För att underlätta studiet av väder och andra fenomen använder forskare termometrar för att mäta temperatur. Termometrar finns i olika typer, inklusive vätska-i-glas, motstånd och infraröd strålning. Varje typ erbjuder olika fördelar såsom kostnad, hastighet, precision och temperaturområde.
Vätska i glas termometer
Vätske-i-glas termometern är ett av de vanligaste instrumenten som används idag för att mäta temperatur. Som namnet antyder består instrumentet av en glaskolv som innehåller en speciell vätska. Ovanpå glödlampan finns en stjälk som har en skala markerad för att mäta temperaturen. De vätskor som väljs för termometrar expanderar och drar ihop sig avsevärt som svar på temperaturförändringar, så de indikerar temperaturen som en position på skaftets skala. Under många år var kvicksilver en vanlig vätska för att mäta temperatur, även om termometertillverkare av säkerhetsskäl har fasat ut det till förmån för alkohol och andra ämnen med lägre toxicitet. Daniel Gabriel Fahrenheit uppfann kvicksilver-i-glas-termometern, som täcker temperaturområdet 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 ledningsgränserna. Detta är ett fenomen som kallas elektriskt motstånd, och dess värde är relaterat till temperaturen. Motståndstermometrar använder vanligtvis platinatråd eftersom den inte korroderar eller på annat sätt reagerar med luft över ett brett temperaturområde. Tråden lindas normalt till en spole och placeras inuti ett keramiskt rör. Motståndstermometrar har mycket högre upplösning än vätska-i-glas-typen och kan potentiellt mäta förändringar ner till en tusendels grad.
Konstant-volym gastermometer
Gastermometern med konstant volym består av en behållare med en fast mängd gas inuti. Termometern arbetar efter principen att förändringar i gastryck är proportionella mot förändringar i gastemperatur. En trycksensor inuti behållaren känner av trycket och kalibreringselektroniken omvandlar detta värde till en temperaturmätning. Termometrar med konstant volym använder vanligtvis luft som gas för mätningar som tas nära rumstemperatur. Om mätningar kräver mycket låga temperaturer används istället helium, eftersom det har en kokpunkt nära absoluta noll.
Strålningstermometri
Alla objekt avger infraröd strålning med en intensitet som är 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 proportionell mot intensiteten av den infraröda strålningen. Enheten beräknar temperaturen elektroniskt. En viktig fördel med strålningstermometrar är möjligheten att mäta ett objekts temperatur på avstånd. De kan också mäta temperaturer snabbare än med andra metoder. Vissa infraröda termometrar har ett lasersikte för att rikta enheten exakt mot specifika föremål.
