JP2584629B2

JP2584629B2 - 温度測定装置

Info

Publication number: JP2584629B2
Application number: JP62126419A
Authority: JP
Inventors: 修和井上
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1987-05-22
Filing date: 1987-05-22
Publication date: 1997-02-26
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JPS63290928A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は温度測定装置に関し、更に詳述すれば多数の
異なる位置の温度を一箇所で集中して測定する温度測定
装置に関する。

〔従来の技術〕

多数の異なる位置の各温度を測定する装置には、各プ
ロセスの情報を収集して印字記録するデータロガーがあ
る。またこれとは別に測定すべき多数の異なる位置の夫
々に熱電対を配設して、それらの熱起電力を各別に測定
して多点で記録する多点記録温度計がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のこの種の温度測定装置は、温度測定すべき多数
のことなる位置の夫々に設けた熱電対，サーミスタ等の
測温素子を夫々から温度測定器まで、測温素子と同数本
の補償導線を延設する必要がある。したがって、例えば
洞道内における道長方向の多数位置の温度を、洞道外で
測定する場合は、極めて長尺の補償導線を温度を測定す
べき位置と同数本必要として測定コストが高くつき、ま
たそれらを延設するために長い作業時間を要し測定の準
備に手間取る等の問題がある。

本発明は前述した問題点に鑑み、２本の異種金属線と
直列接続してある複数の接点と、この接点を特定するた
めのアドレスコードを伝送するアドレス線とを備えるこ
とにより、多数本の補償導線を用いず、また測定の準備
に長時間を必要とせず、測定コストが低い温度測定装置
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る温度測定装置は、温度を測定すべき複数
の場所夫々に設けられ、特定の自己のアドレスコードを
有する複数の測定端末部と、該測定端末部をタンデムに
接続する導線群と、該導線群の一端側に設けた温度測定
器本体とを具備し、前記導線群はアドレスコードを伝送
するアドレス線と、後記熱電対と同種の異種金属線対と
を含み、前記測定端末部は自己のアドレスコードが伝送
されてきたときに熱電対を形成する異種金属線同士を接
続すると共に、前記熱電対を該熱電対との同種の異種金
属線対に接続すべく閉成する常開型の接点を備え、前記
温度測定器本体はアドレスコード出力部と前記熱電対と
同種の異種金属線対の一端に接続された温度測定部とを
備え、前記アドレスコード出力部から前記各測定端末部
のアドレスコードを順次出力し、各測定端末部の接点を
順次閉成させて各測定端末部で熱電対を該熱電対と同種
の異種金属線対に順次接続し、前記温度測定部において
熱電対の起電力から測定すべき各場所の温度を順次測定
するようになしたことを特徴とする。

〔作用〕

アドレスコードを伝送すると、伝送されたアドレスコ
ードと対応するアドレスを割付けている接点が閉路し、
これによりこの接点により接続された熱電対の接合部の
熱起電力が温度測定部に与えられて温度が測定される。
その後に、アドレスコードを変更すると、閉路していた
接点が開路し、新たに伝送されてきたアドレスコードと
対応するアドレスを割付けている接点が閉路し、この接
点により接続された熱電対の接合部の温度が測定され
る。

これによってアドレスコードにより特定した接点を閉
路して、この接点と接続された熱電対の接合部の温度を
一箇所で測定することが可能となり、しかも測定コスト
が低く、また測定のための準備に手間取ることがない。

〔発明の原理〕

本発明の原理を第６図により説明する。熱電対を構成
し得る例えば銅とコンスタンタンの２本の長尺異種金属
線A,Bを並べて、温度を測定すべき場所に延設する。そ
の異種金属線A,Bの長さ方向の温度を測定すべき位置に
前記異種金属線A,Bを接離させる開閉用の接点W₁,W₂…Wn
_nを設けて、異種金属線A,B間をそれらの位置で閉路可能
にする。そして異種金属線A,Bの基端部に熱起電力を測
定する温度測定器Ｔを接続する。

導電部が銅である例えば接点W₁を閉路すると、その閉
端子の銅とコンスタンタン線とからなる熱電対が形成さ
れる。

この接点W₁の閉路状態における熱起電力を温度測定器
Ｔで測定すると、接点W₁の位置における温度が測定され
る。その接点W₁を閉路し、他の別の接点を閉路すること
により、新らたに閉路した接点の位置における温度が測
定ができる。したがって、各接点の位置における温度を
温度測定器Ｔで集中して測定できる。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面によって詳述す
る。第１図は本発明に係る温度測定装置の構成図であ
る。洞道１内にはその道長方向に沿って、複合ケーブル
２に測定端末３を介装して順次接続しており、その先端
部にも測定端末３を接続している測定用ケーブルMCを配
設している。夫々の複合ケーブル２は14本芯線を有する
ケーブルからなっている。これらの14本の芯線は第３図
に示すように８ビットのアドレスコードを伝送する８本
のアドレス線2Aと、後述するANDゲート11及びアナログ
スイッチ12に電圧を供給する２本の電源線2Bと、リレー
に電圧を供給する２本のリレー電源線2Cと、熱電対を形
成し得る銅線Ａ及びコンスタンタン線Ｂからなる２本の
異種金属線2Dとで構成されている。この測定ケーブルMC
の基端測はコネクタ接続により温度測定器本体Ｓと接続
されている。複合ケーブル２のアドレス線2Aは８ビット
のアドレスコードを作成するアドレスコード出力部４と
接続されており、電源線2B及びリレー電源線2cは電源部
５と接続されている。また２本の異種金属線2Dは、微小
電圧計と検出した電圧をデジタル変換するA/D変換器と
からなる温度測定部６と接続されており、温度測定部６
の出力は例えばCRTディスプレイからなる表示部７に入
力されている。

この表示部７には、温度測定位置のアドレスを表示す
るためにアドレスコード出力部４の出力が入力されてい
る。各測定端末３は第２図に示すように直方体状の非密
閉ケース８の長手方向に対向する夫々の側面に、14本の
接続用ピンを有する同一仕様のコネクタのレセプタクル
9,9を取付けている。全ての測定端末３のレセプタクル
9,9の同一配設位置の各接続用ピンは、測定端末３の内
部回路の同一部分と接続されている。このレセプタクル
９と接続される図示しないプラグは各複合ケーブル２の
夫々との端部に接続されている。したがって、前記レセ
プタクル９と前記プラグとを接続することにより、複合
ケーブル2,2間に測定端末３の内部回路を介装させて、
複合ケーブル2,2の直列接続状態として延長し得るよう
になっている。そして測定端末３を介して複合ケーブル
を延長させながら温度を測定すべき場所に測定ケーブル
MCを延設することができる。また温度の測定作業の終了
後は測定端末３と各複合ケーブル２とを切離し得て持ち
運びが容易である。

第３図は測定端末３の内部構造を示すブロック図であ
る。測定端末３のケース８に取付けている２つのレセプ
タクル9,9のアドレス線2Aが接続され接続用ピンP₁,P₂…
P₈の夫々は、ANDゲートG₁,G₂…G₈の一入力端子と接続さ
れており、ANDゲートG₁,G₂…G₈の出力端子８入力ANDゲ
ート11の入力端子と接続されていて、そのANDゲート11
の出力端子はアナログスイッチ12の入力端子と接続され
ている。アドレス設定スイッチ10は８ビットのディップ
スイッチからなり、その出力端子はANDゲートG₁,G₂…G₈
の他入力端子と接続されている。そしてこのアドレス設
定スイッチ10を操作して、その測定端末３の常開接点13
aを特定すべきアドレスを割付けている。

前記レセプタクル9,9の電源線2Bが接続される接続用
ピンP₉,P₁₀はANDゲート11及びアナログスイッチ12の電
源端子と接続されている。またリレー電源線2Cが接続さ
れる接続用ピンP₁₁,P₁₂は、前記アナログスイッチ12で
通電がオン，オフされるリレー13と接続されている。

更に熱電対を形成すべき２本の異種金属線2Dが接続さ
れる接続用ピンP₁₃,P₁₄は同種の金属線でリレー13の常
開接点13aと接続されている。

この測定端末３のレセプタクル９の接続用ピンP₉,
P₁₀,P₁₁,P₁₂に所定の電圧が供給されている状態で、接
続用ピンP₁,P₂…P₈に、アドレス設定スイッチ10により
割付けたアドレスと一致するアドレスコードが与えられ
た場合には、ANDゲートG₁,G₂…G₈とANDゲート11とから
なる接点制御部がそのアドレスコードを解読してANDゲ
ート11の出力がアナログスイッチ12に与えられ、アナロ
グスイッチ12が閉路する。アナログスイッチ12が閉路す
るとリレー13が通電されてその常開接点13aが閉路す
る。常開接点13aが閉路すると銅線Ａとコンスタンタン
線Ｂとの間が閉路されて、コンスタンタン線Ｂと常開接
点13aとの接触位置で熱電対が形成されて、その周囲温
度に相応する熱起電力を誘起する。この熱起電力はレセ
プタクル9,9の接続用ピンP₁₃,P₁₄間に生じるようになっ
ている。

次にこの温度測定装置により洞道１内の温度を、洞道
１の長さ方向の温度を測定すべき位置の温度を測定する
場合について第１図及び第３図により説明する。第１図
に示すように５本の複合ケーブル2,2…と、５個の測定
端末3,3…とを用いて、測定端末３と複合ケーブル２と
を接続して延長し測定ケーブルMCを得る。この測定ケー
ブルMCを洞道１内の温度を測定すべき場所に、洞道１の
長さ方向に沿わせて延設する。また各測定端末３にアド
レス設定スイッチ10により異なるアドレスを割付ける。
そして測定ケーブルMCの基端部を温度測定器本体Ｓとコ
ネクタ接続する。これにより、複合ケーブル２内のアド
レス線2Aはアドレスコード出力部４と接続され、また電
源線2B及びリレー電源線2Cは電源部５と接続される。更
に２本の異種金属線2Dは温度測定部６と接続される。そ
して各測定端末３内のANDゲート11及びアナログスイッ
チ12には電源部５からの電圧が供給されて動作し得る状
態となる。またリレー13にも電源部５からの電圧が供給
されて、アナログスイッチ12が閉路した場合には、リレ
ー13が通電されその常開接点13aが閉路し得る状態とな
る。

さて、複合ケーブル２の先端側から例えば３番目の測
定端末３の位置における洞道１内の温度を測定する場合
は、その測定端末３に割付けているアドレスに対応する
８ビットのアドレスコードを、温度測定器本体Ｓのアド
レスコード出力部５から出力しアドレス線2Aにより伝送
する。アドレスコードは各測定端末３内のANDゲートG₁,
G₂…G₈に与えられる。３番目の測定端末３に割付けてい
るアドレスと伝送されてきたアドレスコードとが一致す
ることをANDゲートG₁,G₂…G₈及びANDゲート11からなる
接点制御部が解読すると、その出力をANDゲート11に入
力する。そしてANDゲート11の出力をアナログスイッチ1
2に入力してこれを閉路させる。アナログスイッチ12が
閉路すると、リレー13の常開接点13aが閉路して２本の
異種金属線2D間が閉路されて熱電対が形成される。そし
てこの熱電対の熱起電力は温度測定部６に与えられて温
度が測定される。温度を測定した信号は表示部７に与え
られて、表示部７にアドレスと対応して温度測定値が表
示される。その温度測定を終了するとアドレスコードの
伝送を停止する。これによりリレー13の常開接点13aが
開路して、銅線Ａとコンスタンタン線Ｂとの間が開放さ
れる。続いて測定すべき他の位置の測定端末を特定すべ
きアドレスコードを前記同様に出力すると、そのアドレ
スコードと対応したアドレスが割付けられている測定端
末のリレーの常開接点が閉路して前記同様に熱電対を形
成しその温度を測定する。以下同様にして異なる位置の
温度を順次測定できる。

このようにして２本の異種金属線2D,アドレス線2A等
を備える複合ケーブル２を延設して、その基端部側から
アドレスコードをアドレス線2Aに伝送させることによ
り、アドレスコードで特定した測定端末３の配設位置の
温度を複合ケーブル２の基端部側で集中して測定でき
る。したがって温度の測定対象位置の夫々から補償導線
を延設する必要がない。また、それらを延設して測定の
準備をする長い作業時間を要しない。

第４図は本発明の他の実施例を示す測定端末３の構造
図である。この測定端末３には接続切離しが可能であり
５本の接続用ピンP₂₀,P₂₁…P₂₄を有するリレー用レセプ
タクル15を設けている。またレセプタクル9,9には接続
用ピンP₁₅,P₁₆を設けていてそれらに異種金属線2Dとは
別の銅線Ａとコンスタンタン線Ｂとからなる２本の異種
金属線21Dが接続されている。接続用ピンP₂₀,P₂₁は接続
用ピンP₁₁,P₁₂と接続されており、接続用P₂₂,P₂₄は接続
用ピンP₁₅,P₁₆と接続されている。接続用ピンP₂₃はアナ
ログスイッチ12の出力端子と接続されている。このリレ
ー用レセプタクル15には、引出ケーブル17の一端に表面
温度測定用リレー131を接続しており、その引出ケーブ
ル17の他端に接続している図示しないリレー用プラグが
接続されている。そして表面温度測定用リレー131の常
開接点131aと接続用ピンP₁₅,P₁₆との間は２本の異種金
属線21Dと同種の金属線となっている。このようにして
表面温度測定用リレー131は、各接続用ピンに対してリ
レー13と同様の接続内容であって、ケース８から引出し
た構造となっており、リレー13と同様の動作をするよう
になっている。この表面温度測定用リレー131は洞道内
に延設している例えば電力ケーブルＣの外面に密着して
取付けている。

したがって、前記したようにこの測定端末３を特定す
べきアドレスコードを伝送させた場合には、アナログス
イッチ12が閉路して、常開接点13a及び131aがともに閉
路し異種金属線2D,21Dの各接合部に熱起電力が生じる。
この熱起電力は接続用ピンP₁₃,P₁₄及びP₁₅,P₁₆に各別に
生じる。

それ故、接続用ピンP₁₃,P₁₄間に生じた熱起電力で測
定端末３の周囲温度が、また接続用ピンP₁₅,P₁₆間に生
じた熱起電力で電力ケーブルＣの表面温度が測定でき
る。

第５図は本発明の更に他の実施例を示す温度検出部分
の構成図である。前述した２本の異種金属線2Dに替えて
例えば銅線同士である同種金属線X,Xを用いており、そ
の同種金属線X,Xに、前記異種金属線2Dに相当する熱電
対TCと前記常開接点13aとの直列回路を直列接続してい
る。このようにすると、前記同様の動作により常開接点
13aが閉路すると熱電対TCの熱起電力が、同種金属線X,X
間に生じることになる。したがって、同種金属線X,X間
の熱起電力を測定することにより常開接点13aと直列接
続された熱電対TCを設けた位置の温度を測定できる。こ
の熱電対TCは接点13aから離れた位置に導出できるか
ら、常開接点13aから離れた位置の温度を的確に測定で
きる。また熱電対は測定すべき部分に直接接触させ得る
から測定精度が高められる。

なお、本発明の温度測定装置は、測定端末を特定する
アドレスコードを８ビットとした場合には、256種のア
ドレスコードを作成することができ256個所の位置を各
別に特定して夫々の温度を測定できる。そのため、洞道
１の長さ方向に10mの間隔を離隔して温度を測定する場
合には、略2.5kmの亘長の洞道内の温度分布を測定でき
ることになる。

更に測定端末３に設けたレセプタクル9,9は第２図に
示しているように、対向するケース側面の夫々に取付け
ているが、それらの面と直交するケース側面にも同様の
レセプタクルを設けることにより複合ケーブル２をＴ字
状に分岐させて延設することができ、その場合は洞道の
長さ方向及び洞道の径方向の各位置の温度を容易に測定
できることになる。

なお、本実施例で説明した本発明の温度測定装置の用
途は単なる一例であって、広い床面積を有する体育館又
はビル等の屋内温度の分布状態を測定する場合又はそれ
らの屋内の構造体の外面温度を測定する場合にも適用で
きる。また異種金属線は銅線とコンスタンタン線以外の
異種金属線を用いてもよいのは勿論である。更に２本の
異種金属線とアドレス線とは夫々を別々に延設したもの
であってもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明によれば温度を測定すべき
夫々の位置から温度測定器本体まで、異種金属線対を敷
設するのみで済み、測定位置の変更，増設は単に熱電対
の異種金属線同士を接続し、また熱電対をこれと同種の
異種金属線対に接続するための接点の設置位置を替え、
また新たに接点を設けるのみで容易に行い得る。また異
種金属線対は均質に形成し得るから、各測定端部から温
度測定器本体までの間での誤差の混入が少なく測定精度
も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は洞道に適用した本発明の温度測定装置の構成
図、第２図は温度センサの外観斜視図、第３図は温度セ
ンサの内部構造図、第４図及び第５図は本発明の他の実
施例を示す温度測定装置の要部構成図、第６図は発明の
原理を説明する説明図である。１……洞道、２……複合ケーブル、３……測定端末、４
……アドレスコード出力部、５……電源部、６……温度
測定部、９……レセプタクル、10……アドレス設定スイ
ッチ、13……リレー、13a……常開接点、2A……アドレ
ス線、2D……異種金属線、Ｃ……電力ケーブル、TC……
熱電対

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】温度を測定すべき複数の場所夫々に設けら
れ、特定の自己のアドレスコードを有する複数の測定端
末部と、該測定端末部をタンデムに接続する導線群と、
該導線群の一端側に設けた温度測定器本体とを具備し、前記導線群はアドレスコードを伝送するアドレス線と、
後記熱電対と同種の異種金属線対とを含み、前記測定端末部は自己のアドレスコードが伝送されてき
たときに熱電対を形成する異種金属線同士を接続すると
共に、前記熱電対を該熱電対との同種の異種金属線対に
接続すべく閉成する常開型の接点を備え、前記温度測定器本体はアドレスコード出力部と前記熱電
対と同種の異種金属線対の一端に接続された温度測定部
とを備え、前記アドレスコード出力部から前記各測定端末部のアド
レスコードを順次出力し、各測定端末部の接点を順次閉
成させて各測定端末部で熱電対を該熱電対と同種の異種
金属線対に順次接続し、前記温度測定部において熱電対
の起電力から測定すべき各場所の温度を順次測定するよ
うになしたことを特徴とする温度測定装置。