För att hjälpa till att studera väder och andra fenomen använder forskare termometrar för att mäta temperaturen. Termometrar finns i olika typer, inklusive vätska i glas, motstånd och infraröd strålning. Varje typ erbjuder olika fördelar som kostnad, hastighet, precision och temperaturområde.
Vätska-i-glas termometer
Termometern för vätska i glas är ett av de vanligaste instrumenten som används idag för att mäta temperaturen. Som namnet antyder består instrumentet av en glödlampa som innehåller en speciell vätska. Ovanpå glödlampan är en stam som har en skala markerad för att mäta temperaturen. De vätskor som valts för termometrar expanderar och kontraherar avsevärt som svar på temperaturförändringar, så de anger temperaturen som en position på stjälkans skala. Under många år var kvicksilver en vanligt förekommande vätska för att mäta temperatur, men för säkerhet skäl som termometertillverkare har avvecklat det till förmån för alkohol och andra ämnen med lägre giftighet. Daniel Gabriel Fahrenheit uppfann kvicksilver-i-glas-termometern, som täcker temperaturintervallet minus 38 till 356 grader Celsius (minus 36,4 till 672,8 grader Fahrenheit).
Motståndstermometer
När elektriska strömmar flyter genom ledningar sprids de av varandra och trådgränserna. Detta är ett fenomen som kallas elektriskt motstånd, och dess värde är relaterat till temperatur. Motståndstermometrar använder vanligtvis platinatråd eftersom det inte korroderar eller på annat sätt reagerar med luft över ett stort temperaturintervall. Tråden lindas normalt i en spole och placeras i ett keramiskt rör. Motståndstermometrar har en mycket högre upplösning än flytande-i-glas-typen och kan potentiellt mäta förändringar ner till en tusendels grad.
Gastermometer med konstant volym
Gastermometern med konstant volym består av en behållare med en fast gasmängd inuti. Termometern fungerar på principen att förändringar i gastrycket är proportionella mot förändringar i gastemperaturen. En trycksensor inuti behållaren detekterar trycket och kalibreringselektronik omvandlar detta värde till en temperaturmätning. Termometrar med konstant volym använder vanligtvis luft som gas för mätningar som görs nära rumstemperatur. Om mätningar kräver mycket låga temperaturer används helium istället, eftersom det har en kokpunkt nära absolut noll.
Strålningstermometri
Alla objekt avger infraröd strålning med en intensitet som är ungefär proportionell mot deras temperatur. Strålningstermometrar består av en serie optik som fokuserar infrarött ljus på en speciell elektronisk detektor. Detektorn är normalt en halvledare såsom kisel, som producerar en elektrisk ström som är proportionell mot intensiteten hos den infraröda strålningen. Enheten beräknar temperaturen elektroniskt. En viktig fördel med strålningstermometrar är potentialen att mäta ett objekts temperatur på avstånd. De kan också mäta temperaturer snabbare än med andra metoder. Vissa infraröda termometrar har en lasersikt för att rikta enheten exakt mot specifika föremål.