
温度計は、温度(物体の熱さや冷たさ)または温度勾配(空間内の温度変化率)を測定する装置です。温度計には、(1)温度変化に応じて何らかの変化が生じる温度センサー(例:水銀温度計の球部または赤外線温度計の高温測定センサー)、および(2)この変化を数値に変換する何らかの手段(例:水銀温度計に表示されている目盛りまたは赤外線モデルのデジタル表示)という2つの重要な要素があります。温度計は、プロセスを監視する技術および産業、気象学、医学(医療用体温計)、および科学研究で広く使用されています。
標準スケール
個々の温度計は熱さを測ることができますが、合意されたスケールに準拠していない限り、2 つの温度計の測定値を比較することはできません。今日では、絶対的な熱力学的温度スケールが存在します。国際的に合意された温度スケールは、固定点と補間温度計に基づいて、これに近似するように設計されています。最新の公式温度スケールは、1990 年の国際温度スケールです。これは、0.65 K (-272.5 °C、-458.5 °F)から 約 1,358 K (1,085 °C、1,985 °F) までの範囲です。
歴史
歴史的記録が乏しく矛盾しているため、温度計の発明を特定の人物や日付に確実に特定することは困難です。さらに、温度計の歴史には多くの同時進行する開発があり、時間の経過とともに徐々に改良されてきたことを考えると、温度計は単一の発明ではなく、進化する技術として捉えるのが最善です。
古代の発展
古代の初期の空気圧装置とアイデアが、ルネッサンス時代の温度計の発明にインスピレーションを与えました。
ビザンツのフィロン

紀元前 3 世紀、ビザンチンのフィロンは、一方の端を液体の入った容器に沈め、もう一方の端を気密の中空の球体に接続したチューブを使った実験を記録しました。球体内の空気をろうそくで加熱するか、日光に当てると、膨張した空気が球体から出て容器内に泡が発生します。球体内の空気が冷えると、部分的な真空状態になり、液体がチューブに吸い込まれます。液体の位置が変わると、球体内の空気が熱くなっているのか、冷たくなっているのかがわかります。
フィロンの実験の古代ギリシャ語からの翻訳は、1617年頃にロバート・フラッドによって利用され、彼の空気温度計の基礎として使用されました。 [2] : 15
アレクサンドリアの英雄
アレクサンドリアのヘロン(紀元10-70年)は著書『空気学』で「太陽光の作用で滴り落ちる噴水」の作り方を紹介しています。これはフィロンの空気圧実験のより精巧なバージョンですが、空気を加熱したり冷却したりして水を動かすという同じ原理で機能していました。[3]古代の著作『空気学』の翻訳は16世紀後半のイタリアに紹介され、 1594年までに読んでいたガリレオ・ガリレイを含む多くの人々によって研究されました。[2] : 5
固定点を持つ最初の温度スケール

ローマのギリシャ人医師ガレノスは、温度の尺度の開発と、最終的には温度計の発明に重要な 2 つの概念を導入したとされています。まず、彼は暑さや寒さを「熱さや冷たさの度数」で測定できると考えました。また、彼は、等量の氷と沸騰したお湯の混合物で、この点より 4 度高いと熱くなり、4 度低いと冷たくなる固定基準温度を考案しました。16 世紀の医師ヨハン・ハスラーは、患者に適切な量の薬を調合するために、ガレノスの度数理論に基づいて体温の尺度を開発しました。[2] : 3
後期ルネサンスの発展
サーモスコープ
16世紀後半から17世紀初頭にかけて、ガリレオ・ガリレイ[4]やイタリアの生理学者サントリオ・サントリオ[5]など、数人のヨーロッパの科学者が、空気で満たされたガラス球と、部分的に水で満たされた管とを接続した装置を開発しました。球内の空気が温まったり冷えたりすると、管内の水柱の高さが下がったり上がったりするため、観察者は現在の水の高さを以前の高さと比較して、球内とその周囲の熱の相対的な変化を検知できます。このような装置は、液体の高さに数値を割り当てる目盛りがなく、顕熱を目に見える形で示すため、サーモスコープと呼ばれています(現代の温度の概念はまだ生まれていませんでした)。[2]
空気温度計
サーモスコープと温度計の違いは、温度計には目盛りが付いていることである。[6] [2] : 4
温度計は単に目盛りの付いたサーモスコープです。…私は「メーター」には目盛りまたはそれに相当するものがなければならないということを自明のこととして考えることを提案します。…これを認めれば、温度計の発明の問題はより明確になりますが、サーモスコープの発明の問題は相変わらず不明瞭なままです。
— WE ノウルズ ミドルトン『温度計の歴史と気象学におけるその使用』
このことから、温度計の発明者としては、ガリレオ、サントリオ、オランダの発明家コルネリス・ドレベル、イギリスの数学者ロバート・フラッドなどが考えられている。[2] : 5 ガリレオは温度計の発明者であるとよく言われるが、彼が実際に温度計を作ったという文書は残っていない。
最初の図
温度計の初明瞭な図は、1617年にジュゼッペ・ビアンカーニ(1566年 - 1624年)によって出版されました。 [2] : 10 目盛りが描かれ、温度計を構成している最初の図は、1625年にサントリオ・サントリオによって作成されました。 [5]これは垂直の管で、上部は空気の球で閉じられており、下端は水の入った容器に開いていました。管内の水位は空気の膨張と収縮によって制御されたため、現在で言う空気温度計でした。[7]
「温度計」の造語
温度計という語(フランス語の形)は、1624年にジャン・ルレションの著書『数学創作』で初めて登場し、8度の目盛りを持つ温度計について説明している。[8]この語は、ギリシャ語のθερμός(thermos 、熱い)とμέτρον(metron、測定)に由来し、それぞれ「熱い」を意味する。
密閉ガラス温度計

上記の機器は、気圧計でもあるという欠点があった。つまり、気圧の影響を受けやすいのだ。1629年、パドヴァでガリレオとサントリオに師事したジョセフ・ソロモン・デルメディゴは、密封されたガラス管内の液体温度計に関する最初の記述と図解と思われるものを出版した。それは、ブランデーが部分的に入った密封管の底に球部があるという説明がある。管には番号の付いた目盛りがある。デルメディゴはこの機器を発明したとは主張していない。また、他の誰かを発明者として挙げたわけでもない。[9] 1654年頃、トスカーナ大公フェルディナンド2世・デ・メディチ(1610-1670)は、液体の膨張を利用し、気圧に依存しない、初の近代的スタイルの温度計を製作した。[8]他の多くの科学者が様々な液体と温度計の設計で実験を行った。しかし、発明者も温度計もそれぞれが独自で、標準的な目盛りはなかった。
標準化の初期の試み
標準化の初期の試みでは、水の凝固点などの単一の基準点が追加されました。温度計の目盛りに2つの基準を使用する方法は、1668年にヨアヒム・ダレンスによって導入されたと言われていますが[10] 、クリスティアーン・ホイヘンス(1629–1695)は1665年にすでに水の融点と沸点に基づく目盛りを基準として使用することを提案しており[11]、1694年にはカルロ・レナルディーニ(1615–1698)がそれらを世界共通の目盛りに沿った固定点として使用することを提案しました。1701年にはアイザック・ニュートン(1642–1726/27)が氷の融点と体温の間に12度の目盛りを提案しました。
精密温度測定の時代


1714年、科学者で発明家のダニエル・ガブリエル・ファーレンハイトは、アルコールと水の混合物の代わりに水銀を使った信頼性の高い温度計を発明した。1724年、彼は現在(わずかに調整されて)彼の名前を冠した温度目盛りを提案した。1742年、アンダース・セルシウス(1701–1744)は、水の沸点が0度、凝固点が100度の目盛りを提案したが、[12]現在彼の名前を冠した目盛りでは、その逆になっている。[13]フランスの昆虫学者ルネ・アントワーヌ・フェルショー・ド・レオミュールは、 1730年にアルコール温度計と温度目盛りを発明したが、最終的にはファーレンハイトの水銀温度計よりも信頼性が劣ることが判明した。

、1808年
臨床診療で体温計を使用した最初の医師は、ヘルマン・ブールハーヴェ(1668–1738)でした。[14] 1866年、トーマス・クリフォード・オールバット卿(1836–1925)は、20分ではなく5分で体温を測定する臨床用体温計を発明しました。 [15] 1999年、エクセルゲン社のフランチェスコ・ポンペイ博士は、約2秒で額をスキャンし、医学的に正確な体温を提供する非侵襲性温度センサーである世界初の側頭動脈温度計を発表しました。 [16] [17]
登録中
従来の温度計はすべて非記録型温度計でした。つまり、温度計は温度の異なる場所に移動されると、温度の測定値を保持しませんでした。熱い液体の入った鍋の温度を測定するには、温度計を熱い液体の中に入れたままにして、温度を読み取るまで待つ必要がありました。非記録型温度計を熱い液体から取り出すと、温度計に表示された温度は、新しい状態 (この場合は気温) の温度を反映してすぐに変化し始めます。記録型温度計は、温度を無期限に保持するように設計されているため、後で温度計を取り外して、またはより便利な場所で読み取ることができます。機械式記録型温度計は、水銀ガラス温度計を振るなどして手動でリセットするか、さらに極端な温度を経験するまで、記録された最高温度または最低温度を保持します。電子式記録型温度計は、最高温度または最低温度を記憶するように、または特定の時点で存在していた温度を記憶するように設計されている場合があります。
温度計は、デジタル表示やコンピューターへの入力を提供するために電子的な手段を使用することが増えています。
温度測定の物理的原理


温度計は、経験的または絶対的と説明される。絶対温度計は、熱力学的絶対温度目盛りによって数値的に較正される。経験的温度計は、一般的に、数値目盛りの読み取り値に関して絶対温度計と必ずしも正確に一致するわけではないが、温度計として認められるためには、絶対温度計と、また、次のように互いに一致する必要がある。任意の 2 つの物体がそれぞれ別々の熱力学的平衡状態にある場合、すべての温度計は、どちらの温度が高いか、または 2 つの温度が等しいかについて一致する。[18]任意の 2 つの経験的温度計の場合、数値目盛りの読み取り値の関係が線形である必要はないが、その関係が厳密に単調であることが必要である。[19]これは、温度と温度計の基本的な特性である。[20] [21] [22]
教科書によく書かれているように、いわゆる「熱力学の第 0 法則」だけをとっても、この情報は得られません。しかし、 1977 年にJames Serrinが述べた熱力学の第 0 法則は、数学的には抽象的ではあるものの、温度測定にはより有益です。「第 0 法則 - 物質の挙動の座標多様体として機能する位相線が存在する。多様体の点は「高温レベル」と呼ばれ、これは「普遍高温多様体」と呼ばれる。」[23]この情報には、より高温であるという感覚が加わる必要があります。この感覚は、熱量測定、熱力学、および特定の物質の特性とは無関係に、ウィーンの熱放射変位法則から得ることができます。熱放射浴の温度は、普遍定数によって、その周波数スペクトルの最大値の周波数に比例します。この周波数は常に正ですが、ゼロに向かう値を取ることができます。より高温の状態とより低温の状態を識別する別の方法は、プランクの原理によって提供される。プランクの原理によれば、等容積断熱仕事のプロセスが閉鎖系の内部エネルギーの変化の唯一の手段である場合、系の最終状態は初期状態よりも低温になることはない。潜熱による相変化を除いて、最終状態は初期状態よりも高温になる。[24] [25] [26]
経験的温度計は、この記事の「一次温度計と二次温度計」というセクションにリストされているように、いくつかの原理に基づいて構築されています。これらの原理のいくつかは、適切に選択された特定の材料の状態とその温度との間の構成関係に本質的に基づいています。この目的に適した材料はいくつかだけであり、それらは「温度測定材料」とみなすことができます。対照的に、放射温度測定は、材料の構成関係にわずかにしか依存しません。したがって、ある意味では、放射温度測定は「普遍的」であると考えられます。これは、主に熱力学的平衡の普遍性特性、つまり黒体放射を生成するという普遍的な特性に基づいているためです。
温度測定材料


経験的温度計には、物質の特性に応じてさまざまな種類があります。
多くの経験的温度計は、温度測定材料の圧力、体積、温度間の構成関係に依存しています。たとえば、水銀は加熱されると膨張します。
圧力と体積と温度の関係を測定する場合、温度測定材料には次の 3 つの特性が必要です。
(1)加熱と冷却は迅速でなければならない。つまり、ある量の熱が物質の物体に入るか出ると、物質は最終的な体積まで膨張または収縮するか、最終的な圧力に達し、実質的に遅延なく最終的な温度に達する必要がある。入ってくる熱の一部は、定温での物体の体積を変化させるものと考えられ、定温膨張潜熱と呼ばれる。残りの熱は、定積での物体の温度を変化させるものと考えられ、定積比熱と呼ばれる。一部の物質はこの特性を持たず、温度と体積変化の間で熱を分配するのに時間がかかる。[27]
(2)加熱と冷却は可逆的でなければならない。つまり、材料は、同じ熱の増減で無制限に加熱および冷却することができ、そのたびに元の圧力、体積、温度に戻ることができる必要がある。一部のプラスチックにはこの特性がない。[28]
(3)加熱と冷却は単調でなければならない。[19] [29]つまり、動作が想定される温度範囲全体にわたって、
- (a)与えられた固定圧力において、
- (i) 温度が上昇すると体積が増加するか、(ii) 温度が上昇すると体積が減少するかのいずれかである。
- ただし、(i) 一部の温度では当てはまらず、(ii) 他の温度では当てはまらない。
- (b)一定の体積において、
- (i) 温度が上昇すると圧力が上昇するか、(ii) 温度が上昇すると圧力が減少するかのいずれかである。
- しかし、(i) 一部の温度では当てはまらず、(ii) 他の温度では当てはまりません。
約4℃付近の温度では、水は(3)の性質を持たず、この点で異常な挙動を示すと言われており、そのため、4℃付近の温度範囲では、水はこの種の温度測定の材料として使用することはできない。[21] [30] [31] [32] [33]
一方、気体はすべて(1)、(2)、(3)(a)(α)、(3)(b)(α)の性質を持っている。したがって、気体は温度測定に適した物質であり、それが温度測定の発展において重要であった理由である。[34]
定容温度測定
プレストン(1894/1904)によれば、レグノーは定圧空気温度計では面倒な補正が必要で不十分だと考え、定容空気温度計を作った。[35]定容温度計では、約4℃の水のような異常な挙動の問題を回避する方法は提供されない。[33]
放射温度測定
プランクの法則は、完全に不透明で反射率の低い材料でできた物体の、壁で囲まれた硬い空洞が熱力学的平衡に達したときの、その内部の電磁放射のパワースペクトル密度を、絶対熱力学的温度のみの関数として、非常に正確に定量的に記述します。空洞の壁にある十分に小さい穴は、スペクトル放射輝度を正確に測定できるほど十分に近い黒体放射を放射します。空洞の壁は、完全に不透明で反射率の低いものであれば、どのような材料でもかまいません。これにより、非常に広い温度範囲にわたって再現性の高い絶対温度計が提供され、空洞内の物体の絶対温度を測定できます。
一次温度計と二次温度計
温度計は、測定する生の物理量がどのように温度にマッピングされるかに基づいて、一次温度計または二次温度計と呼ばれます。Kauppinen らは次のようにまとめています。「一次温度計の場合、測定される物質の特性は十分にわかっているため、未知の量なしで温度を計算できます。これらの例としては、ガスの状態方程式、ガス中の音速、電気抵抗器の熱雑音 電圧または電流、および磁場内の特定の放射性核のガンマ線放出の角度異方性に基づく温度計があります。」[36]
対照的に、「二次温度計は、その利便性から最も広く使用されています。また、一次温度計よりもはるかに感度が高い場合が多いです。二次温度計の場合、測定対象の特性に関する知識だけでは温度を直接計算することはできません。少なくとも1つの温度、またはいくつかの固定温度で一次温度計に対して校正する必要があります。このような固定点、たとえば三重点や超伝導遷移は、同じ温度で再現性よく発生します。」[36]
較正
温度計は、他の校正済み温度計と比較するか、温度スケール上の既知の固定点と照合することで校正できます。これらの固定点の中で最もよく知られているのは、純水の融点と沸点です。(水の沸点は圧力によって変化するため、これを制御する必要があることに注意してください。)
ガラス内液体温度計または金属内液体温度計に目盛りを付ける従来の方法は、次の 3 段階に分かれていました。
- 感知部分を大気圧下で攪拌された純粋な氷と水の混合物に浸し、熱平衡に達した時点をマークします。
- 感知部分を標準大気圧の蒸気浴に浸し、指示された点に再度印を付けます。
- 使用されている温度スケールに応じて、これらのマーク間の距離を均等に分割します。
過去に使用された他の固定点としては、もともと華氏が上限固定点として使用した(健康な成人男性の)体温(12で割り切れる数である96 °F(35.6 °C))と、塩と氷の混合物によって得られる最低温度(もともと0 °F(-17.8 °C)の定義であった)がある。[37] (これは極低温混合物の例である。)体温は変化するため、華氏の目盛りは後に、上限固定点として212 °F(100 °C)の沸騰水を使用するように変更された。[38]
これらは現在、 1990年の国際温度目盛りの定義点に置き換えられていますが、実際には水の三重点よりも融点の方が一般的に使用されています。三重点は管理が難しく、したがって重要な標準測定に制限されるためです。今日では、製造業者は温度が校正済み温度計に対して一定に保たれるサーモスタット浴槽または固体ブロックを使用することが多いです。校正される他の温度計は同じ浴槽またはブロックに入れられ、平衡に達するまで放置され、次に目盛りがマークされるか、または計器目盛りからの偏差が記録されます。[39]多くの現代のデバイスでは、校正は電子信号を温度に変換するために処理するために使用される何らかの値を示すことになります。
精度、正確性、再現性


温度計の精度や分解能は、単に1度のうち何分の1まで読み取ることができるかということです。高温作業では、10℃以上の精度でしか測定できない場合があります。臨床用体温計や多くの電子体温計は通常、0.1℃まで読み取ることができます。特殊な機器では、1000分の1度まで読み取ることができます。[ 40]ただし、この精度は読み取り値が正確であることを意味するものではなく、非常に小さな変化を観察できることを意味するだけです。
既知の固定点に校正された温度計は、その点では正確(つまり、真の読み取り値を示す)である。温度を測定する技術の発明により、温度の目盛りが作られた。[41]固定校正点の間では、通常は線形補間が使用される。[39]これにより、固定点から離れた点では、異なるタイプの温度計間で大きな違いが生じる可能性がある。たとえば、ガラス温度計内の水銀の膨張は、白金抵抗温度計の抵抗の変化とわずかに異なるため、これら2つは50℃付近でわずかに一致しない。[42]機器の欠陥による他の原因もある可能性がある。たとえば、ガラス内液体温度計で毛細管の直径が変化する場合はそうだ。[42]
多くの目的において、再現性は重要です。つまり、同じ温度計が同じ温度に対して同じ値を示すか (または、交換した温度計や複数の温度計が同じ値を示すか) ということです。再現性のある温度測定とは、科学実験での比較が有効であり、産業プロセスが一貫していることを意味します。したがって、同じタイプの温度計が同じ方法で校正されていれば、絶対スケールと比較してわずかに不正確であっても、その測定値は有効になります。
工業規格に照らして他のものをチェックするために使用される基準温度計の例としては、0.1℃(精度)のデジタル表示を備えた白金抵抗温度計が挙げられ、これは国家標準(−18、0、40、70、100℃)に対して5点で校正されており、±0.2℃の精度が認定されています。[43]
英国規格によれば、正しく校正され、使用され、維持されているガラス管温度計は、0~100℃の範囲で±0.01℃の測定不確かさを達成でき、この範囲外では、200℃までまたは-40℃までで±0.05℃、450℃までまたは-80℃までで±0.2℃という大きな不確かさを達成できる。[44]
間接的な温度測定方法
- 熱膨張
- 物質のさまざまな相の熱膨張の性質を利用します。
- バイメタル機械式温度計には、膨張係数の異なる固体金属のペアを使用できます。この原理を使用した別の設計は、ブレゲ温度計です。
- 一部の液体は、使用温度範囲にわたって比較的高い膨張係数を持ち、アルコール温度計や水銀温度計の基礎となります。この原理を利用した代替設計として、可逆温度計やベックマン示差温度計があります。
- 液体と同様に、気体もガス温度計の形成に使用できます。
- プレッシャー
- 蒸気圧温度計
- 密度
- ガリレオ温度計[45]
- サーモクロミズム
- 一部の化合物は、明確な温度変化でサーモクロミズムを示します。したがって、一連の物質の相転移温度を調整することにより、温度を離散的な増分で定量化することができます。これはデジタル化の一種です。これが液晶温度計の基礎です。
- バンドエッジ温度測定法(BET)
- バンドエッジ温度測定(BET)は、半導体材料のバンドギャップの温度依存性を利用して、非常に正確な光学的(非接触)温度測定を提供します。 [ 46] BETシステムには、特殊な光学システムとカスタムデータ分析ソフトウェアが必要です。[47] [48]
- 黒体放射
絶対零度を超えるすべての物体は、スペクトルが温度に正比例する黒体放射を放射します。この特性は、高温計または赤外線温度計およびサーモグラフィーの基礎となります。これには遠隔温度検知の利点があり、ほとんどの温度計とは異なり、接触や近接さえも必要ありません。温度が高くなると、黒体放射が可視になり、色温度で表されます。たとえば、熱を発する要素や、星の表面温度の近似値などです。
赤外線温度計は高温計(ボロメータ)の一種です。
- 蛍光
- リン光温度測定
- 光吸収スペクトル
- 光ファイバー温度計
- 電位
- 熱電対は極低温から 1000°C を超える温度までの広い温度範囲で使用できますが、通常は ±0.5 ~ 1.5°C の誤差があります。
- シリコンバンドギャップ温度センサーは、ADCやI2Cなどのインターフェースを備えた集積回路にパッケージ化されているのが一般的です。通常、約-50~ 150 ° Cの範囲で動作し、精度は±0.25~1°Cの範囲ですが、ビニングによって精度を向上させることができます。[49] [50]
- 電気共鳴
- クォーツ温度計
- 核磁気共鳴
- 化学シフトは温度に依存します。この特性は、 NMRプローブのサーモスタットを校正するために使用され、通常はメタノールまたはエチレングリコールが使用されます。[51] [52]これは、通常、定義された化学シフト(例: TMSの場合は0 ppm )を持つと想定されるが、実際には温度依存性を示す内部標準にとって潜在的に問題となる可能性があります。 [53]
- 磁化率
- キュリー温度以上では 、常磁性体の磁化率は逆温度依存性を示す。この現象は磁気クライオメーターの基礎となっている。[54] [55]
アプリケーション
温度計はさまざまな物理的効果を利用して温度を測定します。温度センサーは、特に測定システムを中心に、さまざまな科学および工学の用途で使用されています。温度システムは主に電気的または機械的なものであり、制御するシステムから切り離せない場合もあります(水銀温度計の場合など)。温度計は寒冷気候の道路で使用され、凍結状態があるかどうかを判断するのに役立ちます。屋内では、サーミスターはエアコン、冷凍庫、ヒーター、冷蔵庫、給湯器などの気候制御システムに使用されます。[56]ガリレオ温度計は測定範囲が限られているため、屋内の空気温度を測定するために使用されます。
このような液晶温度計(サーモクロミック液晶を使用)は、ムードリングにも使用され、水槽の水温を測定するのにも使用されます。
ファイバーブラッググレーティング温度センサーは、原子力施設で原子炉心温度を監視し、原子炉メルトダウンの可能性を回避するために使用されています。[57]
ナノ温度測定
ナノ温度測定法は、サブマイクロメートルスケールの温度に関する知識を扱う新興研究分野です。従来の温度計ではマイクロメートル未満の物体の温度を測定できず、新しい方法と材料を使用する必要があります。ナノ温度測定法は、このような場合に使用されます。ナノ温度計は、発光温度計(温度測定に光を使用する場合)と非発光温度計(温度測定特性が発光に直接関連しないシステム)に分類されます。[58]
クライオメーター
低温専用に使用される温度計。
医学

- 耳式体温計は、赤外線体温計であることが多いです。
- 額温度計は液晶温度計の一例です。
- 直腸温度計と口腔温度計は典型的には水銀を使用していたが、その後、デジタル表示のNTCサーミスタに大きく置き換えられた。 [59]
歴史を通じて、ガリレオ温度計から熱画像まで、さまざまな温度測定技術が使用されてきました。[45] 水銀温度計、赤外線温度計、錠剤温度計、液晶温度計などの医療用温度計は、医療現場で、発熱や低体温かどうかを判断するために使用されています。
食品と食品安全
温度計は食品の安全性において重要であり、食品の温度が41~135 °F(5~57 °C)の場合、数時間後には細菌が潜在的に有害なレベルで増殖し、食中毒を引き起こす可能性がある。これには、冷蔵温度の監視や、加熱ランプや湯煎下で提供される食品の温度の維持が含まれる。[56] 調理用温度計は、食品が適切に調理されているかどうかを判断するために重要である。特に肉用温度計は、加熱しすぎを防ぎながら、肉を安全な内部温度まで調理するのに役立つ。これらは通常、バイメタルコイル、またはデジタル表示付きの熱電対またはサーミスターを使用している。 キャンディー温度計は、砂糖溶液の沸点に基づいて特定の水分含有量を達成するのに役立つ。
環境
アルコール温度計、赤外線温度計、水銀温度計、記録温度計、サーミスタ、およびシックス温度計(最高最低温度計)は、気象学や気候学において、大気や海洋のさまざまなレベルで使用されます。航空機は、飛行経路に沿って大気の氷結状態が存在するかどうかを判断するために温度計と湿度計を使用します。これらの測定値は、天気予報モデルを初期化するために使用されます。温度計は、寒冷気候の道路では氷結状態が存在するかどうかを判断するために使用され、屋内では気候制御システムで使用されます。
参照
参考文献
- ^ Knake, Maria (2011 年 4 月). 「ガラス内液体温度計の構造」. AASHTO re:source、旧 AMRL (aashtoresource.org) . 2018 年8 月 4 日閲覧。
何十年もの間、水銀温度計は多くの試験機関で主力製品でした。適切に使用し、正しく校正すれば、特定の種類の水銀温度計は信じられないほど正確になります。水銀温度計は、約 -38 ~ 350°C の温度範囲で使用できます。水銀とタリウムの混合物を使用すると、水銀温度計の低温使用範囲を -56°C まで拡張できます。(...) ただし、温度測定の再現性と精度において水銀の温度測定特性を模倣する液体はほとんど見つかっていません。有毒ではありますが、LiG [ガラス内液体] 温度計に関しては、水銀に勝るものはありません。
- ^ abcdefg Middleton, WEK (1966). 温度計の歴史と気象学におけるその使用。インターネットアーカイブ。ジョンズホプキンス出版。ISBN 9780801871535。
- ^ ヘロン(1851年)。アレクサンドリアのヘロンの空気力学。ロンドン:テイラーウォルトンアンドメイバリー。p.69。Bibcode : 1851phal.book.....W。2023年11月28日閲覧。
- ^ RS Doak (2005) ガリレオ: 天文学者と物理学者ISBN 0-7565-0813-4 p36
- ^ ab Bigotti, Fabrizio (2018). 「空気の重さ:サントリオの温度計と医療数量化の初期の歴史の再考」。Journal of Early Modern Studies。7 ( 1 ) : 73–103。doi : 10.5840/jems2018714。ISSN 2285-6382。PMC 6407691。PMID 30854347。
- ^ TD McGee (1988)温度測定の原理と方法3ページ、ISBN 0-471-62767-4
- ^ TD McGee (1988)温度測定の原理と方法、2~4ページISBN 0-471-62767-4
- ^ ab RP Benedict (1984) 温度、圧力、流量測定の基礎、第 3 版、ISBN 0-471-89383-8ページ 4
- ^アドラー、 ジェイコブ(1997年)。「JSデルメディゴとガラス内液体温度計」。Annals of Science。54(3):293-299。doi :10.1080/00033799700200221。
- ^ ボルトン、HC (1900)。温度計の進化 1592-1743。イーストン、ペンシルバニア州:The Chemical Publishing Company。pp.7–8。
- ^ Wright, William F. (2016). 「温度計の初期の進化と臨床医学への応用」. Journal of Thermal Biology . 56 : 18–30. doi :10.1016/j.jtherbio.2015.12.003. PMID 26857973.
- ^ RP Benedict (1984) 温度、圧力、流量測定の基礎、第 3 版、ISBN 0-471-89383-8 6 ページ
- ^ クリスティンの温度計 Archived 2013-06-01 at the Wayback Machineおよび リンネの温度計
- ^ タン、SY;胡、M (2004)。 「切手の医学: ヘルマン・ボーハーヴェ (1668 - 1738): 18 世紀の並外れた教師」(PDF)。シンガポール医学ジャーナル。 Vol. 45、いいえ。 1. 3 ~ 5 ページ。
- ^ サー・トーマス・クリフォード・オールバット、ブリタニカ百科事典
- ^ Exergen Corporation. Exergen.com. 2011年3月30日閲覧。
- ^ 発明者 Francesco Pompei による特許 :: Justia Patents。Patents.justia.com。2011 年 3 月 30 日に取得。
- ^ Beattie, JA, Oppenheim, I. (1979). Principles of Thermodynamics、Elsevier Scientific Publishing Company、アムステルダム、ISBN 0-444-41806-7、29ページ。
- ^ ab Thomsen, JS (1962). 「熱力学のゼロ法則の再述」Am. J. Phys . 30 (4): 294–296. Bibcode :1962AmJPh..30..294T. doi : 10.1119/1.1941991 .
- ^ マッハ、E. (1900)。Die Principien der Wärmelehre。 Historisch-kritisch entwickelt、Johann Ambrosius Barth、ライプツィヒ、セクション 22、56-57 ページ。 McGuinness, B. 編集による英語翻訳 (1986)、Principles of the Theory of Heat, Historively and Critical Elucidated、D. Reidel Publishing、ドルドレヒト、ISBN 90-277-2206-4、セクション 5、48 ~ 49 ページ、セクション22、60〜61ページ。
- ^ ab Truesdell, CA (1980).熱力学の悲喜劇的歴史、1822-1854、Springer、ニューヨーク、ISBN 0-387-90403-4。
- ^ Serrin, J. (1986). 第 1 章「熱力学的構造の概要」、3-32 ページ、特に 6 ページ、New Perspectives in Thermodynamics、J. Serrin 編、Springer、ベルリン、ISBN 3-540-15931-2。
- ^ Serrin, J. (1978). 熱力学の概念、連続体力学と偏微分方程式の現代的発展。連続体力学と偏微分方程式に関する国際シンポジウムの議事録、リオデジャネイロ、1977年8月、GM de La Penha編集、LAJ Medeiros、北ホラント州、アムステルダム、ISBN 0-444-85166-6、411-451ページ。
- ^ プランク、M. (1926)。 Über die Begründung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik, S.-B.プロイス。アカド。ウィス。物理学。数学。 Kl. : 453–463。
- ^ Buchdahl, HA (1966).古典熱力学の概念、ケンブリッジ大学出版局、ロンドン、pp. 42–43。
- ^ Lieb, EH; Yngvason, J. (1999). 「熱力学第二法則の物理学と数学」.物理学レポート. 314 (1–2): 1–96 [56]. arXiv : hep-ph/9807278 . Bibcode :1999PhR...314....1L. doi :10.1016/S0370-1573(98)00128-8. S2CID 119517140.
- ^ Truesdell, C., Bharatha, S. (1977).熱機関理論としての古典的熱力学の概念と論理。S. Carnot と F. Reech によって築かれた基礎の上に厳密に構築、Springer、ニューヨーク、ISBN 0-387-07971-8、20ページ。
- ^ Ziegler, H., (1983).熱力学入門、North-Holland、アムステルダム、ISBN 0-444-86503-9。
- ^ Landsberg, PT (1961).量子統計図解による熱力学、Interscience Publishers、ニューヨーク、17ページ。
- ^ マクスウェル、JC (1872)。熱理論、第3版、ロングマンズ、グリーン、アンドカンパニー、ロンドン、232-233ページ。
- ^ Lewis, GN, Randall, M. (1923/1961).熱力学、KS Pitzer、L. Brewer による改訂第 2 版、McGraw-Hill、ニューヨーク、378-379 ページ。
- ^ Thomsen, JS; Hartka, TJ (1962). 「奇妙なカルノーサイクル; 密度極値を持つシステムの熱力学」Am. J. Phys . 30 (1): 26–33. Bibcode :1962AmJPh..30...26T. doi :10.1119/1.1941890.
- ^ ab Truesdell, C., Bharatha, S. (1977).熱機関理論としての古典的熱力学の概念と論理。S. Carnot と F. Reech によって築かれた基礎の上に厳密に構築、Springer、ニューヨーク、ISBN 0-387-07971-8、9-10、15-18、36-37ページ。
- ^ Planck, M. (1897/1903).熱力学論文集、A. Ogg 訳、Longmans, Green & Co.、ロンドン。
- ^ プレストン、T. (1894/1904)。熱理論、第2版、JRコッター改訂、マクミラン、ロンドン、第92.0節
- ^ ab カウピネン、日本;ケンタッキー州ロバーグ;マンニネン、AJ。ペコラ、日本 (1998)。 「クーロンブロッケード温度計: テストと計測器」。科学牧師。楽器。69 (12): 4166–4175。Bibcode :1998RScI...69.4166K。土井: 10.1063/1.1149265。S2CID 33345808。
- ^ RP Benedict (1984)温度、圧力、流量測定の基礎、第3版、ISBN 0-471-89383-8、5ページ
- ^ J. ロード (1994)サイズ ISBN 0-06-273228-5 293ページ
- ^ ab RP Benedict (1984)温度、圧力、流量測定の基礎、第 3 版、ISBN 0-471-89383-8、第 11 章「温度センサーの校正」
- ^ Yoon, Howard W.; Khromchenko, Vladimir; Eppeldauer, George P. (2019年5月2日). 「熱赤外線放射温度計とセンサーの設計の改善」. Optics Express . 27 (10): 14246–14259. Bibcode :2019OExpr..2714246Y. doi : 10.1364/OE.27.014246 . PMID 31163876. S2CID 155990906. 2023年3月7日閲覧。
- ^ 「温度計の発明の奇妙な歴史」。タイム。 2022年12月21日閲覧。
- ^ ab T. Duncan (1973) Advanced Physics: Materials and Mechanics (John Murray、ロンドン) ISBN 0-7195-2844-5
- ^ Peak Sensors アーカイブ 2011-09-21 at the Wayback Machine参照温度計
- ^ BS1041-2.1:1985 温度測定 - パート 2: 膨張温度計。セクション 2.1 ガラス内液体温度計の選択と使用に関するガイド
- ^ ab EFJ Ring (2007年1月). 「医療における温度測定の歴史的発展」.赤外線物理と技術. 49 (3): 297–301. Bibcode :2007InPhT..49..297R. doi :10.1016/j.infrared.2006.06.029.
- ^ 「バンドエッジ温度測定」。分子線エピタキシー研究グループ。2014年8月19日。 2019年8月14日閲覧。
- ^ ジョンソン、シェーン(1998年5月)。「バンドエッジ温度測定法を用いた分子線エピタキシー成長のその場温度制御」。Journal of Vacuum Science & Technology B:マイクロエレクトロニクスとナノメートル構造。16 (3):1502–1506。Bibcode :1998JVSTB..16.1502J。doi : 10.1116/1.589975。hdl :2286/RI27894。
- ^ Wissman, Barry (2016 年 6 月). 「今日のウェハ温度測定法の真実: バンドエッジ温度測定法と放射率補正高温測定法」(PDF) 。2020 年12 月 22 日閲覧。
- ^ 「MCP9804: ±0.25°C 標準精度デジタル温度センサー」。マイクロチップ。2012 年。2017 年 1 月 3 日閲覧。
- ^ 「Si7050/1/3/4/5-A20: I2C 温度センサー」(PDF) . Silicon Labs. 2016 . 2017 年 1 月 3 日閲覧。
- ^ Findeisen, M.; Brand, T.; Berger, S. (2007 年 2 月). 「クライオプローブに適した A1H-NMR 温度計」.磁気共鳴化学. 45 (2): 175–178. doi :10.1002/mrc.1941. PMID 17154329. S2CID 43214876.
- ^ ブラウン、ステファン・バーガー;ジーグマール (2004)。 200以上のNMR実験:実践コース([3.ed.].ed.)。ワインハイム: ワイリー-VCH。ISBN 978-3-527-31067-8。
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ Hoffman, Roy E.; Becker , Edwin D. (2005 年 9 月). 「クロロホルム、メタノール、ジメチルスルホキシド中のテトラメチルシランの 1H 化学シフトの温度依存性」。Journal of Magnetic Resonance。176 ( 1): 87–98。Bibcode :2005JMagR.176...87H。doi :10.1016/ j.jmr.2005.05.015。PMID 15996496 。
- ^ Krusius, Matti (2014). 「磁気温度計」. AccessScience . doi :10.1036/1097-8542.398650.
- ^ Sergatskov, DA (2003 年 10 月). 「基礎物理学測定のための新しい常磁性磁化率温度計」(PDF) . AIP 会議議事録(PDF) . 第 684 巻. pp. 1009–1014. doi :10.1063/1.1627261.
- ^ ab Angela M. Fraser, Ph.D. (2006-04-24). 「食品の安全性: 温度計」(PDF) .ノースカロライナ州立大学. pp. 1–2 . 2010-02-26閲覧。
- ^ フェルナンデス、アルベルト・フェルナンデス;グサロフ、アンドレイ I.ブリシャール、ブノワ。セルジュ・ボダル;ラメンス、コーエン。バーグマンズ、フランシス。マーク・デクレトン。メグレ、パトリス。ブロンデル、ミシェル。デルシャンブル、アラン (2002)。 「多重ファイバーブラッググレーティングセンサーによる原子炉炉心の温度監視」。光学工学。41 (6): 1246–1254。Bibcode :2002OptEn..41.1246F。CiteSeerX 10.1.1.59.1761。土井:10.1117/1.1475739。
- ^ ブライツ、カルロス DS;リマ、パトリシア P.シルバ、ヌーノ・ジョー。ミラン、天使。アマラル、ヴィトール S.パラシオ、フェルナンド。カルロス、ルイス D. (2012)。 「ナノスケールでの温度測定」。ナノスケール。4 (16): 4799–829。Bibcode :2012Nanos...4.4799B。土井:10.1039/C2NR30663H。hdl : 10261/76059。PMID 22763389。
- ^ US Active 6854882、Ming-Yun Chen、「Rapid response electronic clinical thermometer」、2005-02-15 発行、Actherm Inc. に譲渡。
さらに読む
- ミドルトン、WEK(1966年)。温度計の歴史と気象学におけるその使用。ボルチモア:ジョンズホプキンス出版。2002年再版、ISBN 0-8018-7153-0。
- 温度計の歴史 2016-03-06 にWayback Machineでアーカイブ
- ナノスケールの温度測定 - 最近のレビュー
外部リンク
- 温度と温度測定の歴史 (2008 年 2 月 25 日アーカイブ)
- 化学教育者、第5巻、第2号(2000年)2004年3月10日アーカイブ、Wayback Machine温度計—感覚から計測器まで
- ヒストリーチャンネル – 発明 – 注目すべき現代の発明と発見 (2008 年 4 月 24 日アーカイブ)
- 概要 – 温度計 2020-01-22 にWayback Machineでアーカイブ– 温度計 – 初期の歴史、アンダース・セルシウス、ガブリエル・ファーレンハイト、トムソン・ケルビン。
- 温度計と温度測定用液体 - 水銀とアルコール。
- NIST 工業用温度計校正研究所 2016-07-22 にWayback Machineでアーカイブ
- ナノスケールの温度測定 - レビュー
