JPH051794Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、熱間静水圧加圧（以下HIPと略記す
る）装置等における炉内温度の光学的測定装置に
関する。

＜従来の技術＞ HIP装置は高温と高圧の相乗的効果を利用して
粉体の加圧焼結、焼結品や鍛造品の欠陥除去ある
いは拡散接合などを行う装置で、近年、頓にその
工業的利用が注目されているが、最近ではその適
用領域はエンジニアリングセラミツクスを対象と
して1700〜2100℃レベルの高温領域に拡がつてい
る。

ところで、かかるHIP装置においては、その高
温高圧炉内の温度制御は処理効果の上に極めて重
要であり、そのため炉内温度を測定するための手
段が種々講ぜられていて、最も一般的には熱電対
が使用されるが、現在、市販されている熱電対に
は寿命に限界があることから、現在ではその欠点
を回避するものとして例えば特開昭60−133327号
公報に示される如き閉端管を利用した炉内温度の
光学的測定手段の採用が提案されている。

即ち、この閉端管利用の炉内温度の測定装置
は、第９図に示すように閉端管５１と光フアイバ
５２とを使用し、断熱層５３によつて区画形成さ
れた炉室５７内の被測温部位に閉端管５１の先端
５８が位置するように閉端管５１を炉室５７内に
設置し、該閉端管５１の先端５８からの熱放射光
を閉端管５１下部にある光フアイバ５２により炉
外に導き、放射温度計からなる測定系６３に接続
して温度測定するものである。

しかし、この種の従来装置では、第１０図及び
第１１図に示すように熱放射光を光フアイバ５２
の先端入射部５９に集光させるレンズ６０と閉端
管５１とを組立治具６１を介して固定していた。

＜考案が解決しようとする課題＞ 従つて、従来の場合、第１０図及び第１１図に
示すように閉端管５１に曲がりがあつたり、固定
部の加工精度が悪いと光学系の光軸６２と観測点
（閉端管５１の先端５８）が一直線上に並ばなく
なる惧れがあつた。またレンズ６０の固定の精度
が悪いと閉端管５１に上記の問題がなくとも、同
様の結果となつた。あるいは閉端管５１とレンズ
６０の両方に問題がある場合も考えられる。これ
らは、炉内温度の正確な測定および制御を困難に
させていた。

本考案は上記問題点に鑑み、光学系の光軸と観
測点とを確実に一直線上に並べて、炉内の温度測
定および温度制御を正確になし得るようにしたも
のである。

＜作用＞ 例えば調整ネジ２３，２４を組立治具１９に対
して出退調整することによつて、閉端管１１又は
レンズ１５を移動調整でき、これにより閉端管１
１先端の観測点と光学系の光軸とを簡単かつ確実
に一致させることが可能になる。

＜実施例＞ 以下、本考案を図示の実施例に従つて説明する
と、第３図において、１は高圧容器、２は高圧容
器１内に設けたヒータ、３は断熱層である。４は
高圧容器１の下蓋、５は上蓋である。６は下蓋４
上に載置した試料台、７は試料台６上に載置した
被処理体である。８は高圧容器１内に断熱層３に
よつて区画形成した炉室である。９は導圧孔であ
る。

第１図乃至第３図において、１１は炉室８内に
設置した閉端管で、タングステン、モリブデン、
ポロンナイトライド、グラフアイト等の耐熱材料
から成る。１２は光フアイバで、その先端入射部
１３は光フアイバ保持具１４に内嵌固定されてい
る。１５はレンズで、レンズホルダー１６に固着
されている。前記光フアイバ保持具１４はレンズ
ホルダー１６の下側開口を塞ぐようにレンズホル
ダー１６に固着されている。

１９は炉室８内に固定した組立治具で、該組立
治具１９の上部側に閉端管１１の基端側が遊嵌状
に挿入保持されると共に、組立治具１９の下部側
にレンズホルダー１６が遊嵌状に挿入保持されて
おり、閉端管１１の先端側からの熱放射光がレン
ズ１５によつて集光されて、光フアイバ１２の先
端入射部１３に入射するようになつている。光フ
アイバ１２の後端射出部側は下蓋４より高圧炉外
へ取出され、放射温度計からなる測定系２０に接
続され、この測定系２０により、光フアイバ１２
を通して高圧炉外に取出した熱放射光から炉室８
内の温度を測定するようになつている。即ち、閉
端管１１の先端温度によつて閉端管１１先端から
放射される熱放射光の熱放射パワが変化するの
で、光フアイバ１２に入射した熱放射光の熱放射
パワを測定系２０にて測定して、炉室８内の温度
を算出するのである。

前記組立治具１９には閉端管１１及びレンズホ
ルダー１６に対応して周方向等間隔をおいて３個
ずつの貫通孔２１，２２が夫々設けられ、この各
貫通孔２１，２２に、調整ネジ２３，２４が組立
治具１９内に出退調整自在になるように螺合され
ており、各調整ネジ２３，２４の組立治具１９に
突出した先端が夫々閉端管１１及びレンズホルダ
ー１６に夫々圧接し、調整ネジ２３，２４によつ
て閉端管１１，レンズホルダー１６を３点で支持
固定している。従つて、調整ネジ２３，２４を出
退調整することにより閉端管１１及びレンズホル
ダー１６の組立治具１９に対する傾斜角及び位置
を微調整できるようになつている。

なお、各調整ネジ２３，２４は第１図に示すよ
うに閉端管１１及びレンズホルダー１６に対して
２段ずつ設けてもよいが、３段以上ずつ設け或い
は上記微調整が可能であれば１段のみ設けるよう
にしてもよい。

前記閉端管１１の先端２６は第４図に示すよう
に閉端管１１の本体に対して着脱自在に嵌合固着
されており、閉端管１１の本体から先端２６を取
外すことにより、光フアイバ１２の外側端面から
目視できる程度の光量をもつた光を入射させ、こ
の入射光が閉端管１１の中心にくるように閉端管
１１の先端側から目視により確認しながら、調整
ネジ２３，２４により光学系の光軸と観測点とを
一致させるべく調整できるようになつている。

第５図は他の実施例を示し、閉端管１１の先端
２６を取外し、代りに開孔２８をもつた蓋２９を
取付け、前記と同様に光フアイバ１２の外側端面
から光を入射させ、蓋２９の開孔２８からもれる
入射光を観測することにより、光学系の光軸と閉
端管１１先端の観測点とを一致させるべく調整す
るようにしたものである。その他の点は前記実施
例と同様の構成である。

第６図は他の実施例を示し、閉端管１１の先端
２６を取外し、代りに中心部にマーク３０を付し
た透過性を有する蓋３１を取付け、前記と同様に
光を入射させ、その光がマーク３０に合うべく調
整を行なうようにしたものである。透過性を有す
る蓋３１としては、例えばスリガラス製のものが
考えられる。

第７図は他の実施例を示し、閉端管１１の先端
２６を取外し、代りに中心部に光電素子３２を有
する蓋３３を取付け、上記と同様に光電素子３２
に光を入射させ、電気的な信号により光学系の光
軸と観測点とを一致させるべく調整を行なうよう
にしたものである。

なお、前記第４図乃至第７図の実施例では光フ
アイバ１２から光を入射するようにしているが、
これに代え、レンズ１５の焦点面（観測点の反対
側）に光源をおき、この光源の光を閉端管１１の
先端側から観測するようにしてもよい。

第８図は閉端管１１の先端２６が取外しできな
い場合の他の実施例を示し、入射光が閉端管１１
先端で反射してきた光を、ハーフミラー３４等で
分け、その光量を測定することにより、光学系の
軸と観測点とを一致させるべく調整できるように
したものである。

＜考案の効果＞ 本考案によれば、閉端管１１及び／又はレンズ
１５を移動調整することによつて、閉端管１１の
炉内熱放射光の観測点と光学系の光軸とを確実に
一致させることができ、従つて炉内熱放射光を閉
端管１１の観測点から正確に光フアイバ１２に入
射し、これを外部に取出して炉内温度を正確に測
定することができ、また炉内温度の制御も高精度
にてなし得るようになり、その実用的効果は著大
である。

【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の側断面
図、第２図は同第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図
は同全体の断面図、第４図は同閉端管の先端側の
側断面図である。第５図乃至第７図は夫々他の実
施例を示す側断面図、第８図は他の実施例を示す
構成図である。第９図は従来例を示す全体側面
図、第１０図及び第１１図は従来の問題点説明用
の概略構成図である。 １１……閉端管、１２……光フアイバ、１３…
…先端入射部、１５……レンズ、２０……測定
系、２３，２４……調整ネジ、２６……先端。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 高圧炉内に閉端管１１を設置し、その閉端管
   １１開口部側に、光フアイバ１２の先端入射部
   １３を取付けると共に、閉端管１１の先端側か
   らの炉内熱放射光を前記光フアイバ１２の先端
   入射部１３に集光するレンズ１５を設け、前記
   光フアイバ１２の後端射出部側を高圧炉外に取
   出し、該光フアイバ１２の射出部側端部に測定
   系２０を接続せしめて、閉端管１１の先端側か
   らの熱放射光を該測定系２０により検知し、高
   圧炉内の温度を測定するようにした炉内温度の
   光学的測定装置において、 閉端管１１の炉内熱放射光の観測点と光学系
   の光軸を一致させるように、閉端管１１及び／
   又はレンズ１５を移動調整可能に構成したこと
   を特徴とする炉内温度の光学的測定装置。 (2) 前記閉端管１１の先端２６が着脱自在に構成
   されていることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の炉内温度の光学的測定装
   置。 (3) 光学系における前記閉端管１１の観測点の反
   対側より光を入射させ、光学系の光軸と観測点
   とを一致させるようにしたことを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項又は第２項記載の
   炉内温度の光学的測定装置。