JPS62119425A - 温度測定装置 - Google Patents
温度測定装置Info
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- JPS62119425A JPS62119425A JP61255534A JP25553486A JPS62119425A JP S62119425 A JPS62119425 A JP S62119425A JP 61255534 A JP61255534 A JP 61255534A JP 25553486 A JP25553486 A JP 25553486A JP S62119425 A JPS62119425 A JP S62119425A
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- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
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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
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- 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
- G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
- G01K1/146—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations arrangements for moving thermometers to or from a measuring position
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (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】
（発明の利用分野）
本発明は容器に含有される流体環境の温度を測定するた
めの装置および方法に関する。
めの装置および方法に関する。
（従来の技術）
反応容器内の温度を測定する感温装置として、輻射線パ
イロメータターゲット骨組合せ体ならびに保護管付熱電
対が頻々使用されている。熱電対、その保護管およびタ
ーゲット管は、それが露出される反応条件下での寿命を
許容できるものとする材料で構成されねばならない。反
応温度が非常に高く、炭素質スラリーの部分酸化におけ
る温度のように１６４９℃（３０００’Ｆ）に達する場
合には、前記の感温装置の部品は、構成材料の如何を問
わず反応条件下で限られた寿命いわば２００乃至３００
時間の寿命しか期待できない。しかしながら、周期的に
温度を測定することおよび温度測定を行なわぬ際には部
品を容器とその流体環境から完全に抜き取ることにより
、このような部品の使役寿命すなわち部品が使用可能な
プロセス時間数を延長することができる。このような抜
き取りは時間を要することであり、温度測定は頻繁に、
例えば３０分毎に必要なので、保護せんとする部品の抜
き取りは多大な労力を必要とし、従って費用効率が非常
に良というわけにはゆかない。
イロメータターゲット骨組合せ体ならびに保護管付熱電
対が頻々使用されている。熱電対、その保護管およびタ
ーゲット管は、それが露出される反応条件下での寿命を
許容できるものとする材料で構成されねばならない。反
応温度が非常に高く、炭素質スラリーの部分酸化におけ
る温度のように１６４９℃（３０００’Ｆ）に達する場
合には、前記の感温装置の部品は、構成材料の如何を問
わず反応条件下で限られた寿命いわば２００乃至３００
時間の寿命しか期待できない。しかしながら、周期的に
温度を測定することおよび温度測定を行なわぬ際には部
品を容器とその流体環境から完全に抜き取ることにより
、このような部品の使役寿命すなわち部品が使用可能な
プロセス時間数を延長することができる。このような抜
き取りは時間を要することであり、温度測定は頻繁に、
例えば３０分毎に必要なので、保護せんとする部品の抜
き取りは多大な労力を必要とし、従って費用効率が非常
に良というわけにはゆかない。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、操作に必要な労力を減少させた、容器流体環
境の温度を周期的に測定する装置と方法を提供するもの
である。また本発明は、プロセスの停止を必要とせずに
、容器内に生起するプロセス温度の監視に使用される温
度測定装置を取り換えるための装置および方法をも提供
するものである。
境の温度を周期的に測定する装置と方法を提供するもの
である。また本発明は、プロセスの停止を必要とせずに
、容器内に生起するプロセス温度の監視に使用される温
度測定装置を取り換えるための装置および方法をも提供
するものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、下記のものからなる容器内の流体環境の温度
を測定する装置を提供する。
を測定する装置を提供する。
（ａ）、密封状態で前記容器に接続され、かつ、前記流
体環境の一部を含有する室を形成するよう前記容器に対
して開口する室手段；（ｂ）第一位置と第二位置の間で
移動可能であり、それにより前記の第−位置では、（１
）前記感温手段の少くとも一部が前記室の内部にあって
、（６）前記感温手段は前記流体環境の残部とは非接触
状態にあり、かつ、それにより前記の第二位置では、（
６）前記感温手段の少くとも一部が前記室の外部にあり
、かつ、前記流体環境の前記残部と接触状態にあって温
度を測定する感温手段；（ｃ）前記感温手段が前記の第
一位置と第二位置にある際およびその間を移動する際に
、前記流体環境の前記部分と前記流体環境の前記残部と
の間の対流運動を実質的に防止する手段；および（ｄ）
前記流体環境の前記部分を、前記流体環境の前記残部の
温度よりも低い温度で前記の室内に維持する手段。
体環境の一部を含有する室を形成するよう前記容器に対
して開口する室手段；（ｂ）第一位置と第二位置の間で
移動可能であり、それにより前記の第−位置では、（１
）前記感温手段の少くとも一部が前記室の内部にあって
、（６）前記感温手段は前記流体環境の残部とは非接触
状態にあり、かつ、それにより前記の第二位置では、（
６）前記感温手段の少くとも一部が前記室の外部にあり
、かつ、前記流体環境の前記残部と接触状態にあって温
度を測定する感温手段；（ｃ）前記感温手段が前記の第
一位置と第二位置にある際およびその間を移動する際に
、前記流体環境の前記部分と前記流体環境の前記残部と
の間の対流運動を実質的に防止する手段；および（ｄ）
前記流体環境の前記部分を、前記流体環境の前記残部の
温度よりも低い温度で前記の室内に維持する手段。
本発明の装置は、容器の内部に対して開口し、従って容
器の流体環境の一部を含有する室を特徴とする（便宜上
、室内にある流体環境の部分を室流体環境と称し、容器
内の流体環境の残部を容器流体環境と称す）。室は適当
な任意の形状とすることができ、感温装置が室忙対して
移動する際に室がそれに接触せぬよう移動可能な感温装
置（後述）に適合する寸法にされる。最初に室流体環境
の温度を、感温装置の使役寿命に悪影響を与えぬ温度ま
で冷却する必要があろう。この冷却は、室に備え付けの
冷却機構を使用して達成される。室流体環境は、容器流
体環境の温度よりも低い温度にあるため両流体環境がそ
の密度差の結果として自然対流を起すことがないような
室の向きにしなければならない。すなわち、室の向きは
、室流体環境が重力により室から注ぎ出ないようにしな
ければならない。室の形状は、少くとも容器流体環境に
最も近い部分では円筒状であることが便宜的かつ好適で
あることが見出されている。
器の流体環境の一部を含有する室を特徴とする（便宜上
、室内にある流体環境の部分を室流体環境と称し、容器
内の流体環境の残部を容器流体環境と称す）。室は適当
な任意の形状とすることができ、感温装置が室忙対して
移動する際に室がそれに接触せぬよう移動可能な感温装
置（後述）に適合する寸法にされる。最初に室流体環境
の温度を、感温装置の使役寿命に悪影響を与えぬ温度ま
で冷却する必要があろう。この冷却は、室に備え付けの
冷却機構を使用して達成される。室流体環境は、容器流
体環境の温度よりも低い温度にあるため両流体環境がそ
の密度差の結果として自然対流を起すことがないような
室の向きにしなければならない。すなわち、室の向きは
、室流体環境が重力により室から注ぎ出ないようにしな
ければならない。室の形状は、少くとも容器流体環境に
最も近い部分では円筒状であることが便宜的かつ好適で
あることが見出されている。
この室は、冷却された室流体環境と容器流体環境の間の
対流運動を実質的に防止するだめの構造を備えている。
対流運動を実質的に防止するだめの構造を備えている。
このような対流運動を最少化、場合によっては全面的に
防止することにより、これら両流体環境間の熱移動は殆
んど無（なるであろう。しかしながら、輻射および／ま
たは伝導による容器内部から室流体環境への熱移動は若
干あり得る。この熱移動が問題ならば、室流体環境の温
度を所望水準に維持するために、冷却機構を連続的に使
用することができる。好適な冷却機構は、室の少（とも
一部を取巻き、プライン、水または水蒸気などの熱移動
媒体を循環するジャケットである。
防止することにより、これら両流体環境間の熱移動は殆
んど無（なるであろう。しかしながら、輻射および／ま
たは伝導による容器内部から室流体環境への熱移動は若
干あり得る。この熱移動が問題ならば、室流体環境の温
度を所望水準に維持するために、冷却機構を連続的に使
用することができる。好適な冷却機構は、室の少（とも
一部を取巻き、プライン、水または水蒸気などの熱移動
媒体を循環するジャケットである。
本発明装置の感温装置は、第一位置と第二位置の間で移
動可能である。第一位置は、感温装置の少くとも一部が
室内に位置し、感温装置の全体を容器流体環境と非接触
状態に保つ。第一位置は温度測定と次の温度測定の間で
使用され、前述のように、感温装置のための冷位置を提
供する。第二位置は、感温装置の少くとも一部が室外に
位置して容器流体環境と接触し、かかる環境温度を測定
するため使用される。
動可能である。第一位置は、感温装置の少くとも一部が
室内に位置し、感温装置の全体を容器流体環境と非接触
状態に保つ。第一位置は温度測定と次の温度測定の間で
使用され、前述のように、感温装置のための冷位置を提
供する。第二位置は、感温装置の少くとも一部が室外に
位置して容器流体環境と接触し、かかる環境温度を測定
するため使用される。
感温装置は、保護管−熱電対組合せ体または輻射線パイ
ロメータターゲット骨組合せ体であることが好ましい。
ロメータターゲット骨組合せ体であることが好ましい。
管で保護された熱電対は通常設計のものでよ（、その設
計には、プローブ端部およびその内部に１個の熱電対接
合を有する伸長管が包含される。この接合部およびその
付属リード電線は、通常、粉末セラミック材料により管
の内部に保持される。もう−万〇熱電対接合は伸長管の
他端に位置し、リード線により前記の第一熱電対接合に
接続される。その位置は、通常、管の外部である。
計には、プローブ端部およびその内部に１個の熱電対接
合を有する伸長管が包含される。この接合部およびその
付属リード電線は、通常、粉末セラミック材料により管
の内部に保持される。もう−万〇熱電対接合は伸長管の
他端に位置し、リード線により前記の第一熱電対接合に
接続される。その位置は、通常、管の外部である。
輻射線パイロメータターゲット骨組合せ体は、中空の伸
長したターゲット管と管の内部を通して管のプローブ端
部な眺める輻射線・ソイロメータからなる。輻射線パイ
ロメータは常時いずれか一部の流体環境とは接触してい
ない。
長したターゲット管と管の内部を通して管のプローブ端
部な眺める輻射線・ソイロメータからなる。輻射線パイ
ロメータは常時いずれか一部の流体環境とは接触してい
ない。
前述の両ケース共、伸長管のプローブ端部は、感温装置
が第二位置にある際に容器流体環境と接触する感温装置
の部分である。
が第二位置にある際に容器流体環境と接触する感温装置
の部分である。
第一位置と第二位置の間の感温装置の移動は駆動により
行なわれることが好ましい。二重作動空気シリンダーは
特に適当なることが見出された。
行なわれることが好ましい。二重作動空気シリンダーは
特に適当なることが見出された。
シリンダーのピストンロットま前記好適感品装置の伸長
管部分の遠端部への取付けが容易に可能であり、それに
より伸長管がピストンロット９の軸方向往復運動に従う
からである。中空ピストンロッビを有する二重作動空気
シリンダーは、伸長管の一部を中空ロッドの内部に配置
できるので更に好適である。このような中空ピストンロ
ンドと伸長管の接続は、夫々の遠端部でなされる。この
ように管を保持すると以下で述べるように伸長管の取替
は容易になされる。
管部分の遠端部への取付けが容易に可能であり、それに
より伸長管がピストンロット９の軸方向往復運動に従う
からである。中空ピストンロッビを有する二重作動空気
シリンダーは、伸長管の一部を中空ロッドの内部に配置
できるので更に好適である。このような中空ピストンロ
ンドと伸長管の接続は、夫々の遠端部でなされる。この
ように管を保持すると以下で述べるように伸長管の取替
は容易になされる。
本発明は容器内の流体環境温度を周期的に測定する方法
にも関するものであり、前記の方法は下記のことからな
る。（ａ）密封状態で前記容器に接続され、かつ、前記
の流体環境に対して開口し、それにより前記流体環境の
一部を含有する室を準備すること；（ｂ）前記室内に感
温手段の少くとも一部を配置すること；（ｃ）前記感温
手段が（ｄ）と（ｆ）における点間な移動する間および
それらの点にある間に、前記室内の前記流体環境の前記
部分と前記流体環境の残部が互いに実質的に対流運動を
せぬよう維持すること；（ｄ）前記感温手段の少くとも
一部を前記の室から前記流体環境の前記残部内の点まで
移動させ、それにより前記温度測定の達成に必要な出力
を与える位置に前記感温手段を配置すること；（，９）
前記の温度測定を実施すること；および（ｆ）前記の温
度測定を実施したあと、前記の（ｄ）における点に移動
した前記感温手段のその部分を前記の室に戻すこと。
にも関するものであり、前記の方法は下記のことからな
る。（ａ）密封状態で前記容器に接続され、かつ、前記
の流体環境に対して開口し、それにより前記流体環境の
一部を含有する室を準備すること；（ｂ）前記室内に感
温手段の少くとも一部を配置すること；（ｃ）前記感温
手段が（ｄ）と（ｆ）における点間な移動する間および
それらの点にある間に、前記室内の前記流体環境の前記
部分と前記流体環境の残部が互いに実質的に対流運動を
せぬよう維持すること；（ｄ）前記感温手段の少くとも
一部を前記の室から前記流体環境の前記残部内の点まで
移動させ、それにより前記温度測定の達成に必要な出力
を与える位置に前記感温手段を配置すること；（，９）
前記の温度測定を実施すること；および（ｆ）前記の温
度測定を実施したあと、前記の（ｄ）における点に移動
した前記感温手段のその部分を前記の室に戻すこと。
本方法は、感温装置の少くとも１部を流体環境に対して
開口する室に配置することを包含する。
開口する室に配置することを包含する。
この室は流体環境に対して開口しているので、その一部
を含有するであろう。室内の流体環境部分と流体環境の
残部は、互いに実質的に対流運動をせぬよう維持される
。実質的に対流運動が無いと流体環境の一部とその残部
との間の熱移動が、防止されぬまでも最小化されるので
、本発明方法の特に重要な特徴である。室内の流体環境
は、最初に流体環境残部の温度よりも低い所望温度にさ
れ、その温度に維持される。例えば、本発明の装置は、
１６４９℃（３０００下）までの温度の流体環境を含有
する容器内で使用される際に、約２１’Ｃ（７０下）乃
至約９３℃（２００下）範囲の室温度を維持するよう使
用することができる。容器内部から室への輻射および伝
導による熱移動が室の温度を許容できぬ水準まで高める
場合には、例えば室周囲の水ジャケットを使用して室を
冷却することができる。
を含有するであろう。室内の流体環境部分と流体環境の
残部は、互いに実質的に対流運動をせぬよう維持される
。実質的に対流運動が無いと流体環境の一部とその残部
との間の熱移動が、防止されぬまでも最小化されるので
、本発明方法の特に重要な特徴である。室内の流体環境
は、最初に流体環境残部の温度よりも低い所望温度にさ
れ、その温度に維持される。例えば、本発明の装置は、
１６４９℃（３０００下）までの温度の流体環境を含有
する容器内で使用される際に、約２１’Ｃ（７０下）乃
至約９３℃（２００下）範囲の室温度を維持するよう使
用することができる。容器内部から室への輻射および伝
導による熱移動が室の温度を許容できぬ水準まで高める
場合には、例えば室周囲の水ジャケットを使用して室を
冷却することができる。
温度測定は、感温装置の一部を冷たい室から流体環境の
残部内の点に移動させることにより行なわれる。温度測
定後に、冷たい室から移動した感温装置の部分を、次の
温度測定が必要になるまで元に戻す。
残部内の点に移動させることにより行なわれる。温度測
定後に、冷たい室から移動した感温装置の部分を、次の
温度測定が必要になるまで元に戻す。
以上の特徴ならびに満足な使用および経済的製造に寄与
するその他の特徴は、付属図面を用いて行なう本発明の
好適実施態様に関する以下説明から更に十分に理解され
るであろう。図面中、同一数字は同一部分を示す。
するその他の特徴は、付属図面を用いて行なう本発明の
好適実施態様に関する以下説明から更に十分に理解され
るであろう。図面中、同一数字は同一部分を示す。
第１図は、感温装置が第一位置にある本発明装置の断面
図である。
図である。
第２図は、感温装置が第二位置にある第１図に示す装置
の断面図である。
の断面図である。
第３図は、感温装置が装置から抜き取るための位置にあ
る第１図に示す装置の断面図である。
る第１図に示す装置の断面図である。
第４図は、第２図の断面線４−４に沿って切断した断面
図である。
図である。
第１図乃至第４図は、数字１２で一般的に示す容器壁に
取り付けた、数字１０で一般的に示す本発明の装置を示
すものである。容器壁１２は外側金属シェル１４と内側
耐火物ライニング１６からなる。このタイプの容器壁は
、高温／高圧反応が生起する容器たとえば合成ガスなど
を製造するための炭素質スラリーの部分酸化の容器に使
用されている。しかしながら、装置１０は勿論、その他
のタイプの容器にも有用である。容器壁１２への装置１
０の取付けは、フランジ継手１８により流密（ｆｌｕｉ
ｄ −ｔｉｇｈｔ ）的に為される。
取り付けた、数字１０で一般的に示す本発明の装置を示
すものである。容器壁１２は外側金属シェル１４と内側
耐火物ライニング１６からなる。このタイプの容器壁は
、高温／高圧反応が生起する容器たとえば合成ガスなど
を製造するための炭素質スラリーの部分酸化の容器に使
用されている。しかしながら、装置１０は勿論、その他
のタイプの容器にも有用である。容器壁１２への装置１
０の取付けは、フランジ継手１８により流密（ｆｌｕｉ
ｄ −ｔｉｇｈｔ ）的に為される。
装置１０はその近端部に中空円筒２０を有する。
第１図および第２図から判るように、円筒２０は容器壁
１２を通して容器の内部に伸長する。容器内部への円筒
２０の伸長は本発明の要件ではないが、このように伸長
すると円筒２０で定められる空間に達する輻射熱量が減
少し、感温装置が容器内部を移動する固体粒子またはス
プレーと接融することによる損耗から保護するので好適
である。
１２を通して容器の内部に伸長する。容器内部への円筒
２０の伸長は本発明の要件ではないが、このように伸長
すると円筒２０で定められる空間に達する輻射熱量が減
少し、感温装置が容器内部を移動する固体粒子またはス
プレーと接融することによる損耗から保護するので好適
である。
シリンダー２０により付与される内部空間を冷却するた
め、シリンダー２０の外表面の周囲にぴったり合う水ジ
ャケット２２が付与される。水ジャケット２２には入口
２６と出口２４があり、ジャケットを通して冷却媒体を
循環することができる。
め、シリンダー２０の外表面の周囲にぴったり合う水ジ
ャケット２２が付与される。水ジャケット２２には入口
２６と出口２４があり、ジャケットを通して冷却媒体を
循環することができる。
水ジャケット２２の付与は、先ずはシリンダー２０内の
流体環境を冷却することおよび輻射または伝導により各
器内部からシリンダー内部へ移動する熱を相殺するため
である。
流体環境を冷却することおよび輻射または伝導により各
器内部からシリンダー内部へ移動する熱を相殺するため
である。
シリンダー２０と水ジャケット２２は、その遠端部でゲ
ート弁２８に７ランジ接続されている。この７ランジ継
手は流密である。ゲート弁２８は通常構成のものである
。ゲート弁２８の遠端側に７う／ジ接続されているのは
、数字３２で一般的に表示される二重作動空気シリンダ
ーである。この後者の７ランジ継手も流密継手である。
ート弁２８に７ランジ接続されている。この７ランジ継
手は流密である。ゲート弁２８は通常構成のものである
。ゲート弁２８の遠端側に７う／ジ接続されているのは
、数字３２で一般的に表示される二重作動空気シリンダ
ーである。この後者の７ランジ継手も流密継手である。
二重作動空気シリンダー３２の近端部には、レリーフ弁
３０があり、シリンダー７う／ジ３１の一部分に配座し
ている。二重作動空気シリンダー３２は近端プレート３
８と遠端プレート３６を有しており、これがシリンダー
３４と共に中空円筒状空間を定め、この中でピストン４
４が滑動により運ばれる。ピストン４４は中空ピストン
ロッド４６に接続され、このロッドはピストン４４の位
置の如何を問わずピストンロッド４６が環状の近位ロッ
ドシール４０と環状の遠位ロッドシール４２と密封接触
するような十分な長さを有している。この２個所のシー
ルにより付与されるシールは流密シールである。
３０があり、シリンダー７う／ジ３１の一部分に配座し
ている。二重作動空気シリンダー３２は近端プレート３
８と遠端プレート３６を有しており、これがシリンダー
３４と共に中空円筒状空間を定め、この中でピストン４
４が滑動により運ばれる。ピストン４４は中空ピストン
ロッド４６に接続され、このロッドはピストン４４の位
置の如何を問わずピストンロッド４６が環状の近位ロッ
ドシール４０と環状の遠位ロッドシール４２と密封接触
するような十分な長さを有している。この２個所のシー
ルにより付与されるシールは流密シールである。
近端プレート３８と遠端プレート３６の間の空間は口５
２および５０でガスと通じている。これらの口は通常の
市販四方弁５４（弁５４は概略形態で示している）Ｋ接
続されている。管５６は窒素などの加圧ガス源から弁５
４への導管である。管５８は弁５４従って空気シリンダ
ー３２の排出口である。
２および５０でガスと通じている。これらの口は通常の
市販四方弁５４（弁５４は概略形態で示している）Ｋ接
続されている。管５６は窒素などの加圧ガス源から弁５
４への導管である。管５８は弁５４従って空気シリンダ
ー３２の排出口である。
管４７は中空ピストンロッド４６内に取付けられている
。この取付けは、取外し可能な流密継手６０により、管
４７と中空ピストンロッド４６の両者の遠端部でなされ
る。このような継手は市販されており、例えばＣｏｎａ
ｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社（米国ニューヨーク州バ
ッファロー）が本発明の目的に使用できる組継手を数種
製作している。
。この取付けは、取外し可能な流密継手６０により、管
４７と中空ピストンロッド４６の両者の遠端部でなされ
る。このような継手は市販されており、例えばＣｏｎａ
ｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社（米国ニューヨーク州バ
ッファロー）が本発明の目的に使用できる組継手を数種
製作している。
管４７は熱電対（図示していない）を保護するものであ
り、熱電対は管４７のプローブ端部４９の内部に配置さ
れている。熱電対と電気導線７０および７２は、第４図
に示すセラミック材料７３を用いて夫々の位置に維持さ
れる。管４７のような保護管を用いて、その内部に熱電
対を担うことは、当該技術分野では通常かつ周知のこと
である。管４７の構成材料と熱電対材料の選択は容器内
の条件に左右される。本発明の一特徴は、管４７のプロ
ーブ端部４９だけが全容器条件にさらされるので、管４
７全体を高価な合金で製造する必要がないことである。
り、熱電対は管４７のプローブ端部４９の内部に配置さ
れている。熱電対と電気導線７０および７２は、第４図
に示すセラミック材料７３を用いて夫々の位置に維持さ
れる。管４７のような保護管を用いて、その内部に熱電
対を担うことは、当該技術分野では通常かつ周知のこと
である。管４７の構成材料と熱電対材料の選択は容器内
の条件に左右される。本発明の一特徴は、管４７のプロ
ーブ端部４９だけが全容器条件にさらされるので、管４
７全体を高価な合金で製造する必要がないことである。
従って、管４７は、ユニオン４８まではステンレス鋼な
ど比較的高価でない材料で構成することができる。ユニ
オン４８はプローブ端部４９を管４７の残部に結合する
。プローブ端部４９は、容器の条件にさらされるので、
そのような条件に耐える適当な合金で製作する必要があ
る。
ど比較的高価でない材料で構成することができる。ユニ
オン４８はプローブ端部４９を管４７の残部に結合する
。プローブ端部４９は、容器の条件にさらされるので、
そのような条件に耐える適当な合金で製作する必要があ
る。
プローブ端部４９は、条件の要求に従って金属管または
セラミック管とすることができる。１０９３’Ｃ（２０
００下）周辺の温度に耐え得る管材料の例はニクロムと
ニッケルである。セラミック管は約１６４９℃（３００
０°Ｆ）の温度に耐え得るものであり、シリカまたは炭
化ケイ素ぬら製造することができる。熱電対の構成材料
は、遭遇する温度に関係する。例エバ、白金９０ノぐ一
セントーレニウム１０ノξ−セントと白金の組合せ、お
よびクロメル−ｐとアルメルの組合せは、夫々１０７４
℃（３１００下）および１２０４℃（２２００下）で有
用である。装置１０を炭素質スラリーの部分酸化プロセ
スの温度測定に用いる際には、プローブ端部４９はモリ
ブデン５３パーセント−レニウム４７パーセント合金製
が好ましく、その中に収納される熱電対はタングステン
９５パーセント−レニウム５ノぐ−セントとタングステ
ン７４パーセント−レニウム２６パーセントの熱電対が
好ましいことが見出されている。
セラミック管とすることができる。１０９３’Ｃ（２０
００下）周辺の温度に耐え得る管材料の例はニクロムと
ニッケルである。セラミック管は約１６４９℃（３００
０°Ｆ）の温度に耐え得るものであり、シリカまたは炭
化ケイ素ぬら製造することができる。熱電対の構成材料
は、遭遇する温度に関係する。例エバ、白金９０ノぐ一
セントーレニウム１０ノξ−セントと白金の組合せ、お
よびクロメル−ｐとアルメルの組合せは、夫々１０７４
℃（３１００下）および１２０４℃（２２００下）で有
用である。装置１０を炭素質スラリーの部分酸化プロセ
スの温度測定に用いる際には、プローブ端部４９はモリ
ブデン５３パーセント−レニウム４７パーセント合金製
が好ましく、その中に収納される熱電対はタングステン
９５パーセント−レニウム５ノぐ−セントとタングステ
ン７４パーセント−レニウム２６パーセントの熱電対が
好ましいことが見出されている。
装置１０の容器壁１２への取付けは、容器流体環境が装
置１０へ入る部分で行なわれる。作動時には、装置１０
の管４７は通常、第１図に示すように第一位置にある。
置１０へ入る部分で行なわれる。作動時には、装置１０
の管４７は通常、第１図に示すように第一位置にある。
装置１０内の流体環境は、シリンダー２０、ゲート弁２
８および、中空ピストンロッド４６の内壁と管４７の外
壁にて定まる環状空間により定められる室内に閉じ込め
られる（このように閉じ込められた流体環境を、容器流
体環境と区別して室流体環境と称する）。室は密封され
ているので（７ランジ継手、近端部シール４０および嵌
合６０によるシールに注目されたい）、室流体環境と容
器流体環境の間の対流運動は最小にされており、従って
室流体環境と容器流体環境との間には対流による熱移動
は本質的に生起しないだろう。従って第一位置では、管
４７、そのプローブ端部４９および中に含まれる熱電対
は、容器内部の温度条件には露されない。温度測定を望
む際には、弁５４を作動させて加圧ガスを管５０に入れ
、管５２を排出管５８に通す。ピストン４４はシリンダ
ー３４の圧力変化に応じて移動し、第２図に示すように
プローブ端部４９を囲まれた室の直ぐ外側の容器内部に
配置する。室は密封されたままなので、室流体環境は実
質的に対流運動を行なわない。熱電対が所望の温度測定
を得るために必要な出力を与えたあと、弁５４を作動さ
せて管５２にガスを与え、管５０を排出管５８に連結す
る。ピストン４４は第１図に示す位置に戻り、プローブ
端部４９は室のシリンダー２０が与える冷域内に戻され
る。
８および、中空ピストンロッド４６の内壁と管４７の外
壁にて定まる環状空間により定められる室内に閉じ込め
られる（このように閉じ込められた流体環境を、容器流
体環境と区別して室流体環境と称する）。室は密封され
ているので（７ランジ継手、近端部シール４０および嵌
合６０によるシールに注目されたい）、室流体環境と容
器流体環境の間の対流運動は最小にされており、従って
室流体環境と容器流体環境との間には対流による熱移動
は本質的に生起しないだろう。従って第一位置では、管
４７、そのプローブ端部４９および中に含まれる熱電対
は、容器内部の温度条件には露されない。温度測定を望
む際には、弁５４を作動させて加圧ガスを管５０に入れ
、管５２を排出管５８に通す。ピストン４４はシリンダ
ー３４の圧力変化に応じて移動し、第２図に示すように
プローブ端部４９を囲まれた室の直ぐ外側の容器内部に
配置する。室は密封されたままなので、室流体環境は実
質的に対流運動を行なわない。熱電対が所望の温度測定
を得るために必要な出力を与えたあと、弁５４を作動さ
せて管５２にガスを与え、管５０を排出管５８に連結す
る。ピストン４４は第１図に示す位置に戻り、プローブ
端部４９は室のシリンダー２０が与える冷域内に戻され
る。
室の密封維持は、熱電対が冷室に留るので、それにより
容易に監視できる。室のシールに漏れが生じると、容器
流体環境の一部が室内に対流で移動し、その結果室温度
が上昇するであろう。熱電対はこの温度上昇を感知し、
室を再び密封するよう作業者に警告する。
容易に監視できる。室のシールに漏れが生じると、容器
流体環境の一部が室内に対流で移動し、その結果室温度
が上昇するであろう。熱電対はこの温度上昇を感知し、
室を再び密封するよう作業者に警告する。
本発明の装置が感温装置の使役寿命を延長するとはいっ
ても、周期的に温度測定すれば、感温装置の期待寿命を
使い切ることがあろう。感温装置がこれ以上操作できな
（なったならば、取替えなければならない。図に示す実
施態様では、感温装置の取替は容易かつ容器内で反応を
継続しながら実施することができる。
ても、周期的に温度測定すれば、感温装置の期待寿命を
使い切ることがあろう。感温装置がこれ以上操作できな
（なったならば、取替えなければならない。図に示す実
施態様では、感温装置の取替は容易かつ容器内で反応を
継続しながら実施することができる。
第３図を参照しながら説明すると、先ず弁５４を作動さ
せて加圧ガスを管５２に供給する。弁５４をこのように
作動させると、管５ｏは排出管５８に連結する。ピスト
ン４４は、いっばいに後退位置に戻る。嵌合６０をゆる
め、それによる流体シールを完全に保ちながら、管４７
を軸に沿って後退させる。この後退運動はプローブ端部
４９を後方のゲート２７の隙間に配置させる。次にゲー
ト２７を閉鎖位置まで下げる。容器内の圧力は、装置１
０のゲート２７より遠い部分からシールされる。排出口
３０を開けてゲート２７より遠方の圧力を放出する。続
いて嵌合６０を完全にゆるめて管４７と中空ピストンロ
ッド４６の間の取付けを外し、管４７を抜き取って廃棄
できるようにする。新しい管をこの位置に再び挿入し、
嵌合６０を締めて流密にする。次にゲート２７を上げて
管４７をシリンダー２０内の所望の位置まで前進させ、
嵌合６０を更に締めて管４７をピストンロッｌ−”４６
に固定する。装置は第２図の位置に戻り、操作が継続で
きる状態になる。嵌合６０は静的および動的に密封でき
るよう設計されたものであり、管４７の位置ぎめも容易
であることに注目を要する。
せて加圧ガスを管５２に供給する。弁５４をこのように
作動させると、管５ｏは排出管５８に連結する。ピスト
ン４４は、いっばいに後退位置に戻る。嵌合６０をゆる
め、それによる流体シールを完全に保ちながら、管４７
を軸に沿って後退させる。この後退運動はプローブ端部
４９を後方のゲート２７の隙間に配置させる。次にゲー
ト２７を閉鎖位置まで下げる。容器内の圧力は、装置１
０のゲート２７より遠い部分からシールされる。排出口
３０を開けてゲート２７より遠方の圧力を放出する。続
いて嵌合６０を完全にゆるめて管４７と中空ピストンロ
ッド４６の間の取付けを外し、管４７を抜き取って廃棄
できるようにする。新しい管をこの位置に再び挿入し、
嵌合６０を締めて流密にする。次にゲート２７を上げて
管４７をシリンダー２０内の所望の位置まで前進させ、
嵌合６０を更に締めて管４７をピストンロッｌ−”４６
に固定する。装置は第２図の位置に戻り、操作が継続で
きる状態になる。嵌合６０は静的および動的に密封でき
るよう設計されたものであり、管４７の位置ぎめも容易
であることに注目を要する。
第１図は、感温装置が第一位置にある本発明装置の断面
図である。第２図は、感温装置が第二位置にある第１図
に示す装置の断面図である。第３図は、感温装置が装置
から抜き取るための位置にある第１図に示す装置の断面
図である。第４図は、第２図の断面線４−４に沿って切
断した断面図である。
図である。第２図は、感温装置が第二位置にある第１図
に示す装置の断面図である。第３図は、感温装置が装置
から抜き取るための位置にある第１図に示す装置の断面
図である。第４図は、第２図の断面線４−４に沿って切
断した断面図である。
Claims (12)
- （１）容器内の流体環境の温度を測定する装置において
、 （ａ）密封状態でその容器に接続され、そしてその容器
内に開口しておりその室は流体環境の一部を含有してい
る、 （ｂ）第一位置と第二位置の間で移動可能である感温手
段、それにより前記の第一位置では、（ｉ）感温手段の
少くとも一部が前記室の内部にあつて、（ｉｉ）前記感
温手段は前記流体環境の残部とは非接触状態にあり、か
つそれにより前記の第二位置では、 （ｉｉｉ）前記感温手段の少くとも一部が前記の室外部
にあり、かつ、前記流体環境の前記残部と接触状態にあ
つて温度を測定する （ｃ）前記感温手段が前記の第一位置および第二位置に
ある際およびその間を移動する際に、前記流体環境の前
記部分と前記流体環境の前記残部との間の対流移動を実
質的に防止する手段；および（ｄ）前記流体環境の前記
部分を、前記流体環境の前記残部の温度よりも低い温度
で前記の室内に維持する手段 からなる容器内の流体環境の温度を測定する装置。 - （２）前記の装置が、更に前記感温手段を移動させる駆
動手段を包含する特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - （３）前記の室手段が、少くとも部分的に円筒状壁で定
められる特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - （４）前記の（ｄ）部における手段が冷却流体を流通す
る冷却ジャケットであり、かつ、前記の冷却ジャケット
が前記の室手段の少くとも一部の周囲にある特許請求の
範囲第１項または第３項に記載の装置。 - （５）前記の感温手段が伸長中空管内に熱電対を含有す
るものであり、かつ、前記の熱電対が前記の伸長中空管
のプローブ端部に隣接する特許請求の範囲第１項または
第２項に記載の装置。 - （６）前記の駆動手段が二重作動空気シリンダーである
特許請求の範囲第２項に記載の装置。 - （７）前記の空気シリンダーのピストンロッドが中空管
であり、かつ、前記の伸長管が前記中空管に取り付けら
れて、前記中空管の内部に遠部を有する特許請求の範囲
第６項に記載の装置。 - （８）前記伸長管の塔載位置は前記中空管の遠端部にあ
り、かつ、前記中空管の内表面と前記伸長管の外表面と
が前記の室の一部を形成する特許請求の範囲第７項に記
載の装置。 - （９）（ｃ）部における前記の手段が、更に前記伸長管
を塔載し、かつ、前記対流運動を実質的に防止するため
のシールを包含する特許請求の範囲第８項に記載の装置
。 - （１０）（ａ）密封状態で容器に接続され、かつ、流体
環境に対して開口し、それにより前記流体環境の一部を
含有する室を準備すること； （ｂ）前記室内に感温手段の少くとも一部を配置するこ
と； （ｃ）前記感温手段が（ｄ）と（ｆ）における点間を移
動する間およびそれらの点にある間に、前記室内の前記
流体環境の前記部分と前記流体環境の残部が互いに実質
的に対流運動をせぬよう維持すること；（ｄ）前記感温
手段の少くとも一部を前記の室から前記流体環境の前記
残部内の点まで移動させ、それにより前記温度測定の達
成に必要な出力を与える位置に前記感温手段を配置する
こと； （ｅ）前記の温度測定を実施すること；および（ｆ）前
記の温度測定を実施したあと、前記の（ｄ）における点
に移動した前記感温手段のその部分を前記の室に戻すこ
と からなる容器内の流体環境の温度を周期的に測定する方
法。 - （１１）前記の室内の前記温度を２１℃（７０°Ｆ）乃
至９３℃（２００°Ｆ）の範囲内に維持する特許請求の
範囲第１０項に記載の方法。 - （１２）前記の感温手段が前記流体環境の前記残部と実
質上熱平衡にある際に、前記の所要出力が達成される特
許請求の範囲第１０項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US798500 | 1985-11-15 | ||
| US06/798,500 US4630939A (en) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Temperature measuring apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62119425A true JPS62119425A (ja) | 1987-05-30 |
| JP2557356B2 JP2557356B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=25173558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61255534A Expired - Lifetime JP2557356B2 (ja) | 1985-11-15 | 1986-10-27 | 温度測定装置及び方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4630939A (ja) |
| EP (1) | EP0223407B1 (ja) |
| JP (1) | JP2557356B2 (ja) |
| KR (1) | KR870005242A (ja) |
| CN (1) | CN1008829B (ja) |
| AU (1) | AU592126B2 (ja) |
| CA (1) | CA1282254C (ja) |
| DE (1) | DE3689373T2 (ja) |
| IN (1) | IN168125B (ja) |
| NZ (1) | NZ217750A (ja) |
| TR (1) | TR24281A (ja) |
| ZA (1) | ZA867850B (ja) |
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- 1986-10-03 CA CA000519678A patent/CA1282254C/en not_active Expired - Lifetime
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