JP4813949B2 - 熱電対の固定具および被測温物の温度制御装置 - Google Patents
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Description
1)引張強さ
2)ヤング率(縦弾性係数)
3)熱膨張率
4)焼きなまし温度
5)熱伝導率
上記の5点について、以下説明する。
足部3n2の弾性力(バネ性)によって固定具3nを貫通孔2nに支持するには、弾性限度の高い材料を選定すべきである。弾性限度は、引張強さと略平行的な関係を有するため、引張強さが大きい金属材料を選定する。
ヤング率が小さい場合(即ち、応力に対する変形が大きい場合)、弾性限度(引張強さ)が大きくても、固定具3nを被測温物1に取り付けた際に自重を支持しきれずに脱落する可能性がある。従って、ヤング率の大きい金属材料を選定する。
固定具3nは、被測温物1に設けられた貫通孔2nに挿入されることから、熱膨張率が大きいと、昇温時に被測温物1に不要な応力を作用させてしまうおそれがある。従って、熱膨張率が小さい金属材料を選定すべきである。
一般に、金属材料が加熱されて焼きなまし(軟化)が生じると、引張強さが著しく低下する。また、金属材料は加熱されるに従ってヤング率も低下するが、焼きなまし温度以下の温度領域であれば、常温に戻った際にヤング率の値も初期の値に復帰する。従って、焼きなまし温度が被測温物1の目標温度(目標最高温度。本実施例では500℃)よりも高い金属材料を選定すべきである。
被測温物1の熱は、固定具3nの熱伝導部3n1(および足部3n2)を介して熱電対4nに伝達される。そのため、固定具3nの材料の選定にあたっては、熱伝導率も勘案すべき事項の一つと考えられる。しかしながら、本実施例のように固定具3nの直径が3mm程度であり、被測温物1の目標温度が500℃程度である場合、一般的な金属材料であれば熱電対4nの検出値に熱伝導率はほとんど影響しないことを発明者は実験を通じて知見した。
Tave=(4H+L)/5 ・・・式1
Tave={(ΣH/4)+L}/2 ・・・式2
Claims (3)
- 熱電対を被測温物に設けた円筒状の第1穴部に固定する熱電対の固定具において、
熱伝導部と、前記熱伝導部に一体的に形成された弾性変形可能な複数本の足部とを備え、
前記熱伝導部は、円筒状を呈し、前記被測温物の第1穴部の直径と略同径に設定されると共に、前記熱電対の素線が挿通可能な第2孔部を有し、
前記足部は、前記熱伝導部の中心軸方向片端に、前記熱伝導部の前記中心軸と直交する線上に所定の幅の溝を形成することによって形成され、前記中心軸から放射方向に弾性変形可能な足部であって、
前記熱電対の素線を前記熱伝導部の前記第2孔部に挿通し、前記熱伝導部をかしめて前記熱電対の素線を前記熱伝導部に固定し、前記足部を外方に広げ、前記熱伝導部と前記足部を前記被測温物の前記第1穴部に挿入して、前記足部の弾性力によって前記熱伝導部を前記被測温物の前記第1穴部の内面に支持することにより、前記熱電対を前記被測温物に固定することを特徴とする熱電対の固定具。 - 請求項1に記載の熱電対の固定具において、前記足部は、焼きなまし温度が前記被測温物の目標温度よりも高い金属材料から製作されることを特徴とする熱電対の固定具。
- 請求項1または2に記載される熱電対の固定具を用いた被測温物の温度制御装置であって、
前記固定具を複数個用いて前記被測温物に前記熱電対が複数個固定されると共に、前記温度制御装置は、
前記複数個の熱電対の検出値の平均値を算出する平均値算出手段と、
使用者の操作に従って前記被測温物の目標温度を設定する目標温度設定手段と、
前記算出された平均値と前記設定された目標温度に基づいて前記被測温物の温度を制御する温度制御手段と、
を備えることを特徴とする被測温物の温度制御装置。
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