Безртутний термометр з рідким сплавом галінстану потребує механічного скидання стовпчика після кожного вимірювання. Сплав має високу в’язкість і поверхневий натяг, тому стовпчик застрягає в капілярі вище нульової позначки. Експерти лабораторій рекомендують струшувати прилад одразу після охолодження до кімнатної температури, інакше повторне вимірювання дає хибні дані на 0,5-1,2 градуса.
Чому стовпчик галінстану не падає сам
Галінстан складається з галію, індію та олова у співвідношенні, що забезпечує рідкий стан при кімнатній температурі. На відміну від ртуті сплав змочує скло капіляра і утворює тонку плівку на стінках. Ця плівка створює додатковий опір, тому стовпчик зупиняється на останній позначці. Фізики вимірюють силу зчеплення близько 0,08 ньютона на квадратний міліметр поверхні. Без зовнішнього прискорення сплав не повертається в резервуар.
Користувачі часто залишають термометр лежачи горизонтально. У такому положенні капілярна сила утримує стовпчик ще міцніше. Вертикальне зберігання після вимірювання зменшує час наступного збивання на третину. Температура приміщення нижче 18 градусів збільшує в’язкість сплаву, і процес займає більше рухів кистю.
Виробники наносять тонкий шар оксиду на внутрішню поверхню капіляра. Шар зменшує змочування, проте з часом оксид стирається від багаторазових струшувань. Після двохсот циклів збивання стовпчик починає чіплятися сильніше. Тоді допомагає легке постукування об м’яку поверхню перед основним струшуванням.
Підготовка приладу перед струшуванням
Термометр охолоджують природним шляхом протягом чотирьох-п’яти хвилин. Примусове охолодження під краном створює градієнт температури всередині скла і може тріснути тонкий капіляр. Перевіряють цілісність резервуара під лампою: мікротріщини видно як райдужні смужки.
Руки витирають насухо, щоб прилад не вислизнув. На зап’ясті не повинно бути браслетів, які заважають амплітуді руху. Оптимальна висота струшування – лікоть притиснутий до тулуба, передпліччя рухається вільно. Така постановка дає прискорення близько 15 g, достатнє для більшості моделей.
- чиста бавовняна серветка для протирання корпусу;
- м’яка тканинна поверхня на столі на випадок падіння;
- секундомір для контролю часу охолодження;
- ліхтарик для огляду капіляра після процедури
Серветка прибирає жир з пальців, який зменшує зчеплення зі склом. Жирна поверхня змушує сильніше стискати корпус і підвищує ризик тріщини.
Класичний рух кистю та його варіації
Класичний спосіб повторює техніку медичних сестер радянських поліклінік. Кисть різко опускають вниз, ніби струшують воду з пальців, але з більшою амплітудою. Резервуар спрямований униз. Десять-дванадцять таких рухів зазвичай опускають стовпчик нижче 35 градусів.
Якщо стовпчик стоїть вище 37, додають легкий удар кінчиком резервуара об долоню другої руки. Удар передає імпульс безпосередньо сплаву. Сила удару не перевищує стуку в двері. Сильніший удар ризикує відколоти носик резервуара.
Деякі моделі мають розширену колбу. Для них працює круговий рух передпліччя, ніби розмішують чай. Відцентрова сила додатково тягне сплав униз. П’ять кіл у кожен бік доповнюють лінійне струшування.
Порівняння способів скидання стовпчика за швидкістю та ризиком пошкодження
| Спосіб | Час | Ризик тріщини | Ефективність при кімнатній температурі |
|---|---|---|---|
| Лінійне струшування кистю | 15-20 секунд | низький | висока для більшості моделей |
| Круговий рух передпліччя | 25 секунд | середній при втомі | краща для в’язкого сплаву |
| Постукування резервуаром | 10 секунд додатку | підвищений | допомагає застряглому стовпчику |
Трюки коли стовпчик застряг міцно
Іноді сплав утворює мікроскопічні бульбашки повітря, які блокують рух. Тоді термометр кладуть резервуаром униз на 30 секунд, потім різко перевертають. Бульбашка піднімається і звільняє шлях. Повторюють двічі.
Легке нагрівання резервуара теплом долоні на 20 секунд знижує в’язкість. Після цього струшування проходить швидше. Не використовують гарячу воду – різниця температур пошкоджує скло.
Цікавий факт: галінстан зберігає рідкий стан навіть при мінус дев’ятнадцяти градусах, тому термометр можна безпечно зберігати на балконі взимку без ризику замерзання сплаву.
Якщо після всіх прийомів стовпчик зупинився на 36,2, прилад залишають вертикально на ніч. Гравітація повільно дотягне сплав униз. Вранці показник зазвичай нижче 35,5.
Помилки що ламають термометр
Найчастіша помилка – струшування мокрими руками. Прилад вилітає і б’ється об підлогу. Друга – удари об тверду поверхню столу. Скло капіляра товщиною менше міліметра не витримує точкового навантаження.
Зберігання в горизонтальному положенні після невдалого збивання фіксує стовпчик ще вище. Діти іноді крутять термометр як пропелер – відцентрова сила розкидає сплав по всьому капіляру і створює розриви стовпчика.
- не стукати об батарею чи стіну;
- не класти в морозилку для прискорення;
- не терти капіляр пальцем під час огляду;
- не використовувати мастило на склі
Розірваний стовпчик збирають повторним струшуванням резервуаром униз. Дрібні краплі зливаються під дією власної ваги за хвилину-дві.
Правильне збивання безртутного термометра займає менше хвилини при дотриманні послідовності охолодження, вертикального положення та контрольованої амплітуди. Регулярний огляд капіляра під світлом дозволяє помітити знос оксидного шару заздалегідь і змінити техніку на більш м’яку. Так прилад служить роками без втрати точності вимірювань.
Інші новини
