JP2503581Y2 - 温度計校正装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は温度校正がされた基準温度計を基準にして
別の温度計をあらゆる温度領域で高精度で校正すること
ができる温度計校正装置に関し、特に極低温領域で使用
されるゲルマニウム抵抗温度計などの校正に好適なもの
である。

〔従来の技術〕

物理現象の解析や機器の運転制御などをはじめとして
物体の温度を測定する必要がある場合も多く、各種の温
度計が用いられている。

この物体の温度測定を高精度に行おうとすると、測定
に使用する温度計の精度の左右されることから、校正を
正確に行わなければならない。

例えば抵抗温度計にあっても、温度と抵抗との関係を
予め校正した後、物体に取付けて抵抗を測定することで
温度を知ることができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、温度の測定領域によっては、温度と抵抗の
校正を行うことが難しい場合があり、大掛かりな温度計
校正装置を必要とする場合がある。

例えば4K程度の極低温領域の温度測定を行うゲルマニ
ウム抵抗温度計を校正しようとすると、外部からの侵入
熱の影響を受けて熱的な平衡状態を保持することが難し
く、実験室などで高精度の校正ができないため、通常、
音速温度計などを用いて予め校正されたゲルマニウム温
度計を購入して使用するようにしている。

このため測定箇所を増やす必要がある場合には、予め
校正された高価なゲルマニウム抵抗温度計を多数用意し
なければならないという問題がある。

また、ゲルマニウム抵抗温度計では、各々について温
度と抵抗との関係が異なることからそれぞれについて校
正しなければ高精度の温度測定ができないという問題が
ある。

この考案はかかる従来技術の問題点に鑑みてなされた
もので、極低温域をはじめとしてあらゆる温度領域にお
いて高精度の温度計の校正ができる温度計校正装置を提
供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するためこの考案の温度計校正装置
は、温度校正がされた基準温度計とこれから温度校正を
行う温度計とが取付けられヒータにより加熱調整可能な
温度計校正用ブロックと、この温度計校正用ブロックが
入れられ装置外部に排気する排気管を具えるとともに温
度計のリード線を外側に導出し得るリード線導出筒を具
えた真空容器と、この真空容器内の温度計校正用ブロッ
クに接近して入れられ内部の温度が均一となるようにヒ
ータにより加熱調整可能なサーマルアンカ用ブロック
と、校正最低温度に保持し得る熱媒体が入れられて前記
真空容器と前記リード線導出筒が浸漬されるとともに、
前記真空容器内に前記リード線導出筒から熱媒体中に導
出された両温度計のリード線を熱媒体中を通して装置外
部に導出し得るリード線導出筒を具えた熱媒体容器とで
成ることを特徴とするものである。

〔作用〕

この温度計校正装置によれば、熱媒体容器内に校正す
べき最低温度にすることができる熱媒体を入れ、この中
に内部を高真空状態とした真空容器を浸漬し、この真空
容器内に予め校正された基準温度計とこれから校正する
温度計を取付ける温度計校正用ブロックと温度計校正用
ブロック内の温度を均一にするためのサーマルアンカ用
ブロックとを接近させて入れ、両方のブロックの温度差
を無くすようにヒータで加熱調整して熱平衡状態を保持
できるようにし、さらに、温度計のリード線を真空容器
のリード線導出筒から熱媒体中を通して熱媒体容器のリ
ード線導出筒から装置外部に導き出すようにしている。

したがって、高真空状態にするとともに、リード線を
熱媒体中を通して外部に導出するようにして侵入熱の影
響を取り除き、サーマルアンカ用ブロックと温度計校正
用ブロックの温度差を無くすことで温度計校正用ブロッ
ク内が一様な温度分布になるようにし、一つの基準温度
計を用いて他の温度計（一つ、または複数）を高精度に
校正ができるようにしている。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を図面に基づき詳細に説明
する。

第１図〜第３図はこの考案の温度計校正装置の一実施
例にかかり、第１図は縦断面図、第２図は第１図中のII
−II矢視図、第３図は第１図中のIII部の断面図でる。

この温度計校正装置10は、例えば予め校正された基準
となる基準温度計を用いて他の温度計を複数個（図示例
では４個）同時に校正するための装置である。

この温度計校正装置10は、校正すべき最低温度に保持
することができる熱媒体11、例えばゲルマニウム抵抗温
度計の校正場合には、液体ヘリウムが入れられる熱媒体
容器12を備えている。

この熱媒体容器12としては、例えば円筒状の真空断熱
二重構造のガラス容器が使用され、外側に液体窒素を、
内側に液体ヘリウムを入れ、上端部が蓋13で塞がれるよ
うになっている。

この熱媒体容器12の蓋13には、リード線14を外部に導
出するためのリード線導出筒15が取付けられている。

この熱媒体容器12内には、熱媒体11に浸漬される真空
容器16が入れられる。

この真空容器16は、例えば円筒状のステンレス製の容
器で構成され、蓋17で密閉できるようになっており、蓋
17に取付けた排気管18が熱媒体容器12の蓋13を貫通し、
図示しない真空ポンプに接続されるようになっている。

また、この真空容器16の蓋17にもリード線14を熱媒体
容器12内に導出するためのリード線導出筒19が取付けら
れている。

この真空容器16内には、予め校正された基準となる基
準温度計20とこれから校正する４個の温度計21とを取付
けるための温度計校正用ブロック22が入れられる。

この温度計校正用ブロック22は、第２図に示すよう
に、銅などの良熱伝導体で円柱状に形成され、その軸方
向に５つの温度計取付孔23が形成してある。また、この
温度計校正用ブロック22の外周部には、加熱用の電気ヒ
ータ24が巻き付けられており、その外側にリード線14を
巻き付けることもできるようになっている。

このような温度計校正用ブロック22の上部には、外部
からの侵入熱を防止し温度計校正用ブロック22内の温度
を均一にすることができるように、サーマルアンカ用ブ
ロック25が入れられる。

このサーマルアンカ用ブロック25は、温度計校正用ブ
ロック22とほぼ同一の構成となっており、銅などの良熱
伝導体で円柱状に形成され、その中心部に温度校正がさ
れた温度計が取付られるとともに、リード線14の挿通孔
が軸方向に形成されており、外周部には、加熱用の電気
ヒータが巻き付けられ、その外側にリード線14も巻き付
けることができるようになっている。

さらに、真空容器16の内側には、熱輻射の影響を無く
すため鏡面とされた放射シールド板26が内周部と底部に
入れられている。

次に、このように校正された温度計校正装置10の使用
法とともに、４個の温度計21の校正について説明する。

温度計校正用ブロック22の温度計取付孔23の中心部
に既に校正されて、例えば温度と抵抗の関係が分かって
いる基準温度計20を入れるとともに、周囲の温度計取付
孔23に４個の校正すべき温度計21を入れ、リード線14を
温度計校正用ブロック22の外周に巻き付けるようにす
る。

サーマルアンカ用ブロック25には、その中心部の温
度計取付孔に既に校正がされた温度計が入れられるとと
もに、温度計校正用ブロック22の外周に巻き付けられた
リード線14が挿通孔に挿入された後、サーマルアンカ用
ブロック25の外周に巻き付けられる。

サーマルアンカ用ブロック25が真空容器15の蓋17に
木綿糸27によって吊り下げられるとともに、このサーマ
ルアンカ用ブロック25の下に温度計校正用ブロック22が
木綿糸27によって吊り下げられる。

サーマルアンカ用ブロック25の外周に巻き付けられ
たリード線14がリード線導出筒19に挿入されて真空容器
16の外部に導き出され、リード線導出筒19の上端部が、
第３図に示すように、接着剤18を盛り上げるようにして
シールされ、熱収縮などがあってもシールできるように
なっている。

真空容器16内に放射シールド板26が入れられた後，
蓋17が閉じられて密閉状態とされ、真空容器16が排気管
18介して熱媒体容器12の蓋13に吊り下げられた状態とさ
れる。

そして、真空容器16から導き出されたリード線14は排
気筒18の外側に巻き付けられて熱媒体容器12の蓋13のリ
ード線導出筒15に挿通されて外部に導き出される。この
リード線導出筒15の上端部についても、第３図に示す場
合と同様に、接着剤でシールされる。

熱媒体容器12内に液体ヘリウムなどの校正最低温度
を保持することができる熱媒体11が入れられ、熱媒体11
に真空容器16が漬かるようにされて蓋13が閉じられる。

排気管18を図示しない真空ポンプに接続し、真空容
器16内を高真空状態にする。

こうして準備が完了した後、温度計校正用ブロック
22の基準温度計20及びサーマルアンカ用ブロック25の温
度計で温度を監視し、熱媒体11による最低温度での熱平
衡状態を確認して温度計21の校正を開始する。

温度計校正用ブロック22の周囲に設けた電気ヒータ
24で加熱すると同時に、サーマルアンカ用ブロック25の
電気ヒータに通電して加熱し、両方のブロック22,25で
の温度差が所定の範囲、例えば0.01℃程度となるように
調整し、この状態が保持されることで外部からの熱の侵
入の影響がなく、温度計校正用ブロック22内が均一温度
である熱的平衡状態となったとし、その温度での校正が
完了する。

このような加熱を僅かずつ行うことを繰り返して温
度計21の校正が行われる。

このような温度計校正装置10によれば、真空容器16内
に温度計校正用ブロック22とサーマルアンカ用ブロック
25とを入れ、これらの間の温度差が所定の範囲内である
ことを監視することで、外部からの熱の影響がないこと
を確認することができ、高精度の温度計の校正ができ
る。

また、基準温度計20、温度計21及び電気ヒータ24や温
度測定用などのリード線14を真空容器16から直接外部に
出すこと無く、熱媒体１中を通して外部に導き出すよう
にしているので、リード線14を通っての常温部からの侵
入熱などの影響を無くすことができ、高精度の校正がで
きる。

なお、上記実施例では、熱媒体として液体ヘリウムを
用いて4Kからの極低温領域での温度計の校正について説
明したが、熱媒体を変えることで、この熱媒体の温度を
最低校正温度として温度計の校正ができ、あらゆる温度
領域での温度計の校正を高精度に行うことができる。

また、この考案の要旨を変更しない範囲で各構成要素
に変更を加えるようにしても良い。

〔考案の効果〕

以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの
考案の温度計校正装置によれば、熱媒体容器内の熱媒体
に内部を高真空状態とした真空容器を浸漬し、この真空
容器内に予め校正された基準温度計とこれから校正する
温度計を取付ける温度計校正用ブロックとサーマルアン
カ用ブロックとを接近させて入れるとともに、リード線
を真空容器のリード線導出筒から熱媒体中を通して熱媒
体容器のリード線導出筒から装置外部に導き出すように
したので、侵入熱の影響を取り除き、サーマルアンカ用
ブロックと温度計校正用ブロックの温度差を無くすこと
で温度計校正用ブロック内部の温度を均一にして基準温
度計を用いて他の温度計を高精度に校正することができ
る。

また、熱媒体を変えることで、校正する温度領域を変
えることができ、あらゆる温度領域での温度計の校正が
でき、校正された高価な温度計を多数必要とせず、高精
度の温度測定ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの考案の温度計校正装置の実施例に
かかり、第１図は縦断面図、第２図は第１図中のII−II
矢視図、第３図は第１図中のIII部の断面図である。 10…温度計校正装置、11…熱媒体、12…熱媒体容器、13
…蓋、14…リード線、15…リード線導出筒、16…真空容
器、17…蓋、18…排気管、19…リード線導出筒、20…基
準温度計、21…校正する温度計、22…温度計校正用ブロ
ック、23…温度計取付孔、24…電気ヒータ、25…サーマ
ルアンカ用ブロック、26…放射シールド板、27…木綿
糸、28…接着剤。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】温度校正がされた基準温度計とこれから温
   度校正を行う温度計とが取付けられヒータにより加熱調
   整可能な温度計校正用ブロックと、この温度計校正用ブ
   ロックが入れられ装置外部に排気する排気管を具えると
   ともに温度計のリード線を外側に導出し得るリード線導
   出筒を具えた真空容器と、この真空容器内の温度計校正
   用ブロックに接近して入れられ内部の温度が均一となる
   ようにヒータにより加熱調整可能なサーマルアンカ用ブ
   ロックと、校正最低温度に保持し得る熱媒体が入れられ
   て前記真空容器と前記リード線導出筒が浸漬されるとと
   もに、前記真空容器内に前記リード線導出筒から熱媒体
   中に導出された両温度計のリード線を熱媒体中を通して
   装置外部に導出し得るリード線導出筒を具えた熱媒体容
   器とで成ることを特徴とする温度計校正装置。