JP2002022543A - 熱電対を用いた温度測定装置 - Google Patents
熱電対を用いた温度測定装置Info
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- JP2002022543A JP2002022543A JP2000209538A JP2000209538A JP2002022543A JP 2002022543 A JP2002022543 A JP 2002022543A JP 2000209538 A JP2000209538 A JP 2000209538A JP 2000209538 A JP2000209538 A JP 2000209538A JP 2002022543 A JP2002022543 A JP 2002022543A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】熱電対で測定した温度信号をデジタル方式の光
信号として送信することにより、高精度で且つ複数の光
信号であっても一つの光ファイバーで送信することがで
きるようにする。 【解決手段】熱電対７で測定した温度信号をデジタル信
号である光信号に変換して光ファイバー１１で送信し、
受信側で光信号から温度信号を取り出してこれを表示す
るようにしたから、アナログ信号方式で送信する場合に
比較して測定した温度信号がノイズに影響され難くな
り、測定精度が向上する。また本発明にあっては、複数
の熱電対７で測定した各温度信号を波長の異なる光信号
に乗せて一つの光ファイバー１１で送信し、これを個別
に取り出してそれぞれの温度信号を表示するようにして
いる。
信号として送信することにより、高精度で且つ複数の光
信号であっても一つの光ファイバーで送信することがで
きるようにする。 【解決手段】熱電対７で測定した温度信号をデジタル信
号である光信号に変換して光ファイバー１１で送信し、
受信側で光信号から温度信号を取り出してこれを表示す
るようにしたから、アナログ信号方式で送信する場合に
比較して測定した温度信号がノイズに影響され難くな
り、測定精度が向上する。また本発明にあっては、複数
の熱電対７で測定した各温度信号を波長の異なる光信号
に乗せて一つの光ファイバー１１で送信し、これを個別
に取り出してそれぞれの温度信号を表示するようにして
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱電対を用いて計
測した温度信号を、光信号に変換して光ファイバーで送
信し、光信号を電気信号に変換して温度表示するように
した熱電対を用いた温度測定装置に関するものである。
測した温度信号を、光信号に変換して光ファイバーで送
信し、光信号を電気信号に変換して温度表示するように
した熱電対を用いた温度測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高温を測定する温度センサーとして熱電
対温度計がある。熱電対温度計は、二種類の異なった金
属線の両端を接合した回路で構成したものであり、両接
点を異なった温度に保つと起電力を生じるので、この起
電力を直流ミリボルト計又は電位差計等を利用して測定
し、温度を検知するものである。図３は従来の熱電対温
度計で炉内の温度を測定する装置の構成図である。同図
に示す如く、焼成炉１の側壁を貫通して炉内へ熱電対２
が差し込まれており、熱電対２の二つの異なる金属線
は、補償導線３を介して冷接点用魔法瓶４へ接続されて
いる。そして、二つの金属線間に発生する起電力を銅導
線５を介して計測室に配設された直流ミリボルト計等で
測定し、その電流値を温度信号に変換して温度表示器６
で表示するようにしている。
対温度計がある。熱電対温度計は、二種類の異なった金
属線の両端を接合した回路で構成したものであり、両接
点を異なった温度に保つと起電力を生じるので、この起
電力を直流ミリボルト計又は電位差計等を利用して測定
し、温度を検知するものである。図３は従来の熱電対温
度計で炉内の温度を測定する装置の構成図である。同図
に示す如く、焼成炉１の側壁を貫通して炉内へ熱電対２
が差し込まれており、熱電対２の二つの異なる金属線
は、補償導線３を介して冷接点用魔法瓶４へ接続されて
いる。そして、二つの金属線間に発生する起電力を銅導
線５を介して計測室に配設された直流ミリボルト計等で
測定し、その電流値を温度信号に変換して温度表示器６
で表示するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
熱電対を利用した温度測定装置では、焼成炉１の高温側
と冷接点用魔法瓶４の低温側との間の熱電対２に発生し
た起電力を、銅導線５を介して計測室の温度表示器６へ
接続しているため、起電力の送信がアナログ方式であ
り、ノイズに弱いという問題があった。また銅導線５に
よる送信は、精度が低いために、総合的に測定精度が低
下するという欠点があった。更にまた、一つの測定に対
し一本の銅導線５を用いるため、焼成炉１の複数箇所で
測定しなければならないときには、銅導線５の本数も測
定箇所の数の分だけ必要となり、その設置コストが増加
し、銅導線５の施工作業及び保守点検作業も複雑になる
という欠点があった。
熱電対を利用した温度測定装置では、焼成炉１の高温側
と冷接点用魔法瓶４の低温側との間の熱電対２に発生し
た起電力を、銅導線５を介して計測室の温度表示器６へ
接続しているため、起電力の送信がアナログ方式であ
り、ノイズに弱いという問題があった。また銅導線５に
よる送信は、精度が低いために、総合的に測定精度が低
下するという欠点があった。更にまた、一つの測定に対
し一本の銅導線５を用いるため、焼成炉１の複数箇所で
測定しなければならないときには、銅導線５の本数も測
定箇所の数の分だけ必要となり、その設置コストが増加
し、銅導線５の施工作業及び保守点検作業も複雑になる
という欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の前記課題
に鑑みてこれを改良除去したものであって、熱電対で測
定した温度信号をデジタル方式の光信号として送信する
ことにより、高精度で且つ複数の光信号であっても一つ
の光ファイバーで送信することのできる熱電対を用いた
温度測定装置を提供せんとするものである。
に鑑みてこれを改良除去したものであって、熱電対で測
定した温度信号をデジタル方式の光信号として送信する
ことにより、高精度で且つ複数の光信号であっても一つ
の光ファイバーで送信することのできる熱電対を用いた
温度測定装置を提供せんとするものである。
【０００５】而して、前記課題を解決するために本発明
が採用した請求項１の手段は、対象物の温度を測定する
熱電対と、測定した温度信号を光信号に変換する変換器
と、光信号を目的の場所へ送信する光ファイバーと、光
ファイバーからの光信号を電気パルスに変換する変換器
と、変換された電気パルスの大きさに応じて温度を表示
する温度表示器とで構成したことを特徴とする熱電対を
用いた温度測定装置である。熱電対で測定された温度信
号は、デジタル方式の光信号として変換され、光ファイ
バーで計測室等へ送信されて温度信号として取り出され
る。このようにデジタル方式の光信号として光ファイバ
ーで送信することにより、熱電対で測定された温度信号
がノイズに影響され難くなり、測定精度も向上する。
が採用した請求項１の手段は、対象物の温度を測定する
熱電対と、測定した温度信号を光信号に変換する変換器
と、光信号を目的の場所へ送信する光ファイバーと、光
ファイバーからの光信号を電気パルスに変換する変換器
と、変換された電気パルスの大きさに応じて温度を表示
する温度表示器とで構成したことを特徴とする熱電対を
用いた温度測定装置である。熱電対で測定された温度信
号は、デジタル方式の光信号として変換され、光ファイ
バーで計測室等へ送信されて温度信号として取り出され
る。このようにデジタル方式の光信号として光ファイバ
ーで送信することにより、熱電対で測定された温度信号
がノイズに影響され難くなり、測定精度も向上する。
【０００６】また本発明が採用した請求項２の手段は、
対象物の温度を測定する複数の熱電対と、測定した各温
度信号を波長の異なる光信号に変換する変換器と、各光
信号を目的の場所へ送信する一つの光ファイバーと、該
光ファイバーからの各光信号をそれぞれの電気パルスに
変換する変換器と、変換された各電気パルスの大きさに
応じて複数の温度を表示する温度表示器とで構成したこ
とを特徴とする熱電対を用いた温度測定装置である。こ
の発明では、前記請求項１の発明の作用効果に加えて、
複数の熱電対で測定した温度信号を一つの光ファイバー
で送信することができるので、配線構造をシンプルにし
て施工作業及び保守点検作業を簡略化でき、コスト的に
も安価な装置の提供が可能である。
対象物の温度を測定する複数の熱電対と、測定した各温
度信号を波長の異なる光信号に変換する変換器と、各光
信号を目的の場所へ送信する一つの光ファイバーと、該
光ファイバーからの各光信号をそれぞれの電気パルスに
変換する変換器と、変換された各電気パルスの大きさに
応じて複数の温度を表示する温度表示器とで構成したこ
とを特徴とする熱電対を用いた温度測定装置である。こ
の発明では、前記請求項１の発明の作用効果に加えて、
複数の熱電対で測定した温度信号を一つの光ファイバー
で送信することができるので、配線構造をシンプルにし
て施工作業及び保守点検作業を簡略化でき、コスト的に
も安価な装置の提供が可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の構成を図面に示
す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りであ
る。図１は本発明の第１の実施の形態に係る温度測定装
置を説明するためのブロック図である。同図に示す如
く、この実施の形態の温度測定装置では、熱電対７で測
定した温度信号Ｔを、先ず、Ｔ／Ｖ変換器８で電圧信号
Ｖに変換している。温度信号Ｔ及び電圧信号Ｖは、アナ
ログ信号である。続いて、このアナログの電圧信号Ｖ
を、Ｖ／Ｆ変換器９でデジタル信号としての電気パルス
信号（周波数信号）Ｆに変換し、更に電気パルス信号Ｆ
を、Ｆ／Ｏ変換器１０でデジタル信号としての光パルス
信号Ｏに変換している。光パルス信号Ｏは、光ファイバ
ー１１を介して計測室等に配設されたＯ／Ｆ変換器１２
に送信され、ここで電気信号として取り出される。電気
信号に変換された温度信号は、最後に温度表示器１３で
その信号値に応じた温度に表示される。表示は、数値を
カウンター方式で表示するようにしている。
す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りであ
る。図１は本発明の第１の実施の形態に係る温度測定装
置を説明するためのブロック図である。同図に示す如
く、この実施の形態の温度測定装置では、熱電対７で測
定した温度信号Ｔを、先ず、Ｔ／Ｖ変換器８で電圧信号
Ｖに変換している。温度信号Ｔ及び電圧信号Ｖは、アナ
ログ信号である。続いて、このアナログの電圧信号Ｖ
を、Ｖ／Ｆ変換器９でデジタル信号としての電気パルス
信号（周波数信号）Ｆに変換し、更に電気パルス信号Ｆ
を、Ｆ／Ｏ変換器１０でデジタル信号としての光パルス
信号Ｏに変換している。光パルス信号Ｏは、光ファイバ
ー１１を介して計測室等に配設されたＯ／Ｆ変換器１２
に送信され、ここで電気信号として取り出される。電気
信号に変換された温度信号は、最後に温度表示器１３で
その信号値に応じた温度に表示される。表示は、数値を
カウンター方式で表示するようにしている。
【０００８】このように、第１の実施の形態の温度測定
装置にあっては、熱電対７で測定した温度信号Ｔを、デ
ジタル方式の光信号Ｏに変換し、光ファイバー１１で計
測室等へ送信することにより、送信時にノイズの影響を
受け難くなり、測定精度が向上する。因みに、従来のア
ナログ方式で送信する場合の分解温度は、±２．５℃で
あったが、第１の実施の形態に係るデジタル方式で送信
する場合の分解温度は、±０．１℃であり、極めて高精
度となった。
装置にあっては、熱電対７で測定した温度信号Ｔを、デ
ジタル方式の光信号Ｏに変換し、光ファイバー１１で計
測室等へ送信することにより、送信時にノイズの影響を
受け難くなり、測定精度が向上する。因みに、従来のア
ナログ方式で送信する場合の分解温度は、±２．５℃で
あったが、第１の実施の形態に係るデジタル方式で送信
する場合の分解温度は、±０．１℃であり、極めて高精
度となった。
【０００９】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る
温度測定装置を説明するためのブロック図である。同図
に示す如く、この第２の実施の形態では、焼成炉１等の
ように複数の箇所での炉内温度の管理が要求される対象
物等に適用されるものであって、熱電対７を必要な分だ
け複数個設置し、その測定した温度信号Ｔを、それぞれ
の熱電対７に対応した変換デバイス１４で光信号に変換
している。各変換デバイス１４は、図１に示す変換器８
〜１０の機能を備えており、測定された温度信号Ｔはア
ナログ信号からデジタル信号（光信号）に変換される。
次に、変換された光信号は、それぞれ波長の異なる搬送
波としての光に乗せられ、光ファイバー１５を通じて光
集束装置１６へ集められる。
温度測定装置を説明するためのブロック図である。同図
に示す如く、この第２の実施の形態では、焼成炉１等の
ように複数の箇所での炉内温度の管理が要求される対象
物等に適用されるものであって、熱電対７を必要な分だ
け複数個設置し、その測定した温度信号Ｔを、それぞれ
の熱電対７に対応した変換デバイス１４で光信号に変換
している。各変換デバイス１４は、図１に示す変換器８
〜１０の機能を備えており、測定された温度信号Ｔはア
ナログ信号からデジタル信号（光信号）に変換される。
次に、変換された光信号は、それぞれ波長の異なる搬送
波としての光に乗せられ、光ファイバー１５を通じて光
集束装置１６へ集められる。
【００１０】集められた光信号は、一つの光ファイバー
１１によって、計測室等の光分配装置１７に送信され、
それぞれの波長の光ごとに取り出される。そして、波長
の異なる搬送波としての各光に含まれている光信号が、
個別に取り出され、温度信号に変換されて表示制御装置
１８に数値表示される。また光分配装置１７からの信号
は、別途、工場の制御室に置かれた温度管理統計ソフト
１９又は本社管理室等のコンピュータ２０等にデータと
して蓄積される。これらの温度信号は、光分配装置１７
からデジタル信号のまま取り出して送信することによ
り、その取扱いが便利となり、ＬＡＮ接続又はＷＡＮ接
続されたネットワークを通じて各部署や工場等へ配信す
ることが容易である。
１１によって、計測室等の光分配装置１７に送信され、
それぞれの波長の光ごとに取り出される。そして、波長
の異なる搬送波としての各光に含まれている光信号が、
個別に取り出され、温度信号に変換されて表示制御装置
１８に数値表示される。また光分配装置１７からの信号
は、別途、工場の制御室に置かれた温度管理統計ソフト
１９又は本社管理室等のコンピュータ２０等にデータと
して蓄積される。これらの温度信号は、光分配装置１７
からデジタル信号のまま取り出して送信することによ
り、その取扱いが便利となり、ＬＡＮ接続又はＷＡＮ接
続されたネットワークを通じて各部署や工場等へ配信す
ることが容易である。
【００１１】このように第２の実施の形態にあっては、
複数の温度信号をそれぞれ波長の異なる搬送波としての
光に、個別に乗せて送信しており、これらの各信号が相
互に干渉するということがない。またその信号処理も一
つの温度信号を一種類の光に乗せて複数種類の光を一つ
の光ファイバーで送信し、受信側で混在する複数種類の
光の中から一種類のものを取り出し、これに含まれる一
つの温度信号を取り出すだけであるので、時分割方式で
複数の信号を搬送する場合に比較して信号処理自体も簡
単であり、システムの構築もシンプルなものとなる。従
って、ノイズ及び相互干渉等の影響を受けることが少な
く、高精度でシステムの構築作業並びに保守点検作業が
容易な温度測定装置の提供が可能である。
複数の温度信号をそれぞれ波長の異なる搬送波としての
光に、個別に乗せて送信しており、これらの各信号が相
互に干渉するということがない。またその信号処理も一
つの温度信号を一種類の光に乗せて複数種類の光を一つ
の光ファイバーで送信し、受信側で混在する複数種類の
光の中から一種類のものを取り出し、これに含まれる一
つの温度信号を取り出すだけであるので、時分割方式で
複数の信号を搬送する場合に比較して信号処理自体も簡
単であり、システムの構築もシンプルなものとなる。従
って、ノイズ及び相互干渉等の影響を受けることが少な
く、高精度でシステムの構築作業並びに保守点検作業が
容易な温度測定装置の提供が可能である。
【００１２】ところで、本発明は上述した実施の形態に
限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例
えば、測定対象物としては、焼成炉１の炉内の温度測定
以外に、高炉や焼却炉等の炉内温度測定又はガスタービ
ンによる排熱の温度測定等が可能であり、その他にも化
学、医学、バイオテクノロジー、食品、電気、電子、機
械、分析、材料等のあらゆる分野において、高精度で且
つ連続した複数箇所の温度測定が可能である。
限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例
えば、測定対象物としては、焼成炉１の炉内の温度測定
以外に、高炉や焼却炉等の炉内温度測定又はガスタービ
ンによる排熱の温度測定等が可能であり、その他にも化
学、医学、バイオテクノロジー、食品、電気、電子、機
械、分析、材料等のあらゆる分野において、高精度で且
つ連続した複数箇所の温度測定が可能である。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
熱電対で測定した温度信号をデジタル信号である光信号
に変換して光ファイバーで送信し、受信側で光信号から
温度信号を取り出してこれを表示するようにしたから、
アナログ信号方式で送信する場合に比較して測定した温
度信号がノイズに影響され難くなり、測定精度が向上す
る。また従来装置の高価な補償導線及び銅導線等が不要
であり、コスト的にも安価である。
熱電対で測定した温度信号をデジタル信号である光信号
に変換して光ファイバーで送信し、受信側で光信号から
温度信号を取り出してこれを表示するようにしたから、
アナログ信号方式で送信する場合に比較して測定した温
度信号がノイズに影響され難くなり、測定精度が向上す
る。また従来装置の高価な補償導線及び銅導線等が不要
であり、コスト的にも安価である。
【００１４】また本発明にあっては、複数の熱電対で測
定した各温度信号を波長の異なる光信号に乗せて一つの
光ファイバーで送信し、これを個別に取り出してそれぞ
れの温度信号を表示するようにしたから、複数の温度を
測定する装置であっても、システム全体の配線構造並び
に構成がシンプルとなり、施工作業及び保守点検作業が
容易であり、コスト的にも安価である。
定した各温度信号を波長の異なる光信号に乗せて一つの
光ファイバーで送信し、これを個別に取り出してそれぞ
れの温度信号を表示するようにしたから、複数の温度を
測定する装置であっても、システム全体の配線構造並び
に構成がシンプルとなり、施工作業及び保守点検作業が
容易であり、コスト的にも安価である。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る熱電対を利用
した温度測定装置の全体を示すブロック図である。
した温度測定装置の全体を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る熱電対を利用
した温度測定装置の全体を示すブロック図である。
した温度測定装置の全体を示すブロック図である。
【図３】従来の温度測定装置の構成を示す概略図であ
る。
る。
１…焼成炉、７…熱電対、８…Ｔ／Ｖ変換器、９…Ｖ／
Ｆ変換器、１０…Ｆ／Ｏ変換器、１１…光ファイバー、
１２…Ｏ／Ｆ変換器、１３…温度表示器、１４…変換デ
バイス、１５…光ファイバー、１６…光集束装置、１７
…光分配装置、１８…表示制御装置
Ｆ変換器、１０…Ｆ／Ｏ変換器、１１…光ファイバー、
１２…Ｏ／Ｆ変換器、１３…温度表示器、１４…変換デ
バイス、１５…光ファイバー、１６…光集束装置、１７
…光分配装置、１８…表示制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】対象物の温度を測定する熱電対と、測定し
た温度信号を光信号に変換する変換器と、光信号を目的
の場所へ送信する光ファイバーと、光ファイバーからの
光信号を電気パルスに変換する変換器と、変換された電
気パルスの大きさに応じて温度を表示する温度表示器と
で構成したことを特徴とする熱電対を用いた温度測定装
置。 - 【請求項２】対象物の温度を測定する複数の熱電対と、
測定した各温度信号を波長の異なる光信号に変換する変
換器と、各光信号を目的の場所へ送信する一つの光ファ
イバーと、該光ファイバーからの各光信号をそれぞれの
電気パルスに変換する変換器と、変換された各電気パル
スの大きさに応じて複数の温度を表示する温度表示器と
で構成したことを特徴とする熱電対を用いた温度測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000209538A JP2002022543A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 熱電対を用いた温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000209538A JP2002022543A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 熱電対を用いた温度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002022543A true JP2002022543A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18705932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000209538A Pending JP2002022543A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 熱電対を用いた温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002022543A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102243114A (zh) * | 2010-05-12 | 2011-11-16 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种温排水模型多点水流温度同步测量系统 |
| KR101405020B1 (ko) | 2012-11-16 | 2014-06-13 | 전자부품연구원 | 온도 측정 장치 |
| CN110954225A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-04-03 | 北京矿冶科技集团有限公司 | 一种用于危险品热分析的测温系统 |
| JP7459274B2 (ja) | 2020-02-18 | 2024-04-01 | クノル－ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 温度を求める装置 |
-
2000
- 2000-07-11 JP JP2000209538A patent/JP2002022543A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102243114A (zh) * | 2010-05-12 | 2011-11-16 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种温排水模型多点水流温度同步测量系统 |
| KR101405020B1 (ko) | 2012-11-16 | 2014-06-13 | 전자부품연구원 | 온도 측정 장치 |
| CN110954225A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-04-03 | 北京矿冶科技集团有限公司 | 一种用于危险品热分析的测温系统 |
| JP7459274B2 (ja) | 2020-02-18 | 2024-04-01 | クノル－ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 温度を求める装置 |
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