Innehåll
För att hjälpa till i studien av väder och andra fenomen använder forskare termometrar för att mäta temperaturen. Termometrar finns i olika typer, inklusive flytande-i-glas, motstånd och infraröd strålning. Varje typ erbjuder olika fördelar som kostnad, hastighet, precision och temperaturområde.
Flytande-i-glas termometer
Vätskan i glas-termometern är ett av de vanligaste instrumenten som används idag för att mäta temperaturen. Som namnet antyder består instrumentet av en glaskula som innehåller en speciell vätska. På toppen av glödlampan är en stam som har en skala markerad för att mäta temperaturen. Vätskorna som väljs för termometrar expanderar och dras kraftigt in som svar på temperaturförändringar, så de indikerar temperatur som en position på stjälkskalan. Under många år var kvicksilver en vanligt förekommande vätska för att mäta temperatur, men av säkerhetsskäl har termometertillverkare fasat det ut till förmån för alkohol och andra ämnen med lägre toxicitet. 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 från varandra och trådgränserna. Detta är ett fenomen som kallas elektriskt motstånd, och dess värde är relaterat till temperatur. Motståndstermometrar använder vanligtvis platinatråd eftersom den inte korroderar eller på annat sätt reagerar med luft över ett brett temperaturområde. Tråden lindas normalt i en spole och placeras i ett keramiskt rör. Motståndstermometrar har en mycket större upplösning än typen av vätska i glas och kan potentiellt mäta förändringar ner till en tusendels grad.
Konstant-volym gastermometer
Gastermometer med konstant volym består av en behållare med en fast mängd gas inuti. Termometern arbetar med principen att förändringar i gastrycket är proportionella mot förändringar i gastemperatur. En trycksensor inuti behållaren upptäcker 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 den har en kokpunkt nära absolut noll.
Strålningstermometri
Alla objekt avger infraröd strålning med en intensitet 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 för den infraröda strålningen. Enheten beräknar temperaturen elektroniskt. En viktig fördel med strålningstermometrar är potentialen att mäta en objekttemperatur på avstånd. De kan också mäta temperaturer snabbare än med andra metoder. Vissa infraröda termometrar har en lasersikt för att rikta enheten noggrant mot specifika föremål.