Mõõteseadmed
* Portatiivsed termomeetrid
Temperatuuri mõõdetakse termomeetriga.
Miks termomeeter mõõdab?
Temperatuuri mõõtmine on kaudne mõõtmine.
Mitmete ainete omadused sõltuvad oluliselt temperatuurist (näiteks vedelike ruumala, elektrijuhtide takistus, tallide ühenduskohtade kontaktpinge, gaaside soojuspaisumine jm).
Seda tõsiasja kasutatakse termomeetrite valmistamisel.
Näiteks kõigile tuntud vedeliktermomeetrites me jälgime termomeetri täitevedeliku ruumala muutusi, mis on tingitud temperatuuri muutustest. Igale täitevedeliku tasemele termomeetri kapillaaris vastab kindel termomeetri temperatuur.
Seega iga termomeeter näitab vaid iseenda temperatuuri.
Õhu või mõne muu keskkonna temperatuuri mõõtmisel termomeetriga me eeldame, et keskkonnal ja termomeetril on sama temperatuur. See eeldus ei pruugi aga alati olla täidetud: näiteks termomeetri paiknemisel intensiivse soojusvahetuse piirkonnas (talvel akna taga), termomeetri Päikese käes olles, termomeetri asumisel mõne tugevasti soojust kiirgava eseme (massiivne puutüvi talvel) läheduses, võib termomeetri temperatuur märgatavalt erineda ümbritseva õhu temperatuurist.
Et termomeeter näitaks meid huvitava keskkonna temperatuuri peab ta olema keskkonnaga soojuslikus tasakaalus s.t. peab olema lõppenud soojusvahetus termomeetri ja keskonna vahel. Termomeetri ülesseade peab kindlustama soojusliku tasakaalu. Siit nähtub, et termomeetri õige ülesseadmine usaldusväärsete tulemuste saavutamiseks on oluline.
Meteoroloogias kehtivad temperatuuride mõõtmiseks täpsed rahvusvahelised kokkulepped. Vaatlustel, kus termomeeter asetatakse uuritavasse keskkonda vaid vaatluse ajaks, tuleb arvestada, et soojusvahetus nõuab aega - termomeeter omab termilist inertsi.
Termomeetri termilist inertsi iseloomustab termilise inertsi koefitsient λ, mis näitab aega, mille jooksul esialgne temperatuuride vahe termomeetri ja keskkonna vahel väheneb e korda (arv e naturaallogaritmi alus).
Meteoroloogias kasutatavatel vedeliktermomeetritel on λ väärtused 100 ÷ 400 sekundit.
Rahvusvaheliselt on kokku lepitud temperatuuri mõõta kraadi kümnendiku täpsusega. Sellest tulenevalt võib termomeetrit lugeda kui termomeetri näit ja uuritava keskkonna temperatuur erinevad vähem kui 0,1 kraadi. Meie oludes kulub sellise olukorra saavutamiseks ajavahemik, mis võrdub ligikaudu 5 ÷ 6 kordse λ - ga.
* Digitaalsed kaasaskantavad termomeetrid siin
Miks termomeeter mõõdab?
Temperatuuri mõõtmine on kaudne mõõtmine.
Mitmete ainete omadused sõltuvad oluliselt temperatuurist (näiteks vedelike ruumala, elektrijuhtide takistus, tallide ühenduskohtade kontaktpinge, gaaside soojuspaisumine jm).
Seda tõsiasja kasutatakse termomeetrite valmistamisel.
Näiteks kõigile tuntud vedeliktermomeetrites me jälgime termomeetri täitevedeliku ruumala muutusi, mis on tingitud temperatuuri muutustest. Igale täitevedeliku tasemele termomeetri kapillaaris vastab kindel termomeetri temperatuur.
Seega iga termomeeter näitab vaid iseenda temperatuuri.
Õhu või mõne muu keskkonna temperatuuri mõõtmisel termomeetriga me eeldame, et keskkonnal ja termomeetril on sama temperatuur. See eeldus ei pruugi aga alati olla täidetud: näiteks termomeetri paiknemisel intensiivse soojusvahetuse piirkonnas (talvel akna taga), termomeetri Päikese käes olles, termomeetri asumisel mõne tugevasti soojust kiirgava eseme (massiivne puutüvi talvel) läheduses, võib termomeetri temperatuur märgatavalt erineda ümbritseva õhu temperatuurist.
Et termomeeter näitaks meid huvitava keskkonna temperatuuri peab ta olema keskkonnaga soojuslikus tasakaalus s.t. peab olema lõppenud soojusvahetus termomeetri ja keskonna vahel. Termomeetri ülesseade peab kindlustama soojusliku tasakaalu. Siit nähtub, et termomeetri õige ülesseadmine usaldusväärsete tulemuste saavutamiseks on oluline.
Meteoroloogias kehtivad temperatuuride mõõtmiseks täpsed rahvusvahelised kokkulepped. Vaatlustel, kus termomeeter asetatakse uuritavasse keskkonda vaid vaatluse ajaks, tuleb arvestada, et soojusvahetus nõuab aega - termomeeter omab termilist inertsi.
Termomeetri termilist inertsi iseloomustab termilise inertsi koefitsient λ, mis näitab aega, mille jooksul esialgne temperatuuride vahe termomeetri ja keskkonna vahel väheneb e korda (arv e naturaallogaritmi alus).
Meteoroloogias kasutatavatel vedeliktermomeetritel on λ väärtused 100 ÷ 400 sekundit.
Rahvusvaheliselt on kokku lepitud temperatuuri mõõta kraadi kümnendiku täpsusega. Sellest tulenevalt võib termomeetrit lugeda kui termomeetri näit ja uuritava keskkonna temperatuur erinevad vähem kui 0,1 kraadi. Meie oludes kulub sellise olukorra saavutamiseks ajavahemik, mis võrdub ligikaudu 5 ÷ 6 kordse λ - ga.
* Digitaalsed kaasaskantavad termomeetrid siin