JPH0454422Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は伝熱形カロリーメータに関し、温度差
検出ノイズの低減に関する。

＜従来の技術＞ 従来、この種の伝熱形カロリーメータとしては
第４図に要部断面図で示す構成のものが知られて
いる。

第４図において１は表面に熱吸収塗料２が塗布
された受光板、１ａは伝熱板である。３は受光板
１の表面の熱吸収塗料２を囲んで円筒状に形成さ
れ、測定すべき光の拡散反射分を吸収し、全体と
しての反射漏洩パワーを少なくする為の筒体であ
る。４は例えばアルマイト基板で、この基板上に
厚膜抵抗体を印刷してヒータ（図示せず）が形成
されており、この基板４は受光板１の裏面に形成
された穴にヒータが形成された側を底面に接する
状態で配置され、熱伝導性の良好な高熱伝導性接
着剤で固定されている。なお、この基板を受光板
に固定した状態で基板と受光板の裏面は面一にな
るように加工されている。１ａは伝熱板で受光板
１の裏面に高熱伝導性接着剤で固定されている。
５，６は温度差検出素子、７は熱電冷却素子で、
これらの素子は同等な性能を有するペルチエ素子
で形成され、伝熱板１ａと温度基準ジヤケツト１
０に挾まれた状態で高熱伝導性接着剤により固定
されている。８は温度差検出素子５，６およびヒ
ータ４に接続されたフイードバツクアンプであ
り、９は熱伝冷却素子に接続された定電流源であ
る。

上記構成において、温度基準ジヤケツト１０は
室温とされ、ペルチエ素子からなる熱電冷却素子
７は定電流源９からの出力により伝熱板１側を冷
却している（この場合、温度基準ジヤケツト１０
側は加熱されることになるが、この温度基準ジヤ
ケツト１０の熱容量は大きく、ペルチエ素子の加
熱量は僅かであるため温度基準ジヤケツト１０の
温度を上昇させるまでには至らない）。したがつ
てこの状態では温度基準ジヤケツト１０側の温度
が高く受光板１側の温度は低くなる。温度差検出
素子５，６はこの温度差を検出し、フイードバツ
クアンプ８を介してヒータを加熱する。このため
受光板１の温度は常に温度基準ジヤケツト１０の
温度に維持され、フイードバツクアンプ９からは
常に所定の電気信号が出力されている。

いま、測定すべき光Ａが筒体３の上部から入射
すると熱吸収塗料２が熱を吸収し、その光パワー
に応じて受光板１の温度が上昇する。その熱は伝
熱板１ａに伝導し、この伝熱板１ａと温度基準ジ
ヤケツト１０間に温度差が発生する。この温度差
を温度差検出素子５，６が検出し、フイードバツ
クアンプ８はヒータに送出していた電気信号を負
の方向に制御してヒータの温度を降下させ、受光
板１と温度基準ジヤケツト１０の温度を一定に制
御する。従つて、光を照射する前後のフイードバ
ツクアンプ８の出力の変化分を測定することによ
り光パワーを検出することができる。

＜考案が解決しようとする問題点＞ ところで、上記従来例における温度差検出装置
としては、熱雑音を低減させるため、電気抵抗の
小さい（数Ω）バルクBi−Te化合物のサーモカ
ツプルを多数用いている。しかし、これらのBi
−Teのカツプルは周囲に対して剥きだしの状態
とされている。このため周囲温度にゆらぎ（例え
ば10^-6Ｋ程度）があると温度差検出の誤差とな
り、精度低下の原因の一つとなつている。このた
め光パワー測定精度が悪いという問題があつた。

本考案は上記問題点に鑑みて成されたもので、
温度差検出素子の周囲温度のゆらぎによる影響を
除去することによりＳ／Ｎ比の向上をはかること
を目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記問題点を解決するための本考案の構成は、
受光板の表面に熱吸収塗料を塗布し、前記受光板
の裏面に穴を形成し、この穴にヒータを形成した
基板を配置し、前記受光板の裏面に伝熱板を接着
し、この伝熱板の裏面に温度差検出素子、熱伝冷
却素子の一端を接着し、これら素子の他端が温度
基準ジヤケツトに接着された伝熱形カロリーメー
タにおいて、前記温度差検出素子のサーモカツプ
ル部に白色つや消し塗料を塗布したことを特徴と
するものである。

＜実施例＞ 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は本考案を示す要部拡大断面図であり第
４図に示す従来例の一点鎖線で囲つたＣ部に相当
する。図において、第４図に示す従来例とは構造
的には同一であるが、本考案においては温度差検
出器５，６のサーモカツプル部（BiTe化合物）
２９の表面に熱容量、熱抵抗の小さな白色つや消
し塗料３０をコーデイングしたものである。

第３図は本考案に用いた住友スリーエム(株)社の
商品名3Mベルベツトをスプレーによりコーテイ
ングした例を示す拡大図で、図は白色でつやのな
い10μm前後の大小の球状の粒が対象物に付着し
ている状態を示している。この様な白色つや消し
塗料は周囲温度の吸収や放熱作用が少ないので温
度のゆらぎに対するコーテイング材としてすぐれ
ている。

本出願人の試験結果によれば、 受光板：直径約７mm、厚さ0.5mm 伝熱板：約５×15×１mm アルマイト基板：４×３×0.2mm （ヒータ取付け基板） 基準温度ジヤケツト：直径約６cm、厚さ約12mm ペルチエ素子モジユール（端部の取付け板）の
大きさ：約４×４mm 光源：He−Neレーザ波長850nm×直径1.5mm とした場合、検出出力の変化は第２図ａに示すよ
うなものとなつた。なお、第２図ｂは従来の出力
の状態を示すものである。これらの図によれば５
分間の測定時間のうちコーテイング処理前のもの
は約90nVの出力変動があるのに対し、コーデイ
ング処理後のものの出力変動はノイズが約5nVと
処理前に比較して約1/18となつていることが分
る。なお、第２図ａにおける出力の傾きは温度基
準ジヤケツトのドリフトによるものでこの傾きは
補正可能である。

なお、本考案の実施例では実験で用いた各部材
の寸法を示したがこれらの寸法に限定するもので
はない。また、白色つや消し塗料も本実施例に限
定するものではない。

＜考案の効果＞ 以上、実施例とともに具体的に説明したように
本考案によれば、温度差検出素子のサーモカツプ
ル部に白色つや消し塗料を塗布したので、周囲温
度のゆらぎが検出素子の出力に影響を与えること
がなくＳ／Ｎ比が大きく精度の高い伝熱形カロリ
ーメータを実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す要部拡大断面
図、第２図はａ，ｂは試験前後の温度差検出素子
の出力を示す図、第３図は本考案に用いた白色つ
やけし塗料を示す拡大図、第４図は従来例を示す
要部断面図である。 １……受光板、１ａ……伝熱板、２……熱吸収
塗料、３……筒体、４……基板、５，６……温度
差検出素子、７……熱電冷却素子、８……フイー
ドバツクアンプ、９……定電流源、１０……温度
基準ジヤケツト、３０……白色つや消し塗料。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 受光板の表面に熱吸収塗料を塗布し、前記受光
   板の裏面に穴を形成し、この穴にヒータを形成し
   た基板を配置し、前記受光板の裏面に伝熱板を接
   着し、この伝熱板の裏面に温度差検出素子、熱伝
   冷却素子の一端を接着し、これら素子の他端が温
   度基準ジヤケツトに接着された伝熱形カロリーメ
   ータにおいて、前記温度差検出素子のサーモカツ
   プル部に白色つや消し塗料を塗布したことを特徴
   とする伝熱形カロリーメータ。