JPH0669780U - 熱電対 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 感度が良く微小な温度差も正確に測定可能と
する。 【構成】 異なる種類の金属線からなる熱電対素線１、
２、３を交互に直列に接合して形成された複数の温接点
６と冷接点５とが温度差を測定する２個所に各々配置さ
れているため、この熱電対の両終端部となる熱電対素線
１、２の端部では、温接点６と冷接点５との温度差によ
り発生する起電力が、温接点６と冷接点５の組数だけ合
算されて現われる。従って、熱電対素線１、２の端部で
は、温接点６と冷接点５との温度差により発生する起電
力の前記組数倍の電圧が測定できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、異なる種類の金属線からなる熱電対素線を交互に接続して温接点と 冷接点を形成し、これら両接点間の温度差を測定する熱電対に関する。

【０００２】 この種の熱電対の使用例として、例えば図３に示すような放射線温度計があげ られる（特公昭５８−５３７５９号公報）。この放射線温度計について、図３に より説明すると、ステンレス等の導電材料からなる円筒形のロッド１１を有し、 このロッドは、一部径の細い細径部１３を有している。このロッド１１の外周側 には、二重に遮蔽管１５、１６が嵌合され、前記細径部１３の外側に遮蔽管１５ との間隙による断熱部１４が形成されている。さらに、ロッド１１の中心軸上に 形成された通孔に熱電対が挿入され、その温接点１９が前記細径部１３の中央部 分に配置され、冷接点１８が基準径部１２の部分に配置されている。

【０００３】 この熱電対は、アルメル線とクロメル線等の二種の導電線からなり、例えば熱 電対素線１７が冷接点１８において別の種類の熱電対素線２０に接続され、さら にこの熱電対素線２０が温接点１９において前記熱電対素線１７と同じ種類の熱 電対素線２１に接続され、この熱電対素線１７、２１の端部がロッド１１の端部 から引き出され、図示してない電圧測定器に接続される。このようなロッド１１ の断熱部１４は、長尺なロッド１１上に所定の間隔で多数設けられ、その部分に 各々熱電対の温接点１９が設けられ、その近くの基準径部１２に冷接点１８が配 置される。従って、１本のロッドに複数組の熱電対が取り付けられる。

【０００４】 この放射線温度計は、原子炉に装荷される燃料ユニットに燃料ピンと共にそれ と平行に取り付けられる。そして、燃料ピンの核燃料から発生するガンマ線がロ ッド１１に当たってそれに吸収されると、ロッド１１の温度が上昇する。この場 合、ロッド１１に吸収された熱はロッド１１の基準径部１２では、その径方向に 伝導されるが、外周側に断熱部１４がある細径部１３では、断熱部１４で熱の伝 導が遮断されるため、細径部１３に沿ってロッド１１の長手方向に熱が伝導され る。このため、細径部１３と基準径部分１２とで温度差が発生し、細径部１３の 中間点と基準径部分１２とで前記の温度差Δｔを測定することにより、ロッド１ １の熱伝導率Ｋと細径部１３の長さＬとから、次式によりガンマ線の吸収によっ てロッド１１に発生した熱量ｇを求めることができる。 ｇ＝４Ｋ・Δｔ／（Ｌ／２）² このときの温度差Δｔは、前記熱電対素線１７、２１の間で測定される電位差に より測定される。

【０００５】

【考案が解決しようとしている課題】

この放射線温度計を例として説明した通り、従来において熱電対で２個所の温 度を測定する場合、２種類の導電線からなる熱電対素線１７、２０、２１を冷接 点１８と温接点１９とで交互に接続し、同じ種類の熱電対素線１７、２１の電位 差をもって測定する。

【０００６】 しかしながら、冷接点１８と温接点１９での温度差が小さい場合、熱電対素線 １７、２１の両端に現われる電位差が小さく、従って感度が悪いという課題があ る。そのため、微小の温度差は測定できず、測定できた場合でも、電位差を温度 差に換算するときの誤差が大きいという課題があった。 本考案は、温度差を測定する前記従来の熱電対の課題に鑑み、感度が良く微小 な温度差も正確に測定可能な熱電対を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

すなわち、本考案は、前記の目的を達成するため、異なる種類の金属線からな る熱電対素線１、２、３を交互に接続して温接点６と冷接点５を形成し、これら 両接点５、６間の温度差を測定する熱電対において、異なる種類の金属線からな る熱電対素線１、２、３を交互に直列に接続して複数組の温接点６と冷接点５を 形成し、これら複数の温接点６と冷接点５とを温度差を測定する２個所に各々配 置したことを特徴とする熱電対を提供する。

【０００８】

【作用】

前記本考案による熱電対では、異なる種類の金属線からなる熱電対素線１、２ 、３を交互に直列に接続して形成された複数の温接点６と冷接点５とが温度差を 測定する２個所に各々配置されているため、この熱電対の両終端部となる熱電対 素線１、２の端部では、温接点６と冷接点５との温度差により発生する起電力が 、温接点６と冷接点５の組数だけ合算されて現われる。従って、熱電対素線１、 ２の端部では、温接点６と冷接点５との温度差により発生する起電力の前記組数 倍の電圧が測定できる。このため、２点の微小な温度差も測定できると共に、電 圧から温度差に換算するときの誤差も少なくなり、正確な温度差の測定が可能と なる。

【０００９】

【実施例】

次に、図面を参照しながら、本考案の実施例について詳細に説明する。図１は 、本考案の実施例による熱電対を示す断面概念図である。ここで、熱電対素線１ 、２、３、４は、アルメル線とクロメル線等の異なる２種類の金属線からなり、 それらが交互に直列に接続されて、温接点６と冷接点５が３組ずつ形成されてい る。例えばこの実施例では、熱電対素線１、２、３がアルメル線で、熱電対素線 ４がクロメル線であるとすると、まず熱電対素線１と熱電対素線４とを接続して 冷接点５を形成し、さらに熱電対素線４の端部に熱電対素線３を接続して温接点 ６を形成する。以下、熱電対素線３、熱電対素線４とを交互に２回直列に接続し 、さらに熱電対素線４の端部に熱電対素線２を接続し、冷接点５と温接点６とを ２組形成する。こうして合計３組の温接点６と冷接点５が形成される。

【００１０】 このような熱電対は、例えばステンレスやインコネル等からなる管状のシース ７に収納され、さらにこのシース７の中にアルミナ粉末やマグネシア粉末等の無 機絶縁材８が充填され、熱電対素線１、２、３、４が相互に絶縁されている。 直列に接続された前記熱電対素線４、３は、温接点６と冷接点５の部分で１８ ０°に反転され、蛇行状に曲げられ、温接点６と冷接点５とが温度差を測定する ２点に各々配置されている。そして、引出用の熱電対素線１、２の端部は、シー ス７の一端から外部に引き出され、図示してない電圧測定器に接続される。

【００１１】 このような熱電対は、例えば前記したような放射線温度計のロッド内に組み込 まれ、所定の２個所の温度差の測定に使用される。その場合、温接点６と冷接点 ５とが各々配置された２個所の温度差に対応して１組の温接点６と冷接点５とに 発生する熱起電力の３倍の電位差が熱電対１、２の間に現われる。

【００１２】 すなわち、図２は、３本の熱電対素線１、４、２を順次接続して１組の冷接点 ５と温接点６とを形成したものであるが、図１に示した熱電対の温接点６と冷接 点５での温度差と図２に示した熱電対の温接点６と冷接点５での温度差が同じ場 合、前者の熱電対素線１、２の間には、後者の熱電対素線１、２の間の３倍の電 位差が現われることになる。

【００１３】 前記のような温接点６と冷接点５とは、２組あるいは４組以上設けることもで き、熱電対素線１、２の間には、その組数倍の電位差が現われる。また、アルメ ル線とクロメル線との接続は、前記の例と逆にすることもでき、アルメル線とク ロメル線に代えて、別の種類の導電線を熱電対素線として使用することもできる 。さらに、接続したそれら熱電対素線の折返しは、必ずしも温接点６や冷接点５ で行う必要はなく、要はそれらの温接点６と冷接点５とを、温度差を測定する２ 個所に各々配置すればよい。

【００１４】

【考案の効果】

以上説明した通り、本考案によれば、温接点６と冷接点５との温度差による熱 起電力が熱電対素線１、２の間で高い電位差となって測定できるため、感度が良 く微小な温度差も正確に測定可能な熱電対を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による熱電対の縦断概念側面図
である。

【図２】本考案の実施例に対する比較例としての熱電対
の縦断概念側面図である。

【図３】熱電対を用いた放射線温度計の例を示す要部縦
断側面図である。

【符号の説明】

１ 熱電対素線 ２ 熱電対素線 ３ 熱電対素線 ４ 熱電対素線 ５ 冷接点 ６ 温接点

Claims (1)

【整理番号】 ０９３０００４−０２ 【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる種類の金属線からなる熱電対素線
   （１）、（２）、（３）を交互に接続して温接点（６）
   と冷接点（５）を形成し、これら両接点（５）、（６）
   間の温度差を測定する熱電対において、異なる種類の金
   属線からなる熱電対素線（１）、（２）、（３）を交互
   に直列に接続して複数組の温接点（６）と冷接点（５）
   を形成し、複数の温接点（６）と冷接点（５）とを温度
   差を測定する２個所に各々配置したことを特徴とする熱
   電対。