На термометр: -1160 -. — . . «», .-

Содержание

Сертификат на термометр | Росстандарт

Термометры относятся к техническим средствам измерения, имеющим метрологические характеристики нормативного характера. Цель работы данных приборов – выявление определенного показателя. Они дают возможность измерить физическую величину (воду, почву, воздух и пр.) в течение определенного времени с установленной погрешностью.

Термометры бывают: контактные и бесконтактные. Их главным различием является диапазон измеряемых температур. Также различают устройства:

  • цифровые;
  • электронные;
  • инфракрасные;
  • биметаллические;
  • ртутные;
  • спиртовые;
  • водные;
  • комнатные;
  • медицинские и другие виды.

Сертификат на термометр является обязательным только в том случае, если прибор используется:

  • в сфере безопасности;
  • медицине;
  • взаиморасчетах;
  • обороне, которая является стратегической отраслью.

Согласно законам Российской Федерации, для того, чтобы безопасно и не нарушая правовых основ государства, пользоваться любым из выше перечисленных средств измерения, необходимо получить обязательный сертификат. Получить его возможно только в уполномоченном органе Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии. Наличие документа свидетельствует о том, что данная продукция соответствует государственным стандартам и успешно прошла все испытания на качество. В сертификате отмечаются все возможные погрешности, которые могут иметь устройства в рамках допустимой нормы. Эти отклонения не могут существенно повлиять на изменения процессов, в которых задействовано средство измерения.

Для того чтобы получить сертификат, необходимо предоставить в соответствующий орган специальные документы, которые рассказывают о технических условиях использования продукции, инструкцию по эксплуатации образца, а также экспертное заключение, позволяющее сделать вывод о надежности использования заявленного товара. Процесс получения документа может длиться в течение 4-8 месяцев. В этот период будут проведены все необходимые исследования, на основании которых специалисты выдадут разрешительный документ. Он вносится в Государственный реестр.

Сертификационный документ на любые средства измерения имеет срок действия 5 лет, после которого его необходимо подтвердить. Так как данная процедура является трудоемкой и дорогостоящей, то все необходимую информацию по получению сертификата можно узнать в специализированном центре.

Сертификация термометров: основные этапы, необходимые документы

Сфера применения приборов для измерения температуры очень разнообразна – их используют в быту, в медицине, в химической, пищевой и других отраслях промышленности. К оборудованию, используемому в той или иной области, предъявляются различные требования качества и безопасности. Документом, который свидетельствует о правильной работе прибора, является СУТСИ, добровольный сертификат соответствия на термометр и прочие свидетельства.

Обязательные разрешения

Все измерительные приборы, включая и термометры, перед выпуском в обращение должны пройти определенную проверку, результатом проведения которой является выдача обязательного документа – свидетельства об утверждении типа средств измерения. Свидетельство подлежит регистрации в специальном реестре и оформляется на специализированном бланке. Перечень областей применения, для которых требуется обязательное наличие СУТСИ, приводится в ФЗ №102.

Медицинские термометры должны в обязательном порядке быть зарегистрированы в Росздравнадзоре, при этом выдается регистрационное удостоверения, после чего в дальнейшем термометры подлежат декларированию ГОСТ Р.

На электронные термометры потребуется оформление разрешительной документации по ТР ТС 020. 

Добровольная оценка качества

Добровольный сертификат на термометр, например, в российской системе оценки качества ГОСТ Р, можно оформить на любой вид изделия. При проведении данной процедуры товары оцениваются на соответствие действующим в РФ ГОСТам, техусловиям или другим нормативным требованиям. Например, в ходе испытаний изделия могут проверяться на соответствие требованиям ГОСТ 16920-93, 9871-75, 2888-68, 28498-90 и так далее.

Выгоды добровольной сертификации

Главные преимущества добровольной сертификации состоят в том, что заявителю предоставляется право самостоятельного выбора проверяемых параметров, что позволяет максимально подчеркнуть конкурентные преимущества изделий. Наличие добровольного сертификата положительно влияет на имидж компании-заявителя, ее деловую репутацию.

В целом основные преимущества наличия такого документа выглядят следующим образом:

  • повышение шансов на победу в госзакупках;
  • расширение рынка сбыта за счет роста доверия потребителей;
  • перспективы заключения новых долгосрочных контрактов;
  • рост узнаваемости бренда;
  • увеличение товарооборота и прибыли;
  • лояльность контролирующих органов и проверяющих инстанций;
  • привлечение иностранных и отечественных инвестиций для развития производства и т.д.

Добровольная сертификация комплексно оказывает положительное влияние на развитие бизнеса как на микро-, так и на макроуровне.

Основные этапы и необходимые документы

Выдачей обязательных и добровольных сертификатов соответствия занимаются аккредитованные сертификационные компании, куда и следует обратиться заявителю с первичным пакетом документов и образцами товаров. Основные этапы процесса оценки можно представить следующим образом:

  • рассмотрение специалистами сертификационного центра поданных документов, принятие решения по заявке;
  • документальная проверка достоверности и полноты представленных данных;
  • отбор образцов продукции и передача их в лабораторию для проведения испытаний;
  • при положительном заключении протокола испытаний — заполнение бланка документа и выдача заявителю.

В состав документов, которые требуется предоставлять в обязательном порядке входят: данные об объекте проверки (описание, код ТН ВЭД, техническая и эксплуатационная документация – паспорт изделия, инструкции, ТУ, метрологический сертификат, перечень ГОСТов) и регистрационные документы заявителя (копия устава, если он имеется, выписка из ЕГРИП или ЕГРЮЛ, Госстата, ИНН, ОГРН).

Дополнительную информацию о том, как оформить любой сертификат на медицинский/ртутный/биметаллический термометр, вы можете уточнить у специалистов нашего центра «Рос-Тест».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Термометр Omron Eco Temp Basic, МС-246-RU

Описание Термометр Omron Eco Temp Basic:

Электронный термометр Omron Eco Temp Basic, модель МС-246-RU, — это электронное оборудование для измерения тела ректальным, аксиллярным и оральным способами, которое относится к категории приборов домашнего назначения и может быть использован всеми членами семьи.

По желанию пользователя, результаты измерений могут отображаться на экране как в формате градусов Цельсия, так и по Фаренгейту.

Управление электронным термометром Omron Eco Temp Basic крайне простое и осуществляется единственной кнопкой, расположенной рядом с дисплеем. После окончания процедуры отключать прибор нет необходимости, так как он оснащен функцией автоматического отключения. Такая организация работы позволяет экономить заряд батареи и максимально долго продлить срок службы оборудования.

В конструкции термометра нет ртути и стекла, что делает термометр Omron Eco Temp Basic совершенно безопасным высокоточным аппаратом для измерения температуры тела. Его корпус надежно защищен от влаги, так что, при необходимости, термометр можно использовать даже в ванночках во время купания малыша. Устройство запоминает результаты последнего измерения, что удобно для анализа динамики изменения температуры тела.

Термометр Omron Eco Temp Basic (МС-246-RU) имеет низкую цену, и представляет собой идеальный вариант электронного домашнего термометра. В комплект поставки оборудования входит специальный чехол, в котором удобно и надежно хранить устройство, так как он защищает моноблок от повреждений даже при падении. Термометр работает от одной батарейки, он экономичен и имеет продуманную конструкцию корпуса, за счет чего замена элемента питания производится быстро и самостоятельно.

Интервал подачи звукового сигнала:

  • Оральное измерение: приблизительно 80 секунд
  • Ректальное измерение: приблизительно 60 секунд
  • Измерение в подмышечной впадине: приблизительно 2 минуты*

* 2 минуты — это минимальное время измерения в подмышечной впадине, позволяющее оценить общее состояние организма. Для получения окончательного результата рекомендуется проводить измерение в течение 5-10 минут (в зависимости от условий окружающей среды и состояния организма).

Примечания:

Измерение продолжается даже после подачи звукового сигнала.

Поскольку оральный и аксиллярный способы измерения дают менее точные результаты, для получения наиболее точного результата рекомендуется ректальный способ. При измерении температуры в подмышечной впадине неплотный тепловой контакт наконечника электронного термометра Omron Eco Temp Basic с кожей, а также индивидуальные физиологические особенности организма могут привести к преждевременному срабатыванию звукового сигнала и заниженному результату измерения. Поэтому в случае аксиллярного измерения для получения точного результата может потребоваться более продолжительное время, в некоторых случаях до 10 минут.

Купить электронный термометр Omron Eco Temp Basic (МС-246-RU) по низкой цене Вы всегда можете в нашем интернет-магазине. Заказ можно разместить через Корзину, заполнить форму быстрого заказа в 1 Клик или позвонить по нашим номерам телефонов.

Отличительные особенности:

  • Способы измерения: аксиллярный (подмышкой), оральный, ректальный
  • Время измерения: от 60 секунд
  • Водонепроницаемый корпус
  • Звуковой сигнал окончания измерения
  • Память последнего измерения
  • Сменная батарейка
  • Выбор единицы измерения (ºС или ºF)
  • Автоматическое выключение для увеличения срока службы элемента питания
  • Пределы допускаемой погрешности измерений: +/- 0,1 ºС
  • Футляр для хранения
  • Гарантия 3 года

Водонепроницаемый корпус

Водонепроницаемый корпус термометров Omron помогает родителям — высокая скорость измерения позволяет контролировать температуру воды при купании ребенка. Прибор с точностью определит температуру и подскажет родителям, что температура воды комфортная для малыша.

Сертификация термометров: правила и порядок проведения

Необходимость оформления обязательных разрешений на данный вид измерительных приборов определяется исходя из сферы их использования. Сертификация термометров может осуществляться как в обязательном порядке, так и в добровольном.

Классификация продукции

По типу устройства термометры могут быть контактные и бесконтактные с различным диапазоном измеряемых температур. По сфере использования классифицируются на бытовые и промышленные. Также важным критерием является погрешность измерений. Среди наиболее часто встречающихся разновидностей можно выделить медицинские ртутные термометры, электронно-цифровые, инфракрасные, биметаллические, спиртовые и другие разновидности.

Требования законодательства в сфере оценки соответствия

Термометры не являются объектом регулирования ни одного из действующих в ЕАЭС технического регламента. Также данная продукция не включена и в ПП РФ №982, которым устанавливается перечень товаров подлежащих обязательной сертификации или декларированию.

При этом медицинские термометры и градусники независимо от своего типа, вида, конструкции и модели подлежат обязательной регистрации в Росздравнадзоре. Термометры, используемые в оборонной и военной промышленной, а также в других отраслях, связанных с необходимостью обеспечения повышенной безопасности, должны обязательно проходить метрологическую проверку. Результатом ее успешного проведения является выдача свидетельства об утверждении типа средств измерения. Метрологическая сертификация также требуется и для медицинских термометров после получения на продукцию регистрационного удостоверения.

Необходимость проведения метрологической сертификации установлена в ФЗ №102 от 26.06.2008 г., где приводится исчерпывающий перечень отраслей, применение в которых измерительных средств возможно только при наличии данного сертификата (свидетельства).

Добровольные сертификаты

В случаях, если выпускаемая или ввозимая из-за границы продукцию относится к сфере общего назначения и не попадает под требование об обязательном проведении метрологических испытаний, заявитель может добровольно оформить сертификат соответствия на термометр, например, в системе ГОСТ Р.

В процессе проведения добровольной сертификации заявителю предоставляется возможность самостоятельно определить перечень критериев, по которым будет осуществляться проверка, а также документацию выступающую основанием для оценки. Это могут быть как технические условия, внутренние стандарты предприятия, так и действующие ГОСТы (ГОСТ 16920-93, ГОСТ 28498-90, ГОСТ 112-78 и пр.)

Основные преимущества

Наличие добровольного сертификата на термометр демонстрирует для потребителей и потенциальных контрагентов дополнительные гарантии качества и безопасности продукции, точность измерений, наличие уникальный свойств, прочность и надежность. Это в значительной мере повышает уровень доверия к товарам, и положительно влияет на увеличение товарооборота.

Добровольный сертификат позиционирует само предприятие как открытое к проведению независимых испытаний, существенно улучшая его имидж и деловую репутацию. Благодаря наличию добровольного сертификата компаниям открываются перспективы заключения новых крупных сделок, повышения шансов на победу в гостендерах.

Что нужно для оформления?

Для получения сертификата заявитель должен предоставить в аккредитованный центр сертификации заявление стандартного образца, произвольное описание сертифицируемой продукции, техдокументацию на изделия и копии документов, подтверждающих законность ведения бизнеса (копия устава, выписки из ЕГРИП/ЕГРЮЛ, копии свидетельств ОГРН и ИНН).

Документация вместе с заявкой передается специалисту сертификационного центра, который проводит проверку предоставленных сведений.

Далее заявитель предоставляет образцы товаров, которые передают в аккредитованный испытательный центр для проведения исследований и экспертиз.

протокол испытаний служит основанием для заполнения бланка сертификата. Добровольный сертификат не подлежит регистрации в федеральном реестре и после оформления передается заявителю. Срок его действия может составлять 1-3 года, после чего при желании предпринимателя процедура оценки проводится повторно и составляется новый сертификат.

Уточнить детали сертификационной процедуры вы можете, обратившись в наш центр «Сертификация». Консультации предоставляются бесплатно.

Термометр Omron Eco Temp Basic MC-246-RU

ВАЖНО! Правила измерения температуры тела электронными термометрами:

  1. Для получения точных результатов, приближенных к значениям внутренней температуры, необходимо пользоваться ректальным или оральным способами измерения;
  2. При аксиллярном измерении (в подмышке), помните, что точная термометрия обеспечивается правильным расположением термометра в центре подмышечной впадины;
  3. При аксиллярном измерении (в подмышке) для более точного результата ПОСЛЕ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА необходимо ПРОДОЛЖАТЬ измерение еще 2–5 минуты, пока значения температуры на дисплее не перестанут изменяться.

В декабре 2014 года электронные термометры Omron прошли клиническую апробацию и получили рекомендации для использования в условиях Лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ). Главной целью апробации было сравнение электронных термометров с эталонным ртутным термометром, а также возможности использования приборов Omron в рамках ЛПУ.

На основе 2000 измерений температуры тела электронными термометрами Омрон аксилярным способом было выявлено:

  • точность измерения ртутными медицинскими термометрами и электронными термометрами Omron идентичны (!);
  • отмечено большее удобство при работе с электронными термометрами Omron по сравнению с ртутными медицинскими;
  • ударопрочный корпус и полная водонепроницаемость обеспечивают удобство в дезинфекции и обработке;
  • возможность использования в стационарах всех типов, в т.ч. детских.

 
Краткое описание термометра Omron Eco Temp Basic MC-246-RU:

  •     Электронный термометр для измерения аксилярным (под мышкой), оральным, ректальным способами
  •     Время измерения от 60 секунд
  •     Водонепроницаемый
  •     Память последнего измерения
  •     Сменная батарейка
  •     Выбор единицы измерения (ºС или ºF)
  •     Автоматическое выключение для увеличения срока службы элемента питания
  •     Пределы допускаемой погрешности измерений: ∓0,1 ºС
  •     Футляр для хранения
  •     Срок гарантии: 3 года


Подоробное описание
Omron Eco Temp Basic MC-246-RU:
Термометр Omron Eco Temp Basic обеспечивает безопасное, точное и быстрое измерение температуры тела. Измерять температуру можно в анальном отверстии (ректальный), во рту (оральный) или подмышкой (аксилярный способ измерения). Используя этот термометр, можно не беспокоиться о том, что стекло разобьется, а также об опасности поражения ртутью. Помните, что курение, прием пищи или жидкости влияют на температуру тела. Если у Вас возникнут какие-либо вопросы относительно температуры тела, обратитесь к своему врачу. Электронные термометры OMRON — лучший выбор для измерения темературы тела как в домашних условиях, так и в условиях клиники.
 
 
АКСИЛЯРНЫЙ СПОСОБ (ИЗМЕРЕНИЕ В ПОДМЫШЕЧНОЙ ВПАДИНЕ):
Следующие факторы могут привести к получению неверных показаний при измерении температуры в подмышечной впадине:

  •     Сильное потоотделение подмышкой (Для устранения этого фактора перед измерением температуры насухо вытрите подмышечную впадину)
  •     Измерение температуры после того, как пациент долго находился под одеялом

ОРАЛЬНЫЙ СПОСОБ (от 4 лет и старше):
Перед началом измерения не открывайте рот в течение 5 минут.

  •     Поместите термометр в рот, под язык, так, чтобы он касался основания языка слева или справа
  •     Чтобы удержать термометр на месте, прижмите его языком
  •     Придерживайте термометр так, чтобы он не смещался во рту

РЕКТАЛЬНЫЙ СПОСОБ:
Используется, как правило, у маленьких детей, когда трудно измерить температуру подмышкой или во рту.

  •     Смажьте наконечник термометра детским кремом или другим не раздражающим кожу гелем.
  •     Осторожно вставьте измерительный наконечник в анальное отверстие не глубже чем на 1,3 см. Привозникновении сопротивления не прилагайте усилий для ввода наконечника в анальное отверстие.
  •     Продезинфицируйте термометр после использования.

ИНТЕРВАЛ ПОДАЧИ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА:

  •     Оральное измерение: приблизительно 80 секунд
  •     Ректальное измерение: приблизительно 60 секунд
  •     Измерение в подмышечной впадине: приблизительно 2 минуты*

* 2 минуты — это минимальное время измерения в подмышечной впадине, позволяющее оценить общее состояние организма. Для получения окончательного результата рекомендуется проводить измерение в течение 5-10 минут (в зависимости от условий окружающей среды и состояния организма).
 
ПРИМЕЧАНИЯ:

  •     Измерение продолжается даже после подачи звукового сигнала.
  •     Поскольку оральный и аксилярный способы измерения дают менее точные результаты, для получения наиболее точного результата рекомендуется ректальный способ.
  •     При измерении температуры в подмышечной впадине неплотный тепловой контакт наконечника термометра с кожей, а также индивидуальные физиологические особенности организма могут привести к преждевременному срабатыванию звукового сигнала и заниженному результату измерения. Поэтому в случае аксилярного измерения для получения точного результата может потребоваться более продолжительное время, в некоторых случаях до 10 минут.

ЧИСТКА И ДЕЗИНФЕКЦИЯ:
Компания OMRON рекомендует протирать термометр влажной тканью. Для дезинфекции можно использовать 70% этанол или изопропиловый спирт. Запрещается дезинфицировать чувствительный элемент термометра погружением его в спирт или горячую воду (температура которой выше 50 °C). Не погружайте термометр на глубину более 15 см и на время более 30 минут.

Как правильно выбрать термометр — Гиды по покупкам DirectIndustry

Переносной термометр производителя CHAUVIN ARNOUX

Электронные контактные термометры состоят из чувствительного элемента (датчика) и электронной схемы, которая преобразует электрический сигнал от чувствительного элемента в измерение температуры, которое отображается на дисплее.

Существует три типа электронных термометров:

Термометры сопротивления

Электрическое сопротивление металлического проводника изменяется в зависимости от его температуры. Термометры сопротивления изготавливаются путем намотки проволоки с известным электрическим сопротивлением; измерение изменений их сопротивления позволяет определить их температуру.

Для изготовления датчиков используются различные металлы: медь, никель, платина и др. Каждый металл имеет свой диапазон применения. Наиболее известными являются платиновые датчики PT100 и PT1000, сопротивление которых при 0°C составляет 100 и 1000 Ом соответственно.

Преимущества:

  • Эти термометры очень точные и используются в качестве эталонных термометров.
  • Датчики сопротивления обеспечивают наиболее регулярный сигнал по сравнению с другими электронными датчиками.
  • У них широкий диапазон измерений (от -250 до 1100°C в случае платиновых датчиков).

Недостатки:

  • Время отклика медленнее по сравнению с термопарами.
  • Они обладают высокой стоимостью.
  • Датчики сопротивления более громоздкие.

Термисторные термометры

Термистор — это полупроводник (из спеченных оксидов металлов), электрическое сопротивление которого сильно изменяется в зависимости от температуры (в 10 раз больше, чем у платинового датчика).

Различают два типа термисторов:

  • NTC (с отрицательным температурным коэффициентом), сопротивление которых уменьшается с повышением температуры; они используются при температуре от -200 до 1000°C,
  • и PTC (с положительным температурным коэффициентом), сопротивление которых увеличивается с повышением температуры; они используются при температуре от 0 до 100°C.

Преимущества:

  • Термисторные термометры более чувствительны, чем датчики сопротивления.
  • Термисторные термометры более компактные, чем датчики сопротивления.

Термометры с термопарой

Термопара основана на эффекте Зеебека и состоит из двух проволок, точечносваренных между собой и изготовленных из различных металлов. Термопара позволяет измерить температуру в месте сварного соединения проволок.

Существуют различные виды термопар, каждая из которых обозначается специальной буквой и состоит из различных пар металлов с присущими им чувствительностью и диапазоном измерений.

Обозначение Сплав Диапазон температур
J Fe/Cu-Ni (константан) -210/1200°C
K  Ni-Cr (хромель)/Ni-Al (алюмель) -270/1372°C
T Cu/Cu-Ni (константан) -270/400°C
E Ni-Cr(хромель)/Cu-Ni (константан) -270/1000°C
N Ni-Cr-Si (нихросил)/Ni-Si (нисил) -270/1300°C
S Pt-10%Ro/Pt -50/1768°C
R Pt-13%Ro/Pt -50/1768°C
B Pt-30%Ro/Pt 0/1820°C
C Tu-Rhe 5%/Tu-Rhe 26% 0/2320°C

Преимущества:

  • Термометры с термопарой имеют быстрое время отклика
  • Разные пары покрывают широкий диапазон измерений от -270 до 2000°C.
  • Эта технология обладает невысокой стоимостью.

Главное достоинство электронных термометров заключается в большом разнообразии конфигураций: стационарные технологические термометры, переносные контрольные устройства, дистанционные датчики и т.д.

Инструкция на термометр МТ 550

Имя Фамилия Email Телефон

Страна АвстралияАвстрияАзербайджанАландские о-ваАлбанияАлжирАмериканское СамоаАнгильяАнголаАндорраАнтарктидаАнтигуа и БарбудаАргентинаАрменияАрубаАфганистанБагамыБангладешБарбадосБахрейнБеларусьБелизБельгияБенинБермудские о-ваБолгарияБоливияБонэйр, Синт-Эстатиус и СабаБосния и ГерцеговинаБотсванаБразилияБританская территория в Индийском океанеБруней-ДаруссаламБуркина-ФасоБурундиБутанВануатуВатиканВеликобританияВенгрияВенесуэлаВиргинские о-ва (Великобритания)Виргинские о-ва (США)Внешние малые о-ва (США)Восточный ТиморВьетнамГабонГаитиГайанаГамбияГанаГваделупаГватемалаГвинеяГвинея-БисауГерманияГернсиГибралтарГондурасГонконг (САР)ГренадаГренландияГрецияГрузияГуамДанияДжерсиДжибутиДиего-ГарсияДоминикаДоминиканская РеспубликаЕгипетЗамбияЗападная СахараЗимбабвеИзраильИндияИндонезияИорданияИракИранИрландияИсландияИспанияИталияЙеменКабо-ВердеКазахстанКамбоджаКамерунКанадаКанарские о-ваКатарКенияКипрКиргизияКирибатиКитайКНДРКокосовые о-ваКолумбияКоморыКонго — БраззавильКонго — КиншасаКосовоКоста-РикаКот-д’ИвуарКубаКувейтКюрасаоЛаосЛатвияЛесотоЛиберияЛиванЛивияЛитваЛихтенштейнЛюксембургМаврикийМавританияМадагаскарМайоттаМакао (САР)МалавиМалайзияМалиМальдивыМальтаМароккоМартиникаМаршалловы ОстроваМексикаМозамбикМолдоваМонакоМонголияМонтсерратМьянма (Бирма)НамибияНауруНепалНигерНигерияНидерландыНикарагуаНиуэНовая ЗеландияНовая КаледонияНорвегияо-в Вознесенияо-в Мэно-в Норфолко-в Рождествао-в Св. Еленыо-ва Питкэрно-ва Тёркс и КайкосОАЭОманОстрова КайманОстрова КукаПакистанПалауПалестинские территорииПанамаПапуа — Новая ГвинеяПарагвайПеруПольшаПортугалияпсевдо-BidiпсевдоакцентыПуэрто-РикоРеспублика КореяРеюньонРоссияРуандаРумынияСальвадорСамоаСан-МариноСан-Томе и ПринсипиСаудовская АравияСеверная МакедонияСеверные Марианские о-ваСейшельские ОстроваСен-БартелемиСен-МартенСен-Пьер и МикелонСенегалСент-Винсент и ГренадиныСент-Китс и НевисСент-ЛюсияСербияСеута и МелильяСингапурСинт-МартенСирияСловакияСловенияСоединенные ШтатыСоломоновы ОстроваСомалиСуданСуринамСьерра-ЛеонеТаджикистанТаиландТайваньТанзанияТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТристан-да-КуньяТувалуТунисТуркменистанТурцияУгандаУзбекистанУкраинаУоллис и ФутунаУругвайФарерские о-ваФедеративные Штаты МикронезииФиджиФилиппиныФинляндияФолклендские о-ваФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские Южные территорииХорватияЦентрально-Африканская РеспубликаЧадЧерногорияЧехияЧилиШвейцарияШвецияШпицберген и Ян-МайенШри-ЛанкаЭквадорЭкваториальная ГвинеяЭритреяЭсватиниЭстонияЭфиопияЮжная Георгия и Южные Сандвичевы о-ваЮжно-Африканская РеспубликаЮжный СуданЯмайкаЯпония

Тема

Сообщение

Я согласен с тем, чтобы мои данные и IP-адреса хранились и обрабатывались в целях поощрения бизнеса и для улучшения обслуживания клиентов. Дополнительная информация: политика конфиденцнаильности.

no_save

Создать

Как использовать термометр для измерения температуры

Цифровой термометр

Зачем мне измерять температуру?

Проверка температуры тела с помощью термометра — простой способ определить, есть ли температура. Лихорадка, то есть повышение температуры тела, обычно вызывается инфекцией. Хотя лихорадка может вызывать дискомфорт, она является признаком того, что организм борется с инфекцией.

Существует множество различных типов термометров, которые можно использовать для измерения температуры.При использовании любого термометра обязательно ознакомьтесь с инструкциями, прилагаемыми к термометру, и следуйте им. Если в вашем термометре используются батарейки, проверьте их. Вы можете заметить, что разряженные батареи дают непостоянные показания.

Что такое нормальная температура тела?

Нормальная температура тела составляет около 98,6 градусов по Фаренгейту (° F) или 37 градусов по Цельсию (° C). Нормальная температура часто колеблется от 1 ° до 2 ° F (от ½ ° до 1 ° C). Нормальная температура обычно ниже утром и повышается в течение дня.Он достигает своего пика ближе к вечеру или ближе к вечеру.

Какая температура считается лихорадкой?

У взрослых лихорадкой считается температура 100,4 ° F (38 ° C) или выше. Вы можете лечить это дома с помощью лекарства для снижения температуры и жидкости, чтобы чувствовать себя более комфортно, или позволить этому идти своим чередом. Но если температура достигает 102 ° F (38,8 ° C) или выше и домашнее лечение не снижает ее, позвоните своему врачу.

Какие типы термометров мне следует использовать для измерения температуры?

Цифровой термометр

Цифровой термометр — самый точный и быстрый способ измерения температуры.Цифровые термометры доступны в большинстве аптек и супермаркетов. В зависимости от того, где вы делаете покупки, цифровой термометр может стоить от 6 до 20 долларов. Обязательно следуйте инструкциям на упаковке при использовании любого термометра.

Цифровой термометр

Как пользоваться цифровым термометром?

Цифровой термометр можно использовать тремя разными способами. К ним относятся:

  • Устно: Для этого метода термометр помещают под язык.Этот метод используется для взрослых и детей от 4 лет, которые могут держать во рту градусник.
  • Ректально: Для этого метода термометр осторожно вводится в прямую кишку. В основном это делается у младенцев, но может использоваться и у детей до 3 лет. Вы можете измерять ректальную температуру у детей старше 3 лет, но может быть трудно поддерживать их в неподвижном состоянии, насколько это необходимо.
  • Подмышечный: Для этого метода термометр помещается в подмышечную впадину для маленьких детей или взрослых, чья температура не может быть безопасно измерена орально.Этот метод не так точен, как оральный или ректальный, но его можно использовать в качестве первой быстрой проверки. Вы можете следить за этим с помощью устного или ректального чтения.

Термометры прочие (детские и взрослые):

Тимпан (ухо): Этот тип термометра измеряет температуру внутри уха, считывая инфракрасное излучение там. Для достижения наилучших результатов обязательно следуйте инструкциям на устройстве по правильному размещению наконечника. Для младенцев старшего возраста и детей ушные термометры могут быть более быстрыми и простыми в использовании.Однако они не рекомендуются, если вашему ребенку три месяца или меньше. Их не следует использовать, если у вашего ребенка слишком много ушной серы или у него болит ухо.

Термометр ушной (барабанный)

Височная артерия (лоб): Лобные термометры также используются для измерения температуры, но они могут быть не такими надежными, как цифровые термометры, и обычно стоят дороже. Их кладут на височную артерию лба и измеряют инфракрасное излучение, исходящее от головы.

Термометр лобный (височная артерия)

Какие типы термометров не рекомендуются?

Некоторые термометры не рекомендуются из-за их неточности.

  • Пластиковые полосковые термометры измеряют только температуру кожи.
  • Термометры-пустышки неточны, и их сложно использовать правильно, потому что они должны оставаться во рту ребенка достаточно долго, чтобы регистрировать температуру.
  • Термометры для смартфона.

Можно ли использовать мой старый стеклянный ртутный термометр?

Нет, нельзя использовать старый стеклянный термометр, содержащий ртуть. Эти типы термометров были обнаружены почти в каждом доме и больнице когда-то до того, как стали доступны цифровые термометры. Считывание показаний ртутных термометров было затруднено, поэтому они не всегда давали точную информацию.

Основная причина, по которой их больше не рекомендуют, заключается в том, что ртуть может вас отравить. Это может произойти, когда стекло разбивается и выделяется ртуть.Если у вас все еще есть один из этих термометров, вам следует обратиться в местный отдел утилизации отходов и узнать, как правильно утилизировать опасные отходы.

Существуют стеклянные термометры, в которых не используется ртуть, но большинство людей предпочитают цифровые термометры, которые не разбиваются.

Как измерить температуру термометром?

Использование цифрового орального термометра

  1. Вымойте руки теплой водой с мылом.
  2. Используйте чистый термометр, промытый холодной водой, протертый спиртом, а затем ополоснутый, чтобы удалить спирт.
  3. Не ешьте и не пейте в течение как минимум пяти минут перед измерением температуры, поскольку температура пищи или напитков может сделать показания неточными. В это время вы должны держать рот закрытым.
  4. Поместите наконечник термометра под язык.
  5. Удерживайте термометр на одном месте примерно 40 секунд.
  6. Показания будут продолжать увеличиваться, а символ F (или C) будет мигать во время измерения.
  7. Обычно термометр издает звуковой сигнал, когда будут сняты окончательные показания (обычно около 30 секунд).Если вы ведете учет, запишите температуру и время.
  8. Промойте термометр в холодной воде, протрите спиртом и снова ополосните.

С помощью цифрового ректального термометра (для младенцев и детей до 3 лет)

Термометр ректальный

  1. Вымойте ректальный термометр теплой водой с мылом. Не пользуйтесь оральным термометром.
  2. Нанесите небольшое количество смазки (вазелин или вазелин®) на датчик (наконечник) термометра.
  3. Положите ребенка животом на колени или стол, положив ладонь ему на спину. Или поместите их лицом вверх, согнув ноги к груди, и возьмитесь за заднюю часть бедер одной рукой. Подложите под ребенка подгузник или ткань, так как он может покакать сразу после снятия термометра.
  4. Другой рукой осторожно введите термометр в задний проход, пока его наконечник полностью не войдет в прямую кишку. НЕ ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ к нему, если чувствуете сопротивление.
  5. Держите термометр рукой, пока не услышите звуковой сигнал (около 30 секунд).
  6. Осторожно удалите. Запишите температуру и время.
  7. Тщательно очистите термометр водой с мылом. Вы можете снова очистить его спиртом, а затем снова сполоснуть.

Цифровой подмышечный (такой же, как оральный) термометр

  1. Снимите с ребенка рубашку и поместите наконечник термометра под подмышку ребенка. Убедитесь, что подмышка вашего ребенка сухая, чтобы показания были наиболее точными.
  2. Удерживайте подмышечный термометр на месте, скрестив руку ребенка на груди.
  3. Термометр издаст звуковой сигнал после завершения считывания (этот метод может занять более 30 секунд).
  4. Снимите и запишите температуру и время.
  5. Очистите термометр водой с мылом или спиртом, всегда ополаскивая в качестве последнего шага.

Должен ли я прибавлять градус к оральным (под языком) и подмышечным (под рукой) показаниям?

Да, для максимальной точности. Ректальная температура считается наиболее точным показателем температуры тела.Показания температуры в полости рта и подмышечных впадинах примерно на 0,5–1 ° F (от 0,3 ° C до 0,6 ° C) ниже ректальной. Добавьте эти числа к показаниям оральной и подмышечной температуры для наиболее точного считывания.

С помощью барабанного термометра (для взрослых и детей старше 2 лет)

  1. Осторожно потяните за верхнюю часть уха, чтобы открыть слуховой проход.
  2. Наденьте защитную крышку на кончик термометра.
  3. Осторожно вставьте термометр, пока слуховой проход полностью не закроется.
  4. Нажмите и удерживайте кнопку в течение 1-2 секунд, пока не услышите звуковой сигнал (следуйте инструкциям производителя).
  5. Снимите термометр, выбросьте крышку и запишите температуру и время.

С помощью термометра височной артерии

  1. Включите термометр.
  2. Наденьте на термометр защитный колпачок.
  3. Аккуратно проведите термометром по лбу, чтобы инфракрасный сканер мог измерить температуру височной артерии.
  4. Запишите температуру и время.
  5. Снимите защитный кожух и утилизируйте его.

Примечание. Для некоторых новейших лобных термометров не требуются крышки, потому что термометру не нужно касаться лба. Эти продукты размещаются возле лба и могут считывать показания.

Как часто следует измерять температуру?

Если вы чувствуете себя плохо или если кажется, что ваш ребенок болен, скорее всего, вы потянетесь за термометром.Часто один из первых вопросов, который задает врач, — это измерили ли вы температуру больного человека. Вы можете принять решение принять лекарство, чтобы снизить температуру. Если вы это сделаете, в инструкциях обычно указывается время, когда можно будет снова принять лекарство. (Обычно это период от четырех до шести часов.) Прежде чем принимать новую дозу, проверьте свою температуру или температуру вашего ребенка, чтобы узнать, действительно ли нужно лекарство.

Однако, если первая температура очень высока, вы можете решить повторно проверять температуру по более регулярному графику, возможно, один или два раза в час.Вы можете решить перепроверить температуру, когда кажется, что лекарство не работает, например, когда болезнь не проходит, а симптомы все еще сохраняются. Ваш лечащий врач может порекомендовать время для измерения температуры, например, утром и вечером. Вы должны записывать эти температуры, чтобы иметь возможность отчитываться.

Как следует чистить и хранить термометр?

Рекомендуется сохранить инструкции, прилагаемые к термометру, чтобы вы могли обращаться к ним при возникновении подобных вопросов.Очищайте любой термометр до и после использования. Для очистки наконечников цифровых термометров можно использовать воду с мылом или спирт. После этого промойте теплой водой.

Если вы используете один термометр в качестве ректального термометра, обязательно тщательно очистите его и промаркируйте. Храните его так, чтобы можно было сразу определить, что это ректальный, а не оральный или подмышечный термометр.

Проверьте направление, но кончики ушей и лба можно протирать спиртом.Нижнюю часть, ручки, можно мыть более жесткими дезинфицирующими средствами. Однако убедитесь, что вы протираете дезинфицирующее средство водой, чтобы оно не повредило ручку или ваши руки.

Если ваш термометр поставляется с футляром для защиты, храните термометр в футляре.

Храните термометр (или термометры) в сухом месте, которое легко найти и которое не подвержено резким перепадам температуры.

Когда мне следует позвонить своему врачу?

Если у вас есть вопросы о том, как измерять температуру, позвоните своему врачу.Они могут посоветовать, какой термометр лучше всего подходит для вашей семьи, и как лучше всего измерить температуру или температуру вашего ребенка. Это хорошее время, чтобы спросить, например, как часто вам следует проверять температуру или нужно ли вам что-то делать, чтобы снизить температуру.

Немедленно позвоните своему лечащему врачу, если у кого-нибудь из членов вашей семьи есть лихорадка и любое из следующего:

  • Сильная головная боль.
  • Жесткая шея.
  • Отек горла.
  • Путаница.
  • Любое изменение, которое вас беспокоит.

Помните, что вы и ваш лечащий врач действуете вместе, чтобы сохранить здоровье вам и членам вашей семьи. Они будут рады ответить на вопросы о том, какие термометры лучше всего, как их следует использовать и какие числа важно отслеживать. Хотя жар может пугать, он также пытается вам что-то сказать. Ваш поставщик медицинских услуг — это ваш партнер, который знает, что говорится и как реагировать.

История термометра

Понятие о лихорадке и температуре тела.23 августа 2019 г.: 23–35.

Приглашенный редактор (ы): Эва Гродзински 1 и Мэрта Сунд Левандер 2

1 Департамент фармацевтических исследований, Университет Линчёпинга, Линчёпинг, Швеция

2 Департамент сестринского дела, Университет Линчёпинга, Линчёпинг, Швеция

3 и 4

Ewa Grodzinsky

3 Кафедра фармацевтических исследований, Университет Линчёпинга, Линчёпинг, Швеция

Мэрта Сунд Левандер

4 , Университет сестринского дела

, Линчёпинг, Швеция 3 Кафедра фармацевтических исследований, Линчёпингский университет, Линчёпинг, Швеция

4 Кафедра медсестер, Линчёпингский университет, Линчёпинг, Швеция

Автор, отвечающий за переписку.

Эта статья сделана доступной через Подмножество открытого доступа PMC для неограниченного повторного использования в исследованиях и вторичного анализа в любой форме и любыми средствами с указанием первоисточника. Эти разрешения предоставляются на период, пока Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила COVID-19 глобальной пандемией.

Abstract

Температура человеческого тела использовалась как диагностический признак с первых дней клинической медицины. Самые ранние тепловые инструменты были разработаны в шестнадцатом и семнадцатом веках.В 1665 году было предложено, чтобы точка плавления льда и температура кипения воды были эталоном. Сегодня наиболее распространены шкалы Фаренгейта, Цельсия и Кельвина. С первых дней медицины врачи признали, что в человеческом теле может наблюдаться аномальное повышение температуры, обычно определяемое как лихорадка, как очевидный симптом болезней. В 1868 году Вундерлих установил, что температура у здорового человека постоянна и что колебания температуры происходят при болезни.Термометр Allbutt был первым практическим прибором, который стал коммерчески доступным. Затем технология была усовершенствована, чтобы обеспечить высокоточные устройства, например, тепловизионные; его использование в медицине продолжает расти.

Температура человеческого тела использовалась как диагностический признак с первых дней клинической медицины. Гиппократ учил, что человеческая рука может быть использована для определения наличия лихорадки еще в 400 г. до н.э., но инструменты для измерения этой температуры не были разработаны до шестнадцатого и семнадцатого веков.Даже тогда путь к рутинному измерению температуры в клинической практике был долгим, и многие люди внесли свой вклад в создание небольшого, недорогого и точного прибора, известного во всем мире как «клинический термометр». Термометр — это, по сути, инструмент, который может измерять температуру. Он обнаруживает изменения физических свойств объекта или вещества при изменении температуры объекта. Расширение и сжатие воздуха при изменении температуры было отмечено еще в 220 г. до н.э. Филоном Византийским.Позже выяснилось, что вода также обладает этим свойством, как и другие жидкости и металлы, такие как ртуть. В результате в настоящее время существует множество различных форм термометров, которые разрабатывались в течение нескольких сотен лет.

Термоскопия

Самые ранние тепловые инструменты были разработаны в шестнадцатом и семнадцатом веках. Эти простые инструменты были сконструированы таким образом, чтобы улавливать воздух в стеклянных трубках, при этом открытый конец трубки был погружен в резервуар с водой.Эти открытые термометры были названы термоскопами. В 1610 году Галилей использовал вино вместо воды и одним из первых применил спиртовой термометр. Разумеется, было обнаружено, что при переносе такого устройства в гору на другую высоту на уровень в трубе влияло изменение атмосферного давления. Эти устройства иллюстрировали изменения в явном тепле до того, как была признана концепция температуры. Хотя иногда утверждают, что Галилей был изобретателем термометра, на самом деле он изготовил термоскоп.Он действительно обнаружил, что стеклянные сферы, наполненные водным спиртом разной плотности, будут подниматься и опускаться при изменении температуры. Сегодня это принцип работы термометра Галилея, который откалиброван с помощью шкалы температур.

Первая иллюстрация термоскопа со шкалой, которую можно описать как термометр, была сделана Робертом Фладдом в 1638 году. Однако примерно в 1612 году Санторио Санторио откалибровал трубку и попытался измерить человеческую температуру с помощью своего термоскопа. .На конце запечатанной трубки ему выдували грушу оптимального размера, которую можно было вставить в рот. Открытый конец был погружен в жидкость. Поскольку воздух расширялся из-за температуры полости рта, жидкость выталкивалась из трубки. Через определенный промежуток времени баллон был удален, воздух охладился, в результате чего жидкость поднялась в калиброванной трубке (рис.) [1].

Типичная конструкция термоскопа представляет собой трубку, в которой жидкость поднимается и опускается при изменении температуры. Термоскоп Sanctorius. (С разрешения профессора Фрэнсиса Ринга из Университета Лидса)

Термометр

В 1654 году Фердинанд II Медичи, великий герцог Тосканы, изготовил герметичные трубки с колбой и стержнем, частично заполненные спиртом.Это был первый термометр, который зависел от расширения и сжатия жидкости, которое не зависело от атмосферного давления. Появилось множество вариантов этой концепции, каждый из которых уникален, так как не было стандартной шкалы. Кристиан Гюйгенс в 1665 году предложил использовать в качестве стандартов температуру плавления льда и температуру кипения воды. Датский астроном Оле Рёмер из Копенгагена использовал эти верхний и нижний пределы для термометра, который он использовал для записи погоды. По-прежнему оставалась неуверенность в том, насколько хорошо эти параметры будут работать на разных географических широтах.В 1694 году Карло Ренальдини предложил принять лимиты льда и кипящей воды в качестве универсальной шкалы. В 1701 году в Англии Исаак Ньютон предложил использовать шкалу в 12 ° C между таянием льда и температурой тела!

Шкала Фаренгейта

В 1724 году немецкий производитель приборов по имени Габриэль Фаренгейт изготовил температурную шкалу, которая теперь носит его имя. Он изготовил высококачественные термометры с ртутью (которая имеет высокий коэффициент расширения) с нанесенной шкалой с большей воспроизводимостью.Именно это привело к их всеобщему принятию. Фаренгейт сначала откалибровал свой термометр со льдом и морской солью до нуля. У соленой воды точка замерзания намного ниже, чем у обычной воды, поэтому он выбрал точку замерзания 30 ° F. Температура во рту здорового человека составляла 96 ° F, и он установил точку кипения воды на 212 ° F. Позже он установил свою точку замерзания до 32 ° F, поэтому он установил 180 ° F между кипением и замерзанием, которые он измерил на уровне моря [2].

Шкала Цельсия

В Упсале, Швеция, Андерс Цельсий (1701–1741) участвовал в метеорологических наблюдениях в качестве студента-астронома.В то время существовало большое количество разных термометров, все с разной шкалой. Возможно, он уже на этом раннем этапе своей карьеры осознал, что существует потребность в общем международном масштабе. Он был назначен профессором астрономии в Упсале (как и его отец до него) и принимал участие в метеорологических исследованиях. Цельсий был первым, кто провел и опубликовал тщательные эксперименты, приведшие к созданию международной шкалы температур, основанной на научных данных.(Он много лет был секретарем Королевского общества наук в Упсале.) В его статье «Наблюдения двух постоянных градусов на термометре» подробно описаны его эксперименты по проверке независимости точки замерзания от широты и атмосферного давления. Он также определил зависимость кипящей воды от атмосферного давления и дал правило определения точки кипения при отклонении барометрического давления от стандартного [3].

Позиция нуля много обсуждалась.Шкала, которую использовал Оле Рёмер, поместила ноль при более низкой температуре. Цельсий также использовал термометр, созданный французским астрономом Жозефом-Николя Делилем с нулем в точке кипения, таким образом давая перевернутую шкалу с увеличивающимися числами для снижения температуры, что позволило избежать отрицательных значений.

Переворот этой шкалы по шкале Цельсия, установка нуля в точке замерзания, был неизбежен и произошел через несколько лет после смерти Цельсия. С этим изменением связаны разные имена.Хотя Линнею часто приписывают, история термометров в трудах Шведской королевской академии наук за 1749 год упоминает Цельсия, его преемника Стрёмера и производителя инструментов Экстрёма в связи с прямой шкалой. Ни одному человеку не поверили. Спустя столетие Карл Август Вундерлих заявил в английском переводе своего трактата «Температура при болезнях», что он предпочитает сохранять все свои измерения по шкале Цельсия, потому что удобство этой шкалы, вероятно, в скором времени приведет к ее всеобщему принятию всеми. ученые люди.В настоящее время Цельсий получил международное признание за его большой вклад в его тщательные эксперименты и использование фиксированных точек для калибровки. Это было признано принятием в 1948 году международной конференцией по мерам и весам предпочтительной шкалы для температуры, которая теперь называется градусом Цельсия (° C).

Шкала Кельвина

В Шотландии в 1848 году лорд Кельвин в своем исследовании тепла понял, что можно рассматривать гораздо более широкий диапазон температур, выходящий далеко за пределы шкалы Цельсия.Абсолютный ноль, уровень, на котором останавливается все молекулярное движение, дает самую низкую возможную температуру, какую только можно найти. Он определил, что это -273,16 градуса по шкале Цельсия и -459,67 градуса по шкале Фаренгейта. Следовательно, самая низкая температура по шкале Кельвина равна 0, а единицы измерения такие же, как шкала Цельсия (Цельсия). Хотя эта шкала не используется в клинической медицине, иногда ее можно использовать для определения источника калибровки температуры или аналогичной научной системы.

Термопары

Томас Зеебек, родившийся в Эстонии в 1770 году, является человеком, наиболее тесно связанным с термопарой как устройством для измерения температуры. В 1820 году, когда он работал в Берлинской академии наук, он изучал магнитное влияние электрического тока. Год спустя он объявил о своем открытии, что два разных металла, образующих замкнутую цепь, будут проявлять магнитные свойства, когда между двумя точками контакта существует разница температур. Этот эффект Зеебека является основой всего термоэлектричества и привел к разработке термопар для контактного измерения температуры.

В последние годы эта технология была усовершенствована для создания высокоточных приборов для измерения тепла, способных измерять от нескольких градусов выше абсолютного нуля до высоких температур свыше 1600 ° C (2912 ° F). Их основные области применения обычно выходят за пределы температурного диапазона человеческого тела, но в некоторых устройствах для наблюдения за пациентом, используемых в отделениях интенсивной терапии, используются термопары, прикрепленные к коже для непрерывных измерений во времени. Термопары и термисторы также используются в герметичных катетерах для измерения внутренней температуры тела [4].

Радиометрия барабанной мембраны

Первый бесконтактный радиометр, предназначенный для измерения температуры тела во внутреннем слуховом проходе, был изобретен в 1964 году Теодором Бензингером. Проводя исследования по регулированию температуры у человека в Институте медицинских исследований ВМС США в Бетесде, Бензингер разработал небольшой радиометр для измерения как можно ближе к мозгу. Это была неинвазивная процедура, чтобы избежать прикрепления электродов к гипоталамусу [5]. Первые системы были произведены в США, Европе и Японии в начале 1990-х годов и все чаще используются в качестве стандартного инструмента для клинической термометрии (рис.).

Измерение температуры тела в слуховом проходе. (С разрешения иллюстратора Джонни Халлберга, Сьёбо, Швеция)

Клиническая термометрия

С первых дней медицины врачи признали, что в организме человека может наблюдаться ненормальное повышение температуры, обычно определяемое как лихорадка, как очевидный симптом определенные болезни. Например, в Библии есть ранние упоминания о лихорадке в Книге Иова, а в книге Псалмов есть описания «горящих костей».Врачи знали об использовании руки в качестве стандартного средства измерения температуры. Гиппократ отмечал важность температуры тела и настаивал на том, чтобы врачи могли распознавать признаки аномальной температуры. Он учил, что нужно предпринять шаги для повышения температуры там, где она понижена, и понижения ее при повышении. Гален (131–201 г. н.э.) описал лихорадку как calor praeter naturam или сверхъестественное тепло.

Как уже отмечалось, первые попытки измерить температуру человеческого тела, по-видимому, были предприняты в шестнадцатом и семнадцатом веках, а затем впервые в Италии.Джованни Борелли, которого поддерживала королева Швеции Кристина, был пионером биомеханики и изучал движения животных. Считается, что он испробовал множество различных измерений внутренних органов живых животных задолго до того, как стали доступны анестетики [6]. Санторио Санторио создал сложную форму орального термоскопа для изучения температуры человеческого тела, хотя, вероятно, с ограниченным успехом.

Герман Бурхааве (1668–1738) и его ученики Герард ван Свитен и Антон де Хаен отметили ценность термометра Фаренгейта после того, как он стал доступен в 1714 году.Ван Свитен стал профессором медицины Венского университета и рекомендовал измерять температуру термометром, а не рукой. Он приложил ртутный термометр ко рту и подмышечной впадине в соответствии с рекомендациями Фаренгейта. Антон де Хаэн преподавал клиническую практику в Венской больнице общего профиля и подчеркивал всем своим ученикам важность измерения температуры тела при лихорадке. Он указал, что прикосновения врача неадекватны, особенно когда дрожащий пациент жаловался на сильную прохладу, регистрируя температуру на три или более градусов выше нормы.К сожалению, его исследования были разбросаны по его 15 томам публикаций, Ratio Medendi (1757–1773). Сюда входили наблюдения за температурой, связанной с суточными колебаниями, у пожилых людей и за действием некоторых лекарств. Подробные наблюдения Де Хэна, составлявшие лишь часть его обширной работы, в основном остались без внимания [7].

Отличная работа по температуре здоровых людей и животных была опубликована Джорджем Мартином (1702–1741), врачом, который учился в Эдинбурге и Лейдене.Он предположил, что животный жар является результатом скорости движения крови по сосудам. Его работа вдохновила многих других, в том числе Джона Лайнинга в 1748 году о температуре у больных малярией и Джона Хантера (1728–1793), одного из великих хирургов и пионеров системы кровообращения. Впоследствии Хантер не соглашался с Мартиной, утверждая, что «тепло зависит от другого принципа, который тесно связан с самой жизнью, и является силой, которая поддерживает и регулирует машину, независимо от кровообращения, воли и ощущений» [2 ].

Многие из первых термометров имели сомнительную точность и часто были неудобно большими. Однако к 1835 году Беккерель и Бреше смогли установить, что средняя температура здорового взрослого человека составляет 37 ° C (98,6 ° F). К 1860-м годам использование термометра стало более распространенным, и физиологическое значение температуры тела стало более ясным. К 1863 году Джон Дэви заметил колебания температуры в результате физических упражнений, приема пищи и напитков, влияние внешней температуры и различия в процессах организма у детей.К этому времени было признано, что во многих ситуациях температура является лучшим клиническим показателем, чем пульс, поскольку на нее не влияет нервная деятельность или возбуждение.

В этот период возрастающего интереса к термометрии Карл Рейнхольд Вундерлих (1815–1910) опубликовал свою основную работу « Температура при болезнях » в Лейпциге в 1868 году. Она была опубликована в английском переводе в 1871 году [8]. Его трактат был основан на регулярных измерениях температуры всех его пациентов в течение 15 лет, иногда от четырех до шести раз в день.После примерно 100 000 наблюдений Вундерлих показал, что, когда температуры наносятся на графики, можно показать, что болезнь подчиняется определенным законам, которые можно охарактеризовать тенденцией изменения температуры. Всего он изучил около 25 000 конкретных случаев. Очевидно, что это был значительный вклад в эту тему и ставит Вундерлиха на передний план в этом аспекте клинических наблюдений. Он установил, что температура у здорового человека постоянна и что при болезни температура меняется.Исходя из этого, Вундерлих составил кодекс, основанный на принципах, выведенных им из большого набора наблюдений. К этому времени считалось, что «врач, продолжавший свою профессию без термометра, был подобен слепому, пытающемуся различать цвета на ощупь».

В первой главе своей книги Вундерлих перечисляет 40 правил измерения температуры человеческого тела, большинство из которых остаются неизменными в современной медицине. Вот несколько примеров:

  • Температура у здорового человека почти всегда одна и та же, хотя и не совсем.Итак, действительно есть спонтанные изменения в течение каждых двадцати четырех часов, но они редко превышают половину градуса по шкале Цельсия.

  • Нормальная температура не обязательно указывает на здоровье, но все те, у кого температура превышает или ниже нормального диапазона, являются нездоровыми.

  • Диапазон температур при наиболее тяжелых заболеваниях составляет от 35 ° C (95 ° F) до 42,5 ° C (108,5 ° F), и очень редко он превышает 43 ° C (109.4 ° F) или опускается ниже 33 ° C (91,4 ° F).

  • Изменения температуры могут быть ограничены определенными участками тела, которые являются очагом действия болезни (местное воспаление), в то время как общая температура остается более или менее нормальной.

  • Быстрое повышение температуры тела из-за озноба или обычного тепла рук, ног, носа или лба обычно связано с сильным ощущением озноба и судорожных движений (« холодная дрожь », озноб , «мороз-мороз»).

  • Более или менее постоянное и заметное повышение температуры на 38,5 ° C (101,3 ° F) или более, как правило, сопровождается субъективным ощущением жара и усталости, а также жаждой и головной болью … пульс… («лихорадка», гипертермия, лихорадка).

  • Когда есть экстремальные температуры, мы знаем, что это большая опасность. На высокую температуру указывают температуры выше 39,5 ° C (103,1 ° F) утром и выше 40,5 ° C (104.9 ° F) вечером.

  • Температура при каждом известном заболевании, кроме возвратного тифа, по всей вероятности, указывает на фатальное завершение (42 ° C [107,6 ° F] или более — гиперпиретическая температура).

  • Чрезмерно низкие температуры могут серьезно нарушить различные функции организма; а когда падение очень велико, это может сделать невозможным продолжение жизни [8].

Эти выдержки являются сокращениями из очень подробного описания различных типов лихорадок, которые были приняты в медицине девятнадцатого века.В полном тексте статьи «Температура при болезнях» Вундерлих приводит наиболее полный список исследователей, в основном немецких и европейских, которые изучали роль термометрии у человека и животных. Он также обсуждает различные участки человеческого тела, где может применяться термометрия. Из многих потенциальных областей он показал, что в руке или между пальцами рук и ног было слишком ненадежно. Ректальные и вагинальные участки также подвергались критике, причем первые были поражены массами фекалий, а вторые не имели клинических доказательств надежности.Рекомендовались подмышечные впадины и рот с предупреждениями о последствиях приема пищи и напитков или орального дыхания при заложенности носа.

Большая часть этой работы Вундерлихом и другими была выполнена с большими медленными термометрами, иногда для полной регистрации требовалось 20 минут. Потребность в узком температурном диапазоне клинического термометра была очевидна. Это также должен быть термометр максимальной регистрации, небольшого размера и способный помещаться в защитный футляр.Таким образом, врач мог носить стетоскоп и термометр в своем личном комплекте, что увеличивало использование измерения температуры в диагностике.

Клинический термометр

Хотя появление «клинического термометра» связано с разными названиями, клинический термометр Allbutt был первым практическим устройством, которое стало коммерчески доступным. Сэр Томас Клиффорд Оллбатт (1836–1925) был знаменитым британским врачом. Он проработал 20 лет в Лидсе, в течение которых изобрел небольшой клинический термометр.Местная компания Harvey and Reynolds впервые изготовила этот специальный термометр в 1867 году, а затем — Теккерей в Лондоне. Оллбатт сделал конструкцию своего термометра свободно доступной для других, и ее быстро подхватили британские врачи. Это было примечательно тем, что прибор длиной 15 сантиметров имел сужение в капиллярной трубке, которая удерживала ртуть при считывании показаний после использования до тех пор, пока ее не встряхнули до нижнего предела калибровки (рис.).

Клинический ртутный термометр Allbutt.(Музей истории науки, техники и медицины в Университете Лидса. Фотография и с разрешения профессора Фрэнсиса Ринга, Университет Лидса)

Показания температуры были доступны через 5 минут и изначально были откалиброваны на 90–110 градусов по шкале Фаренгейта (32–43,3 ° C). Позднее на клинических термометрах была нанесена шкала Цельсия. Томас Олбутт внес несколько значительных вкладов в медицину, в том числе в офтальмоскоп. Он получил королевское признание в Англии, в 1907 г. был удостоен рыцарского звания, а в 1920 г. стал президентом Британской медицинской ассоциации [9, 10].

Бесконтактное измерение температуры

Хотя Уильям Гершель из Великобритании определил существование инфракрасного излучения в 1800 году, на разработку дистанционного зондирования тепла ушло много лет. На протяжении 1930-х и 1940-х годов эта технология вошла в практическое использование, чему способствовали потребности военных во время Второй мировой войны. В конце 1950-х годов, когда инфракрасная технология была рассекречена, тепловидение стало доступным для медицины и промышленности. Хотя ранние системы были медленными сканерами, стало ясно, что можно регистрировать распределение температуры человека или объекта.Важная конференция 1964 года в Нью-Йоркской академии наук раскрыла истинный потенциал этой технологии в изучении температуры человеческого тела [11].

Кроме того, в 1964 году немецкий врач доктор Теодор Бенцингер, переехавший в США, разработал небольшое радиометрическое устройство для измерения температуры внутреннего уха (барабанной перепонки). В отличие от очень дорогих ранних тепловизионных систем, это устройство обещало дешевое и надежное средство измерения температуры вблизи мозга, но без инвазивного контакта термопар.Первоначально использовавшийся только в военной и космической технике, барабанный радиометр появился в медицине примерно 30 лет спустя. Это, несомненно, было вызвано опасениями по поводу использования ртути в термометрах и ее последующего запрета. Дальнейшее развитие радиометр получил в США для измерения температуры над височной артерией, а также использовался для измерения температуры лба. Последнее применение не всегда бывает успешным, так как на лбу может появиться обильное потоотделение, вызванное физическими нагрузками или лихорадкой.

После 50 лет непрерывного совершенствования и удешевления тепловидения, его использование в медицине продолжает расти [12]. Значительная цепочка событий во время вспышки тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) и последующих угроз пандемии вирусов гемагглютинина и ньюаминидазы (HN) привела к испытаниям с использованием тепловизионных изображений лица для проверки пассажиров в аэропортах. Это привело к публикации Международной организацией по стандартизации документов, в которых подчеркиваются основные требования к тепловизионным камерам и их оптимальное использование в этом приложении.На основе этой работы теперь установлено, что термограмма крупным планом фронтального лица пациента может использоваться для измерения температуры внутреннего угла глазной щели и, таким образом, для обнаружения лихорадки с помощью дистанционного зондирования (см. Главу 10.1007 / 978-3). -030-21886-7_3) [13, 14].

Таким образом, изучение температуры человеческого тела продолжает развиваться, а применяемые к нему технологии все еще развиваются [15]. Многие пионеры медицины, физиологии и физических наук внесли свой вклад в эту историю, которую, конечно, нельзя сказать, что она закончилась.Наши познания в науке о человеческом теле, несомненно, будут продолжать расти, но долгие столетия борьбы с человеческими болезнями еще не подошли к концу.

Размышления

  • Задумайтесь над утверждениями Вундерлиха о температуре тела от 1869 года. Верны ли эти утверждения?

  • Поразмышляйте о влиянии Вундерлиха на текущие мнения о температуре тела.

  • Задумайтесь о точности устройств прошлого с точки зрения надежности, повторяемости и производительности оператора.

  • Подумайте, почему изменения температуры тела стали так важны для оценки здоровья и болезней.

  • Поразмышляйте над тем, могла ли ориентация на точное измерение температуры тела повлиять на клиническую практику.

Список литературы

1. Санторио С. Арс де Статика Медицина. Лейпциг: Schurer, Z & Gotz, M; 1614. [Google Scholar]

3. Коллиндер П. Шведские астрономы 1477–1900 Acta Universitatis Upsaliensis. 1970; сер. С.

4. Хант Л. Ранняя история термопары. Platin Met Rev.1964; 8: 23–28. [Google Scholar] 5. Бензингер М. Барабанная термометрия в анестезии и хирургии. J Am Med Assoc. 1969; 209: 1207–1211. DOI: 10.1001 / jama.1969.03160210039009. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Дак Ф. Физики и врачи. Йорк: Институт физики и инженерии в медицине; 2013. [Google Scholar]

7. Де Хаэн А. Соотношение Менденди в Nosaocomio Practico Vindobonensi. Вена: Крюктен; 1757–1773.

8.Вундерлих К.А., Сегин Э. Медицинская термометрия и человеческая температура. Нью-Йорк: William Wood & Co; 1871. [Google Scholar]

11. Уиппл Х., редактор. Термография и ее клиническое применение. Нью-Йорк: Нью-Йоркская академия наук; 1964.

12. Кольцо Э., Аммер К. Инфракрасное тепловидение в медицине. Тематический обзор. Physiol Meas. 2012; 33: R33 – R46. DOI: 10.1088 / 0967-3334 / 33/3 / R33. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

13. ISO. Медицинское электрическое оборудование. Часть 2-56: особые требования к базовой безопасности и основным характеристикам клинических термометров для измерения температуры тела.Швейцария: ISO / TC 121 / SC 3 Вентиляторы легких и сопутствующее оборудование; 2017.

14. ISO. Медицинское электрическое оборудование: развертывание, внедрение и руководство по эксплуатации для выявления людей с лихорадкой с помощью скрининг-термографии. Женева: Международная электротехническая комиссия; 2009. [Google Scholar] 15. Ring E, Hartmann J, Ammer K, Thomas R, Land D, Hand J, редакторы. Радиометрическое измерение температуры. Амстердам: Elsevier / Academic Press; 2010. [Google Scholar]

История термометра

Понимание лихорадки и температуры тела.23 августа 2019 г.: 23–35.

Приглашенный редактор (ы): Эва Гродзински 1 и Мэрта Сунд Левандер 2

1 Департамент фармацевтических исследований, Университет Линчёпинга, Линчёпинг, Швеция

2 Департамент сестринского дела, Университет Линчёпинга, Линчёпинг, Швеция

3 и 4

Ewa Grodzinsky

3 Кафедра фармацевтических исследований, Университет Линчёпинга, Линчёпинг, Швеция

Мэрта Сунд Левандер

4 , Университет сестринского дела

, Линчёпинг, Швеция 3 Кафедра фармацевтических исследований, Линчёпингский университет, Линчёпинг, Швеция

4 Кафедра медсестер, Линчёпингский университет, Линчёпинг, Швеция

Автор, отвечающий за переписку.

Эта статья сделана доступной через Подмножество открытого доступа PMC для неограниченного повторного использования в исследованиях и вторичного анализа в любой форме и любыми средствами с указанием первоисточника. Эти разрешения предоставляются на период, пока Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила COVID-19 глобальной пандемией.

Abstract

Температура человеческого тела использовалась как диагностический признак с первых дней клинической медицины. Самые ранние тепловые инструменты были разработаны в шестнадцатом и семнадцатом веках.В 1665 году было предложено, чтобы точка плавления льда и температура кипения воды были эталоном. Сегодня наиболее распространены шкалы Фаренгейта, Цельсия и Кельвина. С первых дней медицины врачи признали, что в человеческом теле может наблюдаться аномальное повышение температуры, обычно определяемое как лихорадка, как очевидный симптом болезней. В 1868 году Вундерлих установил, что температура у здорового человека постоянна и что колебания температуры происходят при болезни.Термометр Allbutt был первым практическим прибором, который стал коммерчески доступным. Затем технология была усовершенствована, чтобы обеспечить высокоточные устройства, например, тепловизионные; его использование в медицине продолжает расти.

Температура человеческого тела использовалась как диагностический признак с первых дней клинической медицины. Гиппократ учил, что человеческая рука может быть использована для определения наличия лихорадки еще в 400 г. до н.э., но инструменты для измерения этой температуры не были разработаны до шестнадцатого и семнадцатого веков.Даже тогда путь к рутинному измерению температуры в клинической практике был долгим, и многие люди внесли свой вклад в создание небольшого, недорогого и точного прибора, известного во всем мире как «клинический термометр». Термометр — это, по сути, инструмент, который может измерять температуру. Он обнаруживает изменения физических свойств объекта или вещества при изменении температуры объекта. Расширение и сжатие воздуха при изменении температуры было отмечено еще в 220 г. до н.э. Филоном Византийским.Позже выяснилось, что вода также обладает этим свойством, как и другие жидкости и металлы, такие как ртуть. В результате в настоящее время существует множество различных форм термометров, которые разрабатывались в течение нескольких сотен лет.

Термоскопия

Самые ранние тепловые инструменты были разработаны в шестнадцатом и семнадцатом веках. Эти простые инструменты были сконструированы таким образом, чтобы улавливать воздух в стеклянных трубках, при этом открытый конец трубки был погружен в резервуар с водой.Эти открытые термометры были названы термоскопами. В 1610 году Галилей использовал вино вместо воды и одним из первых применил спиртовой термометр. Разумеется, было обнаружено, что при переносе такого устройства в гору на другую высоту на уровень в трубе влияло изменение атмосферного давления. Эти устройства иллюстрировали изменения в явном тепле до того, как была признана концепция температуры. Хотя иногда утверждают, что Галилей был изобретателем термометра, на самом деле он изготовил термоскоп.Он действительно обнаружил, что стеклянные сферы, наполненные водным спиртом разной плотности, будут подниматься и опускаться при изменении температуры. Сегодня это принцип работы термометра Галилея, который откалиброван с помощью шкалы температур.

Первая иллюстрация термоскопа со шкалой, которую можно описать как термометр, была сделана Робертом Фладдом в 1638 году. Однако примерно в 1612 году Санторио Санторио откалибровал трубку и попытался измерить человеческую температуру с помощью своего термоскопа. .На конце запечатанной трубки ему выдували грушу оптимального размера, которую можно было вставить в рот. Открытый конец был погружен в жидкость. Поскольку воздух расширялся из-за температуры полости рта, жидкость выталкивалась из трубки. Через определенный промежуток времени баллон был удален, воздух охладился, в результате чего жидкость поднялась в калиброванной трубке (рис.) [1].

Типичная конструкция термоскопа представляет собой трубку, в которой жидкость поднимается и опускается при изменении температуры. Термоскоп Sanctorius. (С разрешения профессора Фрэнсиса Ринга из Университета Лидса)

Термометр

В 1654 году Фердинанд II Медичи, великий герцог Тосканы, изготовил герметичные трубки с колбой и стержнем, частично заполненные спиртом.Это был первый термометр, который зависел от расширения и сжатия жидкости, которое не зависело от атмосферного давления. Появилось множество вариантов этой концепции, каждый из которых уникален, так как не было стандартной шкалы. Кристиан Гюйгенс в 1665 году предложил использовать в качестве стандартов температуру плавления льда и температуру кипения воды. Датский астроном Оле Рёмер из Копенгагена использовал эти верхний и нижний пределы для термометра, который он использовал для записи погоды. По-прежнему оставалась неуверенность в том, насколько хорошо эти параметры будут работать на разных географических широтах.В 1694 году Карло Ренальдини предложил принять лимиты льда и кипящей воды в качестве универсальной шкалы. В 1701 году в Англии Исаак Ньютон предложил использовать шкалу в 12 ° C между таянием льда и температурой тела!

Шкала Фаренгейта

В 1724 году немецкий производитель приборов по имени Габриэль Фаренгейт изготовил температурную шкалу, которая теперь носит его имя. Он изготовил высококачественные термометры с ртутью (которая имеет высокий коэффициент расширения) с нанесенной шкалой с большей воспроизводимостью.Именно это привело к их всеобщему принятию. Фаренгейт сначала откалибровал свой термометр со льдом и морской солью до нуля. У соленой воды точка замерзания намного ниже, чем у обычной воды, поэтому он выбрал точку замерзания 30 ° F. Температура во рту здорового человека составляла 96 ° F, и он установил точку кипения воды на 212 ° F. Позже он установил свою точку замерзания до 32 ° F, поэтому он установил 180 ° F между кипением и замерзанием, которые он измерил на уровне моря [2].

Шкала Цельсия

В Упсале, Швеция, Андерс Цельсий (1701–1741) участвовал в метеорологических наблюдениях в качестве студента-астронома.В то время существовало большое количество разных термометров, все с разной шкалой. Возможно, он уже на этом раннем этапе своей карьеры осознал, что существует потребность в общем международном масштабе. Он был назначен профессором астрономии в Упсале (как и его отец до него) и принимал участие в метеорологических исследованиях. Цельсий был первым, кто провел и опубликовал тщательные эксперименты, приведшие к созданию международной шкалы температур, основанной на научных данных.(Он много лет был секретарем Королевского общества наук в Упсале.) В его статье «Наблюдения двух постоянных градусов на термометре» подробно описаны его эксперименты по проверке независимости точки замерзания от широты и атмосферного давления. Он также определил зависимость кипящей воды от атмосферного давления и дал правило определения точки кипения при отклонении барометрического давления от стандартного [3].

Позиция нуля много обсуждалась.Шкала, которую использовал Оле Рёмер, поместила ноль при более низкой температуре. Цельсий также использовал термометр, созданный французским астрономом Жозефом-Николя Делилем с нулем в точке кипения, таким образом давая перевернутую шкалу с увеличивающимися числами для снижения температуры, что позволило избежать отрицательных значений.

Переворот этой шкалы по шкале Цельсия, установка нуля в точке замерзания, был неизбежен и произошел через несколько лет после смерти Цельсия. С этим изменением связаны разные имена.Хотя Линнею часто приписывают, история термометров в трудах Шведской королевской академии наук за 1749 год упоминает Цельсия, его преемника Стрёмера и производителя инструментов Экстрёма в связи с прямой шкалой. Ни одному человеку не поверили. Спустя столетие Карл Август Вундерлих заявил в английском переводе своего трактата «Температура при болезнях», что он предпочитает сохранять все свои измерения по шкале Цельсия, потому что удобство этой шкалы, вероятно, в скором времени приведет к ее всеобщему принятию всеми. ученые люди.В настоящее время Цельсий получил международное признание за его большой вклад в его тщательные эксперименты и использование фиксированных точек для калибровки. Это было признано принятием в 1948 году международной конференцией по мерам и весам предпочтительной шкалы для температуры, которая теперь называется градусом Цельсия (° C).

Шкала Кельвина

В Шотландии в 1848 году лорд Кельвин в своем исследовании тепла понял, что можно рассматривать гораздо более широкий диапазон температур, выходящий далеко за пределы шкалы Цельсия.Абсолютный ноль, уровень, на котором останавливается все молекулярное движение, дает самую низкую возможную температуру, какую только можно найти. Он определил, что это -273,16 градуса по шкале Цельсия и -459,67 градуса по шкале Фаренгейта. Следовательно, самая низкая температура по шкале Кельвина равна 0, а единицы измерения такие же, как шкала Цельсия (Цельсия). Хотя эта шкала не используется в клинической медицине, иногда ее можно использовать для определения источника калибровки температуры или аналогичной научной системы.

Термопары

Томас Зеебек, родившийся в Эстонии в 1770 году, является человеком, наиболее тесно связанным с термопарой как устройством для измерения температуры. В 1820 году, когда он работал в Берлинской академии наук, он изучал магнитное влияние электрического тока. Год спустя он объявил о своем открытии, что два разных металла, образующих замкнутую цепь, будут проявлять магнитные свойства, когда между двумя точками контакта существует разница температур. Этот эффект Зеебека является основой всего термоэлектричества и привел к разработке термопар для контактного измерения температуры.

В последние годы эта технология была усовершенствована для создания высокоточных приборов для измерения тепла, способных измерять от нескольких градусов выше абсолютного нуля до высоких температур свыше 1600 ° C (2912 ° F). Их основные области применения обычно выходят за пределы температурного диапазона человеческого тела, но в некоторых устройствах для наблюдения за пациентом, используемых в отделениях интенсивной терапии, используются термопары, прикрепленные к коже для непрерывных измерений во времени. Термопары и термисторы также используются в герметичных катетерах для измерения внутренней температуры тела [4].

Радиометрия барабанной мембраны

Первый бесконтактный радиометр, предназначенный для измерения температуры тела во внутреннем слуховом проходе, был изобретен в 1964 году Теодором Бензингером. Проводя исследования по регулированию температуры у человека в Институте медицинских исследований ВМС США в Бетесде, Бензингер разработал небольшой радиометр для измерения как можно ближе к мозгу. Это была неинвазивная процедура, чтобы избежать прикрепления электродов к гипоталамусу [5]. Первые системы были произведены в США, Европе и Японии в начале 1990-х годов и все чаще используются в качестве стандартного инструмента для клинической термометрии (рис.).

Измерение температуры тела в слуховом проходе. (С разрешения иллюстратора Джонни Халлберга, Сьёбо, Швеция)

Клиническая термометрия

С первых дней медицины врачи признали, что в организме человека может наблюдаться ненормальное повышение температуры, обычно определяемое как лихорадка, как очевидный симптом определенные болезни. Например, в Библии есть ранние упоминания о лихорадке в Книге Иова, а в книге Псалмов есть описания «горящих костей».Врачи знали об использовании руки в качестве стандартного средства измерения температуры. Гиппократ отмечал важность температуры тела и настаивал на том, чтобы врачи могли распознавать признаки аномальной температуры. Он учил, что нужно предпринять шаги для повышения температуры там, где она понижена, и понижения ее при повышении. Гален (131–201 г. н.э.) описал лихорадку как calor praeter naturam или сверхъестественное тепло.

Как уже отмечалось, первые попытки измерить температуру человеческого тела, по-видимому, были предприняты в шестнадцатом и семнадцатом веках, а затем впервые в Италии.Джованни Борелли, которого поддерживала королева Швеции Кристина, был пионером биомеханики и изучал движения животных. Считается, что он испробовал множество различных измерений внутренних органов живых животных задолго до того, как стали доступны анестетики [6]. Санторио Санторио создал сложную форму орального термоскопа для изучения температуры человеческого тела, хотя, вероятно, с ограниченным успехом.

Герман Бурхааве (1668–1738) и его ученики Герард ван Свитен и Антон де Хаен отметили ценность термометра Фаренгейта после того, как он стал доступен в 1714 году.Ван Свитен стал профессором медицины Венского университета и рекомендовал измерять температуру термометром, а не рукой. Он приложил ртутный термометр ко рту и подмышечной впадине в соответствии с рекомендациями Фаренгейта. Антон де Хаэн преподавал клиническую практику в Венской больнице общего профиля и подчеркивал всем своим ученикам важность измерения температуры тела при лихорадке. Он указал, что прикосновения врача неадекватны, особенно когда дрожащий пациент жаловался на сильную прохладу, регистрируя температуру на три или более градусов выше нормы.К сожалению, его исследования были разбросаны по его 15 томам публикаций, Ratio Medendi (1757–1773). Сюда входили наблюдения за температурой, связанной с суточными колебаниями, у пожилых людей и за действием некоторых лекарств. Подробные наблюдения Де Хэна, составлявшие лишь часть его обширной работы, в основном остались без внимания [7].

Отличная работа по температуре здоровых людей и животных была опубликована Джорджем Мартином (1702–1741), врачом, который учился в Эдинбурге и Лейдене.Он предположил, что животный жар является результатом скорости движения крови по сосудам. Его работа вдохновила многих других, в том числе Джона Лайнинга в 1748 году о температуре у больных малярией и Джона Хантера (1728–1793), одного из великих хирургов и пионеров системы кровообращения. Впоследствии Хантер не соглашался с Мартиной, утверждая, что «тепло зависит от другого принципа, который тесно связан с самой жизнью, и является силой, которая поддерживает и регулирует машину, независимо от кровообращения, воли и ощущений» [2 ].

Многие из первых термометров имели сомнительную точность и часто были неудобно большими. Однако к 1835 году Беккерель и Бреше смогли установить, что средняя температура здорового взрослого человека составляет 37 ° C (98,6 ° F). К 1860-м годам использование термометра стало более распространенным, и физиологическое значение температуры тела стало более ясным. К 1863 году Джон Дэви заметил колебания температуры в результате физических упражнений, приема пищи и напитков, влияние внешней температуры и различия в процессах организма у детей.К этому времени было признано, что во многих ситуациях температура является лучшим клиническим показателем, чем пульс, поскольку на нее не влияет нервная деятельность или возбуждение.

В этот период возрастающего интереса к термометрии Карл Рейнхольд Вундерлих (1815–1910) опубликовал свою основную работу « Температура при болезнях » в Лейпциге в 1868 году. Она была опубликована в английском переводе в 1871 году [8]. Его трактат был основан на регулярных измерениях температуры всех его пациентов в течение 15 лет, иногда от четырех до шести раз в день.После примерно 100 000 наблюдений Вундерлих показал, что, когда температуры наносятся на графики, можно показать, что болезнь подчиняется определенным законам, которые можно охарактеризовать тенденцией изменения температуры. Всего он изучил около 25 000 конкретных случаев. Очевидно, что это был значительный вклад в эту тему и ставит Вундерлиха на передний план в этом аспекте клинических наблюдений. Он установил, что температура у здорового человека постоянна и что при болезни температура меняется.Исходя из этого, Вундерлих составил кодекс, основанный на принципах, выведенных им из большого набора наблюдений. К этому времени считалось, что «врач, продолжавший свою профессию без термометра, был подобен слепому, пытающемуся различать цвета на ощупь».

В первой главе своей книги Вундерлих перечисляет 40 правил измерения температуры человеческого тела, большинство из которых остаются неизменными в современной медицине. Вот несколько примеров:

  • Температура у здорового человека почти всегда одна и та же, хотя и не совсем.Итак, действительно есть спонтанные изменения в течение каждых двадцати четырех часов, но они редко превышают половину градуса по шкале Цельсия.

  • Нормальная температура не обязательно указывает на здоровье, но все те, у кого температура превышает или ниже нормального диапазона, являются нездоровыми.

  • Диапазон температур при наиболее тяжелых заболеваниях составляет от 35 ° C (95 ° F) до 42,5 ° C (108,5 ° F), и очень редко он превышает 43 ° C (109.4 ° F) или опускается ниже 33 ° C (91,4 ° F).

  • Изменения температуры могут быть ограничены определенными участками тела, которые являются очагом действия болезни (местное воспаление), в то время как общая температура остается более или менее нормальной.

  • Быстрое повышение температуры тела из-за озноба или обычного тепла рук, ног, носа или лба обычно связано с сильным ощущением озноба и судорожных движений (« холодная дрожь », озноб , «мороз-мороз»).

  • Более или менее постоянное и заметное повышение температуры на 38,5 ° C (101,3 ° F) или более, как правило, сопровождается субъективным ощущением жара и усталости, а также жаждой и головной болью … пульс… («лихорадка», гипертермия, лихорадка).

  • Когда есть экстремальные температуры, мы знаем, что это большая опасность. На высокую температуру указывают температуры выше 39,5 ° C (103,1 ° F) утром и выше 40,5 ° C (104.9 ° F) вечером.

  • Температура при каждом известном заболевании, кроме возвратного тифа, по всей вероятности, указывает на фатальное завершение (42 ° C [107,6 ° F] или более — гиперпиретическая температура).

  • Чрезмерно низкие температуры могут серьезно нарушить различные функции организма; а когда падение очень велико, это может сделать невозможным продолжение жизни [8].

Эти выдержки являются сокращениями из очень подробного описания различных типов лихорадок, которые были приняты в медицине девятнадцатого века.В полном тексте статьи «Температура при болезнях» Вундерлих приводит наиболее полный список исследователей, в основном немецких и европейских, которые изучали роль термометрии у человека и животных. Он также обсуждает различные участки человеческого тела, где может применяться термометрия. Из многих потенциальных областей он показал, что в руке или между пальцами рук и ног было слишком ненадежно. Ректальные и вагинальные участки также подвергались критике, причем первые были поражены массами фекалий, а вторые не имели клинических доказательств надежности.Рекомендовались подмышечные впадины и рот с предупреждениями о последствиях приема пищи и напитков или орального дыхания при заложенности носа.

Большая часть этой работы Вундерлихом и другими была выполнена с большими медленными термометрами, иногда для полной регистрации требовалось 20 минут. Потребность в узком температурном диапазоне клинического термометра была очевидна. Это также должен быть термометр максимальной регистрации, небольшого размера и способный помещаться в защитный футляр.Таким образом, врач мог носить стетоскоп и термометр в своем личном комплекте, что увеличивало использование измерения температуры в диагностике.

Клинический термометр

Хотя появление «клинического термометра» связано с разными названиями, клинический термометр Allbutt был первым практическим устройством, которое стало коммерчески доступным. Сэр Томас Клиффорд Оллбатт (1836–1925) был знаменитым британским врачом. Он проработал 20 лет в Лидсе, в течение которых изобрел небольшой клинический термометр.Местная компания Harvey and Reynolds впервые изготовила этот специальный термометр в 1867 году, а затем — Теккерей в Лондоне. Оллбатт сделал конструкцию своего термометра свободно доступной для других, и ее быстро подхватили британские врачи. Это было примечательно тем, что прибор длиной 15 сантиметров имел сужение в капиллярной трубке, которая удерживала ртуть при считывании показаний после использования до тех пор, пока ее не встряхнули до нижнего предела калибровки (рис.).

Клинический ртутный термометр Allbutt.(Музей истории науки, техники и медицины в Университете Лидса. Фотография и с разрешения профессора Фрэнсиса Ринга, Университет Лидса)

Показания температуры были доступны через 5 минут и изначально были откалиброваны на 90–110 градусов по шкале Фаренгейта (32–43,3 ° C). Позднее на клинических термометрах была нанесена шкала Цельсия. Томас Олбутт внес несколько значительных вкладов в медицину, в том числе в офтальмоскоп. Он получил королевское признание в Англии, в 1907 г. был удостоен рыцарского звания, а в 1920 г. стал президентом Британской медицинской ассоциации [9, 10].

Бесконтактное измерение температуры

Хотя Уильям Гершель из Великобритании определил существование инфракрасного излучения в 1800 году, на разработку дистанционного зондирования тепла ушло много лет. На протяжении 1930-х и 1940-х годов эта технология вошла в практическое использование, чему способствовали потребности военных во время Второй мировой войны. В конце 1950-х годов, когда инфракрасная технология была рассекречена, тепловидение стало доступным для медицины и промышленности. Хотя ранние системы были медленными сканерами, стало ясно, что можно регистрировать распределение температуры человека или объекта.Важная конференция 1964 года в Нью-Йоркской академии наук раскрыла истинный потенциал этой технологии в изучении температуры человеческого тела [11].

Кроме того, в 1964 году немецкий врач доктор Теодор Бенцингер, переехавший в США, разработал небольшое радиометрическое устройство для измерения температуры внутреннего уха (барабанной перепонки). В отличие от очень дорогих ранних тепловизионных систем, это устройство обещало дешевое и надежное средство измерения температуры вблизи мозга, но без инвазивного контакта термопар.Первоначально использовавшийся только в военной и космической технике, барабанный радиометр появился в медицине примерно 30 лет спустя. Это, несомненно, было вызвано опасениями по поводу использования ртути в термометрах и ее последующего запрета. Дальнейшее развитие радиометр получил в США для измерения температуры над височной артерией, а также использовался для измерения температуры лба. Последнее применение не всегда бывает успешным, так как на лбу может появиться обильное потоотделение, вызванное физическими нагрузками или лихорадкой.

После 50 лет непрерывного совершенствования и удешевления тепловидения, его использование в медицине продолжает расти [12]. Значительная цепочка событий во время вспышки тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) и последующих угроз пандемии вирусов гемагглютинина и ньюаминидазы (HN) привела к испытаниям с использованием тепловизионных изображений лица для проверки пассажиров в аэропортах. Это привело к публикации Международной организацией по стандартизации документов, в которых подчеркиваются основные требования к тепловизионным камерам и их оптимальное использование в этом приложении.На основе этой работы теперь установлено, что термограмма крупным планом фронтального лица пациента может использоваться для измерения температуры внутреннего угла глазной щели и, таким образом, для обнаружения лихорадки с помощью дистанционного зондирования (см. Главу 10.1007 / 978-3). -030-21886-7_3) [13, 14].

Таким образом, изучение температуры человеческого тела продолжает развиваться, а применяемые к нему технологии все еще развиваются [15]. Многие пионеры медицины, физиологии и физических наук внесли свой вклад в эту историю, которую, конечно, нельзя сказать, что она закончилась.Наши познания в науке о человеческом теле, несомненно, будут продолжать расти, но долгие столетия борьбы с человеческими болезнями еще не подошли к концу.

Размышления

  • Задумайтесь над утверждениями Вундерлиха о температуре тела от 1869 года. Верны ли эти утверждения?

  • Поразмышляйте о влиянии Вундерлиха на текущие мнения о температуре тела.

  • Задумайтесь о точности устройств прошлого с точки зрения надежности, повторяемости и производительности оператора.

  • Подумайте, почему изменения температуры тела стали так важны для оценки здоровья и болезней.

  • Поразмышляйте над тем, могла ли ориентация на точное измерение температуры тела повлиять на клиническую практику.

Список литературы

1. Санторио С. Арс де Статика Медицина. Лейпциг: Schurer, Z & Gotz, M; 1614. [Google Scholar]

3. Коллиндер П. Шведские астрономы 1477–1900 Acta Universitatis Upsaliensis. 1970; сер. С.

4. Хант Л. Ранняя история термопары. Platin Met Rev.1964; 8: 23–28. [Google Scholar] 5. Бензингер М. Барабанная термометрия в анестезии и хирургии. J Am Med Assoc. 1969; 209: 1207–1211. DOI: 10.1001 / jama.1969.03160210039009. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Дак Ф. Физики и врачи. Йорк: Институт физики и инженерии в медицине; 2013. [Google Scholar]

7. Де Хаэн А. Соотношение Менденди в Nosaocomio Practico Vindobonensi. Вена: Крюктен; 1757–1773.

8.Вундерлих К.А., Сегин Э. Медицинская термометрия и человеческая температура. Нью-Йорк: William Wood & Co; 1871. [Google Scholar]

11. Уиппл Х., редактор. Термография и ее клиническое применение. Нью-Йорк: Нью-Йоркская академия наук; 1964.

12. Кольцо Э., Аммер К. Инфракрасное тепловидение в медицине. Тематический обзор. Physiol Meas. 2012; 33: R33 – R46. DOI: 10.1088 / 0967-3334 / 33/3 / R33. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

13. ISO. Медицинское электрическое оборудование. Часть 2-56: особые требования к базовой безопасности и основным характеристикам клинических термометров для измерения температуры тела.Швейцария: ISO / TC 121 / SC 3 Вентиляторы легких и сопутствующее оборудование; 2017.

14. ISO. Медицинское электрическое оборудование: развертывание, внедрение и руководство по эксплуатации для выявления людей с лихорадкой с помощью скрининг-термографии. Женева: Международная электротехническая комиссия; 2009. [Google Scholar] 15. Ring E, Hartmann J, Ammer K, Thomas R, Land D, Hand J, редакторы. Радиометрическое измерение температуры. Амстердам: Elsevier / Academic Press; 2010. [Google Scholar]

История термометра

Понимание лихорадки и температуры тела.23 августа 2019 г.: 23–35.

Приглашенный редактор (ы): Эва Гродзински 1 и Мэрта Сунд Левандер 2

1 Департамент фармацевтических исследований, Университет Линчёпинга, Линчёпинг, Швеция

2 Департамент сестринского дела, Университет Линчёпинга, Линчёпинг, Швеция

3 и 4

Ewa Grodzinsky

3 Кафедра фармацевтических исследований, Университет Линчёпинга, Линчёпинг, Швеция

Мэрта Сунд Левандер

4 , Университет сестринского дела

, Линчёпинг, Швеция 3 Кафедра фармацевтических исследований, Линчёпингский университет, Линчёпинг, Швеция

4 Кафедра медсестер, Линчёпингский университет, Линчёпинг, Швеция

Автор, отвечающий за переписку.

Эта статья сделана доступной через Подмножество открытого доступа PMC для неограниченного повторного использования в исследованиях и вторичного анализа в любой форме и любыми средствами с указанием первоисточника. Эти разрешения предоставляются на период, пока Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила COVID-19 глобальной пандемией.

Abstract

Температура человеческого тела использовалась как диагностический признак с первых дней клинической медицины. Самые ранние тепловые инструменты были разработаны в шестнадцатом и семнадцатом веках.В 1665 году было предложено, чтобы точка плавления льда и температура кипения воды были эталоном. Сегодня наиболее распространены шкалы Фаренгейта, Цельсия и Кельвина. С первых дней медицины врачи признали, что в человеческом теле может наблюдаться аномальное повышение температуры, обычно определяемое как лихорадка, как очевидный симптом болезней. В 1868 году Вундерлих установил, что температура у здорового человека постоянна и что колебания температуры происходят при болезни.Термометр Allbutt был первым практическим прибором, который стал коммерчески доступным. Затем технология была усовершенствована, чтобы обеспечить высокоточные устройства, например, тепловизионные; его использование в медицине продолжает расти.

Температура человеческого тела использовалась как диагностический признак с первых дней клинической медицины. Гиппократ учил, что человеческая рука может быть использована для определения наличия лихорадки еще в 400 г. до н.э., но инструменты для измерения этой температуры не были разработаны до шестнадцатого и семнадцатого веков.Даже тогда путь к рутинному измерению температуры в клинической практике был долгим, и многие люди внесли свой вклад в создание небольшого, недорогого и точного прибора, известного во всем мире как «клинический термометр». Термометр — это, по сути, инструмент, который может измерять температуру. Он обнаруживает изменения физических свойств объекта или вещества при изменении температуры объекта. Расширение и сжатие воздуха при изменении температуры было отмечено еще в 220 г. до н.э. Филоном Византийским.Позже выяснилось, что вода также обладает этим свойством, как и другие жидкости и металлы, такие как ртуть. В результате в настоящее время существует множество различных форм термометров, которые разрабатывались в течение нескольких сотен лет.

Термоскопия

Самые ранние тепловые инструменты были разработаны в шестнадцатом и семнадцатом веках. Эти простые инструменты были сконструированы таким образом, чтобы улавливать воздух в стеклянных трубках, при этом открытый конец трубки был погружен в резервуар с водой.Эти открытые термометры были названы термоскопами. В 1610 году Галилей использовал вино вместо воды и одним из первых применил спиртовой термометр. Разумеется, было обнаружено, что при переносе такого устройства в гору на другую высоту на уровень в трубе влияло изменение атмосферного давления. Эти устройства иллюстрировали изменения в явном тепле до того, как была признана концепция температуры. Хотя иногда утверждают, что Галилей был изобретателем термометра, на самом деле он изготовил термоскоп.Он действительно обнаружил, что стеклянные сферы, наполненные водным спиртом разной плотности, будут подниматься и опускаться при изменении температуры. Сегодня это принцип работы термометра Галилея, который откалиброван с помощью шкалы температур.

Первая иллюстрация термоскопа со шкалой, которую можно описать как термометр, была сделана Робертом Фладдом в 1638 году. Однако примерно в 1612 году Санторио Санторио откалибровал трубку и попытался измерить человеческую температуру с помощью своего термоскопа. .На конце запечатанной трубки ему выдували грушу оптимального размера, которую можно было вставить в рот. Открытый конец был погружен в жидкость. Поскольку воздух расширялся из-за температуры полости рта, жидкость выталкивалась из трубки. Через определенный промежуток времени баллон был удален, воздух охладился, в результате чего жидкость поднялась в калиброванной трубке (рис.) [1].

Типичная конструкция термоскопа представляет собой трубку, в которой жидкость поднимается и опускается при изменении температуры. Термоскоп Sanctorius. (С разрешения профессора Фрэнсиса Ринга из Университета Лидса)

Термометр

В 1654 году Фердинанд II Медичи, великий герцог Тосканы, изготовил герметичные трубки с колбой и стержнем, частично заполненные спиртом.Это был первый термометр, который зависел от расширения и сжатия жидкости, которое не зависело от атмосферного давления. Появилось множество вариантов этой концепции, каждый из которых уникален, так как не было стандартной шкалы. Кристиан Гюйгенс в 1665 году предложил использовать в качестве стандартов температуру плавления льда и температуру кипения воды. Датский астроном Оле Рёмер из Копенгагена использовал эти верхний и нижний пределы для термометра, который он использовал для записи погоды. По-прежнему оставалась неуверенность в том, насколько хорошо эти параметры будут работать на разных географических широтах.В 1694 году Карло Ренальдини предложил принять лимиты льда и кипящей воды в качестве универсальной шкалы. В 1701 году в Англии Исаак Ньютон предложил использовать шкалу в 12 ° C между таянием льда и температурой тела!

Шкала Фаренгейта

В 1724 году немецкий производитель приборов по имени Габриэль Фаренгейт изготовил температурную шкалу, которая теперь носит его имя. Он изготовил высококачественные термометры с ртутью (которая имеет высокий коэффициент расширения) с нанесенной шкалой с большей воспроизводимостью.Именно это привело к их всеобщему принятию. Фаренгейт сначала откалибровал свой термометр со льдом и морской солью до нуля. У соленой воды точка замерзания намного ниже, чем у обычной воды, поэтому он выбрал точку замерзания 30 ° F. Температура во рту здорового человека составляла 96 ° F, и он установил точку кипения воды на 212 ° F. Позже он установил свою точку замерзания до 32 ° F, поэтому он установил 180 ° F между кипением и замерзанием, которые он измерил на уровне моря [2].

Шкала Цельсия

В Упсале, Швеция, Андерс Цельсий (1701–1741) участвовал в метеорологических наблюдениях в качестве студента-астронома.В то время существовало большое количество разных термометров, все с разной шкалой. Возможно, он уже на этом раннем этапе своей карьеры осознал, что существует потребность в общем международном масштабе. Он был назначен профессором астрономии в Упсале (как и его отец до него) и принимал участие в метеорологических исследованиях. Цельсий был первым, кто провел и опубликовал тщательные эксперименты, приведшие к созданию международной шкалы температур, основанной на научных данных.(Он много лет был секретарем Королевского общества наук в Упсале.) В его статье «Наблюдения двух постоянных градусов на термометре» подробно описаны его эксперименты по проверке независимости точки замерзания от широты и атмосферного давления. Он также определил зависимость кипящей воды от атмосферного давления и дал правило определения точки кипения при отклонении барометрического давления от стандартного [3].

Позиция нуля много обсуждалась.Шкала, которую использовал Оле Рёмер, поместила ноль при более низкой температуре. Цельсий также использовал термометр, созданный французским астрономом Жозефом-Николя Делилем с нулем в точке кипения, таким образом давая перевернутую шкалу с увеличивающимися числами для снижения температуры, что позволило избежать отрицательных значений.

Переворот этой шкалы по шкале Цельсия, установка нуля в точке замерзания, был неизбежен и произошел через несколько лет после смерти Цельсия. С этим изменением связаны разные имена.Хотя Линнею часто приписывают, история термометров в трудах Шведской королевской академии наук за 1749 год упоминает Цельсия, его преемника Стрёмера и производителя инструментов Экстрёма в связи с прямой шкалой. Ни одному человеку не поверили. Спустя столетие Карл Август Вундерлих заявил в английском переводе своего трактата «Температура при болезнях», что он предпочитает сохранять все свои измерения по шкале Цельсия, потому что удобство этой шкалы, вероятно, в скором времени приведет к ее всеобщему принятию всеми. ученые люди.В настоящее время Цельсий получил международное признание за его большой вклад в его тщательные эксперименты и использование фиксированных точек для калибровки. Это было признано принятием в 1948 году международной конференцией по мерам и весам предпочтительной шкалы для температуры, которая теперь называется градусом Цельсия (° C).

Шкала Кельвина

В Шотландии в 1848 году лорд Кельвин в своем исследовании тепла понял, что можно рассматривать гораздо более широкий диапазон температур, выходящий далеко за пределы шкалы Цельсия.Абсолютный ноль, уровень, на котором останавливается все молекулярное движение, дает самую низкую возможную температуру, какую только можно найти. Он определил, что это -273,16 градуса по шкале Цельсия и -459,67 градуса по шкале Фаренгейта. Следовательно, самая низкая температура по шкале Кельвина равна 0, а единицы измерения такие же, как шкала Цельсия (Цельсия). Хотя эта шкала не используется в клинической медицине, иногда ее можно использовать для определения источника калибровки температуры или аналогичной научной системы.

Термопары

Томас Зеебек, родившийся в Эстонии в 1770 году, является человеком, наиболее тесно связанным с термопарой как устройством для измерения температуры. В 1820 году, когда он работал в Берлинской академии наук, он изучал магнитное влияние электрического тока. Год спустя он объявил о своем открытии, что два разных металла, образующих замкнутую цепь, будут проявлять магнитные свойства, когда между двумя точками контакта существует разница температур. Этот эффект Зеебека является основой всего термоэлектричества и привел к разработке термопар для контактного измерения температуры.

В последние годы эта технология была усовершенствована для создания высокоточных приборов для измерения тепла, способных измерять от нескольких градусов выше абсолютного нуля до высоких температур свыше 1600 ° C (2912 ° F). Их основные области применения обычно выходят за пределы температурного диапазона человеческого тела, но в некоторых устройствах для наблюдения за пациентом, используемых в отделениях интенсивной терапии, используются термопары, прикрепленные к коже для непрерывных измерений во времени. Термопары и термисторы также используются в герметичных катетерах для измерения внутренней температуры тела [4].

Радиометрия барабанной мембраны

Первый бесконтактный радиометр, предназначенный для измерения температуры тела во внутреннем слуховом проходе, был изобретен в 1964 году Теодором Бензингером. Проводя исследования по регулированию температуры у человека в Институте медицинских исследований ВМС США в Бетесде, Бензингер разработал небольшой радиометр для измерения как можно ближе к мозгу. Это была неинвазивная процедура, чтобы избежать прикрепления электродов к гипоталамусу [5]. Первые системы были произведены в США, Европе и Японии в начале 1990-х годов и все чаще используются в качестве стандартного инструмента для клинической термометрии (рис.).

Измерение температуры тела в слуховом проходе. (С разрешения иллюстратора Джонни Халлберга, Сьёбо, Швеция)

Клиническая термометрия

С первых дней медицины врачи признали, что в организме человека может наблюдаться ненормальное повышение температуры, обычно определяемое как лихорадка, как очевидный симптом определенные болезни. Например, в Библии есть ранние упоминания о лихорадке в Книге Иова, а в книге Псалмов есть описания «горящих костей».Врачи знали об использовании руки в качестве стандартного средства измерения температуры. Гиппократ отмечал важность температуры тела и настаивал на том, чтобы врачи могли распознавать признаки аномальной температуры. Он учил, что нужно предпринять шаги для повышения температуры там, где она понижена, и понижения ее при повышении. Гален (131–201 г. н.э.) описал лихорадку как calor praeter naturam или сверхъестественное тепло.

Как уже отмечалось, первые попытки измерить температуру человеческого тела, по-видимому, были предприняты в шестнадцатом и семнадцатом веках, а затем впервые в Италии.Джованни Борелли, которого поддерживала королева Швеции Кристина, был пионером биомеханики и изучал движения животных. Считается, что он испробовал множество различных измерений внутренних органов живых животных задолго до того, как стали доступны анестетики [6]. Санторио Санторио создал сложную форму орального термоскопа для изучения температуры человеческого тела, хотя, вероятно, с ограниченным успехом.

Герман Бурхааве (1668–1738) и его ученики Герард ван Свитен и Антон де Хаен отметили ценность термометра Фаренгейта после того, как он стал доступен в 1714 году.Ван Свитен стал профессором медицины Венского университета и рекомендовал измерять температуру термометром, а не рукой. Он приложил ртутный термометр ко рту и подмышечной впадине в соответствии с рекомендациями Фаренгейта. Антон де Хаэн преподавал клиническую практику в Венской больнице общего профиля и подчеркивал всем своим ученикам важность измерения температуры тела при лихорадке. Он указал, что прикосновения врача неадекватны, особенно когда дрожащий пациент жаловался на сильную прохладу, регистрируя температуру на три или более градусов выше нормы.К сожалению, его исследования были разбросаны по его 15 томам публикаций, Ratio Medendi (1757–1773). Сюда входили наблюдения за температурой, связанной с суточными колебаниями, у пожилых людей и за действием некоторых лекарств. Подробные наблюдения Де Хэна, составлявшие лишь часть его обширной работы, в основном остались без внимания [7].

Отличная работа по температуре здоровых людей и животных была опубликована Джорджем Мартином (1702–1741), врачом, который учился в Эдинбурге и Лейдене.Он предположил, что животный жар является результатом скорости движения крови по сосудам. Его работа вдохновила многих других, в том числе Джона Лайнинга в 1748 году о температуре у больных малярией и Джона Хантера (1728–1793), одного из великих хирургов и пионеров системы кровообращения. Впоследствии Хантер не соглашался с Мартиной, утверждая, что «тепло зависит от другого принципа, который тесно связан с самой жизнью, и является силой, которая поддерживает и регулирует машину, независимо от кровообращения, воли и ощущений» [2 ].

Многие из первых термометров имели сомнительную точность и часто были неудобно большими. Однако к 1835 году Беккерель и Бреше смогли установить, что средняя температура здорового взрослого человека составляет 37 ° C (98,6 ° F). К 1860-м годам использование термометра стало более распространенным, и физиологическое значение температуры тела стало более ясным. К 1863 году Джон Дэви заметил колебания температуры в результате физических упражнений, приема пищи и напитков, влияние внешней температуры и различия в процессах организма у детей.К этому времени было признано, что во многих ситуациях температура является лучшим клиническим показателем, чем пульс, поскольку на нее не влияет нервная деятельность или возбуждение.

В этот период возрастающего интереса к термометрии Карл Рейнхольд Вундерлих (1815–1910) опубликовал свою основную работу « Температура при болезнях » в Лейпциге в 1868 году. Она была опубликована в английском переводе в 1871 году [8]. Его трактат был основан на регулярных измерениях температуры всех его пациентов в течение 15 лет, иногда от четырех до шести раз в день.После примерно 100 000 наблюдений Вундерлих показал, что, когда температуры наносятся на графики, можно показать, что болезнь подчиняется определенным законам, которые можно охарактеризовать тенденцией изменения температуры. Всего он изучил около 25 000 конкретных случаев. Очевидно, что это был значительный вклад в эту тему и ставит Вундерлиха на передний план в этом аспекте клинических наблюдений. Он установил, что температура у здорового человека постоянна и что при болезни температура меняется.Исходя из этого, Вундерлих составил кодекс, основанный на принципах, выведенных им из большого набора наблюдений. К этому времени считалось, что «врач, продолжавший свою профессию без термометра, был подобен слепому, пытающемуся различать цвета на ощупь».

В первой главе своей книги Вундерлих перечисляет 40 правил измерения температуры человеческого тела, большинство из которых остаются неизменными в современной медицине. Вот несколько примеров:

  • Температура у здорового человека почти всегда одна и та же, хотя и не совсем.Итак, действительно есть спонтанные изменения в течение каждых двадцати четырех часов, но они редко превышают половину градуса по шкале Цельсия.

  • Нормальная температура не обязательно указывает на здоровье, но все те, у кого температура превышает или ниже нормального диапазона, являются нездоровыми.

  • Диапазон температур при наиболее тяжелых заболеваниях составляет от 35 ° C (95 ° F) до 42,5 ° C (108,5 ° F), и очень редко он превышает 43 ° C (109.4 ° F) или опускается ниже 33 ° C (91,4 ° F).

  • Изменения температуры могут быть ограничены определенными участками тела, которые являются очагом действия болезни (местное воспаление), в то время как общая температура остается более или менее нормальной.

  • Быстрое повышение температуры тела из-за озноба или обычного тепла рук, ног, носа или лба обычно связано с сильным ощущением озноба и судорожных движений (« холодная дрожь », озноб , «мороз-мороз»).

  • Более или менее постоянное и заметное повышение температуры на 38,5 ° C (101,3 ° F) или более, как правило, сопровождается субъективным ощущением жара и усталости, а также жаждой и головной болью … пульс… («лихорадка», гипертермия, лихорадка).

  • Когда есть экстремальные температуры, мы знаем, что это большая опасность. На высокую температуру указывают температуры выше 39,5 ° C (103,1 ° F) утром и выше 40,5 ° C (104.9 ° F) вечером.

  • Температура при каждом известном заболевании, кроме возвратного тифа, по всей вероятности, указывает на фатальное завершение (42 ° C [107,6 ° F] или более — гиперпиретическая температура).

  • Чрезмерно низкие температуры могут серьезно нарушить различные функции организма; а когда падение очень велико, это может сделать невозможным продолжение жизни [8].

Эти выдержки являются сокращениями из очень подробного описания различных типов лихорадок, которые были приняты в медицине девятнадцатого века.В полном тексте статьи «Температура при болезнях» Вундерлих приводит наиболее полный список исследователей, в основном немецких и европейских, которые изучали роль термометрии у человека и животных. Он также обсуждает различные участки человеческого тела, где может применяться термометрия. Из многих потенциальных областей он показал, что в руке или между пальцами рук и ног было слишком ненадежно. Ректальные и вагинальные участки также подвергались критике, причем первые были поражены массами фекалий, а вторые не имели клинических доказательств надежности.Рекомендовались подмышечные впадины и рот с предупреждениями о последствиях приема пищи и напитков или орального дыхания при заложенности носа.

Большая часть этой работы Вундерлихом и другими была выполнена с большими медленными термометрами, иногда для полной регистрации требовалось 20 минут. Потребность в узком температурном диапазоне клинического термометра была очевидна. Это также должен быть термометр максимальной регистрации, небольшого размера и способный помещаться в защитный футляр.Таким образом, врач мог носить стетоскоп и термометр в своем личном комплекте, что увеличивало использование измерения температуры в диагностике.

Клинический термометр

Хотя появление «клинического термометра» связано с разными названиями, клинический термометр Allbutt был первым практическим устройством, которое стало коммерчески доступным. Сэр Томас Клиффорд Оллбатт (1836–1925) был знаменитым британским врачом. Он проработал 20 лет в Лидсе, в течение которых изобрел небольшой клинический термометр.Местная компания Harvey and Reynolds впервые изготовила этот специальный термометр в 1867 году, а затем — Теккерей в Лондоне. Оллбатт сделал конструкцию своего термометра свободно доступной для других, и ее быстро подхватили британские врачи. Это было примечательно тем, что прибор длиной 15 сантиметров имел сужение в капиллярной трубке, которая удерживала ртуть при считывании показаний после использования до тех пор, пока ее не встряхнули до нижнего предела калибровки (рис.).

Клинический ртутный термометр Allbutt.(Музей истории науки, техники и медицины в Университете Лидса. Фотография и с разрешения профессора Фрэнсиса Ринга, Университет Лидса)

Показания температуры были доступны через 5 минут и изначально были откалиброваны на 90–110 градусов по шкале Фаренгейта (32–43,3 ° C). Позднее на клинических термометрах была нанесена шкала Цельсия. Томас Олбутт внес несколько значительных вкладов в медицину, в том числе в офтальмоскоп. Он получил королевское признание в Англии, в 1907 г. был удостоен рыцарского звания, а в 1920 г. стал президентом Британской медицинской ассоциации [9, 10].

Бесконтактное измерение температуры

Хотя Уильям Гершель из Великобритании определил существование инфракрасного излучения в 1800 году, на разработку дистанционного зондирования тепла ушло много лет. На протяжении 1930-х и 1940-х годов эта технология вошла в практическое использование, чему способствовали потребности военных во время Второй мировой войны. В конце 1950-х годов, когда инфракрасная технология была рассекречена, тепловидение стало доступным для медицины и промышленности. Хотя ранние системы были медленными сканерами, стало ясно, что можно регистрировать распределение температуры человека или объекта.Важная конференция 1964 года в Нью-Йоркской академии наук раскрыла истинный потенциал этой технологии в изучении температуры человеческого тела [11].

Кроме того, в 1964 году немецкий врач доктор Теодор Бенцингер, переехавший в США, разработал небольшое радиометрическое устройство для измерения температуры внутреннего уха (барабанной перепонки). В отличие от очень дорогих ранних тепловизионных систем, это устройство обещало дешевое и надежное средство измерения температуры вблизи мозга, но без инвазивного контакта термопар.Первоначально использовавшийся только в военной и космической технике, барабанный радиометр появился в медицине примерно 30 лет спустя. Это, несомненно, было вызвано опасениями по поводу использования ртути в термометрах и ее последующего запрета. Дальнейшее развитие радиометр получил в США для измерения температуры над височной артерией, а также использовался для измерения температуры лба. Последнее применение не всегда бывает успешным, так как на лбу может появиться обильное потоотделение, вызванное физическими нагрузками или лихорадкой.

После 50 лет непрерывного совершенствования и удешевления тепловидения, его использование в медицине продолжает расти [12]. Значительная цепочка событий во время вспышки тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) и последующих угроз пандемии вирусов гемагглютинина и ньюаминидазы (HN) привела к испытаниям с использованием тепловизионных изображений лица для проверки пассажиров в аэропортах. Это привело к публикации Международной организацией по стандартизации документов, в которых подчеркиваются основные требования к тепловизионным камерам и их оптимальное использование в этом приложении.На основе этой работы теперь установлено, что термограмма крупным планом фронтального лица пациента может использоваться для измерения температуры внутреннего угла глазной щели и, таким образом, для обнаружения лихорадки с помощью дистанционного зондирования (см. Главу 10.1007 / 978-3). -030-21886-7_3) [13, 14].

Таким образом, изучение температуры человеческого тела продолжает развиваться, а применяемые к нему технологии все еще развиваются [15]. Многие пионеры медицины, физиологии и физических наук внесли свой вклад в эту историю, которую, конечно, нельзя сказать, что она закончилась.Наши познания в науке о человеческом теле, несомненно, будут продолжать расти, но долгие столетия борьбы с человеческими болезнями еще не подошли к концу.

Размышления

  • Задумайтесь над утверждениями Вундерлиха о температуре тела от 1869 года. Верны ли эти утверждения?

  • Поразмышляйте о влиянии Вундерлиха на текущие мнения о температуре тела.

  • Задумайтесь о точности устройств прошлого с точки зрения надежности, повторяемости и производительности оператора.

  • Подумайте, почему изменения температуры тела стали так важны для оценки здоровья и болезней.

  • Поразмышляйте над тем, могла ли ориентация на точное измерение температуры тела повлиять на клиническую практику.

Список литературы

1. Санторио С. Арс де Статика Медицина. Лейпциг: Schurer, Z & Gotz, M; 1614. [Google Scholar]

3. Коллиндер П. Шведские астрономы 1477–1900 Acta Universitatis Upsaliensis. 1970; сер. С.

4. Хант Л. Ранняя история термопары. Platin Met Rev.1964; 8: 23–28. [Google Scholar] 5. Бензингер М. Барабанная термометрия в анестезии и хирургии. J Am Med Assoc. 1969; 209: 1207–1211. DOI: 10.1001 / jama.1969.03160210039009. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Дак Ф. Физики и врачи. Йорк: Институт физики и инженерии в медицине; 2013. [Google Scholar]

7. Де Хаэн А. Соотношение Менденди в Nosaocomio Practico Vindobonensi. Вена: Крюктен; 1757–1773.

8.Вундерлих К.А., Сегин Э. Медицинская термометрия и человеческая температура. Нью-Йорк: William Wood & Co; 1871. [Google Scholar]

11. Уиппл Х., редактор. Термография и ее клиническое применение. Нью-Йорк: Нью-Йоркская академия наук; 1964.

12. Кольцо Э., Аммер К. Инфракрасное тепловидение в медицине. Тематический обзор. Physiol Meas. 2012; 33: R33 – R46. DOI: 10.1088 / 0967-3334 / 33/3 / R33. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

13. ISO. Медицинское электрическое оборудование. Часть 2-56: особые требования к базовой безопасности и основным характеристикам клинических термометров для измерения температуры тела.Швейцария: ISO / TC 121 / SC 3 Вентиляторы легких и сопутствующее оборудование; 2017.

14. ISO. Медицинское электрическое оборудование: развертывание, внедрение и руководство по эксплуатации для выявления людей с лихорадкой с помощью скрининг-термографии. Женева: Международная электротехническая комиссия; 2009. [Google Scholar] 15. Ring E, Hartmann J, Ammer K, Thomas R, Land D, Hand J, редакторы. Радиометрическое измерение температуры. Амстердам: Elsevier / Academic Press; 2010. [Google Scholar]

2.08 Как читать на стеклянном термометре?

Считывание показаний стеклянного термометра (то есть определение показанной температуры) осуществляется путем удерживания термометра горизонтально за конец стержня (конец, противоположный колбе) на уровне глаз и вращение термометра до тех пор, пока ртуть в стержне не будет четко видна. .Эта процедура обсуждается ниже.

а. Держите термометр на уровне глаз.

Термометр следует держать за конец стержня, а не за конец груши. (Если вы держите конец лампочки, тепло вашего тела может привести к увеличению показаний температуры, если температура ваших пальцев выше, чем температура, показанная на термометре.) Обычно конец термометра держится кончиками пальцев правой руки. рукой, как показано на рисунке 2-1 A. Термометр следует держать на уровне глаз, чтобы облегчить чтение.

Рисунок 2-1. Чтение стеклянного термометра.

A Держа термометр.

B Вращение термометра.

C Показания термометра Фаренгейта.

D Такая же температура на термометре Цельсия.

ПРИМЕЧАНИЕ. Для облегчения считывания температуры пациента на большинстве термометров есть стрелка, указывающая на линию, обозначающую среднюю нормальную температуру тела (98,6 ° F или 37 ° C). Дополнительная информация о преобразовании температурных шкал по Фаренгейту и Цельсию представлена ​​в MD0900 «Основы математики».

г. Поверните термометр.

Шток термометра не идеально круглый. Его уплощенные участки действуют как увеличительное стекло, чтобы полый стержень в стержне казался больше. (Сглаженные участки также не дают термометру скатиться с плоской поверхности.) Кончиками пальцев медленно вращайте термометр вперед и назад, пока ртуть в стержне не станет отчетливо видна (см. Рисунок 2-1 B). Столбик ртути будет серебристого цвета, а оставшаяся часть (пустая часть) вала станет беловатой.Столбик ртути должен быть виден чуть выше цифр.

г. Найдите ближайшую отметку температуры.

На градуснике имеется несколько отметок (линий) температуры. Найдите метку, ближайшую к точке остановки ртути в валу (где серебро встречается с белым).

г. Определите показание температуры.

Метод, который вы используете для определения показания температуры метки, выбранной на предыдущем шаге, зависит от того, используете ли вы термометр по Фаренгейту или по Цельсию.

(1) Термометр Фаренгейта. На термометре с температурной шкалой по Фаренгейту каждая длинная отметка показывает температуру на целый градус. Между каждой парой длинных линий есть четыре более короткие линии. Эти более короткие линии показывают увеличение на две десятых градуса Фаренгейта (0,2ºF).

Например, первая короткая отметка после отметки 98ºF (справа от нее) показывает значение температуры 98,2ºF. Вторая отметка показывает значение 98,4 ° F. Третья отметка — 98,6 ° F, а четвертая — 98.8º F. Следующая отметка представляет собой длинную линию и представляет значение 99 ° F. На рисунке 2-1 C показание температуры составляет 99,4º F.

(2) Термометр Цельсия. Как и температура по Фаренгейту, каждая длинная линия на термометре с использованием шкалы Цельсия обозначает целый градус температуры. По шкале Цельсия; однако между каждой парой длинных меток есть девять более коротких меток. Каждая маленькая отметка показывает увеличение на одну десятую градуса Цельсия (0,1 ° C).

Например, третья короткая отметка за линией 38 ° C означает показание температуры 38.3ºC. Рисунок 2-1 D показывает ту же температуру, что и рисунок 2-1 C, с использованием термометра со шкалой Цельсия. Показание по Цельсию составляет 37,4 ° C.

Ртутные термометры | Агентство по охране окружающей среды США

На этой странице:


В ртутном термометре стеклянная трубка заполнена ртутью, и на трубке нанесена стандартная шкала температуры. При изменении температуры ртуть расширяется и сжимается, и температуру можно определить по шкале. Ртутные термометры можно использовать для определения температуры тела, жидкости и пара.Ртутные термометры используются в домашних условиях, в лабораторных экспериментах и ​​в промышленности.

Использование ртутных термометров в домашних условиях

Обычно ртутные термометры используются в домашних условиях, включая термометры для жарки и термометры для духовки, конфет и мяса.

Термометры для лихорадки

Термометры для ртутной лихорадки изготовлены из стекла размером с соломинку с серебристо-белой жидкостью внутри. Они распространены во многих домашних хозяйствах, школах и медицинских учреждениях. Существует два основных типа ртутных термометров, которые измеряют температуру тела:

  • Оральные / ректальные / детские термометры, содержащие около 0 ° C.61 грамм ртути
  • Термометры базальной температуры (используются для отслеживания незначительных изменений температуры тела), содержащие около 2,25 грамма ртути
Есть ли в моем термометре ртуть?
  • Если в вашем термометре нет жидкости, например, если он использует металлическую полоску или катушку для измерения температуры (как это делают большинство термометров для мяса), это не ртутный термометр.
  • Если жидкость в колбе термометра имеет любой цвет, кроме серебра, это не ртутный термометр.
  • Если жидкость в колбе термометра серебряная, это может быть:
    • Меркурий
    • Нетоксичное соединение, похожее на ртуть

Узнайте больше о том, как определить, есть ли в термометре для лихорадки ртуть.

Использование ртутных термометров в образовательных и медицинских учреждениях

Ртутные термометры могут использоваться во многих областях, включая химические эксперименты, водяные и кислотные ванны, банки крови, печи и инкубаторы.

Применение ртутных термометров в промышленности

Ртутные термометры используются в:

  • Электростанции и трубопроводы
  • Химические цистерны и чаны
  • Отопительное и охлаждающее оборудование
  • Пивоварни, консервные заводы
  • Пекарни, кондитерские изделия
  • Молочные заводы, суда
  • Винодельни и винокурни
  • Малярные чайники

Поэтапный отказ от ртутных термометров в промышленных и лабораторных условиях

EPA предприняло усилия по сокращению использования ртутных термометров без лихорадки, используемых в промышленных условиях, где существуют подходящие альтернативы.В рамках партнерства EPA, разработанного с Национальным институтом стандартов и технологий (NIST), NIST больше не предоставляет услуги по калибровке ртутных термометров. Вы можете узнать больше о влиянии этого решения в пресс-релизе NIST за февраль 2011 года, в котором объявляется об изменении.

  • Нефтепереработка
  • Производство электроэнергии
  • Удаление отходов полихлорированных дифенилов (ПХД)

На сегодняшний день несколько стандартов ASTM были обновлены, чтобы одобрить использование безртутных альтернатив для измерения температуры.Просмотрите список обновленных стандартов ASTM.

Для получения дополнительной информации о поэтапном отказе от промышленных ртутных термометров посетите страницу EPA «Поэтапный отказ от ртутных термометров, используемых в промышленных и лабораторных условиях».

Ограничения на продажу термометров для ртутной лихорадки

Некоторые штаты и муниципалитеты приняли законы или постановления, запрещающие производство, продажу и / или распространение термометров для ртутной лихорадки. Это поможет устранить угрозу поломки термометра и последующего выброса паров ртути в помещение.Такие законы приняли по меньшей мере 13 штатов — Калифорния, Коннектикут, Иллинойс, Индиана, Мэн, Мэриленд, Массачусетс, Мичиган, Миннесота, Нью-Гэмпшир, Род-Айленд, Орегон и Вашингтон. На веб-сайте «Здравоохранение без вреда» представлена ​​информация о законах, постановлениях и декларациях конкретных штатов.

Альтернативы ртутным термометрам для лихорадки

В вашей местной аптеке имеется множество точных и надежных безртутных термометров для лихорадки. Наиболее похожими альтернативами термометрам для ртутной лихорадки являются цифровые термометры с питанием от батареек и солнечных батарей.Они похожи на ртутные термометры как по цене, так и по использованию. Все они могут использоваться перорально, ректально или в подмышечной впадине. Вам следует выбрать термометр, которым легко пользоваться и читать.

Если вы выбираете цифровой термометр с батарейным питанием, выберите тот, который содержит заменяемую батарею. Некоторые из этих термометров не имеют сменных батарей. Батарея представляет собой батарею типа «таблетка» и может содержать небольшое количество ртути, поэтому ее следует утилизировать в рамках программы сбора опасных отходов.Вы можете использовать локатор переработки Earth911, чтобы найти ближайший к вам центр переработки ртути.

Очистка и утилизация ртутного термометра

Если вы сломаете термометр во время его использования или неправильно утилизируете его, термометр будет выделять пары ртути, которые вредны для здоровья человека и окружающей среды.

Урок физики

У всех нас чувство, какая температура. У нас даже есть общий язык, который мы используем для качественного описания температуры.Вода в душе или ванне кажется горячей, холодной или теплой. На улице прохладно, или парно, . Мы, безусловно, хорошо чувствуем, насколько одна температура качественно отличается от другой температуры. Мы не всегда можем прийти к единому мнению, является ли температура в помещении слишком высокой или слишком низкой или подходящей. Но мы, вероятно, все согласимся с тем, что у нас есть встроенные термометры для качественной оценки относительных температур.

Что такое температура?

Несмотря на то, что мы встроены в температуру, она остается одним из тех понятий в науке, которые трудно определить.Кажется, что страница руководства, посвященная теме температуры и термометров, должна начинаться с простого определения температуры. Но именно в этот момент я сбил с толку . Поэтому я обращаюсь к тому знакомому ресурсу Dictionary.com … где нахожу определения, которые варьируются от простых, но не слишком информативных до слишком сложных, чтобы быть поучительными. Рискуя провалиться животом в бассейн просветления, я перечислю некоторые из этих определений здесь:

  • Степень жара или холода тела или окружающей среды.
  • Мера тепла или холода предмета или вещества по отношению к некоторому стандартному значению.
  • Мера средней кинетической энергии частиц в образце вещества, выраженная в единицах или градусах, обозначенных на стандартной шкале.
  • Мера способности вещества или, в более общем смысле, любой физической системы передавать тепловую энергию другой физической системе.
  • Любая из различных стандартизированных числовых мер этой способности, например шкала Кельвина, Фаренгейта и Цельсия.

Наверняка нас устраивают первые два определения — степень или мера того, насколько горячий или холодный объект. Но такие определения не способствуют нашему пониманию температуры. Третье и четвертое определения, которые касаются кинетической энергии частиц и способности вещества передавать тепло, являются точными с научной точки зрения. Однако эти определения слишком сложны, чтобы служить хорошей отправной точкой для обсуждения температуры.Поэтому мы согласимся с определением, аналогичным пятому из перечисленных — температуру можно определить как показания термометра. По общему признанию, этому определению не хватает мощности, необходимой для выявления столь желанного Ага! Теперь я понимаю! момент. Тем не менее, он служит отличной отправной точкой для этого урока о тепле и температуре. Температура — это то, что показывает термометр. Какой бы мерой ни была эта температура, она отражается в показаниях термометра.Итак, как именно работает термометр? Каким образом измерит надёжно, какой бы мерой ни была эта температура?

Как работает термометр

Сегодня существует множество типов термометров. Тип, с которым большинство из нас знакомо по научным занятиям, представляет собой жидкость, заключенную в узкую стеклянную колонку. В более старых термометрах этого типа использовалась жидкая ртуть. В ответ на наше понимание проблем со здоровьем, связанных с воздействием ртути, в этих типах термометров обычно используется какой-либо жидкий спирт.Эти жидкостные термометры основаны на принципе теплового расширения. Когда вещество нагревается, оно расширяется до большего объема. Почти все вещества демонстрируют такое поведение при тепловом расширении. Это основа конструкции и работы термометров.

При повышении температуры жидкости в термометре увеличивается ее объем. Жидкость заключена в высокую узкую стеклянную (или пластмассовую) колонку с постоянной площадью поперечного сечения. Таким образом, увеличение объема происходит из-за изменения высоты жидкости внутри колонны.Увеличение объема и, следовательно, высоты столба жидкости пропорционально повышению температуры. Предположим, что повышение температуры на 10 градусов приводит к увеличению высоты колонны на 1 см. Тогда повышение температуры на 20 градусов приведет к увеличению высоты колонны на 2 см. А повышение температуры на 30 градусов приведет к увеличению высоты колонны на 3 см. Связь между температурой и высотой столбца линейна в небольшом диапазоне температур, в котором используется термометр.Эта линейная зависимость делает калибровку термометра относительно простой задачей.

Калибровка любого измерительного инструмента включает нанесение делений или меток на инструмент для точного измерения количества по сравнению с известными стандартами. Любой измерительный инструмент — даже измерительная линейка — должен быть откалиброван. Инструмент нуждается в делениях или разметке; например, метрическая палка обычно имеет отметки через каждые 1 см или через каждые 1 мм. Эти отметки должны быть нанесены точно, и о точности их размещения можно судить только при сравнении их с другим объектом, имеющим определенную длину.

Термометр калибруется с использованием двух объектов с известными температурами. Типичный процесс включает использование точки замерзания и точки кипения чистой воды. Вода, как известно, замерзает при 0 ° C и кипит при 100 ° C при атмосферном давлении 1 атм. Поместив термометр в смесь ледяной воды и позволив жидкости термометра достичь стабильной высоты, отметка 0 градусов может быть помещена на термометр. Точно так же, поместив термометр в кипящую воду (при давлении 1 атм) и позволив уровню жидкости достичь стабильной высоты, отметка 100 градусов может быть помещена на термометр.С помощью этих двух отметок, размещенных на термометре, между ними можно разместить 100 делений на одинаковом расстоянии, представляющих отметки в 1 градус. Поскольку существует линейная зависимость между температурой и высотой жидкости, деления между 0 и 100 градусами могут быть одинаковыми. С помощью калиброванного термометра можно проводить точные измерения температуры любого объекта в диапазоне температур, для которого он был откалиброван.

Температурные шкалы

В результате описанного выше процесса калибровки термометра получается так называемый термометр по Цельсию.Термометр по Цельсию имеет 100 делений или интервалов между нормальной точкой замерзания и нормальной температурой кипения воды. Сегодня шкала Цельсия известна как шкала Цельсия, названная в честь шведского астронома Андерса Цельсия, которому приписывают ее разработку. Шкала Цельсия — это наиболее широко распространенная шкала температур, используемая во всем мире. Это стандартная единица измерения температуры почти во всех странах, за исключением США. По этой шкале температура 28 градусов по Цельсию сокращается до 28 ° C.

Традиционно медленно применяют метрическую систему и другие общепринятые единицы измерения, в Соединенных Штатах чаще используется шкала температур по Фаренгейту. Термометр можно откалибровать по шкале Фаренгейта аналогично описанному выше. Разница в том, что нормальная точка замерзания воды обозначена как 32 градуса, а нормальная точка кипения воды обозначена как 212 градусов по шкале Фаренгейта. Таким образом, при использовании шкалы Фаренгейта между этими двумя температурами есть 180 делений или интервалов.Шкала Фаренгейта названа в честь немецкого физика Даниэля Фаренгейта. Температура 76 градусов по Фаренгейту сокращенно обозначается как 76 ° F. В большинстве стран мира шкала Фаренгейта была заменена шкалой Цельсия.

Температуры, выраженные по шкале Фаренгейта, могут быть преобразованы в эквивалент шкалы Цельсия с помощью следующего уравнения:

° C = (° F — 32 °) / 1,8

Аналогичным образом, температуры, выраженные по шкале Цельсия, могут быть преобразованы в эквивалент шкалы Фаренгейта с помощью следующего уравнения:

° F = 1.8 • ° C + 32 °

Температурная шкала Кельвина

Хотя шкалы Цельсия и Фаренгейта являются наиболее широко используемыми температурными шкалами, существует несколько других шкал, которые использовались на протяжении всей истории. Например, есть шкала Ренкина, шкала Ньютона и шкала Ромера, которые используются редко. Наконец, существует шкала температуры Кельвина, которая является стандартной метрической системой измерения температуры и, возможно, наиболее широко используемой шкалой температуры среди ученых.Температурная шкала Кельвина аналогична температурной шкале Цельсия в том смысле, что между нормальной точкой замерзания и нормальной точкой кипения воды есть 100 одинаковых приращений. Однако отметка нуля градусов по шкале Кельвина на 273,15 единиц холоднее, чем по шкале Цельсия. Таким образом, температура 0 Кельвина эквивалентна температуре -273,15 ° C. Обратите внимание, что в этой системе не используется символ градуса. Таким образом, температура на 300 единиц выше 0 Кельвина обозначается как 300 Кельвин, а не 300 градусов Кельвина; сокращенно такая температура обозначается как 300 К.Преобразование между температурой Цельсия и температурой Кельвина (и наоборот) может быть выполнено с использованием одного из двух приведенных ниже уравнений.

° С = К — 273,15 °

К = ° С + 273,15

Нулевая точка по шкале Кельвина называется абсолютным нулем. Это самая низкая температура, которую можно достичь. Идею абсолютного минимума температуры продвигал шотландский физик Уильям Томсон (а.к.а. Лорд Кельвин) в 1848 году. На основе термодинамических принципов Томсон предположил, что самая низкая температура, которая может быть достигнута, составляет -273 ° C. До Томсона экспериментаторы, такие как Роберт Бойль (конец 17 века), были хорошо осведомлены о наблюдении, что объем (и даже давление) образца газа зависит от его температуры. Измерения изменений давления и объема при изменении температуры могут быть сделаны и нанесены на график. Графики зависимости объема от температуры (при постоянном давлении) и давления отТемпература (при постоянном объеме) отражает тот же вывод — объем и давление газа уменьшаются до нуля при температуре -273 ° C. Поскольку это наименьшие возможные значения объема и давления, можно сделать вывод, что -273 ° C была самой низкой возможной температурой.

Томсон называл эту минимальную самую низкую температуру абсолютным нулем и утверждал, что следует принять температурную шкалу, которая имела бы абсолютный ноль как самое низкое значение на шкале.Сегодня эта шкала температур носит его имя. Ученым и инженерам удалось охладить вещество до температуры, близкой к -273,15 ° C, но никогда не ниже. В процессе охлаждения вещества до температур, близких к абсолютному нулю, наблюдается ряд необычных свойств. Эти свойства включают сверхпроводимость, сверхтекучесть и состояние вещества, известное как конденсат Бозе-Эйнштейна.

Температура — это то, что показывает термометр. Но что именно отражает температура? Концепция абсолютного нуля температуры довольно интересна, и наблюдение замечательных физических свойств образцов вещества, приближающегося к абсолютному нулю, заставляет задуматься над этой темой более глубоко.Что-то происходит на уровне частиц, что связано с наблюдениями, сделанными на макроскопическом уровне? Есть ли что-то более глубокое, чем просто показания термометра? Что происходит на уровне атомов и молекул по мере того, как температура образца вещества увеличивается или уменьшается? Эти вопросы будут рассмотрены на следующей странице Урока 1.

Проверьте свое понимание

1.При обсуждении калибровки термометра было упомянуто, что существует линейная зависимость между температурой и высотой жидкости в колонке. Что, если отношения не были линейными? Можно ли было бы калибровать термометр, если бы температура и высота столба жидкости не были связаны линейной зависимостью?

2. Какое приращение температуры меньше — градус Цельсия или градус Фаренгейта? Объяснять.

3.Выполните соответствующие преобразования температуры, чтобы заполнить поля в таблице ниже.

Цельсия (°)

по Фаренгейту (° F)

Кельвин (К)

а.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *