– Ребята,
с какими понятиями мы познакомились на прошлом
уроке?
– Дома нужно было начертить в тетради таблицу, в
которой необходимо распределить по колонкам
(физическое тело, вещество, явление) следующие
слова: свинец, гром, рельсы, пурга, алюминий,
рассвет, буран, Луна, спирт, ножницы, ртуть,
снегопад, стол, медь, вертолет, нефть, кипение,
метель, выстрел, наводнение.
Заполнение таблицы проверяется устно.
А тем временем один ученик оформляют на доске
решение задания по переводу единиц измерения.
После дети сами оценивают правильность
выполненного задания.
Самых активных учеников, которые комментировали
и отвечали уверенно, правильно и
аргументировано, необходимо оценить.
– Третье задание было творческое: подобрать
загадки о физических телах, явлениях, веществах.
– Поиграем в игру «Цепочка». Условие игры
заключается в следующем: я загадаю вам загадку, а
вы не только должны отгадать ее, но и определить:
тело, вещество или явление. Кто отгадает, тот
зачитывает свою. Кто отгадает загадку
одноклассника, тот предлагает свою и т. д. по
цепочке. И последнее условие: загадки не
повторяются.
Загадка:
Чудо – птица, алый хвост
Полетела в стаю звезд.
– Молодцы!
Оценивание результатов выполнения домашнего
задания.
Выставляются отметки в журнал.
Приветствуется оформление творческого задания в
виде ребусов, кроссвордов, рисунков.
4. Изучение нового материала
– Ребята, как вы думаете, сколько нам
понадобилось времени для проверки домашнего
задания?
– А приходилось ли вам в повседневной жизни еще
делать измерения? Какие?
– Все эти перечисленные примеры – физические
величины. Сегодня на уроке мы подробней
познакомимся с ними и научимся их измерять.(Слайд 1
).
– Запишите в тетради дату и тему урока:
«Измерение – основа техники».
– Какие измерительные приборы вам знакомы? Какие
величины с их помощью можно измерить? (Слайд 2
)
– Вы, много знаете физических приборов!
– А умеете ли, вы, с их помощью определять
величины?
– Проверим?
– Я разделю вас на группы по 5 человек. И
каждая группа экспериментально проверит и
подтвердит свои знания.
Класс делю на 5 групп с равным количеством детей,
но различными навыками и способностями. Т. к.
группы разноуровневые, следовательно, нужно
подобрать дифференцированные задания: низкий,
средний, высокий уровень. (Приложение
3
)
При выполнении эксперимента напоминаю об
основных правилах соблюдения техники
безопасности: работа с термометрами, с мелкими
предметами и с острыми предметами.
Выступающий учащийся (из каждой группы)
оценивается, также учитывается правильность
выполнения домашнего задания.
– Молодцы!
– Вы все сейчас доказали, что умеете
пользоваться измерительными приборами.
– Скажите, для чего нам нужно знать длину и
ширину ладони?
– Зачем нам знать, как определять массу тела?
– Где и когда вы еще измеряли температуру?
– Когда еще мы можем измерить объем тела, с помощью линейки?
– Ребята, подумаете, как можно определить объем воздуха в классной комнате?
– Запишем эту формулу в тетрадь.
– А как определить объем кусочка мела?
(Показываю мелок).
– Но нас окружают не только тела с
правильной геометрической формой. Например,
фарфоровый ролик, игрушка «Kinder-surprise», ложка и т. д.
Все предметы демонстрируются.
– Как определить объем тела неправильной формы? Например, игрушки «Kinder-surprise»?
– Объем маленькой игрушки, измеряем
физическим прибором – мензуркой.
– Запишите в тетрадь название этого прибора.
– Как измерять объем тела мензуркой? Для
этого в мензурку наливают определенное
количество воды. Погружают полностью
исследуемое тело в мензурку с водой и замечают,
что уровень воды увеличился. Разница
показаний объемов воды и будет искомая величина
– объем тела.
– Запишите формулу в тетрадь:
V = V 1 – V 2 , где V 1 – объем воды в
мензурке, а V 2 – объем воды и
погруженного в нее тела.
– Кто определит объем медного цилиндра с
помощью мензурки?
Нужно учесть следующее: этот эксперимент виден
только близ сидящей аудитории. Поэтому
демонстрируется слайд 3
(результат
проведенного эксперимента).
– Ребята, что общего у всех измерительных
приборов? (Слайд 2. Гиперссылка
).
Далее переходим по гиперссылке на слайд
4.
Шкала и ее характеристики.
– Рассмотрим один и тот же по назначению прибор,
но с разными шкалами. На стр. 9 учебника рис. 11 и 12.
– Ребята, скажите, одинаковы ли показания
термометров.
– А какой термометр показывает большую
температуру?
– Для того чтобы точно уметь снимать показания с
прибора нужно знать его цену деления.
– Запишите в тетради подзаголовок «Цена
деления».
– Цена деления – это наименьшее значение
физической величины, которое может измерить
прибор.
– Для того чтобы правильно определить цену
деления существует правило. (Слайд 5
)
Это же правило находим в учебнике.
Учимся определять цену деления шкалы мензурки. (Слайд
6).
– Запишите формулу для определения цены деления:
С = (a – b) / d. (Слайд 7
).
Учимся определять цену деления шкалы и
измерять показания приборов. (Слайды 8, 9
).
5. Закрепление изученного материала
– Молодцы!
– Ребята, что нового вы сегодня узнали на уроке?
Оценивание тех детей, кто был активным на уроке, с учетом работы в группе.
6. Домашнее задание
– Запишем домашнее задание в дневниках. (Слайд
10
).
Раздаю карточки с заданиями двух вариантов. (Приложение 4
)
Отвечаю на вопросы детей, если они возникли при
знакомстве с заданиями.
На следующем уроке учащиеся проверяют эту работу
друг у друга и выставляют оценку на полях
карандашом.
– В оставшееся время мы поиграем в «Пойми
меня». (Слайд 11
)
– Условие игры: я задаю наводящие утверждения, а
ваша задача – догадаться, о чем идет речь как
можно раньше. Если ответ верный, то на экране
появится отгадка.
– Какую физическую величину с их помощью можно
измерить?
– Где еще применяется этот прибор?
– Вторая загадка. (Слайд 12
).
– Где и для чего применяется этот прибор?
– Третья загадка: (Слайд 13
).
– Встречали ли вы этот прибор и где?
Самого смекалистого также необходимо оценить.
– Молодцы, всех благодарю за внимание. Всем большое спасибо. (Слайд 14 ).
Величина - это то, что можно измерить. Такие понятия, как длина, площадь, объём, масса, время, скорость и т. д. называют величинами. Величина является результатом измерения , она определяется числом, выраженным в определённых единицах. Единицы, в которых измеряется величина, называют единицами измерения .
Для обозначения величины пишут число, а рядом название единицы, в которой она измерялась. Например, 5 см, 10 кг, 12 км, 5 мин. Каждая величина имеет бесчисленное множество значений, например длина может быть равна: 1 см, 2 см, 3 см и т. д.
Одна и та же величина может быть выражена в разных единицах, например килограмм, грамм и тонна - это единицы измерения веса. Одна и та же величина в разных единицах выражается разными числами. Например, 5 см = 50 мм (длина), 1 ч = 60 мин (время), 2 кг = 2000 г (вес).
Измерить какую-нибудь величину - значит узнать, сколько раз в ней содержится другая величина того же рода, принятая за единицу измерения.
Например, мы хотим узнать точную длину какой-нибудь комнаты. Значит нам нужно измерить эту длину при помощи другой длины, которая нам хорошо известна, например при помощи метра. Для этого откладываем метр по длине комнаты столько раз, сколько можно. Если он уложится по длине комнаты ровно 7 раз, то длина её равна 7 метрам.
В результате измерения величины получается или именованное число , например 12 метров, или несколько именованных чисел, например 5 метров 7 сантиметров, совокупность которых называется составным именованным числом .
Меры
В каждом государстве правительство установило определённые единицы измерения для различных величин. Точно рассчитанная единица измерения, принятая в качестве образца, называется эталоном или образцовой единицей . Сделаны образцовые единицы метра, килограмма, сантиметра и т. п., по которым изготавливают единицы для обиходного употребления. Единицы, вошедшие в употребление и утверждённые государством, называются мерами .
Меры называются однородными , если они служат для измерения величин одного рода. Так, грамм и килограмм - меры однородные, так как они служат для измерения веса.
Единицы измерения
Ниже представлены единицы измерения различных величин, которые часто встречаются в задачах по математике:
Меры веса/массы
- 1 тонна = 10 центнеров
- 1 центнер = 100 килограмм
- 1 килограмм = 1000 грамм
- 1 грамм = 1000 миллиграмм
- 1 километр = 1000 метров
- 1 метр = 10 дециметров
- 1 дециметр = 10 сантиметров
- 1 сантиметр = 10 миллиметров
- 1 кв. километр = 100 гектарам
- 1 гектар = 10000 кв. метрам
- 1 кв. метр = 10000 кв. сантиметров
- 1 кв. сантиметр = 100 кв. миллиметрам
- 1 куб. метр = 1000 куб. дециметров
- 1 куб. дециметр = 1000 куб. сантиметров
- 1 куб. сантиметр = 1000 куб. миллиметров
Рассмотрим ещё такую величину как литр . Для измерения вместимости сосудов употребляется литр. Литр является объёмом, который равен одному кубическому дециметру (1 литр = 1 куб. дециметру).
Меры времени
- 1 век (столетие) = 100 годам
- 1 год = 12 месяцам
- 1 месяц = 30 суткам
- 1 неделя = 7 суткам
- 1 сутки = 24 часам
- 1 час = 60 минутам
- 1 минута = 60 секундам
- 1 секунда = 1000 миллисекундам
Кроме того, используют такие единицы измерения времени, как квартал и декада.
- квартал - 3 месяца
- декада - 10 суток
Месяц принимается за 30 дней, если не требуется определить число и название месяца. Январь, март, май, июль, август, октябрь и декабрь - 31 день. Февраль в простом году - 28 дней, февраль в високосном году - 29 дней. Апрель, июнь, сентябрь, ноябрь - 30 дней.
Год представляет собой (приблизительно) то время, в течении которого Земля совершает полный оборот вокруг Солнца. Принято считать каждые три последовательных года по 365 дней, а следующий за ними четвёртый - в 366 дней. Год, содержащий в себе 366 дней, называется високосным , а годы, содержащие по 365 дней - простыми . К четвёртому году добавляют один лишний день по следующей причине. Время обращения Земли вокруг Солнца содержит в себе не ровно 365 суток, а 365 суток и 6 часов (приблизительно). Таким образом, простой год короче истинного года на 6 часов, а 4 простых года короче 4 истинных годов на 24 часа, т. е. на одни сутки. Поэтому к каждому четвёртому году добавляют одни сутки (29 февраля).
Об остальных видах величин вы узнаете по мере дальнейшего изучения различных наук.
Сокращённые наименования мер
Сокращённые наименования мер принято записывать без точки:
|
Меры веса/массы
|
Меры площади (квадратные меры)
|
|
Меры времени
|
Мера вместимости сосудов
|
Измерительные приборы
Для измерения различных величин используются специальные измерительные приборы. Одни из них очень просты и предназначены для простых измерений. К таким приборам можно отнести измерительную линейку, рулетку, измерительный цилиндр и др. Другие измерительные приборы более сложные. К таким приборам можно отнести секундомеры, термометры, электронные весы и др.
Измерительные приборы, как правило, имеют измерительную шкалу (или кратко шкалу). Это значит, что на приборе нанесены штриховые деления, и рядом с каждым штриховым делением написано соответствующее значение величины. Расстояние между двумя штрихами, возле которых написано значение величины, может быть дополнительно разделено ещё на несколько более малых делений, эти деления чаще всего не обозначены числами.
Определить, какому значению величины соответствует каждое самое малое деление, не трудно. Так, например, на рисунке ниже изображена измерительная линейка:
Цифрами 1, 2, 3, 4 и т. д. обозначены расстояния между штрихами, которые разделены на 10 одинаковых делений. Следовательно, каждое деление (расстояние между ближайшими штрихами) соответствует 1 мм. Эта величина называется ценой деления шкалы измерительного прибора.
Перед тем как приступить к измерению величины, следует определить цену деления шкалы используемого прибора.
Для того чтобы определить цену деления, необходимо:
- Найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величины.
- Вычесть из большего значения меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними.
В качестве примера определим цену деления шкалы термометра, изображённого на рисунке слева.
Возьмём два штриха, около которых нанесены числовые значения измеряемой величины (температуры).
Например, штрихи с обозначениями 20 °С и 30 °С. Расстояние между этими штрихами разделено на 10 делений. Таким образом, цена каждого деления будет равна:
(30 °С - 20 °С) : 10 = 1 °С
Следовательно, термометр показывает 47 °С.
Измерять различные величины в повседневной жизни приходится постоянно каждому из нас. Например, чтобы прийти вовремя в школу или на работу, приходится измерять время, которое будет потрачено на дорогу. Метеорологи для предсказания погоды измеряют температуру, атмосферное давление, скорость ветра и т. д.
Определить скрытые повреждения авто можно посредством оценки толщины краски. Наверняка многие видели в руках перекупщиков специальные приборы, при помощи которых они определяют целая машина или «битая». Эти приборы называются толщиномерами. Поговорим про их основные виды и методы определения толщины лакокрасочного покрытия машины.
Не обязательно быть профессиональным перекупщиком, чтоб освоить применение толщиномеров. Их использование оправданно даже если решили купить б/у автомобиль для себя. В силу этого хотелось бы подробнее поговорить об основных разновидностях и методике работы с ними. Для начала раскроем тему каким образом с помощью толщиномера можно определить была ли машина "битая" либо нет.
Дело в том, что толщина заводского слоя краски на всех кузовных деталях автомобилей, как правило, колеблется от 70 до 180 мкм. Если показания прибора находятся в этих пределах, значит та либо иная деталь не перекрашивалась. Если машина побывала в ДТП, но была восстановлена, то сделать это невозможно без нанесения слоя шпаклёвки. Это в значительной степени увеличивает толщину лакокрасочного покрытия.
Если прибор показывает, что общая толщина покрытия превышает 200-250 мкм, это служит сигналом, что данный автомобиль побывал в аварии. Или если в одном или нескольких местах толщина значительно превышает, чем в других - значит присутствует слой ремонтной шпаклёвки.
Виды толщиномеров, какие из них наиболее практичны
Существует много видов толщиномеров, работа которых основана на различных принципах, но для оценки толщины лакокрасочного покрытия автомобилей пригодны три типа: электромагнитные, вихретоковые и ультразвуковые. Каждый из них имеет как достоинства, так и недостатки, в силу чего о них следует рассказать по отдельности.Электромагнитные толщиномеры являются практичными и надёжными приборами, основным достоинством которых можно считать высокую точность измерений. К их недостаткам можно отнести тот факт, что измерения доступны лишь для железосодержащих поверхностей. Любые цветные металлы либо пластик таким толщиномерам не по зубам.
Вихретоковые толщиномеры справляются с измерениями толщины покрытия на любых металлах. Они лучше всего работают с материалами, которые обладают повышенной токопроводимостью и это является их основным недостатком. Данные приборы обладают отличной точностью измерения для поверхностей из таких металлов как, например, алюминий, но для железа этот параметр оставляет желать лучшего.
Ультразвуковые толщиномеры - наиболее универсальные. С их помощью можно проводить измерения толщины слоя краски не только на металлических поверхностях, но также на пластике, композитных материалах, керамике. Они с высокой точностью измеряют толщину покрытия не только на кузовных деталях автомобиля, но и на пластиковых бамперах, карбоновых вставках и прочих декоративных элементах.
Ультразвуковые приборы лучше всего подходят для профессиональной деятельности и основным их недостатком можно считать относительно высокую стоимость. Поэтому существуют сервисы, где можно взять толщиномер в аренду на несколько дней/сутки, что будет выгоднее.
Как правильно пользоваться?
В заключении коротко опишем метод применения толщиномера для оценки состояния кузова автомобиля. Он сводится к следующим действиям: прикладывая контрольную часть прибора к каждой кузовной детали необходимо следить за показаниями индикатора. Начинать измерения следует с одного из передних крыльев, последовательно обходя вокруг машины.
Каждую из деталей следует измерить минимум в 4-х точках, при этом уделяя особенное внимание вертикальным стойкам и крыше. Например, измерили переднее крыло - прибор показал 180, переднюю дверь - 140, заднюю дверь - 690, заднее крыло - от 150 до 600. Значит - удар был в заднюю дверь и крыло. Очень большое значение на стойках и крыше - говорит о серьёзном ремонте машины, нужна более тщательная проверка.
Видео - пример измерения
Если показания прибора в каком либо месте превышают заводскую норму, необходимо увеличить число контрольных точек. Это позволит выявить площадь повреждения и его тяжесть, которая прямо пропорциональна слою нанесённой шпаклёвки.
Штангенциркуль является очень популярным измерительным инструментом. Устройство штангенциркуля достаточно несложное, поэтому пользоваться им может практически каждый без особой предварительной подготовки. С его помощью можно измерять как наружные, так и внутренние размеры различных деталей, а также глубины отверстий в них. Несмотря на простую конструкцию, этот инструмент имеет различный класс точности и может давать показания с точностью от 0,1 до 0,01 мм. Свое название он получил, исходя из основной детали конструкции. Благодаря устройству штангенциркуль по праву считается одним из самых универсальных измерительных инструментов.
С помощью штангенциркуля можно измерять как наружные, так и внутренние размеры различных деталей, а также глубины отверстий в них.
Принципиальные конструктивные характеристики штангенциркуля
Штангенинструмент в принципе, и штангенциркуль в данном случае, имеет в качестве основной детали выдвижную штангу с измерительной шкалой. Эта шкала разделена на деления по 1 мм, а ее общая длина у простейшей бытовой модели ШЦ-1 составляет от 15 до 25 см. Существуют и модели больших размеров, но они применяются только на промышленных предприятиях и встречаются намного реже. Именно по этой штанге и определяется максимальная величина, которую может измерить данная конкретная модель штангенциркуля.
Цифровой штангенциркуль ШЦЦ имеет установленный на подвижной рамке цифровой дисплей.
Особой конструктивной чертой его является наличие такого устройства, как нониус. Это вспомогательная шкала, которая подвижна относительно основной линейки. Она помогает правильно определить количество долей деления на этой линейке. Деления на шкале нониуса, еще известного как “верньер”, на определенную долю меньше, чем деления основной линейки. Их может быть 10 для модели, имеющей точность до 0,1 мм, или 20 для моделей с точностью до 0,05 мм. Принцип работы нониуса основан на том, что определить на глаз совпадение делений намного легче, чем относительное расположение одного деления между двумя другими.
При необходимости измерения внешних поверхностей, таких как сечение провода, большие губки просто накладываются с обеих сторон внутренними поверхностями. Провод зажимается между ними, и нулевое деление шкалы подвижной рамки дает показание на основной шкале штанги. Малые же губки имеют форму лезвий ножниц, что помогает измерить диаметр трубы или иного отверстия по шкале без дополнительных вычислений. У них рабочие поверхности внешние, имеющие профиль заостренного лезвия, поэтому ими можно измерить такой показатель, как шаг резьбы.
Составные детали и применение
Инструмент состоит из неподвижной основы и выдвижной арматуры. Они изготовлены из инструментальной стали. В состав штангенциркуля входят следующие составные части:
- Основная штанга, на которую крепится вся подвижная арматура. На ней находится основная шкала.
- Подвижная рамка, имеющая винтовой фиксатор и прижимаемая внутренней пружинной пластиной. На ней находится шкала нониуса. Она может быть нанесена непосредственно на нее, а может находиться на пластине, закрепленной винтами. Это позволяет регулировать ее относительно шкалы на штанге.
- Губки для измерений наружных поверхностей, или большие губки. Одна из них закреплена на неподвижной штанге, а другая – на подвижной рамке. На концах имеются узкие поверхности, что дает дополнительные возможности для измерения.
- Губки для измерения внутренних поверхностей, или малые губки. Расположены по тому же принципу напротив предыдущих по центральной оси.
- Линейка для измерения глубин. Закреплена к подвижной рамке.
Линейка для измерения глубины закреплена на подвижной рамке и двигается по пазу, сделанному в плоскости штанги. Она может служить также для измерения внутренних канавок и удаленности уступов. Штанга ставится на торец перпендикулярно измеряемому предмету. Линейка выдвигается до тех пор, пока не упирается в дно. Для измерения конических отверстий торец ее имеет небольшое заострение. После получения результата измерений положение инструмента рекомендуется зафиксировать стопорным винтом, а уже потом снимать показания.
Разновидности конструкции штангенциркулей и их маркировка
Наряду с простейшей механической моделью, устройство которой рассмотрено выше, существуют и другие. Их можно разделить на 4 основных вида, имеющих 8 стандартных размеров. Их конструкции, как и назначение, имеют некоторые отличия. Помимо рассмотренного выше двустороннего штангенциркуля ШЦ – 1 существует односторонний вариант ШЦТ- 1. Он имеет губки только с одной стороны и линейку для измерения глубин. Хотя он имеет механическое устройство, как и ШЦ – 1, материалом для его изготовления служит твердая высоколегированная сталь. Такой инструмент помогает определить наружные линейные размеры и глубину отверстий при абразивном воздействии на измеряемый предмет.
Инструмент под названием ШЦ – 2 оснащен двусторонней конструкцией, но губки для измерений внутренних и наружных поверхностей совмещены, и имеют соответственно плоские поверхности внутри и цилиндрические снаружи. Напротив них находятся губки такой же величины для измерения наружных размеров, имеющие заточенные кромки. Это позволяет производить не только измерение, но и разметку на поверхности измеряемой детали. Кроме того, эта модель имеет вспомогательную рамку микрометрической подачи, позволяющую снимать показания с большой точностью.
Штангенциркуль ШЦ – 3 отличается от предыдущей модели только односторонней конструкцией. Его пара губок предназначена для измерения как внутренних, так и наружных размеров. Эта модель предназначена для измерения самых больших размеров, поэтому сама тоже достаточно велика. А чем больше размеры измерительного прибора, тем больше получаемая при измерении погрешность. Поэтому, помимо вышеописанных конструкций, штангенциркули делятся по индикаторам, с помощью которых снимаются показания.
Согласно этому принципу они одразделяются на нониусные, на которых показания вычисляются самостоятельно, исходя из перемещения рамки, на циферблатные и цифровые. В циферблатных, имеющих маркировку ШЦК, используется тот же механический принцип. На рамке расположена цифровая шкала, связанная со штангой зубчатой передачей. Целые миллиметры считываются по положению края рамки, а их доли уже по циферблату. Такой штангенциркуль имеет более высокий класс точности, чем нониусный, и может составлять до 0,01 мм. Однако он очень уязвим для механических повреждений и загрязнения зубчатой рейки от измеряемых деталей.
С использованием штангенциркуля неразрывно связаны токарное производство, установка различных трубопроводных систем, винтовых соединений и прочих конструкций, требующих повышенной точности.
В то же время, благодаря конструкции, пользоваться им может практически каждый. Цифровой штангенциркуль ШЦЦ имеет установленный на подвижной рамке цифровой дисплей. В рамку вмонтировано считывающее устройство, показывающее расстояние между измерительными губками. На дисплее имеются кнопки, позволяющие им управлять. Точность такого прибора составляет 0,01 мм и позволяет делать измерения самых мелких деталей, в частности контролировать резьбу. Однако все недостатки электронных приборов присущи и этому инструменту. Изменения параметров штанги под воздействием температурных перепадов немедленно влияют на показания дисплея.
Термометр – это прибор, предназначенный для измерения температуры жидкостной, газообразной или твердой среды. Изобретателем первого устройства для измерения температуры является Галилео Галилей. Название прибора с греческого языка переводится как «измерять тепло». Первый прототип Галилея существенно отличался от современных. В более привычном виде устройство появилась спустя более чем через 200 лет, когда за изучение данного вопроса взялся шведский физик Цельсий. Он разработал систему измерения температуры, разделив термометр на шкалу от 0 до 100. В честь физика уровень температуры измеряются в градусах Цельсия.
Разновидности по принципу действия
Хотя с момента изобретения первых термометров прошло уже более через 400 лет, эти устройства до сих пор продолжают совершенствоваться. В связи с этим появляются все новые устройства, основанные на ранее не применяемых принципах действия.
Сейчас актуальными являются 7 разновидностей термометров:
- Жидкостные.
- Газовые.
- Механические.
- Электрические.
- Термоэлектрические.
- Волоконно-оптические.
- Инфракрасные.
Жидкостные
Термометры относятся к самым первым приборам. Они работают на принципе расширения жидкостей при изменении температуры. Когда жидкость нагревается – она расширяется, а когда охлаждается, то сжимается. Само устройство состоит из очень тонкой стеклянной колбы, заполненной жидким веществом. Колба прикладывается к вертикальной шкале, выполненной в виде линейки. Температура измеряемой среды равна делению на шкале, на которое указывает уровень жидкости в колбе. Эти устройства являются очень точными. Их погрешность редко составляет более 0,1 градуса. В различном исполнении жидкостные приборы способны измерять температуру до +600 градусов. Их недостаток в том, что при падении колба может разбиться.
Газовые
Работают точно так же как и жидкостные, только их колбы заполняются инертным газом. Благодаря тому, что в качестве наполнителя используется газ, увеличивается диапазон измерения. Такой термометр может показывать максимальную температуру в пределах от +271 до +1000 градусов. Данные приборы обычно применяются для снятия показания температуры различных горячих веществ.
Механический
Термометр работает по принципу деформации металлической спирали. Такие приборы оснащаются стрелкой. Они внешне немного напоминает стрелочные часы. Подобные устройства используется на панели приборов автомобилей и различной спецтехнике. Главное достоинство механических термометров в их прочности. Они не боятся встряски или ударов, как модели из стекла.
Электрические
Приборы работают по физическому принципу изменения уровня сопротивления проводника при различных температурах. Чем горячее металл, тем его сопротивляемость при передаче электрического тока выше. Диапазон чувствительности электротермометров зависит от металла, который использован в качестве проводника. Для меди он составляет от -50 до +180 градусов. Более дорогие модели на платине могут указывать на температуру от -200 до +750 градусов. Такие приборы применяются как датчики температуры на производстве и в лабораториях.
Термоэлектрический
Термометр имеет в своей конструкции 2 проводника, которые измеряют температуру по физическому принципу, так называемому эффекту Зеебека. Подобные приборы имеют широкий диапазон измерения от -100 до +2500 градусов. Точность термоэлектрических устройств составляет около 0,01 градуса. Их можно встретить в промышленном производстве, когда требуется измерение высоких температур свыше 1000 градусов.
Волоконно-оптические
Делаются из оптоволокна. Это очень чувствительные датчики, которые могут измерять температуру до +400 градусов. При этом их погрешность не превышает 0,1 градуса. В основе такого термометра лежит натянутое оптоволокно, которое при изменении температуры растягивается или сжимается. Проходящий сквозь него луч света преломляется, что фиксирует оптический датчик, сопоставляющий преломление с температурой окружающей среды.
Инфракрасный
Термометр, или пирометр, является одним из самых недавних изобретений. Они имеют верхний диапазон измерения от +100 до +3000 градусов. В отличие от предыдущих разновидности термометров, они снимают показания без непосредственного контакта с измеряемым веществом. Прибор посылает инфракрасный луч на измеряемую поверхность, и на небольшом экране отображает ее температуру. При этом точность может отличаться на несколько градусов. Подобные устройства применяются для измерения уровня нагрева металлических заготовок, которые находятся в горне, корпуса двигателя и пр. Инфракрасные термометры способны показать температуры открытого пламени. Подобные устройства применяются еще в десятках различных сфер.
Разновидности по предназначению
Термометры можно классифицировать на несколько групп:
- Медицинские.
- Бытовые для воздуха.
- Кухонные.
- Промышленные.
Медицинский термометр
Медицинские термометры обычно называют градусники. Они имеют низкий диапазон измерения. Это связано с тем, что температура тела живого человека не может составлять ниже +29,5 и выше +42 градусов.
В зависимости от исполнения медицинские градусники бывают:
- Стеклянные.
- Цифровые.
- Соска.
- Кнопка.
- Инфракрасный ушной.
- Инфракрасный лобный.
Стеклянные термометры являются первыми, которые начали применять для медицинских целей. Данные устройства универсальны. Обычно их колбы заполняются спиртом. Раньше для таких целей использовалась ртуть. Подобные устройства имеют один большой недостаток, а именно необходимости длительного ожидания для отображения реальной температуры тела. При подмышечном исполнении продолжительность ожидания составляет не менее 5 минут.
Цифровые термометры имеют небольшой экран, на который выводится температура тела. Они способны показать точные данные спустя 30-60 секунд с момента начала измерения. Когда градусник получает конечную температуру, он создает звуковой сигнал, после которого его можно снимать. Данные приборы могут работать с погрешностью, если не очень плотно прилегают к телу. Существуют дешевые модели электронных термометров, которые снимают показания не менее долго, чем стеклянные. При этом они не создают звуковой сигнал об окончании измерения.
Термометры соски сделаны специально для маленьких детей. Устройство представляет собой соску-пустышку, которая вставляется в рот младенца. Обычно такие модели после завершения измерения подают музыкальный сигнал. Точность устройств составляет 0,1 градуса. В том случае если малыш начинает дышать через рот или плакать, отклонение от реальной температуры может быть существенным. Продолжительность измерения составляет 3-5 минут.
Термометры кнопки применяются тоже для детей возрастом до трех лет. По форме такие приборы напоминают канцелярскую кнопку, которая размещается ректально. Данные устройства снимают показания быстро, но имеют низкую точность.
Инфракрасный ушной термометр считывает температуру из барабанной перепонки. Такое устройство способно снять измерения всего за 2-4 секунды. Оно также оснащается цифровым дисплеем и работает на . Данное устройство имеет подсветку для облегчения введения в ушной проход. Приборы подходят для измерения температуры у детей старше 3 лет и взрослых, поскольку у младенцев слишком тонкий ушной канал, в который наконечник термометра не проходит.
Инфракрасные лобные термометры просто прикладываются ко лбу. Они работают по такому же принципу, как и ушные. Одно из преимуществ таких устройств в том, что они могут действовать и бесконтактно на расстоянии 2,5 см от кожи. Таким образом, с их помощью можно измерить температуру тела ребенка не разбудив его. Скорость работы лобных термометров составляет несколько секунд.
Бытовые для воздуха
Для измерения температуры воздуха на улице или в помещении применяются бытовые термометры. Они, как правило, выполнены в стеклянном варианте и заполнены спиртом или ртутью. Обычно диапазон их измерения в уличном исполнении составляет от -50 до +50 градусов, а в комнатном от 0 до +50 градусов. Подобные приборы часто можно встретить в виде украшений для интерьера или магнита на холодильник.
Кухонные
Кухонные термометры предназначены для измерения температуры различных блюд и ингредиентов. Они могут быть механическими, электрическими или жидкостными. Их применяют в тех случаях, когда необходимо строго контролировать температуру по рецепту, к примеру, при приготовлении карамели. Обычно подобные устройства идут в комплекте с герметичным тубусом для хранения.
Промышленные
Промышленные термометры предназначены для измерения температуры в различных системах. Обычно они представляют собой приборы механического типа со стрелкой. Их можно увидеть в магистралях водяного и газового снабжения. Промышленные модели бывают электрические, инфракрасные, механические и пр. Они имеют самое большое разнообразие форм, размеров и диапазонов измерения.
