Նա ստեղծել է թերմոբարոսկոպի (թերմոսկոպի) նման մի բան։ Գալիլեոն այդ ժամանակ ուսումնասիրում էր Հերոն Ալեքսանդրացին, ով արդեն նկարագրել էր նմանատիպ սարք, բայց ոչ թե ջերմության աստիճանները չափելու, այլ տաքացնելու միջոցով ջուր բարձրացնելու համար: Թերմոսկոպը փոքրիկ ապակյա գնդիկ էր, որի վրա զոդված էր ապակե խողովակ: Գնդակը մի փոքր տաքացրին, իսկ խողովակի ծայրը իջեցրին ջրով անոթի մեջ: Որոշ ժամանակ անց գնդակի օդը սառչեց, նրա ճնշումը նվազեց և ջուրը մթնոլորտային ճնշման ազդեցությամբ խողովակի մեջ բարձրացավ որոշակի բարձրության։ Այնուհետև, տաքացման հետ մեկտեղ, գնդակի մեջ օդի ճնշումը բարձրացավ, և խողովակի ջրի մակարդակը սառչելուց հետո իջավ, բայց դրա մեջ ջուրը բարձրացավ: Թերմոսկոպի միջոցով կարելի էր դատել միայն մարմնի տաքացման աստիճանի փոփոխությունը. այն ջերմաստիճանի թվային արժեքներ չէր ցույց տալիս, քանի որ սանդղակ չուներ։ Բացի այդ, խողովակում ջրի մակարդակը կախված էր ոչ միայն ջերմաստիճանից, այլև մթնոլորտային ճնշումից: 1657 թվականին Գալիլեոյի թերմոսկոպը կատարելագործվել է Ֆլորենցիայի գիտնականների կողմից։ Նրանք սարքը սարքավորել են ուլունքի կշեռքով և օդը դուրս են մղել ջրամբարից (գնդակից) և խողովակից։ Սա հնարավորություն տվեց ոչ միայն որակապես, այլեւ քանակապես համեմատել մարմնի ջերմաստիճանը։ Այնուհետև փոխվել է թերմոսկոպը. այն գլխիվայր շրջվել է, և ջրի փոխարեն խողովակի մեջ սպիրտ են լցրել և անոթը հանել։ Այս սարքի շահագործումը հիմնված էր միջոցառումների ընդլայնման վրա՝ որպես «հաստատուն» կետեր ընդունվեցին ամենաշոգ ամառային և ամենացուրտ ձմեռային օրերի ջերմաստիճանները։ Ջերմաչափի գյուտը վերագրվում է նաև Լորդ Բեկոնին, Ռոբերտ Ֆլադին, Սանկտորիուսին, Սկարպիին, Կոռնելիուս Դրեբելին ( Կոռնելիուս ԴրեբելՊորտեն և Սալոմոն դե Կաուսը, որոնք ավելի ուշ գրել են և մասամբ անձնական հարաբերություններ են ունեցել Գալիլեոյի հետ։ Այս բոլոր ջերմաչափերը օդային ջերմաչափեր էին և բաղկացած էին մի խողովակով, որը պարունակում էր օդ, որը բաժանված էր մթնոլորտից ջրի սյունակով, դրանք փոխում էին իրենց ցուցանիշները և՛ ջերմաստիճանի փոփոխություններից, և՛ մթնոլորտային ճնշման փոփոխություններից:

Մերկուրի բժշկական ջերմաչափ

Հեղուկով ջերմաչափերն առաջին անգամ նկարագրվել են «Saggi di naturale esperienze fatte nell'Accademia del Cimento» քաղաքում, որտեղ դրանք խոսվում են որպես առարկաներ, որոնք վաղուց պատրաստվել են հմուտ արհեստավորների կողմից, որոնք կոչվում են «Confia», որոնք տաքացնում են ապակին: լամպի փչած կրակի վրա և պատրաստում է զարմանալի և շատ նուրբ արտադրանք: Սկզբում այս ջերմաչափերը լցված էին ջրով, և նրանք պայթեցին, երբ սառչում էին. Այդ նպատակով գինու սպիրտի օգտագործումը սկսվել է 1654 թվականին՝ Տոսկանայի մեծ դուքս Ֆերդինանդ II-ի մտքով: Ֆլորենցիական ջերմաչափերը ոչ միայն պատկերված են Սագիում, այլև մի քանի օրինակով պահպանվել են մինչ օրս Ֆլորենցիայի Գալիլեյան թանգարանում; դրանց պատրաստումը մանրամասն նկարագրված է։

Նախ, վարպետը պետք է խողովակի վրա բաժանումներ կատարեր՝ հաշվի առնելով դրա հարաբերական չափերը և գնդակի չափերը. մյուսները սևով: Նրանք սովորաբար 50 բաժանում էին անում այնպես, որ երբ ձյունը հալվում է, ալկոհոլը չիջնի 10-ից, իսկ արևի տակ՝ 40-ից: նույն պայմանները, բայց դա այդպես չէր, կարելի էր հասնել, եթե խողովակը բաժանվեր 100 կամ 300 մասերի, որպեսզի ավելի մեծ ճշգրտություն ստանա: Ջերմաչափերը լցվում էին գնդակը տաքացնելով և խողովակի ծայրը սպիրտ դարձնելով, լցոնումը ավարտվում էր բարակ ծայրով ապակե ձագարով, որն ազատորեն տեղավորվում էր բավականին լայն խողովակի մեջ: Հեղուկի քանակությունը կարգավորելուց հետո խողովակի բացվածքը կնքվել է հերմետիկ մոմով, որը կոչվում է «հերմուկ»։ Այստեղից պարզ է դառնում, որ այդ ջերմաչափերը մեծ էին և կարող էին օգտագործվել օդի ջերմաստիճանը որոշելու համար, բայց նրանք դեռ անհարմար էին այլ, ավելի բազմազան փորձերի համար, և տարբեր ջերմաչափերի աստիճանները համեմատելի չէին միմյանց հետ:

Շվեդ ֆիզիկոս Ցելսիուսը վերջնականապես հաստատեց և՛ հաստատուն կետերը՝ հալվող սառույցը և՛ եռացող ջուրը, 1742 թվականին, բայց սկզբում եռման կետում դրեց 0°, իսկ սառեցման կետում՝ 100°, և ընդունեց հակադարձ նշանակումը միայն Մ-ի խորհրդով։ Շտորմեր. Ֆարենհեյթի ջերմաչափերի պահպանված օրինակներն առանձնանում են իրենց մանրակրկիտ կատարմամբ: Այնուամենայնիվ, պարզվեց, որ ավելի հարմար է «շրջված» սանդղակը, որի վրա սառույցի հալման ջերմաստիճանը նշանակվել է 0 C, իսկ եռման ջերմաստիճանը 100 C: Նման ջերմաչափն առաջին անգամ օգտագործել են շվեդ գիտնականներ, բուսաբան Կ. Լինեուսը և աստղագետ Մ. Ստրեմեր. Այս ջերմաչափը լայնորեն կիրառվում է։

Կոտրված ջերմաչափից թափված սնդիկը հեռացնելու մասին տեղեկությունների համար տե՛ս հոդվածը Demercurization

Մեխանիկական ջերմաչափեր

Մեխանիկական ջերմաչափ

Պատուհանների մեխանիկական ջերմաչափ

Այս տեսակի ջերմաչափը գործում է նույն սկզբունքով, ինչ հեղուկ ջերմաչափերը, սակայն որպես սենսոր սովորաբար օգտագործվում է մետաղական պարուրաձև կամ բիմետալիկ ժապավեն:

Էլեկտրական ջերմաչափեր

Բժշկական էլեկտրական ջերմաչափ

Էլեկտրական ջերմաչափերի շահագործման սկզբունքը հիմնված է հաղորդիչի դիմադրության փոփոխության վրա, երբ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը փոխվում է:

Էլեկտրական ջերմաչափերի ավելի լայն շրջանակը հիմնված է ջերմազույգերի վրա (տարբեր էլեկտրաբացասականություն ունեցող մետաղների շփումը ստեղծում է ջերմաստիճանից կախված շփման պոտենցիալ տարբերություն):

Տնային եղանակային կայան

Ժամանակի ընթացքում առավել ճշգրիտ և կայուն են դիմադրողական ջերմաչափերը, որոնք հիմնված են պլատինե մետաղալարերի կամ կերամիկայի վրա պլատինե ծածկույթի վրա: Առավել լայնորեն օգտագործվում են PT100 (դիմադրություն 0 °C - 100Ω) PT1000 (դիմադրություն 0 °C - 1000Ω) (IEC751): Ջերմաստիճանից կախվածությունը գրեթե գծային է և հնազանդվում է քառակուսային օրենքին դրական ջերմաստիճաններում և չորրորդ աստիճանի հավասարմանը՝ բացասական ջերմաստիճաններում (համապատասխան հաստատունները շատ փոքր են, և առաջին մոտավորությամբ այս կախվածությունը կարելի է համարել գծային): Ջերմաստիճանի միջակայքը −200 - +850 °C:

Հետևաբար, դիմադրությունը ժ Տ°C, դիմադրություն 0 °C-ում և հաստատուններ (պլատինե դիմադրության համար) -

Օպտիկական ջերմաչափեր

Օպտիկական ջերմաչափերը թույլ են տալիս գրանցել ջերմաստիճանը՝ փոխելով լուսավորության մակարդակը, սպեկտրը և այլ պարամետրերը (տես Օպտիկամանրաթելային ջերմաստիճանի չափում), երբ ջերմաստիճանը փոխվում է: Օրինակ, ինֆրակարմիր մարմնի ջերմաստիճանի հաշվիչներ:

Ինֆրակարմիր ջերմաչափեր

Ինֆրակարմիր ջերմաչափը թույլ է տալիս չափել ջերմաստիճանը առանց մարդու հետ անմիջական շփման: Որոշ երկրներում վաղուց միտում կա հրաժարվելու սնդիկի ջերմաչափերից՝ հօգուտ ինֆրակարմիրի, ոչ միայն բժշկական հաստատություններում, այլև տնային տնտեսությունների մակարդակով։

Ինֆրակարմիր ջերմաչափն ունի մի շարք անհերքելի առավելություններ, մասնավորապես.

• օգտագործման անվտանգությունը (նույնիսկ լուրջ մեխանիկական վնասների դեպքում առողջությանը վտանգ չի սպառնում)
• չափման ավելի բարձր ճշգրտություն
• ընթացակարգի նվազագույն ժամանակը (չափումն իրականացվում է 0,5 վայրկյանում)
• խմբային տվյալների հավաքագրման հնարավորությունը

Տեխնիկական ջերմաչափեր

Տեխնիկական հեղուկ ջերմաչափերն օգտագործվում են գյուղատնտեսության, նավթաքիմիական, քիմիական, հանքարդյունաբերության և մետալուրգիական արդյունաբերության ձեռնարկություններում, մեքենաշինության, բնակարանային և կոմունալ ծառայությունների, տրանսպորտի, շինարարության, բժշկության, մի խոսքով, կյանքի բոլոր ոլորտներում:

Տեխնիկական ջերմաչափերի հետևյալ տեսակները կան.

• տեխնիկական հեղուկ ջերմաչափեր TTZh-M;
• bimetallic ջերմաչափեր TB, TBT, TBI;
• գյուղատնտեսական ջերմաչափեր TS-7-M1;
• առավելագույն ջերմաչափեր SP-83 M;
• ցածր աստիճանի ջերմաչափեր հատուկ խցիկների համար SP-100;
• հատուկ թրթռման դիմացկուն ջերմաչափեր SP-V;
• սնդիկի ջերմաչափեր, էլեկտրական կոնտակտային TPK;
• լաբորատոր ջերմաչափեր TLS;
• ջերմաչափեր նավթամթերքների համար TN;
• ջերմաչափեր նավթամթերքների TIN1, TIN2, TIN3, TIN4 փորձարկման համար:

1561 թվականի մարտի 29-ին ծնվել է իտալացի բժիշկ Սանտորիոն՝ առաջին սնդիկի ջերմաչափի գյուտարարներից մեկը, սարք, որն այն ժամանակների համար նորարարություն էր և առանց որի ոչ ոք այսօր չի կարող անել:

Սանտորիոն ոչ միայն բժիշկ էր, այլ նաև անատոմիստ և ֆիզիոլոգ։ Նա աշխատել է Լեհաստանում, Հունգարիայում և Խորվաթիայում, ակտիվորեն ուսումնասիրել է շնչառության գործընթացը, մաշկի մակերևույթից «անտեսանելի գոլորշիները», հետազոտություններ է անցկացրել մարդու նյութափոխանակության ոլորտում։ Սանտորիոն փորձեր կատարեց իր վրա և, ուսումնասիրելով մարդու մարմնի բնութագրերը, ստեղծեց բազմաթիվ չափիչ գործիքներ՝ զարկերակների պուլսացիայի ուժը չափելու սարք, մարդու քաշի փոփոխությունները վերահսկելու կշեռքներ և առաջին սնդիկի ջերմաչափը:

Թե կոնկրետ ով է ստեղծել ջերմաչափը, բավականին դժվար է: Ջերմաչափի գյուտը վերագրվում է միանգամից բազմաթիվ գիտնականների՝ Գալիլեոյին, Սանտորիոյին, Լորդ Բեկոնին, Ռոբերտ Ֆլուդին, Սկարպիին, Կոռնելիուս Դրեբելին, Պորտեին և Սալոմոն դե Կաուսին։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ շատ գիտնականներ միաժամանակ աշխատել են սարքի ստեղծման վրա, որը կօգնի չափել օդի, հողի, ջրի և մարդկանց ջերմաստիճանը։

Այս սարքի նկարագրությունը Գալիլեյի սեփական գրվածքներում չկա, սակայն նրա աշակերտները վկայում են, որ 1597 թվականին նա ստեղծել է թերմոսկոպ՝ ջեռուցմամբ ջուր բարձրացնելու սարք։ Թերմոսկոպը փոքրիկ ապակյա գնդիկ էր, որի վրա զոդված էր ապակե խողովակ: Թերմոսկոպի և ժամանակակից ջերմաչափի միջև տարբերությունն այն է, որ Գալիլեոյի գյուտի մեջ սնդիկի փոխարեն օդն է ընդարձակվել: Բացի այդ, այն կարող էր օգտագործվել միայն մարմնի տաքացման կամ հովացման հարաբերական աստիճանը դատելու համար, քանի որ այն չուներ կշեռք:

Սանտորիոն Պադուայի համալսարանից ստեղծել է իր սեփական սարքը, որով հնարավոր է եղել չափել մարդու մարմնի ջերմաստիճանը, սակայն սարքն այնքան ծավալուն է եղել, որ տեղադրվել է տան բակում։ Սանտորիոյի գյուտը ուներ գնդակի ձև և երկարավուն ոլորուն խողովակ, որի վրա գծված էին բաժանումներ, խողովակի ազատ ծայրը լցված էր մգեցված հեղուկով։ Նրա գյուտը թվագրվում է 1626 թ.

1657 թվականին Ֆլորենցիացի գիտնականները կատարելագործեցին Galileo թերմոսկոպը՝ մասնավորապես սարքը սարքավորելով ուլունքի կշեռքով։

Ավելի ուշ գիտնականները փորձեցին կատարելագործել սարքը, սակայն բոլոր ջերմաչափերը օդ էին, և դրանց ցուցումները կախված էին ոչ միայն մարմնի ջերմաստիճանի փոփոխություններից, այլև մթնոլորտային ճնշումից։

Առաջին հեղուկ ջերմաչափերը նկարագրվել են 1667 թվականին, բայց դրանք պայթել են, եթե ջուրը սառչի, ուստի դրանք ստեղծելու համար սկսել են օգտագործել գինու սպիրտ: Ջերմաչափի գյուտը, որի տվյալները չեն որոշվի մթնոլորտային ճնշման փոփոխություններով, տեղի է ունեցել Գալիլեոյի աշակերտ ֆիզիկոս Էվանգելիստա Տորիչելիի փորձերի շնորհիվ։ Արդյունքում ջերմաչափը լցվել է սնդիկով, գլխիվայր շրջվել, գնդիկի վրա գունավոր սպիրտ է ավելացվել, իսկ խողովակի վերին ծայրը կնքվել է։

Երկար ժամանակ գիտնականները չէին կարողանում գտնել ելակետեր, որոնց միջև հեռավորությունը կարելի էր հավասարաչափ բաժանել։

Սանդղակի նախնական տվյալներն էին սառույցի և հալված կարագի հալման կետերը, ջրի եռման...

Գերմանացի ֆիզիկոս Գաբրիել Ֆարենհեյթի կողմից ստեղծվել է ժամանակակից ձևի ջերմաչափ, որն առավել հարմար է կենցաղային օգտագործման համար, ճշգրիտ չափման սանդղակով: Նա նկարագրել է ջերմաչափ ստեղծելու իր մեթոդը 1723 թվականին։ Սկզբում Ֆարենհեյթը ստեղծեց երկու ալկոհոլային ջերմաչափ, բայց հետո ֆիզիկոսը որոշեց սնդիկ օգտագործել ջերմաչափում։ Ֆարենհեյթի սանդղակը հիմնված էր երեք հաստատված կետերի վրա.

առաջին կետը հավասար էր զրոյական աստիճանի. սա ջրի, սառույցի և ամոնիակի բաղադրության ջերմաստիճանն է.
երկրորդը, որը նշանակված է 32 աստիճան, ջրի և սառույցի խառնուրդի ջերմաստիճանն է.
երրորդը՝ ջրի եռման կետը, 212 աստիճան էր։

Այսօր առավել տարածված է Ցելսիուսի սանդղակը, ԱՄՆ-ում և Անգլիայում կիրառվում է Ֆարենհեյթի սանդղակը, իսկ գիտական ​​հետազոտություններում՝ Կելվինի սանդղակը։

Շվեդ աստղագետ, երկրաբան և օդերևութաբան Անդերս Ցելսիուսը 1742 թվականին վերջապես հաստատեց երկու հաստատուն կետերը՝ հալվող սառույցը և եռացող ջուրը: Նա կետերի միջև հեռավորությունը բաժանեց 100 ընդմիջումների, որտեղ 100 թիվը նշում է սառույցի հալման կետը, իսկ 0-ը՝ ջրի եռման կետը։

Այսօր Ցելսիուսի սանդղակը օգտագործվում է շրջված, այսինքն՝ սառույցի հալման կետը վերցվում է 0°, իսկ ջրի եռմանը՝ 100°։

Արդեն 18-րդ դարի կեսերին ջերմաչափերը դարձան առևտրի առարկա, և դրանք պատրաստում էին արհեստավորները, բայց ջերմաչափերը բժշկության մեջ հայտնվեցին շատ ավելի ուշ՝ 19-րդ դարի կեսերին։

Ջերմաչափերի կիրառման շրջանակը չափազանց լայն է և առանձնահատուկ նշանակություն ունի ժամանակակից մարդու կյանքի համար։ Պատուհանից դուրս գտնվող ջերմաչափը հաղորդում է դրսի ջերմաստիճանը, սառնարանում գտնվող ջերմաչափը օգնում է վերահսկել սննդի պահպանման որակը, ջեռոցում ջերմաչափը թույլ է տալիս պահպանել ջերմաստիճանը թխելու ժամանակ, իսկ ջերմաչափը չափում է մարմնի ջերմաստիճանը և օգնում է գնահատել վատ վիճակի պատճառները։ առողջություն։
Ջերմաչափը ջերմաչափի ամենատարածված տեսակն է, և դա այն մեկն է, որը կարելի է գտնել յուրաքանչյուր տանը: Այնուամենայնիվ, սնդիկի ջերմաչափերը, որոնք ժամանակին գիտնականների կողմից փայլուն հայտնագործություն էին, այժմ աստիճանաբար դառնում են անցյալի բան՝ որպես ոչ անվտանգ:
Մերկուրիային ջերմաչափերը փոխարինվում են էլեկտրոնային կամ թվային ջերմաչափերով, որոնք գործում են ներկառուցված մետաղական սենսորի հիման վրա։

Մինչև մեր առօրյա կյանքի այնպիսի սովորական և պարզ չափիչ սարքի գյուտը, ինչպիսին է ջերմային վիճակը, մարդիկ կարող էին դատել միայն իրենց անմիջական սենսացիաներով՝ տաք կամ սառը, տաք կամ սառը:

Թերմոդինամիկայի պատմությունը սկսվեց, երբ 1592 թվականին նա ստեղծեց ջերմաստիճանի փոփոխությունները դիտարկելու առաջին գործիքը՝ այն անվանելով թերմոսկոպ։ Թերմոսկոպը փոքրիկ գնդիկ էր՝ զոդված ապակե խողովակով։ Գնդակը տաքացրին, իսկ խողովակի ծայրը թաթախեցին ջրի մեջ: Երբ գնդակը սառչում էր, նրա մեջ ճնշումը նվազում էր, իսկ խողովակի ջուրը մթնոլորտային ճնշման ազդեցության տակ բարձրանում էր որոշակի բարձրության։

Եղանակի տաքանալուն պես խողովակներում ջրի մակարդակն իջավ: Սարքի թերությունն այն էր, որ այն կարող էր օգտագործվել միայն մարմնի տաքացման կամ սառեցման հարաբերական աստիճանը գնահատելու համար, քանի որ այն դեռ սանդղակ չուներ։

Ավելի ուշ, Ֆլորենցիացի գիտնականները բարելավեցին Գալիլեոյի թերմոսկոպը՝ ավելացնելով ուլունքների կշեռք և օդը դուրս մղելով օդապարիկից։

17-րդ դարում օդային թերմոսկոպը ֆլորենցիացի գիտնական Տորիչելլիի կողմից վերածվեց սպիրտային թերմոսկոպի։ Սարքը տակնուվրա են արել, ջրով անոթը հանել, խողովակի մեջ սպիրտ են լցրել։ Սարքի աշխատանքը հիմնված էր տաքացման ժամանակ ալկոհոլի ընդլայնման վրա. այժմ ցուցումները կախված չէին մթնոլորտային ճնշումից: Սա առաջին հեղուկ ջերմաչափերից մեկն էր:

Այն ժամանակ գործիքների ընթերցումները դեռևս համապատասխան չէին միմյանց, քանի որ կշեռքի չափորոշման ժամանակ հաշվի չի առնվել որևէ կոնկրետ համակարգ։ 1694 թվականին Կարլո Ռենալդինին առաջարկեց ընդունել սառույցի հալման ջերմաստիճանը և ջրի եռման կետը որպես երկու ծայրահեղ կետեր։

1714 թվականին Դ.Գ. Ֆարենհայթը պատրաստել է սնդիկի ջերմաչափ: Նա սանդղակի վրա նշել է երեք ֆիքսված կետ՝ ներքևը՝ 32 °F, աղի լուծույթի սառեցման կետն է, 96 °՝ մարդու մարմնի ջերմաստիճանը, իսկ վերին մասը՝ 212 °F, ջրի եռման կետն է։ Ֆարենհեյթի ջերմաչափը օգտագործվել է անգլիախոս երկրներում մինչև 20-րդ դարի 70-ական թվականները և մինչ օրս օգտագործվում է ԱՄՆ-ում։

Մեկ այլ սանդղակ առաջարկել է ֆրանսիացի գիտնական Ռոմուրը 1730 թվականին։ Նա փորձարկեց սպիրտային ջերմաչափով և եկավ այն եզրակացության, որ կարելի է կառուցել սպիրտային սպիրտի ջերմային ընդլայնմանը համապատասխան կշեռք։ Հաստատելով, որ իր օգտագործած սպիրտը, ջրի հետ խառնված 5:1 հարաբերակցությամբ, ընդլայնվում է 1000:1080 հարաբերակցությամբ, երբ ջերմաստիճանը փոխվում է սառեցման կետից մինչև ջրի եռման կետ, գիտնականն առաջարկել է օգտագործել 0 սանդղակը: մինչև 80 աստիճան: Սառույցի հալման ջերմաստիճանը ընդունելով որպես 0°, իսկ ջրի եռման ջերմաստիճանը նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում՝ 80°։

1742 թվականին շվեդ գիտնական Անդրես Ցելսիուսը առաջարկեց սնդիկի ջերմաչափի սանդղակ, որտեղ ծայրահեղ կետերի միջև ընկած միջակայքը բաժանվում էր 100 աստիճանի: Միևնույն ժամանակ, սկզբում ջրի եռման կետը նշանակվեց 0 °, իսկ սառույցի հալման ջերմաստիճանը 100 °: Այնուամենայնիվ, այս ձևով սանդղակը պարզվեց, որ այնքան էլ հարմար չէ, և ավելի ուշ աստղագետ Մ. Ստրեմերը և բուսաբան Կ. Լիննեուսը որոշեցին փոխանակել ծայրահեղ կետերը:

Մ.Վ. Լոմոնոսովն առաջարկել է հեղուկ ջերմաչափ՝ սառույցի հալման կետից մինչև ջրի եռման կետը 150 բաժանումներով սանդղակով։ Ի.Գ. Լամբերտը պատասխանատու է 375 ° մասշտաբով օդային ջերմաչափի ստեղծման համար, որտեղ օդի ծավալի ընդլայնման հազարերորդ մասը վերցվել է որպես մեկ աստիճան։ Փորձեր եղան ստեղծել նաև պինդ մարմինների ընդլայնման հիման վրա ջերմաչափ։ Այսպիսով, 1747 թվականին հոլանդացի Պ. Մուշենբրուգը օգտագործեց ձողի ընդլայնումը մի շարք մետաղների հալման կետը չափելու համար։

18-րդ դարի վերջում ջերմաստիճանի տարբեր սանդղակների թիվը զգալիորեն աճել էր։ Ըստ Լամբերտի «Պիլոմետրիայի», այն ժամանակ դրանք 19-ն էին: Վերևում քննարկված ջերմաստիճանի սանդղակները առանձնանում են նրանով, որ դրանց մեկնարկային կետն ընտրվել է կամայականորեն:

1848 թվականին անգլիացի ֆիզիկոս Ուիլյամ Թոմսոնը (Լորդ Քելվին) ապացուցեց բացարձակ ջերմաստիճանի սանդղակի ստեղծման հնարավորությունը, որի զրոն կախված չէ ջրի հատկություններից կամ այն ​​լցնող նյութից։ «Քելվինի սանդղակի» մեկնարկային կետը բացարձակ զրոյի արժեքն էր՝ −273,15 ° C։ Այս ջերմաստիճանում մոլեկուլների ջերմային շարժումը դադարում է։ Հետեւաբար, մարմինների հետագա սառեցումը դառնում է անհնար։

Սա ջերմաչափի և ջերմաչափական կշեռքի առաջացման հիմնական պատմությունն է: Այսօր գիտական ​​հետազոտություններում օգտագործվում են Ցելսիուսի, Ֆարենհեյթի (ԱՄՆ-ում) և Քելվինի սանդղակներով ջերմաչափերը։ Ներկայումս ջերմաստիճանը չափվում է գործիքների միջոցով, որոնց գործողությունը հիմնված է հեղուկների, գազերի և պինդ մարմինների տարբեր ջերմաչափական հատկությունների վրա: Եվ եթե 18-րդ դարում ջերմաստիճանի չափման համակարգերի ոլորտում հայտնագործությունների իսկական «բում» էր, ապա անցյալ դարում սկսվեց բացահայտումների նոր դարաշրջան ջերմաստիճանի չափման մեթոդների ոլորտում։

Այսօր կան բազմաթիվ սարքեր, որոնք օգտագործվում են արդյունաբերության մեջ, առօրյա կյանքում և գիտական ​​հետազոտություններում՝ ընդարձակման ջերմաչափեր և մանոմետրիկ ջերմաչափեր, ջերմաէլեկտրական և դիմադրողական ջերմաչափեր, ինչպես նաև պիրոմետրիկ ջերմաչափեր, որոնք թույլ են տալիս չափել ջերմաստիճանը ոչ կոնտակտային եղանակով:

Ջերմաչափը հատուկ սարք է, որը նախատեսված է որոշակի միջավայրի ընթացիկ ջերմաստիճանը չափելու համար դրա հետ շփվելիս:

Կախված տեսակից և դիզայնից, այն թույլ է տալիս որոշել օդի, մարդու մարմնի, հողի, ջրի և այլնի ջերմաստիճանային ռեժիմը։

Ժամանակակից ջերմաչափերը բաժանված են մի քանի տեսակների. Սարքերի աստիճանավորումը կախված կիրառման շրջանակից ունի հետևյալ տեսքը.

• կենցաղային;
• տեխնիկական;
• հետազոտություն;
• օդերևութաբանական և այլն։

Կան նաև ջերմաչափեր.

• մեխանիկական;
• հեղուկ;
• էլեկտրոնային;
• ջերմաէլեկտրական;
• ինֆրակարմիր;
• գազ.

Այս սարքերից յուրաքանչյուրն ունի իր դիզայնը, տարբերվում է շահագործման սկզբունքով և կիրառման շրջանակով:

Գործողության սկզբունքը

Հեղուկ ջերմաչափ

Հեղուկի ջերմաչափը հիմնված է էֆեկտի վրա, որը հայտնի է որպես տաքացման ժամանակ հեղուկ միջավայրի ընդլայնում: Ամենից հաճախ նման սարքերում օգտագործվում է ալկոհոլ կամ սնդիկ: Չնայած վերջինս սիստեմատիկորեն լքված է այս նյութի թունավորության բարձրացման պատճառով: Եվ այնուամենայնիվ, այս գործընթացը ամբողջությամբ ավարտված չէ, քանի որ սնդիկը ավելի լավ չափման ճշգրտություն է ապահովում՝ գծային ընդլայնվելով:

Օդերեւութաբանության մեջ հաճախ օգտագործվում են ալկոհոլով լցված գործիքներ։ Սա բացատրվում է սնդիկի հատկություններով՝ +38 աստիճան և բարձր ջերմաստիճանի դեպքում այն ​​սկսում է խտանալ։ Իր հերթին, ալկոհոլային ջերմաչափերը թույլ են տալիս գնահատել 600 աստիճան տաքացվող կոնկրետ միջավայրի ջերմաստիճանի ռեժիմը։ Չափման սխալը չի ​​գերազանցում մեկ աստիճանի մասնաբաժինը:

Մեխանիկական ջերմաչափ

Մեխանիկական ջերմաչափերը բիմետալիկ կամ դելատոմետրիկ են (ձող, ձող): Նման սարքերի շահագործման սկզբունքը հիմնված է մետաղական մարմինների ընդլայնման ունակության վրա, երբ ջեռուցվում է: Նրանք բարձր հուսալի և ճշգրիտ են: Մեխանիկական ջերմաչափերի արտադրության արժեքը համեմատաբար ցածր է։

Այս սարքերն օգտագործվում են հիմնականում կոնկրետ սարքավորումներում՝ ահազանգեր, ավտոմատ ջերմաստիճանի վերահսկման համակարգեր։

Գազի ջերմաչափ

Ջերմաչափի շահագործման սկզբունքը հիմնված է նույն հատկությունների վրա, ինչ վերը նկարագրված սարքերը: Բացառությամբ, որ այս դեպքում օգտագործվում է իներտ գազ։ Փաստորեն, նման ջերմաչափը ճնշման չափիչի անալոգն է, որն օգտագործվում է ճնշումը չափելու համար: Գազային գործիքները օգտագործվում են բարձր և ցածր ջերմաստիճանի միջավայրերը չափելու համար (միջակայքը -271 - +1000 աստիճան է): Նրանք ապահովում են համեմատաբար ցածր ճշգրտություն, ինչի պատճառով դրանք լքված են լաբորատոր չափումների համար:

Թվային ջերմաչափ

Այն նաև կոչվում է դիմադրողական ջերմաչափ։ Այս սարքի շահագործման սկզբունքը հիմնված է սարքի նախագծման մեջ ներկառուցված կիսահաղորդչի հատկությունների փոփոխման վրա, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում կամ նվազում է: Երկու ցուցանիշների կախվածությունը գծային է: Այսինքն, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, կիսահաղորդչի դիմադրությունը մեծանում է, և հակառակը: Վերջինիս մակարդակը ուղղակիորեն կախված է սարքի արտադրության մեջ օգտագործվող մետաղի տեսակից՝ պլատինը «աշխատում է» -200 - +750 աստիճանով, պղինձը -50 - +180 աստիճանում: Էլեկտրական ջերմաչափերը հազվադեպ են օգտագործվում, քանի որ արտադրության ընթացքում կշեռքի չափումը շատ դժվար է:

Ինֆրակարմիր ջերմաչափ

Նաև հայտնի է որպես պիրոմետր: Այն ոչ կոնտակտային սարք է։ Պիրոմետրը գործում է -100-ից +1000 աստիճան ջերմաստիճանի դեպքում: Դրա գործառնական սկզբունքը հիմնված է էներգիայի բացարձակ արժեքի չափման վրա, որն արտանետում է կոնկրետ օբյեկտ: Առավելագույն միջակայքը, որով ջերմաչափը կարող է գնահատել ջերմաստիճանի ցուցիչները, կախված է դրա օպտիկական լուծաչափից, նպատակային սարքի տեսակից և այլ պարամետրերից: Պիրոմետրերը բնութագրվում են անվտանգության և չափման ճշգրտության բարձրացմամբ:

Ջերմաէլեկտրական ջերմաչափ

Ջերմաէլեկտրական ջերմաչափի աշխատանքը հիմնված է Seebeck էֆեկտի վրա, որի միջոցով գնահատվում է պոտենցիալ տարբերությունը, երբ երկու կիսահաղորդիչներ շփվում են, ինչի արդյունքում առաջանում է էլեկտրական հոսանք։ Ջերմաստիճանի չափման միջակայքը -100 - +2000 աստիճան է: