Sisältö
- Nestemäinen lasissa lämpömittari
- Vastuslämpömittari
- Vakiomääräinen kaasulämpömittari
- Säteilylämpömittaus
Sään ja muiden ilmiöiden tutkimiseksi tutkijat käyttävät lämpömittareita lämpötilan mittaamiseen. Lämpömittarit ovat erityyppisiä, mukaan lukien neste-lasissa, vastus ja infrapunasäteily. Jokaisella tyypillä on erilaisia etuja, kuten hinta, nopeus, tarkkuus ja lämpötila-alue.
Nestemäinen lasissa lämpömittari
Neste-lasissa lämpömittari on yksi yleisimmistä välineistä, joita nykyään käytetään lämpötilan mittaamiseen. Kuten nimestä voi päätellä, instrumentti koostuu lasisipulista, joka sisältää erityistä nestettä. Polttimon yläosassa on varsi, jolla on mittakaava lämpötilan mittaamiseksi. Lämpömittareihin valitut nesteet laajenevat ja supistuvat merkittävästi vastauksena lämpötilan muutoksiin, joten ne osoittavat lämpötilan asemana varren asteikolla. Elohopea oli monien vuosien ajan yleisesti käytetty neste lämpötilan mittaamiseen, vaikkakin turvallisuussyistä lämpömittarien valmistajat ovat asteittain poistaneet sen alkoholin ja muiden vähemmän myrkyllisten aineiden hyväksi. Daniel Gabriel Fahrenheit keksi elohopea-lasi-lämpömittarin, joka kattaa lämpötila-alueen miinus 38-366 astetta (miinus 36,4-672,8 astetta Fahrenheit).
Vastuslämpömittari
Kun sähkövirrat virtaavat johtimien läpi, ne siruttavat toisistaan ja johtimen rajat. Tämä on ilmiö, joka tunnetaan nimellä sähkövastus, ja sen arvo liittyy lämpötilaan. Vastuslämpömittarit käyttävät tyypillisesti platinalankaa, koska se ei syöpytä tai reagoi muuten ilman kanssa laajalla lämpötila-alueella. Lanka kierretään normaalisti kelaan ja asetetaan keraamisen putken sisään. Vastuslämpömittarien resoluutio on paljon suurempi kuin neste-lasi-tyyppisillä ja ne voivat mahdollisesti mitata muutoksia tuhanteen asteeseen.
Vakiomääräinen kaasulämpömittari
Vakiovolyymin mukainen kaasulämpömittari koostuu säiliöstä, jossa on kiinteä määrä kaasua. Lämpömittari toimii periaatteen mukaisesti, että kaasunpaineen muutokset ovat verrannollisia kaasun lämpötilan muutoksiin. Säiliön sisällä oleva paineanturi tunnistaa paineen, ja kalibrointielektroniikka muuntaa tämän arvon lämpötilan mittaukseksi. Vakiotilavuuslämpömittarit käyttävät tyypillisesti ilmaa kaasuna mittauksiin, jotka tehdään lähellä huoneenlämpötilaa. Jos mittaukset vaativat erittäin matalia lämpötiloja, sen sijaan käytetään heliumia, koska sen kiehumispiste on lähellä absoluuttista nollaa.
Säteilylämpömittaus
Kaikki esineet lähettävät infrapunasäteilyä, jonka intensiteetti on suunnilleen verrannollinen niiden lämpötilaan. Säteilylämpömittarit koostuvat sarjasta optiikkaa, jotka kohdistavat infrapunavalon erityiseen elektroniseen ilmaisimeen. Ilmaisin on normaalisti puolijohde, kuten pii, joka tuottaa sähkövirran, joka on verrannollinen infrapunasäteilyn voimakkuuteen. Laite laskee lämpötilan sähköisesti. Säteilylämpömittarien tärkein etu on mahdollisuus mitata esineen lämpötila etäisyydellä. Ne voivat myös mitata lämpötiloja nopeammin kuin muilla menetelmillä. Joillakin infrapunalämpömittarilla on lasernähtäin, jotta laite voidaan kohdistaa tarkasti tiettyihin kohteisiin.