JP2009204361A

JP2009204361A - 測定器

Info

Publication number: JP2009204361A
Application number: JP2008045089A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Ueda; 義明植田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2009-09-10

Abstract

【課題】センサ部とケーブルとの接続作業性を向上させた測定器を提供。
【解決手段】一端から延出する内部導体１ａを有するケーブル１と、前記内部導体１ａを挿通するためのコネクタ２ａを有するセンサ部２と、前記ケーブル１の先端部に設けられ、前記突出する内部導体１ａと前記コネクタ２ａとを囲うように設けられた保護部材３と、前記センサ部２と前記保護部材３とを着脱可能に固定する固定手段４と、を具備した。また、前記固定手段４は、前記センサ部２表面に設けられた凸４ａ部と、前記保護部材３表面に設けられた凹部４ｂとが係合される。
【選択図】図１

Description

本発明は測定器に関する。

従来の測定器の概略図を図３に示す。１０１ａはＭＩケーブル、１０２は水晶温度センサ部、１０２ａはハーメチック端子、１０３はセラミックセメントブロック、１０４は半田である。

図３の測定器は、ＭＩケーブル１０１ａとハーメチック端子１０２ａの出力端子とを半田１０４によって電気的に接続する。その後、半田接合した箇所にセラミックセメントブロック１０３を取り付けるものである（例えば、特許文献１参照）。
実開昭６４−６５３３号公報

しかしながら、図３に示した上記従来の測定器では、出力端子と直接ケーブルの先端部とを直接半田付けしていたため、作業性が悪かった。特に、原子炉や核融合炉といった複数の測定器が必要な大型施設では、半田付け作業だけでも多大な時間を要した。また、センサ部が故障した際、従来の測定器では、セラミックブロックを破壊する必要があり、修復時にも多大な時間を要した。

本発明は、上記問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、センサ部とケーブルとの接続作業性を向上させた測定器を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明にかかる測定器は、一端から突出する内部導体を有するケーブルと、前記内部導体を挿通して電気的に接続するためのコネクタを有するセンサ部と、前記ケーブルの先端部に設けられ、前記突出する内部導体と前記コネクタとを囲うように設けられた保護部材と、前記センサ部と前記保護部材とを着脱可能に固定する固定手段と、を具備したものである。

また、前記固定手段は、前記センサ部表面に設けられた凸部と、前記保護部材表面に設けられた凹部とが係合されてなることを特徴とすることが好ましい。

また、前記凸部に前記コネクタが設けられ、前記凸部と前記凹部とが係合されてなることを特徴とすることが好ましい。

また、前記固定手段は、前記センサ部表面に設けられた凹部と、前記保護部材表面に設けられた凸部とが係合されてなることを特徴とすることが好ましい。

また、前記固定手段は、前記保護部材と前記センサ部とを固定するボルトであることを特徴とすることが好ましい。

また、前記センサ部は、原子炉内又は核融合炉内に設けられるものであることを特徴とすることが好ましい。

本発明にかかる測定器によれば、内部導体を有するケーブルと、前記内部導体を挿通するためのコネクタを有するセンサ部と、前記ケーブルの先端部に、前記コネクタを囲うように設けられた保護部材と、前記センサ部と前記保護部材とが着脱可能に固定するための固定手段と、を具備したことから、保護部材は、内部導体とコネクタとが電気的に接続する部位を保護するだけではなく、内部導体をコネクタに挿通するための導入部材としての機能を有するため、センサ部とケーブルとの接続作業性を向上させることができる。

また、前記固定手段は、前記センサ部表面に設けられた凸部と、前記保護部材表面に設けられた凹部とが係合されてなることが好ましく、センサ部とケーブル側とで位置合わせが容易となるため、接続作業性をさらに向上させることができる。

また、前記凸部に前記コネクタが設けられ、前記凸部と前記凹部とが係合されてなることが好ましく、凸部と凹部との間に隙間が生じた場合であっても、コネクタは凸部により一段ケーブル側に位置するため、外部環境に存在する電子、原子、微小金属分子が前記隙間を通過し、直接コネクタに衝突することを抑制できる。

また、前記固定手段は、前記センサ部表面に設けられた凹部と、前記保護部材表面に設けられた凸部とが係合されてなることが好ましく、センサ部とケーブル側とで位置合わせが容易となるため、接続作業性をさらに向上させることができる。

また、前記固定手段は、前記保護部材と前記センサ部とを固定するボルトであることが好ましく、ボルトによって、センサ部と保護部材とを強固に固定することができる。

また、前記センサ部は、原子炉内又は核融合炉内に設けられるものであることが好ましく、電子、原子、微小金属分子が飛散する環境下であっても、センサ部とケーブルとの接続部位を保護部材で強固に保護できる。それゆえ、当該接続部位で上記飛散物質に起因する短絡等の発生を抑制できる。

以下、本発明のパッケージの構成を説明する。図１は本発明の測定器の実施の形態の一例を示す断面構造図である。図中、１はケーブル、１ａは内部導体、２はセンサ部、２ａはコネクタ、３は保護部材、４は固定手段、４ａはセンサ表面の凸部、４ｂは保護部材表面の凹部、４ｃはボルトである。

図１に示す測定器によれば、一端から延出する内部導体１ａを有するケーブル１と、前記内部導体１ａを挿通するためのコネクタ２ａを有するセンサ部２と、前記ケーブル１の先端部に設けられ、前記突出する内部導体１ａと前記コネクタ２とを囲うように設けられた保護部材３と、前記センサ部２と前記保護部材３とを着脱可能に固定する固定手段４と、を具備したことから、保護部材は、内部導体１ａとコネクタ２ａとが電気的に接続する部位を保護するだけではなく、内部導体１ａをコネクタ２ａに挿通するための導入部材としての機能を有するため、センサ部２とケーブル１との接続作業性を向上させることができる。

以下、各部材について詳細に説明する。

（ケーブル）
ケーブル１は、例えば、従来周知のＭＩケーブルを用いることができる。ＭＩ（ＭｉｎｅｒａｌＩｎｓｕｌａｔｅｄ）ケーブル１は、内部導体１ａをらせん状に形成し、その周囲を絶縁部材によって充填させたものである。ＭＩケーブルは、ステンレス合金皮膜が施され低ガス放出であり、対放射性に優れており、また高温使用が可能であることから、主に原子炉内又は核融合炉内に配置されたセンサを電気的に接続するケーブル１として用いられる。

具体的には、らせん状に形成した内部導体１ａの周囲にガラスを充填する。その後、ガラスの周囲にステンレス（ＳＵＳ）等の耐腐食性の高い部材で補強してなる。

このとき、ケーブル１は、ケーブルの長手方向の一端から内部導体１ａが延出するように形成する。このようなケーブルの形成方法としては、まず全て内部導体１ａの周囲を絶縁部材によって充填させ、次に、ケーブル１の先端部の絶縁部材を除去して形成してもよいし、予めケーブルの先端部には、絶縁部材を充填させないようにすればよい。生産性の観点からすれば、前者の方が長尺なケーブルを形成できるため好ましい。また、電気的な観点からすれば、後者の方が絶縁部材の残渣を抑制できるため好ましい。

（センサ部）
センサ部２は、例えば、セラミック部材の内部に導電性コイルが複数方向、例えば縦軸方向、横軸方向、高さ方向に備えられており、測定対象が発する磁界の変化を電気信号で感知する磁気センサである。また、センサ部２の他の例として、サーミスタを内蔵した温度センサ等も挙げられる。

センサ部２は、センサ部２の内外を接続するためのコネクタ２ａを備えている。例えば、上述した導電性コイルの端部がセンサ部２の表面まで引き出され、導電性コイルの端部とコネクタ２ａとが電気的に接続されている。すなわち、コネクタ２ａは、上述した導電性コイルとロウ材を介して電気的に接続される。また、コネクタ２ａに内部導体１ａが挿通されることで、コネクタ２ａと内部導体１ａとの間に、別途ロウ材を用いなくとも両者を電気的に接続することができる。

コネクタ２ａの形状は、図１に示すように、内部導体１ａの軸方向に貫通穴を備えるものである。また、コネクタ２ａの他の例として、２枚の金属板を対向するように配置して、内部導体１ａの先端を２枚の金属板で挟み込めるようにした形態等も挙げられる。例えば、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、内部導体１ａがコネクタに挿通し易いように、コネクタ２ａの貫通穴は内径をテーパー状、又は段階的に内径を小さくなるように形成することが好ましい。

コネクタ２ａの材質は、導電性部材であり、後述する保護部材の材質と関係する。すなわち、後述する保護部材がセラミックスである場合は、熱膨張係数差の観点からＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金が好ましい。

（保護部材）
保護部材３は、少なくとも内部導体１ａを挿入するための貫通穴を有する。この貫通穴にケーブル１の先端部を挿通してもよい。保護部材３に内部導体１ａのみを挿通する場合は、ケーブル１の先端部と保護部材とを固定する。固定には、ガラス等の絶縁性接着剤を用いることができる。また、保護部材３にケーブル１の先端部を挿通する場合も同様に、ケーブル１の先端部と保護部材とを固定すればよい。機械的強度の観点からすれば、前者の方が後者よりも貫通穴の口径を小さくできるため好ましい。電気的な観点からすれば、後者の方が前者よりも内部導体を保護する領域が長いため好ましい。

保護部材３は、例えば絶縁性部材からなる。絶縁性部材の一例としては、セラミックス，ガラス，樹脂等の絶縁体が挙げられる。原子炉や核融合炉といった真空雰囲気でかつ耐熱性が要求される箇所では、保持部材３としてセラミックスから成るのがよい。

保護部材３は、ケーブル１の先端部に設けられ、突出する内部導体１ａとコネクタ２ａとを囲うように設けられる。それゆえ、保護部材３をセンサ部２に取り付けるだけで、内部導体１ａとコネクタ２ａとを電気的に接続できるとともに、内部導体１ａとコネクタ２ａとが電気的に接続する部位を保護部材３によって外部環境から保護することができる。

（固定手段）
固定手段４は、単にセンサ部２から突出したコネクタ２ａに保護部材３が係合するだけでもよいし、センサ部２と保護部材３とが当接する箇所に着脱可能な接着剤を設けていてもよい。接着剤で接着する場合、東亜合成株式会社製アロンセラミックを用いることができる。

また、固定手段は、センサ部２表面に設けられた凸部４ａと、前記保護部材３表面に設けられた凹部４ｂとが係合されてなることが好ましく、センサ部２とケーブル１側とで位置合わせが容易となるため、接続作業性をさらに向上させることができる。このとき、凸部４ａにコネクタ２ａが設けられ、凸部４ａと凹部４ｂとが係合されてなることが好ましく、凸部４ａと凹部４ｂとの間に隙間が生じた場合であっても、コネクタ２ａは凸部４ａにより一段ケーブル１側に位置するため、外部環境に存在する電子、原子、微小金属分子が前記隙間を通過し、直接コネクタ２ａに衝突することを抑制できる。それゆえ、電子、原子、微小金属分子のコネクタ２ａへの衝突に起因するコネクタ２ａの変質、変形等を抑制できるため、センサ部２とケーブル１とが電気的にさらに安定した状態を保つことができる。

また、反対に、センサ部２表面に凹部が設けられ、保護部材３表面に凸部が設けられ、両者が係合されても位置合わせの効果を有することは言うまでもない。

さらに、他の実施形態としては、例えばセンサ部２表面に雌ネジのネジ切りが設けられ、保護部材３表面に雄ネジのネジ切りが設けられていれてもよい。この場合、保護部材３を回転させながら、センサ部２に保護部材３を嵌め合わせることも可能である。

さらに本実施形態において、固定手段４として、保護部材３とセンサ部２とを固定するボルト４ｃをさらに備えることが好ましく、ボルト４ｃによって、センサ部２と保護部材３とをより強固に固定することができる。

（ケーブルとセンサ部との接続方法）
以下、ケーブル１とセンサ部２との接続方法の一例を説明する。

まず、ボルト４ｃ及びコネクタ２ａを有するセンサ部を準備する。次に、コネクタ２ａを覆うようにセラミックス製の保護部材３をセンサ部２に取り付ける。このとき、保護部材３には、ボルト４ｃが挿通するように、貫通穴が設けられている。このとき、センサ部２の表面に凸部４ａを有し、保護部材３表面には凹部４ｂを有していれば、センサ部２と保護部材３との位置合わせが容易となる。最後に、貫通穴から突出したボルト４ｃにナットを取り付ければ、センサ部２と保護部材３とを強固に固定することができる。

以上の手順を順次経ることにより、コネクタ２ａと内部導体１ａとの接続部を保護部材３で覆うようにすることでコネクタ２ａと内部導体１ａとの接続部に外部からの電子や原子や金属粉の侵入を抑制できる。

また、反対に、センサ部２に保護部材３が取り付けられた状態から、保護部材３を外す場合は、まず、貫通穴から突出したボルト４ｃに固定されたナットを取り外す。次に、センサ部２から保護部材３をボルト４ｃの軸方向に引き出す。以上のようにして、センサ部２から保護部材３を取り外すことができる。

このように、センサ部２と保護部材３とを着脱可能に固定することができるため、接続作業性を向上させることができるだけではなく、センサ部２の修理時にもセンサ部２から保護部材３を容易に取り外すことができる。

＜測定器＞
以上のようにして、本発明にかかる測定器を構成することができる。この測定器は、半田付けやセラミックセメントの塗布等、煩雑な作業を必要としなくとも、コネクタ２ａと内部導体１ａとを電気的に接続することができる。それゆえ、センサ部２とケーブル１とを接続時の作業性が向上するだけではなく、センサ部２が故障した場合であっても、センサ部２と保護部材３とが着脱可能であるため、固定手段４の固定を解除するだけで、センサ部２とケーブル１とを分離することができる。

特に、センサ部２は、原子炉内又は核融合炉内に設けられるものであることが好ましく、電子、原子、微小金属分子が数多く飛散する環境下であっても、センサ部２とケーブル１との接続部位を保護部材３で強固に保護できる。それゆえ、当該接続部位で上記飛散物質に起因する短絡等の発生を抑制できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更は何等差し支えない。

は本発明にかかる測定器の実施の形態の一例を示す断面構造図である。（ａ）は本発明にかかるセンサ部の他の実施の形態を示す断面構造図であり、（ｂ）は本発明にかかるセンサ部のさらに他の実施の形態を示す断面構造図である。従来の測定器を示す断面構造図である。

符号の説明

１：ケーブル
１ａ：内部導体
２：センサ部
２ａ：コネクタ
３：保護部材
４：固定手段
４ａ：センサ表面の凸部
４ｂ：保護部材表面の凹部
４ｃ：ボルト

Claims

一端から突出する内部導体を有するケーブルと、
前記内部導体を挿通して電気的に接続するためのコネクタを有するセンサ部と、
前記ケーブルの先端部に設けられ、前記突出する内部導体と前記コネクタとを囲うように設けられた保護部材と、
前記センサ部と前記保護部材とを着脱可能に固定する固定手段と、
を具備した測定器。
前記固定手段は、前記センサ部表面に設けられた凸部と、前記保護部材表面に設けられた凹部とが係合されてなることを特徴とする請求項１に記載の測定器。
前記凸部に前記コネクタが設けられ、前記凸部と前記凹部とが係合されてなることを特徴とする請求項２に記載の測定器。
前記固定手段は、前記センサ部表面に設けられた凹部と、前記保護部材表面に設けられた凸部とが係合されてなることを特徴とする請求項１に記載の測定器。
前記固定手段は、前記保護部材と前記センサ部とを固定するボルトであることを特徴とする請求項１に記載の測定器。
前記センサ部は、原子炉内又は核融合炉内に設けられるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の測定器。