Температурные измерения
Стеклянные жидкостные термометры — это классика метрологии. Несмотря на обилие современных цифровых датчиков, они остаются одними из самых точных и надежных инструментов, и уходить "на покой" они не собираются. Сегодня речь именно об них, и нюансах их использования.
Виды наполнения
- Ртутные термометры - самые точные и стабильные. Ртуть не смачивает стекло и дает четкий мениск. Но здесь мы имеем серьезный минус - высокая токсичность ртути, если прибор разобьется.
- Спиртовые, органические - эти обычно окрашены в красный или синий цвет. Они безопасны, подходят для низких температур (до -200°C). Недостаток - спирт может «налипать» на стенки, а со временем выцветать или испаряться, конденсируясь в верхней части трубки.
- Галинстановые - это современная безопасная альтернатива ртути (сплав галлия, индия и олова). По виду напоминают ртутные, но эти материалы не ядовиты.
Главные метрологические нюансы
Самые большие ошибки при измерениях возникают не из-за поломки прибора, а из-за неправильного метода. Глубина погружения - это критически важно.
Термометры полного погружения должны быть опущены в среду до уровня самой жидкости в капилляре. Если вы погрузите термометр не полностью, возникнет погрешность на "выступающий столбик" из-за разницы температур среды и воздуха.
Термометры частичного погружения - на них есть специальная отметка (черта), до которой их нужно опускать.
Необходимо учитывать эффект параллакса - чтобы правильно считать показания, глаз должен находиться строго на уровне мениска (верхней границы жидкости). Взгляд сверху или снизу даст ошибку в несколько делений.
Не забываем об инерционности прибора - стеклянный термометр, просто говоря "медленный". Ему нужно время (обычно 3–10 минут), чтобы прийти в тепловое равновесие со средой.
Распространенные проблемы и их решение
Разрыв столбика жидкости - часто случается при транспортировке или резком охлаждении. Можно попробовать осторожно прогреть термометр в горячей воде, чтобы столбик поднялся до расширения вверху и соединился, либо (для спиртовых) резко встряхнуть движением "вниз", как медицинский градусник.
Запоминание температуры - стеклянные термометры для медицины (максимальные) специально удерживают пиковую температуру за счет сужения капилляра. Их нужно обязательно "сбивать" перед следующим использованием.
Поверка и эксплуатация
Срок поверки для рабочих термометров обычно составляет 1–3 года. Со временем стекло "стареет" (сжимается), и нулевая точка может сместиться — это естественный процесс. Подробнее здесь - https://calibronrmc.ru/category/verification/verification-temperature-measuring/termometry/ . Хранение этого инструмента только в вертикальном или наклонном положении резервуаром вниз, чтобы избежать разрывов жидкости.
Нельзя мыть стеклянные термометры в слишком горячей воде (выше их предела измерения) — резервуар может лопнуть от давления.
Подведем итоги
Выбор и покупка термометров предполагает наличие знаний и опыта. В любом случае перед покупкой и использованием нужно знать диапазон температур среды - он не должен выходить за пределы шкалы.
Цена деления - для точных лабораторных работ ищите 0,1°C, для бытовых нужд достаточно 0,5–1°C.
Паспорт - прибор должен быть внесен в Госреестр средств измерений (если он нужен для официальных протоколов).
Удачи вам!
*** |
