JP6981042B2 - Wireless temperature sensor - Google Patents

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Description

本発明は、導体の温度を検出する無線温度センサに関する。 The present invention relates to a radio temperature sensor that detects the temperature of a conductor.

導体の温度を測定する装置として特許文献1に記載の装置が知られている。特許文献1に記載の装置は、温度測定の対象となる金属に温度検知体である光ファイバーの一端を接続し、光ファイバーの他端を温度算出部に接続している。 The device described in Patent Document 1 is known as a device for measuring the temperature of a conductor. In the apparatus described in Patent Document 1, one end of an optical fiber, which is a temperature detector, is connected to a metal to be measured for temperature, and the other end of the optical fiber is connected to a temperature calculation unit.

特開2008−45971号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-45971

温度を測定する対象の導体(以下、測定対象導体)と温度算出処理を行う処理回路との間を光ファイバーあるいは電線などにより有線接続させる必要がある場合、温度測定の作業に手間がかかる。 When it is necessary to wire-connect the conductor to be measured for temperature (hereinafter referred to as the conductor to be measured) and the processing circuit for performing temperature calculation processing by an optical fiber or an electric wire, the work of temperature measurement is troublesome.

測定対象導体が移動する場合、有線接続する必要があると、より接続作業に手間がかかることもある。加えて、測定対象導体が、温度算出処理を行う処理回路を配置出来ないような高温環境下にある場合、測定対象導体と処理回路との間の有線接続は特に手間のかかる作業となる。 When the conductor to be measured moves, if it is necessary to make a wired connection, the connection work may be more troublesome. In addition, when the conductor to be measured is in a high temperature environment in which a processing circuit for performing temperature calculation processing cannot be arranged, the wired connection between the conductor to be measured and the processing circuit becomes a particularly troublesome work.

そこで、測定対象導体に取り付ける無線温度センサと、温度算出処理を行う処理回路とを無線接続し、無線温度センサが検出した温度を示す信号をアンテナから送信することが考えられる。 Therefore, it is conceivable to wirelessly connect the wireless temperature sensor attached to the conductor to be measured and the processing circuit that performs the temperature calculation process, and transmit a signal indicating the temperature detected by the wireless temperature sensor from the antenna.

このアンテナを動作させるためには、無線温度センサには周波数に応じた大きさのグランドが必要である。このグランドを含めた無線温度センサが大きくなるほど、無線温度センサの熱容量が大きくなるので、無線温度センサの温度と測定対象導体の温度との間に差が生じやすくなる。その結果、無線温度センサが検出する温度と測定対象導体の温度との差、すなわち、温度測定誤差が大きくなる恐れがある。 In order to operate this antenna, the radio temperature sensor needs a ground having a size corresponding to the frequency. The larger the wireless temperature sensor including the ground, the larger the heat capacity of the wireless temperature sensor, so that a difference is likely to occur between the temperature of the wireless temperature sensor and the temperature of the conductor to be measured. As a result, the difference between the temperature detected by the wireless temperature sensor and the temperature of the conductor to be measured, that is, the temperature measurement error may increase.

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、温度測定誤差が小さい無線温度センサを提供することにある。 The present invention has been made based on this circumstance, and an object of the present invention is to provide a wireless temperature sensor having a small temperature measurement error.

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 The above object is achieved by a combination of the features described in the independent claims, and the subclaims provide for further advantageous embodiments of the invention. The reference numerals in parentheses described in the claims indicate, as one embodiment, the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope of the present invention. ..

上記目的を達成するための第1の無線温度センサ、第2の無線温度センサは、温度を測定する対象の導体である測定対象導体(2)に取り付けられ、測定対象導体の温度を検出し、検出した温度を示す信号を無線送信する無線温度センサであって、
温度を検出する温度検出素子(12)と、
温度検出素子が検出した温度を示す信号を送信するアンテナ(11、511)と、
グランド(13、213、313)とを備え、
測定対象導体に取り付けられる面に、グランドが測定対象導体に接触可能に露出している。
The first radio temperature sensor and the second radio temperature sensor for achieving the above object are attached to the measurement target conductor (2), which is the target conductor for measuring the temperature, and detect the temperature of the measurement target conductor. A wireless temperature sensor that wirelessly transmits a signal indicating the detected temperature.
A temperature detection element (12) that detects the temperature, and
An antenna (11, 511) that transmits a signal indicating the temperature detected by the temperature detection element, and
With grounds (13, 213, 313)
The gland is exposed so as to be in contact with the conductor to be measured on the surface attached to the conductor to be measured.

本発明の無線温度センサは、測定対象導体に取り付けられる面にグランドが露出しており、温度測定時には、グランドが測定対象導体に接触するので、測定対象導体がグランドとして機能する。そのため、無線温度センサが備えるグランドを小さくすることができるので、無線温度センサを小型化できる。無線温度センサが小型になることにより、無線温度センサの熱容量が小さくなる。 In the wireless temperature sensor of the present invention, the ground is exposed on the surface attached to the conductor to be measured, and the ground comes into contact with the conductor to be measured at the time of temperature measurement, so that the conductor to be measured functions as a ground. Therefore, since the ground provided by the wireless temperature sensor can be reduced, the wireless temperature sensor can be miniaturized. As the wireless temperature sensor becomes smaller, the heat capacity of the wireless temperature sensor becomes smaller.

よって、測定対象導体の温度が変化したときにも、温度検出素子の温度もそれに追従して変化しやすくなるので、温度検出素子と測定対象導体との間の温度差が少なくなる。したがって、温度測定誤差が小さくなる。 Therefore, even when the temperature of the conductor to be measured changes, the temperature of the temperature detecting element tends to change accordingly, so that the temperature difference between the temperature detecting element and the conductor to be measured becomes small. Therefore, the temperature measurement error becomes small.

さらに、第1の無線温度センサは、無線温度センサが取り付けられる面に穴部(21)が形成されている形状の測定対象導体の温度を測定する無線温度センサであ
グランドは、測定対象導体の穴部に嵌り、かつ、測定対象導体の一部と接触する凸部(213c)を備えている。
Further, the first wireless temperature sensor, Ri-free linear temperature sensor der you measure the temperature of the measurement target conductor shaped hole on a surface wireless temperature sensor is mounted (21) is formed,
The gland has a convex portion (213c) that fits into the hole of the conductor to be measured and is in contact with a part of the conductor to be measured.

このようにすれば、温度測定時に無線温度センサの位置がずれにくくなることに加えて、グランドと測定対象導体との電気的接触の確実性も向上する。 By doing so, in addition to making it difficult for the position of the wireless temperature sensor to shift during temperature measurement, the certainty of electrical contact between the ground and the conductor to be measured is also improved.

第2の無線温度センサでは、温度検出素子は空気に接触する露出面(12a、12b)を備え、
第2の無線温度センサは、温度検出素子の露出面に対向するカバー(315、415、515)を備える。
第1の無線温度センサも、好ましくは、上記露出面とカバーを備える。
In the second wireless temperature sensor, the temperature detection element comprises exposed surfaces (12a, 12b) in contact with air.
The second radio temperature sensor includes a cover (315, 415, 515) facing the exposed surface of the temperature detection element.
The first radio temperature sensor also preferably comprises the exposed surface and cover.

露出面に対向するカバーを備えることで、温度検出素子が検出する温度がセンサ周辺の空気の影響を受けにくくなり、その結果、温度検出素子が検出する温度と測定対象導体の実際の温度との差が小さくなる。 By providing a cover facing the exposed surface, the temperature detected by the temperature detection element is less affected by the air around the sensor, and as a result, the temperature detected by the temperature detection element and the actual temperature of the conductor to be measured are set. The difference becomes smaller.

第2の無線温度センサでは、カバー(315)は、導体製であってグランドと接触している。
第1の無線温度センサも、カバーは、導体製であってグランドと接触していることが好ましい。
In the second radio temperature sensor, the cover (315) is made of a conductor and is in contact with the ground.
The cover of the first radio temperature sensor is also preferably made of a conductor and is in contact with the ground.

このようにすれば、カバーもグランドとして機能するので、グランドの大きさをより小さくすることができる。よって、無線温度センサをより小型化できる。 In this way , the cover also functions as a ground, so that the size of the ground can be made smaller. Therefore, the wireless temperature sensor can be further miniaturized.

好ましくは、アンテナは、グランドよりも熱伝導率の低い材料で構成されている。 Preferably, the antenna is made of a material that has a lower thermal conductivity than the ground.

このようにすると、アンテナをグランドと同じ熱伝導率の材料で構成する場合と比較して、アンテナが持つ熱が温度検出素子に伝わりにくくなる。よって、温度検出素子が検出する温度がアンテナの温度の影響を受けてしまうことが抑制される。 In this way, the heat of the antenna is less likely to be transferred to the temperature detecting element as compared with the case where the antenna is made of a material having the same thermal conductivity as the ground. Therefore, it is possible to prevent the temperature detected by the temperature detecting element from being affected by the temperature of the antenna.

第1の無線温度センサでは、好ましくは、アンテナ(511)が、カバーに収容されている。 In the first radio temperature sensor, preferably the antenna (511) is housed in a cover.

このようにすれば、アンテナの温度が雰囲気温度に影響されて変動してしまうことが抑制される。その結果、温度検出素子が検出する温度も雰囲気温度の影響を受けにくくなるので、温度検出素子が検出する温度と測定対象導体の実際の温度との差をより少なくできる。 By doing so, it is possible to prevent the antenna temperature from fluctuating due to the influence of the atmospheric temperature. As a result, the temperature detected by the temperature detecting element is also less affected by the ambient temperature, so that the difference between the temperature detected by the temperature detecting element and the actual temperature of the conductor to be measured can be further reduced.

第1実施形態の無線温度センサ10の外観斜視図である。It is an external perspective view of the radio temperature sensor 10 of 1st Embodiment. 図1のII−II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 第2実施形態の無線温度センサ210の断面図である。It is sectional drawing of the radio temperature sensor 210 of 2nd Embodiment. 第3実施形態の無線温度センサ310の外観斜視図である。FIG. 3 is an external perspective view of the wireless temperature sensor 310 of the third embodiment. 第4実施形態の無線温度センサ410の断面図である。It is sectional drawing of the radio temperature sensor 410 of 4th Embodiment. 第5実施形態の無線温度センサ510の断面図である。It is sectional drawing of the radio temperature sensor 510 of 5th Embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の第1実施形態となる無線温度センサ10の斜視図である。図1では、無線温度センサ10は、測定対象導体2の上面に乗せられている。測定対象導体2は、導体であれば種々の物質とすることができる。測定対象導体2はたとえば金属製である。以下では、測定対象導体2がアルミニウム製のラジエータであり、アルミロウ付けのために、600度程度の炉内で移動するとして説明する。炉内は、ろう付する部材を所望の温度とするために、熱風が吹いている状態である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of the radio temperature sensor 10 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the wireless temperature sensor 10 is placed on the upper surface of the conductor 2 to be measured. The conductor 2 to be measured can be various substances as long as it is a conductor. The conductor 2 to be measured is made of metal, for example. In the following, it will be described that the conductor 2 to be measured is a radiator made of aluminum and moves in a furnace at about 600 degrees for aluminum brazing. The inside of the furnace is in a state where hot air is blown in order to bring the brazed member to a desired temperature.

無線温度センサ10は、アンテナ11、温度検出素子であるSAWデバイス12、グランド13が、固定板14に固定された構成である。SAWデバイス12およびアンテナ11は、固定板14の一方の面に固定され、グランド13は固定板14の他方の面に設けられている。以下では、固定板14においてSAWデバイス12およびアンテナ11が固定されている側の面を上面とし、グランド13が設けられている側の面を下面とする。 The wireless temperature sensor 10 has a configuration in which an antenna 11, a SAW device 12 which is a temperature detection element, and a ground 13 are fixed to a fixed plate 14. The SAW device 12 and the antenna 11 are fixed to one surface of the fixing plate 14, and the ground 13 is provided on the other surface of the fixing plate 14. In the following, the surface of the fixing plate 14 on the side where the SAW device 12 and the antenna 11 are fixed is the upper surface, and the surface on the side where the ground 13 is provided is the lower surface.

アンテナ11は所定の周波数の電波を送受信する。周波数は、ここでは920MHzとする。また、本実施形態のアンテナ11はモノポールアンテナである。920MHzの電波の波長を送受信するモノポールアンテナの場合、アンテナ長を4/λとすると、アンテナ長は約8cmである。なお、2.4GHzなど、920MHz帯以外の周波数の電波を使用してもよい。 The antenna 11 transmits and receives radio waves having a predetermined frequency. The frequency is 920 MHz here. Further, the antenna 11 of this embodiment is a monopole antenna. In the case of a monopole antenna that transmits and receives a wavelength of a radio wave of 920 MHz, the antenna length is about 8 cm, assuming that the antenna length is 4 / λ. Note that radio waves having a frequency other than the 920 MHz band, such as 2.4 GHz, may be used.

無線温度センサ10には、炉の外部に設置された送受信機から電波が送信され、その電波をアンテナ11が受信する。アンテナ11は、導体製、たとえば、アルミニウム製、あるいはステンレス製である。 A radio wave is transmitted to the radio temperature sensor 10 from a transmitter / receiver installed outside the furnace, and the antenna 11 receives the radio wave. The antenna 11 is made of a conductor, for example, aluminum or stainless steel.

図2は、図1のII−II線断面図である。図2に示すように、アンテナ11の基端は、固定板14に設けられた配線15に接続されている。この配線15の一端はSAWデバイス12に接続されている。つまり、アンテナ11は、配線15を介してSAWデバイス12に接続されている。 FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. As shown in FIG. 2, the base end of the antenna 11 is connected to the wiring 15 provided on the fixing plate 14. One end of the wiring 15 is connected to the SAW device 12. That is, the antenna 11 is connected to the SAW device 12 via the wiring 15.

SAWデバイス12は、圧電性基板上に櫛形電極が形成された公知の構成であり、アンテナ11が受信した電波が櫛形電極で表面弾性波に変換される。この表面弾性波の反射波が櫛形電極に伝わると、今度は、表面弾性波が電気信号に変換される。この電気信号がアンテナ11に伝達されて、アンテナ11から電波として放射される。アンテナ11から放射された電波は炉外に設置された送受信機により受信される。送受信機は、処理回路に接続されている。 The SAW device 12 has a known configuration in which a comb-shaped electrode is formed on a piezoelectric substrate, and a radio wave received by the antenna 11 is converted into a surface acoustic wave by the comb-shaped electrode. When the reflected wave of this surface acoustic wave is transmitted to the comb-shaped electrode, the surface acoustic wave is converted into an electric signal. This electric signal is transmitted to the antenna 11 and radiated as a radio wave from the antenna 11. The radio wave radiated from the antenna 11 is received by a transceiver installed outside the furnace. The transmitter / receiver is connected to the processing circuit.

処理回路は、無線温度センサ10に電波を送信してから、無線温度センサ10からの電波を受信するまでの時間差を計測する。この時間差は、SAWデバイス12の温度により変化するので、この時間差から、SAWデバイス12の温度を算出することができる。 The processing circuit measures the time difference between transmitting the radio wave to the radio temperature sensor 10 and receiving the radio wave from the radio temperature sensor 10. Since this time difference changes depending on the temperature of the SAW device 12, the temperature of the SAW device 12 can be calculated from this time difference.

この温度は、厳密には、SAWデバイス12の温度である。しかし、無線温度センサ10が測定対象導体2に乗せられている状態であって、かつ、温度変化がない状態がある程度の時間続けば、SAWデバイス12の温度と測定対象導体2の温度は同じになる。よって、SAWデバイス12の温度、すなわち、無線温度センサ10が検出した温度を、測定対象導体2の温度とする。 Strictly speaking, this temperature is the temperature of the SAW device 12. However, if the wireless temperature sensor 10 is placed on the measurement target conductor 2 and the temperature does not change for a certain period of time, the temperature of the SAW device 12 and the temperature of the measurement target conductor 2 become the same. Become. Therefore, the temperature of the SAW device 12, that is, the temperature detected by the wireless temperature sensor 10 is defined as the temperature of the conductor 2 to be measured.

グランド13は、固定板14の下面に形成されている。グランド13の材質の一例は銅である。グランド13は固定板14の厚み方向に延びる上凸部13aを備えており、上凸部13aの先端は固定板14の上面に露出している。上凸部13aの先端はSAWデバイス12に接続している。 The ground 13 is formed on the lower surface of the fixing plate 14. An example of the material of the ground 13 is copper. The ground 13 includes an upper convex portion 13a extending in the thickness direction of the fixed plate 14, and the tip of the upper convex portion 13a is exposed on the upper surface of the fixed plate 14. The tip of the upper convex portion 13a is connected to the SAW device 12.

本実施形態では、無線温度センサ10は測定対象導体2の上面に乗せられる。この状態では、グランド13の下面13bが、無線温度センサ10において測定対象導体2に取り付けられる取り付け面になる。グランド13の下面13bの全体が取り付け面であることから、グランド13の下面13bはこの取り付け面に露出していることになる。 In the present embodiment, the wireless temperature sensor 10 is placed on the upper surface of the conductor 2 to be measured. In this state, the lower surface 13b of the ground 13 becomes a mounting surface to be attached to the conductor 2 to be measured in the wireless temperature sensor 10. Since the entire lower surface 13b of the ground 13 is a mounting surface, the lower surface 13b of the ground 13 is exposed to this mounting surface.

無線温度センサ10は、測定対象導体2の上面に乗せられた状態では、グランド13の下面13bが測定対象導体2の上面に接触する。図1では図示の便宜上、測定対象導体2の形状を直方体で示しているので、測定対象導体2の上面は平面になっている。しかし、測定対象導体2がラジエータである場合には、上面はフィンの端面が存在している部分以外は空間になっている。よって、グランド13は、その一部のみが測定対象導体2と電気的に接触する。ラジエータのように、測定対象導体2の形状は、グランド13の一部が接触できる形状であればよい。 When the wireless temperature sensor 10 is placed on the upper surface of the conductor 2 to be measured, the lower surface 13b of the ground 13 comes into contact with the upper surface of the conductor 2 to be measured. In FIG. 1, for convenience of illustration, the shape of the conductor 2 to be measured is shown as a rectangular parallelepiped, so that the upper surface of the conductor 2 to be measured is a flat surface. However, when the conductor 2 to be measured is a radiator, the upper surface is a space except for the portion where the end face of the fin exists. Therefore, only a part of the ground 13 is in electrical contact with the conductor 2 to be measured. Like the radiator, the shape of the conductor 2 to be measured may be a shape that allows a part of the ground 13 to come into contact with the conductor 2.

固定板14は、絶縁体であって、かつ、炉内で変形しない材質である必要から、セラミック製である。第1実施形態の固定板14は平面形状が円形である。 The fixing plate 14 is made of ceramic because it needs to be an insulator and a material that does not deform in the furnace. The fixing plate 14 of the first embodiment has a circular planar shape.

グランド13が測定対象導体2と電気的に接触しているため、測定対象導体2もグランドとして機能する。グランド13のみでアンテナ11を十分な性能で動作させようとすると、グランド13の大きさは、π(4/λ)の大きさ、すなわち約200cmが必要である。しかし、本実施形態では、測定対象導体2もグランドとして機能するので、グランド13の大きさは2cm以下にすることができる。 Since the ground 13 is in electrical contact with the conductor 2 to be measured, the conductor 2 to be measured also functions as a ground. If the antenna 11 is to be operated with sufficient performance only by the ground 13, the size of the ground 13 needs to be the size of π (4 / λ) 2 , that is, about 200 cm 2. However, in the present embodiment, since the conductor 2 to be measured also functions as a ground, the size of the ground 13 can be 2 cm 2 or less.

[第1実施形態のまとめ]
第1実施形態の無線温度センサ10は、測定対象導体2に乗せられた状態では、グランド13の下面13bが測定対象導体2に接触するので、測定対象導体2もグランドとして機能する。
[Summary of the first embodiment]
In the state where the wireless temperature sensor 10 of the first embodiment is placed on the measurement target conductor 2, the lower surface 13b of the ground 13 comes into contact with the measurement target conductor 2, so that the measurement target conductor 2 also functions as a ground.

そのため、グランド13のみでアンテナ11を十分な性能で動作させようとすると、グランド13の大きさは約200cmが必要であるところを、グランド13の大きさを2cm以下にすることができる。グランド13が小さくなれば、無線温度センサ10を小型化できる。そして、無線温度センサ10が小型になると、無線温度センサ10の熱容量が小さくなる。 Therefore, if the antenna 11 is to be operated with sufficient performance only by the ground 13, the size of the ground 13 can be reduced to 2 cm 2 or less, where the size of the ground 13 needs to be about 200 cm 2. If the ground 13 becomes smaller, the wireless temperature sensor 10 can be made smaller. Then, as the wireless temperature sensor 10 becomes smaller, the heat capacity of the wireless temperature sensor 10 becomes smaller.

よって、測定対象導体2の温度が変化したときにも、SAWデバイス12の温度もそれに追従して変化しやすくなるので、SAWデバイス12と測定対象導体2との間の温度差が少なくなる。したがって、温度測定誤差が小さくなる。 Therefore, even when the temperature of the conductor 2 to be measured changes, the temperature of the SAW device 12 tends to change accordingly, so that the temperature difference between the SAW device 12 and the conductor 2 to be measured becomes small. Therefore, the temperature measurement error becomes small.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態を説明する。この第2実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
<Second Embodiment>
Next, the second embodiment will be described. In the following description of the second embodiment, the element having the same number as the code used so far is the same as the element having the same code in the previous embodiments, unless otherwise specified. Further, when only a part of the configuration is described, the embodiment described above can be applied to the other parts of the configuration.

図3に第2実施形態の無線温度センサ210の断面図を示す。測定対象導体2に載せた状態での無線温度センサ210の外観は図1と同じになる。図3に示す断面図は、無線温度センサ210を図1と同じ断面で切断した断面図である。 FIG. 3 shows a cross-sectional view of the radio temperature sensor 210 of the second embodiment. The appearance of the wireless temperature sensor 210 when mounted on the conductor 2 to be measured is the same as that in FIG. The cross-sectional view shown in FIG. 3 is a cross-sectional view obtained by cutting the radio temperature sensor 210 in the same cross section as in FIG.

第2実施形態の無線温度センサ210が、第1実施形態の無線温度センサ10と異なる部分は、グランド213の形状である。グランド213は、上凸部213a、下凸部213b、平板部213cを備える。平板部213cは、固定板14の下面に接合する平板状の部分である。上凸部213aは、第1実施形態の上凸部13aと同じ形状である。下凸部213bは、平板部213cから突き出している部分である。なお、上凸部213a、下凸部213b、平板部213cは、相互に電気的に接続されていれば、別部材として構成してもよく、別部材とする場合、相互に異なる材質としてもよい。 The portion of the wireless temperature sensor 210 of the second embodiment different from that of the wireless temperature sensor 10 of the first embodiment is the shape of the ground 213. The ground 213 includes an upper convex portion 213a, a lower convex portion 213b, and a flat plate portion 213c. The flat plate portion 213c is a flat plate-shaped portion joined to the lower surface of the fixed plate 14. The upper convex portion 213a has the same shape as the upper convex portion 13a of the first embodiment. The downward convex portion 213b is a portion protruding from the flat plate portion 213c. The upper convex portion 213a, the lower convex portion 213b, and the flat plate portion 213c may be configured as separate members as long as they are electrically connected to each other, or may be made of different materials from each other when they are used as separate members. ..

下凸部213bの数に特に限定はない。図3には、2つの下凸部213bを示しているが、下凸部213bの数は1つでもよく、また、3つ以上でもよい。 The number of downward convex portions 213b is not particularly limited. Although FIG. 3 shows two downward convex portions 213b, the number of downward convex portions 213b may be one or three or more.

測定対象導体2の上面は、無線温度センサ210が取り付けられる面であり、この上面には、穴部21が形成されている。この穴部21は、測定対象導体2がラジエータである場合、フィンとフィンの間の空間を意味する。なお、ラジエータには、フィンに区切られることにより多数の空間が存在する。すなわち、ラジエータには、上記穴部21が多数存在する。しかし、図示の便宜上、測定対象導体2の穴部21として、グランド213の下凸部213bに対応する数のみを図示している。もちろん、実際に、測定対象導体2に、グランド213の下凸部213bに対応する数の穴部21が形成されていてもよい。 The upper surface of the conductor 2 to be measured is a surface on which the wireless temperature sensor 210 is attached, and a hole 21 is formed on the upper surface thereof. The hole 21 means a space between fins when the conductor 2 to be measured is a radiator. It should be noted that the radiator has a large number of spaces because it is divided into fins. That is, the radiator has a large number of holes 21. However, for convenience of illustration, only the number corresponding to the downward convex portion 213b of the ground 213 is shown as the hole portion 21 of the conductor 2 to be measured. Of course, the conductor 2 to be measured may actually have a number of holes 21 corresponding to the downward convex portions 213b of the ground 213.

グランド213の下凸部213bは、測定対象導体2の穴部21に嵌まっている。また、この状態で、下凸部213bは、穴部21の壁面と接触している。つまり、下凸部213bは、測定対象導体2の部材と接触している。 The lower convex portion 213b of the ground 213 is fitted in the hole portion 21 of the conductor 2 to be measured. Further, in this state, the downward convex portion 213b is in contact with the wall surface of the hole portion 21. That is, the downward convex portion 213b is in contact with the member of the conductor 2 to be measured.

第2実施形態の無線温度センサ210は、グランド213が下凸部213bを備えており、この下凸部213bが測定対象導体2の穴部21に嵌る。よって、炉内に熱風が吹いているなど、無線温度センサ210を測定対象導体2に乗せただけでは、無線温度センサ210が移動してしまう恐れがある環境であったとしても、無線温度センサ210が移動してしまうことを抑制できる。 In the radio temperature sensor 210 of the second embodiment, the ground 213 includes a downward convex portion 213b, and the downward convex portion 213b fits into the hole portion 21 of the conductor 2 to be measured. Therefore, even if the wireless temperature sensor 210 may move if the wireless temperature sensor 210 is simply placed on the conductor 2 to be measured, such as when hot air is blowing in the furnace, the wireless temperature sensor 210 may move. Can be suppressed from moving.

また、グランド213の下凸部213bは、穴部21の壁面と接触しているので、グランド213と測定対象導体2との電気的接触の確実性も向上する。 Further, since the lower convex portion 213b of the ground 213 is in contact with the wall surface of the hole portion 21, the certainty of the electrical contact between the ground 213 and the conductor 2 to be measured is also improved.

<第3実施形態>
図4に第3実施形態の無線温度センサ310を示す。無線温度センサ310は、第1実施形態と同じアンテナ11、SAWデバイス12を備える。グランド313は、平面形状が第1実施形態のグランド13と異なり、四角形状である。固定板314も、第1実施形態の固定板14とは形状が異なり、直方体形状である。
<Third Embodiment>
FIG. 4 shows the radio temperature sensor 310 of the third embodiment. The wireless temperature sensor 310 includes the same antenna 11 and SAW device 12 as in the first embodiment. The plane shape of the ground 313 is a quadrangular shape unlike the ground 13 of the first embodiment. The fixed plate 314 also has a rectangular parallelepiped shape, which is different in shape from the fixed plate 14 of the first embodiment.

グランド313、固定板314は、形状が異なる以外は、材質、機能などは、第1実施形態のグランド13、固定板14と同じである。SAWデバイス12の上面12aおよび側面12bは、露出している露出面となっており、空気に接する。 The ground 313 and the fixing plate 314 have the same materials and functions as the ground 13 and the fixing plate 14 of the first embodiment except that the shapes are different. The upper surface 12a and the side surface 12b of the SAW device 12 are exposed exposed surfaces and are in contact with air.

第3実施形態の無線温度センサ310は、カバー315を備える。このカバー315は導体金属製である。カバー315の材質は、たとえば、アンテナ11と同じ材質とすることができる。 The radio temperature sensor 310 of the third embodiment includes a cover 315. The cover 315 is made of conductor metal. The material of the cover 315 can be, for example, the same material as the antenna 11.

カバー315は、屋根部315aと一対の脚部315bとを備えている。屋根部315aは矩形板状の形状であり、長手方向の両端にそれぞれ脚部315bが連結している。屋根部315aの長手方向は、図4のy軸方向である。 The cover 315 includes a roof portion 315a and a pair of leg portions 315b. The roof portion 315a has a rectangular plate-like shape, and leg portions 315b are connected to both ends in the longitudinal direction. The longitudinal direction of the roof portion 315a is the y-axis direction of FIG.

脚部315bも矩形板状の形状であり、屋根部315aに対して垂直方向に延びている。脚部315bにおいて、屋根部315aと連結している側とは反対側の端は測定対象導体2に差し込まれて、測定対象導体2と電気的に接触する。 The leg portion 315b also has a rectangular plate shape and extends in the direction perpendicular to the roof portion 315a. The end of the leg portion 315b on the side opposite to the side connected to the roof portion 315a is inserted into the measurement target conductor 2 and electrically contacts the measurement target conductor 2.

第3実施形態では、屋根部315a、脚部315bのx軸方向の長さは、SAWデバイス12のx軸方向の長さよりも僅かに短い長さになっている。 In the third embodiment, the length of the roof portion 315a and the leg portion 315b in the x-axis direction is slightly shorter than the length of the SAW device 12 in the x-axis direction.

屋根部315aは、SAWデバイス12の上面12aと非接触状態で対向する。また、脚部315bはSAWデバイス12の側面12bと非接触状態で対向する。 The roof portion 315a faces the upper surface 12a of the SAW device 12 in a non-contact state. Further, the leg portion 315b faces the side surface 12b of the SAW device 12 in a non-contact state.

第3実施形態の無線温度センサ310は、カバー315を備えているので、炉内の熱風は、カバー315に遮られて、SAWデバイス12に直接は当たりにくい。これにより、SAWデバイス12が検出する温度が、炉内の空気の温度に影響されて、測定対象導体2の温度からずれてしまうことが抑制される。よって、SAWデバイス12が検出する温度と実際の測定対象導体2の温度との差が小さくなる。 Since the radio temperature sensor 310 of the third embodiment includes the cover 315, the hot air in the furnace is blocked by the cover 315 and is unlikely to directly hit the SAW device 12. As a result, it is possible to prevent the temperature detected by the SAW device 12 from being affected by the temperature of the air in the furnace and deviating from the temperature of the conductor 2 to be measured. Therefore, the difference between the temperature detected by the SAW device 12 and the actual temperature of the conductor 2 to be measured becomes small.

加えて、カバー315は、導体金属製であることから、熱伝導率がよい。したがって、カバー315の温度は、測定対象導体2と同じ温度になりやすい。このカバー315がSAWデバイス12の上面12aおよび2つの側面12bに対向しているので、カバー315を介して、測定対象導体2の熱がSAWデバイス12に伝わりやすい。この点でも、SAWデバイス12が検出する温度と実際の測定対象導体2の温度との差が小さくなる。 In addition, since the cover 315 is made of a conductor metal, it has good thermal conductivity. Therefore, the temperature of the cover 315 tends to be the same as that of the conductor 2 to be measured. Since the cover 315 faces the upper surface 12a and the two side surfaces 12b of the SAW device 12, the heat of the conductor 2 to be measured is easily transferred to the SAW device 12 through the cover 315. Also in this respect, the difference between the temperature detected by the SAW device 12 and the actual temperature of the conductor 2 to be measured becomes small.

また、カバー315は、導体製であり、測定対象導体2に差し込まれて測定対象導体2と電気的に接触しているので、測定対象導体2とともに、このカバー315もグランドとして機能する。よって、グランド313を小さくすることができる。このことによっても、SAWデバイス12が検出する温度と実際の測定対象導体2の温度との差が小さくなる。 Further, since the cover 315 is made of a conductor and is inserted into the measurement target conductor 2 and is in electrical contact with the measurement target conductor 2, the cover 315 also functions as a ground together with the measurement target conductor 2. Therefore, the ground 313 can be made smaller. This also reduces the difference between the temperature detected by the SAW device 12 and the actual temperature of the conductor 2 to be measured.

<第4実施形態>
図5に第4実施形態の無線温度センサ410を示す。この無線温度センサ410は、第1実施形態の無線温度センサ10に、カバー415が加えられた構成である。カバー415は、SAWデバイス12の上面12aおよび4つの側面12bを全て覆う形状である。
<Fourth Embodiment>
FIG. 5 shows the radio temperature sensor 410 of the fourth embodiment. The wireless temperature sensor 410 has a configuration in which a cover 415 is added to the wireless temperature sensor 10 of the first embodiment. The cover 415 has a shape that covers all the upper surface 12a and the four side surfaces 12b of the SAW device 12.

第4実施形態のカバー415は、SAWデバイス12が検出する温度が周辺の空気温度の影響を受けてしまうことを抑制する目的である。したがって、熱伝導率の低い材料で構成することが好ましい。たとえば、アンテナ11およびグランド13よりも熱伝導率の低い材料で構成することが好ましい。カバー415は、たとえばセラミック製である。 The cover 415 of the fourth embodiment is intended to prevent the temperature detected by the SAW device 12 from being affected by the ambient air temperature. Therefore, it is preferable to use a material having a low thermal conductivity. For example, it is preferably made of a material having a lower thermal conductivity than the antenna 11 and the ground 13. The cover 415 is made of, for example, ceramic.

また、カバー415は、SAWデバイス12が検出する温度が周辺の空気温度の影響を受けてしまうことを抑制するため、固定板14の上面に載置されて、固定板14とともに閉じた空間を形成する。この空間にSAWデバイス12は収容されている状態となる。この状態でも、測定対象導体2からの熱は、グランド13を介して、SAWデバイス12に伝達される。 Further, the cover 415 is placed on the upper surface of the fixing plate 14 in order to prevent the temperature detected by the SAW device 12 from being affected by the ambient air temperature, and forms a closed space together with the fixing plate 14. do. The SAW device 12 is housed in this space. Even in this state, the heat from the conductor 2 to be measured is transferred to the SAW device 12 via the ground 13.

第4実施形態では、熱伝導率が低い材料で構成されたカバー415により、SAWデバイス12の露出面である上面12aと側面12bがすべて覆われている。これにより、SAWデバイス12が検出する温度は、周辺の空気温度の影響を受けにくくなる。よって、第4実施形態のようにしても、SAWデバイス12が検出する温度と実際の測定対象導体2の温度との差が小さくなる。 In the fourth embodiment, the cover 415 made of a material having a low thermal conductivity covers all the exposed surfaces 12a and 12b of the SAW device 12. As a result, the temperature detected by the SAW device 12 is less likely to be affected by the ambient air temperature. Therefore, even in the fourth embodiment, the difference between the temperature detected by the SAW device 12 and the actual temperature of the conductor 2 to be measured becomes small.

<第5実施形態>
図6に第5実施形態の無線温度センサ510を示す。この無線温度センサ510は、第1実施形態のアンテナ11に代えて、パッチアンテナ511を備える。また、カバー515を備える。
<Fifth Embodiment>
FIG. 6 shows the radio temperature sensor 510 of the fifth embodiment. The radio temperature sensor 510 includes a patch antenna 511 instead of the antenna 11 of the first embodiment. It also includes a cover 515.

パッチアンテナ511の動作周波数は、第1実施形態のアンテナ11と同じである。パッチアンテナ511の端は配線15に接続されている。パッチアンテナ511は同じ動作周波数であれば、モノポールアンテナよりもアンテナ長を短くすることが容易である。 The operating frequency of the patch antenna 511 is the same as that of the antenna 11 of the first embodiment. The end of the patch antenna 511 is connected to the wiring 15. If the patch antenna 511 has the same operating frequency, it is easy to shorten the antenna length as compared with the monopole antenna.

カバー515は、固定板14の上面に載置されて、固定板14とともに閉じた空間を形成する。SAWデバイス12は、この空間に収容されている。よって、カバー515は、SAWデバイス12の上面12aおよび4つの側面12bを全て覆う。また、パッチアンテナ511もカバー515に収容されている。パッチアンテナ511は、カバー515の内側面に接し、かつ、SAWデバイス12に対向するように配置されている。 The cover 515 is placed on the upper surface of the fixing plate 14 and forms a closed space together with the fixing plate 14. The SAW device 12 is housed in this space. Therefore, the cover 515 covers all the upper surface 12a and the four side surfaces 12b of the SAW device 12. The patch antenna 511 is also housed in the cover 515. The patch antenna 511 is arranged so as to be in contact with the inner surface of the cover 515 and to face the SAW device 12.

カバー515は、第4実施形態のカバー415と同様、熱伝導率の低い材料で構成することが好ましい。たとえば、アンテナ11およびグランド13よりも熱伝導率の低い材料で構成することが好ましい。カバー515は、たとえばセラミック製である。 Like the cover 415 of the fourth embodiment, the cover 515 is preferably made of a material having a low thermal conductivity. For example, it is preferably made of a material having a lower thermal conductivity than the antenna 11 and the ground 13. The cover 515 is made of, for example, ceramic.

第5実施形態でも、熱伝導率が低い材料で構成されたカバー515により、SAWデバイス12の露出面である上面12aと側面12bがすべて覆われている。よって、第4実施形態と同様の効果が得られる。 Also in the fifth embodiment, the upper surface 12a and the side surface 12b, which are the exposed surfaces of the SAW device 12, are all covered by the cover 515 made of a material having a low thermal conductivity. Therefore, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained.

加えて、第5実施形態では、パッチアンテナ511もカバー515に収容されている。よって、パッチアンテナ511の温度が雰囲気温度に影響されて変動してしまうことが抑制される。その結果、パッチアンテナ511の近くに位置するSAWデバイス12が検出する温度も雰囲気温度の影響を受けにくくなる。よって、SAWデバイス12が検出する温度と測定対象導体2の実際の温度との差をより少なくできる。 In addition, in the fifth embodiment, the patch antenna 511 is also housed in the cover 515. Therefore, it is possible to prevent the temperature of the patch antenna 511 from fluctuating due to the influence of the atmospheric temperature. As a result, the temperature detected by the SAW device 12 located near the patch antenna 511 is also less affected by the ambient temperature. Therefore, the difference between the temperature detected by the SAW device 12 and the actual temperature of the conductor 2 to be measured can be made smaller.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications are also included in the technical scope of the present invention. Various changes can be made within the range that does not deviate.

<変形例1>
アンテナ11、511の材質を、グランド13、213、313よりも低熱伝導率の材料としてもよい。こうすると、アンテナ11、511をグランド13、213、313と同じ熱伝導率の材料で構成する場合と比較して、アンテナ11、511が持つ熱がSAWデバイス12に伝わりにくくなる。よって、SAWデバイス12が検出する温度がアンテナ11、511の温度の影響を受けてしまうことが抑制される。
<Modification 1>
The material of the antennas 11 and 511 may be a material having a lower thermal conductivity than the grounds 13, 213 and 313. In this way, the heat of the antennas 11 and 511 is less likely to be transferred to the SAW device 12 as compared with the case where the antennas 11 and 511 are made of a material having the same thermal conductivity as the grounds 13, 213 and 313. Therefore, it is suppressed that the temperature detected by the SAW device 12 is affected by the temperature of the antennas 11 and 511.

<変形例2>
第5実施形態において、パッチアンテナ511に代えて、モノポールアンテナなど、アパッチアンテナ以外のアンテナを用いてもよい。
<Modification 2>
In the fifth embodiment, an antenna other than the Apache antenna, such as a monopole antenna, may be used instead of the patch antenna 511.

<変形例3>
第5実施形態において、パッチアンテナ511を、固定板14の上面に配置してもよい。
<Modification 3>
In the fifth embodiment, the patch antenna 511 may be arranged on the upper surface of the fixing plate 14.

<変形例4>
第3実施形態が備える、導電性であって測定対象導体2に接続しているカバー315を、アンテナ11を収容できるようにしてもよい。このようにするためには、カバー315の大きさを大きくしてもよいし、これに代えて、あるいは、これに加えて、アンテナ11を折り曲げアンテナとしたり、パッチアンテナに変更したりしてもよい。
<Modification example 4>
The cover 315, which is conductive and is connected to the measurement target conductor 2 provided in the third embodiment, may be capable of accommodating the antenna 11. In order to do so, the size of the cover 315 may be increased, or in addition to this, the antenna 11 may be a bent antenna or a patch antenna. good.

2:測定対象導体 10:無線温度センサ 11:アンテナ 12:SAWデバイス 12a:上面 12b:側面 13:グランド 13a:上凸部 13b:下面 14:固定板 15:配線 21:穴部 210:無線温度センサ 213:グランド 213a:上凸部 213b:下凸部 213c:平板部 310:無線温度センサ 313:グランド 314:固定板 315:カバー 315:カバー 315a:屋根部 315b:脚部 410:無線温度センサ 415:カバー 510:無線温度センサ 511:パッチアンテナ 515:カバー 2: Conductor to be measured 10: Radio temperature sensor 11: Antenna 12: SAW device 12a: Top surface 12b: Side surface 13: Ground 13a: Top convex part 13b: Bottom surface 14: Fixed plate 15: Wiring 21: Hole part 210: Radio temperature sensor 213: Ground 213a: Upper convex part 213b: Lower convex part 213c: Flat plate part 310: Radio temperature sensor 313: Ground 314: Fixed plate 315: Cover 315: Cover 315a: Roof part 315b: Leg part 410: Wireless temperature sensor 415: Cover 510: Wireless temperature sensor 511: Patch antenna 515: Cover

Claims (6)

温度を測定する対象の導体である測定対象導体(2)に取り付けられ、前記測定対象導体の温度を検出し、検出した温度を示す信号を無線送信する無線温度センサであって、
温度を検出する温度検出素子(12)と、
前記温度検出素子が検出した温度を示す信号を送信するアンテナ(11、511)と、
グランド(13、213、313)とを備え、
前記測定対象導体に取り付けられる面に、前記グランドが前記測定対象導体に接触可能に露出しており、
前記無線温度センサが取り付けられる面に穴部(21)が形成されている形状の前記測定対象導体の温度を測定する無線温度センサであり、
前記グランドは、前記測定対象導体の穴部に嵌り、かつ、前記測定対象導体の一部と接触する凸部(213b)を備えている無線温度センサ。
A wireless temperature sensor attached to a measurement target conductor (2), which is a measurement target conductor, detects the temperature of the measurement target conductor, and wirelessly transmits a signal indicating the detected temperature.
A temperature detection element (12) that detects the temperature, and
An antenna (11, 511) that transmits a signal indicating the temperature detected by the temperature detection element, and
With grounds (13, 213, 313)
The gland is exposed on the surface attached to the conductor to be measured so as to be in contact with the conductor to be measured .
It is a wireless temperature sensor that measures the temperature of the conductor to be measured in a shape in which a hole (21) is formed in a surface to which the wireless temperature sensor is attached.
The ground is a radio temperature sensor having a convex portion (213b) that fits into a hole of the conductor to be measured and is in contact with a part of the conductor to be measured.
前記温度検出素子は空気に接触する露出面(12a、12b)を備え、
前記無線温度センサは、前記温度検出素子の露出面に対向するカバー(315、415、515)を備える請求項1に記載の無線温度センサ。
The temperature detecting element includes exposed surfaces (12a, 12b) that come into contact with air.
The wireless temperature sensor according to claim 1, wherein the wireless temperature sensor includes a cover (315, 415, 515) facing the exposed surface of the temperature detection element.
前記カバー(315)は、導体製であって前記グランドと接触している請求項に記載の無線温度センサ。 The wireless temperature sensor according to claim 2 , wherein the cover (315) is made of a conductor and is in contact with the ground. 温度を測定する対象の導体である測定対象導体(2)に取り付けられ、前記測定対象導体の温度を検出し、検出した温度を示す信号を無線送信する無線温度センサであって、
温度を検出する温度検出素子(12)と、
前記温度検出素子が検出した温度を示す信号を送信するアンテナ(11、511)と、
グランド(13、213、313)とを備え、
前記測定対象導体に取り付けられる面に、前記グランドが前記測定対象導体に接触可能に露出しており、
前記温度検出素子は空気に接触する露出面(12a、12b)を備え、
前記無線温度センサは、前記温度検出素子の露出面に対向するカバー(315)を備え、
前記カバーは、導体製であって前記グランドと接触している無線温度センサ。
A wireless temperature sensor attached to a measurement target conductor (2), which is a measurement target conductor, detects the temperature of the measurement target conductor, and wirelessly transmits a signal indicating the detected temperature.
A temperature detection element (12) that detects the temperature, and
An antenna (11, 511) that transmits a signal indicating the temperature detected by the temperature detection element, and
With grounds (13, 213, 313)
The gland is exposed on the surface attached to the conductor to be measured so as to be in contact with the conductor to be measured .
The temperature detecting element includes exposed surfaces (12a, 12b) that come into contact with air.
The wireless temperature sensor includes a cover (315) facing the exposed surface of the temperature detection element.
The cover is a radio temperature sensor made of a conductor and in contact with the ground.
前記アンテナは、前記グランドよりも熱伝導率の低い材料で構成されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の無線温度センサ。 The radio temperature sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the antenna is made of a material having a thermal conductivity lower than that of the ground. 前記アンテナ(511)が、前記カバーに収容されている請求項に記載の無線温度センサ。 The wireless temperature sensor according to claim 2 , wherein the antenna (511) is housed in the cover.
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