JP3069031B2 - 熱流束測定装置 - Google Patents
熱流束測定装置Info
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- JP3069031B2 JP3069031B2 JP7254442A JP25444295A JP3069031B2 JP 3069031 B2 JP3069031 B2 JP 3069031B2 JP 7254442 A JP7254442 A JP 7254442A JP 25444295 A JP25444295 A JP 25444295A JP 3069031 B2 JP3069031 B2 JP 3069031B2
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属内熱流束測定
装置に関するもので、測定装置構成をコンパクトとなら
しめ、感温部への熱伝導誤差や測定対象への伝熱影響お
よび誘導ノイズの影響を最小限に抑えることを目的とす
る。
装置に関するもので、測定装置構成をコンパクトとなら
しめ、感温部への熱伝導誤差や測定対象への伝熱影響お
よび誘導ノイズの影響を最小限に抑えることを目的とす
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、高炉などの溶融金属に接
するような炉において、その溶融金属に直接接する内張
りレンガは、高温あるいは機械的摩耗により、その使用
条件は厳しく、そのレンガの残存厚みは重要な管理項目
となっている。
するような炉において、その溶融金属に直接接する内張
りレンガは、高温あるいは機械的摩耗により、その使用
条件は厳しく、そのレンガの残存厚みは重要な管理項目
となっている。
【０００３】前記レンガの残存厚みを推定する上で、レ
ンガそのもの、あるいはレンガ周囲の鉄皮における熱流
束を精度よく求めることが重要である。
ンガそのもの、あるいはレンガ周囲の鉄皮における熱流
束を精度よく求めることが重要である。
【０００４】従来、例えば、高炉の炉底の熱流束を求め
る場合、シース型の熱電対を２組用い、炉体を構成する
鉄皮に深さの異なる２つの穴を空け、シース先端を穴の
奥に密着させて、２点間の温度から熱流束を測定してい
た。
る場合、シース型の熱電対を２組用い、炉体を構成する
鉄皮に深さの異なる２つの穴を空け、シース先端を穴の
奥に密着させて、２点間の温度から熱流束を測定してい
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】シース型の熱電対の場
合、測定対象部位にシース先端を密着させて測定して
も、シース内部の感温部の周りに絶縁材があるため、熱
伝導誤差を生じてしまい、精度良く鉄皮温度を測ること
が難しかった。
合、測定対象部位にシース先端を密着させて測定して
も、シース内部の感温部の周りに絶縁材があるため、熱
伝導誤差を生じてしまい、精度良く鉄皮温度を測ること
が難しかった。
【０００６】また異なる穴で測定するため、温度分布が
ある場合正確な温度差を求めることが原理上不可能であ
った。加えて２つの穴を幅方向に空けなければならない
ため、二つの温度測定点間の距離精度を向上することが
困難であり、且つ、施工費用・時間がかかるという問題
もあった。
ある場合正確な温度差を求めることが原理上不可能であ
った。加えて２つの穴を幅方向に空けなければならない
ため、二つの温度測定点間の距離精度を向上することが
困難であり、且つ、施工費用・時間がかかるという問題
もあった。
【０００７】
【課題を解決するため手段】本発明においては、金属内
の熱流束を測定する熱流束測定装置において、測定対象
である金属自身を熱電対の一方の熱起電力材料として用
い、他方の熱起電力材料を同芯リング型とするものであ
る。
の熱流束を測定する熱流束測定装置において、測定対象
である金属自身を熱電対の一方の熱起電力材料として用
い、他方の熱起電力材料を同芯リング型とするものであ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は従来技術の課題を有利に
解決するものであってその主旨は、 （１）金属内の熱流束を精度良く測定する装置におい
て、測定対象である金属自体を熱電対の一方の熱起電力
材料として用い、他方の熱起電力材料を、棒状のものと
その棒状のものの周囲に同芯リング状のものとし、その
両者を所定の間隔をおいて前記金属と一カ所もしくは複
数カ所接触する構造であることを特徴とする熱流束測定
装置。 （２）（１）記載の熱流束測定装置において、棒状の熱
起電力材料の基部に該材料を測定対象物に押しつけるた
めのスプリングを設けたことを特徴とする熱流束測定装
置。 （３）（１）あるいは（２）記載の熱流束測定装置にお
いて、棒状の熱起電力材料の尾端に目盛りを付ける等に
より、棒状とリング状の両者の熱起電力材料と測定対象
物との接触点間の距離を測定できる機構としたことを特
徴とする熱流束測定装置。 （４）（１）または（２）あるいは（３）記載の熱流束
測定装置において、前記棒状の熱起電力材料と前記同芯
リング状の材料が測定対象物と点で接触するよう構成し
たことを特徴とする熱流束測定装置。 （５）前記同芯リング状の熱起電力材料が交換可能な棒
状体と該棒状体を挿入保持するリング体よりなることを
特徴とする（１）、（２）、（３）、（４）のうちいず
れか１記載の熱流束測定装置。
解決するものであってその主旨は、 （１）金属内の熱流束を精度良く測定する装置におい
て、測定対象である金属自体を熱電対の一方の熱起電力
材料として用い、他方の熱起電力材料を、棒状のものと
その棒状のものの周囲に同芯リング状のものとし、その
両者を所定の間隔をおいて前記金属と一カ所もしくは複
数カ所接触する構造であることを特徴とする熱流束測定
装置。 （２）（１）記載の熱流束測定装置において、棒状の熱
起電力材料の基部に該材料を測定対象物に押しつけるた
めのスプリングを設けたことを特徴とする熱流束測定装
置。 （３）（１）あるいは（２）記載の熱流束測定装置にお
いて、棒状の熱起電力材料の尾端に目盛りを付ける等に
より、棒状とリング状の両者の熱起電力材料と測定対象
物との接触点間の距離を測定できる機構としたことを特
徴とする熱流束測定装置。 （４）（１）または（２）あるいは（３）記載の熱流束
測定装置において、前記棒状の熱起電力材料と前記同芯
リング状の材料が測定対象物と点で接触するよう構成し
たことを特徴とする熱流束測定装置。 （５）前記同芯リング状の熱起電力材料が交換可能な棒
状体と該棒状体を挿入保持するリング体よりなることを
特徴とする（１）、（２）、（３）、（４）のうちいず
れか１記載の熱流束測定装置。
【０００９】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明を説明する。
【００１０】図１は本発明を適用した概要図である。１
は熱流束測定装置である。２は温度計であり、炉底カー
ボンレンガの温度を測定している。３は鉄皮であり、高
炉の炉体を形成している。４はシャモレット材であり、
鉄皮とカーボンレンガの隙間を埋めている。５はカーボ
ンレンガであり、鉄皮を溶銑の熱から保護している。６
は溶銑である。
は熱流束測定装置である。２は温度計であり、炉底カー
ボンレンガの温度を測定している。３は鉄皮であり、高
炉の炉体を形成している。４はシャモレット材であり、
鉄皮とカーボンレンガの隙間を埋めている。５はカーボ
ンレンガであり、鉄皮を溶銑の熱から保護している。６
は溶銑である。
【００１１】詳細を図２で説明する。図２では２点間の
熱流束を測定する原理を示している。３は鉄皮であり、
高炉の炉体を形成している。８、９はコンスタンタン線
であり、７は鉄線である。本図のように結線することに
より、鉄とコンスタンタンとの熱起電力差から点ａと点
ｂとの温度差を求めることができる。
熱流束を測定する原理を示している。３は鉄皮であり、
高炉の炉体を形成している。８、９はコンスタンタン線
であり、７は鉄線である。本図のように結線することに
より、鉄とコンスタンタンとの熱起電力差から点ａと点
ｂとの温度差を求めることができる。
【００１２】ここで鉄線として鉄皮本体を用いる。この
温度差から金属の熱伝導率λ、２点間温度差△Ｔ、２点
間距離δを用い、下式に基づき熱流束を求めることがで
きる。
温度差から金属の熱伝導率λ、２点間温度差△Ｔ、２点
間距離δを用い、下式に基づき熱流束を求めることがで
きる。
【００１３】熱流束＝（λ×△Ｔ）／δ なお本図の場合は鉄に対し、コンスタンタン線を用いて
いるが異なる金属であれば原理上何を用いてもよい。
いるが異なる金属であれば原理上何を用いてもよい。
【００１４】図３は、図２で示した２点間温度差を求め
る測定原理を具現化したものである。３は鉄皮であり、
炉体を形成すると共に鉄線をも兼ねている。１０はコン
スタンタン棒であり、先端を鉄皮に押しつけ両者が電気
的にも接合するようにしている。１１はコンスタンタン
のリングであり、リング面を鉄皮と密着させ両者が電気
的にも接合するようにしている。１２はコンスタンタン
のパイプであり、コンスタンタンのリング１１と電気的
に接合している。１３はＳＵＳ製のパイプであり、１１
のコンスタンタンのリングを鉄皮に押しつけ接合性を良
くするとともに、１０のコンスタンタン棒先端のほうに
水等が侵入しないようにしてある。１４は絶縁材であ
り、１０、１２、１３は互いに電気的に接合しないよう
にしてある。１５はシールドケーブルであり、３，１０
接合部と、３，１１接合部との間の温度差に関係した熱
起電力を変換器へ伝送する。１６は防水性の端子箱であ
り、１０、１２のコンスタンタン線と１５のシールドケ
ーブルを接合する。１７は絶縁物であり、万一１６の端
子箱中に水等が入っても配線の絶縁を良好に保つ働きを
する。
る測定原理を具現化したものである。３は鉄皮であり、
炉体を形成すると共に鉄線をも兼ねている。１０はコン
スタンタン棒であり、先端を鉄皮に押しつけ両者が電気
的にも接合するようにしている。１１はコンスタンタン
のリングであり、リング面を鉄皮と密着させ両者が電気
的にも接合するようにしている。１２はコンスタンタン
のパイプであり、コンスタンタンのリング１１と電気的
に接合している。１３はＳＵＳ製のパイプであり、１１
のコンスタンタンのリングを鉄皮に押しつけ接合性を良
くするとともに、１０のコンスタンタン棒先端のほうに
水等が侵入しないようにしてある。１４は絶縁材であ
り、１０、１２、１３は互いに電気的に接合しないよう
にしてある。１５はシールドケーブルであり、３，１０
接合部と、３，１１接合部との間の温度差に関係した熱
起電力を変換器へ伝送する。１６は防水性の端子箱であ
り、１０、１２のコンスタンタン線と１５のシールドケ
ーブルを接合する。１７は絶縁物であり、万一１６の端
子箱中に水等が入っても配線の絶縁を良好に保つ働きを
する。
【００１５】図４は、本願発明の第１の実施例を示す図
である。当実施例では、コンスタンタン棒１０を押しつ
けバネ１８により測定対象物に押しつけ、接触性の向上
をはかっている。また、コンスタンタン棒の端尾に目盛
り１９を付け、測定装置を測定対象物に押しつけた時の
コンスタンタン棒の押し込まれた長さが一目でわかり、
その値から被対象物に接触しているコンスタンタンの２
点の間（コンスタンタン棒先端とコンスタンタンチップ
先端の間）の距離が即、判明するものである。一方、コ
ンスタンタン棒１０は測定対象物と点で接触するよう先
をとがらされている。
である。当実施例では、コンスタンタン棒１０を押しつ
けバネ１８により測定対象物に押しつけ、接触性の向上
をはかっている。また、コンスタンタン棒の端尾に目盛
り１９を付け、測定装置を測定対象物に押しつけた時の
コンスタンタン棒の押し込まれた長さが一目でわかり、
その値から被対象物に接触しているコンスタンタンの２
点の間（コンスタンタン棒先端とコンスタンタンチップ
先端の間）の距離が即、判明するものである。一方、コ
ンスタンタン棒１０は測定対象物と点で接触するよう先
をとがらされている。
【００１６】さらに、コンスタンタンリング１１は、測
定対象物との接触を点接触とするためコンスタンタンチ
ップ２０を削りだし、測定対象物からの抜熱を最小限に
止め、測定精度の向上に寄与している。
定対象物との接触を点接触とするためコンスタンタンチ
ップ２０を削りだし、測定対象物からの抜熱を最小限に
止め、測定精度の向上に寄与している。
【００１７】なお、コンスタンタン棒１０とコンスタン
タンチップ２１との絶縁を確保すべく、ベークライトな
どの絶縁部材２１が設けられている。
タンチップ２１との絶縁を確保すべく、ベークライトな
どの絶縁部材２１が設けられている。
【００１８】さらに第２の実施例によれば、図５に示す
如く、コンスタンタンリング１１にコンスタンタン棒２
２を螺合させ、消耗の激しいコンスタンタン棒２２が容
易に交換できるようになっている。この場合もコンスタ
ンタン棒１０とコンスタンタンリング１１との絶縁を図
るべく、絶縁部材２１を設けている。
如く、コンスタンタンリング１１にコンスタンタン棒２
２を螺合させ、消耗の激しいコンスタンタン棒２２が容
易に交換できるようになっている。この場合もコンスタ
ンタン棒１０とコンスタンタンリング１１との絶縁を図
るべく、絶縁部材２１を設けている。
【００１９】また、図６に実施例による効果を示してい
る。さらに、図６にはシース熱電対２個を用いて熱流束
を測定した場合と、本願による熱流束計を用いた場合と
の効果を示す。
る。さらに、図６にはシース熱電対２個を用いて熱流束
を測定した場合と、本願による熱流束計を用いた場合と
の効果を示す。
【００２０】
【発明の効果】以上説明した通り、熱流束を求める場合
に、本願発明による装置を採用すると、装置構成が非常
にコンパクトになり、同軸型あるいは、撚り線であるた
め誘導ノイズに強く、また測定対象を直接計測すること
ができるので、計測対象への伝熱影響や感温部への熱伝
導誤差が小さく、かつ、設置作業が容易である。このよ
うに本願発明は、図６からもわかるように、測定精度が
非常によく、また施工費用も安価となる。
に、本願発明による装置を採用すると、装置構成が非常
にコンパクトになり、同軸型あるいは、撚り線であるた
め誘導ノイズに強く、また測定対象を直接計測すること
ができるので、計測対象への伝熱影響や感温部への熱伝
導誤差が小さく、かつ、設置作業が容易である。このよ
うに本願発明は、図６からもわかるように、測定精度が
非常によく、また施工費用も安価となる。
【００２１】また、本装置の測定対象物との接触が点接
触のため測定対象物から本装置が奪う熱量を最小限に抑
えることができるため、より精度の高い測定が可能とな
る。
触のため測定対象物から本装置が奪う熱量を最小限に抑
えることができるため、より精度の高い測定が可能とな
る。
【００２２】さらに、コンスタンタン棒の基部には、目
盛りを付しているため幅方向への挿入といった肉眼でと
らえにくい箇所への本装置の挿入においてもその深さを
的確に知ることができ、ひいては、鉄皮のようなものに
挿入する場合は、その浸食度合いも測定できるといった
効果がある。
盛りを付しているため幅方向への挿入といった肉眼でと
らえにくい箇所への本装置の挿入においてもその深さを
的確に知ることができ、ひいては、鉄皮のようなものに
挿入する場合は、その浸食度合いも測定できるといった
効果がある。
【図１】本発明の概略を説明する図である。
【図２】本発明における２点間の熱流束を測定する原理
を説明する図である。
を説明する図である。
【図３】図２の具体例を示した図である。
【図４】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図６】本発明の効果を説明する図である。
１ 熱流束測定装置 ２ 温度計 ３ 鉄皮 ４ シャモット材 ５ カーボンレンガ ６ 溶銑
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 敬一 大阪市西区西本町１−７−10 川惣電機 工業株式会社内 (72)発明者 井川 修 大阪市西区西本町１−７−10 川惣電機 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−74837（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01K 1/00 - 19/00
Claims (5)
- 【請求項１】 金属内の熱流束を精度良く測定する装置
において、測定対象である金属自体を熱電対の一方の熱
起電力材料として用い、他方の熱起電力材料を、棒状の
ものとその棒状のものの周囲に同芯リング状のものと
し、その両者を所定の間隔をおいて前記金属と一カ所も
しくは複数カ所接触する構造であることを特徴とする熱
流束測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の熱流束測定装置におい
て、棒状の熱起電力材料の基部に該材料を測定対象物に
押しつけるためのスプリングを設けたことを特徴とする
熱流束測定装置。 - 【請求項３】 請求項１あるいは、２記載の熱流束測定
装置において、棒状の熱起電力材料の尾端に目盛り、そ
の他を付けることにより、棒状とリング状の両者の熱起
電力材料と測定対象物との接触点間の距離を測定できる
機構としたことを特徴とする熱流束測定装置。 - 【請求項４】 請求項１または２あるいは３記載の熱流
束測定装置において、前記棒状の熱起電力材料と前記同
芯リング状の材料が測定対象物と点で接触するよう構成
したことを特徴とする熱流束測定装置。 - 【請求項５】 前記同芯リング状の熱起電力材料が交換
可能な棒状体と該棒状体を挿入保持するリング体よりな
ることを特徴とする請求項１、２、３、４のうちいずれ
か１記載の熱流束測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7254442A JP3069031B2 (ja) | 1995-09-07 | 1995-09-07 | 熱流束測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7254442A JP3069031B2 (ja) | 1995-09-07 | 1995-09-07 | 熱流束測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0972792A JPH0972792A (ja) | 1997-03-18 |
| JP3069031B2 true JP3069031B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=17265068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7254442A Expired - Fee Related JP3069031B2 (ja) | 1995-09-07 | 1995-09-07 | 熱流束測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3069031B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013032930A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Mitsubishi Electric Corp | 温度差有無検知装置、液面検知装置及び冷凍空調装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102809438B (zh) * | 2012-08-16 | 2014-02-05 | 北京航空航天大学 | 高速飞行器非金属材料圆柱形壳体表面高温测量装置 |
-
1995
- 1995-09-07 JP JP7254442A patent/JP3069031B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013032930A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Mitsubishi Electric Corp | 温度差有無検知装置、液面検知装置及び冷凍空調装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0972792A (ja) | 1997-03-18 |
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|---|---|---|---|
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