Вопрос

Точность термометра в различных температурных диапазонах

Мне нужен термометр для разных целей. Поэтому он должен быть достаточно точным (плюс-минус 2 градуса) при разных температурах. Стоит ли мне беспокоиться о том, что термометр с широким диапазоном (например, от 0 до 300 °C) не будет чувствителен к небольшим изменениям температуры вблизи 40 °C?



Перевод вопроса с Cooking Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://cooking.stackexchange.com/questions/20777/thermometer-precision-in-different-temperature-ranges

7 Комментариев

  1. Вам не нужно беспокоиться о том, что диапазон слишком широк.



    Вам нужен термометр, достаточно чувствительный, чтобы показать изменение даже при незначительном колебании температуры. Чувствительность — это показатель реакции прибора даже на очень незначительное изменение температуры.



    Но я думаю, что есть ещё один фактор, который влияет на чувствительность, — это скорость отклика. Даже очень чувствительному термометру может потребоваться некоторое время, чтобы показать изменение температуры, из-за слишком медленного отклика.


  1. Существует несколько типов термометров. Поскольку вы не уточнили, какой именно термометр вам нужен, сложно сказать, какой тип вы получите. Однако наиболее вероятно, что вы получите стеклянный или биметаллический термометр.



    Принцип работы ртутного термометра заключается в том, что внутри тонкой трубки находится жидкость. При нагревании жидкость расширяется, и чем выше температура, тем сильнее она расширяется. Жидкость откалибрована таким образом, чтобы расширяться до отметок на термометре.



    Однако чувствительность термометра зависит не от его диапазона, а от нескольких других факторов:




    • Размер колбы на термометре. Если колба меньше, она быстрее поглощает тепло и, соответственно, быстрее расширяется до нужной отметки на термометре.

    • Если стенки термометра тоньше, это также приводит к более быстрому поглощению тепла.



    Принцип работы биметаллического термометра основан на том, что разные металлы по-разному сжимаются и расширяются при изменении температуры. Две полоски из разных металлов спаяны вместе в виде спирали или стержня. При изменении температуры полоска скручивается, раскручивается или изгибается, потому что один из двух материалов в полоске сжимается или расширяется сильнее, чем другой. Свободный конец полоски прикреплён к стрелке, которая показывает температуру.



    Опять же, поскольку шкала перемещается в зависимости от расширения (на этот раз металла), которое остаётся постоянным, это не влияет на диапазон показаний термометра.



    Обратите внимание, что со временем эти металлические детали могут прийти в негодность и снизить чувствительность термометра, но это вопрос долговечности оборудования.



    Также обратите внимание, что человеческому глазу сложнее заметить небольшие изменения, если диапазон больше, так как масштаб меньше, но это никак не связано с чувствительностью.



    Редактировать:



    Если вы случайно имеете в виду погрешность термометра или то, насколько «неточным» может быть термометр, как упомянул Румтшо, то погрешность обычно указывается в характеристиках термометра, и вам нужно будет изучить вопрос, чтобы найти прибор, который будет соответствовать вашим потребностям. Например, компания Tel-Tru заявляет, что погрешность её продукции составляет всего +/- 1/10 градуса по Фаренгейту. Обычно такую информацию можно найти на сайте производителя.



    введите описание изображения здесь


  1. Вы можете им доверять, однако, поскольку спирт заменил ртуть в качестве рабочей жидкости, вам следует знать, что некоторые производители не гарантируют чистоту используемого спирта. Несколько лет назад я купил уличный термометр, который исправно показывал -40 °C, когда реальная температура опускалась ниже -10 °C.
  1. @rumtscho Хм, перечитав вопрос, я понял, что вы, вероятно, правы.
  1. @jay Я не уверен, как правильно называется этот технический термин, но, насколько я понимаю, вопрос заключается в том, распознаёт ли термометр разницу между 38 °C и 40 °C, а не в том, сколько времени ему требуется — 2 или 15 секунд, — чтобы выдать правильное значение. Автор вопроса говорит, что термометр «чувствителен к небольшим изменениям», поэтому я просто использовал это слово, возможно, неправильно.
  1. @rumtscho для меня чувствительность — это то, насколько быстро он реагирует на изменение температуры. Я называю +/- погрешностью.
  1. Обычно вам не нужно беспокоиться о чувствительности, она указана в спецификации. Если они обещают точность +/- 2 градуса, вы можете им доверять. Проблема в скорости — некоторые устройства реагируют на изменение температуры слишком медленно.
Вы уже ответили на этот вопрос