Instrumenti za merjenje temperature

Za pomoč pri preučevanju vremena in drugih pojavov znanstveniki uporabljajo termometre za merjenje temperature. Termometri so različnih vrst, vključno s tekočino v steklu, odpornostjo in infrardečim sevanjem. Vsak tip ponuja različne prednosti, kot so stroški, hitrost, natančnost in temperaturno območje.

Termometer tekočina v steklu je eden najpogostejših instrumentov, ki se danes uporabljajo za merjenje temperature. Kot že ime pove, je instrument sestavljen iz steklene žarnice, ki vsebuje posebno tekočino. Na vrhu žarnice je steblo, ki ima skalo, označeno za merjenje temperature. Tekočine, izbrane za termometre, se glede na temperaturne spremembe močno razširijo in skrčijo, zato temperaturo označujejo kot položaj na lestvici stebla. Veliko let je bilo živo srebro pogosto uporabljena tekočina za merjenje temperature, čeprav zaradi varnosti razlogi, da so ga proizvajalci termometrov postopoma odpravili v korist alkohola in drugih snovi z nižjimi vrednostmi strupenost. Daniel Gabriel Fahrenheit je izumil termometer živo srebro v steklu, ki pokriva temperaturno območje od minus 38 do 356 stopinj Celzija (minus 36,4 do 672,8 stopinj Fahrenheita).

Ko električni tokovi tečejo skozi žice, se razpršijo drug od drugega in meje žice. To je pojav, znan kot električni upor, njegova vrednost pa je povezana s temperaturo. Odporni termometri običajno uporabljajo platinasto žico, ker ne korodira ali drugače reagira z zrakom v širokem območju temperatur. Žica je običajno navita v tuljavo in nameščena v keramično cev. Odporni termometri imajo veliko večjo ločljivost kot vrsta tekočine v steklu in lahko potencialno izmerijo spremembe do ene tisočinke stopinje.

Plinski termometer s konstantno prostornino je sestavljen iz posode s fiksno količino plina znotraj. Termometer deluje po principu, da so spremembe tlaka plina sorazmerne s spremembami temperature plina. Tlačni senzor v posodi zazna tlak in kalibracijska elektronika pretvori to vrednost v merjenje temperature. Termometri s konstantno prostornino običajno uporabljajo zrak kot plin za meritve, opravljene blizu sobne temperature. Če meritve zahtevajo zelo nizke temperature, se namesto tega uporabi helij, saj ima vrelišče blizu absolutne ničle.

Vsi predmeti oddajajo infrardeče sevanje z jakostjo, ki je približno sorazmerna njihovi temperaturi. Sevalni termometri so sestavljeni iz vrste optike, ki usmerja infrardečo svetlobo na poseben elektronski detektor. Detektor je običajno polprevodnik, kot je silicij, ki proizvaja električni tok, sorazmeren z jakostjo infrardečega sevanja. Naprava izračuna temperaturo elektronsko. Ključna prednost sevalnih termometrov je možnost merjenja temperature predmeta na daljavo. Temperature lahko merijo tudi hitreje kot z drugimi metodami. Nekateri infrardeči termometri imajo laserski merilnik za natančno usmerjanje naprave na določene predmete.