Sadržaj
- Termometar s tekućinom u staklu
- Termometar otpora
- Plinski termometar s konstantnim volumenom
- Radijacijska termometrija
Za pomoć u proučavanju vremenskih i drugih pojava, znanstvenici koriste termometre za mjerenje temperature. Termometri se isporučuju u različitim vrstama, uključujući tekućinu u staklu, otpornost i infracrveno zračenje. Svaka vrsta nudi različite prednosti poput cijene, brzine, preciznosti i raspona temperature.
Termometar s tekućinom u staklu
Termometar s tekućim staklom jedan je od najčešćih instrumenata koji se danas koriste za mjerenje temperature. Kao što ime govori, instrument se sastoji od staklene žarulje koja sadrži posebnu tekućinu. Iznad žarulje je stabljika koja ima ljestvicu označenu za mjerenje temperature. Tekućine odabrane za termometre znatno se proširuju i skupljaju kao reakcija na temperaturne promjene, pa označavaju temperaturu kao položaj na skali stabljike. Dugi niz godina živa je bila uobičajena tekućina za mjerenje temperature, mada su je iz sigurnosnih razloga proizvođači termometra ukinuli u korist alkohola i drugih tvari sa nižom toksičnošću. Daniel Gabriel Fahrenheit izumio je termometar sa živom u staklu, koji pokriva temperaturni raspon od minus 38 do 356 stupnjeva Celzija (minus 36,4 do 672,8 stupnjeva Celzijevih stupnjeva).
Termometar otpora
Kako električne struje teku kroz žice, one se raspršuju jedna od druge i granice žica. To je fenomen poznat kao električni otpor, a njegova vrijednost povezana je s temperaturom. Otporni termometri obično upotrebljavaju platinastu žicu jer ne korodira ili na drugi način reagira sa zrakom pri širokom rasponu temperatura. Žica se obično namata u zavojnicu i postavi unutar keramičke cijevi. Otporni termometri imaju puno veću razlučivost od tipa tekućeg u staklu i mogu potencijalno mjeriti promjene do jedne tisuće stupnjeva.
Plinski termometar s konstantnim volumenom
Plinski termometar s konstantnom volumenom sastoji se od spremnika s fiksnom količinom plina unutar. Termometar radi na principu da su promjene tlaka plina proporcionalne promjenama temperature plina. Senzor tlaka unutar spremnika otkriva tlak, a elektronika za kalibraciju pretvara ovu vrijednost u mjerenje temperature. Termometri sa konstantnim volumenom obično koriste zrak kao plin za mjerenja koja se vrše blizu sobne temperature. Ako mjerenja zahtijevaju vrlo niske temperature, umjesto toga koristi se helij jer ima vrelište blizu apsolutne nule.
Radijacijska termometrija
Svi objekti emitiraju infracrveno zračenje s intenzitetom približno proporcionalnim njihovoj temperaturi. Zračni termometri sastoje se od niza optika koje fokusiraju infracrveno svjetlo na poseban elektronički detektor. Detektor je obično poluvodič poput silicijuma, koji proizvodi električnu struju proporcionalnu intenzitetu infracrvenog zračenja. Uređaj izračunava temperaturu elektronički. Ključna prednost termometra zračenja je mogućnost mjerenja temperature predmeta na udaljenosti. Oni također mogu mjeriti temperature brže nego drugim metodama. Neki infracrveni termometri imaju laserski nišan za usmjeravanje uređaja na određene objekte.