NAPRAVE ZA MERJENJE TEMPERATURE
1. Navadni termometri temelje na dejstvu, da se snovi pri zvišanju temperature razširijo in pri znižanju temperature skrčijo. To lastnost ima večina plinastih, trdnih in tekočih snovi. Največ uporabljamo živo¬srebrni termometer. Sestoji iz kapilarne cevke (cevke z zelo majhnim prerezom), ki je na zgornjem koncu zataljena, na spodnjem pa razširjena v okroglo ali valjasto bučko. Ta razširjeni del je napolnjen z živim srebrom. Pri segretju se živo srebro raztegne, razširi pa se lahko le v ozko kapilaro. Zato že majhno povečanje volumna pri segretju povzroči znaten dvig v kapilari. Termometer umerimo pri dveh stalnih točkah. Spodnja je ledišče, zgornja vrelišče vode pri normalnem tlaku T60 mm Hg. Razlika višin živosrebrne nitke med obema točkama je po Celziju razdeljena na 100 enakih delov in en del se imenuje 1°C. Ledišče vode je torej pri 0°C, njeno vrelišče pri 100°C. Pod in nad tema dvema točkama so stopinje nanesene v enakih odmikih. Po drugi, Reaumurjevi razdelitvi je skala razdeljena na 80 delov (spodnja točka 0°R, zgornja 80°R), po Fahrenheitovi na 180 delov. Pri tej je ledišče vode pri 32°F, njeno vrelišče pri 212°F. V termometrih, ki se uporabljajo za merjenje nizkih temperatur, se živo srebro ne more uporabljati kot polnilo, ker se strdi že pri -39°C. Te termometre polnijo z obarvanim alkoholom, ki ima bistveno nižje zmrzišče. Najnižja temperatura, ki si jo lahko teoretično zamislimo, se imenuje absolutma ničla -273,16°C ali 0°K (stopinj Kelvina). 2. Termoelement. Če zvarimo dve žici iz različnih kovin (npr. iz bakra in železa ali iz bakra in konstantana) in pustimo en spoj na stalni temperaturi, drugega pa segrejemo, nastane med obema spojema termoelektrična napetost. Ta je tem večja, čim večja je temperaturna razlika med spojema. Takšno kombinacijo dveh žic imenujemo termoelement. Nastalo napetost lahko odčitamo na voltmetru (sl. 2b). Termoelement lahko uporabljamo za merjenje temperature šele potem, ko umerimo instrument. Umerjamo ga pa tako, da izmerimo napetost pri znani temperaturni razliki. Ker da en termoelement le nekaj milivoltov napetosti, ponavadi zvežemo več termoelementov zapored (s1.3). Tako dobimo baterijo termoelementov, katerih spoji so izmenoma topli in hladni. 3. Pri uporovnih termometrih (sl. 5) uporabimo lastnost večine kovin, da pri višjih temperaturah slabše prevajajo električni tok kot pri nižjih. Njihova upornost se veča sorazmerno z zvišanjem temperature. Uporovni termometer je narejen iz platinske ali nikljeve žice in je tako umerjen, da ima pri 0°C upornost 100 ohmov. Da lahko izmerimo upornost termometra pri različnih temperaturah, moramo nanj pritisniti zunanjo napetost. Za merjenje uporabimo npr. instrument s križno tuljavo. Izmerjena vrednost je odvisna od velikosti toka skozi obe tuljavi. Tok skozi eno tuljavo je stalen, ker teče skozi upor, ki se s temperaturo ne spreminja, tok skozi drugo tuljavo pa je odvisen od upornosti uporovne žice, ki je določena s temperaturo. Nihanje napetosti ne vpliva na natančnost merjenj, ker enako učinkuje na obe tuljavi. 4. Bimetalni termometer je narejen iz dveh trakov različnih kovin, ki sta med seboj zvarjena. Pri segrevanju se trakova različno raztegneta. Sl. 4 kaže delovanje merilne naprave z bimetalno spiralo, ki se pri gretju zvije. Takšno napravo moramo poprej umeriti. To storimo tako, da merimo temperature z nekim drugim termometrom, ustrezne odklone kazalca pri raznih temperaturah pa sproti nanašamo na skalo.
