Электронные термометры оснащенные выносным датчиком

Всем знакомый прибор для измерения температуры в современном исполнении представлен многими вариантами. Существуют традиционные комнатные термометры, работающие на спиртовой жидкости. До сих пор сохранились медицинские термометры, работающие на ртути (их нередко называют градусники). Современный класс изделий представлен электронными устройствами, которые позволяют получать точные и очень быстрые замеры температур в разных условиях.

электронный термометр с выносным датчиком

Один из таких приборов – электронный термометр с выносным датчиком температур. С его помощью можно проводить измерения в труднодоступных местах, в производственных установках, холодильных камерах и других устройствах с экстремальным температурным режимом.

Термометры: разновидности и принцип действия

Термометр – специальный прибор, с помощью которого получают сведения о температуре разных сред:

• воздуха;
• воды и других жидкостей;
• почвы;
• внутренней среды промышленных установок;
• пиши;
• тела человека (медицинские термометры).

Единица измерения температуры – градус. Чаще всего используется шкала Цельсия оС, но нередко применяют и шкалу Фаренгейта оF. Чтобы конвертировать значения, используются такие правила:

1. Из Цельсия в Фаренгейт нужно умножить значение на 9/5 и прибавить 32.
2. Из Фаренгейта в Цельсий нужно отнять 32 и умножить на 5/9.

Принцип работы любого термометра основан на воздействии температуры на индикатор измерения, который может быть:

• жидкостью (ртуть, спирт);
• металлическая или биметаллическая лента (механические термометры);
• электронный датчик (электронные термометры со встроенными или выносными датчиками).

В соответствии с этим выделяют жидкостные, механические и электронные термометры.

Жидкостные термометры

Жидкостные работают на основе измерения температуры с помощью расширения или сужения жидкости под воздействием соответственно тепла или холода. В качестве жидкости применяется окрашенный спирт.

Использовавшаяся до недавнего времени ртуть больше не применяется ввиду своей токсичности.

Механические устройства

Механические основаны на том же методе, что и жидкостные. В данном случае датчиком является не жидкость, а металлическая спираль, которая нагревается или охлаждается, воздействуя соответствующим образом на стрелку датчика.

Такие приборы широко используются на корабельных судах, в промышленности, на электростанциях, работающих на атомной энергетике, а также для получения температурных данных жидкости или газа.

Видео обзор некоторых моделей

Поскольку принцип работы этого устройства основан на нагреве или охлаждении металла, есть несколько правил применения таких термометров при осуществлении измерительных работ:

1. Прибор не применяется в опасных, химически агрессивных средах – например, в чистом кислороде, ацетилене, токсичных газовых средах.
2. Не следует проводить измерения рядом с сильно нагретыми предметами (например, на кухне рядом с печами) либо монтировать прибор на месте, доступном для прямых солнечных лучей.
3. Недопустимы удары, механические повреждения, постоянное воздействие сильных вибрационных колебаний.
4. Механический термометр не применяется в грязных условиях – например, в сажевых цехах или в местностях с избыточным количеством пыли.
5. Хранится при температуре от -25 до +60оС.
6. Диапазон температур для каждой конкретной модели прописывается в инструкции, обычно он составляет от -60 до +200оС.
7. Особых требований по обслуживанию термометра нет; поверки происходят с помощью температурного калибратора 1-2 раза в год.

Электронные термометры

Электронные приборы измеряют температуру за счет воздействия среды на специальные датчики, управляемыми программами. Нередко электронный термометр снабжается выносным датчиком, который может находиться на безопасном расстоянии от исследуемого объекта. В среду погружается только индикатор, закрепленный на конце провода.

Это очень удобно при изучении агрессивных сред с высокими температурами, экстремальным давлением или опасными химическими веществами (щелочами, кислотами и др.). Более подробно разновидности моделей будут рассмотрены далее.

Манометрические термометры

Наряду с традиционными, которые применяются наиболее широко, существует и несколько других разновидностей термометров. Один из них – манометрический. Принцип измерения температуры в данном случае основан на том, что ее повышение или понижение отражается на давлении жидкости или газа. что и фиксируется прибором.

Давление окружающей среды влияет на рабочий баллон, соединенный с приборной шкалой.

В этот баллон заполняется определенная среда, которая определяется функциональным предназначением прибора:

1. Жидкостные манометрические термометры заполняются толуолом, техническим спиртом, ксилолом. Это позволяет осуществлять измерения в диапазоне примерно от -140 до +450оС.
2. Газовые наполняют инертными газами – чаще гелием либо азотом. Это позволяет совершать измерения в более широком диапазоне (от -180 до +850оС).
3. Наконец, конденсационные приборы заполняются летучими органическими жидкостями, (бензол, хлорэтан, ацетон, пропан и др.). В этом случае диапазон измерений снижается (от -50 до +250оС).

Принцип действия таких устройств подробно

Термометр сопротивления

Эта разновидность устройств представляет собой электронный датчик. Принцип его работы в том, что сопротивление металлов, сплавов из них. а также полупроводников зависит от температуры. Соответственно, измеряя сопротивление, можно получить параметр температуры.

Видеообзор устройства термометра

Термоэлектрические термометры

Сведения о температуре на таких устройствах получают по замеру термоэлектродвижущей силы в проводниках. Наиболее распространены устройства кабельного типа. Они состоят из 2 термоэлектродов, которые находятся в оболочке. Емкость заполняется сыпучим материалом, предотвращающим потери тепла.

Такие приборы используются в реакторах атомных электростанций, а также в промышленных установках, где используются высокие температуры и давления.

Электроконтактные термометры

Эти приборы используются как индикаторы достижения средой требуемой температуры, чтобы соответствующее оборудование включилось автоматически.

Обычно они работают на ртути и состоят из стеклянного футляра с соответствующей шкалой.

Поскольку чаще всего на практике используются электронные термометры, датчики которых выносятся за пределы измеряемой среды, то дальнейший обзор будет посвящен именно этим устройствам.

Преимущества электронных термометров

Электронные приборы получили наибольшее распространение благодаря своим очевидным преимуществам:

• точность измерения;
• быстрое получение данных (как правило, в течение нескольких секунд);
• возможность эксплуатации в экстремальных температурных режимах – для этого электронные термометры снабжены специальными датчиками, которые выносятся за пределы измеряемой среды, которая может повредить прибор;
• длительный срок службы;
• возможность использования дополнительных функций – барометра или гигрометра.

Видео обзор электронного термометра, который имеет выносной датчик для более удобного замера температуры

Технические характеристики электронных термометров

К наиболее важным техническим характеристикам электронных термометров без выносных датчиков и с ними относятся параметры, связанные с работой прибора, диапазон измерений температур, а также точность измерений и т.п.

1. Диапазон рабочих температур определяется для каждой конкретной модели индивидуально, но для комнатно-уличных изделий обычно они соответствуют -60… +60оС. Изделия, предназначенные для работы в экстремальных условиях (промышленные печи, установки с жидким азотом и т.п.), способны определять гораздо большие значения – порядка тысяч градусов.
2. Условие относительной влажности воздуха – стандартные модели дают точные показания при влажности воздуха до 80%.
3. Точность измерения прибора зависит от влажности воздуха и температуры окружающей среды. Обычно наиболее точные сведения термометр дает при влажности не более 80%. Что касается фактора температуры, то его закономерности его влияния можно увидеть из таблицы.

1. Диапазон температуры хранения – соответственно, условия, в которых можно хранить термометр без вреда для него (чаще всего от -10 до +60оС). При этом помещение должно быть умеренно влажным (не более 70%).
2. Частота выборки – это скорость реакции прибора на изменение окружающих условий. Обычно электронные термометры, снабженные датчиком выносного типа, реагируют на температуру с частотой 1-2 раза в секунду.
3. Длина кабеля выносного датчика обычно в пределах метра, но при необходимости ее можно удлинить самостоятельно практически в любых пределах.
4. Функция запоминания максимальных и минимально полученных замеров обычно выполняется любыми моделями.
5. Вес и габариты изделия варьируют в зависимости от конкретной модели. Обычно вес в пределах 100 г, габариты 80*60*20 мм.
6. Питание – всегда электрическое (батарейки или от сети).
7. Дополнительные возможности – нередко термометры имеют дополнительные функции:
• измерение давления;
• измерение влажности;
• встроенные часы.

Наглядное представление ключевых составляющих типичного электронного термометра, датчик которого выносится за пределы изучаемой среды, можно увидеть на схеме.

Правила использования прибора

Электронные термометры с выносными датчиками всегда поставляются вместе с инструкцией по их применению. Обычно правила работы с ними едины, и вкратце их можно сформулировать так:

1. Перед первым включением нужно тщательно осмотреть устройство на предмет возможных повреждений или неисправностей.
2. Основное требование – работать с прибором нужно в тех условиях, которые были оговорены (по температуре и влажности).

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Это принципиальное требование, которое часто нарушается пользователями. Прибор может не испортиться сразу, но это неизбежно скажется на длительности его срока службы.

• Прибор не стоит хранить на улице либо на открытых солнечных лучах – это скажется на его состоянии.
• Измерение в вентилируемых помещениях также не стоит производить, если инструкция не предусматривает такую возможность.
• Во время длительного простоя батарейки из гнезда лучше вынимать во избежание их разрядки и протекания.

По обслуживанию прибора также есть несколько простых правил:

• Пыль с поверхности термометра удаляется с помощью продувания, а затем протирается с помощью чуть влажной тряпки.
• Переключатель всегда находится в выключенном виде, если термометр не эксплуатируется.
• По ремонту прибора всегда нужно обращаться только к профессионалу.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Если обнаружена какая-то неисправность, и прибор не работает по неизвестно причине, не стоит пытаться ремонтировать его самостоятельно, если нет соответствующих навыков и инструментов. В большинстве случаев это приводит к порче оборудования.

Алгоритм измерения температуры следующий:

1. Прибор включается с помощью переключателя.
2. Датчик вынимается из защитного колпачка.
3. Наконечник датчика погружается в измеряемую среду (воздух, жидкость. твердое тело), причем глубина должна быть не менее 1,5-2 см.
4. Через некоторое время на экране появляется температура (обычно окончание измерения сопровождается соответствующим звуковым сигналом).
5. Далее показатель может быть зафиксирован в памяти устройства, для чего выбирается соответствующая опция (по инструкции).

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Оставлять прибор в измеряемой среде или теле недопустимо – термометр не предназначен для хранения в слишком низких или высоких температурах. Если все же такая ситуация произошла, его нужно оставить некоторое время при комнатной температуре. Не нужно разогревать его теплом рук и более радикальными методами – датчик может сбиться и в будущем делать менее точные измерения.

Видеообзор бытового бесконтактного электронного термометра с выносным датчиком

Разновидности электронных термометров

На рынке представлено огромное количество моделей электронных приборов. Принцип действия их довольно схожий – температура измеряется встроенным датчиком, который может быть встроен в прибор, но чаще выносится отдельно. Он контактирует с основной частью либо с помощью провода, либо через радиосвязь (радиодатчик). Преимущества такого варианта в следующем:

• есть возможность измерять температуру опасных жидкостей (кислот, огнеопасных нефтепродуктов) и газов (например, токсичных);
• можно определять температуру на расстоянии, если применяется радиодатчик – это удобно в том случае, когда нужно снимать температуру постоянно с каких-либо удаленных объектах (например, в промышленных установках или метеорологических объектах);
• можно определять температуру с экстремально холодными (жидкий азот) или слишком высокими (промышленные печи) показателями;
• можно измерять температуру в установках с высоким давлением;
• есть возможность делать измерения в сыпучих средах (керамзит, песок и т.п.), где помещать сам прибор неудобно; к тому же он может не выдержать механического давления окружающей среды.

Электронные термометры классифицируют по сфере их применения – бытовые, метеорологические, лабораторные, для нефтепродуктов и многие другие.

Бытовые электронные термометры

Бытовые приборы применяются в самых разных целях:

• измерение воздуха за окном и в разных домашних помещениях;
• измерение температуры тела (как обычный медицинский градусник);
• измерение температуры пищи;
• измерение температуры земли (в дачных работах);
• измерение воды в бассейне, аквариуме и т.п.

Существует много вариантов приборов, специализированных под конкретную задачу, а также совмещающих в себе сразу несколько функций (часы, барометр, гигрометр):

1. Термометры с радиодатчиками позволяют снимать измерения сразу с нескольких объектов, находящихся на определенном расстоянии от дисплея. На фото представлен сам прибор и датчик, который можно установить в радиусе 60 метров от источника.



Такие датчики ставятся в теплицы, гаражи, погреба, соседние дома на участке. Часто приборы снабжаются функциями подачи звукового сигнала, когда температура достигнет нужного значения. Она фиксируется вместе со временем появления. Обзор одной из таких моделей представлен ниже.

Промышленные аналоги действуют на расстоянии нескольких километров.

2. Термометры с выносными датчиками действуют по такому же принципу, но длина кабеля обычно достигает от 1 до 3 метров.

Этого достаточно для проведения измерения уличной температуры или температуры бытовых помещений (подвала, чердака). Такие приборы более доступны по цене.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. Перед приобретением такой модели нужно сразу подумать о нужной длине провода, а также о том, как он будет выходить на улицу, если предполагается именно такой вариант использования. Отверстие чаще всего делается в окне – просверливается небольшой туннель в деревянной раме или в резиновой прокладке (если окно пластиковое).

• Электронные термометры для окон – это группа бытовых приборов, которая имеет специальные липучки. С их помощью они крепятся прямо на раму или на стекло с внешней стороны. Дисплей обращен внутрь, благодаря чему вы получаете домашнюю метеостанцию, которая точнее любого прогноза отражает фактическое состояние уличной температуры конкретно в вашем районе в настоящий момент времени.



Нередко такие приборы показывают давление и влажность воздуха, что особенно актуально для метеозависимых людей.

• Настольные приборы показывают температуру комнаты. Они выглядят стильно и привносят дополнительную нотку в интерьер комнаты.



• Автомобильные термометры с выносным датчиком – это особый класс очень полезных приборов, которые показывают температуру в зазоре между днищем автомобиля и дорожным полотном.

Это особенно актуально в осенне-зимний период для определения состояния дороги на предмет гололеда. Также устройство показывает температуру в салоне.

• Термометры с щупом имеют универсальное действие и могут применяться в самых разных бытовых целях – от измерения температуры воздуха до определения степени нагрева еды.

Промышленные приборы

Термометры, используемые в промышленности, отличаются своими особенностями, связанными со сферой их применения. Например, игольчатые термометры применяются для измерения температур в вязких средах, сыпучих материалах. Они усиливаются дополнительной защитой от механического давления среды.

Коррозионностойкие термометры оборудованы специальными защитными материалами, стойкими перед химическими разрушениями от агрессивных веществ. Они используются для измерения температур в трубопроводах, почвах, воде.

Сигнализирующие устройства снабжены специальным оборудованием, который подает сигнал по достижению температурой заданного значения. Используются в промышленных, энергетических установках. Они также могут запускать дополнительное оборудование – например, отключать электроустановки в целях пожарной безопасности.

Отдельный класс устройств – современные медицинские термометры, позволяющие измерить температуру пациента за считанные секунды.

Такие устройства могут измерять температуру традиционным способом (удержанием в течение 10-15 секунд в подмышечной области) либо с помощью инфракрасного луча, который наводится на любое место тела (часто на лоб). Измерение производится очень просто – когда оно закончится, устройство подаст сигнал.

Дополнительные опции позволяют фиксировать все полученные значения, благодаря чему можно отследить изменение температуры тела за определенный период.

Модели и цены

Обзор электронных термометров, оснащенных выносным датчиком, а также других моделей и примерных цен на них представлен в таблице.

модель	технические характеристики	цена, руб
ТМ 1001		230
ТМ 1005		290
ТМ 1010		350
ТМ 1011Т		420
ТМ 1015		350
ТМ 1026		560
ТМ 1053		300

Электронные термометры позволяют получить точные данные о температуре буквально мгновенно. Они достаточно доступны по цене и позволяют сэкономить средства за счет принятия верных решений на основе оперативно поступающей информации.