JP2010091288A - Optical fiber temperature measuring instrument - Google Patents

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JP2010091288A JP2008258729A JP2008258729A JP2010091288A JP 2010091288 A JP2010091288 A JP 2010091288A JP 2008258729 A JP2008258729 A JP 2008258729A JP 2008258729 A JP2008258729 A JP 2008258729A JP 2010091288 A JP2010091288 A JP 2010091288A
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Akimasa Suzuki
昭昌 鈴木
Hiroaki Nishikawa
弘晃 西川
Hiroshi Tanaka
拓 田中
Teruaki Torii
輝明 取違
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NITTETSU SUMIKIN ROLLS KK
Nittetsu Hokkaido Control Systems Co Ltd
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NITTETSU SUMIKIN ROLLS KK
Nittetsu Hokkaido Control Systems Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber temperature measuring instrument for accurately and stably measuring the surface temperature of a temperature measuring object by surely cooling optical fiber and a light receiver in a casing without lowering the surface temperature of the measuring object, easy in countermeasures against heat, with excellent maintainability. <P>SOLUTION: A heat-resistant protective tube 3 axially extending in the casing 1 is coupled to the end side of the casing 1 to project from the end of the casing. Discharge holes for discharging cooling gas to the exterior of the protective tube 3 are provided through a tube wall of a portion of the protective tube 3 projecting from the end of the casing, the gas flowing from openings 1a on the end of the casing into the protective tube 3. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ファイバを用いた温度測定装置に関するものであり、さらに詳しくは、電気炉等の炉内のロールの表面温度など測定するのに適した光ファイバ温度測定装置に関するものである。   The present invention relates to a temperature measuring device using an optical fiber, and more particularly to an optical fiber temperature measuring device suitable for measuring the surface temperature of a roll in a furnace such as an electric furnace.

電気炉等の炉内のロールなど、高温の被熱物の表面温度を測定するに際しては、従来より広く用いられていた熱電対を被熱物に押しつけて温度を測定する温度測定装置に変えて、近年では、短い測定時間で安定的且つ正確な温度を測定する光ファイバを用いた温度測定装置が一般化してきている。
この光ファイバを用いたタイプの温度測定装置は、炉壁に設けられた通孔(覗き穴)から、筒状のケーシング内に光ファイバ及び該光ファイバの先端に設けられた放射熱検出用の受光部を備えたプローブを炉内に挿入し、ケーシングの先端のみを被熱物に接触させる一方で、受光部は非接触とした状態で該被熱物の表面温度を測定するようになっている。
ここで、このタイプの温度測定装置においては、上記炉内温度は約1200℃程度の高温に達しているのに対し、上記受光部や光ファイバは耐熱温度が比較的低い(受光部の耐熱温度は約100℃程度)ことから、例えば特許文献1に示すように、受光部及び光ファイバを冷却するために、ケーシング内部における基端側から先端側に向けて冷却用のエアを供給し、ケーシングの先端の測定用開口から該冷却用のエアを排出するように構成するのが一般的となっている。
When measuring the surface temperature of a high-temperature heated object such as a roll in an electric furnace or the like, change to a temperature measuring device that measures the temperature by pressing a thermocouple that has been widely used in the past. In recent years, temperature measuring apparatuses using optical fibers that measure a stable and accurate temperature in a short measurement time have become common.
This type of temperature measurement device using an optical fiber is used for detecting an optical fiber and a radiant heat provided at the tip of the optical fiber in a cylindrical casing from a through hole (view hole) provided in the furnace wall. A probe equipped with a light receiving part is inserted into the furnace, and only the tip of the casing is brought into contact with the object to be heated, while the light receiving part is in a non-contact state to measure the surface temperature of the object to be heated. Yes.
Here, in this type of temperature measuring device, the temperature inside the furnace reaches a high temperature of about 1200 ° C., whereas the light receiving part and the optical fiber have a relatively low heat resistant temperature (the heat resistant temperature of the light receiving part). Therefore, for example, as shown in Patent Document 1, in order to cool the light receiving portion and the optical fiber, cooling air is supplied from the base end side to the tip end side inside the casing, and the casing In general, the cooling air is discharged from the measurement opening at the tip.

しかしながら、上記冷却用のエアは全てケーシング先端の開口から排出されることから、ケーシングの先端を接触させて温度の測定する際には、このエアが被熱体の表面の温度測定対象部位まで冷却してしまい、被熱体の正確な表面温度を計測することができないという大きな問題が生じていた。一方で、被熱体の温度測定対象部位の表面温度の低下を防ぐために冷却用のエアの供給量を減らすと受光部及び光ファイバの冷却が十分に行われない場合が考えられるため、受光部及び光ファイバの冷却を十分に行いながらも、被熱体の温度測定対象部位の温度を下げることなく安定的且つ確実に測定できるようにすることが望まれていた。
また、上述のように炉内の温度は非常に高温であることから、熱に対する対策が不可避であるが、熱対策を容易化すると共にメンテナンス性の確保の観点から、受光部及び光ファイバの冷却と被熱体の温度低下の防止の両方を実現するに際しては、できるだけ部品点数を少なくし、且つ全体の構造を簡単にすることが重要である。
However, since all of the cooling air is discharged from the opening at the front end of the casing, when the temperature is measured by bringing the front end of the casing into contact, the air is cooled to the temperature measurement target portion on the surface of the heated body. As a result, there has been a great problem that the accurate surface temperature of the heated object cannot be measured. On the other hand, since the cooling of the light receiving unit and the optical fiber may not be sufficiently performed if the amount of cooling air supplied is reduced in order to prevent a decrease in the surface temperature of the temperature measurement target portion of the heated object, the light receiving unit In addition, it has been desired to enable stable and reliable measurement without lowering the temperature of the temperature measurement target portion of the heated object while sufficiently cooling the optical fiber.
In addition, as described above, the temperature inside the furnace is very high, so countermeasures against heat are inevitable. However, from the viewpoint of facilitating countermeasures against heat and ensuring maintainability, the light receiving unit and the optical fiber are cooled. It is important to reduce the number of parts as much as possible and to simplify the entire structure when realizing both the prevention of the temperature decrease of the heated object.

特開平6−109547号公報JP-A-6-109547

本発明の技術的課題は、温度測定対象部位の表面温度を低下させることなく、ケーシング内の光ファイバ及び受光部を確実に冷却し、該測定対象部位の表面温度を正確且つ安定的に測定することができる光ファイバ温度測定装置を提供することにある。
また本発明の他の技術的課題は、熱対策が容易で、且つメンテナンス性に優れた光ファイバ温度測定装置を提供することにある。
The technical problem of the present invention is to reliably cool the optical fiber and the light receiving part in the casing without lowering the surface temperature of the temperature measurement target part, and accurately and stably measure the surface temperature of the measurement target part. An object of the present invention is to provide an optical fiber temperature measuring device that can perform the above-described process.
Another technical problem of the present invention is to provide an optical fiber temperature measuring device that is easy to take measures against heat and excellent in maintainability.

上記課題を解決するため、本発明の光ファイバ温度測定装置は、先端に開口を有する筒状のケーシングと、該ケーシング内に設けられ、基端側が温度測定器に接続されると共に、先端側に放射熱検出用の受光部が取付けられた光ファイバと、上記ケーシング内に冷却用の気体を供給して該ケーシング先端の開口から排出させる構成の光ファイバ温度測定装置において、上記ケーシングの先端側に、該ケーシングの軸方向に延びる耐熱用保護筒が、ケーシング先端から突出するように連結されていて、該保護筒におけるケーシング先端から突出した部分の筒壁に、該ケーシング先端の開口から保護筒内に流入した冷却用の気体を保護筒外に排出するための排出孔が貫設されていることを特徴とするものである。   In order to solve the above-mentioned problems, an optical fiber temperature measuring device according to the present invention is provided with a cylindrical casing having an opening at a distal end, the casing is provided with a proximal end side connected to a temperature measuring instrument, and a distal end side. An optical fiber having a light receiving portion for detecting radiant heat and an optical fiber temperature measuring device configured to supply a cooling gas into the casing and discharge the gas from an opening at the front end of the casing. The heat-resistant protective cylinder extending in the axial direction of the casing is connected so as to protrude from the casing front end, and the cylinder wall of the portion protruding from the casing front end of the protective cylinder is connected to the inside of the protective cylinder from the opening at the casing front end. A discharge hole for discharging the cooling gas flowing into the outside of the protective cylinder is provided.

本発明においては、上記保護筒は、該保護筒内の基端側に上記ケーシングの先端側が嵌入された状態で該ケーシングに連結されているものとすることができる。
この場合、上記保護筒は、該保護筒及びケーシングをこれらの保護筒及びケーシングの軸方向と直交する方向に貫通する複数の固定用ボルトによって該ケーシングに抜脱不能に連結されていると共に、上記光ファイバは、これらの固定用ボルトにおけるねじ杆の各先端部によって挟まれることによりケーシング内に保持されていることが好ましい。
In the present invention, the protective cylinder may be connected to the casing in a state where the distal end side of the casing is fitted to the proximal end side in the protective cylinder.
In this case, the protective cylinder is connected to the casing in a non-removable manner by a plurality of fixing bolts that pass through the protective cylinder and the casing in a direction perpendicular to the axial direction of the protective cylinder and the casing. It is preferable that the optical fiber is held in the casing by being sandwiched between the tip portions of the screw rods in these fixing bolts.

本発明によれば、光ファイバ及び受光部を内蔵したケーシングの先端に、耐熱用保護筒を該ケーシングの先端から突出するように連結すると共に、該保護筒におけるケーシング先端から突出した部分の筒壁に排出孔を設けて、該排出孔からケーシング先端の開口から保護筒内に流入した冷却用の気体を保護筒外に排出する構成であるため、ケーシング内の光ファイバ及び受光部は冷却用の気体により確実に冷却される一方、ケーシング先端から保護筒内に流入した冷却用の気体のほとんどは、被熱体の温度測定対象部位に接触する前に上記排出孔から保護筒外に排出されるため、温度測定対象部位の表面温度を低下させることなく、該部位の表面温度を正確且つ安定的に測定することができる。
また、ケーシング先端に上記排出孔を設けた耐熱用保護筒を連結するだけのきわめて簡単な構成であり、また部品点数も非常に少ないため、熱対策がきわめて容易であり、且つメンテナンス性にも優れる。
According to the present invention, the heat-resistant protective cylinder is connected to the front end of the casing containing the optical fiber and the light receiving portion so as to protrude from the front end of the casing, and the cylindrical wall of the portion of the protective cylinder that protrudes from the front end of the casing Is provided with a discharge hole, and the cooling gas flowing into the protective cylinder from the opening at the tip of the casing is discharged to the outside of the protective cylinder. Therefore, the optical fiber and the light receiving portion in the casing are for cooling. While being reliably cooled by the gas, most of the cooling gas that has flowed into the protective cylinder from the front end of the casing is discharged out of the protective cylinder through the discharge hole before contacting the temperature measurement target portion of the heated body. Therefore, the surface temperature of the part to be measured can be accurately and stably measured without reducing the surface temperature of the part to be measured.
In addition, it has a very simple structure by simply connecting the heat-resistant protective cylinder provided with the discharge hole at the end of the casing, and since the number of parts is very small, it is extremely easy to take measures against heat and has excellent maintainability. .

図1から図3は、本発明の光ファイバ温度測定装置の一実施の形態を示すもので、この実施の形態の温度測定装置は、先端に温度測定に供する開口1aを有する筒状のケーシング1と、該ケーシング1内に設けられ、先端側に放射熱検出用の受光部2aが取付けられた光ファイバ2と、上記ケーシング1の先端に連結された耐熱用保護筒3とを有している。   FIGS. 1 to 3 show an embodiment of an optical fiber temperature measuring device of the present invention. The temperature measuring device of this embodiment has a cylindrical casing 1 having an opening 1a for temperature measurement at the tip. And an optical fiber 2 provided in the casing 1 and having a light receiving portion 2a for detecting radiant heat attached to the front end side, and a heat-resistant protective cylinder 3 connected to the front end of the casing 1. .

上記ケーシング1は、軸方向に長い略円筒状に形成されていて、先端側には上記開口1aが設けられ、基端側には、上記光ファイバ2の基端側を気密に導出する導出孔4を有する光ファイバ用の閉塞部材4が取付けられている。
また、このケーシング1の基端近傍には、ケーシング1内に冷却用のエアを供給するためのエア供給用管部5が、ケーシング1の基端側方向に傾いた状態で一体に連結されている、このエア供給用管部5の管内とケーシング1の筒内の空間とは気密に連通した状態となっていて、温度測定時や測定終了直後等には、エアがケーシング1内の基端側から先端側に向けて常時供給される構成となっている。なお、このエア供給用管部5の先端側(ケーシング1との連結部分とは反対側の端部)には、エアを供給するための図示しないチューブの先端をエア供給用管部5内に気密に導入する導入口6aを備えたチューブ用の閉塞部材6が取付けられている。
The casing 1 is formed in a substantially cylindrical shape that is long in the axial direction, the opening 1a is provided on the distal end side, and a lead-out hole for hermetically leading the proximal end side of the optical fiber 2 on the proximal end side. An optical fiber blocking member 4 having 4 is attached.
In addition, an air supply pipe portion 5 for supplying cooling air into the casing 1 is integrally connected to the vicinity of the base end of the casing 1 in a state inclined toward the base end side of the casing 1. The space inside the pipe of the air supply pipe 5 and the space in the cylinder of the casing 1 are in an airtight communication state, and the air is at the base end in the casing 1 at the time of temperature measurement or immediately after the end of the measurement. It is configured to be constantly supplied from the side toward the tip side. The tip of a tube (not shown) for supplying air is placed in the air supply pipe 5 at the tip of the air supply pipe 5 (the end opposite to the connecting portion with the casing 1). A tube closing member 6 having an inlet 6a for airtight introduction is attached.

上記光ファイバ2は、先端側に、被熱体からの放射光を集光するレンズを備えた上記受光部2aを備える一方、基端側は光ファイバ2から送られてきた放射光に基づき温度を測定・表示する温度測定器(図示せず)に接続されている。
この光ファイバ2は、後述する一対の固定用ボルト9,9のねじ杆9a,9a先端部に挟持されることにより、上記ケーシング1内のほぼ中央に保持され、光ファイバ2や受光部2aがケーシング1の筒壁に接触しないように構成されている。これにより、ケーシング1内における光ファイバ2及び受光部2aの外周に上記冷却用のエアをスムーズに流通させると共に、被熱体や炉内雰囲気からケーシング1に伝わる熱が、できるだけ光ファイバ2や受光部2aに伝わらないようにしている。
なお、光ファイバを用いた温度測定の技術自体は周知のものであるため、測定原理等の詳細な説明は省略する。
The optical fiber 2 includes the light receiving unit 2a including a lens that collects radiated light from the heated object at the distal end side, while the base end side has a temperature based on the radiated light transmitted from the optical fiber 2. Is connected to a temperature measuring device (not shown) that measures and displays
The optical fiber 2 is held substantially at the center in the casing 1 by being sandwiched between screw rods 9a and 9a tip portions of a pair of fixing bolts 9 and 9, which will be described later, and the optical fiber 2 and the light receiving portion 2a are It is comprised so that it may not contact the cylinder wall of the casing 1. FIG. As a result, the cooling air is smoothly circulated around the outer periphery of the optical fiber 2 and the light receiving portion 2a in the casing 1, and the heat transmitted from the heated object or the furnace atmosphere to the casing 1 is as much as possible to the optical fiber 2 or the light receiving portion. It is prevented from being transmitted to the part 2a.
In addition, since the temperature measurement technique itself using an optical fiber is well known, detailed description of the measurement principle and the like is omitted.

上記耐熱用保護筒3は、セラミック等の耐熱性に優れた素材により形成されて上記ケーシング1の軸方向に延びる円筒状のもので、上記ケーシング1と共に電気炉等の炉内に挿入されるプローブ7を構成している。
この保護筒1は、上記ケーシングとは別体に形成されていて、該ケーシング1の外径とほぼ同じ内径を有し、ケーシング1の先端部分が保護筒3に基端側から筒内に嵌入された状態で連結されており、熱の影響等で劣化した場合等に保護筒を交換する際にケーシングを保護筒から抜き差しすることにより該保護筒を簡単に取外し・装着が行えるようになっている。
さらに、この保護筒3は、ケーシング1に連結された状態において、先端側が上記ケーシング1の先端よりも突出しており、この突出した部分の筒壁には、ケーシング1内を冷却した後に該ケーシング先端の開口1aから保護筒3内に流入した冷却用のエアを保護筒外に排出するための排出孔8が貫設されている。
The heat-resistant protective cylinder 3 is a cylindrical member formed of a material having excellent heat resistance such as ceramic and extending in the axial direction of the casing 1. The probe is inserted into a furnace such as an electric furnace together with the casing 1. 7 is constituted.
The protective cylinder 1 is formed separately from the casing and has an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the casing 1, and the distal end portion of the casing 1 is fitted into the protective cylinder 3 from the base end side into the cylinder. When the protection tube is replaced when it has deteriorated due to the influence of heat, etc., the protection tube can be easily removed and attached by inserting and removing the casing from the protection tube. Yes.
Furthermore, the protective cylinder 3 is connected to the casing 1, and the front end side protrudes from the front end of the casing 1, and the cylindrical wall of the protruding portion is formed on the front end of the casing after cooling the inside of the casing 1. A discharge hole 8 for discharging cooling air flowing into the protective cylinder 3 from the opening 1a to the outside of the protective cylinder is provided.

上記排出孔8は、図1及び図2に示すように、図中の保護筒3の上部及び下部、並びに左側、右側に位置する四方の筒壁にそれぞれ複数個(この実施の形態の場合、3個)ずつ等間隔に配設されていて、各排出孔8は、保護筒3の軸線と直交する向きにそれぞれ穿設されている。
また、これらの排出孔8は、図1に示すように、全体として保護筒3の突出部分における基端側(先端から離れる方向)寄りに配設されていて、保護筒3内に流入したエアをできるだけ被熱体から離れた位置で外部に排出する構成とし、エアが被熱体に与える影響を可及的に抑えるようにしている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of the discharge holes 8 are provided in each of the upper and lower portions of the protective cylinder 3 in the figure, and the four side cylinder walls located on the left and right sides (in the case of this embodiment, The three discharge holes 8 are formed in a direction perpendicular to the axis of the protective cylinder 3.
In addition, as shown in FIG. 1, these discharge holes 8 are disposed closer to the base end side (the direction away from the distal end) of the protruding portion of the protective cylinder 3 as a whole, and the air that has flowed into the protective cylinder 3 Is configured to be discharged to the outside at a position as far as possible from the heated body so as to suppress the influence of air on the heated body as much as possible.

上記保護筒3及び排出孔8については、具体的に、上記ケーシングの軸方向長さが約1450mm程度とした場合に、上記保護筒3のケーシング1からの突出部分は約100mm程度とすることが望ましく、上記排出孔8は、最先端に位置するものを保護筒3の先端から30mm程度離れた位置に設け、以降30mm間隔で設けることが望ましい。なお、上記排出孔8は、直径が約2mm程度のものを、保護筒の筒壁の上下左右の各列に直線的に配置することが好ましい。   Specifically, with respect to the protective cylinder 3 and the discharge hole 8, when the axial length of the casing is about 1450 mm, the protruding portion of the protective cylinder 3 from the casing 1 is about 100 mm. Desirably, the discharge hole 8 is provided at the most distal position at a position about 30 mm away from the tip of the protective cylinder 3 and thereafter provided at intervals of 30 mm. The discharge holes 8 having a diameter of about 2 mm are preferably arranged linearly in the upper, lower, left and right rows of the cylinder wall of the protective cylinder.

ところで、上記保護筒3とケーシング1とは、図1に示すように、該保護筒3の内部にケーシング1の先端側を保護筒3の基端側から嵌入した状態において、これら保護筒3及びケーシング1の軸方向と直交する方向に貫通する複数の固定用ボルトによって、保護筒3が該ケーシング1から抜脱不能なるように相互に固定されている。そして、これらの固定ボルトにおけるねじ杆の先端部で上記光ファイバ2を挟み込むことにより、光ファイバ2をケーシング1の筒壁に接触しない状態で常時保持している。したがって、上記固定用ボルトは、保護筒3のケーシング1への確実な固定と、該ケーシング1内での光ファイバ2の保持との両方の機能を有することになり、これにより、全体構成の簡単化すると共に、部品点数を少なくすることができ、メンテナンス性の一層の向上が図られ、また製造コストもより抑えることができる。   By the way, as shown in FIG. 1, the protective cylinder 3 and the casing 1 are formed in a state in which the distal end side of the casing 1 is fitted into the protective cylinder 3 from the proximal end side of the protective cylinder 3 and The protective cylinder 3 is fixed to each other so that it cannot be removed from the casing 1 by a plurality of fixing bolts penetrating in a direction orthogonal to the axial direction of the casing 1. And the optical fiber 2 is always hold | maintained in the state which does not contact the cylinder wall of the casing 1 by pinching | interposing the said optical fiber 2 with the front-end | tip part of the screw rod in these fixing bolts. Therefore, the fixing bolt has both functions of securely fixing the protective cylinder 3 to the casing 1 and holding the optical fiber 2 in the casing 1, thereby simplifying the overall configuration. In addition, the number of parts can be reduced, the maintainability can be further improved, and the manufacturing cost can be further reduced.

この実施の形態においては、図1及び図3に示すように、図中の保護筒3の上部及び下部の2か所に、固定用ボルト9,9をそれぞれ着脱可能に螺挿するようになっており、これらの2本の固定用ボルト9,9の各ねじ杆9a,9aの先端部によって上記光ファイバ2を上下から挟む構成となっている。また、上記保護筒3及びケーシング1の上部及び下部には、これら保護筒3及びケーシング1の各筒壁を上下方向に貫通するボルト孔3a,1bがそれぞれ設けられていて、上記固定用ボルト9が保護筒3及びケーシング1の各筒壁を貫くように着脱可能に螺挿される構成となっている。
また、この実施の形態においては、図1に示すよう、上記固定用ボルト9,9とは別に、保護筒の基端側近傍において、ねじ杆が保護筒及びケーシングを貫通し且つ上記光ファイバに接触しない程度の長さに成形された2本の補助ボルト10,10を、保護筒及びケーシングの上下からそれぞれ螺挿する構成とし、保護筒のケーシングへの固定をより確実に行うことができるようにしている。なお、この実施の形態の場合、すべての固定用ボルト9,9及び補助ボルト10,10を取り除くことにより上記保護筒3をケーシング1から取外すことができる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, fixing bolts 9 and 9 are removably screwed into the upper and lower portions of the protective cylinder 3 in the drawing. The optical fiber 2 is sandwiched from above and below by the tip portions of the screw rods 9a, 9a of these two fixing bolts 9, 9. Further, bolt holes 3a and 1b penetrating through the respective cylinder walls of the protective cylinder 3 and the casing 1 in the vertical direction are provided in the upper and lower portions of the protective cylinder 3 and the casing 1, respectively. Is configured to be detachably screwed so as to penetrate through the cylindrical walls of the protective cylinder 3 and the casing 1.
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 1, apart from the fixing bolts 9 and 9, in the vicinity of the proximal end side of the protective cylinder, a screw rod penetrates the protective cylinder and the casing and is connected to the optical fiber. The two auxiliary bolts 10 and 10 formed in such a length that they do not come into contact with each other are screwed from above and below the protective cylinder and the casing, respectively, so that the protective cylinder can be more securely fixed to the casing. I have to. In this embodiment, the protective cylinder 3 can be removed from the casing 1 by removing all the fixing bolts 9 and 9 and the auxiliary bolts 10 and 10.

上記構成を有する光ファイバ温度測定装置は、例えば電気炉等の炉壁に設けられた覗き穴から、プローブ7を炉内に挿入し、保護筒3の先端をロール等の被熱物に接触させ、上記受光部2aによって該被熱物からの光を受光して、光ファイバ2を通じて送られてきた放射光に基づいて温度測定器で温度を算出し、その温度を表示する。測定に際しては、ケーシング1内には冷却用のエアが常時供給され、図1中の矢印で示すように、該エアはケーシング1内を流通して光ファイバ2及び受光部2aを冷却した後、ケーシング先端の開口1aから排出される。
このとき、上記ケーシング1の先端に、耐熱用保護筒3を該ケーシング1の先端から突出するように連結すると共に、該保護筒3におけるケーシング先端から突出した部分の筒壁に複数の排出孔8を設けて、これらの排出孔8から開口上記1aから保護筒3内に流入した冷却用のエアを保護筒3外に排出するように構成されているため、ケーシング先端から排出されたエアは保護筒3内に流入する一方で、そのエアは被熱体の温度測定対象部位に接触する前に上記排出孔8から保護筒3外に排出される。
したがって、ケーシング1内の光ファイバ2及び受光部2aは冷却用のエアによって確実に冷却することができるだけでなく、温度測定対象部位の表面温度を低下させることないため、該部位の表面温度を正確且つ安定的に測定することができる。
An optical fiber temperature measuring device having the above-described configuration is such that, for example, a probe 7 is inserted into a furnace through a peephole provided in a furnace wall of an electric furnace or the like, and the tip of the protective cylinder 3 is brought into contact with a heated object such as a roll. The light receiving unit 2a receives light from the object to be heated, calculates the temperature with a temperature measuring device based on the radiated light transmitted through the optical fiber 2, and displays the temperature. At the time of measurement, cooling air is constantly supplied into the casing 1, and as shown by arrows in FIG. 1, the air circulates in the casing 1 to cool the optical fiber 2 and the light receiving unit 2a. It is discharged from the opening 1a at the front end of the casing.
At this time, the heat-resistant protective cylinder 3 is connected to the front end of the casing 1 so as to protrude from the front end of the casing 1, and a plurality of discharge holes 8 are formed in the cylindrical wall of the portion of the protective cylinder 3 protruding from the front end of the casing. Since the cooling air that has flowed into the protective cylinder 3 from the openings 1a through the discharge holes 8 is discharged outside the protective cylinder 3, the air discharged from the front end of the casing is protected. While flowing into the cylinder 3, the air is discharged out of the protective cylinder 3 through the discharge hole 8 before contacting the temperature measurement target portion of the heated body.
Therefore, not only can the optical fiber 2 and the light receiving unit 2a in the casing 1 be reliably cooled by the cooling air, but also the surface temperature of the temperature measurement target part is not lowered. And it can measure stably.

さらに、上記光ファイバ温度測定装置は、ケーシング1の先端に上記排出孔8を設けた耐熱用保護筒3を連結するだけのきわめて簡単な構成であるため、各種構成部品、特に最も熱の影響を受ける保護筒3のチェック、あるいは交換等を簡単に行うことができるため、メンテナンス性にも優れる。また、部品点数も非常に少ないため、各部品ごとの熱対策が比較的容易に行うことができるため、装置全体としての熱対策がきわめて容易であり、製造コストも抑えることができる。   Furthermore, since the optical fiber temperature measuring device has a very simple configuration in which only the heat-resistant protective cylinder 3 provided with the discharge hole 8 is connected to the tip of the casing 1, various components, particularly the influence of heat are most affected. Since the protection cylinder 3 to be received can be easily checked or replaced, it is excellent in maintainability. In addition, since the number of parts is very small, it is possible to take a countermeasure against heat for each part relatively easily. Therefore, the countermeasure against the heat of the entire apparatus is very easy, and the manufacturing cost can be reduced.

上記実施の形態では、電気炉の炉内のロールの表面温度を測定する例を挙げて説明したが、これに限らず、圧延等に使用される各種ロールの表面温度を測定する場合など、適当な被熱体の表面温度の測定に用いることができる。   In the above embodiment, an example of measuring the surface temperature of the roll in the furnace of the electric furnace has been described. However, the present invention is not limited thereto, and is suitable for measuring the surface temperature of various rolls used for rolling and the like. It can be used for measurement of the surface temperature of a heated object.

上記実施の形態においては、上記排出孔8を保護筒3の上下左右の各列に3個ずつ直線的に配置し、全部で12個設けた構成としているが、この排出孔は、保護筒に対する熱の影響を考慮した上で、保護筒の十分な剛性の確保や、冷却用気体供給量に応じた確実な排出等が可能な範囲内であれば何個設けてもよく、また、排出孔の配列や径も適宜に設定することができる。   In the above-described embodiment, three discharge holes 8 are linearly arranged in each of the upper, lower, left, and right rows of the protective cylinder 3, and a total of twelve holes are provided. In consideration of the effects of heat, any number may be provided as long as the rigidity of the protective cylinder is ensured and reliable discharge according to the cooling gas supply amount is possible. The arrangement and diameter can be set as appropriate.

また、上記排出孔8は、上記実施の形態では、保護筒の軸線と直交する向きにそれぞれ穿設したものとしているが、排出孔の穿設方向は、保護筒の基端側に傾いた方向にすることができ、この場合には、排出孔からのエアが被熱物から遠ざかる方向に排出されるため、エアが被熱体に接触することを防止することができ、被熱体に与えるエアの影響をより確実に排除することが可能である。   Further, in the above embodiment, the discharge hole 8 is formed in a direction perpendicular to the axis of the protective cylinder, but the discharge hole is formed in a direction inclined toward the proximal end side of the protective cylinder. In this case, since the air from the discharge hole is discharged in a direction away from the object to be heated, the air can be prevented from coming into contact with the object to be heated, and is given to the object to be heated. It is possible to more reliably eliminate the influence of air.

上記実施の形態においては、2本(一対)の固定用ボルト9,9を保護筒及びケーシング1の上下からそれぞれ螺挿して、1個所で保護筒3のケーシング1への固定と光ファイバの挟持とを同時に行うようにしているが、複数対の固定用ボルトを用いて複数個所で保護筒のケーシングへの固定と光ファイバの挟持とを同時に行う構成としてもよい。
また、必ずしも固定用ボルト2本で保護筒のケーシングへの固定と光ファイバの挟持を行う必要はなく、固定用ボルトを3本以上用いてもよい。
なお、光ファイバをケーシング内において他の金具等の適当な手段を用いて保持する場合、あるいは保持する必要がない場合は、必ずしも上記固定用ボルトによって光ファイバを挟持させる必要はない。
In the above embodiment, two (one pair) fixing bolts 9, 9 are screwed in from the upper and lower sides of the protective cylinder and the casing 1, respectively, and the protective cylinder 3 is fixed to the casing 1 and the optical fiber is sandwiched at one place. However, the protection cylinder may be fixed to the casing and the optical fiber may be sandwiched simultaneously at a plurality of locations using a plurality of pairs of fixing bolts.
Further, it is not always necessary to fix the protective cylinder to the casing and sandwich the optical fiber with two fixing bolts, and three or more fixing bolts may be used.
When the optical fiber is held in the casing using an appropriate means such as another metal fitting or when it is not necessary to hold the optical fiber, it is not always necessary to sandwich the optical fiber with the fixing bolt.

さらに、上記実施の形態においては、固定用ボルト9,9とは別に、保護筒3の基端側で2本の補助ボルト10,10を保護筒及びケーシング1の上下から螺挿する構成としているが、この補助ボルトは、保護筒をケーシングに確実に固定できれば適当な位置に1本あるいは3本以上配設することができる。なお、この補助ボルト自体は必ずしも設ける必要はなく、省略することも可能である。   Further, in the above embodiment, apart from the fixing bolts 9, 9, the two auxiliary bolts 10, 10 are screwed from above and below the protective cylinder and the casing 1 on the proximal end side of the protective cylinder 3. However, one or three or more auxiliary bolts can be disposed at appropriate positions as long as the protective cylinder can be securely fixed to the casing. Note that the auxiliary bolt itself is not necessarily provided and can be omitted.

また、上記実施の形態では、保護筒3の基端側の内部にケーシング1の先端側を嵌入させることにより、保護筒3をケーシング1に連結する構成としているが、これに限らず、保護筒の基端側をケーシング先端の開口から該ケーシングの内部に嵌入することにより、これら保護筒とケーシングとを相互に連結する構成としてもよい。
なお、保護筒の交換が不要な場合には、保護筒の基端側とケーシングの先端側とを溶接等によって相互に固定するようにしてもよく、この場合には、上記固定用ボルトを省略することができる。
Moreover, in the said embodiment, although it has set it as the structure which connects the protection cylinder 3 to the casing 1 by making the front end side of the casing 1 fit in the inside of the base end side of the protection cylinder 3, it is not restricted to this, A protection cylinder It is good also as a structure which connects these protection cylinders and a casing mutually by inserting the base end side of this into the inside of this casing from opening of a casing front-end | tip.
If replacement of the protective cylinder is unnecessary, the proximal end side of the protective cylinder and the distal end side of the casing may be fixed to each other by welding or the like. In this case, the fixing bolt is omitted. can do.

さらに、上記実施の形態では、冷却用の気体としてエアを用いているが、その他の不活性ガス等を用いることもでき、適当な気体を選択することができる。   Furthermore, in the said embodiment, although air is used as a gas for cooling, other inert gas etc. can also be used and an appropriate gas can be selected.

本発明に係る光ファイバ温度測定装置の一実施の形態を示す断面図である。ただし、温度測定器は省略してある。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the optical fiber temperature measuring apparatus which concerns on this invention. However, the temperature measuring device is omitted. 図1のA−A拡大断面図である。It is an AA expanded sectional view of FIG. 図1のB−B拡大断面図である。It is BB expanded sectional drawing of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ケーシング
1a 開口
2 光ファイバ
2 受光部
3 耐熱用保護筒
8 排出孔
9 固定用ボルト
9a ねじ杆
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 1a Opening 2 Optical fiber 2 Light-receiving part 3 Heat-resistant protective cylinder 8 Ejection hole 9 Fixing bolt 9a Screw rod

Claims (3)

先端に開口を有する筒状のケーシングと、該ケーシング内に設けられ、基端側が温度測定器に接続されると共に、先端側に放射熱検出用の受光部が取付けられた光ファイバと、上記ケーシング内に冷却用の気体を供給して該ケーシング先端の開口から排出させる構成の光ファイバ温度測定装置において、
上記ケーシングの先端側に、該ケーシングの軸方向に延びる耐熱用保護筒が、ケーシング先端から突出するように連結されていて、該保護筒におけるケーシング先端から突出した部分の筒壁に、該ケーシング先端の開口から保護筒内に流入した冷却用の気体を保護筒外に排出するための排出孔が貫設されていることを特徴とする光ファイバ温度測定装置。
A cylindrical casing having an opening at the tip, an optical fiber provided in the casing, the base end side being connected to a temperature measuring device, and a light receiving portion for detecting radiant heat attached to the tip end side, and the casing In the optical fiber temperature measuring device configured to supply a cooling gas into the casing and discharge from the opening at the tip of the casing,
A heat-resistant protective cylinder that extends in the axial direction of the casing is connected to the front end side of the casing so as to protrude from the front end of the casing. An optical fiber temperature measuring device, wherein a discharge hole for discharging the cooling gas that has flowed into the protective cylinder from the opening of the protective cylinder is provided outside the protective cylinder.
上記保護筒は、該保護筒内の基端側に上記ケーシングの先端側が嵌入された状態で該ケーシングに連結されていることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ温度測定装置。   The optical fiber temperature measuring device according to claim 1, wherein the protective cylinder is connected to the casing in a state in which a distal end side of the casing is fitted to a proximal end side in the protective cylinder. 上記保護筒は、該保護筒及びケーシングをこれらの保護筒及びケーシングの軸方向と直交する方向に貫通する複数の固定用ボルトによって該ケーシングに抜脱不能に連結されていると共に、上記光ファイバは、これらの固定用ボルトにおけるねじ杆の各先端部によって挟まれることによりケーシング内に保持されていることを特徴とする請求項2に記載の光ファイバ温度測定装置。   The protective cylinder is non-detachably connected to the casing by a plurality of fixing bolts that pass through the protective cylinder and the casing in a direction perpendicular to the axial direction of the protective cylinder and the casing, and the optical fiber is The optical fiber temperature measuring device according to claim 2, wherein the optical fiber temperature measuring device is held in the casing by being sandwiched between the tip portions of the screw rods in the fixing bolts.
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