Родоначальником этого медицинского прибора — термометра считается Галилей. В его письменных научных трудах не сохранились сведения об этом приборе. Зато его ученики: Вивиани и Нелли, утверждали, что еще в 1597 году ученый соорудил нечто похожее на термоскоп (термобароскоп). Г. Галилей, в свою очередь, позаимствовал эту идею у Герона Александрийского, в работах которого было упомянуто такое приспособление. Последний использовал его не для определения градации температуры, а для того чтобы поднять уровень воды методом ее нагревания. Термоскоп Галилея являл собой маленький шарик из стекла со стеклянной трубкой, наглухо к нему припаянной. Этот шарик сначала необходимо было немного нагреть, после чего конец трубки нужно было опустить в емкость с водой. Спустя определенное количество времени воздух, наполняющий шарик, полностью охлаждался. В результате чего его давление становилось меньше, а вода в емкости под воздействием давления атмосферы начинала подниматься по трубке вверх на определенную высоту. Впоследствии при повышении температуры давление воздуха, находящегося в шарике, постепенно увеличивалось, а уровень воды в стеклянной трубке, соответственно, понижался. А при понижении же температуры — вода в ней постепенно поднималась.
С помощью такого термоскопа, с определенной долей вероятности, можно было сделать вывод лишь об изменении уровня нагревания жидкости. Никаких точных показателей температуры прибор не определял, ввиду отсутствия у него шкалы. Помимо всего прочего, уровень воды в стеклянной трубке находился в прямо пропорциональной зависимости не только от скачков температуры, но также и от изменений показателей атмосферного давления.
Уже в 1657 г. прототип термометра Галилея усовершенствовали флорентийские ученые. Они оборудовали прибор шкалой, выполненной бусинами, и выкачали весь воздух из стеклянных емкостей шарика и трубки. Что позволило в дальнейшем не только более качественно, но и в определенной степени количественно осуществлять сравнение температуры разных тел. Через некоторое время усовершенствованный термоскоп был вновь модифицирован: шарик теперь располагался внизу, а вода в трубке была заменена спиртом. При этом сосуд (емкость) полностью убрали из конструкции. Функционирование данного прибора было основано на расширении разных мер. При этом в качестве константы брали температурные значения самых холодных и самых теплых дней зимы и лета.
За всю историю человеческой цивилизации изобретение прибора, именуемого термометром, приписывалось также Саломону де Каус, лорду Бэкону, Скарпи, Роберту Фладду, Порте, Санкториусу, Корнелию Дреббелю (Cornelius Drebbel). Некоторые из них имели переписку и дружественные отношения с Галилеем. Термометры, якобы, разработанные этими людьми, имели точно такое же воздушное устройство, что и термоскоп Галилея.
Жидкостные термометры – в их основе заложен принцип изменения объемов жидкостей, которые заливали в трубку термометра (самым распространенным содержимым трубки были спирт и ртуть), при значительном изменении показателей температуры окружающей прибор среды. Но ввиду запрета на использование ртути в многочисленных сферах деятельности, сейчас ведется активный поиск альтернативы для наполнения бытовых медицинских и иных термометров. В качестве замены может выступать, например, сплав галинстан.
Механические термометры – приборы данного типа функционируют в соответствии принципом, аналогичным жидкостным термометрам, но датчиком здесь обычно служит металлическая спираль или лента, выполненная из биметалла.
Электрические термометры — принцип их работы основан на фиксировании показателей изменения сопротивления в проводнике при определенном изменении температурных значений окружающей его среды. Электрические измерители температуры
широкого круга действия основаны на функционировании термопар (контакт между металлами с разными показателями свободных электронов определяет разность контактных потенциалов, которая зависит от температуры). Максимально точными и устойчивыми к процессам изменения времени являются приборы сопротивления с платиновой проволокой в основе или же с платиновым напылением на керамике. Самыми распространенными из них являются PT100 (при 0 °C сопротивление — 100), PT1000 (при 0 °C сопротивление — 1000). IEC751 — зависимость от изменения температуры практически линейна и подчинена квадратичному закону. При положительных показателях температуры — математическому уравнению 4 степени, а при отрицательных — (сопутствующие константы очень малы, и при первичном приближении такая зависимость считается линейной). Диапазон температуры от 200 до +850 °C.
Оптические термометры – позволяют фиксировать температуру посредством изменения степени светимости, светового спектра и других оптических параметров при изменении показателей температуры. В качестве примера можно привести инфракрасные датчики, измеряющие температуру тела.
Инфракрасный термометр измеряет температуру при полном отсутствии контакта с телом человеком. В развитых государствах давно наметилась тенденция абсолютного отказа от термометров с ртутными столбиками шкалы в пользу инфракрасных измерителей температуры. Причем не только в специализированных медицинских и иных учреждениях, но также повсеместно в социальной сфере.
Преимущества инфракрасных термометров:
— безопасность их применения (даже при наличии серьезных механических повреждений данное обстоятельство никоим образом не угрожает здоровью человека);
— максимально высокая степень точности измерения;
— минимальные затраты времени на проведение процедуры (0,5 секунды);
— имеется возможность сбора данных у нескольких лиц одновременно.
Последние комментарии