JPH09329503A - 伝熱補正を行う温度計測器 - Google Patents
伝熱補正を行う温度計測器Info
- Publication number
- JPH09329503A JPH09329503A JP8145292A JP14529296A JPH09329503A JP H09329503 A JPH09329503 A JP H09329503A JP 8145292 A JP8145292 A JP 8145292A JP 14529296 A JP14529296 A JP 14529296A JP H09329503 A JPH09329503 A JP H09329503A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature sensor
- temperature
- main
- correction
- sub
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 較正試験を行わないで伝熱による温度低下を
補正する。 【解決手段】 ガスの温度を測定する主温度センサ４
と、この主温度センサ４の受感部４ａをガス中に突出さ
せるように保持する保持部２ｂと、この保持部２ｂに受
感部５ａを埋設して保持部２ｂの温度を測定する副温度
センサ５と、主温度センサ４と副温度センサ５の測定値
を用いて主温度センサ４の伝熱による温度低下を求め主
温度センサ４の測定値を補正する補正手段１０と、を備
える。
補正する。 【解決手段】 ガスの温度を測定する主温度センサ４
と、この主温度センサ４の受感部４ａをガス中に突出さ
せるように保持する保持部２ｂと、この保持部２ｂに受
感部５ａを埋設して保持部２ｂの温度を測定する副温度
センサ５と、主温度センサ４と副温度センサ５の測定値
を用いて主温度センサ４の伝熱による温度低下を求め主
温度センサ４の測定値を補正する補正手段１０と、を備
える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はジェットエンジンの
ガスなどの高温ガスの温度を測定する温度計測器に関す
る。
ガスなどの高温ガスの温度を測定する温度計測器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ジェットエンジンの燃焼ガスの温度計測
には熱電対が用いられることが多い。図５は熱電対の構
成を示す図で、（ａ）は接地形熱接点の熱電対を示し、
（ｂ）は非接地形熱接点の熱電対を示す。熱電対は２種
類の金属、例えば、ビスマス（Ｂｉ）とアンチモン（Ｓ
ｂ）を接続し、両接点の温度が異なる場合起電力を発生
するもので、この金属線をエレメント６と称する。エレ
メント６は金属製のシース７で覆われている。両接点を
熱接点８と言い、接地形熱接点の場合シースの頭部が熱
接点８となっている。エレメント６とシース７の間には
酸化マグネシウムＭｇＯが充填されている。熱接点８は
受感部とも言われる。接地形熱接点は感度はよいが、電
磁誘導障害のある所では不適当である。非接地形熱接点
は感度はやや鈍いが、測定対象物に制限されることもな
く、最も一般的に使われる。
には熱電対が用いられることが多い。図５は熱電対の構
成を示す図で、（ａ）は接地形熱接点の熱電対を示し、
（ｂ）は非接地形熱接点の熱電対を示す。熱電対は２種
類の金属、例えば、ビスマス（Ｂｉ）とアンチモン（Ｓ
ｂ）を接続し、両接点の温度が異なる場合起電力を発生
するもので、この金属線をエレメント６と称する。エレ
メント６は金属製のシース７で覆われている。両接点を
熱接点８と言い、接地形熱接点の場合シースの頭部が熱
接点８となっている。エレメント６とシース７の間には
酸化マグネシウムＭｇＯが充填されている。熱接点８は
受感部とも言われる。接地形熱接点は感度はよいが、電
磁誘導障害のある所では不適当である。非接地形熱接点
は感度はやや鈍いが、測定対象物に制限されることもな
く、最も一般的に使われる。
【０００３】図６は従来のジエットエンジンの内部ガス
流の温度測定装置を示し、図７は図５のＤ部詳細図であ
る。温度測定装置１には複数の熱電対が配置され温度分
布を計測する。熱電対１４はキールヘッド２に取付けら
れ、キールヘッド２はケーシング３に固定されている。
キールヘッド２は流れるガスをせきとめてこの温度を計
るようにするもので、熱電対１４の受感部１４ａを設置
する空洞部Ｅを形成する円筒壁２ａと、熱電対１４を保
持する保持部２ｂから構成される。この空洞部Ｅに滞留
するガスの温度を受感部１４ａで測定する。
流の温度測定装置を示し、図７は図５のＤ部詳細図であ
る。温度測定装置１には複数の熱電対が配置され温度分
布を計測する。熱電対１４はキールヘッド２に取付けら
れ、キールヘッド２はケーシング３に固定されている。
キールヘッド２は流れるガスをせきとめてこの温度を計
るようにするもので、熱電対１４の受感部１４ａを設置
する空洞部Ｅを形成する円筒壁２ａと、熱電対１４を保
持する保持部２ｂから構成される。この空洞部Ｅに滞留
するガスの温度を受感部１４ａで測定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】受感部１４ａの温度
は、熱伝導により熱電対１４のシース７を伝わり保持部
２ｂへ熱が伝わること、およびこれより少ないが、空洞
部Ｅを形成する円筒壁２ａへの輻射により、空洞部Ｅの
ガスより低い温度となっている。このような熱伝導およ
び輻射による伝熱によって生じる誤差を補正するため、
従来は較正試験を実施して誤差補正をしていた。較正試
験は周囲環境を模擬して行われるが、計測時の周囲環境
を正しく模擬できない場合誤差が大きくなる。
は、熱伝導により熱電対１４のシース７を伝わり保持部
２ｂへ熱が伝わること、およびこれより少ないが、空洞
部Ｅを形成する円筒壁２ａへの輻射により、空洞部Ｅの
ガスより低い温度となっている。このような熱伝導およ
び輻射による伝熱によって生じる誤差を補正するため、
従来は較正試験を実施して誤差補正をしていた。較正試
験は周囲環境を模擬して行われるが、計測時の周囲環境
を正しく模擬できない場合誤差が大きくなる。
【０００５】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、較正試験を行わないで伝熱による温度低下を補
正する温度測定器を提供することを目的とする。
もので、較正試験を行わないで伝熱による温度低下を補
正する温度測定器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１の発明では、ガスの温度を測定する主温度セン
サと、この主温度センサの受感部をガス中に突出させる
ように保持する保持部と、この保持部に受感部を埋設し
て保持部の温度を測定する副温度センサと、主温度セン
サと副温度センサの測定値を用いて主温度センサの伝熱
による温度低下を求め主温度センサの測定値を補正する
補正手段と、を備える。
請求項１の発明では、ガスの温度を測定する主温度セン
サと、この主温度センサの受感部をガス中に突出させる
ように保持する保持部と、この保持部に受感部を埋設し
て保持部の温度を測定する副温度センサと、主温度セン
サと副温度センサの測定値を用いて主温度センサの伝熱
による温度低下を求め主温度センサの測定値を補正する
補正手段と、を備える。
【０００７】受感部に周囲のガスから伝熱された熱量の
一部は主温度センサを熱伝導して保持部に伝わる。保持
部の温度を副温度センサにより測定し、主および副温度
センサの計測値を伝熱の式に代入することにより、主温
度センサを伝導して低下する温度低下値を算出できる。
また受感部の周囲に対象物がある場合、受感部からこの
対象物への輻射があり、この輻射による温度低下を、輻
射の式に主および副温度センサの計測値を代入すること
により算出できる。
一部は主温度センサを熱伝導して保持部に伝わる。保持
部の温度を副温度センサにより測定し、主および副温度
センサの計測値を伝熱の式に代入することにより、主温
度センサを伝導して低下する温度低下値を算出できる。
また受感部の周囲に対象物がある場合、受感部からこの
対象物への輻射があり、この輻射による温度低下を、輻
射の式に主および副温度センサの計測値を代入すること
により算出できる。
【０００８】請求項２の発明では、前記副温度センサの
受感部は、保持部内で主温度センサに近接して埋設され
ている。これにより保持部内での主温度センサの温度が
正確に計測でき、温度低下を正確に補正できる。
受感部は、保持部内で主温度センサに近接して埋設され
ている。これにより保持部内での主温度センサの温度が
正確に計測でき、温度低下を正確に補正できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
を説明する全体図である。温度計測装置１には複数の熱
電対が配置され、この測定値を補正する補正部１０が設
けられている。温度測定装置１はガスＧの流れに熱電対
を対向させて設置している。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
を説明する全体図である。温度計測装置１には複数の熱
電対が配置され、この測定値を補正する補正部１０が設
けられている。温度測定装置１はガスＧの流れに熱電対
を対向させて設置している。
【００１０】図２は図１の熱電対取付け部Ｄの詳細図で
ある。熱電対よりなる主温度センサ４はキールヘッド２
に取付けられ、キールヘッド２はケーシング３に固定さ
れている。キールヘッド２は流れるガスをせきとめてこ
の温度を計るようにするもので、主温度センサ４の受感
部４ａを設置する空洞部Ｅを形成する円筒壁２ａと、主
温度センサ４を保持する保持部２ｂから構成される。こ
の空洞部Ｅに滞留するガスの温度を受感部４ａで測定す
る。保持部２ｂ内には受感部５ａを主温度センサ４に近
接させて副温度センサ５が埋設されている。
ある。熱電対よりなる主温度センサ４はキールヘッド２
に取付けられ、キールヘッド２はケーシング３に固定さ
れている。キールヘッド２は流れるガスをせきとめてこ
の温度を計るようにするもので、主温度センサ４の受感
部４ａを設置する空洞部Ｅを形成する円筒壁２ａと、主
温度センサ４を保持する保持部２ｂから構成される。こ
の空洞部Ｅに滞留するガスの温度を受感部４ａで測定す
る。保持部２ｂ内には受感部５ａを主温度センサ４に近
接させて副温度センサ５が埋設されている。
【００１１】次に主温度センサ４と副温度センサ５の計
測値から、主温度センサ４の計測値を補正する方法を説
明する。図３は図２に示す主および副温度センサ４，５
とキールヘッド２をモデル化した図である。２ｂは保持
部、４ａは主温度センサ４の受感部、４ｂは熱伝導路で
受感部４ａと保持部２ｂ間の熱電対のシースであり、受
感部４ａの熱伝導を行う。Ｌｍは受感部４ａの保持部２
ｂからの突き出し量を示す。Ｔａは空洞部Ｅ内の求める
ガス温度、Ｔｍは主温度センサ４の測定値で受感部４ａ
の温度、Ｔｒは副温度センサ５の測定値で保持部２ｂの
温度を示す。
測値から、主温度センサ４の計測値を補正する方法を説
明する。図３は図２に示す主および副温度センサ４，５
とキールヘッド２をモデル化した図である。２ｂは保持
部、４ａは主温度センサ４の受感部、４ｂは熱伝導路で
受感部４ａと保持部２ｂ間の熱電対のシースであり、受
感部４ａの熱伝導を行う。Ｌｍは受感部４ａの保持部２
ｂからの突き出し量を示す。Ｔａは空洞部Ｅ内の求める
ガス温度、Ｔｍは主温度センサ４の測定値で受感部４ａ
の温度、Ｔｒは副温度センサ５の測定値で保持部２ｂの
温度を示す。
【００１２】このようなモデルにより主温度センサ４の
計測値Ｔｍに対する補正値ΔＴは次の式により求められ
る。
計測値Ｔｍに対する補正値ΔＴは次の式により求められ
る。
【００１３】
【数１】
【００１４】上記（１）式において、 Ａｓ：受感部４ａの表面積 ｈｓ：受感部４ａの熱伝達率 σ ：ボルツマン定数 ε ：放射率 Ｆ ：形状係数（視野率） λｍ：熱伝導路４ｂの熱伝導率 Ａｍ：熱伝導路４ｂのシース断面積
【００１５】（１）式において、右辺の第１項はキール
ヘッド２に対する輻射により放出される熱量に関するも
ので、形状係数Ｆは受感部４ａより見通せるキールヘッ
ド２の範囲を示す。なお、受感部４ａの前方はガスのみ
であり、ガスに対する輻射は無視できる程度に小さい。
受感部４ａの前方に、例えばタービン翼などが直接見通
せる範囲にあるときは、これに対する輻射も生じ、第１
項とほぼ同様な項でＴｒをタービン翼の温度とする項を
追加すればよい。また第２項は熱伝導路４ｂの熱伝導に
より失われる熱量に関するものである。数値的には第２
項の熱伝導路４ｂの熱伝導による温度低下が大きな割合
を占める。（２）式は補正によって得られるガスの温度
Ｔａを示す。補正部１０にはこのような演算式を記憶し
たコンピュータがあり、上述した係数や測定温度を用い
てガスの温度Ｔａを算出する。
ヘッド２に対する輻射により放出される熱量に関するも
ので、形状係数Ｆは受感部４ａより見通せるキールヘッ
ド２の範囲を示す。なお、受感部４ａの前方はガスのみ
であり、ガスに対する輻射は無視できる程度に小さい。
受感部４ａの前方に、例えばタービン翼などが直接見通
せる範囲にあるときは、これに対する輻射も生じ、第１
項とほぼ同様な項でＴｒをタービン翼の温度とする項を
追加すればよい。また第２項は熱伝導路４ｂの熱伝導に
より失われる熱量に関するものである。数値的には第２
項の熱伝導路４ｂの熱伝導による温度低下が大きな割合
を占める。（２）式は補正によって得られるガスの温度
Ｔａを示す。補正部１０にはこのような演算式を記憶し
たコンピュータがあり、上述した係数や測定温度を用い
てガスの温度Ｔａを算出する。
【００１６】図４はガス温度の測定値と補正値を較正等
によって得られる最も正しいとされる温度（真値と称す
る）と比較したものである。横軸はジェットエンジンの
回転数（ｒｐｍ）を示し、縦軸はガスの温度（℃）を示
す。主温度センサ４の測定値Ｔｍを○印で示し、補正後
の値ＴａをΔで示し、真値を実線で示す。測定値Ｔｍは
真値に対し２０℃程度低くでるが、補正後の値Ｔａは最
大でも６℃低くなる程度で、０．５％以内の精度となっ
ている。
によって得られる最も正しいとされる温度（真値と称す
る）と比較したものである。横軸はジェットエンジンの
回転数（ｒｐｍ）を示し、縦軸はガスの温度（℃）を示
す。主温度センサ４の測定値Ｔｍを○印で示し、補正後
の値ＴａをΔで示し、真値を実線で示す。測定値Ｔｍは
真値に対し２０℃程度低くでるが、補正後の値Ｔａは最
大でも６℃低くなる程度で、０．５％以内の精度となっ
ている。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、主温度センサを保持する保持部に副温度センサを設
け、両センサの計測値を補正式に代入して主温度センサ
の計測値を補正することにより伝熱による温度低下を補
正することができる。
は、主温度センサを保持する保持部に副温度センサを設
け、両センサの計測値を補正式に代入して主温度センサ
の計測値を補正することにより伝熱による温度低下を補
正することができる。
【図１】本発明の実施の形態の全体図である。
【図２】図１のＤ部詳細図で温度センサとその取付け状
態を示す。
態を示す。
【図３】主および副温度センサ４，５とキールヘッド２
をモデル化した図である。
をモデル化した図である。
【図４】ガス温度の測定値と補正値を較正等によって得
られる最も正しいとされる温度と比較した図である。
られる最も正しいとされる温度と比較した図である。
【図５】熱電対の構成を示す図である。
【図６】従来の温度測定装置の全体図である。
【図７】図６のＤ部詳細図で温度センサとその取付け状
態を示す図である。
態を示す図である。
１ 温度測定装置 ２ キールヘッド ２ａ 円筒壁 ２ｂ 保持部 ３ ケーシング ４ 主温度センサ ４ａ 受感部 ４ｂ 熱伝導路 ５ 副温度センサ ５ａ 受感部 ６ エレメント ７ シース ８ 熱接点 ９ ＭｇＯ １０ 補正部 １４ 熱電対 １４ａ 受感部
Claims (2)
- 【請求項１】 ガスの温度を測定する主温度センサと、
この主温度センサの受感部をガス中に突出させるように
保持する保持部と、この保持部に受感部を埋設して保持
部の温度を測定する副温度センサと、主温度センサと副
温度センサの測定値を用いて主温度センサの伝熱による
温度低下を求め主温度センサの測定値を補正する補正手
段と、を備えたことを特徴とする伝熱補正を行う温度測
定器。 - 【請求項２】 前記副温度センサの受感部は、保持部内
で主温度センサに近接して埋設されていることを特徴と
する請求項１記載の伝熱補正を行う温度測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8145292A JPH09329503A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 伝熱補正を行う温度計測器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8145292A JPH09329503A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 伝熱補正を行う温度計測器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09329503A true JPH09329503A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15381777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8145292A Pending JPH09329503A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 伝熱補正を行う温度計測器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09329503A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002201960A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 温度・圧力コンビネーション計測器 |
| US20100014556A1 (en) * | 2007-03-01 | 2010-01-21 | Valeo Systemes Thermiques | Temperature detection device for the passenger compartment of a vehicle |
| JP2015158385A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-09-03 | 三菱重工業株式会社 | 温度測定装置、温度測定装置の製造方法、回転機械、及びガスタービン |
| JP2016523368A (ja) * | 2013-06-25 | 2016-08-08 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 測定センサを通過する気体の温度を決定するための方法及び装置 |
| WO2018101095A1 (ja) * | 2016-12-01 | 2018-06-07 | サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 | 車両用空気調和装置 |
| JP2018102485A (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | クマノ厨房工業株式会社 | ロータリー式炒め・焙煎装置 |
| JP2019088880A (ja) * | 2019-02-11 | 2019-06-13 | クマノ厨房工業株式会社 | ロータリー式炒め・焙煎装置 |
| KR102079565B1 (ko) * | 2018-11-12 | 2020-02-20 | 한국전력공사 | 터빈 입구 온도 계측 시스템 및 계측 방법 |
| CN113758603A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-12-07 | 重庆大学 | 一种可实现导热误差校正的光纤光栅总温测量装置 |
-
1996
- 1996-06-07 JP JP8145292A patent/JPH09329503A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002201960A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 温度・圧力コンビネーション計測器 |
| US20100014556A1 (en) * | 2007-03-01 | 2010-01-21 | Valeo Systemes Thermiques | Temperature detection device for the passenger compartment of a vehicle |
| US8382368B2 (en) * | 2007-03-01 | 2013-02-26 | Valeo Systemes Thermiques | Temperature detection device for the passenger compartment of a vehicle |
| JP2016523368A (ja) * | 2013-06-25 | 2016-08-08 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 測定センサを通過する気体の温度を決定するための方法及び装置 |
| US10031029B2 (en) | 2013-06-25 | 2018-07-24 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for determining a temperature of a gas flowing past a sensing element |
| JP2015158385A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-09-03 | 三菱重工業株式会社 | 温度測定装置、温度測定装置の製造方法、回転機械、及びガスタービン |
| WO2018101095A1 (ja) * | 2016-12-01 | 2018-06-07 | サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 | 車両用空気調和装置 |
| JP2018090046A (ja) * | 2016-12-01 | 2018-06-14 | サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 | 車両用空気調和装置 |
| JP2018102485A (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | クマノ厨房工業株式会社 | ロータリー式炒め・焙煎装置 |
| KR102079565B1 (ko) * | 2018-11-12 | 2020-02-20 | 한국전력공사 | 터빈 입구 온도 계측 시스템 및 계측 방법 |
| JP2019088880A (ja) * | 2019-02-11 | 2019-06-13 | クマノ厨房工業株式会社 | ロータリー式炒め・焙煎装置 |
| CN113758603A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-12-07 | 重庆大学 | 一种可实现导热误差校正的光纤光栅总温测量装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7458718B2 (en) | Temperature sensor that achieves a fast response in an exhaust gas environment | |
| US11686626B2 (en) | Apparatus, systems, and methods for non-invasive thermal interrogation | |
| JP3492135B2 (ja) | 熱流束計 | |
| JPH01299449A (ja) | 部品の表面上の熱流束および熱伝達係数の分布を測定する方法および装置 | |
| US3776039A (en) | Apparatus and method for determining the temperature of a flowing gas | |
| JPH09329503A (ja) | 伝熱補正を行う温度計測器 | |
| US7377687B2 (en) | Fluid temperature measurement | |
| Diller | Heat flux | |
| US5464284A (en) | Autocalibrating non-contact temperature measuring technique employing dual recessed heat flow sensors | |
| Minn Khine et al. | Heat-conduction error of temperature sensors in a fluid flow with nonuniform and unsteady temperature distribution | |
| Diller et al. | Heat flux measurement | |
| JP7168340B2 (ja) | 熱式流量計 | |
| SE1050545A1 (sv) | Temperaturmätningssystem och metod för ett temperaturmätningssystem innefattande åtminstone ett termoelement | |
| US4475392A (en) | Skin friction gage for time-resolved measurements | |
| JP3328408B2 (ja) | 表面温度測定方法 | |
| Inagaki et al. | Measurement of turbulent heat transfer coefficients using infrared thermography near ambient conditions and its quantitative error estimation | |
| JP7375933B2 (ja) | 温度測定装置、方法およびプログラム | |
| RU225346U1 (ru) | Термометр для инкубатора | |
| US11703399B2 (en) | Surface mount temperature measurement | |
| US20230042321A1 (en) | Thermometer having a diagnostic function | |
| JPH07146189A (ja) | 表面熱流束計測装置 | |
| Gallo et al. | QIRT 10 | |
| CN113959729A (zh) | 一种基于温降热成像的涡轮叶片表面传热系数测试方法 | |
| JPH0610302Y2 (ja) | 内燃機関のガス温度測定装置 | |
| HAYES et al. | The application of numerical techniques to model the response and integration of thermal sensors in wind tunnel models |