Что означает н на электронном градуснике
Действительно ли врут электронные термометры?
Сейчас в аптеках предлагается огромный ассортимент электронных термометров. Но население им не особенно верит. Покупают их больше из-за необходимости и невозможности замены. И почти каждая семья имеет на всякий случай старый добрый ртутный градусник, которому верит безоговорочно и с которым сравнивает показания электронного термометра.
К сожалению, из-за непонимания причины в разности показаний ртутного градусника и электронного термометра люди делают неправильные выводы, которые могут привести к печальным последствиям. В Интернете есть множество публикаций, в которых люди далёкие от теории измерений дают просто чудовищные советы и объяснения. Например такое: прибавляйте к показаниям термометра 0,6 о С и получите правильный результат.
Итак, перейдём к существу вопроса. Электронный термометр – это современный микропроцессорный прибор, в котором чувствительным элементом является чаще всего термистор, расположенный в металлическом наконечнике зонда. При нагреве зонда и металлического наконечника, нагревается термистор, его сопротивление меняется, схема термометра преобразует сопротивление в значение температуры, которое выводится на дисплей. Каждый электронный термометр при выпуске с производства проходит стадии юстировки и поверки. Т.е. оснований не верить точности измерения термометра нет. Электронные термометры – это точные приборы. Так в чём же дело? Дело в методе измерений и в правильности его применения.
Изготовители тоже виноваты в том, что люди неправильно используют их изделия и получают в результате неправильные значения. В погоне за конкурентными преимуществами изготовители рекламируют свои изделия как очень быстрые, измеряющие температуру за 1 минуту, 40 секунд и даже за 20 секунд. Других параметров, по которым можно было бы конкурировать, в электронном термометре просто нет. Запомните, время измерения, приведённое на упаковке термометра и в паспорте относится к оральному методу измерения (во рту). Почти весь мир измеряет температуру именно во рту. И это очень правильно. Но в России температуру меряли всегда аксиллярным методом (в подмышечной впадине).
Почему все думают, что в подмышечной впадине температура всегда должна быть равна 36,6 о С? Поднимите руки и подержите их так. Температура явно уменьшится. А ведь мы двигаемся, машем руками и так далее. Если мы крепко прижмём руку к туловищу, то через некоторое время, минут через 3…5 температура действительно установится на уровне 36,6 С. И если вы после этой процедуры установите термометр, то почти наверняка получите правильное значение.
Что получается на самом деле? Человек устанавливает в подмышечную впадину термометр, имеющий очень маленькую инерционность. Термометр быстро нагревается до температуры в подмышечной впадине и как только скорость изменения температуры термометра станет менее установленной производителем, звучит сигнал об окончании измерений. Но температура в подмышечной впадине к этому моменту ещё не установилась! В результате человек видит на индикаторе вместо привычных 36,6 о С температуру скажем 35,8 о С, в сердцах выкидывает электронный термометр и идёт за ртутным градусником. Запомните, время измерения в подмышечной области практически не зависит от инерционности термометра и определяется только временем нагрева этой самой области, а значит время измерения одинаково, что для ртутного градусника, что для электронного термометра и равно 5…10 минут.
Но есть электронные термометры, которые после сигнала заканчивают измерения. Такие термометры для аксиллярного метода использовать нельзя!
Есть ещё одна причина, из-за которой температура в подмышечной впадине вначале измерения уменьшается. Причина в самом термометре и особенно в металлическом наконечнике. Когда мы устанавливает термометр, металлический наконечник забирает очень много тепла на свой нагрев и температура тела вблизи него сильно охлаждается. К этому добавляется физиологический процесс защиты организма от переохлаждения, в результате которого в зоне охлаждения сужаются кровеносные сосуды и затрудняется отвод тепла от тела на нагрев термометра. В результате время набора температуры до 36,6 о С в подмышечной впадине ещё больше увеличивается. Какой отсюда вывод? Не ведитесь на рекламу о быстром измерении температуры. Лучше купите недорогой термометр и им правильно измеряйте температуру. Прижмите руку к туловищу на время примерно 5 мин., установите термометр и ещё подержите руку 1…5 минут. Полученное значение будет правильным!
Почему врёт бесконтактный ИК термометр (пирометр)
В данной статье мы расскажем именно о медицинских ИК термометрах, т.е. о приборах, предназначенных для измерения температуры тела, а также о том, от чего зависит точность пирометров.
В Интернете можно найти много информации по этому вопросу. В большинстве случаев всё пишется людьми далёкими от ИК термометрии и ИК термометров для контроля температуры тела. Поэтому и информация даётся неполной, несистемной и чаще всего далёкой от истины.
Именно поэтому, мы как разработчики и изготовители медицинских термометров и, в частности, ИК термометров решили по возможности понятным языком рассказать, как устроен ИК термометр, чем он отличается от промышленного пирометра, что влияет на его точность измерения и как сделать так, чтобы эту точность повысить.
Для начала немножко теории.
Любое тело излучает тепловую энергию Е, пропорциональную его температуре поверхности в четвёртой степени и коэффициенту излучения к.
Научившись измерять и обратно преобразовывать эту тепловую энергию в температуру можно измерять температуру поверхности на расстоянии (дистанционно).
Рис.1.Как происходит измерение температуры поверхности пирометром
При помощи оптической системы прибора энергия излучения падает на сенсор ИК термометра (Рис.2).
Рис.2.Устройство сенсора ИК термометра
У современных пирометров сенсор представляет собой миниатюрную термопару, на рабочий спай которой и направлено тепловое излучение контролируемого объекта. Вблизи холодного спая термопары располагается сенсор температуры, в качестве которого чаще применяется термосопротивление.
Электронная схема прибора по термосопротивлению измеряет температуру холодного спая термопары и добавляет к ней вторую часть пропорциональную напряжению с термопары. ИК сенсоры уже давно научились изготавливать полностью в интегральном исполнении. Есть сенсоры с цифровым выходом.
Однако все тела излучают по-разному. Для того чтобы измерить температуру поверхности какого-либо тела достаточно точно, необходимо точно знать его коэффициент изучения к.
Обычно пирометр юстируется на производстве или в метрологической лаборатории при помощи «абсолютно-чёрного тела» (АЧТ), т.е. поверхности, с коэффициентом излучения близким к 1. Затем в память прибора устанавливают реальный, усреднённый коэффициент излучения. Чаще 0,95. Есть однако модели пирометров подороже, в которых потребитель сам устанавливает коэффициент. Но какой – вот в чём вопрос. А коэффициент излучения очень сильно зависит как от материала поверхности, так и от качества обработки, наличия загрязнений, ржавчины, влаги и т.д. В табл. 1 представлены коэффициенты излучения для ряда материалов.
Материал | К |
доска | 0,96 |
бумага | 0,93 |
базальт | 0,72 |
ржавое железо | 0,70 |
Табл. 1 Коэффициент излучения к для нескольких материалов
При неправильно выставленном коэффициенте излучения можно получить погрешность в десятки градусов.
Итак, какие факторы влияют на точность измерения промышленного пирометра?
Перечислим несколько основных факторов:
Какая реальная точность измерения, указывается в документации на промышленные пирометры среднего ценового диапазона? +/-1% от измеряемой величины, т.е. примерно +/-0,4 ° С при измерении температуры поверхности нагретой до +40 ° С. Давайте запомним это значение. Оно нам пригодится далее.
В чём отличия между промышленным пирометром и ИК термометром для измерения температуры тела?
Итак мы кратко рассказали вам о работе промышленного пирометра, о том, какие факторы влияют на его точность измерения. Теперь поговорим о ИК термометре для измерения температуры тела.
Параметр | ИК термометр | Контактный термометр |
Удобство | + | — |
Время измерения | + (около 1 с.) | — (более 30 сек.) |
Точность измерения | — | + |
Измерение разности температур и распределения температуры | + | — |
Табл. 2 Сравнение ИК термометра и контактного термометра
Приведём пример. Самолёт совершил посадку. Работник Роспотребнадзора, вооружённый ИК термометром, зашёл на борт и последовательно замерил температуру каждому пассажиру. Неважно, какую абсолютную величину температуры он получает. Важна разность измеренной температуры между пассажирами. Они долгое время находились в равных условиях и повышенная температура нескольких пассажиров относительно среднего измеренного значения может трактоваться как болезнь. У этих пассажиров после изоляции их от основной массы нужно будет измерить температуру точно контактным электронным термометром. Допустим, температура пассажиров оказалась равна 34,7…36,1 ° С, а у двух пассажиров: 36,6 ° С. Это означает, что у этих двух пассажиров имеется повышенная температура. Дальнейшие измерения точным контактным термометром смогут подтвердить, что их температура равна на самом деле 37…38 ° С. Сейчас, к сожалению, об этом не знают.
В табл. 3 мы кратко показали, чем отличается промышленный пирометр от ИК термометра температуры тела.
Табл. 3 Основные отличия промышленного пирометра от ИК термометра температуры тела
У ИК термометра очень узкий диапазон измерения и небольшое расстояние до поверхности измерения. У большинства ИК термометров в паспорте приводится точность измерения +/-0,2…0,3 ° С. Скажем сразу, что верить этому значению нельзя. С большой натяжкой это может быть точность измерения температуры абсолютно-чёрного тела, проводимая в лабораторных условиях при заданных параметрах окружающей среды. Это даже не точность контроля температуры поверхности кожи и уж тем более не точность измерения температуры тела.
Грустно то, что в нашей стране продаются ИК термометры, имеющие Регистрационное удостоверение Росздравнадзора, у которых в паспорте указана точность измерения температуры тела +/-0,1 ° С! Получается так, что Российская компания-дистрибьютор покупает в КНР приборы, имеющие точность +/-0,3 ° С, делает документацию на русском, где указывается точность уже +/-0,1 ° С и продаёт эти приборы. Почему так происходит? Да потому, что ИК термометры у нас в стране отнесены к медицинским термометрам, а им ГОСТом предписано иметь точность +/-0,1 ° С. Получается, что приборы подстроили под норматив.
Так какую же реальную погрешность имеют ИК термометры, спросите вы? Огромную, если не выполнять множество требований к процессу измерения. А ведь большинство граждан их не выполняет или физически не может выполнить. Поэтому прежде чем купить домой ИК термометр, хорошо подумайте. Им нужно уметь пользоваться.
Как работает ИК термометр температуры тела?
Рисунок 3. Температура тела, как функция большого количества параметров
Итак, к погрешности измерения температуры поверхности в режиме body добавляется погрешность связанная с различием у людей различных физических параметров и погрешность измерения температуры окружающей среды, а также погрешность связанная с тем, что температура прибора может быть не равна температуре окружающей среды, в которой находится испытуемый. Последнее очень важно. Прибор и человек до момента измерения должны находиться длительное время при одной и той же температуре. Теперь вам должно быть понятно, почему при измерении температуры у людей, входящих в здание, так сильно разнится температура. Ведь до входа в здание они находились в различных условиях. Кто-то пришёл, кто-то приехал на авто и т.д.
Перечислим основные правила более-менее точного измерения температуры тела ИК термометром.
Основные правила, которые необходимо соблюдать при измерении температуры медицинским пирометром:
— пирометр должен иметь температуру окр. среды (выдержан не менее 30 мин.),
— необходимо предварительно вытереть насухо лоб,
— предотвратить сквозняки, падение прямых лучей солнечного света, влияние нагревательных приборов,
— предварительно убрать со лба косметику, волосы,
— расстояние от лба: 1. 3 см,
— необходимо провести несколько измерений, чтобы исключить случайные значения.
Так может ли ИК термометр иметь точность +/-0,1 ° С при измерении температуры тела? Конечно нет. Если человек очень хорошо понимает принцип работы ИК термометра и как им пользоваться, то он может использовать его для экспресс контроля температуры тела. Но любому человеку использовать этот прибор нельзя. Может и трагедия случиться. Представьте себе картину. У маленького ребёнка горячка, родители его раздели, обдувают вентилятором и время от времени контролируют температуру ИК термометром. Что они измерят? Всё что угодно. Самая большая опасность, если они вместо 40,0 ° С измерят 37,0, успокоятся и завершат процедуры.
Как правильно измерять температуру электронным термометром?
Простые правила, которые необходимо соблюдать при измерении температуры тела электронным градусником
Измерение температуры тела во рту
После приема холодных и горячих напитков (пищи) нужно подождать 30 минут, а затем мерить температуру. Не рекомендуется измерять температуру таким способом детям с повышенной нервной возбудимостью, психически больным людям. Не рекомендуется измерять температуру таким способом при наличии насморка и аденоид. Время измерения при пероральном методе измерения варьирует от 10 секунд до 2 минут. При данном способе измерения нормальной считается температура в пределах 36,8-37,3.
Измерение температуры ректально
Обычно к такому способу измерения прибегают, когда нужно произвести измерение ослабленным пациентам, лицам, находящимся в бессознательном состоянии и грудничкам.
Грудничков укладывают на животик или на спинку, приподнимая ножки. Взрослым удобнее всего делать измерение на боку. Ягодицы следует сжать и подержать так до окончания процедуры.
Перед введением наконечник термометра смазывают детским кремом и вводят на глубину 1-1,5 см-детям,1,5-2 см-взрослым.
Так же ректально температуру, как уже писалось выше, измеряют женщины для определения овуляции. В таких случаях рекомендуется проводить измерения утром после пробуждения в одно и тоже время, не вставая с кровати и свести двигательную активность к минимуму до окончания измерения.
Время измерения таким способом-2-3 минуты. Нормальной считается ректальная температура-37,3-37,7.
Но есть и противопоказания к такому способу измерения. Это трещины прямой кишки, диарея, онкология прямой кишки.
Измерение температуры в подмышечной впадине
Если Вы предпочитаете измерять температуру в подмышечной впадине, то для точности измерения необходимо соблюдать следующие условия:
— подмышечная впадина должна быть абсолютно влажная, если вы решили произвести измерение именно так.
— при измерении в подмышечной впадине ВАЖНО, чтобы рука была плотно прижата к туловищу. Малейшее ослабление контакта с кожей может привести к неточности измерения. И преждевременному сигналу. Производители так же рекомендуют термометр в подмышку вставлять не перпендикулярно тела, а вдоль.
— наконечник должен быть строго в подмышечной ямке.
— для точности измерения можно поставить термометр подмышку в выключенном состоянии и прижать его рукой, чтобы наконечник нагрелся и через 30 секунд включить термометр.
После первого звукового сигнала необходимо продолжить измерение. Время измерения варьируется в среднем 4-5 мин.
Первый звуковой сигнал не означает, что измерения закончены, он означает, что скорость измерения температуры снизилась и теперь прирост температуры происходит более плавно.
Значение температуры тела после первого звукового сигнала является приблизительной и измерение нужно продолжить.
Ртутный, электронный и инфракрасный. Обзор современных градусников
Есть несколько народных способов определить повышенную температуру. Самый популярный — потрогать лоб, однако это работает не то чтобы эффективно: 50 на 50. Можно пощупать шею — принцип такой же, как и со лбом. Также из характерных признаков упоминают румянец на щеках или темные, «налитые кровью» и «обветренные» губы. Ну и, наконец, озноб: когда у человека не получается согреться, ему может быть одновременно жарко и холодно, руки при этом холодные, а голова горит. Такое состояние чаще случается при действительно высокой температуре.
Бабушкины методы хороши, но лучше все же использовать проверенные средства — градусники. Долгое время популярными в нашей стране оставались жидкостные термометры, которые со ртутью. Такие сейчас принято называть «менее безопасными» именно из-за наличия в них металла. Тем не менее они все еще в быту по ряду причин. Поэтому в нашей небольшой подборке будет и традиционный ртутный градусник. С ним все ясно: измеряет все время, пока вы держите его под мышкой, и показывает максимальную температуру.
По степени распространения с ртутными, вероятно, способны соперничать градусники второго типа — электронные. Внешне одинаковые, они могут измерять температуру совсем по-разному (зависит в том числе от «начинки»). Их основной недостаток связан с необходимостью создать условия для эффективной работы сенсора: он должен плотно и постоянно прилегать к коже. Поэтому считается, что максимально точного измерения можно достичь, используя электронный градусник оральным или еще менее популярным, ректальным способом. Кроме того, в некоторых моделях электронных градусников подсевший элемент питания также может повлиять на точность измерений.
Электронные градусники, в отличие от ртутных, вначале измеряют температуру, а затем в дело вступает микропроцессор, который проводит расчеты для получения среднего значения. По этой причине электронный градусник рекомендуют подержать под мышкой дольше, а не убирать его сразу после звукового сигнала. Тогда устройство получит больше измерений, из которых выведет средний показатель. Это, в теории, позволит избежать ситуации, когда измерение неверное и градусник показывает условно 37,2 градуса у человека с температурой под 39 (потому что измеряли слишком быстро, а сенсор не прилегал к коже).
Инфракрасные бесконтактные термометры отличаются от остальных скоростью работы и методом измерения. При этом на их показания могут оказывать влияние внешние факторы: окружающая температура (хотя электроника замеряет и ее для получения точных измерений), влажность (как воздуха, так и пот на лбу), наличие косметических средств на коже.
Важно: сравнивать показания всех трех типов градусников между собой нельзя. В частности, ртутные/электронные и ИК-термометры измеряют температуру в разных частях тела — показания будут различаться уже по этой причине. В зависимости от типа градусника «нормальная» температура также будет варьировать, и обычно об этом упоминается в руководстве пользователя.
В тестах мы провели измерения одновременно двумя ртутными градусниками (под каждую руку) разных производителей по 7 минут. Получились полностью идентичные цифры — 37,2. Это стало точкой отсчета, хотя, как говорилось выше, прямых сравнений мы избегаем.
Вторым проверку проходил электронный градусник Microlife MT 1622. В отличие от ртутного, его можно ронять (хоть и не рекомендуется); конкретная модель, оказавшаяся в нашем распоряжении, еще и «на 100% водонепроницаема». Это значит, что такой термометр можно мыть и окунать в дезинфицирующий раствор.
Для справки: при оральном способе измерения электронным градусником «нормальная» температура окажется в диапазоне 35,7—37,3 градуса, при ректальном — 36,2—37,7 и аксиллярном (в подмышечной впадине) — 35,2—36,7 градуса после звучания звукового сигнала. Однако в первых двух случаях измерять температуру нужно минуту, в третьем — пять.
Как измерить температуру электронным градусником: 5 советов
В аптечной сети Орла и области не найти ртутных градусников. Они просто исчезли. Руководитель регионального Департамента здравоохранения Иван Залогин на одном из брифингов сообщил, что ртутные термометры сняли с производства и реализации и предложил орловцам измерять температуру галинстановыми или электронными термометрами. Галистановые в орловских аптеках не найдёшь, а к электронным мало доверия, не стали они для нас чем-то привычным ещё. А потому и пользоваться ими многие не умеют, хотя на самом деле прибор достаточно надёжный и уж точно не разобьётся.
Погрешность — до 1,5 градуса
Принцип работы электронного термометра значительно отличается от классического ртутного. Указание температуры во втором происходит за счёт увеличения объёма ртути при нагревании, что по большому счёту делает неважным то, как его держать. В электронных же термометрах датчик находится на конце, поэтому только нагрев этой части влияет на показания. В остальной части термометра только провода. Именно по этой причине надо внимательно следить за положением градусника, чтобы добиться точности. Если контакт с телом неплотный или датчик частично свободен, то температура будет ниже.
Погрешность электронного градусника может быть достаточно большой (1,5 градуса), особенно если измеряли температуру вы неправильно и быстро.
Можно измерять температуру во рту?
Большинство электронных градусников снабжены звуковым датчиком, который извещает о том, что температура измерена. Но обольщаться не стоит. В большинстве инструкций указано, что звуковой сигнал не является поводом для завершения измерения. Ваша температура может ещё подняться. Так что лучше подержать градусник подольше, до 10 минут в общей сложности, как и ртутный.
К слову, в США температуру принято измерять во рту, а не в подмышечной впадине, в которой градусник не успевает нагреться. Даже дорогие модели градусников с увеличенным датчиком, специально предназначенные для измерения под мышкой, показывают на 0.2-0.3 градуса меньше. Так что в данном случае можно взять пример с американцев.
К слову, термометр влаги не боится, однако измерять температуру надо сухим градусником.
Тест на проверку электронного градусника
Если вы сомневаетесь в правильности показаний термометра, то можно провести следующий простой тест с помощью двух градусников — ртутного и электронного и стакана воды. Возьмите обычную тёплую воду и поместите туда оба градусника. Спустя три минуты уже можно увидеть, насколько правильно работает электронный термометр. Если данные электронного градусника сильно отличаются, то вам прямая дорога в сервисный центр. К тому же на электронные градусники даётся значительный гарантийный срок.
Кстати, тест на температуру можно провести не только на воде, но и на себе, измерив температуру ртутным и электронным градусником. Разницу показаний можно просто запомнить и дальше просто «добавлять» недостающие градусы. Как правило, разница составляет примерно 2 десятых. То есть на ртутном 36,6, на электронном — 36,4. На ртутном 37,5 — на электронном 37,3.
Подписывайтесь на ОрелТаймс в Google News, Яндекс.Новости и на наш канал в Яндекс.Дзен, следите за главными новостями Орла и Орловской области в telegram-канале Орёлтаймс. Больше интересного контента в Instagram, ВКонтакте и Facebook.