JPS58210529A - 高温表面温度計 - Google Patents
高温表面温度計Info
- Publication number
- JPS58210529A JPS58210529A JP9433282A JP9433282A JPS58210529A JP S58210529 A JPS58210529 A JP S58210529A JP 9433282 A JP9433282 A JP 9433282A JP 9433282 A JP9433282 A JP 9433282A JP S58210529 A JPS58210529 A JP S58210529A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- temp
- thermocouple
- tip
- measured
- 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
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Classifications
-
- 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
- G01K7/13—Circuits for cold-junction compensation
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】
この発明は、高温体の表面温度を測定する熱電対、から
なる構造の高温表面温度計に関するもので、特に高温体
の表面温度の高清度測定１に可能ならしめることを目的
とする。
なる構造の高温表面温度計に関するもので、特に高温体
の表面温度の高清度測定１に可能ならしめることを目的
とする。
第１図に示すように、従来の表面畠度計は。
下記のような熱電対からなる構造を具備している。２本
の異種導体からなる熱踵対素４１四及び＠の先端部ｔ−
接合して１つの先端接合部内を形成し、更に被測定面と
接触する上己先喘接合部（ト）の受熱面積を拡大するた
めに、所定ＩｊｉｌＮ積を有する板状導体１１）を上記
先端接合部（］９に一体化する口 従って上記熱電対の先端接合部内及び板状導体＋ｔｌ
ｌｋ Ｆｇｒ尼圧力でａ測定面に押圧してその表面温度
を測定する。また測定する１呆には％先端接合部内の１
ｊＡ度に対する基準源Ｉｆを県持する冷接点を設定しな
ければならない。この冷接点は、コ木の熱電対素線四及
び０を夫々鋼等の導線（２）（２］に接合してその夫々
の接合部１３） ［３） ’ｋ例えば水と氷が混入され
、且つ基準温度としてｊ長氏零度に保持された容器（４
１内で接合部［３１） ［３）温度を零度に保つ。よっ
て先端接合部（ηと上記接合部１８） ＋３３との温度
差に比例した熱起電力を測定することにより先端接合部
内の温度、即ち被測定面の麦面温度′ｆ：表示する・ ところが従来の表面温Ｒｄｆ−では、高温度測定の場合
、熱電対の先端接合部内の温度は一熱伝導によってａ測
定面の温度付近まで引上げられるが、室温との熱勾配が
大きいために上記先端接合部（勾の！度は被１ｊＩＩＩ
ｉ面の温度と一致せず、測定の精度が低下する。更に素
材としては、熱電対素線の直径が太くなるために熱１対
素線の熱伝導が大きくなり、ま之高ｌ昌で耐熱性に優れ
た充填物がな匹ために熱電対素線の先端接合部付近の露
出部が多い形状となり、上記露出部が外気温度や気流の
影響を受は易く、先端接合部の温度＊ｗＪによる測定誤
差を生じる等の欠点があった。
の異種導体からなる熱踵対素４１四及び＠の先端部ｔ−
接合して１つの先端接合部内を形成し、更に被測定面と
接触する上己先喘接合部（ト）の受熱面積を拡大するた
めに、所定ＩｊｉｌＮ積を有する板状導体１１）を上記
先端接合部（］９に一体化する口 従って上記熱電対の先端接合部内及び板状導体＋ｔｌ
ｌｋ Ｆｇｒ尼圧力でａ測定面に押圧してその表面温度
を測定する。また測定する１呆には％先端接合部内の１
ｊＡ度に対する基準源Ｉｆを県持する冷接点を設定しな
ければならない。この冷接点は、コ木の熱電対素線四及
び０を夫々鋼等の導線（２）（２］に接合してその夫々
の接合部１３） ［３） ’ｋ例えば水と氷が混入され
、且つ基準温度としてｊ長氏零度に保持された容器（４
１内で接合部［３１） ［３）温度を零度に保つ。よっ
て先端接合部（ηと上記接合部１８） ＋３３との温度
差に比例した熱起電力を測定することにより先端接合部
内の温度、即ち被測定面の麦面温度′ｆ：表示する・ ところが従来の表面温Ｒｄｆ−では、高温度測定の場合
、熱電対の先端接合部内の温度は一熱伝導によってａ測
定面の温度付近まで引上げられるが、室温との熱勾配が
大きいために上記先端接合部（勾の！度は被１ｊＩＩＩ
ｉ面の温度と一致せず、測定の精度が低下する。更に素
材としては、熱電対素線の直径が太くなるために熱１対
素線の熱伝導が大きくなり、ま之高ｌ昌で耐熱性に優れ
た充填物がな匹ために熱電対素線の先端接合部付近の露
出部が多い形状となり、上記露出部が外気温度や気流の
影響を受は易く、先端接合部の温度＊ｗＪによる測定誤
差を生じる等の欠点があった。
この発明は、上記従来の問題点に１み、これを解決した
もので、コ木の異種導体からなる熱１対素線の先端接合
部から所定圧Ｉ４を隔てて、上記コ木の熱電対素線のい
ずれか一方に／木の熱電対素線を接合して中間接合部を
形成した熱・４対と、上？ｉ！、２つの接合部の温度差
に比例した温度を上記先端接合部の温度に加算する回路
とを具備した高温表面温度計ｔ−提供する。以下本発明
の実施例を図面に基いて説明する。
もので、コ木の異種導体からなる熱１対素線の先端接合
部から所定圧Ｉ４を隔てて、上記コ木の熱電対素線のい
ずれか一方に／木の熱電対素線を接合して中間接合部を
形成した熱・４対と、上？ｉ！、２つの接合部の温度差
に比例した温度を上記先端接合部の温度に加算する回路
とを具備した高温表面温度計ｔ−提供する。以下本発明
の実施例を図面に基いて説明する。
第２図に示すように、コ木の異種導体からなる熱電対素
線（５）及び（Ｅ）の先端部全接合して７つの先端接合
部（ηを形成し、更に上巳先端接合部内から所定の距Ｉ
ＩＩ ｆ：隔てて、上記熱電対素線＾にｌ木の熱電対素
線（（１−接合して中間接合部■ｔ−形成することによ
り、２つの接合部（ト）（７）を設けた熱電対を得る（
熱電対素線（至）と（ＣＪは同種のものとする）。更に
第３図に放て、１６）は所定面積ｆｔａする板状導体で
、上記熱電対の先端接合部（ト）と一体構造をなす。（
７）は絶縁管である碍管で、その軸方向内部に熱電対素
線（匈（句（９を装設し、その両端を突出させる。（８
）は一部に突条（９）が形成されたスプリング止金で、
上記護管（７）の端部に嵌挿され、且つ固定されている
。四はホルダーで、その軸方向に環状凹部（１υ及び環
状段面ｔ１２１を設けて貫通孔α１を形成した部材であ
り、上記スプリング止金（８）を介して回転自在に、且
つ所定距離の軸方向の往復運動可能に嵌挿されている。
線（５）及び（Ｅ）の先端部全接合して７つの先端接合
部（ηを形成し、更に上巳先端接合部内から所定の距Ｉ
ＩＩ ｆ：隔てて、上記熱電対素線＾にｌ木の熱電対素
線（（１−接合して中間接合部■ｔ−形成することによ
り、２つの接合部（ト）（７）を設けた熱電対を得る（
熱電対素線（至）と（ＣＪは同種のものとする）。更に
第３図に放て、１６）は所定面積ｆｔａする板状導体で
、上記熱電対の先端接合部（ト）と一体構造をなす。（
７）は絶縁管である碍管で、その軸方向内部に熱電対素
線（匈（句（９を装設し、その両端を突出させる。（８
）は一部に突条（９）が形成されたスプリング止金で、
上記護管（７）の端部に嵌挿され、且つ固定されている
。四はホルダーで、その軸方向に環状凹部（１υ及び環
状段面ｔ１２１を設けて貫通孔α１を形成した部材であ
り、上記スプリング止金（８）を介して回転自在に、且
つ所定距離の軸方向の往復運動可能に嵌挿されている。
圓は耐熱性に優れた金属からなる筒状のカバーで、上記
ホルダー＋１１の１０端面１１ωにその貫通孔Ｏ埠と同
芯内状に固ｅ漬れている。ｌｌ６１はスプリングで、上
記ホルダー（鴎の環状四部１１１）に嵌込み、且つ上記
スプリング止金（８）の突条（９）と環状凹部（１１）
の端面αカとの闇に介在させた部材であり、このスプリ
ングｉｌｌの作用により、上εカバーＩの端面ａｌｌか
ら所定距離だけ護管（１）を突出させる。従って被Ｒ１
足面の温度を測定する１祭に、ホルダー１１０１ ｔ−
支持して熱・１対素線（Ｊ９ （Ｂ）の先端接合部内に
一体化した板状導体（６）を被測定面に所定圧力で押圧
すると、・ｆＩＩｙ図に示す叩く、上記スプリング霞の
収、＠によりカバーＩの喘面霞が被測定面に押８：され
て、上記先端接合部（η付近を外部から適、よする。こ
こで、被測定面が凹凸状態であっても上記スプリング贈
の作用で。
ホルダー＋１１の１０端面１１ωにその貫通孔Ｏ埠と同
芯内状に固ｅ漬れている。ｌｌ６１はスプリングで、上
記ホルダー（鴎の環状四部１１１）に嵌込み、且つ上記
スプリング止金（８）の突条（９）と環状凹部（１１）
の端面αカとの闇に介在させた部材であり、このスプリ
ングｉｌｌの作用により、上εカバーＩの端面ａｌｌか
ら所定距離だけ護管（１）を突出させる。従って被Ｒ１
足面の温度を測定する１祭に、ホルダー１１０１ ｔ−
支持して熱・１対素線（Ｊ９ （Ｂ）の先端接合部内に
一体化した板状導体（６）を被測定面に所定圧力で押圧
すると、・ｆＩＩｙ図に示す叩く、上記スプリング霞の
収、＠によりカバーＩの喘面霞が被測定面に押８：され
て、上記先端接合部（η付近を外部から適、よする。こ
こで、被測定面が凹凸状態であっても上記スプリング贈
の作用で。
常時先端接合部内付近を外部から遮蔽することが可能と
なる。測定時に諺ける上記熱′４４対分の＠度分布の一
例を示す七、第９丁図の通りである。横軸は熱ｉ４４対
分に於ける被測定面からの距離りで、縦軸はその部位で
の温度Ｔである（Ｏｘ闇は接触間隙で零に近い〕。ま念
図示した実線はある室温ＴＲの場合での温度分布を示し
、破線は室温Ｔｆｆｌ（”ｎ＜Ｔｉ）の場合での温度分
布を示す。上記どちらの場合も、熱電対素Ｉ！！四（至
）の先端接合部（勾の温度Ｔ２ と熱′心対累線ＣＡ
）（Ｃ）の中Ｉ！ｌ接合部（力の＠度Ｔ３ との温度
差（Ｔ２−Ｔ３）のに倍が、被測定面の温度Ｔｌ と
先端摺合部（ηの温度Ｔ２ との温度禮（Ｔｌ−Ｔ２
）に近似的に等しくなる。従って上記関係によって被測
定面の温度Ｔｌを端間よ（推定することが可能上なる。
なる。測定時に諺ける上記熱′４４対分の＠度分布の一
例を示す七、第９丁図の通りである。横軸は熱ｉ４４対
分に於ける被測定面からの距離りで、縦軸はその部位で
の温度Ｔである（Ｏｘ闇は接触間隙で零に近い〕。ま念
図示した実線はある室温ＴＲの場合での温度分布を示し
、破線は室温Ｔｆｆｌ（”ｎ＜Ｔｉ）の場合での温度分
布を示す。上記どちらの場合も、熱電対素Ｉ！！四（至
）の先端接合部（勾の温度Ｔ２ と熱′心対累線ＣＡ
）（Ｃ）の中Ｉ！ｌ接合部（力の＠度Ｔ３ との温度
差（Ｔ２−Ｔ３）のに倍が、被測定面の温度Ｔｌ と
先端摺合部（ηの温度Ｔ２ との温度禮（Ｔｌ−Ｔ２
）に近似的に等しくなる。従って上記関係によって被測
定面の温度Ｔｌを端間よ（推定することが可能上なる。
洟イすれば、被測定面の温度Ｔｌ は、熱電対素線（５
）に）の先端接合部内の温度Ｔ２ と熱電対素１県（
Ｉ９＜Ｏ）の中１ｆＩ接合部（ηの温度Ｔ３ との温
度差に比例した温度Ｋ （Ｔ２−丁３）を上己先喘接合
部（勾の温度Ｔ２ に加算したｒＭ ＩＫとなり、’
ｒ１＝’ｒ、＋ｘ（’ｒ２−Ｔ、、Ｍ−る関係式となる
。ここでＫは、熱電対部分の形状及び（菰造により夷３
Ｉ！的に決定される常数である。従って上記関係を回路
を構成すると第に図のようになシ、その動作原理を示す
と次の通りである熱電対素線（勾（句の先端接合部内の
温度Ｔ２ と熱電対素線に）（Ｃ）の中間接合部（力
の温度Ｔ３ との温度差に比例した熱起電力Ｋｌ（Ｔ
２−Ｔ３）を差動増幅器Ｐｌ を介してゲイン／で増
幅する。また熱電対素線（匈（句の先端接合部■の温度
Ｔ２ と冷接点の温度（摂氏零度）との温度差、即ち
上記先端接合部内の温度Ｔ２ に比例した熱起電力に
２Ｔ２を加算増幅器Ｐ２ を介して上記差動増幅器Ｐ
ｌの出力側に現れた電圧Ｘ工（Ｔ、−Ｔ３）に加算する
。
）に）の先端接合部内の温度Ｔ２ と熱電対素１県（
Ｉ９＜Ｏ）の中１ｆＩ接合部（ηの温度Ｔ３ との温
度差に比例した温度Ｋ （Ｔ２−丁３）を上己先喘接合
部（勾の温度Ｔ２ に加算したｒＭ ＩＫとなり、’
ｒ１＝’ｒ、＋ｘ（’ｒ２−Ｔ、、Ｍ−る関係式となる
。ここでＫは、熱電対部分の形状及び（菰造により夷３
Ｉ！的に決定される常数である。従って上記関係を回路
を構成すると第に図のようになシ、その動作原理を示す
と次の通りである熱電対素線（勾（句の先端接合部内の
温度Ｔ２ と熱電対素線に）（Ｃ）の中間接合部（力
の温度Ｔ３ との温度差に比例した熱起電力Ｋｌ（Ｔ
２−Ｔ３）を差動増幅器Ｐｌ を介してゲイン／で増
幅する。また熱電対素線（匈（句の先端接合部■の温度
Ｔ２ と冷接点の温度（摂氏零度）との温度差、即ち
上記先端接合部内の温度Ｔ２ に比例した熱起電力に
２Ｔ２を加算増幅器Ｐ２ を介して上記差動増幅器Ｐ
ｌの出力側に現れた電圧Ｘ工（Ｔ、−Ｔ３）に加算する
。
従って上記加算増幅器Ｐ２ の出力側に現れた電圧ｘ
２’ｒ２＋ｘ工（Ｔ□−Ｔ、） は、ａ測定面の温度
に比例し九電圧に３Ｔ１ となる。ここで、 Ｋ、、
Ｋ＊に３は夫々常数であり、実験的に決定することに
よって、Ｔ：ｔｓ＝Ｔ２＋ｘ （Ｔ ３ｌ−Ｔｓ ）
なる関係式を得る。こ３ こで、Ｋはに一／Ｒ２なる関係式を満たす。
２’ｒ２＋ｘ工（Ｔ□−Ｔ、） は、ａ測定面の温度
に比例し九電圧に３Ｔ１ となる。ここで、 Ｋ、、
Ｋ＊に３は夫々常数であり、実験的に決定することに
よって、Ｔ：ｔｓ＝Ｔ２＋ｘ （Ｔ ３ｌ−Ｔｓ ）
なる関係式を得る。こ３ こで、Ｋはに一／Ｒ２なる関係式を満たす。
以上説明したように、本発明によれば、熱電対素線の先
端接合部の温度と中間接合部の温度との温度差に、先端
接合部の温ｌｆ：を加算する。ことによって、被測定面
の温度ｔ−縄清度で測定することが可能となる。また測
定時に熱電対素線の先端接合部付近をカバーで外部とＪ
ｉｔｉすることにより、外気温度や気流の影響を受けて
生じる先端接合部の温度変動による誤差を仰とすること
ができる。
端接合部の温度と中間接合部の温度との温度差に、先端
接合部の温ｌｆ：を加算する。ことによって、被測定面
の温度ｔ−縄清度で測定することが可能となる。また測
定時に熱電対素線の先端接合部付近をカバーで外部とＪ
ｉｔｉすることにより、外気温度や気流の影響を受けて
生じる先端接合部の温度変動による誤差を仰とすること
ができる。
第７図は従来の熱電対部分の原理を示す説明図、第２図
は本発明による熱電対部分の原理を示す説明図、第３図
は本発明の笑癩例による熱電対部分を示す断面図、第Ｖ
図は第３図の要部拡大断面図、′＠ｊ図は測定時に渋け
る熱電対部分の温度分布の一例を示す説明図、第を図は
本発明の実施例を示すブロック図である。 （ＡＪ（句（９・・熱電対素線、内・・先端接合部、■
拳・中間接合部。 第１図 ８４＠ 第５図 第６因
は本発明による熱電対部分の原理を示す説明図、第３図
は本発明の笑癩例による熱電対部分を示す断面図、第Ｖ
図は第３図の要部拡大断面図、′＠ｊ図は測定時に渋け
る熱電対部分の温度分布の一例を示す説明図、第を図は
本発明の実施例を示すブロック図である。 （ＡＪ（句（９・・熱電対素線、内・・先端接合部、■
拳・中間接合部。 第１図 ８４＠ 第５図 第６因
Claims (1)
- （１］ 高温体の表面温度を測定する熱電対からなる
構造の高温表面温度計に放て、Ｊ木の異種導体からなる
熱電対素線の先端部を接合して１つの先端接合部を形成
し、更に上記先端接合部から所定距離を隔てて、上記コ
木の熱電対素線のいずれか一方にｌ木の熱電対素線ｔ−
接合して中１固接合部を形成することにより２つの接合
部を設けた熱電対と、上記コクの接合部の温度差に比例
した温ＩＲｆｔ先端接合部の温度に加算する回路とを具
備したことを特徴とする高温表面温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9433282A JPS58210529A (ja) | 1982-06-01 | 1982-06-01 | 高温表面温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9433282A JPS58210529A (ja) | 1982-06-01 | 1982-06-01 | 高温表面温度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58210529A true JPS58210529A (ja) | 1983-12-07 |
Family
ID=14107322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9433282A Pending JPS58210529A (ja) | 1982-06-01 | 1982-06-01 | 高温表面温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58210529A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0347490A2 (en) * | 1988-06-24 | 1989-12-27 | Yamari Industries, Limited | Method and apparatus for measuring temperature using thermocouple |
-
1982
- 1982-06-01 JP JP9433282A patent/JPS58210529A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0347490A2 (en) * | 1988-06-24 | 1989-12-27 | Yamari Industries, Limited | Method and apparatus for measuring temperature using thermocouple |
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