JPS58147623A - 温度測定装置 - Google Patents
温度測定装置Info
- Publication number
- JPS58147623A JPS58147623A JP57030144A JP3014482A JPS58147623A JP S58147623 A JPS58147623 A JP S58147623A JP 57030144 A JP57030144 A JP 57030144A JP 3014482 A JP3014482 A JP 3014482A JP S58147623 A JPS58147623 A JP S58147623A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermocouple
- holder
- cooling
- temperature
- duct
- 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
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
- G01K7/10—Arrangements for compensating for auxiliary variables, e.g. length of lead
- G01K7/12—Arrangements with respect to the cold junction, e.g. preventing influence of temperature of surrounding air
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
置に関するものである。
従来の高温ガス測定用の熱電対を第１図に示す。ＰＲ（
白金ロジウム）熱電対素線１′の外側に磁性管２′を取
付けたもので絶縁がいし８′によって素線１′同志が短
絡しないようになっている。
白金ロジウム）熱電対素線１′の外側に磁性管２′を取
付けたもので絶縁がいし８′によって素線１′同志が短
絡しないようになっている。
この場合磁性管２′が熱衝撃に弱く破損し易いとともに
，温度分布計測を目的とした多点計測では磁性管２′自
身によって流れが乱されてしまい使用は不可能であった
。
，温度分布計測を目的とした多点計測では磁性管２′自
身によって流れが乱されてしまい使用は不可能であった
。
新型ガスターヒン用燃焼器の開発にあたり。
出ロガス温度ｌａｏｏ’ｔ：．ガス圧力１ ６ ａｔａ
ｒ流速約２ ５ ０ ｍ／ｓの条件においてガス温度
分布を計測する必要が生じた。三の出口温度分布計測用
センサに要求される項目として（１）熱衝撃に強＜ 、
（２）大きな動圧に耐えること，（３）狭い空間に対
して多点の計測が可能なこと，（４）安価なこと等があ
り，従来のものは全く適用できなかった。
ｒ流速約２ ５ ０ ｍ／ｓの条件においてガス温度
分布を計測する必要が生じた。三の出口温度分布計測用
センサに要求される項目として（１）熱衝撃に強＜ 、
（２）大きな動圧に耐えること，（３）狭い空間に対
して多点の計測が可能なこと，（４）安価なこと等があ
り，従来のものは全く適用できなかった。
本発明は一Ｆ記の条件を満たす温度測定装置を得ること
を目的として発明されたものである。
を目的として発明されたものである。
うに挿入される先端の閉じた筒状のホルダと。
同ホルダの後端部を密封囲繞して配設される冷却ポ、ク
スと、上記ホルダの軸芯と１′交しかつホルダを貫通す
るように形成されたガス通路と。
スと、上記ホルダの軸芯と１′交しかつホルダを貫通す
るように形成されたガス通路と。
上記冷却ボックスを冷接点としホルダ内のガス通路を貫
通してダクト内に計測点を突出した熱電対と、上記冷却
ボックスおよびホルダ内に冷却媒体を導入・流過させる
手段と、上記ダクト内面、ホルダ外周、およびガス通路
内側に施されるセラミックコーティングとからなること
を特徴とする温度測定装置に係り、（１）強度を保つた
め、熱電対ホルダを冷却することにより。
通してダクト内に計測点を突出した熱電対と、上記冷却
ボックスおよびホルダ内に冷却媒体を導入・流過させる
手段と、上記ダクト内面、ホルダ外周、およびガス通路
内側に施されるセラミックコーティングとからなること
を特徴とする温度測定装置に係り、（１）強度を保つた
め、熱電対ホルダを冷却することにより。
ＳＳ（普通鋼材）でも使用可能とし、（２）熱電対とし
てＰｔシースのＰＲ熱電対を用いたが、ホルダ出口水冷
ボックス内でリード線につなぎかえることにより、 Ｐ
＋シース部をできる限り短くしてコスト低減をはかり、
（３）水冷ホルダのふく射による温度測定誤差を少なく
するため温接点をホルダの上へとび出させることにより
、ホルダへの形態係数を小さくするとともに、ホルダ内
にガス通路を設けその中へ熱電対を曲げて挿入する二と
により、熱電対シースの２０倍以上の挿入長を可能とし
、かつダクト内面、ホルダ外周およびガス通路内面にセ
ラミックコーティングを施して輻射熱を押え精度向上を
はかった温度測定装置を提供しようとするもので、高速
。
てＰｔシースのＰＲ熱電対を用いたが、ホルダ出口水冷
ボックス内でリード線につなぎかえることにより、 Ｐ
＋シース部をできる限り短くしてコスト低減をはかり、
（３）水冷ホルダのふく射による温度測定誤差を少なく
するため温接点をホルダの上へとび出させることにより
、ホルダへの形態係数を小さくするとともに、ホルダ内
にガス通路を設けその中へ熱電対を曲げて挿入する二と
により、熱電対シースの２０倍以上の挿入長を可能とし
、かつダクト内面、ホルダ外周およびガス通路内面にセ
ラミックコーティングを施して輻射熱を押え精度向上を
はかった温度測定装置を提供しようとするもので、高速
。
高温部での多点温度計測全般に応用できるものである。
本発明の温度測定装置の一実施例を第２図について説明
する。第２図（イ）は本発明の温度測定装置の一実施例
の断面説明図で、（ロ）は（イ）のＡ矢視図、（ハ）は
（イ）のＢ−Ｂ矢視断面図、に）は（イ）のＣ−Ｃ矢視
断面拡大図を示す。１はＰｔシース熱電対、２はリード
線、８はＰｔシースとリード線の結線点（補償接点）、
４は筒状のホルダ（本体部）、５は熱電対固定板、６は
ガス通路、７は冷却ボックス、８は熱電対センサ取付部
、９は冷却水通路、ｘｏは冷却流体導入管、１１は冷却
流体導入管、１２は高温ガス部、１８はダクト、ｔｓは
断熱材を示す。本実施例の装置は軸心と平行にＩＪ２図
ヒ）、（ハ）、に）に示すように８分割された先端部が
温度を計測すべき雰囲気（高温ガス部）１２中に挿入さ
れる筒状のホルダ４の後端部を密封囲繞して配設される
冷却ボックス７と同ボ、クス７に接続され上記ホルダ４
の８分割された内の両側の室９の一方より冷却流体を導
入し他方より排出させる冷却流体導入管１０および冷却
流体排出管１１と、上記ホルダ４の軸心と直交し上記８
分割された中間の室を貫通するように開けられたガス通
路６と上記ホルダ４の中間の室を通り上記ガス通路６に
て先端がＬ字状に曲げられ熱電対固定板５により固定さ
れるとともに冷接点を上記冷却ボックス７で形成する熱
電対ｌと、同熱電対ｌと上記ボックス７内で結線される
リード線２とからなっている。一方ダクト１８外には熱
電対取付部８および水冷ボックス７を設け、その中には
Ｐｔシース熱電対１とリード線２との結線点（補償接点
）８を挿入するとともに、それら全体を冷却するための
冷却水入口、出口ｔｏ、ｉｔを設けている。
する。第２図（イ）は本発明の温度測定装置の一実施例
の断面説明図で、（ロ）は（イ）のＡ矢視図、（ハ）は
（イ）のＢ−Ｂ矢視断面図、に）は（イ）のＣ−Ｃ矢視
断面拡大図を示す。１はＰｔシース熱電対、２はリード
線、８はＰｔシースとリード線の結線点（補償接点）、
４は筒状のホルダ（本体部）、５は熱電対固定板、６は
ガス通路、７は冷却ボックス、８は熱電対センサ取付部
、９は冷却水通路、ｘｏは冷却流体導入管、１１は冷却
流体導入管、１２は高温ガス部、１８はダクト、ｔｓは
断熱材を示す。本実施例の装置は軸心と平行にＩＪ２図
ヒ）、（ハ）、に）に示すように８分割された先端部が
温度を計測すべき雰囲気（高温ガス部）１２中に挿入さ
れる筒状のホルダ４の後端部を密封囲繞して配設される
冷却ボックス７と同ボ、クス７に接続され上記ホルダ４
の８分割された内の両側の室９の一方より冷却流体を導
入し他方より排出させる冷却流体導入管１０および冷却
流体排出管１１と、上記ホルダ４の軸心と直交し上記８
分割された中間の室を貫通するように開けられたガス通
路６と上記ホルダ４の中間の室を通り上記ガス通路６に
て先端がＬ字状に曲げられ熱電対固定板５により固定さ
れるとともに冷接点を上記冷却ボックス７で形成する熱
電対ｌと、同熱電対ｌと上記ボックス７内で結線される
リード線２とからなっている。一方ダクト１８外には熱
電対取付部８および水冷ボックス７を設け、その中には
Ｐｔシース熱電対１とリード線２との結線点（補償接点
）８を挿入するとともに、それら全体を冷却するための
冷却水入口、出口ｔｏ、ｉｔを設けている。
またダクト１８内面、ホルダ４外周およびガス通路６内
面にはセラミックコーティング１４を施す。
面にはセラミックコーティング１４を施す。
本発明の作用について説明する。熱電対の温接点は本体
よりとび出しているため、水冷された本体との形能係数
（熱電対が設置される場所において他の物件との位置関
係でその物体の影響を受ける場合１本件においては輻射
の影響）は小さく、輻射による誤差はほとんど生じない
。
よりとび出しているため、水冷された本体との形能係数
（熱電対が設置される場所において他の物件との位置関
係でその物体の影響を受ける場合１本件においては輻射
の影響）は小さく、輻射による誤差はほとんど生じない
。
一方熱電対挿入長は、ガス流路内で十分とっであるため
誤差要因とはならない。この結果真のガス温度に相当す
る熱起電力が温接点で生じ−その電流が本体の冷却ジャ
ケット内でリード線へ中継される。この補償接点も水冷
されており５０℃以下と低いため誤差要因とはならない
。
誤差要因とはならない。この結果真のガス温度に相当す
る熱起電力が温接点で生じ−その電流が本体の冷却ジャ
ケット内でリード線へ中継される。この補償接点も水冷
されており５０℃以下と低いため誤差要因とはならない
。
リード線に中継された熱起電力は装置の外へ導かれ、記
録計へ入りガス温度を示す。一方冷却水は装置外からま
ずボックス内に入り、補償接点を水冷した後２本体の冷
却をし装置外へ出ていく。この結果ホルダはＳＳ材にも
かかわらず１８００℃のガス温度に耐え得る強度を有す
る。
録計へ入りガス温度を示す。一方冷却水は装置外からま
ずボックス内に入り、補償接点を水冷した後２本体の冷
却をし装置外へ出ていく。この結果ホルダはＳＳ材にも
かかわらず１８００℃のガス温度に耐え得る強度を有す
る。
熱電対による温度の測定原理は、異種の金属によ薯）閉
回路をつくり、その接続点に熱を加えると、その回路に
熱起電力を生じこの起電力を測定することにより温度を
測定しようとするものである。一般には必要−分にのみ
熱電対金属を用い、それ以外は熱電対と類似した熱電対
特性を持った二種の導体（補償導線）を−組として、こ
れを熱電対の端子と、基準接点の間に接続している。こ
こで補償導線と熱電対との接点（補償接点）の温度を０
〜６０℃と限定すれば誤差を１０％以下におさえること
が可能である。
回路をつくり、その接続点に熱を加えると、その回路に
熱起電力を生じこの起電力を測定することにより温度を
測定しようとするものである。一般には必要−分にのみ
熱電対金属を用い、それ以外は熱電対と類似した熱電対
特性を持った二種の導体（補償導線）を−組として、こ
れを熱電対の端子と、基準接点の間に接続している。こ
こで補償導線と熱電対との接点（補償接点）の温度を０
〜６０℃と限定すれば誤差を１０％以下におさえること
が可能である。
本発明による温度センサはこの原理を最大限に応用した
ものモあり、これにより、以下の効果を奏するものであ
る。補償接点を装置内の低温部内に設けるとともにその
部分を水冷することにより誤差を少なくした。
ものモあり、これにより、以下の効果を奏するものであ
る。補償接点を装置内の低温部内に設けるとともにその
部分を水冷することにより誤差を少なくした。
またそのほかに生じる誤差としてｆａｌ熱電対の挿入長
、（ｂ）水冷ホルダを使用しているための輻射誤差があ
る。（ａｔの熱電対の挿入長に対しては。
、（ｂ）水冷ホルダを使用しているための輻射誤差があ
る。（ａｔの熱電対の挿入長に対しては。
水冷ホルダ内にガス通路を設け、その中へ第２図に示す
ように熱電対を挿入し、十分な挿入長を得ることができ
た効果を奏するものである。
ように熱電対を挿入し、十分な挿入長を得ることができ
た効果を奏するものである。
ｆｂ）の輻射誤差に対しては、ダクト内面、ホルダ外周
、ガス通路内面にセラミックコーティングを施しである
ので十分低く押えることが可能である。
、ガス通路内面にセラミックコーティングを施しである
ので十分低く押えることが可能である。
すなわち輻射誤差のある場合の熱電対指示温度は次式で
表わされる。
表わされる。
二二で０ｇｌＣ熱伝達率、Ｔｇ：ガス温度、 Ｔｔ：熱
電対指示温度、Ｆｔｗ：熱電対から計測ダクトをみた時
の形部係数、εＩ：熱電対輻射率。
電対指示温度、Ｆｔｗ：熱電対から計測ダクトをみた時
の形部係数、εＩ：熱電対輻射率。
εＷ：計測ダクトの壁面ふく射率、Ｔｗ：計測ダクトの
壁面温度である。
壁面温度である。
従来、熱電対に対して輻射面となるダクト内面やホルダ
外周やガス通路が鉄鋼材であるとｅｗ ％ ０．８と大
きいが９本考案ではその部分にセラミックコーティング
を施したのでｃｗ 師０．２ □となるからである。
外周やガス通路が鉄鋼材であるとｅｗ ％ ０．８と大
きいが９本考案ではその部分にセラミックコーティング
を施したのでｃｗ 師０．２ □となるからである。
一方強度、多点温度計測、コスト低減の各要求に対して
は、最小長さのＰｔシースな用い、あとはシース補償導
線としたことと、ホルダを水冷にしたことにより、全て
満足することができた効果を奏するものである。
は、最小長さのＰｔシースな用い、あとはシース補償導
線としたことと、ホルダを水冷にしたことにより、全て
満足することができた効果を奏するものである。
パイロットプラントにて本発明による温度センサと従来
の方法によるＰ電熱電対との指示を比較したところ、同
一指示値を得ることができるとともに、コスト的には従
来の約１／Ｉｓにすることができ本発明の有用性が実証
された。
の方法によるＰ電熱電対との指示を比較したところ、同
一指示値を得ることができるとともに、コスト的には従
来の約１／Ｉｓにすることができ本発明の有用性が実証
された。
計測用熱電対の説明図、第２図（イ）は本発明の温度測
定装置の一実施例の断面説明図、（ロ）は（イ）のＡ矢
視図、（））は（イ）のＢ−Ｂ矢視断面図、に）は（イ
）のＣ−Ｃ矢視断面拡大図を示す。
定装置の一実施例の断面説明図、（ロ）は（イ）のＡ矢
視図、（））は（イ）のＢ−Ｂ矢視断面図、に）は（イ
）のＣ−Ｃ矢視断面拡大図を示す。
ｌ・・・Ｐｔシース熱電対、２・・・リード線、８・・
・結線点、４・・・ホルダ、５・・・熱電対固定板、６
・・・ガス通路、７・・・水冷ボックス、８・・・熱電
対センサ取付部、９・・・冷却水通路、１０・・・冷却
流体導入管、１１・・・冷却流体排出管、１２・・・高
温ガス部。
・結線点、４・・・ホルダ、５・・・熱電対固定板、６
・・・ガス通路、７・・・水冷ボックス、８・・・熱電
対センサ取付部、９・・・冷却水通路、１０・・・冷却
流体導入管、１１・・・冷却流体排出管、１２・・・高
温ガス部。
１８・・・ダクト、１４・・・セラミックコーティング
。
。
１６・・・断熱材。
Claims (1)
- ガスを流すダクトに流れと直交するように挿入される先
端の閉じた筒状のホルタと、同ホルダの後端部を密封囲
繞して配設される冷却ボックスと、上記ホルダの軸芯と
直交しかつホルタを貫通するように形成されたガス通路
と、上記冷却ボックスを冷接点としホルタ内のガス通路
を貫通してダクト内に計測点を突出した熱電対と、上記
冷却ボックスおよびホルダ内に冷却媒体を導入・流過さ
せる手段と、上記ダクト内面ホルダ外周、およびガス通
路内側に施されるセラミックコーティングとからなるこ
とを特徴とする温度計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030144A JPS58147623A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030144A JPS58147623A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 温度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58147623A true JPS58147623A (ja) | 1983-09-02 |
Family
ID=12295564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57030144A Pending JPS58147623A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58147623A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0190858A2 (en) * | 1985-02-02 | 1986-08-13 | Smith Meters Limited | Temperature-sensitive probes |
-
1982
- 1982-02-26 JP JP57030144A patent/JPS58147623A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0190858A2 (en) * | 1985-02-02 | 1986-08-13 | Smith Meters Limited | Temperature-sensitive probes |
| EP0190858A3 (en) * | 1985-02-02 | 1987-11-11 | Smith Meters Limited | Temperature-sensitive probes |
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