JPH05248963A - 熱電対 - Google Patents
熱電対Info
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- JPH05248963A JPH05248963A JP4330750A JP33075092A JPH05248963A JP H05248963 A JPH05248963 A JP H05248963A JP 4330750 A JP4330750 A JP 4330750A JP 33075092 A JP33075092 A JP 33075092A JP H05248963 A JPH05248963 A JP H05248963A
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Classifications
-
- 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
- G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】ガスタービンエンジン用熱電対は、細長い円筒
形の保護シースの内側に同軸に配置される細長い円筒形
の熱電対素子、特に無機の絶縁熱電対素子を有する。保
護シースは熱電対素子のまわりに環状の間隙を構成し、
熱電対素子は、環状の間隙に配置される少なくとも一つ
の管状支持体によって保護シースの中に支持される。支
持体は、シースの中で締め摺動嵌めをなし、支持体の内
径は熱電対素子の外径よりも大きい。熱電対素子を支持
するために、支持体は、素子のまわりに摺動嵌めしまり
をなすため内径を減じるように成形される2つの間隔を
隔てた領域を有する。保護シース,支持体,及び素子
は、熱電対素子の検出先端部から遠い方のそれらの端部
で互いにろう付けされる。
形の保護シースの内側に同軸に配置される細長い円筒形
の熱電対素子、特に無機の絶縁熱電対素子を有する。保
護シースは熱電対素子のまわりに環状の間隙を構成し、
熱電対素子は、環状の間隙に配置される少なくとも一つ
の管状支持体によって保護シースの中に支持される。支
持体は、シースの中で締め摺動嵌めをなし、支持体の内
径は熱電対素子の外径よりも大きい。熱電対素子を支持
するために、支持体は、素子のまわりに摺動嵌めしまり
をなすため内径を減じるように成形される2つの間隔を
隔てた領域を有する。保護シース,支持体,及び素子
は、熱電対素子の検出先端部から遠い方のそれらの端部
で互いにろう付けされる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱電対に関し、特に、
限るわけではないが、ガスタービンエンジンに用いるの
に適した熱電対に関する。
限るわけではないが、ガスタービンエンジンに用いるの
に適した熱電対に関する。
【0002】
【従来の技術及び本発明の目的】ガスタービンエンジン
に用いられる熱電対は、代表的には、高温と高水準の振
動に耐えなければならない。同時に、頻繁に、長いリー
チの熱電対,すなわち、温度を検知すべきガスグローダ
クトの中へ長い距離突出する熱電対の必要,並びに素早
い応答の必要がある。かくして、熱電対素子にとって適
当な支持体を設計するとき、これら全ての要因を考慮し
なければならない。
に用いられる熱電対は、代表的には、高温と高水準の振
動に耐えなければならない。同時に、頻繁に、長いリー
チの熱電対,すなわち、温度を検知すべきガスグローダ
クトの中へ長い距離突出する熱電対の必要,並びに素早
い応答の必要がある。かくして、熱電対素子にとって適
当な支持体を設計するとき、これら全ての要因を考慮し
なければならない。
【0003】ガスタービンエンジンの熱電対では、外側
保護シース内に熱電対素子を設けて、強度と支持の両方
を与えるのが普通である。すると、もちろん、熱電対素
子と保護シースとの間に或る支持を設ける必要である。
そのような構造では、振動減衰の問題の保護シースと熱
電対素子との間の熱膨張差の問題点,並びにシース内で
素子の同軸整列を確保する問題点を,全て所望の素早い
応答を妥協することなく、解決する必要がある。
保護シース内に熱電対素子を設けて、強度と支持の両方
を与えるのが普通である。すると、もちろん、熱電対素
子と保護シースとの間に或る支持を設ける必要である。
そのような構造では、振動減衰の問題の保護シースと熱
電対素子との間の熱膨張差の問題点,並びにシース内で
素子の同軸整列を確保する問題点を,全て所望の素早い
応答を妥協することなく、解決する必要がある。
【0004】これらの問題点を解決する熱電対のよく知
られた形体の一つは、英国特許第1,452,681 号に説明さ
れており、長年の間、特許出願人により大量に製造され
ている。しかし、本発明の目的は、少なくとも従来の熱
電対と同じくらい良く上述した問題点を解決し、従来の
熱電対よりも製造が簡単でかつ安価である熱電対を提供
することにある。
られた形体の一つは、英国特許第1,452,681 号に説明さ
れており、長年の間、特許出願人により大量に製造され
ている。しかし、本発明の目的は、少なくとも従来の熱
電対と同じくらい良く上述した問題点を解決し、従来の
熱電対よりも製造が簡単でかつ安価である熱電対を提供
することにある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明によれば、検知
先端部を有する細長円筒形の熱電対素子を有し、その熱
電対素子は、素子のまわりに環状の間隙を構成する細長
円筒形の保護シースの中に同軸に配置された熱電対であ
って、熱電対素子は、保護シースに摺動締まり嵌めをな
し、管状支持部材によってシース内に支持され、支持部
材の内径は素子の外径よりも大きく、支持部材は、素子
のまわりに摺動締まり嵌めする少なくとも2つの軸線状
に間隔を隔てた縮径部分を有し、支持部材とシースは、
素子の検知先端部から遠い方のそれらの端部で互いに固
着される熱電対を提供する。
先端部を有する細長円筒形の熱電対素子を有し、その熱
電対素子は、素子のまわりに環状の間隙を構成する細長
円筒形の保護シースの中に同軸に配置された熱電対であ
って、熱電対素子は、保護シースに摺動締まり嵌めをな
し、管状支持部材によってシース内に支持され、支持部
材の内径は素子の外径よりも大きく、支持部材は、素子
のまわりに摺動締まり嵌めする少なくとも2つの軸線状
に間隔を隔てた縮径部分を有し、支持部材とシースは、
素子の検知先端部から遠い方のそれらの端部で互いに固
着される熱電対を提供する。
【0006】かくして、熱電対素子,支持管,保護シー
スが、素子の検知先端部から遠い方の熱電対の端部でだ
け互いに固着されるので、熱電対のこれら3つの構成部
品の長さ方向の熱膨張差が、構成部品の相対的な摺動に
よっ順応される。加えて、支持管は、比較的作り易く、
支持管を使用することによって、熱電対素子と保護シー
スとの間に同軸状の整列を確保するだけでなく、熱電対
の構成部品の数を減少させ、組立を簡単化する。
スが、素子の検知先端部から遠い方の熱電対の端部でだ
け互いに固着されるので、熱電対のこれら3つの構成部
品の長さ方向の熱膨張差が、構成部品の相対的な摺動に
よっ順応される。加えて、支持管は、比較的作り易く、
支持管を使用することによって、熱電対素子と保護シー
スとの間に同軸状の整列を確保するだけでなく、熱電対
の構成部品の数を減少させ、組立を簡単化する。
【0007】本発明の好ましい実施例では、支持部材の
前記縮径部分の一つは、その縮径部材の端部で素子の検
知先端部に近い方の、検知先端部に隣接する。この場
合、前記一つの縮径部分は、短い傾斜部分によって支持
部材の残部に連結されるのが好ましく、その縮径部分の
直径は、支持部材の全直径まで徐々に増し、検知先端部
の支持にある程度の可撓性を与え、かつ、支持部材の長
さ方向に沿って少なくともさらに2つの縮径部分がある
のが好ましい。
前記縮径部分の一つは、その縮径部材の端部で素子の検
知先端部に近い方の、検知先端部に隣接する。この場
合、前記一つの縮径部分は、短い傾斜部分によって支持
部材の残部に連結されるのが好ましく、その縮径部分の
直径は、支持部材の全直径まで徐々に増し、検知先端部
の支持にある程度の可撓性を与え、かつ、支持部材の長
さ方向に沿って少なくともさらに2つの縮径部分がある
のが好ましい。
【0008】便利には、検知先端部から遠い方の素子,
支持部材,シースのそれらの端部は互いに固着され、か
つ、ろう付け又は溶接によって前記端部で主本体部材に
固着されるのが有利である。熱電対素子は、無機絶縁の
熱電対素子であるのが好ましく、支持部材は、ニモニッ
クとハステロイから選択される高耐熱合金から作られる
のが好ましい。
支持部材,シースのそれらの端部は互いに固着され、か
つ、ろう付け又は溶接によって前記端部で主本体部材に
固着されるのが有利である。熱電対素子は、無機絶縁の
熱電対素子であるのが好ましく、支持部材は、ニモニッ
クとハステロイから選択される高耐熱合金から作られる
のが好ましい。
【0009】代表的には、シースには、検知先端部に隣
接してシースの端部で1又はそれ以上の開口部を設け、
温度を検知すべき気体を検知先端部に流れさせる。支持
部材の縮径部分は、熱電対素子と同じ直径のマンドレル
上に支持部材を成形することによってつくられるのが好
ましい。今、本発明を、単に実施例として、本発明によ
るガスタービンエンジン熱電対の断面図である添付図面
を参照して説明する。
接してシースの端部で1又はそれ以上の開口部を設け、
温度を検知すべき気体を検知先端部に流れさせる。支持
部材の縮径部分は、熱電対素子と同じ直径のマンドレル
上に支持部材を成形することによってつくられるのが好
ましい。今、本発明を、単に実施例として、本発明によ
るガスタービンエンジン熱電対の断面図である添付図面
を参照して説明する。
【0010】
【実施例】図面に示す熱電対は全体的に10で示し、検
知先端部14を有する細くて細長い無機絶縁の熱電対素
子12からなる。よく知られているように、熱電対素子
12は、代表的にはインコネル(Inconel) 600の円筒
形の外側シースを有し、シースは、代表的にはK型,N
型,又はR型の少なくとも一対の熱電対ワイヤを収容
し、検知先端部14に熱電対の接合部を形成するように
互いに接合され、さもなければ、酸化マグネシウム粉末
によって互いにかつ外側シースから絶縁される。熱電対
素子12の外径は、代表的には4.5mm であるが、直径を
より小さくでき及び/又は、所望ならば応答速度を高め
るために、検知先端部14を約2.0mm まで成形できる。
知先端部14を有する細くて細長い無機絶縁の熱電対素
子12からなる。よく知られているように、熱電対素子
12は、代表的にはインコネル(Inconel) 600の円筒
形の外側シースを有し、シースは、代表的にはK型,N
型,又はR型の少なくとも一対の熱電対ワイヤを収容
し、検知先端部14に熱電対の接合部を形成するように
互いに接合され、さもなければ、酸化マグネシウム粉末
によって互いにかつ外側シースから絶縁される。熱電対
素子12の外径は、代表的には4.5mm であるが、直径を
より小さくでき及び/又は、所望ならば応答速度を高め
るために、検知先端部14を約2.0mm まで成形できる。
【0011】熱電対素子12は、代表的には、ニモニッ
ク(Nimonic) 80,ハステロイ(Hastelloy) X,又は他
の適当な耐熱性合金で作られて、素子のまわりに環状空
間を構成する円筒形の保護シース16の中に同軸に配置
される。素子12は、シース16の中に支持され、薄肉
支持管20でシース16と同軸整列状態に保持され、支
持管20はシース16に摺動締まり嵌めをなし、かつシ
ース16と同じ耐熱性材料で作られている。支持管20
の内径は、熱電対素子12の直径よりも大きいが、支持
管は、素子が摺動締まり嵌めをなす3つの間隔を隔てた
縮径部分22,24,26を有する。部分22,24,
26は、支持管20を、素子12と正確に同じ直径のマ
ンドレルへ成形することによってつくられる。
ク(Nimonic) 80,ハステロイ(Hastelloy) X,又は他
の適当な耐熱性合金で作られて、素子のまわりに環状空
間を構成する円筒形の保護シース16の中に同軸に配置
される。素子12は、シース16の中に支持され、薄肉
支持管20でシース16と同軸整列状態に保持され、支
持管20はシース16に摺動締まり嵌めをなし、かつシ
ース16と同じ耐熱性材料で作られている。支持管20
の内径は、熱電対素子12の直径よりも大きいが、支持
管は、素子が摺動締まり嵌めをなす3つの間隔を隔てた
縮径部分22,24,26を有する。部分22,24,
26は、支持管20を、素子12と正確に同じ直径のマ
ンドレルへ成形することによってつくられる。
【0012】図面に示すように、縮径部分22は、素子
12の検知先端部14に近い方の支持管の端部におい
て、実際には、検知先端部に近接している(しかし、検
知先端部を先に述べたように縮径に成形する場合、部分
22は先端部の縮径成形部を囲まないのが好ましい)。
縮径部分22は、これ又成形によって作られ、直径が支
持管の全直径まで徐々に又は漸次増す短い傾斜部分28
によって支持管20の残部に連結される。(縮径部分2
4,26と支持管の残部との間の急でほとんど傾状の変
形部と違って)。これは、素子12の検知先端部14の
支持体にある程度の可撓性を与える。
12の検知先端部14に近い方の支持管の端部におい
て、実際には、検知先端部に近接している(しかし、検
知先端部を先に述べたように縮径に成形する場合、部分
22は先端部の縮径成形部を囲まないのが好ましい)。
縮径部分22は、これ又成形によって作られ、直径が支
持管の全直径まで徐々に又は漸次増す短い傾斜部分28
によって支持管20の残部に連結される。(縮径部分2
4,26と支持管の残部との間の急でほとんど傾状の変
形部と違って)。これは、素子12の検知先端部14の
支持体にある程度の可撓性を与える。
【0013】素子12の検知先端部14から遠い方の支
持管20の端部は、素子の外側シースと保護シース16
の対応した端部にろう付けされる。これらの端部は又、
両方とも主本体部材32の環状凹部30にろう付けされ
る。本体部材32は、熱電対10によって温度を検知す
べきガスタービンエンジンダクトを取り囲むケーシング
34に固着される。素子12は本体部材32とケーシン
グ34の中を通り、ケーシングの外側に配置された適当
なターミナルブロック(図示せず)まで通る。
持管20の端部は、素子の外側シースと保護シース16
の対応した端部にろう付けされる。これらの端部は又、
両方とも主本体部材32の環状凹部30にろう付けされ
る。本体部材32は、熱電対10によって温度を検知す
べきガスタービンエンジンダクトを取り囲むケーシング
34に固着される。素子12は本体部材32とケーシン
グ34の中を通り、ケーシングの外側に配置された適当
なターミナルブロック(図示せず)まで通る。
【0014】素子12の検知先端部14に隣接した保護
シース16の端部には、前述のダクトの中を流れるガス
を検知先端部に流れさせる食い違い開口部36,38が
設けられている。図面でわかるように検知先端部14の
左側にあるシースの末端部は、代表的には、溶接した端
キャップ(図示せず)によって密閉される。熱電対10
は、熱電対素子12と主本体部材32に加えて2つの主
な構成部品,すなわち、保護シース16と支持管20を
有するだけである。これらの構成部品は、製造と組立が
比較的容易でかつ安価であり、かくして、熱電対10の
製造コストを低減させる。加えて、素子12,保護シー
ス16及び支持管20を本体部材32のところだけで互
いに固着するので、これら3つの構成部品の熱膨張差
は、これらの間に許される相対的な摺動によって順応さ
れる。かくして、所望ならば、わずかに異なる熱膨張率
を有する異なる材料を、これら3つの構成部品に用い、
各材料を正確な役割に最適な特性を有するように選択し
てもよい。
シース16の端部には、前述のダクトの中を流れるガス
を検知先端部に流れさせる食い違い開口部36,38が
設けられている。図面でわかるように検知先端部14の
左側にあるシースの末端部は、代表的には、溶接した端
キャップ(図示せず)によって密閉される。熱電対10
は、熱電対素子12と主本体部材32に加えて2つの主
な構成部品,すなわち、保護シース16と支持管20を
有するだけである。これらの構成部品は、製造と組立が
比較的容易でかつ安価であり、かくして、熱電対10の
製造コストを低減させる。加えて、素子12,保護シー
ス16及び支持管20を本体部材32のところだけで互
いに固着するので、これら3つの構成部品の熱膨張差
は、これらの間に許される相対的な摺動によって順応さ
れる。かくして、所望ならば、わずかに異なる熱膨張率
を有する異なる材料を、これら3つの構成部品に用い、
各材料を正確な役割に最適な特性を有するように選択し
てもよい。
【0015】本発明の説明した実施例に対して種々の変
形をなすことができることは認識されるであろう。特
に、説明した実施例に対して述べた種々の寸法と材料
は、単なる例示である。範囲内で、本発明は又、支持管
20全体を単純に省き、又、その変わり保護シース16
自体を例えば、支持管20の縮径部分22,24,26
に対応する位置で変形させて、部分22,24,26と
同じ支持機能を果たす縮径部分を形成しても良いという
可能性も含む(たとえ、支持管20の傾斜部分28によ
って検知先端部14に与えられた支持体の一定の可撓性
がなくても)。
形をなすことができることは認識されるであろう。特
に、説明した実施例に対して述べた種々の寸法と材料
は、単なる例示である。範囲内で、本発明は又、支持管
20全体を単純に省き、又、その変わり保護シース16
自体を例えば、支持管20の縮径部分22,24,26
に対応する位置で変形させて、部分22,24,26と
同じ支持機能を果たす縮径部分を形成しても良いという
可能性も含む(たとえ、支持管20の傾斜部分28によ
って検知先端部14に与えられた支持体の一定の可撓性
がなくても)。
【図1】本発明によるガスタービンエンジン熱電対の断
面図である。
面図である。
10…熱電対 14…検知先端部 12…熱電対素子 16…保護シース 20…支持管 22,24,26…縮径部分
Claims (11)
- 【請求項1】検知先端部を有する細長円筒形の熱電対素
子を有し、その熱電対素子は、熱電対素子のまわりに環
状の間隙を構成する細長円筒形の保護シースの中に同軸
状に配置される熱電対であって、熱電対素子は、保護シ
ースの中に摺動締まり嵌めする管状支持部材によって保
護シース内に支持され、支持部材の内径は熱電対素子の
外径よりも大きく、支持部材は、熱電対素子のまわりに
摺動締まり嵌めをなすため内径を減ずるように成形され
た少なくとも2つの軸線状に間隔を隔てた縮径部分を有
し、支持部材と保護シースは、素子の検知先端部から遠
い方のそれらの端部で互いに固着される、熱電対。 - 【請求項2】支持部材の前記縮径部分の一つは、素子の
検知先端部に近い方の支持管の端部にあり、かつ検知先
端部に隣接する請求項1記載の熱電対。 - 【請求項3】前記一つの縮径部分は、短い傾斜部分によ
って支持部材の残部に連結され、その傾斜部分の直径
は、支持部材の全直径まで徐々に増し、検知先端部の支
持体にある程度の可撓性を与える請求項2記載の熱電
対。 - 【請求項4】支持部材の長さに沿って、さらに少なくと
も2つの縮径部分がある請求項2又は請求項3記載の熱
電対。 - 【請求項5】検知先端部から遠い方の素子,支持部材及
びシースのそれらの端部は、ろう付け又は溶接によって
互いに固着される、先の請求項記載の熱電対。 - 【請求項6】さらに主本体部材を有し、検知先端部から
遠い方の素子,支持部材,シースのそれぞれの端部は、
ろう付け又は溶接によって、互いに、かつ本体部材に固
着される、先の請求項記載の熱電対。 - 【請求項7】熱電対素子は、無機絶縁の熱電対素子であ
る、先の請求項記載の熱電対。 - 【請求項8】支持部材は、ニモニックとハステロイから
選択される高耐熱合金から作られる、先の請求項記載の
熱電対。 - 【請求項9】シースは、ニモニックとハステロイから選
択されるた耐熱合金から作られる、先の請求項記載の熱
電対。 - 【請求項10】シースには、検知先端部に隣接してシー
スの端部で1又はそれ以上の開口部を設け、温度を検知
すべき気体を検知先端部に流れさせる、先の請求項記載
の熱電対。 - 【請求項11】支持部材の縮径部分は、熱電対素子と同
じ直径のマンドレル上に支持部材を成形することによっ
てつくられる、先の請求項記載の熱電対。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9126218A GB2262837A (en) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | Thermocouples |
GB9126218.8 | 1991-12-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05248963A true JPH05248963A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=10706007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4330750A Pending JPH05248963A (ja) | 1991-12-10 | 1992-12-10 | 熱電対 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0546786A1 (ja) |
JP (1) | JPH05248963A (ja) |
GB (1) | GB2262837A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2015158385A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-09-03 | 三菱重工業株式会社 | 温度測定装置、温度測定装置の製造方法、回転機械、及びガスタービン |
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