▷ 高温計: 概要、仕組み、種類、用途

この記事では、高温計とは何か、またその用途について説明します。したがって、高温計の仕組み、さまざまな種類の高温計、および高温計の長所と短所がわかります。

高温計とは何ですか?

パイロメーターは、非接触で体の温度を測定できる装置です。言い換えれば、パイロメーターは温度を遠隔で測定する温度計です。

たとえば、高温計は非常に熱い金属 (+600 °C) の温度を測定できます。明らかに、これらの温度値は金属と接触して測定することは不可能です。以下では、このタイプの測定器のその他の応用例を見ていきます。

パイロメーターの動作は、体から放出される放射線の測定に基づいており、そこから体温を計算できます。

したがって、高温計と温度計の違いは温度の測定方法にあります。高温計は離れた場所から体温を測定できますが、体温計は体と物理的に接触する必要があります。さらに、高温計は温度計よりもはるかに広い温度範囲を測定できます。

高温計の在庫は不明ですが、その発明はオランダ人のピーター・ファン・マッシェンブルックと英国人のジョサイア・ウェッジウッドによるものとされており、彼らは高温計によく似た装置を独自に開発しました。

高温計の定義を理解したところで、この測定装置の動作原理を見てみましょう。

温度が 0 K より高い物体は熱放射を放出しますが、その値はその温度に依存します。したがって、体の温度が高くなるほど、放出される熱放射も大きくなります。

パイロメーターの動作は、物体の温度とそれが発する熱放射を関係付けるステファン・ボルツマンの法則に基づいています。したがって、パイロメーターは身体から放出される放射線を測定し、ステファン・ボルツマンの法則を適用して体温を計算します。

より正確には、ステファン・ボルツマンの法則の公式は次のとおりです。

$E = \varepsilon \cdot\sigma \cdot T^4$

金：

高温計は、物体からの熱放射をどのように捕捉するかに応じて 3 つの異なるタイプに分類できます。

光学式高温計: 放出された放射線と校正された光の放射線を比較して物体の温度を測定するタイプの高温計。したがって、温度の測定は体から発せられる可視光に依存します。このタイプの高温計は、700 °C を超える温度を測定するために使用されます。
放射高温計: 物体が発する放射線から物体の温度を測定するタイプの高温計。一般に測定範囲は550℃～1600℃です。
赤外線高温計: 動作が放射線高温計と似ているタイプの高温計ですが、0.4 ～ 0.7 μm の波長の放射線のみを検出します。非常に広い温度範囲 (通常は -50 °C ～ 4000 °C) を測定できます。

パイロメーターの利点:

パイロメーターの欠点:

高温計は、アクセスが非常に難しい、または非常に熱いために触れることができない表面の温度を測定するのに非常に役立ちます。たとえば、高温計を使用して、モーターや機械のアクセスできない部分の温度を調べることができます。

同様に、高温計を使用すると、移動する物体の温度を測定できます。たとえば、パイロメーターは、回転するタービンの温度を測定するために使用される機器です。

さらに、高温計は温度計よりもはるかに広い範囲の温度を測定できるため、非常に高い温度の測定に高温計が使用されます。たとえば、冶金炉では、加工中の金属の温度を継続的に測定するために高温計が使用されます。