JPH0933358A - 高温の壁の温度を測定する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来装置の欠点を解消し、特に腐食性雰囲気
中での高温の壁の温度を測定する正確かつ信頼できる装
置を提供する。 【解決手段】 本発明は高温の壁の温度を測定する装置
に関するものである。本発明によれば、支持部分（６）
の内部に収められている温度測定要素（２）を、支持ブ
リッジ（１１）に取り付けられている固定手段（１２）
を用いて高温の壁（１）に接触した状態に保持する。本
発明は特に冶金プラント、石油プラント、化学プラン
ト、原子力プラント、セメント工場、ガラス工場および
熱スチーム発生発電所に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に腐食性雰囲気
中において壁の温度を測定する装置に関する。

【０００２】この装置は原油精製産業、化学産業、石油
化学産業、ガラス工場、セメント工場、コークスプラン
ト、スチーム発生機を使用する産業、および原子力産業
において使用される。

【０００３】

【従来の技術】各種産業において液体または気体状流体
を高温に加熱するために使用する設備を安全に運転する
ためには、その設備の外壁温度を正確に知ることが必要
である。例えば、原油精製装置の炉の内部に設置され、
内部を炭化水素が流れるチューブの場合がそうである。
それらのチューブの外面温度は、チューブを構成する合
金の破壊の危険なしに耐えることができる限界値を超え
てはならない。

【０００４】それらのチューブの温度を測定する装置
は、一般に炭化水素製品や、炭素を含む製品の燃焼の結
果生ずる高温の腐食性ガスに曝される。それらの製品
は、腐食性の強い燃焼生成物を発生する硫黄などの元素
を含んでいる。

【０００５】また、この種の設備は長期間、例えば、３
ないし５年にわたって連続運転しなければならず、その
運転期間中は保守作業はできるだけ短くなければならな
い。

【０００６】高温の腐食性雰囲気内で測定機器を保護す
る装置がフランス特許明細書第２６９９６６９号に記載
されている。この装置は測定器を少なくとも部分的に被
覆するシースを含む。シースと測定器との間には環状の
隙間がある。そのシースの一端が測定を行う雰囲気中に
存在する。シースの他端は、測定器に対し不活性である
気体を供給する手段に連結されて、不活性ガスをシース
と前記測定器の間に送ることができる。

【０００７】熱電対によって壁の温度、例えば、液体ま
たは気体状流体を加熱するための炉の内部のチューブの
表面温度を測定するためにこの装置を使用する時は、炉
雰囲気の腐食性ガスが熱電対に接触するようになること
を阻止するために、不活性ガス流を熱電対上に送らなけ
ればならない。

【０００８】ガスの流入によって熱電対の温度が変化
し、したがって、壁の温度の測定に誤りが出ることにな
る。また、不活性ガスの供給が測定点の近くでは一般に
行えないので、この装置の取付けは複雑である。

【０００９】連続運転するプラントでは、不活性ガスの
使用は非常に費用がかかることが分っている。その使用
量が測定点の数に正比例するため、運転経費が高くつ
き、そのため多くの測定にこの装置は不適当である。

【００１０】また、熱電対を収めるシースを、温度を測
定したい壁に溶接しなければならず、そのため取り外し
は不可能であり、熱電対の交換に長時間を要することに
なる。

【００１１】この装置により、熱電対は、それを囲む加
熱要素からの熱輻射、または炉内部の炭化水素バーナに
よって発生した炎からの熱輻射を受ける。この輻射はこ
の装置で得られる測定値の大きな誤差の原因である。し
たがって、この装置は熱輻射を受けない壁の温度測定の
みに使用できる。このためその用途がかなり制限され
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
はそれらの欠点を解消し、特に腐食性雰囲気中での高温
の壁の温度を測定する正確かつ信頼できる装置を提供す
ることである。

【００１３】本発明の装置は受ける熱輻射の影響をでき
るだけ小さくし、温度測定要素の迅速な交換を容易に行
えるようにする。

【００１４】この装置を装着するのに測定点への不活性
ガスの供給は不要で、不活性ガスを使用しない。

【００１５】温度測定要素は周囲媒体の腐食作用から適
切に保護され、そのため温度測定要素の寿命が長くな
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明は、
シースによって部分的に保護されている電気的接続手段
を備えた測定要素を含む、高温の壁の温度を測定する装
置であって、さらにシースの測定要素に向き合う端部に
溶接された、支持部分と支持ブリッジとを備え、前記支
持部分は、一方では、その面の一つに空洞を備え、その
空洞中に測定要素が置かれ、他方では、前記空洞に存在
する、電気的接続手段の保護されていない部分を通すた
めの通路を備え、前記支持ブリッジは、固定手段を備
え、支持部分のためのハウジングを形成するように高温
の壁に溶接されており、前記支持部分と前記支持ブリッ
ジの寸法は、それら二つの要素が装着されたとき、それ
らの要素の間に自由空間ができるような寸法であり、更
に、測定要素が、支持ブリッジの固定手段が固定する支
持部分によって高温の壁に接触した状態に保持されるこ
とを特徴とする高温の壁の温度を測定する装置を提供す
る。

【００１７】別の特徴によれば、本発明は、固定手段が
少なくとも一つの止めねじを含むことを特徴とする測定
装置を提供する。

【００１８】別の特徴によれば、本発明は、内部に測定
要素が置かれる空洞を備える支持部分の面が、高温の壁
に部分的に接触できるように加工されることを特徴とす
る測定装置を提供する。

【００１９】別の特徴によれば、本発明は、電気的接続
手段の保護シースと支持部分が少なくとも一つのセラミ
ック製品によるカバーで保護されることを特徴とする測
定装置を提案するものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明は、例として示した一実施
例についての添付図面を参照して行う以下の説明によっ
て一層容易に理解されるであろう。

【００２１】一般に、本発明の装置は、液体または気体
状流体の加熱に使用する炉チューブの表面温度などの、
特に腐食性雰囲気内の、高温の壁の温度を測定するのに
使用する。

【００２２】図１に示し、および図２に部分的に示す実
施例によれぱ、この装置は、 −壁１の温度を測定する要素２と、 −温度測定要素２を電気的に接続する手段３と、 −その端部５が温度測定要素２に面する電気的接続手段
３の保護シース４と、 −支持部分６と、 −支持部分６へのシース４の端部５の溶接部７と、 −支持部分６の面８に設けられた空洞９と、 −電気的接続手段３を通すための通路１０と、 −支持ブリッジ１１と、 −固定手段１２と、 −支持部分６のハウジング１４と、 を含む。

【００２３】この装置は、温度測定要素２に接続され、
ここから発生した電気信号を処理するための電子的手段
（図示せず）も含む。

【００２４】温度測定要素２は熱電対、抵抗や半導体に
よる温度測定プローブ、またはその他の任意の種類のプ
ローブとすることができる。熱電対の場合、温度測定要
素は、異なる金属で構成され、溶接する端部を除いて電
気絶縁されている２本の線の端部を溶接して製造され
る。

【００２５】電気的接続手段３を構成するそれらの線
は、熱電対の付近を除いてシース４により保護される。

【００２６】シース４の端部５は電気的接続手段３の保
護されていない部分が通路１０の中に入り、かつ支持部
分６の面８に存在する空洞９の内部に熱電対２が置かれ
るように支持部分６に溶接する。熱電対２を止めねじに
よって通路１０の内部の位置に固定することが可能で、
そうすると有利である。

【００２７】支持ブリッジ１１は溶接部１３によって壁
１に溶接する。支持ブリッジ１１の屈曲部と壁１の間の
自由空間が支持部分６のためのハウジング１４を構成す
る。

【００２８】支持部分６をそのハウジングに入れ、空洞
９を設けた面８を、温度を測定したい壁１に接触させ
る。この構成を用いると、空洞９中に置かれた熱電対２
は壁１に接触する。

【００２９】支持部分６と支持ブリッジ１１の寸法は、
ハウジング１４の内部に支持部分６を入れたとき、図３
に示すように、それら二つの要素の間に空間１５ができ
るような寸法とする。

【００３０】固定手段１２を用いて、支持部分６をハウ
ジング１４内のしかるべき位置に保持し、熱電対２を壁
１に押し付ける。固定手段の例として、支持部分６の内
部に設けられたハウジングの底を端部が押す留めねじが
ある。また、固定手段は空間１５の内部に強制的に押し
込むキーにすることもできる。

【００３１】支持部分６と支持ブリッジ１１の間に空間
１５が存在するため、周囲の加熱要素からの熱輻射の結
果として支持ブリッジ１１が加熱されても、固定手段１
２による最少限の伝達を除き、支持部分６へ熱は伝えら
れない。したがって、熱電対２は周囲の熱輻射から有効
に保護される。熱電対が発生する信号はこの熱輻射によ
って影響されないので、壁１の温度を表す。

【００３２】支持部分６の面８は、壁１の形と一致する
ように加工できる。

【００３３】ハウジングの内部に置かれている熱電対２
は周囲媒体の腐食性ガスの作用から保護される。

【００３４】保護シース４に溶接されている支持部分６
と、熱電対の取付けおよび取外しは、熟練した溶接工の
手を借りなくても、現場で非常に短い時間内に容易に行
われる。

【００３５】したがって、本発明の装置の設置および維
持にかかる費用は少ない。

【００３６】支持ブリッジ１１は、温度を測定したい機
器を製造する金属と同じ金属で製造すると有利である。

【００３７】図示の支持ブリッジ１１の形と支持部分６
の形は一例として示したものである。当業者は、温度を
測定したい壁の形に良く適合する種々の形を容易に決定
できる。

【００３８】図４に示す他の実施例によれば、支持部分
６の面８と壁１との接触面積が小さくなるように、面８
を加工する。こうすると測定要素の領域内部の壁１の温
度に支持部分６が及ぼす影響が減少し、したがって測定
精度が高くなる。

【００３９】本発明の最後の特徴によれば、電気的接続
手段の保護シースと支持部分の耐食性を向上させるため
に、それらの要素をセラミック材料で被覆する。

【図面の簡単な説明】

【図１】温度測定装置の組み立て前の主構成要素を示す
図である。

【図２】測定要素の電気的接続のための手段の保護シー
スに溶接された支持部分を示す図である。

【図３ａ】組み立て後の温度測定要素の主要素の縦断面
図である。

【図３ｂ】組み立て後の温度測定要素の主要素の横断面
図である。

【図４】支持部分の特定の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ 高温の壁 ２ 温度測定要素 ６ 支持部分 １２ 固定手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シース（４）によって部分的に保護され
   た電気的接続手段（３）を備える測定要素（２）を含
   む、高温の壁（１）の温度を測定する装置であって、さ
   らに、シース（４）の測定要素（２）に向き合う端部に
   溶接された、支持部分（６）と支持ブリッジ（１１）と
   を含み、前記支持部分は、一方では、その面（８）の一
   つに空洞（９）を備え、その空洞の中に測定要素（２）
   が置かれ、他方では、前記空洞（９）に存在する、電気
   的接続手段（３）の保護されていない部分を通すための
   通路（１０）を備え、前記支持ブリッジ（１１）は、固
   定手段（１２）を備え、支持部分（６）のためのハウジ
   ング（１４）を形成するように高温の壁（１）に溶接さ
   れており、前記支持部分（６）と前記支持ブリッジ（１
   １）の寸法は、この二つの要素が装着されたとき、それ
   らの要素の間に自由空間（１５）ができるような寸法で
   あり、更に、測定要素（２）が、支持ブリッジ（１１）
   の固定手段（１２）が固定する支持部分（６）によって
   高温の壁（１）に接触した状態に保持されることを特徴
   とする測定装置。
2. 【請求項２】 固定手段（１２）が少なくとも一つの止
   めねじを含むことを特徴とする請求項１に記載の測定装
   置。
3. 【請求項３】 内部に測定要素（２）が置かれる空洞
   （９）を設けた支持部分（６）の面（８）が、高温の壁
   （１）に部分的に接触できるように加工されることを特
   徴とする請求項１または２に記載の測定装置。
4. 【請求項４】 電気的接続手段（３）の保護シース
   （４）と支持部分（６）が少なくとも一つのセラミック
   製品によるカバーで保護されることを特徴とする請求項
   １から３のいずれか一項に記載の装置。