Obsah
Vedci používajú na meranie teploty teplomery, aby pomohli pri štúdiu počasia a iných javov. Teplomery sa dodávajú v rôznych typoch vrátane tekutého skla, odporu a infračerveného žiarenia. Každý typ ponúka rôzne výhody, ako napríklad náklady, rýchlosť, presnosť a teplotný rozsah.
Tekutý teplomer v skle
Teplomer v skle je jedným z najbežnejších prístrojov používaných dnes na meranie teploty. Ako už názov napovedá, prístroj pozostáva zo sklenenej banky obsahujúcej špeciálnu tekutinu. Na vrchole banky je stonka, ktorá má stupnicu označenú na meranie teploty. Kvapaliny vybrané pre teplomery sa rozširujú a značne sťahujú v reakcii na zmeny teploty, takže označujú teplotu ako polohu na stupnici stoniek. Po mnoho rokov bola ortuť bežne používanou kvapalinou na meranie teploty, aj keď z bezpečnostných dôvodov ju výrobcovia teplomerov postupne vyradili v prospech alkoholu a iných látok s nižšou toxicitou. Daniel Gabriel Fahrenheit vynašiel teplomer ortuť v skle, ktorý pokrýva teplotný rozsah od mínus 38 do 356 stupňov Celzia (mínus 36,4 až 672,8 stupňov Fahrenheita).
Odporový teplomer
Keď elektrické prúdy pretekajú cez vodiče, rozptyľujú sa navzájom a hranice vodičov. Toto je jav známy ako elektrický odpor a jeho hodnota súvisí s teplotou. Odporové teplomery zvyčajne používajú platinový drôt, pretože nespôsobujú koróziu alebo inak nereagujú so vzduchom pri širokom rozsahu teplôt. Drôt je obvykle navinutý do cievky a umiestnený vo vnútri keramickej trubice. Odporové teplomery majú oveľa väčšie rozlíšenie ako kvapalina v skle a môžu potenciálne merať zmeny až do tisíciny stupňa.
Plynový teplomer s konštantným objemom
Plynový teplomer s konštantným objemom pozostáva z nádoby s pevným množstvom plynu vo vnútri. Teplomer pracuje na princípe, že zmeny tlaku plynu sú úmerné zmenám teploty plynu. Tlakový snímač vo vnútri nádoby zisťuje tlak a kalibračná elektronika túto hodnotu prevádza na meranie teploty. Teplomery s konštantným objemom zvyčajne používajú ako plyn na meranie pri izbovej teplote vzduch. Ak si merania vyžadujú veľmi nízke teploty, namiesto toho sa používa hélium, pretože má bod varu blízky absolútnej nule.
Radiačná termometria
Všetky objekty emitujú infračervené žiarenie s intenzitou približne úmernou ich teplote. Radiačné teplomery pozostávajú zo série optík, ktoré zameriavajú infračervené svetlo na špeciálny elektronický detektor. Detektorom je obvykle polovodič, napríklad kremík, ktorý vytvára elektrický prúd úmerný intenzite infračerveného žiarenia. Prístroj vypočíta teplotu elektronicky. Kľúčovou výhodou radiačných teplomerov je možnosť zmerať teplotu objektov na diaľku. Môžu tiež merať teploty rýchlejšie ako inými metódami. Niektoré infračervené teplomery majú laserový zameriavač, ktorý zameriava zariadenie presne na konkrétne objekty.