JPS5897631A - 温度分布検知センサ− - Google Patents
温度分布検知センサ−Info
- Publication number
- JPS5897631A JPS5897631A JP56197559A JP19755981A JPS5897631A JP S5897631 A JPS5897631 A JP S5897631A JP 56197559 A JP56197559 A JP 56197559A JP 19755981 A JP19755981 A JP 19755981A JP S5897631 A JPS5897631 A JP S5897631A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metallic foil
- thermocouple wires
- insulators
- thermocouple
- temperature distribution
- 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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-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
- G01K1/026—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers arrangements for monitoring a plurality of temperatures, e.g. by multiplexing
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- 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】
本発明は、物体内部例えば溶融炉、溶解炉、精練炉、加
熱炉等の耐火壁内部における特定方向のｔｊＡ度分布を
？Ｋｆｉ１度に検知する為のセンナ−に関するものであ
る。
熱炉等の耐火壁内部における特定方向のｔｊＡ度分布を
？Ｋｆｉ１度に検知する為のセンナ−に関するものであ
る。
上述し九様な高□熱・高温炉の炉壁は鉄皮の内面に＆＃
い耐火壁層を形成してなるものであるが、長年月の連続
使用による損耗は不可避であ）耐火壁の残存量検出は、
操業上の不可欠な管理項目となっている。しかるに上記
の様な炉体の内部は、操業中に直視−察することができ
ないので−内部の状況や壁面の損耗程度を［警承知する
ことができない。そこで壁面内に温度分布検知センサー
を埋め込み、−竜ンす−からの温度情報によって上述の
知見を収集する必要があると考えられるに至シ、もつと
も基本的な４のとしては、実公昭６８−８８７０に記載
されたＶ−ス製参点式測温体が知られてｉる。こｏａｒ
ｓ体は複＠ＸＯ＄’−ス製熱電対等ｔ１感温部が長さ方
向の異なった位ＩＩにくる様に保纒管内へ収納するもの
で、各感温部の先端に所要長さの線材を溶接し、最後（
保護管を減径加工して製造されるものである。しかるく
こ０＠濡体には次の様な欠点があり九。
い耐火壁層を形成してなるものであるが、長年月の連続
使用による損耗は不可避であ）耐火壁の残存量検出は、
操業上の不可欠な管理項目となっている。しかるに上記
の様な炉体の内部は、操業中に直視−察することができ
ないので−内部の状況や壁面の損耗程度を［警承知する
ことができない。そこで壁面内に温度分布検知センサー
を埋め込み、−竜ンす−からの温度情報によって上述の
知見を収集する必要があると考えられるに至シ、もつと
も基本的な４のとしては、実公昭６８−８８７０に記載
されたＶ−ス製参点式測温体が知られてｉる。こｏａｒ
ｓ体は複＠ＸＯ＄’−ス製熱電対等ｔ１感温部が長さ方
向の異なった位ＩＩにくる様に保纒管内へ収納するもの
で、各感温部の先端に所要長さの線材を溶接し、最後（
保護管を減径加工して製造されるものである。しかるく
こ０＠濡体には次の様な欠点があり九。
（Ｄ継ぎ足される線材が良熱伝導体として作用する為、
熱流の長手方向への短絡回路が形成され、瀾ｆｉＭｆｆ
が低下する。
熱流の長手方向への短絡回路が形成され、瀾ｆｉＭｆｆ
が低下する。
■同上線材の形状が不特定である為、センサーの＃＃面
構成が長さ方向に異なシ、測湿条件が一定（ならない。
構成が長さ方向に異なシ、測湿条件が一定（ならない。
面保ｓＩｇの内部に相当の空間が残されるので、■残留
空気の対流による測温精度の低下■高温中′ｗｃＶＣよ
るシース材の酸化■保護管破損時の炉内流体の侵入によ
るシース材の侵食や破損 ■シース材相互の位置決め困煮 等の問題がある。
空気の対流による測温精度の低下■高温中′ｗｃＶＣよ
るシース材の酸化■保護管破損時の炉内流体の侵入によ
るシース材の侵食や破損 ■シース材相互の位置決め困煮 等の問題がある。
（資）熱電対素材と継ぎ足し線材が異種である為、減ｆ
多加工時に異種金属ｆ＃接部での断線ゴ起こ如易い。
多加工時に異種金属ｆ＃接部での断線ゴ起こ如易い。
（Ｖ）溶接々金時に感温部近傍が素材融点の直上迄加熱
される為、時に熱起電能の賢化を招くことがあり、測温
精度の劣化を招くことがある。
される為、時に熱起電能の賢化を招くことがあり、測温
精度の劣化を招くことがある。
そこで本発明者等は、この様な欠点を克服すべく検討を
重ね、先に実開昭！５ＩＳ−１６６１４０として優秀な
センサーを拠案した。誼提案に係るセンサーとは、前記
継ぎ足し線材に代えて、Ｖ−ス型熱電対と同−素材のダ
ミ一体を利用し、絶＃幇を保纒管内に充填して各線材を
非接触に保持し九本のである。即ち長手力崗の各断面は
幾何学的及び熱的に見て等価な状顧となｐ１又保■管内
に残留空電が存在しなくなったので、前記（Ｉ）〜＠Ｄ
欠点は全て解消された。これに対しく資）の欠点は、同
一材質の溶接である為大幅な改善を見たものの、溶１１
部を残すので完全な解決に至った訳ではなく、特に（マ
）の欠点については未解決であった。
重ね、先に実開昭！５ＩＳ−１６６１４０として優秀な
センサーを拠案した。誼提案に係るセンサーとは、前記
継ぎ足し線材に代えて、Ｖ−ス型熱電対と同−素材のダ
ミ一体を利用し、絶＃幇を保纒管内に充填して各線材を
非接触に保持し九本のである。即ち長手力崗の各断面は
幾何学的及び熱的に見て等価な状顧となｐ１又保■管内
に残留空電が存在しなくなったので、前記（Ｉ）〜＠Ｄ
欠点は全て解消された。これに対しく資）の欠点は、同
一材質の溶接である為大幅な改善を見たものの、溶１１
部を残すので完全な解決に至った訳ではなく、特に（マ
）の欠点については未解決であった。
本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって
、前記（Ｄ−■の欠点は勿論のこと、（資）及び（Ｖ）
の欠点も解消することにより、測温条件の統一、測温精
度の確保、耐久性の向上、製造時の不整品防止等の達成
を目指して更に研究を重ね、工発明の完成和至った。
、前記（Ｄ−■の欠点は勿論のこと、（資）及び（Ｖ）
の欠点も解消することにより、測温条件の統一、測温精
度の確保、耐久性の向上、製造時の不整品防止等の達成
を目指して更に研究を重ね、工発明の完成和至った。
即ち本発＠＆Ｃ％るセンサーとは、前記溶接に代えて、
最初から長い熱電対素線を長手方向に絶縁体内へ埋設し
、感温部は導電性金属箔によって１対毎の熱電対素線を
電電的に短絡させて形成したものである。従って前記（
Ｉ）〜（マ）の欠点が全て解消されるに至ｐ、前述の高
熱高温炉における耐火壁内の温度分布検知精度も大幅に
向上せしめられることとなった。
最初から長い熱電対素線を長手方向に絶縁体内へ埋設し
、感温部は導電性金属箔によって１対毎の熱電対素線を
電電的に短絡させて形成したものである。従って前記（
Ｉ）〜（マ）の欠点が全て解消されるに至ｐ、前述の高
熱高温炉における耐火壁内の温度分布検知精度も大幅に
向上せしめられることとなった。
以下賽施例図面Ｋｅって本発明の構成及び作用効果を断
切するが、埠解の便の為製造手順に沿って読切を行なう
こととする。従って本発明の技術的範囲は下記の１ｌｉ
ｉ！明によって限足的に解釈されるものではなく、前・
後記の主旨に反しない設計賢ｊ２Ｉｌ′ｉ全て本発明の
範囲に含まれる。
切するが、埠解の便の為製造手順に沿って読切を行なう
こととする。従って本発明の技術的範囲は下記の１ｌｉ
ｉ！明によって限足的に解釈されるものではなく、前・
後記の主旨に反しない設計賢ｊ２Ｉｌ′ｉ全て本発明の
範囲に含まれる。
第１〜４図は製造手順を示す斜視図、第５図は製品の内
部を部分的に（シ抜いて示す斜視説明図であシ、図中の
ｌＦｉ外套Ｖ−ス管、２ 、２’は熱電効果を示す１対
の熱電対素線、８は絶縁材、４Ｆｉ金属紬を示すが、第
１〜４図は６本の熱電対素線を用いてＩ！ｌ造する例、
！５図は１２木（但し図では６本しか表われない）の熱
電対素線を埋設した製品の例を夫々表わしている。
部を部分的に（シ抜いて示す斜視説明図であシ、図中の
ｌＦｉ外套Ｖ−ス管、２ 、２’は熱電効果を示す１対
の熱電対素線、８は絶縁材、４Ｆｉ金属紬を示すが、第
１〜４図は６本の熱電対素線を用いてＩ！ｌ造する例、
！５図は１２木（但し図では６本しか表われない）の熱
電対素線を埋設した製品の例を夫々表わしている。
まず第１図において、柱状に形成され友絶縁材（以下碍
子という）８には、軸方向に貫通する４コ以上の偶数イ
ーの八６が形成されておシ、碍子８を図の様に直列方向
に並べると共に、２つの貞通穴が形成された金属１１ｉ
ｉ４を碍子８の間に１つずつ介装しておく。そして熱電
対案１１ｉ２．２’を前述の貫通穴に通すが、このと龜
熱電対素１１ｊ１２，２’を挿通すべき金属箔４＃ｉ肩
方向に見て異なった位置へ配瞳する様に注意する。その
結果熱電対素線２゜２′は長手方向に見て１回だけ金属
箔４を貫通することにな）、又金属箔４は周方向に見て
異なった位置に保持される。尚凹部７は金属箔４の配置
座であるが、金属箔４＃−ｉ一般に極めて４い４のであ
るから凹部７の形成は省略しても良い。金属箔４の素材
としては、熱電対案１１２ 、２’を電電的に短絡させ
て感温部とするものであるから、導電性の良いものが′
望ましく、白金、金、銀、銅等を例示することができる
。、又碍子８の材質にっ匹ては、前述の如き絶縁性を保
持すべきであるが、？ｆ＆炉や転φ等の超高温炉に處用
する場合は、マグネＶア系、Ｖリカ・アルミナ糸、アル
ミナ糸、＊化物系。
子という）８には、軸方向に貫通する４コ以上の偶数イ
ーの八６が形成されておシ、碍子８を図の様に直列方向
に並べると共に、２つの貞通穴が形成された金属１１ｉ
ｉ４を碍子８の間に１つずつ介装しておく。そして熱電
対案１１ｉ２．２’を前述の貫通穴に通すが、このと龜
熱電対素１１ｊ１２，２’を挿通すべき金属箔４＃ｉ肩
方向に見て異なった位置へ配瞳する様に注意する。その
結果熱電対素線２゜２′は長手方向に見て１回だけ金属
箔４を貫通することにな）、又金属箔４は周方向に見て
異なった位置に保持される。尚凹部７は金属箔４の配置
座であるが、金属箔４＃−ｉ一般に極めて４い４のであ
るから凹部７の形成は省略しても良い。金属箔４の素材
としては、熱電対案１１２ 、２’を電電的に短絡させ
て感温部とするものであるから、導電性の良いものが′
望ましく、白金、金、銀、銅等を例示することができる
。、又碍子８の材質にっ匹ては、前述の如き絶縁性を保
持すべきであるが、？ｆ＆炉や転φ等の超高温炉に處用
する場合は、マグネＶア系、Ｖリカ・アルミナ糸、アル
ミナ糸、＊化物系。
窒化物系、セーｊミックス系等の各棚耐火物が好まれ、
耐火物を利用すれば熱電対素線の耐Ｘ性が保証されると
共に、センサー内における長さ方向への熱伝達が少なく
なシ、長さ方向［おける温度分布の測定を正確に行なう
ことができる。
耐火物を利用すれば熱電対素線の耐Ｘ性が保証されると
共に、センサー内における長さ方向への熱伝達が少なく
なシ、長さ方向［おける温度分布の測定を正確に行なう
ことができる。
熱電対案１１２ 、２’の挿通が完了し九碍子８は第２
図に示す如く長手方向に重ね合わせられ、外套Ｖ−ス管
ｌに充填された後、１１ｇ８図の様なスェージング又は
伸線等によって減径加工すれば、第４図に示す製品が得
られる。賞減径加工によって碍子８０貫通穴６が細くな
るので、熱電対素線２゜２′が固定されると共に、金属
？Ｉ４と熱電対素線λ２′が圧接されて感温部が形成さ
れ、夫々の感温部４′が、第６図に示す如く長さ方向の
異なり九位置に形成される。従って製造されたセンサー
を耐火壁の壁厚方向に挿入すれば、壁厚方向における湿
度か各感温部４′によって独自に検知され、正確な温度
分布を測定することができる。＊碍子１として耐火物を
選択するのと同一の理由によシ、外套ンース管１の材質
を低熱伝導率のものとし且つ薄肉ＶＣ杉成すれば、セン
サーとしての長手方向の熱電ＩＮが一層少な（なル、温
度分布の測定精度が足に高すものとなるが、これらの他
耐食性も考！するとすれば、ステンレス鋼やインスネル
等を利用することが推奨される。
図に示す如く長手方向に重ね合わせられ、外套Ｖ−ス管
ｌに充填された後、１１ｇ８図の様なスェージング又は
伸線等によって減径加工すれば、第４図に示す製品が得
られる。賞減径加工によって碍子８０貫通穴６が細くな
るので、熱電対素線２゜２′が固定されると共に、金属
？Ｉ４と熱電対素線λ２′が圧接されて感温部が形成さ
れ、夫々の感温部４′が、第６図に示す如く長さ方向の
異なり九位置に形成される。従って製造されたセンサー
を耐火壁の壁厚方向に挿入すれば、壁厚方向における湿
度か各感温部４′によって独自に検知され、正確な温度
分布を測定することができる。＊碍子１として耐火物を
選択するのと同一の理由によシ、外套ンース管１の材質
を低熱伝導率のものとし且つ薄肉ＶＣ杉成すれば、セン
サーとしての長手方向の熱電ＩＮが一層少な（なル、温
度分布の測定精度が足に高すものとなるが、これらの他
耐食性も考！するとすれば、ステンレス鋼やインスネル
等を利用することが推奨される。
以上説明した手ｉ［＃ＩＣよって温度分布検知センナ−
が製造されるが、以下若干の変形１様を含めて補足説明
を加える。
が製造されるが、以下若干の変形１様を含めて補足説明
を加える。
碍子８は減価加工で細（なると共に長さ方向に挿し伸ば
さ°れるので、隣接碍子８同士が互いに拡散圧接されて
一体の絶縁材となるが、一体性の良否によって竜ンす−
としての機能に差を生じることはないので、いずれの場
合も本発明に含まれる。
さ°れるので、隣接碍子８同士が互いに拡散圧接されて
一体の絶縁材となるが、一体性の良否によって竜ンす−
としての機能に差を生じることはないので、いずれの場
合も本発明に含まれる。
又第１図では金属箔４を碍子８の各対向面に介装した伏
線、第２図では破線で示す如く１つおきに介装し九状繍
を示し、又金属箔の介装間隔は全て同一の例を示し九が
、感温部の位１さえ承知し侮るのであれば任意間隔とし
ても良く、センサー内におけるＪｌｌ郡部位１ｉｌＩＩ
Ｆｉ任意であシ、第２図に見られる如（最先端部に感温
部を形成することも本発明に含まれる。減面加工におけ
る減面率は、碍子を構成する絶縁材の充填密度とも深い
関係があ夛、減面率を大きくとって充填密度を向上させ
れば、センサー内の残留空電が少なくなって前述［有］
の欠陥が大幅に解消され、又熱電対素線の相互の位１−
関係が竪固に保持されてセンサーとしての一体性が向上
する。Ｈａ金属箔の厚みは減面率を予め考慮して定める
べきであ夛、減面率の大きいと自は若干薄めにしておく
ことが望まれる。同ｖｇ４図の左下＠Ｋｔｌ出している
熱電対素線は補償電線との接続に供される。
線、第２図では破線で示す如く１つおきに介装し九状繍
を示し、又金属箔の介装間隔は全て同一の例を示し九が
、感温部の位１さえ承知し侮るのであれば任意間隔とし
ても良く、センサー内におけるＪｌｌ郡部位１ｉｌＩＩ
Ｆｉ任意であシ、第２図に見られる如（最先端部に感温
部を形成することも本発明に含まれる。減面加工におけ
る減面率は、碍子を構成する絶縁材の充填密度とも深い
関係があ夛、減面率を大きくとって充填密度を向上させ
れば、センサー内の残留空電が少なくなって前述［有］
の欠陥が大幅に解消され、又熱電対素線の相互の位１−
関係が竪固に保持されてセンサーとしての一体性が向上
する。Ｈａ金属箔の厚みは減面率を予め考慮して定める
べきであ夛、減面率の大きいと自は若干薄めにしておく
ことが望まれる。同ｖｇ４図の左下＠Ｋｔｌ出している
熱電対素線は補償電線との接続に供される。
本発明の温度分布検知センサーは上述の如く構成されて
いるので、以下要約する様な効果が得られる。
いるので、以下要約する様な効果が得られる。
（１）センサーの断面構成は長さ方向において全て同一
であるから、各感温部における温度条件が一足である。
であるから、各感温部における温度条件が一足である。
（２）長さ方向への熱伝達が小さく、温度分布の測定が
高精度に行なわれる。
高精度に行なわれる。
（３）熱電対素線Ｆｉ溶接継ぎされず、且つ長さ方向に
見て同一素材、同一形状であるから、減径加工等に際し
て断線の恐れがない。
見て同一素材、同一形状であるから、減径加工等に際し
て断線の恐れがない。
（４）感温部近＠−１）Ｘ溶接による加熱を受けないの
で測温精度に悪影響を与えることはない。
で測温精度に悪影響を与えることはない。
ｆｌｌ＋１センサー内の残存空電量が極めて少なく、ガ
スの対Ｈ１Ｋよる測温精度の低下や、保護管破損時の測
ｍａｉｍ流体の侵入等が防止できる。
スの対Ｈ１Ｋよる測温精度の低下や、保護管破損時の測
ｍａｉｍ流体の侵入等が防止できる。
１６）φ壁耐大物内の温度分布に限らず、液体や気体等
の中に直接挿入してａ！度分布のｆＩＪＡ定を行なう槍
な用途にも利用できる。
の中に直接挿入してａ！度分布のｆＩＪＡ定を行なう槍
な用途にも利用できる。
第１〜４図は本発明に係る温度分布検知センサーの製造
手段を示す斜視鋺＠図、第す図は完成品の斜視ｍ明色で
、一部を破断すると共和内部（り抜いて示しえものであ
る。 １・・・外套シース等 ２．２’−・・熱電対雪纏訃
・・絶縁物（碍子） ４・・・金属箔４′・・・Ｓ温部
手段を示す斜視鋺＠図、第す図は完成品の斜視ｍ明色で
、一部を破断すると共和内部（り抜いて示しえものであ
る。 １・・・外套シース等 ２．２’−・・熱電対雪纏訃
・・絶縁物（碍子） ４・・・金属箔４′・・・Ｓ温部
Claims (1)
- ＋１１外套Ｖ−ス管内に、複数個の柱状絶縁体が長手方
向にほは一体的に圧接収納されると共に、４本以上で且
つ偶数本Ｏ熱電宵嵩繰が前記各絶縁体を長手方向に連続
して貫通する様に埋設され、肥に各絶縁体の長手方向の
真なりえ位Ｗｌ毎のｊｔ揚部には、前記熱電対ｌ！線の
１対毎を電電的に短絡する導電性金属箔が１枚ずつ介装
されてなることを特徴とする温度分布検知センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56197559A JPS5897631A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | 温度分布検知センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56197559A JPS5897631A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | 温度分布検知センサ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5897631A true JPS5897631A (ja) | 1983-06-10 |
Family
ID=16376503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56197559A Pending JPS5897631A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | 温度分布検知センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5897631A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19548400C2 (de) * | 1994-12-27 | 1999-02-11 | Fuji Heavy Ind Ltd | Fahrzeugrücksitz mit Kindersitz |
| GB2472758A (en) * | 2009-02-19 | 2011-02-23 | Multi Lab Quartz Tec Ltd | Improved Insulator and Thermocouple |
| EP3118595A1 (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-18 | ENDRESS + HAUSER WETZER GmbH + Co. KG | Flexible multipoint thermometer |
-
1981
- 1981-12-07 JP JP56197559A patent/JPS5897631A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19548400C2 (de) * | 1994-12-27 | 1999-02-11 | Fuji Heavy Ind Ltd | Fahrzeugrücksitz mit Kindersitz |
| GB2472758A (en) * | 2009-02-19 | 2011-02-23 | Multi Lab Quartz Tec Ltd | Improved Insulator and Thermocouple |
| EP3118595A1 (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-18 | ENDRESS + HAUSER WETZER GmbH + Co. KG | Flexible multipoint thermometer |
| WO2017009012A1 (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | Endress+Hauser Wetzer Gmbh+Co. Kg | Flexible multipoint thermometer |
| US10712205B2 (en) | 2015-07-16 | 2020-07-14 | Endress+Hauser Wetzer Gmbh+Co. Kg | Flexible multipoint thermometer |
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