JP3166485B2 - 温度センサ - Google Patents
温度センサInfo
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- JP3166485B2 JP3166485B2 JP13266794A JP13266794A JP3166485B2 JP 3166485 B2 JP3166485 B2 JP 3166485B2 JP 13266794 A JP13266794 A JP 13266794A JP 13266794 A JP13266794 A JP 13266794A JP 3166485 B2 JP3166485 B2 JP 3166485B2
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- Japan
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- light
- temperature
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- temperature sensor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は例えば電力機器等の通
電部導体の異常過熱を検出するため等に使用される温度
センサに関する。
電部導体の異常過熱を検出するため等に使用される温度
センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】電力機器の通電部導体には高電圧が印加
され、しかも大電流が流れるために、その導体が異常過
熱されることがある。このため、その導体にサーモラベ
ルを貼って色の変化を遠方から観察して異常過熱の検出
を行ったり、サーモカメラを用いて導体の異常過熱状態
を検出したりする手段を採っている。この他、導体の温
度を計測するには熱電対、測温体およびサーミスタがあ
る。
され、しかも大電流が流れるために、その導体が異常過
熱されることがある。このため、その導体にサーモラベ
ルを貼って色の変化を遠方から観察して異常過熱の検出
を行ったり、サーモカメラを用いて導体の異常過熱状態
を検出したりする手段を採っている。この他、導体の温
度を計測するには熱電対、測温体およびサーミスタがあ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように電力機器
の導体の異常過熱を検出するには、第１にサーモラベ
ル、第２にサーモカメラがあるが、第１のサーモラベル
は安価であるけれども、色の変化を検出する方法を検討
しないと、常時監視ができない問題があるとともに耐久
性に劣る問題もある。
の導体の異常過熱を検出するには、第１にサーモラベ
ル、第２にサーモカメラがあるが、第１のサーモラベル
は安価であるけれども、色の変化を検出する方法を検討
しないと、常時監視ができない問題があるとともに耐久
性に劣る問題もある。
【０００４】また、第２のサーモカメラの場合には高価
であるとともに、センサ部分の長期安定性に問題があ
る。さらに、熱電対、測温体やサーミスタの場合、導体
に電気的絶縁上のため直接取り付けられない問題があ
り、これら各温度センサはガスや絶縁物に伝達する温度
を計測するので、感度が低い問題があるとともに、他の
熱源の影響が大きい。
であるとともに、センサ部分の長期安定性に問題があ
る。さらに、熱電対、測温体やサーミスタの場合、導体
に電気的絶縁上のため直接取り付けられない問題があ
り、これら各温度センサはガスや絶縁物に伝達する温度
を計測するので、感度が低い問題があるとともに、他の
熱源の影響が大きい。
【０００５】上記のほかに近年、温度センサと光ファイ
バを用いて通電部導体の過熱状態を検出するものがあ
る。この１例を次に示す。図４（ａ），（ｂ）におい
て、１は六角ボルトで、この六角ボルト１の軸部２には
図示下部から上部に向かってくりぬき孔３を穿設する。
このくりぬき孔３はその一部が六角ボルト１の頭部４の
位置まで達する。六角ボルト１の頭部４には図４（ａ）
に破線で示すように放射状の光路５ａ、、５ａａ，５
ｂ、５ｂｂおよび５ｃ、５ｃｃが前記くりぬき孔３に直
交するように穿設される。光路５ａ、５ａａから５ｃ、
５ｃｃにはタップ孔が形成されて、そのタップ孔には投
光用ファイバ６ａのコネクタ７ａと受光用ファイバ６ｂ
のコネクタ７ｂが螺着される。なお、使用しない光路５
ｂ、５ｂｂと５ｃ、５ｃｃには不要な光線が侵入しない
ように閉塞部材８が螺着される。９は六角ボルト１のね
じ部である。
バを用いて通電部導体の過熱状態を検出するものがあ
る。この１例を次に示す。図４（ａ），（ｂ）におい
て、１は六角ボルトで、この六角ボルト１の軸部２には
図示下部から上部に向かってくりぬき孔３を穿設する。
このくりぬき孔３はその一部が六角ボルト１の頭部４の
位置まで達する。六角ボルト１の頭部４には図４（ａ）
に破線で示すように放射状の光路５ａ、、５ａａ，５
ｂ、５ｂｂおよび５ｃ、５ｃｃが前記くりぬき孔３に直
交するように穿設される。光路５ａ、５ａａから５ｃ、
５ｃｃにはタップ孔が形成されて、そのタップ孔には投
光用ファイバ６ａのコネクタ７ａと受光用ファイバ６ｂ
のコネクタ７ｂが螺着される。なお、使用しない光路５
ｂ、５ｂｂと５ｃ、５ｃｃには不要な光線が侵入しない
ように閉塞部材８が螺着される。９は六角ボルト１のね
じ部である。
【０００６】１０は温度センサ本体で、この温度センサ
本体１０は次のように構成されている。１１は両端から
軸方向に向けて第１，第２の凹部１２，１３が穿設され
た感温磁性体で、この感温磁性体１１はＭn−Ｚn系のソ
フトフェライトから構成されている。感温磁性体１１の
第１の凹部１２には第１の永久磁石１４が例えば図示の
磁極の向きで嵌め込まれて接着される。１５は前記六角
ボルト１のくりぬき穴３に装着される非磁性材からなる
底蓋である。
本体１０は次のように構成されている。１１は両端から
軸方向に向けて第１，第２の凹部１２，１３が穿設され
た感温磁性体で、この感温磁性体１１はＭn−Ｚn系のソ
フトフェライトから構成されている。感温磁性体１１の
第１の凹部１２には第１の永久磁石１４が例えば図示の
磁極の向きで嵌め込まれて接着される。１５は前記六角
ボルト１のくりぬき穴３に装着される非磁性材からなる
底蓋である。
【０００７】また、感温磁性体１１の第２の凹部１３に
は筒状の第２の永久磁石１６を嵌め込む。このとき、第
２の永久磁石１６の下部の磁極が図示のように、第１の
永久磁石１４の上部の磁極と同極性となるように嵌め込
む。１７は非磁性材からなる第２の永久磁石１６の移動
用のガイド棒で、このガイド棒１７は第２の永久磁石１
６の中空部内を挿通させる。ガイド棒１７の一端は前記
第１の凹部１２と第２の凹部１３を連通させる孔１８に
嵌め込まれて固定され、その他端は六角ボルト１の頭部
４内に嵌め込まれる。
は筒状の第２の永久磁石１６を嵌め込む。このとき、第
２の永久磁石１６の下部の磁極が図示のように、第１の
永久磁石１４の上部の磁極と同極性となるように嵌め込
む。１７は非磁性材からなる第２の永久磁石１６の移動
用のガイド棒で、このガイド棒１７は第２の永久磁石１
６の中空部内を挿通させる。ガイド棒１７の一端は前記
第１の凹部１２と第２の凹部１３を連通させる孔１８に
嵌め込まれて固定され、その他端は六角ボルト１の頭部
４内に嵌め込まれる。
【０００８】次に上記のように構成された温度センサ本
体１０を有する六角ボルト１を図示しない測定物である
通電部導体に螺着させる。このとき、第２の永久磁石１
６は感温磁性体１１がキュリ−温度（動作温度）以下で
ある（すなわち、通電部導体の加熱が通常の場合）と強
磁性状態を示すので、移動しないが、キュリー温度以上
（通電部導体が過熱状態）になると、感温磁性体１１は
常磁性状態になるため、第１，第２の永久磁石１４，１
６は磁気反発力で、第２の永久磁石１６が感温磁性体１
１から飛び出して図示上方に移動し、光路５ａと５ａａ
間を塞ぐために、光線は遮光される。このように光ファ
イバ６に光線が透過してくるか、ないかにより導体の温
度上昇が検出できるようになる。
体１０を有する六角ボルト１を図示しない測定物である
通電部導体に螺着させる。このとき、第２の永久磁石１
６は感温磁性体１１がキュリ−温度（動作温度）以下で
ある（すなわち、通電部導体の加熱が通常の場合）と強
磁性状態を示すので、移動しないが、キュリー温度以上
（通電部導体が過熱状態）になると、感温磁性体１１は
常磁性状態になるため、第１，第２の永久磁石１４，１
６は磁気反発力で、第２の永久磁石１６が感温磁性体１
１から飛び出して図示上方に移動し、光路５ａと５ａａ
間を塞ぐために、光線は遮光される。このように光ファ
イバ６に光線が透過してくるか、ないかにより導体の温
度上昇が検出できるようになる。
【０００９】上記のように構成された温度センサでは、
通電部導体の過熱状態を光線の遮断により検出する投光
用光ファイバと受光用ファイバが一直線状に配置される
構成になっている。このような構成の光ファイバではこ
れを束ねて図示しない光電アンプまで導くときに光ファ
イバを小さく曲げなくてはならないため、コネクタ７
ａ，７ｂ部分の強度が弱くなる。このため、コネクタ部
分を補強する必要があるために、補強材の選定や補強の
ためにようする作業が必要になる。特に温度センサは小
型化されているために、光ファイバやコネクタ部分の補
強材の選定や補強作業に困難が伴う。
通電部導体の過熱状態を光線の遮断により検出する投光
用光ファイバと受光用ファイバが一直線状に配置される
構成になっている。このような構成の光ファイバではこ
れを束ねて図示しない光電アンプまで導くときに光ファ
イバを小さく曲げなくてはならないため、コネクタ７
ａ，７ｂ部分の強度が弱くなる。このため、コネクタ部
分を補強する必要があるために、補強材の選定や補強の
ためにようする作業が必要になる。特に温度センサは小
型化されているために、光ファイバやコネクタ部分の補
強材の選定や補強作業に困難が伴う。
【００１０】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、コネクタ部分の補強を行わないようにして、光フ
ァイバの取り扱いを容易した温度センサを提供すること
を目的とする。
ので、コネクタ部分の補強を行わないようにして、光フ
ァイバの取り扱いを容易した温度センサを提供すること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、第１発明は、温度変化に応じて強磁
性状態から常磁性状態に変化する感温磁性体、この感温
磁性体の軸方向に穿設された第１の凹部に嵌め込まれて
接着された第１の永久磁石、前記感温磁性体の軸方向に
穿設された第２の凹部に嵌め込まれて、その第２の凹部
の軸方向に移動可能となるようにするとともに第１の永
久磁石と対向する磁極が同磁極となるように設けられた
第２の永久磁石を備えた温度センサ本体と、非磁性材か
らなり、内部に前記温度センサ本体が収納される穴部を
有するセンサケース本体と、このセンサケース本体の穴
部に収納された温度センサ本体の軸方向に向け、かつそ
の温度センサ本体の外周部に沿ってセンサケース本体に
穿設された投光および受光路と、この投光および受光路
端部が前記センサケース本体の穴部に連通される部分に
配設され、投光路からの光線が受光路にセンサケース本
体の穴部を通過して入光するようにした光反射体と、前
記投光および受光路に装着される投光用および受光用光
ファイバとからなり、前記感温磁性体が常磁性状態のと
きには第２の永久磁石により光反射体からの光線を遮光
するようにしたことを特徴とするものである。
を達成するために、第１発明は、温度変化に応じて強磁
性状態から常磁性状態に変化する感温磁性体、この感温
磁性体の軸方向に穿設された第１の凹部に嵌め込まれて
接着された第１の永久磁石、前記感温磁性体の軸方向に
穿設された第２の凹部に嵌め込まれて、その第２の凹部
の軸方向に移動可能となるようにするとともに第１の永
久磁石と対向する磁極が同磁極となるように設けられた
第２の永久磁石を備えた温度センサ本体と、非磁性材か
らなり、内部に前記温度センサ本体が収納される穴部を
有するセンサケース本体と、このセンサケース本体の穴
部に収納された温度センサ本体の軸方向に向け、かつそ
の温度センサ本体の外周部に沿ってセンサケース本体に
穿設された投光および受光路と、この投光および受光路
端部が前記センサケース本体の穴部に連通される部分に
配設され、投光路からの光線が受光路にセンサケース本
体の穴部を通過して入光するようにした光反射体と、前
記投光および受光路に装着される投光用および受光用光
ファイバとからなり、前記感温磁性体が常磁性状態のと
きには第２の永久磁石により光反射体からの光線を遮光
するようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】第２発明は、前記光反射体は４５°の傾斜
面を有する反射光部材で形成したことを特徴するもので
ある。
面を有する反射光部材で形成したことを特徴するもので
ある。
【００１３】
【作用】温度センサ本体を構成する感温磁性体の周囲の
温度が動作温度以下のときにはそれは強磁性状態になっ
ていて第１，第２永久磁石の磁力にはお互いに影響を及
ぼさない。このため、第２の永久磁石は温度センサ本体
から飛び出すことはないため、投光用光ファイバからの
光線は投光路を経て光反射体で反射され、穴部を通って
再び光反射体で反射されて受光路を経て受光用光ファイ
バに導かれる。その後、感温磁性体の周囲の温度が動作
温度以上になると、第１，第２の永久磁石の磁力は互い
に影響し合うようになって、第２の永久磁石は第１の永
久磁石の反発力を受けて移動して、センサケース本体の
空間部に入り込んできて、光反射体で反射された光線を
遮断して受光路に光線を導かなくなる。また、４５°の
反射部材を設けたので、光線を９０°屈曲させることが
できる。
温度が動作温度以下のときにはそれは強磁性状態になっ
ていて第１，第２永久磁石の磁力にはお互いに影響を及
ぼさない。このため、第２の永久磁石は温度センサ本体
から飛び出すことはないため、投光用光ファイバからの
光線は投光路を経て光反射体で反射され、穴部を通って
再び光反射体で反射されて受光路を経て受光用光ファイ
バに導かれる。その後、感温磁性体の周囲の温度が動作
温度以上になると、第１，第２の永久磁石の磁力は互い
に影響し合うようになって、第２の永久磁石は第１の永
久磁石の反発力を受けて移動して、センサケース本体の
空間部に入り込んできて、光反射体で反射された光線を
遮断して受光路に光線を導かなくなる。また、４５°の
反射部材を設けたので、光線を９０°屈曲させることが
できる。
【００１４】
【実施例】以下この発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１（ａ），（ｂ），（ｃ）において、図４
（ａ），（ｂ）と同一部分には同一符号を付して示す。
図１において、２１は非磁性材からなるセンサケース本
体で、このセンサケース本体２１には円形状の穴部２２
を形成する。この穴部２２には図２に示す温度センサ本
体１０をそのガイド棒１７が当接する位置まで装入して
固定する。穴部２２の中心から少し外れた位置に投光用
および受光用ファイバを装着する投光路２３および受光
路２４を穴部２２に沿って平行に穿設する。投光路２３
および受光路２４は穴部２２の底部の位置まで穿ち、穴
部２２の底部の位置で投光路２３および受光路２４を連
通させる。その連通部２５、２６は図１（ｂ）の図示左
端に穿設した閉塞部材埋め込み用の穴部２７、２８と一
体的に形成する。連通部２５、２６には光反射部材か、
反射栓２９の端面に形成した４５°の傾斜面を持つ反射
部を設ける。これにより、投光路２３から入射してきた
光線は、光反射部材か、４５°の傾斜面を持つ反射部で
反射されて穴部２２を通って再び光反射部材か、４５°
の傾斜面を持つ反射部で反射されて受光路２４に入る。
３０、３１はセンサケース本体２１の取り付け用のねじ
穴である。
明する。図１（ａ），（ｂ），（ｃ）において、図４
（ａ），（ｂ）と同一部分には同一符号を付して示す。
図１において、２１は非磁性材からなるセンサケース本
体で、このセンサケース本体２１には円形状の穴部２２
を形成する。この穴部２２には図２に示す温度センサ本
体１０をそのガイド棒１７が当接する位置まで装入して
固定する。穴部２２の中心から少し外れた位置に投光用
および受光用ファイバを装着する投光路２３および受光
路２４を穴部２２に沿って平行に穿設する。投光路２３
および受光路２４は穴部２２の底部の位置まで穿ち、穴
部２２の底部の位置で投光路２３および受光路２４を連
通させる。その連通部２５、２６は図１（ｂ）の図示左
端に穿設した閉塞部材埋め込み用の穴部２７、２８と一
体的に形成する。連通部２５、２６には光反射部材か、
反射栓２９の端面に形成した４５°の傾斜面を持つ反射
部を設ける。これにより、投光路２３から入射してきた
光線は、光反射部材か、４５°の傾斜面を持つ反射部で
反射されて穴部２２を通って再び光反射部材か、４５°
の傾斜面を持つ反射部で反射されて受光路２４に入る。
３０、３１はセンサケース本体２１の取り付け用のねじ
穴である。
【００１５】図３は上述のように構成した温度センサ３
２に投光用および受光用ファイバ３３、３４を取り付
け、そのファイバ３３、３４を光ファイバ用光電スイッ
チのアンプ部３５に接続した温度監視システムである。
アンプ部３５には自己診断接点出力部３６、警報接点出
力部３７が設けられている。警報接点出力部３７は通電
部導体が過熱状態になったとき、温度センサ本体１０の
第２の永久磁石１６が光線を遮断したことを検出して出
力する接点である。３８はＤＣ電源である。
２に投光用および受光用ファイバ３３、３４を取り付
け、そのファイバ３３、３４を光ファイバ用光電スイッ
チのアンプ部３５に接続した温度監視システムである。
アンプ部３５には自己診断接点出力部３６、警報接点出
力部３７が設けられている。警報接点出力部３７は通電
部導体が過熱状態になったとき、温度センサ本体１０の
第２の永久磁石１６が光線を遮断したことを検出して出
力する接点である。３８はＤＣ電源である。
【００１６】上記のように温度センサを構成したことに
より、センサケ−ス本体２１の一方の面に光ファイバ３
３、３４を平行に配置でき、しかも光ファイバ３３、３
４を固定するに必要な長さを確保でき、かつ同一方向に
光ファイバ３３、３４を引き出すことができるので、光
ファイバの取扱いが容易になった。
より、センサケ−ス本体２１の一方の面に光ファイバ３
３、３４を平行に配置でき、しかも光ファイバ３３、３
４を固定するに必要な長さを確保でき、かつ同一方向に
光ファイバ３３、３４を引き出すことができるので、光
ファイバの取扱いが容易になった。
【００１７】また、光ファイバを同一方向に引き出すよ
うにするために、センサケ−ス本体２１内に光反射部材
となる４５°の傾斜面を持つ反射部を設けて光線を９０
°屈曲させるだけでの構造で達成できる。
うにするために、センサケ−ス本体２１内に光反射部材
となる４５°の傾斜面を持つ反射部を設けて光線を９０
°屈曲させるだけでの構造で達成できる。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
コネクタ部分の補強を行わなずに、光ファイバの取り扱
いを容易し、しかもセンサを小形化して測定物への取り
付けが容易にできる等の利点がある。
コネクタ部分の補強を行わなずに、光ファイバの取り扱
いを容易し、しかもセンサを小形化して測定物への取り
付けが容易にできる等の利点がある。
【図１】この発明の一実施例を示すもので、（ａ）は正
面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図。
面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図。
【図２】温度センサ本体の斜視図。
【図３】光電型温度監視システム構成図。
【図４】（ａ）は平面図、（ｂ）は分解斜視図。
１０…温度センサ本体 １１…感温磁性体 １４…第１の永久磁石 １６…第２の永久磁石 １７…ガイド棒 ２１…センサケ−ス本体 ２２…穴部 ２３…投光路 ２４…受光路 ２９…反射栓 ３２…温度センサ ３３、３４…投光用および受光用ファイバ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01K 7/36
Claims (2)
- 【請求項１】 温度変化に応じて強磁性状態から常磁性
状態に変化する感温磁性体、この感温磁性体の軸方向に
穿設された第１の凹部に嵌め込まれて接着された第１の
永久磁石、前記感温磁性体の軸方向に穿設された第２の
凹部に嵌め込まれて、その第２の凹部の軸方向に移動可
能となるようにするとともに第１の永久磁石と対向する
磁極が同磁極となるように設けられた第２の永久磁石を
備えた温度センサ本体と、非磁性材からなり、内部に前
記温度センサ本体が収納される穴部を有するセンサケー
ス本体と、このセンサケース本体の穴部に収納された温
度センサ本体の軸方向に向け、かつその温度センサ本体
の外周部に沿ってセンサケース本体に穿設された投光お
よび受光路と、この投光および受光路端部が前記センサ
ケース本体の穴部に連通される部分に配設され、投光路
からの光線が受光路にセンサケース本体の穴部を通過し
て入光するようにした光反射体と、前記投光および受光
路に装着される投光用および受光用光ファイバとからな
り、前記感温磁性体が常磁性状態のときには第２の永久
磁石により光反射体からの光線を遮光するようにしたこ
とを特徴とすることを特徴とする温度センサ。 - 【請求項２】 前記光反射体は４５°の傾斜面を有する
反射光部材で形成したことを特徴する請求項１記載の温
度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13266794A JP3166485B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13266794A JP3166485B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 温度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085469A JPH085469A (ja) | 1996-01-12 |
| JP3166485B2 true JP3166485B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=15086685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13266794A Expired - Fee Related JP3166485B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166485B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3643738B2 (ja) * | 1999-11-18 | 2005-04-27 | 財団法人河川情報センター | 光ファイバゲート開度センサ及びその実装方法並びに光ファイバゲート開度監視装置 |
-
1994
- 1994-06-15 JP JP13266794A patent/JP3166485B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH085469A (ja) | 1996-01-12 |
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