JPH1123373A - 流体温度計 - Google Patents
流体温度計Info
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- JPH1123373A JPH1123373A JP9182654A JP18265497A JPH1123373A JP H1123373 A JPH1123373 A JP H1123373A JP 9182654 A JP9182654 A JP 9182654A JP 18265497 A JP18265497 A JP 18265497A JP H1123373 A JPH1123373 A JP H1123373A
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- fluid
- groove
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- protective tube
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 保護筒の外径を小さくすることなく、計測精
度及び計測感度に優れた流体温度計を提供する。 【解決手段】 保護筒１と当該保護筒内に内装された感
温体２とからなり、前記保護筒の先端部を配管内に差し
込んで配管内を流れる流体の温度を計測する流体温度計
２１において、前記保護筒の先端部の外表面に、流体の
流れ方向に沿う溝１０を形成する。溝１０としては、複
数条の平行溝を形成することもできるし、螺旋溝を形成
することもできる。溝１０は、保護筒の先端から当該保
護筒の直径の３倍以下の長さ領域内に形成することが望
ましい。感度を上げるため、保護筒の先端が平面状に形
成されている場合には、当該平面状の先端にも前記溝を
形成することが望ましい。また、前記保護筒の先端をテ
ーパ状に形成し、当該テーパ状の先端に前記溝を形成す
ることもできる。
度及び計測感度に優れた流体温度計を提供する。 【解決手段】 保護筒１と当該保護筒内に内装された感
温体２とからなり、前記保護筒の先端部を配管内に差し
込んで配管内を流れる流体の温度を計測する流体温度計
２１において、前記保護筒の先端部の外表面に、流体の
流れ方向に沿う溝１０を形成する。溝１０としては、複
数条の平行溝を形成することもできるし、螺旋溝を形成
することもできる。溝１０は、保護筒の先端から当該保
護筒の直径の３倍以下の長さ領域内に形成することが望
ましい。感度を上げるため、保護筒の先端が平面状に形
成されている場合には、当該平面状の先端にも前記溝を
形成することが望ましい。また、前記保護筒の先端をテ
ーパ状に形成し、当該テーパ状の先端に前記溝を形成す
ることもできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、保護筒と当該保護
筒内に内装された感温体とからなる流体温度計に係り、
特に、その感度改善手段に関する。
筒内に内装された感温体とからなる流体温度計に係り、
特に、その感度改善手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力消費は、１日の中の時間帯によっ
て、週の中の日によって、年の中の季節によってそれぞ
れ変動する。従来は、対応の早い水力発電の運用によっ
て、このような電力消費の変動に対処してきた。しか
し、近年においては、電力消費変動のピークが突出し、
変動幅が大きくなったため、小型の火力発電を電力消費
の変動に応じて使用するようになっている。そのため、
火力発電では、中間負荷運用と呼ばれる頻繁な出力変化
が行われている。
て、週の中の日によって、年の中の季節によってそれぞ
れ変動する。従来は、対応の早い水力発電の運用によっ
て、このような電力消費の変動に対処してきた。しか
し、近年においては、電力消費変動のピークが突出し、
変動幅が大きくなったため、小型の火力発電を電力消費
の変動に応じて使用するようになっている。そのため、
火力発電では、中間負荷運用と呼ばれる頻繁な出力変化
が行われている。
【０００３】火力発電は、ボイラ、タービン及び発電機
で構成されるが、出力の変化を担うのはボイラである。
ボイラは、燃料の燃焼熱を吸収して蒸気を発生するが、
内部の水及び配管機器の熱容量により、１０分近い時定
数を有している。つまり、負荷に応じてボイラ火炉への
燃料供給量を変化させても、蒸気の発生量に変化が出る
まで、１０分近い時間がかかる。
で構成されるが、出力の変化を担うのはボイラである。
ボイラは、燃料の燃焼熱を吸収して蒸気を発生するが、
内部の水及び配管機器の熱容量により、１０分近い時定
数を有している。つまり、負荷に応じてボイラ火炉への
燃料供給量を変化させても、蒸気の発生量に変化が出る
まで、１０分近い時間がかかる。
【０００４】その間、蒸気温度及び蒸気流量は、時々刻
々と変化する。しかし、蒸気温度があまり大幅に変動す
ると、タービン及びボイラの双方に熱応力が発生し、こ
れらの寿命が低下するので、蒸気温度はできるだけ一定
になるように複雑な制御によって制御される。
々と変化する。しかし、蒸気温度があまり大幅に変動す
ると、タービン及びボイラの双方に熱応力が発生し、こ
れらの寿命が低下するので、蒸気温度はできるだけ一定
になるように複雑な制御によって制御される。
【０００５】蒸気温度を厳密に管理するためには、信頼
性の高い流体（蒸気）温度計が必要になる。従来より、
この種の温度計としては、図５に示すように、保護筒１
内に熱電対や抵抗温度計などの感温体２を内装してなる
ものが用いられている。保護筒１は、ジョイント５を介
して着脱可能に連結された２つの部分１ａ及び１ｂから
構成されており、内装された感温体２を必要に応じて交
換できるようになっている。感温体先端部の感温部２ａ
は第１の部分１ａの先端部に設定され、また、当該感温
体２の他端は、第２の部分１ｂの先端部に設けられたタ
ーミナル３を介して導線４に接続されている。
性の高い流体（蒸気）温度計が必要になる。従来より、
この種の温度計としては、図５に示すように、保護筒１
内に熱電対や抵抗温度計などの感温体２を内装してなる
ものが用いられている。保護筒１は、ジョイント５を介
して着脱可能に連結された２つの部分１ａ及び１ｂから
構成されており、内装された感温体２を必要に応じて交
換できるようになっている。感温体先端部の感温部２ａ
は第１の部分１ａの先端部に設定され、また、当該感温
体２の他端は、第２の部分１ｂの先端部に設けられたタ
ーミナル３を介して導線４に接続されている。
【０００６】前記のように構成された流体温度計２１
は、蒸気配管８に直角に取り付けられ、その先端部が蒸
気配管８内を流れる蒸気流中に突き出される。なお、保
護筒１は蒸気配管８に溶接により固定される。また、蒸
気配管８の周囲は、保温材９にて覆われる。
は、蒸気配管８に直角に取り付けられ、その先端部が蒸
気配管８内を流れる蒸気流中に突き出される。なお、保
護筒１は蒸気配管８に溶接により固定される。また、蒸
気配管８の周囲は、保温材９にて覆われる。
【０００７】保護筒１の蒸気配管８内への突き出し量
は、温度検出精度と密接な関係を有しており、保護筒１
の寸法及び材質は、温度検出感度と密接な関係を有して
いる。
は、温度検出精度と密接な関係を有しており、保護筒１
の寸法及び材質は、温度検出感度と密接な関係を有して
いる。
【０００８】まず、保護筒１の蒸気配管８内への突き出
し量と温度検出精度との関係について説明すると、前記
したように蒸気配管８の周囲には保温材９が被覆されて
おり、蒸気配管８からの放熱が極力防止されているが、
それでも蒸気配管８からの放熱を完全に防止することは
できないので、蒸気配管８の温度は、蒸気温度よりも若
干低くなる。その大きさを図６に示す。この図におい
て、横軸はボイラの負荷、縦軸は蒸気温度Ｔｓと配管温
度Ｔｗの差（Ｔｓ−Ｔｗ）を示し、図中の符号Ａは蒸気
配管８の過熱器側、符号Ｂは再熱器側のデータを示して
いる。なお、蒸気配管８の断面内の温度差は非常に小さ
いので、考える必要はない。この図から明らかなよう
に、負荷が小さくなるほど温度差は拡大し、１／４負荷
時の再熱器側では、温度差が約５℃にもなる。
し量と温度検出精度との関係について説明すると、前記
したように蒸気配管８の周囲には保温材９が被覆されて
おり、蒸気配管８からの放熱が極力防止されているが、
それでも蒸気配管８からの放熱を完全に防止することは
できないので、蒸気配管８の温度は、蒸気温度よりも若
干低くなる。その大きさを図６に示す。この図におい
て、横軸はボイラの負荷、縦軸は蒸気温度Ｔｓと配管温
度Ｔｗの差（Ｔｓ−Ｔｗ）を示し、図中の符号Ａは蒸気
配管８の過熱器側、符号Ｂは再熱器側のデータを示して
いる。なお、蒸気配管８の断面内の温度差は非常に小さ
いので、考える必要はない。この図から明らかなよう
に、負荷が小さくなるほど温度差は拡大し、１／４負荷
時の再熱器側では、温度差が約５℃にもなる。
【０００９】図７に保護筒１の突き出し長さと計測値と
の関係を示す。この図において、横軸は突き出し長さｌ
を保護筒１の直径ｄで割った無次元長さ、縦軸は計測値
Ｔｉと真の蒸気温度Ｔｓとの差（Ｔｉ−Ｔｓ）を配管温
度Ｔｗと真の蒸気温度Ｔｓとの差（Ｔｗ−Ｔｓ）で割っ
た値［（Ｔｉ−Ｔｓ）／（Ｔｗ−Ｔｓ）］を示し、図中
の符号Ｃは蒸気流量が多くて流体温度計２１への熱伝達
率が大きい場合、符号Ｄは蒸気流量が少なくて流体温度
計２１への熱伝達率が小さい場合、符号Ｅはその中間の
状態を示している。この図から明らかなように、保護筒
１の突き出し長さが大きいほど誤差は小さくなる。ま
た、蒸気流量が多くて流体温度計２１への熱伝達率が大
きいほど誤差は小さくなる。
の関係を示す。この図において、横軸は突き出し長さｌ
を保護筒１の直径ｄで割った無次元長さ、縦軸は計測値
Ｔｉと真の蒸気温度Ｔｓとの差（Ｔｉ−Ｔｓ）を配管温
度Ｔｗと真の蒸気温度Ｔｓとの差（Ｔｗ−Ｔｓ）で割っ
た値［（Ｔｉ−Ｔｓ）／（Ｔｗ−Ｔｓ）］を示し、図中
の符号Ｃは蒸気流量が多くて流体温度計２１への熱伝達
率が大きい場合、符号Ｄは蒸気流量が少なくて流体温度
計２１への熱伝達率が小さい場合、符号Ｅはその中間の
状態を示している。この図から明らかなように、保護筒
１の突き出し長さが大きいほど誤差は小さくなる。ま
た、蒸気流量が多くて流体温度計２１への熱伝達率が大
きいほど誤差は小さくなる。
【００１０】次に、保護筒１の寸法及び材質と温度検出
感度との関係について説明する。図８は、蒸気温度がス
テップ状に変化したときの流体温度計２１の出力を示し
ている。この図から明らかなように、蒸気温度がステッ
プ状に変化しても、流体温度計２１の計測値はステップ
状には変化せず緩やかに変化する。一般に流体温度計２
１の応答の速さ（感度）は、蒸気温度が変化してから計
測値が目標値の６０％に達するまでの時間を時定数τと
名付けて評価基準とする。時定数τの最も影響するの
は、保護筒１の直径、即ち肉厚であり、保護筒１の肉厚
をｔ、温度伝導率をαとしたとき、ほとんど（ｔ2／
α）で定まる。したがって、保護筒１の肉厚ｔを薄くし
て温度伝導率の良い物質を使用すれば、時定数τを短く
することができる。
感度との関係について説明する。図８は、蒸気温度がス
テップ状に変化したときの流体温度計２１の出力を示し
ている。この図から明らかなように、蒸気温度がステッ
プ状に変化しても、流体温度計２１の計測値はステップ
状には変化せず緩やかに変化する。一般に流体温度計２
１の応答の速さ（感度）は、蒸気温度が変化してから計
測値が目標値の６０％に達するまでの時間を時定数τと
名付けて評価基準とする。時定数τの最も影響するの
は、保護筒１の直径、即ち肉厚であり、保護筒１の肉厚
をｔ、温度伝導率をαとしたとき、ほとんど（ｔ2／
α）で定まる。したがって、保護筒１の肉厚ｔを薄くし
て温度伝導率の良い物質を使用すれば、時定数τを短く
することができる。
【００１１】次に影響するのは、熱伝達率である。図９
は、保護筒１の表面の熱伝達率と時定数τとの関係を示
している。この図から明らかなように、熱伝達率が小さ
いほど時定数τが大きくなり、熱伝達率が大きいほど時
定数τが低下する。但し、極限値が存在し、時定数τは
無制限には低下しない。
は、保護筒１の表面の熱伝達率と時定数τとの関係を示
している。この図から明らかなように、熱伝達率が小さ
いほど時定数τが大きくなり、熱伝達率が大きいほど時
定数τが低下する。但し、極限値が存在し、時定数τは
無制限には低下しない。
【００１２】以上の検討から明らかなように、流体温度
計２１の計測精度及び感度の改善には、保護筒１の外径
を小さくすること、及び保護筒１と感温部２ａとの間の
熱伝達率を大きくすることが有効である。保護筒１と感
温部２ａとの間の熱伝達率を大きくする手段としては、
例えば特開昭５４−２６７７号公報等に記載されている
ように、感温部２ａである熱電対の接続端を保護筒１に
ねじ止めする方法が提案されている。しかし、ねじ止め
しない場合であっても、感温部２ａと保護筒１の内面と
の隙間は、通常０．１ｍｍ程度に過ぎず、保護筒１の時
定数の方が計測精度及び感度に及ぼす影響が格段に大き
いので、単に感温部２ａを保護筒１にねじ止めしただけ
では十分な効果を得ることができない。
計２１の計測精度及び感度の改善には、保護筒１の外径
を小さくすること、及び保護筒１と感温部２ａとの間の
熱伝達率を大きくすることが有効である。保護筒１と感
温部２ａとの間の熱伝達率を大きくする手段としては、
例えば特開昭５４−２６７７号公報等に記載されている
ように、感温部２ａである熱電対の接続端を保護筒１に
ねじ止めする方法が提案されている。しかし、ねじ止め
しない場合であっても、感温部２ａと保護筒１の内面と
の隙間は、通常０．１ｍｍ程度に過ぎず、保護筒１の時
定数の方が計測精度及び感度に及ぼす影響が格段に大き
いので、単に感温部２ａを保護筒１にねじ止めしただけ
では十分な効果を得ることができない。
【００１３】したがって、結局のところ、流体温度計２
１の計測精度及び感度の改善には、保護筒１の外径を小
さくすることが最も有効な手段である。
１の計測精度及び感度の改善には、保護筒１の外径を小
さくすることが最も有効な手段である。
【００１４】ところが、強度面からは逆に保護筒１の外
径を大きくすることが要求される。即ち、蒸気流は高圧
で密度が大きくなっているので、流体から受ける力は通
常の大気圧下で受ける力の数百倍に達する。また、保護
筒１の下流にはカルマン渦と呼ばれる渦が発生し、圧力
変動を誘引させる。そのため、保護筒１にはこれらを考
慮した十分な強度が要求され、小径化することは事実上
困難である。なお、カルマン渦の発生防止技術に関する
公知例としては、実開平１−５０３３１号公報等を挙げ
ることができる。
径を大きくすることが要求される。即ち、蒸気流は高圧
で密度が大きくなっているので、流体から受ける力は通
常の大気圧下で受ける力の数百倍に達する。また、保護
筒１の下流にはカルマン渦と呼ばれる渦が発生し、圧力
変動を誘引させる。そのため、保護筒１にはこれらを考
慮した十分な強度が要求され、小径化することは事実上
困難である。なお、カルマン渦の発生防止技術に関する
公知例としては、実開平１−５０３３１号公報等を挙げ
ることができる。
【００１５】これらの諸事情から、一般に、保護筒１と
しては外径が約３０ｍｍのものが用いられ、蒸気配管８
内への突き出し量は約１００ｍｍに設定されている。
しては外径が約３０ｍｍのものが用いられ、蒸気配管８
内への突き出し量は約１００ｍｍに設定されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】このように、外径が約
３０ｍｍの保護筒１を１００ｍｍの突き出し量で蒸気配
管８に設定すると、その流体温度計２１の時定数は約１
分になる。中間負荷運用をしない過去のボイラ装置にお
いては、この程度の時定数の温度計で、実用上十分な蒸
気温度測定と行うことが可能であった。
３０ｍｍの保護筒１を１００ｍｍの突き出し量で蒸気配
管８に設定すると、その流体温度計２１の時定数は約１
分になる。中間負荷運用をしない過去のボイラ装置にお
いては、この程度の時定数の温度計で、実用上十分な蒸
気温度測定と行うことが可能であった。
【００１７】然るに、頻繁に中間負荷運用を行う近年の
ボイラ装置においては、この程度の時定数の温度計で
は、実用上十分な精度及び感度で蒸気温度測定と行うこ
とができず、タービンやボイラの熱損傷を有効に防止す
ることができないので、より時定数の小さな温度計が嘱
望されている。
ボイラ装置においては、この程度の時定数の温度計で
は、実用上十分な精度及び感度で蒸気温度測定と行うこ
とができず、タービンやボイラの熱損傷を有効に防止す
ることができないので、より時定数の小さな温度計が嘱
望されている。
【００１８】なお、温度計の時定数を改善する技術とし
ては、前掲のもののほか、保護筒材料としてより熱伝達
率が高いものを用いる方法も提案されている。また、温
度計の時定数を改善するのではなく、計測値を回路的に
補正する方法も提案されている。
ては、前掲のもののほか、保護筒材料としてより熱伝達
率が高いものを用いる方法も提案されている。また、温
度計の時定数を改善するのではなく、計測値を回路的に
補正する方法も提案されている。
【００１９】然るに、前者の方法は、蒸気配管との熱膨
張差が大きくなるため、熱ひずみの悪影響が問題にな
り、また、後者の方法は、全ての負荷変化パターンに対
応できない等の問題があり、実用化されていない。
張差が大きくなるため、熱ひずみの悪影響が問題にな
り、また、後者の方法は、全ての負荷変化パターンに対
応できない等の問題があり、実用化されていない。
【００２０】本発明は、このような従来技術の不備を解
決するためになされたものであって、その目的は、保護
筒の外径を小さくすることなく、計測精度及び計測感度
に優れた流体温度計を提供することにある。
決するためになされたものであって、その目的は、保護
筒の外径を小さくすることなく、計測精度及び計測感度
に優れた流体温度計を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するため、保護筒と当該保護筒内に内装された感温
体とからなり、前記保護筒の先端部を配管内に差し込ん
で当該配管内を流れる流体の温度を計測する流体温度計
において、前記保護筒の先端部の外表面に、前記流体の
流れ方向に沿う溝を形成するという構成にした。
解決するため、保護筒と当該保護筒内に内装された感温
体とからなり、前記保護筒の先端部を配管内に差し込ん
で当該配管内を流れる流体の温度を計測する流体温度計
において、前記保護筒の先端部の外表面に、前記流体の
流れ方向に沿う溝を形成するという構成にした。
【００２２】感温体の感温部が設定される保護筒の先端
部の外表面にみぞを形成すると、該部の表面積が大きく
なるので、見掛け上熱伝達率を向上させたと同じ効果を
得ることができ、流体温度計の計測精度及び計測感度を
改善することができる。また、前記溝を流体の流れ方向
に沿って形成したので、流体抵抗を増加することがな
く、ボイラ性能の劣化も防止できる。
部の外表面にみぞを形成すると、該部の表面積が大きく
なるので、見掛け上熱伝達率を向上させたと同じ効果を
得ることができ、流体温度計の計測精度及び計測感度を
改善することができる。また、前記溝を流体の流れ方向
に沿って形成したので、流体抵抗を増加することがな
く、ボイラ性能の劣化も防止できる。
【００２３】前記溝としては、複数条の平行溝を形成す
ることもできるし、螺旋溝を形成することもできる。こ
れらの溝は、前記保護筒の先端から当該保護筒の直径の
３倍以下の長さ領域内に形成することが望ましい。感度
を上げるため、保護筒の先端が平面状に形成されている
場合には、当該平面状の先端にも前記溝を形成すること
が望ましい。また、前記保護筒の先端をテーパ状に形成
し、当該テーパ状の先端に前記溝を形成することもでき
る。
ることもできるし、螺旋溝を形成することもできる。こ
れらの溝は、前記保護筒の先端から当該保護筒の直径の
３倍以下の長さ領域内に形成することが望ましい。感度
を上げるため、保護筒の先端が平面状に形成されている
場合には、当該平面状の先端にも前記溝を形成すること
が望ましい。また、前記保護筒の先端をテーパ状に形成
し、当該テーパ状の先端に前記溝を形成することもでき
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る流体温度計の
一例を、図１〜図３に基づいて説明する。図１は本例に
係る流体温度計の全体構造図、図２は図１に示す流体温
度計の要部拡大断面図、図３は本発明に係る流体温度計
の効果を示すグラフ図である。
一例を、図１〜図３に基づいて説明する。図１は本例に
係る流体温度計の全体構造図、図２は図１に示す流体温
度計の要部拡大断面図、図３は本発明に係る流体温度計
の効果を示すグラフ図である。
【００２５】図１に示すように、本例の流体温度計３１
は、図５に示した公知例に係る流体温度計２１の先端
部、即ち保護筒１ａの外周面先端部に、当該保護筒１ａ
の周方向に沿う複数条の溝１０を形成したことを特徴と
する。その他の部分については、図５に示した流体温度
計２１と同じであるので、重複を避けるため、対応する
部分に同一の符号を表示して説明を省略する。
は、図５に示した公知例に係る流体温度計２１の先端
部、即ち保護筒１ａの外周面先端部に、当該保護筒１ａ
の周方向に沿う複数条の溝１０を形成したことを特徴と
する。その他の部分については、図５に示した流体温度
計２１と同じであるので、重複を避けるため、対応する
部分に同一の符号を表示して説明を省略する。
【００２６】本例の流体温度計３１においては、図２に
示す溝１０の断面形状、深さｗ、ピッチｐ、形成領域Ｌ
が時定数τを決定するファクタになる。なお、この溝１
０は、互いに独立な平行溝とすることもできるし、一連
の螺旋溝とすることもできる。いずれにしても、この溝
１０は、保護筒１ａの製造時の旋盤加工時に形成するこ
とができる。また、本例の流体温度計３１においては、
図２に示すように、保護筒１ａに開設された感温体２を
挿入するためのガイド穴１１内に充填剤１２が充填さ
れ、感温体２が保護されている。
示す溝１０の断面形状、深さｗ、ピッチｐ、形成領域Ｌ
が時定数τを決定するファクタになる。なお、この溝１
０は、互いに独立な平行溝とすることもできるし、一連
の螺旋溝とすることもできる。いずれにしても、この溝
１０は、保護筒１ａの製造時の旋盤加工時に形成するこ
とができる。また、本例の流体温度計３１においては、
図２に示すように、保護筒１ａに開設された感温体２を
挿入するためのガイド穴１１内に充填剤１２が充填さ
れ、感温体２が保護されている。
【００２７】保護筒１ａの先端部に溝１０を形成する
と、溝の数をＮ、溝の深さをｗとしたとき、当該溝１０
の形成領域Ｌにおいては、その表面積Ｓが、溝を設けな
い場合の表面積Ｓ0 に比べて、（１＋２Ｎ・ｗ／Ｌ）倍
に拡大する。即ち、保護筒１ａの先端からＬ＝３０ｍｍ
の領域に深さｗが３ｍｍの円弧状溝１０を９ｍｍピッチ
ｐで３条形成した場合、溝１０の形成領域における表面
積が１．６倍になる。このように保護筒１ａの先端部の
表面積が拡大すると、当該保護筒１ａの内周先端部に配
置された感温部２ａへの伝熱量がそれに比例して増加す
るため、図３に示すように、指示誤差［（Ｔｉ−Ｔｓ）
／（Ｔｗ−Ｔｓ）］及び時定数τ／τ0 を共に低減する
ことができる。上例の流体温度計においては、時定数τ
／τ0 が約６０％まで低下する。
と、溝の数をＮ、溝の深さをｗとしたとき、当該溝１０
の形成領域Ｌにおいては、その表面積Ｓが、溝を設けな
い場合の表面積Ｓ0 に比べて、（１＋２Ｎ・ｗ／Ｌ）倍
に拡大する。即ち、保護筒１ａの先端からＬ＝３０ｍｍ
の領域に深さｗが３ｍｍの円弧状溝１０を９ｍｍピッチ
ｐで３条形成した場合、溝１０の形成領域における表面
積が１．６倍になる。このように保護筒１ａの先端部の
表面積が拡大すると、当該保護筒１ａの内周先端部に配
置された感温部２ａへの伝熱量がそれに比例して増加す
るため、図３に示すように、指示誤差［（Ｔｉ−Ｔｓ）
／（Ｔｗ−Ｔｓ）］及び時定数τ／τ0 を共に低減する
ことができる。上例の流体温度計においては、時定数τ
／τ0 が約６０％まで低下する。
【００２８】なお、図３から明らかなように、溝１０の
形成領域Ｌを大きくすれば、より大きな指示誤差の低減
効果と時定数の低減効果とを得られるが、形成領域Ｌを
余り大きくすると、溝１０に集中する応力が大きくなっ
て強度上の問題を生じるので、溝１０の形成領域Ｌは、
強度上の問題を考慮して設定する必要がある。計算上で
は、保護筒１ａの直径の３倍（約９０ｍｍ）まで溝１０
の形状領域Ｌを増加しても、保護筒１ａの強度低下が問
題になることはないことが分かっている。
形成領域Ｌを大きくすれば、より大きな指示誤差の低減
効果と時定数の低減効果とを得られるが、形成領域Ｌを
余り大きくすると、溝１０に集中する応力が大きくなっ
て強度上の問題を生じるので、溝１０の形成領域Ｌは、
強度上の問題を考慮して設定する必要がある。計算上で
は、保護筒１ａの直径の３倍（約９０ｍｍ）まで溝１０
の形状領域Ｌを増加しても、保護筒１ａの強度低下が問
題になることはないことが分かっている。
【００２９】その他、本発明の要旨は、保護筒１ａの先
端部に流体の流れ方向に沿う溝を形成する点にあるので
あって、溝１０の断面形状、深さｗ、ピッチｐ、形成領
域Ｌが前記実施形態例に挙げたものに限定されるもので
はない。図４に、本発明に属する各種の流体温度計を示
す。
端部に流体の流れ方向に沿う溝を形成する点にあるので
あって、溝１０の断面形状、深さｗ、ピッチｐ、形成領
域Ｌが前記実施形態例に挙げたものに限定されるもので
はない。図４に、本発明に属する各種の流体温度計を示
す。
【００３０】図４（ａ）は、溝１０を角溝にした場合の
実施形態例であって、円弧状の溝を形成する場合に比べ
て、表面積の拡大率をより大きくすることができる。
実施形態例であって、円弧状の溝を形成する場合に比べ
て、表面積の拡大率をより大きくすることができる。
【００３１】図４（ｂ）は、保護筒１ａの円周面のみな
らず、先端の平面部にも溝１０を設けた場合の実施形態
例であって、保護筒１ａの円周面にのみ溝を形成する場
合に比べて、感温部２ａへの熱伝達率をより大きくする
ことができる。本例の流体温度計を実施するに当たって
は、保護筒１ａの先端に形成された溝１０を正しく流体
の流れ方向に向けて設定できるように、溝１０の向きを
示すマークを流体温度計２１の一部に設けておくことが
好ましい。
らず、先端の平面部にも溝１０を設けた場合の実施形態
例であって、保護筒１ａの円周面にのみ溝を形成する場
合に比べて、感温部２ａへの熱伝達率をより大きくする
ことができる。本例の流体温度計を実施するに当たって
は、保護筒１ａの先端に形成された溝１０を正しく流体
の流れ方向に向けて設定できるように、溝１０の向きを
示すマークを流体温度計２１の一部に設けておくことが
好ましい。
【００３２】図４（ｃ）は、保護筒１ａの外周面に螺旋
溝１０を設けた場合の実施形態例であって、平行溝を形
成する場合に比べて、保護筒１ａの製造をより容易化す
ることができる。但し、螺旋溝を形成すると、溝の方向
と流体の流れ方向とが一致しなくなり、流体に与える外
乱が大きくなるので、なるべく螺旋溝の形成ピッチを小
さくすることが好ましい。なお、保護筒１ａの外周面に
螺旋溝を形成する技術としては、実開平１−５０３３１
号公報に記載されたものがある。しかしながら、当該公
知例に記載の技術は、保護筒の長さ方向の全体に粗いピ
ッチで螺旋溝を設け、カルマン渦による振動を防止しよ
うとするものであって、指示誤差の低減及び時定数の低
減についてはほとんど効果がないので、本発明とは構成
及び作用効果がまったく相違する。
溝１０を設けた場合の実施形態例であって、平行溝を形
成する場合に比べて、保護筒１ａの製造をより容易化す
ることができる。但し、螺旋溝を形成すると、溝の方向
と流体の流れ方向とが一致しなくなり、流体に与える外
乱が大きくなるので、なるべく螺旋溝の形成ピッチを小
さくすることが好ましい。なお、保護筒１ａの外周面に
螺旋溝を形成する技術としては、実開平１−５０３３１
号公報に記載されたものがある。しかしながら、当該公
知例に記載の技術は、保護筒の長さ方向の全体に粗いピ
ッチで螺旋溝を設け、カルマン渦による振動を防止しよ
うとするものであって、指示誤差の低減及び時定数の低
減についてはほとんど効果がないので、本発明とは構成
及び作用効果がまったく相違する。
【００３３】図４（ｄ）は、保護筒１ａの先端をテーパ
状に形成し、当該テーパ面を含む保護筒１ａの外周面に
溝１０を設けた場合の実施形態例であって、保護筒１ａ
の周面にのみ溝１０を設けた場合に比べて、感温部２ａ
への熱伝達率をより大きくすることができる。テーパ面
の角度θは、任意に設定することができるが、余り大き
くても、また小さくても指示誤差の低減効果及び時定数
の低減効果を発揮することができないので、３０度〜６
０度程度とすることが好ましい。
状に形成し、当該テーパ面を含む保護筒１ａの外周面に
溝１０を設けた場合の実施形態例であって、保護筒１ａ
の周面にのみ溝１０を設けた場合に比べて、感温部２ａ
への熱伝達率をより大きくすることができる。テーパ面
の角度θは、任意に設定することができるが、余り大き
くても、また小さくても指示誤差の低減効果及び時定数
の低減効果を発揮することができないので、３０度〜６
０度程度とすることが好ましい。
【００３４】前記実施形態例においては、蒸気配管中に
設定される流体温度計を例にとって説明したが、水等の
他の流体中に設定される流体温度計についても同様に構
成することができる。
設定される流体温度計を例にとって説明したが、水等の
他の流体中に設定される流体温度計についても同様に構
成することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
感温体の感温部が設定される保護筒の先端部にみぞを形
成したので、該部の表面積を大きくすることができ、見
掛け上の熱伝達率を向上することができるので、流体温
度計の計測精度及び計測感度を改善することができる。
また、前記溝を流体の流れ方向に沿って形成したので、
流体抵抗を増加することがなく、ボイラ性能の劣化も防
止できる。
感温体の感温部が設定される保護筒の先端部にみぞを形
成したので、該部の表面積を大きくすることができ、見
掛け上の熱伝達率を向上することができるので、流体温
度計の計測精度及び計測感度を改善することができる。
また、前記溝を流体の流れ方向に沿って形成したので、
流体抵抗を増加することがなく、ボイラ性能の劣化も防
止できる。
【図１】第１実施形態例に係る流体温度計の全体構造図
である。
である。
【図２】第１実施形態例に係る流体温度計の要部拡大断
面図である。
面図である。
【図３】第１実施形態例に係る流体温度計の効果を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
【図４】本発明に係る流体温度計の他の例を示す要部拡
大断面図である。
大断面図である。
【図５】従来例に係る流体温度計の全体構造図である。
【図６】ボイラ負荷に対する蒸気温度と配管温度の差の
関係を示すグラフ図である。
関係を示すグラフ図である。
【図７】保護筒の突き出し長さと指示誤差との関係を示
すグラフ図である。
すグラフ図である。
【図８】流体温度計の時定数を示すグラフ図である。
【図９】流体温度計の熱伝達率と時定数との関係を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
１ 保護筒 １ａ，１ｂ 保護筒の部分 ２ 感温体 ２ａ 感温部 ３ ターミナル ４ 導線 ５ ジョイント １０ 溝 ３１ 流体温度計
Claims (5)
- 【請求項１】 保護筒と当該保護筒内に内装された感温
体とからなり、前記保護筒の先端部を配管内に差し込ん
で当該配管内を流れる流体の温度を計測する流体温度計
において、前記保護筒の先端部の外表面に、前記流体の
流れ方向に沿う溝を形成したことを特徴とする流体温度
計。 - 【請求項２】 請求項１に記載の流体温度計において、
前記溝を、前記保護筒の先端から当該保護筒の直径の３
倍以下の長さ領域内に形成したことを特徴とする流体温
度計。 - 【請求項３】 請求項１に記載の流体温度計において、
前記溝として、複数条の平行溝又は螺旋溝を形成したこ
とを特徴とする流体温度計。 - 【請求項４】 請求項１に記載の流体温度計において、
前記保護筒の先端を平面状に形成し、当該平面状の先端
にも前記溝を形成したことを特徴とする流体温度計。 - 【請求項５】 請求項１に記載の流体温度計において、
前記保護筒の先端をテーパ状に形成し、当該テーパ状の
先端にも前記溝を形成したことを特徴とする流体温度
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9182654A JPH1123373A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 流体温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9182654A JPH1123373A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 流体温度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123373A true JPH1123373A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16122106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9182654A Pending JPH1123373A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 流体温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1123373A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153653A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 温度センサ |
| WO2007066128A2 (en) * | 2005-12-10 | 2007-06-14 | Endet Ltd | Gas probes |
| JP2011153954A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Honda Motor Co Ltd | 温度センサ |
| JP2015107494A (ja) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | 三井金属鉱業株式会社 | 金属溶湯用部材、金属溶湯用部材の製造方法および金属溶湯保持炉 |
| CN105571729A (zh) * | 2014-10-29 | 2016-05-11 | 蔺维江 | 一种具有耐磨保护套管的工业用热电偶/热电阻测温器 |
| JP2016104898A (ja) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | 日本坩堝株式会社 | ヒーターチューブ |
| US11959810B2 (en) | 2018-08-14 | 2024-04-16 | Wika Alexander Wiegand Se & Co. Kg | Protective tube having vibration reduction |
-
1997
- 1997-07-08 JP JP9182654A patent/JPH1123373A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP3431947A1 (en) * | 2005-12-10 | 2019-01-23 | Endet Ltd | Gas probes |
| US9766163B2 (en) | 2005-12-10 | 2017-09-19 | Endet Ltd. | Gas probes |
| EP3431947B1 (en) | 2005-12-10 | 2022-01-19 | Orbital Energy Group, Inc. | Gas probes |
| EA015862B1 (ru) * | 2005-12-10 | 2011-12-30 | Эндет Лтд. | Газоотборное устройство |
| US11105716B2 (en) | 2005-12-10 | 2021-08-31 | Orbital Energy Group, Inc. | Gas probes |
| US10712243B2 (en) | 2005-12-10 | 2020-07-14 | Endet Limited | Gas probes |
| WO2007066128A3 (en) * | 2005-12-10 | 2007-11-15 | Endet Ltd | Gas probes |
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| US8424396B2 (en) | 2005-12-10 | 2013-04-23 | Endet Ltd | Gas probes |
| US9528917B2 (en) | 2005-12-10 | 2016-12-27 | Endet Ltd | Gas probes |
| WO2007066128A2 (en) * | 2005-12-10 | 2007-06-14 | Endet Ltd | Gas probes |
| JP2011153954A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Honda Motor Co Ltd | 温度センサ |
| JP2015107494A (ja) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | 三井金属鉱業株式会社 | 金属溶湯用部材、金属溶湯用部材の製造方法および金属溶湯保持炉 |
| CN105571729A (zh) * | 2014-10-29 | 2016-05-11 | 蔺维江 | 一种具有耐磨保护套管的工业用热电偶/热电阻测温器 |
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| US11959810B2 (en) | 2018-08-14 | 2024-04-16 | Wika Alexander Wiegand Se & Co. Kg | Protective tube having vibration reduction |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040929 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041005 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050301 |