JP5137807B2 - thermocouple - Google Patents
thermocouple Download PDFInfo
- Publication number
- JP5137807B2 JP5137807B2 JP2008319343A JP2008319343A JP5137807B2 JP 5137807 B2 JP5137807 B2 JP 5137807B2 JP 2008319343 A JP2008319343 A JP 2008319343A JP 2008319343 A JP2008319343 A JP 2008319343A JP 5137807 B2 JP5137807 B2 JP 5137807B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- center
- cord
- anode
- thermocouple
- metal body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
この発明は、屈曲、伸縮等が繰り返し生じる環境下で使用することができる熱電対に関する。 The present invention relates to a thermocouple that can be used in an environment in which bending, expansion and contraction, etc. occur repeatedly.
一般に、熱電対は、2種類の単線からなる金属線の先端を接合して温接点を形成するとともに、これら金属線の先端、後端での温度差に基づく熱起電力を求めることで、温接点における温度を測定するものであり、種々の環境において温度を容易かつ正確に測定することができる。ここで、前述の環境のうち、熱電対に対し屈曲、伸縮等が繰り返し付与される環境は、金属線に繰り返し大きな曲げ応力、引張応力等が作用するため、熱電対にとって極めて厳しいもので、早期に破損、破断するおそれがある。 In general, a thermocouple joins the tip of two types of metal wires to form a hot junction, and obtains a thermoelectromotive force based on the temperature difference between the tip and rear ends of these metal wires. The temperature at the contact is measured, and the temperature can be easily and accurately measured in various environments. Here, among the above-mentioned environments, the environment in which bending, expansion and contraction, etc. are repeatedly applied to the thermocouple is extremely severe for the thermocouple because large bending stress, tensile stress, etc. act repeatedly on the metal wire. May break or break.
例えば、以下の特許文献1に記載のものでは、シリンダに設けられた樹脂流路内に熱電対の温接点を含む先端部を樹脂の流動方向と直交するよう挿入し、これにより、該樹脂流路内を流動する樹脂の温度を熱電対により測定しているようにしているが、このとき、樹脂流路内に突出している熱電対の先端部は高粘度の樹脂から力を受けて樹脂の流動方向に弧状に屈曲する。
そして、このような熱電対は樹脂の流動方向が逆方向になれば、屈曲方向も逆方向となり、また、樹脂の流動速度が変化すれば、屈曲量も変化するため、熱電対の先端部が繰り返し種々に変形し、破損、破断してしまうことがあるという課題があった。このような事態を抑制するため、熱電対の金属線として複数本の単線を撚って構成したものを用いることも考えられるが、このものでも充分な耐久性を得ることは難しかった。 And when such a thermocouple flows in the opposite direction, the bending direction also changes in the opposite direction, and when the resin flow rate changes, the bending amount also changes. There was a problem that it was repeatedly deformed and could be broken or broken. In order to suppress such a situation, it is conceivable to use a structure in which a plurality of single wires are twisted as the metal wire of the thermocouple, but it is difficult to obtain sufficient durability even with this.
この発明は、屈曲、伸縮等が繰り返し生じる環境下で長期使用することができる熱電対を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a thermocouple that can be used for a long period of time in an environment in which bending, expansion and contraction, etc. occur repeatedly.
このような目的は、第1に、有機繊維からなる複数本のフィラメントを束ねて構成した一対の中心コードと、一方の中心コードに沿って延び、螺旋中心軸が該中心コードの中心線と同軸である螺旋状に変形された金属からなる陽極金属体と、他方の中心コードに沿って延びるとともに、螺旋中心軸が該中心コードの中心線と同軸である螺旋状に変形され、かつ、先端が前記陽極金属体の先端に接合されて温接点を形成するとともに、陽極金属体と異なる金属からなる陰極金属体とを備えた熱電対により、達成することができる。 The purpose of this is, firstly, a pair of central cords formed by bundling a plurality of filaments made of organic fibers, and extending along one central cord, and the spiral central axis is coaxial with the central line of the central cord An anode metal body made of a spirally deformed metal, and extending along the other central cord, the spiral central axis is deformed into a spiral coaxial with the center line of the central cord, and the tip is This can be achieved by a thermocouple that is joined to the tip of the anode metal body to form a hot junction and that includes a cathode metal body made of a metal different from the anode metal body.
第2に、有機繊維からなる複数本のフィラメントを束ねて構成した1本の中心コードと、該中心コードに沿って延び、螺旋中心軸が中心コードの中心線と同軸である螺旋状に変形された金属からなる陽極金属体と、該陽極金属体から絶縁されながら前記中心コードに沿って延びるとともに、螺旋中心軸が中心コードの中心線と同軸である螺旋状に変形され、かつ、先端が前記陽極金属体の先端に接合されて温接点を形成するとともに、陽極金属体と異なる金属からなる陰極金属体とを備えた熱電対により、達成することができる。 Second, one central cord formed by bundling a plurality of filaments made of organic fibers, and extending along the central cord, the spiral central axis is transformed into a spiral shape coaxial with the central line of the central cord. An anode metal body made of a metal, extending along the center cord while being insulated from the anode metal body, the spiral center axis being deformed into a spiral shape coaxial with the center line of the center cord, and the tip thereof being This can be achieved by a thermocouple that is joined to the tip of the anode metal body to form a hot junction and that includes a cathode metal body made of a metal different from the anode metal body.
請求項1、2に係る発明においては、異種金属からなる陽極および陰極金属体が螺旋状に変形しながら中心コードに沿って延びているため、熱電対に屈曲が付与されたときに生じる、陽極、陰極金属体の変形(撓み)量は、これら陽極、陰極金属体が中心コードの中心線に沿って直線状に延びている場合に比較し、小さくなり、これにより、陽極、陰極金属体の疲労破壊が抑制される。 In the inventions according to claims 1 and 2, the anode and cathode metal bodies made of different metals extend along the center cord while being deformed in a spiral shape, so that the anode is generated when the thermocouple is bent. The amount of deformation (deflection) of the cathode metal body is smaller than that when the anode and cathode metal body extend linearly along the center line of the center cord. Fatigue failure is suppressed.
また、熱電対に伸縮が付与されたときは、陽極、陰極金属体の螺旋ピッチが変化することで前記伸縮を吸収するため、陽極、陰極金属体が引張あるいは座屈により破断する事態が抑制される。さらに、熱電対に捻りが付与されたときは、陽極、陰極金属体の螺旋の巻きが緩くなったりきつくなることで前記捻りを吸収するため、陽極、陰極金属体が破断する事態が効果的に抑制される。 In addition, when expansion and contraction is applied to the thermocouple, the expansion and contraction is absorbed by changing the helical pitch of the anode and cathode metal bodies, so that the situation where the anode and cathode metal bodies break due to tension or buckling is suppressed. The Furthermore, when the twist is applied to the thermocouple, the winding of the spiral of the anode and the cathode metal body is loosened or tightened so that the twist is absorbed. It is suppressed.
一方、熱電対の一部である中心コードを、有機繊維からなる複数本のフィラメントを束ねることで構成しているため、熱電対全体の曲げ剛性および引張剛性が低くなり、この結果、前述の屈曲、伸縮に容易に追従して変形、伸長し破断が効果的に抑制される。このようなことから、熱電対を屈曲、伸縮等が繰り返し生じる環境下でも長期使用することができる。なお、前記中心コードはある程度の曲げ剛性、引張剛性を有しているため、熱電対の製造時、搬送時、敷設時、測定時等における形状安定性、曲げ強度、引張強度が担保され、また、取り扱いも容易となる。 On the other hand, the central cord, which is a part of the thermocouple, is formed by bundling a plurality of filaments made of organic fibers, so that the bending rigidity and tensile rigidity of the entire thermocouple are reduced. It is easy to follow the expansion and contraction, deforms and expands, and the breakage is effectively suppressed. For this reason, the thermocouple can be used for a long time even in an environment in which bending, expansion and contraction, etc. occur repeatedly. In addition, since the center cord has a certain degree of bending rigidity and tensile rigidity, shape stability, bending strength, and tensile strength are ensured during manufacture, transportation, laying, measurement, etc. of the thermocouple, and , Handling becomes easy.
また、請求項3に記載のように構成すれば、陽極および陰極金属体の肉厚が薄くなって曲げの中立面から表、裏面までの距離が短くなり、この結果、熱電対に屈曲が付与されたときに陽極、陰極金属体に生じる曲げ応力が低減され、これらの疲労破壊がさらに抑制される。しかも、中心コードの周囲に金属箔を螺旋状に巻き付けるだけでよいので、製造作業が容易となる。 Further, if configured as described in claim 3, the thicknesses of the anode and cathode metal bodies are reduced, and the distance from the neutral surface to the front and back surfaces is shortened. As a result, the thermocouple is bent. When applied, the bending stress generated in the anode and cathode metal bodies is reduced, and these fatigue fractures are further suppressed. In addition, since the metal foil only needs to be spirally wound around the center cord, the manufacturing operation is facilitated.
ここで、中心コードを構成する複数本のフィラメントが該中心コードの中心線に沿って直線状に延びていると、熱電対に屈曲が付与されたとき、曲げの中立面より曲率中心側のフィラメントに発生する圧縮歪みの逃げ場がなくなって、キンクバンドと呼ばれる座屈が発生し、これがフィラメントの強度低下を招いて破断へと進行することがある。しかしながら、請求項4に記載のように中心コードに対し撚りを付与すると、各フィラメントが中心コードの中心線に対して傾斜するため、フィラメントが前述した圧縮歪みを受けたとき、傾斜角度が変化して圧縮歪みを吸収し、これにより、座屈(キンクバンド)の発生が抑制される。 Here, when a plurality of filaments constituting the center cord extend linearly along the center line of the center cord, when bending is applied to the thermocouple, the center of curvature is closer to the center of curvature than the neutral plane of the bend. There is no escape space for the compressive strain generated in the filament, and buckling called a kink band occurs, which may lead to a decrease in the strength of the filament and progress to breakage. However, when twisting is applied to the center cord as described in claim 4, each filament is inclined with respect to the center line of the center cord. Therefore, when the filament is subjected to the compressive strain described above, the inclination angle changes. Thus, the compressive strain is absorbed, thereby suppressing the occurrence of buckling (kink band).
さらに、請求項5に記載のように撚り係数Ntを0.20〜0.65の範囲内とすれば、中心コードの引張強度を適切な値として、熱電対の形状安定性等を確実に保持しつつ、圧縮歪みに基づく座屈の発生を強力に抑制することができる。また、請求項6に記載のように構成すれば、中心コードの引張剛性がさらに向上し、これにより、熱電対のさらなる長期使用が可能となる。 Furthermore, when the twist coefficient Nt is in the range of 0.20 to 0.65 as described in claim 5, the tensile strength of the center cord is set to an appropriate value, and the shape stability of the thermocouple is reliably maintained while being compressed. The occurrence of buckling based on strain can be strongly suppressed. Moreover, if comprised as described in Claim 6, the tensile rigidity of a center code | cord | chord will further improve, Thereby, the long-term use of a thermocouple is attained.
さらに、請求項7に記載のように構成すれば、熱電対が屈曲したときのフィラメントと金属箔からなる陽極および陰極金属体との擦過量が減少し、これら陽極、陰極金属体の摩耗を効果的に抑制することができる。また、請求項8に記載のように構成すれば、屈曲、伸縮等に基づく応力が分散され、容易に長期使用を図ることができるとともに、いずれかの層の金属箔が破断しても、問題なく使用を継続することができる。さらに、請求項9に記載のように構成すれば、測定環境が高温となってしまう場合にも、問題なく使用することができる。 Furthermore, if it comprises as described in Claim 7, when the thermocouple bends, the abrasion amount of the anode and cathode metal body which consists of a filament and metal foil will reduce, and abrasion of these anode and cathode metal body is effective. Can be suppressed. Further, if configured as described in claim 8, stress based on bending, expansion and contraction, etc. is dispersed, and long-term use can be easily achieved. Can continue to be used. Furthermore, if it comprises as described in Claim 9, even when a measurement environment will become high temperature, it can be used without a problem.
以下、この発明の実施形態1を図面に基づいて説明する。
図1、2において、11は前後方向に延びるコンベア装置であり、このコンベア装置11は前後方向に延びる支持フレーム12と、該支持フレーム12の前後端部にそれぞれ回転可能に支持されたローラ13と、これらローラ13間に掛け渡された測定対象としての加硫済みゴムからなる無端帯状のコンベアベルト14と、いずれかのローラ13に駆動回転力を付与することでコンベアベルト14を走行させるモータとから構成されている。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2, reference numeral 11 denotes a conveyor device extending in the front-rear direction. The conveyor device 11 includes a
そして、このようなコンベアベルト14は物品が載置されることで変形したり、ローラ13において走行方向が逆転されることで弾性変形すると、自己発熱して温度が上昇する。19は支持フレーム12から外側に突出したローラ13の支持軸20にそれぞれ固定されたローラであり、これらのローラ19の直径は前記ローラ13と同一径である。そして、これらのローラ19間には前記コンベアベルト14に平行に延びる細幅ベルト21が掛け渡され、この細幅ベルト21は前記コンベアベルト14と同一方向に同一速度で同期走行する。
Such a
24は前記コンベアベルト14の幅方向中央部における内部温度を測定する熱電対であり、この熱電対24の先端に設けられた測温部25を含む熱電対24の先端側は前記コンベアベルト14に埋設されている。この結果、熱電対24のうち、コンベアベルト14に埋設されている部位には、コンベアベルト14の前述した変形により繰り返し屈曲、伸縮、捻り等が付与される。
24 is a thermocouple for measuring the internal temperature at the center in the width direction of the
また、この熱電対24はコンベアベルト14の片側面から引き出されるとともに、前記細幅ベルト21上の1箇所に固定された送信器26に後端が接続されている。そして、前記熱電対24によって測定されたコンベアベルト14の内部温度は、前記送信器26から温度データとして電波信号に乗せられて、コンベア装置11から離れた場所に設置された温度測定装置に送られる。
The
図2、3、4において、前記熱電対24は複数本、ここでは7本のフィラメント27を束ねて構成した一対の中心コード28、29を有し、これら中心コード28、29のフィラメント27は有機繊維から構成されている。このように熱電対24の一部である中心コード28、29を有機繊維からなる複数本のフィラメント27を束ねる(密集させながら引き揃える)ことで構成すれば、熱電対が金属の単線または撚り線のみから構成されている場合に比較し、熱電対24全体の曲げ剛性および引張剛性が低くなる。
2, 3, and 4, the
これにより、いずれの方向の屈曲に対しても、また、伸縮に対しても容易に追従して変形、伸長し、熱電対24の破断が効果的に抑制される。このようなことから屈曲、伸縮等が繰り返し生じる環境下でも熱電対24を長期使用することができる。なお、前記中心コード28、29はある程度の曲げ剛性、引張剛性を有しているため、熱電対24の製造時、搬送時、敷設時、測定時等における形状安定性、曲げ強度、引張強度が担保され、また、取り扱いも容易となる。ここで、前述の有機繊維としては、例えば、ポリエステル、アクリル、ポリウレタン等を用いることができ、特に、測定環境が高温となってしまう場合には、融点が 200°C以上であるナイロン、ポリエチレンテレフタレート、芳香族ポリアミドが、問題なく使用することができるので、好ましい。
As a result, it is easily deformed and stretched following any direction of bending and expansion and contraction, and breakage of the
また、前記中心コード28、29を構成するフィラメント27は該中心コード28、29の中心線Lに沿って直線状に延びていてもよいが、この実施形態のように、中心コード28、29に対し撚りを付与することで、各フィラメント27を螺旋状に延在させることが好ましい。その理由は、以下の通りである。即ち、前述のように中心コード28、29のフィラメント27が中心線Lに沿って直線状に延びていると、熱電対24に屈曲が付与されたとき、曲げの中立面より曲率中心側のフィラメント27に発生する圧縮歪みの逃げ場がなくなって、キンクバンドと呼ばれる座屈が発生し、これがフィラメント27の強度低下を招いて破断へと進行することがある。
Further, the
しかしながら、前述のように中心コード28、29に対して撚りを付与すると、各フィラメント27が螺旋状に延びることで中心コード28、29の中心線Lに対して傾斜するため、フィラメント27が前述のような圧縮歪みを受けたとき、傾斜角度が変化してこの圧縮歪みを吸収し、これにより、フィラメント27における座屈(キンクバンド)の発生を効果的に抑制することができるからである。
However, when twisting is applied to the
ここで、前記中心コード28、29の撚り数をT(回/10cm)、比重をρ、トータルデシテックス数、いわゆる繊度(dtex)をDとしたとき、以下の式
Nt=T×{0.125×(D/2)×1/ρ}1/2 ×10-3
で示される中心コード28、29の撚り係数Ntを、0.20〜0.65の範囲内とすることが好ましい。
Here, when the number of twists of the
It is preferable to set the twist coefficient Nt of the
その理由は、前記撚り係数Ntが0.20未満であると、前述の圧縮歪みに基づく座屈が発生するおそれがあり、一方、0.65を超えると、中心コード28、29の引張強度が低くなって熱電対24の形状安定性等が不十分となることがあるが、0.20〜0.65の範囲内とすれば、中心コード28、29の引張強度を適切な値として、熱電対24の形状安定性等を確実に保持しつつ、圧縮歪みに基づく座屈の発生を強力に抑制することができるからである。
The reason is that if the twist coefficient Nt is less than 0.20, buckling based on the above-described compression strain may occur. On the other hand, if it exceeds 0.65, the tensile strength of the
なお、この実施形態においては、中心コード28、29(フィラメント27)に対して一方向の撚り(片撚り)を付与したが、複数本のフィラメントに一方向の下撚りを付与することで中間コードを形成した後、このような中間コードを2本以上束ねて下撚りと逆方向(他方向)の上撚りを付与し双撚りの中心コードを構成するようにしてもよい。このようにすれば、中心コードの引張剛性がさらに向上し、これにより、熱電対24のさらなる長期使用が可能となる。
In this embodiment, the central cords 28 and 29 (filaments 27) are unidirectionally twisted (single twisted), but the intermediate cords are provided by unidirectionally twisting a plurality of filaments. Then, two or more such intermediate cords may be bundled together to give an upper twist in a direction opposite to the lower twist (in the other direction) to constitute a twin twisted central cord. In this way, the tensile rigidity of the center cord is further improved, and thus the
32は一方の中心コード、この実施形態では中心コード28に沿って延び螺旋状に変形された金属からなる陽極金属体であり、この陽極金属体32の螺旋中心軸は中心コード28の中心線Lと同軸である。33は他方の中心コード、この実施形態では中心コード29に沿って延び螺旋状に変形された金属からなる陰極金属体であり、この陰極金属体33は前記陽極金属体32と異なる金属から構成されるとともに、その螺旋中心軸は中心コード29の中心線Lと同軸である。
32 is an anode metal body made of a metal that extends along one of the center cords, in this embodiment, extends along the center cord 28, and is formed into a spiral shape. The spiral center axis of the anode metal body 32 is the center line L of the center cord 28. And coaxial. 33 is a cathode metal body made of a metal which extends along the other center cord, in this embodiment, extends along the
このように異種金属からなる陽極および陰極金属体32、33がそれぞれ中心コード28、29に沿って螺旋状に変形しながら延びているため、熱電対24に屈曲が付与されたときに生じる陽極、陰極金属体32、33の変形(撓み)量は、これら陽極、陰極金属体32、33が中心コード28、29の中心線Lに沿って直線状に延びている場合に比較し、小さくなり、これにより、陽極、陰極金属体32、33の疲労破壊が抑制される。
Since the anode and
また、熱電対24に伸縮が付与されたときは、陽極、陰極金属体32、33の螺旋ピッチが変化することで前記伸縮を吸収するため、陽極、陰極金属体32、33が引張あるいは座屈により破断する事態が抑制される。さらに、熱電対24に捻りが付与されたときは、陽極、陰極金属体32、33の螺旋の巻きが緩くなったりきつくなることで前記捻りを吸収するため、陽極、陰極金属体32、33が破断する事態が効果的に抑制される。
Further, when expansion and contraction is applied to the
ここで、前記陽極、陰極金属体32、33をそれぞれ構成する金属としては、JIS C 1610において規定されているK(クロメル、アルメル)、J(鉄、コンスタンタン)、T(銅、コンスタンタン)、E(クロメル、コンスタンタン)等、あるいは、JIS規格外のタングステン・レニウム(レニウム 5%を含むタングステン・レニウム合金、レニウム26%を含むタングステン・レニウム合金)、プラチネル(パラジウム・白金および金を主とした合金、金およびパラジウムを主とした合金)等を挙げることができる。
Here, as the metals constituting the anode and
また、前記中心コード28、29の先端部は互いに近付けられ、これにより、陽極金属体32の先端と陰極金属体33の先端とは接触させられた後、溶接により互いに接合されて温接点を形成するが、この温接点が前述した熱電対24の測温部25となる。そして、前記熱電対24はこの測温部25および後端の温度差に基づく熱起電力を求めることで、測温部25における温度を測定することができる。
The tip portions of the
さらに、この実施形態では、前述の陽極および陰極金属体32、33として金属箔37を中心コード28、29の周囲にそれぞれ螺旋状に巻き付けることで構成している。これにより、陽極、陰極金属体32、33の肉厚が薄くなって曲げの中立面から陽極、陰極金属体32、33の表、裏面までの距離が短くなり、この結果、熱電対24に屈曲が付与されたときに陽極、陰極金属体32、33に生じる曲げ応力が低減され、これらの疲労破壊をさらに抑制することができる。しかも、中心コード28、29の周囲に金属箔37を螺旋状に巻き付けるだけで、陽極、陰極金属体32、33を成形できるので、成形作業が容易となる。
Further, in this embodiment, the above-described anode and
ここで、前述した陽極、陰極金属体32、33を構成する金属箔37の幅は0.20〜1.00mmの範囲内と、また、その厚さは10〜40μmの範囲内とすることが好ましい。その理由は、このような範囲内であれば、螺旋状に巻き付ける際の破断を防止しながら、中心コード28、29への巻付けを容易とすることができ、しかも、箔への成形も容易となるからである。そして、前記陽極、陰極金属体32、33は金属箔37を中心コード28、29の周囲に幅方向側端部を重ね合わせながら、あるいは、幅方向側端同士を突き合わせながら、さらには、幅方向側端間に狭い間隙を形成しながら、螺旋状に巻き付けることで構成することができる。
Here, the width of the
また、前述の陽極、陰極金属体32、33は金属箔37を中心コード28、29の周囲に2層以上、ここでは4層だけ巻き付けた積層構造としている。このように陽極および陰極金属体32、33を金属箔37の積層構造とすれば、屈曲、伸縮等に基づく応力が複数の金属箔37に分散され、容易に長期使用を図ることができるとともに、いずれかの層の金属箔37が破断しても、問題なく陽極、陰極金属体32、33として使用を継続することができる。
The anode and
ここで、前記金属箔37の巻き付け時、この実施形態のように既に巻き付けられた金属箔37に対し幅方向に若干ずらしながら次の金属箔37を巻き付けるようにしてもよく、あるいは、ずれを設けることなく巻き付けるようにしてもよく、さらには、2層以上の金属箔37を予め重ね合わせておき、この重ね合わされた金属箔37を中心コード28、29の周囲に螺旋状に巻き付けるようにしてもよい。
Here, when the
さらに、前述した陽極および陰極金属体32、33の巻き付け方向は、この実施形態のように中心コード28、29の最外側に位置するフィラメント27の撚り方向と同一方向とすることが好ましい。その理由は、前述のように同一方向とすると、熱電対24が屈曲したときのフィラメント27と陽極、陰極金属体32、33との擦過量が減少し、これら陽極、陰極金属体32、33の摩耗を効果的に抑制することができるからである。
Further, the winding direction of the above-described anode and
なお、前述の陽極、陰極金属体は断面が円形の単線から構成してもよく、この場合には、例えば中心コード28、29を構成するフィラメント27の1本を前記単線に置き換え、中心コード28、29に撚りを付与することで、該単線を螺旋状に変形させたり、あるいは、前記単線を中心コード28、29の周囲に螺旋状に巻き付けるようにすればよい。
The anode and cathode metal bodies described above may be composed of a single wire having a circular cross section. In this case, for example, one of the
40、41は中心コード28、陽極金属体32および中心コード29、陰極金属体33を外側からそれぞれ被覆する被覆層であり、これらの被覆層40、41は、例えばフッ素樹脂、ポリエステル、耐熱ビニール等の屈曲容易な絶縁材料から構成されている。なお、前記陽極、陰極金属体32、33の先端部においては被覆層40、41は省略されており、これにより、陽極、陰極金属体32、33の先端同士は前述のように互いに接合することができる。
40 and 41 are coating layers for covering the center cord 28, the anode metal body 32 and the
なお、この熱電対24はコンベアベルト14以外に、緩衝ゴムブロック、ゴムクローラ等のように繰り返し弾性変形する物体の内部温度の測定に好適に用いることができ、さらには、内部温度の測定だけでなく、繰り返し変位する物体の表面に熱電対24の測温部25を接着剤等を用いて止着することで、物体の表面温度を測定することもできる。
In addition to the
図5、6は、この発明の実施形態2を示す図である。この実施形態においては、熱電対24の中心コード44を実施形態1のように一対ではなく、1本だけ配置しているが、その構造は実施形態1と同様で、複数本の有機繊維からなるフィラメント27を束ねて構成するとともに、片撚りが付与されている。また、陽極金属体45は金属箔46を前記中心コード44の周囲に2層以上(ここでは2層だけ)螺旋状に巻き付けることで構成しており、この結果、中心コード44の周囲には該中心コード44に沿って延び、螺旋中心軸が中心コード44の中心線Lと同軸である螺旋状に変形された金属からなる陽極金属体45が配置される。
5 and 6 are views showing Embodiment 2 of the present invention. In this embodiment, the
また、前記中心コード44の周囲には陽極金属体45を外側から囲む絶縁層49が配置され、この絶縁層49は陽極電極体45の金属箔46より幅広で屈曲容易な絶縁材料、例えば前述のフッ素樹脂からなる絶縁フィルム50を、その幅方向側端部同士を重ね合わせながら螺旋状に巻き付けることで構成している。前記絶縁層49の周囲には該絶縁層49により陽極金属体45から絶縁され、該陽極金属体45と異なる金属から構成された陰極金属体52が配置されている。
Further, an insulating
ここで、前記陰極金属体52は金属箔53を前記中心コード44(絶縁層49)の周囲に2層以上(ここでは2層だけ)螺旋状に巻き付けることで構成しており、この結果、中心コード44の周囲には該中心コード44に沿って延び、螺旋中心軸が中心コード44の中心線Lと同軸である螺旋状に変形した金属からなる陰極金属体52が配置される。そして、前記陽極金属体45および陰極金属体52の先端は、間に介装されている絶縁層49が取り去られていることで、互いに接合され温接点(測温部25)を形成する。56は前記中心コード44、陽極、陰極金属体45、52、絶縁層49、を周囲から被覆する、前述の被覆層40、41と同様の被覆層である。
Here, the
このように1本の中心コード44の周囲に、間に絶縁層49を介装しながら陽極、陰極金属体45、52を設けるようにすれば、熱電対24の構造が簡単となり、搬送作業、敷設作業等における取り扱いが容易となる。なお、この実施形態においては、半径方向内側に陽極金属体45を、半径方向外側に陰極金属体52を配置したが、この発明においては、半径方向内側に陰極金属体を、半径方向外側に陽極金属体を配置するようにしてもよい。また、他の構成、作用は前記実施形態1と同様である。
Thus, if the anode and
次に、試験例について説明する。この試験に当たっては、直径が 0.1mmの単線からなる一対の陽極、陰極金属線を備える従来熱電対1と、直径が 0.1mmの単線を30本束ねて構成した一対の陽極、陰極金属線を備える従来熱電対2と、7本のフィラメントを束ねて構成した一対の中心コードと、該中心コードの周囲にそれぞれ金属箔(幅0.35mm、厚さ23μm)を4層だけ螺旋状に10mm当たり20回巻き付けることで構成した陽極、陰極金属体とを備える実施熱電対1〜5とを準備した。 Next, test examples will be described. For this test, a conventional thermocouple 1 including a pair of anode and cathode metal wires each having a diameter of 0.1 mm and a pair of anode and cathode metal wires configured by bundling 30 single wires having a diameter of 0.1 mm are provided. Conventional thermocouple 2, a pair of central cords made by bundling seven filaments, and metal foil (width 0.35mm, thickness 23μm) around each central cord, spirally in four layers, 20 times per 10mm The implementation thermocouples 1-5 provided with the anode comprised by winding and a cathode metal body were prepared.
ここで、前記陽極金属線、陽極金属体はいずれも銅から、陰極金属線、陰極金属体はいずれもコンスタンタン(銅55%、ニッケル45%)から構成した。また、前記実施熱電対1〜5における中心コードの材質、繊度(dtex)、撚り構造、撚り数(回/10cm)および撚り係数Ntは、以下の表1に示す通りである。 Here, the anode metal wire and the anode metal body were both made of copper, and the cathode metal wire and the cathode metal body were both made of constantan (55% copper and 45% nickel). Further, the material of the center cord, the fineness (dtex), the twisted structure, the number of twists (times / 10 cm), and the twist coefficient Nt in the thermocouples 1 to 5 are as shown in Table 1 below.
次に、前述のような従来熱電対1、2、実施熱電対1〜5を、長さ50cm、幅 5cm、厚さ 1cmである未加硫ゴムシートの厚さ方向中央に長手方向に延在させながら埋設した後、加硫を施して試験シートを製作した。次に、前述の試験シートを直径20mmのフリー回転するプーリに掛け渡した後、試験シートから突出している熱電対の後端を計測器に接続した。 Next, the conventional thermocouples 1 and 2 and the implementation thermocouples 1 to 5 as described above are extended in the longitudinal direction at the center in the thickness direction of the unvulcanized rubber sheet having a length of 50 cm, a width of 5 cm, and a thickness of 1 cm. The test sheet was manufactured by vulcanization. Next, after the above test sheet was stretched over a free rotating pulley having a diameter of 20 mm, the rear end of the thermocouple protruding from the test sheet was connected to a measuring instrument.
次に、前記試験シートに 100Nの荷重を負荷しながら長手方向に5×105 回往復走行(屈曲回数はこれの2倍となる)させるとともに、熱電対により測温部における温度を測定した。その結果は、表1に示すように、従来熱電対1、2では試験の初期に、実施熱電対5では試験の後期に、陽極または陰極金属線(体)が破断して温度測定ができなくなったが、実施熱電対1〜4のいずれもが最後まで温度を測定することができた。 Next, while applying a load of 100 N to the test sheet, the test sheet was reciprocated 5 × 10 5 times in the longitudinal direction (the number of bendings was twice this), and the temperature in the temperature measuring unit was measured with a thermocouple. As shown in Table 1, the results are as follows. As shown in Table 1, the conventional thermocouples 1 and 2 break the anode or cathode metal wire (body) at the beginning of the test, and the test thermocouple 5 late in the test, making it impossible to measure the temperature. However, all of the implementation thermocouples 1 to 4 were able to measure the temperature to the end.
次に、前述の屈曲試験が終了した実施熱電対1〜5を試験シートから取り出して引張試験を行い、破断強力を求めた。その後、該試験終了後の破断強力を、予め試験開始前において求めた初期の破断強力で除した後、 100を掛けて疲労度の指標となる強度保持率を求めた。その結果を前記表1に示す。 Next, the thermocouples 1 to 5 for which the above-described bending test was completed were taken out of the test sheet and subjected to a tensile test to obtain the breaking strength. Thereafter, the breaking strength after the end of the test was divided by the initial breaking strength obtained in advance before the start of the test, and then multiplied by 100 to obtain the strength retention as an index of fatigue. The results are shown in Table 1.
この発明は、屈曲、伸縮等が繰り返し生じる環境下で使用することができる熱電対の産業分野に適用できる。 The present invention can be applied to the industrial field of thermocouples that can be used in an environment in which bending, expansion and contraction, etc. occur repeatedly.
24…熱電対 27…フィラメント
28、29…中心コード 32…陽極金属体
33…陰極金属体 37…金属箔
44…中心コード 45…陽極金属体
52…陰極金属体 L…中心線
24 ...
28, 29 ... Center code 32 ... Anode metal body
33 ...
44 ...
52 ... Cathode metal body L ... Center line
Claims (9)
Nt=T×{0.125×(D/2)×1/ρ}1/2 ×10-3
で示される中心コードの撚り係数Ntを、0.20〜0.65の範囲内とした請求項4記載の熱電対。 When the number of twists of the center cord is T (times / 10 cm), the specific gravity is ρ, and the total decitex number (dtex) is D, the following formula: Nt = T × {0.125 × (D / 2) × 1 / ρ} 1/2 × 10 -3
The thermocouple according to claim 4, wherein the twist coefficient Nt of the center cord indicated by is set within a range of 0.20 to 0.65.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008319343A JP5137807B2 (en) | 2008-06-18 | 2008-12-16 | thermocouple |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008158991 | 2008-06-18 | ||
JP2008158991 | 2008-06-18 | ||
JP2008319343A JP5137807B2 (en) | 2008-06-18 | 2008-12-16 | thermocouple |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010025914A JP2010025914A (en) | 2010-02-04 |
JP5137807B2 true JP5137807B2 (en) | 2013-02-06 |
Family
ID=41731876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008319343A Expired - Fee Related JP5137807B2 (en) | 2008-06-18 | 2008-12-16 | thermocouple |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5137807B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017156234A (en) * | 2016-03-02 | 2017-09-07 | 中国電力株式会社 | Temperature sensor |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2501430Y2 (en) * | 1990-01-12 | 1996-06-19 | 古河電気工業株式会社 | Thermal sensor wire |
JPH0749393Y2 (en) * | 1990-02-16 | 1995-11-13 | ムサシノ機器株式会社 | Thermocouple thermometer |
JP2003098013A (en) * | 2001-09-20 | 2003-04-03 | Hamada Heavy Industries Ltd | Thermocouple and temperature sensor |
JP2008107115A (en) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Okazaki Mfg Co Ltd | Sheathed thermocouple and its manufacturing method |
-
2008
- 2008-12-16 JP JP2008319343A patent/JP5137807B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010025914A (en) | 2010-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101788994B1 (en) | Strip-shaped steel cord | |
JPS6155279A (en) | Rubber adhesive steel cord | |
CN110799701B (en) | Reinforcing strand for reinforcing polymer articles | |
JP2006507414A (en) | Flat helically wound tire cord | |
JP3606972B2 (en) | Steel cord for reinforcing tire and pneumatic tire using the same | |
KR101152415B1 (en) | A steel cord and method for manufacturing of it | |
JP5137807B2 (en) | thermocouple | |
EP3009560A2 (en) | Steel cord for tire reinforcement | |
JP5825234B2 (en) | Steel cord and conveyor belt for rubber reinforcement | |
JPH1121776A (en) | Bundled steel cord for reinforcing rubber and bundled steel cord-rubber composite | |
JP2007191815A (en) | Steel cord and automotive tire | |
KR101468587B1 (en) | Steel cord | |
JP4630154B2 (en) | Manufacturing method of metal cord for tire and manufacturing method of pneumatic tire using the same | |
JP2007191814A (en) | Steel cord and automotive tire | |
JPH0673672A (en) | Steel cord for reinforcing rubber | |
JP4628133B2 (en) | Steel cord and manufacturing method thereof | |
JP2000045191A (en) | Single wire steel cord and its production | |
JP2019035461A (en) | High-pressure hose | |
JP4045025B2 (en) | Steel cord for tire reinforcement | |
JP2002161490A (en) | Steel cord for reinforcing tire | |
EP2607724A1 (en) | Wire coil | |
JP2006328557A (en) | Steel cord for reinforcing rubber product and pneumatic tire | |
JP2006328558A (en) | Steel cord for reinforcing rubber product and pneumatic tire | |
JPH1088488A (en) | Steel cord for reinforcing rubber and radial tire | |
JP2007063725A (en) | Steel cord for reinforcing rubber article and pneumatic tire |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111212 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121107 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121113 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5137807 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151122 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |