II.

温度計の種類

いろいろな装置が温度計としてもちいられている。温度をはかる装置としては、水銀柱の高さなどのように、測定が容易で、温度の変化が確実に読みとれることが、まず重要である。また、温度の変化を正確に反映するものでなければならない。

抵抗温度計は、金属や半導体などの電気抵抗が温度によって変化する現象を利用するものである。半導体を利用したサーミスター温度計では、一定の電圧すなわち電位が、温度センサー(→ センサー)であるサーミスターにかけられている。サーミスターにつかっている素子の性質がわかっているので、具体的な温度の測定は、サーミスターの抵抗値から計測できる。この抵抗は電気計器で測定することができ、換算して温度の値とする。ニッケル、マンガン、コバルトなどの酸化物を利用する各種のサーミスターが、-46°Cから150°Cの温度を感知するのに使用される。

ほかに、金属や合金をもちいた抵抗温度計があり、高温度用につかわれている。たとえば、白金の場合は930°Cまで使用することができる。適切な電気回路を使用すれば、電流値から直接温度が読みとれるようなデジタル表示に変換することができる。

正確さを要する温度測定は、熱電対温度計(→ 熱電気)によっておこなう。ことなる2種類の金属の針金をつないでループ状の回路をつくり、2つの接点をことなる温度にたもつと、接点の間に電流が流れる。熱電対温度計は、この効果を応用したものである。

サーミスター温度計と熱電対温度計は、感温部の容積が小さく、ごくせまい場所やはやい温度変化の測定に適しているため、生物学、工学などで利用するには理想的である。

700°Cをこえる温度の固体物体の温度の測定には光高温計が使用される。ほとんどの温度計では溶解してしまうこのような高温では、固体物質は目が感じる光の周波数範囲でじゅうぶんなエネルギーを放射しているので、その色温度を標準色温度と肉眼で比較して、見かけの温度をもとめる。

ほかに温度測定装置としては、主としてサーモスタットにつかわれるバイメタル温度計がある。これは、熱膨張係数のことなる2種類の金属板を密着させたバイメタルを使用している。

最高温度や最低温度を測定するための温度計もある。たとえば、水銀体温計は最高温度を読みとるもので、水銀槽とガラス管の境目には、留点という細いくびれがある。水銀は温度があがると膨張してガラス管に流入し、最高温度に達する。このあと体からはなしても水銀柱がさがらないのは、留点の作用のためである。水銀柱をさげるには、強くふる。また、サーモカラーといって、ある温度に達すると色が変化する特殊な塗料を利用して最高温度を知る温度計もある。