JPH0632589Y2 - 表面温度測定用センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、物体の表面温度を正確に、しかも速いレスポ
ンスタイムで測定するための熱電対の構成に係わるもの
である。

〔従来技術〕

表面温度を正確に、しかも速いレスポンスタイムで測定
するには、測温素子となる熱電対の熱接点を中心にして
測温する面に良く密着させることが望ましい。また、熱
電対自体による熱伝達、熱放散を考慮すれば、熱電対自
体は低熱容量にし、熱接点部を含むできるだけ大きな面
を接触させなければならない。

以上のような理由から、第５図に示す如く、薄板状の熱
電対素線１、２を重ね合わせて溶接してこの溶接部分を
熱接点部５としてセンサＳを形成している。しかし、前
記第５図の構造のセンサＳにおいては、熱電対素線１、
２を如何に薄くしても熱接点部５に段差６を生じ、この
熱接点部５を被測定面に密着させることが困難となり、
測温値に誤差を生じる上にレスポンスタイムに遅れを生
ずる。

第６図は前記熱接点部５に段差が生ずるのを防止するた
めに、ステンレス薄板等の接触板４上に薄板状の熱電対
素線１、２を溶接して熱電対を構成したものである。こ
の構造のセンサＳは被測定表面に密着させることができ
るが、熱接点部５への熱伝達は接触板４を介して行われ
るためにレスポンスタイムに遅れを生ぜざるを得なかっ
た。

また、特開昭57-208424号公報には、広幅の熱電対素線
の片面に、電気絶縁層を介して狭幅の複数の熱電対素線
を並列に積層し、前記電気絶縁層に局部的な欠落部分を
形成することによって、その部分を熱接点とした表面温
度測定用センサが提案されている。

しかしながら、このセンサを製造する場合には、２種類
の熱電対素線を上下に重ねる構造であるため、それらの
間には熱接点を除いて電気絶縁層を設けることが不可欠
となり、そのため材料費や加工費などの製造コストが嵩
むという問題があった。

〔考案の目的〕

本考案は前記従来の表面温度測定用センサの有する問題
点を解消し、速いレスポンスタイムで正確な測温を実現
すると共に、製造コストの低減を図ることができる表面
温度測定用センサを提供することを目的とするものであ
る。

〔考案の概要〕

前記目的を達成するための本考案に係る表面温度測定用
センサは、薄板状の複数本の熱電対素線を、各々の熱電
対素線が被測温面に接触するように、ある間隔をおいて
並行に配置し、前記熱電対素線と同等かあるいはそれよ
りも低熱容量の金属線で前記各熱電対素線間を架橋して
熱接点部を形成してなるものである。

本考案の表面温度測定用センサは、２種類の熱電対素線
を上下に積層せず、左右に並行に配置することによっ
て、熱接点部に段差を生じないため、測定誤差の低減を
図ることができ、しかも、相互間に電気絶縁層を設ける
必要がなくなったため、製造コストの低減を図ることが
できる。

また、薄板状の異種の熱電対素線を並行に配置している
ため、センサを形成した時、左右の薄板は、それぞれ測
定対象に自由に変形して接触するので、より良い密着度
が得られる等の利点がある。

〔実施例〕

次に図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図は本考案にかかるセンサＳの斜視図であって、薄
板状の熱電対素線１、２を並行に配置し、適当な個所に
おいて金属線３で前記両熱電対素線１、２を溶接して架
橋する。そして前記金属線３で接合した部分が熱接点部
５を構成している。

熱電対素線１、２には例えばクロメル，コンスタンタン
またはクロメル・アルメル等の薄板であって、その厚さ
が0.1mmで幅が1.6mm、あるいは厚さが0.05mmで幅が1.0m
m等の熱電対素線を用い、架橋用の金属線３としては厚
さが0.05mmで幅1.0mmのステンレス板等を使用すること
ができる。

なお、この架橋用の金属線は熱電対素線１、２と同等
か、あるいはそれよりも低熱容量のものであることが必
要である。

第２図は被測温面７に本考案にかかるセンサＳを押圧接
触した状態を示すものであって、熱電対素線１、２は長
さが被測温面７に接触しており、中央部分に熱接点部
５が位置している。

第３図はホルダ内に挿入したセンサＳの外観を示す斜視
図であって、テフロン等の低熱伝導材料で下部ホルダ８
を形成し、これに前記センサＳを固定し、下部ホルダ８
の上方の開口部を上部ホルダ９で閉止している。なお、
10は通気穴、11は補償導線である。

第４図は本考案の第２の実施例を示すものであって、熱
電対素線１を両側に位置させ、その中央部に別の熱電対
素線２を配置し、前記熱電対素線１−２−１を金属線３
を横断して連結したものであり、この金属線３の位置に
熱接点部５が形成されている。

この実施例においては熱電対素線１，１はアルメルの薄
板であり、別の熱電対素線２はクロメルである。そして
熱電対素線１−２−１を横断する金属線３はアルメルの
薄板である。

〔考案の効果〕

本考案の表面温度測定用センサは、薄板状の複数本の熱
電対素線を、各々の熱電対素線が被測温面に接触するよ
うに、ある間隔をおいて並行に配置し、前記熱電対素線
と同等かあるいはそれよりも低熱容量の金属線で前記各
熱電対素線間を架橋して熱接点部を形成してなるので、
以下の効果を奏することができる。

表面温度測定用センサを構成する２種類の熱電対素線を
上下に積層せず、左右に並行に配置することによって、
相互間に電気絶縁層を設ける必要がなくなったため、製
造コストの低減を図ることができる。

この表面温度測定用センサについて、多数の実験をした
結果、そのレスポンスタイムは第５図の構造の従来のセ
ンサに比較して約1/2となることが分かった。

本考案の表面温度測定用センサは、熱電対を構成する素
線を並行に配列させ、これらを金属線によって連結して
熱接点を形成しているので被測温面に対して平坦に接触
することになり、熱的な平衡が早く、レスポンスタイム
を短縮することができたものと考えられる。

また、被測温面に対する接触面積が増大することがレス
ポンスタイムの短縮時に寄与していることは明らかであ
る。

更に、熱電対素線間には、第５図に示した従来のセンサ
Ｓのように段差６がないので、被測定表面に熱接点が確
実に接触し、これがレスポンスタイムの減少と測温の正
確性に寄与している。

実施例においては第１図に示すように２本の熱電対素線
１、２を使用したセンサの例、第４図のように３本の熱
電対素線１−２−１を使用した例を説明したが、用途に
応じて更に多数の熱電対素線を組合わせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例にかかるセンサの斜視図、第２
図はこのセンサの使用状態を示す図、第３図は前記セン
サを組み込んだ検温端の斜視図である。 第４図は別の実施例にかかるセンサの斜視図である。 第５図及び第６図は従来のセンサの例を示す構造図であ
る。 Ｓ……センサ、１、２……熱電対素線、３……金属線、
４……接触板、５……熱接点部、６……段差、７……被
測温面、８……下部ホルダ、９……上部ホルダ、10……
通気穴、11……補償導線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】薄板状の複数本の熱電対素線を、各々の熱
   電対素線が被測温面に接触するように、ある間隔をおい
   て並行に配置し、前記熱電対素線と同等かあるいはそれ
   よりも低熱容量の金属線で前記各熱電対素線間を架橋し
   て熱接点部を形成してなる表面温度測定用センサ。