質問: 赤外線式、電子式、水銀式といった種類がある、体の温度を測るための装置を何という?
回答: 体温計

タイトル: 温度計
温度計(おんどけい)は温度を測定する計器である。温度変化に伴う物性の変化等の物理現象を利用して温度を測定する。一般的に温度を計るものは温度計と呼ばれるが、特定の用途に応じた名前を持つものもある(体温計等)。

タイトル: 体温計
水銀式はこの形状のものが多い。サーミスタ式・赤外線式の家庭用のものも棒状となっている。温度測定センサの入ったプローブと、データ表示部・データ記録部のレシーバがケーブルで接続されているものである。基礎体温の記録機能があるものなど、高機能なものはこのような形状となっている。

タイトル: 体温計
液体や気体の熱膨張によって測定し、刻印されている目盛りから体温を読み取る。測定液には水銀を利用した棒型のものを用いる。長く使用されていたが、使用前の目盛を最低温度以下に戻す操作に、強く何度も振る必要があるなど手間がかかる、損傷(特に前述の目盛を最低温度以下に戻す操作で発生しやすい)した際に毒性を持つ水銀が流出するなどの安全性の問題などから、次項のデジタル式の高精度化や低価格化が進むに連れ、少なくなりつつある。サーミスタや赤外線検知回路、それを制御するマイコンを組み込んだ電子回路によって測定する。形状はアナログ式同様に使えるよう、薄型の棒状に近いものが多く、体温は小型の液晶ディスプレイを通じて読み取る。電子回路を持つため動作には電源が必要で、ボタン電池を用いる。

タイトル: 赤外線計測
パッシブに赤外線エネルギーを測定・表示する装置には、赤外線サーモグラフィ、赤外線カメラ、分光放射計、放射温度計がある。うち赤外線サーモグラフィは物質の温度分布を、赤外線カメラは放射エネルギー、分光放射計は分光放射エネルギー、放射温度計はそのポイントの温度を測定する。

タイトル: 温度
測定方法には物体に直接触れて測る接触式と、触らずに測る非接触式がある。接触式は、膨張式と電気式、計数式等があり、膨張式は、気圧温度計や蒸気圧温度計など温度変化による気体の圧力変化を測るものや、水銀温度計のような液体の長さを測るもの、固体の変形を測るバイメタル式がある。電気式は、温度によって抵抗率が変わる原理を利用した白金抵抗温度計や熱電対など金属線を用いるもの、サーミスタやダイオードなど半導体を用いるものがある。温度変化を共振周波数変化として計測できる水晶温度計は計数式に分類され、この他にもサーモペイントや液晶も接触して温度変化を測定できる。非接触式は、検出波長によって2種類に分かれる。ひとつは、約2–5 μmの短波長の赤外線を検出波長帯とする量子型。もうひとつは、約8–14 μmの長波長の赤外線を検出波長帯とする熱型。

タイトル: 温度
それぞれの検出波長帯は、大気による赤外線の減衰が小さい波長帯にあたり、量子型は検出素子にInSb(インジウムアンチモン)、InAs(ヒ化インジウム)などを使い、熱型はマイクロボロメータを使っている。非接触式の温度計としては代表的なものとして、赤外線サーモグラフィがある。

タイトル: 体温計
サーミスタは熱により抵抗値が変化する素子である。これを利用して電子回路により体温を測定し、測定値を表示するタイプ。一般には1980年代に登場し、内蔵したボタン電池を動力源としている。測定値を数値化して内部に記録することにより基礎体温の変化を監視できるような付加機能をもった機種もある。計測が終わると、内蔵された圧電素子から出る電子音で、計測が終わったことを知らせる。サーミスタ式には、以下の2種類の計測方式があり、外箱や取扱説明書に明記されている。人体表面から出ている赤外線を検知することにより、黒体放射の原理から体温を測定する(放射温度計の原理)。鼻や耳、頚部、額などに計器を当てることによって瞬時に測定できるタイプがこれに相当する。安静を保つことのできない乳幼児の体温を測定することもできる。他の方式と比べて高性能であるが、その分高価である。

タイトル: 非接触温度計測
非接触温度計測(ひせっしょくおんどけいそく)は、物体表面から放射される赤外線のエネルギー量を測定し、対象物に触らずに非接触で行う温度計測法である。サーモグラフィや放射温度計で測定できる。また、熱自身が発生する輝きの色(色温度)をオングストローム単位で計測する光温度計もあり、窯や炉内など高熱源体の温度測定に使われ、理論上は何でも温度が測れる。

タイトル: 放射温度計
放射温度計(ほうしゃおんどけい)は、物体から放射される赤外線や可視光線の強度を測定して、物体の温度を測定する温度計である。これらの赤外線や可視光線といった熱放射は黒体放射によって生じ、温度と放出エネルギーとの関係を表すシュテファン=ボルツマンの法則およびプランクの法則によって、物体の温度を算出することができるのを活用している(色温度)。放射温度計の主な長所は、測定が高速に行えることと、非接触で測定可能な点である。非接触で測定可能なことは、熱伝導によって測定対象と温度計とが同じ温度になる必要がある多くの温度計・測定方法と違い、短時間で温度測定が可能となる要因ともなっている。

タイトル: 色温度計
色温度計 (いろおんどけい)とは、光の色を色温度という指標を用いて測定する装置である。

タイトル: 体温計
イタリア人のサントーリオ・サントーリオにより開発された、初期の体温計の方式。より簡便で精度の高い水銀式やデジタル式が普及したため、現在では全く使用されない。1866年に開発された方式。ガラスの管の中に金属水銀を封入したもので、管内に封入された水銀が熱膨張するのを目盛から読み取る。水銀溜りの出口には留点と呼ばれる細いくびれが設けられており、水銀の逆流を防いで、温度が下がっても目盛りが下がらないように工夫されている。使用後は本体を振り、慣性力によって目盛り上に上昇した水銀を水銀溜まりに戻してリセットする。日本初のガラス製水銀体温計は1883年(明治16年)に山口県防府市の薬局店主柏木幸助によって作られ販売された。体温計に使用される水銀は、液体のまま経口摂取してもほとんど吸収されずに便として排出されるため無害であるが、気化した蒸気を吸い込むと身体に悪影響を及ぼすため取り扱いには注意が必要である。

タイトル: 体温計
額で測定可能な医療用体温計である Thermofocus proの例では、世界では$100前後、日本では2万5千円前後で販売されている(2013年現在)。また、他の方式では3分程度の体温の変動を平準化した値が得られる(電子式体温計では測定時間中の変動から3分間の変動を予測して計算を行っている)ことに対し、赤外線式では測定した瞬間の体温が得られるため測定結果に誤差が生じることがある。これは安静でない状態の体温であることが多いため他の方式よりも若干高めの値が得られることが多い。また、動作原理上(物理的な意味で)測定誤差が生じやすい問題もある。温度によって分子の並びが変化するコレステリック液晶を利用したもの。細かな測定はできないが、難民キャンプ等の物資が少ない場所で用いられることがある。

タイトル: 体温計
出現当初は水銀式に比べ価格が高く、精度も劣っていたが、精度の改善と価格の低下が進められ、また使用前のリセットの手間がない(電源オンでリセットされるか、リセットボタンを押すだけ)など使いやすいことから、家庭のみならず医療機関(病院、診療所)でも主流となっている。

タイトル: 体温計
体温計(たいおんけい)は、動物の体の温度(体温)を計測するための温度計。ヒトの体温を測ることを目的したものでは、概ね32°Cから42°Cまでの範囲を測定できる。42°C以上を測定しない(電子式では「H°C」などと表示される)のは、体温が42°Cを超えるとタンパク質が変質して死亡の危機であり、その状態において正確な体温を測定することに意味がないためである。

タイトル: 温度
温度を計測する方法としては、計測対象となる物体から放射される電磁波を計測する方法や、長い時間をかけて計測プローブを計測対象となる物体に接触させ温度(熱)平衡状態にさせてから計る方法がある。どちらの方法も、何らかの計測上の問題を抱えている。しかし、近年の高速温度測定装置では、対象物の大きさ数十マイクロメートル、測定時間は数ミリ秒程度で測定可能となっており、物理現象を捕らえる一つの手段としての有効性が向上してきている。

タイトル: 赤外線計測
赤外線計測(せきがいせんけいそく)とは、赤外線の性質や赤外線放射を利用した計測である。「絶対0度以上の物体から自然に放射されるのでパッシブ測定、暗闇、非接触、真空中でも測定可能」「物体温度とその物体から放射される赤外線エネルギーには相関関係がある」「煙・霧・雨を透過しやすい」「物質によって透過、吸収、反射などの分光特性に特徴がある」「物体を暖める」といった赤外線の特性を利用して計測する。

タイトル: 赤外線センサ
ウィリアム・ハーシェルが赤外線の存在を証明する実験に使った水銀温度計が、もっとも原始的な赤外線センサということができる。しかし現代の赤外線センサは、基本的には電子素子式の光検出器(受光素子)によって構成されており、その動作原理により、熱型(非冷却型)と量子型(冷却型)の2種類に分けることができる。量子型(冷却型)赤外線センサは、光エネルギーによって起こる電気現象を検知するもの。赤外線域に感度があり、狭いバンドギャップを持つフォトダイオードやフォトトランジスタ、フォトICなどが用いられる。原理的には、一般的なデジタルカメラなどに用いられているCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサなどと同様で、光子がPN接合に入射した時に生じる電荷を検出することで撮像する。検出感度が高く、応答速度に優れ、熱型(非冷却型)と比して100〜1000倍の検出能力を持つ。

タイトル: パイロメーター
パイロメーター(Pyrometer)は、離れた物体の温度測定に用いられる非接触温度計の一種。歴史的に様々な形態のパイロメーターが存在し、現代の用途では離れた場所より対象物が放出する熱放射量から表面温度を決定する装置のことで、この計測過程は時に放射測定とも通称される。このパイロメーターの語は、測定を意味する“メーター”の頭に、ギリシャ語で火を意味する "πυρ" をつけたものである。この語は元々、白熱(少なくとも赤熱)する物体から放出される可視光によって、対象物の温度を測定できる機器を指すものだった。現代のパイロメーターや赤外線温度計 (infrared thermometer) は、赤外線の放射束を検知することにより対象物の温度が常温付近でも測定する。

タイトル: 温度計
日本では、気象業務法及びその下位法令により、公共的な気象観測には、検定に合格したガラス製温度計(液柱温度計に同じ)、金属製温度計(バイメタル式温度計に同じ)又は電気式温度計(白金抵抗体温度計に同じ)を用いることとされている。これらは、-50°C(ガラス製温度計は-30°Cでも可)〜50°Cにおいて所定の性能を発揮しなければならない。なお気温の測定方法については、気象観測の「観測の方法と機器」を参照のこと。ガラス製温度計の感温液としては、公的な観測用としては主に純水銀が使われ、一般の用途には赤色に着色した灯油などが用いられる。後者の液の組成としては、ペンタンの異性体やその混合物、ないしトルエンが推奨されている(日本規格協会 1997, §6.c)。特殊な構造のものとしてはがある。

タイトル: 温度計
一次温度計を用いて熱力学温度を決定する作業は専門的な設備が備わる研究施設で行われる。そこで温度標準が決定され、それを基準に二次温度計が較正される。そのほか、簡易な温度計として、温度に応じて色付きの数字が液晶で表示される温度計がある(サーモテープを参照)。

タイトル: 体温
赤外線鼓膜体温計や体表から深部の温度を測定可能な深部体温計の開発もされている。外殻温度は、生態の外層部の温度であり、環境温度によって変化する。対表面に近いほど環境温度に近くなる。一般的に、核心温度は37°C前後であり、外殻温度は34°C程度である。その環境によって変動の幅は大きい。体表面温度はサーモグラフィなどで計られる。

タイトル: 体温計
中心体温の中でも特に、脳温に近い値を測定できる。数秒で瞬時に計測でき、安静を保つことが難しい乳幼児や、救急現場で着衣の傷病者に対して早急に概況把握するときに利便性がある。ただ、挿入の角度などによって誤差が大きくなりやすいため、正確性には劣る面がある。腋下温よりもやや高く測定されることが多い。額やコメカミの皮膚から放射される赤外線の量から表面温度を計測する非接触型。消毒用薬剤の不足するような場所では、接触による感染症等を防ぐために5cmほど離れた場所から測定することもある。

タイトル: 赤外線センサ
赤外線センサ(せきがいせんセンサ)は、赤外領域の光(赤外線)を受光し電気信号に変換して、必要な情報を取り出して応用する技術、またその技術を利用した機器。人間の視覚を刺激しないで物を見られる、対象物の温度を遠くから非接触で瞬時に測定できるなどの特徴を持つ。

タイトル: 温度計
電気式温度計には、温度によって誘電率の変化する感温体を誘電体に用いたコンデンサの容量の変化を検出する方式のものもあるが、小型軽量な反面、耐久性や測定精度にやや難があるとされ、現在は、使い捨てが前提のラジオゾンデ用としてのみ認められている(許容される器差は0.5又は1°C(測定範囲により異なる))。家庭用・教材用としてはサーミスタを用いた簡易な製品もあるが、特に常時観測に使用する場合、通電に伴う自己発熱による誤差を生じやすく、耐久性も実証されていないことから、公共的な気象観測には用いられない。

タイトル: 光検出器
光の入射で発生する熱に反応するだけであり、事実上温度計として機能する光検出器である。

タイトル: 熱
熱量計は物質の化学反応や状態変化に伴う熱容量の測定に用いられる。温度計と断熱容器で構成される。外部から熱が入ったり出て行かないように断熱容器になっている。

タイトル: 放射温度計
パイロメーターは白熱している物体(つまり、可視光線を出している物体)の温度を測定する機器である(色温度、Planck's law of black body radiation)。黒体がこのような可視光線を出すにはかなりの高温が必要であることから(ウィーンの変位則)、1000K付近よりも高温となる溶融金属など冶金や窯業で利用される。

タイトル: サーモグラフィー
サーモグラフィー(英: thermography)は、物体から放射される赤外線を分析し、熱分布を図として表した画像、またはその画像を取得する装置である。

タイトル: 温度計
なお、毛細管に用いられるガラス管は、気象観測に用いることができるほどの精度と経時安定性とを有するものが日本では製造できず、ドイツからの輸入に頼っている。温度目盛りについては全漬没温度計と漬没線付温度計がある。漬没線付温度計は漬没線以下が測定対象と等温であり、線以上が室温(20°C)であることが前提であり全漬没温度計は球部から液柱先端までが測定対象と等温であることが前提である。前提と異なる測定方法をすると赤液温度計では約5°C近くの補正が必要になる場合がある。金属製温度計は、感部にバイメタルを用い、その温度変化に伴う変形を指針の動きに変換することによって温度を測定するものである。バイメタルの材料としては主にアンバーと黄銅との組合せが使われる。構造が簡単で安価なため、家庭用としても普及している。

タイトル: 生体センサー
生体センサー(せいたいセンサー)は、生物の持つ心拍数・体温・姿勢といった情報を、人間が扱える測定情報として計測する装置のことである。

タイトル: 体温
体温計は脇の下や耳などといった体の外側の部分を計測する機器である。サーモグラフィーは体内から放射される遠赤外線から体温を測定するもので、体の広い範囲の体温を図として見ることができる。人間の体温の測定は、通常は測定しやすい腋窩や口腔、直腸にプローブ(体温計)を挿入して測定する。体温は環境温度の影響を受けにくい身体深部の温度を核心温度(深部体温)、影響を受けやすい表層の温度を外殻温度(皮膚温、体表面温)という。核心温度は、環境の変動によっても温度が変化しない生態の核心部(頭腔、胸腹腔など身体深部)の温度で、外殻温度と異なり体温調節により一定に調節されている(恒温動物で37°Cくらい)。直腸温、口腔温、腋窩温、鼓膜温が測定される。通常、直腸温は腋窩温よりも0.5°C高い。温度センサーつきのカテーテル類で膀胱温や肺動脈血温などが測定可能である。

タイトル: 温度計
指針と目盛板によって気温を直接表示するもののほか、指針の代わりに記録ペンを駆動し、ゼンマイなどの動力で回転するドラムに巻かれた記録紙に温度の時系列を自動的に記録する自記式のものもよく使われる。使用にあたっては、ガラス製温度計による校正が必要である。許容される器差は、1.0°Cである。電気式温度計は、白金の温度による電気抵抗の変化を検出することによって温度を測定するものである。自動・遠隔観測に適するため、現在、気象庁をはじめとする多くの機関で主力となっている。感部に用いられる白金線(抵抗体)は、0°Cにおいて抵抗値100オームの「Pt100」規格のものと定められている(同条件で抵抗値50オームの「Pt50」を用いる国もある)。許容される器差は、0.5°C(感部のみについて0.3°C)である。

タイトル: 体温計
たとえば破損した水銀体温計やこぼれ出た水銀をそのまま放置しておくと徐々に水銀が気化し、肺を通じて人体に取り込まれ、主に腎臓や神経に悪影響を及ぼす(水銀中毒)。乳幼児の体温を測定する場合などは破損事故が発生することが多いため、特に注意が必要となる。衝撃で水銀柱が分断し、振ってもなおらない場合は、湯につけてガラス管の端まで水銀を上げれば再度一体化する。しかし注視していて水銀が末端に達したらすぐに加熱をやめないと、管自体が破断して危険である。水銀に関する水俣条約により、日本では2021年以降の製造、輸出入が禁じられた。代替品として水銀よりも毒性が低いガリンスタンを使用した体温計も存在する。安全性の観点から、水銀式の原理をそのままに、水銀に代わって着色した灯油・アルコールを使用したものも存在する。精度の面で、水銀使用のものに劣る。電子式の普及により、このタイプの体温計は使用されなくなった。