JPH03205524A - 温度センサの校正装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利川分野〉 この発明は、体温計や温度計、熱電対、サーミスタ、温
度スイ・ソチ、温度フユーズなどの各種の温度センサ（
以下、単に温度センサという）を校正する校正装置に関
する。

く従来の技術〉 温度センサは、温度計測や温度表示、あるいは、電気回
路制御などの種々の用途に、工業用、家庭用を問わず大
量に使用されている． ところで、これらの温度七ンサを正しく使用するために
は、校正作業を欠かせない。

然るに、温度センサの校正作業は、温度センサの使用温
度の全範囲にわたって温度を上下に変え、各々の校正温
度での真の温度と温度センサの動作特性との関係を正確
に求める作業である．また、校正作業は、製遣殴階で製
造者が動作試験や製品検査のために個々の温度センサの
全数について行うばかりでなく、使用ｆｉｌ！でも、使
用者が温度センサの特性劣化（変化）を予知するために
頻繁に行うものである。しかも、校正作業には、正確さ
と再現性が要求される。

そこで、かかる温度センサの校正作業には、従来から、
電熱湯槽やオイルバスを用いた校正装置が使用されてい
た。

例えば、一般には、電熱しータが組み込まれた容器に水
や油などの熱媒体を入れ、熱媒体に温度センサを差し込
み、熱媒体を撹はんしながら電熱ヒータで温度調整し，
熱媒体が所望の校正温度に達したところで温度センサを
校正していた。

く発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記の従来技術によれば、水や油を加熱
、または、冷却して所望の校正温度に安定させるために
は、熟練と安定時間を要する．しかも、熱媒体の温度を
頻繁に上下させることが困難である。このため、温度セ
ンサの校正作業を迅速、かつ、簡便に行うことができな
．い。

また、上記の水や油などの熱媒体によれば、熱媒体の内
部に温度ムラが生じ易く、標準試料の温度と校正する温
度センサの温度が必ずしも同じにならないので、高精度
な校正ができない。

しかも、位置によって熟媒体の温度が異なるために、−
１ｉに多くの温度センサを校正することができず、校正
できる温度センサの数が限られてしまう。さらに、水や
油に温度センサを浸すので、温度センサが汚れるなどの
問題があった。

この発明は、温度センサを短時間で高精度に校正できる
校正装置を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、この発明の温度センサの校
正装置においては、気体と粉体が流動して温度センサの
測温部を取り囲む流動層と、流動層の温度を調節する温
度調整手段を設けたものである． この温度センサの校正装置には、温度センサの測温部を
流動層内に位置決めする支持手段を備えると効果的であ
る。

また、この温度センサの校正装置には、流動層の温度を
上下する熱源を流動層の内部に備えると効果的である。

〈作用〉 上記のように楕戒された温度センサの校正装置の容器内
に校正する温度センサの測温部を入れて校正装置を運転
すると、容器内の流動層は、温度調整手段によって流動
層の温度が調整され、その温度で気体と粉体が流動する
ので、流動層の全体が均一な温度となり、しかも．温度
センサを校正する校正温度に短時間で安定するように働
く．そして、上記した理由から、温度センサの測温部は
、流動層に取り囲まれる位置に位置決めされるのがよく
、位置決め手段は、エないし２以上の測温部を流動層内
に安定に位置決めできるものがよい。

また、流動層内の熱源は、流動層と効率よく熱を授受し
て流動層の温度を上下し、流動層を介して温度センサの
測温部を迅速に加熱、または、冷却するように■く。

く実施例〉 この発明の実施例について図面を参照して説明すると、
第１図において、温度センサの校正装置１０には、校正
する温度センサ１の測温部２を収容する容器３が設けら
れており、容器３の内部は、分散板３１によって上下に
仕切られている。分散板３１の上部は、流動Ｎ４の粉体
４１を収容する流動層室３２であり、分散板３１の下部
は、送気室３３である。

流動層室３２は、その上半分の断面積が下半分の断面積
よりも広く形威されている．さらに、流動層室３２には
、流動Ｆｉ４を加熟する熱源としてのヒータ７と、熱電
対５１が取り付けられており、これらのヒータ７と熱電
対５１は、各々、サイリスタなどの温度調整手段５に接
続されている。

送気室３３には、容器３の壁を貫通して送気室３３内で
一端が開口する送気管３４が設けられ、その他端には、
図示されないコンプレッサやボンベ、減圧弁などの気体
供給手殴が接続されている．また、送気室３３の底には
、排出口３６が設けられている。

容器３の頂部には、温度センサ１の測温部２を流動層４
内に位置決めする支持部材としての１６が設けられて才
３り、蓋６の上面には，温度センサ１と標準試料として
の標準熱電対１１を支持するチヤ・ソク機構が備えてあ
る，また、ｌＩ６の下面はアサガオ状に形威されている
。また、容器３の壁には、断熱材を充填した断熟層３５
が設けられている。なお、＠熱層３５は、一部省略図示
のごとく、その構造を中空の２１１壁楕造３６にするこ
ともできる。

上記構成によれは、送気管３４に供給された気体は、送
気室３３から分散板３１経出で流動層室３２に導びかれ
、粉体４１を流動して流動層室３２内に流動層４を形成
する。この時、送気室３３は、流動層室３２に導かれる
気体の圧力溜（リザバ）として作用する。また、流動層
室３２の上半分の広断面積部分では、流動層′４の気体
や粉体の速度が抑えられるので、流動層４の上面は、広
断面積部分にまでは浮き上がらない。その結果、流動Ｎ
４は温度センサ１の測温部２の周囲に安定し、主として
測温部２を加熱、あるいは、冷却するように作用する。

流動層室３２の熱電対５１は、流動層４の温度を検出し
た出力信号を温度調整手段５に供給し、温度調整手段５
は、設定された温度設定値に応じてヒータ７の加熱ｔ流
をサイリスタ制御等してヒータ７の温度を制御する。流
動層４はヒータ７の熱量と分散板３１から送り込まれる
気体の流量や温度に応じて温度を上下し、設定された温
度で安定する．そして、温度センサ１の測温部２は、周
囲の流動層４と熱交換して一様に加熱、または、冷却さ
れ、所定の校正温度になる。なお、１１５の下面のアサ
ガオ面は、流動層室３２から外部に排出される排気を容
器３の半径方向遠方に誘導し、温度センサのリード線や
熱電対の冷接点に排気をかけないように動く。その結果
、標準試料と温度センサの特性を対比して行う校正の誤
差が減り、高精度な校正が行える。

上記実施例をより具体的に説明すれば、容器は、外径か
概ね１５０ｎＬ高さが概ね２５０ｍｎの円柱状であり、
容器の断熱層には、カール状の断然材が使用されている
。流動層の粉体は、粒径が概ね１００〜２００メッシュ
の球形アルミナ粒子である．ｌＩは、外径が概ね１５０
α机、高さが概ね５０８ａｌｌのアサガオ状のセラミ・
ソクスの深皿である。発熱体は、径か概ね４０ｎｕｎ．
高さが概ね４０＋ｖ＋の炭素質の筒状ヒータである。

そして、送気管から、送気室内に毎分４．４リッターの
空気を送り込みながらヒータに２０Ａの加熱ｔ流を加え
たところ、数分後には、流動層の温度か６００℃になっ
た。また、送気室内に上記と同じ流量の空気を送り込み
なからヒータの加熱電流を遮断１一なところ、流動層の
温度は、数分後に１００゜Ｃ以下に冷えた。

以上、この発明のいくつかの実施例について詳細に説明
したが、この発明は、上記説明に限られず、各種の改変
が可能である。

例えば、容器の断熱層を二重楕遣とした場合には、二重
壁の中空部分を真空にして断熱作用をもたせたり、中空
部分に温気や冷気を外部がら導入して流動層を加熱、あ
るいは、冷却することもできる。

また、ヒータには、容器の上下方向を軸とする円筒状の
コイルヒー夕や面状ヒータを用いることもできる。これ
によれば、円筒状のヒータは、流動層内の気体と粉体の
流動を安定化する効果がある， 流動層室の内部にリング状、メッシュ状、あるいは、円
錐状の気泡散乱具を設け、これにより、温度センサの測
温部に大きな気泡が直接触らないようにして、測温部へ
の気泡の影響を抑えるようにすることもできる。

さらに、容器の形状や寸法も自由に変更でき、複数の温
度センサを容器内に差し込んで、一度に多くの温度セン
サを同時に校正することもできる．また、流動層の粉体
は、粒度が上記実施例の説明に限られず、平均粒度を小
さくして流動層の流動状態をより均質なものにすること
もできる。

粒子の材質もアルミナ粒子に限らず、粉体の材質をカー
ボン（炭素質）や中空カーボンにして流動層を還元性雰
囲気にすることもできる．さらに、ヒータに替え、ある
いは、発熟体と共に、冷却管やヒートバイプを容器の内
部に設け、これを熱源として用いることもできる．これ
により、流動層の温度を微妙に上下に調整可能である。

さらにまた、送気管に送り込む気体をヒータで加熱し、
加熱気体によって流動層の温度を調節することもできる
．このとき、気体の流量を調整することも効果的である
．流量の調節は、減圧弁によって可能である。

また，通気室に尋人する気体は、その流速が粒子を流動
化できる流動化開始速度以上であり、粒子が輸送してし
まう流速以下であればよい．気体の種類は空気に限らず
、炭酸カスやアルゴンなど、還元性のガスや不活性なガ
スを使用することもできる．これにより、校正する温度
センサの性質に応じて流動層を最適な雰囲気に保つこと
ができ、校正する際に温度センサの酸化や還元などの劣
化を防ぐことができる。

さらに、上記実施例の説明では、標準試料としての熱電
対と流動層室の温度を制御する熟電対を別個なものとし
たが、単一の熱電対を共用することもできる． く発明の効果〉 この発明は、以上説明したように構成されているので、
容器内の広い領域にわたって温度センサを迅速、かつ、
均等に加熱または冷却でき、しかも、広い温度範囲にわ
たって、温度を高精度、かつ、簡便に調整できるので、
温度センサの温度特性をきめ細かく正確に校正できる．

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示す縦断面図である。 １・・・温度センサ　　　　　　２・・・測温部３・・
・容器　　　　　　　　　４・・・流動層５・・・温度
調整手段　　　　　６・・・支持手段７・・・熱源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）校正する温度センサ１の測温部２を取り囲んで気
   体と粉体が容器３内で流動する流動層４と、 温度センサ１を校正する校正温度に流動層４の温度を調
   節する温度調整手段５を備えたことを特徴とする温度セ
   ンサの校正装置。
2. （２）校正する温度センサ１の測温部２を流動層４内に
   位置決めする温度センサの支持手段６を備えたことを特
   徴とする特許請求項第１項記載の温度センサの校正装置
   。
3. （３）流動層４内に熱源７を備えたことを特徴とする特
   許請求項第１項記載の温度センサの校正装置。