เทอร์โมมิเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดอุณหภูมิ (ความร้อนหรือความเย็นของวัตถุ) หรือความชันของอุณหภูมิ (อัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในพื้นที่) เทอร์โมมิเตอร์มีองค์ประกอบสำคัญสองส่วนคือ (1) เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ (เช่น หลอดปรอทของเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทในหลอดแก้วหรือเซ็นเซอร์ไพโรเมตริกในเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด ) ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง และ (2) วิธีการแปลงการเปลี่ยนแปลงนี้ให้เป็นค่าตัวเลข (เช่น มาตราส่วนที่มองเห็นได้บนเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทในหลอดแก้ว หรือการอ่านค่าแบบดิจิทัลบนเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด) เทอร์โมมิเตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านเทคโนโลยีและอุตสาหกรรมเพื่อตรวจสอบกระบวนการต่างๆ ในด้านอุตุนิยมวิทยาในทางการแพทย์ ( เทอร์โมมิเตอร์ทางการแพทย์ ) และในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

แม้ว่าเทอร์โมมิเตอร์แต่ละตัวจะสามารถวัดอุณหภูมิได้เป็นองศา แต่ค่าที่วัดได้จากเทอร์โมมิเตอร์สองตัวนั้นไม่สามารถนำมาเปรียบเทียบกันได้ เว้นแต่ว่าค่าเหล่านั้นจะอยู่ในมาตราส่วนที่ตกลงกันไว้ ปัจจุบันมี มาตราส่วน อุณหภูมิทางเทอร์โมไดนามิก แบบสัมบูรณ์ แล้ว มาตราส่วนอุณหภูมิที่ตกลงกันในระดับสากลนั้นถูกออกแบบมาเพื่อประมาณค่านี้ให้ใกล้เคียงที่สุด โดยอิงจากจุดคงที่และการประมาณค่าจากเทอร์โมมิเตอร์ มาตราส่วนอุณหภูมิอย่างเป็นทางการล่าสุดคือ มาตราส่วนอุณหภูมิสากล ค.ศ. 1990ซึ่งครอบคลุมช่วงตั้งแต่ 0.65  เคลวิน (−272.5 องศาเซลเซียส; −458.5 องศาฟาเรนไฮต์) ถึงประมาณ 1,358 เคลวิน (1,085 องศาเซลเซียส; 1,985 องศาฟาเรนไฮต์)

บันทึกทางประวัติศาสตร์ที่กระจัดกระจายและขัดแย้งกัน ทำให้ยากที่จะระบุได้อย่างแน่ชัดว่าใครเป็นผู้ประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์ หรือประดิษฐ์ขึ้นเมื่อใด นอกจากนี้ เมื่อพิจารณาถึงพัฒนาการที่เกิดขึ้นควบคู่กันไปมากมายในประวัติศาสตร์ของเทอร์โมมิเตอร์ และการปรับปรุงอย่างค่อยเป็นค่อยไปตลอดเวลา เครื่องมือนี้จึงควรถูกมองว่า เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนา อย่าง ต่อเนื่อง ไม่ใช่สิ่งประดิษฐ์เพียงชิ้นเดียว

อุปกรณ์และแนวคิดเกี่ยวกับ ระบบนิวแมติก ในยุค โบราณเป็นแรงบันดาลใจให้เกิดการประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์ในช่วงยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา

ในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราชฟิโลแห่งไบแซนเทียมได้บันทึกการทดลองของเขา โดยใช้หลอดแก้วที่จุ่มอยู่ในภาชนะบรรจุของเหลวที่ปลายด้านหนึ่ง และเชื่อมต่อกับทรงกลมกลวงที่ปิดสนิทที่ปลายอีกด้านหนึ่ง เมื่ออากาศในทรงกลมถูกทำให้ร้อนด้วยเทียนหรือโดยการนำไปตากแดด อากาศจะขยายตัวออกจากทรงกลมและก่อให้เกิดฟองอากาศในภาชนะ เมื่ออากาศในทรงกลมเย็นลง จะเกิดสุญญากาศบางส่วนขึ้น ทำให้ของเหลวถูกดูดเข้าไปในหลอดแก้ว การเปลี่ยนแปลงใดๆ ในตำแหน่งของเหลวจะบ่งบอกว่าอากาศในทรงกลมกำลังร้อนขึ้นหรือเย็นลง

การแปลการทดลองของฟิโลจากภาษากรีกโบราณดั้งเดิมถูกนำมาใช้โดยโรเบิร์ต ฟลัดด์ราวปี ค.ศ. 1617 และใช้เป็นพื้นฐานสำหรับเทอร์โมมิเตอร์อากาศของเขา^{[ 2 ] : 15}

ในหนังสือPneumatics ของเขา Hero แห่ง Alexandria (ค.ศ. 10–70) ได้ให้สูตรสำหรับการสร้าง "น้ำพุที่ไหลรินด้วยการกระทำของรังสีดวงอาทิตย์" ซึ่งเป็นเวอร์ชันที่ซับซ้อนกว่าการทดลองเรื่องระบบลมของ Philo แต่ทำงานบนหลักการเดียวกันคือการทำให้อากาศร้อนและเย็นลงเพื่อเคลื่อนน้ำไปรอบๆ^{[ 3 ]}การแปลงานโบราณPneumaticsได้ถูกนำเข้ามาในอิตาลีในช่วงปลายศตวรรษที่ 16 และได้รับการศึกษาโดยหลายคน รวมถึงGalileo Galileiซึ่งได้อ่านมันในปี ค.ศ. 1594 ^{[ 2 ] : 5}

กาเลนแพทย์ชาวโรมัน-กรีกได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้ริเริ่มแนวคิดสำคัญสองประการในการพัฒนาระบบวัดอุณหภูมิและการประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์ในที่สุด ประการแรก เขามีความคิดว่าความร้อนหรือความเย็นสามารถวัดได้ด้วย "องศาความร้อนและความเย็น" นอกจากนี้ เขายังคิดค้นอุณหภูมิอ้างอิงคงที่ ซึ่งเป็นส่วนผสมของน้ำแข็งและน้ำเดือดในปริมาณเท่ากัน โดยมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดนี้สี่องศาและอุณหภูมิต่ำกว่าจุดนี้สี่องศา โยฮันน์ ฮาสเลอร์ แพทย์ในศตวรรษที่ 16 ได้พัฒนาระบบวัดอุณหภูมิร่างกายโดยอิงจากทฤษฎีองศาของกาเลน เพื่อช่วยเขาในการผสมยาในปริมาณที่เหมาะสมสำหรับผู้ป่วย^{[ 2 ] : 3}

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 16 และต้นศตวรรษที่ 17 นักวิทยาศาสตร์ชาวยุโรปหลายคน โดยเฉพาะกาลิเลโอ กาลิเลอี^{[ 4 ]}และนักสรีรวิทยาชาวอิตาลีซานโตริโอ ซานโตริโอ [ ^{5 ] ได้}พัฒนาอุปกรณ์ที่มีหลอดแก้วบรรจุอากาศ เชื่อมต่อกับท่อที่บรรจุน้ำบางส่วน เมื่ออากาศในหลอดร้อนขึ้นหรือเย็นลง ความสูงของคอลัมน์น้ำในท่อจะลดลงหรือเพิ่มขึ้น ทำให้ผู้สังเกตสามารถเปรียบเทียบความสูงของน้ำในปัจจุบันกับความสูงก่อนหน้าเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ของความร้อนในหลอดและสภาพแวดล้อมโดยรอบ อุปกรณ์ดังกล่าวซึ่งไม่มีมาตราส่วนสำหรับกำหนดค่าตัวเลขให้กับความสูงของของเหลว เรียกว่าเทอร์โมสโคปเนื่องจากให้การบ่งชี้ที่สังเกตได้ของความร้อนที่สัมผัสได้ (แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับอุณหภูมิยังไม่เกิดขึ้น) ^{[ 2 ]}

ความแตกต่างระหว่างเทอร์โมสโคปกับเทอร์โมมิเตอร์คือเทอร์โมมิเตอร์มีมาตราส่วน^{[ 6 ] [ 2 ] : 4}

เทอร์โมมิเตอร์ก็คือเทอร์โมสโคปที่มีมาตราส่วนนั่นเอง ... ผมขอเสนอให้ถือว่าเป็นสัจพจน์ว่า "มิเตอร์" ต้องมีมาตราส่วนหรือสิ่งที่เทียบเท่ากัน ... หากยอมรับเช่นนี้ ปัญหาของการประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์ก็จะง่ายขึ้น ส่วนปัญหาของการประดิษฐ์เทอร์โมสโคปก็จะยังคงคลุมเครือเช่นเดิม

จากข้อมูลนี้ มิดเดิลตันอ้างว่าผู้ประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์ที่เป็นไปได้คือ กาลิเลโอ ซานโตริโอ นักประดิษฐ์ชาวดัตช์คอร์เนลิส เดร็บเบลหรือนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษโรเบิร์ต ฟลัดด์ [ ^{2 ] : 5} แม้ว่ากาลิเลโอจะถูกกล่าวว่าเป็นผู้ประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์อยู่บ่อยครั้ง แต่ก็ไม่มีเอกสารใดที่หลงเหลืออยู่ซึ่งระบุว่าเขาได้ประดิษฐ์เครื่องมือดังกล่าวขึ้นมาจริง

แผนภาพที่ชัดเจนแรกของเทอร์โมสโคปได้รับการตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 1617 โดยGiuseppe Biancani (1566 – 1624); ^{[ 2 ] : 10} เท อร์โมสโคปตัวแรกที่แสดงมาตราส่วนและประกอบเป็นเทอร์โมมิเตอร์นั้นจัดทำโดย Santorio Santorio ในปี ค.ศ. 1625 ^{[ 5 ]}เทอร์โมสโคปนี้เป็นหลอดแนวตั้ง ปิดด้วยกระเปาะอากาศที่ด้านบน โดยปลายด้านล่างเปิดออกสู่ภาชนะบรรจุน้ำ ระดับน้ำในหลอดถูกควบคุมโดยการขยายตัวและการหดตัวของอากาศ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งที่เราเรียกว่าเทอร์โมมิเตอร์อากาศในปัจจุบัน^{[ 7 ]}

คำว่าเทอร์โมมิเตอร์ (ในรูปแบบภาษาฝรั่งเศส) ปรากฏครั้งแรกในปี ค.ศ. 1624 ในLa Récréation MathématiqueโดยJean Leurechonซึ่งอธิบายถึงเทอร์โมมิเตอร์ที่มีมาตราส่วน 8 องศา^{[ 8 ]}คำนี้มาจากภาษากรีกโบราณ θερμός ( thermós ) ซึ่งหมายถึง "ความอบอุ่น" และ μέτρον ( métron ) ซึ่งหมายถึง "การวัด"

เครื่องมือข้างต้นมีข้อเสียคือเป็นบารอมิเตอร์ ด้วย กล่าวคือไวต่อความดันอากาศ ในปี ค.ศ. 1629 โจเซฟ โซโลมอน เดลเมดิโกนักศึกษาของกาลิเลโอและซานโตริโอในเมืองปาดัว ได้ตีพิมพ์สิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นคำอธิบายและภาพประกอบแรกของเทอร์โมมิเตอร์แบบของเหลวปิดผนึกในหลอดแก้ว โดยอธิบายว่ามีกระเปาะอยู่ที่ก้นหลอดปิดผนึกซึ่งบรรจุบรั่นดีอยู่บางส่วน หลอดมีมาตราส่วนตัวเลข เดลเมดิโกไม่ได้อ้างว่าเขาเป็นผู้ประดิษฐ์เครื่องมือนี้ และเขาก็ไม่ได้ระบุชื่อใครเป็นผู้ประดิษฐ์ด้วย^{[ 9 ]}ในราวปี ค.ศ. 1654 เฟอร์ดินานโดที่ 2 เดอ เมดิชี แกรนด์ดยุคแห่งทัสคานี (ค.ศ. 1610–1670) ได้ผลิตเครื่องมือดังกล่าว ซึ่งเป็นเทอร์โมมิเตอร์แบบสมัยใหม่เครื่องแรก โดยอาศัยการขยายตัวของของเหลวและไม่ขึ้นอยู่กับความดันอากาศ^{[ 8 ]}นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ อีกมากมายได้ทดลองกับของเหลวและแบบต่างๆ ของเทอร์โมมิเตอร์ อย่างไรก็ตาม ผู้ประดิษฐ์แต่ละคนและเทอร์โมมิเตอร์แต่ละเครื่องนั้นมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ไม่มีมาตราส่วนมาตรฐาน

ความพยายามในช่วงแรกในการกำหนดมาตรฐานได้เพิ่มจุดอ้างอิงเพียงจุดเดียว เช่น จุดเยือกแข็งของน้ำ การใช้จุดอ้างอิงสองจุดสำหรับการแบ่งระดับอุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์นั้นกล่าวกันว่าได้รับการแนะนำโดยJoachim Dalenceในปี 1668 ^{[ 10 ] : 7–8} แม้ว่าChristiaan Huygens (1629–1695) ในปี 1665 ได้เสนอแนะให้ใช้การแบ่งระดับตามจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของน้ำเป็นมาตรฐานแล้ว^{[ 11 ]}และในปี 1694 Carlo Rinaldini (1615–1698) ได้เสนอให้ใช้จุดเหล่านี้เป็นจุดคงที่ตามมาตราส่วนสากลที่แบ่งเป็นองศา[ ^{12 ] [ 13 ] [ 10 ] : 56} ในปี 1701 Isaac Newton (1642–1726/27) ได้เสนอมาตราส่วน 12 องศาระหว่างจุดหลอมเหลวของน้ำแข็งและอุณหภูมิร่างกาย^{[ 10 ] : 57–60}

ในปี ค.ศ. 1714 นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์ดาเนียล กาเบรียล ฟาเรนไฮต์ได้ประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์ที่เชื่อถือได้โดยใช้ปรอทแทนส่วนผสมของแอลกอฮอล์และน้ำในปี ค.ศ. 1724 เขาได้เสนอมาตราส่วนอุณหภูมิซึ่งปัจจุบัน (ปรับเล็กน้อย) ใช้ชื่อของเขาเป็นชื่อเรียกในปี ค.ศ. 1742 แอนเดอร์ส เซลเซียส (ค.ศ. 1701–1744) ได้เสนอมาตราส่วนที่มีศูนย์ที่จุดเดือดและ 100 องศาที่จุดเยือกแข็งของน้ำ^{[ 14 ]}แม้ว่ามาตราส่วนที่ใช้ชื่อของเขา ในปัจจุบัน จะมีค่ากลับกันก็ตาม^{[ 15 ]}นักกีฏวิทยาชาวฝรั่งเศสเรเน่ อองตวน เฟอร์โชต์ เดอ เรอูมูร์ได้ประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์แอลกอฮอล์และมาตราส่วนอุณหภูมิในปี ค.ศ. 1730 ซึ่งในที่สุดก็พิสูจน์แล้วว่ามีความน่าเชื่อถือน้อยกว่าเทอร์โมมิเตอร์ปรอทของฟาเรนไฮต์

แพทย์คนแรกที่ใช้การวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมมิเตอร์ในการปฏิบัติทางคลินิกคือเฮอร์แมน โบเออร์ฮาฟ (ค.ศ. 1668–1738) ^{[ 16 ]}ในปี ค.ศ. 1866 เซอร์โทมัส คลิฟฟอร์ด ออลบัตต์ (ค.ศ. 1836–1925) ได้ประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์ทางการแพทย์ที่สามารถวัดอุณหภูมิร่างกายได้ภายในห้านาที ต่างจากเดิมที่ต้องใช้เวลาถึงยี่สิบนาที^{[ 17 ]}

เทอร์โมมิเตอร์แบบดั้งเดิมทั้งหมดเป็นเทอร์โมมิเตอร์แบบไม่บันทึกค่า นั่นคือ เทอร์โมมิเตอร์จะไม่คงค่าอุณหภูมิไว้หลังจากที่ย้ายไปยังสถานที่ที่มีอุณหภูมิแตกต่างกัน การวัดอุณหภูมิของของเหลวร้อนในหม้อน้ำต้องให้ผู้ใช้ทิ้งเทอร์โมมิเตอร์ไว้ในของเหลวร้อนจนกว่าจะอ่านค่าเสร็จ หากนำเทอร์โมมิเตอร์แบบไม่บันทึกค่าออกจากของเหลวร้อน อุณหภูมิที่แสดงบนเทอร์โมมิเตอร์จะเริ่มเปลี่ยนแปลงทันทีเพื่อสะท้อนอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมใหม่ (ในกรณีนี้คืออุณหภูมิอากาศ) เทอร์โมมิเตอร์แบบบันทึกค่าได้รับการออกแบบมาให้คงค่าอุณหภูมิไว้ได้ตลอดไป เพื่อให้สามารถนำเทอร์โมมิเตอร์ออกมาอ่านค่าได้ในภายหลังหรือในสถานที่ที่สะดวกกว่า เทอร์โมมิเตอร์แบบบันทึกค่าเชิงกลได้รับการออกแบบมาให้คงค่าอุณหภูมิสูงสุดหรือต่ำสุดที่วัดได้จนกว่าจะมีการรีเซ็ตด้วยตนเอง เช่น การเขย่าเทอร์โมมิเตอร์ปรอทในหลอดแก้ว หรือจนกว่าจะเกิดอุณหภูมิที่สูงหรือต่ำกว่านั้น เทอร์โมมิเตอร์แบบบันทึกค่าอิเล็กทรอนิกส์สามารถตั้งโปรแกรมให้บันทึกอุณหภูมิสูงสุดหรือต่ำสุดที่วัดได้ หรือบันทึกอุณหภูมิ ณ จุดเวลาที่กำหนดได้

ปัจจุบันเทอร์โมมิเตอร์จำนวนมากใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ในการแสดงผลแบบดิจิทัลหรือป้อนข้อมูลเข้าสู่คอมพิวเตอร์

เทอร์โมมิเตอร์อาจอธิบายได้ว่าเป็นแบบเชิงประจักษ์หรือแบบสัมบูรณ์ เทอร์โมมิเตอร์แบบสัมบูรณ์ได้รับการสอบเทียบเชิงตัวเลขโดยใช้มาตราส่วนอุณหภูมิสัมบูรณ์ทางเทอร์โมไดนามิก เทอร์โมมิเตอร์แบบเชิงประจักษ์โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องสอดคล้องกับเทอร์โมมิเตอร์แบบสัมบูรณ์ในแง่ของการอ่านค่ามาตราส่วนตัวเลข แต่เพื่อให้มีคุณสมบัติเป็นเทอร์โมมิเตอร์ได้ พวกมันต้องสอดคล้องกับเทอร์โมมิเตอร์แบบสัมบูรณ์และสอดคล้องกันเองในลักษณะต่อไปนี้: เมื่อกำหนดวัตถุสองชิ้นที่แยกออกจากกันในสถานะสมดุลทางเทอร์โมไดนามิกของแต่ละชิ้น เทอร์โมมิเตอร์ทั้งหมดจะเห็นพ้องกันว่าวัตถุชิ้นใดมีอุณหภูมิสูงกว่า หรือว่าวัตถุทั้งสองมีอุณหภูมิเท่ากัน^{[ 18 ]}สำหรับเทอร์โมมิเตอร์แบบเชิงประจักษ์สองอันใดๆ สิ่งนี้ไม่จำเป็นต้องให้ความสัมพันธ์ระหว่างการอ่านค่ามาตราส่วนตัวเลขของพวกมันเป็นเชิงเส้น แต่จำเป็นต้องให้ความสัมพันธ์นั้นเป็น แบบโมโนโทนิ กอย่างเคร่งครัด^{[ 19 ]}นี่เป็นลักษณะพื้นฐานของอุณหภูมิและเทอร์โมมิเตอร์^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]}

ตามที่มักระบุไว้ในตำราเรียนกฎข้อที่ศูนย์ของอุณหพลศาสตร์ เพียงอย่างเดียว ไม่สามารถให้ข้อมูลนี้ได้ แต่คำกล่าวของกฎข้อที่ศูนย์ของอุณหพลศาสตร์โดยJames Serrinในปี 1977 แม้ว่าจะค่อนข้างเป็นนามธรรมทางคณิตศาสตร์ แต่ก็ให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์มากกว่าสำหรับการวัดอุณหภูมิ: "กฎข้อที่ศูนย์ – มีเส้นโทโพโลยีซึ่งทำหน้าที่เป็นแมนิโฟลด์พิกัดของพฤติกรรมของวัสดุ จุดของแมนิโฟลด์เรียกว่า 'ระดับความร้อน' และเรียกว่า 'แมนิโฟลด์ความร้อนสากล'" ^{[ 23 ]}นอกจากข้อมูลนี้แล้ว ยังจำเป็นต้องเพิ่มความรู้สึกของความร้อนที่มากขึ้น ความรู้สึกนี้สามารถได้รับโดยไม่ขึ้นอยู่กับแคลอริเม ตรี อุณหพลศาสตร์และคุณสมบัติของวัสดุเฉพาะ จาก กฎการกระจัด ของรังสีความร้อนของ Wien : อุณหภูมิของอ่างรังสีความร้อนเป็นสัดส่วน กับความถี่สูงสุดของ สเปกตรัมความถี่โดยค่าคงที่สากลความถี่นี้เป็นบวกเสมอ แต่สามารถมีค่าที่เข้าใกล้ศูนย์ได้ อีกวิธีหนึ่งในการระบุสภาวะที่ร้อนกว่าเมื่อเทียบกับสภาวะที่เย็นกว่านั้นมาจากหลักการของพลังค์ซึ่งระบุว่าเมื่อกระบวนการทำงานแบบอะเดียแบติกปริมาตรคงที่เป็นวิธีการเดียวในการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของระบบปิด สถานะสุดท้ายของระบบจะไม่เย็นกว่าสถานะเริ่มต้น ยกเว้นการเปลี่ยนแปลงเฟสที่มีความร้อนแฝง สถานะสุดท้ายจะร้อนกว่าสถานะเริ่มต้น^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}${\displaystyle M}$${\displaystyle L}$${\displaystyle M}$${\displaystyle M}$

มีหลักการหลายประการที่ใช้ในการสร้างเทอร์โมมิเตอร์เชิงประจักษ์ ดังที่ระบุไว้ในส่วนของบทความนี้ที่ชื่อว่า "เทอร์โมมิเตอร์หลักและรอง" หลักการหลายประการดังกล่าวมีพื้นฐานมาจากความสัมพันธ์เชิงโครงสร้างระหว่างสถานะของวัสดุที่เลือกอย่างเหมาะสมกับอุณหภูมิของมัน มีเพียงวัสดุบางชนิดเท่านั้นที่เหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์นี้ และอาจถือได้ว่าเป็น "วัสดุเทอร์โมเมตริก" ในทางตรงกันข้าม การวัดอุณหภูมิด้วยรังสีจะขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์เชิงโครงสร้างของวัสดุเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ในแง่หนึ่ง การวัดอุณหภูมิด้วยรังสีจึงอาจถือได้ว่าเป็น "สากล" เนื่องจากมันอาศัยลักษณะสากลของสมดุลทางเทอร์โมไดนามิกเป็นหลัก กล่าวคือ มันมีคุณสมบัติสากลในการสร้างรังสี ของวัตถุดำ

เทอร์โมมิเตอร์เชิงประจักษ์มีหลายประเภท โดยพิจารณาจากคุณสมบัติของวัสดุ

เทอร์โมมิเตอร์เชิงประจักษ์หลายชนิดอาศัยความสัมพันธ์เชิงโครงสร้างระหว่างความดัน ปริมาตร และอุณหภูมิของวัสดุที่ใช้วัดอุณหภูมิ ตัวอย่างเช่น ปรอทจะขยายตัวเมื่อได้รับความร้อน

หากจะนำไปใช้เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างความดัน ปริมาตร และอุณหภูมิ วัสดุวัดอุณหภูมิจะต้องมีคุณสมบัติสามประการดังนี้:

(1) การให้ความร้อนและการทำให้เย็นต้องเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว กล่าวคือ เมื่อปริมาณความร้อนเข้าหรือออกจากตัววัสดุ วัสดุนั้นจะต้องขยายตัวหรือหดตัวจนถึงปริมาตรสุดท้ายหรือถึงความดันสุดท้ายและต้องถึงอุณหภูมิสุดท้ายโดยแทบไม่มีความล่าช้า ความร้อนบางส่วนที่เข้ามาสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของตัววัสดุที่อุณหภูมิคงที่ และเรียกว่าความร้อนแฝงของการขยายตัวที่อุณหภูมิคงที่และส่วนที่เหลือสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของตัววัสดุที่ปริมาตรคงที่ และเรียกว่าความร้อนจำเพาะที่ปริมาตรคงที่วัสดุบางชนิดไม่มีคุณสมบัตินี้ และต้องใช้เวลาในการกระจายความร้อนระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและปริมาตร^{[ 27 ]}

(2) การให้ความร้อนและการทำให้เย็นต้องสามารถย้อนกลับได้ กล่าวคือ วัสดุต้องสามารถให้ความร้อนและทำให้เย็นได้ไม่จำกัดจำนวนครั้งด้วยการเพิ่มและลดความร้อนในปริมาณเท่าเดิม และยังคงกลับคืนสู่ความดัน ปริมาตร และอุณหภูมิเดิมได้ทุกครั้ง พลาสติกบางชนิดไม่มีคุณสมบัตินี้^{[ 28 ]}

(3) การให้ความร้อนและการทำความเย็นจะต้องเป็นแบบโมโนโทนิก^{[ 19 ] [ 29 ]}กล่าวคือ ตลอดช่วงอุณหภูมิที่ตั้งใจจะใช้งาน

(ก) ที่ความดันคงที่ที่กำหนด

(i) ปริมาตรจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น หรือ (ii) ปริมาตรจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

แต่ไม่ใช่ (i) สำหรับอุณหภูมิบางค่า และ (ii) สำหรับอุณหภูมิอื่นๆ หรือ

(ข) ที่ปริมาตรคงที่ที่กำหนด

(i) ความดันจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น หรือ (ii) ความดันจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

แต่ไม่ใช่ (i) สำหรับอุณหภูมิบางค่า และ (ii) สำหรับอุณหภูมิอื่นๆ

ที่อุณหภูมิประมาณ 4 °C น้ำไม่มีคุณสมบัติ (3) และกล่าวกันว่ามีพฤติกรรมผิดปกติในเรื่องนี้ ดังนั้นน้ำจึงไม่สามารถใช้เป็นวัสดุสำหรับการวัดอุณหภูมิแบบนี้ในช่วงอุณหภูมิใกล้ 4 °C ได้^{[ 21 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]}

ในทางกลับกัน ก๊าซทั้งหมดมีคุณสมบัติ (1), (2) และ (3)(a)(α) และ (3)(b)(α) ดังนั้น ก๊าซจึงเหมาะสมที่จะใช้เป็นวัสดุเทอร์โมเมตริก และนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมก๊าซจึงมีความสำคัญในการพัฒนาเทอร์โมเมตริก^{[ 34 ]}

ตามที่เพรสตัน (1894/1904) กล่าวไว้เรกโนลต์พบว่าเทอร์โมมิเตอร์อากาศความดันคงที่นั้นไม่น่าพอใจ เพราะต้องมีการแก้ไขที่ยุ่งยาก ดังนั้นเขาจึงสร้างเทอร์โมมิเตอร์อากาศปริมาตรคงที่^{[ 35 ]}เทอร์โมมิเตอร์ปริมาตรคงที่ไม่ได้ให้วิธีหลีกเลี่ยงปัญหาพฤติกรรมที่ผิดปกติ เช่น น้ำที่อุณหภูมิประมาณ 4 °C ^{[ 33 ]}

กฎของพลังค์อธิบายความหนาแน่นสเปกตรัมกำลังของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าภายในโพรงที่มีผนังแข็งในวัตถุที่ทำจากวัสดุที่ทึบแสงและสะท้อนแสงได้น้อยมากได้อย่างแม่นยำมาก เมื่อถึงสมดุลทางเทอร์โมไดนามิก โดยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิทางเทอร์โมไดนามิกสัมบูรณ์เพียงอย่างเดียว รูเล็กๆ ในผนังของโพรงจะปล่อยรังสีแบล็กบอดี้ออกมามากพอที่ สามารถวัด ความสว่างสเปกตรัมได้อย่างแม่นยำ ผนังของโพรงนั้น ตราบใดที่มันทึบแสงและสะท้อนแสงได้น้อยมาก ก็สามารถทำจากวัสดุใดก็ได้โดยไม่จำกัด

เทอร์โมมิเตอร์เรียกว่าเทอร์โมมิเตอร์หลักหรือเทอร์โมมิเตอร์รองโดยพิจารณาจากการแปลงปริมาณทางกายภาพดิบที่วัดได้ไปเป็นอุณหภูมิ ดังที่สรุปโดย Kauppinen et al. ว่า "สำหรับเทอร์โมมิเตอร์หลักคุณสมบัติของสสารที่วัดได้เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว จึงสามารถคำนวณอุณหภูมิได้โดยไม่ต้องมีปริมาณที่ไม่ทราบค่า ตัวอย่างเช่น เทอร์โมมิเตอร์ที่อิงตามสมการสถานะของก๊าซความเร็วของเสียงในก๊าซแรงดันไฟฟ้า หรือกระแสไฟฟ้าของตัวต้านทานไฟฟ้า และความไม่สมมาตร เชิงมุม ของ การปล่อย รังสีแกมมา ของ นิวเคลียสกัมมันตรังสีบางชนิดในสนามแม่เหล็ก " ^{[ 36 ]}

ในทางตรงกันข้าม “เทอร์โมมิเตอร์รองถูกใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดเนื่องจากความสะดวก นอกจากนี้ เทอร์โมมิเตอร์รองมักมีความไวมากกว่าเทอร์โมมิเตอร์หลักมาก สำหรับเทอร์โมมิเตอร์รอง ความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติที่วัดได้นั้นไม่เพียงพอที่จะช่วยให้สามารถคำนวณอุณหภูมิได้โดยตรง ต้องมีการสอบเทียบกับเทอร์โมมิเตอร์หลักอย่างน้อยที่อุณหภูมิหนึ่งหรือที่อุณหภูมิคงที่จำนวนหนึ่ง จุดคงที่ดังกล่าว เช่นจุดสามสถานะและ การเปลี่ยนผ่าน ของตัวนำยิ่งยวดจะเกิดขึ้นซ้ำได้ที่อุณหภูมิเดียวกัน” ^{[ 36 ]}

สามารถปรับเทียบเทอร์โมมิเตอร์ได้โดยการเปรียบเทียบกับเทอร์โมมิเตอร์ที่ปรับเทียบแล้ว หรือโดยการตรวจสอบกับจุดคงที่ที่ทราบค่าบนมาตราส่วนอุณหภูมิ จุดคงที่ที่รู้จักกันดีที่สุดคือจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของน้ำบริสุทธิ์ (โปรดทราบว่าจุดเดือดของน้ำจะเปลี่ยนแปลงไปตามความดัน ดังนั้นจึงต้องควบคุมความดันด้วย)

วิธีการดั้งเดิมในการปรับมาตราส่วนบนเทอร์โมมิเตอร์แบบของเหลวในหลอดแก้วหรือของเหลวในหลอดโลหะมีสามขั้นตอน:

1. จุ่มส่วนรับรู้ลงในส่วนผสมของน้ำแข็งบริสุทธิ์และน้ำที่คนให้เข้ากัน ณ ความดันบรรยากาศ และทำเครื่องหมายจุดที่ระบุเมื่อถึงสภาวะสมดุลทางความร้อน
2. จุ่มส่วนรับรู้ลงในอ่างไอน้ำที่ความดันบรรยากาศมาตรฐานแล้วทำเครื่องหมายจุดที่ระบุไว้อีกครั้ง
3. แบ่งระยะห่างระหว่างจุดเหล่านี้ออกเป็นส่วนเท่าๆ กันตามมาตราส่วนอุณหภูมิที่ใช้

จุดคงที่อื่นๆ ที่ใช้ในอดีต ได้แก่ อุณหภูมิร่างกาย (ของผู้ชายที่มีสุขภาพดี) ซึ่งเดิมทีฟาเรนไฮต์ใช้เป็นจุดคงที่สูงสุด (96 °F (35.6 °C) เป็นตัวเลขที่หารด้วย 12 ลงตัว) และอุณหภูมิต่ำสุดที่กำหนดโดยส่วนผสมของเกลือและน้ำแข็ง ซึ่งเดิมทีเป็นนิยามของ 0 °F (−17.8 °C) ^{[ 37 ]} (นี่เป็นตัวอย่างของส่วนผสมที่เย็นจัด ) เนื่องจากอุณหภูมิร่างกายเปลี่ยนแปลง มาตราส่วนฟาเรนไฮต์จึงถูกเปลี่ยนในภายหลังให้ใช้จุดคงที่สูงสุดคือน้ำเดือดที่ 212 °F (100 °C) ^{[ 38 ]}

ปัจจุบันจุดเหล่านี้ถูกแทนที่ด้วยจุดกำหนดในมาตราส่วนอุณหภูมิสากลปี 1990แล้ว แม้ว่าในทางปฏิบัติจุดหลอมเหลวของน้ำจะถูกใช้บ่อยกว่าจุดสามสถานะ เนื่องจากจุดสามสถานะจัดการได้ยากกว่าและจึงถูกจำกัดไว้เฉพาะการวัดมาตรฐานที่สำคัญเท่านั้น ปัจจุบันผู้ผลิตมักจะใช้ อ่าง เทอร์โมสตัทหรือบล็อกแข็งที่อุณหภูมิคงที่เมื่อเทียบกับเทอร์โมมิเตอร์ที่สอบเทียบแล้ว เทอร์โมมิเตอร์อื่นๆ ที่จะสอบเทียบจะถูกใส่ลงในอ่างหรือบล็อกเดียวกันและปล่อยให้ถึงสมดุล จากนั้นจึงทำเครื่องหมายมาตราส่วนหรือบันทึกค่าเบี่ยงเบนใดๆ จากมาตราส่วนของเครื่องมือ^{[ 39 ]}สำหรับอุปกรณ์สมัยใหม่หลายๆ อย่าง การสอบเทียบจะเป็นการระบุค่าบางอย่างที่จะใช้ในการประมวลผลสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์เพื่อแปลงเป็นอุณหภูมิ

ความแม่นยำหรือความละเอียดของเทอร์โมมิเตอร์นั้นหมายถึงความสามารถในการอ่านค่าได้ถึงเศษส่วนขององศา สำหรับงานที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิสูง อาจสามารถวัดได้ละเอียดถึง 10 °C หรือมากกว่านั้น เทอร์โมมิเตอร์ทางการแพทย์และเทอร์โมมิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์หลายชนิดสามารถอ่านค่าได้ถึง 0.1 °C เครื่องมือพิเศษบางชนิดสามารถอ่านค่าได้ถึงหนึ่งในพันขององศา^{[ 40 ]}อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำนี้ไม่ได้หมายความว่าค่าที่อ่านได้นั้นถูกต้องหรือแม่นยำ เพียงแต่หมายความว่าสามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยมากได้เท่านั้น

เทอร์โมมิเตอร์ที่ปรับเทียบกับจุดคงที่ที่ทราบแล้วจะมีความแม่นยำ (กล่าวคือให้ค่าที่อ่านได้จริง) ณ จุดนั้น การคิดค้นเทคโนโลยีในการวัดอุณหภูมิทำให้เกิดการสร้างมาตราส่วนอุณหภูมิ^{[ 41 ]}ระหว่างจุดปรับเทียบคงที่จะใช้การประมาณ ค่าแบบแทรกสอด ซึ่งมักจะเป็นแบบเชิงเส้น ^{[ 39 ]}ซึ่งอาจทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างเทอร์โมมิเตอร์ประเภทต่างๆ ณ จุดที่อยู่ห่างไกลจากจุดคงที่ ตัวอย่างเช่น การขยายตัวของปรอทในเทอร์โมมิเตอร์แก้วจะแตกต่างจากการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของ เทอร์โมมิเตอร์ความต้านทาน แพลทินัม เล็กน้อย ดังนั้นค่าที่ได้จะแตกต่างกันเล็กน้อยที่ประมาณ 50 °C ^{[ 42 ]}อาจมีสาเหตุอื่นๆ เนื่องมาจากความไม่สมบูรณ์ของเครื่องมือ เช่น ในเทอร์โมมิเตอร์แบบของเหลวในแก้ว หากเส้นผ่านศูนย์กลาง ของ หลอดแคปิลลารี แตกต่างกัน ^{[ 42 ]}

ความสามารถในการทำซ้ำได้นั้นมีความสำคัญในหลายๆ ด้าน กล่าวคือ เทอร์โมมิเตอร์ตัวเดียวกันให้ค่าที่อ่านได้เหมือนกันสำหรับอุณหภูมิเดียวกันหรือไม่ (หรือเทอร์โมมิเตอร์ที่เปลี่ยนใหม่หรือหลายตัวให้ค่าที่อ่านได้เหมือนกันหรือไม่) การวัดอุณหภูมิ ที่ทำซ้ำได้ หมายความว่าการเปรียบเทียบมีความถูกต้องในงานทดลองทางวิทยาศาสตร์และกระบวนการทางอุตสาหกรรมมีความสม่ำเสมอ ดังนั้นหากเทอร์โมมิเตอร์ชนิดเดียวกันได้รับการสอบเทียบด้วยวิธีเดียวกัน ค่าที่อ่านได้ก็จะถูกต้องแม้ว่าจะมีความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยเมื่อเทียบกับมาตราส่วนสัมบูรณ์ก็ตาม

ตัวอย่างของเทอร์โมมิเตอร์อ้างอิงที่ใช้ตรวจสอบเทอร์โมมิเตอร์อื่นตามมาตรฐานอุตสาหกรรม ได้แก่เทอร์โมมิเตอร์ความต้านทาน แพลทินัม ที่มีจอแสดงผลดิจิทัลความละเอียด 0.1 °C (ความแม่นยำ) ซึ่งได้รับการสอบเทียบที่ 5 จุดตามมาตรฐานแห่งชาติ (−18, 0, 40, 70, 100 °C) และได้รับการรับรองความแม่นยำที่ ±0.2 °C ^{[ 43 ]}

ตามมาตรฐานของอังกฤษเทอร์โมมิเตอร์แบบของเหลวในแก้วที่ได้รับการสอบเทียบ ใช้งาน และบำรุงรักษาอย่างถูกต้อง สามารถบรรลุความไม่แน่นอนในการวัดได้ ±0.01 °C ในช่วง 0 ถึง 100 °C และความไม่แน่นอนที่มากขึ้นนอกช่วงนี้: ±0.05 °C สูงถึง 200 หรือต่ำลงไปถึง −40 °C, ±0.2 °C สูงถึง 450 หรือต่ำลงไปถึง −80 °C ^{[ 44 ]}

การขยายตัวทางความร้อน

โดยใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติการขยายตัวทางความร้อน ของส สาร ใน สถานะต่างๆ

สามารถใช้โลหะแข็งสองชนิดที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่างกันในการสร้างเทอร์โมมิเตอร์เชิงกลแบบโลหะคู่ ได้ อีกหนึ่งการออกแบบที่ใช้หลักการนี้คือเทอร์โมมิเตอร์ของเบรเกต์

ของเหลวบางชนิดมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวค่อนข้างสูงในช่วงอุณหภูมิที่ใช้งานได้ จึงเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้าง เทอร์โมมิเตอร์แบบ แอลกอฮอล์หรือปรอทการออกแบบอื่น ๆ ที่ใช้หลักการนี้ ได้แก่เทอร์โมมิเตอร์แบบกลับทิศทางและเทอร์โมมิเตอร์แบบดิฟเฟอเรนเชียลของเบ็คแมนน์

เช่นเดียวกับของเหลว ก๊าซก็สามารถนำมาใช้ทำเทอร์โมมิเตอร์แบบก๊าซได้ เช่นกัน

ความดัน

เทอร์โมมิเตอร์วัดความดันไอ

ความหนาแน่น

เทอร์โมมิเตอร์กาลิเลโอ^{[ 45 ]}

เทอร์โมโครมิซึม

สารประกอบบางชนิดแสดงคุณสมบัติเทอร์โมโครมิซึมที่การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ชัดเจน ดังนั้น การปรับอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะของสารหลายชนิดจะทำให้สามารถวัดอุณหภูมิได้ในหน่วยย่อยๆ ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของการแปลงเป็นดิจิทัลนี่คือพื้นฐานของเทอร์โมมิเตอร์แบบผลึกเหลว

การวัดอุณหภูมิที่ขอบแถบ (BET)

การวัดอุณหภูมิขอบแถบพลังงาน (BET) ใช้ประโยชน์จากการพึ่งพาอุณหภูมิของช่องว่างแถบพลังงานของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เพื่อให้ได้การวัดอุณหภูมิแบบออปติคอลที่แม่นยำมาก ( เช่นแบบไม่สัมผัส) ^{[ 46 ]}ระบบ BET ต้องการระบบออปติคอลเฉพาะทาง รวมถึงซอฟต์แวร์วิเคราะห์ข้อมูลแบบกำหนดเอง^{[ 47 ] [ 48 ]}

การแผ่รังสีของวัตถุดำ

วัตถุทุกชนิดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์จะปล่อยรังสีแบล็กบอดี้ซึ่งสเปกตรัมของรังสีจะแปรผันตรงกับอุณหภูมิ คุณสมบัตินี้เป็นพื้นฐานของเครื่อง วัดอุณหภูมิอินฟราเรด (pyrometer ) และการถ่ายภาพ ความร้อน ( thermography ) ข้อดีคือสามารถวัดอุณหภูมิจากระยะไกลได้ ไม่จำเป็นต้องสัมผัสหรืออยู่ใกล้มากเหมือนเทอร์โมมิเตอร์ส่วนใหญ่ ที่อุณหภูมิสูงขึ้น รังสีแบล็กบอดี้จะมองเห็นได้และอธิบายได้ด้วยอุณหภูมิสีตัวอย่างเช่น องค์ประกอบความร้อนที่เรืองแสง หรือการประมาณอุณหภูมิพื้นผิวของดาวฤกษ์

การเรืองแสง

การวัดอุณหภูมิด้วยฟอสฟอร์

สเปกตรัมการดูดกลืนแสง

เทอร์โมมิเตอร์แบบใยแก้วนำแสง

ความต้านทานไฟฟ้า

เทอร์โมมิเตอร์แบบความต้านทานซึ่งใช้วัสดุ เช่นโลหะผสม Balco

เทอร์มิสเตอร์

เทอร์โมมิเตอร์แบบปิดกั้นคูลอมบ์

ศักยภาพทางไฟฟ้า

เทอร์โมคัปเปิลมีประโยชน์ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ตั้งแต่อุณหภูมิเยือกแข็งไปจนถึงมากกว่า 1000°C แต่โดยทั่วไปจะมีข้อผิดพลาดอยู่ที่ ±0.5-1.5°C

^{เซ็นเซอร์ วัด}อุณหภูมิแบบแถบพลังงานซิลิคอนมักพบได้ในบรรจุภัณฑ์วงจรรวมที่มีADC และอินเทอร์เฟ ซเช่นI2Cโดยทั่วไปจะระบุให้ทำงานในช่วงประมาณ -50 ถึง 150°C โดยมีความแม่นยำในช่วง ±0.25 ถึง 1°C แต่สามารถปรับปรุงได้โดยการจัดกลุ่ม^{[ 49 ] [ 50 ]}

การสั่นพ้องทางไฟฟ้า

เทอร์โมมิเตอร์ควอตซ์

การเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์

การเลื่อนทางเคมีขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ คุณสมบัตินี้ใช้ในการสอบเทียบเทอร์โมสตัทของโพรบNMR ซึ่งโดยปกติจะใช้ เมทานอลหรือเอทิลีนไกลคอล [ ^{51 ] [ 52 ] ซึ่ง}อาจเป็นปัญหาสำหรับมาตรฐานภายในซึ่งโดยปกติจะถือว่ามีการเลื่อนทางเคมีที่กำหนดไว้ (เช่น 0 ppm สำหรับTMS ) แต่ในความเป็นจริงแล้วแสดงให้เห็นถึงการขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ^{[ 53 ]}

ความไวต่อสนามแม่เหล็ก

เหนือ อุณหภูมิคูรีความไวต่อสนามแม่เหล็กของวัสดุพาราแมกเนติกแสดงความสัมพันธ์ผกผันกับอุณหภูมิ ปรากฏการณ์นี้เป็นพื้นฐานของเครื่องวัดอุณหภูมิ แบบแม่เหล็ก ^{[ 54 ] [ 55 ]}

เทอร์โมมิเตอร์ใช้ปรากฏการณ์ทางกายภาพหลายอย่างในการวัดอุณหภูมิ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิถูกนำไปใช้ในงานวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบการวัด ระบบวัดอุณหภูมิส่วนใหญ่เป็นระบบไฟฟ้าหรือระบบกลไก ซึ่งบางครั้งแยกออกจากระบบที่ควบคุมไม่ได้ (เช่นในกรณีของเทอร์โมมิเตอร์ปรอทในหลอดแก้ว) เทอร์โมมิเตอร์ถูกใช้บนถนนในสภาพอากาศหนาวเย็นเพื่อช่วยตรวจสอบว่ามีสภาพน้ำแข็งเกาะหรือไม่ ภายในอาคาร เทอร์มิสเตอร์ถูกใช้ในระบบควบคุมสภาพอากาศ เช่นเครื่องปรับอากาศตู้แช่แข็งเครื่องทำความร้อนตู้เย็นและเครื่องทำน้ำอุ่น [ ^{56 ] เทอร์โมมิเตอร์}กาลิเลโอถูกใช้ในการวัดอุณหภูมิอากาศภายในอาคาร เนื่องจากมีช่วงการวัดที่จำกัด

เทอร์โมมิเตอร์แบบผลึกเหลว (ซึ่งใช้ ผลึกเหลวเทอร์ โมโครมิก ) ดังกล่าวยังใช้ในแหวนเปลี่ยนสีตามอารมณ์และใช้ในการวัดอุณหภูมิของน้ำในตู้ปลาอีก ด้วย

เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ แบบไฟเบอร์แบร็กเกรตติ้งใช้ใน โรง ไฟฟ้านิวเคลียร์เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิแกนปฏิกรณ์และหลีกเลี่ยงความเป็นไปได้ของการหลอมละลายของนิวเคลียร์^{[ 57 ]}

นาโนเทอร์โมเมตรีเป็นสาขาการวิจัยที่กำลังเกิดขึ้นใหม่ซึ่งเกี่ยวข้องกับความรู้เกี่ยวกับอุณหภูมิในระดับย่อยไมโครเมตร เทอร์โมมิเตอร์แบบดั้งเดิมไม่สามารถวัดอุณหภูมิของวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าหนึ่งไมโครเมตรได้ จึงต้องใช้วิธีการและวัสดุใหม่ นาโนเทอร์โมเมตรีถูกนำมาใช้ในกรณีดังกล่าว นาโนเทอร์โมมิเตอร์แบ่งออกเป็น เทอร์โมมิเตอร์ เรืองแสง (หากใช้แสงในการวัดอุณหภูมิ) และ เทอร์โมมิเตอร์ ที่ไม่เรืองแสง (ระบบที่สมบัติทางเทอร์โมเมตริกไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการเรืองแสง) ^{[ 58 ]}

เทอร์โมมิเตอร์ที่ใช้สำหรับวัดอุณหภูมิต่ำโดยเฉพาะ

• โดย ทั่วไป แล้ว เครื่องวัดอุณหภูมิทางหูมักใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟราเรด
• เทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิหน้าผากเป็นตัวอย่างหนึ่งของเทอร์โมมิเตอร์แบบผลึกเหลว
• โดยทั่วไปแล้วเทอร์โมมิเตอร์ ทางทวารหนักและทางปากจะใช้ปรอท แต่ปัจจุบันส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยเทอร์มิสเตอร์ NTCที่มีการอ่านค่าแบบดิจิทัลแล้ว^{[ 59 ]}

มีการใช้เทคนิคการวัดอุณหภูมิต่างๆ มาตลอดประวัติศาสตร์ เช่นเทอร์โมมิเตอร์ของกาลิเลโอไปจนถึงการถ่ายภาพความร้อน^{[ 45 ]}เทอร์โมมิเตอร์ทางการแพทย์เช่น เทอร์โมมิเตอร์ปรอทในแก้ว เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด เทอร์โมมิเตอร์แบบเม็ดและเทอร์โมมิเตอร์คริสตัลเหลวถูกนำมาใช้ใน สถาน พยาบาลเพื่อตรวจสอบว่าบุคคลนั้นมีไข้หรือมีภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติหรือไม่

เทอร์โมมิเตอร์มีความสำคัญต่อความปลอดภัยของอาหารเนื่องจากอาหารที่มีอุณหภูมิระหว่าง 41 ถึง 135 °F (5 ถึง 57 °C) อาจมีแนวโน้มที่จะเกิดการเจริญเติบโตของแบคทีเรียในระดับที่เป็นอันตรายได้หลังจากผ่านไปหลายชั่วโมง ซึ่งอาจนำไปสู่โรคที่เกิดจากอาหารได้รวมถึงการตรวจสอบ อุณหภูมิ ในการแช่เย็นและการรักษาอุณหภูมิในอาหารที่เสิร์ฟภายใต้หลอดไฟความร้อนหรืออ่างน้ำร้อน^{[ 56 ]} เทอร์โมมิเตอร์สำหรับทำอาหารมีความสำคัญในการตรวจสอบว่าอาหารสุกอย่างเหมาะสมหรือไม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทอร์โมมิเตอร์สำหรับเนื้อสัตว์ใช้เพื่อช่วยในการปรุงเนื้อสัตว์ให้มีอุณหภูมิภายในที่ปลอดภัยในขณะที่ป้องกันการปรุงสุกเกินไป โดยทั่วไปจะพบได้โดยใช้ ขดลวด โลหะสองชนิดหรือเทอร์โมคัปเปิลหรือเทอร์มิสเตอร์ที่มีการอ่านค่าแบบดิจิทัล เทอร์โมมิเตอร์สำหรับทำขนมใช้เพื่อช่วยในการหาปริมาณน้ำที่เฉพาะเจาะจงในสารละลายน้ำตาลโดยอิงจากอุณหภูมิเดือด

• เทอร์โมมิเตอร์สำหรับใช้ภายในและภายนอกอาคาร
• เครื่องวัดความร้อนใช้เทอร์โมมิเตอร์ในการวัดอัตราการไหลของความร้อน
• เทอร์โมสตัทในอดีตใช้แถบโลหะสองชนิด แต่ปัจจุบันเทอร์มิสเตอร์ดิจิทัลได้รับความนิยมมากขึ้น

เทอร์โมมิเตอร์แบบใช้แอลกอฮอล์เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด เทอร์โมมิเตอร์ปรอทในหลอดแก้ว เทอร์โมมิเตอร์แบบบันทึกค่า เทอร์มิสเตอร์และเทอร์โมมิเตอร์ของซิกซ์ (เทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิสูงสุด-ต่ำสุด) ถูกนำมาใช้ในอุตุนิยมวิทยาและภูมิอากาศวิทยาในระดับต่างๆ ของชั้นบรรยากาศและมหาสมุทรเครื่องบินใช้เทอร์โมมิเตอร์และไฮโกรมิเตอร์เพื่อตรวจสอบว่า มีสภาพ น้ำแข็งเกาะในชั้นบรรยากาศตามเส้นทางการบิน หรือ ไม่ การวัดเหล่านี้ถูกนำมาใช้เพื่อเริ่มต้นแบบจำลองการพยากรณ์อากาศเทอร์โมมิเตอร์ถูกใช้บนถนนในสภาพอากาศหนาวเย็นเพื่อช่วยตรวจสอบว่ามีสภาพน้ำแข็งเกาะหรือไม่ และใช้ภายในอาคารในระบบควบคุมสภาพอากาศ

• สถานีตรวจวัดสภาพอากาศอัตโนมัติของสนามบิน
• เครื่องมือทางเทอร์โมไดนามิก
• ไฮโกรมิเตอร์ #ไซโครมิเตอร์ (เทอร์โมมิเตอร์แบบกระเปาะเปียกและกระเปาะแห้ง)

• มิดเดิลตัน, ดับเบิลยูเค (1966). ประวัติความเป็นมาของเทอร์โมมิเตอร์และการใช้งานในอุตุนิยมวิทยา . บัลติมอร์: สำนักพิมพ์จอห์นส์ ฮอปกินส์. พิมพ์ซ้ำ 2002, ISBN 0-8018-7153-0.
• ประวัติของเทอร์โมมิเตอร์ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 2 มีนาคม 2012 ที่Wayback Machine
• การวัดอุณหภูมิในระดับนาโน – บทวิจารณ์ล่าสุด

ค้นหาคำว่า "เทอร์โมมิเตอร์"ในวิกิพีเดีย ซึ่งเป็นพจนานุกรมเสรี

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับเครื่องมือวัด (อุณหภูมิ )

• ประวัติความเป็นมาของอุณหภูมิและการวัดอุณหภูมิ (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 25 กุมภาพันธ์ 2551)
• วารสาร The Chemical Educatorเล่ม 5 ฉบับที่ 2 (2000) เก็บถาวรเมื่อ 10 มีนาคม 2004 ที่ Wayback Machineเทอร์โมมิเตอร์—จากความรู้สึกสู่เครื่องมือ
• ช่อง History Channel – สิ่งประดิษฐ์ – สิ่งประดิษฐ์และการค้นพบที่สำคัญในยุคสมัยใหม่ (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 24 เมษายน 2551)
• เกี่ยวกับ – เทอร์โมมิเตอร์เก็บถาวรเมื่อ 2020-01-22 ที่Wayback Machine – เทอร์โมมิเตอร์ – ประวัติศาสตร์ยุคแรก แอนเดอร์ส เซลเซียส กาเบรียล ฟาเรนไฮต์ และทอมสัน เคลวิน
• เทอร์โมมิเตอร์และของเหลวสำหรับวัดอุณหภูมิ – ปรอทและแอลกอฮอล์
• ห้องปฏิบัติการสอบเทียบเทอร์โมมิเตอร์อุตสาหกรรม NIST เก็บถาวรเมื่อวันที่ 22 กรกฎาคม 2016 ที่Wayback Machine
• การวัดอุณหภูมิในระดับนาโนสเกล —บทวิจารณ์
• ประวัติความเป็นมาของอุณหภูมิและการวัดอุณหภูมิ (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 25 กุมภาพันธ์ 2551)