Brève histoire des thermomètres

By itronicsmod

Last updated Sep 04, 2018

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Pour comprendre l'histoire des thermomètres , il faut commencer par les thermoscopes. Les discussions sur les thermomètres sur Wikipédia commencent souvent par Philon le Mécanicien, un ingénieur grec qui observa la dilatation et la contraction de l'air en fonction de la température. Dans les années 1500, des scientifiques européens se sont inspirés de cette observation pour créer des thermoscopes. Ces appareils relativement simples étaient des tubes de verre emprisonnés dans l'eau. Le niveau de l'eau montait et descendait au gré de la dilatation et de la contraction de l'air, et cette invention précoce marqua la première étape de l'invention du thermomètre.

Un thermoscope, cependant, était d'une utilité limitée, car il ne permettait que de démontrer les variations de température, sans toutefois les déterminer. À la fin du XVIe siècle, Galilée conçut un thermoscope à eau rudimentaire, mais le premier du genre à permettre la mesure des variations. Ce fut une avancée considérable, mais bien que souvent appelé « thermomètre de Galilée », il s'agissait techniquement d'un thermoscope.

Qu'est-ce qu'un thermomètre ?

Ce n'est qu'en 1612 qu'un inventeur italien, Santorio Santorio, ajouta une échelle numérique à un thermoscope. Il s'agit techniquement du premier thermomètre, bien que rudimentaire. En 1654, Ferdinand II, grand-duc de Toscane, inventa le premier thermomètre liquide – de l'alcool en l'occurrence – dans un verre, mais son approche manquait encore de précision et il n'existait pas d'étalon pour cette échelle.

Le premier véritable thermomètre moderne – ce qui signifie qu'il utilisait du mercure et qu'il avait une échelle standardisée – a été développé par Daniel Gabriel Fahrenheit, un physicien allemand, en 1724. Il a conçu l'échelle Fahrenheit pour enregistrer avec précision les changements de température, et cette échelle est toujours utilisée aux États-Unis, dans ses territoires et dans certaines autres régions, comme les Bahamas, le Belize et les îles Caïmans.

L'importance de Galilée

Galilée fut le premier scientifique à expérimenter la contraction et l'expansion avec d'autres substances que l'air. Si l'idée peut paraître simple et évidente aujourd'hui, elle l'était tout sauf à l'époque. Personne n'en avait encore eu l'idée, et Galilée a posé les bases d'une grande partie de ce qui allait suivre.

Autres avancées clés

Une autre innovation cruciale est venue de Christian Huygens en 1665. Il a imaginé l'utilisation du point d'ébullition et du point de fusion de l'eau , fondamentaux pour les échelles de température actuelles. En 1694, Carlo Renaldini a poussé ce concept plus loin en concevant le point de fusion et le point d'ébullition comme des points fixes distincts sur une échelle universelle.

Galilée avait souvent utilisé l'alcool et avait créé le premier thermoscope à alcool. Fahrenheit constata que le mercure se dilatait beaucoup plus sous l'effet de la chaleur que l'alcool et commença à fabriquer des thermostats remplis de mercure et scellés. C'est Sir Isaac Newton qui présenta les idées sur lesquelles Fahrenheit s'appuya pour concevoir une échelle universelle, inspirée de celle de Huygens et Renaldini.

Thermomètres médicaux

Les thermomètres médicaux sont un élément essentiel de l'histoire des thermomètres en général et sont antérieurs à Fahrenheit. Santorio a créé le premier, mais il était peu pratique à bien des égards. Le premier thermomètre médical fonctionnel a été créé par Sir Thomas Allbutt, un médecin anglais. Son invention ne mesurait que 15 cm de long et permettait de mesurer la température avec précision en seulement cinq minutes . Bien que le chirurgien de l'air, Theodore Hannes Benzinger, ait inventé le premier thermomètre auriculaire pendant la Seconde Guerre mondiale, c'est le Dr Jacob Fraden, PDG d'Advanced Monitors Corporation, qui a créé en 1984 ce qui est aujourd'hui le thermomètre auriculaire le plus répandu, mais qui nécessitait la technologie du thermomètre numérique.

Qu'est-ce qu'un thermomètre numérique ?

Comme leurs prédécesseurs, les thermomètres numériques sont des appareils de mesure de la température facilement transportables et dotés de sondes permanentes. La différence réside toutefois dans le fait que les capteurs sont numériques et que ces appareils disposent généralement d'un affichage numérique pratique. Le fonctionnement d'un thermomètre numérique dépend entièrement du type de capteur utilisé. Il existe différents types de capteurs : détecteur de température à résistance (RTD), thermocouple et thermistance. Chaque type présente des avantages et des inconvénients.

Un hygromètre numérique est-il la même chose ?

Non. Les hygromètres numériques, comme les hygromètres numériques ThermoPro , parmi les plus populaires du marché, servent à mesurer l'humidité, et en particulier l'humidité relative, de l'air. Il faut comprendre comment le thermomètre a été inventé pour comprendre comment l'hygromètre a été fabriqué. Ils sont souvent étroitement associés en raison de leur utilisation combinée en météorologie et dans d'autres sciences.

Quelle est la différence entre un RTD, un thermocouple et une thermistance ?

Les RTD sont constitués d'enroulements de fils qui réagissent aux variations de température. Plus ils sont chauds, plus leur résistance électrique est élevée, ce qui permet une mesure précise. Les thermocouples sont constitués d'une paire différente de fils métalliques qui créent une tension thermoélectrique. Lorsque la température varie, la tension change quasi instantanément, ce qui permet de la mesurer. Les thermistances sont des semi-conducteurs très sensibles en raison de la relation entre la température et leur résistance électrique . Il en existe deux principaux types : les dispositifs à coefficient de température négatif (CTN) et les dispositifs à coefficient de température positif (CTP).

Comment fonctionnent les thermomètres à viande ?

Les thermomètres à viande, comme ceux fabriqués par ThermoPro , sont des thermomètres bimétalliques. Ils servent à mesurer la température interne de cuisson de la viande, qu'il s'agisse de bœuf, de volaille ou autre. Ces thermomètres sont composés de deux parties : une sonde de température et un afficheur. L'affichage peut être classique, comme un cadran sur le dessus d'un radiateur, ou numérique, souvent un écran LCD pouvant être fixé directement sur la sonde ou séparé et relié à celle-ci par un câble ou un dispositif similaire.

La tige du thermomètre est composée de deux métaux distincts liés ensemble. Ce principe est similaire aux thermocouples mentionnés précédemment. L'un des métaux choisis se dilate à une température inférieure à celle de l'autre, et la torsion de ces métaux affecte le cadran ou peut être lue par l'appareil et traduite en une température spécifique affichée sur l'écran.