Что такое термометры и как они работают? Полное руководство

Термометр – это прибор, который измеряет температура или температурный градиент. В термометре есть два важных элемента: датчик температуры (например, колба ртутного термометра в стекле), в котором происходит некоторое физическое изменение температуры, плюс некоторые средства преобразования этого физического изменения в числовое значение (например, видимая шкала, которая отмечается на ртутном термометре).

Что не так с термометрами?

Термометры (лучшие для курильщиков барбекю рассмотрены здесь) Он инструменты используется для измерения температуры, которая представляет собой уровень тепла или холода объекта или вещества. Они бывают разных типов, но основной функцией всех термометров является получение числового значения, представляющего температуру измеряемого объекта или вещества.

Как работают термометры

Термометры работают, измеряя изменения энергии, происходящие при изменении температуры. Наиболее распространенным методом является использование датчика температуры, который представляет собой устройство, которое каким-то образом изменяется при воздействии тепла или холода. Затем это изменение преобразуется в числовое значение, которое отображается на термометре.

Важность точности

Точность – важная характеристика любого термометра. Если термометр не точен, это может вызвать много проблем, особенно в тех областях, где температура имеет решающее значение, например, в медицине. Для обеспечения точности термометры стандартизированы и откалиброваны для получения правильных показаний.

Различные шкалы, используемые в термометрах

Термометры могут использовать разные шкалы для измерения температуры, но наиболее распространенными являются шкалы Цельсия и Фаренгейта. Шкала Цельсия используется в большинстве стран, а шкала Фаренгейта обычно используется в Соединенных Штатах. Другая шкала, менее распространенная, но все же используемая, — шкала Кельвина.

Эволюция термометров: от простых приборов к современным устройствам

В шестнадцатом и семнадцатом веках были разработаны самые ранние тепловые приборы. Эти простые приборы были разработаны для измерения изменений температуры и были сконструированы путем помещения воздуха в стеклянные трубки, открытый конец которых был погружен в резервуар с водой. Эти открытые термометры были названы термоскопами и были первым изобретенным типом термометров.

Изобретение термометра

Изобретатель термометра является предметом споров среди ученых. Галилео Галилею, Санторио Санторио и Корнелиусу Дреббелю приписывают изобретение термометра. Однако именно Галилей экспериментировал с конструкциями и изготовил первый герметичный термометр. В его уникальном дизайне использовалась единственная лампочка, наполненная воздухом, и частично заполненный контейнер с водой. При изменении температуры воздух в колбе расширялся или сжимался, в результате чего уровень воды поднимался или опускался. Термометр Галилея не был стандартизирован, и индивидуальные показания могли различаться.

Сохранившаяся иллюстрация первого термометра

Самая ранняя сохранившаяся иллюстрация термометра была создана Героем Александрийским в первом веке нашей эры. В его конструкции использовалась стеклянная трубка, наполненная водой и перевернутая в сосуд с водой. При изменении температуры уровень воды в трубке поднимался или опускался, указывая на температуру.

Вклад великого герцога Тосканы

Великий герцог Тосканы Фердинанд II сыграл важную роль в разработке закрытых термометров. Использование им спирта вместо воды позволило более точно измерить температуру и получить возможность измерять более низкие точки.

Роль стекла в термометрах

Стекло сыграло решающую роль в развитии термометров. Его способность улавливать воздух и обеспечивать расширение и сжатие колбы сделала его идеальным материалом для изготовления термометров. Стеклянные трубки все еще используются в современных термометрах, хотя электронные и Интернет устройства в значительной степени заменили потребность в стеклянных колбах.

Важность измерения температуры

Измерение температуры имеет решающее значение в ряде отраслей, включая медицину, производство продуктов питания и производство. Точное измерение температуры может помочь обеспечить безопасность и качество продуктов и процессов. Эволюция термометров позволила повысить точность измерения температуры и сыграла жизненно важную роль в развитии науки и техники.

Области применения термометров: помимо измерения температуры

Термометры не ограничиваются измерением температуры при приготовлении пищи и выпечке. Они имеют широкий спектр применения, в том числе:

• Определение температуры тела
• Измерение температуры жидкостей, твердых тел и газов
• Регистрация изменений температуры в научных исследованиях
• Мониторинг внутренней температуры мяса во время обработки
• Измерение содержания сахара в продуктах
• Определение относительной влажности воздуха

Использование различных методов и материалов

Термометры бывают разных типов, классифицируемых в зависимости от методов и материалов, используемых в их конструкции. Некоторые из самых популярных типов включают в себя:

• Традиционные жидкостные термометры
• Электронные термометры с датчиками, преобразующими изменения температуры в электрические сигналы.
• Волоконно-оптические термометры, которые используют свет для измерения изменений температуры.
• Небольшие термометры с фиксированной шкалой, откалиброванные для определенного диапазона температур.

Важно в научных исследованиях

Термометры являются важными инструментами в научных исследованиях, где важны точность и точность. Они используются для измерения изменений температуры в различных материалах, включая жидкости, твердые тела и газы. Термометры также используются для определения температуры кипения и замерзания веществ и для наблюдения за изменением температуры во время химических реакций.

Популярен в кулинарии и пищевой промышленности

Термометры обычно используются в кулинарии и пищевой промышленности, чтобы гарантировать, что пища подается при надлежащей температуре, и предотвратить болезни пищевого происхождения. Некоторые из наиболее популярных применений термометров в кулинарии и пищевой промышленности включают:

• Измерение внутренней температуры мяса, чтобы убедиться, что оно приготовлено до безопасной температуры
• Запись температуры горячих продуктов, чтобы убедиться, что они хранятся при безопасной температуре
• Измерение содержания сахара в продуктах для определения необходимого количества сахара для добавления в рецепт.
• Мониторинг температуры продуктов во время обработки, чтобы убедиться, что они приготовлены равномерно и тщательно

Новое и современное использование

Термометры находят новые и современные применения в различных отраслях, включая здравоохранение, энергетику и производство. Некоторые из наиболее инновационных применений термометров включают в себя:

• Использование термометров для контроля температуры электростанций и других энергетических объектов
• Использование термометров для контроля температуры материалов во время производственных процессов
• Использование термометров для контроля температуры тела во время медицинских процедур

Жидкостные термометры: измерение температуры с помощью классического устройства

Жидкостные термометры — это устройства, которые измеряют изменения температуры с помощью жидкого соединения, такого как ртуть или спирт, которое расширяется или сжимается при воздействии тепла или холода. Устройство состоит из стеклянной трубки с жидкостью и колбы на дне, заполненной той же жидкостью. Когда жидкость в колбе расширяется или сжимается, она перемещается вверх или вниз по трубке, на которую нанесена стандартная шкала для измерения температуры.

Использование и применение жидкостных термометров

Жидкостные термометры использовались поколениями в различных условиях, в том числе:

• Бытовой: используется для измерения температуры тела, лихорадки и отслеживания базальной температуры тела.
• Медицина: Используется в больницах и клиниках для ухода за пациентами и диагностики.
• Промышленность: используется в лабораториях, учебных заведениях и торговых точках для измерения температуры в трубопроводах, резервуарах и чанах.
• Мясо: используется в кулинарии для определения внутренней температуры мяса в целях безопасности пищевых продуктов.
• Образовательный: используется на уроках естествознания для обучения тепловому расширению и измерению температуры.

Ограничения и утилизация жидкостных термометров

Хотя жидкостные термометры являются распространенным и полезным устройством для измерения изменений температуры, существуют определенные ограничения и правила, применимые к их использованию и утилизации. Некоторые ключевые моменты, о которых следует помнить, включают:

• Ртутные термометры больше не подходят для утилизации во многих штатах из-за возможного выброса ртути во время очистки или утилизации.
• ASTM установил стандарты производства и использования жидкостных термометров для обеспечения точности и безопасности.
• Жидкостные термометры, содержащие кислоту или кровь, считаются отходами, связанными с устройством, и должны утилизироваться в соответствии с особыми правилами.
• Разрушение жидкостного термометра может быть опасным из-за возможности выделения химических веществ, и с ним следует обращаться осторожно.

Универсальный циферблатный термометр: широкий выбор опций для любого применения

Циферблатные термометры бывают разных размеров, циферблатов и типов соединений, что делает их универсальным инструментом для самых разных областей. Они спроектированы таким образом, чтобы их было легко читать и использовать, а температурная шкала хорошо видна. Некоторые дополнительные функции включают в себя:

• Два диапазона для дополнительной универсальности
• Регулируемые штоки для наклона или угла
• Герметичные головки для большей точности
• Биметаллическая конструкция для дополнительной прочности
• Конструкция из нержавеющей стали для дополнительной прочности
• Соединения NPT для легкой установки
• Широкий диапазон температур для использования в горячих или холодных условиях
• Варианты удаленного расположения с использованием капиллярных трубок
• Варианты карманного размера для удобного хранения и транспортировки

Рекомендуемое использование

Циферблатные термометры идеально подходят для измерения температуры воды, продуктов питания, резервуаров, компоста и многих других применений. В основном они используются в строительстве и машиностроении, а также в пищевой промышленности. Некоторые рекомендуемые варианты использования включают:

• Измерение температуры баков горячей воды
• Мониторинг температуры продуктов во время приготовления или хранения
• Измерение температуры компостных куч
• Мониторинг температуры машин и оборудования

Установка и подключение

Циферблатные термометры бывают различных размеров и типов соединений, что упрощает их установку в любом приложении. Некоторые распространенные типы подключения включают в себя:

• Поверхностное крепление
• Санитарное крепление
• Резьбовое соединение

При выборе стрелочного термометра важно учитывать доступные варианты установки и подключения. Некоторые пункты, которые следует учитывать, включают:

• Диаметр ствола
• Длина стебля
• Тип соединения
• Рейтинг точности

Электронные термометры: электрически точный способ измерения температуры

Существует несколько моделей электронных термометров, каждая из которых предназначена для определенных целей. Некоторые из наиболее распространенных типов включают в себя:

• Оральные термометры: используются для измерения температуры во рту.
• Подмышечные термометры: используются для измерения температуры под мышкой.
• Ректальные термометры: используются для измерения температуры внутри прямой кишки.
• Ушные термометры: используются для измерения температуры внутри слухового прохода.
• Лобные термометры: используются для измерения температуры на лбу.

Регистрация температуры с помощью электронных термометров

Электронные термометры отлично подходят для записи точных показаний температуры. Они предназначены для измерения температуры горячих или холодных объектов и могут использоваться для измерения температуры воды, воздуха и других веществ. Чтобы использовать электронный термометр, выполните следующие действия:
1. Включите термометр и дождитесь звукового сигнала или сигнала готовности.
2. Поместите зонд в вещество, температуру которого вы хотите измерить.
3. Дождитесь стабилизации показаний температуры.
4. Считайте температуру на цифровом экране.

Как работают термометры для мяса: наука об измерении температуры

Когда дело доходит до измерения температуры мяса, датчик является звездой шоу. Этот тонкий металлический стержень вставляется в мясо и измеряет его внутреннюю температуру. Но как это работает? Вот разбивка:

• Зонд содержит резистор, небольшой компонент, который измеряет сопротивление электрическому потоку.
• Резистор изготовлен из полупроводникового материала, а это означает, что его сопротивление изменяется при изменении температуры.
• Когда зонд вставляется в мясо, тепло заставляет металл расширяться, что, в свою очередь, изменяет сопротивление резистора.
• Термометр измеряет сопротивление резистора и использует эту информацию для расчета температуры мяса.

Дисплей: как термометры для мяса показывают показания температуры

После того, как термометр рассчитал температуру мяса, он должен отобразить эту информацию в удобном для чтения виде. Вот как это работает:

• В термометре есть небольшой компьютерный чип, который обрабатывает информацию с датчика.
• Чип преобразует измерение сопротивления в показания температуры, обычно в градусах Фаренгейта или Цельсия.
• Затем термометр отображает это показание на маленьком экране или циферблате.

Почему термометры для мяса важны для безопасного приготовления пищи

Термометры для мяса являются важным инструментом для всех, кто хочет безопасно готовить мясо и избегать болезней пищевого происхождения. Вот почему:

• Различные виды мяса требуют разной температуры приготовления, чтобы их можно было безопасно есть. Например, курица должна быть приготовлена ​​до внутренней температуры 165 ° F, чтобы убить вредные бактерии.
• Без термометра для мяса трудно определить, было ли мясо приготовлено до нужной температуры.
• Используя термометр для мяса, вы можете быть уверены, что ваше мясо безопасно есть, не пережаривая его и не делая его сухим и жестким.

Вот и все — наука о том, как работают термометры для мяса. Независимо от того, являетесь ли вы профессиональным шеф-поваром или домашним поваром, хороший термометр для мяса является важным инструментом для обеспечения безопасного и вкусного приготовления пищи.

Как использовать термометр для копчения барбекю как профессионал

Термометр для копчения барбекю — это прибор, который измеряет внутреннюю температуру пищи во время ее приготовления. В нем используется металлическая полоса, которая чувствительна к теплу и расширяется при воздействии на него. Это расширение вызывает движение, которое перемещает шкалу температуры, чтобы показать, насколько жарко внутри коптильни для барбекю.

Преимущества использования термометра для копчения барбекю

Использование термометра для копчения барбекю имеет несколько преимуществ, в том числе:

• Предотвращение переваривания или недоваривания пищи.
• Позволяет более точно контролировать температуру коптильни для барбекю.
• Знать, когда еда готова, без необходимости нарезать ее.
• Предоставление стандарта для записи и измерения температуры пищи.
• Ознакомьтесь с внутренней температурой различных продуктов, таких как свинина, говядина и птица.
• Обеспечение безопасности пищевых продуктов путем измерения внутренней температуры для предотвращения болезней пищевого происхождения.

Заключение

Итак, вот как работают термометры и для чего они используются. Они являются полезным инструментом для измерения температуры, особенно в области медицины. Теперь вы должны знать, как выбрать правильный для ваших нужд. Итак, вперед и получить один для себя!

Йост Нуссельдер, основатель Lakeside Smokers, является контент-маркетологом, папа и любит пробовать новую еду, в основе которой лежит курение барбекю (и японская еда!), И вместе со своей командой он с тех пор создает подробные статьи в блогах. 2016, чтобы помочь верным читателям рецептами и советами по приготовлению пищи.