JPH07198505A - 温度基準装置 - Google Patents
温度基準装置Info
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- JPH07198505A JPH07198505A JP35178693A JP35178693A JPH07198505A JP H07198505 A JPH07198505 A JP H07198505A JP 35178693 A JP35178693 A JP 35178693A JP 35178693 A JP35178693 A JP 35178693A JP H07198505 A JPH07198505 A JP H07198505A
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Abstract
置を提供する。 【構 成】 熱容量が放熱量に比較して著しく大きく、
かつ熱伝導性の良好な伝熱ブロック1の、底面と側面を
断熱材3,4で包囲し、前記伝熱ブロック1の下部の横
方向の面内に電熱源6を設け、この電熱源6より発生し
た熱が上方に向かう熱流を形成するように構成し、この
熱がブロック中を上方に伝達してこのブロック中の温度
が横方向の面内においてほぼ均一になるのに充分な距離
だけ前記熱源から離れた位置に、横方向の同一面内に複
数の小孔7,7a,7bを開口し、この小孔に基準温度
センサと被検定用温度センサをそれぞれ挿入し、これら
のセンサの指示値を比較検定するようにした。
Description
比較検定を行うための、高温域まで昇温することがで
き、正確な温度に調節できる温度基準装置に関する。
電対素線は、その特性を調査するために基準温度センサ
と被検定用のセンサとを同一な加熱装置に挿入して同一
条件において両者の特性を比較検定する必要がある。こ
の温度センサの比較検定をする際の加熱手段として、管
状炉を使用する方法と液体バスを使用する方法がある。
前者の管状炉は電熱加熱の耐熱レンガの管状炉の中空部
に基準温度センサと被検定用温度センサとを挿入し、セ
ンサ部分を管状炉の中間部に位置させて両センサによる
温度の指示値を比較しているが、この管状炉はセンサの
直径に比較してその内径がかなり大きなものであること
から、センサへの熱の伝達が空気を会して行なわれるた
めに環境温度が均一にならないという問題点がある。し
かし、これらのセンサの環境温度差を測定する手段がな
いことから、精度の良い比較検定ができない欠点があ
る。
定用温度センサとを浸漬して比較検定する方法は、熱伝
達がオイルや水等の液体によるために、良好な攪拌によ
ってバスの温度を均一にできることから、かなりの精度
で比較検定することが可能である。しかし、この液体バ
スは使用する液体の加熱できる温度が低いために広い温
度範囲の検定ができないという問題がある。例えば液体
が水の場合には100℃以下であり、シリコンオイルの
場合でも230℃以下であり、これ以上の比較検定は不
可能である。
温度センサは、−200〜1300℃の広い範囲の温度
を測定できることから工業用途に広く使用されている
が、特にオイルバスの温度範囲を越える温度範囲の測定
ができる点において優れている。しかし、前記のように
従来の温度基準装置においては、管状炉は温度の誤差を
発生し易いという問題がある。一方、液体バスは使用で
きる温度が低い点で問題があり、特に高温における比較
検定ができないという問題があった。
温度を測定するものであるから、その熱を放射する物体
の放射率に大きく影響されるものであり、表示される温
度が正確なものであるかどうかを測定の前に予め検定す
る必要がある。この検定には測定する物体の温度を熱電
対を使用した接触式温度計が使用されるのが普通であ
り、この接触式温度計が放射温度計の基準温度計になる
場合が多く、このような意味において温度の比較検定を
行うことが重要である。
超える高温においても比較検定することができる温度基
準装置を提供することを目的とするものである。
明に係る基準温度装置は、熱容量が放熱量に比較して著
しく大きく、かつ熱伝導性の良好な伝熱ブロックの、底
面と側面を断熱材で包囲し、前記電熱ブロックの下部の
横方向の面内に電熱源を設け、この電熱源より発生した
熱が上方に向かう熱流を形成するように構成し、この熱
がブロック中を上方に伝達してこのブロック中の温度が
横方向の面内においてほぼ均一になるのに充分な距離だ
け前記熱源から離れた位置に、横方向の同一面内に複数
の小孔を開口し、この小孔に基準温度センサと被検定用
温度センサをそれぞれ挿入し、これらのセンサの指示値
を比較検定するように構成されている。
熱ブロックは、基準温度センサと被検定温度センサとが
設けてある部分の温度を外乱にかかわらず一定に保持す
る上で重要である。そしてこの伝熱ブロックの底面と側
面と上面を包囲し、好ましくは上部を開口可能にしてい
る。そして前記伝熱ブロックの下方の横方向に電熱源を
設け、この電熱源より発生した熱がブロック中を上方に
伝達する際の温度が、横方向にほぼ均一になるのに充分
な距離だけ前記熱源から離れた位置を確保し、その部分
に横方向の同一面内に複数の小孔を開口し、一方の孔に
基準温度センサを、これの隣の孔に被検定用温度センサ
をそれぞれ挿入して基準温度センサと検定用温度センサ
を比較検定することができるように構成したことを特徴
とするものである。
充分に大きく、しかも熱伝達が良好な固体ブロックであ
って、この伝熱ブロックよりの放熱によっても基準温度
センサと被検定用温度センサとが挿入される部分が実質
的に温度変化しないものであり、その素材として銅ある
いは銅合金が適している。そしてこの伝熱ブロックの形
状は、温度を同一平面内において均一にすることができ
る意味において、立方体ないしはこれに類似した形状の
ものが適している。
等の発熱線を使用した電熱式の発熱体が適しており、前
記伝熱ブロックの底部の近傍に横方向に広がった状態で
配置するのが良い。従って、棒状の発熱体は伝熱ブロッ
クの底部の近傍に横向きに複数本の穴を所定間隔であ
け、この中に挿入配置するのが良い。また、面状の発熱
体の場合は横方向、好ましくは水平方向に伝熱ブロック
の底部の近傍に配置するのが良い。
熱源が設けられるとともに、この熱源から上方に離れた
位置であって、前記熱源から伝達される熱による温度が
横方向きに複数本の温度センサ挿入用の孔が開口されて
いるが、この孔の位置は水平方向に温度が均一化される
位置である。
る。図1は本発明の実施例に係る温度基準装置の断面図
であって、立方体状の銅からなる伝熱ブロック1の底部
にケイ酸カルシウムからなる基板2とケイ酸カルシウム
からなる複数枚の断熱板3とケイ酸カルシウムからなる
断熱材3a,3bを配置し、側面にガラス繊維からなる
断熱材4a,4bを配置している。そしてこの断熱材の
外周を鉄製の筐体5で包囲している。
板5aに対して嵌脱自在になっており、伝熱ブロック1
の温度を低下させたい時にはこの筐体5を除去して伝熱
ブロック1の上面1aを解放することができるようにな
っている。また、図示されていないが、筺体5の側方に
は断熱材4aあるいは4bを貫通して温度センサを挿入
するための小さな穴が開口されている。
に2本(複数)の穴を開口し、この穴に棒状の電熱ヒー
タ6を挿入して電熱源としている。そしてこの電熱ヒー
タ6の上方に距離Lを置いた水平面内に基準センサ挿入
孔7と被検定センサ挿入孔7a,7bを開口している。
これらのセンサ挿入孔7,7a,7bは上方縦方向に複
数段に開口されている。そしてこの被検定センサ挿入孔
7a,7bは各種のセンサに合わせて上方に行くにした
がって小径のものが開口されている。
底面1aより距離L1 の位置に電熱ヒータ6を配置し、
更にこの電熱ヒータ6の上方に距離Lをおいた底面1b
に平行な水平面P1 内に基準センサ挿入孔7と被検定セ
ンサ挿入孔7aと7bを配置し、更にその上方の水平面
P2 ・・P4 にも3段にセンサ挿入孔7,7a,7bを
開口している。
に重要な意味を持っており、この距離がある距離より小
さいと左右に配列されたセンサ挿入孔内の温度を均一に
することができない。図3は上面と底面の縦横の長さB
が150mm、高さHが190mmの純銅製ブロックか
らなる伝熱ブロック1の熱伝導の状態を示す図であっ
て、この伝熱ブロック1を図1のように断熱した。そし
てこの伝熱ブロック1の底面1bからの距離L1 が20
mmの所に直径が12.9mmの孔を間隔36mmであ
け、この孔の中に0.75kwの電熱ヒータ6をそれぞ
れ挿入し、このヒータ6に通電して伝熱ブロック1の平
均温度の目標値を500℃に制御して加熱した。
6の近傍は年輪形の温度分布があり、ヒータ6より離れ
るにしたがって次第に波形の温度分布となり、更にヒー
タ6からある距離以上離れると、温度分布が波形から水
平方向に平坦化されることが確認されている。具体的に
温度分布の実験例を示すと、電熱ヒータ6の中心から孔
までの距離Lを60,75,90,105mmとし、そ
の位置における水平面内にあけた中央部の孔cと、その
両側の孔d,eにおける温度を測定したところ、距離L
が60mmの位置において±1.8℃以内、75mmの
位置において±0.8℃以内、90mmの位置において
±0.3℃以内、105mmの位置において+0.1℃
以内であった。
は、電熱ヒータ6から温度センサを挿入する孔までの距
離Lは80mm以上で、好ましくは105mm以上であ
ると水平面内における温度のバラツキがなく、その位置
にあけれた孔7,7a,7b内に挿入された温度センサ
は等しい温度に加熱されることが理解できる。図4は筺
体5の上部に開口5bを設け、この開口に蓋体8を設け
たもので、この蓋体8は蓋板8aの中央に把手8bを設
け、ケイ酸カルシウムからなる断熱材8cを設けてい
る。そして断熱材4a,4bの上面を断熱材8cによっ
て閉止して通常の比較検定を行ったり、図5に示すよう
に伝熱ブロック1の上面1aを解放して速やかに放熱し
て所定の温度まで速やかに低下させることができるもの
である。
立方形ないし直方体形で、底部に電熱ヒータを配置し、
このブロック内であって、前記電熱ヒータより所定の距
離、即ち,水平面における温度が均一化する位置に設け
た複数の孔の中に基準温度センサと被検定用温度センサ
とを挿入することによって、正確な温度の検定が可能と
なるものである。
温度センサ挿入用の小孔を設けた場合には温度が均一に
ならない欠点がある。また、伝熱ブロックが直方体であ
っても縦方向に小孔を設けた場合にも温度が均一になら
ない欠点があり、本発明の伝熱ブロックを使用すること
によってこれらの伝熱ブロックを使用した場合に比較に
遙かに正確な温度を維持することができるものである。
めの孔までの距離は本発明においては重要な要素である
が、実際にはブロックを構成する材質や大きさの熱容量
と加熱条件、そしてブロックを包囲する断熱材の種類や
厚さ、筺体の構造等の放熱条件等から正確には実験的な
データによって決定される要素があるが、要するに、図
3のように電熱ヒータから熱伝達される平面における温
度分布が平坦化される面を選定し、この面内に温度セン
サを挿入できるように構成することである。
放熱量に比較して著しく大きく、かつ熱伝導性の良好な
伝熱ブロックの、底面と側面を断熱材で包囲し、前記伝
熱ブロックの下部の横方向の面内に電熱源を設け、この
電熱源より発生した熱が上方に向かう熱流を形成するよ
うに構成し、この熱がブロック中を上方に伝達してこの
ブロック中の温度が横方向の面内においてほぼ均一にな
るのに充分な距離だけ前記熱源から離れた位置に、横方
向の同一面内に複数の小孔を開口し、この小孔に基準温
度センサと被検定用温度センサをそれぞれ挿入し、これ
らのセンサの指示値を比較検定するように構成してい
る。
された状態で、同一平面内、特に水平面内にあけられた
複数の小孔の中に基準温度センサと被検定温度センサと
を挿入し、両者の温度の指示値を比較することによっ
て、温度が均一になっている部分において被検定温度セ
ンサを正確に検定することができる。
す斜視図である。
る。
ある。
である。
a,4b 断熱材 5 筺体 5a 底部 6 伝熱ヒータ 7 基
準センサ挿入孔 7a,7b 被検定センサ挿入孔 8 蓋体 8c
断熱材
Claims (1)
- 【請求項1】 熱容量が放熱量に比較して著しく大き
く、かつ熱伝導性の良好な伝熱ブロックの、底面と側面
を断熱材で包囲し、前記伝熱ブロックの下部の横方向の
面内に電熱源を設け、この電熱源より発生した熱が上方
に向かう熱流を形成するように構成し、この熱がブロッ
ク中を上方に伝達してこのブロック中の温度が横方向の
面内においてほぼ均一になるのに充分な距離だけ前記熱
源から離れた位置に、横方向の同一面内に複数の小孔を
開口し、この小孔に基準温度センサと被検定用温度セン
サをそれぞれ挿入し、これらのセンサの指示値を比較検
定するようにしたことを特徴とする温度基準装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35178693A JP3380023B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 温度基準装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35178693A JP3380023B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 温度基準装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07198505A true JPH07198505A (ja) | 1995-08-01 |
JP3380023B2 JP3380023B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=18419601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35178693A Expired - Fee Related JP3380023B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 温度基準装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3380023B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015031686A (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-16 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | 物理量センサの検査装置 |
KR101523960B1 (ko) * | 2013-07-26 | 2015-05-29 | 현대제철 주식회사 | 몰드용 온도계 검사장치 |
CN109238513A (zh) * | 2017-07-11 | 2019-01-18 | 西卡西伯特博士及屈恩有限及两合公司 | 用于干体式校验器的校验套筒和干体式校验器 |
EP3822600A1 (en) * | 2019-10-28 | 2021-05-19 | Beamex Oy Ab | Temperature calibrator with advanced functionality |
CN113959600A (zh) * | 2021-07-19 | 2022-01-21 | 辽宁省计量科学研究院 | 一种热源检测装置及其方法 |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP35178693A patent/JP3380023B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
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KR101523960B1 (ko) * | 2013-07-26 | 2015-05-29 | 현대제철 주식회사 | 몰드용 온도계 검사장치 |
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CN113959600A (zh) * | 2021-07-19 | 2022-01-21 | 辽宁省计量科学研究院 | 一种热源检测装置及其方法 |
CN113959600B (zh) * | 2021-07-19 | 2023-09-12 | 辽宁省计量科学研究院 | 一种热源检测装置及其方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3380023B2 (ja) | 2003-02-24 |
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