Kaasulämpömittarit

Kaasulämpömittari on lämpötilan mittauslaite, joka perustuu kaasun paineen tai tilavuuden muutokseen lämpötilan vaihdellessa. Yleisimmin käytetty kaasulämpömittari hyödyntää ideaalikaasun lakia, jonka mukaan tietyn kaasumäärän paine on suoraan verrannollinen sen absoluuttiseen lämpötilaan, jos tilavuus pysyy vakiona. Vaihtoehtoisesti, jos paine pysyy vakiona, tilavuus on suoraan verrannollinen lämpötilaan.

Kaasulämpömittareiden toiminta perustuu siihen, että kaasun molekyylien liike-energia kasvaa lämpötilan noustessa. Tämä lisääntynyt liike johtaa useampiin ja voimakkaampiin törmäyksiin säiliön seinämiin, mikä ilmenee paineen kasvuna. Kaasulämpömittareita voidaan käyttää laajalla lämpötila-alueella, ja ne voivat olla erittäin tarkkoja. Niitä käytetään usein standardilämpömittareina kalibrointitarkoituksiin korkeassa ja matalassa lämpötilassa.

Yleisimpiä kaasulämpömittareissa käytettyjä kaasuja ovat helium, typpi ja vety. Laitteen rakenne koostuu tyypillisesti suljetusta säiliöstä, joka sisältää kaasua, ja mittausjärjestelmästä, joka rekisteröi kaasun paineen tai tilavuuden. Paineen muutokseen perustuvissa mittareissa paineen muutos muunnetaan lämpötila-arvoksi. Tilavuuden muutokseen perustuvissa malleissa puolestaan tilavuuden muutosta seurataan ja verrataan tunnettuun lämpötilaskaalaan. Kaasulämpömittarit vaativat kalibrointia toimiakseen tarkasti, ja niitä tulee käsitellä varoen, jotta mittaustarkkuus säilyy.