JPS6063433A - 熱雑音温度計と熱電対の測定検出器およびこの測定検出器に接続する導線 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、１つの保咳筒の内部に１つの電気抵抗体と少
くとも１つのサーモエレメント測定点とを所有し、この
抵抗体の雑音電圧が１つの測定器に導かれ、そして、１
個又は複数個のサーモエレメントの両脚が測定器に接続
可能になっている雑音温度計／サーモエレメント検出器
に関する。本発明はさらに雑音温度計／サーモエレメン
ト検出器への接続導線にも関する。

雑音温度計／サーモエレメント検出器は例えば西ドイツ
国特許第２２６５４６９号公報および同じく第２３２０
７５１号公報にょシ公知になっている。１つの雑音温度
測定点ばかシでなく少くとも１つのサーモエレメント測
定点を所有している上記した種類の検出器においては、
基本的にサーモエレメントの特徴が雑音温度計の特徴と
結び付けられている。しかしこの様な公知の検出器にお
いて、雑音温度計の信号導線が同時にサーモエレメント
の信号導線になっているから、信号導線の心線はサーモ
エレメントの材料から成立ち、導線が長い時にはそのこ
とが欠点となる。何故ならば、この種類の材料は銅に比
較して高い比抵抗を所有しているから、そのことによシ
、高い直列抵抗による大なる減衰が発生し、直列抵抗の
振動数特性と直列抵抗値の大きさおよび、直交相関によ
って除去しなければならない付加的雑音が多いことによ
る（銅と比較して）より悪い適合性があられれるからで
ある。

本発明の目的は上記の次点を避けた雑音温度計／？−モ
エレメント検出器ばかシでなく、この検出器に接続する
のに適合した導線を創成することである。

本発明の目的は、冒頭に述べた種類の検出器において、
本発明によシ次の様にして達成される。即ち、１個又は
複数個のサーモエレメントの両脚の１つが、同時に金属
保護筒として形成されていない場合に、内部導体として
形成されそしてこの内部導体は雑音抵抗体の引出導線と
して設けられた導線によって電気的に遮蔽される様に取
囲まれていることによシ達成される。

内部導体とそれに付設されている引出導線とは同心的な
導体として形成されるのが合目的でアシ、その際、内部
導体は望み通シのサーモエレメント材料から成シ、そし
て同心的な導線による遮蔽は例えば銅によシ形成される
。同心的導線による遮蔽は靴音温度計導線の導通心線を
形成し、内部導体は１個又は複数個のサーモエレメント
の導通心線を形成する。

本発明による検出器の有利な実施は、雑音抵抗体の引出
導線の材料として、銅、インコネル（Ｉｎｃｏｎｅり等
の非磁性材料が用いられることである。このことにより
、例えば、Ｎｉ　ＣｒＪｉ−サーモエレメントと共に雑
音温度測定を行う場合に、検出器の機械的振動によシ、
磁性体ｋＴ１心線によシ、誘起される磁気障害が避けら
れる。機械的な振動は工業設備においては、しばしば避
けることができないから、本発明によシ非磁性材料から
成る引出導線と、それに対応して形成されている導線を
有する検出器を用いることによシ、Ｍ９な技術的問題が
解決される。

非磁性材料から成る雑音信号心線はさらに導通パラメー
ターの振動数特性の差を著しく減少させ、そして、その
ことによシ、適合が容易になされる。その結果、検出器
と導線が相互によく適合することができる振動数範囲の
上限が高い振動数の方に推移させられ、そのことによシ
必要な測定時間が減少させられる。

従来、使用されていた磁性材料の場合には、該当する導
体の内部インダクタンスが増大するため、インダクタン
ス全体が、そして、それと同時に特性インピーダンスが
著しく増大する。

通常用いられるＮｉＣｒ／ＩＪｉＴθ−導体の場合には
、非磁性導体に比較して１１］０倍乃至１５倍の典凰的
なインダクタンスの増大が生起する。このため特性イン
ピーダンスは３乃至４倍に変化する。

磁気線インダクタンスを増大させると同時に、磁気の影
響によって、表皮効果の限界振動数が明らかに減少させ
られる゛こ・とによシ、導体のインダクタンス値と抵抗
値を振動数によって著しく変化させる。斯くして、直径
１關のＮ１心線の場合には、１ＱＫＨｇを超えると抵抗
は著しく増大し、そして、インダクタンスは減少する。

非磁性材料から成る雑音信号心線では、磁気がなくなる
と同時に、磁性材料の心線の場合に存在していた如き、
キューリ一点の温度範囲における磁性を有する状態から
非磁性状態への移行が生起しないことは明らかである。

上記の如き移行によって導体上に不均質な部分が発生し
、この部分は適合のために不利な作用をする。さらに適
合拡導体に沿った温度分布に依存することになる。この
ことによシ、雑音抵抗体の計算上の予想が非常に困難に
なる。

雑音信号心線の形が、中実な材料の代シに、あたかも管
として形成されていることは、表皮効果が高い振動数に
おいて始めて、あられれるということを実現する。この
ことによシ、導体のパラメーターが振動数に依存する程
度ｉｚ減少する。適合が実施される振動数の範囲線この
ことによシ高い振動数まで拡げられる。このことは、測
定時間に対して特に有利に作用する。

本発明による検出器においては一公知の雑音温度計／サ
ーモエレメント検出器の場合とは異なｊ９−７００℃ま
での温度範囲において雑音信号心線の材料として銅が使
用されている。このことによシ、雑音信号心線が（Ｎｉ
やＮｉ　Ｃｒに比較して）小さな比抵抗値を持っている
ため、次に記す様な一連の特徴が得られる。

一抵抗値が小さいため測定抵抗とケーブルとを適合させ
るよシよい可能性が得られ、その結果、測定時間が短縮
される。

一導体抵抗と僅かな相関関係を持つ検出器、即ち、鉱石
によシ絶縁された長い導線を用いて精密測定が可能であ
る。

一導体抵抗に付加される雑音項が少なく、そして、それ
故に測定時間が短縮される。

−一般に外部の電磁的撹乱場は、それの刺戟が減少され
ているため（問題にならない。妨害信号と反対位相の僅
かな信号が付加される。

上記した観点紘軽水反応炉の炉心において新音温度測定
を行う際に重要である。

本発明の基礎になっている、サーモエレメント心線と雑
音信号心線の配置に関する原理は、検出器の種々異なる
実施形態を可能ならしめる。

例えば−公知の検出器において通常行われている様に一
１個又は複数個のサーモエレメントの測定点は雑音抵抗
体に結合され、その際靴音抵抗体は一西ドイツ国特許第
２３２０７５１号公報によシ公知の検出器の場合の如く
一ザーモエレメントの２つの脚の間に直列に接続配置さ
れていることが可能である。

さらに、非常に有利な検出器の別の実施形態が本発明に
よシ示され、その実施形凱においては、１個又は複数個
のサーモエレメントおよび雑音抵抗体は、相互に電気的
に絶縁された状態で検出器の内部に配置されている。

本発明の基礎となっている問題は、雑音温度計／サーモ
エレメント検出器に接続するため、検出器の保護筒に接
続するために設けられた外側に金属導体の外套を所有し
ている導線において、導線の外套の内部を走行し、サー
モエレメント引出導線として設けられている心線は内部
導体として形成され、そして、雑音抵抗体の引出導線と
して接続するために設けられ、導体の外套の内部を走行
する導体によって、それぞれ電気的に遮蔽される様に取
囲まれていることによシ解決される。

本発明による導線は、検出器が存在している熱い区域外
の位置で検出器に接続されておシ、従って、一般的に一
検出器の導線が一般に鉱石で絶縁されているのとは反対
に一合成材料で絶縁されている導線として形成され、本
発明の検出器の導線と同じ態様で雑音温度測定の改良に
害与している。即ち、例えば雑音抵抗体の引出導線とし
て設けられた導線の形成も、銅、インコネル（工ｎｃｏ
ｎｅｌ）等の非磁性材料から成シ、すでに、非磁性材料
の引出導線を有する検出器において述べたのと同様な特
徴が得られている。

本発明による導線は、本発明による検出器に接続可能で
あるばかルでなく、西ドイツ国特許第２２６５４６９号
および同じく第２３２０７５１号公報によシ公知の種類
の検出器にも接続可能である。

本発明による導線の合目的な実施形態は、さらに次のこ
とに存在する。即ち、サーモエレメントの引出導線とし
て設けられている４個の心線は、これらの心線をそれぞ
れ取囲んでいる雑音抵抗体の引出導線を備えていること
および引出導線を備えた心線の２つがそれぞれ、導体の
外套の内部に配置されている付加的な金属の外套によシ
取囲まれていることに存在する。

本発明による雑音温度計／サーモエレメント検出器並び
に導線は添付図に略図により示され、そして、次の記述
において詳細に説明される。

第１図から明らかな様に、保護筒１の内部に配置されて
いる絶縁材料の中を導かれているサーモエレメントの両
脚３および４は、測定点に位置する端５の所で、雑音抵
抗体として形成されている電気抵抗体ＲＭを介して相互
に結合されている。サーモエレメントの両脚は内部導体
として形成され、そして、雑音抵抗体Ｒ，＋７＞引出導
線。

６および７として設けられている導線によって電気的に
遮蔽される様に取囲まれている。この際、サーモエレメ
ントのｉ脚は絶縁材料８の中に存在する。保護筒１は適
当な塊９で封緘されている。サーモエレメント”心線３
および４は封緘９を貫通して導かれ、そして、サーモエ
レメント電圧を測定し告知する装置に結合されている。

導線６および７ノも前同様に封緘９を貫通して導かれ、
そして、雑音電圧を測定する装置に結合されている。

検出器は通常鉱石で絶縁されておシ、その際絶縁材料２
および８として、例えば酸化マグネシウム又は酸化アル
ミニウムが用いられている。

図中において、横断面図で示されている導線は、上記に
反して、通常合成材料で絶縁されている。

絶縁材料２および８は、その際、適当な合成材材料から
成シ立っている。

第２図に示されている検出器は、第１図に示されている
実施形態に対応するものである。しかし、保護筒１社、
その一部のみが示されている。

第２図と同様な表現方法で示されている第６図において
示されている検出器の実施形態では、サーモエレメント
と雑音抵抗体ＲＭとが電気的に互に絶縁されている。

第４図に示されている実施形態の場合では、雑音抵抗体
ＲＭの傍の唯１つのサーモエレメント測定点が設けられ
ている。この実施形態では、サーモエレメントの一方の
脚、即ち、心線３は、雑音抵抗体ＲＭの引出導線７によ
シ遮蔽される様に取囲まれておシ、一方別の脚４は管状
に形成され、そして、保護筒１と導線６の機能を果す様
に配置されている。管状に形成された脚は、この際、非
磁性材料で造られるのが合目的である。

第４図に示されている実施形態は、測定点が絶縁されて
いる必要がない場合に使用される。

第５図には、雑音抵抗体のほかに２個のサーモエレメン
ト測定点を有する検出器の実施形態が示されている。サ
ーモエレメントの４個の心線は、内部導線６および４並
びに１０および１１として形成されている。これらの心
線は雑音抵抗体ＲＭの引出導線６および７並びに１２お
よび１３によって電気的に遮蔽する様に取囲まれている
。

サーモエレメント６綜は、−討死引出導線に、そして、
そのことによシ雑音抵抗体ＲＭに電気的に結合している
。

第６図に示されている実施形態においても２個のサーモ
エレメントが設けられている。しかし、サーモエレメン
トの測定点は雑音抵抗体Ｒ。

とは電気的に絶縁されている。

第７図は４本の心線を有する導線の横断面を示し、この
図において、心線３および４並びに１０および１１は引
出導線６および７並びに１２および１３によって電気的
に遮蔽される様に取囲まれている。しかし、それぞれ２
２の心線と引出導線とが保護筒１の内部に配置されてい
る付加的な金属の外套１４．１５によって取囲まれてい
る。

製造技術上の理由によって金属の外套および保護筒の内
部に空気間隙１＜ｉａおよび１６ｂが残留可能である。

第８図には、通常の構成様式の検出器と本発明による引
出導線系との結合が示されている。

検出器と引出導線との図示の配置においては、心線を取
囲んでいる引出導線の遮蔽作用は、一部分において、即
ち、引出導線の範囲においてのみ生起するのであるが、
そのことにより測定条件の著しい改良をもたらすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、１つのサーモエレメント測定点を有し、その
際、雑音抵抗体が、測定点を形成するサーモエレメント
の２つの脚の端に直列に接続されている検出器を示し、
第２図は、１つのサーモエレメント測定点を有する第１
図に示した検出器を別な表現で示し、２本の引出導線を
断面にて示し、第３図は、１つのサーモエレメｙ）測定
点を有し、その際、サーモエレメントと雑音抵抗体とが
相互に電気的に絶縁されている検出器と２本の引出導線
の断面図を示し、第４図は１つのサーモエレメント測定
点を有し、その際、サーモエレメントの一方の脚が保護
筒を形成している検出器と１本の引出導線の断面図を示
し、第一５図は、２つのサーモエレメント測定点を有し
、その際、測定点は雑音抵抗体と結合している検出器と
λ一本の引出導線の断面図を示し、第６図は２つのサー
モエレメントを有し、その際、サーモエレメントと雑音
抵抗体とは相互に電気的に絶縁されている検出器と４本
の引出導線の断面図を示し、第７図は、それぞれ２個の
心線と雑音抵抗体の２個の引出導線とが導線外套の内部
に配置されている付加的な金属外套によシ取囲まれてい
る４本の心線を有する導線の断面を示し、第８図は、２
個のサーモエレメント測定点を有する従来公知の構成様
式の検知器に本発明による４本の心線を有する導線を接
続した状態を示す図である。図において、１・・・導線
外套 ３、１４　、１０．１１・・・内部導体６　、７　、１
２．　ｉ３．・・引出導線１４、１５．、・金属外套 ＲＭ・・・雑音抵抗体である。 代理人江崎光好 代理人江崎光史 ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、　５ ＦＩＧ、　６ フ Ｍ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）１つの保獲筒の内部に１つの電気抵抗体と少くと
   も１つのサーモエレメント測定点とを所有し、この抵抗
   体の雑音電圧が１つの測定器に導かれそして１個又は複
   数個のサーモエレメントの両脚が測定器に接続可能にな
   っている和音温度計／サーモエレメント検出器において
   、１個又は複数個のサーモエレメントの両脚の１つが、
   同時に金属保膜筒として形成されていない場合に、内部
   導体（５，４並びに１０，１１）として形成され、そし
   てこの内部導体は雑音抵抗体（ＲＭ）の引出導ｍｃ６ｅ
   ｙ並びに１２．１３　）として設けられた導線によって
   電気的に遮蔽される様に取囲まれていることを特徴とす
   る、雑音温度計／サーモエレメント検出器。
2. （２）　雑音抵抗体（ＲＭ）の引出導線（６，７並びに
   １２゜１３）の材料として銅、インコネル（Ｉｎｃｏｎ
   ｅｌ）等の様な非磁性材料が用いられることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の雑音温度計／サーモエレ
   メント検出器。
3. （３）１個又は複数個のサーモエレメント測定点社雑音
   抵抗体（Ｒ−と結合していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１または２項記載の雑音温度計／サーモエレメ
   ント検出器。
4. （４）　Ｊａ音低抵抗体ＲＭ）は１つの測定点を形成す
   るサーモエレメントの２つの脚（３および４）の端の間
   に直列に連結されて配置されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の雑音温度計／サーモエレメン
   ト検出器。
5. （５）１個又は複数個のサーモエレメントおよび雑音抵
   抗体（”Ｍ）として設けられている電気抵抗体は相互に
   電気的に絶縁されて検出器の内部に配置されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１ｔたは２項記載の雑音
   温度計／サーモニレメン）　検出＆＋。
6. （６）検出器の保護筒に接続するために設けられた外側
   に金属導体の外套を所有している導線において、導線の
   金属導体の外套（１）の内部を走行し、サーモエレメン
   ト引出導線として設けられている心線は内部導体（３，
   ４並びに１ｏ、１１）として形成され、そして、雑音抵
   抗体（”Ｍ）の引出導線として接続するために設けられ
   、導体の外套（１）の内部を走行する導線（６，７並び
   に１２．１３　）によってそれぞれ電気的に遮蔽される
   様に取囲まれていることを特徴とする導線。
7. （７）　雑音抵抗体（”Ｍ）の引出導線として設けられ
   た導線（６，７並びに１２．１３　）は銅、インコネル
   （工ｎｃｏｎθ１）等の様な非磁性材料から成ることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の導線。
8. （８）　サーモエレメントの引出導線として設けられて
   いる４個の心線（３，４並びにｔｏ、ｔｌ）拡、これら
   の心線をそれぞれ取囲んでいる雑音抵抗体（ＲＭ）の引
   出導線（７６，７並びに１２．１３　）を備えているこ
   とおよび引出導線を備えた心線の２つがそれぞれ、導体
   の外套（１）の内部に配置されている付加的な金属外套
   （１４，１５）によシ取囲まれていることを特徴とする
   特許請求の範囲第６または７項記載の導線。