JPH07198502A - 温度指示計 - Google Patents
温度指示計Info
- Publication number
- JPH07198502A JPH07198502A JP35363793A JP35363793A JPH07198502A JP H07198502 A JPH07198502 A JP H07198502A JP 35363793 A JP35363793 A JP 35363793A JP 35363793 A JP35363793 A JP 35363793A JP H07198502 A JPH07198502 A JP H07198502A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- spring
- phase transformation
- shape memory
- springs
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電源を使うことなく、温度と指示位置の関係
を巨視的に指示し、かつ温度指示変化を任意に設定する
ことができる温度指示計を提供する。 【構成】 各種の変態温度をもつ形状記憶合金製バネ１
と張力調整用バイアスバネ２を組み合わせることによっ
て、温度変化に応じた伸びまたは収縮にともない、一次
元的または２次元的指示をする。
を巨視的に指示し、かつ温度指示変化を任意に設定する
ことができる温度指示計を提供する。 【構成】 各種の変態温度をもつ形状記憶合金製バネ１
と張力調整用バイアスバネ２を組み合わせることによっ
て、温度変化に応じた伸びまたは収縮にともない、一次
元的または２次元的指示をする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気体および液体の温度
の検出および指示に関し、とくに形状記憶合金を用い、
その特性を利用した温度指示計に関する。
の検出および指示に関し、とくに形状記憶合金を用い、
その特性を利用した温度指示計に関する。
【０００２】
【従来の技術】温度の計測、指示は身近な日常生活にお
いてはもとより、産業のあらゆる分野において使われて
おり、温度計測はきわめて古くからの課題でもある。温
度の検出方法は液体、固体の熱膨張を利用する方法、熱
起電力による方法、その他数多くの方法があり、また表
示方式としてアナログ式、デジタル式等もそれぞれの用
途に、より適合する方法が採用されている。従来の温度
指示計は種々の表示機能がある中で、たとえば温度上昇
（または降下）時にはその指示変化の向きが単調な増加
（または減少）を示すもののみであった。
いてはもとより、産業のあらゆる分野において使われて
おり、温度計測はきわめて古くからの課題でもある。温
度の検出方法は液体、固体の熱膨張を利用する方法、熱
起電力による方法、その他数多くの方法があり、また表
示方式としてアナログ式、デジタル式等もそれぞれの用
途に、より適合する方法が採用されている。従来の温度
指示計は種々の表示機能がある中で、たとえば温度上昇
（または降下）時にはその指示変化の向きが単調な増加
（または減少）を示すもののみであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】たとえば単調な温度上
昇の過程にもかかわらず、任意の範囲をもってその指示
を反転させたり、あるいは温度変化を巨視的に指示する
機能をもたせたりすることを、単純な構成で容易に実現
することは種々の分野において有用である。かかる機能
はマイクロコンピュータを組み込むなどによって実現可
能であるが、複雑な構成となり、電源を必要とする。
昇の過程にもかかわらず、任意の範囲をもってその指示
を反転させたり、あるいは温度変化を巨視的に指示する
機能をもたせたりすることを、単純な構成で容易に実現
することは種々の分野において有用である。かかる機能
はマイクロコンピュータを組み込むなどによって実現可
能であるが、複雑な構成となり、電源を必要とする。
【０００４】本発明は、電源を使うことなく、温度と指
示位置の関係を巨視的に指示し、かつ温度指示変化をも
任意に設定することができる温度指示計を提供する。
示位置の関係を巨視的に指示し、かつ温度指示変化をも
任意に設定することができる温度指示計を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、互いに等しく
ない相変態温度を有する１個以上の、直列に結合した形
状記憶合金製バネの一端を支持体に固定し、他の一端に
張力調整用バネの一端を直列に連結し、張力調整用バネ
の他の一端を、前記形状記憶合金製バネの一端を固定し
た支持体の個所とは異なる個所に固定し、かつ形状記憶
合金製バネと張力調整用バネとの連結部分に指針を設け
て構成する温度指示計である。
ない相変態温度を有する１個以上の、直列に結合した形
状記憶合金製バネの一端を支持体に固定し、他の一端に
張力調整用バネの一端を直列に連結し、張力調整用バネ
の他の一端を、前記形状記憶合金製バネの一端を固定し
た支持体の個所とは異なる個所に固定し、かつ形状記憶
合金製バネと張力調整用バネとの連結部分に指針を設け
て構成する温度指示計である。
【０００６】また本発明は前記構成の温度指示計であっ
て、構成する形状記憶合金製バネの、相変態温度の相互
の間隔を１種類以上に設定しておき、用いる形状記憶合
金製バネ個々の長さと、温度変化に対する形状変化の向
きを予め設定しておいて、それらを組合せて構成した温
度指示計である。
て、構成する形状記憶合金製バネの、相変態温度の相互
の間隔を１種類以上に設定しておき、用いる形状記憶合
金製バネ個々の長さと、温度変化に対する形状変化の向
きを予め設定しておいて、それらを組合せて構成した温
度指示計である。
【０００７】上記構成の温度指示計を測定しようとする
気体あるいは液体中に浸して、その温度を計測する。
気体あるいは液体中に浸して、その温度を計測する。
【０００８】
【作用】本発明は形状記憶合金の形状記憶効果を利用
し、温度の指示を行うものである。いわゆる形状記憶合
金といわれるチタン−ニッケル（Ｔｉ−Ｎｉ）合金や、
銅−亜鉛−アルミニウム（Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ）合金等
は、相変態温度を持つ。形状記憶合金はその相変態温度
よりも高温側において、記憶しているもとの形状に回復
する。
し、温度の指示を行うものである。いわゆる形状記憶合
金といわれるチタン−ニッケル（Ｔｉ−Ｎｉ）合金や、
銅−亜鉛−アルミニウム（Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ）合金等
は、相変態温度を持つ。形状記憶合金はその相変態温度
よりも高温側において、記憶しているもとの形状に回復
する。
【０００９】種々の変態温度、および各種記憶形態の形
状記憶合金製のバネを組み合わせることによって、温度
変化による伸びまたは収縮を、一次元的または２次元的
に指示することができる。
状記憶合金製のバネを組み合わせることによって、温度
変化による伸びまたは収縮を、一次元的または２次元的
に指示することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の内容を実施例によって説明す
る。
る。
【００１１】
【実施例１】図１は、本発明の一実施例の構成を示す。
形状記憶合金製バネ（以下バネという）１は張力調整用
のバネ（以下バイアスバネという）２と直列に結合し、
その結合部に指針３を付し現在の温度領域を表示するよ
うにする。ここに用いたバネ材はTi-Ni系合金で相変態
温度２５℃、バネの形状は直径６mm、低温領域、高温領
域における自然長はそれぞれ４mm、８mmである。すなわ
ち温度が相変態温度を境にして変化するとき、バイアス
バネ２との複合作用によってバネ１は伸び、または収縮
する。その結果、温度は図３に示すように、現在の温度
が「高温領域」あるいは「低温領域」のいずれの状態に
あるかが指針によって表示される。
形状記憶合金製バネ（以下バネという）１は張力調整用
のバネ（以下バイアスバネという）２と直列に結合し、
その結合部に指針３を付し現在の温度領域を表示するよ
うにする。ここに用いたバネ材はTi-Ni系合金で相変態
温度２５℃、バネの形状は直径６mm、低温領域、高温領
域における自然長はそれぞれ４mm、８mmである。すなわ
ち温度が相変態温度を境にして変化するとき、バイアス
バネ２との複合作用によってバネ１は伸び、または収縮
する。その結果、温度は図３に示すように、現在の温度
が「高温領域」あるいは「低温領域」のいずれの状態に
あるかが指針によって表示される。
【００１２】
【実施例２】図２は本発明の他の一実施例の構成を示
す。図示するように、相変態温度がことごとく相違した
３０個のバネ１−１，１−２，・・・，１−３０を直列
に結合し、さらにバイアスバネ２を直列に結合してその
両端を支持体５に固定している。ここに用いたバネ材は
Ti-Ni系合金でバネの形状は直径６mm、低温領域、高温
領域における自然長はそれぞれ４mm、８mmである。本実
施例においては、バネ１の相変態温度は−１０℃から＋
６２.５℃まで２.５゜間隔とした。環境の温度が変化し
て、個々のバネの相変態点を通過するときに指針３の位
置は、図４に示すように温度と指示の関係が階段状に示
される。
す。図示するように、相変態温度がことごとく相違した
３０個のバネ１−１，１−２，・・・，１−３０を直列
に結合し、さらにバイアスバネ２を直列に結合してその
両端を支持体５に固定している。ここに用いたバネ材は
Ti-Ni系合金でバネの形状は直径６mm、低温領域、高温
領域における自然長はそれぞれ４mm、８mmである。本実
施例においては、バネ１の相変態温度は−１０℃から＋
６２.５℃まで２.５゜間隔とした。環境の温度が変化し
て、個々のバネの相変態点を通過するときに指針３の位
置は、図４に示すように温度と指示の関係が階段状に示
される。
【００１３】
【実施例３】本実施例は本発明の他の一実施例を示す。
図示するように、相変態温度がことごとく相違した２０
個のバネ１−１，１−２，・・・，１−２０を直列に結
合し、さらにバイアスバネ２を直列に結合してその両端
を支持体に固定している。ここに用いたバネ材はTi-Ni
系合金でバネの形状は直径６mm、低温領域、高温領域に
おける自然長はそれぞれ４mm、８mmである。本実施例に
用いたバネは、相変態温度が低い方から順に３グループ
に分け、第１グループの９個のバネ１−１，１−２，・
・・，１−９の相変態温度を−１０℃から＋１０℃まで
２.５゜間隔とし、第２のグループの４個のバネ１−１
０，・・・，１−１３の相変態温度を＋１５℃から＋３
０℃まで５゜間隔とし、第３グループの７個のバネ１−
１４，１−１５，・・，１−２０の相変態温度を３２.
５℃から６２.５℃まで２.５゜間隔とした。環境の温度
が変化して、個々のバネの相変態点を通過するときに指
針３の位置は、図５のように示され、設定温度の中央領
域における指針３の指示は緩やかな変化となる。
図示するように、相変態温度がことごとく相違した２０
個のバネ１−１，１−２，・・・，１−２０を直列に結
合し、さらにバイアスバネ２を直列に結合してその両端
を支持体に固定している。ここに用いたバネ材はTi-Ni
系合金でバネの形状は直径６mm、低温領域、高温領域に
おける自然長はそれぞれ４mm、８mmである。本実施例に
用いたバネは、相変態温度が低い方から順に３グループ
に分け、第１グループの９個のバネ１−１，１−２，・
・・，１−９の相変態温度を−１０℃から＋１０℃まで
２.５゜間隔とし、第２のグループの４個のバネ１−１
０，・・・，１−１３の相変態温度を＋１５℃から＋３
０℃まで５゜間隔とし、第３グループの７個のバネ１−
１４，１−１５，・・，１−２０の相変態温度を３２.
５℃から６２.５℃まで２.５゜間隔とした。環境の温度
が変化して、個々のバネの相変態点を通過するときに指
針３の位置は、図５のように示され、設定温度の中央領
域における指針３の指示は緩やかな変化となる。
【００１４】
【実施例４】本実施例は本発明の他の一実施例である。
図２に示す構成において、３０個のバネ１の相変態温度
はことごとく相違し−１０℃から＋６２.５℃まで２.５
゜間隔とした。これらのバネを相変態温度が低い方から
順につぎのように３グループに分けた：第１グループの
バネ１−１，１−２，・・，１−９，第２のグループの
バネ１−１０，１−１１，・・・，１−１９，第３グル
ープのバネ１−２０，１−２１，・・，１−３０．バネ
材はTi-Ni系合金でバネの形状は直径６mmで、第１およ
び第３のグループのバネは、低温相における自然長を４
mm、高温相における自然長を８mmに、他方第２のグルー
プのバネは、低温相における自然長を８mm、高温相にお
ける自然長を４mmにそれぞれ予め設定した。気体あるい
は液体の環境の温度が変化して、個々のバネの相変態点
を通過するときにバネは変形し、指針３の指示は設定温
度の中央領域において温度の上昇に対して収縮し、温度
と指示の関係が、図６のように示される。
図２に示す構成において、３０個のバネ１の相変態温度
はことごとく相違し−１０℃から＋６２.５℃まで２.５
゜間隔とした。これらのバネを相変態温度が低い方から
順につぎのように３グループに分けた：第１グループの
バネ１−１，１−２，・・，１−９，第２のグループの
バネ１−１０，１−１１，・・・，１−１９，第３グル
ープのバネ１−２０，１−２１，・・，１−３０．バネ
材はTi-Ni系合金でバネの形状は直径６mmで、第１およ
び第３のグループのバネは、低温相における自然長を４
mm、高温相における自然長を８mmに、他方第２のグルー
プのバネは、低温相における自然長を８mm、高温相にお
ける自然長を４mmにそれぞれ予め設定した。気体あるい
は液体の環境の温度が変化して、個々のバネの相変態点
を通過するときにバネは変形し、指針３の指示は設定温
度の中央領域において温度の上昇に対して収縮し、温度
と指示の関係が、図６のように示される。
【００１５】
【実施例５】本実施例は本発明の他の一実施例である。
図２に示す構成において、３０個のバネ１の相変態温度
はことごとく相違し−１０℃から＋６２.５℃まで２.５
゜間隔とした。これらのバネを相変態温度が低い方から
順につぎのように３グループに分けた：第１グループの
バネ１−１，１−２，・・，１−９，第２のグループの
バネ１−１０，１−１１，・・・，１−１９，第３グル
ープのバネ１−２０，１−２１，・・，１−３０．バネ
材はTi-Ni系合金でバネの形状は直径６mmで、第１およ
び第３のグループのバネは、低温相における自然長を４
mm、高温相における自然長を８mmに、他方第２のグルー
プのバネは、低温相における自然長を８mm、高温相にお
ける自然長を１６mmにそれぞれ予め設定した。環境の温
度が変化して、個々のバネの相変態点を通過するときに
バネは変形し、温度と指示の関係は、図７に示すよう
に、指針３の指示が設定温度の中央領域において温度の
上昇に対して大きく伸びる。
図２に示す構成において、３０個のバネ１の相変態温度
はことごとく相違し−１０℃から＋６２.５℃まで２.５
゜間隔とした。これらのバネを相変態温度が低い方から
順につぎのように３グループに分けた：第１グループの
バネ１−１，１−２，・・，１−９，第２のグループの
バネ１−１０，１−１１，・・・，１−１９，第３グル
ープのバネ１−２０，１−２１，・・，１−３０．バネ
材はTi-Ni系合金でバネの形状は直径６mmで、第１およ
び第３のグループのバネは、低温相における自然長を４
mm、高温相における自然長を８mmに、他方第２のグルー
プのバネは、低温相における自然長を８mm、高温相にお
ける自然長を１６mmにそれぞれ予め設定した。環境の温
度が変化して、個々のバネの相変態点を通過するときに
バネは変形し、温度と指示の関係は、図７に示すよう
に、指針３の指示が設定温度の中央領域において温度の
上昇に対して大きく伸びる。
【００１６】以上説明したように、本発明は、バネの種
類の組み合わせにより、本発明の構成をもとにして種々
の表示機能を実現することができる。バイアスバネに代
わって重錘を用いた構成、指針の一次元的移動を、プー
リあるいは滑車を用いて２次元的表示とする構成等は、
容易に実現することができる。
類の組み合わせにより、本発明の構成をもとにして種々
の表示機能を実現することができる。バイアスバネに代
わって重錘を用いた構成、指針の一次元的移動を、プー
リあるいは滑車を用いて２次元的表示とする構成等は、
容易に実現することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、形状記憶合金製バネとバイバ
スバネとを組合せることにより、温度変化によって、高
温相と低温相の二つの記憶された形状の間を変形する現
象を利用した温度指示計である。すでに示したように本
発明は、電源を必要とせず、温度変化を巨視的に指示す
ることに特徴があり、さらに形状記憶合金製のバネの相
変態温度や、長さおよび温度変化に対する変形の向き
（伸び，収縮）を適宜選択して組み合わせることによっ
て、温度と指示位置の関係を任意に設定することができ
る。
スバネとを組合せることにより、温度変化によって、高
温相と低温相の二つの記憶された形状の間を変形する現
象を利用した温度指示計である。すでに示したように本
発明は、電源を必要とせず、温度変化を巨視的に指示す
ることに特徴があり、さらに形状記憶合金製のバネの相
変態温度や、長さおよび温度変化に対する変形の向き
（伸び，収縮）を適宜選択して組み合わせることによっ
て、温度と指示位置の関係を任意に設定することができ
る。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す説明図。
【図２】本発明の他の実施例の構成を示す説明図。
【図３】本発明の実施例１にかかる温度と指針の指示と
の関係を示す図。
の関係を示す図。
【図４】本発明の実施例２にかかる温度と指針の指示と
の関係を示す図。
の関係を示す図。
【図５】本発明の実施例３にかかる温度と指針の指示と
の関係を示す図。
の関係を示す図。
【図６】本発明の実施例４にかかる温度と指針の指示と
の関係を示す図。
の関係を示す図。
【図７】本発明の実施例５にかかる温度と指針の指示と
の関係を示す図。
の関係を示す図。
１，１−１，１−２，１−３ 形状記憶合金製バネ ２ バイアスバネ ３ 指針 ４ 表示板 ５ 支持体
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも２種以上の相変態温度を有す
る複数の、直列に結合した形状記憶合金製バネの一端を
支持体に固定し、前記バネの他の一端に張力調整用バネ
の一端を直列に連結し、前記張力調整用バネの他の一端
を、前記形状記憶合金製バネの固定位置と異なる支持体
の位置に固定し、かつ前記形状記憶合金製バネと張力調
整用バネとの連結部分に指針を付して構成したことを特
徴とする温度指示計。 - 【請求項２】 請求項１記載の温度指示計において、構
成するおのおのの形状記憶合金製バネの相変態温度と、
長さと、温度変化に対する形状変化の向きとを、組合わ
せてなることを特徴とする温度指示計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35363793A JPH07198502A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 温度指示計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35363793A JPH07198502A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 温度指示計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198502A true JPH07198502A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18432197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35363793A Pending JPH07198502A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 温度指示計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07198502A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004099730A3 (en) * | 2003-05-02 | 2005-09-15 | Alfmeier Praez Ag | Gauge pointer with integrated shape memory alloy actuator |
| JP2014509749A (ja) * | 2011-03-29 | 2014-04-21 | サエス・ゲッターズ・エッセ・ピ・ア | 温度感知ラベル |
| CN113567001A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-29 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种电池受热温度检测装置及其检测方法 |
| CN114312565A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 西安电子科技大学芜湖研究院 | 一种过热警报型新能源汽车电池组 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP35363793A patent/JPH07198502A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004099730A3 (en) * | 2003-05-02 | 2005-09-15 | Alfmeier Praez Ag | Gauge pointer with integrated shape memory alloy actuator |
| US7082890B2 (en) * | 2003-05-02 | 2006-08-01 | Alfmeier Prazision Ag Baugruppen Und Systemlosungen | Gauge pointer with integrated shape memory alloy actuator |
| JP2014509749A (ja) * | 2011-03-29 | 2014-04-21 | サエス・ゲッターズ・エッセ・ピ・ア | 温度感知ラベル |
| CN113567001A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-29 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种电池受热温度检测装置及其检测方法 |
| CN113567001B (zh) * | 2021-07-26 | 2023-12-05 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种电池受热温度检测装置及其检测方法 |
| CN114312565A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 西安电子科技大学芜湖研究院 | 一种过热警报型新能源汽车电池组 |
| CN114312565B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-09-05 | 西安电子科技大学芜湖研究院 | 一种过热警报型新能源汽车电池组 |
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