Lämpömittareista

Löysin tuoreesta Filatelisti lehdestä 3/1924 Jouni Takalon kirjoittaman, lämpötila-asteikkojen historiaa avaavan artikkelin Celsius vai Fahrenheit, kumpi parempi. Totesin tietoni asiasta vaillinaisiksi ja ryhdyin selvittelemään asiaa tarkemmin. Suomessa käytetään ruotsalaisen Anders Celsiuksen (1701-1744) asteikkoa. USA:ssa ja eräissä Euroopankin maissa on käytössä Fahrenheitin (1686-1736) asteikko. Käytössä on myös tutkijoiden suosima William Thomsonin (1824-1907) lordi Kelvin nimestä juontuvat Kelvin asteikot. Celsiuksen asteikko oli aluksi ”toisinpäin”. Vasta Carl von Linné käänsi sen nykyiseksi.

Muinaisen Kreikan filosofien ajalta löytyy jo mainintoja jonkinlaisista lämpötilaa osoittavista laitteista. Varsinaisia lämpömittareita edeltäneiden ”termoskooppien” keksijänä pidetään Galileo Galileita (1564-1642). Mittareita on sen jälkeen keksitty ja kehitetty monilla tahoilla. On vaikea selvittää niitä tarkoin, ainakaan lyhyesti. Myös Isaac Newtonin mainitaan olleen asialla. 

Erään kannan mukaan nykyaikaisen lämpömittarin keksi tanskalainen Ole Rømer (1644–1710) lisäämällä vuonna 1701 termoskooppiin asteikon referenssipisteinä veden jäätymis- ja kiehumispisteet. Tämä innoitti saksalaisen Gabriel Daniel Fahrenheitin kehittämään vuonna 1714 lämpömittarin, jossa käytettiin ensimmäistä kertaa elohopeaa. Häntä myös pidetään lämpötila-asteikon kehittäjänä.

Ensimmäisen aidosti lämpöä mittaavan laitteen rakensi vuoden 1654 tienoilla Ferdinato de Medici (1610 -1670). Hänen  alkoholilla täytetty tiivis putkensa, oli monin tavoin nykyaikaisten lämpömittarien kaltainen. 

Jossain vaiheessa oli listattu 35 kilpailevaa lämpötila-asteikkoa, joista tunnetuimpia lienee Réaumur. Suomen ensimmäinen virallisesti mitattu lämpötila 1 heinäkuuta vuonna 1844 oli 19,1 Réaumur astetta.

Eri asteikoissa on tärkeää nollapisteen asema sekä asteikon asteiden   porrastus. Fahrenheitin asteikon käyttöä perustellaan mm. sillä, että Pohjois-Amerikassa ilmaston lämpötilat vaihtelevat yleensä välillä 0-100 °F.

Modernit meteorologiset havainnot alkoivat Euroopassa 1780-luvulla ryhdyttäessä kokoamaan säätietoja. Saksalainen Mannheimin meteorologinen yhdistys organisoi tuolloin yli 30 havaintoaseman verkoston. Uppsalan yliopiston tähtitieteen professori Anders Celsius käynnisti Torniossa Suomen ensimmäisen lämpötilamittausten sarjan.  Turun Akatemia aloitti vuonna 1748 ajallisesti jatkuvan havaintosarjan. 

Ilman lämpötilan mittauksessa luotettiin yli 250 vuotta nesteiden lämpölaajenemiseen. Vasta elektroniikka ja digitaalisuus toivat alalle merkittävän loikan platinan syrjäyttäessä nesteet. 

Lämpömittarin valinta vaikuttaa sen tarkkuuteen. Niitä on kolmenlaisia: nestelämpömittarit, bimetallilämpömittarit (ns. viisarimalli) ja digitaaliset lämpömittarit. Nestelämpömittareiden mittaus perustuu nesteen laajenemiseen. Bimetallilämpömittareissa on metalliliuska, jossa on kahta eri metallia. Niiden erilainen laajeneminen suhteessa lämpötilan muutokseen välittyy akselin välityksellä mittarin viisariin. Digitaalisissa mittareissa on anturi, jonka mittauspään sähköinen vastus vaihtelee lämpötilan mukaan.

Taloyhtiössä tiedetään huoneistojen lämpömittarien lukemien vaihtelevan laajoissa rajoissa, mikä on yleinen yhtiökokousten suukovun aihe. Ilmatieteen laitoksen mukaan lämpötilan tarkka mittaaminen vaatii ammattitaitoa, sillä siihen liittyy monia virhelähteitä. Kotimittarien lukemat voivat poiketa huomattavan paljon virallisesti mitatusta arvosta. Ei-ammattimaiseen mittaukseen tarkoitetun mittarin mittausvirhe voi suojatussa paikassa olla jopa 5-7 astetta. Ilman suojaa olevalla mittarilla ero voi olla vieläkin suurempi. 

Tärkein asia lämpömittaria valitessa on, mitä halutaan mitata. Onko kyseessä ilman lämpötilan mittaaminen, vai halutaanko mitata lämpötilaa vedestä, jääkaapista, saunasta tai ruuasta? Kaikille näille on omat, tilanteeseen parhaiten sopivat mittarit.

Moniin tarkoituksiin soveltuvien lämpötilan mittauksen merkittävä suomalainen kehittäjä ja valmistaja on Vaisala Oy.

Liitekuva on kokoelmastani kopioitu Anders Celsiusta esittävä, Ruotsissa julkaistu postimerkkipari.