JPH0155551B2 - - Google Patents
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- JPH0155551B2 JPH0155551B2 JP57051426A JP5142682A JPH0155551B2 JP H0155551 B2 JPH0155551 B2 JP H0155551B2 JP 57051426 A JP57051426 A JP 57051426A JP 5142682 A JP5142682 A JP 5142682A JP H0155551 B2 JPH0155551 B2 JP H0155551B2
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Classifications
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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
- G01K7/14—Arrangements for modifying the output characteristic, e.g. linearising
-
- 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
- G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
-
- G—PHYSICS
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- 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
- G01K7/04—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 the object to be measured not forming one of the thermoelectric materials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一般に抵抗加熱炉の温度監視に関し、
特に抵抗加熱炉の壁を通るすべての電流漏れの影
響を受けない温度監視装置に関する。
特に抵抗加熱炉の壁を通るすべての電流漏れの影
響を受けない温度監視装置に関する。
多くの現代的な分析装置は正確に制御した温度
を試料成分に供給するために抵抗加熱炉を利用す
る。そのような炉のための温度制御メカニズムの
１つの素子としては、特定の温度の炉を保持する
ためのフイードバツクシグナルを供給するため
に、又は炉の温度の変化の時間速度を制御するた
めに、炉と共に一般にサーモカツプルが使用され
る。示差熱分析器のような感温装置において、炉
の壁を電気測定回路中へ通過する電流漏れの効果
は行なわれる特定の測定中に許容できない誤差を
引き起こす。
を試料成分に供給するために抵抗加熱炉を利用す
る。そのような炉のための温度制御メカニズムの
１つの素子としては、特定の温度の炉を保持する
ためのフイードバツクシグナルを供給するため
に、又は炉の温度の変化の時間速度を制御するた
めに、炉と共に一般にサーモカツプルが使用され
る。示差熱分析器のような感温装置において、炉
の壁を電気測定回路中へ通過する電流漏れの効果
は行なわれる特定の測定中に許容できない誤差を
引き起こす。
一般に、炉セグメントは酸化アルミニウム
（Al2O3）のようなセラミツク材中に埋込まれた
ワイヤーコイルを包含する。そのようなセラミツ
ク材料は広い温度範囲で実質的に熱的に不活性で
あるが、電気的特性は著しい漏れ電流がこの材料
を通つて導びかれるようなものである。温度上昇
と共に材料中を通過する電流漏れは上昇し、1500
℃を越える温度で電流漏れは認容できない程高い
ということは、そのような材料の公知の特性であ
る。例えば、10アンペア、60Hzの炉中で、電流漏
れはサーモカツプル増幅器回路中に不正の電圧を
生じさせることができる。必要とされる温度の正
確さの必要性は非常に厳密であるので（すなわち
示差熱分析器においては約0.05℃程度の感度）、
電流漏れにより起こされる不正の電圧は著しい誤
差を生じさせることがある。
（Al2O3）のようなセラミツク材中に埋込まれた
ワイヤーコイルを包含する。そのようなセラミツ
ク材料は広い温度範囲で実質的に熱的に不活性で
あるが、電気的特性は著しい漏れ電流がこの材料
を通つて導びかれるようなものである。温度上昇
と共に材料中を通過する電流漏れは上昇し、1500
℃を越える温度で電流漏れは認容できない程高い
ということは、そのような材料の公知の特性であ
る。例えば、10アンペア、60Hzの炉中で、電流漏
れはサーモカツプル増幅器回路中に不正の電圧を
生じさせることができる。必要とされる温度の正
確さの必要性は非常に厳密であるので（すなわち
示差熱分析器においては約0.05℃程度の感度）、
電流漏れにより起こされる不正の電圧は著しい誤
差を生じさせることがある。
この問題の１つの解決法はサーモカツプルを炉
の外側壁から短かい距離に、いいかえると別に離
して置き、これらの間に空隙を置くことである。
炉自体からどんな電流も測定回路に漏れないとい
うことをこれは確実とし、かつこれ故どんな電圧
低下も生じないが、炉壁からのサーモカツプルの
分離は空隙を横切り生じる温度勾配のためにサー
モカツプルの記録の正確さは結果的に減少する。
空隙のもう１つの根本的な欠点は付加的な運搬遅
滞が温度制御フイードバツク回路中に導入され、
かつフイードバツク回路安定性を持続するための
フイードバツク回路利得の減少が生じる。このよ
うなフイードバツク回路利得における減少は測定
回路による温度制御感度を下げる。
の外側壁から短かい距離に、いいかえると別に離
して置き、これらの間に空隙を置くことである。
炉自体からどんな電流も測定回路に漏れないとい
うことをこれは確実とし、かつこれ故どんな電圧
低下も生じないが、炉壁からのサーモカツプルの
分離は空隙を横切り生じる温度勾配のためにサー
モカツプルの記録の正確さは結果的に減少する。
空隙のもう１つの根本的な欠点は付加的な運搬遅
滞が温度制御フイードバツク回路中に導入され、
かつフイードバツク回路安定性を持続するための
フイードバツク回路利得の減少が生じる。このよ
うなフイードバツク回路利得における減少は測定
回路による温度制御感度を下げる。
従つて、抵抗加熱炉の温度を正確に測定するた
めの装置を提供することが本発明の１つの課題で
ある。
めの装置を提供することが本発明の１つの課題で
ある。
この課題は、炉の壁に物理的に接触し、かつ電
気的にアースされている熱伝導性導電性部材を包
含する装置によつて、少なくとも部分的に果され
る。この装置は同様に、熱伝導性導電性部材に隣
接した電気的に絶縁された熱伝導性部材及びこれ
に取り付けられたサーモカツプル接点を包含す
る。
気的にアースされている熱伝導性導電性部材を包
含する装置によつて、少なくとも部分的に果され
る。この装置は同様に、熱伝導性導電性部材に隣
接した電気的に絶縁された熱伝導性部材及びこれ
に取り付けられたサーモカツプル接点を包含す
る。
本発明の他の課題及び利点を添付図面につき詳
説し、明らかにする。
説し、明らかにする。
添付図面は本発明の原理を実施するための部分
断面図である（一定の比で描かれていない）。
断面図である（一定の比で描かれていない）。
抵抗加熱炉１４の壁１２のセグメント（図中、
１０によつて一般的に示されている）は多数の電
気的抵抗コイル部材１６を包含し、これらのコイ
ル部材は炉１４の内側表面１８から離れている。
有利に、炉１４はセラミツク部材からなり、コイ
ル部材１６は壁１２の外側表面２２の溝２０中に
埋め込まれている。
１０によつて一般的に示されている）は多数の電
気的抵抗コイル部材１６を包含し、これらのコイ
ル部材は炉１４の内側表面１８から離れている。
有利に、炉１４はセラミツク部材からなり、コイ
ル部材１６は壁１２の外側表面２２の溝２０中に
埋め込まれている。
２４として本発明の原理を示した図中に記載さ
れた、炉１４の温度を監視するための装置は外側
壁２２に取り付けられている。一般に、装置２４
は壁１２に隣接した熱伝導性導電性部材２６、熱
伝導性導電性部材２６に隣接し、これにより壁１
２から分離される熱伝導性電気絶縁性部材３２及
び熱伝導性電気絶縁性部材３２に取り付けられた
サーモカツプル接点３４を包含する。
れた、炉１４の温度を監視するための装置は外側
壁２２に取り付けられている。一般に、装置２４
は壁１２に隣接した熱伝導性導電性部材２６、熱
伝導性導電性部材２６に隣接し、これにより壁１
２から分離される熱伝導性電気絶縁性部材３２及
び熱伝導性電気絶縁性部材３２に取り付けられた
サーモカツプル接点３４を包含する。
有利な実施態様において熱伝導性導電性部材２
６は白金又は白金合金から作られている。これら
の材料は部材２６が炉１４により達せられる約
1500℃の高温で比較的安定な特性を有するという
ことを確実にするために選択される。更に、白金
又は白金ロジウム合金は、例えば、優れた熱伝導
体である。部材２６は約130μｍの厚さで、最大
直径約0.5cmを有するドームの形で形成されてい
てよい。部材２６は炉１４の外側壁１８に例えば
ステンレススチール製バネ挾（示されていない）
を用いて、又は他の文献公知の取り付け技術によ
り取り付けられていてよい。
６は白金又は白金合金から作られている。これら
の材料は部材２６が炉１４により達せられる約
1500℃の高温で比較的安定な特性を有するという
ことを確実にするために選択される。更に、白金
又は白金ロジウム合金は、例えば、優れた熱伝導
体である。部材２６は約130μｍの厚さで、最大
直径約0.5cmを有するドームの形で形成されてい
てよい。部材２６は炉１４の外側壁１８に例えば
ステンレススチール製バネ挾（示されていない）
を用いて、又は他の文献公知の取り付け技術によ
り取り付けられていてよい。
導電性アース線３０は部材２６及びシステムア
ース２８間の導電路を供給する。このアース線３
０はこのようにして壁１４から部材２６を介して
アース２８に漏れ電流を導びく。有利に、アース
線３０は白金又は類似のものにより形成されてお
り、アース線は部材２６に直接に抵抗溶接されて
いてよい。
ース２８間の導電路を供給する。このアース線３
０はこのようにして壁１４から部材２６を介して
アース２８に漏れ電流を導びく。有利に、アース
線３０は白金又は類似のものにより形成されてお
り、アース線は部材２６に直接に抵抗溶接されて
いてよい。
電気的に絶縁された熱伝導性部材３２は部材２
６に隣接しており、有利に高温安定化のために熱
伝導性セラミツク、例えばアルミナから形成され
ている。この実施態様においては熱伝導性電気絶
縁性部材３２は部材２６により壁１２から分離さ
れている。実際の実施態様においては熱伝導性電
気絶縁性部材３２は約0.5mmの厚さであり、ドー
ム形の熱伝導性導電性部材２６の中にぴつたりと
合わさるように形成されている。
６に隣接しており、有利に高温安定化のために熱
伝導性セラミツク、例えばアルミナから形成され
ている。この実施態様においては熱伝導性電気絶
縁性部材３２は部材２６により壁１２から分離さ
れている。実際の実施態様においては熱伝導性電
気絶縁性部材３２は約0.5mmの厚さであり、ドー
ム形の熱伝導性導電性部材２６の中にぴつたりと
合わさるように形成されている。
導線３６をそこから伸長して有するサーモカツ
プル接点３４は内部円錐体３２と直接熱的に接触
しており、有利にその点で壁１８に最も接近して
いる。サーモカツプル３４の導線３６はこのシス
テムの電気シグナル、従つて温度を監視及び制御
するための周辺回路部品に連結されていてよい。
プル接点３４は内部円錐体３２と直接熱的に接触
しており、有利にその点で壁１８に最も接近して
いる。サーモカツプル３４の導線３６はこのシス
テムの電気シグナル、従つて温度を監視及び制御
するための周辺回路部品に連結されていてよい。
操作上、優れた導電体であるだけでなく優れた
熱伝導体であるので、白金部材２６は炉１４の壁
１２の中に流れるすべての漏れ電流をこのシステ
ムのアース２８に流すが、そこを横切る著しい熱
勾配は全く確認されない。更に、0.5mmの厚さの
アルミナ部材３２は著じるしい熱勾配が部材３２
を横切つて生じることを抑制するために十分薄
い、更に、装置２４はその材料特性により広い温
度範囲で安定であるので、ここを横切つて、言い
換えると壁１２及びサーモカツプル接点３４の間
を横切つて生じるすべての温度勾配は公知法で迅
速に測定されかつこのシステムの電気分において
容易に補償される。
熱伝導体であるので、白金部材２６は炉１４の壁
１２の中に流れるすべての漏れ電流をこのシステ
ムのアース２８に流すが、そこを横切る著しい熱
勾配は全く確認されない。更に、0.5mmの厚さの
アルミナ部材３２は著じるしい熱勾配が部材３２
を横切つて生じることを抑制するために十分薄
い、更に、装置２４はその材料特性により広い温
度範囲で安定であるので、ここを横切つて、言い
換えると壁１２及びサーモカツプル接点３４の間
を横切つて生じるすべての温度勾配は公知法で迅
速に測定されかつこのシステムの電気分において
容易に補償される。
ここでの記載は特定な実施態様に関してなされ
ているが、これ以外の改変も当業者にとつて明ら
かであるので、本願発明はこれに限定されるもの
ではない。従つて、本願発明の範囲及び主旨は特
許請求の範囲及びその妥当な説明によつてのみ限
定されるものである。
ているが、これ以外の改変も当業者にとつて明ら
かであるので、本願発明はこれに限定されるもの
ではない。従つて、本願発明の範囲及び主旨は特
許請求の範囲及びその妥当な説明によつてのみ限
定されるものである。
添付図面は本発明の原理を実施するための部分
断面図である（一定の比で描かれていない）。 １０……セグメント、１２……壁、１４……抵
抗加熱炉、１６……コイル部材、１８……内側表
面、２０……溝、２２……外側表面、２４……温
度監視用装置、２６……熱伝導性導電性部材、２
８……アース、３０……アース線、３２……熱伝
導性電気絶縁性部材、３４……サーモカツプル接
点、３６……導線。
断面図である（一定の比で描かれていない）。 １０……セグメント、１２……壁、１４……抵
抗加熱炉、１６……コイル部材、１８……内側表
面、２０……溝、２２……外側表面、２４……温
度監視用装置、２６……熱伝導性導電性部材、２
８……アース、３０……アース線、３２……熱伝
導性電気絶縁性部材、３４……サーモカツプル接
点、３６……導線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 抵抗加熱炉からの電流漏れによる誤差を減少
させるための装置において、抵抗加熱炉の壁と物
理的に接触する電気的にアースされた熱伝導性導
電性部材、該導電性部材に隣接し、かつこの導電
性部材により炉の外側壁から離れている熱伝導性
電気絶縁性部材、及び該電気絶縁性部材に取り付
けられたサーモカツプルからなり、抵抗加熱炉と
組み合わさつていることを特徴とする抵抗加熱炉
からの電流漏れによる誤差を減少させるための装
置。 ２ アースされた熱伝導性導電性部材が該部材と
システムアースとの間の導電路を供給するアース
線を包含する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 該熱伝導性導電性部材が1500℃を越える温度
で安定である特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４ 該熱伝導性導電性部材が白金又は白金合金で
ある特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５ 該熱伝導性電気絶縁性部材が電気性セラミツ
クから形成されている特許請求の範囲第１項記載
の装置。 ６ 該熱伝導性導電性部材が球状ドームの形であ
る特許請求の範囲第１項記載の装置。 ７ 該熱伝導性導電性部材のドームは約0.5cmの
直径及び約130μｍの壁厚を有する特許請求の範
囲第６項記載の装置。 ８ 熱伝導性電気絶縁性部材はドームの形をして
おり、熱伝導性導電性部材の中にぴつたり合う特
許請求の範囲第６項又は第７項記載の装置。 ９ 熱伝導性電気絶縁性ドームは約0.5mmの壁厚
である特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０ 該サーモカツプル接点が炉の壁に最も接近
した点で熱伝導性電気絶縁性ドームに取り付けら
れている特許請求の範囲第９項記載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/249,534 US4390290A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Temperature sensor for a resistance furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57176683A JPS57176683A (en) | 1982-10-30 |
| JPH0155551B2 true JPH0155551B2 (ja) | 1989-11-24 |
Family
ID=22943896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57051426A Granted JPS57176683A (en) | 1981-03-31 | 1982-03-31 | Device for reducing error due to current leakage from resistance heating furnace |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4390290A (ja) |
| JP (1) | JPS57176683A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4749416A (en) * | 1986-08-01 | 1988-06-07 | System Planning Corporation | Immersion pyrometer with protective structure for sidewall use |
| US4721533A (en) * | 1986-08-01 | 1988-01-26 | System Planning Corporation | Protective structure for an immersion pyrometer |
| US5178009A (en) * | 1990-03-08 | 1993-01-12 | Industrial Engineering And Equipment Company | Integral temperature and liquid level sensor and control |
| US5056363A (en) * | 1990-03-08 | 1991-10-15 | Industrial Engineering And Equipment Company, Inc. | Integral temperature and liquid level sensor and control |
| US6632017B1 (en) * | 1999-04-28 | 2003-10-14 | Steven B. Cress | Thermocouple method and apparatas |
| CN103063029A (zh) * | 2011-10-21 | 2013-04-24 | 昆山鑫昌泰模具科技有限公司 | 组合式连体箱式电阻炉 |
| DE102011119303B4 (de) * | 2011-11-24 | 2016-02-25 | Chemin Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Wärmeleistung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2012112A (en) * | 1932-05-16 | 1935-08-20 | Central Scientific Co | Thermometer |
| US4018624A (en) * | 1973-08-22 | 1977-04-19 | Engelhard Minerals & Chemicals Corporation | Thermocouple structure and method of manufacturing same |
-
1981
- 1981-03-31 US US06/249,534 patent/US4390290A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57051426A patent/JPS57176683A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4390290A (en) | 1983-06-28 |
| JPS57176683A (en) | 1982-10-30 |
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