Om te helpen bij de bestudering van het weer en andere fenomenen, gebruiken wetenschappers thermometers om de temperatuur te meten. Thermometers zijn er in verschillende soorten, waaronder vloeistof-in-glas, weerstand en infraroodstraling. Elk type biedt verschillende voordelen, zoals kosten, snelheid, precisie en temperatuurbereik.

Liquid-in-Glass thermometer

De vloeistof-in-glas thermometer is een van de meest gebruikte instrumenten die tegenwoordig wordt gebruikt om de temperatuur te meten. Zoals de naam al doet vermoeden, bestaat het instrument uit een glazen lamp met een speciale vloeistof. Boven op de bol is een stengel met een schaal gemarkeerd voor het meten van de temperatuur. De vloeistoffen die worden gekozen voor thermometers breiden uit en krimpen aanzienlijk op in reactie op temperatuurveranderingen, dus geven ze temperatuur aan als een positie op de schaal van de steel. Gedurende vele jaren was kwik een veel gebruikte vloeistof voor het meten van de temperatuur, maar om veiligheidsredenen hebben thermometerfabrikanten het gefaseerd vervangen ten gunste van alcohol en andere stoffen met lagere toxiciteit. Daniel Gabriel Fahrenheit vond de kwik-in-glas thermometer uit, die het temperatuurbereik van min 38 tot 356 graden Celsius (minus 36,4 tot 672,8 graden Fahrenheit) bestrijkt.

Weerstandsthermometer

Als elektrische stroom stroom door draden, ze verspreiden zich van elkaar en de draadgrenzen. Dit is een fenomeen dat bekend staat als elektrische weerstand, en de waarde ervan is gerelateerd aan de temperatuur. Weerstandsthermometers maken meestal gebruik van platinadraad, omdat deze niet corrodeert of anderszins reageert met lucht over een breed temperatuurbereik. De draad wordt normaal tot een spoel gewikkeld en in een keramische buis geplaatst. Weerstandsthermometers hebben een veel grotere resolutie dan het type vloeistof-in-glas en kunnen wijzigingen tot een duizendste van een graad meten.

Thermometerthermometer met constant volume

Het constante volume gasthermometer bestaat uit een container met een vaste hoeveelheid gas erin. De thermometer werkt op het principe dat veranderingen in gasdruk evenredig zijn aan veranderingen in gastemperatuur. Een druksensor in de container detecteert de druk en kalibratie-elektronica converteert deze waarde naar een temperatuurmeting. Thermometers met een constant volume gebruiken meestal lucht als het gas voor metingen in de buurt van kamertemperatuur. Als metingen erg lage temperaturen vereisen, wordt helium in plaats daarvan gebruikt, omdat het een kookpunt heeft dat dichtbij het absolute nulpunt ligt.

Stralingsthermometrie

Alle objecten zenden infraroodstraling uit met een intensiteit die ongeveer evenredig is met hun temperatuur. Stralingsthermometers bestaan ​​uit een reeks optica die infraroodlicht op een speciale elektronische detector richten. De detector is normaal gesproken een halfgeleider zoals silicium, die een elektrische stroom produceert die evenredig is aan de intensiteit van de infraroodstraling. Het apparaat berekent de temperatuur elektronisch. Een belangrijk voordeel van stralingsthermometers is de mogelijkheid om de temperatuur van een object op afstand te meten. Ze kunnen ook sneller temperaturen meten dan met andere methoden. Sommige infraroodthermometers hebben een laserzicht, om het apparaat nauwkeurig op specifieke objecten te richten.