【おすすめ】温度計・湿度計の種類【2024年版】

はかりコラム

はかり商店では「温度計・湿度計」を取り扱っております!

毎年のように最高気温が更新されていく中、家庭や職場での温度管理が大切になってきます。

また、食品加工の現場ではHACCPに適合した温度管理が重要です。

はかり商店では、温度計・湿度計の種類のご説明から、用途に合わせたご提案まで行っております。

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温度計の種類

温度は寒暖の度合いを数値で表したものです。温度を「何度」と表しますが、この「度」とは日本国内では摂氏( セルシウス度 ℃ )といいます。

温度変化によって起こるさまざまな物理現象を利用して温度を知る装置を温度計といい、寒暖計とも呼びます。

温度計には接触式の金属製温度計・ガラス製温度計・電気式温度計、非接触式の放射温度計などがあります。

どのような仕組みで温度・湿度をはかっているのか、種類によって異なります。

金属製温度計

バイメタル式温度計

バイメタル温度計

アナログ温度計に多く採用されているセンサーです。温度によって伸縮性の度合いが違う金属2枚を張り合わせて、温度変化によって曲がるようにゼンマイ巻になっています。
その時の温度変化によってゼンマイが巻いたり戻ったりした動きで針が動いています。

その構造が簡単で保守が容易、ガラス温度計(水銀温度計やアルコール温度計)に比べて堅牢であり、指示を直読できるので、工業用の用途に適するものとして、ガラス温度計に変わってその使用範囲が広がりました。

ガラス製温度計

・水銀温度計

水銀温度計

水銀は、純粋な物がつくりやすいこと、膨張のしかたが温度によってあまりかわらないこと、熱が伝わりやすいこと、あまり蒸発しないことなど温度計に使うのに都合のよい性質をたくさんもっています。水銀温度計は、水銀の熱を持つと膨張する性質を利用して温度をはかります。使用温度範囲は通常-30~360℃ですが、高圧封入したものは650℃まで使用できます。

温度計に適している水銀ですが、水銀は環境に排出されると分解されずに循環し、人間への毒性が強い物質です。2013年10月に熊本県で開催された外交会議で、水銀に関する水俣条約の採択署名がおこなわれ、2015年6月に水銀による環境汚染の防止に関する法律が可決成立しました。2020年末から水銀温度計の製造、販売に関して法律の適用をメーカーは受けています。水銀温度計の使用に関しては、現在もまた2020年以降についても使用することができます。ただし、水銀は取扱方法を誤ると人体に悪影響を及ぼす可能性があります。廃棄する際には、お住まいの自治体が定める適切な方法での廃棄をお願い致します。

・アルコール温度計

アルコール温度計

アルコール温度計の中に入っている液体はアルコールではなく、着色された白灯油です。赤色・青色に着色されたものがあります。

赤液に使う染料は、太陽光線(紫外線)を浴びると裾色する欠点を持っているので、赤液の温度計を紫外線の強い屋外で使うことは避けましょう。青色は紫外線に強く、褪せる心配がないがないので、屋外での使用は青色のものが良いです。
使用温度範囲は通常-100 ~ 200℃で、価格が安価であることから、幅広い用途で使用されています。

・最高温度計・最低温度計

いちばん高い温度を知りたいときなどに最高温度をわかるようにした温度計が、最高温度計です。

毛管の中に、指標と水銀が入っています。この指標を、水銀の先につけておくと、温度が上がるときに水銀が膨張して指標を押し動かします。
温度が下がるときは水銀だけが縮んで指標は取り残されるので、指標のはしの目盛りを見れば、最高温度がわかります。また、あらたに最高温度を測るときには、温度計をしっかり握ったまま上下に振り、指標を動かして水銀の先につけておきます。

最低温度を測るにはアルコール温度計を使います。最低温度計には、両端を丸くした細いガラス棒(指標)が毛管のアルコールの中に入っています。ガラス棒のいっぽうのはしを、アルコールの表面にくっつけておき、水平にして使います。温度が下がってアルコールが縮むとガラス棒はアルコールの表面にひっぱられて動きます。
温度が上がるときは、ガラス棒を、そのままおいてアルコールだけが膨張するので、ガラス棒のはしの目盛りを見れば最低温度がわかります。
あらたに最低温度を測るときには温度計を傾けてガラス棒のはしをアルコールの表面にくっつけます

電気式温度計

・デジタル温度計

デジタル温度計 Smart A

デジタル温度計が温度をはかる仕組みは、電気の流れやすさ、流れにくさをサーミスタという半導体で電気抵抗値を計測し、その抵抗値から間接的に温度を測る、というものです。

デジタル温度計が温度を測るにはサーミスタという半導体の存在に大きな役割があるということですね。

現在では、温度が分かるだけでなく湿度も分かる「温湿度計」が多く流通しております。

・熱電対温度計

デジタル温度計 H-1 隔測式プローブ 防水型

2つの異なる種類の金属線AとBを接続し1つの回路を作り、この2つの接点1と2に温度の差が生じると、回路に電圧が発生します。この現象をゼーベック効果と呼びます。この回路の一方の接点を開放し電圧計を接続すると、発生した起電力(熱起電力)を測定することが出来ます。熱電対とは、この現象を利用して温度測定します。

熱電対はその構造材料により、8タイプに分かれており、温度測定範囲や目的により選択します。

最も広く工業用として使用されているのがKタイプ、価格が安価で中温用に多く使用されているのがJタイプです。

対象物のサイズや材質、使用温度、使用環境、寿命等を考えながら、必要な熱電対の種類や形状を選びましょう。

放射温度計

赤外放射温度計

放射温度計 C レーザーポイント機能付 放射率可変タイプ

すべての物体は、赤外線を放射しており、物体から放射される赤外線を計測するのが赤外放射温度計です。直接温度をはかりたいものに触れる必要がないので、高温設備の温度測定や食品など直接触れることがはばかられる対象の温度測定に向いています。一方で、空気の温度は直接計測できません。
測定までのスピードも早く感度はよいものの、センサーの視野範囲に複数の物体があったり、測定物よりセンサーの視野範囲が大きかったりすると、どの温度を測っているのかわからなくなってしまい、正確な温度測定ができません。表面温度を測定するので、内部温度を測定することは出来ません。

赤外放射温度計の中には「サーモグラフィー」があります。また、最近では体温計にもおでこで体温をはかる、赤外放射を測定しているものがあります。直接肌に触れなくてもよいので衛生的で測定速度も早いのが特徴です。

様々な温度計を紹介してきましたが、現在では携帯電話で温度計アプリをダウンロードして、携帯電話を「温度計」として利用し、温度を知ることも出来ます。アプリのダウンロードに抵抗がある方は、元々携帯電話に入っているお天気アプリで気温を確認することも出来ます。

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湿度計の種類

湿度とは、大気中に含まれる水蒸気の量や割合を示しています。湿度には【絶対湿度】と【相対湿度】があり、一般的に湿度は【相対湿度】のことをさします。天気予報などで耳にする「湿度」とは相対湿度のことを言います。

絶対湿度(absolute humidity)とは

湿り空気(一般に存在する空気)中の乾き空気(全て水分を含まない空気)1kgに対する水蒸気の重量割合を示し、<kg/kg’>で表します。

数値が低いと空気中の水分量が少なく乾燥していることを表し、数値が高いと空気中の水分量が多く湿潤していることを表します

相対湿度(relative humidity)とは

ある温度の空気中に含みうる最大限の水分量(飽和水蒸気量)に比べて、どの程度の水分を含んでいるかを示す値で<%RH>で表します。

アナログ式湿度計とデジタル式湿度計があります。

アナログ式湿度計

①毛髪湿度計

人間の髪の毛は、湿り気が増えると伸び、湿り気が減ると縮む性質があり、この髪の毛の伸び縮みを使って、湿度を測るのが毛髪湿度計です。
髪の毛の伸び縮みは、てこで大きくされて、指針を動かします。

若い女性の髪を用いて作られ、フランス女性の髪(金髪)が良いとされています。

指針のかわりに、ペンを動かして紙に湿度を書きこんでいくようにした自記毛髪湿度計もあり、現在でも美術館や博物館などで使用されています。電力を必要としないので、火災の心配もなく、置く場所も選ばないため使用されています。

②バイメタル式湿度計

原理はバイメタル式温度計と同じで、金属に湿気を吸いやすい、収縮率の異なる感湿剤を張り合わせ、 湿度変化によって曲がるようにゼンマイ巻になっています。
その時の感湿剤の変化によって、ゼンマイが巻いたり戻ったりした動きで針が動いています。

デジタル湿度計

デジタル温湿度計 Home A ブルー クリアパック

デジタル式では、くしをかみ合わせたような電極の上に感湿剤を間に挟み込まれており、感湿剤が湿気を多く含むと電流が流れやすく、乾燥すると流れにくくなるのでその時の流れやすさの抵抗の変化で計っています。

現在のデジタル湿度計は、湿度だけでなく温度も一緒になっている「温湿度計」が多く流通しています。

正しい温度の測り方

熱中症指数計の場合

ここ数年、夏になると「無理をせず、適切にエアコンを使用しましょう」とニュース番組でアナウンサーが呼びかけています。節約のため!このくらいの暑さなら大丈夫!!との思いから、エアコンをつけずに過ごしていて、熱中症になってしまったケースや死に至るケースもあるようです。また、学校や保育所、介護施設なでどは室内だけではなく、室外の気温が一定温度以上の場合、外での活動は控えるようになってきました。健康な生活をしていく上で、温度を知ることはとても大切です。

正しく温度をはかるには、温度計の置き場所に注意しましょう。エアコンの風やストーブの熱が直接当たる場所に置いていても、正しい室温が測れていません。人間の顔から胸の高さに設置しておくと、自分が感じている温度に近くなります。置き場所は大切です。

ご家庭で使用する際は、家の中で過ごす時間が多いリビングや寝室以外にも温度変化が起きやすい、キッチンやお風呂場などにも設置しておくのも良いかもしれませんね。特に冬場は、ヒートショック(温度差による肉体的ショック症状)が起きやすくなります。およそ10度以上の差があると血圧が急上昇し心臓に大きな負担がかかると医学的に考えられているので、暖房設備のないお風呂の浴室・脱衣所に温度計を設置して、温度を知っておくとヒートショックのリスクを軽減することができます。

ガラス温度計の場合

ガラス温度計で温度を測る場合には、球部下部から温度計のどこまでを測る温度に保つか(浸没条件)が大切です。この条件は「完全浸没」「全浸没」「部分浸没」の3つに分けられます。どこまでを測る温度に保つかを、その位置を示すために「浸没線」、「浸線」、「没線」という線がついています。

完全浸没:球下端から温度計の上端までの温度計全体を測る温度に保つ状態

全浸没:球下端から感温液柱頭部までの感温液全体を測る温度に保つ状態

部分浸没:球下端から「浸没線」までの部分を測る温度に保ち、感温液柱の一部を露出した状態

目盛りを読むときは、温度計の正面から見る(ななめから見ると正しく読み取れない)

球部に触れたり、息がかからないようにする。

えき先が動かなくなってから読む。

えき先が線と線の間にあるときは、近いほうを読む。

✬注意すること✬

✬割れやすいため、丁寧に扱うこと。

✬ケースに入れて持ち運ぶこと。

✬ビーカーなどに入っている液体をかき混ぜない。

✬温度計本体とこれから計測しようとしている液体や環境が急激な温度差がある場合、ガラス管の膨張、収縮により破損することがあるため、あらかじめ予熱してから使用する。

✬水銀温度計を破損してしまった場合✬

・水銀は有害ですので、直接手で触れないように、また飲み込んだりしないように注意してください。

・温度計の球部が破損した場合、水銀が散乱し表面張力による球状で散らばっているので、はがきなどの端で集めてプラスチック容器に入れてください。

・処理の方法は各自治体にご相談ください。

熱電対温度計の場合

液体の場合:センサーを測定したいところに浸す

半固形物の場合:センサーを測定したい深さまで突き刺す

気体の場合:センサーを測定したいところに置き、表示が安定するまでしばらく待つ

赤外線放射温度計の場合

測定対象物の面積が、放射温度計の距離による視野以内にあることを確認してください。

固体や液体の表面温度のみを測定し、表面の凹凸がある場合、面として平均温度を計測します。また、回転物の温度計測もでき、測定温度は平均温度になります。しかし、大気の温度や固体・液体の内部温度の計測はできません。

色の影響は受けることはなく、暗所での計測も問題ありません。ガラス越しに測定する場合は、ガラス表面の温度をひろってしまうため、測定することが出来ません。

光沢のある金属などは計測できません。その場合は、黒体テープを貼るか、黒色スプレーで光沢を除去してください。メタリック塗装などの光沢のあるものは、測定できません。

斜めからの測定が入射角が45度以上になる場合は、計測できません。懐中電灯と同じで斜めの光は、楕円になるように、測定視野範囲が大きくなるので注意が必要です。

目に見える粉じんや水蒸気のある環境では、影響を受ける可能性があります。

薄い板状のものやフィルム状のプラスチックは放射率が低く、測定できないものもあります。
(ポリエチレンやポリプロピレンなど)

暑さ指数(WBGT)とは

暑さ指数(WBGT)って聞いたことありますか?暑さ指数(WBGT)とは、Wet-Buib Globe Temperature (湿球黒球温度)の略称であり、暑熱環境における作業者の熱ストレスの評価のための数値のことです。その使い方は、機能的に熱中症予防のための指数としての意味が大きく、分かりやすい表現として「熱中症指数」と呼ばれることもあります。

気温・湿度・輻射熱を総合して測定されるこの指数は、これからの暑い時期の熱中症予防にとても役立ちます。

《暑さ指数の算出》

WBGT(屋外)=0.7×湿球温度+0.2×黒球温度+0.1×乾球温度

WBGT(屋内)=0.7×湿球温度+0.3×黒球温度

乾球温度:通常の温度計が示す温度。気温のこと。

湿球温度:温度計の球部を湿らせたガーゼで覆い、常時湿らせた状態で測定する温度。温度計表面にある水分が蒸発した時の冷却熱と平衡した時の温度で、空気が乾いたときほど、気温との差が大きくなり、皮膚の汗が蒸発するときに感じる涼しさの度合いを表すものです。

黒球温度:黒色に塗装された薄い銅板の球(中は空洞、直径150mm)の中心に温度計を入れて測定した温度。黒球の表面はほどんど反射しない塗料が塗られており、直射日光にさらされた状態での球の中の平衡温度を観測しています。弱風時に日なたにおける体感温度と良い相関があります。

インフルエンザと絶対湿度について

毎年冬になると全国的に流行するインフルエンザ。インフルエンザのようなウイルス感染症の原因となるウイルスには、湿気を好んで流行するものと湿気を嫌い乾燥を好んで流行するものがあります。インフルエンザは湿気を嫌い、冬の乾燥を好んで流行するので、湿気が大きければ流行しにくく、逆に湿気が小さければ流行しやすいと考えられています。

厚生労働省の「インフルエンザの基礎知識」では、空気が乾燥すると、インフルエンザにかかりにくくなり、これはのどや鼻の粘膜の防御機能が低下するためで、外出時にはマスクを着用したり、室内では加湿器などを使って適度な相対湿度(50~60%)を保つよう勧めています。

インフルエンザの流行には、「湿度」が大きく関係しています。

天気予報などで伝えられている湿度(相対湿度)ではインフルエンザの流行を左右する基準にはなりにくいと言われています。重要な指標は空気1立方メートルあたりに含まれる水蒸気の重さ(グラム)の「絶対湿度」。

庄司内科小児科医院 庄司 眞先生の研究により、絶対湿度と季節性インフルエンザの流行との相関関係が調べられ、絶対湿度が11g/m³以下になると季節性インフルエンザの流行が始まることが報告されています。

絶対湿度を「乾燥指数」・「インフルエンザ指数」・「インフルエンザモード」などと呼んで表示する温湿度計も増えてきましたので、インフルエンザ予防の目安としてぜひご活用ください。

絶対湿度空気の乾燥状態と季節性インフルエンザの流行
7g/㎥以下空気が乾燥して季節性インフルエンザの流行に適した状態
8~11g/㎥空気が乾燥してきて季節性インフルエンザが流行してよい状態
12~16g/㎥空気が湿っていて季節性インフルエンザが流行しにくい状態
17g/㎥以上空気が非常に湿っていて季節性インフルエンザが流行しにくい状態
宮城県仙台市 庄司内科小児科医院 庄司眞先生の研究論文「季節性インフルエンザの流行と絶対湿度」より

※相対湿度が70%以上の加湿は逆にカビが発生し育ちやすくなるため、加湿のしすぎにはご注意ください

また、ご不明な点がある場合も、お気軽にお問い合わせください(*^^*)

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