поверенные в установленном порядке средства измерения.
  5. Организация должна иметь аттестат аккредитации.
  6. Исполнители должны применять утвержденные методики, формулы расчета итога.

При измерении комиссия должна использовать прибор, соответствующий требованиям ГОСТа 30494-96, термометр обязан быть сертифицирован, иметь свидетельство о его государственной поверке с не истекшим сроком, выдаваемое Центром метрологии и стандартизации вашего региона.

Акт замера температуры в квартире

Акт, фиксирующий температуру в квартире, выдает комиссия из представителей управляющей компании с участием жильца или независимая организация, действующая по договору.

Указывается дата, место проведения исследования, перечисляются члены комиссии. Основная часть содержит зафиксированные результаты измерений в каждой комнате (конкретная температура).

Расписываются методики, правила, которые соблюдались в процессе. В конце подписываются члены комиссии и собственник. Экземпляр акта предоставляется для каждой из сторон.

Куда идти с актом о низкой температуре

После официальной регистрации низкой температуры в квартире нужно определить, в чьей компетенции ее восстановление. От этого будут зависеть дальнейшие действия.

Если батареи горячие и качество ГВС не вызывает нареканий, то ответственность за холод на УК, потому что причина кроется в плохой теплоизоляции дома.

Необходимо написать претензию руководству УК и потребовать принять меры для исправления ситуации, а также произвести перерасчет за коммунальную услугу.

Здесь может возникнуть противоречие: когда ресурсоснабжающая организация предоставляет качественную услугу, плата за отопление уменьшена быть не может, поэтому, возможно, имеет смысл требовать перерасчета за техническое обслуживание с УК.

ВАЖНО! Если претензия будет коллективной, она привлечет к себе больше внимания.

На ответ и принятие мер УК закон отводит 30 дней. Если ничего не изменилось, нужно обращаться в органы государственной власти:

  1. Государственная жилищная инспекция, призванная контролировать работу коммунальных служб. Организует внеплановую проверку, выдаст предписание об устранении нарушений и наложит штраф.
  2. Роспотребнадзор уполномочен инициировать проверки законности действий УК, давать оценку угрозе санитарного благополучия граждан, выписывать штрафы.
  3. Прокуратура – надзорная инстанция, которая вступает в конфликт, когда другие методы использованы. Прокурор даст оценку законности действий УК и должностных лиц.
  4. Суд – конечная инстанция, где можно потребовать возмещения всех потерь и затрат, моральных страданий.

Ответственность УК варьируется от административной до уголовной в зависимости от тяжести последствий и ущерба.

Чем измеряют температуру воздуха — приборы для измерения

Климатические условия нашей страны таковы, что с приходом холодов, дома и квартиры нуждаются в отоплении.

Если в частном доме о создании оптимального микроклимата заботится его владелец, то все многоквартирные дома отапливаются централизованно.

За качественную поставку тепла должна отвечать либо организация-поставщик (если договор на теплоснабжение заключен напрямую), либо посредник – управляющая компания.

Нормы отопления в квартире

Стоимость услуг по теплоснабжению все растет, чего не скажешь о качестве. Коммунальщики ссылаются на изношенные тепловые сети, на низкосортную продукцию поставщиков, но делать перерасчет за свои огрехи не спешат.

Между тем, параметры обогрева жилья имеют государственный стандарт. Несоблюдение норм предельных значений влечет за собой как минимум понижение оплаты.

При максимальных отклонениях от норм оплата вообще не производится (Постановление Правительства РФ от 06 мая 2011 г. п.98). Подробнее о том, какой должна быть температура воздуха в отопительный сезон можно узнать из этой статьи.

Ограничения в подаче тепла возможны:

  • Не более суток в течение календарного месяца;
  • В течение 16 часов, если температуре в помещениях не превышает 12 градусов;
  • Максимум 8 часов, если в квартире 10 градусов;
  • Предел в 4 часа установлен при температуре в 8 градусов.

Важно знать: если аварийную ситуацию не успели вовремя устранить, за каждый час несоблюдения температурного режима оплата за поставку тепла должна быть снижена на 0,15 %.

Организации жилищно-коммунального хозяйства должны руководствоваться ГОСТом Р 51617-2000: «Жилищно-коммунальные услуги», где указаны характеристики предельно допустимых значений температурного режима:

  • В помещениях, отнесенных к общедомовому имуществу (кроме чердаков и подвалов) – минимум 16 градусов;
  • В квартиреминимум 18 градусов (в помещениях, расположенных по углам зданий20 градусов);
  • В ванной и в совмещенной с ванной уборнойне менее 25 градусов;
  • Чердаки и подвалыот 4 градусов и выше.

Интересный факт: с 0 до 5 утра температура в квартирах может быть ниже предельно допустимой, но всего на три градуса, не более. Превышение тоже допустимо – максимум на 4 градуса.

В домах с двумя и более этажами, лестничные клетки могут не отапливаться, при наличии системы отопления в квартирах. Не предусмотрен обогрев лестниц и на территориях с зимней температурой от 5 градусов и выше (СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»).

Как замеряется температура воздуха?

Прежде чем требовать от коммунальщиков снижения платы, проверьте герметичность окон и дверей. Представители управляющей организации обязательно обследуют места возможной утечки тепла, и если найдут щели со сквозняком – перерасчета не будет.

На проведение замеров существуют свои стандартыпункт 4 «Метода контроля» ГОСТ 30494-96:

  • Когда за окном теплая (выше 5 градусов) ясная погода – измерять нельзя. Солнце прогревает комнату и влияет на температуру, увеличивая ее;
  • Замеры производятся прибором с предельным отклонением до 0.1 градуса;
  • Прибор с автоматической регистрацией температурных показателей должен работать не менее двух часов;
  • Ручным термометром температуру определяют не менее трех раз, с обязательным пятиминутным интервалом. Среднее арифметическое показаний принимается за температуру комнаты;
  • Показания шарового термометра снимают только по истечении 20 минут после установки прибора.

Внимание: измерительный прибор должен иметь сертификат и регистрационное удостоверение, а также пройти ежегодную поверку на соответствие параметрам производителя.

Как правильно составить акт замера?

Прежде всего, о нарушении параметров теплоснабжения следует сообщить в аварийно-диспетчерскую службу (АДС). Заявление в устной либо письменной форме подлежит обязательной регистрации.

Диспетчер может разъяснить ситуацию, если вдруг на теплотрассе произошла авария. Когда сотрудник службы не владеет информацией о причине нарушения подачи тепла, он обязан направить аварийную бригаду для выяснения причин и составления акта замера, согласовав время и дату с потребителем.

Измерить температуру должны точным прибором, имеющим все необходимые документы. В акте указываются такие сведения, как:

  • Дата и время составления;
  • Характеристики квартиры (адрес, площадь, этажность, количество комнат);
  • Состав комиссии, включая потребителя;
  • Данные измерительного прибора;
  • Параметры температуры;
  • Подписи всех членов комиссии.

Один экземпляр акта остается в распоряжении поставщика услуги, второй – у заказчика.

Важный факт: несогласие владельца жилья с выводами сотрудников жилищно-коммунального хозяйства должно быть отражено в акте и назначена новая комиссия с привлечением сотрудников Роспотребнадзора либо Государственной жилищной инспекции.

Помимо того, что коммунальщики должны сделать перерасчет за нарушение обязательств, в договоре на поставку услуг имеется, как правило, пункт о взыскании с исполнителя неустойки за некачественное теплоснабжение.

Регулирование температуры

Во время подготовки системы теплоснабжения к отопительному сезону сотрудники коммунального хозяйства должны промыть систему и удалить воздушные пробки.

Если все необходимые работы выполнены и температура в квартирах других жителей не превышает нормативных показателей, стоит поискать иные причины дискомфорта (например, разгерметизация теплового контура квартиры).

Варианты создания оптимального микроклимата при недостатке тепла:

  • Утепление стен эковатой, герметизация оконных проемов и дверных стыков;
  • Приобретение дополнительного обогревателя (например, обогревателя инфракрасного типа);
  • Установка терморегулятора на батареи;
  • Установка биметаллических радиаторов взамен чугунных, можно с увеличением секций. Как рассчитать количество секций радиаторов отопления читайте здесь.

Повышенную теплоотдачу можно минимизировать:

  • Регулярным проветриванием;
  • Установкой отражающих экранов (обыкновенная фольга);
  • Ограничением доступа горячей воды в батареи (закрыть шаровой кран).

Правила оказания услуг рассчитаны на среднестатистического пользователя, индивидуальные условия создаются автономно.
Смотрите видео на тему «замер температуры воздуха в квартире»:

Видите неточности, неполную или неверную информацию? Знаете, как сделать статью лучше?

Хотите предложить для публикации фотографии по теме?

Пожалуйста, помогите нам сделать сайт лучше! Оставьте сообщение и свои контакты в комментариях – мы свяжемся с Вами и вместе сделаем публикацию лучше!

Отзывы и комментарии

А ЭЛЕКТРО ПРИБОРЫ ВЫКЛЮЧАТЬ НАДО ПЕРЕД ПРИХОДОМ ЗАМЕРЩИКА

В нашем многоквартирном доме температура воздуха 16-18 градусов С. Батареи еле теплые, 38 градусов.» Тепло Тюмени» не обеспечивает наш дом теплом, а представитель управляющей компании ООО «Жилсервис- Север» не умеет пользоваться термоанемометром, намеривает 20 градусов С, а мы в это время не можем снять в квартире теплые двойные кофты, куртки, шали, замерзаем, болеем. Не знаем, где найти в Тобольске независимую экспертизу?

Здравствуйте, вчера приезжали с УК ООО жкх-сервис по моему вызову ,батареи чуть теплые температура в комнате не более 14град. По датчику УК+18,5 не верю , дома холод , и за такое о оплен е я должна им заплатить 3,000-и более, что за страна полное беззаконие. Куда обращаться как доказать свою правоту, подскажите? Костромской район после.Апраксино

Обращайтесь в аварийно-диспетчерскую службу. Или приобретите комнатный термометр, чтобы при замере температуры комиссией, опровергать их данные или, наоборот, развеять свои ощущения. Может, у вас и правда не так все плохо?

Здравствуйте! У вас тут всё так точно рассмотрено и расписано — есть большое количество дополнительной информации, которая подтверждена современной действующей законодательной базой, но у меня все же никак не получается доказать свою правоту сотрудникам жилищно-коммунального хозяйства. Несколько раз сама и с ними пыталась сделать замеры температуры в разных комнатах и если в жилых комнатах она не достигала необходимой в среднем на 0,5 градуса т.е была 17,3 — 17,8 градуса, то ванная (совмещённый санузел) даёт на 1,0 — 1,5 градуса меньше, чем необходимо, и они мне акт не подписывают … ссылаясь на одну только комнату из всех, в моей квартире. Что делать в таком случае — как доказать?

Ольга Васильевна в прошлый отопительный сезон и у меня были такие проблемы.Сколько не ходила в ЖКХ результатов никаких. Только одни обещания. В этом году может что изменится. Все жильцы написали коллективную жалобу на работу отопительной службы. В квартире потеплело.Может и вам поступить так же?

Читайте также:  Почему кипит тосол в расширительном бачке — 8 причин

Схема электронного термометра с выносным датчиком своими руками

На замену не совсем удобным аналоговым измерителям температуры, в основе работы которых лежит свойство жидкости расширяться и сжиматься, промышленность предложила дискретные устройства. Эти совсем несложные приборы обладают рядом неоспоримых преимуществ. Купить измеритель можно практически в любом магазине бытовой или климатической техники, но гораздо интереснее изготовить электронный термометр с выносным датчиком своими руками.

Суть устройства

Термометр, разговорный аналог — градусник, предназначен для измерения температуры окружающей среды. Первое устройство было изобретено в 1714 году немецким физиком Д. Г. Фаренгейтом. В основе своей конструкции он использовал прозрачную запаянную колбу, внутри которой находился спирт. После в качестве жидкости учёный применил ртуть. Но шкала аналогового измерителя, существующая и по сей день, была разработана лишь только через 30 лет шведским астрономом и метеорологом Андерс Цельсием. За начальные точки он предложил взять температуру тающего льда и кипения воды.

Интересным фактом является то, что изначально числом 100 была отмечена температура таяния льда, а за ноль взята точка кипения. Впоследствии шкалу «перевернули». По некоторым мнениям это сделал сам Цельсий, по другим — его соотечественники ботаник Линней и астроном Штремер.

Вскоре изготовление ртутных измерителей было широко налажено производством в промышленных масштабах. Со временем ртуть из-за своей ядовитости была заменена на спирт, а затем и вовсе был предложен новый тип устройства — цифровой. Сегодня, пожалуй, градусник стал неотъемлемым атрибутом любого жилища. По совету Всемирной организации здравоохранения была принята Минаматская конвенция, направленная на постепенный вывод из обихода ртутных градусников. Согласно ей в 2022 году использование ртути в измерителях будет полностью прекращено.

Поэтому из-за своих отличных характеристик термометр с цифровой схемой практически не имеет конкурентов. Предлагаемые в продаже спиртовые приборы проигрывают ему по точности и удобству восприятия данных.

Электронные модели могут располагаться в любом месте, ведь в контролируемом помещении необходимо расположить только небольшой датчик, подключённый к устройству. Этот тип используется во многих технологических процессах промышленности, например, строительных, аграрных, энергетических. С их помощью контролируется:

  • температура воздуха в производственных и жилых зданиях;
  • проверка нагрева сыпучих продуктов;
  • состояние вязких материалов.

Принцип работы

Перед тем как непосредственно приступить к изготовлению электронного термометра, следует разобраться в принципе его действия и определиться, из каких узлов будет состоять конструкция. Промышленно выпускаемые электронные градусники различаются по своим размерам и назначению. Но все они построены на однотипном принципе действия.

Проводимость материала изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Основываясь на этом и проектируется схема электронного градусника. Так, чаще всего в конструкции применяется термопара. Это электронный прибор, стоящий из двух сваренных между собой металлов. На поверхности каждого из них имеется контактная площадка, подключённая к измерительной схеме. При нагревании или охлаждении контактов возникает термоэлектродвижущая сила, появление и изменение которой регистрируется платой электроники.

В устройствах нового поколения вместо термочувствительного элемента используется кремниевый диод. Полупроводниковый радиоэлемент, у которого наблюдается зависимость вольт-амперной характеристики от температурного воздействия. Иными словами, при прямом включении (направление тока от анода к катоду) значение падения напряжения на переходе изменяется в зависимости от нагрева полупроводника.

Обработанные данные выводятся на дисплей, с которого уже визуально снимаются пользователем. Цифровые градусники позволяют измерять изменения температуры в диапазоне от -50 ° С до 100 ° С.

Всего же в конструкции простого термометра можно выделить пять блоков:

  1. Датчик — устройство, изменяющее свои параметры в зависимости от величины воздействующей на него температуры.
  2. Измерительные провода — используются для выноса датчика и его расположения в различных местах, требующих контроля над температурой. Чаще всего это небольшого сечения в диаметре проводники, даже необязательно экранированные.
  3. Плата электроники — содержит блок анализатора, фиксирующий изменения приходящего от датчика сигнала, а затем передающий его на экран.
  4. Дисплей — монохромный или цветной экран, предназначенный для отображения данных об измеренной температуре.
  5. Блок питания — собирается на типовых для радиоэлектроники интегральных микросхемах. Используется для стабилизации и преобразования питания, подающегося на все узлы платы.

Особенности изготовления

Человеку, увлекающемуся радиолюбительством, сделать электронный термометр своими руками по схеме не доставит трудностей, но в то же время обычному потребителю понадобится иметь хотя бы навыки паяния. Сегодня существует довольно много различных схем, отличающихся как сложностью повторения, так и дефицитностью радиодеталей.

При выборе схемы учитывают характеристики, которые она сможет обеспечить будущему измерительному устройству. В первую очередь — это диапазон измеряемых температур, а во вторую – погрешность. Конструктивно можно собрать проводную и беспроводную модель. При сборке второго типа используется радиомодуль, значительно удорожающий изделие.

Из-за использования чувствительных специализированных микросхем собирать навесным монтажом схему вряд ли получится. Поэтому предварительно изготавливается печатная плата. Делать её лучше из одностороннего фольгированного стеклотекстолита методом «лазерно-утюжной технологии».

Суть метода заключается в том, что с помощью, например, Sprint Layout, рисуется печатная схема устройства и распечатывается в зеркальном отображении в масштабе 1:1 на лазерном принтере. Затем, приложив отпечатанный рисунок изображением вниз к фольгированному слою, проглаживают чертёж разогретым утюгом. Из-за особенностей тонера изображение линий перенесётся на стеклотекстолит. Далее плата погружается в ванную с реактивом, например, FeCl3.

В качестве индикатора можно использовать светодиодную матрицу, но лучше приобрести любой монохромный экран. Простой экран можно взять буквально за «копейки», например, подойдёт от старых системных блоков, выполненных в форм-факторе АТ. Если планируется конструкция с выносным датчиком, то неплохим вариантом будет использование шлейфа с диаметром проводника от 0,3 мм2, но в принципе подойдёт любой провод. При этом чем вынос датчика больше, тем большего сечения нужен и провод.

В схемотехнике некоторых термометров используются микроконтроллеры. Их применение позволяет упростить электрическую схему и повысить функциональность, но при этом требует навыков программирования и умения загружать прошивку. Для этого понадобится программатор, который можно также спаять самостоятельно, например, для LPT из пяти проводов.

Простой термометр

Конструкция простого термометра состоит всего из трёх деталей и тестера. В качестве датчика температуры в схеме используется LM35. Это интегральный прибор с калиброванным выходом по напряжению. Амплитуда на выходе датчика пропорциональна температуре. Точность измерений составляет 0,75° C. Запитывать интегральную микросхему можно как от однополярного источника, так и двухполярного. Предел измерений от -55 ° до 150° C.

В качестве мультиметра можно использовать стрелочный или цифровой прибор. К датчику согласно схеме подключают источник питания. Например, КРОНу или три соединённых последовательно пальчиковых батарейки. Измеритель же подключают к клеммам V и COM и переводят в режим измерения температуры. Потребление датчика при работе не превышает 10 мкА.

Диапазон измерения мультиметра устанавливается на два вольта. Отображённый на экране результат и будет соответствовать измеряемой температуре. Последняя цифра в числе обозначает десятые доли градуса.

При желании устройство можно сделать двухканальным. Для этого дополнительно необходимо будет изготовить механический или электронный переключатель.

Цифровая схема

Одна из самых простых схем состоит всего из нескольких элементов. В основе конструкции лежит использование датчика, выдающего значение температуры в цифровом коде. Стоимость термодатчика LM 335 не превышает 50 центов, при этом после калибровки его точность измерения составляет от 0,3 ° до 1,5° C. Датчик может измерять температуру от — 40 ° до 100° C. Выпускается он в двух корпусах — TO-92 и SOIC. В качестве аналога можно использовать отечественную микросхему К1019ЕМ1.

При монтаже длина соединительных проводов может достигать пяти метров. Калибровка схемы осуществляется изменением напряжения, подаваемым на вывод один. Необходимое значение рассчитывается по формуле:

Uвых = Vвых1 * T / To, где:

  • Uвых – напряжение на выходе микросхемы;
  • Uвых1 – напряжение на выходе при эталонной температуре;
  • T и To – измеряемая и эталонная температура.

Напряжение, формирующее выходной сигнал, зависит от температуры, поэтому питание, подающееся на датчик, должно осуществляться от источника тока. Собирается он на двух транзисторах КТ209 и не требует дополнительных настроек. Максимальный ток питания не превышает 5 мА. Увеличение выходного напряжения на 10 мВ соответствует приросту температуры на один градус.

Использование микроконтроллера

Применение в схеме самодельного термометра микроконтроллера подразумевает использование программы, управляющей его работой. В качестве микросхемы применяется ATmega8, а датчика температуры — DS18B20.

В схеме используется небольшое число радиодеталей. Она несложная и не нуждается после сборки в какой-либо наладке. Напряжение питания микроконтроллера составляет пять вольт. Для его стабилизации используется микросхема L7805. Транзисторы можно использовать любые с NPN структурой. В качестве индикатора подойдёт трёхразрядный сегментный дисплей с общим катодом.

Температура устройством может изменяться в интервале от -55 ° до 125º С с шагом в 0,1º С. Погрешность измерения не превышает 0,5º С. Обмен данными между датчиком и микроконтроллером происходит по шине 1-Wire. При большом расстоянии выноса измерительной микросхемы DS18B20 от ATmega8 необходимо подобрать подтягивающее сопротивление. Распаять его лучше непосредственно на вывод датчика.

При программировании все установки микроконтроллера оставляются заводскими, и фьюзы не изменяются. Затем к собранному термометру можно добавить ещё один датчик, а также часы. Но для этого необходимо будет обладать знаниями в программировании, чтобы дописать программный код.

Точный термометр

Применение в качестве датчиков полупроводниковых диодов и транзисторов характеризуется сложностью калибровки показаний, что в итоге приводит к погрешности результата измерений. Поэтому для получения точного результата в качестве измерителя применяется бифилярно намотанная катушка из тонкого проводника, размещённая в цилиндре, имеющем размеры порядка 4×20 мм.

Основой конструкции является микросхема ICL707 и светящийся индикатор. Питание можно подавать от любого источника с выходной амплитудой 12 В. На DA3 собран нормирующий преобразователь, изменяющий своё выходное напряжение в зависимости от сигнала, поступаемого с датчика.

Настройка заключается в выставлении на 36 ноге микросхемы напряжения, равного одному вольту. Делается это с помощью резисторов R3 и R4. Вместо датчика подключают резистор на 100 Ом. Изменением сопротивления R14 устанавливают нули на цифровом индикаторе. После чего устройство готово к измерениям.

Чем и как правильно мерить температуру?

Казалось бы, что может быть сложного в измерении температуры. Особенно сейчас, когда в аптеках можно купить не только ртутные, но и электронные градусники. Тем не менее, многих беспокоят вопросы: сколько держать градусник, чтобы получить максимально точные показания и какой лучше покупать.

Сейчас в любой аптеке на выбор предлагают три вида градусников: всем известные ртутные, электронные и инфракрасные. В пользу первых говорят низкая цена и простота использования, за современные модели — безопасность и новые технологии. Но давайте обо всем по порядку.

Ртутный градусник

Принцип работы этого прибора прост и понятен. По сути это резервуар с ртутью. Нагреваясь, ртуть увеличивается в объеме и попадает в измерительную трубку. Излишки ртути образуют тот самый столбик, по которому, благодаря нарисованной шкале, мы определяем температуру. Ртутный градусник считается самым точным из существующих бытовых приборов, но, к сожалению, у него есть парочка существенных минусов.

  • Достаточно длительное время измерения.
  • Главное — ртуть крайне токсична. А поскольку эти градусники весьма хрупкие, то, разбив прибор, вы подвергаете домочадцев серьезному риску.
Читайте также:  Замена газового котла в частном доме

Что делать, если разбили градусник?

  1. Наденьте марлевую повязку и резиновые перчатки.
  2. Выведите из комнаты всех, включая животных.
  3. Сделайте температуру в помещении как можно ниже, чтобы снизить интенсивность испарения.
  4. Соберите ртуть, но не веником и не пылесосом, а влажной тряпкой или скотчем. Также вам помогут листики бумаги.
  5. Следите, чтобы ртуть не прилипла к подошве обуви, и вы не разнесли ее по помещению.
  6. Обработайте пол раствором марганцовки.
  7. Лучше всего вызвать специальную службу, которая еще раз обработает помещение и заберет остатки ртути.

Электронный термометр

На кончике электронного термометра находится термоэлемент, который меняет сопротивление при повышении температуры тела. Лучше выбирать модели с гибким наконечником. К плюсам электронного термометра относится экологичность, невысокая цена (если сравнивать с инфракрасными версиями), возможность сохранения предыдущих результатов в памяти, относительно быстрый результат.

Но есть и минус, на который чаще всего жалуются пользователи, — отсутствие точности. На самом деле, несмотря на то, что, согласно результатам исследований, электронный термометр, действительно, может давать погрешность 1-2 десятых градуса, основная проблема в неверном использовании.

Почему же термометр врет? Как правило, пользователи невнимательно читают или вообще не читают инструкцию, и уверены, что для измерения температуры таких градусником достаточно нескольких секунд, до звукового сигнала. На самом деле первый сигнал термометра говорит о том, что скорость изменения температуры уменьшилась. Но до окончательного результата нужно подождать в среднем 4 минуты. Особенно, если вы меряете температуру под мышкой, а не иным способом.

Как правильно мерить температуру электронным термометром?

  1. Включите термометр и подождите, пока на мониторе появятся мигающие символы.
  2. Протрите кожу подмышкой сухим платком или салфеткой, направьте кончик термометра в самый центр подмышечной впадины. Прижмите руку к телу, также как при измерении ртутным градусником.
  3. После первого сигнала не меняйте позу и не останавливайте процесс.
  4. Если проводите измерения ректально или во рту, имейте в виду, что температура будет на несколько десятых выше. Зато времени потребуется меньше.

Инфракрасный термометр

Эти приборы делятся на контактные и бесконтактные. В обоих случаях специальный датчик улавливает инфракрасное излучение от тела и преобразует его в показатели температуры. Контактные модели способны мерить температуру на лбу или в ухе, либо и там, и там. Бесконтактные хороши для маленьких детей, которым сложно усидеть на одном месте долго. Результат в обоих случаях придется ждать всего несколько секунд.

Несмотря на очевидные достоинства, у этих термометров есть два минуса. Во-первых, они менее точные, нежели электронные приборы. Погрешность измерений 2-3 десятых градуса. Во-вторых, они довольно дорогие. Стоимость моделей известных брендов начинается с полутора тысяч рублей и доходит до 7- 8 000 рублей.

Термометр. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Термометр – это прибор, предназначенный для измерения температуры жидкостной, газообразной или твердой среды. Изобретателем первого устройства для измерения температуры является Галилео Галилей. Название прибора с греческого языка переводится как «измерять тепло». Первый прототип Галилея существенно отличался от современных. В более привычном виде устройство появилась спустя более чем через 200 лет, когда за изучение данного вопроса взялся шведский физик Цельсий. Он разработал систему измерения температуры, разделив термометр на шкалу от 0 до 100. В честь физика уровень температуры измеряются в градусах Цельсия.

Разновидности по принципу действия

Хотя с момента изобретения первых термометров прошло уже более через 400 лет, эти устройства до сих пор продолжают совершенствоваться. В связи с этим появляются все новые устройства, основанные на ранее не применяемых принципах действия.

Сейчас актуальными являются 7 разновидностей термометров:
  • Жидкостные.
  • Газовые.
  • Механические.
  • Электрические.
  • Термоэлектрические.
  • Волоконно-оптические.
  • Инфракрасные.
Жидкостные

Термометры относятся к самым первым приборам. Они работают на принципе расширения жидкостей при изменении температуры. Когда жидкость нагревается – она расширяется, а когда охлаждается, то сжимается. Само устройство состоит из очень тонкой стеклянной колбы, заполненной жидким веществом. Колба прикладывается к вертикальной шкале, выполненной в виде линейки. Температура измеряемой среды равна делению на шкале, на которое указывает уровень жидкости в колбе. Эти устройства являются очень точными. Их погрешность редко составляет более 0,1 градуса. В различном исполнении жидкостные приборы способны измерять температуру до +600 градусов. Их недостаток в том, что при падении колба может разбиться.

Газовые

Работают точно так же как и жидкостные, только их колбы заполняются инертным газом. Благодаря тому, что в качестве наполнителя используется газ, увеличивается диапазон измерения. Такой термометр может показывать максимальную температуру в пределах от +271 до +1000 градусов. Данные приборы обычно применяются для снятия показания температуры различных горячих веществ.

Механический

Термометр работает по принципу деформации металлической спирали. Такие приборы оснащаются стрелкой. Они внешне немного напоминает стрелочные часы. Подобные устройства используется на панели приборов автомобилей и различной спецтехнике. Главное достоинство механических термометров в их прочности. Они не боятся встряски или ударов, как модели из стекла.

Электрические

Приборы работают по физическому принципу изменения уровня сопротивления проводника при различных температурах. Чем горячее металл, тем его сопротивляемость при передаче электрического тока выше. Диапазон чувствительности электротермометров зависит от металла, который использован в качестве проводника. Для меди он составляет от -50 до +180 градусов. Более дорогие модели на платине могут указывать на температуру от -200 до +750 градусов. Такие приборы применяются как датчики температуры на производстве и в лабораториях.

Термоэлектрический

Термометр имеет в своей конструкции 2 проводника, которые измеряют температуру по физическому принципу, так называемому эффекту Зеебека. Подобные приборы имеют широкий диапазон измерения от -100 до +2500 градусов. Точность термоэлектрических устройств составляет около 0,01 градуса. Их можно встретить в промышленном производстве, когда требуется измерение высоких температур свыше 1000 градусов.

Волоконно-оптические

Делаются из оптоволокна. Это очень чувствительные датчики, которые могут измерять температуру до +400 градусов. При этом их погрешность не превышает 0,1 градуса. В основе такого термометра лежит натянутое оптоволокно, которое при изменении температуры растягивается или сжимается. Проходящий сквозь него луч света преломляется, что фиксирует оптический датчик, сопоставляющий преломление с температурой окружающей среды.

Инфракрасный

Термометр, или пирометр, является одним из самых недавних изобретений. Они имеют верхний диапазон измерения от +100 до +3000 градусов. В отличие от предыдущих разновидности термометров, они снимают показания без непосредственного контакта с измеряемым веществом. Прибор посылает инфракрасный луч на измеряемую поверхность, и на небольшом экране отображает ее температуру. При этом точность может отличаться на несколько градусов. Подобные устройства применяются для измерения уровня нагрева металлических заготовок, которые находятся в горне, корпуса двигателя и пр. Инфракрасные термометры способны показать температуры открытого пламени. Подобные устройства применяются еще в десятках различных сфер.

Разновидности по предназначению
Термометры можно классифицировать на несколько групп:
  • Медицинские.
  • Бытовые для воздуха.
  • Кухонные.
  • Промышленные.
Медицинский термометр

Медицинские термометры обычно называют градусники. Они имеют низкий диапазон измерения. Это связано с тем, что температура тела живого человека не может составлять ниже +29,5 и выше +42 градусов.

В зависимости от исполнения медицинские градусники бывают:
  • Стеклянные.
  • Цифровые.
  • Соска.
  • Кнопка.
  • Инфракрасный ушной.
  • Инфракрасный лобный.

Стеклянные термометры являются первыми, которые начали применять для медицинских целей. Данные устройства универсальны. Обычно их колбы заполняются спиртом. Раньше для таких целей использовалась ртуть. Подобные устройства имеют один большой недостаток, а именно необходимости длительного ожидания для отображения реальной температуры тела. При подмышечном исполнении продолжительность ожидания составляет не менее 5 минут.

Цифровые термометры имеют небольшой экран, на который выводится температура тела. Они способны показать точные данные спустя 30-60 секунд с момента начала измерения. Когда градусник получает конечную температуру, он создает звуковой сигнал, после которого его можно снимать. Данные приборы могут работать с погрешностью, если не очень плотно прилегают к телу. Существуют дешевые модели электронных термометров, которые снимают показания не менее долго, чем стеклянные. При этом они не создают звуковой сигнал об окончании измерения.

Термометры соски сделаны специально для маленьких детей. Устройство представляет собой соску-пустышку, которая вставляется в рот младенца. Обычно такие модели после завершения измерения подают музыкальный сигнал. Точность устройств составляет 0,1 градуса. В том случае если малыш начинает дышать через рот или плакать, отклонение от реальной температуры может быть существенным. Продолжительность измерения составляет 3-5 минут.

Термометры кнопки применяются тоже для детей возрастом до трех лет. По форме такие приборы напоминают канцелярскую кнопку, которая размещается ректально. Данные устройства снимают показания быстро, но имеют низкую точность.

Инфракрасный ушной термометр считывает температуру из барабанной перепонки. Такое устройство способно снять измерения всего за 2-4 секунды. Оно также оснащается цифровым дисплеем и работает на батарейках. Данное устройство имеет подсветку для облегчения введения в ушной проход. Приборы подходят для измерения температуры у детей старше 3 лет и взрослых, поскольку у младенцев слишком тонкий ушной канал, в который наконечник термометра не проходит.

Инфракрасные лобные термометры просто прикладываются ко лбу. Они работают по такому же принципу, как и ушные. Одно из преимуществ таких устройств в том, что они могут действовать и бесконтактно на расстоянии 2,5 см от кожи. Таким образом, с их помощью можно измерить температуру тела ребенка не разбудив его. Скорость работы лобных термометров составляет несколько секунд.

Бытовые для воздуха

Для измерения температуры воздуха на улице или в помещении применяются бытовые термометры. Они, как правило, выполнены в стеклянном варианте и заполнены спиртом или ртутью. Обычно диапазон их измерения в уличном исполнении составляет от -50 до +50 градусов, а в комнатном от 0 до +50 градусов. Подобные приборы часто можно встретить в виде украшений для интерьера или магнита на холодильник.

Кухонные

Кухонные термометры предназначены для измерения температуры различных блюд и ингредиентов. Они могут быть механическими, электрическими или жидкостными. Их применяют в тех случаях, когда необходимо строго контролировать температуру по рецепту, к примеру, при приготовлении карамели. Обычно подобные устройства идут в комплекте с герметичным тубусом для хранения.

Промышленные

Промышленные термометры предназначены для измерения температуры в различных системах. Обычно они представляют собой приборы механического типа со стрелкой. Их можно увидеть в магистралях водяного и газового снабжения. Промышленные модели бывают электрические, инфракрасные, механические и пр. Они имеют самое большое разнообразие форм, размеров и диапазонов измерения.

Ссылка на основную публикацию