فيما يستخدم جهاز الثرمومتر
الثرمومتر جهاز يستخدم لقياس
الحرارة .
إن الثرمومتر جهاز يستخدم لقياس الحرارة، أي أنه
مقياس للحرارة، ومن الجدير بالذكر أن المقياس هو أداة تقيس درجة حرارة النظام، وهو خطوة هامة لمجموعة متنوعة من الأنشطة، مثل الممارسة الطبية وأيضًا التصنيع والبحث العلمي وغيرها.
مخترع الترمومتر هو
جاليليو جاليلي .
إن اختراع مقياس الحرارة يُنسب عمومًا إلى عالم الفيزياء والرياضيات الإيطالي (جاليليو جاليلي)، في أداته التي تم إنشاؤها تقريبًا عام 1592، إذ أن درجة الحرارة المتغيرة لوعاء زجاجي مقلوب أدت إلى تمدد أو تقلص الهواء بداخله، وبالتالي أدى بدوره لتغيير مستوى السائل الذي يمتلئ به عنق الوعاء الطويل مفتوح الفم بصورة جزئية.
وقد تم إتقان ذلك المبدأ العام في الأعوام التالية عن طريق تجربة السوائل كالزئبق ومن خلال توفير مقياس لقياس التمدد والانكماش الذي يتم في مثل تلك السوائل بواسطة درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة. [1]
أنواع الترمومتر
- موازين الحرارة الرقمية
- موازين حرارة الأذن (أو الطبلة)
- ترمومترات ينفاريد (Infared thermometers)
- موازين الحرارة من النوع الشريطي
- موازين الحرارة الزئبقية
إن درجة حرارة الإنسان تُشير إلى ما إذا كان مُصابًا بالحمى أم لا، ومن الممكن أن تساعد في تشخيص بعض الحالات الأخرى كذلك، وهناك أنواع كثيرة ومتنوعة من الترمومتر، وفي التالي أجهزة الثرمومتر المناسبة لقياس درجة حرارة الإنسان: [2]
موازين الحرارة الرقمية :
وهي من الموازين السريعة في الاستخدام والدقيقة بدرجة معقولة، ومن الممكن استخدامها أسفل الإبطين (استخدم دائمًا مقياس الحرارة تحت الإبط مع الأطفال دون سن الخامسة)، ويترك مقياس الحرارة أسفل الإبط للفترة الموضحة في تعليمات الشركة المصنعة للميزان.
موازين حرارة الأذن (أو الطبلة) :
إن موازين الأذن توضع داخل الأذن، فهي تقوم بقياس درجة الحرارة خلال ثانية واحدة بدون أي إزعاج، إلا أنها تكون باهظة الثمن ومن الممكن ألا تكون القراءة دقيقة في حال لم يوضع مقياس الحرارة في الأذن بصورة صحيحة، ولذلك يجب قراءة تعليمات الشركة المصنعة جيدًا من أجل معرفة طريقة وضع ميزان الحرارة في الأذن والوقت الذي سوف تستغرقه القراءة.
ترمومترات ينفاريد (Infared thermometers) :
تقوم تلك الأجهزة باستخدام ماسحًا بالأشعة تحت الحمراء من أجل
قياس درجة الحرارة
، ومن الجدير بالذكر أنها ليست من أكثر الأجهزة الشائعة في الاستخدام.
موازين الحرارة من النوع الشريطي :
إن موازين الحرارة من النوع الشريطي لا تُعد من الطرق الدقيقة التي يتم بها قياس درجة الحرارة، ويتم وضعها على جبين الشخص من أجل قياس حرارته.
موازين الحرارة الزئبقية :
لم تعد موازين الحرارة الزئبقية مستخدمة كما كانت من قبل كما أنها لم تعد متوفرة للشراء، فمن الممكن أن ينكسر زجاجها ويطلق شظايا صغيرة من الزجاج والزئبق شديد السمية.
تاريخ اختراع الثرمومتر
قبل أن يتم اختراع ميزان الحرارة (الثرمومتر)، كان يتم استخدام منظار حراري قديم، يُمكن وصفه بأنه مقياس حرارة بدون مقياس، إذ أنه يظهر فقط الاختلافات التي توجد في درجة الحرارة، مثلًا؛ قد يُظهر أن هناك ازدياد في حرارة شيء ما، ومع هذا فإن المنظار الحراري لم يتمكن من قياس كافة البيانات التي يمكن للترمومتر أن يقيسها، كدرجة الحرارة الدقيقة بالدرجات والأرقام.
وقد اخترع الكثير من الأشخاص نسخ مطورة من المنظار الحراري في الوقت ذاته، ففي عام 1593 قام العالم
جاليليو جاليلي
باختراع منظارًا حراريًا أوليًا للماء، والذي ساعد لأول مرة على قياس التغيرات التي تحدث في درجات الحرارة، وفي وقتنا الحالي يُطلق عليه اسم (مقياس حرارة جاليليو)، ولكنه أيضًا كان عبارة عن وعاء يمتلئ بمصابيح لها كتل متفاوتة، ولكل منها علامة توضح درجة الحرارة، بحيث يتغير طفو المياه مع تغير درجة الحرارة، إذ أن بعض المصابيح تغرق بينما يطفو بعضها الآخر، وأدنى لمبة تشير إلى درجة الحرارة التي كانت عليها.
أما في عام 1612 قام المخترع الإيطالي
سانتوريو سانتوريو
لأول مرة بوضع مقياسًا رقميًا على المنظار الحراري، ومن المحتمل أنه كان أول مقياس حرارة إكلينيكيًا خامًا بحيث صُمم ليوضع في فم المريض من أجل قياس درجة الحرارة، ولكن على الرغم من هذا لم تكن أدوات جاليليو أو سانتوريو دقيقة للغاية.
وفي عام 1654 قام دوق توسكانا الأكبر
فرديناند الثاني
باختراع أول مقياس للحرارة سائل في الزجاج، فقام باستخدام الكحول ليكون السائل فيه، ومع هذا لم يكن دقيقًا ولا يستخدم كمقياس موحد، ثم قام العالم
دانيال غابرييل فهرنهايت
باختراع (مقياس فهرنهايت)، وقد كان مقياس حرارة زئبقي من الطراز القديم، ولكنه ليس آمنًا إذا انكسر، كما يصعب قراءته على أي حال.
أما ما يمكن وصفه بأنه أول مقياس حرارة حديث كان (مقياس الحرارة الزئبقي بمقياس معياري)، والذي تم اختراعه بواسطة العالم
دانيال غابرييل فهرنهايت
عام 1714. [3]
أجزاء الثرمومتر
- الجذع.
- لمبة الزئبق.
- أنبوب شعري.
- غرفة التمدد.
- خطوط المقياس.
- الانقباض.
الجذع:
وهو جزء أطول من ميزان الحرارة الزجاجي.
لمبة الزئبق:
وهي لمبة شكلها كروي تعمل على تخزين الزئبق، وفي الغالب ما يتم صنعها من الفولاذ المقاوم للصدأ، ومن الجدير بالذكر أن اللمبة أو المصباح تُمثل الجزء السفلي من الثرمومتر الزجاجي، والذي يعمل كخزان يحتوي على الزئبق، بحيث يحتوي على كمية قليلة منه، ويجدر ذكر أن الزئبق من المعادن التي تكون في صورة سائلة عند درجة الحرارة العادية، في حين أنه يتمدد استجابة للحرارة، أي أنه في حال كانت الحرارة مرتفعة فإن الزئبق الموجود في اللمبة سوف يتحرك إلى الأعلى في الأنبوب الشعري، وعندما تنخفض درجة الحرارة يعود الزئبق للترسب في المصباح.
الأنبوب الشعري أو الشعيرات الدموية:
وهي عبارة عن أنبوب مقياس الحرارة الزئبقي الذي يتدفق فيه الزئبق، وهو موجود داخل الثرمومتر الزجاجي ويتصل بالمصباح، وشكله أسطواني طويل، وحينما ترتفع درجة الحرارة فإن الزئبق يتدفق أعلى الشعيرات الدموية حيث ينتهي الأنبوب الشعري، بعد هذا يأتي الجزء المعروف بغرفة التمدد.
غرفة التمدد:
وتوجد في ميزان الحرارة الزئبقي بالجزء العلوي من الشعيرات الدموية، ووظيفتها تتمثل في تكوين حجم أكبر في حال تم تجاوز الحد الأقصى لمقياس درجة الحرارة.
خطوط المقياس:
وهي عبارة عن تقسيمات أو درجات متساوية الطول وموضحة على الثرمومتر تقوم بالإشارة لوحدات القياس، ويعتمد هذا على نوع مقياس الحرارة الذي يمكنه أن يشتمل على درجة فهرنهايت أو درجة مئوية، وحينما تزداد درجة الحرارة فإن الزئبق داخل المصباح يرتفع، وعندما يبرد ينخفض الزئبق، وهذا الخط يوضح إلى أي مدى يرتفع الزئبق أو ينخفض.
الانقباض:
في ثرمومتر الحرارة الزئبقي يقوم الانقباض بمنع الارتداد إلى اللمبة عندما يتم أخذ القراءة، إذ أن هذا الجزء أضيق من الجذع، بحيث يؤدي إلى إبطاء الزئبق ومنح المستخدم الوقت الكافي لقراءة درجة الحرارة التي تم توضيحها في الثرمومتر. [4]
كيفية استخدام الثرمومتر
قبل أن يتم استخدام الثرمومتر يجب أن يتم التعرف على بعض الخطوات التي توضح كيفية استخدامه، وفي التالي سوف يتم التعرف عليها:
- تنظيف الجزء الذي يوضع في الفم بالمياه الباردة والصابون ثم شطفها جيدًا.
- تشغيل الثرمومتر إذا كان من الأنواع التي تتطلب تشغيل أولًا.
- وضع الطرف أسفل اللسان باتجاه مؤخرة الفم.
- غلق الشفتين حول الثرمومتر.
- الانتظار إلى أن يصدر صوت تنبيه أو يومض (في بعض الأنواع فقط).
- ثم التحقق من درجة الحرارة الموضحة على الثرمومتر.