エネルギー管理士に関する情報を発信します。

エネ管.com

【告知】毎週土曜日18:00~
環境やエネルギーをテーマにしたゆっくり解説動画を投稿していきます。
更新情報が届くので、ご興味ある方はチャンネル登録をお願いします!
過去のアップロード動画一覧はこちら

計測機器

【温度センサー】温度計の種類、測定原理、誤差を比較してみた

更新日:

工場などで配管などによく取り付けられている温度計や温度センサー。

普段あまり気にしませんが、温度計や温度センサーが示している値って本当に正しいか疑問に感じることはありませんか?

今回は、よく見る温度計や温度センサーの測定原理や誤差について種類別に比較してみたいと思います。

1. 温度とは?

温度とは、物質の熱さ冷たさを示す指標です。一般的には、接触により熱が流出する側の温度が高く、熱が流入する側の温度が低いように定められます。

工業的には、標準大気圧のもとで水が凍る温度0℃と、水が沸騰する温度100℃との間を100等分したものを、摂氏1℃として表します。

温度に関しては概念的なものがたくさんありますので興味のある方は調べてみてください。

2. 温度計の種類と原理

温度を測定する機器として温度計や温度センサーがありますが、その測定原理は様々です。

今回は代表的な6つのタイプを比較して検証してみたいと思います。

2-1. 液体温度計

最も一般的に使用されている温度計です。

学生時代に理科の実験で使用したことがある方も多いのではないでしょうか?中に封入されている液体とガラスの熱膨張の差を利用して温度を測定します。

実用温度は70~900K(-203~627℃)で測定誤差は±1℃程度です。

2-2. 熱電対

2種類の金属、または合金を接続したもので、接点間の温度差に依存して発生する熱起電力(ゼーベック効果)を利用して温度を測定します。

実用温度は1~3000K(-272~2727℃)です。熱電対はJISで階級や許容差が決められています。

2-3. 抵抗温度計

抵抗温度計は温度センサーとして利用されています。電気抵抗の温度依存性を利用しています。抵抗を図るために定電流を流して、電圧降下を測定する装置が必要です。この原理を利用して、温度を4~20mAの電流信号に変換して調節計などで制御を行います。

実用温度は1~1100K(-272~827℃)です。

こちらも熱電対と同じように、JISで許容差が決められています。

2-4. 放射温度計

物質からの放射光強度を測ります。物体からの放射光強度の波長依存性が温度に依存することを利用しており、温度計を測定物に接触させないで測れる非接触型温度計です。

実用温度は220~3300K(-53~3027℃)です。放射温度計は測定するものによって発生する誤差が変わってきます。光沢のある金属などは計測できません。

光沢のある物体の温度を測定するときは黒体テープや黒体スプレーが必要です。

誤差は測定者により変わってきます

2-5. バイメタル式温度計

張り合わされた2種類の金属が熱膨張差によってワン曲変化することを原理として温度を測定します。

実用温度は223~773K(-50~500℃)です。こちらもJISで最大許容差が定められています。

バイメタル温度計はフルスケールの百分率で誤差が表記されています。0~100℃の測定ができるもので精度等級が2であれば、誤差は±2℃になります。

【温度センサー】接点付き温度計を利用するメリットと注意点は?

現場支持型の温度計の中には、接点付き温度計というものがあります。 接点付きとは、設定温度より高いか低 ...

2-6. ガリレオ温度計

ガリレオ温度計は、透明な液体と複数の様々な密度のガラス器を含む、密閉されたガラス製の円筒で作られた温度計です。液体の密度が、その温度によって変化するという原理から温度測定を行うことができます。

見た目の美しさから、インテリアとして東急ハンズに売られていたりします。測定誤差は不明です。

贈答品などにも使われるみたいなので。もし気になる方がいらっしゃればどうぞ。

3. まとめ

温度一つとっても測定原理は全く違います。 誤差は等級にもよりますが、大体1~2度程度というところです。

いくつかの温度測定器を組み合わせる場合は、誤差が増えていきますので注意が必要です。



サービス一覧

  • Twitter:日常で感じたことや更新情報をつぶやきます。
  • Youtubeチャンネル:環境やエネルギーをテーマに動画を投稿しています。
  • LINE公式アカウント:Youtubeの更新情報などを発信します。
  • Facebook:製造業ブロガーのクローズドコミュニティやってます。
  • 楽天ROOM:勉強になったおすすめの書籍を紹介しています。
  • note:思ったことを好き勝手に書いています。
  • ココナラ:計算エクセル、広告枠などを販売しています。

技術系資格取得を目指す方必見!おすすめ通信講座

最短で資格を取得するためには、いかに効率よく学習するかが重要です。モチベーションを維持しながら最短で資格取得を目指すなら通信講座を利用するのもおすすめです。

シンプルで分かりやすいテキストSAT『エネルギー管理士熱分野』

現場技術系専門の通信講座です。イラストを多用したシンプルで分かりやすいテキストと動画がセットになっています。

価格もお手頃で、特に熱力学などを学んだことのない初学者におすすめの通信講座です。

エネルギー管理士以外にも電験や衛生管理者など25の資格の通信講座を展開しています。

電験取得を目指すならSAT『第三種電気主任技術者講座』

イメージしにくい交流回路についても多様なイラストと解説動画で詳しく解説してくれます。独学ではなかなか勉強が進まないという方に特におすすめの講座です。電気について詳しく学べるので実務で電気を使うという方には最適な教材です。

その他の講座一覧はこちら

製造業向け通信講座の老舗 JTEX『エネルギー管理士講座』

テキストとレポート形式の通信講座で、最も実績の多い会社です。エネルギー管理士の電気分野を受けるならおすすめの通信講座です。

  • この記事を書いた人
  • 最新記事

エコおじい

プラントエンジニアです。工業技術をどこよりも分かりやすく解説するをテーマに2017年から情報発信をしています。最近、Youtubeも始めました。応援していただけるという方は更新情報などを発信するので、Twitterのフォローお願いします。

おすすめ記事

1

電験三種は合格率が10%未満の大変難しい資格です。また、範囲が非常に広いので普段の業務で電気を扱わな ...

2

あなたエネルギー管理士の通信教育の中ではSATが一番よさそうだけど、実際のところどうなの?高い買い物 ...

-計測機器

Copyright© エネ管.com , 2020 All Rights Reserved Powered by AFFINGER5.