Termometer - Thermometer
En termometer är en enhet som mäter temperatur eller temperaturgradient (graden av hethet eller kyla hos ett föremål). En termometer har två viktiga element: (1) en temperatursensor (t.ex. lampan i en kvicksilver-i-glas-termometer eller den pyrometriska sensorn i en infraröd termometer ) där vissa förändringar sker med en temperaturförändring; och (2) några sätt att omvandla denna förändring till ett numeriskt värde (t.ex. den synliga skalan som är markerad på en kvicksilver-i-glas-termometer eller den digitala avläsningen på en infraröd modell). Termometrar används i stor utsträckning inom teknik och industri för att övervaka processer, inom meteorologi , inom medicin och i vetenskaplig forskning.
Några av termometerns principer var kända för grekiska filosofer för två tusen år sedan. Som Henry Carrington Bolton (1900) noterade, tog termometerns "utveckling från en rå leksak till ett precisionsinstrument mer än ett sekel, och dess tidiga historia är behäftad med felaktiga uttalanden som har upprepats med sådan dogmatism att de har tagit emot falskt auktoritetsstämpel. " Den italienska läkaren Santorio Santorio ( Sanctorius, 1561-1636) krediteras vanligtvis med uppfinningen av den första termometern, men dess standardisering slutfördes genom 1600- och 1700-talen. Under de första decennierna av 1700 -talet i den nederländska republiken gjorde Daniel Gabriel Fahrenheit två revolutionära genombrott i termometrihistorien . Han uppfann kvicksilver-i-glas-termometern (först allmänt använd, exakt, praktisk termometer) och Fahrenheit-skala (första standardiserade temperaturskala som används i stor utsträckning).
Historia
Medan en enskild termometer kan mäta grader av hethet, kan avläsningarna på två termometrar inte jämföras om de inte överensstämmer med en överenskommen skala. Idag finns det en absolut termodynamisk temperaturskala . Internationellt överenskomna temperaturskalor är utformade för att närma sig detta nära, baserat på fasta punkter och interpolerande termometrar. Den senaste officiella temperaturskalan är International Temperature Scale 1990 . Den sträcker sig från 0,65 K (−272,5 ° C; −458,5 ° F) till cirka 1,358 K (1,085 ° C; 1,985 ° F).
Tidiga utvecklingar
Olika författare har krediterat uppfinningen av termometern till hjälten i Alexandria . Termometern var dock inte en enda uppfinning, utan en utveckling . Hero of Alexandria (10–70 e.Kr.) kände till principen att vissa ämnen, särskilt luft, expanderar och drar ihop sig och beskrev en demonstration där ett slutet rör delvis fyllt med luft hade sitt slut i en behållare med vatten. Expansionen och sammandragningen av luften orsakade positionen av vatten/luftgränssnittet att röra sig längs röret.
En sådan mekanism användes senare för att visa luftens hethet och kyla med ett rör där vattennivån styrs av gasens expansion och sammandragning. Dessa enheter utvecklades av flera europeiska forskare under 1500- och 1600 -talen, särskilt Galileo Galilei och Santorio Santorio . Som ett resultat visades det att enheter producerade denna effekt på ett tillförlitligt sätt, och termen termoskop antogs eftersom det återspeglade förändringarna i förnuftig värme (det moderna temperaturbegreppet återstod inte). Skillnaden mellan ett termoskop och en termometer är att den senare har en skala. Även om Galileo ofta sägs vara uppfinnaren av termometern, finns det inget överlevande dokument om att han faktiskt producerade något sådant instrument.
Det första tydliga diagrammet över ett termoskop publicerades 1617 av Giuseppe Biancani (1566 - 1624): det första som visar en skala och därmed utgör en termometer var Santorio Santorio 1625. Detta var ett vertikalt rör, stängt av en glödlampa vid topp, med den nedre änden öppnad i ett kärl med vatten. Vattennivån i röret styrs av expansion och sammandragning av luften, så det är vad vi nu skulle kalla en lufttermometer.
Ordet termometer (i sin franska form) uppträdde första gången 1624 i La Récréation Mathématique av J. Leurechon, som beskriver en med en skala på 8 grader. Ordet kommer från de grekiska orden θερμός , termos , som betyder "het" och μέτρον, metron , som betyder "mått".
Ovanstående instrument led av nackdelen att de också var barometrar , dvs känsliga för lufttryck. År 1629 publicerade Joseph Solomon Delmedigo , en student från Galileo och Santorio i Padua, vad som tydligen är den första beskrivningen och illustrationen av en förseglad vätska-i-glas-termometer. Det beskrivs som att ha en glödlampa i botten av ett förseglat rör delvis fyllt med konjak. Röret hade en numrerad skala. Delmedigo gjorde inte anspråk på att ha uppfunnit detta instrument. Inte heller nämnde han någon annan som dess uppfinnare. Omkring 1654 tillverkade Ferdinando II de 'Medici, storhertig av Toscana (1610–1670) ett sådant instrument, den första termometern i modern stil, beroende av expansion av en vätska och oberoende av lufttryck. Många andra forskare experimenterade med olika vätskor och konstruktioner av termometer.
Men varje uppfinnare och varje termometer var unik - det fanns ingen standardvåg . 1665 föreslog Christiaan Huygens (1629–1695) att använda vattenets smält- och kokpunkter som standard och 1694 föreslog Carlo Renaldini (1615–1698) att använda dem som fasta punkter på en universell skala. År 1701 föreslog Isaac Newton (1642–1726/27) en skala på 12 grader mellan isens smältpunkt och kroppstemperatur .
Era av precisionstermometri
År 1714 uppfann den nederländske forskaren och uppfinnaren Daniel Gabriel Fahrenheit den första pålitliga termometern med kvicksilver istället för alkohol- och vattenblandningar . År 1724 föreslog han en temperaturskala som nu (något justerad) bär hans namn . Han kunde göra detta för att han tillverkade termometrar med kvicksilver (som har en hög expansionskoefficient ) för första gången, och kvaliteten på hans produktion kunde ge en finare skala och större reproducerbarhet, vilket ledde till dess allmänna antagande. År 1742 föreslog Anders Celsius (1701–1744) en skala med noll vid kokpunkten och 100 grader vid vattenets fryspunkt, även om skalan som nu bär hans namn har dem tvärtom. Den franske entomologen René Antoine Ferchault de Réaumur uppfann en alkoholtermometer och temperaturskala 1730 som i slutändan visade sig vara mindre pålitlig än Fahrenheits kvicksilvertermometer.
Den första läkaren som använde termometermätningar i klinisk praxis var Herman Boerhaave (1668–1738). År 1866 uppfann Sir Thomas Clifford Allbutt (1836–1925) en klinisk termometer som producerade en kroppstemperaturavläsning på fem minuter i motsats till tjugo. I 1999, Dr. Francesco Pompei av EXERGEN Corporation introducerade världens första tids artär termometer, en icke-invasiv temperatursensor som scannar pannan på ungefär två sekunder och ger en medicinskt korrekt kroppstemperatur.
Registrering
Traditionella termometrar var alla icke-registrerande termometrar. Det vill säga att termometern inte höll temperaturavläsningen efter att den flyttats till en plats med en annan temperatur. Att bestämma temperaturen på en gryta med varm vätska krävde att användaren lämnade termometern i den varma vätskan tills den läst den. Om den icke-registrerande termometern avlägsnades från den heta vätskan skulle temperaturen som anges på termometern omedelbart börja förändras för att återspegla temperaturen för dess nya förhållanden (i detta fall lufttemperaturen). Registreringstermometrar är utformade för att hålla temperaturen på obestämd tid, så att termometern kan tas bort och avläsas vid ett senare tillfälle eller på en bekvämare plats. Mekaniska registreringstermometrar håller antingen den högsta eller lägsta temperaturen som registrerats, tills manuellt återställs, t.ex. genom att skaka ner en kvicksilver-i-glas-termometer, eller tills en ännu mer extrem temperatur uppstår. Elektroniska registreringstermometrar kan vara utformade för att komma ihåg den högsta eller lägsta temperaturen, eller för att komma ihåg vilken temperatur som var närvarande vid en viss tidpunkt.
Termometrar använder alltmer elektroniska medel för att tillhandahålla en digital display eller ingång till en dator.
Fysiska principer för termometri
Termometrar kan beskrivas som empiriska eller absoluta. Absoluta termometrar kalibreras numeriskt med den termodynamiska absoluta temperaturskalan. Empiriska termometrar är i allmänhet inte nödvändigtvis helt i överensstämmelse med absoluta termometrar när det gäller deras numeriska skalavläsningar, men för att kvalificera sig som termometrar måste de överensstämma med absoluta termometrar och med varandra på följande sätt: givet två kroppar isolerade i sina separata respektive termodynamiska jämviktstillstånd är alla termometrar överens om vilken av de två som har den högre temperaturen, eller att de två har lika höga temperaturer. För två empiriska termometrar kräver detta inte att förhållandet mellan deras numeriska skalavläsningar är linjärt, men det kräver att förhållandet är strikt monoton . Detta är en grundläggande karaktär hos temperatur- och termometrar.
Som det brukar anges i läroböcker, tagna ensamma, misslyckas den så kallade " termodynamikens nollot " med denna information, men uttalandet om termodynamikens nollag av 1977, även om det är ganska matematiskt abstrakt, är mer informativt för temperaturmätning: "Zeroth lag - det finns en topologisk linje som fungerar som en koordinat grenrör material beteende punkterna. i grenröret kallas 'Hotness nivåer', och kallas 'universella hotness grenrör'." Till denna information måste det läggas en känsla av större hethet; denna känsla kan, oberoende av kalorimetri , av termodynamik och egenskaper hos specifika material, fås från Wiens förflyttningslag av termisk strålning : temperaturen i ett bad med termisk strålning är proportionell , med en universalkonstant, till frekvensen av max. av dess frekvensspektrum ; denna frekvens är alltid positiv, men kan ha värden som tenderar till noll . Ett annat sätt att identifiera hetare till skillnad från kallare förhållanden tillhandahålls av Plancks princip, att när en process med isokoriskt adiabatiskt arbete är det enda sättet att förändra intern energi i ett slutet system, är systemets slutliga tillstånd aldrig kallare än det initiala stat; förutom fasförändringar med latent värme är det varmare än utgångsläget.
Det finns flera principer som bygger på empiriska termometrar, som anges i avsnittet i denna artikel med titeln "Primära och sekundära termometrar". Flera sådana principer är i huvudsak baserade på det konstitutiva förhållandet mellan tillståndet hos ett lämpligt valt specifikt material och dess temperatur. Endast vissa material är lämpliga för detta ändamål, och de kan betraktas som "termometriska material". Radiometrisk termometri kan däremot endast vara något beroende av materialens konstitutiva förhållanden. På ett sätt kan radiometrisk termometri alltså betraktas som "universell". Detta beror på att den huvudsakligen vilar på en universell karaktär av termodynamisk jämvikt, att den har den universella egenskapen att producera strålning av svartkropp .
Termometriska material
Det finns olika typer av empirisk termometer baserad på materialegenskaper.
Många empiriska termometrar förlitar sig på det konstitutiva förhållandet mellan tryck, volym och temperatur för deras termometriska material. Till exempel expanderar kvicksilver vid uppvärmning.
Om det används för sitt samband mellan tryck och volym och temperatur måste ett termometriskt material ha tre egenskaper:
(1) Dess uppvärmning och kylning måste vara snabb. Det vill säga, när en mängd värme kommer in i eller lämnar en kropp av materialet, måste materialet expandera eller dra sig samman till sin slutliga volym eller nå sitt slutliga tryck och måste nå sin slutliga temperatur med praktiskt taget ingen fördröjning; en del av värmen som kommer in kan anses förändra kroppens volym vid konstant temperatur, och kallas latent expansionsvärme vid konstant temperatur ; och resten av det kan övervägas att ändra temperaturen på kroppen vid konstant volym, och kallas den specifika värmen vid konstant volym . Vissa material har inte den här egenskapen, och det tar lite tid att fördela värmen mellan temperatur och volymändring.
(2) Dess uppvärmning och kylning måste vara reversibel. Det vill säga, materialet måste kunna värmas och kylas på obestämd tid ofta med samma ökning och minskning av värme, och ändå återgå till sitt ursprungliga tryck, volym och temperatur varje gång. Vissa plaster har inte denna egenskap;
(3) Dess uppvärmning och kylning måste vara monoton. Det vill säga under hela det temperaturintervall som det är avsett att fungera för,
- a) vid ett givet fast tryck,
- antingen (i) volymen ökar när temperaturen ökar, eller annars (ii) volymen minskar när temperaturen ökar;
- men inte (i) för vissa temperaturer och (ii) för andra; eller
- (b) vid en viss fast volym,
- antingen (i) trycket ökar när temperaturen ökar, eller annars (ii) trycket minskar när temperaturen ökar;
- men inte (i) för vissa temperaturer och (ii) för andra.
Vid temperaturer runt cirka 4 ° C har vatten inte egenskapen (3), och sägs uppträda anomalt i detta avseende; vatten kan därför inte användas som material för denna typ av termometri för temperaturområden nära 4 ° C.
Gaser, å andra sidan, har alla egenskaperna (1), (2) och (3) (a) (α) och (3) (b) (α). Följaktligen är de lämpliga termometriska material, och det var därför de var viktiga vid utvecklingen av termometri.
Termometri med konstant volym
Enligt Preston (1894/1904) fann Regnault att lufttermometrar med konstant tryck inte var tillfredsställande, eftersom de behövde besvärliga korrigeringar. Han byggde därför en konstant volym lufttermometer. Termometrar med konstant volym ger inte ett sätt att undvika problemet med avvikande beteenden som vatten vid cirka 4 ° C.
Radiometrisk termometri
Plancks lag beskriver mycket exakt kvantitativt maktens spektraltäthet för elektromagnetisk strålning, inuti en styv väggig hålighet i en kropp gjord av material som är helt ogenomskinligt och dåligt reflekterande, när det har nått termodynamisk jämvikt, som en funktion av enbart termodynamisk temperatur. Ett tillräckligt litet hål i hålighetens vägg avger nära nog svartkroppsstrålning av vilken spektralstrålningen kan mätas exakt. Hålighetens väggar, förutsatt att de är helt ogenomskinliga och dåligt reflekterande, kan vara av vilket material som helst. Detta ger en väl reproducerbar absolut termometer över ett mycket brett temperaturintervall, som kan mäta den absoluta temperaturen för en kropp inuti hålrummet.
Primära och sekundära termometrar
En termometer kallas primär eller sekundär baserat på hur den råa fysiska mängden den mäter mappas till en temperatur. Som sammanfattat av Kauppinen et al., "För primära termometrar är materiens uppmätta egenskap så väl känd att temperaturen kan beräknas utan okända mängder. Exempel på dessa är termometrar baserade på ekvationen för en gas, på hastigheten av ljud i en gas, på termiskt brus spänning eller ström av ett elektriskt motstånd, och på vinkel anisotropi av gammastrålningsemission av vissa radioaktiva kärnor i ett magnetiskt fält ."
Däremot, " Sekundära termometrar används mest på grund av deras bekvämlighet. De är också ofta mycket känsligare än primära. För sekundära termometrar är kunskap om den uppmätta egenskapen inte tillräcklig för att möjliggöra direkt beräkning av temperaturen. De måste kalibreras mot en primärtermometer åtminstone vid en temperatur eller vid ett antal fasta temperaturer. Sådana fasta punkter, till exempel trippelpunkter och supraledande övergångar, sker reproducerbart vid samma temperatur. "
Kalibrering
Termometrar kan kalibreras antingen genom att jämföra dem med andra kalibrerade termometrar eller genom att kontrollera dem mot kända fasta punkter på temperaturskalan. Den mest kända av dessa fasta punkter är rent vattenets smält- och kokpunkter. (Observera att kokpunkten för vatten varierar med trycket, så detta måste kontrolleras.)
Det traditionella sättet att sätta en skala på en vätska i glas eller vätska-i-metall termometer var i tre steg:
- Sänk ned avkänningsdelen i en omrörd blandning av ren is och vatten vid atmosfärstryck och markera den punkt som anges när den hade kommit till termisk jämvikt.
- Sänk ned avkänningsdelen i ett ångbad vid standardatmosfäriskt tryck och markera igen den angivna punkten.
- Dela avståndet mellan dessa märken i lika stora delar enligt den temperaturskala som används.
Andra fasta punkter som använts tidigare är kroppstemperaturen (hos en frisk vuxen hane) som ursprungligen användes av Fahrenheit som hans övre fasta punkt (96 ° F (35,6 ° C) för att vara ett tal delbart med 12) och den lägsta temperaturen ges av en blandning av salt och is, som ursprungligen var definitionen av -17,8 ° C (0 ° F). (Detta är ett exempel på en Frigorific -blandning .) Eftersom kroppstemperaturen varierar, ändrades Fahrenheit -skalan senare för att använda en övre fast punkt med kokande vatten vid 212 ° F (100 ° C).
Dessa har nu ersatts av de definierande punkterna i den internationella temperaturskalan från 1990 , men i praktiken används vattenets smältpunkt mer ofta än dess trippelpunkt, varvid den senare är svårare att hantera och därmed begränsad till kritisk standardmätning. Numera kommer tillverkare ofta att använda ett termostatbad eller fast block där temperaturen hålls konstant i förhållande till en kalibrerad termometer. Andra termometrar som ska kalibreras sätts i samma bad eller block och får komma till jämvikt, sedan markeras skalan, eller någon avvikelse från instrumentets skala registreras. För många moderna enheter kommer kalibrering att ange något värde som ska användas vid bearbetning av en elektronisk signal för att omvandla den till en temperatur.
Noggrannhet, noggrannhet och reproducerbarhet
Den precision eller upplösning av en termometer är helt enkelt vad bråkdel av en grad är det möjligt att göra en läsning. För högtemperaturarbete kan det bara vara möjligt att mäta till närmaste 10 ° C eller mer. Kliniska termometrar och många elektroniska termometrar är vanligtvis läsbara till 0,1 ° C. Specialinstrument kan ge avläsningar till en tusendelsgrad. Denna precision betyder dock inte att avläsningen är sann eller korrekt, den betyder bara att mycket små förändringar kan observeras.
En termometer kalibrerad till en känd fixpunkt är korrekt (dvs ger en sann avläsning) vid den punkten. De flesta termometrar ursprungligen kalibrerade till en konstant volym gas termometer . Mellan fasta kalibreringspunkter används interpolering , vanligtvis linjär. Detta kan ge betydande skillnader mellan olika typer av termometrar vid punkter långt borta från de fasta punkterna. Exempelvis är expansionen av kvicksilver i en glastermometer något annorlunda än förändringen i resistans hos en platinamotståndstermometer , så dessa två kommer att vara något oense vid cirka 50 ° C. Det kan finnas andra orsaker på grund av brister i instrumentet, t.ex. i en termometer med vätska i glas om kapillärröret varierar i diameter.
För många ändamål är reproducerbarhet viktigt. Det vill säga, ger samma termometer samma avläsning för samma temperatur (eller ger ersättning eller flera termometrar samma avläsning)? Reproducerbar temperaturmätning innebär att jämförelser är giltiga i vetenskapliga experiment och industriella processer är konsekventa. Således om samma typ av termometer kalibreras på samma sätt blir dess avläsningar giltiga även om den är något felaktig jämfört med den absoluta skalan.
Ett exempel på en referenstermometer används för att kontrollera andra till industriella standarder skulle vara en platinamotståndstermometer med en digital display för att 0,1 ° C (dess precision), som har kalibrerats på 5 poäng mot nationella standarder (-18, 0, 40, 70 , 100 ° C) och som är certifierad med en noggrannhet på ± 0,2 ° C.
Enligt brittiska standarder kan korrekt kalibrerade, använda och underhållna vätskeglas-termometrar uppnå en mätosäkerhet på ± 0,01 ° C i intervallet 0 till 100 ° C och en större osäkerhet utanför detta intervall: ± 0,05 ° C upp till 200 eller ner till −40 ° C, ± 0,2 ° C upp till 450 eller ner till −80 ° C.
Indirekta temperaturmätningsmetoder
- Termisk expansion
- Använda egenskapen för termisk expansion av olika faser av materia .
- Par fasta metaller med olika expansionskoefficienter kan användas för mekaniska termometrar med två metall . En annan design som använder denna princip är Breguets termometer .
- Vissa vätskor har relativt höga expansionskoefficienter över ett användbart temperaturintervall och utgör därmed grunden för en alkohol- eller kvicksilvertermometer . Alternativa konstruktioner som använder denna princip är backtermometer och Beckmann differentialtermometer .
- Som med vätskor kan gaser också användas för att bilda en gastermometer .
- Tryck
- Ångtryckstermometer
- Densitet
- Galileo termometer
- Termokromism
- Vissa föreningar uppvisar termokromism vid distinkta temperaturförändringar. Således genom att justera fasövergångstemperaturerna för en serie ämnen kan temperaturen kvantifieras i diskreta steg, en form av digitalisering . Detta är grunden för en flytande kristalltermometer .
- Bandkanttermometri (BET)
- Bandkanttermometri (BET) drar fördel av temperaturberoendet för bandgapet för halvledarmaterial för att ge mycket exakta optiska ( dvs beröringsfria) temperaturmätningar. BET -system kräver ett specialiserat optiskt system, samt anpassad dataanalysprogramvara.
- Svart kroppsstrålning
- Alla föremål över absolut noll avger svartkroppsstrålning för vilken spektra är direkt proportionella mot temperaturen. Denna egenskap är grunden för en pyrometer eller infraröd termometer och termografi . Det har fördelen med fjärrtemperaturavkänning; det kräver inte kontakt eller ens närhet till skillnad från de flesta termometrar. Vid högre temperaturer blir svartkroppsstrålning synlig och beskrivs av färgtemperaturen . Till exempel ett glödande värmeelement eller en approximation av en stjärnas yttemperatur .
- Fluorescens
- Fosfors termometri
- Optiska absorbansspektra
- Fiberoptisk termometer
- Elektrisk resistans
- Motståndstermometer som använder material som Balco -legering
- Termistor
- Coulomb -blockadtermometer
- Elektrisk potential
- Termoelement är användbara över ett brett temperaturintervall från kryogena temperaturer till över 1000 ° C, men har typiskt ett fel på ± 0,5-1,5 ° C.
- Kisel bandgap temperatursensorer är vanliga förpackade i integrerade kretsar med tillhörande ADC och gränssnitt såsom jag två C . Vanligtvis är de specificerade för att fungera inom cirka -50 till 150 ° C med noggrannheter i området ± 0,25 till 1 ° C men kan förbättras genom binning .
- Elektrisk resonans
- Kvarts termometer
- Nukleär magnetisk resonans
- Kemisk förändring är temperaturberoende. Denna egenskap används för att kalibrera termostaten för NMR -sonder, vanligtvis med metanol eller etylenglykol . Detta kan potentiellt vara problematiskt för interna standarder som vanligtvis antas ha ett definierat kemiskt skift (t.ex. 0 ppm för TMS ) men faktiskt uppvisar ett temperaturberoende.
- Magnetisk känslighet
- Ovanför Curie -temperaturen uppvisar den magnetiska känsligheten för ett paramagnetiskt material ett omvänt temperaturberoende. Detta fenomen är grunden för en magnetisk kryometer .
Ansökningar
Termometrar använder en rad fysiska effekter för att mäta temperaturen. Temperatursensorer används i en mängd olika vetenskapliga och tekniska tillämpningar, särskilt mätsystem. Temperatursystem är främst antingen elektriska eller mekaniska, ibland oskiljaktiga från systemet som de styr (som i fallet med en kvicksilver-i-glas-termometer). Termometrar används på vägar i kallt klimat för att avgöra om isförhållanden finns. Inomhus används termistorer i klimatkontrollsystem som luftkonditioneringar , frysar, värmare , kylskåp och vattenvärmare . Galileo -termometrar används för att mäta inomhustemperatur, på grund av deras begränsade mätområde.
Sådana flytande kristalltermometrar (som använder termokroma flytande kristaller) används också i stämningsringar och används för att mäta vattentemperaturen i fisktankar.
Fiber Bragg -givertemperatursensorer används i kärnkraftsanläggningar för att övervaka reaktorkärntemperaturer och undvika risken för kärnkraftsavbrott .
Nanotermometri
Nanotermometri är ett framväxande forskningsfält som behandlar kunskapen om temperatur i den submikrometriska skalan. Konventionella termometrar kan inte mäta temperaturen på ett föremål som är mindre än en mikrometer , och nya metoder och material måste användas. Nanotermometri används i sådana fall. Nanotermometrar klassificeras som självlysande termometrar (om de använder ljus för att mäta temperatur) och icke-självlysande termometrar (system där termometriska egenskaper inte är direkt relaterade till luminescens).
Kryometer
Termometrar som används speciellt för låga temperaturer.
Medicinsk
- Örontermometrar tenderar att vara en infraröd termometer .
- Panntermometer är ett exempel på en flytande kristalltermometer .
- Rektala och orala termometrar har vanligtvis varit kvicksilver men har sedan i stort sett ersatts av NTC -termistorer med en digital avläsning.
Olika termometriska tekniker har använts genom historien, såsom Galileo -termometern för termisk avbildning. Medicinska termometrar som kvicksilver-i-glas-termometrar, infraröda termometrar, pillertermometrar och flytande kristalltermometrar används i hälso- och sjukvårdsinställningar för att avgöra om individer har feber eller är hypotermiska .
Mat och livsmedelssäkerhet
Termometrar är viktiga för livsmedelssäkerhet , där mat vid temperaturer inom 5 och 57 ° C (41 och 135 ° F) kan vara utsatt för potentiellt skadliga nivåer av bakterietillväxt efter flera timmar som kan leda till livsmedelsburna sjukdomar . Detta inkluderar övervakning av kyltemperaturer och bibehållande av temperaturer i livsmedel som serveras under värmelampor eller varmvattenbad. Matlagningstermometrar är viktiga för att avgöra om ett livsmedel är korrekt tillagat. I synnerhet används kötttermometrar för att underlätta tillagning av kött till en säker inre temperatur och samtidigt förhindra överkokning. De finns vanligtvis med antingen en bimetallisk spole eller ett termoelement eller termistor med en digital avläsning. Godistermometrar används för att uppnå ett specifikt vatteninnehåll i en sockerlösning baserat på dess koktemperatur.
Miljö
- Inomhus-utomhus termometer
- Värmemätaren använder en termometer för att mäta värmeflödet .
- Termostater har använt bimetallremsor men digitala termistorer har sedan dess blivit populära.
Alkoholtermometrar , infraröda termometrar , kvicksilver-i-glas-termometrar, inspelningstermometrar , termistorer och Sixs termometrar används inom meteorologi och klimatologi i olika nivåer av atmosfären och haven. Flygplan använder termometrar och hygrometrar för att avgöra om det finns atmosfäriska isförhållanden längs deras flygväg . Dessa mätningar används för att initiera väderprognosmodeller . Termometrar används på vägar i kallt klimat för att avgöra om isförhållanden finns och inomhus i klimatkontrollsystem.
Se även
- Automatiserad flygplatsväderstation
- Termodynamiska instrument
- Maximal-minsta termometer
- Våt-och-torr glödlampstermometer
- Kvicksilver-i-glas-termometer
- Infraröd termometer
- Medicinsk termometer
- Motståndstermometer
Referenser
Vidare läsning
- Middleton, WEK (1966). En historia om termometern och dess användning i meteorologi . Baltimore: Johns Hopkins Press. Omtryckt utgåva. 2002, ISBN 0-8018-7153-0 .
- Termometerns historia
- [1] - Nyligen granskad termometri på nanoskala
externa länkar
- Historien om temperatur och termometri
- The Chemical Educator , vol. 5, nr 2 (2000) Termometern - från känslan till instrumentet
- History Channel - uppfinning - Anmärkningsvärda moderna uppfinningar och upptäckter
- Om - Termometer - Termometrar - Tidig historia, Anders Celsius, Gabriel Fahrenheit och Thomson Kelvin.
- Termometrar och termometriska vätskor - kvicksilver och alkohol.
- NIST Industrial Thermometer Calibration Laboratory
- Termometri i nanoskala - granskning