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El origen del termómetro se remonta al año 1592, cuando Galileo Galilei inventó un aparato que, aunque evidentemente dista mucho de lo que disponemos hoy en día, seguía el mismo principio y tenía el mismo objetivo que los termómetros actuales: medir la temperatura que emana un cuerpo u objeto.
Desde entonces, la tecnología ha avanzado mucho y el termómetro ha pasado por muchas variaciones, convirtiéndose así en un aparato imprescindible, especialmente en el mundo de la medicina para detectar la posible presencia de fiebre y en el de la industria, donde medir la temperatura de los objetos es de vital importancia para garantizar el funcionamiento de los procesos.
De todos modos, aunque estemos familiarizados básicamente con los termómetros digitales y los más tradicionales de mercurio, existen muchos otros tipos. Algunos de ellos permiten, incluso, medir la temperatura sin tener que tocar el cuerpo.
Por ello, en el artículo de hoy haremos un repaso de los principales tipos de termómetro, tanto a los que tenemos acceso como usuarios como a los que se reservan para las industrias. Como veremos, la variedad es inmensa.
¿Qué es un termómetro?
Un termómetro es cualquier aparato diseñado para captar las variaciones de temperatura en el medio y expresarlo mediante medidas que podamos leer, ya sea visualizando un número en una pantalla, captando colores distintos en unas imágenes, observando un aumento en el volumen de un líquido, etc.
Los diferentes tipos de termómetros tienen funcionamientos muy distintos, pues cada uno de ellos detecta la temperatura de una forma distinta y la expresa a su manera. Dependiendo de su naturaleza, habrá termómetros destinados a medir la temperatura de forma muy precisa, rápida y sencilla, los cuales serán útiles en el mundo de la clínica para detectar la temperatura corporal.
Otros, en cambio, ya sea porque no pueden entrar en contacto con el cuerpo humano, porque son demasiado costosos o porque no son útiles para detectar pequeñas variaciones sino para llegar a temperaturas de cientos o miles de grados (cosa que no pueden hacer los clínicos), estarán destinados a la industria.
Por ello, a continuación veremos los principales tipos de termómetros dividiéndolos en función de si están destinados a la clínica o a la industria.
Los principales termómetros clínicos
Los termómetros clínicos son aquellos instrumentos cuyo uso en humanos para medir la temperatura corporal está aprobado. Son termómetros que no pueden ser utilizados para medir elevadas temperaturas pero que sí que funcionan muy bien en los rangos de lo que es nuestra temperatura. Además, permiten obtener medidas bastante exactas y de forma rápida.
1. Termómetro digital
Son los termómetros más usados en el mundo de la clínica y se recomienda que las personas sustituyan los de mercurio por estos, ya que no son tóxicos. Los digitales miden la temperatura mediante un mecanismo interno que capta energía a través de una resistencia. Posteriormente, esta energía se traduce en un impulso eléctrico que se conduce por un circuito hasta convertirse en una cifra que aparece en la pantalla.
A nivel de usuario son los más fiables, exactos y económicos. Pueden utilizarse sin ningún problema tanto de manera oral, rectal o axilar. A los pocos minutos, en la pantalla aparece una medición muy exacta de nuestra temperatura corporal, detectando pequeñas variaciones incluso a nivel decimal.
2. Termómetro de mercurio
El termómetro de mercurio o de vidrio es el más tradicional, aunque se recomienda que se sustituya por los digitales ya que son menos precisos y, además, el mercurio representa un peligro para el cuerpo humano.
En este caso, el funcionamiento se basa puramente en la física. Los termómetros de mercurio consisten en un tubo sellado de vidrio con una escala de temperatura marcada y en cuyo interior hay una pequeña cantidad de líquido, generalmente mercurio, aunque para reducir la toxicidad se han utilizado otros. Sea como sea, la medición de la temperatura se consigue por las propiedades térmicas del líquido.
Cuando el mercurio se expone a una variación de temperatura al entrar en contacto con nuestra piel, se dilata como reacción física a este incremento, es decir, aumenta su volumen. Esto hace que el líquido dentro del capilar suba por la escala hasta llegar a un valor de temperatura acorde a la dilatación. No son tan exactos como los digitales pero siguen funcionando bien.
3. Termómetro infrarrojo
A diferencia de los dos anteriores, los termómetros infrarrojos permiten medir la temperatura de un cuerpo sin tener que entrar en contacto con él. Su funcionamiento no se basa ni en en los cambios de energía en una resistencia eléctrica ni en las propiedades térmicas de un líquido, sino en en las radiaciones que emitimos todos los cuerpos físicos.
El termómetro infrarrojo capta las variaciones en la radiación infrarroja que emitimos, la cual varía en función de cuál es nuestra temperatura. Por ello, cuando nuestra temperatura es superior a la normal, la radiación infrarroja también es superior, algo que detecta esta instrumento. Además, convierte estas señales en una información que se expresa en forma de cifra en una pantalla.
De todos modos, a nivel de usuario no se utilizan ya que son más costosos. De todos modos, son muy útiles en el mundo de la clínica para obtener mediciones muy rápidas (mucho más que los otros dos) sin tener que entrar en contacto con la persona, algo muy importante en el contexto de las enfermedades infecciosas. De igual manera, en el ambiente industrial también son muy útiles, aunque con variaciones para adaptarse a la medición de temperaturas más altas.
Los principales termómetros industriales
Los termómetros industriales son muy distintos a los del mundo de la clínica. Aquí son instrumentos mucho más complejos ya que deben detectar temperaturas mucho más altas (o bajas) que los anteriores. Hay que tener en cuenta que tanto los digitales como los infrarrojos pueden ser usados también en la industria, aunque a continuación veremos los que son exclusivos de esta.
4. Termómetros de gas
Los termómetros de gas son instrumentos tan precisos y complejos que su uso está limitado a la calibración de otros termómetros. Es decir, se admite que los de gas siempre dan la información correcta, por lo que si otro termómetro (por ejemplo, un digital) da una lectura de temperatura distinta a la suya, es porque este último está mal fabricado.
En este caso, el termómetro de gas consiste en un aparato en cuyo interior hay un gas, generalmente nitrógeno. Cuando se expone a un cuerpo con una temperatura determinada, la presión en su interior variará de acuerdo a esta temperatura. A mayor temperatura, más presión. Después, a partir de esta variación en la presión interna, se puede calcular la temperatura.
Además de ser los más precisos, son también los que detectan un mayor rango de temperatura: desde los - 268 °C hasta los más de 530 °C. Pero, eso sí, su uso es muy complejo y, de hecho, ya no es que no se usen a nivel doméstico, sino que solo unas industrias muy concretas donde necesiten calibrar frecuentemente sus equipos térmicos dispondrán de ellos.
5. Termómetros con lámina bimetálica
Los termómetros de lámina bimetálica son, igual que los de mercurio, dispositivos mecánicos, pues hay industrias que defienden que funcionan mejor ya que no hay riesgo de que los dispositivos electrónicos fallen, pues no tienen. En este caso, sin embargo, no entra en juego ningún líquido tóxico.
También se fundamentan en la dilatación de un elemento en función de la temperatura a la que está expuesto, pero en los de lámina bimetálica, lo que se dilata no es el mercurio, sino un metal sólido. Esta naturaleza “robusta” hace que sea la opción predilecta en todo tipo de industrias cuando se quiera saber la temperatura especialmente de líquidos tóxicos a temperaturas muy elevadas, pues ofrece medidas sorprendentemente exactas hasta los 600 °C.
6. Termómetros de resistencia
Los termómetros de resistencia se basan en las propiedades del platino y otros materiales como el cobre o el tungsteno cuya resistencia a la electricidad varía dependiendo de la temperatura a la que están expuestos.
Los termómetros de resistencia están hechos generalmente de platino, pues es el que mejor funciona para relacionar variación de resistencia eléctrica y temperatura. Se utilizan solo en industrias ya que son costosos y la medición que hacen es muy lenta, aunque permiten detectar variaciones sutiles hasta temperaturas de más de 3.500 °C, por lo que son muy útiles para saber, por ejemplo, la temperatura dentro de hornos industriales.
7. Termopar
Los termómetros de par térmico o termopar son instrumentos muy útiles especialmente en el ámbito de los laboratorios, pues ofrecen medidas muy rápidas (menos de 5 segundos) y de forma muy precisa. Consisten en un instrumento con dos hilos de metal que se unen por sus extremos. En el punto donde se juntan es donde se entra en contacto con el objeto cuya temperatura se quiere medir.
Cuando esto sucede, los extremos de estos metales se calientan, lo que se traduce en un cambio en la resistencia eléctrica proporcional a la temperatura del cuerpo que se está midiendo. Si bien no están destinados a captar la temperatura corporal, sí que pueden utilizarse en el ámbito doméstico, pues no son muy costosos y permiten saber de forma rápida la temperatura de objetos inanimados.
8. Pirómetros
Los pirómetros son todos aquellos termómetros destinados a medir de forma más o menos precisa la temperatura de cuerpos que están a más de 2.000 °C, por lo que son útiles en industrias donde se realizan fundiciones y otros procesos donde se tenga que llegar a temperaturas muy altas para garantizar su correcto funcionamiento.
En este sentido, se pueden utilizar los anteriormente mencionados termómetros infrarrojos, aunque también hay otros basados en las propiedades ópticas de los objetos o en el fenómeno fotoeléctrico (liberación de electrones desde un material cuando sobre ellos incide radiación térmica).
9. Termómetro de bulbo húmedo
El termómetro de bulbo húmedo es muy útil ya que, además de medir la temperatura, tiene en cuenta el papel que juega la humedad en la experimentación de las misma. Es decir, permiten conocer cuál es la verdadera “sensación térmica”.
La punta de medición de temperatura de este instrumento está recubierta por un material textil que se empapa por capilaridad en función de la humedad en el exterior. Tomando la medida que se da cuando está mojado y la que se obtiene antes de poner el material textil, se puede determinar cuál es la verdadera sensación térmica.
Referencias bibliográficas
- Wisniak, J. (2000) “The Thermometer—From The Feeling To The Instrument”. The Chemical Educator.
- Tamura, T., Huang, M., Togawa, T. (2018) “Current Developments in Wearable Thermometers”. Advanced Biomedical Engineering.
- Periasami, V., Naaraayan, S.A., Vishwanathan, S. (2017) “Diagnostic accuracy of digital thermometer compared to mercury in glass thermometer for measuring temperature in children”. International Journal of Contemporary Pediatrics.
- Ross Pinnock, D., Maropoulos, P.G. (2015) “Review of industrial temperature measurement technologies and research priorities for the thermal characterisation of the factories of the future”. Journal of Engineering Manufacture.
