JPH05346352A - 熱電対用低温接合部補償装置 - Google Patents
熱電対用低温接合部補償装置Info
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- JPH05346352A JPH05346352A JP5030786A JP3078693A JPH05346352A JP H05346352 A JPH05346352 A JP H05346352A JP 5030786 A JP5030786 A JP 5030786A JP 3078693 A JP3078693 A JP 3078693A JP H05346352 A JPH05346352 A JP H05346352A
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- temperature
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-
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
- G01K7/10—Arrangements for compensating for auxiliary variables, e.g. length of lead
- G01K7/12—Arrangements with respect to the cold junction, e.g. preventing influence of temperature of surrounding air
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Control Of Temperature (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 室温変化の測定信号に及ぼす影響が著しく少
なく、好ましくは室温変化１℃につき５／１０００℃以
下であり、熱電対の測定信号が室温変化に対して実質的
に非感受性であるような熱電対用低温接合部補償装置を
実現する。 【構成】 熱電対の素線を直接受容し且つこれらの素線
と延長ケーブルとの相互接続を確保するサーモスタット
付きインタフェース箱から主に構成されており、該イン
タフェース箱が更に低温接合部補償回路を備えているこ
とを特徴とする。
なく、好ましくは室温変化１℃につき５／１０００℃以
下であり、熱電対の測定信号が室温変化に対して実質的
に非感受性であるような熱電対用低温接合部補償装置を
実現する。 【構成】 熱電対の素線を直接受容し且つこれらの素線
と延長ケーブルとの相互接続を確保するサーモスタット
付きインタフェース箱から主に構成されており、該イン
タフェース箱が更に低温接合部補償回路を備えているこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、信号を測定し、測定信
号を伝送する方法、より特定的には熱電対による温度測
定に係り、特に核磁気共鳴スペクトロメータのチャンバ
内で使用されるように構成された熱電対用低温接合部補
償装置に係る。
号を伝送する方法、より特定的には熱電対による温度測
定に係り、特に核磁気共鳴スペクトロメータのチャンバ
内で使用されるように構成された熱電対用低温接合部補
償装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】現在、一般に温度調節システムに組み合
わせられた様々な型の熱電対測定システムが知られてお
り、種々の用途で使用されている。
わせられた様々な型の熱電対測定システムが知られてお
り、種々の用途で使用されている。
【０００３】例えば核磁気共鳴スペクトロメータの磁石
の内側に配置された試料の温度の調節は、試料のすぐ近
傍の温度を測定するために熱電対を使用する電子調節器
により行われる。
の内側に配置された試料の温度の調節は、試料のすぐ近
傍の温度を測定するために熱電対を使用する電子調節器
により行われる。
【０００４】スペクトロメータの磁石の基部で遮蔽シー
スに包囲された熱電対の素線は、多くの場合数メートル
離れた調節器の入力に信号を送るために延長ケーブル
（補償ケーブルに同じ）に接続されている。
スに包囲された熱電対の素線は、多くの場合数メートル
離れた調節器の入力に信号を送るために延長ケーブル
（補償ケーブルに同じ）に接続されている。
【０００５】熱電対は温度差に対して感受性であるた
め、基準接合部（低温接合部に同じ）即ち熱電対の素線
の二つの導体と測定回路の二つの銅導体との接点は温度
測定を実施するために既知の温度でなければならない。
め、基準接合部（低温接合部に同じ）即ち熱電対の素線
の二つの導体と測定回路の二つの銅導体との接点は温度
測定を実施するために既知の温度でなければならない。
【０００６】これを解決する一つの方法は、融解氷浴に
低温接合部を浸漬させることである。この方法は０℃で
ゼロの出力電圧を与えるので、熱電対用テーブルを利用
できるという利点がある。
低温接合部を浸漬させることである。この方法は０℃で
ゼロの出力電圧を与えるので、熱電対用テーブルを利用
できるという利点がある。
【０００７】「低温溶接部（又は接合部）電子補償」の
名称で知られるより実用的な方法は、一定温度（氷又は
炉）に維持された基準接合部を使用しなくても済むよう
に、熱電対の信号に補償電圧を加えることにより行われ
る。
名称で知られるより実用的な方法は、一定温度（氷又は
炉）に維持された基準接合部を使用しなくても済むよう
に、熱電対の信号に補償電圧を加えることにより行われ
る。
【０００８】現在の温度調節システムは一般に、システ
ムの構造に組み込まれており、室温の変化に起因する測
定誤差を減らすことが可能な低温接合部補償装置を備え
る。
ムの構造に組み込まれており、室温の変化に起因する測
定誤差を減らすことが可能な低温接合部補償装置を備え
る。
【０００９】しかしながら、現在の調節システムにおけ
る内部低温接合部補償は比較的不正確である。到達可能
な最高精度は室温変化１℃につき５／１００℃が限界で
ある。
る内部低温接合部補償は比較的不正確である。到達可能
な最高精度は室温変化１℃につき５／１００℃が限界で
ある。
【００１０】更に、熱電対の素線と補償ケーブルの導線
との間の接合部も温度変化に対して感受性である。実際
に、例えば夫々銅及びコンスタンタンから具現される熱
電対の２本の素線の構成は補償ケーブルの２本の導線の
構成と完全に同一ではないので、測定熱電対により供給
される有効信号に付加される撹乱電気信号が発生する。
との間の接合部も温度変化に対して感受性である。実際
に、例えば夫々銅及びコンスタンタンから具現される熱
電対の２本の素線の構成は補償ケーブルの２本の導線の
構成と完全に同一ではないので、測定熱電対により供給
される有効信号に付加される撹乱電気信号が発生する。
【００１１】熱電対用低温接合部補償自動装置も知られ
ている。
ている。
【００１２】しかしながら、これらの既知の装置により
実施される補償の精度は、特に熱電対の素線の接続レベ
ルの室温変化がコネクタを介して前記装置に直接影響を
及ぼす結果として上記精度を上回ることはない。
実施される補償の精度は、特に熱電対の素線の接続レベ
ルの室温変化がコネクタを介して前記装置に直接影響を
及ぼす結果として上記精度を上回ることはない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、室温変化の測定信号に及ぼす影響が著しく
少なく、好ましくは室温変化１℃につき５／１０００℃
以下であり、熱電対の測定信号が室温変化に対して実質
的に非感受性であるような熱電対用低温接合部補償装置
を実現することである。
する課題は、室温変化の測定信号に及ぼす影響が著しく
少なく、好ましくは室温変化１℃につき５／１０００℃
以下であり、熱電対の測定信号が室温変化に対して実質
的に非感受性であるような熱電対用低温接合部補償装置
を実現することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、熱
電対の素線を直接受容し且つこれらの素線と延長ケーブ
ルとの相互接続を確保するサーモスタット付きインタフ
ェース箱から主に構成されており、該インタフェース箱
が更に低温接合部補償回路を備えていることを特徴とす
る、熱電対用低温接合部補償装置に係る。
電対の素線を直接受容し且つこれらの素線と延長ケーブ
ルとの相互接続を確保するサーモスタット付きインタフ
ェース箱から主に構成されており、該インタフェース箱
が更に低温接合部補償回路を備えていることを特徴とす
る、熱電対用低温接合部補償装置に係る。
【００１５】以下、添付図面を参考に本発明の非限定的
な好適実施例について説明する。
な好適実施例について説明する。
【００１６】
【実施例】本発明によると、図１及び図２に示されるよ
うに熱電対用低温接合部補償装置は、熱電対２の素線
３，３’を直接受容し且つこれらの素線と延長ケーブル
４との相互接続を確保するサーモスタット付きインタフ
ェース箱１から主に構成され、該インタフェース箱１は
更に低温接合部補償回路５を備える。
うに熱電対用低温接合部補償装置は、熱電対２の素線
３，３’を直接受容し且つこれらの素線と延長ケーブル
４との相互接続を確保するサーモスタット付きインタフ
ェース箱１から主に構成され、該インタフェース箱１は
更に低温接合部補償回路５を備える。
【００１７】インタフェース箱１の内側の温度変化は、
特に好ましくは最大０．１℃以下に維持されるべきであ
り、温度変化に結び付くエラー電圧の発生点である接点
５’周囲スペースを一定不変の温度に維持することによ
り、電子手段を介して非常に正確な低温接合部補償を実
現することができる。
特に好ましくは最大０．１℃以下に維持されるべきであ
り、温度変化に結び付くエラー電圧の発生点である接点
５’周囲スペースを一定不変の温度に維持することによ
り、電子手段を介して非常に正確な低温接合部補償を実
現することができる。
【００１８】このために本発明の第１の特徴によると、
インタフェース箱１は給電ケーブル及び延長ケーブル４
のコネクタ７，７’を支持する外箱６と、絶縁材料層９
を介して外箱６内に配置されており、温度調節装置１１
及び低温接合部補償回路５を支持する印刷回路１０を含
む内箱８とから構成される。
インタフェース箱１は給電ケーブル及び延長ケーブル４
のコネクタ７，７’を支持する外箱６と、絶縁材料層９
を介して外箱６内に配置されており、温度調節装置１１
及び低温接合部補償回路５を支持する印刷回路１０を含
む内箱８とから構成される。
【００１９】更に、コネクタを介して行われる接続と熱
電対２の素線３及び３’により伝達される熱変化とに起
因するエラー信号が発生する可能性をできるだけ制限す
るために、前記素線は内箱８の内側に所定の長さにわた
って侵入し、前記素線３，３’の導体は印刷回路１０に
直接固定されている。
電対２の素線３及び３’により伝達される熱変化とに起
因するエラー信号が発生する可能性をできるだけ制限す
るために、前記素線は内箱８の内側に所定の長さにわた
って侵入し、前記素線３，３’の導体は印刷回路１０に
直接固定されている。
【００２０】図２に示される本発明の別の特徴による
と、温度調節装置１１は加熱手段１４の評価及び制御回
路１３に組み合わせられた温度センサ１２から構成さ
れ、該装置１１は内箱８の内部温度を室温よりも高い所
与の値に一定に維持するように調節される。
と、温度調節装置１１は加熱手段１４の評価及び制御回
路１３に組み合わせられた温度センサ１２から構成さ
れ、該装置１１は内箱８の内部温度を室温よりも高い所
与の値に一定に維持するように調節される。
【００２１】前記温度センサ１２はブリッジ構造を有す
る組み込みサーミスタとして構成され得、図２に示され
る実施例によると熱電対２のコンスタンタン線３と印刷
回路１０との間の接続部から構成される接点５’のすぐ
近傍に配置される点で有利であり得る。
る組み込みサーミスタとして構成され得、図２に示され
る実施例によると熱電対２のコンスタンタン線３と印刷
回路１０との間の接続部から構成される接点５’のすぐ
近傍に配置される点で有利であり得る。
【００２２】同様に図２に示されるように、補償回路５
は接点（熱電対２−印刷回路１０）の温度変化に直接依
存し且つ熱電対２からの測定信号に重ねられたエラー信
号の発生器から構成され得、該発生器はサーモスタット
付き内箱８の内部温度及び熱電対２の型に応じて調節さ
れる点で有利であり得る。
は接点（熱電対２−印刷回路１０）の温度変化に直接依
存し且つ熱電対２からの測定信号に重ねられたエラー信
号の発生器から構成され得、該発生器はサーモスタット
付き内箱８の内部温度及び熱電対２の型に応じて調節さ
れる点で有利であり得る。
【００２３】印刷回路は更に図２に示すように、コネク
タ７を介して給電され、温度から独立した定電圧を発生
する定電圧発生器１６と、インタフェース箱１の出口で
測定信号を得られるように、０℃に較正した測定起点か
らの偏差を調節する装置とを支持している。
タ７を介して給電され、温度から独立した定電圧を発生
する定電圧発生器１６と、インタフェース箱１の出口で
測定信号を得られるように、０℃に較正した測定起点か
らの偏差を調節する装置とを支持している。
【００２４】図２に示す上記電子装置の構成及び適切な
コンポーネントの選択は当業者の知識の範囲内であり、
種々の変形が可能である。
コンポーネントの選択は当業者の知識の範囲内であり、
種々の変形が可能である。
【００２５】更に給電ケーブル又は延長ケーブル４によ
り場合により伝達され得る熱変化の影響を制限するため
に、外箱６に配置された各コネクタ７及び７’は、比較
的長い接続導線１５を介して印刷回路１０の対応する端
子に接続されており、インタフェース箱１の内部と前記
コネクタ７及び７’のレベルの外部との間に熱ブリッジ
が形成されるのを阻止する。
り場合により伝達され得る熱変化の影響を制限するため
に、外箱６に配置された各コネクタ７及び７’は、比較
的長い接続導線１５を介して印刷回路１０の対応する端
子に接続されており、インタフェース箱１の内部と前記
コネクタ７及び７’のレベルの外部との間に熱ブリッジ
が形成されるのを阻止する。
【００２６】本発明の別の特徴によると、延長ケーブル
４の導体はコネクタ７’のプラグ及び接続導線１５を構
成する材料と同一材料、好ましくは銅から構成されてお
り、延長ケーブル４の線と温度調節器の入力回路との間
の接続レベルの熱電気効果を最小にする。
４の導体はコネクタ７’のプラグ及び接続導線１５を構
成する材料と同一材料、好ましくは銅から構成されてお
り、延長ケーブル４の線と温度調節器の入力回路との間
の接続レベルの熱電気効果を最小にする。
【００２７】核磁気共鳴スペクトロメータのすぐ近傍又
はそのチャンバ内でインタフェース箱１を使用できるよ
うに、外箱６及び場合により内箱８は非磁性材料、好ま
しくはアルミニウム又はアルミニウム合金から構成され
ている。
はそのチャンバ内でインタフェース箱１を使用できるよ
うに、外箱６及び場合により内箱８は非磁性材料、好ま
しくはアルミニウム又はアルミニウム合金から構成され
ている。
【００２８】インタフェース箱１の支持エンベロープを
構成する外箱６は更に、固定手段又はスペクトロメータ
の構造自体に固定し得るエレメントを含み得る。実際
に、インタフェース箱１は小型で場所をとらないため、
前記スペクトロメータ、特にその測定ヘッド上の任意の
場所に容易に配置することができる。
構成する外箱６は更に、固定手段又はスペクトロメータ
の構造自体に固定し得るエレメントを含み得る。実際
に、インタフェース箱１は小型で場所をとらないため、
前記スペクトロメータ、特にその測定ヘッド上の任意の
場所に容易に配置することができる。
【００２９】従って、本発明によると小型で熱電対２に
組み込まれたインタフェース箱１を含む熱電対２用低温
接合部補償装置を実現することができ、熱電対の素線
３，３’は前記インタフェース箱１の内部回路に直接接
続される。
組み込まれたインタフェース箱１を含む熱電対２用低温
接合部補償装置を実現することができ、熱電対の素線
３，３’は前記インタフェース箱１の内部回路に直接接
続される。
【００３０】従って、熱電対は、内箱８の熱安定化と接
点の残留温度変化の正確な電子補償との相乗効果によ
り、本発明者に既知の全熱電対型測定装置よりも高精度
で室温から独立した測定を確保することができる。
点の残留温度変化の正確な電子補償との相乗効果によ
り、本発明者に既知の全熱電対型測定装置よりも高精度
で室温から独立した測定を確保することができる。
【００３１】更に、本発明の補償装置は当然のことなが
ら、特に印刷回路１０に接続された種々の電子コンポー
ネントを適応させることにより既知の全型の熱電対に組
み合わせることができる。
ら、特に印刷回路１０に接続された種々の電子コンポー
ネントを適応させることにより既知の全型の熱電対に組
み合わせることができる。
【００３２】当然のことながら、本発明は上記及び図面
に示された実施例に限定されない。本発明の保護範囲内
で特に種々のエレメントの構成の変形又は技術的等価手
段による置換えが可能である。
に示された実施例に限定されない。本発明の保護範囲内
で特に種々のエレメントの構成の変形又は技術的等価手
段による置換えが可能である。
【図１】本発明のインタフェース箱の断面図である。
【図２】本発明の好適実施例に従って図１のインタフェ
ース箱に配置された低温接合部補償装置及び温度調節装
置のブロック図である。
ース箱に配置された低温接合部補償装置及び温度調節装
置のブロック図である。
１ インタフェース箱 ２ 熱電対 ３，３’ 素線 ４ 延長ケーブル ５ 低温接合部補償回路 ６ 外箱 ７，７’ コネクタ ８ 内箱 ９ 絶縁材料層 １０ 印刷回路 １１ 温度調節装置 １２ 温度センサ １４ 加熱手段 １５ 接続導線
フロントページの続き (72)発明者 ジヤン−リユツク・ウエイシヤール フランス国、67250・シヨーナンブルグ、 リユ・ドウ・ラ・リベルテ・14
Claims (8)
- 【請求項１】 熱電対の素線を直接受容し且つこれらの
素線と延長ケーブルとの相互接続を確保するサーモスタ
ット付きインタフェース箱から主に構成されており、該
インタフェース箱が更に低温接合部補償回路を備えてい
ることを特徴とする熱電対用低温接合部補償装置。 - 【請求項２】 インタフェース箱が、給電ケーブル及び
延長ケーブルのコネクタを支持する外箱と、温度調節さ
れ、絶縁材料層を介して外箱内に配置され且つ温度調節
装置及び低温接合部補償回路を支持する印刷回路を含む
内箱とから構成されることを特徴とする請求項１に記載
の補償装置。 - 【請求項３】 熱電対の素線が内箱の内部に所定の長さ
にわたって侵入しており、前記素線の導体が印刷回路に
直接固定されていることを特徴とする請求項２に記載の
補償装置。 - 【請求項４】 温度調節装置が加熱手段の評価及び制御
回路に組み合わせられた温度センサから構成されてお
り、該調節装置が内箱の内部温度を室温よりも高い所与
の値に一定に維持するように調節されることを特徴とす
る請求項２又は３に記載の補償装置。 - 【請求項５】 補償回路が、熱電対と印刷回路との接点
の温度変化に直接依存し且つ熱電対からの測定信号に重
ねられたエラー信号を発生するエラー信号発生器から構
成され、該発生器が、サーモスタット付き内箱の内部温
度及び熱電対の型に応じて調節されることを特徴とする
請求項１から４のいずれか一項に記載の補償装置。 - 【請求項６】 給電ケーブル及び延長ケーブルのコネク
タが比較的長い接続導線を介して印刷回路の対応する端
子に接続されていることを特徴とする請求項２から５の
いずれか一項に記載の補償装置。 - 【請求項７】 延長ケーブルの導体がコネクタのプラグ
及び接続導線を構成する材料と同一材料、好ましくは銅
から構成されることを特徴とする請求項６に記載の補償
装置。 - 【請求項８】 外箱、及び場合により内箱が非磁性材
料、好ましくはアルミニウム又はアルミニウム合金から
構成されることを特徴とする請求項２から７のいずれか
一項に記載の補償装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9202199A FR2687782B1 (fr) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Dispositif de compensation de jonction froide pour thermocouple. |
| FR9202199 | 1992-02-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05346352A true JPH05346352A (ja) | 1993-12-27 |
| JP3401285B2 JP3401285B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=9427038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03078693A Expired - Fee Related JP3401285B2 (ja) | 1992-02-21 | 1993-02-19 | 熱電対用低温接合部補償装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5328264A (ja) |
| EP (1) | EP0557225B1 (ja) |
| JP (1) | JP3401285B2 (ja) |
| DE (1) | DE69321750T2 (ja) |
| ES (1) | ES2125966T3 (ja) |
| FR (1) | FR2687782B1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5803604A (en) * | 1996-09-30 | 1998-09-08 | Exergen Corporation | Thermocouple transmitter |
| US6158885A (en) * | 1998-06-18 | 2000-12-12 | Integrated Control Concepts, Inc. | Thermocouple-to-extension wire ambient temperature error correction device |
| US6293700B1 (en) * | 1999-09-24 | 2001-09-25 | Fluke Corporation | Calibrated isothermal assembly for a thermocouple thermometer |
| US20070268954A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-22 | Sherwood Services Ag | Portable test apparatus for radiation-sensing thermometer |
| US20070268952A1 (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-22 | Sherwood Services Ag | Thermometer calibration by immersion in non-electrically conductive liquid |
| US7665890B2 (en) | 2006-06-22 | 2010-02-23 | Watlow Electric Manufacturing Company | Temperature sensor assembly and method of manufacturing thereof |
| US7549792B2 (en) * | 2006-10-06 | 2009-06-23 | Covidien Ag | Electronic thermometer with selectable modes |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB1014418A (en) * | 1963-07-12 | 1965-12-22 | Rue Frigistor Ltd De | Isothermal reference apparatus |
| US3280630A (en) * | 1964-11-02 | 1966-10-25 | Robertshaw Controls Co | Cold junction |
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| DE2448455A1 (de) * | 1974-06-04 | 1975-12-18 | Hans Guenter Dr Noeller | Elektronisches fieberthermometer mit auswechselbaren, als messwertfuehler verwendeten thermoelementen |
| SU634120A1 (ru) * | 1976-10-25 | 1978-11-25 | Предприятие П/Я В-2474 | Устройство дл измерени мен ющихс температур |
| GB2082774A (en) * | 1980-07-15 | 1982-03-10 | Gregson Bernard | Thermocouple Cold Junction Compensation |
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-
1992
- 1992-02-21 FR FR9202199A patent/FR2687782B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1993
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