JPH06201483A - 高温高圧用温度計 - Google Patents

高温高圧用温度計

Info

Publication number
JPH06201483A
JPH06201483A JP34944792A JP34944792A JPH06201483A JP H06201483 A JPH06201483 A JP H06201483A JP 34944792 A JP34944792 A JP 34944792A JP 34944792 A JP34944792 A JP 34944792A JP H06201483 A JPH06201483 A JP H06201483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
thermocouple
cylinder
thermometer
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP34944792A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiro Maruko
智弘 丸子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuya Metal Co Ltd
Original Assignee
Furuya Metal Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furuya Metal Co Ltd filed Critical Furuya Metal Co Ltd
Priority to JP34944792A priority Critical patent/JPH06201483A/ja
Publication of JPH06201483A publication Critical patent/JPH06201483A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 400〜1300℃の使用温度は勿論、1500℃以上
の温度条件での長期使用を可能ならせしめると共に、測
温性の向上を図ることにある。。 【構成】 熱電対を支持及び/又は保護する本体構成構
造体をIr又はIr基合金にて形成する。それにより、1500
℃以上の温度条件での長期使用でも劣化することなく熱
電対の先端感温部を測温点位置に確実に固着支持するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高温高圧用温度計に係
り、例えば航空技術開発の一貫であるガスタービン燃焼
器の研究・開発に使用されている即ち燃焼器の出口内に
その軸芯に対して交差状に挿入設置せしめて、軸芯から
半径方向壁面に至る複数箇所において出口ガス温度とそ
の分布状態を計測する目的で使用されているガス温度測
定プローブと称されている高温高圧用温度計の改良に関
するものである。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】従来、この種高温高圧用
温度計を構成する構造体、例えば図3に例示した様に、
シース熱電対1の先端感温部1aをガスタービン燃焼器出
口B内に、燃焼ガスの流れ方向に対向させ且つ流れ方向
に沿わせた状態で該出口B軸芯bから予め決められた測
温点間隔にて離間せしめた半径方向に至る複数箇所に固
着支持する支持体2、この支持体2により出口Bの軸芯
bから適宜離間して半径方向に至る複数箇所に固着支持
された各熱電対1を流れるガスの動圧から保護(補強)
する保護体3及び出口Bの周囲壁面からの輻射熱等から
感温部1aを保護する保護筒4これらは一般的にPtRh10合
金により形成され、出口ガス温度が 400〜1300℃,その
風速が26〜130m/sの条件で使用し得る様に構成されてい
た。ところで、近年の著しいガスタービン燃焼器の進歩
に伴って、その出口ガス温度が1400℃を越える条件で尚
且つ出口壁面から放射される輻射熱等の周囲熱からの影
響を出来る限り少なくして軸芯から半径方向に至る各測
温点のガス温度とその分布状態を正確に計測し得る測温
性の高い温度計の開発が望まれている。しかし乍ら、上
記した従来の温度計を構成するシース熱電対を支持及び
保護する支持体と保護体等の本体構成構造体は1500℃を
使用限界温度とするPtRh10合金により形成されているこ
とから、1400℃を越えるガス温度条件で使用すると、数
時間で劣化し、強度的に長時間は持たない。従って、流
れるガスの動圧により変形を起して出口軸芯から適宜離
間して半径方向に至る決められた測温点に位置する各熱
電対先端の感温部が当該位置から変位してしまって前記
各測温点(軸芯から予め決められた測温点間隔にて離間
せしめた半径方向に至る複数箇所)のガス温度とその分
布状態を正確に測定することができない問題を有し、
又、出口ガス温度が1500℃の条件では前記劣化を短時間
で起して全く使用することが出来ないものであった。更
に、従来温度計のシース熱電対の先端感温部を周囲輻射
熱から保護する保護筒は一定の厚さ(肉厚)を有する一
体筒構造であるから、熱の伝導性が高いばかりか、熱の
放熱が悪い。従って、一旦熱が蓄積されるとなかなか放
熱されないことから、初期段階では壁面から放射される
周囲輻射熱から熱電対の先端感温部を保護せしめて該感
温部が周囲輻射熱の熱影響を受けることなく各測温点を
流れるガス温度を測定することができるが、時間の経過
と共に蓄積された輻射熱が筒内面側へと徐々に熱伝導せ
しめて数時間が経過すると、輻射熱伝導の影響が大きく
作用して測定誤差が生じる結果を招く。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な従来
事情に鑑みてなされたもので、 400〜1300℃の使用温度
は勿論、1500℃以上の温度条件での長期使用を可能なら
せしめると共に、測温性の向上を図った高温高圧用温度
計の提供を目的とする。
【0004】
【課題を達成するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が講じる技術的手段は、熱電対を支持及び/又
は保護する本体構成構造体をIr又はIr基合金にて形成し
たことを特徴とする。又、上記本体構成構造体が熱電対
の先端感温部を周囲輻射熱から保護する保護筒であり、
前記保護筒を薄肉円筒筒状に形成した口径を異にする複
数のIr又はIr基合金筒体を同軸上に遊挿せしめて各筒体
間に遮蔽間隙を有する多重筒構造に形成したことを特徴
とする。更に、熱電対を支持及び/又は保護する本体構
成構造体を PtRh10ZrO2 合金にて形成したことを特徴と
する。
【0005】
【作 用】而して、上記した本発明請求項1記載の技術
的手段によれば、Ir又はIr基合金にて形成した本体構成
構造体により、1500℃以上で2300℃に至る過酷な温度条
件での長期使用でも劣化することなく熱電対の先端感温
部を測温点位置に確実に固着支持せしめることができ
る。又、周囲輻射熱は熱電対の先端感温部を保護する保
護筒の口径を異にする各筒体間の各遮蔽間隙により該保
護筒内面側への伝達が阻止され、それにより周囲輻射熱
による熱影響をできる限り受けることなく測定すること
ができる。請求項2記載の技術的手段によれば、 PtRh1
0ZrO2 合金にて形成した本体構成構造体により、1500℃
以上で1700℃に至る温度条件での長期使用でも劣化する
ことなく熱電対の先端感温部を測温点位置に確実に固着
支持せしめることができる。
【0006】
【実施例】本発明の実施の一例を図面に基づいて以下説
明すると、温度計Aは複数個のシース熱電対1の先端感
温部1aを予め決められた測温点間隔にて離間せしめた複
数箇所に固着支持する支持体2、この支持体2に支持さ
れた各熱電対1を流れる高圧高熱流体ガスの動圧から保
護(補強)する保護体3、出口Bの周囲壁面から放射さ
れる周囲輻射熱等から感温部1aを保護する保護筒4から
構成された多点櫛形温度計であり、ガスタービン燃焼器
の出口B内に、支持体2及び保護体3を燃焼ガスの流れ
と平行になる様に挿入設置し、それによって燃焼ガスの
流れ方向に対向させ且つその流れ方向に沿わせた状態で
出口Bの軸芯bから測温点間隔にて離間せしめた半径方
向に至る各測温点に各保護筒4を位置させる(図3参
照)。即ち各保護筒4内に突出内在させた各熱電対1の
先端感温部1aを燃焼ガスの流れ方向に対向させ且つその
流れ方向に沿わせた出口B軸芯bから半径方向に至る各
測温点に位置させて、各測温点のガス温度を測定するも
のである。
【0007】そして、上記支持体2,保護体3,保護筒
4これらをIr又はIr基合金にて形成すると共に、保護筒
4を薄肉円筒筒状に形成した口径を異にする複数のIr又
はIr基合金筒体4a…を同軸上に遊挿せしめて各筒体4a…
間に熱遮断間隙5…を確保構成した多重筒構造に形成す
る。Ir基合金としては、Ir金属を主金属(母材)とし
て、このIr金属にOs,Rh,Ru,Pt,Ta等のいずれか一種
の金属を重量比で適宜量混合溶融させて作った、例えば
IrーOs,IrーRh,IrーRu,IrーPt,Ir−Ta合金等が挙げ
られる。尚、支持体2は筒状サポート6の先端にその一
端を固定せしめてサポート6先端に突出状に装着すると
共に支持体2に対する各保護筒4の取付けは支持体2の
両側に前記測温点間隔にて離間せしめて交互に溶接又は
他の手段により固着する。そして、略逆U字型に湾曲さ
せた保護体3の両壁解放端をサポート6の先端に固定せ
しめて、この保護体3の湾曲部に支持体2の他端を固定
すると共に、保護体3の両壁3aに各保護筒4を溶接又は
他の手段により固着せしめて流れるガスの動圧に対する
各保護筒4の取付強度を向上されるものである。
【0008】次に、本発明温度計Aを構成する構造体
(支持体2,保護体3,保護筒4これら)を形成するIr
と、従来温度計を構成する構造体を形成するPt90−Rh10
合金との強度を下記に示した実験条件により比較する。
【0009】使用温度 1700℃ 風 速 100m/s 試験片の形状 外径8φ、内径6φ、長さ150m
m 図4において(イ)は本発明温度計を構成する構造体を
形成するIr製試験片(以下、本発明品と称す)、(ロ)
は従来温度計を構成する構造体を形成するPtRh10合金製
試験片(以下、従来品と称す)、矢印Xは熱の流れる方
向を示したものであり、本発明品と従来品では図4の
(イ)(ロ)から明らかな様に時間の経過に伴う変形量
が本発明品に比べて従来品のほうが遥かに大きいことが
分かる。従って、本発明品は大気中1400℃の実験条件に
より試験を行いその実験結果を示した図6から明らかで
ある様に 100時間放置後の安定性値を従来品と比べる
と、比較にならない程の高い値を示しており、高温高圧
下条件でも長時間使用し得る耐時間安定性を有するもの
である。
【0010】又、本発明品は周囲輻射熱から熱電対1の
先端感温部1aを保護する保護機能としても、各筒体4間
に確保構成された各熱遮断間隙5により該筒内面側への
熱伝導を阻止することができる多重筒構造である。従っ
て、図7に示した様に例えば0.1mm程度の筒壁厚で口径
を異にする複数のIr又はIr基合金筒体4a…を同軸状に遊
挿せしめて各筒体4a…間に例えば 0.2mm程度の熱遮断間
隙5…を確保して構成した内径4φ、外径 6.6φとする
多重筒構造、図示では5重筒構造の本発明品は図8に示
した内径4φ、外径 6.6φとする一体筒構造の従来品に
比べて熱電対1の先端感温部1aが同軸芯上に突出内在さ
れている筒内面側への出口Bの周囲壁面から放射される
輻射熱の熱影響は小さい。即ち出口Bを流れる実際のガ
ス温度(真のガス温度)との温度誤差は遥かに小さく、
周囲輻射熱から熱電対1の先端感温部1aを保護する保護
機能としても優れていることが分かる。尚、ここでT0
は出口Bを流れる熱電対1の先端感温部1aにより実際に
測定されるガス温度値、T 1 は出口Bの周囲壁面から放
射される輻射熱の温度値である。
【0011】而して、本発明品は従来品に比べて高い耐
熱性と長時間使用に対する高い値の安定性を有する硬
度,破壊靭性値等の機械的性質に優れ、しかも熱電対1
の先端感温部1aの輻射熱からの熱影響を最小限に抑制し
得る保護機能としても優れていることが明らかになっ
た。
【0012】尚、温度計の構成形態としては上述した形
態に限らず、図5に示した一方向解放型即ち筒状サポー
ト6の先端に固着したIr又はIr基合金にて形成した保護
管7の一側部(流れるガスの上流側)に上記した測温点
間隔にてシース熱電対1の先端感温部1aを輻射熱から保
護する多重筒構造の保護筒4を固着配設せしめてなる構
造形態、或いは熱電対を挿入内在する一端を完全に閉鎖
せしめた完全密閉構造のIr又はIr基合金にて形成した保
護管からなる構成形態等であっても良く、その構成形態
は任意である。
【0013】そして、上述した温度計Aを構成する支持
体2,保護体3,保護筒4これらをPtRh10ZrO2 合金に
て形成すると共に、保護筒4を薄肉円筒筒状に形成した
口径を異にする複数の PtRh10ZrO2 合金筒体4a…を同軸
上に遊挿せしめて各筒体4a…間に熱遮断間隙5…を確保
構成した多重筒構造に形成した本発明品の場合は、上述
したIr製の本発明品に比べて若干劣るものの、図6に示
した様に大気中1400℃の実験条件により試験を行ったそ
の実験結果から明らかである様に 100時間放置後の安定
性値を従来品と比べると、高い値を示しており、高温高
圧下条件でも長時間使用し得る耐時間安定性を有するも
のである。
【0014】尚、上記した実施例においてはガスタービ
ン燃焼器の出口のガス温度を計測する温度計として詳述
したが、斯る使用形態に限らず、石炭をガス化せしめて
燃料用、石炭液化用、石油精製用等の用途に幅広く用い
られる水素を製造する石炭ガス化プラントのガス化炉内
温度を測定する温度計として使用したり、或いは原子発
電所から発生する放射線汚染物質の焼却炉内温度や製鉄
所内高炉の熱風の測定等の高熱高圧雰囲気中での種々の
測定に使用されるものである。
【0015】
【発明の効果】本発明高温高圧用温度計は叙上の如く構
成してなるから、下記の作用効果を秦する。 .請求項1記載によれば、Ir又はIr基合金にて形成し
た本体構成構造体により、1500℃以上で2300℃に至る極
端に過酷な温度条件での長期使用でも劣化することなく
熱電対の先端感温部を測温点位置に確実に固着支持せし
めることができる。従って、長時間に亘って安定した温
度測定が可能になる。 .周囲輻射熱は熱電対の先端感温部を保護する保護筒
の口径を異にする各筒体間の各熱遮断間隙により該保護
筒内面側への熱伝導が阻止されることから、周囲輻射熱
による熱影響をできる限り受けることなく測定すること
ができる。従って、従来の温度計の様に輻射熱を蓄積す
ることもなく、各熱遮断間隙により熱電対の先端感温部
が突出内在する筒内面側への熱伝導を確実に遮断し阻止
することで高い測温性が期待することができる。 .請求項2記載によれば、 PtRh10ZrO2 合金にて形成
した本体構成構造体により、1500℃以上で1700℃に至る
温度条件での長期使用でも劣化することなく熱電対の先
端感温部を測温点位置に確実に固着支持せしめることが
できる。従って、長時間に亘って安定した温度測定が可
能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明高温高圧用温度計の実施の一例を示し
た要部の平面図
【図2】 図1のII−II線に沿わせた断面図
【図3】 高温高圧用温度計をガスタービン燃焼器の出
口に挿入設置した状態を示した概略図
【図4】 本発明高温高圧用温度計と従来高温高圧用温
度計との強度比較するために使用した保護管図
【図5】 他の実施例を示した要部の断面図
【図6】 本発明品と従来品の耐時間安定性を比較する
グラフ
【図7】 輻射熱の熱伝導を試験するために使用した本
発明品保護筒の拡大断面図
【図8】 輻射熱の熱伝導を試験するために使用した従
来品保護筒の拡大断面図
【符号の説明】
A…温度計 1…熱電対 2…支持体 3…保護体 4…保護筒 4a…筒体 5…熱遮断間隙

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱電対を支持及び/又は保護する本体構
    成構造体をIr又はIr基合金にて形成したことを特徴とす
    る高温高圧用温度計。
  2. 【請求項2】 上記本体構成構造体が熱電対の先端感温
    部を周囲輻射熱から保護する保護筒であり、前記保護筒
    を薄肉円筒筒状に形成した口径を異にする複数のIr又は
    Ir基合金筒体を同軸上に遊挿重合せしめて各筒体間に熱
    遮断間隙を有する多重筒構造に形成したことを特徴とす
    る請求項1記載の高温高圧用温度計。
  3. 【請求項3】 熱電対を支持及び/又は保護する本体構
    成構造体を PtRh10ZrO 2 合金にて形成したことを特徴と
    する高温高圧用温度計。
JP34944792A 1992-12-28 1992-12-28 高温高圧用温度計 Pending JPH06201483A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34944792A JPH06201483A (ja) 1992-12-28 1992-12-28 高温高圧用温度計

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34944792A JPH06201483A (ja) 1992-12-28 1992-12-28 高温高圧用温度計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06201483A true JPH06201483A (ja) 1994-07-19

Family

ID=18403816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34944792A Pending JPH06201483A (ja) 1992-12-28 1992-12-28 高温高圧用温度計

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06201483A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109855753A (zh) * 2019-03-28 2019-06-07 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种汽轮机调节级蒸汽测温装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109855753A (zh) * 2019-03-28 2019-06-07 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种汽轮机调节级蒸汽测温装置
CN109855753B (zh) * 2019-03-28 2023-12-29 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种汽轮机调节级蒸汽测温装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101886955B (zh) 用于燃气涡轮温度测量的纤维布拉格光栅感测设备及系统
USRE35674E (en) Thermocouple with out-of-line aspiration holes
Glawe et al. Radiation and recovery corrections and time constants of several chromel-alumel thermocouple probes in high-temperature, high-velocity gas streams
JPH0364810B2 (ja)
US7819578B2 (en) Fluid temperature measurement device
US5718512A (en) High-temperature probe
US7824100B2 (en) Temperature measurement device that estimates and compensates for incident radiation
Blevins Behavior of bare and aspirated thermocouples in compartment fires
US20100290502A1 (en) Method of measuring the internal surface temperature of a pipe and associated device
JP2007024830A (ja) 表面温度計の取付構造
Mohammed et al. Temperature and heat flux measurement techniques for aeroengine fire test: a review
JP7458409B2 (ja) ガスバーナ用の改良された温度センサ及び該温度センサとバーナとからなるアセンブリ
GB2032536A (en) Temperature measuring assembly for the nozzle guide ring of a gas turbine
US20180348255A1 (en) Sheathing for fluid probe
JPH06201483A (ja) 高温高圧用温度計
US4175438A (en) Temperature measuring probe
JPS59204731A (ja) 高温高圧気流用温度計
JPH07280659A (ja) 耐高温腐食用温度計
US3485101A (en) Continuously supported sensor
US2384024A (en) Thermocouple tube
Žužek et al. Miniature iron-carbon eutectic point crucible for the calibration of thermometers
RU165789U1 (ru) Высокотемпературный термозонд для измерений в газовом потоке
KR20020052869A (ko) 션트에러 방지를 위한 고온측정용 열전대
RU2655734C1 (ru) Многозонный термопреобразователь
CN117686123A (zh) 一种保温装置