science >> Wetenschap >  >> Chemie

Instrumenten voor het meten van temperatuur

Wetenschappers gebruiken thermometers om de temperatuur te meten om het weer en andere fenomenen te bestuderen. Thermometers zijn er in verschillende soorten, waaronder vloeistof in glas, weerstand en infraroodstraling. Elk type biedt verschillende voordelen, zoals kosten, snelheid, precisie en temperatuurbereik.
Vloeistof-in-glas thermometer

De vloeistof-in-glas thermometer is een van de meest gebruikte instrumenten die tegenwoordig worden gebruikt om de temperatuur te meten . Zoals de naam al doet vermoeden, bestaat het instrument uit een glazen bol die een speciale vloeistof bevat. Boven op de lamp zit een steel met een schaalverdeling voor het meten van de temperatuur. De vloeistoffen die voor thermometers zijn gekozen, zetten uit en krimpen aanzienlijk in reactie op temperatuurveranderingen, zodat ze de temperatuur aangeven als een positie op de schaal van de steel. Kwik was jarenlang een veel gebruikte vloeistof voor het meten van de temperatuur, maar om veiligheidsredenen hebben thermometerfabrikanten het geleidelijk afgebouwd ten gunste van alcohol en andere stoffen met een lagere toxiciteit. Daniel Gabriel Fahrenheit heeft de kwik-in-glas thermometer uitgevonden, die het temperatuurbereik van min 38 tot 356 graden Celsius (min 36,4 tot 672,8 graden Fahrenheit) dekt.
Weerstandsthermometer

Terwijl elektrische stromen door draden stromen , ze verstrooien elkaar en de draadgrenzen. Dit is een fenomeen dat bekend staat als elektrische weerstand en de waarde ervan is gerelateerd aan temperatuur. Weerstandsthermometers maken meestal gebruik van platinadraad omdat deze niet corroderen of anders reageren met lucht bij een breed temperatuurbereik. De draad wordt normaal in een spoel gewikkeld en in een keramische buis geplaatst. Weerstandsthermometers hebben een veel hogere resolutie dan het type vloeistof-in-glas en kunnen veranderingen tot een duizendste graad meten.
Gassenthermometer met constant volume

De gassenthermometer met constant volume bestaat uit van een container met een vaste hoeveelheid gas erin. De thermometer werkt volgens het principe dat veranderingen in gasdruk evenredig zijn met veranderingen in gastemperatuur. Een druksensor in de container detecteert de druk en kalibratie-elektronica zet deze waarde om in een temperatuurmeting. Thermometers met constant volume gebruiken meestal lucht als gas voor metingen die dicht bij kamertemperatuur worden uitgevoerd. Als metingen zeer lage temperaturen vereisen, wordt in plaats daarvan helium gebruikt, omdat het een kookpunt heeft dat bijna nul is.
Stralingstherometrie

Alle objecten zenden infraroodstraling uit met een intensiteit die ongeveer evenredig is aan hun temperatuur. Stralingsthermometers bestaan uit een reeks optieken die infraroodlicht op een speciale elektronische detector richten. De detector is normaal een halfgeleider zoals silicium, die een elektrische stroom produceert die evenredig is met 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 temperaturen sneller meten dan met andere methoden. Sommige infraroodthermometers hebben een laservizier om het apparaat nauwkeurig op specifieke objecten te richten