Un thermomètre est un appareil qui sert à mesurer et à afficher la valeur des températures. C'est le domaine d'étude de la thermométrie.
La plupart des thermomètres mesurent leur propre température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) (celle de sa partie qui sert à faire la mesure). Cette température n'est celle du milieu ambiant que s'il y a équilibre thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de...) entre le thermomètre (Un thermomètre est un appareil qui sert à mesurer et à afficher la valeur des...) et le milieu ambiant.
Cela signifie par exemple, que si un thermomètre est exposé au soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...), il sera plus chaud que l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...), et que cet écart de température dépendra entièrement de sa couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...) et de sa ventilation, et donc qu'une température mesurée dans ces conditions est totalement fantaisiste par rapport à la température de l'air. (C'est pour cela que les météorologues mesurent la température sous abri ventilé.)
La mesure des températures peut être fondée sur la dilatation (La dilatation est l'expansion du volume d'un corps occasionné par son réchauffement,...) et la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) des corps (solides, liquides ou gazeux), ou toute autre propriété physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) (variations électriques dans le cas du thermocouple (En physique, les thermocouples sont utilisés pour la mesure de températures. Ils sont bon marché...), couleur d'émission de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) pour les hautes températures, etc.) qui varie en fonction de la température. Ce principe général est mis en application de façons très diverses selon les besoins (plages de températures à mesurer, nature des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) à étudier, etc.). Les thermomètres à liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...) usuels sont les thermomètres à mercure et les thermomètres à alcool, mais il est également possible de trouver des thermomètres à l'huile (L'huile est un terme générique désignant des matières grasses qui sont à...) de colza (Le colza (Brassica napus ou plus précisément Brassica napus var. napus) est une plante...).
Les applications des thermomètres sont multiples, en météorologie (La météorologie a pour objet l'étude des phénomènes atmosphériques...), en médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la...), en cuisine (La cuisine est l'ensemble des techniques de préparation des aliments en vue de leur...), pour la régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se...), dans les processus industriels, etc.
Ils sont utilisés pour la mesure de la température corporelle (rectale, sous l'aisselle, dans l'oreille (L'oreille est l'organe qui sert à capter le son et est donc le siège du sens de...), ou buccale).
Les thermomètres à mercure, longtemps en usage, ont été progressivement retirés de la vente à cause de la toxicité (La toxicité (du grec τοξικότητα...) du mercure. On pourra se reporter aux articles thermomètre et tensiomètre à mercure et aspects toxicologiques du mercure pour une discussion plus avancée sur la toxicité du mercure.
Il a remplacé le thermomètre à mercure. Il contient des oxydes métalliques à résistance variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle...) en fonction de la température (thermistor). Ce principe permet une mesure précise sur une gamme de température étroite, bien adapté à l'usage médical.
L'alcool a remplacé le mercure dès le XIXe siècle pour des raisons de prix de revient et de santé publique (La santé publique peut être définie de diverses manières. On peut en effet la...). L'alcool est alors coloré en rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait...) ou en bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs...) pour une meilleure lecture. D'autres substituts au mercure ou à l'alcool sont possibles, il est ainsi possible de trouver commercialement des thermomètres à l'huile de colza ou bien au gallium (Le gallium est un élément chimique, de symbole Ga et de numéro atomique 31. Sa...).
On utilise ici la bilame pour mesurer la temperature.
Ces thermomètres utilisent des cristaux liquides qui changent de couleur selon la température.
Souvent, les cristaux liquides dessinent la valeur de la température. Sur d'autres modèles, ils dessinent simplement une échelle juxtaposée à des valeurs chiffrées.
Ces thermomètres sont souvent utilisées pour les aquariums (modèles autocollants) ou comme thermomètres médicaux (thermomètres frontaux), avec une précision d'une fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée...) médiocre.
Les thermomètres électroniques sont très précis et performants. Ils permettent les mesures de température de l’air, des liquides, des matériaux, etc. Ils ont également la possibilité de mémoriser des valeurs avec une alarme et la lecture est facilitée grâce à un écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent...). Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) peuvent également être imprimées pour faire une sauvegarde (En informatique, la sauvegarde (backup en anglais) est l'opération qui consiste à...). On peut lui ajouter différentes sondes en fonction du type de mesure à effectuer, voire des sondes sans fil (radio). Il existe aussi des thermomètres à Infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde...) pour des mesures à distances ou sans contact.
Les thermomètres pour l’usage professionnel sont de très grande précision. Ils ont une très grande étendue de mesure et une grande rapidité d’acquisition. Ils peuvent afficher deux températures avec un calcul de delta T. Les thermomètres pour l’usage professionnel peuvent être utilisés avec un étui de protection contre les chocs, la poussière et l’humidité. Ils sont utilisés avec différentes sondes en fonction de l’utilisation :
En fonction des besoins les sondes sont équipées de différents capteurs. Le type de mesure définira le type de sonde. Le choix de la sonde adéquate dépend de différents critères:
Les types de capteurs
Les thermomètres pour l’usage professionnel existent aussi en infrarouge pour des mesures sans contact où a distance
On les utilise pour la mesure de température de:
Ce modèle, à mercure, sert à mesurer de manière précise la température des sirops de sucre (Ce que l'on nomme habituellement le sucre est, dès 1406, une "substance de saveur douce...). Il est protégé par une cage métallique et gradué de 100 à 200 °C. Il convient également pour mesurer la température des huiles de friture.
Il existe différents types de thermomètres. Les thermomètres utilisés lors de procès-verbaux en contrôles sanitaires, doivent être conformes à l'arrêté de juillet 1997. Ces thermomètres disposent de sondes comportant des capteurs à variation de résistance (CTN = résistance à coefficient (En mathématiques un coefficient est un facteur multiplicatif qui dépend d'un certain...) de température négative), ou Pt100 résistance de 100 Ohm à 0 °C. Cette dernière garantit par le biais de normes, des incertitudes plus étroites et donc une meilleure précision de mesure.
Les étendues de mesure de ce type de matériel (généralement entre -200 et +600 °C pour les Pt100 et -50 à +150 °C pour les CTN) permettent de couvrir l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) des applications traditionnelles en agro-alimentaire.
Les mesures exactes se font impérativement à cœur, elles sont donc intrusives et destructrices.
Il existe également des moyens de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de...) comme des thermomètres fonctionnant par réception de rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...) infrarouge, permettant de contrôler très rapidement une homogénéité de température. La précision d'un tel thermomètre étant limitée, son utilisation nécessite dès lors une formation et une prise de conscience de l'interprétation des résultats. L'infrarouge mesure la température du film ou de l'emballage et non du cœur du produit.
Ils utilisent la loi de Curie pour mesurer les très basses températures. Ils sont très répandus aujourd'hui même si on ne s'en rend pas compte.