JPH0662333U - 温度計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出管を介して測定対象の温度を測定するこ
とにより、高温の雰囲気にあっても劣化の少なく、かつ
精度の高い温度計測装置を得る。 【構成】 内端部を閉じた検出管と、この検出管内から
その開放端に放射される熱エネルギーを計測し、これを
温度に変換する検出器を取付けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はとくに検出温度が高い計測対象、たとえば高温熱処理炉の温度を測 定するのに適した温度計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、高温計測目的で計測温度が２５００Ｋまでで、かつ計測対象に接触でき るか、または、その雰囲気温度を計測することでその代替えが可能な分野では、 図１に示すように、金属熱電対１０を保護管６で覆うことにより、計測対象およ び雰囲気から保護した上で、その計測対象１および雰囲気たとえば高温熱処理炉 内に挿入し、温度計測を行っていた。

【０００３】 高価な貴金属熱電対は、高温計測時に劣化が激しく、精度維持の為に、頻繁な 校正、交換が必要である。たとえば、タングステン、レニウム熱電対を使用し、 約２５００Ｋを±数Ｋの再現性を維持して計測しようとした場合、約６ケ月で交 換が必要である。

【０００４】 また、一方で高温を計測する目的で、図２および図３に示すように、放射温度 計９を用いて、計測対象１そのものの表面温度を計測する手段も用いられている 。

【０００５】 すなわち図２に示すものにあっては遮蔽窓４を通して計測対象の表面温度を測 定する。

【０００６】 また図３に示すものにあっては両端が開放されたサイトチューブ８を用いて計 測対象の表面温度を測定する。

【０００７】 放射温度計の場合、計測対象の放射率、反射率、遮へい窓４の材料の透過率、 反射率、高温ガスによる汚れ、光経路雰囲気の吸収率等々の変化に影響され、非 常に特定された条件以外では、所望の精度は期待出来ない。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

上述のように、計測対象が高温である場合に、これを計測するとき、貴金属熱 電対では劣化が激しく、精度維持の為に、頻繁な校正、交換が必要となる。 また、放射温度計の場合には、計測対象の放射率、反射率、遮へい窓材の透過 率、反射率、高温ガスによる汚れ、光経路雰囲気の吸収率等々の変化に影響され 、非常に特定された条件以外では、所望の精度は期待出来ないことである。

【０００９】 この考案は上述のような従来技術の問題点にかんがみ、高温の雰囲気にあって も劣化の少なく、かつ精度の高い温度計測装置を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この考案は内端部を閉じた検出管と、この検出管内からその開放端に放射され る熱エネルギーを計測し、これを温度に変換する検出器を取付けたものである。

【００１１】

【実施例】

以下図によってこの考案の一実施例について説明する。 すなわち図４において、計測対象１、たとえば加熱炉の炉壁３に中空の検出管 ５を取付ける。この検出管は一端が閉じられ、かつその他端は開放されている。 そして、検出管５の他端すなわち開放端には鍔状の受け部７が設けられる。また 検出管５はその一端が計測対象１すなわち炉内に挿入され、かつ鍔部７を炉壁３ に当接した状態で、この炉壁に取付けられる。検出管５の他端には検出器９たと えば放射温度計がその連結子１１を介して連結される。なお、検出管５の長さは その底壁部が放射温度計（検出器）９の照準になるように設定される。

【００１２】 図５はこの考案の他の実施例であり、検出器９の連結部１１が使用温度限界を 越える怖れがある場合など、検出器９の取付けが困難な場合、検出管５の他端に 光ファイバー１３の一端を接続し、この光ファイバーの他端を計測対象１から離 れた位置に設置された検出器９に接続したものである。熱放射エネルギーを光フ ァイバー１３を用いて、検出器９へ導くと共に、熱放射エネルギー経路に存在す るガスによる吸収の影響を排除する為、検出管５の内部を真空にしたものである 。

【００１３】 図６は、温度検出部である検出管５の先端部を球形とし、その表面積を増加さ せることにより、実効放射率を高めるようにしたものである。

【００１４】 図７は、検出管５の先端内壁に放射率の高いカーボン膜１５を付着させ、かつ 、検出器９の全体を水冷装置１７内に収容したものである。

【００１５】 図８に示す基本構成ブロック図において、検出器９は放射温度計により構成さ れる。すなわち検出部２１は検出管５からの放射エネルギー検出する。その検出 部２１は温度変換器（図に示してない）を有し、その変換素子には、サーモパイ ル、Ｓｉ、Ｇｅ、焦電素子等様々な素子が使用されている。この検出部の出力端 には増幅器２２、アナログ−ディジタル変換器２３、演算処理装置２４およびデ ィジタル−アナログ変換器２５が接続される。

【００１６】 上述のように、この考案は次の態様によって実施することが可能である。 （イ）請求項１において、検出管の一端の形状を球形もしくは円筒形とした温 度計測装置。

【００１７】 （ロ）請求項１において、検出管内部を真空に保持、または既知のガスを封入 し、封じ切った温度計測装置。

【００１８】 （ハ）請求項１において、検出管内壁全体もしくは先端にカーボン膜を付着さ せた温度計測装置。

【００１９】 （ニ）請求項１において、放射温度計設置部に空冷装置、水冷装置もしくは電 子冷却装置を付加した温度計測装置。

【００２０】 （ホ）請求項１において、検出管より発生する熱放射エネルギーを開放端より 光ファイバを用いて、検出器まで導く構成とした温度計測装置。

【００２１】

【考案の効果】

この考案は上述のように、一端を閉じ、かつその他端を開放して形成した検出 管を計測対象に、その一端が計測対象の内部に位置するように取付け、検出管の 他端にこの検出管内からその他端側に放射される熱放射エネルギーを検出する検 出器を連結し、この検出器の出力から計測対象の温度を測定するようにしている ので、計測対象や光経路中に生じる種々の影響を受けることなく、長期にわたっ て高い精度をもって、メンテナンスフリーの、しかも安定した温度計測をするこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の温度計測装置を示す縦断面図である。

【図２】従来の温度計測装置の他の例を示す縦断面図で
ある。

【図３】従来の温度計測装置のさらに他の例を示す縦断
面図である。

【図４】この考案における温度計測装置の一実施例を示
す縦断面図である。

【図５】この考案における温度計測装置の第２の実施例
を示す縦断面図である。

【図６】この考案における温度計測装置の第３の実施例
を示す縦断面図である。

【図７】この考案における温度計測装置の第４の実施例
を示す縦断面図である。

【図８】この考案における温度計測装置の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 計測対象 ３ 炉壁 ５ 検出管 ７ 受け部 ９ 検出器 １１ 連結子 １３ 光ファイバー １５ カーボン膜 １７ 冷却装置 ２１ 検出部 ２２ 増幅器 ２３ アナログ−ディジタル変換器 ２４ 演算処理装置 ２５ ディジタル−アナログ変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 市田 俊司 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端を閉じ、かつその他端を開放して形
   成した検出管を計測対象に、その一端が計測対象の内部
   に位置するように取付け、上記検出管の他端にこの検出
   管内からその他端側に放射される熱放射エネルギーを検
   出する検出器を連結し、この検出器の出力から上記計測
   対象の温度を測定するようにした温度計測装置。