JPH09288013A - 温度センサーの付設方法 - Google Patents

温度センサーの付設方法

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JPH09288013A
JPH09288013A JP8129063A JP12906396A JPH09288013A JP H09288013 A JPH09288013 A JP H09288013A JP 8129063 A JP8129063 A JP 8129063A JP 12906396 A JP12906396 A JP 12906396A JP H09288013 A JPH09288013 A JP H09288013A
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JP
Japan
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temperature
base sheet
temperature sensor
sensor
thin film
Prior art date
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Pending
Application number
JP8129063A
Other languages
English (en)
Inventor
Manabu Takatsu
學 高津
Katsuji Uchimura
内村  勝次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sintokogio Ltd
Original Assignee
Sintokogio Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 物体自体が非常に小さなものであったり、曲
面状であったり、測定する点が多くかつ微小である温度
測定物体に温度センサーを容易に一体付設する方法を提
供すること。 【構成】 ベースシート1上に繊細な温度測定薄膜回路
3、4を印刷して温度センサーベースシート6を製作
し、この温度センサーベースシート6を温度測定物体7
に貼着した後、ベースシート1を剥がし、焼成により温
度センサーを温度測定物体7に一体焼付けする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、物体自体が非常に
小さなものであったり、曲面状であったり、測定する点
が多くかつ微小である温度測定物体に温度センサーを付
設する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来熱電対は一般には線状または箔状の
異種金属を結線または溶接接合して使われているが、温
度測定物体が非常に小さかったり、測定する点が細かい
微小部分であったり、また物体表面の温度分布を測定す
るような場合には、センサー素材としてシート状のもの
をフォトエッチングや打抜き加工して複数の素線列を形
成し、接着剤を用いて異種金属同志を接合する方法が取
られている。(特公昭58−8733号公報)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような熱電対は
測定物体に個々に接着固定する必要があるが、繊細な熱
電対群を工業的に測定物体に付設するには多大な工数が
必要であった。また感度よく測定するためには異種金属
の接点部をより小さくすることが必要であるが、人為的
な作業であるため接合部の信頼性が低く、ばらつきが大
きいという問題があった。本発明は上記の問題に鑑みて
成されたもので、物体自体が非常に小さなものであった
り、曲面状であったり、測定する点が多くかつ微小であ
る温度測定物体に対し温度センサーを容易に一体付設す
る方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明における温度センサーの付設方法は、可撓性
を有する樹脂フィルム又は紙で成るベースシートの表面
に離型剤を印刷塗布して剥離層を形成する工程と、該剥
離層の上面に第一センサ素材粉、有機バインダ及び油を
混合して得た第一ペーストを転写印刷して未架橋薄膜回
路を印刷する工程と、該未架橋薄膜回路の対向接点間
に、第二センサー素材粉、有機バインダ及び油を混合し
て得た第二ペーストを転写印刷して架橋薄膜回路を得る
工程と、前記薄膜回路を含む剥離層の表面に、焼付融着
物を混入したペースト状接着剤を印刷積層させて接着層
を形成した後各印刷ペーストを乾燥処理して温度センサ
ーベースシートを得る工程と、該温度センサーベースシ
ートを温度測定物体の表面に接着層を介して押圧仮止め
貼着すると共に温度センサーベースシート貼着の温度測
定物体を接着層硬化温度に加熱して接着層を融着させる
工程と、前記ベースシートを前記剥離層から剥がした
後、前記焼付融着物の溶融温度にて焼成して温度センサ
ーを温度測定物体に一体焼付けする工程と、から成るこ
とを特徴としている。
【0005】さらに、上記温度センサーの付設方法によ
り温度差測定センサーを製作する場合には、前記薄膜回
路の接合部である感温部を一列線上または複列線上の等
距離位置で交差して配列されるように架橋設置すること
が好ましい。
【0006】本発明に使用されるベースシートは、ポリ
エステル、ポリプロピレン、セロハンなどの樹脂フィル
ムと紙との複合フィルムなど公知の樹脂フィルムが制限
なく適用できる。また剥離層は熱可塑性樹脂、天然ゴ
ム、合成ゴム、などを用いグラビア印刷、スクリーン印
刷、ロールコートなど公知の印刷法で形成される。熱電
対素材となるペーストの調整においては、焼付融着剤、
焼切れ防止剤、融剤、酸化防止剤などを微量添加するが
好ましくは有機系の添加剤が良く、焼成時に不純物とし
て混入しないことが前提となる。さらに接着層は感熱性
または感圧性の樹脂を使用するのが良く、焼付け時温度
測定物体と融着しやすいガラスフリット、ホウ砂などの
焼付融着物を混入配合するのが良い。
【0007】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳しく説明する。可撓性を有するポリエステル
樹脂性のベースシート1の表面には離型剤としてワック
スエマルジョン溶液(中京油脂(株)製E524)が印
刷塗布されて剥離層2が形成される。次に該剥離層2の
上面には、第一温度センサー素材である白金粉ペースト
(田中貴金属(株)製、バインダー;エチルセルロー
ス、ビークル;ターピネオイル)を第一ペーストとし
て、図示しないスクリーン印刷機により厚さ20μmの
未架橋薄膜回路3を印刷した。(図1参照)
【0008】さらに該未架橋薄膜回路3の対向接点間に
は第二センサー素材粉である白金・ロジウム合金粉ペー
スト(田中貴金属(株)製、白金87%、ロジウム13
%、バインダー;エチルセルロース、ビークル;ターピ
ネオイル)を第二ペーストとして、図示しないスクリー
ン印刷機により厚さ20μmの架橋薄膜回路4を印刷し
た。(図2参照)
【0009】次にワックス樹脂エマルジョン溶液(中京
油脂(株)製E−136)45重量部に焼付け時の融着
物としてのガラスフリット(伊勢久(株)製フリット7
613)0.7重量部、含水ホウ砂0.3重量部を添加
し、ボールミルで充分混合した上脱泡したペースト状接
着剤を、前記剥離層2及び薄膜回路3、4の上面にスク
リーン印刷により積層形成して接着層5を形成した後、
この印刷物全体を60℃の乾燥室で強制乾燥して各ペー
ストを粘着性を若干もたせて粘着保持させて温度センサ
ーベースシート6を得た。(図3参照)
【0010】次に温度センサーベースシート6の接着層
側を温度測定物7に押しつけて粘着仮止めした後、両者
(温度センサーベースシート6、温度測定物体7)を8
0〜100℃に加熱して接着硬化させた後、ベースシー
ト1を図4に示す如く剥離層2から剥がし取る。さらに
べ−スシート1を除去した温度センサー部と温度測定物
体7とを一体に850〜900℃で5分間焼成すること
により、図5に示す如く温度センサーが温度測定物体7
に一体焼付け状態に付設される。ここで薄膜回路3、4
の接合部が感温部となり、薄膜回路3の端部に高温ハン
ダにて補償導線8、9を接続することにより、mV電圧計
により起電力を計測(図6参照)して温度を測定する。
このように構成されたものは、図6の温度測定物体7を
加熱して感温部AとD1、BとD2、CとD3との間で
生じた温度差が10℃、20℃、30℃の時、その起電
力は規定値通り発生しており、正しいことが検定され
た。
【0011】上記の温度センサーの付設方法により製作
した温度差測定センサーの実施の形態を図面に基づいて
以下説明する。図7は前記の方法で温度センサーを付設
した温度測定物体7について、感温部がT0、T1、T
2、T3、T4、T5、T6と直線的に一列に並んだ場
合の各々感温部の温度差を測定した実施の形態である。
薄膜回路3、4の接合部が感温部となり、薄膜回路3、
4の端部に高温ハンダにて補償導線X0〜X6、Y0を
接続し、各々端子には各々電気的に切り替え可能に、ス
イッチSX0〜SX6、SY0が接続してある。各々ス
イッチを順次切り替えることにより、mV電圧計により起
電力を計測して温度を測定する電気回路Eが構成されて
いる。切り替えタイムチャートは図8に示す。このよう
に構成されたものは、温度測定物体7を局部的に加熱し
てT0を基点として生じた温度差が2℃、4℃、6℃の
時、その起電力は規定値通り発生しており、正しいこと
が検定された。
【0012】図9は前記の方法で温度センサーを付設し
た温度測定物体7について、感温部がT00〜T06、
T10〜T16、T20〜T26と平面的に格子状に並
んだ場合の各々感温部の温度差を測定した実施の形態で
ある。薄膜回路3、4の接合部が感温部となり、薄膜回
路3、4の端部に高温ハンダにて補償導線X0〜X6、
SY0〜SY2を接続し、各々端子には各々電気的に切
り替え可能にスイッチSX0〜SX6、SY0〜SY2
が接続してある。各々スイッチを順次切り替えることに
より、mV電圧計により起電力を計測して温度を測定する
電気回路Eが構成されている。切り替えタイムチャート
は図10に示す。このように構成されたものは、温度測
定物体7を局部的に加熱してT00を基点として生じた
温度分布が2℃、4℃、6℃の時、その起電力は規定値
通り発生しており、正しいことが検定された。尚上記実
施の形態では、白金−白金ロジウム熱電対を製作する例
を示したが、これに限定されるものではなく、クロメル
−アルメル熱電対、銅−コンスタンタン熱電対など、熱
起電力がでる異種金属素材の材質を粉末原料に用いれば
全てのものが適用できる。感温部が平面的で広い場合
は、温度センサー素材ペーストを温度測定物体に直接印
刷して薄膜回路を形成しても同様の計測が可能である。
【0013】
【発明の効果】本発明は上記の説明から明らかなよう
に、ベースシート上に繊細な温度測定薄膜回路を印刷し
て温度センサーベースを製作し、これを温度測定物体に
貼着した後、ベースシートを剥がし、焼成により温度セ
ンサーを温度測定物体に一体焼付するものであるので、
物体自体が非常に小さいものであったり、局面上であっ
たり、測定する点が多くかつ微小である温度測定物体に
対し、温度センサーを容易に一体付設させることができ
るようになる。よって温度測定物体の温度分布の計測を
はじめ熱流方向などが高精度に計測可能となり、従来計
測困難とされていた微小部分の熱分布や材料の熱伝導の
解折も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】未架橋薄膜回路を印刷した状態を示す斜視図で
ある。
【図2】架橋薄膜回路を印刷した状態を示す斜視図であ
る。
【図3】温度センサーベースシートの要部を示す断面図
である。
【図4】温度センサーベースシートを温度測定物体に貼
着し、ベースシートを剥がす状態を示す要部断面図であ
る。
【図5】温度センサーと温度測定物体とを一体焼成した
状態を示す要部断面図である。
【図6】温度センサーを付設した温度測定物体の温度測
定状態を示す斜視図である。
【図7】別回路の温度センサーを付設した温度測定物体
の温度測定状態を示す平面図である。
【図8】図7の温度センサーを付設した温度測定物体の
温度測定電気回路のタイムチャート図である。
【図9】さらに別回路の温度センサーを付設した温度測
定物体の温度測定状態を示す平面図である。
【図10】図9の温度センサーを付設した温度測定物体
の温度測定電気回路のタイムチャート図である。
【符号の説明】
1 ベースシート 2 剥離層 3 未架橋薄膜回路 4 架橋薄膜回路 5 接着層 7 温度測定物体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可撓性を有する樹脂フィルム又は紙で成
    るベースシート1の表面に離型剤を印刷塗布して剥離層
    2を形成する工程と、該剥離層2の上面に第一センサー
    素材粉、有機バインダ及び油を混合して得た第一ペース
    トを転写印刷して未架橋薄膜回路3を印刷する工程と、
    該未架橋薄膜回路3の対向接点間に第二センサー素材
    粉、有機バインダ及び油を混合して得た第二ペーストを
    転写印刷して架橋薄膜回路4を得る工程と、前記薄膜回
    路3、4を含む剥離層2の表面に焼付融着物を混入した
    ペースト状接着剤を印刷積層させて接着層5を形成した
    後、各印刷ペーストを乾燥処理して温度センサーベース
    シート6を得る工程と、該温度センサーベースシート6
    を温度測定物体7の表面に接着層5を介して押圧仮止め
    貼着すると共に温度センサーベースシート6貼着の温度
    測定物体7を接着層硬化温度に加熱して接着層5を融着
    させる工程と、前記ベースシート1を前記剥離層2から
    剥がした後、前記焼付融着物の溶融温度にて焼成して温
    度センサーを温度測定物体7に一体焼付けする工程と、
    から成る温度センサーの付設方法。
  2. 【請求項2】 前記薄膜回路3、4の接合部である感温
    部を一列線上または複列線上の等距離位置で交差して配
    列されるように架橋設置することを特徴とする請求項1
    記載の温度センサーの付設方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005055338A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Hiroyasu Kido 温度センサ素子及びその製造方法

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