JP2014055843A - Temperature measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、温度計測装置の技術に関する。 The present invention relates to a technique of a temperature measuring device.
従来、例えば、鉄鋼材料の浸炭処理、或いは、FPD(フラットパネルディスプレイ)製造におけるガラス基板の熱処理等が行われる高温の炉において、炉内温度を計測する温度計測装置は公知である。また、このような高温環境に曝される温度計測装置では、温度計測データを処理する温度計測装置本体(データロガー)を耐熱容器に収納して高温環境から保護する構成が公知である(例えば、特許文献1)。 Conventionally, for example, in a high-temperature furnace in which a carburizing process of a steel material or a heat treatment of a glass substrate in FPD (flat panel display) manufacturing is performed, a temperature measuring device that measures the temperature in the furnace is known. Moreover, in the temperature measuring device exposed to such a high temperature environment, the structure which stores the temperature measuring device main body (data logger) which processes temperature measurement data in a heat-resistant container, and protects from a high temperature environment is known (for example, Patent Document 1).
特許文献1に開示される温度計測装置は、温度計測装置本体を収容し石膏(蓄熱材)が充填される内側容器と、内側容器を収容し断熱材が充填される外側容器と、を備えている。このような構成とすることで、特許文献1に開示される温度計測装置では、600℃の連続加熱試験で3時間の使用が可能である。 The temperature measuring device disclosed in Patent Document 1 includes an inner container that houses a temperature measuring device body and is filled with gypsum (a heat storage material), and an outer container that houses the inner container and is filled with a heat insulating material. Yes. With such a configuration, the temperature measuring device disclosed in Patent Document 1 can be used for 3 hours in a continuous heating test at 600 ° C.
しかし、例えば4時間以上の長時間サイクルの炉内連続温度計測等では、特許文献1に開示される温度計測装置が使用困難である。また、特許文献1に開示される温度計測装置等を利用して炉内温度計測を実施する際には、より実際の処理環境に近い計測としたいため、障害物となる場合のある温度計測装置はさらに小型であることが望まれる。 However, for example, in a continuous temperature measurement in a furnace having a long cycle of 4 hours or more, the temperature measuring device disclosed in Patent Document 1 is difficult to use. Moreover, when performing temperature measurement in a furnace using the temperature measuring device etc. which are disclosed by patent document 1, since it wants to set it as the measurement nearer an actual processing environment, the temperature measuring device which may become an obstruction Is desired to be further small.
このように、高温の炉内温度を計測する温度計測装置では、さらに小型化され、長時間使用できることが求められている。 Thus, a temperature measuring device that measures a high temperature in the furnace is required to be further downsized and used for a long time.
そこで、本発明の解決しようとする課題は、小型でかつ高温環境にて長時間連続して使用できる温度計測装置を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a temperature measuring device that is small and can be used continuously for a long time in a high temperature environment.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、計測データを処理する温度計測装置本体と、前記温度計測装置本体を収容し、蓄熱材が充填される内側容器と、前記内側容器を収容し、断熱材が充填される外側容器と、を具備し、前記蓄熱材の厚みに対する前記断熱材の厚みの比率を1から1.6とするものである。 That is, in claim 1, a temperature measurement device main body for processing measurement data, an inner container that contains the temperature measurement device main body and is filled with a heat storage material, and an inner container that is filled with a heat insulating material. And a ratio of the thickness of the heat insulating material to the thickness of the heat storage material is set to 1 to 1.6.
請求項2においては、請求項1記載の温度計測装置であって、前記内側容器及び前記外側容器は、球形状に構成されるものである。 In Claim 2, it is a temperature measuring device of Claim 1, Comprising: The said inner side container and the said outer side container are comprised by spherical shape.
本発明の温度計測装置によれば、小型でかつ高温環境にて長時間連続して使用できる。 According to the temperature measuring device of the present invention, it is small and can be used continuously for a long time in a high temperature environment.
図1を用いて、温度計測装置10について説明する。
なお、図1では、連続浸炭炉の油焼入れ処理室の油槽90内に浸漬されたワークWに設けられた温度計測装置10を模式的に表している。
The
In FIG. 1, the
温度計測装置10は、本発明に係る温度計測装置の第一実施形態である。本実施形態の温度計測装置10は、ワークWが連続浸炭炉の各処理室を搬送される際の各処理室内の温度(各処理室内のワークWの温度含む、以下同様)を計測する装置である。
The
連続浸炭炉は、浸炭処理を行う連続する各処理室(例えば、油焼入れ処理室)から構成されている。連続浸炭炉の各処理室では、ワークW、並びに、温度計測装置10が搬送され、浸炭処理の各工程が実施される。温度計測装置10は、連続浸炭炉を構成する各処理室内の温度(以下、炉内温度)を計測する装置である。
The continuous carburizing furnace is composed of continuous processing chambers (for example, oil quenching processing chambers) that perform carburizing processing. In each processing chamber of the continuous carburizing furnace, the workpiece W and the
油槽90は、ワークWの焼入れ処理が実施される油焼入れ処理室に設置されているものである。油槽90には、ワークWを浸漬するための液体Lが貯溜されている。液体Lは、図示せぬ攪乱機構によって常時油槽90を循環している(図1における矢印の方向)。
The
ワークW及び温度計測装置10は、搬送トレイ80に搭載された状態で、油槽90内に貯溜された液体Lに浸漬されている。温度計測装置10は、外側容器20と、温度計測装置本体50と、プローブ51・51・・・と、接触端子部52・52・・・と、を備えている。
The workpiece W and the
外側容器20は、略円柱形状に構成されている。外側容器20の内部には、温度計測装置本体50が収納されている。外側容器20について、詳しくは後述する。
The
温度計測装置本体50は、所謂データロガーと称される履歴データ記録装置によって構成される。温度計測装置本体50には、熱電対からなる複数のプローブ51・51・・・が電気的に接続されている。各プローブ51・51・・・の先端部には、連続浸炭炉の各処理室内の炉内温度を検出する接触端子部52・52・・・が配設される。接触端子部52・52・・・は、ワークWに接触した状態で設けられている。
The temperature measuring device
接触端子部52によって検出された各処理室内の炉内温度は、電気信号に変換されて温度計測装置本体50に送信され、履歴データ(計測データ)として温度計測装置本体50によって処理され保存される。
The furnace temperature in each processing chamber detected by the
図2を用いて、温度計測装置10についてさらに詳しく説明する。
なお、図2では、温度計測装置10を側面断面視にて模式的に表している。
The
In FIG. 2, the
温度計測装置10は、上述の外側容器20、温度計測装置本体50、プローブ51・51・・・、および接触端子部52・52・・・に加えて、さらに、内側容器30と、アルミケース40とを備えている。
In addition to the
温度計測装置本体50は、アルミケース40に収納されている。温度計測装置本体50に接続されるプローブ51・51・・・は、アルミケース40、内側容器30及び外側容器20の一側を貫通して外側に延出している。
The temperature measuring device
アルミケース40は、中空の略円柱形状に構成されている。アルミケース40の内部の略中央部には、温度計測装置本体50が配置されている。アルミケース40は、内側容器30に収納されている。温度計測装置本体から延出するプローブ51・51・・・は、アルミケース40の一側を貫通して内側容器30内へ延出している。
The
内側容器30は、中空の略円柱形状に構成されている。内側容器30の内部の略中央部には、アルミケース40が配置され、内側容器30の内部におけるアルミケース40の周囲には蓄熱材としての石膏Gが充填されている。アルミケース40から内側容器30に延出するプローブ51・51・・・は、石膏Gおよび内側容器30の一側を貫通して外側容器20へ延出している。内側容器30は、外側容器20に収納されている。なお、内側容器30は、外部から伝熱以外には入熱が無いように構成されている。
The
外側容器20は、中空の略円柱形状に構成されている。外側容器20の内部の略中央部には内側容器30が配置され、外側容器20の内部における内側容器30の周囲には断熱材Mが充填されている。内側容器30から外側容器20に延出するプローブ51・51・・・は、断熱材Mおよび外側容器20の一側を貫通して、継手21を介して外側容器20の外部へ延出している。なお、外側容器20は、外部から伝熱以外には入熱が無いように構成されている。
The
ここで、特記すべき事項として、温度計測装置10では、内側容器30に充填される石膏Gの厚みtgに対する外側容器20に充填される断熱材Mの厚みtsが所定範囲となるように構成される。すなわち、内側容器30に充填される石膏Gの厚みtgを1.0としたときの外側容器20に充填される断熱材Mの厚みtsの割合を厚さ比率εとするとき、厚さ比率εが1.0〜1.6となるように構成される。
Here, as a matter to be noted, the
つまり、内側容器30内における石膏Gの厚みtgに対する外側容器20内における断熱材Mの厚みtsの比率ε(=ts/tg)が、1.0以上かつ1.6以下となるように構成される。
That is, the ratio ε (= ts / tg) of the thickness ts of the heat insulating material M in the
なお、内側容器30に充填される石膏Gの厚みtgに対する外側容器20に充填される断熱材Mの厚みtsは、略円柱形状の外側容器20の径方向、軸方向等を含むすべての方向の断面について厚さ比率εが1.0〜1.6となるように構成されるものとする。
Note that the thickness ts of the heat insulating material M filled in the
図3を用いて、厚さ比率εと計測時間Tmとの相関について説明する。
なお、図3では、横軸を厚さ比率εとし、縦軸を計測時間Tmとし、厚さ比率εと計測時間Tmとの相関をグラフ図によって表している。なお、縦軸に示される計測時間Tmはグラフ上方に向かうほど時間が経過するものとする。
The correlation between the thickness ratio ε and the measurement time Tm will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, the horizontal axis is the thickness ratio ε, the vertical axis is the measurement time Tm, and the correlation between the thickness ratio ε and the measurement time Tm is represented by a graph. Note that the measurement time Tm indicated on the vertical axis is assumed to elapse as it goes upward in the graph.
図3に示すように、厚さ比率εと計測時間Tmとには相関があり、厚さ比率εが1.0〜1.6で構成される温度計測装置10の計測時間Tmが、他の厚さ比率εでの計測時間Tmよりも長いことが分かっている。
As shown in FIG. 3, there is a correlation between the thickness ratio ε and the measurement time Tm, and the measurement time Tm of the
ここで、厚さ比率εとは、上述したように、内側容器30に充填される石膏Gの厚みtgを1.0としたときの外側容器20に充填される断熱材Mの厚みtsの割合である。また、計測時間Tmとは、温度計測装置10を所定温度(例えば600℃)下で連続使用した場合に、所定の計測精度によって温度を計測することができる、温度計測装置10の連続使用可能時間である。
Here, the thickness ratio ε is a ratio of the thickness ts of the heat insulating material M filled in the
ここで、図3において、データA(厚さ比率ε=0.2で構成される温度計測装置10)、データB(厚さ比率ε=0.5で構成される温度計測装置10)、データC(厚さ比率ε=1.2で構成される温度計測装置10)、データD(厚さ比率ε=2.5で構成される温度計測装置10)を定義する。
Here, in FIG. 3, data A (
図4を用いて、温度計測装置10の高温下での連続使用時における、厚さ比率εと装置本体温度Tlの上昇時間との相関について説明する。
なお、図4では、横軸を経過時間Tとし、縦軸を装置本体温度Tlとし、厚さ比率ε毎の装置本体温度Tlと経過時間Tとの関係をグラフ図によって表している。
The correlation between the thickness ratio ε and the rise time of the apparatus body temperature Tl when the
In FIG. 4, the horizontal axis is the elapsed time T, the vertical axis is the apparatus body temperature Tl, and the relationship between the apparatus body temperature Tl and the elapsed time T for each thickness ratio ε is represented by a graph.
ここで、装置本体温度Tlは、温度計測装置10を高温(例えば600℃)下で連続使用した際の温度計測装置本体50の温度であり、経過時間Tは、温度計測装置10を使用開始してからの時間である。なお、横軸に示される経過時間Tはグラフ右方に向かうほど時間が経過するものとする。
Here, the apparatus main body temperature Tl is the temperature of the temperature measurement apparatus
図4に示すように、厚さ比率εと経過時間Tの増加に伴う装置本体温度Tlの変化とには相関があり、例えば温度計測装置本体50の高温側の使用限界温度が120℃であるときには、データC(厚さ比率ε=1.2で構成される温度計測装置10のデータ)についての、装置本体温度Tlが使用限界温度(120℃)に達するまでの経過時間Tが最も長くなっている。
As shown in FIG. 4, there is a correlation between the thickness ratio ε and the change in the apparatus body temperature Tl as the elapsed time T increases. For example, the use limit temperature on the high temperature side of the temperature
言い換えれば、厚さ比率εが1.0〜1.6で構成される温度計測装置10は、装置本体温度Tlが使用限界温度(120℃)に達するまでの経過時間Tが、厚さ比率εが他の範囲にある温度計測装置10よりも、長いことが分かる。
In other words, the
図5を用いて、容器サイズと計測時間Tmとの相関について説明する。
なお、図5では、横軸を容器サイズとし、縦軸を計測時間Tmとし、容器サイズと計測時間Tmとの相関をグラフ図によって表している。なお、横軸に示される容器サイズは、グラフ右方に向かうほど容器サイズが大きくなるものとする。また、縦軸に示される計測時間Tmは、グラフ上方に向かうほど時間が長くなるものとする。
The correlation between the container size and the measurement time Tm will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, the horizontal axis represents the container size, the vertical axis represents the measurement time Tm, and the correlation between the container size and the measurement time Tm is represented by a graph. The container size indicated on the horizontal axis is assumed to increase as it goes to the right of the graph. The measurement time Tm indicated on the vertical axis is assumed to be longer as it goes upward in the graph.
図5に示すように、容器サイズと計測時間Tmとは相関があり、容器サイズが大きいほど計測時間Tmも長くなることが分かっている。ここで、容器サイズとは、厚さ比率εが1.0〜1.6で構成される温度計測装置10の外側容器20の大きさである。また、計測時間Tmとは、上述したように、温度計測装置10を所定温度で連続使用した場合の、計測精度が保証される使用時間である。
As shown in FIG. 5, the container size and the measurement time Tm are correlated, and it is known that the measurement time Tm is longer as the container size is larger. Here, the container size is the size of the
温度計測装置10の効果について説明する。
温度計測装置10によれば、小型でかつ長時間連続して使用できる。すなわち、内側容器30に充填される石膏Gの厚みtgに対する外側容器20に充填される断熱材Mの厚みtsの比率が所定範囲となるように構成することで、外側容器20内の昇温抑制効果を最大限に発揮できる。
The effect of the
According to the
また、容器サイズが大きいほど計測時間Tmも長くなることから、計測時間に適した容器サイズを選定し、必要以上に温度計測装置10が大型化することを防止できる。
In addition, since the measurement time Tm increases as the container size increases, it is possible to select a container size suitable for the measurement time and prevent the
図6を用いて、温度計測装置110について説明する。
なお、図6では、温度計測装置110を断面視にて模式的に表している。
The
In FIG. 6, the
温度計測装置110は、本発明に係る温度計測装置の第二実施形態である。本実施形態の温度計測装置10は、ワークWが連続浸炭炉の各処理室を搬送される際の各処理室内の温度を計測する装置である。
The
温度計測装置110は、外側容器120と、内側容器130と、アルミケース40と、温度計測装置本体50と、プローブ51・51・・・と、を備えている。
The
温度計測装置本体50、プローブ51・51・・・及びアルミケース40は、第一実施形態のものと同様であるため、説明を省略する。
The temperature measuring device
内側容器30は、中空の球形状に構成されている。内側容器30の内部の略中央部にはアルミケース40が配置され、内側容器30の内部におけるアルミケース40の周囲には蓄熱材としての石膏Gが充填されている。アルミケース40から内側容器30に延出するプローブ51・51・・・は、石膏Gおよび内側容器30の一側を貫通して外側容器20へ延出している。内側容器30は、外側容器20に収納されている。なお、内側容器30は、外部から伝熱以外には入熱が無いように構成されている。
The
外側容器20は、中空の球形状に構成されている。外側容器20の内部の略中央部には内側容器30が配置され、外側容器20の内部における内側容器30の周囲には断熱材Mが充填されている。内側容器30から外側容器20に延出するプローブ51・51・・・は、断熱材Mおよび外側容器20の一側を貫通して、継手21を介して外側容器20の外部へ延出している。なお、外側容器20は、外部から伝熱以外には入熱が無いように構成されている。
The
ここで、特記すべき事項として、温度計測装置110では、内側容器30に充填される石膏Gの厚みtgに対する外側容器20に充填される断熱材Mの厚みtsが所定範囲となるように構成される。すなわち、内側容器30に充填される石膏Gの厚みtgを1.0としたときの外側容器20に充填される断熱材Mの厚みtsを厚さ比率εとするとき、厚さ比率εが1.0〜1.6となるように構成される。
Here, as a matter to be noted, the
つまり、内側容器30内における石膏Gの厚みtgに対する外側容器20内における断熱材Mの厚みtsの比率ε(=ts/tg)が、1.0以上かつ1.6以下となるように構成される。
That is, the ratio ε (= ts / tg) of the thickness ts of the heat insulating material M in the
なお、厚さ比率εと計測時間Tmとの相関、厚さ比率εと経過時間Tの増加に伴う装置本体温度Tlの変化との相関、並びに、容器サイズと計測時間Tmとの相関については第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Regarding the correlation between the thickness ratio ε and the measurement time Tm, the correlation between the thickness ratio ε and the change in the apparatus body temperature Tl as the elapsed time T increases, and the correlation between the container size and the measurement time Tm. Since it is the same as that of one embodiment, description is abbreviate | omitted.
温度計測装置110の効果について説明する。
温度計測装置110によれば、小型でかつ高温環境にて長時間連続して使用できる。すなわち、内側容器30に充填される石膏Gの厚みtgに対する外側容器20に充填される断熱材Mの厚みtsが所定範囲となるように構成することで、外側容器20内の昇温抑制効果を最大限に発揮できる。
The effect of the
According to the
また、容器サイズが大きいほど計測時間Tmも長くなることから、計測時間に適した容器サイズを選定し、必要以上に温度計測装置10が大型化することを防止できる。
In addition, since the measurement time Tm increases as the container size increases, it is possible to select a container size suitable for the measurement time and prevent the
10 温度計測装置
20 外側容器
30 内側容器
40 アルミケース
50 温度計測装置本体
51 ブローブ
52 接触端子部
G 石膏(蓄熱材)
M 断熱材
DESCRIPTION OF
M insulation
Claims (2)
前記温度計測装置本体を収容し、蓄熱材が充填される内側容器と、
前記内側容器を収容し、断熱材が充填される外側容器と、
を具備し、
前記蓄熱材の厚みに対する前記断熱材の厚みの比率を1から1.6とする、
温度計測装置。 A temperature measuring device for processing measurement data;
An inner container containing the temperature measuring device body and filled with a heat storage material;
An outer container containing the inner container and filled with thermal insulation;
Comprising
The ratio of the thickness of the heat insulating material to the thickness of the heat storage material is 1 to 1.6,
Temperature measuring device.
前記内側容器及び前記外側容器は、球形状に構成される、
温度計測装置。 The temperature measuring device according to claim 1,
The inner container and the outer container are configured in a spherical shape,
Temperature measuring device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012200602A JP2014055843A (en) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | Temperature measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012200602A JP2014055843A (en) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | Temperature measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2014055843A true JP2014055843A (en) | 2014-03-27 |
Family
ID=50613288
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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JP2007139757A (en) * | 2005-10-20 | 2007-06-07 | Ngk Insulators Ltd | Thermal insulation container for thermometry |
-
2012
- 2012-09-12 JP JP2012200602A patent/JP2014055843A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007139757A (en) * | 2005-10-20 | 2007-06-07 | Ngk Insulators Ltd | Thermal insulation container for thermometry |
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