JPH0719966A - 熱電対構造体 - Google Patents

熱電対構造体

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JPH0719966A
JPH0719966A JP2868191A JP2868191A JPH0719966A JP H0719966 A JPH0719966 A JP H0719966A JP 2868191 A JP2868191 A JP 2868191A JP 2868191 A JP2868191 A JP 2868191A JP H0719966 A JPH0719966 A JP H0719966A
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pipe
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勝 糸山
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は応答性、信頼性、耐久性および機械
的強度の点で優れた熱電対構造体を提供することを目的
とする。 【構成】 パイプ状をなす一方の熱電対素子12の内部
に絶縁物14を介して線状をなす他方の熱電対素子13
を挿入し、両方熱電対素子12,13の一端を検出端1
5として接続した熱電対11を、保護管16の内部に絶
縁粉末17を介して設け、前記熱電対11の検出端15
を前記保護管16の端部に位置させたことを特徴とする

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本は発明は熱電対構造体に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば航空機エンジンの排気ガスの温度
を測定するために用いる熱電対構造体は、1対または2
対以上の熱電対素子を接続してなる熱電対を絶縁物で支
持したものであり、従来より種々の形式が採用されてい
るが、いずれのものも応答性、信頼性、耐久性あるいは
機械的強度のいずれかの点で問題がある。
【0003】第7図ないし第10図はそれぞれ従来使用
されている熱電対構造体を示している。第7図ないし第
9図に示す熱電対構造体は、線状なす一対の熱電対素子
1,2の一端部を接続して検出端とした熱電対を保護管
4の内部に挿入して絶縁物5に埋設したものである。
【0004】第7図に示すものは、熱電対の検出端3を
保護管4の端部において絶縁物5の内部に埋め込んだ構
成をなしている。第8図で示すものは、熱電対の検出端
が保護管4に接続された接地タイプと称されるものであ
る。第9図に示すものは検出端3を含む熱電対素子1,
2の端部を絶縁物5から突出した構成をなしている。第
10図に示すものは熱電対素子1,2を複数の碍子6に
挿通したものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】第7図に示す熱電対構
造体は、検出端3を含む熱電対素子1,2の端部が絶縁
物5に覆われて雰囲気に直接触れないために、雰囲気に
より腐食されることがなく耐久性があるが、逆に外気温
度を測定する時の応答性が悪いという問題がある。
【0006】第8図に示す熱電対構造体は、熱電対素子
1,2の端部が保護管4に保護されて耐久性が良く、且
つ検出端3が雰囲気に直接触れて応答性が良い。しか
し、熱電対素子の検出端3が保護管4に接続されている
ために、保護管4と熱電対素子1,2との絶縁が成され
ず、熱電対が他の信号を拾って誤測定することがある。
【0007】第9図に示す熱電対構造体は、温度測定の
応答性は良好であるが、熱電対素子1,2の端部が直接
雰囲気に触れるので、雰囲気に含まれる有害成分により
腐食されやすく耐久性が悪いとともに、熱電対素子1,
2間の絶縁度が低下することがある。
【0008】第10図に示す熱電対は、第9図に示す熱
電対の問題点に加えて、熱電対を支持する機械的強度が
小さいという問題点もある。
【0009】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、応答性、信頼性、耐久性および機械的強度の点で優
れた熱電対構造体を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の熱電対構造体は、パイプ状をなす一方の熱電
対素子の内部に絶縁物を介して線状をなす他方の熱電対
素子を挿入し、両熱電対素子の一端部を検出端として接
続した熱電対を保護管の内部に絶縁物を介して設け、前
記熱電対の検出端を前記保護管の端部に位置させたこと
を特徴とするものである。
【0011】
【作用】熱電対は保護管に対して絶縁されて信頼性が高
い。熱電対は保護管に充填された絶縁物に保護されて腐
食される度合いが小さい。このため、熱電対構造体の耐
食性が極めて優れている。熱電対は、パイプ状をなす一
方の熱電対素子の内部に絶縁物を介して線状をなす他方
の熱電対素子を挿入して全体を一体化した構成であるの
で、それ自身の強度が高い。さらに、熱電対構造体とし
ても保護管に充填された絶縁物が熱電対を保持して全体
を一体化した構成となるので構造体全体の強度が高い。
【0012】検出端を保護管の外部に露出させると熱電
対構造体の応答性が良く、保護管に内蔵すると熱電対構
造体の強度が向上する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0014】第1図および2図は本発明の熱電対構造体
の第一の実施例を示している。
【0015】図中11は熱電対で、これは細長いパイプ
状をなす熱電対素子12と、線状をなす熱電対素子13
とで構成されている。これら熱電対素子12,13は互
いに異なる金属で形成される。パイプ状をなす熱電対素
子12は外気に直接触れるために、耐食性の高い金属材
料を選定する。具体的にはパイプ状の熱電対素子12に
耐食性に優れたクロメルで形成し、線状をなす熱電対素
子13をアルメルで形成する。
【0016】線状なす熱電対素子13はパイプ状をなす
熱電対素子12の内部に軸方向に沿って配置される。パ
イプ状をなす熱電対素子12の内部にはマグネシア粉末
などの絶縁物14が充填される。線状なす熱電対素子1
3は絶縁物14に埋設されて支持されるとともに、パイ
プ状の熱電対素子12に対して絶縁される。パイプ状の
熱電対素子12の一端部と、線状の熱電対素子13の一
端部とが接合されて検出端を構成している。この熱電対
は全体を転打加工または引き抜き加工して一体化して製
作される。
【0017】熱電対11は両端を開放した保護管16の
内部に軸方向に沿って配置される。保護管11の内部に
はマグネシア粉末などの絶縁物17が充填される。熱電
対素子11は絶縁粉末17に埋設されて支持されるとと
もに、絶縁物17により保護管に対して絶縁される。熱
電対11の検出端15は保護管16の一端から外側に突
出し、熱電対11の検出端とは反対側の端部は保護管1
6の他端から外側に突出して温度測定機器(図示せず)
に接続されている。この実施例の熱電対構造体は、保護
管16に転打加工または引き抜き加工を加えて熱電対1
1と絶縁粉末17と保護管16を一体化する。なお、保
護管16は例えばステンレス鋼で形成されている。
【0018】この様に構成した熱電対構造体は、熱電対
11の検出端15が保護管16の外側に突出して温度測
定すべきガスに直接触れるので、良好な応答性を有して
いる。熱電対11を構成する両方の熱電対素子12,1
3の間は絶縁粉末14で絶縁されている。熱電対11と
保護管16とは絶縁粉末17で絶縁されている。このた
め、熱電対構造体は熱電対11が温度測定時に温度測定
以外の信号を拾って誤った測定を行うことがなく信頼性
が高い。熱電対11はパイプ状をなす熱電対素子の内部
に絶縁物14を介して線状をなす熱電対素子13を挿入
して固定したものであるから機械的強度が高い。熱電対
構造体は熱電対11を保護管16の内部に軸方向に沿っ
て配置して絶縁粉末17で支持固定したものであるから
機械的強度が高い。
【0019】この実施例の熱電対構造体では、熱電対1
1の検出端15とその反対側の端部を除く熱電対11の
大部分が、絶縁粉末17に内部に位置してガスと直接触
れることがない。このため、熱電対構造体は熱電対11
の腐食を最小限に押さえて高い耐食性を有している。熱
電対11は、パイプ状の熱電対素子12に耐食性に優れ
たクロメルで形成しているので、耐食性に優れている。
【0020】第3図は第二の実施例を示している。
【0021】この実施例の熱電対構造体は、熱電対11
の検出端15が保護管16に充填した絶縁粉末17の内
部に位置して外気に特設触れず、検出端15の腐食を抑
制できて耐食性が良好である。
【0022】第4図は第三の実施例を示している。
【0023】この実施例では保護管16の内部に2組の
熱電対11A,11Bを設けている。一方の熱電対11
Aの検出端15は保護管16に充填した絶縁粉末17か
ら外側に突出している。他方の熱電対11Bは途中で保
護管16の直径方向に折り曲げ、検出端15を保護管1
6の壁に形成した穴18に位置させたものである。この
構成では熱電対11A,11Bの検出端15が夫々別な
箇所に位置しているので、異なった2か所の温度を測定
することができる。
【0024】第5図および第6図は第四の実施例を示し
ている。
【0025】この実施例は保護管16の内部に複数の熱
電対11を並べて設けたものである。複数の箇所の温度
測定が必要な場合には、この実施例の構成が採用され
る。この実施例の熱電対構造体は断面積が従来のものよ
り小さくでき、小型化を図ることができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、応
答性、信頼性、耐久性および機械的強度の点で優れた熱
電対構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例の熱電対構造体を軸方向
に沿って破断して示す断面図。
【図2】同実施例の熱電対構造体を軸方向に対して直角
な方向に沿って破断して示す断面図。
【図3】本発明の第二の実施例の熱電対構造体を軸方向
に沿って破断して示す断面図。
【図4】本発明の第三の実施例の熱電対構造体を軸方向
に沿って破断して示す断面図。
【図5】本発明の第四の実施例の熱電対構造体を軸方向
に沿って破断して示す断面図。
【図6】同実施例の熱電対構造体を軸方向に対して直角
な方向に沿って破断して示す断面図。
【図7】第一の従来例の熱電対構造体を軸方向に沿って
破断して示す断面図。
【図8】第二の従来例の熱電対構造体を軸方向に沿って
破断して示す断面図。
【図9】第三の従来例の熱電対構造体を軸方向に沿って
破断して示す断面図。
【図10】第四の従来例の熱電対構造体を軸方向に沿っ
て破断して示す断面図。
【符号の説明】
11…熱電対、12,13…熱電対素子、14…絶縁
物、15…検出端、16…保護管、17…絶縁粉末。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年7月26日
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項3
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱電対構造体に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば航空機エンジンの排気ガスの温度
を測定するために用いる熱電対構造体は、1対または2
対以上の熱電対素子を接続してなる熱電対を絶縁物で支
持したものであり、従来より種々の形式が採用されてい
るが、いずれのものも応答性、信頼性、耐久性あるいは
機械的強度のいずれかの点で問題がある。
【0003】第7図ないし第10図はそれぞれ従来使用
されている熱電対構造体を示している。第7図ないし第
9図に示す熱電対構造体は、線状なす一対の熱電対素子
1,2の一端部を接続して検出端とした熱電対を保護管
4の内部に挿入して絶縁物5に埋設したものである。
【0004】第7図に示すものは、熱電対の検出端3を
保護管4の端部において絶縁物5の内部に埋め込んだ構
成をなしている。第8図で示すものは、熱電対の検出端
が保護管4に接続された接地タイプと称されるものであ
る。第9図に示すものは検出端3を含む熱電対素子1,
2の端部を絶縁物5から突出した構成をなしている。第
10図に示すものは熱電対素子1,2を複数の碍子6に
挿通したものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】第7図に示す熱電対構
造体は、検出端3を含む熱電対素子1,2の端部が絶縁
物5に覆われて雰囲気に直接触れないために、雰囲気に
より腐食されることがなく耐久性があるが、逆に外気温
度を測定する時の応答性が悪いという問題がある。
【0006】第8図に示す熱電対構造体は、熱電対索子
1,2の端部が保護管4に保護されて耐久性が良く、且
つ検出端3が雰囲気に直接触れて応答性が良い。しか
し、熱電対素子の検出端3が保護管4に接続されている
ために、保護管4と熱電対素子1,2との絶縁が成され
ず、熱電対が他の信号を拾って誤測定することがある。
【0007】第9図に示す熱電対構造体は、温度測定の
応答性は良好であるが、熱電対素子1,2の端部が直接
雰囲気に触れるので、雰囲気に含まれる有害成分により
腐食されやすく耐久性が悪いとともに、熱電対素子1,
2間の絶縁度が低下することがある。
【0008】第10図に示す熱電対は、第9図に示す熱
電対の問題点に加えて、熱電対を支持する機械的強度が
小さいという問題点もある。
【0009】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、応答性、信頼性、耐久性および機械的強度の点で優
れた熱電対構造体を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の熱電対構造体は、パイプ状をなす一方の熱電
対素子の内部に絶縁物を介して線状をなす他方の熱電対
素子を挿入し、両熱電対素子の一端部を検出端として接
続した熱電対を保護管の内部に絶縁物を介して設け、前
記熱電対の検出端を前記保護管の端部に位置させたこと
を特徴とするものである。
【0011】
【作用】熱電対は保護管に対して絶縁されて信頼性が高
い。熱電対は保護管に充填された絶縁物に保護されて腐
食される度合いが小さい。このため、熱電対構造体の耐
食性が極めて優れている。熱電対は、パイプ状をなす一
方の熱電対素子の内部に絶縁物を介して線状をなす他方
の熱電対素子を挿入して全体を一体化した構成であるの
で、それ自身の強度が高い。さらに、熱電対構造体とし
ても保護管に充填された絶縁物が熱電対を保持して全体
を一体化した構成となるので構造体全体の強度が高い。
【0012】検出端を保護管の外部に露出させると熱電
対構造体の応答性が良く、保護管に内蔵すると熱電対構
造体の強度が向上する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0014】第1図および2図は本発明の熱電対構造体
の第一の実施例を示している。
【0015】図中11は熱電対で、これは細長いパイプ
状をなす熱電対素子12と、線状をなす熱電対素子13
とで構成されている。これら熱電対素子12,13は互
いに異なる金属で形成される。パイプ状をなす熱電対素
子12は外気に直接触れるために、耐蝕性の高い金属材
料を選定する。具体的にはパイプ状の熱電対素子12に
耐蝕性に優れたクロメルで形成し、線状をなす熱電対素
子13をアルメルで形成する。
【0016】線状なす熱電対素子13はパイプ状をなす
熱電対素子12の内部に軸方向に沿って配置される。パ
イプ状をなす熱電対素子12の内部にはマグネシア粉末
などの絶縁物14が充填される。線状なす熱電対素子1
3は絶縁物14に埋設されて支持されるとともに、パイ
プ状の熱電対素子12に対して絶縁される。パイプ状の
熱電対素子12の一端部と、線状の熱電対素子13の一
端部とが接合されて検出端を構成している。この熱電対
は全体を転打加工または引き抜き加工して一体化して製
作される。
【0017】熱電対11は両端を開放した保護管16の
内部に軸方向に沿って配置される。保護管11の内部に
はマグネシア粉末などの絶縁物17が充填される。熱電
対素子11は絶縁粉末17に埋設されて支持されるとと
もに、絶縁物17により保護管に対して絶縁される。熱
電対11の検出端15は保護管16の一端から外側に突
出し、熱電対11の検出端とは反対側の端部は保護管1
6の他端から外側に突出して温度測定機器(図示せず)
に接続されている。この実施例の熱電対構造体は、保護
管16に転打加工または引き抜き加工を加えて熱電対1
1と絶縁粉末17と保護管16を一体化する。なお、保
護管16は例えばステンレス鋼で形成されている。
【0018】この様に構成した熱電対構造体は、熱電対
11の検出端15が保護管16の外側に突出して温度測
定すべきガスに直接触れるので、良好な応答性を有して
いる。熱電対11を構成する両方の熱電対素子12,1
3の間は絶縁粉末14で絶縁されている。熱電対11と
保護管16とは絶縁粉末17で絶縁されている。このた
め、熱電対構造体は熱電対11が温度測定時に温度測定
以外の信号を拾って誤った測定を行うことがなく信頼性
が高い。熱電対11はパイプ状をなす熱電対素子の内部
に絶縁物14を介して線状をなす熱電対素子13を挿入
して固定したものであるから機械的強度が高い。熱電対
構造体は熱電対11を保護管16の内部に軸方向に沿っ
て配置して絶縁粉末17で支持固定したものであるから
機械的強度が高い。
【0019】この実施例の熱電対構造体では、熱電対1
1の検出端15とその反対側の端部を除く熱電対11の
大部分が、絶縁粉末17に内部に位置してガスと直接触
れることがない。このため、熱電対構造体は熱電対11
の腐食を最小限に押さえて高い耐蝕性を有している。熱
電対11は、パイプ状の熱電対素子12に耐蝕性に優れ
たクロメルで形成しているので、耐蝕性に優れている。
【0020】第3図は第二の実施例を示している。
【0021】この実施例の熱電対構造体は、熱電対11
の検出端15が保護管16に充填した絶縁粉末17の内
部に位置して外気に特設触れず、検出端15の腐食を抑
制できて耐蝕性が良好である。
【0022】第4図は第三の実施例を示している。
【0023】この実施例では保護管16の内部に2組の
熱電対11A,11Bを設けている。一方の熱電対11
Aの検出端15は保護管16に充填した絶縁粉末17か
ら外側に突出している。他方の熱電対11Bは途中で保
護管16の直径方向に折り曲げ、検出端15を保護管1
6の壁に形成した穴18に位置させたものである。この
構成では熱電対11A,11Bの検出端15が夫々別な
箇所に位置しているので、異なった2か所の温度を測定
することができる。
【0024】第5図および第6図は第四の実施例を示し
ている。
【0025】この実施例は保護管16の内部に複数の熱
電対11を並べて設けたものである。複数の箇所の温度
測定が必要な場合には、この実施例の構成が採用され
る。この実施例の熱電対構造体は断面積が従来のものよ
り小さくでき、小型化を図ることができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、応
答性、信頼性、耐久性および機械的強度の点で優れた熱
電対構造体を提供することができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パイプ状をなす一方の熱電対素子の内部
    に絶縁物を介して線状をなす他方の熱電対素子を挿入
    し、両熱電対素子の一端部を検出端として接続した熱電
    対を保護管の内部に絶縁物を介して設け、前記熱電対の
    検出端を前記保護管の端部に位置させたことを特徴とす
    る熱電対構造体。
  2. 【請求項2】検出端は保護管の外部に露出してなる請求
    項1記載の熱電対構造体。
  3. 【請求項3】検出端は保護管に内臓されてなる請求項1
    記載の熱電対構造体。
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JP2504626B2 JP2504626B2 (ja) 1996-06-05

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