- Види вуличних термометрів
- Влаштування скляного термометра
- Способи кріплення скляного термометра
- Кріплення термометра за допомогою саморізів на рамі
- Кріплення термометра за допомогою саморізів на схилі вікна
- Як відкалібрувати (перевірити) термометр в домашніх умовах
- Перевірка за допомогою зразкового термометра
- Перевірка за допомогою талого снігу або окропу
Поява життя на землі, здоров'я людей, тваринного світу та умови їх існування безпосередньо залежать від температури навколишнього середовища. Вранці кожен дивиться на термометр, щоб знати, у що одягнутися для виходу на вулицю. При захворюванні людини або тварини в першу чергу вимірюють температуру тіла. У будь-якому технологічному процесі без контролю температури не обійтися. Для вимірювання температури служить вимірювальний прилад, який називається термометр. У побуті термометри часто називають градусником, очевидно через те, що одиницею виміру температури є градус.
Винайшов термометр в 1597 році італійський фізик Галілео Галілей. Удосконалив і надав термометру сучасний вигляд в 1742 році шведський вчений Андерс Цельсій. Принцип роботи термометра полягає у властивості рідини змінюватися в обсязі при зміні своєї температури. В якості робочої рідини в сучасних градусниках застосовується підфарбований спирт або ртуть, якої заповнюється невеликий скляний резервуар з відходить від нього тонкою (капілярної) трубкою. При нагріванні рідина розширюється і починає заповнювати капіляр. Уздовж трубки розміщується шкала, по якій і зчитується температура.
Види вуличних термометрів
Технічний прогрес не стоїть на місці, і сьогодні в побуті, крім рідинних термометрів, широко використовуються механічні і електронні термометри.
Найпростішим по влаштуванню і дешевим є механічний термометр, схожий на годинник. Принцип роботи його заснований на зміні ступеня закручування плоскою спіралі, зробленої з з'єднаних між собою двох смужок, зроблених з різних металів (біметалічна пружина). Механічний термометр добре видно здалеку, але точність свідчення його залишає бажати кращого. Зазвичай механічний термометр кріпиться на липучках або присосках безпосередньо на скло, утворюючи зазор. У зазор потрапляє пил, яку можна видалити, тільки знявши термометр. З цих причин механічні термометри не знайшли широкого поширення.
Найбільшу популярність завдяки бюджетній ціні отримали скляні рідинні термометри, запропоновані Цельсієм. Принцип їх роботи забезпечує високу точність вимірювання температури, а герметичність корпусу - багаторічний термін служби термометра. Один з трьох, встановлених за вікнами моєї квартири, скляних рідинних термометрів служить понад 30 років і, схоже, прослужить ще стільки ж. Виходячи зі співвідношення ціни і якості, рідинний спиртової термометр є кращим вибором для вимірювання зовнішньої температури.
Електронний вуличний термометр є останнім досягненням техніки. Встановлюється він за вікном і, в залежності від моделі, харчується від акумулятора або сонячної батареї, іноді поєднуючи обидва джерела живлення. Крім температури додатково може показувати час, відносну вологість. Виходить справжня домашня метеостанція. На жаль, ціна його поки багатьом не доступна, і термін служби електронного термометра багаторазово менше, ніж у рідинних термометрів.
Влаштування скляного термометра
Влаштований вуличний скляний термометр таким чином. У скляній трубці встановлена шкала з розподілами, до якої закріплена скляна трубка з дуже маленьким, каліброваним за розміром, внутрішнім отвором (капілярна трубка), до якої приварений маленький скляний резервуар, наповнений спиртом. При нагріванні повітря спирт розширюється, при зниженні температури - зменшується в об'ємі (стискається). Це ми і спостерігаємо в капілярної трубці у вигляді руху вгору або вниз кольорового стовпчика. Спирт - прозорий, і для того, щоб стовпчик був краще видно, в нього додають барвник, зазвичай червоного кольору.
Способи кріплення скляного термометра
Для кріплення зовнішнього термометра його скляний корпус зазвичай вставлений в два пластмасових циліндра з вушками-держателями. До дерев'яних віконних рам термометр кріпиться за допомогою вбивання поштових цвяхів через отвори в кріпильних вушках-власниках термометра або загвинчування маленьких шурупів безпосередньо в віконну раму. На лапки термометрів, призначених для кріплення на євровікна з пластиковими рамами, наноситься липкий шар. Для установки термометра потрібно знежирити місця рами євровікна, на які будуть приклеюватися лапки, зняти захисну плівку з липучок і докласти лапки до підготовленим місцях.
Кріплення термометра за допомогою саморізів на рамі
Сьогодні масово замінюють дерев'яні віконні блоки пластиковими вікнами, в які забивати цвяхи не рекомендується, та й рідко у кого рука підніметься кріпити таким способом вуличний термометр.
Якщо дірявитимуть евроокно не шкода, то можна закріпити вуличний термометр за допомогою самореза, загвинченими безпосередньо в профіль пластикового вікна. Для цих цілей краще всього застосувати найкоротші саморізи 3 × 16 з напівсферичної головкою у вигляді прес-шайби. Щоб не розкололися кріпильні лапки вушок-власників термометра, в них перед кріпленням необхідно попередньо просвердлити отвори діаметром, рівним діаметру шурупа.
Кріплення термометра за допомогою саморізів на схилі вікна
Після заміни дерев'яних вікон на пластикові я теж зіткнувся з необхідністю прикріплення вуличного термометра. У старого термометра розкришилися власники в результаті старіння пластмаси при демонтажі. Купив новий вуличний термометр, спеціально призначений для пластикових вікон, з майданчиками на власниках для кріплення двостороннім скотчем.
Перше, що мене здивував куплений термометр, так це написом на шкалі «Сувенірний термометр» і те, що шкала була звичайний папірець, на якій друкарським способом була нанесені поділки і цифри. Написи, що термометр відповідає вимогам ГОСТу (на раніше випускалися такий напис був) теж не виявив. Тобто виробник зняв з себе всю відповідальність за точність показань і довговічність. Вибору не було, за інструкцією знежирив місце на пластиковій рамі спиртом, приклеїв при плюсовій температурі. Перший недолік проявився на початку експлуатації термометра - брехня в показаннях «сувенірного термометра» на два градуси. Для перевірки сумнівів, закріпив поруч з ним ртутний термометр. «Сувенірний термометр» дійсно показував на два градуси більше. При експлуатації термометра доводилося від прочитаного результату віднімати два градуси.
Згодом зовнішня колба термометра зсередини вкрилася тонким шаром конденсату, що призвело до складності зчитування показань. Через негерметичності колби всередину неї потрапляла волога, і при зміні температури вода конденсувалась на стінках. Потім відклеїлась нижня опора. Через рік експлуатації зблякла шкала і цифри, хоча термометр був встановлений на північній стороні і промені сонця на нього не потрапляли. Коли стало тепло, я зняв цей нещасливий термометр, розкрив колбу, видалив вологу, зрушив капілярну трубку на відстань двох поділок шкали вниз і загерметизований колбу силіконом. На колишнє місце приклеїв термометр за допомогою нового двостороннього скотча, взятого з комплектації настінного комп'ютерної розетки. Півроку вуличний «Сувенірний термометр» провисів, а в розпал зими відвалився і розбився. Зібрався було вже купувати новий, але на вулиці мороз і на скотчі термометр не приклеїти. Згадав, що знятий з дерев'яної рами термометр, який прослужив понад 20 років, у мене не викинутий, і можна спробувати прикріпити його за пластиковим вікном.
У будь-якого вікна є зовнішні укоси. Ось у мене і виникла ідея закріпити вуличний термометр не на рамі євровікна, а на схилі за допомогою саморізів. Але власники на старому термометрі розтріснулися, та й якби вціліли, все одно форма їх не дозволила б закріпити термометр в зручному для зняття показань положенні.
Довелося зробити нові опори зі смужок металу, що дозволяють закріпити вуличний термометр в будь-якому місці на схилі при дотриманні умови зручності зняття показань. На фотографії Ви бачите, як прикріплений вуличний термометр на схилі пластикового євровікна за допомогою саморобної металевої опори.
Закріпити такі опори не складно, для цього достатньо вибрати місце установки вуличного термометра, просвердлити на схилі на відстані не менше чотирьох сантиметрів від краю (щоб не відколовся кут) два отвори, вставити дюбеля і закриття два самореза . Якщо буде потрібно, підігнути опори для більш зручного зчитування показань термометра.
Виготовити опори можна з будь-якого листового пластичного металу: заліза, алюмінію, міді і її сплавів товщиною 1-1,5 мм. Досить вирізати смужку шириною 10-20 мм, довжина її буде залежати від відстані, на якому знаходиться укіс від зони видимості через вікно. Для визначення довжини, потрібно визначити бажане місце установки вуличного термометра, виміряти відстань від його краю до укосу і додати довжину на куточок кріплення до укосу і три діаметра циліндра термометра. Довжина виходить близько 15 см.
Для надійної фіксації циліндрів в опорі, необхідно смужку зігнути у вигляді циліндра трохи меншого діаметру, ніж у пластмасового циліндра термометра. Для цього потрібно підібрати круглу оправлення відповідного діаметру. Надавати форму смужці найкраще, затиснувши її з оправкой в лещатах.
Спочатку затискається край смужки разом з оправкой, далі смужка охоплена рукою навколо оправлення; потім губки лещат трохи розлучаються, і оправлення провертається разом з уже сформованою частиною смужки (провертати її необхідно до отримання з смужки циліндра). Замикати формується циліндр не обов'язково.
Потім в центрі другого кінця смужки сверлится отвір діаметром 3-4 мм, в лещатах йому надається необхідний кут, який не обов'язково повинен бути прямим.
Тепер можна спиляти з пластмасових циліндрів вуличного термометра вушка-держателі, залишивши частину їх виступати на 1-2 мм, це послужить упором при установці термометра в металеві циліндри знову виготовленого кріплення. Це підвищить надійність кріплення. Кріплення готове і можна встановлювати вуличний термометр за вікном.
Для більш точних показань термометра необхідно вибрати місце, куди не потрапляють прямі сонячні промені і теплі потоки повітря, що йдуть з квартири під час провітрювання. Бажано, щоб термометр був встановлений на північній стороні.
В результаті невеликої роботи з доопрацювання кріплення вуличного термометра було вирішено відразу кілька завдань. Заощаджені гроші на покупку нового вуличного термометра. Установка термометра не стала залежати від температури повітря і опадів. Термометр можна легко зняти і встановити назад, наприклад, при ремонті фасаду будівлі. Термометр не заважає мити скла і встановлювати москітну сітку. Термометр захищений від випадкового механічного пошкодження при відкритті і закритті вікна. Вуличний термометр ніколи не відвалиться. Шкала старих вуличних термометрів зроблена нанесенням рисок на скло і не схильна до швидкого вигорання від сонячних променів і псування від вологості. Мінусів не знайшов, може, Ви знайдете?
До речі, старий вуличний термометр, якщо у Вас такого немає, можна знайти на вулиці, придивіться до викинутим дерев'яним віконних рам.
Як відкалібрувати (перевірити) термометр в домашніх умовах
Якщо є сумніви в точності показань термометра, не обов'язково вуличного, то точність його показань можна легко перевірити в домашніх умовах. Відкалібрувати термометр можна двома методами: за допомогою свідомо точно показує термометра і води.
Перевірка за допомогою зразкового термометра
Першим методом скористатися просто, достатньо поруч з перевіряється термометром розташувати зразковий термометр, що показує точно. Після закінчення не менше півгодини звірити показання. Якщо термометри показують однакову температуру, значить все в порядку.
Перевірка за допомогою талого снігу або окропу
Так як термометр має лінійну шкалу, то для перевірки точності показань досить перевірити одну будь-яку точку шкали, нульову або точку 100?.
Другий спосіб не вимагає наявності зразкового термометра і заснований на законі кінетичної енергії молекул. Не секрет, що якщо ємність, наповнену снігом (льодом), помістити в приміщення з позитивною температурою, то сніг почне танути, і з'явиться вода. Температура води буде постійною і рівною 0˚С до тих пір, поки весь сніг не розтане. Цим законом і можна скористатися для калібрування термометра, що має нульову позначку.
Досить опустити кінець термометра в талу воду і дочекатися, поки стовпчик термометра перестане зміщуватися (достатньо кількох хвилин). Термометр повинен показати 0˚С. Сніг можна нашкребти зі стін в холодильнику або наморозили кубиків льоду.
Якщо термометр має позначку 100?, То можна відкалібрувати його, зануривши в киплячу воду. Як відомо, при нормальному тиску температура киплячої води дорівнює 100 ˚.
На підставі фізичних властивостей води шведський учений Андерс Цельсій і винайшов шкалу термометра, розділивши на сто поділів ділянку між показаннями стовпчика спирту в скляній трубці при приміщенні її спочатку в талу воду зі снігом, а потім - в киплячу. На честь його імені температуру, виміряну по його шкалі, називають градусами Цельсія, які позначаються ˚С.
Мінусів не знайшов, може, Ви знайдете?Якщо термометр має позначку 100?
