Hulpmiddelen die worden gebruikt om temperatuur te meten

De meeste mensen zouden zeggen dat thermometers de temperatuur meten, en dat is waar, maar er zijn veel verschillende soorten. De thermometer die je gebruikt om je temperatuur te meten als je ziek bent, helpt niet veel bij het meten van de temperatuur van gesmolten lood. Bovendien zijn sommige dingen te klein, te groot of te ver weg om met een standaard bolthermometer hun temperatuur te bepalen.

Een standaardthermometer is meestal een bol- of veerthermometer. Beide werken doordat een vloeistof, alcohol of kwik, in een vacuüm is ingesloten, en de vloeistof zet uit naarmate de temperatuur stijgt. Gekleurde alcohol of kwik stijgt langs een schaal in een bolthermometer, terwijl uitzettende vloeistof een veer roteert om een ​​indicatornaald rond te draaien langs een cirkelvormige schaal op een veerthermometer. Thermometers hebben nu vaak digitale weegschaaldisplays.

De temperatuur wordt soms gemeten door een thermokoppel. Twee metalen draden van verschillende metalen worden dicht bij elkaar geplaatst, waardoor spanning ontstaat. Veranderingen in spanning komen overeen met veranderingen in temperatuur. Thermokoppels worden gebruikt in de industrie en zijn vaak verbonden met andere apparaten die mechanismen in- en uitschakelen als reactie op bepaalde temperaturen. Thermokoppels zijn niet zo nauwkeurig als thermometers.

Thermokoppels worden steeds vaker vervangen door weerstandstemperatuurdetectoren of weerstandsthermometers. RTD's zijn over het algemeen stabieler en nauwkeuriger dan thermokoppels; ze gebruiken koolstof- of platinasensoren om veranderingen in elektrische weerstand te detecteren. Deze veranderingen worden veroorzaakt door temperatuurveranderingen en de veranderingen zijn voorspelbaar. Er wordt een constante lichtstroom door de RTD geleid, langs de kabels, waarna de weerstand kan worden bepaald en de temperatuur kan worden berekend.

Een pyrometer meet de oppervlaktetemperaturen van objecten. Het is een hulpmiddel dat een optische functie combineert met een temperatuurlezer die is gemaakt van een ultradun filament. De pyrometer is gericht op het oppervlak van een object, waarna het optische apparaat zich richt op de thermische handtekening - of uitgestraalde warmte - en die handtekening overbrengt naar de filamentlezer. Deze zijn vooral handig voor het meten van temperaturen op oppervlakken die buiten bereik zijn of te heet om aan te raken, zoals stoomketels, metallurgische ovens en heteluchtballonnen.

Irving Langmuir was een Nobelprijswinnende natuurkundige. Langmuir wilde leren hoe hij de temperatuur van elektronen kon meten als onderdeel van zijn onderzoek om meer te weten te komen over de elektrische potentiaal van plasma, een gasachtige toestand van materie waarin sommige deeltjes verliezen elektronen. Langmuir vond een apparaat uit genaamd de Langmuir-sonde die precies dat doet, door elektroden in het plasma te plaatsen en vervolgens stromen in het plasma te meten. Langmuir-sondes worden niet dagelijks gebruikt.

Het detecteren van infraroodstraling is een andere manier om warmte te meten. Als je naar dingen kijkt, zie je zichtbaar licht; een rode brandweerwagen ziet er rood uit, of de temperatuur nu 0 of 100 graden Fahrenheit is. Maar als u door een infrarooddetector naar objecten kijkt, kunt u 'hittesignaturen' zien, dat wil zeggen veranderingen op basis van temperatuur. Door een meter aan te sluiten die de frequentie van infrarood licht meet, kan de infraroodthermometer - net als de pyrometer - oppervlaktetemperatuurmetingen op afstand doen.