Da bi pomogli u proučavanju vremenskih i drugih pojava, znanstvenici koriste termometre za mjerenje temperature. Termometri su različitih vrsta, uključujući tekućinu u staklu, otpornost i infracrveno zračenje. Svaka vrsta nudi različite prednosti poput cijene, brzine, preciznosti i raspona temperatura.
Termometar za tekućinu u staklu
Termometar u tekućini u staklu jedan je od najčešćih instrumenata koji se danas koriste za mjerenje temperature. Kao što i samo ime govori, instrument se sastoji od staklene žarulje koja sadrži posebnu tekućinu. Na vrhu žarulje nalazi se stabljika koja ima vagu označenu za mjerenje temperature. Tekućine odabrane za termometre značajno se šire i skupljaju kao odgovor na temperaturne promjene, pa pokazuju temperaturu kao položaj na skali stabljike. Dugi niz godina živa je bila uobičajena tekućina za mjerenje temperature, iako zbog sigurnosti razlozi zbog kojih su ga proizvođači termometra ukinuli u korist alkohola i drugih tvari s nižim toksičnost. Daniel Gabriel Fahrenheit izumio je termometar žive u staklu koji pokriva temperaturni raspon od minus 38 do 356 Celzijevih stupnjeva (minus 36,4 do 672,8 stupnjeva Fahrenheita).
Otporni termometar
Kako električne struje prolaze kroz žice, one se raspršuju jedna od druge i na granicama žice. To je fenomen poznat kao električni otpor, a njegova vrijednost povezana je s temperaturom. Otporni termometri obično koriste platinastu žicu jer ne korodira ili na drugi način reagira sa zrakom u širokom rasponu temperatura. Žica je normalno namotana u zavojnicu i smještena unutar keramičke cijevi. Otporni termometri imaju puno veću rezoluciju od tipa tekućina u staklu i potencijalno mogu mjeriti promjene do jedne tisućinke stupnja.
Plinski termometar konstantne zapremine
Termometar s konstantnom zapreminom sastoji se od spremnika s fiksnom količinom plina unutar. Termometar radi na principu da su promjene tlaka plina proporcionalne promjenama temperature plina. Osjetnik tlaka unutar spremnika otkriva tlak, a elektronika za umjeravanje pretvara ovu vrijednost u mjerenje temperature. Termometri konstantne zapremine obično koriste zrak kao plin za mjerenja izvršena blizu sobne temperature. Ako mjerenja zahtijevaju vrlo niske temperature, umjesto njih koristi se helij, jer ima tačku vrenja blizu apsolutne nule.
Terminometrija zračenja
Svi predmeti emitiraju infracrveno zračenje s intenzitetom približno proporcionalnim njihovoj temperaturi. Termometri za zračenje sastoje se od niza optika koje fokusiraju infracrveno svjetlo na poseban elektronički detektor. Detektor je obično poluvodič poput silicija, koji proizvodi električnu struju proporcionalnu intenzitetu infracrvenog zračenja. Uređaj izračunava temperaturu elektroničkim putem. Ključna prednost termometra za zračenje je mogućnost mjerenja temperature objekta na daljinu. Također mogu mjeriti temperature brže nego drugim metodama. Neki infracrveni termometri imaju laserski nišan za precizno usmjeravanje uređaja na određene predmete.