Для чего нужна термометр в химии

ТЕРМОМЕТРЫ

ТЕРМОМЕТРЫ, приборы для измерения т-ры посредством контакта с исследуемой средой. Первые термометры появились в кон. 16-нач. 17 вв. (напр., термоскоп Галилея, 1597), сам термин «термометр»-в 1636. Действие термометров основано на изменениях однозначно зависящих от т-ры и легко поддающихся определению разных физ. св-в тел (геом. размеры, давление в замкнутом объеме, электрич. сопротивление, термоэдс, магн. восприимчивость и др.). Соотв. различают следующие наиб, распространенные типы термометров: расширения, манометрические, сопротивления, термоэлектрические, магнитные (см. также Термометрия).

Термометры расширения построены по принципу изменения объемов жидкостей (жидкостные термометры) или линейных размеров твердых тел (деформационные термометры).

Действие жидкостных термометров основано на различиях коэф. теплового расширения рабочего, или термометрич., в-ва (ртуть, этанол, пентан, керосин, иные орг. жидкости) и материала оболочки, в к-рой оно находится (термометрич. стекло либо кварц). Несмотря на большое разнообразие конструкций, эти термометры относятся к одному из двух осн. типов: палочные (рис. 1, а) и с вложенной шкалой (рис. 1, б). Особенно распространены ртутные стеклянные термометры, подразделяемые на образцовые (1-го разряда-только палочные, 2-го разряда-оба типа), лабораторные (оба типа), технические (только с вложенной шкалой). Среди приборов, заполненных орг. жидкостями и используемых лишь для измерения т-р ниже — 30 °С, чаще других применяют спиртовые термометры. Все жидкостные термометры используют обычно для локальных измерений т-ры (от — 200 до 600 °С) с точностью, определяемой ценой деления шкалы. Для образцовых стеклянных термометров с узким диапазоном шкалы цена деления может достигать 0,01 °С. Точность измерений зависит от глубины погружения термометра в исследуемую среду: прибор следует погружать на глубину, при к-рой проводилась его градуировка. Достоинства этих термометров-простота конструкции и высокая точность измерений. Недостатки: невозможность регистрации и передачи показаний на расстояние; зависимость показаний от измерения объемов жидкости и резервуара, в к-ром она находится; тепловая инерционность; невозможность ремонта.

Разновидность жидкостных при-боров-электроконтактные ртутные термометры, применяемые для регулиро-вания т-ры или сигнализации о нарушении заданного температурного режима в пределах от — 30 до 300 °С. Платиновые контакты, впаянные в ниж. часть капилляра, соединены с медными проводниками, к-рые через реле включены в цепь электрич. нагревателя либо сигнализации. В момент соединения контактов столбиком ртути замыкается цепь реле, выключающего нагреватель или включающего сигнализацию.

Деформационные термометры (дилатометрические и биметаллические) ОС-РИС. 1. Термометры расширения: а-палочный; б-с вложенной шкалой.

Манометрические термометры. Их действие основано на изменении давления Ар рабочего в-ва, заключенного в емкость посто-янного объема, при изменении его т-ры D t. По конструкции манометрические термометры всех типов практически одинаковы И состоят из термобаллона, манометрич. трубчатой пружины (одно- или многовитковой, в виде сильфона) и соединяющего их Капилляра (рис. 2). При нагр. термобаллона, помещен-ного в зону измерения т-ры, давление в-ва внутри замкнутой системы возрастает. Это увеличение давления воспринимается пружиной, к-рая через передаточный механизм воздействует на стрелку прибора. В зависимости от того, чем заполнены термобаллоны, различают газовые, жидкостные и конденсационные термометры.

Манометрические термометры надежны в эксплуатации (хотя и отличаются запаздыванием показаний) и используются как показывающие, самопишущие и контактные техн. приборы; при большой длине капилляра (до 60 м) могут служить дистанционными термометры. Погрешность измерений b 1,5% от максимального значения шкалы при нормальном давлении. В случае отклонений от них возникают дополнительные погрешности, к-рые определяются расчетом или компенсируются.

Рис. 4. Терморезисторы: а-стержневой (1-эмалир. цилиндр; 2-контактные колпачки; 3-выводы; 4-стеклянный изолятор; 5-металлич. фольга; 6-металлич. чехол); б-бусинковый (1-чувствит. элемент; 2-электроды; 3-выводы; 4-стеклянная оболочка).

Технические термометры сопротивления работают в комплекте с измеряющими электрич. сопротивление вторичными приборами (напр., автоматич. уравновешенные мосты, лого-метры), шкалы к-рых градуированы непосредственно в °С.

Термоэлектрические термометры состоят из термоэлектрич. преобразователя и вторичного прибора. Термоэлектрич. преобразователь (ТЭП, термопара-устаревшее)-цепь из двух (рис. 5, а) или неск. соединенных между собой разнородных электропроводящих элементов (обычно металлич. проводников, реже полупроводников). Действие ТЭП основано на эффекте Зеебека: если контакты (как правило, спаи) проводников, или термоэлектродов, находятся при разных т-рах, в цепи возникает термоэлектродвижущая сила (термоэдс), значение к-рой однозначно определяется т-рами «горячего», или рабочего (t), и «холодного», или свободного (t 0 ), контактов и природой материалов, из к-рых изготовлены термоэлектроды.

Проволочные термоэлектроды ТЭП помещают в стальной или керамич. чехол, подключая своб. концы к выводамс крышкой; изолируют один от другого по всей длине от горячего спая керамич. изоляторами (рис. 5,6). Рабочий спай изолируют от чехла керамич. наконечником. Горячую часть ТЭП (со стороны рабочего спая) погружают в объект измерения т-ры. Стандартные ТЭП имеют разл. конструкт тивные исполнения и могут отличаться след. признаками: способами контакта с исследуемой средой (погружные и поверхностные) и защиты от мех. повреждений и хим. воздействия контролируемой среды; инерционностью; числом зон контроля т-ры в объекте (одно- и многозонные); числом рабочих спаев (одинарные, двойные); длиной погружаемой части и т. д. Осн. характеристики наиб. распространенных ТЭП приведены в таблице. Все большее применение находят преобразователи, изготовленные из спец. кабеля,-бронированные оболочковые, или кабельные. Для измерений термоэдс ТЭП работают в комплекте с вторичными приборами (милливольтметры, потенциометры и др.). ТЭП широко используют в устройствах для измерений т-ры в разл. автоматизир. системах управления и контроля.

Рис. 5. Термоэлектрич. преобразователь: а-цепь из термоэлектродов А и В; б-устройство; 1-рабочий спай; 2-изолятор; 3-чехол; 4-выводы.

Менее распространены акустич., магн. и нек-рые иные термометры. Существуют термометры спец. назначения, напр. гипсотермометры (для измерения атм. давления по т-ре кипящей жидкости), метеорологические (для измерений гл. обр. на метеостанциях), глубоководные (для измерений т-ры воды в водоемах на разл. глубинах).

Источник

ТЕРМОМЕТРЫ

приборы для измерения т-ры посредством контакта с исследуемой средой. Первые Т. появились в кон. 16-нач. 17 вв. (напр., термоскоп Галилея, 1597), сам термин «Т.»-в 1636. Действие Т. основано на изменениях однозначно зависящих от т-ры и легко поддающихся определению разных физ. св-в тел (геом. размеры, давление в замкнутом объеме, электрич. сопротивление, термоэдс, магн. восприимчивость и др.). Соотв. различают следующие наиб, распространенные типы Т.: расширения, манометрические, сопротивления, термоэлектрические, магнитные (см. также Термометрия).

Т. расширения построены по принципу изменения объемов жидкостей (жидкостные Т.) или линейных размеров твердых тел (деформационные Т.).

Действие жидкостных Т. основано на различиях коэф. теплового расширения рабочего, или термометрич., в-ва (ртуть, этанол, пентан, керосин, иные орг. жидкости) и материала оболочки, в к-рой оно находится (термометрич. стекло либо кварц). Несмотря на большое разнообразие конструкций, эти Т. относятся к одному из двух осн. типов: палочные (рис. 1, а) и с вложенной шкалой (рис. 1, б).Особенно распространены ртутные стеклянные Т., подразделяемые на образцовые (1-го разряда-только палочные, 2-го разряда-оба типа), лабораторные (оба типа), технические (только с вложенной шкалой). Среди приборов, заполненных орг. жидкостями и используемых лишь для измерения т-р ниже Ч 30 °С, чаще других применяют спиртовые Т. Все жидкостные Т. используют обычно для локальных измерений т-ры (от Ч 200 до 600 °С) с точностью, определяемой ценой деления шкалы. Для образцовых стеклянных Т. с узким диапазоном шкалы цена деления может достигать 0,01 °С. Точность измерений зависит от глубины погружения Т. в исследуемую среду: прибор следует погружать на глубину, при к-рой проводилась его градуировка. Достоинства этих Т.-простота конструкции и высокая точность измерений. Недостатки: невозможность регистрации и передачи показаний на расстояние; зависимость показаний от измерения объемов жидкости и резервуара, в к-ром она находится; тепловая инерционность; невозможность ремонта.

Разновидность жидкостных при-боров-злектроконтактные ртутные Т., применяемые для регулиро-вания т-ры или сигнализации о нарушении заданного температурного режима в пределах от Ч 30 до 300 °С. Платиновые контакты, впаянные в ниж. часть капилляра, соединены с медными проводниками, к-рые через реле включены в цепь электрич. нагревателя либо сигнализации. В момент соединения контактов столбиком ртути замыкается цепь реле, выключающего нагреватель или включающего сигнализацию.

Деформационные Т. (дилатометрические и биметаллические) ОС-РИС. 1. Термометры расширения: а-палочный; б- с вложенной шкалой.

Манометрические Т. Их действие основано на изменении давления Ар рабочего в-ва, заключенного в емкость посто-янного объема, при изменении его т-ры Dt. По конструкции манометрические Т. всех типов практически одинаковы И состоят из термобаллона, манометрич. трубчатой пружины (одно- или многовитковой, в виде сильфона) и соединяющего их Капилляра (рис. 2). При нагр. термобаллона, помещен-ного в зону измерения т-ры, давление в-ва внутри замкнутой системы возрастает. Это увеличение давления воспринимается пружиной, к-рая через передаточный механизм воздействует на стрелку прибора. В зависимости от того, чем заполнены термобаллоны, различают газовые, жидкостные и конденсационные Т.

Манометрические Т. надежны в эксплуатации (хотя и отличаются запаздыванием показаний) и используются как показывающие, самопишущие и контактные техн. приборы; при большой длине капилляра (до 60 м) могут служить дистанционными Т. Погрешность измерений b 1,5% от максимального значения шкалы при нормальном давлении. В случае отклонений от них возникают дополнительные погрешности, к-рые определяются расчетом или компенсируются.

Источник

Термометры и сферы их применения

Термометрами измеряют температуру газов, в том числе воздуха, жидкостей, почв, температуру тела, предметов. С их помощью контролируют технологические процессы в промышленности, сельском хозяйстве, в научных исследованиях, в медицине и фармакологии.

Промышленность выпускает термометры самого разного типа, назначения, сложности, точности и стоимости. Для бытовых целей можно приобрести надежный, довольно точный, несложный прибор за совсем небольшие деньги. Для научно-исследовательских целей используются лабораторные термометры, купить которые тоже можно недорого.

Для производства или науки изготавливаются узкоспециализированные термометры, разработанные для определенных условий, работающие в определенном диапазоне, с заданной точностью. В зависимости от сферы применения, термометры можно условно разделить на несколько групп:
— технические и промышленные;
— лабораторные;
— метеорологические;
— сельскохозяйственные;
— для нефтепродуктов;
— виброустойчивые;
— бытовые.

Технические и промышленные термометры применяют в трубопроводах, промышленных установках и емкостях, в рефрижераторах, в летательных аппаратах для постоянного мониторинга состояния среды.

Лабораторный термометр отличается высокой точностью измерений. Такие приборы применяются для измерения температуры в различных средах (например, жидкостный термометр), а также в качестве эталонных измерительных устройств. Востребованы в биологии, аналитической химии, для измерения очень высоких температур. Большинство моделей — это стеклянные термометры, они считаются наиболее практичными, могут измерять доли градуса. Выпускаются модели с пришлифованным конусом на корпусе для установки в лабораторную посуду.

Метеорологические термометры применяются для измерения температуры воздуха, скорости изменения температуры, минимальной и максимальной температуры в отрезок времени, для определения температуры поверхностного слоя воды, глубинных или поверхностных слоев почвы. Метеорологические термометры часто входят в комплект психрометров, определяющих одновременно и влажность воздуха.

Совершенно необходимы термометры и в сельском хозяйстве. В частности, можно купить термометр для инкубатора, для измерения тела животных, температуры в овощном бурте. Например, перегрев яиц в инкубаторе всего в течение нескольких минут может привести к тому, что птенцы погибнут или родятся больными, поэтому контроль температуры необходим. Очень многие с/х процессы требуют точного соблюдения температурного режима, например, при хранении зерна, овощей и фруктов, мясо-молочной продукции, при проращивании и протравливании семян.

Термометры для нефтепродуктов и для испытания нефтепродуктов применяются в нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей и химической индустрии.

Виброустойчивые термометры устанавливаются в приборах, подверженных постоянному воздействию вибрации.

Бытовые термометры предназначены для массового применения. К ним относятся и термометры для жидкостей (для измерения температуры молока, воды в детской ванночке), и для измерения температуры воздуха в комнате или за окном, и температуры тела.

Для точного контроля температуры рабочей среды можно купить термометр биметаллический, цена на который доступная, а качество высокое — предлагается модель «Термометр биметаллический тб 63». Конечно, в магазине «ПраймКемикалсГрупп» можно купить термометр для жидкости, в частности термометр сп 2п, термометр технический и другие модели и виды этих измерительных приборов.

Источник

Для чего нужен термометр

Содержание статьи

Применение термометра

Почти каждый человек сталкивается с термометрами с ранних лет. Сначала родители знакомят вас с так называемыми «градусниками», заставляя сидеть смирно, а лучше лежать в течение 10 минут, хотя это и выматывает подвижных сорванцов.

Термометр показывает, насколько температура вашего тела отличается от нормальной (37°C или 96°F). Если она повышена, тогда вам стоит обратиться за помощью к врачу, а при очень высоких температурах (39,5-41°C или 103,1-105,8°F) необходимо выпить лекарства для того, чтобы «сбить» ее и вызвать скорую помощь.

Виды термометров

В настоящий момент существует три основных вида термометров для измерения температуры тела: ртутный, электронный (цифровой) и инфракрасный.

Ртутный термометр – это прибор из детства. Он представляет собой стеклянную колбу с двумя граммами ртути, за счет которой и идет измерения температуры. Данное вещество реагирует на тепло и поднимается по столбику с делениями, показывая точный результат.
Почему этот допотопный инструмент все еще не вышел из пользования? Все дело в большом количестве его положительных качеств.
Во-первых, он самый точный из ныне существующих. Во-вторых, при аккуратном использовании, он может прослужить сотни лет (с ртутью ничего не сделается, если вы, конечно, не разобьете стеклянную колбу). В-третьих, он очень дешевый и простой в использовании. Главным же недостатком данного вида термометра является ртуть, так как она высокотоксичная. Если вы разобьете ртутный градусник, проблем вам не избежать.

Определенную долю рынка занял на данный момент электронный термометр. Его главными преимуществами перед предком стали безопасность и быстрота измерения. Ну, а недостатком, по сравнению с предыдущим экземпляром, является не слишком высокая точность измерения (при неправильной транспортировки и эксплуатации), а также работа на батарейках. Батарейки могут испортиться, когда они просто необходимы, поэтому всегда держите под рукой комплект рабочих.

Новым видом стали инфракрасные термометры, считающиеся бесконтактными. Отсюда вытекает первое преимущество – возможность измерять температуру у плачущих или спящих детей. Еще одним плюсом является скорость замеров – не более 30 секунд. Основными недостатками является высокая погрешность (до 0,5°C) и цена, которая колеблется от 1500 до 5000 рублей.

Источник

Термометр – прибор для измерения температуры

Термометр – прибор для измерения температуры

В настоящее время трудно найти человека, который не слышал о таких приспособлениях как термометр, лабораторные весы или песочные часы и не смог бы объяснять, для чего они предназначены.

Если раньше широко употребляемым было слово градусник, которое ассоциировалось только с ртутным термометром, то в настоящее время рынок лабораторного оборудования и измерительных приборов настолько расширился, что к слову термометр присоединяют еще одно слово, определяющее его тип или принцип действия: молочный, технический, керосиновый, для воды, оконный, газовый, оптический, инфракрасный, термополоски. Разнообразие данного изделия можно найти практически в любой аптеке, но разобраться в них и выбрать наиболее подходящий достаточно непросто, так как каждая модель наряду со своими преимуществами обладает и рядом недостатков.

Определение и применение

Термометр – это прибор для измерения температуры тела, воды, почвы, воздуха и др.. Принцип действия основан на свойстве жидкости расширятся под действием тепла. В связи с тем, что прибор измерения температуры неприхотлив в использовании, он часто применяется как в технической области и лабораторной практике, так и в быту. На сегодняшний день существует большое количество разновидностей такого измерительного оборудования, отличающиеся по способу действия, но главной их задачей является измерение температуры.

Возникновение термометра

Многие ученые трудились над изобретением термометра. Однако основы современного измерения температуры заложил в 1592 г. Галилео Галилей. Конструкция его прибора была очень проста. Термоскоп-термометр показывал только изменение степени нагретости тела. А отсутствие шкалы делало его несовершенным из-за невозможности определить точное температурное значение. В начале XVIII века немецкий ученый Фаренгейт впервые изобрел современный измерительный прибор – ртутный термометр со стандартной шкалой. Позже Цельсий установил константы точки тающего льда и кипящей воды.

Виды термометров

Современный рынок лабораторного оборудования и приборов настолько велик, что перечислить и разобраться в них не так уж просто. Однако такое разнообразие помогает найти наиболее подходящий вариант термометра:

— жидкостный – самый распространенный вид, основанный на тепловом расширении химических реактивов (ртути, керосина, этилового спирта, пентана, толуола и т. д.). По сравнению с другими термометрами, ртутный имеет больше преимуществ, благодаря достоинствам используемого химического вещества. Он точно определяет температуру тела, долговечен, легко стерилизуется и имеет невысокую стоимость. Ртутный градусник (наиболее частое название) обладает наибольшей точностью определения температуры, погрешность которого составляет около 0,1 °C. Однако хрупкое лабораторное стекло и ядовитая начинка представляют опасность для человека при его неосторожном использовании;

— механический – аналогичен жидкостному по принципу действия и применяется для автоматического регулирования температуры и электрической сигнализации;

— электронный или цифровой – сконструирован на основе встроенного датчика, где данные выводятся на дисплей. Кром того, в таких моделях могут быть предусмотрены такие функции, как хранение в памяти последних результатов, подсветка, звуковые сигналы, сменная шкала «Цельсий-Фарентейт». Однако такой прибор имеет ряд серьезных недостатков: невозможность стерилизовать, высокая степень погрешности и немалая стоимость;

— инфракрасный (пирометр) представляет собой достаточно новую разновидность данного прибора. Измерения осуществляются благодаря наличию чувствительного элемента, способного считать данные инфракрасного излучения тела, результаты которого выводятся на дисплей. Определение температуры такими градусниками происходит в течение 2-15 секунд. Отсутствие непосредственного контакта с человеком – наибольшее преимущество данного вида, так как это позволяет измерять температуру в нестабильных ситуациях (спящим больным, капризным детям и т.д.).

Где купить качественные измерительные приборы для различных предназначений?

Термометр, как один из наиболее часто используемых приборов, следует покупать в аптеке или специализированном магазине, в таком, как например: online магазин химических реактивов Москва розница и опт «Прайм Кемикалс Групп». Он специализируется на продаже химических реактивов, лабораторного оборудования и приборов, лабораторной посуды из стекла и других материалов. Весь товар сертифицирован и соответствует ГОСТ стандартам. На нашем сайте можно купить весы лабораторные, аналитические весы, весы электронные лабораторные, термометр и ареометр цена которых самая приемлемая на современном фармацевтическом рынке.

“Prime Chemicals Group” – надежное оснащение европейского качества!

Источник