JPH08304313A - 熱機械分析装置の温度検出器較正法 - Google Patents
熱機械分析装置の温度検出器較正法Info
- Publication number
- JPH08304313A JPH08304313A JP10969195A JP10969195A JPH08304313A JP H08304313 A JPH08304313 A JP H08304313A JP 10969195 A JP10969195 A JP 10969195A JP 10969195 A JP10969195 A JP 10969195A JP H08304313 A JPH08304313 A JP H08304313A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱機械分析装置において、所定の範囲の複数
の温度に対する温度検出器からの検出温度信号の較正方
法を提供すること。 【構成】 温度に対する熱膨張量が既知の試料（基準試
料）Ｓを加熱したとき、熱電対７によって基準試料温度
を検出する一方で、試料Ｓの上面にその先端で一定荷重
をかけた検出棒２の変位を差動トランス３検出すること
により、試料Ｓの膨脹量を測定する。この試料Ｓは温度
に対する膨張量が既知であることから、膨脹量から真の
基準試料温度を求め、熱電対７によって検出された基準
試料温度と比較して、熱電対７からの検出温度信号の較
正を行う。このような較正処理を、所定の範囲の複数の
温度について行う。
の温度に対する温度検出器からの検出温度信号の較正方
法を提供すること。 【構成】 温度に対する熱膨張量が既知の試料（基準試
料）Ｓを加熱したとき、熱電対７によって基準試料温度
を検出する一方で、試料Ｓの上面にその先端で一定荷重
をかけた検出棒２の変位を差動トランス３検出すること
により、試料Ｓの膨脹量を測定する。この試料Ｓは温度
に対する膨張量が既知であることから、膨脹量から真の
基準試料温度を求め、熱電対７によって検出された基準
試料温度と比較して、熱電対７からの検出温度信号の較
正を行う。このような較正処理を、所定の範囲の複数の
温度について行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱若しくは冷却した
試料の熱膨脹（収縮）を測定し、試料の材料分析等を行
う熱機械分析装置に関し、特に温度検出器の較正方法に
関する。
試料の熱膨脹（収縮）を測定し、試料の材料分析等を行
う熱機械分析装置に関し、特に温度検出器の較正方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】熱機械分析装置による熱膨脹測定によっ
て、金属・非金属等のあらゆる分野の分析が行われてい
る。例えば、検出棒を試料に接触させて試料を加熱し、
その試料の熱的寸法変化を測定して、その試料特有の熱
膨脹係数を求めたり、試料の微細構造の分析等が行われ
たりしている。
て、金属・非金属等のあらゆる分野の分析が行われてい
る。例えば、検出棒を試料に接触させて試料を加熱し、
その試料の熱的寸法変化を測定して、その試料特有の熱
膨脹係数を求めたり、試料の微細構造の分析等が行われ
たりしている。
【０００３】このような熱機械分析装置による熱膨脹測
定では、長さ既知の物質に一定荷重をかけ、温度に対す
る物質の伸縮を記録する。
定では、長さ既知の物質に一定荷重をかけ、温度に対す
る物質の伸縮を記録する。
【０００４】図１は、熱機械分析装置の概略構成を示し
た図であり、支持管１の底面に試料Ｓを置き、力発生器
５によって、検出棒２を介して試料Ｓの上面に一定荷重
をかけるとともに、この検出棒２の試料の熱膨脹による
変位を差動トランス３で検出することによって、試料Ｓ
の膨脹量を測定し、併せて試料Ｓの近傍に置かれた熱電
対７で試料Ｓの温度を測定することによって、試料の熱
膨脹係数などを解析する。
た図であり、支持管１の底面に試料Ｓを置き、力発生器
５によって、検出棒２を介して試料Ｓの上面に一定荷重
をかけるとともに、この検出棒２の試料の熱膨脹による
変位を差動トランス３で検出することによって、試料Ｓ
の膨脹量を測定し、併せて試料Ｓの近傍に置かれた熱電
対７で試料Ｓの温度を測定することによって、試料の熱
膨脹係数などを解析する。
【０００５】しかし、（１）温度雰囲気の変化に伴っ
て、熱電対の抵抗値が変化するので、この抵抗値の変動
が検出信号に影響を与えたり、（２）熱電対等の部品ど
うしの接着個所で異種金属が接触することにより、寄生
起電力が発生したり、（３）熱勾配による試料と熱電対
との間には温度差があったりして、熱電対からの検出温
度信号と、実際の試料温度との間には誤差が存する。
て、熱電対の抵抗値が変化するので、この抵抗値の変動
が検出信号に影響を与えたり、（２）熱電対等の部品ど
うしの接着個所で異種金属が接触することにより、寄生
起電力が発生したり、（３）熱勾配による試料と熱電対
との間には温度差があったりして、熱電対からの検出温
度信号と、実際の試料温度との間には誤差が存する。
【０００６】このような温度誤差が、温度に対する物質
の伸縮を求める測定に対し、悪影響を与えることは明白
であり、予め検出温度信号に含まれる誤差分を、所定の
温度範囲において較正しておく必要がある。
の伸縮を求める測定に対し、悪影響を与えることは明白
であり、予め検出温度信号に含まれる誤差分を、所定の
温度範囲において較正しておく必要がある。
【０００７】従来、融点が知られた純金属を基準試料と
して使用し、これに熱を加えると、融点に達したところ
で、基準試料が融解し検出棒が急に下降するので、この
とき、温度検出器によって検出された温度と基準試料の
融点（温度）とを比較して、温度検出器からの検出温度
信号の較正を行っていた。例えば、鉛（融点：３２７．
５゜Ｃ）を基準試料として使用した場合、検出棒が急に
下降したときの真の試料温度は３２７．５゜Ｃであるの
で、このとき検出されている検出温度信号が、３２７．
５゜Ｃを示すような較正を行う。
して使用し、これに熱を加えると、融点に達したところ
で、基準試料が融解し検出棒が急に下降するので、この
とき、温度検出器によって検出された温度と基準試料の
融点（温度）とを比較して、温度検出器からの検出温度
信号の較正を行っていた。例えば、鉛（融点：３２７．
５゜Ｃ）を基準試料として使用した場合、検出棒が急に
下降したときの真の試料温度は３２７．５゜Ｃであるの
で、このとき検出されている検出温度信号が、３２７．
５゜Ｃを示すような較正を行う。
【０００８】しかし、このような較正では、所定の範囲
において複数の温度に対して較正を行う必要であるのに
対し、１種類の純金属につき、１つの温度のみの較正し
か行うことができないので（上記した鉛の場合、温度点
３２７．５゜Ｃのみ）、異なった融点の複数の純金属を
使用する必要があり、所定の範囲において複数の温度に
対する較正が困難である。
において複数の温度に対して較正を行う必要であるのに
対し、１種類の純金属につき、１つの温度のみの較正し
か行うことができないので（上記した鉛の場合、温度点
３２７．５゜Ｃのみ）、異なった融点の複数の純金属を
使用する必要があり、所定の範囲において複数の温度に
対する較正が困難である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題点を解決するために創案されたもので、その目的は、
所定の範囲の複数の温度に対する温度検出器からの検出
温度信号の較正を容易にすることである。
題点を解決するために創案されたもので、その目的は、
所定の範囲の複数の温度に対する温度検出器からの検出
温度信号の較正を容易にすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、温度検出器に
よって試料の温度を検出するとともに、試料に当接する
よう配置された膨脹検出棒の変位を検出することによ
り、加熱若しくは冷却雰囲気における試料の膨脹量若し
くは収縮量を測定する熱機械分析装置において、温度に
対する膨張量が既知の基準試料を加熱若しくは冷却した
とき、検出された基準試料の膨脹量若しくは収縮量から
換算された真の基準試料温度と、このとき前記温度検出
器によって検出された基準試料温度とを比較して、温度
検出器の較正を行うことを特徴とする。
よって試料の温度を検出するとともに、試料に当接する
よう配置された膨脹検出棒の変位を検出することによ
り、加熱若しくは冷却雰囲気における試料の膨脹量若し
くは収縮量を測定する熱機械分析装置において、温度に
対する膨張量が既知の基準試料を加熱若しくは冷却した
とき、検出された基準試料の膨脹量若しくは収縮量から
換算された真の基準試料温度と、このとき前記温度検出
器によって検出された基準試料温度とを比較して、温度
検出器の較正を行うことを特徴とする。
【００１１】
【作用】温度に対する熱膨張量が既知の基準試料を加熱
したとき、温度検出器によって基準試料温度を検出する
一方で、試料の上面にその先端で一定荷重をかけた検出
棒の変位を検出することにより、基準試料の膨脹量を測
定する。この基準試料は温度に対する膨張量が既知であ
ることから、膨脹量から真の基準試料温度を求めること
ができるので、温度検出器によって検出された基準試料
温度と比較して、温度検出器からの検出温度信号の較正
を行う。このような較正処理を、所定の範囲の複数の温
度について行う。
したとき、温度検出器によって基準試料温度を検出する
一方で、試料の上面にその先端で一定荷重をかけた検出
棒の変位を検出することにより、基準試料の膨脹量を測
定する。この基準試料は温度に対する膨張量が既知であ
ることから、膨脹量から真の基準試料温度を求めること
ができるので、温度検出器によって検出された基準試料
温度と比較して、温度検出器からの検出温度信号の較正
を行う。このような較正処理を、所定の範囲の複数の温
度について行う。
【００１２】
【実施例】図１は本発明に係る熱機械分析装置を示す図
である。１は底面に試料Ｓが置かれる支持管であって、
熱機械分析装置本体の機枠に取り付けられている。２
は、試料Ｓの上面に、一方側の先端を接触させた検出棒
で、この検出棒２の支持管１から外に出た部分には、鉄
片３ａが取り付けられているが、この鉄片３ａはコイル
部３ｂとともに、差動トランス３を構成している。この
差動トランス３の出力は、コンピュータ４に接続されて
いる。この検出棒２は、一方側に力発生器５の鉄片５ａ
が設けられるとともに、機枠からバネ６で吊り下げられ
ており、コンピュータ４によってコイル部５ｂへの制御
電流を調整することで、試料Ｓにかけられる荷重が制御
される。
である。１は底面に試料Ｓが置かれる支持管であって、
熱機械分析装置本体の機枠に取り付けられている。２
は、試料Ｓの上面に、一方側の先端を接触させた検出棒
で、この検出棒２の支持管１から外に出た部分には、鉄
片３ａが取り付けられているが、この鉄片３ａはコイル
部３ｂとともに、差動トランス３を構成している。この
差動トランス３の出力は、コンピュータ４に接続されて
いる。この検出棒２は、一方側に力発生器５の鉄片５ａ
が設けられるとともに、機枠からバネ６で吊り下げられ
ており、コンピュータ４によってコイル部５ｂへの制御
電流を調整することで、試料Ｓにかけられる荷重が制御
される。
【００１３】また、支持管１内部の試料Ｓ近傍には、試
料Ｓの温度を測定する熱電対７が設けられ、コンピュー
タ４に検出温度信号が入力される。
料Ｓの温度を測定する熱電対７が設けられ、コンピュー
タ４に検出温度信号が入力される。
【００１４】さらに、支持管１の外周には試料Ｓを加熱
するヒータ８が設けられ、コンピュータ４によって温度
制御がされる。
するヒータ８が設けられ、コンピュータ４によって温度
制御がされる。
【００１５】次に、図１の熱機械分析装置の温度誤差較
正法を説明する。本発明では、試料Ｓに基準試料Ｓとし
てとして、所定の温度範囲において複数の温度点の熱膨
張量が知られた物質を使用し、その膨脹量から試料温度
を算出することにその要旨が存するが、例えばそのよう
な物質としては、熔解シリカ（Fused-Silica）、ホウ酸
ガラス（Bolosilicate glass）等が上げられる。熔解シ
リカの場合、図２に示すような温度と熱膨脹量（単位長
さ当たり）との関係がある。図２では、温度２９３Ｋを
基準に、膨脹量中の−（マイナス）は収縮を示し、＋
（プラス）は膨脹を示す。
正法を説明する。本発明では、試料Ｓに基準試料Ｓとし
てとして、所定の温度範囲において複数の温度点の熱膨
張量が知られた物質を使用し、その膨脹量から試料温度
を算出することにその要旨が存するが、例えばそのよう
な物質としては、熔解シリカ（Fused-Silica）、ホウ酸
ガラス（Bolosilicate glass）等が上げられる。熔解シ
リカの場合、図２に示すような温度と熱膨脹量（単位長
さ当たり）との関係がある。図２では、温度２９３Ｋを
基準に、膨脹量中の−（マイナス）は収縮を示し、＋
（プラス）は膨脹を示す。
【００１６】支持管１の底面に基準試料Ｓを載置し、こ
の基準試料Ｓに検出棒２の先端を当接させる。そして、
コンピュータ４からの指令によって、力発生器５を作動
させ、検出棒２で基準試料Ｓに一定荷重をかける。
の基準試料Ｓに検出棒２の先端を当接させる。そして、
コンピュータ４からの指令によって、力発生器５を作動
させ、検出棒２で基準試料Ｓに一定荷重をかける。
【００１７】そして、コンピュータ４からの指令によっ
て、ヒータ８を制御して、支持管１内の基準試料Ｓを加
熱すると、支持管１内の基準試料Ｓは、加熱されるに従
って徐々に膨脹していくが、基準試料Ｓの膨脹量は、検
出棒２の変位を差動トランス３で検出することによって
測定される。そして、基準試料Ｓの温度と熱膨脹量（単
位長さ当たり）との関係は、上記した図２に示すような
関係があるので、コンピュータ４で補間法等の演算によ
って、上記のように検出された基準試料Ｓの熱膨脹量か
ら、真の試料温度を割り出すことができる。例えば、熱
膨脹量（単位長さ当たり）が、１１６×１０-6ｍのと
き、基準試料Ｓの温度は４９０Ｋであることがわかる。
て、ヒータ８を制御して、支持管１内の基準試料Ｓを加
熱すると、支持管１内の基準試料Ｓは、加熱されるに従
って徐々に膨脹していくが、基準試料Ｓの膨脹量は、検
出棒２の変位を差動トランス３で検出することによって
測定される。そして、基準試料Ｓの温度と熱膨脹量（単
位長さ当たり）との関係は、上記した図２に示すような
関係があるので、コンピュータ４で補間法等の演算によ
って、上記のように検出された基準試料Ｓの熱膨脹量か
ら、真の試料温度を割り出すことができる。例えば、熱
膨脹量（単位長さ当たり）が、１１６×１０-6ｍのと
き、基準試料Ｓの温度は４９０Ｋであることがわかる。
【００１８】一方で、熱電対７によって基準試料Ｓの温
度がリアルタイムで連続して測定されているが、熱電対
７からの検出温度信号には、上記したように誤差が含ま
れている。例えば、熱電対７による検出温度が、４８７
Ｋであったとき、３Ｋの誤差が検出温度信号に含まれて
いることとなるので、この検出温度信号が４９０Ｋを示
すような較正処理をコンピュータ４において行う。
度がリアルタイムで連続して測定されているが、熱電対
７からの検出温度信号には、上記したように誤差が含ま
れている。例えば、熱電対７による検出温度が、４８７
Ｋであったとき、３Ｋの誤差が検出温度信号に含まれて
いることとなるので、この検出温度信号が４９０Ｋを示
すような較正処理をコンピュータ４において行う。
【００１９】こうして得られた真の基準試料温度と、温
度検出器によって検出された基準試料温度とを比較し
て、温度検出器からの検出温度信号の較正を行うが、さ
らに、所定の温度範囲の複数の温度について較正を行
う。
度検出器によって検出された基準試料温度とを比較し
て、温度検出器からの検出温度信号の較正を行うが、さ
らに、所定の温度範囲の複数の温度について較正を行
う。
【００２０】上記した較正を施した熱機械分析装置であ
るので、実際に、被検試料に対して各温度に対する伸縮
量を求めるとき、温度誤差を排除することができるので
ある。
るので、実際に、被検試料に対して各温度に対する伸縮
量を求めるとき、温度誤差を排除することができるので
ある。
【００２１】なお、本実施例では、試料を加熱したとき
の熱膨脹測定について記載したが、冷却手段を設けるこ
とによって、試料を冷却若しくは加熱した時の、試料の
収縮量若しくは膨脹量を測定することもできる。
の熱膨脹測定について記載したが、冷却手段を設けるこ
とによって、試料を冷却若しくは加熱した時の、試料の
収縮量若しくは膨脹量を測定することもできる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、熱膨張量が既知の物質を基準
試料として使用し、熱機械分析装置の温度検出器の較正
を行うので、所定の範囲において複数の温度に対する温
度検出器からの検出温度信号の較正が可能となる。
試料として使用し、熱機械分析装置の温度検出器の較正
を行うので、所定の範囲において複数の温度に対する温
度検出器からの検出温度信号の較正が可能となる。
【図１】本発明に係る熱機械分析装置の概略構成を示す
図である。
図である。
【図２】本実施例に係る熔解シリカの温度と熱膨脹量と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
２・・・・・検出棒 ３・・・・・差動トランス ７・・・・・熱電対 ８・・・・・ヒータ Ｓ・・・・・試料（基準試料）
Claims (1)
- 【請求項１】 温度検出器によって試料の温度を検出す
るとともに、試料に当接するよう配置された膨脹検出棒
の変位を検出することにより、加熱若しくは冷却雰囲気
における試料の膨脹量若しくは収縮量を測定する熱機械
分析装置において、温度に対する膨張量が既知の基準試
料を加熱若しくは冷却したとき、検出された基準試料の
膨脹量若しくは収縮量から換算された真の基準試料温度
と、このとき前記温度検出器によって検出された基準試
料温度とを比較して、温度検出器の較正を行うことを特
徴とする熱機械分析装置の温度検出器較正法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10969195A JPH08304313A (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | 熱機械分析装置の温度検出器較正法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10969195A JPH08304313A (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | 熱機械分析装置の温度検出器較正法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304313A true JPH08304313A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14516757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10969195A Pending JPH08304313A (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | 熱機械分析装置の温度検出器較正法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08304313A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7809519B2 (en) * | 2005-07-18 | 2010-10-05 | Micron Technology, Inc. | System and method for automatically calibrating a temperature sensor |
-
1995
- 1995-05-08 JP JP10969195A patent/JPH08304313A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7809519B2 (en) * | 2005-07-18 | 2010-10-05 | Micron Technology, Inc. | System and method for automatically calibrating a temperature sensor |
| US8862421B2 (en) | 2005-07-18 | 2014-10-14 | Micron Technology, Inc. | System and method for automatically calibrating a temperature sensor |
| US9810589B2 (en) | 2005-07-18 | 2017-11-07 | Micron Technology, Inc. | System and method for automatically calibrating a temperature sensor |
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