Tartalom
Az időjárás és más jelenségek vizsgálatának elősegítésére a tudósok hőmérőket használnak a hőmérséklet mérésére. A hőmérők különféle típusúak, beleértve az üvegben folyadékot, az ellenállást és az infravörös sugárzást. Mindegyik típus különféle előnyöket kínál, mint például költség, sebesség, pontosság és hőmérsékleti tartomány.
Folyékony üvegben hőmérő
Az üvegben folyékony hőmérő az egyik leggyakoribb eszköz a hőmérséklet mérésére. Ahogy a neve is sugallja, a műszer egy speciális folyadékot tartalmazó üveghagymából áll. Az izzó tetején egy szár van, amelynek skálája meg van jelölve a hőmérséklet mérésére. A hőmérőkhöz választott folyadékok a hőmérsékleti változásokra reagálva szétterjednek és jelentősen összehúzódnak, tehát a hőmérsékletet a szár skálájának helyzetében jelzik. A higany sok éven át gyakran használt folyadék volt a hőmérséklet mérésére, bár biztonsági okokból a hőmérők gyártói fokozatosan megszüntették az alkohol és más, alacsonyabb toxicitású anyagok javára. Daniel Gabriel Fahrenheit feltalálta az üvegben lévő higany hőmérőt, amely lefedi a mínusz 38-356 Celsius fok (mínusz 36,4-672,8 Fahrenheit fok) hőmérsékleti tartományát.
Ellenállás hőmérő
Amint az elektromos áramok átvezetnek a vezetékeken, szétszórják egymást és a vezeték határait. Ez egy olyan jelenség, amelyet elektromos ellenállásnak hívnak, és értéke függ a hőmérséklettől. Az ellenállás-hőmérők általában platinahuzalt használnak, mivel nem korrodálnak vagy más módon reagálnak a levegővel széles hőmérsékleti tartományban. A huzalt általában egy tekercsbe tekercselik, és kerámiacsőbe helyezik. Az ellenállásos hőmérők sokkal nagyobb felbontással rendelkeznek, mint a folyékony-az üvegben típusúek, és potenciálisan mérhetik a változásokat egy ezred fokra.
Állandó térfogatú gázhőmérő
Az állandó térfogatú gázhőmérő tartályból áll, amelyben rögzített mennyiségű gáz van. A hőmérő azon az elven működik, hogy a gáznyomás változásai arányosak legyenek a gáz hőmérsékletének változásaival. A tartály belsejében lévő nyomásérzékelő érzékeli a nyomást, és a kalibráló elektronika ezt az értéket hőmérsékleti méréské alakítja. Az állandó térfogatú hőmérők a szobahőmérséklet közelében elvégzett mérésekhez általában levegőt használnak gázként. Ha a mérések nagyon alacsony hőmérsékletet igényelnek, ehelyett héliumot használnak, mivel a forráspontja az abszolút nullához közeli.
Sugárzási hőmérés
Minden tárgy infravörös sugárzást bocsát ki, amelynek hőmérséklete megközelítőleg arányos. A sugárzási hőmérők egy sor optikából állnak, amelyek az infravörös fényt egy speciális elektronikus detektorra fókuszálják. Az érzékelő általában félvezető, például szilícium, amely az infravörös sugárzás intenzitásával arányos elektromos áramot termel. A készülék elektronikusan kiszámítja a hőmérsékletet. A sugárzási hőmérők egyik legfontosabb előnye a tárgy hőmérsékletének távolról történő mérésének lehetősége. A hőmérsékletet gyorsabban is mérik, mint más módszerrel. Néhány infravörös hőmérő lézerrel rendelkezik, hogy a készüléket pontosan az adott tárgyakra irányítsa.