Θερμόμετρο που χρησιμοποιείται σε μετεωρολογικούς σταθμούς

Οι μετεωρολόγοι προβλέπουν τον καιρό της Γης χρησιμοποιώντας τους γρηγορότερους υπερυπολογιστές στον κόσμο για παραγωγή εξελιγμένα μοντέλα, μαζί με συσκευές σε μετεωρολογικούς σταθμούς που μετρούν μεταβλητές όπως η θερμοκρασία και πίεση. Μία από τις πιο σημαντικές μετρημένες μεταβλητές είναι η θερμοκρασία Ο τύπος του θερμομέτρου που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας ποικίλλει ανάλογα με τον συγκεκριμένο μετεωρολογικό σταθμό.

Το θερμόμετρο υδραργύρου είναι μια συσκευή που βρίσκεται συνήθως σε ερασιτεχνικούς μετεωρολογικούς σταθμούς. Αποτελείται από έναν γυάλινο βολβό συνδεδεμένο με ένα στέλεχος, στον οποίο τοποθετείται υγρός υδράργυρος. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η θερμική διαστολή προκαλεί αύξηση του όγκου υδραργύρου και επέκταση κατά μήκος του γυάλινου σωλήνα. Μια γυάλινη κλίμακα γράφεται στον γυάλινο σωλήνα, επιτρέποντας στον παρατηρητή να διαβάσει τη θερμοκρασία σε Κελσίου ή Φαρενάιτ. Οι ερασιτέχνες τείνουν να προτιμούν τα θερμόμετρα υδραργύρου επειδή είναι φθηνά και εύχρηστα. Τα κύρια μειονεκτήματά τους είναι ο αργός χρόνος απόκρισης στην αλλαγή της θερμοκρασίας και η ανάγκη για χειροκίνητη ανάγνωση.

Η ηλεκτρική αντίσταση περιγράφει τη διαδικασία με την οποία τα ηλεκτρόνια διασκορπίζονται μέσα σε μεταλλικά σύρματα. Η θερμοκρασία οδηγεί την ποσότητα σκέδασης και αυτή η ιδιότητα οδήγησε στην ανάπτυξη του θερμομέτρου αντίστασης. Αυτή η συσκευή αποτελείται από μεταλλικό σύρμα όπως πλατίνα, το οποίο τυλίγεται σε ένα πηνίο και τοποθετείται μέσα σε ένα χαλύβδινο σωλήνα. Η μετρούμενη αντίσταση είναι άμεσα ανάλογη με τη θερμοκρασία. Το πηνίο συνδέεται με συναφή ηλεκτρονικά που εμφανίζουν τη θερμοκρασία σε οθόνη υγρών κρυστάλλων. Τα θερμόμετρα αντίστασης έχουν γρηγορότερους χρόνους απόκρισης από τους αντίστοιχους υδραργύρου και είναι πλέον το πρότυπο σε επαγγελματικά όργανα καιρού, καθώς επιτρέπουν την αυτόματη καταγραφή της θερμοκρασίας σε ένα υπολογιστή. Στη συνέχεια, τα δεδομένα διαβιβάζονται σε τοπικά γραφεία μετεωρολογικών γραφείων για ανάλυση.

Ένα θερμόμετρο διμεταλλικής ταινίας αποτελείται από δύο λωρίδες διαφορετικών μετάλλων που συνδέονται το ένα πάνω στο άλλο. Επειδή διαφορετικά μέταλλα επεκτείνονται με διαφορετικές ποσότητες, μια αλλαγή στη θερμοκρασία οδηγεί σε κάμψη της διμεταλλικής ταινίας σε σημαντική γωνία. Η γωνία εκτροπής είναι ανάλογη με την αλλαγή θερμοκρασίας, και ως εκ τούτου οι λωρίδες χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με μια κλίμακα που μοιάζει με καντράν. Τα θερμόμετρα διμεταλλικής ταινίας χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές, από θερμοστάτες έως θερμόμετρα εξωτερικού χώρου.

Ένα θερμόμετρο σταθερού όγκου διαθέτει έναν λαμπτήρα που περιέχει μια σταθερή ποσότητα αερίου, συνδεδεμένος με ένα μανόμετρο υδραργύρου ή ένα μανόμετρο. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η πίεση του αερίου αλλάζει και ένα μανόμετρο υδραργύρου μετράει αυτό που αλλάζει. Αν και τα θερμόμετρα σταθερού όγκου δεν χρησιμοποιούνται απευθείας σε μετεωρολογικούς σταθμούς, είναι από τα περισσότερα ακριβή όργανα που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας και επομένως χρησιμοποιούνται συχνά για τη βαθμονόμηση πιο συνηθισμένων θερμόμετρα.