Принцип действия и физические основы
Ртутный термометр работает за счёт теплового расширения жидкой ртути в стеклянном капилляре. В диапазоне от −38,8 °C до +356,7 °C объём ртути изменяется линейно, с коэффициентом 1,81 × 10⁻⁴ °C⁻¹. Это позволяет получать стабильные и воспроизводимые показания без внешнего питания.
Метрологические характеристики
Согласно ГОСТ 28498–2018, медицинские термометры имеют предел допускаемой погрешности ±0,1 °C. Градуировка подтверждается при поверке методом сличения с платиновым термометром сопротивления в реперных точках – например, при 0 °C (лёд) и 99,974 °C (кипение воды по МПТШ-90).
Конструкция и материалы
Корпус изготавливают из боросиликатного стекла с низким коэффициентом расширения (~3,3 × 10⁻⁶ °C⁻¹), что минимизирует влияние деформации оболочки на показания. Сужение в капилляре создаёт поверхностно-натяжённую «перемычку», фиксирующую максимум температуры – без механических клапанов.
От объёма – к градусам: как появляется шкала
Перемещение мениска – следствие линейного теплового расширения. Коэффициент объёмного расширения ртути – 1,81 × 10⁻⁴ °C⁻¹. При увеличении температуры на 1 °C объём ртути в резервуаре растёт на 0,0181 %. Этот небольшой прирост вытесняет столбик вверх по капилляру, диаметр которого подобран так, чтобы смещение составляло 1–2 мм на градус – обеспечивая визуальную читаемость.
Градуировка наносится после калибровки по реперным точкам:
— 0,000 °C – равновесие лёд/вода при 101,325 кПа,
— 99,974 °C – кипение дистиллированной воды при том же давлении (по Международной практической температурной шкале, МПТШ-90).
Между этими точками шкала интерполируется линейно — с погрешностью, не превышающей ±0,1 °C для медицинских термометров по ГОСТ 28498–2018.
Несмотря на запрет в быту, ртутные термометры сохраняются в метрологических лабораториях как вторичные эталоны. Их преимущество — отсутствие дрейфа, электромагнитной чувствительности и необходимости поверки источников питания. В условиях, где требуется подтверждённая стабильность в течение десятилетий, простота оказывается надёжнее сложности.
Вывод от ПрофЛаб
Ртутный термометр – это физическая реализация измерения, где точность обеспечивается фундаментальными свойствами вещества: поверхностным натяжением, тепловым расширением и стабильностью стекла. Такая пассивная система остаётся эталоном там, где критична воспроизводимость без внешних факторов.
Оставайтесь на связи с ПрофЛаб!
Наш сайт: профлаб.рф