Contenu
- Thermomètre à liquide en verre
- Thermomètre à résistance
- Thermomètre à gaz à volume constant
- Rayonnement Thermométrique
Pour faciliter l'étude des phénomènes météorologiques et autres, les scientifiques utilisent des thermomètres pour mesurer la température. Les thermomètres sont de différents types, y compris le liquide dans le verre, la résistance et le rayonnement infrarouge. Chaque type offre différents avantages tels que le coût, la vitesse, la précision et la plage de température.
Thermomètre à liquide en verre
Le thermomètre à liquide dans le verre est l'un des instruments les plus couramment utilisés aujourd'hui pour mesurer la température. Comme son nom l'indique, l'instrument consiste en une ampoule de verre contenant un liquide spécial. Au sommet de l'ampoule se trouve une tige qui a une échelle marquée pour mesurer la température. Les liquides choisis pour les thermomètres se dilatent et se contractent considérablement en réponse aux changements de température. Ils indiquent donc la température comme une position sur l'échelle de la tige. Pendant de nombreuses années, le mercure était un liquide couramment utilisé pour mesurer la température, bien que pour des raisons de sécurité, les thermomètres l’aient progressivement abandonné au profit de l’alcool et d’autres substances moins toxiques. Daniel Gabriel Fahrenheit a inventé le thermomètre à mercure dans le verre, qui couvre la plage de températures de moins 38 à 356 degrés Celsius (moins de 36,4 à 672,8 degrés Fahrenheit).
Thermomètre à résistance
Lorsque les courants électriques traversent les fils, ils se dispersent les uns sur les autres et sur les limites des fils. C'est un phénomène connu sous le nom de résistance électrique, et sa valeur est liée à la température. Les thermomètres à résistance utilisent généralement du fil de platine, car il ne se corrode pas et ne réagit pas avec l’air dans une large plage de températures. Le fil est normalement enroulé dans une bobine et placé à l'intérieur d'un tube en céramique. Les thermomètres à résistance ont une résolution bien supérieure à celle du type liquide dans le verre et peuvent potentiellement mesurer les changements jusqu'au millième de degré.
Thermomètre à gaz à volume constant
Le thermomètre à gaz à volume constant consiste en un récipient contenant une quantité fixe de gaz. Le thermomètre fonctionne sur le principe que les changements de pression de gaz sont proportionnels aux changements de température du gaz. Un capteur de pression à l'intérieur du conteneur détecte la pression et les composants électroniques d'étalonnage convertissent cette valeur en mesure de température. Les thermomètres à volume constant utilisent généralement de l'air comme gaz pour les mesures effectuées à proximité de la température ambiante. Si les mesures nécessitent de très basses températures, on utilise plutôt de l'hélium, car son point d'ébullition est proche du zéro absolu.
Rayonnement Thermométrique
Tous les objets émettent un rayonnement infrarouge d'intensité approximativement proportionnelle à leur température. Les thermomètres à rayonnement sont constitués d’une série d’optiques qui focalisent la lumière infrarouge sur un détecteur électronique spécial. Le détecteur est normalement un semi-conducteur tel que le silicium, qui produit un courant électrique proportionnel à l'intensité du rayonnement infrarouge. L'appareil calcule la température électroniquement. Un avantage clé des thermomètres à radiation est la possibilité de mesurer la température d’un objet à distance. Ils peuvent également mesurer les températures plus rapidement que par d'autres méthodes. Certains thermomètres infrarouges ont un viseur laser pour diriger l'appareil avec précision sur des objets spécifiques.