JPS61104234A - 温度測定用素子 - Google Patents

温度測定用素子

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Publication number
JPS61104234A
JPS61104234A JP22580484A JP22580484A JPS61104234A JP S61104234 A JPS61104234 A JP S61104234A JP 22580484 A JP22580484 A JP 22580484A JP 22580484 A JP22580484 A JP 22580484A JP S61104234 A JPS61104234 A JP S61104234A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
thermocouple
measuring element
tube
insulator tube
Prior art date
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Pending
Application number
JP22580484A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyoshi Kuwabara
桑原 一好
Akira Washio
鷲尾 晃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP22580484A priority Critical patent/JPS61104234A/ja
Publication of JPS61104234A publication Critical patent/JPS61104234A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/08Protective devices, e.g. casings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/16Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
    • G01K1/18Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element for reducing thermal inertia

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、溶解時の金属や高電圧が印加されている電気
機器の温度測定用素子に係り、特に温度測定用素子の保
護管に関するものであるO[発明の技術的背景とその問
題点] 通常、温度測定用素子は、異なる金属線を接続した熱電
対、水銀の熱膨張を利用した水銀温度計、温度によって
発生する赤外線により温度を測定する赤外線温度計等種
々のものが使用されている。
これらの中でも、温度測定範囲が広く、使用方法が簡単
でかつ安価等の理由で、熱電対が最も一般的に使用され
ている。
次に、熱電対を用いた溶解時の金属の温度測定と高電圧
が印加されている部分例えば電気機器の導体の温度測定
について説明する。
(1)溶解時の金属の温度測定 鋳鉄を電気炉やキューボラのような溶解炉を用いて溶解
し、溶湯を取鍋に汲みとり鋳型に注湯しそ鋳物製品を作
る。この場合、取鍋内の溶湯の温度管理を正確にするこ
とが鋳物製品の品質を均一にする重要な条件の一つであ
る。鋳鉄を溶解して鋳物製品を作る場合の溶解温度は、
1600’〜1700℃のように高く、また、取鍋内の
溶湯の温度も1500°〜1600℃程度が多い。この
取鍋内の溶湯を鋳型に注湯するときの温度は、熱電対で
測定しているが、ここで使用する熱電対線は温度によっ
て選択され、上記したように高い温度の場合白金と白金
ロジューム合金が一般的である。また、熱電対線の保趨
用碍管には、アルミナ磁器や石英管を用いるのが普通で
ある。
しかしながら、これらの碍管は、第1表に示すように熱
伝導率が小さいので、測定時間を短かくする必要があり
、このため側壁の厚さを0.2〜0.3鰭程度にしてい
る。また、同表に示すように機械的強度も小さいので、
熱的1機械的の何れにも弱く、高温の溶解金属に触れる
ため侵食も激しい。
このため取鍋の温度を測定の都度取替える必要があった
(再使用はできない)。
以下余白 (2)高電圧が印加されている部分の温度測定数100
vの低電圧回路から数1000 V以上の’th:圧が
印加されている電気機器でも電流通電部の温度は、10
0℃前後であるから赤外線温度計を使用して測定ができ
るが、隣接して取付けられた器具や構造部材の裏側に配
設さi−fI:、’を流通退部の測定はきわめて回帰ま
たは不可能になる。また、測定器自体も高価格であるか
ら、一般的な閉鎖配電盤や制御盤はもちろんのこと絶縁
ガスを封入した閉鎖配電盤等においても殆ど使用されて
いない。
一方、熱電対を電圧が印加されている通電部(例えば導
体)に直接接触させると、印加されて、  いる電圧が
測定器にも印加されるので、測定器を破壊するばかりで
なく、感電事故の危険もおり使用には適さない。
[発明の目的] 本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、安全
に測定することができ、かつ感度も高く経隣的な温度測
定用素子を提供することを目的とする。  ・ [発明の概要コ 本発明は、熱電対と、この熱電対を挿入するチッ化アル
ミニウム系セラミックスから形成され次保護管で構成す
ることにより、熱電対と被測定部の間に熱伝導率や耐電
圧の比較的高い絶縁層を介在させ、測定時間を短かくシ
1反復使用ができかつ安全性も確保できるようにしたも
のである。
[発明の実施例コ 以下、本発明の温度測定用素子の一実施例を図面を参照
して説明する。
この実施例は、金属溶解時のように高い温度の測定に適
用するものである。第1図および第2図において、温度
測定用素子1は、測定温度に対応して選択された熱電対
線2aおよび2b、チッ化アルミ系セラミックスで中空
でU状に形成された碍管3から構成され、この碍管3の
中空部に熱電対2aおよび2bを挿入し先端を碍管3の
折曲部Xに接着材で固着する。しかして、溶解金属の温
度を測定する場合には、第3図に示すように温度測定用
素子1の上部に熱電対線211および2bに接続した端
子台4を設け、この端子台4の端子4a、 4bを補償
導線5a、 5bを介して室温較正器(零接点)6に接
続し、この室温較正器6と測定器7を銅線で接続してお
き、溶解金IA8の中に温度測定用素子1を挿入する。
この実施例による効果は、同一肉厚のアルミナ磁器管お
よび石英管を用いて測定した場合に比較して、第4図に
示すように測定時間が短縮されることである。すなわち
、熱電対線2に白金−白金ロジュム合金線を用い、碍管
(チッ化アルミ系セラミックス)3を1とした場合、ア
ルミナ磁器碍管が2倍、石英管がさらに遅く約3,4倍
のそれぞれ測定時間を要する。このように、測定時間が
長くなると、筒い温度の溶湯中の測定であるから碍管が
溶湯により浸食され、測定ごとに温度測定用素子を交換
しなければならず反復使用ができない。
この浸食仁対して碍管の肉厚を厚くすることも考えられ
るが、肉厚を厚くするとさらに測定時間が長くなり、取
鍋中の溶湯の温度を測定する場合には容易の温度が低下
し、正常の鋳物製品を作ることが困難となる。
これに対し、チッ化アルミニウム系セラミックスから形
成された上記碍管2は、熱伝導率が高いから測定時間が
短かくなり、溶湯による浸食も少なく、反復使用が可能
になる。また、碍管3の肉厚を従来の碍管の1.5倍に
しても、測定時間は従来と略同等であり、寿命が長くな
ることからさらに反復使用回数が増大し、経済的に有利
となる。
測定時間が短かくなることは鋳物製品を作る場合品質を
向上することができる。
次に上記した実施例と異なる他の実施例について説明す
る。
この実施例は、電気機器の通電部のように高い電圧が印
加されて部分の温度の測定に適用するものである。
上記したように、電気機器の通電部は通電により温度上
昇するが、一般的には100℃前後であす、。
150℃になると何らかの異常があると考えられている
から、温度測定用素子の構成部材の耐熱性は短時間で2
00℃あればよい。この耐熱性以外に特に重今なのは、 m  M練性を有する。
(2)温度測定が迅速にできる0 の2条件である。
以下、構成を図面を参照して説明する0第5図において
、温度測定用素子1OIIi、測定温度に対応して選択
され、かつ接続された熱電対線1cおよび11b、この
熱電対線ICおよびllbが挿入されチッ化アルミニウ
ム系セラミックスから形成された碍管12から構成され
、この碍管12は被測定部である例えば電気機器の導体
13に取付けが容易とした形状の取付部12aを有し、
この取付部12aをねじ14で導体13に固定する。一
方、熱電対線114およびllbは、塩化ビニールチュ
ーブ、テフロンチューブまたはシリコンチューブ等から
測定温度により選択された絶縁チューブ15aおよび1
5bに挿入し、先端を碍管12の底部Xに溶接ま几は接
着剤により固着する。また、碍管12の取付部121の
厚さく特に熱電対# llaおよびllbの先端が固着
されている底部X位置)1−1.印加されている電圧に
より決められる。さらに、導体13と熱電対線11aお
よびllbの外気露出部分の沿面距離は、標準環境にお
ける碍管12の絶縁耐力が16■/KVであることから
求めればよく、同図に示す碍管12の長さ21(ねじ1
4から碍管12の端部までの距離)と、絶縁チューブ1
5M (または15b)の長さJfiの和となる。
ここで、絶縁チューブ15Mおよび15bを用いる理由
は、導体13に印加される電圧が低い場合には。
碍管12のみで絶縁距離を確保できるが、印加される電
圧が高くなり必要とする絶縁距離な碍管12のみに求め
ると、碍管12の長さが増大して熱電対線111および
llbの先端を底部に固着(X位置で)するのが困難と
なる。そこで、この可能な範囲をjlとし、絶縁距離が
これでは不足する場合に絶縁チューブ15鳳および15
bを用しするものである。
なお、必要に応じ第6図に示すように碍管12の外周面
を凹凸状に形成し、沿面距離を増大してもよい。
この実施例による効果は、高い電圧が印加されている電
気機器の通電部の温度を容易に測定でき。
隣接する器具や構造部材の裏側となる部分の温度も何ら
支障なく測定でき、しかも測定器の破損や感電等の不具
合もなく、反覆使用できるので経済的にも有利となる。
次に上記した各実施例とさらに異なる他の実施例につい
て説明する。
この実施例は、上記した実施例と同様に高い電圧が印加
されている電気機器の通電部の温度測定に適用するもの
であるが、特に熱電対線の先端な碍管の底部に固着不要
としたも゛のである。第5図と同一部分に同符号を付し
た第7図において、温度測定用素子2θは、熱電対線1
1aおよび11b1 この熱電対線11aおよびllb
が挿入されチッ化アルミニウム系セラミックスから形成
された碍管21から構成され、この碍管21は被測定部
である電気機器の導体13に取付けが容易とした形状の
取付部21aを有し、この取付部21aをねじ14で導
体13に固定する。一方、熱電対線11aおよびllb
は、実施例2と同様に測定温度により選択され次絶縁チ
ューブ15aおよヒ15bに挿入する。ただし、先端は
碍管21の底部に固着しない。また、碍管21の中空部
分には、第2表に示すように熱伝導性および電気絶縁性
が良好でかつ不活性の例えばフロリナート(住友スリー
エム株式会社の商品名)のようなフッ素系不活性液体2
2が充填され、これが外部に漏洩しないように蓋21b
が取付けられている0なお、必要に応じ第6図に示すよ
うに碍管21の外周面を凹凸状に形成し、沿面距離を増
大させるようにしてもよい。
wi2表 ? この実施例による効果は、上記した実施例2の効果以外
に、熱伝導率の良好な碍管21とフッ素系不活性液体2
2を介して熱電対の感温部に熱を伝達するので、熱電対
線llaおよびllbの先端な碍管21の底部に固着し
なくてもよく、製作が容易となる0 [発明の効果コ 本発明は1以上のように構成されているから。
測定時間を短縮し、反覆使用が可能となって経済的に有
利となる。また、電圧が印加されている部分でも安全に
測定でき、かつ測定機器を破損す・る恐れもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の温度測定用素子の一実施例を示す断面
図、第2図は第1図のA−A線に沿って矢印方向に見た
断面図、第3図は第1図に示す本発明の一実施例を溶解
中の金属の温度測定に適用し次場合を示す説明図、第4
図は本発明に関連する材料の測定時間の倍率を示す曲線
図、第5図は本発笥の他の実施例を示す断面図、第6図
は本発明の他の実施例の碍管外局面を凹凸状に形成した
場合を示す断面図S第7図は第5図に示す実施例と異な
る本発明の他の実施例を示す断面図である。 1 、10.20・・・温度測定用素子2at 2bl
 11a# llb −・・熱電対線3.12.21・
・・碍管  13・・・導体15a、 15b・・・絶
縁チューブ 代理人 弁理士 則 近 憲 佑(はが1名)篤1図 第  2  図 第  3  図 、!、b 第  4  図 第  5  図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)熱電対と、この熱電対を挿入するチッ化アルミニ
    ウム系セラミックスから形成された保護管から構成され
    た温度測定用素子。
  2. (2)熱電対の先端を除く他の部分に、絶縁チューブを
    挿入した特許請求の範囲第1項記載の温度測定用素子。
  3. (3)熱電対と、この熱電対を挿入するチッ化アルミニ
    ウム系セラミックから形成された保護管と、この保護管
    の中空部に充填された不活性流体とから構成された温度
    測定用素子。
JP22580484A 1984-10-29 1984-10-29 温度測定用素子 Pending JPS61104234A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0850062A (ja) * 1995-08-04 1996-02-20 Kurabe Ind Co Ltd 温度検知器
NL1005138C2 (nl) * 1997-01-30 1998-08-03 Dow Benelux Pijpleidingdeel voorzien van temperatuurmeet voorzieningen.
WO2000074452A1 (en) * 1999-05-28 2000-12-07 Innovag Pty Ltd Electronic circuitry sealing system

Cited By (3)

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JPH0850062A (ja) * 1995-08-04 1996-02-20 Kurabe Ind Co Ltd 温度検知器
NL1005138C2 (nl) * 1997-01-30 1998-08-03 Dow Benelux Pijpleidingdeel voorzien van temperatuurmeet voorzieningen.
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