JPH01301132A - 表面温度検出方法及び装置 - Google Patents
表面温度検出方法及び装置Info
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- JPH01301132A JPH01301132A JP63324758A JP32475888A JPH01301132A JP H01301132 A JPH01301132 A JP H01301132A JP 63324758 A JP63324758 A JP 63324758A JP 32475888 A JP32475888 A JP 32475888A JP H01301132 A JPH01301132 A JP H01301132A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/04—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving solid bodies
- G01K13/06—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving solid bodies in linear movement
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は表面温度検出方法及び装置に関し、更に詳細に
は、高温のワークピースの表面に空気を吹付けて強制対
流させることにより、この温度をｄｐ１定する方法及び
装置に関する。
は、高温のワークピースの表面に空気を吹付けて強制対
流させることにより、この温度をｄｐ１定する方法及び
装置に関する。
本発明によれば、温度を測定すべき披７１１定而にλ・
Ｉ向した対向面とこの対向面に開口するポートとこのポ
ートを囲んで対向面に開口する少なくとも１の通路とを
杓゛するセンサーヘッドと、この対向面を被測定面から
一定の距離にセンサーヘッドを保持する保持手段と、前
記通路とポートとの間に差圧を形成する手段と、この差
圧によりポートを介して流れる空気の温度を測定する手
段とを備える表１Ｉｊ温度検出装置が提供される。
Ｉ向した対向面とこの対向面に開口するポートとこのポ
ートを囲んで対向面に開口する少なくとも１の通路とを
杓゛するセンサーヘッドと、この対向面を被測定面から
一定の距離にセンサーヘッドを保持する保持手段と、前
記通路とポートとの間に差圧を形成する手段と、この差
圧によりポートを介して流れる空気の温度を測定する手
段とを備える表１Ｉｊ温度検出装置が提供される。
センサーヘッドの保持手段としては、サーボ機構又は磁
気浮揚装置を用いても良いが、エアークッション装置が
望ましい。このようなエアークッション装置の一例では
、上記ポートを囲む１又は複数の通路に所定圧の空気を
供給し、この空気流によりエアークッション作用を行わ
せ、対向面上を移動して、ポートに流入する内方流を形
成することができる。
気浮揚装置を用いても良いが、エアークッション装置が
望ましい。このようなエアークッション装置の一例では
、上記ポートを囲む１又は複数の通路に所定圧の空気を
供給し、この空気流によりエアークッション作用を行わ
せ、対向面上を移動して、ポートに流入する内方流を形
成することができる。
上記ポートは、センサーヘッドの隔壁の背部に形成した
通気凹所に開口させ、この隔壁の一面はこの凹所を区画
し、他の面で上記の対向面を形成するのが好ましい。
通気凹所に開口させ、この隔壁の一面はこの凹所を区画
し、他の面で上記の対向面を形成するのが好ましい。
本発明は更に、ワークピースの表面温度を検出する方法
であって、センサーヘッドを彼４１ｊ定而の上ｔｊにほ
ぼ一定の距離に支持し、このセンサーヘッドの対向面を
披４ｐ１定而に近接してほぼ一定距離に維ｒ、’ｊＬ、
前記対向面のポストを中心とする少なくとも１の通路か
らポートに空気を流通させ、このポートを介する空気流
中に配置された検出装置によりこの空気／Ｉ！ｉ度を検
出する方法を提供する。
であって、センサーヘッドを彼４１ｊ定而の上ｔｊにほ
ぼ一定の距離に支持し、このセンサーヘッドの対向面を
披４ｐ１定而に近接してほぼ一定距離に維ｒ、’ｊＬ、
前記対向面のポストを中心とする少なくとも１の通路か
らポートに空気を流通させ、このポートを介する空気流
中に配置された検出装置によりこの空気／Ｉ！ｉ度を検
出する方法を提供する。
上記ｈ゛法及び装置は、金属工業における圧延装置のロ
ール温度及び移動する金属板の温度Ａｌ１定等のプロセ
ス制御に特に有益である。更に、圧延温度及び製品温度
等の制御が要求されるプラスチック、ゴム、紙及びその
他の産業にも用いることができる。
ール温度及び移動する金属板の温度Ａｌ１定等のプロセ
ス制御に特に有益である。更に、圧延温度及び製品温度
等の制御が要求されるプラスチック、ゴム、紙及びその
他の産業にも用いることができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
図示の実施例では、センサーヘッド１０は被Ｊｌｌｌ定
面Ｓの上部に保持されている。センサーヘッドは、ボデ
ィ部材１１．１２を接着剤あるいは他の手段で互いに固
着しかつこれらの部材間にチャンバ１３を形成したボデ
ィ部を有し、このチャンバ１３には通路１４及び可撓性
バイブ１５を介して所定圧力の空気が供給される。チャ
ンバ１３からの空気は、センサーヘッドの底面に開口し
かつリング状に配列された複数の小径の噴出通路１６か
ら流出する。
面Ｓの上部に保持されている。センサーヘッドは、ボデ
ィ部材１１．１２を接着剤あるいは他の手段で互いに固
着しかつこれらの部材間にチャンバ１３を形成したボデ
ィ部を有し、このチャンバ１３には通路１４及び可撓性
バイブ１５を介して所定圧力の空気が供給される。チャ
ンバ１３からの空気は、センサーヘッドの底面に開口し
かつリング状に配列された複数の小径の噴出通路１６か
ら流出する。
センサーヘッドの底面は、ボディ部材１２の底面に接着
あるいは他の適宜の手段により固着された隔壁すなわち
環状板１７で形成されている。この環状板の中央部は、
ボディ部１２の下側に形成された凹所１８を覆って延設
され、中央にポート１つが設けられている。凹所１８は
、ボディ部１２に延設された半径方向通路２０により人
気中に通気される。サー・−・モカ・・ｌプル２１がポ
ート１８の上側で凹所１８内に配設されており、このサ
ーモカップル２１は、通路１６から被ハ１定而Ｓと環状
板１７どの間を通り中央のポートを介して凹所内に゛Ｖ
径方向に流れる空気流の温度を検知１．て、彼Ａｌｊ定
面Ｓの温度を測定する。
あるいは他の適宜の手段により固着された隔壁すなわち
環状板１７で形成されている。この環状板の中央部は、
ボディ部１２の下側に形成された凹所１８を覆って延設
され、中央にポート１つが設けられている。凹所１８は
、ボディ部１２に延設された半径方向通路２０により人
気中に通気される。サー・−・モカ・・ｌプル２１がポ
ート１８の上側で凹所１８内に配設されており、このサ
ーモカップル２１は、通路１６から被ハ１定而Ｓと環状
板１７どの間を通り中央のポートを介して凹所内に゛Ｖ
径方向に流れる空気流の温度を検知１．て、彼Ａｌｊ定
面Ｓの温度を測定する。
センサーヘッド１０は、ピストン及びシリンダを備える
復動式空気圧アクチュエータ２４のピストンロッド２３
の下端部からボー・ル継手２２を介して吊下げられてい
る。この作動ピストンは、例えばグラファイトにより極
めて軽量に形成しである。ピストンの上部に空気圧を供
給することにより、センサーヘッドは被測定面Ｓに向か
って軽く押圧される。ピストンのＦ側に空気圧を供給し
てセンサーヘッドを浮上させ、アクチュエータ２４を装
着したノ＼ウジング２５により保護される位置に配置す
ることもできる。
復動式空気圧アクチュエータ２４のピストンロッド２３
の下端部からボー・ル継手２２を介して吊下げられてい
る。この作動ピストンは、例えばグラファイトにより極
めて軽量に形成しである。ピストンの上部に空気圧を供
給することにより、センサーヘッドは被測定面Ｓに向か
って軽く押圧される。ピストンのＦ側に空気圧を供給し
てセンサーヘッドを浮上させ、アクチュエータ２４を装
着したノ＼ウジング２５により保護される位置に配置す
ることもできる。
環状板１７は機械加工可能なセラミック材料で形成する
ことが好まし７く、所要に応じて焼結材で形成してもよ
い。この環状板１７及び少なくとも凹所と通気通路２０
との内面に、耐熱性のラッカーあるいは他のシール剤を
塗４ｉ してこれらの表面部を無孔質と（１、ワークピ
ースの表面部に存在する浦等の液体がセラミック材ｉ＝
７の多数の孔から侵入することを防止し、センサーヘッ
ドの測定値あるいは応答時間に悪影響を与えないように
する。
ことが好まし７く、所要に応じて焼結材で形成してもよ
い。この環状板１７及び少なくとも凹所と通気通路２０
との内面に、耐熱性のラッカーあるいは他のシール剤を
塗４ｉ してこれらの表面部を無孔質と（１、ワークピ
ースの表面部に存在する浦等の液体がセラミック材ｉ＝
７の多数の孔から侵入することを防止し、センサーヘッ
ドの測定値あるいは応答時間に悪影響を与えないように
する。
図示の実施例では、保持治具２７上を安定した速度で移
動する金属板２６の表面が被測定面Ｓとなっている。噴
出空気流がエアークッションを形成し、センサーヘッド
はこのエアークッションにより肢Δｐ１定面上にｌ′メ
上している。このエアークッションは、被４−１定而Ｓ
から正確に０．５報の高さにセンサーヘッドを保持する
。アクチュエータのＦ向きの押圧力及びボール継手２２
により、センサーヘッドは板の歪み及びその他の湾曲に
柔軟に対応して、傾けられあるいは引き上げられ、・必
要な場合には、板の波状の変形部を乗上げる。アクチュ
エータの下側に空気を供給することにより、センサーヘ
ッドをハウジング２４内に急速に引込み、緊急時におけ
るセンサーヘッドの損傷を防止すこ己ができる。
動する金属板２６の表面が被測定面Ｓとなっている。噴
出空気流がエアークッションを形成し、センサーヘッド
はこのエアークッションにより肢Δｐ１定面上にｌ′メ
上している。このエアークッションは、被４−１定而Ｓ
から正確に０．５報の高さにセンサーヘッドを保持する
。アクチュエータのＦ向きの押圧力及びボール継手２２
により、センサーヘッドは板の歪み及びその他の湾曲に
柔軟に対応して、傾けられあるいは引き上げられ、・必
要な場合には、板の波状の変形部を乗上げる。アクチュ
エータの下側に空気を供給することにより、センサーヘ
ッドをハウジング２４内に急速に引込み、緊急時におけ
るセンサーヘッドの損傷を防止すこ己ができる。
空気流の極一部分が中央のポート１９に向けて内方に流
入して、サーモカップル２１により１Ｎ温され、大部分
の空気流は外部へ流出する。
入して、サーモカップル２１により１Ｎ温され、大部分
の空気流は外部へ流出する。
表面温度は、事前の較正もしくは次の式により得ること
ができる。
ができる。
（Ｔ＋ Ｔｔ＞）／（ＴＳ−ＴＯ）＝Ｉ−ｅ但し ｋ
＝ ０．６ＨＡ／ ｃ ＶＡ； 熱伝達面積 − Ｖ： 空気流量 １財ｅ／ｌｉ Ｉ口Ｈ：
熱伝達係数 Ｃａ！／ｃｄ／ｓ／ｋＰ： 空電の
ギ均密度 ｇ／Ｉ！ＬｒｅＣ： 空気の平均比熱 ｃ
ａｔ／ｇ Ｔｏ： 披ｆｉｌｌ定面に接触する前の空気温度 ℃Ｔ
ｌ ＝ 最終空気温度 ℃ Ｔｓ、 披４−１定而の温度 ℃ ＴＬ）の値は雰囲気温度より高めであるが、４Ｐ１定温
度ＴＩに対する影響は微少あるいは全くない。
＝ ０．６ＨＡ／ ｃ ＶＡ； 熱伝達面積 − Ｖ： 空気流量 １財ｅ／ｌｉ Ｉ口Ｈ：
熱伝達係数 Ｃａ！／ｃｄ／ｓ／ｋＰ： 空電の
ギ均密度 ｇ／Ｉ！ＬｒｅＣ： 空気の平均比熱 ｃ
ａｔ／ｇ Ｔｏ： 披ｆｉｌｌ定面に接触する前の空気温度 ℃Ｔ
ｌ ＝ 最終空気温度 ℃ Ｔｓ、 披４−１定而の温度 ℃ ＴＬ）の値は雰囲気温度より高めであるが、４Ｐ１定温
度ＴＩに対する影響は微少あるいは全くない。
本装置の他のｔｐ１定モードは熱伝達のない測定モード
（ｎｕｌｌ ｈｅａＬ Ｌｒａｎｓｒｅｒ ５ｏｄｅ
）でありへ通路１６から供給されする空気温度は変化し
、これか制御されて測定される。温度Ｔ □は、流出温
度Ｔｏとサーモカップル２１によって測定される空気温
度Ｔ１の差が零になるまで増加する。この場合の空気温
度は、被測定面Ｓの温度と等しくなる。
（ｎｕｌｌ ｈｅａＬ Ｌｒａｎｓｒｅｒ ５ｏｄｅ
）でありへ通路１６から供給されする空気温度は変化し
、これか制御されて測定される。温度Ｔ □は、流出温
度Ｔｏとサーモカップル２１によって測定される空気温
度Ｔ１の差が零になるまで増加する。この場合の空気温
度は、被測定面Ｓの温度と等しくなる。
供給空気は、チャンバ１３内に設けた加熱部材１ごより
容易に加熱することができる。
容易に加熱することができる。
本装置は、移動するアルミニウム板、プラスチック及び
その他の物質の表面温度を測定できる。
その他の物質の表面温度を測定できる。
また、本装置のセンサーヘッドの底面を適切な形状とす
ることにより、温度制御を８堡とする回転中の口〜ルの
温度も測定可能である。
ることにより、温度制御を８堡とする回転中の口〜ルの
温度も測定可能である。
図に示す装置は、センサーヘッドが被Δ＃ｊ定面に接触
することなく自動的に倣い・つ−）表面温度を４ｐ１定
できる点でａ益である。本装置は、輻射高温≦１・に比
べて安価であり、輻射率変化による測定誤差もない。被
測定面における空気流による冷却効果は、極めて僅かで
あり、上述した２つの測定モ−ドのうち後者のａｐｌ定
モードでは、表面の熱伝達係数の相違により冷却効果あ
るいは測定誤火が生じることは全くない。ダクト中でＡ
ＰＩ定した空気温度は、表面温度に近付き、表面温度と
空気温度の測定値の上昇率は直線関係にあることが判明
している。
することなく自動的に倣い・つ−）表面温度を４ｐ１定
できる点でａ益である。本装置は、輻射高温≦１・に比
べて安価であり、輻射率変化による測定誤差もない。被
測定面における空気流による冷却効果は、極めて僅かで
あり、上述した２つの測定モ−ドのうち後者のａｐｌ定
モードでは、表面の熱伝達係数の相違により冷却効果あ
るいは測定誤火が生じることは全くない。ダクト中でＡ
ＰＩ定した空気温度は、表面温度に近付き、表面温度と
空気温度の測定値の上昇率は直線関係にあることが判明
している。
第１図は本発明の実施例の装置を示す断面図である。
１０・・・センサー−ヘッド、１１．１２・・・ボディ
部材、１３・・・チャンバ、１４．１６．２０・・・通
路、１７・・・環状板、１８・・・ポート、２１・・・
サーモカップル、２２・・・ボールＭＰ、２３・・・ピ
ストンロッド、２４・・アクチュエータ、２５・・・／
１ウジング。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 モ成１年３月２８日
部材、１３・・・チャンバ、１４．１６．２０・・・通
路、１７・・・環状板、１８・・・ポート、２１・・・
サーモカップル、２２・・・ボールＭＰ、２３・・・ピ
ストンロッド、２４・・アクチュエータ、２５・・・／
１ウジング。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 モ成１年３月２８日
Claims (14)
- （１）温度を測定すべき被測定面に対向した対向面とこ
の対向面に開口するポートとこのポートを囲んで対向面
に開口する少なくとも１の通路とを有するセンサーヘッ
ドと、この対向面を被測定面から一定の距離にセンサー
ヘッドを保持する保持手段と、前記通路とポートとの間
に差圧を形成する手段と、この差圧によりポートを介し
て流れる空気の温度を測定する手段とを備えることを特
徴とする表面温度検出装置。 - （２）エアークッション形成手段が前記保持手段を形成
する請求項１記載の装置。 - （３）所定圧の空気が前記センサーヘッドに供給され、
前記ポートを囲む少なくとも１の通路から流出し、これ
により前記差圧が形成される請求項１記載の装置。 - （４）前記少なくとも１の通路から流出する空気が前記
センサーヘッドと被測定面との間に前記エアークッショ
ンを形成する請求項２又は３記載の装置。 - （５）前記ポートは、センサーヘッドの隔壁の背部に形
成され通気凹所に開口し、この隔壁の一方の面が前記凹
所を区画し、他方の面が前記対向面を形成する請求項１
乃至４いずれか１記載の装置。 - （６）前記隔壁は機械加工可能なセラミック材料で形成
され、コーティングされて無孔質に形成されている請求
項５記載の装置。 - （７）前記センサーヘッドはセラミック製のボディ部を
有し、このボディ部の少なくとも前記凹所を形成する面
はコーティングされて無孔質に形成されている請求項５
又は６記載の装置。 - （８）前記センサーヘッドは、枢動自在にサポートに装
着されている請求項１乃至７いずれか１記載の装置。 - （９）前記センサーヘッドは、ボール継手により枢動自
在にサポートに接続されている請求項８記載の装置。 - （１０）前記サポートは被測定面に向けてセンサーヘッ
ドを付勢する装置を有する請求項８又は９記載の装置。 - （１１）前記センサーヘッドとサポートとの間を連結す
るピストン及びシリンダと、このシリンダに所定圧の空
気を供給し、前記センサーヘッドを被測定面に付勢する
手段とを備える請求項１０記載の装置。 - （１２）前記ピストン及びシリンダは引込み可能に形成
され、前記センサーヘッドを被測定面から離隔可能であ
る請求項１２記載の装置。 - （１３）前記センサーヘッドの引込み位置では、センサ
ーヘッドが保護ハウジング内に配置される請求項１２記
載の装置。 - （１４）ワークピースの表面温度を検出する方法であっ
て、センサーヘッドを被測定面の上方にほぼ一定の距離
に支持し、このセンサーヘッドの対向面を被測定面に近
接してほぼ一定距離に維持し、前記対向面のポストを中
心とする少なくとも１の通路からポートに空気を流通さ
せ、このポートを介する空気流中に配置された検出装置
によりこの空気温度を検出することを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB878730067A GB8730067D0 (en) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | Surface-temperature sensing method & apparatus |
| GB8730067 | 1987-12-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01301132A true JPH01301132A (ja) | 1989-12-05 |
Family
ID=10629000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63324758A Pending JPH01301132A (ja) | 1987-12-23 | 1988-12-22 | 表面温度検出方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0322176A3 (ja) |
| JP (1) | JPH01301132A (ja) |
| AU (1) | AU2750488A (ja) |
| GB (1) | GB8730067D0 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4993424A (en) * | 1989-12-04 | 1991-02-19 | Diatek, Incorporated | Infrared medical thermometer |
| WO2000009975A1 (de) * | 1998-08-11 | 2000-02-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Messeinrichtung zum berührungslosen messen von eigenschaften eines bewegten metallbandes |
| US6408651B1 (en) | 1999-12-30 | 2002-06-25 | Corning Incorporated | Method of manufacturing optical fibers using thermopiles to measure fiber energy |
| CN112584780B (zh) | 2018-08-24 | 2024-09-17 | 柯惠有限合伙公司 | 电动圆形钉合装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3400587A (en) * | 1965-09-03 | 1968-09-10 | Bethlehem Steel Corp | Apparatus for measuring the temperature of a moving surface |
| DE3233863A1 (de) * | 1982-05-28 | 1984-03-15 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Messanordnung zur bestimmung der temperatur fester koerper |
| CH666128A5 (de) * | 1984-03-26 | 1988-06-30 | Alusuisse | Vorrichtung zum beruehrungslosen messen der temperatur an einer oberflaeche eines werkstuecks. |
-
1987
- 1987-12-23 GB GB878730067A patent/GB8730067D0/en active Pending
-
1988
- 1988-12-19 EP EP88312020A patent/EP0322176A3/en not_active Withdrawn
- 1988-12-22 JP JP63324758A patent/JPH01301132A/ja active Pending
- 1988-12-23 AU AU27504/88A patent/AU2750488A/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2750488A (en) | 1989-06-29 |
| GB8730067D0 (en) | 1988-02-03 |
| EP0322176A3 (en) | 1990-04-11 |
| EP0322176A2 (en) | 1989-06-28 |
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