JPH076737U - 感温磁性体を用いた温度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動作時および非動作時の出力光量の差を大き
くし、センサの動作及び非動作の状態を容易に検出する
ことが可能な温度センサを提供すること。 【構成】 筒状感温磁性体１１内にその中心軸に沿って
透明円柱部材１２が延長配置され、この透明円柱部材に
嵌合して前記筒状感温磁性体内の下方に環状の固定永久
磁石１３と円盤状感温磁性体１４と環状の移動永久磁石
１５とが前記透明円柱部材に嵌合配置されている。移動
永久磁石１５は固定永久磁石１３に対して互いに反発す
るような磁極で配置され、透明円柱部材にガイドされて
移動可能に前記筒状感温磁性体内に収納されている。一
対の光ファイバー１６、１７は、移動永久磁石１５を貫
通した前記透明円柱部材を挟んでその両側に所定の間隔
を持って端面が配置され、一方から放射された光が前記
透明円柱部材を介して他方に入射するようにされてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は高電圧、高電流の流れる電線の温度上昇を検知する等、遠方の被検温 体の温度を検出する温度センサに関し、特に光ファイバーをセンサの出力信号伝 達用ケーブルとして用いる温度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

高絶縁性が要求され且つ防爆性を必要とする雰囲気中において被検温体の過熱 を防止するために温度センサが用いられる。従来、このような目的に使用される 温度センサとして、感温磁性体の磁気シールド効果の温度依存性を利用したもの が知られている。

【０００３】 図３および図４はこの種の従来の温度センサの一例を示す側断面図および上面 図である。中心部に円柱部材３１が一体に形成された収納ケース３２内には、筒 状の感温磁性体３３が収納されている。この筒状の感温磁性体３３の内部には感 温磁性体３３と同一の特性を有する円盤状感温磁性体３４を挟んでその上下に筒 状の移動用永久磁石３５と筒状の固定永久磁石３６が前記円柱部材３１に嵌合配 置されている。円盤状感温磁性体３４は円盤の中央部に穴が形成され、この穴を 円柱部材３１が貫通している。

【０００４】 移動用永久磁石３５は円柱部材３１にガイドされて上方に移動可能に円柱部材 ３１に嵌合されている。移動用永久磁石３５と固定永久磁石３６とはそれらの磁 界が互いに反発するような磁極関係に配置されている。収納ケース３２の上部に は一対の光ファイバー３７、３８が所定の間隔をおいて配置されている。これら の光ファイバー３７、３８は一方から放射された光が円柱部材３１に遮られるこ となく他方に入射するように、円柱部材３１からずれた位置に配置されている。 そして、前記収納ケース３２の外部から入射する光の影響を防止する為、前記収 納ケース３２には蓋体３９が設けられ、この蓋体３９により前記一対の光ファイ バー３７、３８を収納ケース３２に固定している。

【０００５】 このような温度センサの動作は次の通りである。被検温体の温度が前記筒状の 感温磁性体３３あるいは円盤状感温磁性体３４のキュリー点温度以下では、これ らの感温磁性体３３あるいは３４の磁気シールド効果により前記移動用永久磁石 ３５と固定永久磁石３６の磁界は相互に遮断され、前記移動永久磁石３５は前記 円盤状感温磁性体３４の表面に吸着している。このため、一対の光ファイバー３ ７、３８間の光路は遮断されることがなく、光信号が検出される。

【０００６】 他方、被検温体の温度が前記筒状の感温磁性体３３あるいは円盤状感温磁性体 ３４のキュリー点温度以上になると、これらの感温磁性体３３あるいは３４の磁 気シールド効果の減少により前記固定永久磁石３６および移動永久磁石３５の磁 気反発力により移動用永久磁石３５が前記円盤状感温磁性体３４の表面を離れ前 記筒状感温磁性体３３内を前記円柱部材３１に沿って上方に摺動移動し、前記一 対の光ファイバー３７、３８の端面間の光路を遮る。これによって光ファイバー ３７、３８を伝送される光が検出されなくなるため、被検温体の温度がキュリー 点温度以上に上昇したことが検出される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来の温度センサにおいては、被検温体の温度が検知すべき温度に 達しない状態においては、一対の光ファイバー３７、３８間の光路は遮断される ことがないが、組み立て精度上、一対の光ファイバー３７、３８の光軸を完全に 一致させることは困難なため、一方の光ファイバーの端面から放射された光信号 が他方の光ファイバーの端面に全て入射せず光の損失が生ずる。

【０００８】 また、被検温体の温度が検知すべき温度に達し、移動永久磁石３５が円盤状感 温磁性体３４の表面を離れ光ファイバー３７、３８の光路を遮断した場合でも、 一方の光ファイバーから射出した光が前記収納ケース３２あるいは蓋体３９の内 壁に反射して他方の光ファイバーに入射する。このためセンサの動作、非動作の 状態を示す光ファイバーからの出力光量の差が少なくなり、動作、非動作の状態 を検知することが困難な場合があった。

【０００９】 したがって本考案は、このような従来のセンサの欠点を除去し、動作時および 非動作時の出力光量の差を大きくすることが出来、その結果、センサの動作及び 非動作の状態を容易に検出することが可能な温度センサを提出することを目的と する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば、筒状感温磁性体と、この筒状感温磁性体内にその中心軸に沿 って延長配置された透明円柱部材と、この透明円柱部材に嵌合して前記筒状感温 磁性体内の下方に収納された環状の固定永久磁石と、この固定永久磁石の上端に おいて前記透明円柱部材に嵌合して前記筒状感温磁性体内に収納された円盤状感 温磁性体と、この円盤状感温磁性体の上部において前記透明円柱部材に摺動可能 に嵌合し、前記固定永久磁石に対して互いに反発するような磁極配置により前記 筒状感温磁性体内に収納された環状の移動永久磁石と、この移動永久磁石を貫通 した前記透明円柱部材を挟んでその両側に所定の間隔を持って端面が配置され、 一方から放射された光が前記透明円柱部材を介して他方に入射するように設けら れた一対の光ファイバーとを備え、前記固定永久磁石および移動永久磁石は、前 記感温磁性体のキュリー点温度以下では前記感温磁性体の磁気シールド効果によ り前記移動永久磁石が前記円盤状感温磁性体表面に吸着し、前記感温磁性体のキ ュリー点温度以上では、これらの感温磁性体の磁気シールド効果の減少により前 記固定永久磁石および移動永久磁石の磁気反発力により前記移動用永久磁石が前 記円盤状感温磁性体表面を離れ前記筒状感温磁性体内を前記透明円柱部材に沿っ て摺動移動して、前記一対の光ファイバー端面間の光路を遮ることにより温度上 昇を検知することを特徴とする感温磁性体を用いた温度センサが得られる。

【００１１】 また、本考案によれば、前記筒状感温磁性体は、底部に前記透明円柱部材の下 端が嵌合する位置決め凹部が形成されたケースに収納され、前記一対の光ファイ バーは、前記透明円柱部材の上端が嵌合する位置決め凹部が形成された蓋体によ り、前記ケース上部に固定されていることを特徴とする感温磁性体を用いた温度 センサが得られる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案を実施例により詳細に説明する。図１は本考案の感温磁性体を用 いた温度センサの断面図で、図２はその上面図である。筒状感温磁性体１１内に その中心軸に沿って延長配置された透明円柱部材１２が配置されている。この透 明円柱部材１２は透明な樹脂またはガラスにより構成されている。この透明円柱 部材１２には、前記筒状感温磁性体１１内下方に収納された筒あるいは環状の固 定永久磁石１３が嵌合されている。この固定永久磁石１３の上端には、円盤状感 温磁性体１４がその中心部に形成された穴により前記透明円柱部材１２に嵌合し て設けられている。

【００１３】 リング状あるいは円盤状感温磁性体１４は前記筒状感温磁性体１１と同じ特性 の材料により構成されている。この円盤状感温磁性体１４の上部には筒あるいは 環状の移動永久磁石１５が前記透明円柱部材１２に摺動可能に嵌合配置されてい る。移動永久磁石１５は前記固定永久磁石１３に対してそれらの磁力線が互いに 反発するような磁極関係に配置され、透明円柱部材１２にガイドされて前記筒状 感温磁性体１１内を上下に移動可能に収納されている。移動永久磁石１５を貫通 して上方に延長された前記透明円柱部材１２を挟んでその両側に所定の間隔を持 って端面が配置され、一方から放射された光が前記透明円柱部材１２を介して他 方に入射するように一対の光ファイバー１６、１７が設けられている。

【００１４】 透明円柱部材１２は一対の光ファイバー１６、１７の端面間に介在して、一方 から放射された光を集光して他方に入射させ、レンズとして機能する。前記筒状 感温磁性体１１は、底部に前記透明円柱部材１２の下端が嵌合する位置決め凹部 １８が形成された収納ケース１９に収納され、前記一対の光ファイバー１６、１ ７は、前記透明円柱部材１２の上端が嵌合する位置決め凹部２０が形成された蓋 体２１により、前記収納ケース１９上部に固定されている。

【００１５】 このように構成された本考案の温度センサの動作を説明する。被検温体の温度 が前記筒状感温磁性体１１あるいは円盤状感温磁性体１４のキュリー点温度以下 では、これらの感温磁性体の磁気シールド効果により前記移動永久磁石１５が前 記円盤状感温磁性体１４の表面に吸着している。このため、一対の光ファイバー １６、１７間の光路は遮断されることがなく、光信号が検出される。

【００１６】 他方、被検温体の温度が前記筒状の感温磁性体１１および円盤状感温磁性体１ ４のキュリー点温度以上になると、これらの感温磁性体１１あるいは１４の磁気 シールド効果の減少により前記固定永久磁石１３および移動永久磁石１５の磁気 反発力により移動永久磁石１５が前記円盤状感温磁性体１４の表面を離れ前記筒 状感温磁性体１３内を前記円柱部材１２に沿って上方に摺動移動し、前記一対の 光ファイバー１６、１７の端面間の光路を遮る。これによって光ファイバー１６ 、１７を伝送される光が検出されなくなるため、被検温体の温度がキュリー点温 度以上に上昇したことが検出される。

【００１７】

【考案の効果】

以上述べた本考案によれば円柱部材は収納ケースと別部材の透明な樹脂または ガラスにより構成され、また、円柱部材が一対の光ファイバーの光路上に配置す ることにより、集光性を有するレンズとして機能するため、センサの動作時およ び非動作時の光量の差を大きくすることができる。その結果、センサの動作時お よび非動作の状態を容易に識別可能な温度センサが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の感温磁性体を用いた温度センサの断面
図である。

【図２】本考案の感温磁性体を用いた温度センサの上面
図である。

【図３】従来の感温磁性体を用いた温度センサの断面図
である。

【図４】従来の感温磁性体を用いた温度センサの上面図
である。

【符号の説明】

１１ 筒状感温磁性体 １２ 透明円柱部材 １３ 固定永久磁石 １４ 円盤状感温磁性体 １５ 移動永久磁石 １６、１７ 光ファイバー １８、２０ 位置決め凹部 １９ 収納ケース

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状感温磁性体と、この筒状感温磁性体
   内にその中心軸に沿って延長配置された透明円柱部材
   と、この透明円柱部材に嵌合して前記筒状感温磁性体内
   の下方に収納された環状の固定永久磁石と、この固定永
   久磁石の上端において前記透明円柱部材に嵌合して前記
   筒状感温磁性体内に収納された円盤状感温磁性体と、こ
   の円盤状感温磁性体の上部において前記透明円柱部材に
   摺動可能に嵌合し、前記固定永久磁石に対して互いに反
   発するような磁極配置により前記筒状感温磁性体内に収
   納された環状の移動永久磁石と、この移動永久磁石を貫
   通した前記透明円柱部材を挟んでその両側に所定の間隔
   を持って端面が配置され、一方から放射された光が前記
   透明円柱部材を介して他方に入射するように設けられた
   一対の光ファイバーとを備え、前記固定永久磁石および
   移動永久磁石は、前記感温磁性体のキュリー点温度以下
   では前記感温磁性体の磁気シールド効果により前記移動
   永久磁石が前記円盤状感温磁性体表面に吸着し、前記感
   温磁性体のキュリー点温度以上では、これらの感温磁性
   体の磁気シールド効果の減少により前記固定永久磁石お
   よび移動永久磁石の磁気反発力により前記移動用永久磁
   石が前記円盤状感温磁性体表面を離れ前記筒状感温磁性
   体内を前記透明円柱部材に沿って摺動移動して、前記一
   対の光ファイバー端面間の光路を遮ることにより温度上
   昇を検知することを特徴とする感温磁性体を用いた温度
   センサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の温度センサにおいて、前
   記筒状感温磁性体は、底部に前記透明円柱部材の下端が
   嵌合する位置決め凹部が形成されたケースに収納され、
   前記一対の光ファイバーは、前記透明円柱部材の上端が
   嵌合する位置決め凹部が形成された蓋体により、前記ケ
   ース上部に固定されていることを特徴とする感温磁性体
   を用いた温度センサ。