JPH05248961A - 変位量計測装置 - Google Patents
変位量計測装置Info
- Publication number
- JPH05248961A JPH05248961A JP4570492A JP4570492A JPH05248961A JP H05248961 A JPH05248961 A JP H05248961A JP 4570492 A JP4570492 A JP 4570492A JP 4570492 A JP4570492 A JP 4570492A JP H05248961 A JPH05248961 A JP H05248961A
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- Japan
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- tube
- displacement
- support tube
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/005—Control arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/001—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
- B30B11/002—Isostatic press chambers; Press stands therefor
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- Fluid Mechanics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 変位量の計測誤差を小さくしもしくは測温測
定の精度を良くする。 【構成】 管軸方向の一方が閉塞端他方が開放端である
支持管9 と、前記支持管9 内に挿入配置された被検出部
10を有する検出棒11と、前記被検出部10の熱膨張・収縮
による支持管9 と検出棒11との相対変位を読み取る変位
検出手段12と、を備えている変位量計測装置において、
少くとも、前記支持管9 には、被検出部10より下方に管
内外を連通する開口部18が形成されている。
定の精度を良くする。 【構成】 管軸方向の一方が閉塞端他方が開放端である
支持管9 と、前記支持管9 内に挿入配置された被検出部
10を有する検出棒11と、前記被検出部10の熱膨張・収縮
による支持管9 と検出棒11との相対変位を読み取る変位
検出手段12と、を備えている変位量計測装置において、
少くとも、前記支持管9 には、被検出部10より下方に管
内外を連通する開口部18が形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、変位量計測装置に係
り、熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）装置や加圧焼結炉等の種
々の高圧装置において熱膨張量の測定による温度計測も
しくは焼結過程をモニターするため等に利用される。
り、熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）装置や加圧焼結炉等の種
々の高圧装置において熱膨張量の測定による温度計測も
しくは焼結過程をモニターするため等に利用される。
【０００２】
【従来の技術】近年の高圧装置技術の進歩により、気体
を圧力媒体として数100 ＭＰａもの高い圧力でかつ高温
を安定的に発生しうる高温高圧装置が一般化してきた。
このような高温高圧装置において、優れた品質の製品を
得るためには正確な温度制御が必要であり、正確な温度
制御は信頼性の高い温度検出手段が確立されて始めて可
能になる。
を圧力媒体として数100 ＭＰａもの高い圧力でかつ高温
を安定的に発生しうる高温高圧装置が一般化してきた。
このような高温高圧装置において、優れた品質の製品を
得るためには正確な温度制御が必要であり、正確な温度
制御は信頼性の高い温度検出手段が確立されて始めて可
能になる。
【０００３】従来より電気的な信号を利用した熱電対が
その簡便さ故に一般的に用いられてきているが、高温高
圧下においてはその寿命が著しく短いなどの欠点を持
つ。その欠点を回避する手段として、例えば温度計測に
関しては特開昭60−133327号公報に示される如き閉端管
を利用した炉内温度の光学的測定手段、あるいは実開昭
63−155997号公報に示されるような物質の熱膨張を利用
した温度計測手段の採用が検討されてきた。
その簡便さ故に一般的に用いられてきているが、高温高
圧下においてはその寿命が著しく短いなどの欠点を持
つ。その欠点を回避する手段として、例えば温度計測に
関しては特開昭60−133327号公報に示される如き閉端管
を利用した炉内温度の光学的測定手段、あるいは実開昭
63−155997号公報に示されるような物質の熱膨張を利用
した温度計測手段の採用が検討されてきた。
【０００４】例えば、この熱膨張を利用した温度測定手
段の概要は、上記公報の記載より図３に示す如く高圧容
器1 と上蓋5 、下蓋6 によって画成される高圧室内に断
熱層2 、ヒータ3 を内蔵して形成される処理室4 内に、
被処理体8 を載置する試料台7 が設置され、さらに上蓋
5 に導圧孔13が設けられたＨＩＰ装置において、上記ヒ
ータ3 の径方向略同位置に、下端が開口し、管軸方向の
上端が閉塞端とされた耐熱性の支持管9 と該支持管9 の
上部内側に支持され、かつ該支持管9 と異材質の検出部
10と前記支持管9 の内側で、かつ検出部10の下方に該支
持管9 と同材質の検出棒11と該検出棒11の下方に位置す
る検出棒11の支持管9 に対する相対的変位量を測定する
ための変位検出手段12とからなる熱膨張式温度計14を設
置し、検出部10がその温度に応じた熱膨張率で伸び縮み
する量を変位検出手段12により測定し温度変換器15によ
って温度に換算するものである。なお、変位検出手段12
としては差動トランス、歪みゲージなどがある。
段の概要は、上記公報の記載より図３に示す如く高圧容
器1 と上蓋5 、下蓋6 によって画成される高圧室内に断
熱層2 、ヒータ3 を内蔵して形成される処理室4 内に、
被処理体8 を載置する試料台7 が設置され、さらに上蓋
5 に導圧孔13が設けられたＨＩＰ装置において、上記ヒ
ータ3 の径方向略同位置に、下端が開口し、管軸方向の
上端が閉塞端とされた耐熱性の支持管9 と該支持管9 の
上部内側に支持され、かつ該支持管9 と異材質の検出部
10と前記支持管9 の内側で、かつ検出部10の下方に該支
持管9 と同材質の検出棒11と該検出棒11の下方に位置す
る検出棒11の支持管9 に対する相対的変位量を測定する
ための変位検出手段12とからなる熱膨張式温度計14を設
置し、検出部10がその温度に応じた熱膨張率で伸び縮み
する量を変位検出手段12により測定し温度変換器15によ
って温度に換算するものである。なお、変位検出手段12
としては差動トランス、歪みゲージなどがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来技術である変位量
の計測装置14（あるいはその変位量により温度を求める
ような温度計）の基本的な構成は第３図のように支持管
9 、検出棒（管）11、検出部10と変位検出手段12からな
っている。このとき、熱膨張差からなる測定誤差をなく
すため支持管9 、検出棒（管）11は同材質で作るのが一
般的であるが、支持管9 と検出棒（管）11の間に温度差
があると熱膨張量に差が生じるため同材質にしても結局
検出部10の変位計測に対して測定誤差が生じることにな
ってしまう。
の計測装置14（あるいはその変位量により温度を求める
ような温度計）の基本的な構成は第３図のように支持管
9 、検出棒（管）11、検出部10と変位検出手段12からな
っている。このとき、熱膨張差からなる測定誤差をなく
すため支持管9 、検出棒（管）11は同材質で作るのが一
般的であるが、支持管9 と検出棒（管）11の間に温度差
があると熱膨張量に差が生じるため同材質にしても結局
検出部10の変位計測に対して測定誤差が生じることにな
ってしまう。
【０００６】支持管9 と検出棒（管）11の間に温度差が
つくのは、支持管9 と検出棒（管）11との特に炉室下方
での放熱特性の差によって生じ、同一温度、圧力に到る
場合でも昇温、昇圧過程が異なると非定常温度分布の差
によって出力に一層の差を生じることがありうる。そこ
で本発明は、支持管の所定個所に内外を連通する開口部
を形成することによって、支持管と検出棒との温度差を
生じにくくして変位量の計測誤差を小さくし、もしくは
精度よい温度測定を可能にすることを目的とする。
つくのは、支持管9 と検出棒（管）11との特に炉室下方
での放熱特性の差によって生じ、同一温度、圧力に到る
場合でも昇温、昇圧過程が異なると非定常温度分布の差
によって出力に一層の差を生じることがありうる。そこ
で本発明は、支持管の所定個所に内外を連通する開口部
を形成することによって、支持管と検出棒との温度差を
生じにくくして変位量の計測誤差を小さくし、もしくは
精度よい温度測定を可能にすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、管軸方向の一
方が閉塞端他方が開放端である支持管9 と、前記支持管
9 内に挿入配置された被検出部10を有する検出棒11と、
前記被検出部10の熱膨張・収縮による支持管9 と検出棒
11との相対変位を読み取る変位検出手段12と、を備えて
いる変位量計測装置において、前述の目的を達成するた
めに次の技術的手段を講じている。
方が閉塞端他方が開放端である支持管9 と、前記支持管
9 内に挿入配置された被検出部10を有する検出棒11と、
前記被検出部10の熱膨張・収縮による支持管9 と検出棒
11との相対変位を読み取る変位検出手段12と、を備えて
いる変位量計測装置において、前述の目的を達成するた
めに次の技術的手段を講じている。
【０００８】すなわち、本発明は、前記支持管9 には、
少くとも被検出部10より下方に管内外を連通する開口部
18が形成されていることを特徴とするものである。
少くとも被検出部10より下方に管内外を連通する開口部
18が形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】上記した本発明による変位量計測装置（あるい
はその変位量により温度を求めるような温度計）によれ
ば、支持管9 に形成された複数の開口部18によって、と
りわけ高圧下での対流の促進のために支持管9 と、検出
棒（管）11との温度差が生じにくくなるため、変位量の
計測誤差は小さくなり、変位量の計測（被処理物の収縮
過程）の精度良い測定が可能となり、もしくはその変位
量による温度測定装置の精度良い温度測定が可能とな
る。
はその変位量により温度を求めるような温度計）によれ
ば、支持管9 に形成された複数の開口部18によって、と
りわけ高圧下での対流の促進のために支持管9 と、検出
棒（管）11との温度差が生じにくくなるため、変位量の
計測誤差は小さくなり、変位量の計測（被処理物の収縮
過程）の精度良い測定が可能となり、もしくはその変位
量による温度測定装置の精度良い温度測定が可能とな
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例を用いて説明す
るが、図１にＨＩＰ装置全体を示した実施例では変位量
を計測し温度に換算する温度計を主に説明するととも
に、既述した従来例と共通する部分、部材は共通符号で
示す。変位量（熱膨張）を利用した温度計である膨張式
温度計を用いて超高温域（2000℃以上）を測定するため
にはその構成部材は超高温域での耐熱性を有していなけ
ればならない。この温度域で耐熱性を有する材料として
は、炭素材料、高融点金属、耐熱性セラミックスなどが
挙げられる。しかし、コスト、加工性などの点から考え
ると炭素材料を用いるのが一般的である。
るが、図１にＨＩＰ装置全体を示した実施例では変位量
を計測し温度に換算する温度計を主に説明するととも
に、既述した従来例と共通する部分、部材は共通符号で
示す。変位量（熱膨張）を利用した温度計である膨張式
温度計を用いて超高温域（2000℃以上）を測定するため
にはその構成部材は超高温域での耐熱性を有していなけ
ればならない。この温度域で耐熱性を有する材料として
は、炭素材料、高融点金属、耐熱性セラミックスなどが
挙げられる。しかし、コスト、加工性などの点から考え
ると炭素材料を用いるのが一般的である。
【００１１】また、熱膨張式温度計の測温精度を上げる
ためには、被検出部10と支持管9 および検出棒（管）11
の材質間の熱膨張係数の差が大きい方が望ましい。この
ような観点から、被検出部10には熱分解黒鉛など熱膨張
係数の大きな黒鉛、支持管9および検出棒11にはガラス
状カーボン、等方性黒鉛などの熱膨張係数の小さな黒鉛
（炭素）を用いるのが望ましいが、後者についてはさら
に加工性の点から等方性黒鉛の方が扱いやすいものとし
て推奨される。支持管9 は管軸方向の一方が閉塞端、他
方が開放端を有した構造であるが、一体型である必要は
なく、分割組立型でも構わなく、検出棒 (管)11 も一体
型、組立型のどちらでも構わない。
ためには、被検出部10と支持管9 および検出棒（管）11
の材質間の熱膨張係数の差が大きい方が望ましい。この
ような観点から、被検出部10には熱分解黒鉛など熱膨張
係数の大きな黒鉛、支持管9および検出棒11にはガラス
状カーボン、等方性黒鉛などの熱膨張係数の小さな黒鉛
（炭素）を用いるのが望ましいが、後者についてはさら
に加工性の点から等方性黒鉛の方が扱いやすいものとし
て推奨される。支持管9 は管軸方向の一方が閉塞端、他
方が開放端を有した構造であるが、一体型である必要は
なく、分割組立型でも構わなく、検出棒 (管)11 も一体
型、組立型のどちらでも構わない。
【００１２】また、測温誤差を生じさせないために、支
持管9 と検出棒（管）11の材質は同じもの（熱膨張率の
同じもの）を用いたほうがよい。しかし、支持管9 と検
出棒（管）11の材質を同じにしていても、支持管9 と検
出棒（管）11の間に温度差があれば、いくら熱膨張率が
同じでも温度差により生じる伸び量の違いにより測温誤
差を生じてしまう。
持管9 と検出棒（管）11の材質は同じもの（熱膨張率の
同じもの）を用いたほうがよい。しかし、支持管9 と検
出棒（管）11の材質を同じにしていても、支持管9 と検
出棒（管）11の間に温度差があれば、いくら熱膨張率が
同じでも温度差により生じる伸び量の違いにより測温誤
差を生じてしまう。
【００１３】そこで、本発明の実施例では第２図（Ａ）
に示す如く均熱性を良くするために支持管9 の軸方向に
スリット状の切り欠き19で示す開口部18を設けている。
スリット状の切り欠き19は少くとも、炉室の等温部に位
置する被検出部10がある部分よりも下方に設ける必要が
ある。これは処理室4 の下方において温度勾配が著し
く、その間の放熱特性の差によって支持管9 と検出棒
(管)11 とに温度差を生じるやすいからである。このよ
うな中で、スリット状の切り欠き19により支持管9と検
出棒（管）11との間のガスを流動させることができ、支
持管9 と検出棒（管）11との温度差の発生をおさえるこ
とができる。また別の理由で被検出部10がある部分より
も上方には設けない方が望ましいことが多いが、その理
由は被検出部10はＨＩＰ炉内の不純物（微量酸素、水分
や処理物からの放出ガスなど）と反応しやすく、反応し
てしまうと熱膨張率などの物性値が変化してしまうため
正確な温度測定ができなくなってしまうからである。こ
のような場合、被検出部10のある部分にはさらに気体不
透過膜体16を形成したりするので、必然的にスリット状
の切り欠き19はこの部分より下方に設けることとなる。
に示す如く均熱性を良くするために支持管9 の軸方向に
スリット状の切り欠き19で示す開口部18を設けている。
スリット状の切り欠き19は少くとも、炉室の等温部に位
置する被検出部10がある部分よりも下方に設ける必要が
ある。これは処理室4 の下方において温度勾配が著し
く、その間の放熱特性の差によって支持管9 と検出棒
(管)11 とに温度差を生じるやすいからである。このよ
うな中で、スリット状の切り欠き19により支持管9と検
出棒（管）11との間のガスを流動させることができ、支
持管9 と検出棒（管）11との温度差の発生をおさえるこ
とができる。また別の理由で被検出部10がある部分より
も上方には設けない方が望ましいことが多いが、その理
由は被検出部10はＨＩＰ炉内の不純物（微量酸素、水分
や処理物からの放出ガスなど）と反応しやすく、反応し
てしまうと熱膨張率などの物性値が変化してしまうため
正確な温度測定ができなくなってしまうからである。こ
のような場合、被検出部10のある部分にはさらに気体不
透過膜体16を形成したりするので、必然的にスリット状
の切り欠き19はこの部分より下方に設けることとなる。
【００１４】このスリット状の切り欠き19は図のように
下部まで切り欠いてしまうことも可能であるが、強度、
安定性などで不都合のある場合はスリット状の切り欠き
19を何段かに分けても構わない。第２図（Ｂ）は、本発
明の他の実施例の一つであるがスリット状の切り欠き19
の代わりに円形、楕円形等の孔20で示す開口部18を用い
ている。この場合も上記のように、少くとも被検出部10
のある部分よりも下方に孔20を設ける必要がある。孔20
も支持管9 と検出棒（管）11との間のガスを流動させる
ことにより支持管9 、検出棒（管）11の温度差をなくす
のであるが、そのためには少なくとも１個以上の孔20が
必要である。個数は特に制限など無く、スリット状の切
り欠き19と同様強度、安定性などを考慮して決定され
る。
下部まで切り欠いてしまうことも可能であるが、強度、
安定性などで不都合のある場合はスリット状の切り欠き
19を何段かに分けても構わない。第２図（Ｂ）は、本発
明の他の実施例の一つであるがスリット状の切り欠き19
の代わりに円形、楕円形等の孔20で示す開口部18を用い
ている。この場合も上記のように、少くとも被検出部10
のある部分よりも下方に孔20を設ける必要がある。孔20
も支持管9 と検出棒（管）11との間のガスを流動させる
ことにより支持管9 、検出棒（管）11の温度差をなくす
のであるが、そのためには少なくとも１個以上の孔20が
必要である。個数は特に制限など無く、スリット状の切
り欠き19と同様強度、安定性などを考慮して決定され
る。
【００１５】また、被検出部10の下部に鍔17を形成し、
鍔17の上部空間を閉塞空間21とすることにより、前記膜
体16とあわせて不純物の侵入による反応抑制を一層確実
なものとすることもできる。上述のように、一以上の開
口部18（スリットまたは孔）は温度計においては検出部
よりも下方に設けることが望ましいが、熱応答性を良好
にするという観点から検出部近傍に設けることも差し支
えない（変位検出（ディラトメータ）の場合も同様であ
る）。
鍔17の上部空間を閉塞空間21とすることにより、前記膜
体16とあわせて不純物の侵入による反応抑制を一層確実
なものとすることもできる。上述のように、一以上の開
口部18（スリットまたは孔）は温度計においては検出部
よりも下方に設けることが望ましいが、熱応答性を良好
にするという観点から検出部近傍に設けることも差し支
えない（変位検出（ディラトメータ）の場合も同様であ
る）。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば支
持管には管内外を連通する開口部を形成することによっ
て、とりわけ高圧下での対流の促進のために支持管と検
出棒（管）との温度差が生じにくくなるため、変位量の
計測誤差は小さくなり、変位量の計測（処理物の収縮過
程）の精度良い測定もしくはその変位量による精度良い
温度測定が可能となる。
持管には管内外を連通する開口部を形成することによっ
て、とりわけ高圧下での対流の促進のために支持管と検
出棒（管）との温度差が生じにくくなるため、変位量の
計測誤差は小さくなり、変位量の計測（処理物の収縮過
程）の精度良い測定もしくはその変位量による精度良い
温度測定が可能となる。
【図１】本発明の実施例をＨＩＰ装置に用いた断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の２つの実施例を示す斜視図であり、
（Ａ）は第１実施例、（Ｂ）は第２実施例である。
（Ａ）は第１実施例、（Ｂ）は第２実施例である。
【図３】従来例の断面図である。
９ 支持管 １０ 被検出部 １１ 検出棒 １２ 変位検出手段 １８ 開口部
Claims (1)
- 【請求項１】 管軸方向の一方が閉塞端他方が開放端で
ある支持管(9) と、前記支持管(9) 内に挿入配置された
被検出部(10)を有する検出棒(11)と、前記被検出部(10)
の熱膨張・収縮による支持管(9) と検出棒(11)との相対
変位を読み取る変位検出手段(12)と、を備えている変位
量計測装置において、 前記支持管(9) には、少くとも被検出部(10)より下方に
管内外を連通する開口部(18)が形成されていることを特
徴とする変位量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4570492A JPH05248961A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 変位量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4570492A JPH05248961A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 変位量計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05248961A true JPH05248961A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12726759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4570492A Pending JPH05248961A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 変位量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05248961A (ja) |
-
1992
- 1992-03-03 JP JP4570492A patent/JPH05248961A/ja active Pending
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