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温度測定

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温度を測定するために多くの方法が開発されています。 その多くは、温度によって変化する物質の物理的特性を測定するものです。 温度を測定する最も一般的な装置の1つは、ガラス温度計です。 ガラス温度計は、ガラス管の中に水銀などの液体を入れたもので、これが作動流体となる。 温度が上がると液体が膨張するので、液体の体積を測ることで温度を知ることができる。 このような温度計は、通常、温度計の中の液体のレベルを観察するだけで温度を読み取ることができるように校正されています。

他にも、実際にはあまり使われていませんが、理論的には重要な温度計として、ガス温度計があります。

その他、温度を測定するための重要な装置には次のようなものがあります。

  • 熱電対
  • サーミスタ
  • 測温抵抗体(RTD)
  • パイロメーター
  • ラングミュアプローブ(プラズマの電子温度)
  • 赤外線温度計
  • その他の温度計

温度を測るときに気をつけなければならないのは、測定器(温度計、熱電対など)が正しく動作することです。 熱電対など

温度を測定するときに注意しなければならないのは、測定器(温度計、熱電対など)が測定対象物と本当に同じ温度であることです。 ある条件下では、測定器の熱によって温度勾配が生じ、測定された温度がシステムの実際の温度と異なることがあります。

人間や動物、植物が感じる熱的快適さは、ガラス製の温度計に表示される温度だけではありません。

人間や動物、植物が感じる熱的快適性は、ガラスの温度計に表示される温度だけではありません。 湿球温度を測定することで、この湿度の影響を正常化することができます。 平均放射温度も温熱環境に影響を与えます。 ガラス製の温度計が同じ温度を示していても、風が吹いていると穏やかな状態よりも寒く感じられるのは、風邪の影響です。

温度計の理論的な根拠は、A、B、Cの3つの物体があるとき、AとBが同じ温度で、BとCが同じ温度であれば、AとCは同じ温度であるという熱力学の第0法則です。 Bはもちろん温度計です。

温度計の実用的な基礎は、三重点セルの存在です。 三重点とは、圧力、体積、温度の条件で、例えば固体、蒸気、液体の3つの相が同時に存在する状態のことです。 単一成分の場合、三重点には自由度がなく、3つの変数が変化すると、1つまたは複数の相がセルから消失します。

ある条件の下では、黒体放射のプランクの法則を直接利用して温度を測定することが可能になります。 例えば、WMAPなどの衛星観測で観測された光子のスペクトルから、宇宙マイクロ波背景の温度が測定されています。

Non-invasive thermometryEdit

ここ数十年の間に、多くの温度計測技術が開発されました。 バイオテクノロジーの分野で最も有望かつ普及している非侵襲的な温度計測技術は、磁気共鳴画像、コンピュータ断層撮影画像、エコートモグラフィーの分析に基づいています。 これらの技術では、検出素子を導入することなく、組織内の温度をモニタリングすることができます。 反応流(燃焼、プラズマなど)の分野では、レーザー誘起蛍光(LIF)、CARS、およびレーザー吸収分光法が、エンジン、ガスタービン、衝撃管、合成反応器などの内部の温度を測定するために利用されています。 このような光学的手法は、測定対象物(火炎、衝撃熱ガスなど)に影響を与えないことはもちろん、ナノ秒単位の高速測定が可能です。

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