Innhold
For å hjelpe til i studiet av vær og andre fenomener, bruker forskere termometre for å måle temperatur. Termometre finnes i forskjellige typer, inkludert flytende-i-glass, motstand og infrarød stråling. Hver type tilbyr forskjellige fordeler som kostnad, hastighet, presisjon og temperaturområde.
Flytende-i-glass termometer
Væske-i-glass-termometeret er et av de vanligste instrumentene som brukes i dag for å måle temperatur. Som navnet antyder, består instrumentet av en glasspære som inneholder en spesiell væske. På toppen av pæren er en stilk som har en skala som er merket for å måle temperaturen. Væskene som er valgt for termometre ekspanderer og trekker seg betydelig sammen som respons på temperaturendringer, slik at de indikerer temperatur som en posisjon på stilkeskalaen. I mange år var kvikksølv en ofte brukt væske for å måle temperatur, selv om termometerprodusenter av sikkerhetsmessige grunner har faset den ut til fordel for alkohol og andre stoffer med lavere giftighet. Daniel Gabriel Fahrenheit oppfant kvikksølv-i-glass-termometeret, som dekker temperaturområdet på minus 38 til 356 grader Celsius (minus 36,4 til 672,8 grader Fahrenheit).
Motstandstermometer
Når elektriske strømmer strømmer gjennom ledninger, sprer de seg fra hverandre og ledningsgrensene. Dette er et fenomen kjent som elektrisk motstand, og dens verdi er relatert til temperatur. Motstandstermometre bruker typisk platinatråd siden den ikke korroderer eller på annen måte reagerer med luft over et vidt temperaturområde. Ledningen vikles normalt inn i en spole og plasseres inne i et keramisk rør. Motstandstermometre har en mye større oppløsning enn flytende-i-glass-typen og kan potensielt måle endringer ned til en promille.
Konstant volum gasstermometer
Gasstermometeret med konstant volum består av en beholder med en fast mengde gass inni. Termometeret arbeider etter prinsippet om at endringer i gasstrykk er proporsjonale med endringer i gasstemperatur. En trykksensor inne i beholderen oppdager trykket, og kalibreringselektronikk konverterer denne verdien til en temperaturmåling. Termometre med konstant volum bruker vanligvis luft som gass for målinger som er tatt nær romtemperatur. Hvis målinger krever veldig lave temperaturer, brukes helium i stedet, siden det har et kokepunkt nær absolutt null.
Strålingstermometri
Alle objekter avgir infrarød stråling med en intensitet tilnærmet proporsjonal med temperaturen. Strålingstermometre består av en serie optikk som fokuserer infrarødt lys på en spesiell elektronisk detektor. Detektoren er normalt en halvleder som silisium, som produserer en elektrisk strøm proporsjonal med intensiteten til den infrarøde strålingen. Enheten beregner temperaturen elektronisk. En viktig fordel med strålingstermometre er potensialet til å måle en objekttemperatur på avstand. De kan også måle temperaturer raskere enn ved andre metoder. Noen infrarøde termometre har et lasersyn for å rette enheten nøyaktig mot bestemte gjenstander.