С давних пор человечество считало, что термометр изобрел Галилей. И, хотя в его трудах не нашлось описания прибора, по свидетельству учеников изобретателя, Вивиани и Нелли, в конце 16 века Галилеем был оборудован своего рода термобароскоп (термоскоп). Герон Александрийский ранее описывал подобное устройство, только применялось оно не для того, чтобы определить степень тепла, а с целью нагревания воды, для ее поднятия. Галилей подробно изучил эти работы. Термоскоп имел вид трубки из стекла, припаянной к шарику из этого же материала. Сначала нужно было этот шарик нагреть, потом конец трубки погрузить в емкость, наполненную водой. Спустя какое-то время, воздух, заполняющий шарик, начинал остывать, вследствие чего падало его давление. Вода в это время под воздействием атмосферного давления ползла по трубке вверх. Если происходило потепление, в шарике вновь возрастало давление воздуха. Из-за этого падал уровень воды, заполняющей трубку, а при охлаждении он поднимался вновь.
Применяя термоскоп, человек имел возможность видеть лишь степень нагревания тела, так как у прибора не было шкалы и, следовательно, нельзя было увидеть числового выражения изменений. Помимо температуры, на уровень воды в трубке влияло и атмосферное давление. Ученые-флорентийцы в 1657 году усовершенствовали изобретение Галилея. У приора появилась шкала, состоящая из бусин, а из трубки и шарика был откачан воздух. Появилась возможность провести сравнение температуры тел не только в качественном, но и в количественном отношении. Позже термоскоп снова подвергся усовершенствованиям. Шарик перевернули вниз, трубку вместо воды заполнили спиртом, а емкость и вовсе удалили. В основе действия этого прибора было положено расширение мер. «Постоянными» точками служили температуры самого холодного дня зимой и самого жаркого летом.
Многим, кто когда-либо имел какие-то отношения с Галилеем и описывал такой прибор позднее, приписывали изобретение термометра. Вот имена некоторых из них: лорд Бэкон, Санкториус, Роберт Фладд, Скарпи, Корнелий Дреббель, Саломон и Порте де Каус. Все их термометры были воздушными. Они представляли собой емкость с трубкой, заполненной воздухом, отделенным от атмосферы водяным столбиком. Показания их менялись и при колебаниях температуры, и при колебаниях атмосферного давления.
Жидкостной термометр — старейший медицинский прибор
В основе их работы заложен принцип изменения объема залитой в термометр жидкости – спирта или ртути – при колебаниях температуры окружающего воздуха. Там, где запрещено использование ртути, осуществляется поиск заменителей для наполнения бытовых термометров. К примеру, одним их них является сплав галинстан.
Механические термометры
Принцип их действия тот же, что и у жидкостных, только датчиком служит биметаллическая лента или металлическая спираль.
В основу действия этого вида термометров положена способность проводника изменять сопротивление при колебаниях температуры окружающей среды.
В основе электрических термометров с более широким диапазоном лежат термопары – металлы, имеющие разную электроотрицательность, контактируют с разностью потенциалов, которая напрямую зависит от температуры. Самыми стабильными и точными считаются термометры, которые содержат элементы из платинового напыления на керамике или платиновую проволоку. Наиболее распространены РТ100 с сопротивлением равным при 0 °C 100 и РТ1000 – при 0 °C 1000 . При положительных значениях температуры зависимость от нее подчиняется квадратичному закону, а при отрицательных – уравнению четвертой степени. Диапазон определяемых ими температур равен от -200 до +850 °C.
Оптические термометры
У этого вида термометров температура регистрируется с помощью изменения спектра, уровня светимости и других показателей, когда изменяется температура. К примеру, инфракрасный измеритель температуры тела.
Инфракрасные термометры
Этим термометром можно измерить температуру, не контактируя непосредственно с человеком. Развитые страны давно уже начали заменять ими ртутные градусники и в быту, и в медицинских учреждениях.
У инфракрасного термометра есть неоспоримые преимущества:
— Их применение безопасно. Если даже повредить такой прибор, здоровью ничего не будет угрожать.
— Они более точные.
— Время измерения – всего лишь доли секунды.
— Возможен групповой сбор данных.
