У термометрах, градуйованих при неповному зануренні, аналогічна погрішність буде в тому випадку, коли середня температура виступаючого стовпчика t₂ при вимірі буде відрізнятися від середньої температури виступаючого стовпчика t₁ при градуюванні термометра. У цьому випадку формула для обчислення виправлення буде мати такий вигляд:

∆t = βn(t₁ – t₂).

У ртутних термометрів погрішність, викликана виступаючим стовпчиком ртуті, у шість-вісьмох разів менше, ніж у нертутних, при однакових інших умовах за рахунок меншого значення β. Таким чином, у даному випадку менше значення (3 є перевагою ртуті як термометричної рідини.

Досить великі значення погрішності від ефекту виступаючого стовпчика іноді спостерігаються в технічних термометрів з довжиною нижньої частини більш 1000 мм, якщо термометр занурений у середовище з неоднорідною температурою. У таких випадках погрішність можна визначити тільки експериментально: шляхом порівняння з контрольним термометром опору або термопарою.

Однієї з причин, що викликають погрішності показань термометрів, є зміна зовнішнього і внутрішнього тисків, що впливають на стінки резервуара. Джерелами внутрішнього тиску є тиск стовпчика рідини, що знаходиться в капілярі, і тиск газу в газонаповнених термометрах, джерелами зовнішнього тиску - тиск атмосферного повітря і тиск вимірюваного середовища. Ефективний тиск, що діє на стінки резервуара, є різницею зовнішнього і внутрішнього тисків. Зміна показань термометра при зміні зовнішнього (або внутрішнього) тиски може бути розраховане як добуток величини зміни тиску в міліметрах ртутного стовпа на коефіцієнт зовнішнього тиску, рівний 0,00015 град/мм рт. ст., або відповідно на коефіцієнт внутрішнього тиску, рівний 0,00016 град/мм рт. ст. При фіксованому значенні вимірюваної температури зміна внутрішнього тиску за рахунок тиску стовпчика рідини може коливатися тільки при зміні положення термометра, наприклад, з вертикального в похилих або горизонтальне" У точних лабораторних термометрів зміна внутрішнього тиску з зазначеної причини може досягати, 300-400 мм рт. ст., що відповідає зміна показань буде близько 0,05° С. Така погрішність при точних вимірах повинна враховуватися.

Найбільша зміна абсолютного внутрішнього тиску можливо у високоградусних термометрах за рахунок коливань температури навколишнього середовища. Наприклад, якщо при визначеній вимірюваній температурі тиск усередині високоградусного термометра дорівнює 50 кгс/див2 при температурі навколишнього повітря 20° С, те з підвищенням цієї температури до 30° С тиск усередині термометра зросте на ~ 1,7 кгс/див2 і показання термометра зменшаться на ~0,25°С. Однак зазначена величина значно менше припустимих погрішностей високоградусних термометрів і може не враховуватися.

Однієї з причин погрішностей при вимірі температури, що знижується, ртутними термометрами з вузькими капілярами є затримка руху ртутного стовпчика, що залежить від сил тертя між ртуттю і капіляром. Щоб виключити нерівномірність руху ртутного стовпчика, перед відліком показань термометр постукують.

Значні погрішності показань термометрів можуть бути викликані різними дефектами термометра, наприклад, розривами стовпчика термометричної рідини, сублімацією термометричної рідини і дистиляцією її у верхній частині капіляра і т.п. Виявлені дефекти повинні бути усунуті. Розриви ртутного стовпчика в ртутних термометрів з розширенням у верхній частині капіляра з'єднують, підігріваючи термометр доти , поки частки, що відірвалися, не вийдуть у верхнє розширення і не з'єднаються там із ртутним стовпчиком. Особливо обережно варто проводити цю операцію з високоградусними термометрами, у яких над ртутним стовпчиком знаходиться газ, щоб уникнути розриву резервуара термометра внутрішнім тиском. Якщо конструкція термометра така, що при охолодженні до температури не нижче -38° С уся ртуть може піти з капіляра в резервуар, то розриви можна з'єднати охолодженням термометра. При цьому не слід допускати влучення пухирців газу в масу ртуті, що знаходиться в резервуарі газонаповнених термометрів. Розриви стовпчика рідини в нертутних термометрів можна з'єднувати центрифугуваннямм або струшуванням термометра.

У термометрах, наповнених органічними рідинами, часто відбувається сублімація термометричної рідини і конденсація її у верхній частині капіляра, унаслідок чого показання термометра стають заниженими. Тому що в частині рідини, що скондесувалася, барвник відсутній, те зазначений дефект може бути не замічений. У ртутних термометрів сублімацію визначають по дрібних краплях ртуті у верхній частині капіляра в тих випадках, коли тиск газу над ртутним стовпчиком недостатньо, а ртутний стовпчик нагрівався до високої температури. Цей дефект також можна усунути центрифугуванням або струшуванням термометра.

Причиною додаткової погрішності показань термометрів може бути зсув шкали. У конструкціях усіх термометрів передбачена незмінність положення шкали відносно капіляра. Цю вимога легше всього забезпечити в кийових термометрах і в термометрах із вкладеною шкалою, у яких шкала припаяна до оболонки. При інших способах кріплення шкали, наприклад, у термометрах із зовнішньою шкалою, кріплення може ослабнути і шкала подовжньо зміститься щодо капіляра. Для перевірки незмінності положення шкали на оболонці термометра з вкладеною шкалою проти однієї з оцифрованих поділок шкали наносять мітку, що нестирається.

І, нарешті, погрішності виміру можуть бути внесені самим спостерігачем.

Показання термометрів відраховують або неозброєним оком, коли не потрібно високої точності, або за допомогою лупи або відлікового мікроскопа, коли необхідна точність відліку до однієї десятої частки найменшого розподілу шкали. При відліку показань термометрів можливі три види помилок: помилки, викликані явищем паралакса; помилки в оцінці частки найменшого розподілу; помилки в оцінці значення ціни розподілу, що називають промахами.

Перекручування показань паралаксом виникає при неправильному положенні ока спостерігача, коли лінія візування не перпендикулярна до шкали в крапці відліку. Ознакою правильного нормального положення ока служить удавана прямолінійність штрихів шкали в місці відліку. Якщо око спостерігача розташоване вище нормального положення, то середина штриха шкали в місці відліку здається вигнутої вниз. У цьому випадку в термометрів із вкладеною шкалою показання будуть заниженими, а показання кийових термометрів - завищеними. Зворотна картина буде тоді, коли ок спостерігача розташований нижче нормального положення.

При відліку показань кийових термометрів помилки через паралакс можуть бути значно більше, ніж в інших конструкціях термометрів. Тому помилку при відліку показань термометрів високої точності, наприклад зразкових 1-го розряду, виключають, роблячи відлік з двох сторін: спочатку з градуйованої сторони шкали, потім після повороту термометра навколо своєї осі на 180° із протилежної сторони. Середнє арифметичне цих підрахунків буде вільно від помилки через паралакс.

При відліку показань термометра з точністю до однієї десятої частки найменшого поділу шкали навіть у досвідчених спостерігачів можливі помилки в одну десяту поділки. При перевірці термометрів ці помилки виключають. Тоді помилки відліку будуть носити випадковий характер із середнього арифметичного виключаються.

1.6 Техніка безпеки з ртутними термометрами

Ртуть - рідкий, блискучий метал, виходить з кіноварі (Hg) шляхом її випалювання. Випаровується ртуть при кімнатній температурі, причому зі збільшенням поверхні випару зміст пар ртуті в повітрі зростає, особливо інтенсивно йде випар при розбризкуванні її на дрібні крапельки, у сумі дають велику поверхню. Особливо небезпечним є сорбція її пористими матеріалами, з яких вона в наступному і випаровується. Крім металевої ртуті в промисловості знаходять застосування і з'єднання ртуті (хлорні, ціаністі, азотнокислі й ін.). Найбільш токсичними є двовалентні з'єднання.

Ртуть знаходить застосування у виробництві термометрів, вона широко використовується в хімічних і інших лабораторіях, у ртутних насосах при викачуванні повітря з балонів ламп накалювання, рентгенових трубок і ін. У даний час для боротьби зі шкідниками (протравляння насінь) знаходять застосування органічні сполуки ртуті (гранозан, диетилмеркурфосфат).

Ртуть проникає в організм через дихальні шляхи, у виді пар або пилу, рідше через шкіру. Депонується ртуть у печінці, нирках, селезінці, відкіля вона попадає знову в струм крові. Виділення ртуті відбувається через шлунково-кишковий тракт (із сечею, калом), залозами (слинними, молочними, потовими). Гострі отруєння в досить рідкі і виникають у виняткових випадках - аваріях з апаратурою, при чищенні казанів і печей на ртутних заводах, вибухах гримучої ртуті й ін.

При гострому отруєнні виражені зміни з боку травних органів і бруньок. Відзначається різкий стоматит з виразкою, понос з домішкою крові (унаслідок геморрагічного запалення і крововиливів) і хворобливими тенізмами. З боку нирок - поліурія, анурія, альбумінурія, цилиндрурія, гіпохлоремія.

Хронічне отруєння ртуттю характеризується в основному нервово-психічними порушеннями - скаргами на головний біль, запаморочення, сонливість і в той же час безсоння, до них приєднуються скарги з боку, шлунково-кишкового тракту: на відсутність апетиту, нудоту, блювоту, тиск і болі в області живота. Об'єктивно виявляється запалення ясн, із синьо-червоним фарбуванням слизуватої, у наступному з'являється виражений - стоматит з виразками слизуватої рота і нальотами. Зуби втрачають міцність і випадають.

При отруєнні органічними ртутними з'єднаннями симптоматика трохи інша. В основному маються місцеві явища роздратування на поверхні шкірного покриву (токсичний дерматит) і слизуватих оболонок рота. При тривалому впливі диетилмеркурфосфата (інсектицид) виступають порушення в центральній нервовій системі, з'являються запаморочення, підвищена збудливість, млявість, втрата апетиту, почуття спраги, безсоння, слухові і зорові галюцинації.

Самим раціональним є заміна ртуті менш шкідливими речовинами. Тому що це представляється важкою задачею, те необхідно прийняти міри до того, щоб зміст її пар у повітрі не перевищувало 0,01 мг/м³ (для Hg) і 0,1 мг/м³ (для HgCl2). Попередити її випарювання можливо дотриманням санітарних правил роботи з установками, де міститься ртуть. Очищення і перегонка ртуті допускається тільки в спеціальних ізольованих приміщеннях, робота з ртуттю повинні виконуватися у витяжних шафах. Поверхня столів і шаф повинна бути гладкої з ухилом для стоку ртуті в судину з водою. Столи і шафи установлюються впритул до підлоги або на достатній від нього висоті. Стать повинна бути непроникна для ртуті і де можливо покрита лінолеумом, перехід його і стіни закруглена. Стіни офарблюються олійною фарбою. Особи, що працюють із ртуттю, забезпечуються спецодягом, милом для миття рук, рушником, обов'язкова санація рота під час і після роботи - полоскання розчином марганцю.

До профілактичних заходів варто віднести попередніх і періодичні (кожні 6 місяців) медичні огляди.

2. ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

В основі практичної частини полягає завдання перенести на формат А1 креслення декількох рідинних скляних термометрів описаних в роботі (рис. 3, 4, 5, 6).

Рис. 3 – Кімнатний термометр

Рис. 4 - Лабораторний термометр с укороченою шкалою

Рис. 5 - Метастатичний термометр

Рис. 6 - Технічний термометр (прямий)

3. МЕХАНІЧНА ЧАСТИНА

При свердленні отворів застосовують свердла спіральні, із крутою спіраллю, перові, рушничні з зовнішнім або внутрішнім відводом стружки і кільцеві (трепаниючі голівки).

Свердла виготовляють зі швидкорізальних сталей, оснащують твердосплавними пластинками, робочу частину або весь свердел виконують із твердого сплаву. Характерними рисами процесу свердління є утруднені відвід стружки з зони різання, підведення СОЖ у зону різання і низька твердість інструмента.

Спіральні свердли складаються з робочої частини, шийки і хвостовика. На робочій частині свердла формоутворенні дві спіральні канавки, що утворюють два робочих пера свердла. Робоча частина включає ріжучу і циліндричну (напрямну) частини з двома стрічечками.