JPH0656334B2 - 露出形熱電対 - Google Patents
露出形熱電対Info
- Publication number
- JPH0656334B2 JPH0656334B2 JP6446385A JP6446385A JPH0656334B2 JP H0656334 B2 JPH0656334 B2 JP H0656334B2 JP 6446385 A JP6446385 A JP 6446385A JP 6446385 A JP6446385 A JP 6446385A JP H0656334 B2 JPH0656334 B2 JP H0656334B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exposed
- thermocouple
- insulating powder
- outer tube
- layer
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は熱電対素子の感応端部を露出させてなる露出形
熱電対に関する。
熱電対に関する。
露出形熱電対には、第４図で示すようにステンレス鋼な
どの金属からなる外管１の内部に、例えばアルメル線３
とクロメル線４とを組合せてなる熱電対素子２を挿通す
るとともに、外管１と熱電対素子２との間の絶縁を図め
るためにマグネシア（MgO）などの耐熱性絶縁粉末５を
充填加圧し、且つ熱電対素子２におけるアルメル線３と
クロメル線４とが接続する感応端部を外管１に充填した
絶縁粉末５層の内部から外部へ露出させた構成をなすも
のがある。
どの金属からなる外管１の内部に、例えばアルメル線３
とクロメル線４とを組合せてなる熱電対素子２を挿通す
るとともに、外管１と熱電対素子２との間の絶縁を図め
るためにマグネシア（MgO）などの耐熱性絶縁粉末５を
充填加圧し、且つ熱電対素子２におけるアルメル線３と
クロメル線４とが接続する感応端部を外管１に充填した
絶縁粉末５層の内部から外部へ露出させた構成をなすも
のがある。
このような露出形熱電対は、熱電対素子２の感応端部が
露出しているために温度測定の応答性が良く。また製造
が容易であるという特徴があり、例えば航空機のジェッ
トエンジンにおける燃焼ガスの温度を測定するために用
いられている。
露出しているために温度測定の応答性が良く。また製造
が容易であるという特徴があり、例えば航空機のジェッ
トエンジンにおける燃焼ガスの温度を測定するために用
いられている。
しかして、露出形熱電対では第４図でも明らかなよう
に、熱電対素子２の端部を外管１に充填した絶縁粉末５
から露出させるために、絶縁粉末５層の端面が外部に向
けて開放されている。このため熱電対が温度を測定する
気体の一部が、絶縁粉末５層の端面から絶縁粉末５層の
空孔を通り層内部に浸入する。ここで温度測定すべき気
体が炭素(C)成分を含むものである場合、例えばケロシ
ンあるいはケロシンとガソリンの混合物を燃料とする航
空機用ジェットエンジンの燃焼ガス（この燃焼ガスには
不完全燃焼に伴う一酸化炭素などの炭素成分が含まれて
いる。）ないし未着火燃料である場合、燃焼ガスないし
未着火燃料に含まれる炭素成分が燃焼ガスないし未着火
燃料とともに絶縁粉末５層中に浸入する。しかるに、外
管１で囲まれた絶縁粉末５体層の内部には排気ガス中に
残存する酸素が充分供給されるわけではないので、絶縁
粉末５層中に浸入した燃焼ガスないし未着火燃料は充分
燃焼されず燃焼が不充分となる。こういう状態が続くと
炭素成分が絶縁粉末５層内部の空孔に析出する。そして
この炭素は導電性を有しているので、絶縁粉末５層によ
る外管１と熱電対素子２との間の絶縁が炭素の析出によ
り充分確保できなくなり、熱電対における温度測定の精
度が低下するという問題が生じる。
に、熱電対素子２の端部を外管１に充填した絶縁粉末５
から露出させるために、絶縁粉末５層の端面が外部に向
けて開放されている。このため熱電対が温度を測定する
気体の一部が、絶縁粉末５層の端面から絶縁粉末５層の
空孔を通り層内部に浸入する。ここで温度測定すべき気
体が炭素(C)成分を含むものである場合、例えばケロシ
ンあるいはケロシンとガソリンの混合物を燃料とする航
空機用ジェットエンジンの燃焼ガス（この燃焼ガスには
不完全燃焼に伴う一酸化炭素などの炭素成分が含まれて
いる。）ないし未着火燃料である場合、燃焼ガスないし
未着火燃料に含まれる炭素成分が燃焼ガスないし未着火
燃料とともに絶縁粉末５層中に浸入する。しかるに、外
管１で囲まれた絶縁粉末５体層の内部には排気ガス中に
残存する酸素が充分供給されるわけではないので、絶縁
粉末５層中に浸入した燃焼ガスないし未着火燃料は充分
燃焼されず燃焼が不充分となる。こういう状態が続くと
炭素成分が絶縁粉末５層内部の空孔に析出する。そして
この炭素は導電性を有しているので、絶縁粉末５層によ
る外管１と熱電対素子２との間の絶縁が炭素の析出によ
り充分確保できなくなり、熱電対における温度測定の精
度が低下するという問題が生じる。
本発明は前記事情に基づいてなされたもので、絶縁粉末
層に浸入する気体ないし液体に含まれる成分による影響
を排除して良好な精度で温度測定を長期にわたり行なう
ことができる露出形熱電対を提供することを目的とす
る。
層に浸入する気体ないし液体に含まれる成分による影響
を排除して良好な精度で温度測定を長期にわたり行なう
ことができる露出形熱電対を提供することを目的とす
る。
本発明の露出形熱電対は、熱電対素子の感応端部が露出
する絶縁粉末層の端部を囲む外管の壁部に、管外部と絶
縁粉末層との間を連通する通気孔を形成したもので、絶
縁粉末層に浸入した不完全燃焼ガスないし未着火燃料を
充分燃焼させ炭素などの成分が絶縁粉末層内部の空孔に
析出することを防止し、絶縁粉末層の絶縁を確保するよ
うにしたものである。
する絶縁粉末層の端部を囲む外管の壁部に、管外部と絶
縁粉末層との間を連通する通気孔を形成したもので、絶
縁粉末層に浸入した不完全燃焼ガスないし未着火燃料を
充分燃焼させ炭素などの成分が絶縁粉末層内部の空孔に
析出することを防止し、絶縁粉末層の絶縁を確保するよ
うにしたものである。
以下本発明を図面で示す実施例について説明する。
第１図及び第２図は本発明の露出形熱電対の一実施例を
示すもので、第３図と同一部分は同一番号を付して説明
を省略する。
示すもので、第３図と同一部分は同一番号を付して説明
を省略する。
この実施例では、熱電対素子２の感応端部が露出する絶
縁粉末５層の端部を囲む外管１の壁部に、外管１外部と
外管１内部の絶縁粉末５層とを連通する例えば２個の通
気孔６を対向して形成する。
縁粉末５層の端部を囲む外管１の壁部に、外管１外部と
外管１内部の絶縁粉末５層とを連通する例えば２個の通
気孔６を対向して形成する。
この通気孔６は、外管１の外部の気体を外管１内部に充
填した絶縁粉末５層の内部に導入するものである。すな
わち、絶縁粉末５層の端面からその内部に浸入した気体
に対して該気体を燃焼させるために気体を供給するもの
である。通気孔６は絶縁粉末５層の端面から外管１の長
手方向に沿って離間した位置で外管１の壁部に形成す
る。絶縁粉末５層の端面から通気孔６までの間隔は、外
部の気体が絶縁粉末５層の端面から外管１の長手方向に
沿って浸入する深さに対応する。具体的に絶縁粉末５層
の端面から通気孔６の縁までの長さは外管径の１〜３倍
の寸法例えば１．５倍である。また通気孔６は、外管１
の外部の気体の流れ方向Ａに対して交差する方向、なか
でも直角な方向に位置して外管１の壁部に形成すること
が好ましい。通気孔６から絶縁粉末５層に導入する気体
の量は、絶縁粉末５層にその端から浸入した排気ガスな
いし未着火燃料を燃焼させるに必要な大きさであれば良
い。通気孔６の直径および数は排気ガスの温度、エンジ
ンのタイプ等により異なり、試作・実施等で設定する。
一般的には通気孔６の直径は管の肉厚の２〜３倍であ
る。
填した絶縁粉末５層の内部に導入するものである。すな
わち、絶縁粉末５層の端面からその内部に浸入した気体
に対して該気体を燃焼させるために気体を供給するもの
である。通気孔６は絶縁粉末５層の端面から外管１の長
手方向に沿って離間した位置で外管１の壁部に形成す
る。絶縁粉末５層の端面から通気孔６までの間隔は、外
部の気体が絶縁粉末５層の端面から外管１の長手方向に
沿って浸入する深さに対応する。具体的に絶縁粉末５層
の端面から通気孔６の縁までの長さは外管径の１〜３倍
の寸法例えば１．５倍である。また通気孔６は、外管１
の外部の気体の流れ方向Ａに対して交差する方向、なか
でも直角な方向に位置して外管１の壁部に形成すること
が好ましい。通気孔６から絶縁粉末５層に導入する気体
の量は、絶縁粉末５層にその端から浸入した排気ガスな
いし未着火燃料を燃焼させるに必要な大きさであれば良
い。通気孔６の直径および数は排気ガスの温度、エンジ
ンのタイプ等により異なり、試作・実施等で設定する。
一般的には通気孔６の直径は管の肉厚の２〜３倍であ
る。
このように構成した熱電対は、例えば航空機用ジェット
エンジンに設けて、このジェットエンジンにおける燃焼
排気ガスの温度を測定するために用いる。この熱電対で
は絶縁粉末５層から露出した熱電対素子２の端部が燃焼
排気ガスに直接触れて温度測定する。ジェットエンジン
における燃焼排気ガスの温度は測定位置により異なるが
一般的には約６００〜７００℃である。
エンジンに設けて、このジェットエンジンにおける燃焼
排気ガスの温度を測定するために用いる。この熱電対で
は絶縁粉末５層から露出した熱電対素子２の端部が燃焼
排気ガスに直接触れて温度測定する。ジェットエンジン
における燃焼排気ガスの温度は測定位置により異なるが
一般的には約６００〜７００℃である。
しかしてこのように温度測定を行なう場合に、燃焼排気
ガスないし未着火燃料の一部が絶縁粉末５層の端面から
その内部の空孔を通って浸入する。ここで、通気孔６が
燃焼排気ガスないし未着火燃料が絶縁粉末５層の端面か
らその内部に浸入する深さに対応した位置に形成してあ
るので、絶縁粉末５層の内部にその端面側から浸入した
燃焼排気ガスないし未着火燃料は、通気孔６を通して燃
焼に必要な酸素が補給されて充分燃焼し、燃焼排気ガス
ないし未着火燃料中に含まれる炭素成分が絶縁粉末５層
の内部の空孔で析出することがない。つまり、ジェット
エンジンに燃料として用いるケロシンないしケロシンと
ガソリンの混合物はパラフィン、ナフテン、芳香族等の
炭化水素が主成分であり、その（燃焼）排気ガスには、
未着火分の炭化水素や、不完全燃焼による一酸化炭素な
どの炭素成分を含有している。またこの（燃焼）排気ガ
スにはエンジン入口から取り入れられ燃焼に使用されな
かった酸素が残存している。このため絶縁粉末５層の端
面から浸入した燃焼排気ガスないし未着火燃料は通気孔
６から酸素を補給し、完全燃焼することができる。な
お、絶縁粉末５層の端面付近は常時酸素を含んだ排気ガ
ス中にさらされているので充分に燃焼する。このように
して絶縁粉末５層に浸入した燃焼排気ガスないし未着火
燃料は充分燃焼して炭素成分を析出することがないの
で、この炭素成分により絶縁粉末５層の絶縁特性が低下
することがない。なお、通気孔６は一般に直接ガスが当
らない個所ないし燃焼排気ガスの流れ方向に対して交差
する方向に形成してありまた寸法も小さいので、ここか
ら不完全燃焼分ないし未着火燃料が浸入することはほと
んどなくたとえ浸入しても端面の開放端との相互作用
（呼吸作用）で不完全燃焼によるカーボン析出を回避で
きる。
ガスないし未着火燃料の一部が絶縁粉末５層の端面から
その内部の空孔を通って浸入する。ここで、通気孔６が
燃焼排気ガスないし未着火燃料が絶縁粉末５層の端面か
らその内部に浸入する深さに対応した位置に形成してあ
るので、絶縁粉末５層の内部にその端面側から浸入した
燃焼排気ガスないし未着火燃料は、通気孔６を通して燃
焼に必要な酸素が補給されて充分燃焼し、燃焼排気ガス
ないし未着火燃料中に含まれる炭素成分が絶縁粉末５層
の内部の空孔で析出することがない。つまり、ジェット
エンジンに燃料として用いるケロシンないしケロシンと
ガソリンの混合物はパラフィン、ナフテン、芳香族等の
炭化水素が主成分であり、その（燃焼）排気ガスには、
未着火分の炭化水素や、不完全燃焼による一酸化炭素な
どの炭素成分を含有している。またこの（燃焼）排気ガ
スにはエンジン入口から取り入れられ燃焼に使用されな
かった酸素が残存している。このため絶縁粉末５層の端
面から浸入した燃焼排気ガスないし未着火燃料は通気孔
６から酸素を補給し、完全燃焼することができる。な
お、絶縁粉末５層の端面付近は常時酸素を含んだ排気ガ
ス中にさらされているので充分に燃焼する。このように
して絶縁粉末５層に浸入した燃焼排気ガスないし未着火
燃料は充分燃焼して炭素成分を析出することがないの
で、この炭素成分により絶縁粉末５層の絶縁特性が低下
することがない。なお、通気孔６は一般に直接ガスが当
らない個所ないし燃焼排気ガスの流れ方向に対して交差
する方向に形成してありまた寸法も小さいので、ここか
ら不完全燃焼分ないし未着火燃料が浸入することはほと
んどなくたとえ浸入しても端面の開放端との相互作用
（呼吸作用）で不完全燃焼によるカーボン析出を回避で
きる。
ここで一例として本発明の熱電対を用いて実際のジェッ
トエンジンの排気温度を測定した。この場合に用いた熱
電対は、外管１の外径が５mm、肉厚が０．４〜０．４５
mmであり、外管１にはその端面から７．５mm離れた位置
に直径１mmの通気孔６を２個形成したものである。そし
て、熱電対を１５０時間用いて温度測定を行なったが、
絶縁抵抗の低下はみられなかった。それに対して外管に
通気孔を形成しない熱電対を用いて同様に温度測定を行
なった結果、運転約７０時間で絶縁劣化し、温度指示不
良を起こした。
トエンジンの排気温度を測定した。この場合に用いた熱
電対は、外管１の外径が５mm、肉厚が０．４〜０．４５
mmであり、外管１にはその端面から７．５mm離れた位置
に直径１mmの通気孔６を２個形成したものである。そし
て、熱電対を１５０時間用いて温度測定を行なったが、
絶縁抵抗の低下はみられなかった。それに対して外管に
通気孔を形成しない熱電対を用いて同様に温度測定を行
なった結果、運転約７０時間で絶縁劣化し、温度指示不
良を起こした。
なお、本発明の露出形熱電対は炭素成分を含む気体を測
定する場合に限らず、絶縁粉末層の絶縁に有害となる他
の成分を含む雰囲気下で使用する場合にも広く適用でき
る。
定する場合に限らず、絶縁粉末層の絶縁に有害となる他
の成分を含む雰囲気下で使用する場合にも広く適用でき
る。
また、本発明の露出形熱電対は前述した実施のものに限
定されず、第３図で示すように熱電対素子２の露出した
端部を外管１の端部で囲む形式のものであっても良い。
定されず、第３図で示すように熱電対素子２の露出した
端部を外管１の端部で囲む形式のものであっても良い。
以上説明したように本発明の露出形熱電対によれば、炭
素などの成分を含む雰囲気下において使用する場合に、
長期にわたり正確な温度測定を行なうことができる。
素などの成分を含む雰囲気下において使用する場合に、
長期にわたり正確な温度測定を行なうことができる。
第１図および第２図は本発明の熱電対の一実施例を示す
縦断面図および横断面図、第３図は他の実施例を示す横
断面図、第４図は従来の熱電対の一例を示す縦断面図で
ある。 １……外管、２……熱電対素子、５……絶縁粉末、６…
…通気孔。
縦断面図および横断面図、第３図は他の実施例を示す横
断面図、第４図は従来の熱電対の一例を示す縦断面図で
ある。 １……外管、２……熱電対素子、５……絶縁粉末、６…
…通気孔。
Claims (6)
- 【請求項１】外管の内部に熱電対素子を挿通して絶縁粉
末を充填し、熱電対素子の感応端部を絶縁粉末層から外
部へ露出させたものにおいて、前記熱電対素子の感応端
部が露出する前記絶縁粉末層の端部を囲む前記外管の壁
部に、管外部と絶縁粉末層との間を連通する通気孔を形
成したことを特徴とする露出形熱電対。 - 【請求項２】外管に通気孔を形成する中心の位置は露出
端面から外管径の１〜３倍の寸法分の所である特許請求
の範囲第１項に記載の露出形熱電対。 - 【請求項３】通気孔の最大径の大きさは外管の肉厚の２
〜３倍である特許請求の範囲第１項に記載の露出形熱電
対。 - 【請求項４】温度を測定すべき気体の流れ方向に対して
交差する方向に通気孔を形成してなる特許請求の範囲第
１項に記載の露出形熱電対。 - 【請求項５】通気孔は複数である特許請求の範囲第１項
乃至第４項のいずれかに記載の露出形熱電対。 - 【請求項６】通気孔の間隔は一定の間隔を有する特許請
求の範囲第５項に記載の露出形熱電対。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6446385A JPH0656334B2 (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 露出形熱電対 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6446385A JPH0656334B2 (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 露出形熱電対 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61223523A JPS61223523A (ja) | 1986-10-04 |
| JPH0656334B2 true JPH0656334B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=13258952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6446385A Expired - Lifetime JPH0656334B2 (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 露出形熱電対 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0656334B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0217635U (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-05 | ||
| JP3671951B2 (ja) | 2002-10-08 | 2005-07-13 | 住友電気工業株式会社 | 測温装置及びそれを用いたセラミックスヒータ |
| JP4751492B2 (ja) * | 2007-11-02 | 2011-08-17 | 三菱重工業株式会社 | 熱電対 |
| JP2019027992A (ja) * | 2017-08-02 | 2019-02-21 | 日本特殊陶業株式会社 | 温度センサ |
| JP2019027994A (ja) * | 2017-08-02 | 2019-02-21 | 日本特殊陶業株式会社 | 温度センサ |
| JP2020159926A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 日本特殊陶業株式会社 | 温度センサ |
-
1985
- 1985-03-28 JP JP6446385A patent/JPH0656334B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61223523A (ja) | 1986-10-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |