Щоб допомогти у вивченні погоди та інших явищ, вчені використовують термометри для вимірювання температури. Термометри бувають різних типів, включаючи рідину в склі, опір та інфрачервоне випромінювання. Кожен тип пропонує різні переваги, такі як вартість, швидкість, точність та діапазон температур.
Термометр рідина у склі
Термометр рідина в склі - один із найпоширеніших приладів, який сьогодні використовується для вимірювання температури. Як випливає з назви, прилад складається зі скляної колби, що містить спеціальну рідину. Зверху цибулини знаходиться стебло, на якому є шкала, позначена для вимірювання температури. Рідини, вибрані для термометрів, значно розширюються і стискаються у відповідь на температурні зміни, тому вони вказують температуру як положення на шкалі стебла. Протягом багатьох років ртуть була широко використовуваною рідиною для вимірювання температури, хоча і для безпеки Причини, з яких виробники термометрів поступово відмовляються від нього на користь алкоголю та інших речовин із нижчим вмістом токсичність. Даніель Габріель Фаренгейт винайшов термометр ртуть у склі, який охоплює діапазон температур від мінус 38 до 356 градусів за Цельсієм (від мінус 36,4 до 672,8 градусів за Фаренгейтом).
Термометр опору
Коли електричні струми протікають по проводах, вони розсіюються один від одного і меж дроту. Це явище, відоме як електричний опір, і його значення пов’язане з температурою. У термометрах опору, як правило, використовується платиновий дріт, оскільки він не піддається корозії та не реагує з повітрям в широкому діапазоні температур. Дріт, як правило, намотується в котушку і поміщається всередину керамічної трубки. Термометри опору мають набагато більшу роздільну здатність, ніж рідина в склі, і потенційно можуть вимірювати зміни до однієї тисячної градуса.
Газовий термометр постійного об’єму
Газовий термометр з постійним об’ємом складається з ємності з фіксованою кількістю газу всередині. Термометр працює за принципом, що зміни тиску газу пропорційні змінам температури газу. Датчик тиску всередині контейнера визначає тиск, і калібрувальна електроніка перетворює це значення на вимірювання температури. Термометри постійного об’єму зазвичай використовують повітря як газ для вимірювань, проведених близько до кімнатної температури. Якщо вимірювання вимагають дуже низьких температур, замість них використовується гелій, оскільки він має температуру кипіння, близьку до абсолютного нуля.
Радіаційна термометрія
Усі об'єкти випромінюють інфрачервоне випромінювання з інтенсивністю, приблизно пропорційною їх температурі. Радіаційні термометри складаються з серії оптичних приладів, які фокусують інфрачервоне світло на спеціальний електронний детектор. Детектор зазвичай є напівпровідником, таким як кремній, який виробляє електричний струм, пропорційний інтенсивності інфрачервоного випромінювання. Пристрій обчислює температуру в електронному вигляді. Ключовою перевагою радіаційних термометрів є можливість вимірювання температури об’єкта на відстані. Вони також можуть вимірювати температуру швидше, ніж іншими методами. Деякі інфрачервоні термометри мають лазерний приціл для точного прицілювання приладу на конкретні об'єкти.