JPH081461Y2 - 熱電対 - Google Patents

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
４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
４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１
３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１
２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１
１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１
１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１
３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１１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】このような放射線
温度計では、そのロッド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、放射線温度計
のロッド１１の断熱部１４の数が多い場合は、１本のロ
ッドに多数組の熱電対を取り付ける必要がある。

【０００６】この場合、一対の冷接点１８と温接点１９
を有する熱電対は、異なる種類の熱電対素線１７、２
０、２１を順に接続したものであり、無機絶縁材を充填
してシース内に温接点で折り返した熱電対素線１７、２
０、２１を収納しなければならない。しかし、ロッド１
１の中心軸上に形成される通孔の容積の関係から、多く
の組数の熱電対素線を収納するには、自ずと限界があ
る。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、少ない本数或は組数の熱電対素線により、よ
り多くの位置の温度差を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、何れも同種の金属線からなる複数本の端部
側熱電対素線１ａ、１ｂ…の一端に、各々異種の金属線
からなる中間熱電対素線３ａ、３ｂ…の一端を接続して
複数組の冷接点５ａ、５ｂ…を形成し、さらにこの中間
熱電対素線３ａ、３ｂ…の他端に前記端部側熱電対素線
１ａ、１ｂ…と同種の金属線からなる端部側熱電対素線
２の一端を接続して複数の温接点６ａ、６ｂ…を形成
し、複数の冷接点５ａ、５ｂ…と温接点６ａ、６ｂ…の
何れか一方を何れも同じ温度測定個所に配置し、他方を
各々異なる温度測定個所に配置したことを特徴とする熱
電対を提供する。

【０００８】この場合において、中間熱電対素線３ａ、
３ｂ…と接続されて温接点６ａ、６ｂ…を形成する一方
の端部側熱電対素線２は、何れの温接点６ａ、６ｂ…に
も接続された共通の熱電対素線とするのがよい。また、
複数の接点が何れも同じ位置に配置された温度測定個所
の温度を測定するため、別に熱電対を備えるとよい。

【０００９】

【作用】前記本考案による熱電対では、複数の冷接点５
ａ、５ｂ…と温接点６ａ、６ｂ…の何れか一方を同じ温
度測定個所に配置し、他方を各々異なる温度測定個所に
配置したので、複数の接点が何れも同じ位置に配置され
た温度測定個所を基準として、他方の接点が各々配置さ
れた個所の温度差を測定することができる。すなわち、
各々の端部側熱電対１ａ、１ｂ…と他方の端部側熱電対
２との間で、各々異なる位置に配置された接点と他方の
基準となる接点との間の温度差が測定できる。

【００１０】ここで、中間熱電対素線３ａ、３ｂ…と接
続されて温接点６ａ、６ｂ…を形成する一方の端部側熱
電対素線２を、何れの温接点６ａ、６ｂ…にも接続され
た共通の熱電対素線とした場合は、多くの熱電対素線を
使用せずに、より多くの個所の温度差が測定できる。

【００１１】さらに、一方の複数の接点が配置された温
度測定個所の温度を測定する熱電対を備えると、基準と
なる温度測定位置の温度が測定できるため、そこにある
接点と他方の接点との温度差により、他方の接点側の温
度も計算により求めることが可能となる。

【００１２】

【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、本考案の第一の実施
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１ａ、１ｂ…、２、３ａ、３ｂ…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
らが直列に接続されて、温接点６ａ、６ｂ…と冷接点５
ａ、５ｂ…が５組ずつ形成されている。

【００１３】例えばこの実施例では、端部側熱電対素線
１ａ、１ｂ…及び２がアルメル線で、中間熱電対素線３
ａ、３ｂ…がクロメル線であるとすると、まず端部側熱
電対素線１ａ、１ｂ…の一端に中間熱電対素線３ａ、３
ｂ…の一端を各々接続して冷接点５ａ、５ｂ…を形成
し、さらに中間熱電対素線３ａ、３ｂ…の他端に他方の
端部側熱電対素線２を接続して温接点６ａ、６ｂ…を形
成する。こうして合計５組の温接点６と冷接点５が形成
される。

【００１４】ここで、端部側熱電対素線２は、一端側が
５本に分かれており、これらの端部が各々中間熱電対素
線３ａ、３ｂ…の他端に接続された共通の熱電対素線と
なっている。また、冷接点５ａ、５ｂ…は、当該熱電対
の長手方向における何れも同じ位置、つまり基準となる
温度測定個所に配置されているが、他方の温接点は、当
該熱電対の長手方向における何れも異なる温度測定個所
に配置されている。従って、基準となる温度測定個所と
温接点６ａ、６ｂ…が配置された温度測定個所との間の
温度差は、一方の端部側熱電対素線１ａ、１ｂ…の何れ
かと他方の端部側熱電対素線２との間の電位差により測
定することができる。

【００１７】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１ａ、１ｂ…、
２、３ａ、３ｂ…が相互に絶縁されている。

【００１８】そして、端部側熱電対素線１ａ、１ｂ…、
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。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、所定の複数個所の温度差の測定に使用され
る。

【００１９】図２は、本考案の第二の実施例を示すもの
である。ここでは、基準の温度測定個所となる冷接点５
ａ、５ｂ…が配置された位置に異種の金属線である熱電
対素線１’２’を接続して形成された温接点６’が配置
されている。このため、既知の方法に従い、これらの熱
電対素線１’、２’の間の電位差により、温接点６’が
配置された基準となる温度測定個所の絶対的な温度を測
定することができる。そして、この温度を基準として、
熱電対素線１ａ、１ｂ…と熱電対素線２との間の電位差
により各々測定される各温度測定個所と前記基準となる
温度測定個所との温度差により、各々の温度測定個所の
絶対的な温度が計算に求められる。

【００２０】図３は、本考案の第三の実施例を示すもの
である。ここでは、複数の温接点６ａ、６ｂ…の全てが
同じ位置、つまり基準となる温度測定個所に配置され、
各冷接点５ａ、５ｂ…が各々異なる温度測定個所に配置
されている。従って、この場合も、熱電対素線１ａ、１
ｂ…と熱電対素線２との間の電位差により、各温度測定
個所と基準となる温度測定個所との温度差が測定でき
る。

【００２１】なお、本考案において、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、さ
らに、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。

【００２２】

【考案の効果】以上説明した通り、本考案によれば、少
ない本数の熱電対で複数個所の温度差が測定できる。ま
た、基準となる温度測定位置の温度を測定する熱電対を
備えることで、複数個所の温度も測定することができ、
複数の個所の温度差や温度を測定するのに便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一の実施例による熱電対の縦断概念
側面図である。

【図２】本考案の第二の実施例による熱電対の縦断概念
側面図である。

【図３】本考案の第三の実施例による熱電対の縦断概念
側面図である。

【図４】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】

１ａ〜１ｅ 端部側熱電対素線 ２ 端部側熱電対素線 ３ａ〜３ｅ 中間熱電対素線 ５ａ〜５ｅ 冷接点 ６ａ〜５ｅ 温接点

Claims (3)

【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、何れも同種の金属線か
   らなる複数本の端部側熱電対素線（１ａ）、（１ｂ）…
   の一端に、各々異種の金属線からなる中間熱電対素線
   （３ａ）、（３ｂ）…の一端を接続して複数組の冷接点
   （５ａ）、（５ｂ）…を形成し、さらにこの中間熱電対
   素線（３ａ）、（３ｂ）…の他端に前記端部側熱電対素
   線（１ａ）、（１ｂ）…と同種の金属線からなる端部側
   熱電対素線（２）の一端を接続して複数の温接点（６
   ａ）、（６ｂ）…を形成し、複数の冷接点（５ａ）、
   （５ｂ）…と温接点（６ａ）、（６ｂ）…の何れか一方
   を何れも同じ温度測定個所に配置し、他方を各々異なる
   温度測定個所に配置したことを特徴とする熱電対。
2. 【請求項２】 前記請求項１において、中間熱電対素線
   （３ａ）、（３ｂ）…と接続されて温接点（６ａ）、
   （６ｂ）…を形成する一方の端部側熱電対素線（２）
   は、何れの温接点（６ａ）、（６ｂ）…にも接続された
   共通の熱電対素線であることを特徴とする熱電対素線。
3. 【請求項３】 前記請求項１または２において、複数の
   接点が配置された温度測定個所の温度を測定する熱電対
   を備えたことを特徴とする熱電対。