JP3681476B2 - 熱電対 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、温度を測定するために用いられる熱電対に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱電対は、加熱炉その他の温度測定に広く使用されている。ところが、高温雰囲気で長時間使用していると劣化するおそれがある。
【０００３】
従来、劣化を検知する良い方法はなく、定期的に基準の熱電対と比較検定したり、経験的に所定時間使用する毎に定期的に交換していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、比較検定をする為には、高価な検定装置を用意する必要があり、熱電対の取り外し等の検定の手間を大きく要し、しかも、実際の装置と検定装置とでは熱電対の長さ方向の温度分布を異にし実際の測定状態に即した正しい校正は困難である。また、単に熱電対を定期的に交換する場合では、各々劣化の期間が相違し、使用可能な熱電対まで交換することもあり無駄を生じるおそれがあった。
【０００５】
この発明の目的は、以上の点に鑑み、簡易な構成で、容易に熱電対の劣化を知ることができるようにした熱電対を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、先端部を閉じた金属保護管内に先端部が測温接点の熱電対及び一端部が開孔のパイプを挿入し、少なくともパイプと前記金属保護管との間に熱伝導に優れた電気的な絶縁材を充填し、金属保護管を減径加工してなる熱電対である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の製造方法の一実施例を示す説明図である。図１（ａ）において、１は、先端部１ａを閉じた例えば長さが１ｍ，外径が約２０ｍｍ程度で厚さが約１〜３ｍｍ程度の厚肉の金属保護管で、この金属保護管１の開孔とされた他方の基部の一端部１ｂから、先端部２ａを溶接して測温接点とした一対の熱電対素線からなる熱電対２をその先端部２ａから上記金属保護管１内に挿入する。
【０００８】
次に、図１（ｂ）のように、金属保護管１より小径で外径５ｍｍ程度の先端部３ａを封じ他方の一端部３ｂが開孔の金属のパイプ３をその先端部３ａから上記金属保護管１内に挿入する。このとき、例えば、熱電対２とパイプ３とは金属保護管１内の中心軸に対しほぼ対称位置に並行に設けられる。
【０００９】
更に、図１（ｃ）のように、金属保護管１と熱電対２及びパイプ３との間にＭｇＯ等の無機質の粉末状の熱伝導に優れた電気的な絶縁材４を充填し、必要に応じこの粉末の絶縁材４がもれないように金属保護管１の開孔一端部１ｂを樹脂等のモールド封止材５で封じる（図２で図示）。この封止材５は熱電対２、パイプ３の位置決めも兼ねることができる。
【００１０】
そして、スエージングマシン等で、熱電対２及びパイプ３を内部に含む金属保護管１を外方から減径加工し、粉末状の絶縁材４を緊密に固着して熱伝導を高めるとともに所定の径とする。このとき、熱電対２及びパイプ３も伸び、所定分だけ減径するが、パイプ３の管内の空間の内径は基準の熱電対６の挿入に十分な程度に減径加工される。
【００１１】
このように、緊密に絶縁材４を充填した金属保護管１は、所定温度で熱処理され、加工歪み等が除去され、次いで、必要に応じ熱電対２及びパイプ３の長さを所要長さに処理する。
【００１２】
そして、図２、図３の構成説明図で示すように、熱電対２、パイプ３が絶縁材４を介して封入してなる保護管１の開孔の一端部１ｂにおいて、支点７ａで開閉可能な蓋７ｂを有する端子箱７を取り付け、その内部に端子盤８を設け、この端子盤８にパイプ３の一端部３ｂが達するように設け、熱電対２の一端部２ｂを端子盤８の端子台９に止めネジ１０で取り付ける。この端子台９に図示しない外部導線が端子箱７の開孔部７０より伸び、測定に使用される。
【００１３】
こうして、先端部１ａを閉じた金属保護管１内に先端部２ａに測温接点を有する熱電対２及び一端部３ｂが開孔のパイプ３を並行に挿入し、少なくともパイプ３と金属保護管１との間に絶縁材４を充填して金属保護管１を減径加工してなる本発明のシース型の熱電対を、現場に設置し温度測定に使用する。この測定時、必要に応じてパイプ３の開孔一端部３ｂをプラグ１１で封じて、内部温度を保持し、かつ、端子箱７への熱放散を防止して、端子箱７の温度上昇を防ぐ。
【００１４】
そして、定期的に、あるいは長時間高温使用後等の必要時に、測温使用中等において、端子箱７の蓋７ｂを開き、パイプ３の開孔一端部３ｂからプラグ１１を抜き、上記熱電対２と例えば同材質等の先端が測温接点の、あらかじめ標準と比較した、又は基準とみなせるシース熱電対等のチェック用の基準の熱電対６をパイプ３に挿入して測温し、熱電対２による測温値と比較する。両熱電対は金属保護管１内のほぼ対称位置に設けられ長手方向の温度勾配が等しく温度分布が同等の実際の測定状態で正しく比較され、熱電対２による起電力が低下又は上昇して両熱電対の測温値が相違している場合、熱電対２について所定公差内に校正特性を補正するか、又は、その相違の大きさにより熱電対２の劣化の程度を確認することができ、使用状態で校正、寿命判定ができ、交換時期も正確に分かる。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明は、先端部を閉じた金属保護管内に先端部が測温接点の熱電対及び一端部が開孔のパイプを挿入し、少なくともパイプと前記金属保護管との間に絶縁材を充填し、金属保護管を減径加工してなる熱電対である。このように、保護管とパイプを用いた簡易な構成で、熱電対を取り外す手数は全く不要で、チェック用の基準の熱電対をパイプに挿入することにより現場での測温中に容易に使用中の熱電対の劣化の程度を確認、検知でき、使用状態での実際に即した熱電対の再校正や、寿命判定が可能となり、このため、定期的に標準の熱電対と比較検定したり、経験的に所定時間使用する毎に定期的に交換する必要はないので、高価な検定装置や検定の手間が不要で実際の使用状態での正確な比較ができ、熱電対の定期的な交換で使用可能な熱電対まで交換することもなく無駄を生じるおそれはない。又、チェック用の基準の熱電対との比較することで寿命判定ができるので交換時期が正確に分かり、使用限度・限界まで熱電対を使用し続けることができ、長時間にわたる所要精度の測温が可能となる。又、測定用の熱電対とチェック用の基準の熱電対とは並行に保護管内に位置するので、両熱電対の測温接点の位置は近接し、長手方向の温度勾配は等しいものとなり、挿入長の影響もなく、同等の温度分布状態となり、実際の使用状態での性能において高精度の比較測温ができる。又、断面水平方向の測定用の熱電対とチェック用の熱電対の測温接点を近接させ、断面方向での両者の水平断面位置をほぼ同一径位置の対称位置とすることで、温度分布を等しくでき、いっそう高精度の測定ができる。又、保護管とパイプ等の間に緊密化されて充填された絶縁材があるので、熱伝導は極めて良好で、応答性がよく、又、パイプにプラグを挿入しておくと、測定開始時にパイプ内はそれまで密閉されて保温され、外気等が流入して低温となっておらず、ただちに正確な測温が可能となり、又、端子箱の温度上昇も防止できる。なお、粉末状の絶縁材を使用する他に、軽く焼き固めた所定形状の成形絶縁材を用いても所望の効果が得られることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す説明図である。
【図２】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図３】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
【符号の説明】
１ 金属保護管
２ 熱電対
３ パイプ
４ 絶縁材
５ 封止材
６ 熱電対
７ 端子箱
８ 端子盤
９ 端子台
１０ 止めネジ
１１ プラグ
【発明の属する技術分野】
この発明は、温度を測定するために用いられる熱電対に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱電対は、加熱炉その他の温度測定に広く使用されている。ところが、高温雰囲気で長時間使用していると劣化するおそれがある。
【０００３】
従来、劣化を検知する良い方法はなく、定期的に基準の熱電対と比較検定したり、経験的に所定時間使用する毎に定期的に交換していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、比較検定をする為には、高価な検定装置を用意する必要があり、熱電対の取り外し等の検定の手間を大きく要し、しかも、実際の装置と検定装置とでは熱電対の長さ方向の温度分布を異にし実際の測定状態に即した正しい校正は困難である。また、単に熱電対を定期的に交換する場合では、各々劣化の期間が相違し、使用可能な熱電対まで交換することもあり無駄を生じるおそれがあった。
【０００５】
この発明の目的は、以上の点に鑑み、簡易な構成で、容易に熱電対の劣化を知ることができるようにした熱電対を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、先端部を閉じた金属保護管内に先端部が測温接点の熱電対及び一端部が開孔のパイプを挿入し、少なくともパイプと前記金属保護管との間に熱伝導に優れた電気的な絶縁材を充填し、金属保護管を減径加工してなる熱電対である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の製造方法の一実施例を示す説明図である。図１（ａ）において、１は、先端部１ａを閉じた例えば長さが１ｍ，外径が約２０ｍｍ程度で厚さが約１〜３ｍｍ程度の厚肉の金属保護管で、この金属保護管１の開孔とされた他方の基部の一端部１ｂから、先端部２ａを溶接して測温接点とした一対の熱電対素線からなる熱電対２をその先端部２ａから上記金属保護管１内に挿入する。
【０００８】
次に、図１（ｂ）のように、金属保護管１より小径で外径５ｍｍ程度の先端部３ａを封じ他方の一端部３ｂが開孔の金属のパイプ３をその先端部３ａから上記金属保護管１内に挿入する。このとき、例えば、熱電対２とパイプ３とは金属保護管１内の中心軸に対しほぼ対称位置に並行に設けられる。
【０００９】
更に、図１（ｃ）のように、金属保護管１と熱電対２及びパイプ３との間にＭｇＯ等の無機質の粉末状の熱伝導に優れた電気的な絶縁材４を充填し、必要に応じこの粉末の絶縁材４がもれないように金属保護管１の開孔一端部１ｂを樹脂等のモールド封止材５で封じる（図２で図示）。この封止材５は熱電対２、パイプ３の位置決めも兼ねることができる。
【００１０】
そして、スエージングマシン等で、熱電対２及びパイプ３を内部に含む金属保護管１を外方から減径加工し、粉末状の絶縁材４を緊密に固着して熱伝導を高めるとともに所定の径とする。このとき、熱電対２及びパイプ３も伸び、所定分だけ減径するが、パイプ３の管内の空間の内径は基準の熱電対６の挿入に十分な程度に減径加工される。
【００１１】
このように、緊密に絶縁材４を充填した金属保護管１は、所定温度で熱処理され、加工歪み等が除去され、次いで、必要に応じ熱電対２及びパイプ３の長さを所要長さに処理する。
【００１２】
そして、図２、図３の構成説明図で示すように、熱電対２、パイプ３が絶縁材４を介して封入してなる保護管１の開孔の一端部１ｂにおいて、支点７ａで開閉可能な蓋７ｂを有する端子箱７を取り付け、その内部に端子盤８を設け、この端子盤８にパイプ３の一端部３ｂが達するように設け、熱電対２の一端部２ｂを端子盤８の端子台９に止めネジ１０で取り付ける。この端子台９に図示しない外部導線が端子箱７の開孔部７０より伸び、測定に使用される。
【００１３】
こうして、先端部１ａを閉じた金属保護管１内に先端部２ａに測温接点を有する熱電対２及び一端部３ｂが開孔のパイプ３を並行に挿入し、少なくともパイプ３と金属保護管１との間に絶縁材４を充填して金属保護管１を減径加工してなる本発明のシース型の熱電対を、現場に設置し温度測定に使用する。この測定時、必要に応じてパイプ３の開孔一端部３ｂをプラグ１１で封じて、内部温度を保持し、かつ、端子箱７への熱放散を防止して、端子箱７の温度上昇を防ぐ。
【００１４】
そして、定期的に、あるいは長時間高温使用後等の必要時に、測温使用中等において、端子箱７の蓋７ｂを開き、パイプ３の開孔一端部３ｂからプラグ１１を抜き、上記熱電対２と例えば同材質等の先端が測温接点の、あらかじめ標準と比較した、又は基準とみなせるシース熱電対等のチェック用の基準の熱電対６をパイプ３に挿入して測温し、熱電対２による測温値と比較する。両熱電対は金属保護管１内のほぼ対称位置に設けられ長手方向の温度勾配が等しく温度分布が同等の実際の測定状態で正しく比較され、熱電対２による起電力が低下又は上昇して両熱電対の測温値が相違している場合、熱電対２について所定公差内に校正特性を補正するか、又は、その相違の大きさにより熱電対２の劣化の程度を確認することができ、使用状態で校正、寿命判定ができ、交換時期も正確に分かる。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明は、先端部を閉じた金属保護管内に先端部が測温接点の熱電対及び一端部が開孔のパイプを挿入し、少なくともパイプと前記金属保護管との間に絶縁材を充填し、金属保護管を減径加工してなる熱電対である。このように、保護管とパイプを用いた簡易な構成で、熱電対を取り外す手数は全く不要で、チェック用の基準の熱電対をパイプに挿入することにより現場での測温中に容易に使用中の熱電対の劣化の程度を確認、検知でき、使用状態での実際に即した熱電対の再校正や、寿命判定が可能となり、このため、定期的に標準の熱電対と比較検定したり、経験的に所定時間使用する毎に定期的に交換する必要はないので、高価な検定装置や検定の手間が不要で実際の使用状態での正確な比較ができ、熱電対の定期的な交換で使用可能な熱電対まで交換することもなく無駄を生じるおそれはない。又、チェック用の基準の熱電対との比較することで寿命判定ができるので交換時期が正確に分かり、使用限度・限界まで熱電対を使用し続けることができ、長時間にわたる所要精度の測温が可能となる。又、測定用の熱電対とチェック用の基準の熱電対とは並行に保護管内に位置するので、両熱電対の測温接点の位置は近接し、長手方向の温度勾配は等しいものとなり、挿入長の影響もなく、同等の温度分布状態となり、実際の使用状態での性能において高精度の比較測温ができる。又、断面水平方向の測定用の熱電対とチェック用の熱電対の測温接点を近接させ、断面方向での両者の水平断面位置をほぼ同一径位置の対称位置とすることで、温度分布を等しくでき、いっそう高精度の測定ができる。又、保護管とパイプ等の間に緊密化されて充填された絶縁材があるので、熱伝導は極めて良好で、応答性がよく、又、パイプにプラグを挿入しておくと、測定開始時にパイプ内はそれまで密閉されて保温され、外気等が流入して低温となっておらず、ただちに正確な測温が可能となり、又、端子箱の温度上昇も防止できる。なお、粉末状の絶縁材を使用する他に、軽く焼き固めた所定形状の成形絶縁材を用いても所望の効果が得られることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す説明図である。
【図２】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図３】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
【符号の説明】
１ 金属保護管
２ 熱電対
３ パイプ
４ 絶縁材
５ 封止材
６ 熱電対
７ 端子箱
８ 端子盤
９ 端子台
１０ 止めネジ
１１ プラグ
Claims (1)
- 先端部を閉じた金属保護管内に先端部が測温接点の熱電対及び一端部が開孔のパイプを挿入し、少なくともパイプと前記金属保護管との間に絶縁材を充填し、金属保護管を減径加工してなる熱電対。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22066896A JP3681476B2 (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 熱電対 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22066896A JP3681476B2 (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 熱電対 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1048061A JPH1048061A (ja) | 1998-02-20 |
| JP3681476B2 true JP3681476B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=16754589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22066896A Expired - Fee Related JP3681476B2 (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 熱電対 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3681476B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2933772B1 (fr) * | 2008-07-08 | 2012-01-20 | Sfint Soc Fr D Imp Ation Et De Nouvelles | Dispositif de mesure de la temperature d'une enceinte |
| JP5840998B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-01-06 | ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 | ガラス板の製造方法およびガラス板製造装置 |
| DE102014116051A1 (de) * | 2014-11-04 | 2016-05-04 | Endress + Hauser Wetzer Gmbh + Co. Kg | Messanordnung umfassend ein erstes und ein zweites Paar von Thermodrähten |
-
1996
- 1996-08-02 JP JP22066896A patent/JP3681476B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1048061A (ja) | 1998-02-20 |
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