온도계

Thermometer
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실온 [1]측정용 수은 온도계(유리 내 수은 온도계).
알코올 온도계.

온도계는 온도 또는 온도 변화(물체의 뜨겁거나 차가운 정도)를 측정하는 장치입니다.온도계는 온도 변화에 따라 변화가 발생하는 온도 센서(예를 들어 수은 내 온도계의 전구 또는 적외선 온도계의 열계 센서)와 (2) 이 변화를 수치로 변환하는 수단(예를 들어 수은 내 수은 내 수은에 표시된 가시 눈금)의 두 가지 중요한 요소를 가진다.- 유리 온도계 또는 적외선 모델의 디지털 판독값).온도계는 공정, 기상학, 의학 및 과학 연구를 모니터링하기 위해 기술과 산업에서 널리 사용됩니다.

역사

주요 기사:온도 및 온도 측정
적외선 온도계는 일종의 고온계(볼로미터)입니다.

개별 온도계가 뜨거운 정도를 측정할 수 있지만, 두 온도계의 측정값은 합의된 척도에 부합하지 않는 한 비교할 수 없습니다.오늘날 절대 열역학적 온도 척도가 있다.국제적으로 합의된 온도 척도는 고정점과 보간 온도계를 바탕으로 이를 근접하도록 설계되었다.가장 최근의 공식 온도 척도는 1990년의 국제 온도 척도이다.0.65K(-272.5°C; -458.5°F)에서 약 1,358K(1,085°C; 1,985°F)까지 확장됩니다.

온도계(화씨(기호 °F) 및 섭씨(기호 °C) 단위).

초기 개발

다음 항목도 참조하십시오.온도계, 온도계, 온도계, 알코올 온도계 및 온도 및 압력 측정 기술
갈릴레오 박물관에 전시된 17세기 중반의 50도 온도계로, 검은 점은 단도를 나타내고 흰색은 10도 증가를 나타내며, 대기 온도를 측정하는 데 사용되었습니다.

다양한 작가들이 온도계의 발명을 알렉산드리아의 영웅의 탓으로 돌렸다.그러나 온도계는 하나의 발명이 아니라 발전된 것이었다.알렉산드리아의 영웅 (10-70 AD)은 특정 물질, 특히 공기가 팽창하고 수축한다는 원리를 알고 있었고, 공기로 부분적으로 채워진 폐쇄된 튜브의 끝이 [2]물이 담긴 용기에 있다는 것을 설명했습니다.공기의 팽창과 수축으로 인해 물/공기 계면의 위치가 튜브를 따라 이동하게 되었습니다.

이러한 메커니즘은 나중에 가스의 팽창과 수축에 의해 수위가 조절되는 튜브로 공기의 뜨겁고 차가움을 보여주기 위해 사용되었다.이 장치들은 16세기와 17세기의 몇몇 유럽 과학자들, 특히 갈릴레오[3] 갈릴레이와 산토리오 [4]산토리오에 의해 개발되었다.그 결과, 장치는 이러한 효과를 신뢰성 있게 생성하는 것으로 나타났으며, 온도계라는 용어가 채택된 이유는 온도계가 감각적인 열의 변화를 반영하기 때문이다(현대의 온도 개념은 [3]아직 나타나지 않았다).온도계와 온도계의 차이점은 체온계에 [5]눈금이 있다는 것이다.갈릴레오가 종종 온도계의 발명자라고 하지만, 그가 실제로 그러한 기구를 만들었다는 기록은 남아 있지 않다.

온도계의 첫 번째 명확한 도표는 1617년 주세페 비앙카니 (1566–1624)에 의해 출판되었다; 저울을 보여주고 따라서 온도계를 구성하는 첫 번째 도표는 1625년 [4]산토리오 산토리오에 의해 출판되었다.이것은 수직 튜브로, 윗부분의 공기로 닫혀 있고, 아랫부분은 물통으로 열려 있습니다.튜브의 수위는 공기의 팽창과 수축에 의해 조절되기 때문에, 현재 우리는 그것을 공기 [6]온도계라고 부른다.

온도계라는 단어는 1624년 J. Leurechon의 La Récréation Mathématique에서 처음 등장했는데, 그는 8도의 [7]눈금으로 온도계를 묘사했다.The word comes from the Greek words θερμός, thermos, meaning "hot" and μέτρον, metron, meaning "measure".

위의 기기는 기압계라는 단점도 있었습니다. 즉, 기압에 민감합니다.1629년, 파두아의 갈릴레오와 산토리오의 제자 조셉 솔로몬 델메디고는 밀봉된 유리 액체 온도계의 첫 번째 설명과 삽화를 발표했다.브랜디가 부분적으로 채워진 밀폐된 튜브 바닥에 전구가 있는 것으로 묘사된다.그 튜브에는 번호가 매겨져 있었다.델메디고는 이 악기를 발명했다고 주장하지 않았다.그는 또한 다른 누구도 그것의 [8]발명자로 지목하지 않았다.약 1654년, 토스카나 대공 페르디난도 2세 데 메디치 (1610–1670)는 액체 팽창에 의존하며 기압에 [7]의존하지 않는 최초의 현대식 온도계인 그러한 기구를 제작했다.많은 다른 과학자들은 다양한 액체와 온도계의 디자인으로 실험을 했다.

그러나 발명가와 온도계는 각각 독특했습니다. 표준 눈금은 없었습니다.초기에 표준화 시도를 통해 물의 응고점과 같은 단일 기준점이 추가되었다.두개의 참조의 온도계 졸업하기 위한 사용은 비록 1665년에 크리스티안 하위 헌스(1629–1695)이미 눈금은 물의 녹는점과 끓는점이를 근거로 하, 1694년에, 카를로 Renaldini(1615–1698)고정 p.로 이용하고 제안된 standards[10]사용을 제안했다 요아힘 Dalence[9]에 의해 1668년에 소개된 것으로 말해진다.oints보편적 규모로1701년, 아이작 뉴턴 (1642–1726/27)은 얼음의 녹는점과 체온 사이의 12도 척도를 제안했다.

정밀 온도 측정 시대

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의료용 수은 유리 최대 온도계입니다.

1714년 과학자이자 발명가인 다니엘 가브리엘 화씨(Daniel Gabriel Fahrenhet)는 알코올과 물의 혼합물 대신 수은을 사용하여 신뢰할 수 있는 온도계를 발명했다.1724년, 그는 온도 척도를 제안했는데, 지금은 그의 이름이 붙어 있다.1742년, 앤더스 셀시우스(1701–1744)는 [11]물이 끓는점이 0이고 어는점이 100도인 척도를 제안했지만, 지금은 그의 이름이 붙은 척도가 [12]그 반대입니다.프랑스 곤충학자 르네 앙투안 페르초 드 레아무르는 알코올 온도계를 발명했고, 1730년 온도계는 화씨 수은 온도계보다 신뢰성이 낮다는 것이 입증되었습니다.

임상 진료에서 온도계 측정을 사용한 최초의 의사는 헤르만 보어하브(1668–1738)[13]였다.1866년, 토마스 클리포드 올버트 경(1836–1925)은 [14]체온계를 20분이 아닌 5분 만에 만들 수 있는 임상 체온계를 발명했다.1999년, Exergen Corporation의 Francesco Pompei 박사는 약 2초 만에 이마를 스캔하고 의학적으로 정확한 [15][16]체온을 제공하는 비침습적 온도 센서인 시간 동맥 온도계를 세계 최초로 선보였다.

등록중

전통적인 온도계는 모두 비기록 온도계였다.즉, 온도계를 다른 온도로 옮긴 후 온도계가 온도를 유지하지 못했다.뜨거운 액체가 담긴 냄비의 온도를 측정하려면 사용자가 온도계를 읽을 때까지 뜨거운 액체에 그대로 두어야 했습니다.미등록 온도계가 뜨거운 액체에서 제거된 경우 온도계에 표시된 온도는 즉시 새로운 조건의 온도(이 경우 공기 온도)에 따라 변화하기 시작합니다.등록 온도계는 온도를 무한정 유지하도록 설계되어 온도계를 제거하고 나중에 또는 더 편리한 장소에서 읽을 수 있습니다.기계식 기록 온도계는 예를 들어 유리 내 수은 온도계를 흔들어서 수동으로 재설정하거나 훨씬 더 극단적인 온도가 발생할 때까지 기록된 최고 또는 최저 온도를 유지합니다.전자 등록 온도계는 최고 또는 최저 온도를 기억하도록 설계되거나 지정된 시점에 존재하는 온도를 기억하도록 설계될 수 있습니다.

온도계는 컴퓨터에 디지털 디스플레이나 입력을 제공하기 위해 점점 더 전자적인 수단을 사용한다.

온도 측정의 물리적 원리

19세기의 다양한 온도계.
섭씨와 화씨 척도 비교

온도계는 경험적 또는 절대적이라 할 수 있다.절대 온도계는 열역학적 절대 온도 척도에 의해 수치적으로 보정됩니다.경험적 온도계는 일반적으로 절대 온도계와 수치 척도 판독치에 대해 정확히 일치하지는 않지만, 온도계로 인정하기 위해서는 절대 온도계와 다음과 같은 방식으로 일치해야 한다. 각각의 열역학 평형 상태에서 분리된 두 물체가 주어지면모든 온도계는 둘 중 어느 쪽이 더 높은지 또는 둘 중 어느 쪽이 같은 [17]온도를 갖는지에 대해 일치한다.두 개의 경험적 온도계에 대해 수치 척도 판독치 사이의 관계가 선형일 필요는 없지만, 그 관계는 엄격히 [18]단조로운 것이 필요하다.이것은 온도계와 [19][20][21]온도계의 기본 특성입니다.

통상 교과서에 기술되어 있듯이, "열역학 제로의 법칙"이라고 불리는 열역학 제0법칙은 이 정보를 전달하는 데 실패하지만, 제임스 세린이 1977년에 발표한 열역학 제0법칙은 수학적으로 다소 추상적이긴 하지만, 온도측정학에는 더 많은 정보를 제공한다: " 법칙 – 꼭대기 이 존재한다 거동의 좌표 다양체 역할을 하는 레이스타일 M M의 L L 를 '핫도 레벨', M 포인트를 '유니버설 핫도 매니폴드'[22]라고 합니다.이 정보에는 더 큰 열감이 추가되어야 한다; 이 감각은 열량 측정, 열역학 및 특정 물질의 특성에 관계없이 빈의 열복사 변위 법칙으로부터 얻을 수 있다: 열복사 욕조의 온도는 보편적 상수에 의해 th의 주파수에 비례한다.e 주파수 스펙트럼의 최대값. 이 주파수는 항상 양의 값이지만 0인 경향이 있는 값을 가질 수 있습니다.더 낮은 조건과 반대로 더 뜨거운 것을 식별하는 또 다른 방법은 플랑크의 원리에 의해 공급된다. 즉, 등화 단열 작업의 프로세스가 닫힌 시스템의 내부 에너지 변화의 유일한 수단일 때, 시스템의 최종 상태는 결코 초기 상태보다 차갑지 않다; 잠열에 의한 위상 변화를 제외하고, 그것은 th보다 뜨겁다.초기 [23][24][25]상태

경험적 온도계가 구축되는 데는 "1차 및 2차 온도계"라는 제목의 이 기사의 섹션에 열거된 바와 같이 몇 가지 원칙이 있습니다.이러한 몇 가지 원칙은 기본적으로 적절하게 선택된 특정 재료의 상태와 온도 사이의 구성 관계에 기초한다.일부 재료만 이 목적에 적합하며 "온도계 재료"로 간주할 수 있습니다.반면 방사선 온도계는 재료의 구성 관계에 따라 약간만 달라질 수 있다.어떤 의미에서 방사선 온도계는 "범용"으로 간주될 수 있다.이것은 주로 흑체 방사선을 발생시키는 보편적인 특성을 가진 열역학적 평형에 기초하기 때문이다.

온도계 재료

찐 우유의 온도 측정에 사용되는 바이메탈 줄기 온도계
오븐 조리 및 굽기용 바이메탈 온도계

재료 특성에 따라 다양한 종류의 경험적 온도계가 있습니다.

많은 경험적 온도계는 온도계 재료의 압력, 부피 및 온도 사이의 구성 관계에 의존합니다.예를 들어, 수은은 열을 받으면 팽창한다.

압력, 부피 및 온도 간의 관계에 사용되는 경우 온도계 재료는 다음 세 가지 특성을 가져야 합니다.

(1) 냉난방 속도가 빨라야 한다.즉, 재료의 신체에 열량이 유입 또는 유출될 때 재료는 최종 부피까지 팽창 또는 수축하거나 최종 압력에 도달해야 하며 실질적으로 지연 없이 최종 온도에 도달해야 합니다. 유입되는 열의 일부는 일정한 온도에서 신체 부피를 변화시키는 것으로 간주될 수 있으며, 이를 '불러짐'이라고 합니다.일정한 온도에서 팽창하는 잠열, 그리고 나머지 열은 일정한 부피에서 물체의 온도를 변화시키는 것으로 간주될 수 있으며, 일정한 부피에서 비열이라고 불립니다.일부 재료는 이러한 특성을 가지고 있지 않으며 온도와 체적 [26]변화 사이에 열을 분배하는 데 시간이 걸립니다.

(2) 냉난방은 가역성이 있어야 한다.즉, 재료는 동일한 증가 및 감소로 무한히 가열 및 냉각될 수 있어야 하며, 매번 원래의 압력, 부피 및 온도로 되돌아갈 수 있어야 합니다.일부 플라스틱은 이러한 [27]특성을 가지고 있지 않습니다.

(3) 냉난방은 [18][28]단조로워야 한다.즉, 동작하는 온도의 범위 전체에 걸쳐,

(a) 일정한 압력으로
(i) 온도가 상승할 때 부피가 증가하거나 (ii) 온도가 상승할 때 부피가 감소한다.
단, (i) 일부 온도 및 (ii) 기타 온도에는 해당되지 않는다.
(b) 정해진 부피에서
(i) 온도가 상승할 때 압력이 증가하거나 (ii) 온도가 상승할 때 압력이 감소한다.
단, (i) 일부 온도와 (ii) 기타 온도에서는 안 된다.

약 4°C의 온도에서 물은 (3)의 특성을 가지고 있지 않으며, 이와 관련하여 비정상적으로 작용한다고 한다. 따라서 물은 4°[20][29][30][31][32]C에 가까운 온도 범위에 대한 이러한 종류의 온도 측정의 재료로 사용될 수 없다.

한편, 기체는 모두 (1), (2), (3)(a)(α) 및 (3)(b)(α)의 성질을 가진다.따라서, 그것들은 적절한 온도계 재료이며,[33] 그것이 온도계 개발에 중요한 이유이기도 하다.

정용량 온도계

Preston(1894/1904)에 따르면 Regnault는 정압 공기 온도계가 번거로운 보정이 필요했기 때문에 불만족스러웠다고 합니다.그래서 그는 일정한 체적 공기 [34]온도계를 만들었다.일정한 체적 온도계는 약 4°[32]C에서 물과 같은 비정상적인 거동의 문제를 피할 수 있는 방법을 제공하지 않습니다.

방사선 온도계

플랑크의 법칙은 열역학적 평형에 이르렀을 때 완전히 불투명하고 반사성이 떨어지는 물질로 만들어진 강체 벽의 공동 안에서 절대 열역학적 온도만의 함수로 전자기 복사의 전력 스펙트럼 밀도를 매우 정확하게 기술한다.공동 벽에 있는 충분히 작은 구멍은 스펙트럼 복사 강도를 정확하게 측정할 수 있는 충분한 양의 흑체 방사선을 방출합니다.캐비티 벽은 완전히 불투명하고 반사율이 낮으면 어떤 재료도 무관심할 수 있다.이는 매우 광범위한 온도에서 재생성이 뛰어난 절대 온도계를 제공하여 캐비티 내부의 물체의 절대 온도를 측정할 수 있습니다.

1차 및 2차 온도계

온도계는 측정된 물리적 양이 온도에 어떻게 매핑되는지에 따라 1차 또는 2차라고 불립니다.카우피넨 외 연구진이 요약한 바와 같이, "1차 온도계의 경우 물질의 측정된 특성이 너무 잘 알려져 있어 알 수 없는 양 없이 온도를 계산할 수 있다.그 예로는 기체 상태 방정식, 기체 내 음속, 전기저항의 열소음 전압 또는 전류,[35] 자기장 내 특정 방사성 핵의 감마선 방출 각도 이방성을 기반으로 하는 온도계 등이 있습니다.

반면 2차 온도계가 가장 널리 쓰이는 것은 편리하기 때문이다.또한, 그들은 종종 1차보다 훨씬 더 민감하다.이차 온도계의 경우 측정된 성질에 대한 지식이 충분치 않아 온도를 직접 계산할 수 없습니다.최소 1온도 또는 여러 고정온도에서 1차 온도계에 대해 보정해야 합니다.예를 들어 트리플 포인트나 초전도 전환과 같은 고정점은 [35]같은 온도에서 재현할 수 있습니다.

눈금 매기기

수은 유리 온도계

온도계는 보정된 다른 온도계와 비교하거나 온도 눈금의 알려진 고정점과 비교하여 보정할 수 있습니다.이러한 고정점 중 가장 잘 알려진 것은 순수한 물의 녹는점과 끓는점입니다.(물의 끓는점은 압력에 따라 다르므로 이를 제어해야 합니다.)

액체-인-메탈 온도계 또는 액체-인-메탈 온도계에 눈금을 표시하는 전통적인 방법은 세 가지 단계였습니다.

  1. 감지 부분을 순수한 얼음과 물의 혼합물에 대기압으로 담그고 열 평형에 도달한 지점을 표시합니다.
  2. 감지 부분을 표준 대기압의 증기조에 담갔다가 표시된 지점을 다시 표시합니다.
  3. 사용하는 온도척도에 따라 이들 표시 사이의 거리를 동일한 부분으로 나눕니다.

당초 화씨로 그의 상부 고정 소수 점(96°F(3,560°C)으로 수 12시까지 divisible 사용되었습니다 다른 고정된 점 과거에 사용된 체온(건강한 성인 남성으로)cm이고, 최저 온도는 소금과 얼음의 0°F(−17.8 °C)의 원래 정의 혼합물에 의해 주어집니다.한 Frigo의[36](예다.rific mixed).체온 변화에 따라 화씨 눈금은 나중에 212°F(100°[37]C)에서 끓는 물의 상한 고정점을 사용하도록 변경되었습니다.

현재는 1990년 국제온도척도의 정의점으로 대체되었지만, 실제로는 물의 녹는점이 삼중점보다 더 일반적으로 사용되며, 물의 녹는점은 관리가 더 어렵고 따라서 임계 표준 측정으로 제한된다.오늘날 제조업체는 온도계가 보정된 온도계에 대해 온도가 일정하게 유지되는 온도 조절기 욕조 또는 고체 블록을 사용하는 경우가 많습니다.보정할 다른 온도계는 동일한 욕조 또는 블록에 넣고 평형을 유지한 다음 표시된 눈금 또는 [38]기록된 계측기 눈금과의 편차입니다.대부분의 최신 장치에서는 보정이 전자 신호를 처리하여 온도로 변환하는 데 사용되는 값을 나타냅니다.

정밀도, 정확도, 재현성

1913년형 카네이션 자동차의 "보이스 모터미터" 라디에이터 캡은 1910년대와 1920년대 자동차의 증기 온도를 측정하는데 사용되었다.
분리된 기둥은 종종 알코올과 수은 온도계 모두에서 문제가 되고, 온도 측정값이 부정확해질 수 있습니다.

온도계의 정밀도 또는 분해능은 단순히 어느 정도의 비율로 판독이 가능한지를 나타냅니다.고온 작업의 경우 가장 가까운 10°C 이상에서만 측정할 수 있습니다.임상 온도계와 많은 전자 온도계는 일반적으로 0.1°C까지 판독할 수 있습니다.특수기기는 1000분의 [citation needed]1도까지 판독할 수 있다.그러나 이 정밀도는 판독값이 참 또는 정확함을 의미하는 것이 아니라 아주 작은 변화만 관찰할 수 있다는 것을 의미합니다.

알려진 고정점으로 보정된 온도계는 해당 지점에서 정확합니다(참 판독값을 제공합니다).대부분의 온도계는 원래 일정한 체적 가스 [citation needed]온도계로 교정된다.고정된 교정 포인트 사이에 보간법이 사용되며, 일반적으로 [38]선형입니다.이는 고정점에서 멀리 떨어진 지점에서 여러 유형의 온도계 간에 상당한 차이를 보일 수 있습니다.예를 들어, 유리 온도계의 수은 팽창은 백금 저항 온도계의 저항 변화와 약간 다르므로 약 50°[39]C에서 이 두 가지는 약간 다릅니다.예를 들어 모세관 [39]직경이 다른 경우 유리 내 액체 온도계의 결함으로 인해 다른 원인이 있을 수 있습니다.

여러 가지 목적을 위해 재현성이 중요합니다.즉, 동일한 온도계가 동일한 온도에서 동일한 수치를 나타냅니까(또는 교체 또는 여러 온도계가 동일한 수치를 나타냅니까)?재현 가능한 온도 측정은 비교가 과학 실험에서 유효하고 산업 공정의 일관성이 있음을 의미합니다.따라서 동일한 유형의 온도계를 동일한 방식으로 교정하면 절대 눈금과 비교하여 약간 부정확하더라도 측정값이 유효합니다.

다른 것을 산업 표준에 따라 확인하는 데 사용되는 기준 온도계의 예로는 0.1°C(정밀도)까지의 디지털 디스플레이가 있는 백금 저항 온도계가 있으며, 국가 표준(-18, 0, 40, 70, 100°C)에 대해 5 지점에서 보정되었으며 ±0.2°[40]C의 정확도로 인증되었다.

영국 표준에 따르면, 올바르게 보정, 사용 및 유지관리된 유리 내 액체 온도계는 0~100°C 범위에서 ±0.01°C의 측정 불확도를 달성할 수 있으며, 이 범위를 벗어나는 더 큰 불확도: 최대 200°C 또는 최대 450°C까지 -40°C 이하 ±0.2°C 또는 최대 80°[41]C 이하까지 달성될 수 있습니다.

간접적인 온도 측정 방법

열팽창
물질의 다양한 상에서의 열팽창 특성을 이용한다.
팽창 계수가 다른 고체 금속 쌍은 바이메탈 기계 온도계에 사용할 수 있습니다.이 원리를 이용한 또 다른 디자인은 Breguet의 온도계이다.
일부 액체는 유용한 온도 범위에 걸쳐 상대적으로 높은 팽창 계수를 가지므로 알코올 또는 수은 온도계의 기반이 됩니다.이 원리를 사용하는 다른 설계로는 역방향 온도계와 벡만 차등 온도계가 있습니다.
액체와 마찬가지로 가스도 가스 온도계를 형성하기 위해 사용될 수 있습니다.
압력.
증기 압력 온도계
밀도
갈릴레오 온도계[42]
서모크로미즘
어떤 화합물들은 뚜렷한 온도 변화에서 열색증을 보인다.따라서 일련의 물질에 대한 위상 전이 온도를 조정함으로써 디지털화의 한 형태인 이산 증분 단위로 온도를 정량화할 수 있습니다.이것은 액정 온도계의 기본입니다.
밴드 에지 온도계(BET)
밴드 에지 온도 측정(BET)은 반도체 재료의 밴드 갭의 온도 의존성을 이용하여 매우 정밀한 광학([43]비접촉) 온도 측정을 제공합니다.BET 시스템에는 커스텀 데이터 분석 [44][45]소프트웨어뿐만 아니라 특수 광학 시스템도 필요합니다.
흑체 복사
절대 영도 이상의 모든 물체는 스펙트럼이 온도에 정비례하는 흑체 방사선을 방출한다.이 특성은 고온계 또는 적외선 온도계 및 온도계의 기초가 됩니다.원격 온도 감지 기능이 있어 대부분의 온도계와 달리 접촉하거나 근접할 필요가 없습니다.고온에서는 흑체 복사가 가시화되며 색온도로 표현된다.예를 들어 빛나는 발열체나 별의 표면 온도 근사치입니다.
형광
형광체 온도계
광흡광도 스펙트럼
광섬유 온도계
전기 저항
Balco 합금 등의 재료를 사용한 저항 온도계
서미스터
쿨롱 봉쇄 온도계
전위
열전대는 극저온 온도에서 1000°C 이상에 이르는 광범위한 온도 범위에서 유용하지만 일반적으로 ±0.5-1.5°C의 오차가 있습니다.
실리콘 밴드갭 온도 센서는 일반적으로 ADC 및 IC와 같은2 인터페이스와 함께 집적 회로에 패키지되어 있습니다.일반적으로 50~150°C 범위 내에서 작동하도록 설계되어 있으며 정확도는 ±0.25~1°C 범위이지만 비닝을 [46][47]통해 개선할 수 있습니다.
전기 공명
석영 온도계
핵자기 공명
화학적 변화는 온도에 따라 달라집니다.이 특성은 보통 메탄올 또는 에틸렌 글리콜을 [48][49]사용하여 NMR 프로브의 서모스탯을 보정하는 데 사용됩니다.이는 일반적으로 정의된 화학적 이동(예: TMS의 경우 0ppm)이 있다고 가정되는 내부 표준에서 잠재적으로 문제가 될 수 있지만 실제로는 온도 [50]의존성을 나타낸다.
자화율
참고 항목: 상사성 » 퀴리의 법칙
퀴리 온도 이상에서는 상사성 물질의 자화율이 역온도 의존성을 나타낸다.이 현상은 자기 저온계의 [51][52]기본이다.

적용들

다음 항목도 참조하십시오.온도 센서 목록

온도계는 온도를 측정하기 위해 다양한 물리적 효과를 이용한다.온도 센서는 다양한 과학 및 엔지니어링 분야, 특히 측정 시스템에 사용됩니다.온도 시스템은 주로 전기 시스템 또는 기계 시스템이며, 경우에 따라서는 제어하는 시스템과 분리할 수 없습니다(유리 내 수은 온도계의 경우).온도계는 추운 날씨의 도로에서는 결빙 조건이 존재하는지 여부를 확인하는 데 도움이 됩니다.실내에서 서미스터는 에어컨, 냉동고, 히터, 냉장고, [53]온수기와 같은 온도 조절 시스템에 사용된다.갈릴레오 온도계는 제한된 측정 범위 때문에 실내 공기 온도를 측정하는 데 사용됩니다.

이러한 액정 온도계는 또한 무드 링에 사용되며 어항 내 물의 온도를 측정하는 데 사용됩니다.

파이버 브래그 격자 온도 센서는 원자로 노심 온도를 감시하고 원자로 [54]용융 가능성을 피하기 위해 원자력 시설에서 사용된다.

나노온도계

나노미터는 온도에 대한 지식을 다루는 새로운 연구 분야입니다.기존의 온도계는 마이크로미터보다 작은 물체의 온도를 측정할 수 없기 때문에 새로운 방법과 재료를 사용해야 한다.이런 경우에는 나노온도계를 사용한다.나노 온도계는 발광 온도계와 비발광 [55]온도계로 분류된다.

저온계

주요 기사: 저온계

저온용으로 특별히 사용되는 온도계.

의료의

주요 기사:체온계

역사를 통틀어 갈릴레오 온도계와 같은 다양한 온도계 기법이 사용되었습니다.[42]수은 유리 체온계, 적외선 체온계, 알약 체온계, 액정 체온계와 같은 의료용 체온계는 개인이 열이 나거나 저체온증인지 여부를 판단하기 위해 의료 환경에서 사용됩니다.

식품 및 식품 안전

온도계는 식품 안전에서 중요하다. 식품은 온도가 41~135°F(5~57°C) 이내일 경우 몇 시간 후 잠재적으로 유해한 수준의 세균 증식이 일어나 식인성 질환을 유발할 수 있다.여기에는 냉장 온도를 모니터링하고 열전등이나 [53]온수욕장 아래에서 제공되는 식품의 온도를 유지하는 것이 포함됩니다.조리 온도계는 음식이 적절하게 조리되었는지 여부를 판단하는데 중요하다.특히 육류 온도계는 고기를 안전한 내부 온도로 조리하는 동시에 과도한 조리를 방지하기 위해 사용됩니다.일반적으로 바이메탈 코일 또는 디지털 판독값이 있는 열전대 또는 서미스터를 사용합니다.캔디 온도계는 끓는 온도에 근거하여 설탕 용액 중 특정 수분 함량을 달성하는 데 도움을 주기 위해 사용된다.

환경의

알코올 온도계, 적외선 온도계, 수은 유리 온도계, 기록 온도계, 서미스터, 식스 온도계는 대기와 해양의 다양한 수준에서 기상학과 기후학에서 사용된다.항공기는 온도계와 습도계를 사용하여 비행 경로를 따라 대기 결빙 조건이 존재하는지 여부를 판단합니다.이러한 측정은 일기 예보 모델을 초기화하는 데 사용됩니다.온도계는 추운 날씨의 도로와 실내 온도 조절 시스템의 결빙 상태 유무를 판단하는 데 도움이 됩니다.

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레퍼런스

  1. ^ Knake, Maria (April 2011). "The Anatomy of a Liquid-in-Glass Thermometer". AASHTO re:source, formerly AMRL (aashtoresource.org). Retrieved 4 August 2018. For decades mercury thermometers were a mainstay in many testing laboratories. If used properly and calibrated correctly, certain types of mercury thermometers can be incredibly accurate. Mercury thermometers can be used in temperatures ranging from about -38 to 350°C. The use of a mercury-thallium mixture can extend the low-temperature usability of mercury thermometers to -56°C. (...) Nevertheless, few liquids have been found to mimic the thermometric properties of mercury in repeatability and accuracy of temperature measurement. Toxic though it may be, when it comes to LiG [Liquid-in-Glass] thermometers, mercury is still hard to beat.
  2. ^ T.D. McGee(1988) 온도 측정 원리 및 방법 ISBN 0-471-62767-4
  3. ^ a b R.S. Doak (2005) Galileo : 천문학자 및 물리학자 ISBN 0-7565-0813-4 p36
  4. ^ a b Bigotti, Fabrizio (2018). "The Weight of the Air: Santorio's Thermometers and the Early History of Medical Quantification Reconsidered". Journal of Early Modern Studies. 7 (1): 73–103. doi:10.5840/jems2018714. ISSN 2285-6382. PMC 6407691. PMID 30854347.
  5. ^ T.D. McGee(1988) 온도 측정 원리 및 방법 3페이지, ISBN 0-471-62767-4
  6. ^ T.D. McGee(1988) 온도 측정 원리 및 방법, 2-4페이지 ISBN 0-471-62767-4
  7. ^ a b R.P. Benedict(1984) 온도, 압력, 흐름 측정의 기초, 제3판, ISBN 0-471-89383-8 페이지 4
  8. ^ Adler, Jacob (1997). "J. S. Delmedigo and the Liquid-in-Glass Thermometer". Annals of Science. 54 (3): 293–299. doi:10.1080/00033799700200221.
  9. ^ Bolton, H.C. (1900). Evolution of the thermometer 1592-1743. Easton, PA: The Chemical Publishing Company. pp. 7–8.
  10. ^ Wright, William F. (2016). "Early evolution of the thermometer and application to clinical medicine". Journal of Thermal Biology. 56: 18–30. doi:10.1016/j.jtherbio.2015.12.003. PMID 26857973.
  11. ^ R.P. Benedict(1984) 온도, 압력, 흐름 측정의 기초, 제3판, ISBN 0-471-89383-8페이지 6
  12. ^ 2013-06-01년 웨이백 머신에 보관된 Christin의 온도계 및 Linnaeus의 온도계
  13. ^ Tan, S. Y.; Hu, M (2004). "Medicine in Stamps: Hermann Boerhaave (1668 - 1738): 18th Century Teacher Extraordinaire" (PDF). Singapore Medical Journal. Vol. 45, no. 1. pp. 3–5.
  14. ^ 토마스 클리포드 올벗 경, 브리태니커 백과사전
  15. ^ 엑서겐 코퍼레이션Exergen.com 를 참조해 주세요.2011-03-30에 취득.
  16. ^ 발명가 프란체스코 폼페이의 특허: 저스티아 특허.특허.justia.com 를 참조해 주세요.2011-03-30에 취득.
  17. ^ 베티, J.A., 오펜하임, I.(1979년)열역학 원리, 암스테르담, 엘스비에 과학 출판사, ISBN 0-444-41806-7, 29페이지.
  18. ^ a b Thomsen, J.S. (1962). "A restatement of the zeroth law of thermodynamics". Am. J. Phys. 30 (4): 294–296. Bibcode:1962AmJPh..30..294T. doi:10.1119/1.1941991.
  19. ^ 마하, E.(1900)베르멜레흐레 공국장 Historisch-kritisch entwickelt, Johann Ambrosius Barth, 라이프치히, 섹션 22, 56-57페이지.맥기네스, B.(1986년), 열 이론의 원리, 역사 및 비판적 설명, D.에 의해 편집된 영어 번역.Ridel Publishing, Dordrecht, ISBN 90-277-2206-4, 섹션 5, 페이지 48-49, 섹션 22, 60-61 페이지.
  20. ^ a b 트루즈델, C.A.(1980년)열역학의 비극적 역사, 1822-1854, 뉴욕 스프링어, ISBN 0-387-90403-4.
  21. ^ Serrin, J. (1986)J. Serrin, Berlin, Springer, ISBN 3-540-15931-2에 의해 편집된 '열역학적 구조의 개요', 3-32페이지, 특히 6페이지.
  22. ^ Serrin, J. (1978)연속체 역학과 편미분 방정식의 현대적 발전에서 열역학의 개념. 1977년 8월 리우데자네이루 연속체 역학과 편미분 방정식에 관한 국제 심포지엄의 진행, 암스테르담 노스홀란드 주 G.M. de La Penha, L.A.J. Medeiros, ISBN 0-444-85166-6, 1145페이지 편집.
  23. ^ 플랑크, M. (1926년)über die Begründung des zweiten Hauptsates der Thermorogique, S.-B. 프리요, 아카드. 물리적인 수학이군 약 453~463.
  24. ^ H.A. 부크달(1966년)고전 열역학의 개념, 캠브리지 대학 출판부, 런던, 페이지 42-43.
  25. ^ Lieb, E.H.; Yngvason, J. (1999). "The physics and mathematics of the second law of thermodynamics". Physics Reports. 314 (1–2): 1–96 [56]. arXiv:hep-ph/9807278. Bibcode:1999PhR...314....1L. doi:10.1016/S0370-1573(98)00128-8. S2CID 119517140.
  26. ^ 트뤼스델, C., 바라타, S. (1977년)열기관 이론으로서의 고전 열역학 개념과 논리 S. Carnot과 F.에 의해 구축된 기초 위에 엄격하게 구축되었습니다. 리치, 스프링거, 뉴욕, ISBN 0-387-07971-8, 20페이지.
  27. ^ 지글러, H.(1983)열역학 입문, 암스테르담 노스홀랜드, ISBN 0-444-86503-9.
  28. ^ 랜즈버그, P.T.(1961년)양자 통계 일러스트를 사용한 열역학, 뉴욕 인터사이언스 퍼블리셔스, 17페이지.
  29. ^ 맥스웰, J.C. (1872년)열 이론, 3판, Longmans, Green, Co, London, 232-233쪽.
  30. ^ 루이스, G.N., 랜달, M. (1923/1961)열역학, K에 의해 개정된 제2판.S 피트저, L. Brewer, 뉴욕 맥그로힐, 378-379페이지.
  31. ^ Thomsen, J.S.; Hartka, T.J. (1962). "Strange Carnot cycles; thermodynamics of a system with a density extremum". Am. J. Phys. 30 (1): 26–33. Bibcode:1962AmJPh..30...26T. doi:10.1119/1.1941890.
  32. ^ a b 트뤼스델, C., 바라타, S. (1977년)열기관 이론으로서의 고전 열역학 개념과 논리 S. Carnot과 F.에 의해 구축된 기초 위에 엄격하게 구축되었습니다. Reech, Springer, New York, ISBN 0-387-07971-8, 9-10, 15-18, 36-37 페이지.
  33. ^ 플랑크, M.(1897/1903)열역학에 관한 논문, A번역.Ogg, Longmans, Green & Co, London.
  34. ^ 프레스턴, T.(1894/1904)열 이론 제2판 J.R.에 의해 개정되었습니다.런던, Macmillan, Cotter, 섹션 92.0
  35. ^ a b Kauppinen, J. P.; Loberg, K. T.; Manninen, A. J.; Pekola, J. P. (1998). "Coulomb blockade thermometer: Tests and instrumentation". Rev. Sci. Instrum. 69 (12): 4166–4175. Bibcode:1998RScI...69.4166K. doi:10.1063/1.1149265. S2CID 33345808.
  36. ^ R.P. 베네딕트(1984) 온도, 압력, 흐름 측정의 기초, 제3판, ISBN 0-471-89383-8, 5페이지
  37. ^ J. Lord(1994) 사이즈 ISBN 0-06-273228-5 293 페이지
  38. ^ a b R.P. 베네딕트(1984) 온도, 압력 및 유량 측정의 기초, 제3판, ISBN 0-471-89383-8, 11장 "온도 센서의 교정"
  39. ^ a b T. 던컨(1973) 고급 물리학:재료 및 기계 (John Murray, 런던) ISBN 0-7195-284-5
  40. ^ 피크 센서 기준 온도계
  41. ^ BS1041-2.1:1985 온도 측정 - 제2부: 팽창 온도계.섹션 2.1 유리액체 온도계 선택 및 사용 지침
  42. ^ a b E.F.J. Ring (January 2007). "The historical development of temperature measurement in medicine". Infrared Physics & Technology. 49 (3): 297–301. Bibcode:2007InPhT..49..297R. doi:10.1016/j.infrared.2006.06.029.
  43. ^ "Band-edge thermometry". Molecular Beam Epitaxy Research Group. 2014-08-19. Retrieved 2019-08-14.
  44. ^ Johnson, Shane (May 1998). "In situ temperature control of molecular beam epitaxy growth using band-edge thermometry". Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures. 16 (3): 1502. Bibcode:1998JVSTB..16.1502J. doi:10.1116/1.589975. hdl:2286/R.I.27894.
  45. ^ Wissman, Barry (June 2016). "The truth behind today's wafer temperature methods: Band-edge thermometry vs. emissivity-corrected pyrometry" (PDF). Retrieved December 22, 2020.
  46. ^ "MCP9804: ±0.25°C Typical Accuracy Digital Temperature Sensor". Microchip. 2012. Retrieved 2017-01-03.
  47. ^ "Si7050/1/3/4/5-A20: I2C Temperature Sensors" (PDF). Silicon Labs. 2016. Retrieved 2017-01-03.
  48. ^ Findeisen, M.; Brand, T.; Berger, S. (February 2007). "A1H-NMR thermometer suitable for cryoprobes". Magnetic Resonance in Chemistry. 45 (2): 175–178. doi:10.1002/mrc.1941. PMID 17154329. S2CID 43214876.
  49. ^ Braun, Stefan Berger ;Siegmar (2004). 200 and more NMR experiments : a practical course ([3. ed.]. ed.). Weinheim: WILEY-VCH. ISBN 978-3-527-31067-8.
  50. ^ Hoffman, Roy E.; Becker, Edwin D. (September 2005). "Temperature dependence of the 1H chemical shift of tetramethylsilane in chloroform, methanol, and dimethylsulfoxide". Journal of Magnetic Resonance. 176 (1): 87–98. Bibcode:2005JMagR.176...87H. doi:10.1016/j.jmr.2005.05.015. PMID 15996496.
  51. ^ Krusius, Matti (2014). "Magnetic thermometer". AccessScience. doi:10.1036/1097-8542.398650.
  52. ^ Sergatskov, D. A. (Oct 2003). "New Paramagnetic Susceptibility Thermometers for Fundamental Physics Measurements" (PDF). AIP Conference Proceedings (PDF). Vol. 684. pp. 1009–1014. doi:10.1063/1.1627261.
  53. ^ a b Angela M. Fraser, Ph.D. (2006-04-24). "Food Safety: Thermometers" (PDF). North Carolina State University. pp. 1–2. Retrieved 2010-02-26.
  54. ^ Fernandez, Alberto Fernandez; Gusarov, Andrei I.; Brichard, Benoît; Bodart, Serge; Lammens, Koen; Berghmans, Francis; Decréton, Marc; Mégret, Patrice; Blondel, Michel; Delchambre, Alain (2002). "Temperature monitoring of nuclear reactor cores with multiplexed fiber Bragg grating sensors". Optical Engineering. 41 (6): 1246–1254. Bibcode:2002OptEn..41.1246F. CiteSeerX 10.1.1.59.1761. doi:10.1117/1.1475739.
  55. ^ Brites, Carlos D. S.; Lima, Patricia P.; Silva, Nuno J. O.; Millán, Angel; Amaral, Vitor S.; Palacio, Fernando; Carlos, Luís D. (2012). "Thermometry at the nanoscale". Nanoscale. 4 (16): 4799–829. Bibcode:2012Nanos...4.4799B. doi:10.1039/C2NR30663H. hdl:10261/76059. PMID 22763389.
  56. ^ US Active 6854882, Chen Ming-Yun, "신속 반응 전자 체온계", 2005-02-15 발행, Actherm Inc.에 할당.

추가 정보

  • 미들턴, W.E.K. (1966년)온도계의 역사와 기상학에서의 사용.볼티모어: 존스 홉킨스 프레스.2002년판, ISBN 0-8018-7153-0 전재.
  • 온도계의 역사
  • [1] - 나노스케일 온도측정 최근 검토

외부 링크

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