Процесс измерения температуры: Температура. Измерение и контроль температуры. Методы и средства измерения температуры.

Измерение температуры тела. Чем и как измерить температуру

Доброго времени суток, дорогие читатели!

В данной статье мы рассмотрим с вами вопрос – как измерить температуру тела. Также узнаем, чем можно измерить температуру, и какие существуют правила, чтобы измерить температуру тела правильно. Итак…

Температура тела – показатель теплового состояния организма, который отображает соотношение между теплом, вырабатываемым различными органами и тканями, теплообменом между ними и внешней средой.

Зачем измерять температуру?

Нормальная температура тела большинства людей составляет от 36,5 до 37,2°С, однако если у Вас присутствуют некоторые отклонения от общепринятых 36,6°С, но Вы при этом отлично себя чувствуете, это является именно Вашим показателем нормальной температуры тела. Исключением являются отклонения более чем на 1-1,5°С. Такие отклонения температуры, могут свидетельствовать о каких либо патологических процессах в организме, например – высокая температура тела может свидетельствовать, что в организм попала инфекция. Чтобы от нее защититься, иммунная система поднимает температуру тела и держит ее на высоком уровне, тем самым, уничтожая болезнетворную микрофлору внутри организма. Пониженная температура тела может говорить о том, что человек пребывал длительное время на холоде, при этом одежда от холода не была тщательно подобрана.

И в первом, и во втором случае, если человек чувствует недомогание или же какой-нибудь дискомфорт внутри себя, одним из главных методов диагностики состояния здоровья является измерение температуры тела.

Чем измерить температуру тела?

Для измерения температуры тела (термометрии) применяют специальные устройства – термометры, или как их еще называют – градусники.

Термометр – прибор, применяемый для измерения температуры. Ртутный термометр, в том виде, в котором мы его узнаем был придуман Габриелем Фаренгейтом, в далеком 1723 году. Вместе с термометром, он предложил использовать для показателей температуры и свою шкалу, которая используется до сих пор – шкала Фаренгейта (°F). Однако, на территории бывшего СССР, используется другая единица измерения температуры – Цельсий (°С), и потому, в данной статье мы будем рассматривать температуру в градусах по Цельсию.

Медицинские термометры (градусники) бывают 2 основных видов:

• Ртутный термометр;
• Цифровой термометр;

Ртутный термометр

Ртутный термометр (градусник) представляет собой изготовленную из стекла трубочку, запаянной с двух концов, внутри которой, в вакууме размещена еще одна трубочка, в которой находиться ртуть. Один из концов градусника имеет металлический закругленный наконечник, которым и нужно прикладывать градусник к месту на теле, например в подмышку. Внутри градусника присутствует шкала, которая отображает показатель измеряемого тепла – шкала Цельсия (°С). Обычно, градусник имеет отметки от 34° до 42 °С, с шагом в 0,1 °С. Когда мы прикладываем градусник к телу, ртуть поднимается вверх по шкале, и через пару минут останавливается на том показателе, который отобразит температуру поверхности измеряемого места. Для повторного использования ртутного градусника, его нужно несколько раз встряхнуть, чтобы сбить показатель предыдущего измерения. Сама по себе ртуть не возвращается в исходное положение.

Ртутные градусники имеют один большой недостаток – они изготовлены из стекла. Разбитый ртутный градусник не является редким случаем. А сама ртуть – опасное вещество, способное нанести необратимый вред здоровью человека, если она находится в открытом состоянии. Ртуть активна на протяжении не одного десятка лет, постоянно выбрасывая пары в воздух. Выбрасывать разбитые ртутные термометры в мусорку нельзя, их необходимо сдавать в специальные учреждения для дальнейшей утилизации. Возможность разбития стекла, ртуть и дальнейшая утилизация градусника из года в год все чаще вытесняют данный вид термометра из обихода человека. На их смену пришли электронный (цифровые) термометры.

Читайте также: Что делать при отравлении ртутью?

Цифровой термометр

Цифровые термометры – электронные приборы, изготовленные в виде различных небольших приспособлений, на которых присутствует цифровой дисплей, отображающий показатель температуры.
Цифровые термометры из года в год все больше завоевывают доверие людей, вытесняя обычные ртутные градусники, о чем мы говорили чуть выше. Цифровые термометры также имеют различные подвиды, что особенно удобно в различных случаях, когда нет возможности применить стандартный ртутный термометр.

Цифровые термометры имеют ряд преимуществ:

• некоторые цифровые термометры могут произвести моментальное (экспресс) измерение температуры: всего за несколько секунд (от 2 до 10 с) контакта устройства с телом, оно покажет температуру;
• существуют бесконтактные инфракрасные термометры, которые проводят измерения без необходимости прикладывать устройство к человеку;
• некоторые цифровые термометры изготовлены в виде различных форм, что дает возможность безопасно измерить температуру в таких местах, как – уши, лоб, ротовая полость, влагалище, прямая кишка.
• цифровые термометры обычно имеют память на несколько измерений, что позволяет проще следить за колебаниями температуры.

Что необходимо знать перед проведением измерения?

Температура тела меняется в зависимости от:

Места проведения измерения. При измерении температуры на поверхности кожи (лоб, мышечные впадины), показатель температуры будет меньше, нежели при ее измерении внутри организма (ротовая полость, влагалще, анус). Об этом мы еще поговорим немного позже.

Времени суток. Суточные колебания температуры могут колебаться вплоть до 0,6 °С. Обычно, утром – с 3 до 6 утра, при условии отдыха, температура у человека пониженная, например, если нормальный показатель 36,6 °С, утром он может составлять 36,0°С. Вечером же, с 17:00 до 21:00, при условии дневной активности человека, температура может подняться на некоторое значение.

Физической активности человека. При обильной физической нагрузке, температура тела может немного подняться.

Периода овуляции. Во время овуляции, у женщин температура может повысить на 0,6-0,8 °С от нормального значения.

Температуры окружающей среды. В жару, температура может повыситься на 0,1-0,5 °С. Очень важно в жаркую погоду не допустить теплового удара.

Возраста. По статистике, чем человек взрослее, тем становится ниже его нормальная температура тела. В детском возрасте, она обычно выше.

Где нужно измерять температуру?

Наиболее точный показатель температуры тела можно получить при ее измерении ректальным способом — в анальном отверстии. Нормальный показатель температуры тела в анусе составляет от 36.2 °C до 37.7 °C.

Вагинальное измерение температуры тела, по сравнение с ректальным способом, уже дает погрешность — от 0,1°С до 0,3°С.

Оральные показатели температуры тела отличаются на 0,3°С – 0,8°С. Оральное измерение можно производить за щекой (щечный метод) или под языком (сублингвальный метод). Показатели под языком являются более точными.

Подмышечное измерение температуры (аксиллярный метод) является практические единственным клиническим методом измерения температуры. Более редким случаем является паховое измерение, когда как и в случае подмышки, термометр зажимается между ногой и паховой областью. Отклонения между показателем температуры в анусе (ректальное измерение) и в подмышке (аксиллярное измерение) могут составлять от 0,5 °C до 1,5 °C. Правда этот большой промежуток наблюдается только у взрослых, у детей же разбежности существенно меньше.

Как измерить температуру тела. Алгоритм действий

1. Если Вы используете для измерения температуры тела ртутный градусник, встряхните его, чтобы показатель ртутного столба был 35 °С или менее.

Если термометр электронный, температура сбивается кнопкой обнуления показателей, или же в автоматическом режиме, при включении устройства.

2. Осматривают, нет ли в подмышечной впадине пациента натертостей, отеков, болей. Если данные признаки наблюдаются, тогда измерение проводят в другом месте.

3. Термометр, узким концом, ставят в подмышечную впадину и прижимают его рукой таким образом, чтобы резервуар с ртутью был полностью со всех сторон охвачен поверхностью кожи.

Если Вы собираетесь измерять температуру в местах слизистой (ротовая полость, влагалище, анус), перед процедурой, обязательно продезинфицируйте термометр!

4. Время измерения температуры ртутным термометром – 5-10 минут (в подмышке), 5 минут (влагалище, прямой кишке)¹, 1 минута – в ротовой полости . В это время необходимо спокойно сидеть или лежать, придерживая градусник, чтобы он не выпал.

Электронные приборы могут установить показатель температуры тела за несколько секунд. Это особенно актуально, если Вы проводите измерение маленьким детям.

5. Через 10 минут, градусник вынимают и фиксируют показатель температуры, записывая его в лист истории болезни пациента. В некоторых случаях, температурные отметки наносятся на график, в виде точек, которые затем соединяют линией.

6. После измерения, градусник в течение 5 минут дезинфицируют в сосуде с 2% раствором хлорамина, далее промывают холодной водой, высушивают и хранят в сухом состоянии в специальном тубусе.

Измерение температуры тела (термометрию) проводят 2 раза в сутки – утром (натощак), с 6 до 9 утра и вечером (до приема пищи), с 17:00 до 19:00. Если у больного наблюдается лихорадка, термометрию проводят каждые 2-3 часа.

Правила безопасности!

Еще раз хочу обратиться ваше внимание, дорогие читатели, что ртуть – опасное вещество, которое в открытом виде выбрасывает в воздух отравляющие здоровье пары, способные спровоцировать такие опасные заболевания, как – рак.

Исходя из этого:

1. Храните ртутные термометры в недоступных для детей местах.

2. Контролируйте процесс измерения температуры у детей, чтобы они не ерзались и не уснули с градусником, чтобы не раздавили его и не уронили.

3. Не давайте детям сбивать температуру на градуснике самостоятельно, чтобы они его не выпустили из рук.

4. Храните ртутный градусник в специальных тубусах.

5. В случае разбития ртутного градусника, позвоните в санэпидестанцию или органы местного самоуправления, чтобы узнать, куда можно его сдать.

Доктор Комаровский — как правильно измерить температуру тела

Обсудить температуру тела на форуме…

Источники:

1. Инструкция по применению ртутного термометра: rozetka.ua.

Измерение температуры | КИПиА Портал

Одним из важнейших физических параметров, который чаще всего наблюдается и контролируется, будь то повседневная бытовая жизнь человека, производственные циклы или лабораторные исследования, является температура.

Температурой — называют величину, характеризующую тепловое состояние тела. Согласно кинетической теории температуру определяют как меру кинетической энергии поступательного движения молекул. Отсюда температурой называют условную статистическую величину, прямо пропорциональную средней кинетической энергии молекул тела.

В соответствии с Международной практической температурной шкалой 1968 г. основной температурой является термодинамическая температура, единица которой — Кельвин (К), но на практике чаще применяется температура Цельсия, единица которой — градус (С), равный Кельвину. между температурой Цельсия и термодинамической температурой существует следующее соотношение:

t, С=Т, К-273,15

Для изменения температур применяется контактные и бесконтактные методы. Для реализации контактных методов измерения применяются:

термометры расширения

• стеклянные
• жидкостные
• манометрические
• биметаллические
• дилатометрические

термопреобразователи

• термосопротивления (проводниковые и полупроводниковые)
• термоэлектрические преобразователи

Бесконтактные измерения температуры осуществляются пирометрами (квазимонохроматическими, спектрального отношения и полного излучения).

Контактные методы измерения более просты и точны, чем бесконтактные. Но для измерения температуры необходим непосредственный контакт с измеряемой средой и телом. И в результате этого может возникать, с одной стороны, искажение температуры среды в месте измерения и с другой несоответствие температуры чувствительного элемента и измеряемой среды.

Серийно выпускаемые термометры и термопреобразователи охватывают диапазон температур от — 260 до 2200°С и кратковременно до 2500°С. Бесконтактные средства измерения температуры серийно выпускаются на диапазон температур от 20 до 4000°С.

В таблице 1 приведены наиболее распространенные устройства для измерения температуры и практические пределы их применения.

Таблица 1

Термометрическое свойство	Наименование устройства	Пределы длительного применения, 0С
		Нижний	Верхний
Тепловое расширение	Жидкостные стеклянные термометры	-190	600
Изменение давления	Манометрические термометры	-160	60
Изменение электрического сопротивления	Электрические термометры сопротивления.	-200	500
	Полупроводниковые термометры сопротивления	-90	180
Термоэлектрические эффекты	Термоэлектрические термометры (термопары) стандартизованные.	-50	1600
	Термоэлектрические термометры (термопары) специальные	1300	2500
Тепловое излучение	Оптические пирометры.	700	6000
	Радиационные пирометры.	20	3000
	Фотоэлектрические пирометры.	600	4000
	Цветовые пирометры	1400	2800

Термометры стеклянные

Принцип действия основан на зависимости объемного расширения жидкости от температуры. Отличаются высокой точностью, простотой устройства и дешевизной. Однако стеклянные термометры хрупки, как правило, не ремонтопригодны, не могут передавать показания на расстояние.

Основными элементами конструкции являются резервуар с припаянным к нему капилляром, заполненные частично термометрической жидкостью, и шкала.

Конструктивно различаются палочные термометры со шкалой, вложенной внутрь стеклянной оболочки. У палочных термометров шкала наносится непосредственно на поверхность толстостенного капилляра. У термометров с вложенной шкалой капилляр и шкальная пластина с нанесенной шкалой, заключены в защитную оболочку, припаянную к резервуару.

Стеклянные термометры расширения выпускаются для измерения температур от -100 до 600°С.

Выпускаются также ртутные электроконтактные термометры, предназначенные для сигнализации или поддержания заданной температуры. Термометры выпускаются с заданным постоянным контактом (ТЗК) или с подвижным контактом (ТПК).

Точность показаний термометров зависит от правильности их установки. Важнейшим требованием, предъявляемым при установке, является обеспечение наиболее благоприятных условий притока тепла от измеряемой среды к термобаллону и наименьший отвод тепла от остальной части термометра во внешнюю среду. Большей частью термометры устанавливают в защитную оправу.

Рисунок 1. Стеклянные термометры

Рисунок 2. Электроконтактные термометры

Манометрические термометры

Манометрические термометры предназначены для непрерывного дистанционного измерения температуры жидких и газообразных нейтральных сред в стационарных условиях.

Принцип действия основан на измерении давления (объема) рабочего вещества в замкнутом объеме в зависимости от температуры чувствительного элемента. Основными частями манометрических термометров являются термобаллон (чувствительный элемент), капилляр и деформационный манометрический преобразователь, связанный со стрелкой прибора.

Рисунок 3. Схема манометрического термометра

В зависимости от агрегатного состояния вещества, заполняющего систему, манометрические термометры делятся на жидкостные, газовые и парожидкостные (конденсатные). В качестве заполнителей термосистем применяются: в газовых манометрических термометрах — азот, в жидкостных — полиметилоксановые жидкости, в парожидкостных -ацетон, метил хлористый, фреон.

Измерение температуры контролируемой среды воспринимается заполнителем через термобаллон и преобразуется в изменение давления, под действием которого манометрическая трубчатая пружина с помощью тяги и сектора перемещает стрелку относительно шкалы.

Схема манометрического термометра

В зависимости от выполняемых функций манометрические термометры разделяются на показывающие, самопишущие, комбинированные, бесконтактные, с наличием устройств для телеметрической передачи, сигнализации, регулирования или без них.

В зависимости от способа соединения термобаллона с корпусом, термометры могут быть местные и дистанционные. В зависимости от формы диаграммы и поля записи, самопишущие термометры подразделяют на дисковые, ленточные. В зависимости от типа механизма для передвижения диаграммных лент самопишущие термометры изготовляют с часовым или электрическим приводом.

Достоинством манометрических термометров являются: возможность измерения температуры без использования дополнительных источников энергии, сравнительная простота конструкции, возможность автоматической записи показаний, взрывобезопасность, нечувствительность к внешним магнитным полям.

К недостаткам относятся: относительно невысокая точность измерения, трудность ремонта при разгерметизации измерительной системы, низкая прочность капилляра, небольшое расстояние дистанционной передачи показаний, значительная инерционность.

Основные типы манометрических термометров:

— ТПГ — 100 Эк, ТПГ- 100Сг -газовый показывающий сигнализирующий;

— ТКП — 100 , ТКП — 160 -конденсационный показывающий;

— ТЖП — 100 — жидкостной показывающий;

— ТГП — 100 — газовый показывающий.

Термопреобразователи сопротивления

Термопреобразователи сопротивление применяются для измерения температур а пределах от -260 до 750°С. Принцип действия основан на свойстве проводника изменять свое электрическое сопротивление с изменением температуры. Основными частями термопреобразователя сопротивления являются: чувствительный элемент, защитная арматура и головка преобразователя с зажимами для подключения и соединительных проводов. Чувствительные элементы медных термопреобразователей представляют собой проволоку, покрытую эмалевой изоляцией, которая бифилярно намотана на каркас, либо без каркаса, помещенную в тонкостенную металлическую оболочку. Чувствительный элемент помещается в защитную арматуру.

Платиновая проволока не может быть покрыта слоем изоляции. Поэтому платиновые спирали располагают в тонких каналах керамического каркаса, заполненных керамическим порошком. Этот порошок выполняет функции изолятора, осуществляет фиксацию положения спиралей в каналах и препятствует межвитковому замыканию.

Термопреобразователи сопротивления выпускаются для измерений температур в диапазоне от -260 до 1100°С следующих исполнений: погружаемые и поверхностные, стационарные и переносные; негерметичные и герметичные; обыкновенные, пылезащищенные, водозащищенные, взрывобезопасные, защищенные от агрессивных сред и других внешних воздействий; малоинерционные, средней и большой инерционности; обыкновенные и виброустойчивые; одинарные и двойные; 1 — 3 классов точности.

Выпускаются термопреобразователи сопротивления следующих номинальных статических характеристик преобразования: платиновые -10П, 50П, 100П, медные -10М, 50М, 100М. Число в условном обозначении характеристики показывает сопротивление термопреобразователя при 0°С.

К числу достоинств следует отнести высокую точность и стабильность характеристики преобразователя, возможность измерять криогенные температуры, возможность осуществления автоматической записи и дистанционной передачи показаний.

 К недостаткам следует отнести больше размеры чувствительного элемента, не позволяющие измерять температуру в точке объекта или измеряемой среды, необходимость индивидуального источника питания, значительная инертность.

Термоэлектрические преобразователи

Термометры термоэлектрические представляют собой чувствительные элементы в виде двух проводов из разнородных металлов или полупроводников со спаянными концами. Действие термоэлектрического преобразователя основано на эффекте Зеебека — появлении термоЭДС в контуре, составленном из двух разнородных проводников, спаи которых нагреты до различных температур. При поддержании температуры одного из спаев постоянной можно по значению термоЭДС судить о температуре другого спая. Спай, температура которого должна быть постоянной, принято называть холодным, а спай, непосредственно соприкасающийся с измеряемой средой — горячим.

В наименовании термоэлектрического преобразователя всегда принято ставить на первое место название положительного термоэлектрода, а на второе — отрицательного.

Преобразователи термоэлектрические изготовляют следующих типов:

— ТВР — термопреобразователь вольфрамрениевый

— ТПР — термопреобразователь платинородиевый

— ТПП — термопреобразователь платинородий-платиновый

— ТХА — термопреобразователь хромель-алюмелевый

— ТХК — термопреобразователь хромель-копелевый

— ТМК — термопреобразователь медь-копелевый

Термопреобразователи различают:

— По способу контакта с измеряемой средой — погружаемые, поверхностные.

— По условиям эксплуатации — стационарные, переносные, разового применения, многократного применения, кратковременного применения.

— По защищенности воздействия окружающей среды — обыкновенные, водозащитные, защищенные от агрессивных сред, взрывозащищенные, защищенные от других механических воздействий.

— По герметичности к измеряемой среде — негерметичные, герметичные.

— По числу термопар — одинарные, двойные тройные.

— По числу зон — однозонные, многозонные.

Если температуру холодного спая поддерживать постоянной, то термоЭДС будет зависеть только от степени нагрева рабочего конца термопреобразователя , что позволяет отградуировать измерительный прибор в соответствующих единицах температуры . В случае отклонения температуры свободных концов от градуировочного значения, равного 0°С, к показаниям вторичного прибора вводиться соответствующая поправка. Температуру свободных концов учитывают для того, чтобы знать величину поправки.

Для вывода свободных концов термопреобразователя в зону с постоянной температурой служат удлиненные термоэлектродные провода. Они должны быть термоэлектрически идентичны термоэлектродам термопреобразователя.

Существует два способа подбора компенсационных проводов. Первый способ — подбирают провода, которые в паре с соответствующим электродом имеют термоЭДС. Его применяют в тех случаях, когда необходимо производить измерения с повышенной точностью. В случае недефицитных материалов и удовлетворительных эксплуатационных свойств провода изготовляют из тех же материалов, что и подключаемая термопара.

Таким образом, чтобы определить измеряемую температуру среды с помощью термоэлектрического преобразователя, необходимо выполнить следующие операции:

•  измерить термоЭДС в цепи преобразователя;
• определить температуру свободных концов;
• в измеряемую величину термоЭДС ввести поправку на температуру свободных концов;
• по известной зависимости термоЭДС от температуры определить измеряемую температуру среды.

В зависимости от материала термоэлектродов различают: термопреобразователи с металлическими термопарами из благородных и неблагородных металлов и сплавов; термопреобразователи с термопарами из тугоплавких металлов и сплавов.

Термопары из благородных металлов, обладая устойчивостью к высоким температурам и агрессивным средам, а также постоянной термоЭДС, широко пользуются для замера высоких температур в промышленных и лабораторных условиях. Термопары из неблагородных металлов и сплавов применяются доя измерения температур до 1000°С. Достоинством этих термопар является сравнительно небольшая стоимость и способность из развивать большие термоЭДС.

Для защиты термоэлектродов от механических повреждений и агрессивного действия среды, а также для удобства установки на технологическом оборудовании применяют защитную арматуру. Материал и исполнение арматуры могут быть различными в зависимости от назначения и области применения. Наиболее широко в качестве материалов используют высоколегированные стали и коррозионно — стойкие, жаропрочные и жаростойкие сплавы на основе железа, никеля, хрома и добавок алюминия, кремния, марганца.

Бесконтактное измерение температуры, основные понятия и законы излучения

О температуре нагретого тела можно судить на основании измерения параметров его теплового излучения, представляющего собой электромагнитные волны различной длины. Чем выше температура тела, тем больше энергии оно излучает.

Термометры, действие которых основано на измерении теплового излучения, называют пирометрами. Они позволяют контролировать температуру от 100 до 6000 °С и выше. Одним из главных достоинств данных устройств является отсутствие влияния измерителя на температурное поле нагретого тела, так как в процессе измерения они не вступают в непосредственный контакт друг с другом. Поэтому данные методы получили название бесконтактных.

На основании законов излучения разработаны пирометры следующих типов:

1. пирометр суммарного излучения (ПСИ) – измеряется полная энергия излучения;
2. пирометр частичного излучения (ПЧИ) – измеряется энергия в ограниченном фильтром (или приемником) участки спектра;
3. пирометры спектрального отношения (ПСО) – измеряется отношение энергии фиксированных участков спектра.

В зависимости от типа пирометра различаются радиационная, яркостная, цветовая температуры.

Радиационной температурой реального тела Тр называют температуру, при которой полная мощность АЧТ равна полной энергии излучения данного тела при действительной температуре Тд.

Яркостной температурой реального тела Тя называют температуру, при которой плотность потока спектрального излучения АЧТ равна плотности потока спектрального излучения реального тела для той же длины волны (или узкого интервала спектра) при действительной температуре Тд.

Цветовой температурой реального тела Тц называют температуру, при которой отношения плотностей потоков излучения АЧТ для двух длин волн  и  равно отношению плотностей потоков излучений реального тела для тех же длин волн при действительной температуре Тд.

Температура. Способы измерения температуры тела человека, как правильно мерить

Температура тела является одним из показателей слаженной работы внутренних органов. Любое отклонение ее параметров от нормы должно быть поводом для беспокойства, так как свидетельствует о развитии заболевания. В этих случаях необходимо постоянно контролировать температуру. Способы измерения температуры могут быть разными, поэтому стоит ознакомиться с видами термометров и правилами их использования. Это поможет применить полученные навыки на практике.

Особенности температуры тела

Нормой для человека считается температура 36,6 градуса. Но этот показатель является относительным, так как напрямую зависит от возраста, погодных условий, физических нагрузок и времени суток.

У пожилых людей нормальной температурой считается показатель ниже 36,6, так как они меньше двигаются, и у них замедлены обменные процессы в организме. У малышей уровень температуры приближается к отметке 37 градусов, что тоже является закономерным явлением, так как в раннем возрасте ребенок более подвижен.

В течение суток температура тела может незначительно отклоняться от показателя 36,6 градуса. Наиболее пониженную температуру тела у здорового человека можно зафиксировать в период между 5 и 8 часами утра, а самую повышенную – вечером, от 16 до 18 часов.

Кардинальное отклонение температуры тела как в большую, так и в меньшую сторону является критичным для здоровья человека. Тревожным симптомом является, если она опускается до 35 градусов или повышается до 38. Это свидетельствует о развитии заболевания. Поэтому важно уметь правильно и с минимальными погрешностями проводить измерения, что позволит контролировать ситуацию и провести своевременное лечение.

При незначительном отклонении от нормы достаточно измерять температуру 2–4 раза в сутки, а при острой форме заболевания – каждый час.

Смертельным является показатель ниже 32 градусов и выше 42.

Виды термометров

Если температура тела у человека значительно повышена, то определить это можно, приложив руку ко лбу больного. Однако этот метод неспособен определить точный уровень отклонения от нормы. Поэтому в медицине используются специальные приборы-термометры, которые позволяют максимально точно установить температуру тела. Какой именно выбрать градусник, каждый человек решает сам, исходя из своих личных предпочтений и возможностей.

Основные виды термометров.

1. Ртутный. Служит для измерения температуры орально, аксиллярно и ректально. Легко дезинфицируется, поэтому его могут использовать все члены семьи. Перед применением необходимо дополнительно протереть кожу, так как игнорирование этого правила может исказить результаты измерения. Для получения данных градусник следует держать 8–10 мин. Недостатком такого термометра является хрупкость, так как он сделан из стекла. При повреждении целостности прибора ртуть представляет опасность для человека. Кроме того, перед применением ртутный градусник рекомендуется встряхивать, чтобы сбросить предыдущие данные.
2. Электронный. Применяется для измерения температуры в ротовой полости, под мышкой, в прямой кишке, паховой складке и локтевом сгибе. Является абсолютно безопасным прибором, так как имеет гибкий наконечник, а также устойчив к механическим повреждениям и воздействию влаги. Длительность процедуры составляет от 10 секунд до 3 минут в зависимости от модели термометра. Об окончании измерения прибор уведомляет специальным сигналом. Недостатком электронного градусника является то, что он работает от батареи, поэтому нуждается в постоянной проверке работоспособности.
3. Инфракрасный. Этот вид термометров является инновационным. Он позволяет измерять температуру через ухо и бесконтактно. Принцип действия градусника основан на измерении инфракрасного излучения, исходящего от барабанной перепонки и кожи в лобно-височной части. Прибор позволяет получить максимально точные данные в течение 1–5 секунд даже у спящего человека. Недостатками термометра являются его завышенная стоимость и невозможность применения при отитах, так как показатели будут значительно завышены.

Температура: способы измерения температуры

Определить температурный показатель можно разными способами. Необходимо ознакомиться с ними, чтобы при необходимости можно было их использовать.

Способы измерения температуры медицинским термометром:

• аксиллярно – в подмышечной впадине;
• орально – в ротовой полости;
• ректально – в прямой кишке;
• в ушном канале;
• бесконтакно – поднося термометр ко лбу;
• в паховой складке.

Каждый из перечисленных вариантов имеет свои особенности проведения процедуры. Но чтобы понять, как правильно определить температуру, способы измерения температуры следует рассмотреть каждый по отдельности. Эта информация поможет провести процедуру без особых трудностей.

Аксиллярный способ измерения температуры

Этот способ является наиболее распространенным, что объясняется простотой его проведения. Но, по мнению специалистов, аксиллярное измерение температуры тела является самым неточным и дает наибольшие погрешности.

При измерении температуры в подмышечной впадине необходимо учитывать, что с левой стороны показатель будет на 0,1–0,3 градуса выше, чем с правой. Если при измерении с обеих сторон расхождение составляет 0,5 градуса и выше, то воспалительный процесс в организме, вероятнее всего, присутствует там, где большие цифры.

Чтобы аксиллярно измерять температуру, необходимо наконечник градусника поместить в самую глубокую точку подмышки и плотно прижать рукой. Прибор должен быть окружен со всех сторон кожей. Через 5 мин можно снимать показания. При этом способе измерения считается нормой 36,3–36,9 градуса.

Измерение через ротовую полость

Оральный способ измерения температуры зачастую применяется в западных странах. По мнению специалистов, он позволяет получить показания с минимальной погрешностью. Основным противопоказанием процедуры является возраст до 4–5 лет, так как считается, что ребенок неспособен правильно зафиксировать прибор во рту.

Однако инновационный термометр в виде соски позволяет решить эту проблему. В этом случае измерять температуру можно даже у спящего малыша.

При использовании обычного градусника температуру следует измерять под языком или за щекой. Во время процедуры необходимо закрыть рот и дышать через нос до ее окончания. Наконечник прибора в течение этого времени следует прижать к нижней части языка.

Длительность процедуры измерения составляет от 10 сек. до 3 мин в зависимости от вида градусника. При оральном способе измерения температуры тела нормой считается 36,3–36,9 градуса.

Особенности ректального способа

В этом случае измерение температуры проводится в прямой кишке. Специалисты утверждают, что этот способ является наиболее точным. Это объясняется тем, что прямая кишка представляет собой замкнутую полость с устойчивой температурой.

Способ измерения температуры ректальным способом применяется у детей младше 4–5 лет, а также у ослабленных, истощенных пациентов, когда человек не имеет сил плотно зажать градусник в подмышечной впадине. Для ее измерения необходимо предварительно смазать наконечник градусника вазелином, а затем ввести его в прямую кишку на глубину 2,5 см. Длительность проведения процедуры составляет от 10 секунд до 2 минут. По ее окончании прибор необходимо промыть и продезинфицировать.

При ректальном способе измерения температуры тела нормой считается 37,3–37,7 градуса.

Замер температуры через ухо

Получить данные при этом способе измерения температуры тела можно только с помощью специального инфракрасного термометра с мягким наконечником-датчиком. Погрешность в этом случае будет минимальной.

Для проведения замера необходимо вставить датчик в ухо и зафиксировать его в таком положении на несколько секунд. Этот способ измерения температуры тела человека считается одним из самых быстрых. Ограничением к его проведению является возраст до 6 месяцев, так как в этом случае полученные данные не будут отвечать действительности.

Бесконтактные способы измерения

Получить необходимые данные можно и без непосредственного контакта с пациентом. Это стало возможным с помощью инфракрасных термометров, которые появились не так давно. Их принцип основан на определении величины тепла от диагностируемого человека с дальнейшим преобразованием информации в электрический сигнал. Инфракрасные термометры дают уровень погрешности в пределах 0,1–0,2 градуса.

Бесконтактные способы измерения температуры позволяют получить необходимые данные за 1–3 секунды. Для этого достаточно поднести прибор ко лбу даже спящего человека. Эта процедура уменьшает вероятность передачи инфекции через прибор, так как отсутствует прямой физический контакт. Поэтому этот способ идеально подходит для общественных учреждений: больниц, мед. кабинетов, школ, садиков.

Выводы

Основным показателем здоровья человека является температура. Способы измерения температуры помогают выявить воспалительный процесс на начальной стадии развития. Это позволяет своевременно применить лечение и остановить дальнейшее распространение инфекции.

Поэтому каждый человек должен знать, как правильно использовать термометры для определения температуры. Ведь с помощью этих данных можно отследить многие проблемы со здоровьем и предупредить дальнейшее ухудшение ситуации.

Измерение температуры тела. Чем и как измерить температуру

Автор Admin На чтение 8 мин. Просмотров 577 Опубликовано 11.09.2019

Доброго времени суток, дорогие читатели!

В данной статье мы рассмотрим с вами вопрос – как измерить температуру тела. Также узнаем, чем можно измерить температуру, и какие существуют правила, чтобы измерить температуру тела правильно. Итак…

Температура тела – показатель теплового состояния организма, который отображает соотношение между теплом, вырабатываемым различными органами и тканями, теплообменом между ними и внешней средой.

Зачем измерять температуру?

Нормальная температура тела большинства людей составляет от 36,5 до 37,2°С, однако если у Вас присутствуют некоторые отклонения от общепринятых 36,6°С, но Вы при этом отлично себя чувствуете, это является именно Вашим показателем нормальной температуры тела. Исключением являются отклонения более чем на 1-1,5°С. Такие отклонения температуры, могут свидетельствовать о каких либо патологических процессах в организме, например – высокая температура тела может свидетельствовать, что в организм попала инфекция. Чтобы от нее защититься, иммунная система поднимает температуру тела и держит ее на высоком уровне, тем самым, уничтожая болезнетворную микрофлору внутри организма. Пониженная температура тела может говорить о том, что человек пребывал длительное время на холоде, при этом одежда от холода не была тщательно подобрана.

И в первом, и во втором случае, если человек чувствует недомогание или же какой-нибудь дискомфорт внутри себя, одним из главных методов диагностики состояния здоровья является измерение температуры тела.

Чем измерить температуру тела?

Для измерения температуры тела (термометрии) применяют специальные устройства – термометры, или как их еще называют – градусники.

Термометр – прибор, применяемый для измерения температуры. Ртутный термометр, в том виде, в котором мы его узнаем был придуман Габриелем Фаренгейтом, в далеком 1723 году. Вместе с термометром, он предложил использовать для показателей температуры и свою шкалу, которая используется до сих пор – шкала Фаренгейта (°F). Однако, на территории бывшего СССР, используется другая единица измерения температуры – Цельсий (°С), и потому, в данной статье мы будем рассматривать температуру в градусах по Цельсию.

Медицинские термометры (градусники) бывают 2 основных видов:

• Ртутный термометр;
• Цифровой термометр;

Ртутный термометр

Ртутный термометр (градусник) представляет собой изготовленную из стекла трубочку, запаянной с двух концов, внутри которой, в вакууме размещена еще одна трубочка, в которой находиться ртуть. Один из концов градусника имеет металлический закругленный наконечник, которым и нужно прикладывать градусник к месту на теле, например в подмышку. Внутри градусника присутствует шкала, которая отображает показатель измеряемого тепла – шкала Цельсия (°С). Обычно, градусник имеет отметки от 34° до 42 °С, с шагом в 0,1 °С. Когда мы прикладываем градусник к телу, ртуть поднимается вверх по шкале, и через пару минут останавливается на том показателе, который отобразит температуру поверхности измеряемого места. Для повторного использования ртутного градусника, его нужно несколько раз встряхнуть, чтобы сбить показатель предыдущего измерения. Сама по себе ртуть не возвращается в исходное положение.

Ртутные градусники имеют один большой недостаток – они изготовлены из стекла. Разбитый ртутный градусник не является редким случаем. А сама ртуть – опасное вещество, способное нанести необратимый вред здоровью человека, если она находится в открытом состоянии. Ртуть активна на протяжении не одного десятка лет, постоянно выбрасывая пары в воздух. Выбрасывать разбитые ртутные термометры в мусорку нельзя, их необходимо сдавать в специальные учреждения для дальнейшей утилизации. Возможность разбития стекла, ртуть и дальнейшая утилизация градусника из года в год все чаще вытесняют данный вид термометра из обихода человека. На их смену пришли электронный (цифровые) термометры.

Читайте также: Что делать при отравлении ртутью?

Цифровой термометр

Цифровые термометры – электронные приборы, изготовленные в виде различных небольших приспособлений, на которых присутствует цифровой дисплей, отображающий показатель температуры.
Цифровые термометры из года в год все больше завоевывают доверие людей, вытесняя обычные ртутные градусники, о чем мы говорили чуть выше. Цифровые термометры также имеют различные подвиды, что особенно удобно в различных случаях, когда нет возможности применить стандартный ртутный термометр.

Цифровые термометры имеют ряд преимуществ:

• некоторые цифровые термометры могут произвести моментальное (экспресс) измерение температуры: всего за несколько секунд (от 2 до 10 с) контакта устройства с телом, оно покажет температуру;
• существуют бесконтактные инфракрасные термометры, которые проводят измерения без необходимости прикладывать устройство к человеку;
• некоторые цифровые термометры изготовлены в виде различных форм, что дает возможность безопасно измерить температуру в таких местах, как – уши, лоб, ротовая полость, влагалище, прямая кишка.
• цифровые термометры обычно имеют память на несколько измерений, что позволяет проще следить за колебаниями температуры.

Что необходимо знать перед проведением измерения?

Температура тела меняется в зависимости от:

Места проведения измерения. При измерении температуры на поверхности кожи (лоб, мышечные впадины), показатель температуры будет меньше, нежели при ее измерении внутри организма (ротовая полость, влагалще, анус). Об этом мы еще поговорим немного позже.

Времени суток. Суточные колебания температуры могут колебаться вплоть до 0,6 °С. Обычно, утром – с 3 до 6 утра, при условии отдыха, температура у человека пониженная, например, если нормальный показатель 36,6 °С, утром он может составлять 36,0°С. Вечером же, с 17:00 до 21:00, при условии дневной активности человека, температура может подняться на некоторое значение.

Физической активности человека. При обильной физической нагрузке, температура тела может немного подняться.

Периода овуляции. Во время овуляции, у женщин температура может повысить на 0,6-0,8 °С от нормального значения.

Температуры окружающей среды. В жару, температура может повыситься на 0,1-0,5 °С. Очень важно в жаркую погоду не допустить теплового удара.

Возраста. По статистике, чем человек взрослее, тем становится ниже его нормальная температура тела. В детском возрасте, она обычно выше.

Где нужно измерять температуру?

Наиболее точный показатель температуры тела можно получить при ее измерении ректальным способом — в анальном отверстии. Нормальный показатель температуры тела в анусе составляет от 36.2 °C до 37.7 °C.

Вагинальное измерение температуры тела, по сравнение с ректальным способом, уже дает погрешность — от 0,1°С до 0,3°С.

Оральные показатели температуры тела отличаются на 0,3°С – 0,8°С. Оральное измерение можно производить за щекой (щечный метод) или под языком (сублингвальный метод). Показатели под языком являются более точными.

Подмышечное измерение температуры (аксиллярный метод) является практические единственным клиническим методом измерения температуры. Более редким случаем является паховое измерение, когда как и в случае подмышки, термометр зажимается между ногой и паховой областью. Отклонения между показателем температуры в анусе (ректальное измерение) и в подмышке (аксиллярное измерение) могут составлять от 0,5 °C до 1,5 °C. Правда этот большой промежуток наблюдается только у взрослых, у детей же разбежности существенно меньше.

Как измерить температуру тела. Алгоритм действий

1. Если Вы используете для измерения температуры тела ртутный градусник, встряхните его, чтобы показатель ртутного столба был 35 °С или менее.

Если термометр электронный, температура сбивается кнопкой обнуления показателей, или же в автоматическом режиме, при включении устройства.

2. Осматривают, нет ли в подмышечной впадине пациента натертостей, отеков, болей. Если данные признаки наблюдаются, тогда измерение проводят в другом месте.

3. Термометр, узким концом, ставят в подмышечную впадину и прижимают его рукой таким образом, чтобы резервуар с ртутью был полностью со всех сторон охвачен поверхностью кожи.

Если Вы собираетесь измерять температуру в местах слизистой (ротовая полость, влагалище, анус), перед процедурой, обязательно продезинфицируйте термометр!

4. Время измерения температуры ртутным термометром – 10 минут (в подмышке), 5 минут (влагалище, прямой кишке), 1 минута – в ротовой полости . В это время необходимо спокойно сидеть или лежать, придерживая градусник, чтобы он не выпал.

Электронные приборы могут установить показатель температуры тела за несколько секунд. Это особенно актуально, если Вы проводите измерение маленьким детям.

5. Через 10 минут, градусник вынимают и фиксируют показатель температуры, записывая его в лист истории болезни пациента. В некоторых случаях, температурные отметки наносятся на график, в виде точек, которые затем соединяют линией.

6. После измерения, градусник в течение 5 минут дезинфицируют в сосуде с 2% раствором хлорамина, далее промывают холодной водой, высушивают и хранят в сухом состоянии в специальном тубусе.

Измерение температуры тела (термометрию) проводят 2 раза в сутки – утром (натощак), с 6 до 9 утра и вечером (до приема пищи), с 17:00 до 19:00. Если у больного наблюдается лихорадка, термометрию проводят каждые 2-3 часа.

Правила безопасности!

Еще раз хочу обратиться ваше внимание, дорогие читатели, что ртуть – опасное вещество, которое в открытом виде выбрасывает в воздух отравляющие здоровье пары, способные спровоцировать такие опасные заболевания, как – рак.

Исходя из этого:

1. Храните ртутные термометры в недоступных для детей местах.

2. Контролируйте процесс измерения температуры у детей, чтобы они не ерзались и не уснули с градусником, чтобы не раздавили его и не уронили.

3. Не давайте детям сбивать температуру на градуснике самостоятельно, чтобы они его не выпустили из рук.

4. Храните ртутный градусник в специальных тубусах.

5. В случае разбития ртутного градусника, позвоните в санэпидестанцию или органы местного самоуправления, чтобы узнать, куда можно его сдать.

Обсудить температуру тела на форуме…

 

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ — Студопедия

Рассмотрим следующие методы измерения температуры: объ­емный, манометрический, терморезисторный (метод термосопро­тивлений), термоэлектрический и пирометрический.

1. Объемный метод [14], [15]

Объемный метод измерения температуры основан на тепловом расширении (изменении объема) различных тел. По этому прин­ципу строятся дилатометрические, биметаллические и жидкост­ные термометры.

Дилатометрический термометр (рис. 7.1) состоит из патрона 1 и штока 2, изготовленных из материалов с различ­ными коэффициентами линейного расширения и .

Для повышения чувствительности необходимо применять ма­териалы, у которых и возможно больше отличаются друг от друга, в то же время коэффициент линей­ного расширения материала штока следует выбирать близким к нулю для умень­шения теплового запаздыва­ния, обусловленного тем, что шток прогревается мед­леннее, чем патрон (патрон непосредственно соприка­сается со средой, темпера­тура которой измеряется, а шток отделен от нее воз­душной прослойкой). Исходя из этого шток целесообразно изго­товлять из сплава типа инвар ( =l*10-⁶), a патрон — из мате­риала с большим , например из дуралюмина ( = 23-10~⁶).

Ввиду малости перемещения штока (десятые доли мм) ди­латометрический термометр содержит передаточно-множительный механизм, увеличивающий перемещение штока до величины, удобной для отсчета.

Биметаллические термометры (рис. 7.2) так же, как и дилатометрические, основаны на тепловом расширении твердых тел и отличаются лишь способом соединения компонент Теплочувствительный элемент представляет собой биметалличе­скую пластину, состоящую из двух сваренных или сплавленных (реже спаянных) по всей длине пластин с различными коэффи­циентами линейного расширения и . При нагревании биме­таллическая пластина изгибается таким образом, что ее выпук­лость образуется со стороны материала с большим .

Угол изгиба биметаллической пластины определяется фор­мулой [15] ,

где l — длина биметаллической пластины;

h — суммарная толщина биметаллической пластины;

— величина изменения температуры.

Линейное перемещение прямой консольно закрепленной пла­стины

,

где — чувствительность.

В авиационных приборах применяют биметаллические пла­стины, состоящие из стали ( = 19 • 10^-6) и инвара ( =1 • 10^-6).

По сравнению с дилатометрическим элементом биметалличе­ский элемент дает большее перемещение при меньших габаритах, что позволяет уменьшить передаточное отношение механизма.

При выполнении биметаллического чувствительного элемента в виде спиральной или винтовой пластины (см. рис. 7.2,6, в), один конец которой закреплен неподвижно, а другой — связан с выходной осью, можно получить большой угол поворота вы­ходной оси (до 360°), что позволяет поместить указывающую стрелку непосредственно на эту ось и исключить из конструк­ции термометра передаточно-множительный механизм.

Биметаллические термометры подобного рода применяются для измерения температуры окружающей среды (см. рис. 7.2, г).

Жидкостные термометры действуют на основе тепло­вого изменения объема жидкостей.

Схемы двух вариантов жидкостных термометров показаны на рис. 7.3.

Жидкостный термометр (см. рис. 7.3, а) состоит из цилиндри­ческого баллона 1, внутрь которого впаян сильфон 2. Свободный конец сильфона связан со штоком 3, выпущенным наружу бал­лона, а пространство между стенками сильфона и баллона за­полнено жидкостью. Баллон помещается в среду, температура

которой измеряется. Объем жидкости зависит от температуры следующим образом:

,

где — начальный объем жидкости при 0⁰С,

— коэффициент объемного расширения жидкости,

— температура в ⁰С.

Значения для некоторых жидкостей приведены в таблице 7.1.

Линейное перемещение конца штока при нагревании элемента от 0⁰С до температуры С определяется выражением

,

где F- эффективная площадь сильфона.

Увеличение жесткости сильфона приводит к увеличению дав­ления внутри системы, что, однако, не влияет на величину s ра­бочего хода. Вследствие практической несжимаемости жидкости величина s определяется приращением объема жидкости иэф­фективной площадью сильфона. В то же время увеличение жест­кости сильфона позволяет повысить верхний предел измерения, так как температура кипения жидкости увеличивается с увеличе­нием давления.

Жидкостный термометр дистанционного типа (см. рис. 7.3, б) состоит из заполненного жидкостью баллона, погруженного в сре­ду, температура которой измеряется, и соединенного капиллярной трубкой с упругим чувствительным элементом (сильфоном, мано­метрической коробкой или трубчатой пружиной), перемещение которого через передаточно-множительный механизм передается на указывающую стрелку. Показания дистанционного жидкост­ного термометра подвержены влиянию температуры воздуха, ок­ружающего соединительную трубку и указатель. Погрешность пропорциональна объему соединительной трубки и упругого чув­ствительного элемента.

2. Манометрический метод[3], [12]

Манометрический метод измерения температуры основан на тепловом изменении давления газа (пара) внутри замкнутого объема. По этому методу действуют газовые и парожидкостные термометры.

Схемы газовых термометров подобны схемам жидкостных термометров. Различие состоит в том, что внутренняя полость теплочувствительного элемента заполняется вместо жидкости инертным газом.

Вследствие сжимаемости газа действие газового термометра принципиально отличается от действия жидкостного термометра: газовый термометр работает не на принципе расширения рабо­чего тела, а на принципе изменения его давления. В жидкостном термометре рабочий ход сильфона благодаря практической не­сжимаемости жидкости определяется тепловым приращением объема жидкости и эффективной площадью сильфона и не зави­сит от жесткости сильфона, в то время как давление жидкости пропорционально жесткости сильфона. В газовом термометре, наоборот, давление газа почти не зависит от жесткости сильфо­на (если пренебречь изменением его объема по сравнению с на­чальным объемом всей системы), а рабочий ход сильфона обрат­но пропорционален его жесткости.

В газовом термометре, построенном по схеме рис. 73, а, абсо­лютное давление газа (при условии постоянства его объема) равно

,

где — термический коэффициент давления,

р₀ – начальное давление внутри баллона при .

Перемещение центра сильфона

,

где с_ж – коэффициент линейной жесткости сильфона,

р₂ – давление окружающей среды.

В газовом термометре, построенном по схеме, представленной на рис. 7.3, б, возникают погрешности при изменении давления и температуры окружающего воздуха. Для исключения влияния давления окружающей среды можно применить вместо диффе­ренциального манометра манометр абсолютного давления; для уменьшения влияния температуры окружающей среды объемы соединительной трубки и упругого чувствительного элемента должны быть как можно меньшими.

Принципиальная схема парожидкостного термометра также соответствует схеме жидкостного термометра (см. рис. 7.3), но заполняется система специальной жидкостью, кото­рая при нормальном давлении закипает при низкой температуре. К числу таких жидкостей, получивших название низкокипящих, относятся, например, метилхлорид (СН₃С1), закипающий при —24° С (при р = 760 мм рт. ст.) и ацетон (С3Н₆О), закипающий при + 56° С (при р = 760 мм рт. ст.).

При нагревании баллона до некоторой температуры абсолют­ное, давление в системе возрастает до определенной величины р₁ , при которой часть жидкости переходит в пар и устанавливается равновесие, при котором дальнейшее испарение жидкости пре­кращается. С уменьшением температуры часть пара конденси­руется, т. е. переходит в жидкое состояние, и давление в системе уменьшается.

Давление p₁ однозначно зависит от ; вид функциональной зависимости определяется только составом жидкости и не связан с формой и геометрическими размерами баллона и упругого чувствительного элемента.

В табл. 7.2 приведены характеристики некоторых низкокипя­щих жидкостей.

Нижний предел измерения ограничен температурой, при ко­торой весь пар переходит в жидкость и зависит от начального давления, при котором заполняется система. Верхний предел из­мерения ограничен критической температурой, выше которой давление резко возрастает и нарушается функциональная связь между р и .

3. Терморезисторный метод (метод термосопротивлений) [4], [9]

Терморезисторный метод измерения температуры основан на тепловом изменении электрического сопротивления проводников или полупроводников.

Верхний предел измеряемых температур зависит от материа­ла терморезистора. Применяются терморезисторы медные (до + 180° С), никелевые (до +300°С) платиновые (до +1250° С) иполупроводниковые (до + 180° С).

Подробнее приборы и датчики температуры, основанные на терморезисторном методе, рассматриваются в § 7.4.

4. Термоэлектрический метод [4], [7]

Термоэлектрический метод измерения температуры основан на возникновении контактного потенциала между двумя контак­тирующими между собой разнородными проводниками (или по­лупроводниками) при разности температур свободных и рабочего концов этих проводников.

Верхний предел измеряемых температур, определяемый глав­ным образом теплостойкостью термоэлектродов, достигает для хромель-копелевых термопар +800° С, платино-платинородиевых + 1600° С, вольфрам-молибденовых до 2400° С и т. д.

Подробнее приборы и датчики температуры, основанные на термоэлектрическом методе, рассматриваются в § 7.5.

5. Оптический метод[6]

Оптический метод измерения температуры основан на зави­симости энергии, излучаемой нагретым телом, от его темпера­туры. Яркость излучения оценивается визуально с помощью оптических устройств или преобразуется в электрический сигнал спомощью чувствительных фотоэлектрических элементов. По­строенные по этому методу приборы называют пирометрами из­лучения. Различают пирометры полного излучения (радиацион­ные), пирометры частичного излучения (яркостные) и пиромет­ры цветовые (спектрального соотношения).

На летательных аппаратах нашли преобладающее примене­ние терморезисторные датчики температуры (термосопротивле­ния) итермоэлектрические датчики (термопары) благодаря сво­ей простоте, стабильности характеристик ивозможности преоб­разования температуры непосредственно в электрическую вели­чину ‘.

Терморезисторы и термопары используются как в качестве воспринимающих устройств систем автоматического регулирова­ния и управления, так и в качестве датчиков электрических ди­станционных термометров.

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ — это… Что такое ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ?



ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, процедура определения ТЕМПЕРАТУРЫ тела или системы. Установлены несколько ТЕМПЕРАТУРНЫХ ШКАЛ, каждая из которых использует какое-либо свойство (электрическое сопротивление или расширение объема) термометрического вещества, например, металлической проволоки или жидкости, для определения единицы измерения температуры. Стандартным видом термометра принято считать газовый термометр постоянного объема. С его помощью выражают температуру в градусах Кельвина, но он неудобен на практике. В 1968 г. была принята Международная Практическая Температурная Шкала (МПТШ), более удобная для применения в научных и технических целях. Впоследствии она регулярно пересматривалась. По МПТШ 0°С принят равным 273,15 К; определен также ряд эталонных температур, включающий температуру кипения кислорода, 90,20 К (-182,96 °С), плавления и кипения воды, плавления цинка, серебра и золота. Для измерения высоких температур, таких как температуры в промышленных печах, используются оптические пирометры, которые определяют температуру по изменению свечения раскаляемой металлической нити.

Научно-технический энциклопедический словарь.

• ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ
• ИЗМЕРЕНИЯ

Смотреть что такое «ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ» в других словарях:

• измерение температуры в факеле (топки котла) — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN in flame temperature measurement …   Справочник технического переводчика

• измерение температуры методом сопротивления — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN resistance method of measuring temperature …   Справочник технического переводчика

• измерение температуры охлаждающей среды — [Интент] Тематики релейная защита EN coolant temperature acquisition …   Справочник технического переводчика

• Измерение температуры газа — 7.4 Измерение температуры газа 7.4.1 Температуру газа измеряют термометрами любого принципа действия. 7.4.2 Термодинамическую температуру газа определяют по формуле Т= 273,15 + t.                                                               (7)… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Оптоволоконное измерение температуры — Под оптоволоконным измерением температуры (английский вариант DTS = Distributed Temperature Sensing) понимают применение оптоэлектронных приборов для измерения температуры, при которой стеклянные волокна используются в качестве линейных датчиков …   Википедия

• Волоконно-оптическое измерение температуры — Под волоконно оптическим измерением температуры (английский вариант DTS = Distributed Temperature Sensing) понимают применение оптоэлектронных приборов для измерения температуры, при которой стеклянные волокна используются в качестве линейных… …   Википедия

• измерение — 3.10 измерение (measurement): Процесс получения информации об эффективности СМИБ, а также мер и средств контроля и управления с использованием метода измерения, функции измерения, аналитической модели и критериев принятия решения. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• измерение — сущ., с., употр. сравн. часто Морфология: (нет) чего? измерения, чему? измерению, (вижу) что? измерение, чем? измерением, о чём? об измерении; мн. что? измерения, (нет) чего? измерений, чему? измерениям, (вижу) что? измерения, чем? измерениями, о …   Толковый словарь Дмитриева

• ИЗМЕРЕНИЕ — представление свойств реальных объектов в виде числовой величины, один из важнейших методов эмпирического познания. В самом общем случае величиной называют все то, что может быть больше или меньше, что может быть присуще объекту в большей или… …   Философская энциклопедия

• Измерение давления — Манометр Измерение давления необ …   Википедия

Предложения со словосочетанием ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

Различают измерения прямые, при которых результат получается непосредственно из измерения самой величины (например, измерение температуры тела медицинским термометром, измерение длины предмета линейкой), и косвенные, при которых искомое значение величины находят по известной зависимости между ней и непосредственно измеряемыми величинами (например, определение массы тела при взвешивании с учётом выталкивающей силы, определённой вязкостью жидкости по скорости падения в ней шарика). Фрейда и столь несомненные, как измерение температуры в госпитале, а значит, и факты, существование которых они утверждают, напоминают хиромантию и астрологию XVI в. Эти же данные фиксируют и в полевом дневнике, в который, кроме того, заносят результаты измерений pH, температуры воды и воздуха, схематический рисунок, подробное описание исследуемого водоёма, развивающейся в нём высшей водной растительности и другие наблюдения. Тут же были приборы для измерения температуры внешней оболочки и камеры сгорания, а также аварийное устройство отсечки топлива, которое включалось по радиосигналу с земли, если ракета отклонялась от курса. Возьмём для примера самый простой параметр диагностического исследования измерение температуры в различных органах и тканях.

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.

Вопрос: прореживание — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?

Положительное

Отрицательное

Кроме того, в новом г-модуляторе есть такие функции, как измерение температуры, анализ болей любого происхождения, поиск повреждений и ран. Справедлив ли этот упрёк и подрывает ли он доверие к измерению температуры с помощью термометров с жидкостями и газами? В ряде случаев первичный комплекс может иметь постепенное развитие (на протяжении нескольких недель, а иногда и месяцев), при этом инфицированный человек становится вялым, эмоционально лабильным, наблюдается снижение аппетита, уменьшение массы тела, при измерении температуры отмечается субфебрилитет неправильного типа. Когда я поняла, что мне лень подержать пять минут термометр под мышкой, я решила вложить в процесс измерения температуры своего тела более глубокий смысл, но для этого надо было сначала совершить хотя бы небольшой экскурс в астрал. Это может быть подставка для бутылки с механизмом розлива или винный набор, состоящий из разнообразных предметов: открывалки, чаши сомелье, спиртомера, кольца для горлышка бутылки и двух термометров: одного для измерения температуры в подвале, другого — в бокале. Роботы, передав визуальную картину и результаты измерений температуры и давления, принялись бурить грунт, анализировать состав породы и выяснять её прочность. Аэротермометр для измерения температуры воды в радиаторе и авиационные часы (со светящимся циферблатом) крепились на специальных кронштейнах к основному бензобаку. Градусник в комнату, градусник в ванночку, градусник для измерения температуры тела. Угнетающее воздействие ежедневного подсчёта пульса, измерения кровяного давления, кардиологического обследования, анализов крови и мочи, измерения температуры и других процедур, влияющих на психологическое состояние пациента, весьма значительно. Склады твёрдого топлива оснащаются оборудованием для разгрузки топлива, укладки его в штабеля, погрузки, взвешивания, обеспечения условий хранения топлива (послойные уплотнения, контрольные измерения температуры в штабелях и т. Проект реализуется путём проведения параллельных наблюдений существующими и планируемыми к внедрению на сети стандартными методами с использованием комплекса высокоточных датчиков и установок для измерений температуры воздуха и осадконакопления, разработанных в рамках программы NOAA «Базовая климатическая сеть», с последующим их сопоставлением друг с другом методами статистического анализа. Там деловито уселась на пол, тоже пощупала его ладонями и стала доставать из футляра прибор измерения температуры. Измерения температуры верхнего слоя океана до глубины 700 м и ниже показали заметный рост теплосодержания за период с начала 1990-х гг. Для измерения температуры также существует несколько шкал. По утверждённому графику, но не реже 1 раза в неделю, проверяются действие сигнализации предельного повышения давления и повышения температуры и понижения давления топлива, подаваемого в котельную на сжигание, правильность показаний выведенных на щит управления дистанционных уровнемеров и приборов измерения температуры топлива в резервуарах и приёмных ёмкостях. Некоторые из них вам известны, например термометр для измерения температуры на «Наутилусе», барометр, который показывает давление воздуха и предсказывает перемену погоды, гигрометр, определяющий влажность атмосферы, штормгласс возвещает приближение бури, компас указывает мне путь, секстант по высоте солнца позволяет установить широту, хронометры помогают мне определить долготу, и, наконец, дневные и ночные подзорные трубы, которые я использую, когда «Наутилус» всплывает на поверхность. Для обеспечения постоянного поддержания установленного температурного режима в камеры устанавливаются измерительные приборы, осуществляющие постоянный автоматический контроль и регистрацию температуры и влажности, осуществляется измерение температуры входных и выходных воздушных потоков, температуры продукции, находящейся на максимальном расстоянии от воздухоохладительных приборов и т. Ремонт первичных запорных органов на отборных устройствах, вскрытие и установку сужающих и других устройств для измерения расхода, защитных гильз датчиков измерения температуры выполняет персонал, ремонтирующий технологическое оборудование, а приёмку из ремонта и монтажа — персонал, выполняющий функции метрологической службы организации. Прививку делают здоровым детям. Разрешение на прививку даёт врач после измерения температуры тела, опроса ребёнка и его родителей, осмотра пациента. Для измерения температуры при пастеризации вместе с банками в бачок помещают специально изготовленную пробную бутылку с термометром. Да и измерение температуры тяжело оценивать с высокой точностью. После правильной постановки задачи выяснилось, что реальная задача не на измерение температуры (высоты пульпы в реакторе), а на определении двух критических недопустимых значений (верхнего и нижнего). Они же и проводили после моих исследований геологическое обобщение моих измерений температур и давлений, а также делали выводы о практическом использовании этих результатов. Измерение температуры производится термистором. Глубина измерения температуры для зондов типа XBT определяется по времени наблюдения при полагающейся постоянной известной скорости погружения зонда. На центральной плате устанавливаются следующие параметры: интервал измерения температуры и электропроводности; количество каналов; режим работы излучателя акустических сигналов. Такие суда должны иметь специальное оснащение — приборы для измерения температуры воды, её химического состава, скорости течений, устройства для отбора проб грунта с морского дна и для лова обитателей морских глубин. Измерение температуры основано на физических свойствах тел, связанных определённой зависимостью с температурой. Для измерения температуры воздуха в рабочей зоне помещения термометры устанавливают по возможности на высоте 1, 5 м от пола, вдали от холодных наружных ограждений и оборудования, излучающего тепло, и вне зоны действия приточных струй и солнечных лучей. Для измерения температуры выше 500 °C пользуются термопарами. Учитывая важность значения температуры свёртывания молока и обработки зерна, следует обращать внимание на исправность систем измерения (термометры, датчики и вторичные приборы) для обеспечения точного измерения температуры. Измерения температуры внутри магнитных стен проводились обыкновенным спиртовым термометром с инерцией измерения около 90 секунд. Датчики измерения температуры, давления и влажности воздуха. Для точного измерения температуры воздуха в подвале, погребе необходимо повесить термометр. Измерение температуры контролируемой жидкости приводит к изменению прогиба чувствительного элемента. Программы для измерения температуры процессора и материнской платы и, если это возможно, для регулировки оборотов вентиляторов, должны найтись на диске, прилагаемом к материнской плате. Даже во время медового месяца он находил время для измерения температуры воды у вершины и подножия живописного водопада, около которого они с молодой женой жили. Врачи сначала с недоверием относились к её методу измерения температуры, но со временем убедились в точности этих измерений и успокоились. Метод измерения температуры молока стеклянным жидкостным термометром основан на изменении объёма жидкости в стеклянной оболочке в зависимости от температуры измеряемой среды. Метод измерения температуры молока цифровым термометром типа ТС-101 основан на изменении электрической проводимости полупроводникового материала в зависимости от температуры измеряемой среды.

Неточные совпадения

В кабинете доврачебной помощи проводятся также антропометрические измерения, определение температуры тела и артериального давления у детей перед осмотром педиатра. Кроме того, здесь находится манометр для измерения глубины и термометрические зонды для определения температуры воды в различных слоях. Эти линии стали основой измерения на расстоянии химического состава, температуры, массы и движения звёзд, наличия у них магнитного поля, планет и дисков. При этом специальным образом учитывался вклад измерений на станциях, расположенных в крупных городах или их окрестностях, где влияние «островов тепла» может исказить репрезентативность фоновых данных, ведь, как известно, температура в центральной части крупного города, как правило, на несколько градусов выше, чем вне его границ. Плотность молока зависит от его температуры, поэтому лактоденсиметр имеет термометр, показывающий температуру молока в момент измерения плотности. Для измерения теплоты, расходов, температур, давлений и разрежений применяются приборы, отвечающие пределам измерения параметров и установленному классу точности в соответствии с государственными стандартами. Некоторые приборы и датчики выносятся в сторону от корпуса аппарата для дистанционных измерений, например температуры в центре подводного геотермального источника. К тому же многие производители занижают условия измерений, например понижают температуру окружающей среды или берут пятиминутный интервал. К тому же многие производители занижают условия измерений, например понижают температуру окружающей среды или берут 5-минутный интервал. Точный гигрометр — вещь довольно дорогая, но нам особой точности не надо: вполне подойдут недорогие электронные часы, снабжённые датчиками измерения комнатной температуры и относительной влажности воздуха. Весь класс увлёкся экспериментом с таяньем льда в кружках над спиртовками, измерением разности температур и затраченной тепловой энергии. Есть приборы для высокоточного измерения плотности, температуры, электропроводности, прозрачности и радиоактивности морской воды. Кроме этого, лаборатория была оборудована электротермометром для измерения общей динамики температуры кожи испытуемого во время опытов и ртутными лабораторными термометрами для измерения комнатной температуры и температуры воздуха в части установки, непосредственно сообщающейся с вырезом в верхней крышке. Основные массивы гляциологических данных — это результаты измерения баланса массы ледников, динамических характеристик границ и поверхности ледников, плотности, температуры и влажности льда в скважинах, химического состава снега и льда; результаты подсчёта числа и ширины годичных колец спилов древесины и измерения размеров лишайников; результаты радиозондирования ледников и дешифрирования аэро — и космических снимков. Измерение касается протяжённости объектов в пространстве, временных показателей и свойств объектов, которые можно выразить математическими величинами (удельный вес, плотность, температура, длина, ширина, высота, скорость и т.

Когда и когда не следует использовать защитные гильзы при измерении температуры процесса

Рис. 1. Защитные гильзы бывают различных форм и размеров для вставки в технологические трубопроводы и резервуары. Все графические изображения любезно предоставлены Emerson Automation Solutions

В мире технологического оборудования измерение температуры представляет собой уникальную проблему из-за необходимости в защитной гильзе для защиты датчика измерения температуры в суровых условиях процесса. Это приводит к тому, что датчик удаляется из процесса, который он должен измерять, что часто влияет на время отклика и точность.

Терморезистивный датчик температуры (RTD) обычно изготавливается из платинового элемента с присоединенными выводами, который заключен в оболочку из нержавеющей стали для механической и электрической защиты. Термопара обычно механически более прочна, но все же требует высокой степени защиты. В любом случае тепло от процесса должно проходить через защитные компоненты и любую внутреннюю изоляцию для достижения равновесной температуры между датчиком и окружающим процессом.

Этот тепловой поток требует времени и создает задержку между фактическим изменением температуры технологического процесса и моментом, когда оно распознается системой автоматизации. Относительно небольшой корпус самого датчика, обычно диаметром от 5 до 7 мм, редко устанавливается так, чтобы он видел прямой контакт с процессом. В большинстве процессов используется защитная гильза (см. Рис. 1), чтобы изолировать узел датчика, чтобы его можно было вставить в процесс без прямого контакта.

Защитная гильза устанавливается через стенку резервуара или трубы и проходит в технологическую жидкость до желаемой точки измерения температуры (см. Рисунок 2).Датчик вставляется в защитную гильзу снаружи технологического процесса, поэтому к нему можно получить доступ без отключения. Защитная гильза подвергается воздействию технологической жидкости, поэтому тепло передается через ее стенку и в конечном итоге передается на оболочку и сам датчик. Равновесие в конечном итоге достигается, и затем датчик выдает показания, характерные для температуры технологической жидкости.

Если температура технологической жидкости изменяется, новая температура должна пройти через все эти слои.В зависимости от приложения это может занять от нескольких секунд до нескольких минут. Немногие процессы испытывают резкие скачкообразные изменения температуры, поэтому такая схема подходит для большинства реальных приложений.

Компромиссы при выборе защитной гильзы

Инженер-технолог часто указывает, где следует снимать показания температуры. Например, датчик необходимо поместить в трубу, выходящую из реактора, и считывать показания из центра трубы. Следовательно, длина вставляемой защитной гильзы должна составлять половину внутреннего диаметра трубы.

Инженер-технолог также определит, насколько и как быстро температура может измениться при нормальной работе, и как быстро точка измерения должна иметь возможность сообщить об изменении в систему автоматизации. Если движение необходимо распознать за очень короткое время, защитной гильзе потребуются тонкие стенки для быстрого отвода тепла к датчику.

В то же время стены должны быть достаточно толстыми, чтобы выдерживать любые механические нагрузки и давления без деформации и разрушения.Естественно, защитная гильза должна быть изготовлена ​​из соответствующего материала, способного выдерживать химические и температурные условия окружающей среды, обычно из того же материала, что и труба или емкость, в которую она вставляется.

Установщик защитной гильзы выберет способ подключения в соответствии с ситуацией из одного из четырех распространенных вариантов (см. Рисунок 3):

• Защитные гильзы с резьбой вставляются в технологический трубопровод или резервуар, что позволяет легко устанавливать и снимать при необходимости. Хотя это наиболее распространенный метод монтажа, он имеет самое низкое номинальное давление, а резьбовые соединения подвержены утечкам.
• Сварные защитные гильзы постоянно привариваются к технологическим трубам или резервуарам и используются в приложениях с высокоскоростным потоком, высокой температурой и / или высоким давлением. Хотя термогильза надежна и устойчива к утечкам, ее удаление затруднено и требует вырезания защитной гильзы из системы.
• Фланцевые защитные гильзы привинчиваются к ответному фланцу или привариваются к технологической трубе или резервуару. Они используются в приложениях с агрессивными средами, высокой скоростью жидкости, высокими температурами и / или высоким давлением.
• Защитные гильзы Ван Стоуна или защитные гильзы с соединением внахлест устанавливаются между ответным фланцем и фланцем с соединением внахлест. Эти защитные гильзы позволяют использовать различные материалы для защитной гильзы, контактирующей с технологическим процессом, и для перекрывающего фланца, что может снизить затраты на материалы и производство.

Поток жидкости — самая большая проблема

Если правильно подобранная и установленная защитная гильза расположена там, где жидкость в значительной степени статична, например, в некоторых сосудах, она может иметь длительный срок службы.Проблемы возникают, когда защитная гильза вставляется в движущуюся жидкость, что является наиболее распространенным типом применения. Защитная гильза обычно устанавливается перпендикулярно потоку, поэтому жидкость попадает на нее поперек. Следовательно, он создает частичное препятствие и вызывает сопротивление жидкости.

Рис. 4. Эта модель показывает, как вихри отделяются от защитной гильзы.

Когда жидкость проходит мимо круглой защитной гильзы, с обеих сторон образуются вихри высокого и низкого давления. Эти вихри отслаиваются сначала с одной стороны, а затем с другой поочередно (см. Рисунок 4).Это явление широко известно как выпадение вихрей. Перепад давления, вызванный чередующимися вихрями, вызывает вибрацию, вызванную вихрями (VIV), что приводит к напряжениям и вызывает поперечное и осевое отклонение, которое в конечном итоге может привести к разрушению. Это как если бы защитную гильзу тянули вверх и вниз перпендикулярно потоку.

Частота колебаний называется частотой следа и зависит от скорости жидкости. Это не линейная зависимость, поэтому вибрация не обязательно увеличивается с увеличением скорости.По мере изменения скорости жидкости VIV будет увеличиваться и уменьшаться в различных точках, поэтому существуют условия, при которых установка

.

Страница не найдена

Меню

• Информационные бюллетени
• Подписывайся

• связи
  • сетей
  • I / O
  • Соединители
  • Сбор данных и мониторинг
  • беспроводной
  • Маршрутизаторы и коммутаторы
  • Удаленный мониторинг и доступ
• контроль
  • ПЛК
  • ППК
  • Источники питания
  • Программное обеспечение управления
  • CNC
  • Встроенное управление
  • Контроллеры петель
  • Защита цепи
  • Ограждения
  • Реле
• дизайн
  • ECAE
  • Программное обеспечение САПР
  • Платформы разработки
• движение
  • Моторы
  • приводы
  • пневматика
  • гидравлика
  • Эл

.

Все, что вам нужно знать об измерении температуры промышленных процессов

Температура — один из важнейших параметров измерения, который используется для мониторинга и контроля в различных отраслях промышленности. Его можно измерить с помощью различных приборов для измерения температуры. В этом посте мы обсудим важность измерения температуры в различных отраслях. Также будут подробно описаны различные типы оборудования для измерения температуры.

Важность измерения температуры в различных отраслях промышленности

Точное определение температуры или измерения температуры или холода является важным фактором во многих отраслях промышленности:

• Производство продуктов питания и напитков: Измерение и контроль температуры имеют первостепенное значение для производителей продуктов питания и напитков. Температура — один из важных факторов, которые следует учитывать при массовом производстве продуктов питания.
• В производстве напитков температура играет жизненно важную роль в определении качества конечного продукта. Во время процесса изготовления вина или пивоварения температура окружающей среды, а также температура брожения могут иметь положительный или отрицательный эффект. Даже в процессе пастеризации молока температура важна для удаления вредных патогенов, таких как Escherichia, Salmonella и Listeria.
• Производство пластмасс: Температура играет важную роль в пластмассовой промышленности.На этапах производства, например термоформования или литья под давлением, необходимо контролировать несколько температурных диапазонов, чтобы гарантировать высокое качество продукта.
• Обработка металла: На любом заводе по переработке металла измерение температуры всегда занимает первое место в списке производственного превосходства. Измерение и анализ температуры играет ключевую роль в обработке металла, а также в мониторинге. Если информация об измерении температуры неверна, это может повлиять на качество конечного продукта, а также поставить под угрозу безопасность рабочего места.

Какие существуют типы устройств для измерения температуры?

Есть ряд устройств, которые используются для измерения температуры. Давайте посмотрим на каждую из них:

• Измерительные преобразователи температуры: Измерительные преобразователи температуры представляют собой электрические приборы с интерфейсными датчиками, которые измеряют температуру путем определения изменения физических характеристик.
• Устройства для измерения температуры термопарами Термопары состоят из двух проводов или полосок, сделанных из разных металлов.Эти провода соединены одним концом. При изменении температуры в месте соединения термопара вызывает изменение электродвижущей силы (ЭДС) между концами. ЭДС термопары увеличивается с ростом температуры.
• Устройства для измерения температуры изменения состояния: Устройства измерения температуры изменения состояния состоят из гранул, этикеток, гранул, лаков или жидких кристаллов, которые показывают изменение внешнего вида при определенной температуре. Эти типы устройств используются в таких устройствах, как конденсатоотводчики.К ловушке прикреплена этикетка датчика. Когда ловушка превышает определенную температуру, белая точка на этикетке датчика становится черной. Поскольку эти устройства не имеют хорошего времени отклика, они не реагируют на переходные изменения температуры. Кроме того, изменение состояния этих устройств является постоянным, за исключением жидкокристаллических дисплеев (ЖКД). Тем не менее, эти устройства могут быть удобны, когда нужно подтвердить, что температура оборудования или материала не вышла за определенный уровень.
• Терморезисторы (RTD): Как следует из названия, терморезисторы полагаются на изменение сопротивления металла. Сопротивление увеличивается более или менее линейно с температурой. Двумя ключевыми типами RTD являются металлические устройства и термисторы. Термисторы зависят от изменения сопротивления керамического полупроводника. С повышением температуры происходит нелинейное падение сопротивления.
• Приборы для измерения температуры расширения жидкости : Приборы для измерения температуры расширения жидкости представлены бытовым термометром.Эти устройства в основном подразделяются на два типа: органические и жидкие и ртутные. Также существует несколько вариантов использования газа вместо жидкости. Поскольку ртуть не является экологически чистым материалом, существуют определенные правила, регулирующие транспортировку устройств, содержащих ртуть. Устройства для измерения температуры расширения жидкости не представляют опасности взрыва, не требуют электроэнергии и сохраняют свою стабильность при многократном использовании.
• Биметаллические устройства измерения температуры: Биметаллические устройства измерения температуры используют разницу в скорости теплового расширения между разными металлами.В этих устройствах полосы из двух разных металлов соединяются вместе. Когда устройство нагревается, одна сторона полосы расширяется больше, чем другая. Результирующий изгиб преобразуется в показание температуры с помощью указателя. Обычно они не так точны, как RTD или термопары, и не подходят для регистрации температуры. Тем не менее, эти устройства не требуют питания и портативны.
• Инфракрасные устройства измерения температуры: Инфракрасные устройства измерения температуры являются бесконтактными.Они измеряют температуру по тепловому излучению, испускаемому материалом. Инфракрасное устройство состоит из линзы, которая фокусирует инфракрасную (ИК) энергию на детектор. Затем энергия преобразуется детектором в электрический сигнал. Затем этот сигнал отображается в единицах температуры после компенсации изменений температуры окружающей среды.

Зная о различных типах устройств для измерения температуры, вам будет легче выбрать устройство, которое наилучшим образом соответствует вашим требованиям.Всегда проверяйте, что вы используете подходящее устройство измерения температуры для измерения и контроля. Если вы не можете принять решение, вы всегда можете обратиться к отраслевому эксперту или производителю продукта.

Размещено: 02.02.2017 00:00:00 ,

Трудности с термопарами для измерения температуры

Термопара — простой, широко используемый компонент для измерения температуры.

Термопара, показанная на рисунке ниже, состоит из двух проводов из разнородных металлов, соединенных вместе на одном конце, называемых измерительным («горячим») спаем. Другой конец, где провода не соединены, подключается к дорожкам схемы преобразования сигнала, обычно сделанным из меди. Этот спай между металлами термопары и медными дорожками называется опорным («холодным») спаем.

Напряжение, создаваемое на эталонном спаях, зависит от температуры как на измерительном, так и в эталонном спайах.

Поскольку термопара представляет собой дифференциальное устройство, а не устройство для измерения абсолютной температуры, для получения точных абсолютных показаний температуры необходимо знать температуру эталонного спая. Этот процесс известен как компенсация холодного спая (компенсация холодного спая).

Термопары стали промышленным стандартом для экономичного измерения широкого диапазона температур с разумной точностью.

Типы термопар

Преимущества термопар:

Температурный диапазон: В большинстве практических диапазонов температур, от криогенных до выхлопа реактивных двигателей, можно использовать термопары. В зависимости от используемой металлической проволоки термопара способна измерять температуру в диапазоне от –200 ° C до + 2500 ° C.

Надежность: Термопары — это надежные устройства, устойчивые к ударам и вибрации и пригодные для использования в опасных сред.

Rapid response: Поскольку термопары маленькие и обладают низкой теплоемкостью, они быстро реагируют на изменения температуры, особенно если чувствительный спай обнажен. Они могут реагировать на быстро меняющиеся температуры в течение нескольких сотен миллисекунд.

Без самонагрева: Поскольку термопарам не требуется мощность возбуждения, они не склонны к самонагреву и являются искробезопасными.

Недостатки термопар:

Сложное преобразование сигнала: Для преобразования напряжения термопары в пригодное для использования значение температуры необходимо существенное преобразование сигнала.Традиционно преобразование сигналов требовало больших затрат времени на разработку, чтобы избежать ошибок, снижающих точность.

Точность: Помимо погрешностей, присущих термопарам из-за их металлургических свойств, измерение термопары является настолько точным, насколько может быть измерена температура эталонного спая, обычно в пределах от 1 ° C до 2 ° C.

Восприимчивость к коррозии: Поскольку термопары состоят из двух разнородных металлов, в некоторых средах коррозия со временем может привести к снижению точности.Следовательно, им может потребоваться защита; и уход и обслуживание имеют важное значение.

Восприимчивость к шуму: При измерении изменений сигнала микровольтного уровня могут возникнуть проблемы с шумом от паразитных электрических и магнитных полей. Скручивание пары проводов термопары может значительно уменьшить наводку магнитного поля. Использование экранированного кабеля или прокладки проводов в металлическом кабелепроводе и ограждении может уменьшить наводку электрического поля. Измерительное устройство должно обеспечивать фильтрацию сигнала аппаратно или программно, с сильным подавлением частоты сети (50 Гц / 60 Гц) и ее гармоник.

Трудности при измерении температуры с помощью термопар

Преобразовать напряжение, генерируемое термопарой, в точное показание температуры непросто по многим причинам: сигнал напряжения мал, зависимость температуры от напряжения нелинейна, требуется компенсация холодного спая. , а термопары могут вызвать проблемы с заземлением. Давайте рассмотрим эти вопросы по очереди.

Сигнал напряжения мал:

Наиболее распространенными типами термопар являются J, K и T.При комнатной температуре их напряжение составляет 52 мкВ / ° C, 41 мкВ / ° C и 41 мкВ / ° C соответственно. Другие менее распространенные типы имеют еще меньшее изменение напряжения с температурой.

Этот слабый сигнал требует каскада с высоким коэффициентом усиления перед аналого-цифровым преобразованием. В таблице 1 сравниваются чувствительности различных типов термопар.

Поскольку сигнал напряжения невелик, схема преобразования сигнала обычно требует усиления около 100 или около того — это довольно простое преобразование сигнала.

Что может быть сложнее, так это отличить реальный сигнал от шума, улавливаемого проводами термопары. Провода термопары длинные и часто проходят в среде с электрическими помехами. Шум, улавливаемый проводами, может легко подавить крошечный сигнал термопары.

Для выделения сигнала из шума обычно комбинируют два подхода. Первый — использовать усилитель с дифференциальным входом, такой как инструментальный усилитель, для усиления сигнала. Поскольку большая часть шума возникает на обоих проводах (, синфазный, ), дифференциальное измерение устраняет его.

Второй — это фильтрация нижних частот, которая удаляет внеполосный шум. Фильтр нижних частот должен устранять как радиочастотные помехи (выше 1 МГц), которые могут вызвать выпрямление в усилителе, так и 50 Гц / 60 Гц (источник питания) гул . Важно разместить фильтр радиопомех перед усилителем (или использовать усилитель с фильтрами на входах).

Расположение фильтра 50 Гц / 60 Гц часто не имеет решающего значения — его можно комбинировать с фильтром радиочастотных помех, размещенным между усилителем и АЦП, встроенным как часть сигма-дельта АЦП, или его можно запрограммировать. в ПО как усредняющий фильтр.

Компенсация холодного спая:

Температура холодного спая термопары должна быть известна для получения точных абсолютных показаний температуры. Когда термопары были впервые использованы, это было сделано путем выдерживания контрольного спая в ледяной бане.

На рисунке ниже изображена схема термопары с одним концом при неизвестной температуре, а другим концом в ледяной бане (0 ° C). Этот метод использовался для исчерпывающей характеристики различных типов термопар, поэтому почти во всех таблицах термопар используется 0 ° C в качестве эталонной температуры.

Но держать эталонный спай термопары в ледяной бане нецелесообразно для большинства измерительных систем. Вместо этого в большинстве систем используется метод, называемый компенсацией холодного спая (также известный как компенсация холодного спая ).

Температура холодного спая измеряется другим термочувствительным устройством — обычно ИС, термистором, диодом или RTD (резистивным датчиком температуры).Затем значение напряжения термопары компенсируется, чтобы отразить температуру эталонного спая.

Важно, чтобы эталонный спай считывался как можно точнее — с точным датчиком температуры, поддерживающим ту же температуру, что и эталонный спай. Любая ошибка при считывании температуры холодного спая будет отображаться непосредственно в окончательном показании термопары.

Для измерения эталонной температуры доступны различные датчики:

1. Термисторы: они имеют быстрый отклик и небольшой корпус; но они требуют линеаризации и имеют ограниченную точность, особенно в широком диапазоне температур.Им также требуется ток для возбуждения, который может вызвать самонагревание и дрейф. Общая точность системы в сочетании с формированием сигнала может быть низкой.

2. Температурные датчики сопротивления (RTD): RTD точны, стабильны и достаточно линейны, однако размер корпуса и стоимость ограничивают их использование в приложениях для управления технологическим процессом.

3. Выносные термодиоды: диод используется для измерения температуры рядом с разъемом термопары. Микросхема кондиционирования преобразует напряжение диода, которое пропорционально температуре, в аналоговый или цифровой выход.Его точность ограничена примерно ± 1 °

4. Встроенный датчик температуры: встроенный датчик температуры, автономная ИС, которая определяет температуру локально, должна быть осторожно установлена ​​рядом с эталонным спаем и может сочетать компенсацию холодного спая и формирование сигнала. , Может быть достигнута точность с точностью до малых долей в 1 ° C.

Сигнал напряжения нелинейный:

Наклон кривой отклика термопары изменяется в зависимости от температуры.Например, при 0 ° C выходной сигнал термопары типа T изменяется на 39 мкВ / ° C, но при 100 ° C крутизна увеличивается до 47 мкВ / ° C.

Существует три распространенных способа компенсации нелинейности термопары.

Выберите относительно плоский участок кривой и аппроксимируйте наклон как линейный в этой области — подход, который особенно хорошо работает для измерений в ограниченном диапазоне температур.

Никаких сложных вычислений не требуется. Одна из причин популярности термопар K- и J-типа заключается в том, что они обе имеют большие диапазоны температур, для которых наклон чувствительности (коэффициент Зеебека) остается довольно постоянным (см. Рисунок ниже).

На рисунке выше — изменение чувствительности термопары в зависимости от температуры. Обратите внимание, что коэффициент Зеебека K-типа примерно постоянен и составляет около 41 мкВ / ° C от 0 ° C до 1000 ° C.

Другой подход — сохранить в памяти справочную таблицу, которая сопоставляет каждый набор напряжений термопар с их соответствующей температурой. Затем используйте линейную интерполяцию между двумя ближайшими точками в таблице, чтобы получить другие значения температуры.

Третий подход заключается в использовании уравнений более высокого порядка, которые моделируют поведение термопары.Хотя этот метод является наиболее точным, он также требует больших вычислительных ресурсов. Для каждой термопары существует две системы уравнений. Один набор преобразует температуру в напряжение термопары (полезно для компенсации холодного спая). Другой набор преобразует напряжение термопары в температуру.

.