JPS5827859B2 - 抵抗温度計の感温体の製造方法 - Google Patents
抵抗温度計の感温体の製造方法Info
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- JPS5827859B2 JPS5827859B2 JP51021728A JP2172876A JPS5827859B2 JP S5827859 B2 JPS5827859 B2 JP S5827859B2 JP 51021728 A JP51021728 A JP 51021728A JP 2172876 A JP2172876 A JP 2172876A JP S5827859 B2 JPS5827859 B2 JP S5827859B2
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- substrate
- temperature
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- 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
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
- G01K7/183—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer characterised by the use of the resistive element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C1/00—Details
- H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
- H01C1/142—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors the terminals or tapping points being coated on the resistive element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/003—Thick film resistors
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/22—Elongated resistive element being bent or curved, e.g. sinusoidal, helical
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- Conductive Materials (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は抵抗温度計に使用するに適した感温体を製造
する方法に関するものである。
する方法に関するものである。
この発明の出願人による米国特許第３７８１７４９号明
細書に、導電性物質を混入し、かつ不導電性材料の基体
に固定された溶融ガラス材料の層からなる、抵抗温度計
の感温体として使用するのに適した電気抵抗体が述べら
れている。
細書に、導電性物質を混入し、かつ不導電性材料の基体
に固定された溶融ガラス材料の層からなる、抵抗温度計
の感温体として使用するのに適した電気抵抗体が述べら
れている。
前記米国特許に述べられた発明の別の特色は、有機物に
混合した導電性物質および粉末ガラス材料の分散層を不
導電性基体の表面に施し、つぎに熱してその有機物を焼
失させかつガラスを溶融させるという、抵抗温度計の感
温体として使用するのに適した電気抵抗体の製造方法に
ついてである。
混合した導電性物質および粉末ガラス材料の分散層を不
導電性基体の表面に施し、つぎに熱してその有機物を焼
失させかつガラスを溶融させるという、抵抗温度計の感
温体として使用するのに適した電気抵抗体の製造方法に
ついてである。
この米国特許発明では、不導電性基体はアルミナまたは
他の熱抵抗材料の薄片状のものである。
他の熱抵抗材料の薄片状のものである。
また抵抗体は多層をなしていて、絶縁性の中間層によっ
て相互に分離された複数重なった溶融ガラス材料の層か
ら構成される。
て相互に分離された複数重なった溶融ガラス材料の層か
ら構成される。
溶融ガラス材料の隣接する層とおしはたとえばその一端
を連結される。
を連結される。
前記米国特許の改良であるこの発明によれば、不導電性
材料からなる円筒状の基体の表面に設けられた導電路を
具え、この導電路は導電相を有する溶融ガラスの層から
なる抵抗温度計に使用するに適した感温体が得られる。
材料からなる円筒状の基体の表面に設けられた導電路を
具え、この導電路は導電相を有する溶融ガラスの層から
なる抵抗温度計に使用するに適した感温体が得られる。
この導電路は正弦波状の、曲がりくねった、螺線状のま
たはジグザグ状のものであり、かつ基体は円筒形の管で
ある。
たはジグザグ状のものであり、かつ基体は円筒形の管で
ある。
不導電性の管状または円筒状の基体は、アルミナまたは
他の熱抵抗材料のセラミック製のものである。
他の熱抵抗材料のセラミック製のものである。
また基体は温度を測定される部材の表面部分でもよい。
導電相の形態は粒子、微粒子、粉末、薄片または小片で
あり、またプラチナおよびロジウムの両種の金属から作
られる。
あり、またプラチナおよびロジウムの両種の金属から作
られる。
ガラス材料を不導電性基体上で溶融する焼結工程におけ
る雰囲気を適度に調整することにより、両種の金属がそ
れらの酸化特性に応じて導電路内に共存することができ
る。
る雰囲気を適度に調整することにより、両種の金属がそ
れらの酸化特性に応じて導電路内に共存することができ
る。
前記層は、有機物に混入した分散または金属性のインキ
すなわちプラチナおよび少量のロジウムの粒子または薄
片および適当な粉末ガラスを塗り、つづいてその有機物
を焼失させかつガラス粉末を溶融させるように加熱する
ことによって、不導電性基体上に形成する。
すなわちプラチナおよび少量のロジウムの粒子または薄
片および適当な粉末ガラスを塗り、つづいてその有機物
を焼失させかつガラス粉末を溶融させるように加熱する
ことによって、不導電性基体上に形成する。
分散インキは、円筒状の基体上に導電性または不導電性
のいずれかの部分として標線コイル形ｌこ印刷されるこ
とができる。
のいずれかの部分として標線コイル形ｌこ印刷されるこ
とができる。
また不導電性基体に導電性物質を分散付着させる方法と
して、遮蔽マスクを使用または使用しないで噴霧し、ま
たは浸す方法がある。
して、遮蔽マスクを使用または使用しないで噴霧し、ま
たは浸す方法がある。
焼結したのち、レーザ光線またはグラインダを使用して
残り′の部分を切取ることによって導電膜を所要の形状
に成形することができる。
残り′の部分を切取ることによって導電膜を所要の形状
に成形することができる。
しかしながら電気切削のような既知の方法を使うことも
できる。
できる。
導電性物質を不導電性基体に分散塗面する別の方法は、
伝送、好ましくは英国特許明細書第１２３２５７７号に
述べられたガラス粉末と燐光性物質との混合物を基体に
塗布することによって印刷伝送する方法である。
伝送、好ましくは英国特許明細書第１２３２５７７号に
述べられたガラス粉末と燐光性物質との混合物を基体に
塗布することによって印刷伝送する方法である。
この場合にはその後の焼結Ｔ程において、伝送物質を形
成する有機物があらかじめ印刷された導電路を残して酸
化してしまう。
成する有機物があらかじめ印刷された導電路を残して酸
化してしまう。
この方法は円筒状または管状の不導電性基体のような曲
がった表面に対して特に適している。
がった表面に対して特に適している。
この発明の実施例を、添付図面を参照して以下に述べる
。
。
プラチナの薄片を含み、かつ印刷技術により基体に適用
される金属性インキの好適な定量式はつぎのとおりであ
る。
される金属性インキの好適な定量式はつぎのとおりであ
る。
プラチナ薄片 ３０．０５’ロ
ジウム ≦１１０００ｐｐ鉛、ホ
ウ素入りケイ酸ガラス ３５Ｌ？エチルセルロ
ース １１．ＣＩ’ブチルカルピトー
ルアセテート薄膜 ６．０？５０．５Ｐ 前式はエチルセルロースに混入している分散したプラチ
ナの薄片、微量のロジウムおよびガラスフランクスを準
備することによって得られたものであり、したがってそ
の分散物は物質の大きさが６ミクロン以下になるまで３
重のロールミルで研摩された。
ジウム ≦１１０００ｐｐ鉛、ホ
ウ素入りケイ酸ガラス ３５Ｌ？エチルセルロ
ース １１．ＣＩ’ブチルカルピトー
ルアセテート薄膜 ６．０？５０．５Ｐ 前式はエチルセルロースに混入している分散したプラチ
ナの薄片、微量のロジウムおよびガラスフランクスを準
備することによって得られたものであり、したがってそ
の分散物は物質の大きさが６ミクロン以下になるまで３
重のロールミルで研摩された。
印刷に対して浸すことにより基体を金属性にするため、
前式の構造はカルヒトールアセテート薄膜に代えてメタ
ノール（１〜１０？）を使用するように変更することが
でき、その場合にはメタノールは３重のロールミル作業
ののち加えられる。
前式の構造はカルヒトールアセテート薄膜に代えてメタ
ノール（１〜１０？）を使用するように変更することが
でき、その場合にはメタノールは３重のロールミル作業
ののち加えられる。
その理由はむだな蒸発を避けるためである。
前式を噴霧による場合に適用するならば、その構造をさ
らにメタノールに代えて適尚な溶剤およびゲル成分に変
更することとなる。
らにメタノールに代えて適尚な溶剤およびゲル成分に変
更することとなる。
第４図を参照すると、印刷により抵抗温度計用感温体を
作るために、ブチルカルピトールアセテート薄膜を含む
金属性の層が一定厚さの連続した導電性外層３として、
円筒管状のアルミナ基体２の外表面１上に印刷技術によ
り印刷されている。
作るために、ブチルカルピトールアセテート薄膜を含む
金属性の層が一定厚さの連続した導電性外層３として、
円筒管状のアルミナ基体２の外表面１上に印刷技術によ
り印刷されている。
印刷が終ると英国特許第１４１５６４４号明細書に述べ
られているように基体はまず赤外線によって乾燥され、
つぎに７５０Ｃ〜１３００℃の範囲の温度で焼結される
。
られているように基体はまず赤外線によって乾燥され、
つぎに７５０Ｃ〜１３００℃の範囲の温度で焼結される
。
１ｏｏｏ℃〜１２００℃の温度で１〜４時間焼結し、か
つ７５０℃〜１３００℃の温度で１／２〜８時間焼結す
る２重焼結に付される。
つ７５０℃〜１３００℃の温度で１／２〜８時間焼結す
る２重焼結に付される。
第４図は普通に作られる螺線形をした導電性外層３を示
している。
している。
この螺線形の層を形成する１つの方法はねじ切り技術を
応用するもので、印刷された基体を旋盤のような機械に
取付け、かつ工具台に旋盤用工具に代えて適当な形状の
砥石車を取付ける。
応用するもので、印刷された基体を旋盤のような機械に
取付け、かつ工具台に旋盤用工具に代えて適当な形状の
砥石車を取付ける。
一方工具台をねじ軸に支持させて、砥石車を基体の軸方
向から傾斜させる。
向から傾斜させる。
前記機械を運転すると、その際管状の金属性層の両端部
を抵抗計に接続しておくからこの抵抗計が導電性層の抵
抗値を連続して指示し、すなわち輝線に切られた層３の
部分およびまだ切られていない部分の全体の抵抗値を指
示する。
を抵抗計に接続しておくからこの抵抗計が導電性層の抵
抗値を連続して指示し、すなわち輝線に切られた層３の
部分およびまだ切られていない部分の全体の抵抗値を指
示する。
よって 抵抗値の連続した指示を操作員が読取ることが
できるから、螺線状に切る作業をあらかじめ決められた
抵抗値が指示された位置で停止することができる。
できるから、螺線状に切る作業をあらかじめ決められた
抵抗値が指示された位置で停止することができる。
実際に必要ならば、その抵抗値があらカルめ決められた
値に達したとき自動的に輝線切り作業を停止するように
することもできる。
値に達したとき自動的に輝線切り作業を停止するように
することもできる。
第５図は第４図に示すものと基本的に同様のものである
が２重輝線であるところが相違し、そのため不導電性の
ものを提供する。
が２重輝線であるところが相違し、そのため不導電性の
ものを提供する。
第５図の２重螺線形の層を作るには、第４図の際に使用
した単一の砥石車に代えて適宜離隔した２つの砥石車を
使用する。
した単一の砥石車に代えて適宜離隔した２つの砥石車を
使用する。
金属性の層が浸し塗りにより基体に適用される場合には
、金属性物質を含むインキ槽から基体を引上げる割合は
１分間に２ｃｍのオーダである。
、金属性物質を含むインキ槽から基体を引上げる割合は
１分間に２ｃｍのオーダである。
このような割合とすることによって比較的均一な被覆が
得られ、またその被覆の厚さを最終的に均一にする際に
基体を乾燥機のまわりにゆるやかに回転させる助けとな
る。
得られ、またその被覆の厚さを最終的に均一にする際に
基体を乾燥機のまわりにゆるやかに回転させる助けとな
る。
第１〜３図はそれぞれ異なった導電路を示し、そのうち
第３図は内側に出張った不導電性のものを示す。
第３図は内側に出張った不導電性のものを示す。
第１〜３図において導電路が基体の片面にしか配置して
ないが、これは単に図示しやすいようにそうしたのであ
って、表面全域にわたって有効に使用することができる
。
ないが、これは単に図示しやすいようにそうしたのであ
って、表面全域にわたって有効に使用することができる
。
各実施例において、金属性の層は層３を作る酸中もその
後も管状基体の両端部間に連続して延びる。
後も管状基体の両端部間に連続して延びる。
そのためこの発明の各抵抗体に導体を接続するのが容易
である。
である。
第１〜５図に示す実施例のように各基体がおのおの１つ
の中心孔を具えている場合には、金属性の層をその孔内
に設けることもできる。
の中心孔を具えている場合には、金属性の層をその孔内
に設けることもできる。
そのようなときには、金属性の層の孔内に堅く嵌合する
大きさのベッドまたは別の形状を各導体の一端部に形成
する。
大きさのベッドまたは別の形状を各導体の一端部に形成
する。
孔の両端部にそれぞれベッドを挿入したら、電気的接続
は最終的にベッドを乾燥および焼結前の余分の金属性層
に固着することによって達成される。
は最終的にベッドを乾燥および焼結前の余分の金属性層
に固着することによって達成される。
ベッドは導体と一体となった部分として形成されること
も、または導体の端部におけるコイルとして形成される
こともできる。
も、または導体の端部におけるコイルとして形成される
こともできる。
導体相互の電気的接続はまた第１〜３図に示す導電路よ
りも拡張された区域とすることができる。
りも拡張された区域とすることができる。
所望なら、基体は２つまたはそれ以上の孔およびパター
ンを具えることができ、また導電路は孔の内外両面に設
けることができる。
ンを具えることができ、また導電路は孔の内外両面に設
けることができる。
さらに２本のリード線を抵抗体に一端から接続すること
が必要な場合には、１本のリード線を抵抗体の孔内を通
過させて、その他端の導電路に接続することができる。
が必要な場合には、１本のリード線を抵抗体の孔内を通
過させて、その他端の導電路に接続することができる。
この発明では導電相としてプラチナとともに微量のロジ
ウムを組合せることにより温度抵抗係数（ＴＣＲ）が安
定し、その調整についても極めて有用な感温体が得られ
る。
ウムを組合せることにより温度抵抗係数（ＴＣＲ）が安
定し、その調整についても極めて有用な感温体が得られ
る。
例えば、長さ２５ｒｎ１ｒＬ、直径３ｒＩＬＷＬの円筒
管状基体および０℃で１００Ωの抵抗値をもつプラチナ
導電路を使って、１℃あたり０．３８％の抵抗温度係数
を得た。
管状基体および０℃で１００Ωの抵抗値をもつプラチナ
導電路を使って、１℃あたり０．３８％の抵抗温度係数
を得た。
さらに、これらの特性は５００℃で２０００時間経過し
たのち、および室温と６００℃の温度との間で急速に１
０回温度往復させてから前記両温度量の範囲で普通の耐
久試験をしたのちに、許容限度内で一定を保っていた。
たのち、および室温と６００℃の温度との間で急速に１
０回温度往復させてから前記両温度量の範囲で普通の耐
久試験をしたのちに、許容限度内で一定を保っていた。
つぎの表は温度および時間に対する抵抗ＲＯ（Ｊｌ常値
Ｒ８−〇）の変化を示す。
Ｒ８−〇）の変化を示す。
感温体のサーマルショック抵抗をあられす感温体の反復
安定度の試験結果を下記に示す。
安定度の試験結果を下記に示す。
得られた結果は英国規格Ｂ８１０９４「工業用プラチナ
抵抗温度計」および独国１ＤＩＮ４３７６０の公差内に
入っていた。
抵抗温度計」および独国１ＤＩＮ４３７６０の公差内に
入っていた。
下記の表はこの発明による３つの感温体Ａ、Ｂ、Ｃの公
差を示す。
差を示す。
この発明による感温体を５０ｃｃの酢酸中に２４時間浸
して毒性溶出試験をし、毒性金属の溶出を測定した。
して毒性溶出試験をし、毒性金属の溶出を測定した。
その結果下記のデータが得られ、これはレモン用の飲食
容器として許容限度内にある。
容器として許容限度内にある。
鉛 ３．５ｐ−ｐ−ｍカ
ドミウム ０．０５ｐ−ｐ−ｍ亜
鉛 １．６ ｐ−ｐ−ｍ導電層３を
形成し、導電路４を焼結して形成したのち、感温体はう
わ薬による保護膜を施されて完成されるのが好ましい。
ドミウム ０．０５ｐ−ｐ−ｍ亜
鉛 １．６ ｐ−ｐ−ｍ導電層３を
形成し、導電路４を焼結して形成したのち、感温体はう
わ薬による保護膜を施されて完成されるのが好ましい。
うわ薬はたとえば、感温体が動作するのに必要な普通７
６０℃の温度では溶融しないガラスおよびセラミックを
含む材質である。
６０℃の温度では溶融しないガラスおよびセラミックを
含む材質である。
この発明による抵抗体は、たとえば排出ガス流のような
ガス流における急速に変動する温度に抵抗する必要のあ
る抵抗温度計の感温体として適している。
ガス流における急速に変動する温度に抵抗する必要のあ
る抵抗温度計の感温体として適している。
この発明による感温体はまた、過熱警告装置における差
動温度プローブとして、または内燃機関あるいは英国特
許出願第４６５９１／７３号に述べたような他の燃料駆
動エンジンにおける燃料噴射制御器として使用すること
ができる。
動温度プローブとして、または内燃機関あるいは英国特
許出願第４６５９１／７３号に述べたような他の燃料駆
動エンジンにおける燃料噴射制御器として使用すること
ができる。
第１〜５図はそれぞれこの発明の別の実施例を示す斜視
図である。 １・・・・・・外表面、２・・・・・・管状基体、３・
・・・・・導電性外層、４・・・・・・導電路。
図である。 １・・・・・・外表面、２・・・・・・管状基体、３・
・・・・・導電性外層、４・・・・・・導電路。
Claims (1)
- １ 円筒状の不導電性基体表面上に支持される導電路を
具えた抵抗温度計の感温体の製造方法において、前記導
電路自体もしくは被覆としての導電路をガラス材料相お
よび導電相を含む組成物として同筒状基体の表面に適用
し、導電相はプラチナおよびロジウムの粒子もしくは薄
片からなり、その組成物を乾燥し、その後乾燥した組成
物をそれぞれ１０００〜１３００℃および７５０〜１３
００℃の焼結温度で２重焼結工程に供し、前記焼結温度
をプラチナおよびロジウムの溶融点未満とし、ガラス材
料相を溶融して導電路を基体上に結合し、導電路を形成
するに必要な前記被覆の一部を除去し、そして導電路上
に保護うわ薬を適用することを特徴とする抵抗温度計の
感温体の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8424/75A GB1546091A (en) | 1975-02-28 | 1975-02-28 | Thermometers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51115878A JPS51115878A (en) | 1976-10-12 |
| JPS5827859B2 true JPS5827859B2 (ja) | 1983-06-11 |
Family
ID=9852252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51021728A Expired JPS5827859B2 (ja) | 1975-02-28 | 1976-02-28 | 抵抗温度計の感温体の製造方法 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4222025A (ja) |
| JP (1) | JPS5827859B2 (ja) |
| AR (1) | AR206081A1 (ja) |
| BE (1) | BE839023A (ja) |
| BR (1) | BR7601249A (ja) |
| CA (1) | CA1078076A (ja) |
| CH (1) | CH600515A5 (ja) |
| DE (1) | DE2608261A1 (ja) |
| ES (1) | ES445540A1 (ja) |
| FR (1) | FR2302513A1 (ja) |
| GB (1) | GB1546091A (ja) |
| IT (1) | IT1056791B (ja) |
| NL (1) | NL7602012A (ja) |
| SE (1) | SE7602298L (ja) |
Families Citing this family (17)
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| GB2181009B (en) * | 1985-09-23 | 1989-11-29 | Fluke Mfg Co John | Apparatus and method for providing improved resistive ratio stability of a resistive divider network |
| US4791398A (en) * | 1986-02-13 | 1988-12-13 | Rosemount Inc. | Thin film platinum resistance thermometer with high temperature diffusion barrier |
| JPS62200673A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-04 | 雪印乳業株式会社 | 流体の状態の計測に用いられる加熱センサ−の製造法 |
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