CN111386448A - 热通量测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热通量测量系统。所述热通量测量系统(100)具备：第一导线束(1)；第一热通量传感器(31)，在第一导线束(1)的中途仅设置有一个；第二导线束(2)，在第一导线束(1)中的比第一热通量传感器(31)更靠第一端(1a)侧连接有第一端(2a)且由与第一导线束(1)相同的材料构成；第二热通量传感器(32)，在第二导线束(2)的中途仅设置有一个；第一检测部(61)，检测第一导线束(1)的两端之间的电压；及第二检测部(62)，检测第一导线束(1)的第一端(1a)与第二导线束(2)的第二端(2b)之间的电压。

Description

热通量测量系统

技术领域

本发明涉及一种在多个位置处测量热通量的热通量测量系统。

本申请根据2017年11月30日申请的日本专利申请2017-231032号主张优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

以往已知有一种热通量传感器，其为了掌握部件的各部位处的加热状态(或冷却状态)，通过在这些各部位埋入热电偶来检测各部位处的温度，并根据该温度在各部位处测量热通量。

例如，在专利文献1中记载有使用了这种热通量传感器的监控装置。在专利文献1中所记载的装置中，在加热缸中的不同的2点位置设置热电偶，通过相互连接这些热电偶来得到相当于2点之间的温度差的电压信号。并且记载有如下方法：与在加热缸中的不同的2点处根据各个热电偶计算出温度之后根据由各个热电偶得到的温度的差分求出热通量的情况相比，通过该方法，可以以良好的精度求出加热缸中的不同的2点之间的热通量。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2009-29085号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，为了以更良好的精度掌握部件的加热状态(或冷却状态)，除了测量各部的热通量以外，还需要掌握加热部件(测量对象物)的整体的热通量分布。

因此，本发明提供一种能够用更少根数的导线束得到测量对象物的热通量分布的热通量测量系统。

用于解决技术课题的手段

本发明的第一方式所涉及的热通量测量系统具备：第一导线束；第一热通量传感器，在所述第一导线束的中途仅设置有一个；第二导线束，在所述第一导线束的比所述第一热通量传感器更靠第一端侧连接有第一端且由与所述第一导线束相同的材料构成；第二热通量传感器，在所述第二导线束的中途仅设置有一个；第一检测部，检测所述第一导线束的两端之间的电压；及第二检测部，检测所述第一导线束的所述第一端与所述第二导线束的第二端之间的电压。

根据这种热通量测量系统，通过使第二导线束从第一导线束中的比第一热通量传感器更靠第一端侧分支并在第二导线束的中途设置第二热通量传感器，能够在第一检测部得到仅与第一热通量传感器相对应的电压，且能够在第二检测部得到仅与第二热通量传感器相对应的电压。即，各检测部在来自多个传感器的电压混合的状态下检测电压的情况消失。因此，将导线束的数量抑制为最小限度，同时能够在多个位置处测量热通量。

并且，在上述热通量测量系统中，可以如下：所述第一热通量传感器及所述第二热通量传感器各自具有：作为热电阻体的传感器主体；及热电偶，在所述传感器主体的表面和背面连续配置且在所述表面和所述背面具备多个接点，所述第一热通量传感器的所述热电偶连接于所述第一导线束，所述第二热通量传感器的所述热电偶连接于所述第二导线束。

通过在各热通量传感器上设置在传感器主体的表面和背面具有多个接点的连续的一个热电偶，能够用各检测部以良好的精度轻松地检测由传感器主体的表面与背面之间的温度差而产生的电压。即，与在表面和背面设置各自的热电偶来检测电压之后计算表面与背面的电压的差分来测量热通量的情况相比，能够以更良好的精度轻松地测量热通量。

并且，在上述热通量测量系统中，可以如下：配置于所述传感器主体中的所述表面的所述接点的数量与配置于所述背面的所述接点的数量相同。

通过在传感器主体的表面和背面将接点的数量设为相同，在各热通量传感器中产生的电压成为与传感器主体的表面的温度与背面的温度的差分成比例的值。因此，通过检测该电压，能够以更良好的精度在各热通量传感器的位置处测量热通量。

并且，在上述热通量测量系统中，可以如下：以使由所述第一检测部及所述第二检测部检测的电压小于所述第一检测部及所述第二检测部中的最大允许电压的方式设定所述第一热通量传感器及所述第二热通量传感器的所述接点的数量。

接点的数量越多，则在热电偶中产生的电压的数值变得越大。因此，在测量对象物中产生更大的热通量(传感器主体的表面与背面的温度差)的位置的热通量传感器中，将接点的数量设定为避免超过能够由各检测部检测的电压的上限，在产生更小的热通量(传感器主体的表面与背面的温度差)的位置的热通量传感器中，将接点的数量增多至能够由各检测部检测的电压的上限，由此能够提高测量的精度。

并且，在上述热通量测量系统中，可以如下：在成为测量对象的热通量的方向上排列设置有配置于所述传感器主体中的所述表面的所述接点和配置于所述传感器主体中的所述背面的所述接点。

如此，通过在热通量的方向上排列配置于传感器主体的表面的所述接点和配置于传感器主体的背面的接点，更能够提高热通量的测量精度。

并且，在上述热通量测量系统中，可以如下：所述第一导线束及所述第二导线束由与所述热电偶不同的材料构成。

如此，通过将与热电偶不同的材料用于第一导线束及第二导线束，能够在第一导线束及第二导线束中使用廉价的材料。因此，能够抑制热通量测量系统的成本。

并且，在上述热通量测量系统中，可以如下：所述热电偶具有在所述接点处接合的第一金属线和第二金属线，所述第一导线束及所述第二导线束与所述第一金属线连接，并且由与该第一金属线相同的材料构成。

如此，通过设置与热电偶的材料相同的材料的第一导线束及第二导线束，在各导线束与各传感器之间，不同种类的金属之间的连接部分不会形成于测量对象物的近处。通常，当假定连接部分的两处的温度相同时，在热电偶和第一导线束(第二导线束)的两处(第一端侧和第二端侧)的连接部分产生的电动势相互抵消。但是，测量对象物的周围容易产生温度分布，当上述连接部分的两处产生温度差时，在上述连接部分的两处产生的电动势产生差，成为测量的误差。因此，当第一导线束及第二导线束使用与热电偶的第一金属线相同的材料时，第一导线束及第二导线束与热电偶不是不同种类的材料，因此不会产生这种电动势。因此，不会产生误差。因此，能够抑制在热电偶与第一导线束(第二导线束)的连接部分产生电动势，从而能够提高热通量的测量精度。

并且，在上述热通量测量系统中，可以如下：还具备连接所述第一导线束与所述第一检测部及所述第二导线束与所述第二检测部的导线，所述导线由与所述第一导线束、所述第二导线束及所述第一金属线相同的材料构成。

通过设置这种导线，能够将第一检测部及第二检测部设置于远离各热通量传感器的位置、即远离测量热通量的对象物的位置。而且，在该情况下，能够将从第一导线束及第二导线束的两端延伸的导线连接于第一检测部及第二检测部的位置设置于远离测量热通量的对象物的位置。因此，导线连接于第一检测部及第二检测部的位置不易受到测量对象物的热的影响，从第一导线束及第二导线束的两端延伸的导线彼此之间不易产生温度差。因此，即使在导线连接于第一检测部及第二检测部的位置处形成不同种类的金属之间的连接部分，或者即使在该位置处产生电动势，各个连接部分处的电动势彼此也会相互抵消，从而能够提高热通量的测量精度。

并且，在上述热通量测量系统中，可以如下：还具备连接所述第一导线束与所述第一检测部及所述第二导线束与所述第二检测部的导线，作为所述导线，设置有：第一导线，由与所述第一导线束、所述第二导线束及所述第一金属线相同的材料构成，并且连接于该第一导线束及该第二导线束；及第二导线，由与所述第一导线束、所述第二导线束及所述第一金属线不同的材料构成，并且连接所述第一导线与所述第一检测部及第二检测部。

通过设置这种导线，能够将第一检测部及第二检测部设置于远离各热通量传感器的位置、即远离测量热通量的对象物的位置。而且，在该情况下，也能够将第一导线与第二导线的连接位置设置于远离测量热通量的对象物的位置。因此，第一导线与第二导线的连接位置不易受到测量对象物的热的影响，在第一导线连接于第二导线的位置处，从第一导线束及第二导线束的两端延伸的第一导线彼此之间不易产生温度差。因此，即使在第一导线与第二导线的连接位置处形成不同种类的金属之间的连接部分，或者即使在该位置处产生电动势，各个连接部分处的电动势彼此也会相互抵消，从而能够提高热通量的测量精度。

另外，在该情况下，第二导线能够使用与热电偶的材料不同的廉价的材料，因此与第二导线使用与第一导线相同的热电偶的材料的情况相比，能够抑制热通量测量系统的成本。

并且，上述热通量测量系统可以如下：在所述第一导线束及所述第二导线束中的至少一方还具备辅助导线束，所述辅助导线束连接于未设置有所述第一热通量传感器及所述第二热通量传感器的位置，并且由与所述第一导线束及所述第二导线束不同的材料构成。

通过设置这种辅助导线束，辅助导线束和连接于辅助导线束的第一导线束、及辅助导线束和连接于辅助导线束的第二导线束的各自具有作为热电偶的功能。因此，通过设置辅助导线束，能够在由第一导线束及第二导线束构成的热通量测量系统的电路上设置热电偶的接点。因此，能够进行测量对象物的热通量分布的测量，并且能够进行测量对象物的温度分布的测量。

并且，在上述热通量测量系统中，可以如下：具备连接于所述第一检测部及所述第二检测部的测量器，所述测量器能够选择性地切换从所述第一检测部及所述第二检测部中的哪一个取入电压。

第一检测部检测第一导线束的两端之间的电压，第二检测部检测第一导线束的第一端与第二导线束的第二端之间的电压。即，在检测电压时，各检测部一起连接于第一导线束的第一端，第一导线束的第一端被共用。因此，能够用测量器切换从哪一个检测部取入电压，由此能够用各检测部轻松地检测电压并在各热通量传感器的位置处进行测量对象物的热通量的测量。

并且，在上述热通量测量系统中，可以如下：所述测量器具有测量精度根据由所述第一检测部及所述第二检测部检测的电压的范围而不同的多个测量部，能够根据由所述第一检测部及所述第二检测部检测的电压的值来选择能够以最高精度测量该电压的值的所述测量部。

如此，通过设置测量精度不同的多个测量部，即使在由检测部检测出的电压小的情况下，也能够利用能够进行与该电压相匹配的测量的测量部来以良好的精度进行测量对象物的热通量的测量。

并且，在上述热通量测量系统中，可以如下：还具备：第三导线束，在所述第二导线束中的比所述第二热通量传感器更靠所述第二端侧连接有第一端且由与所述第一导线束相同的材料构成；第三热通量传感器，在所述第三导线束的中途仅设置有一个；及第三检测部，检测所述第二导线束的所述第二端与所述第三导线束的第二端之间的电压。

如此，通过以从第二导线束分支的方式设置第三导线束并在第三导线束上设置第三热通量传感器，将导线束的数量抑制为最小限度，同时能够在更多的位置处测量热通量。

并且，上述热通量测量系统可以如下：还具备：第四导线束，在所述第二导线束中的比所述第二热通量传感器更靠所述第二端侧且比所述第三导线束的所述第一端更靠所述第二热通量传感器的位置处连接有第一端且由与所述第一导线束相同的材料构成；第四热通量传感器，在所述第四导线束的中途仅设置有一个；及第四检测部，检测所述第二导线束的所述第二端与所述第四导线束的第二端之间的电压。

如此，通过以从第二导线束进一步分支的方式设置第四导线束并在第四导线束上设置第四热通量传感器，将导线束的数量抑制为最小限度，同时能够在更多的位置处测量热通量。

发明效果

根据上述热通量测量系统，能够用更少根数的导线束得到测量对象物的热通量分布。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的热通量测量系统的整体图。

图2是放大表示本发明的第一实施方式的热通量测量系统中的热通量传感器的立体图。

图3是表示本发明的第一实施方式的热通量测量系统中的热通量传感器的图，并且是相当于图2的A-A剖视图的图。

图4是本发明的第二实施方式的热通量测量系统的整体图。

图5是本发明的第三实施方式的热通量测量系统的整体图。

图6是本发明的第四实施方式的热通量测量系统的整体图。

图7是本发明的第五实施方式的热通量测量系统的整体图。

图8是本发明的第六实施方式的热通量测量系统的整体图。

图9是本发明的第七实施方式的热通量测量系统的整体图。

图10是本发明的第八实施方式的热通量测量系统的整体图。

图11是本发明的第九实施方式的热通量测量系统的整体图。

具体实施方式

〔第一实施方式〕

以下，对本发明的第一实施方式的热通量测量系统100进行说明。

如图1所示，热通量测量系统100具备第一导线束1、从第一导线束1分支的第二导线束2、连接于第一导线束1的第一热通量传感器31及第一检测部61、连接于第二导线束2的第二热通量传感器32及第二检测部62、以及容纳第一检测部61及第二检测部62的测量器102。

第一导线束1例如是以铜为材料的金属线。

第一热通量传感器31设置于测量对象物(未图示)，能够在设置有第一热通量传感器31的位置处进行测量对象物的热通量的测量。第一热通量传感器31在第一导线束1的中途仅设置有一个。

具体而言，如图2所示，第一热通量传感器31具有板状的传感器主体104和在传感器主体104的表面104a和背面104b上连续配置的热电偶105。第一热通量传感器31测量贯穿传感器主体104的热通量。

传感器主体104是板状的热电阻体，例如由陶瓷系材料(钇稳定化氧化锆(YSZ))等传热率已知的材料构成。

作为热电偶105，例如能够使用铬镍合金/镍铝合金热电偶，但也可以使用由铂系等其他材料构成的热电偶，此外，只要是在JIS中规定的热电偶或将不同种类的金属彼此接合而成的能够进行温度推定的热电偶，则可以使用任何热电偶。热电偶105在传感器主体104的表面104a和背面104b上连续配置且在表面104a和背面104b具备多个接点106、107。即，铬镍合金线和镍铝合金线在传感器主体104的表面104a及背面104b上接合，接合部位成为接点106、107。热电偶105的两端由铬镍合金线和镍铝合金线中的任一金属线构成且连接于第一导线束1及第二导线束2。

在本实施方式中，配置于传感器主体104中的表面104a的接点106的数量与配置于背面104b的接点107的数量相同，但表面104a的接点106的数量与背面104b的接点107的数量也可以不同。

另外，如图3所示，优选配置于传感器主体104的表面104a的接点106和配置于传感器主体104的背面104b的接点107与成为测量对象的热通量的方向D1对齐而排列设置。在本实施方式中，传感器主体104的表面104a与背面104b平行，使与表面104a和背面104b正交的方向与热通量的方向D1一致。另外，如图2所示，表面104a的接点106与背面104b的接点107无需一定要在成为测量对象的热通量的方向D1上排列。

如图1所示，与第一导线束1同样地，第二导线束2例如是以铜为材料的金属线。第二导线束2的第一端2a连接于第一导线束1中的比第一热通量传感器31更靠第一端1a侧。

第二热通量传感器32具有与第一热通量传感器31相同的结构。第二热通量传感器32在第二导线束2的第一端2a与第二端2b之间的中途仅设置有一个。

第一检测部61是连接于第一导线束1的第一端1a和第二端1b并检测第一导线束1的两端的电压的电压计。更具体而言，在第一导线束1与第一检测部61之间设置有导线108，第一导线束1和第一检测部61经由该导线108连接。导线108由与热电偶105不同的材料构成。例如，导线108是铜线，但导线108也可以使用其他材料。

第二检测部62是检测第二导线束2的两端的电压的与第一检测部61相同的电压计。在本实施方式中，第二检测部62连接于第一导线束1的第一端1a和第二导线束2的第二端2b，通过检测第一端1a与第二端2b之间的电压来检测第二导线束2的两端的电压。在第二导线束2与第二检测部62之间也设置有导线108，第二导线束2和第二检测部62经由该导线108连接。

测量器102容纳第一检测部61和第二检测部62，并且具有连接于这些第一检测部61及第二检测部62的测量部103。

测量部103接收来自各检测部61、62的电压的信号，并且例如向PC(Per sonalComputer：个人计算机)发送这些信号。

并且，测量部103可以同时取入来自第一检测部61及第二检测部62的电压，也可以选择性地切换取入来自第一检测部61及第二检测部62中的哪一个的电压。

根据以上说明的热通量测量系统100，通过使第二导线束2从第一导线束1中的比第一热通量传感器31更靠第一端1a侧分支并在第二导线束2的中途设置第二热通量传感器32，能够在第一检测部61得到仅与第一热通量传感器31相对应的电压，且能够在第二检测部62得到仅与第二热通量传感器32相对应的电压。

即，各检测部61、62在来自多个传感器的电压混合的状态下检测电压的情况消失。因此，将导线束的数量抑制为最小限度，同时能够在测量对象物的多个位置处测量热通量，从而能够用更少根数的导线束得到测量对象物的热通量分布。并且，通过各种各样地选择第二导线束2从第一导线束1的分支位置，能够提高热通量的测量点的位置的自由度。

并且，通过在各热通量传感器中的传感器主体104的表面104a和背面104b设置具有多个接点106、107的连续的一个热电偶105，能够用各检测部61、62以良好的精度检测由传感器主体104的表面104a与背面104b之间的温度差而产生的电压。因此，根据基于该电压的表面104a与背面104b的温度差，能够轻松地测量热通量。

另外，通过在传感器主体104的表面104a和背面104b上将接点106、107的数量设为相同，在各热通量传感器中产生的电压成为与传感器主体104的表面104a的温度与背面104b的温度的差分成比例的值。因此，能够以更良好的精度测量热通量。

并且，通过在热通量的方向D1上排列配置于传感器主体104的表面104a的接点106和配置于传感器主体104的背面104b的接点107，更能够提高热通量的测量精度。

并且，第一检测部61检测第一导线束1的两端之间的电压，第二检测部62检测第一导线束1的第一端1a与第二导线束2的第二端2b之间的电压。即，在检测电压时，各检测部61、62一起连接于第一导线束1的第一端1a，为了用各检测部检测电压，第一导线束1的第一端1a被共用。在本实施方式中，通过用测量器102切换从哪一个检测部61、62取入电压，能够用各检测部61、62轻松地进行电压检测并在各热通量传感器的位置处测量热通量。

另外，热通量传感器并不限定于具有上述结构，只要利用通过传感器主体104的热通量产生电压并能够根据该电压来测量热通量即可。

〔第二实施方式〕

接着，对本发明的第二实施方式的热通量测量系统100A进行说明。在以下说明的第二实施方式中，热通量测量系统100A除了第一实施方式的结构以外，还具备第三导线束3、第四导线束4、第五导线束5、第三热通量传感器33、第四热通量传感器34、第五热通量传感器35、第三检测部63、第四检测部64及第五检测部65。

如图4所示，与第一导线束1同样地，第三导线束3例如是以铜为材料的金属线。第三导线束3的第一端3a在比第二导线束2中的设置有第二热通量传感器32的位置更靠第二导线束2的第二端2b侧连接于第二导线束2。

第三热通量传感器33具有与第一热通量传感器31相同的结构。第三热通量传感器33在第三导线束3的第一端3a与第二端3b之间的中途仅设置有一个。

第三检测部63是经由第二导线束2连接于第三导线束3的第一端3a且连接于第三导线束3的第二端3b并检测第三导线束3的两端的电压的与第一检测部61相同的电压计。在本实施方式中，第三检测部63通过检测第三导线束3的第二端3b与第二导线束2的第二端2b之间的电压来检测第三导线束3的两端的电压。在第三导线束3与第三检测部63之间也设置有导线108，第三导线束3和第三检测部63经由该导线108连接。

并且，与第一导线束1同样地，第四导线束4是以铜为材料的金属线。第四导线束4的第一端4a在第二导线束2中的比第二热通量传感器32更靠第二端2b侧且比第三导线束3的第一端3a更靠第二热通量传感器32的位置处连接于第二导线束2。

第四热通量传感器34具有与第一热通量传感器31相同的结构。第四热通量传感器34在第四导线束4的第一端4a与第二端4b之间的中途仅设置有一个。

第四检测部64是经由第二导线束2连接于第四导线束4的第一端4a且连接于第四导线束4的第二端4b并检测第四导线束4的两端的电压的与第一检测部61相同的电压计。在本实施方式中，第四检测部64通过检测第四导线束4的第二端4b与第二导线束2的第二端2b之间的电压来检测第四导线束4的两端的电压。在第四导线束4与第四检测部64之间也设置有导线108，第四导线束4和第四检测部64经由该导线108连接。

并且，与第一导线束1同样地，第五导线束5是以铜为材料的金属线。第五导线束5的第一端5a在第一导线束1中的比第一热通量传感器31更靠第二端1b侧连接于第一导线束1。

第五热通量传感器35具有与第一热通量传感器31相同的结构。第五热通量传感器35在第五导线束5的第一端5a与第二端5b之间的中途仅设置有一个。

第五检测部65是经由第一导线束1连接于第五导线束5的第一端5a且连接于第五导线束5的第二端5b并检测第五导线束5的两端的电压的与第一检测部61相同的电压计。在本实施方式中，第五检测部65通过检测第五导线束5的第二端5b与第一导线束1的第二端1b之间的电压来检测第五导线束5的两端的电压。在第五导线束5与第五检测部65之间也设置有导线108，第五导线束5和第五检测部65经由该导线108连接。

根据以上说明的热通量测量系统100A，以从第二导线束2分支的方式设置第三导线束3并在第三导线束3上设置第三热通量传感器33，以从第二导线束2进一步分支的方式设置第四导线束4并在第四导线束4上设置第四热通量传感器34，且以从第一导线束1分支的方式设置第五导线束5并在第五导线束5上设置了第五热通量传感器35。因此，将导线束的数量抑制为最小限度，同时能够在更多的位置处测量热通量。

〔第三实施方式〕

接着，对本发明的第三实施方式的热通量测量系统100B进行说明。在以下说明的第三实施方式中，热通量测量系统100B除了第一实施方式及第二实施方式的结构以外，还具备更多的导线束、热通量传感器及检测部(未图示)。

如图5所示，在第一导线束1上，在第一端1a与第二端1b之间的d点处设置有第一热通量传感器31。

第二导线束2从第一导线束1的第一端1a与第二端1b之间的比d点更靠第一端1a侧的中途的a点延伸。第二热通量传感器32设置于第二导线束2的中途。

并且，第三导线束3从比第一导线束1的a点更靠第一导线束1的第二端1b侧且比d点更靠第一端1a侧的b点延伸。第三热通量传感器33设置于第三导线束3的中途。

并且，第四导线束4从比第一导线束1的b点更靠第一导线束1的第二端1b侧且比d点更靠第一端1a侧的c点延伸。第四热通量传感器34设置于第四导线束4的中途。

并且，第五导线束5从比第一导线束1的d点更靠第一导线束1的第二端1b侧的e点延伸。第五热通量传感器35设置于中途。

并且，第六导线束6从比第一导线束1的e点更靠第一导线束1的第二端1b侧的f点延伸。第六热通量传感器36设置于第六导线束6的中途。

并且，第七导线束7从比第一导线束1的f点更靠第一导线束1的第二端1b侧的g点延伸。第七热通量传感器37设置于第七导线束7的中途。

并且，第八导线束8从第三导线束3的中途的h点延伸。h点在第三导线束3上位于隔着第三热通量传感器33与b点相反的一侧的位置。第八热通量传感器38设置于第八导线束8的中途。

并且，第九导线束9从第四导线束4的中途的j点延伸。j点在第四导线束4上位于隔着第四热通量传感器34与c点相反的一侧的位置。第九热通量传感器39设置于第九导线束9的中途。

并且，第十导线束10从第九导线束9的中途的i点延伸。i点在第九导线束9上位于隔着第九热通量传感器39与j点相反的一侧的位置。第十热通量传感器40设置于第十导线束10的中途。

并且，第十一导线束11从第五导线束5的中途的k点延伸。k点在第五导线束5上位于隔着第五热通量传感器35与e点相反的一侧的位置。第十一热通量传感器41设置于第十一导线束11的中途。

并且，第十二导线束12从第十一导线束11的中途的1点延伸。1点在第十一导线束11上位于隔着第十一热通量传感器41与k点相反的一侧的位置。第十二热通量传感器42设置于第十二导线束12的中途。

并且，第十三导线束13从第六导线束6的中途的m点延伸。m点在第六导线束6上位于隔着第六热通量传感器36与f点相反的一侧的位置。第十三热通量传感器43设置于第十三导线束13的中途。

并且，第十四导线束14从第十三导线束13的中途的n点延伸。n点在第十三导线束13上位于隔着第十三热通量传感器43与m点相反的一侧的位置。第十四热通量传感器44设置于第十四导线束14的中途。

并且，第十五导线束15从第九导线束9的中途的o点延伸。o点在第九导线束9上位于隔着i点与第九热通量传感器39相反的一侧的位置。第十五热通量传感器45设置于第十五导线束15的中途。

并且，第十六导线束16从第十导线束10的中途的p点延伸。p点在第十导线束10上位于隔着第十热通量传感器40与i点相反的一侧的位置。第十六热通量传感器46设置于第十六导线束16的中途。

并且，第十七导线束17从第四导线束4的中途的q点延伸。q点在第四导线束4上位于隔着j点与第四热通量传感器34相反的一侧的位置。第十七热通量传感器47设置于第十七导线束17的中途。

并且，第十八导线束18从第五导线束5的中途的r点延伸。r点在第五导线束5上位于隔着k点与第五热通量传感器35相反的一侧的位置。第十八热通量传感器48设置于第十八导线束18的中途。

并且，第十九导线束19从第十二导线束12的中途的s点延伸。s点在第十二导线束12上位于隔着第十二热通量传感器42与1点相反的一侧的位置。第十九热通量传感器49设置于第十九导线束19的中途。

并且，第二十导线束20从第十一导线束11的中途的t点延伸。t点在第十一导线束11上位于隔着第十一热通量传感器41与k点相反的一侧的位置。第二十热通量传感器50设置于第二十导线束20的中途。

并且，第二十一导线束21从第六导线束6的中途的u点延伸。u点在第六导线束6上位于隔着第六热通量传感器36与f点相反的一侧的位置。第二十一热通量传感器51设置于第二十一导线束21的中途。

根据以上说明的热通量测量系统100B，通过以从第一导线束1分支的方式设置第二导线束2至第二十一导线束21并在各导线束上各设置一个热通量传感器，将导线束的数量抑制为最小限度，同时能够在更多的位置处测量热通量。尤其能够以平面状扩大的方式配置导线束，能够在宽范围内测量热通量分布。

〔第四实施方式〕

接着，对本发明的第四实施方式的热通量测量系统100C进行说明。在以下说明的第四实施方式中，热通量测量系统100C的第一导线束1至第二十一导线束21与第三实施方式不同。

当作为构成热电偶105的两种金属线的第一金属线105a及第二金属线105b中的第一金属线105a构成热电偶105的两端时，如图6所示，第一导线束1至第二十一导线束21由与第一金属线105a相同的材料构成。

更具体而言，若构成热电偶105的两端的第一金属线105a为铬镍合金线，则设置与该铬镍合金线相同的材料的第一导线束1至第二十一导线束21。并且，若构成热电偶105的两端的第一金属线105a为镍铝合金线，则设置与该镍铝合金线相同的材料的第一导线束1至第二十一导线束21。

根据以上说明的热通量测量系统100C，通过设置与热电偶105的材料相同的材料的第一导线束1至第二十一导线束21，不同种类的金属之间的连接部分不会形成于测量对象物的近处。因此，能够抑制在不同种类的金属之间的接合部分处产生电动势，从而能够提高测量精度。

并且，在本实施方式中，在导线108与各导线束之间，不同种类的金属彼此连接，但由于能够在远离测量对象物(热通量传感器31～51)的位置配置导线108与各导线束1～21的连接部分，因此不同种类的金属彼此的连接部分不易受到来自测量对象物的热的影响，在连接部分彼此之间电动势被抵消。因此，能够提高测量精度。

〔第五实施方式〕

接着，对本发明的第五实施方式的热通量测量系统100D进行说明。在以下说明的第五实施方式中，热通量测量系统100D的导线108D与上述实施方式不同。

如图7所示，导线108D由与第一导线束1至第二十一导线束21相同的材料构成。

更具体而言，与第四实施方式同样地，若构成热电偶105的两端的第一金属线105a为铬镍合金线，则设置与该铬镍合金线相同的材料的第一导线束1至第二十一导线束21。并且，若构成热电偶105的两端的第一金属线105a为镍铝合金线，则设置与该镍铝合金线相同的材料的第一导线束1至第二十一导线束21。

而且，导线108D也设为与第一金属线105a相同的材料。

根据以上说明的热通量测量系统100D，通过设置导线108D，能够在远离各热通量传感器的位置设置各检测部，即能够在远离测量热通量的对象物的位置设置各检测部。而且，在该情况下，能够将连接于各导线束的两端的导线108D连接于容纳各检测部的测量器102的位置设置于远离测量热通量的对象物的位置。

因此，即使在导线108连接于测量器102的位置处形成不同种类的金属之间的连接部分，该连接部分也不易受到测量对象物的热的影响，在该连接部分处从各导线束的两端延伸的导线108D彼此之间难以产生温度差。因此，即使在导线108D连接于测量器102的位置处产生电动势，各个连接部分处的电动势彼此也会相互抵消，从而能够提高各热通量传感器中的测量精度。

〔第六实施方式〕

接着，对本发明的第六实施方式的热通量测量系统100E进行说明。在以下说明的第六实施方式中，热通量测量系统100E的导线108E与上述实施方式不同。

如图8所示，作为导线108E，设置有：第一导线111，由与第一导线束1、第二导线束2及第一金属线105a相同的材料构成，并且连接于第一导线束1及第二导线束2；及第二导线112，由与第一导线束1、第二导线束2及第一金属线105a不同的材料构成，并且连接第一导线111与测量器102。

根据以上说明的热通量测量系统100E，通过设置这种导线108E，能够将测量器102设置于远离各热通量传感器的位置，即能够将测量器102设置于远离测量热通量的对象物的位置。而且，在该情况下，也能够将第一导线111与第二导线112的连接位置设置于远离测量热通量的对象物的位置。

因此，即使在第一导线111与第二导线112的连接位置处形成不同种类的金属之间的连接部分，该连接部分也不易受到测量对象物的热的影响，在该连接部分处从各导线束的两端延伸的第一导线111彼此之间不易产生温度差，因此即使在连接部分产生电动势，各个连接部分处的电动势彼此也会相互抵消，从而能够提高各热通量传感器中的测量精度。

另外，在该情况下，第二导线112能够使用与热电偶105的材料不同的材料，因此与第二导线112使用与第一导线111相同的第一金属线105a的材料的情况相比，例如能够将廉价的铜线用于第二导线112中，从而能够抑制热通量测量系统100E的成本。

〔第七实施方式〕

接着，对本发明的第七实施方式的热通量测量系统100F进行说明。在以下说明的第七实施方式中，热通量测量系统100F的测量器102具有多个测量部103F，在这点上与上述实施方式不同。

如图9所示，测量器102具有测量精度根据由第一检测部61及第二检测部62检测的电压的范围而不同的多个测量部103F。

即，测量器102具有根据由各检测部检测的电压的值能够以最高的精度测量电压的值的多个测量部103F1、103F2、103F3，能够根据由各检测部检测的电压的值来选择任一测量部103F。

作为测量部103，已知有具有对测量范围的最大值的测量误差的测量部。在该情况下，当测量值小时，有时无法以良好的精度测量热通量。

因此，根据以上说明的热通量测量系统100F，通过如此设置测量精度不同的多个测量部103F，即使在所检测出的电压小的情况下，也能够通过能够进行与该电压相匹配的测量的测量部103F以良好的精度测量热通量。

〔第八实施方式〕

接着，对本发明的第八实施方式的热通量测量系统100G进行说明。在以下说明的第八实施方式中，热通量测量系统100G还具备从各导线束1～21中的至少一个分支的辅助导线束120。各导线束1～21由与构成热电偶105的第一金属线105a相同的材料构成。

如图10所示，辅助导线束120在未设置有各热通量传感器31～51的位置处连接于各导线束1～21，并且由与各导线束1～21不同的材料构成。例如，若各导线束1～21为铬镍合金线，则辅助导线束120为镍铝合金线。相反地，若各导线束1～21为镍铝合金线，则辅助导线束120为铬镍合金线。

在本实施方式中，例如作为辅助导线束120，设置有在i点与第九热通量传感器39之间一端连接于第九导线束9的第一辅助导线束120a、在j点与第四热通量传感器34之间一端连接于第四导线束4的第二辅助导线束120b及在n点与第十三热通量传感器43之间一端连接于第十三导线束13的第三辅助导线束120c。

根据以上说明的热通量测量系统100G，辅助导线束120和连接于该辅助导线束120的各导线束1～21具有作为热电偶的功能。因此，通过设置辅助导线束120，能够在由各导线束1～21构成的热通量测量系统100G的电路上追加设置热电偶的接点。因此，能够进行测量对象物的热通量分布的测量，并且能够进行测量对象物的温度分布的测量。

〔第九实施方式〕

接着，对本发明的第九实施方式的热通量测量系统100H进行说明。在以下说明的第九实施方式中，热通量测量系统100H的各热通量传感器31～51与上述实施方式不同。

如图11所示，热通量传感器31～51彼此的热电偶105的接点106、107(参考图2)的数量互不相同。在此，接点106、107的数量越多，则在热电偶105中产生的电压的数值变得越大。在本实施方式中，表面104a的接点106的数量与背面104b的接点107的数量相同。而且，以使由第一检测部61及第二检测部62(参考图1)检测的电压小于第一检测部61及第二检测部62中的最大允许电压的方式设定第一热通量传感器31及第二热通量传感器32的接点的数量。

例如，当由第二检测部62检测的电压大于由第一检测部61检测的电压时，第一热通量传感器31的接点106、107的数量多于第二热通量传感器32的接点106、107的数量。即，当预先可知热通量分布(大小)时，通过以接近各检测部的最大允许电压的方式设定各热通量传感器中的接点的数量，使来自所有热通量传感器的电压接近最大电压。

因此，根据以上说明的热通量测量系统100H，在产生更大的热通量(传感器主体104的表面104a与背面104b的温度差)的位置的热通量传感器中，将接点106、107的数量设定为避免超过能够由各检测部检测的电压的上限，在产生更小的热通量(传感器主体104的表面104a与背面104b的温度差)的位置的热通量传感器中，将接点106、107的数量增多至能够由各检测部检测的电压的上限，由此能够提高测量的精度。

基于分析或过去的测量结果，能够按测量对象物的每个位置预先推定产生多少热通量。根据该推定，能够确定各热通量传感器31～51的接点106、107的数量N。数量N只要设定为能够产生检测各热通量传感器31～51的电压的各检测部的最大允许电压的值的75～100％左右的电压即可。

以上，参考附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但各实施方式中的各结构及它们的组合等为一例，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行结构的附加、省略、替换及其他变更。并且，本发明并不受实施方式的限定，而仅受权利要求的限定。

例如，由各导线束形成的电路并不限定于上述情况，只要能够将热通量传感器配置为在用各检测部检测电压时不会将多个热通量传感器的电压混合检测，则可以是任何电路。

产业上的可利用性

根据上述热通量测量系统，能够用更少根数的导线束得到测量对象物的热通量分布。

符号说明

1-第一导线束，2-第二导线束，3-第三导线束，4-第四导线束，5-第五导线束，6-第六导线束，7-第七导线束，8-第八导线束，9-第九导线束，10-第十导线束，11-第十一导线束，12-第十二导线束，13-第十三导线束，14-第十四导线束，15-第十五导线束，16-第十六导线束，17-第十七导线束，18-第十八导线束，19-第十九导线束，20-第二十导线束，21-第二十一导线束，31-第一热通量传感器，32-第二热通量传感器，33-第三热通量传感器，34-第四热通量传感器，35-第五热通量传感器，36-第六热通量传感器，37-第七热通量传感器，38-第八热通量传感器，39-第九热通量传感器，40-第十热通量传感器，41-第十一热通量传感器，42-第十二热通量传感器，43-第十三热通量传感器，44-第十四热通量传感器，45-第十五热通量传感器，46-第十六热通量传感器，47-第十七热通量传感器，48-第十八热通量传感器，49-第十九热通量传感器，50-第二十热通量传感器，51-第二十一热通量传感器，61-第一检测部，62-第二检测部，63-第三检测部，64-第四检测部，65-第五检测部，100、100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H-热通量测量系统，102、102F-测量器，103、103F、103F1、103F2、103F3-测量部，104-传感器主体，104a-表面，104b-背面，105-热电偶，105a-第一金属线，105b-第二金属线，106、107-接点，108、108D、108E-导线，111-第一导线，112-第二导线，120-辅助导线束，120a-第一辅助导线束，120b-第二辅助导线束，120c-第三辅助导线束。

Claims (14)

1.一种热通量测量系统，其具备：

第一导线束；

第一热通量传感器，在所述第一导线束的中途仅设置有一个；

第二导线束，在所述第一导线束的比所述第一热通量传感器更靠第一端侧连接有第一端且由与所述第一导线束相同的材料构成；

第二热通量传感器，在所述第二导线束的中途仅设置有一个；

第一检测部，检测所述第一导线束的两端之间的电压；及

第二检测部，检测所述第一导线束的所述第一端与所述第二导线束的第二端之间的电压。

2.根据权利要求1所述的热通量测量系统，其中，

所述第一热通量传感器及所述第二热通量传感器各自具有：

作为热电阻体的传感器主体；及

热电偶，在所述传感器主体的表面和背面连续配置且在所述表面和所述背面具备多个接点，

所述第一热通量传感器的所述热电偶连接于所述第一导线束，

所述第二热通量传感器的所述热电偶连接于所述第二导线束。

3.根据权利要求2所述的热通量测量系统，其中，

配置于所述传感器主体中的所述表面的所述接点的数量与配置于所述背面的所述接点的数量相同。

4.根据权利要求3所述的热通量测量系统，其中，

以使由所述第一检测部及所述第二检测部检测的电压小于所述第一检测部及所述第二检测部中的最大允许电压的方式设定所述第一热通量传感器及所述第二热通量传感器的所述接点的数量。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的热通量测量系统，其中，

在成为测量对象的热通量的方向上排列设置有配置于所述传感器主体中的所述表面的所述接点和配置于所述传感器主体中的所述背面的所述接点。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的热通量测量系统，其中，

所述第一导线束及所述第二导线束由与所述热电偶不同的材料构成。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的热通量测量系统，其中，

所述热电偶具有在所述接点处接合的第一金属线和第二金属线，

所述第一导线束及所述第二导线束与所述第一金属线连接，并且由与该第一金属线相同的材料构成。

8.根据权利要求7所述的热通量测量系统，其还具备连接所述第一导线束与所述第一检测部及所述第二导线束与所述第二检测部的导线，

所述导线由与所述第一导线束、所述第二导线束及所述第一金属线相同的材料构成。

9.根据权利要求7所述的热通量测量系统，其还具备连接所述第一导线束与所述第一检测部及所述第二导线束与所述第二检测部的导线，

作为所述导线，设置有：

第一导线，由与所述第一导线束、所述第二导线束及所述第一金属线相同的材料构成，并且连接于该第一导线束及该第二导线束；及

第二导线，由与所述第一导线束、所述第二导线束及所述第一金属线不同的材料构成，并且连接所述第一导线与所述第一检测部及第二检测部。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的热通量测量系统，其中，

在所述第一导线束及所述第二导线束中的至少一方还具备辅助导线束，所述辅助导线束连接于未设置有所述第一热通量传感器及所述第二热通量传感器的位置，并且由与所述第一导线束及所述第二导线束不同的材料构成。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的热通量测量系统，其具备连接于所述第一检测部及所述第二检测部的测量器，

所述测量器能够选择性地切换从所述第一检测部及所述第二检测部中的哪一个取入电压。

12.根据权利要求11所述的热通量测量系统，其中，

所述测量器具有测量精度根据由所述第一检测部及所述第二检测部检测的电压的范围而不同的多个测量部，

能够根据由所述第一检测部及所述第二检测部检测的电压的值来选择能够以最高精度测量该电压的值的所述测量部。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的热通量测量系统，其还具备：

第三导线束，在所述第二导线束中的比所述第二热通量传感器更靠所述第二端侧连接有第一端且由与所述第一导线束相同的材料构成；

第三热通量传感器，在所述第三导线束的中途仅设置有一个；及

第三检测部，检测所述第二导线束的所述第二端与所述第三导线束的第二端之间的电压。

14.根据权利要求13所述的热通量测量系统，其还具备：

第四导线束，在所述第二导线束中的比所述第二热通量传感器更靠所述第二端侧且比所述第三导线束的所述第一端更靠所述第二热通量传感器的位置处连接有第一端且由与所述第一导线束相同的材料构成；

第四热通量传感器，在所述第四导线束的中途仅设置有一个；及

第四检测部，检测所述第二导线束的所述第二端与所述第四导线束的第二端之间的电压。

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