その他の温度計

その他に、 [けっしょうのおんどとくせい]結晶体の温度特性を用いる方法がある。

水晶のLCC結晶方向のカットクリスタルの共振周波数が広い範囲で直線的な温度 係数を持つことを利用して-80〜250の温度範囲で分解能 0.0001 の温度計をHP社が開発している。

また、 高温測定として金属中を伝播する音の速さが温度によって変わることを 利用した超音波温度センサがある。 これは磁歪振動子を金属棒中に挟み込んで、 他方の端からの反射の時間を測定することで温度を求める方法である。

金属棒全体の温度とならないように感温部は２段となっており、 このそれぞれの段からの反射波を解析して求める。 ニオブ酸リチウム(LiNbO$_3$)の圧電性結晶に電圧を印加すると表面弾性波SAWが 発生する。この表面弾性波の速度は結晶に固有のものであることを利用すると、 極めて小電力で温度計が構成でき、クレーティング反射器からの振動検出をその まま電波とするとワイアレス温度センサとして利用できる。これを弾性表面波温 度センサという。

図 結晶の吸光係数を利用した温度計

光学的な温度測定として、光ファイバーが用いられることもある。

GaAs (ひ化ガリウム)系や CdTe (テルルカドミウム)系の半導体は光吸収係数が温度 と線形の関係を持つので、光ファイバーに挟み込んで温度センサ(図 3.21)を作ることもできる。

さらに、蛍光物質の放射する光の内、２つの波長の強度比は温度依存性を持つこ とから、紫外線を照射してこの蛍光を検出する蛍光温度計(図 3.22)もある。

サファイアなど 高温環境で使用する光ファイバの素子先端部分に 赤外放射特性が既知である材料 イリジウムをコーティングして アルミナでカバーした薄膜を構成する。 この薄膜の熱放射強度を二色法で測定する オプティカル温度センサー(図3.23)である。

図 3.22: 蛍光の波長依存比を利用した方法

図 3.23: 高温用光ファイバーによる温度計

他に結晶の複屈折率の温度依存性を利用した温度センサなどもある。

これらの光学的センサは電気信号特有のノイズを受けないことや 高感度の光センサが利用できることなどから 0.01程度の高分解能を持つものが多い。 しかし、 主として研究用に開発されており、 市販されているものが少ないのが現状である。