JPH062123Y2 - 自動温度測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は自動的に温度検出素子を移動させながら各側定
点の温度を測定すうようにした自動温度測定装置に関す
る。

従来技術とその問題点 従来、反応器その他の内部温度分布を測定する方法とし
て温度検出素子を測定点ごとに設置する直接法が知られ
ているが、この直接法は、反応器その他の内部にあらか
じめ温度検出素子を設置する困難さ及びメンテナンス性
に大きな問題があった。このような直接法に代るものと
して、近時、外部に設置の駆動装置をして、内部に設置
の温度検出素子を移動しながら各側定点ごとに温度測定
するような装置が提案されている。これまで提案されて
いるこの種装置に於ては駆動装置は、AC/DCモータとギ
ヤーとの組合せによるものが圧倒的であり、これは次の
通りの問題点がある。

i 回転運動を直接運動に変えるための変換装置、更に
はエンコーダ等の位置決め装置を必要とし、構造が複雑
で且つ大型化する傾向がある。

ii 大型化のために適用場所が限定される。

iii 反応器周囲の雰囲気は高温であることが多く、特
に反応器上に駆動装置を設置する場合の、モータコイル
の温度上昇は故障原因となり易く、構造面での複雑さと
相俟って、長期に亘る安定した作動を確保できない。

iv 反応器の内容物、構造によってはモータなどの電気
品を防爆構造としなければならず面倒である。

本考案は、このような従来の問題点を一掃することを目
的としてなされたものである。

問題点を解決するための手段 本考案は、流体制御によりシリンダーの外側で該シリン
ダーの軸線方向に往復動される移動体を具備するロッド
レスシリンダー、 上記シリンダーの移動体に支持されていて、当該シリン
ダーを駆動源として温度測定部の内部を移動される温度
検出素子、 上記シリンダーの移動体に支持されていて、当該シリン
ダーを駆動源として温度測定部の外部を移動される検出
スイッチ及び 上記検出スイッチの移動線上に当該スイッチと協同し得
るように且つ相互間に間隔が形成されて設置固定された
多数の検出体 を具備し、上記シリンダーは移動体の移動中、検出スイ
ッチが一つの検出体を検出するごとに、該スイッチより
の信号を受けて、一時的に駆動を停止するよう構成され
ていることを特徴とする自動温度測定装置に係る。

実施例 以下に本考案の一実施例を添附図面にもとづき説明する
と次の通りである。

本考案による自動温度測定装置に於ては、駆動源として
ロッドレスシリンダー(1)が用いられる。ロッドレスシ
リンダー(1)は流体制御によりシリンダー(1)の外側で該
シリンダー(1)の軸線方向に往復動される移動体(2)を具
備している。このようなロッドレスシリンダー(1)その
ものは既に公知であり、例えばスリットーチューブタイ
プのものや、スリットなしチューブであって、ピストン
及び移動体が磁石から構成されるもの、など各種の形式
のものが提案されている。本考案では移動体(2)を具備
している限り、ロッドレスシリンダーの形式は特に制限
さえない。

ロッドレスシリンダー(1)は例えば第１図に示された全
体図から明かなように台(3)の垂直パネル(4)の前面に縦
向きに設置固定される。

ロッドレスシリンダー(1)の移動体(2)にフラットバー
(5)が固設され、該フラットバー(5)の一端側に、温度検
出素子(6)が支持される。

温度検出素子(6)として図には、熱電対方式のものが示
され、熱電対としてはシングルエレメント熱電対及びマ
ルチペア熱電対のいずれでもよい。温度検出素子(6)
は、上部のニップル部（6a）の上端部に於て上記バー
(5)に支持され、下部のシース部(6b)の下端に検出端(6
c)を有し、検出端（6c）は例えば反応管(a)の中心軸線
上に挿装された温度ケース(b)内に挿入されている。素
子(6)としては、熱電対に代え、測温抵抗体などを用い
ることができる。

フラッバー(5)の他端側に、測定点用の第１検出スイッ
チ(7)と、原点用の第２検出スイッチ(8)が、前後に位置
をずらして取付けられる。

移動体(2)につれる第１検出スイッチ(7)の移動線上に、
多数の第１検出体(9)が、各検出体(9)間に間隔を形成さ
せて設置固定される。この検出体(9)は測定点を決定す
るためのものであり、検出体(9)の設置数及び間隔は、
測定条件に合せて適宜決定すればよい。

移動体(2)につれる第２検出スイッチ(8)の移動線上であ
って、且つ最上段第１検出体（9a）よりも高い位置に、
第２検出体(10)が設置固定される。第２検出スイッチ
(8)は原点用であって、第２検出体(10)を検出すると、
信号を発して、ロッドレスシリンダー(1)を作動停止す
るようになっている。第１及び第２検出スイッチ(7)、
(8)は誤作動を防止するために、前後に加え上下にも若
干取付位置をずらしておくことが好ましい。

検出スイッチ(7)、(8)としては、光電スイッチ（反射
型）、近接スイッチなど検出体との協同のもとに検出信
号を発し得るようなものであればよい。特に光電スイッ
チの場合は、検出体として例えば反射テープを用いれば
よく、検出体の設置固定や設置位置の変更が容易である
ので、好ましい。図では黒色の取付面(20)に白色の検出
体(9)、(10)を貼付けた場合が示されている。

第２図はロッドレスシリンダー(1)の制御回路が示さ
れ、上記シリンダー(1)に付設の上、下の流路(11)、(1
2)には、それぞれ３方電磁弁(13)、(14)が備えられてい
る。

ロッドレスシリンダー(1)が非駆動の状態にあるとき
は、上記電磁弁(13)、(14)はいずれも非励磁状態にあ
り、上、下流路(11)、(12)はそれぞれ加圧空気の供給源
(15)、(16)側に開かれている。而して加圧空気は上、下
流路(11)、(12)を通じてシリンダー(1)の上、下両側か
ら流入し圧力バランスするので、移動体(2)は停止状態
を保持している。

上記シリンダー(1)が駆動状態にあるときは、一方の電
磁弁(13)（又は(14)）は非励磁状態、他方の電磁弁(14)
（又は(13)）は励磁状態となり、励磁された電磁弁に付
属する流路(12)（又は(11)）は大気側に開かれて圧力降
下するので、シリンダー(1)内の上下の圧力バランスは
崩れ、移動体(2)は降下移動（又は上昇移動）する。こ
の移動体(2)の移動速度はスピコン（13a）、（14a）に
よって制御できる。

上記移動体(2)の移動中、該移動体(2)と同伴移動する検
出スイッチ(7)が検出体(9)を検出すると、上記電磁弁(1
4)（又は(13)）の励磁が一時的に断たれ、非励磁の状態
となり、シリンダー(1)は一時的に駆動停止（非駆動状
態）され、この駆動停止は一定時間経過すると、元の駆
動状態に自動復元される。この目的のために、例えば検
出スイッチ(7)と電磁弁(13)、(14)とを電気的に接続す
る制御回路（図示せず）内に自動復帰のためのタイマー
が組込まれている。このような自動復帰手段そのものは
公知であり、公知の各種の自動復帰手段を採用できる。

上述の構成を有する本考案装置に於て、温度測定開始前
の状態にあっては、第１図に示されるように移動体(2)
はシリンダー(1)の上端側のストロークエンド近くにあ
り、第２検出スイッチ(8)は第２検出体(10)と一致し、
第１検出スイッチ(7)は、最上段第１検出体（9a）より
僅かに上方に位置している。また温度検出素子(6)の検
出端（6c）は、第１測定点(c₁)より僅かに上方に位置し
ている。更にロッドレスシリンダー(1)は非駆動状態に
あり従って移動体(2)は停止している。

この第１図に示す状態でロッドレスシリンダー(1)を駆
動すると、下側流路(12)の電磁弁(14)が励磁され、該流
路(12)は大気側に開かれるので、上、下流路(11)、(12)
ひいてはシリンダー(1)の上、下室間の圧力バランスが
崩れ、よって移動体(2)は降下を開始し、同時に反応管
(a)外に於ては、第１検出スイッチ(7)が、また反応管
(a)内に於ては温度検出素子(6)の検出端（6c）が降下を
開始する。この降下速度はスピコン（14a）によって制
御できる。

降下中、第１検出スイッチ(7)が最上段の検出体（9a）
を検出すると、該スイッチ(7)より発信される電気的信
号より、下側流路(12)上の電磁弁(14)の励磁は一時的に
断たれ非励磁状態となり、上記シリンダー(1)は一時的
に駆動停止する。よって移動体(2)はこの検出位置で一
時停止される。

而して温度検出素子(6)の検出端（6c）もまた反応器(a)
内で、移動体(2)と等距離降下した点、即ち第１測定点
（c₁）と一致した位置で一時停止し、この停止の間、検
出端（6c）による温度測定が行なわれる。

移動体(2)の停止が一定時間例えば２０秒程度保持され
た後は、上記電磁弁(14)が励磁状態に自動復帰し、従っ
てシリンダー(1)は元の駆動状態に戻りよって移動体(2)
並びにこれに付属する検出スイッチ(7)、温度検出素子
(6)などは再び降下を開始する。この降下中、検出スイ
ッチ(7)が第２段目の検出体(9)を検出すると、再び上記
電磁弁(14)の励磁が一時的に断たれ、一時停止して、第
２測定点（c₂）での温度測定が一定時間行なわれる。こ
のように検出スイッチ(7)が検出体(9)を検出し、移動体
(2)が一時停止されるごとに、検出端（6c）による温度
測定が、各測定点ごとに一定時間行なわれる。

検出スイッチ(7)が最下段の検出体（9b）を検出した最
下測定点（c_n）での温度測定を終えた後は、上側流路(1
1)の電磁弁(13)が非励磁状態から励磁状態、下側流路(1
2)の電磁弁(14)が励磁状態から非励磁状態に自動的に切
換えられる。この切換えには、測定点を数える計数カウ
ンターや近接スイッチなどの公知の各種自動切換え手段
が採用される。

上記の電磁弁(12)、(14)の切換えにより移動体(2)は上
昇を開始し、この上昇中に於ても、降下時と同様に検出
スイッチ(7)が各段の検出体（9b）(9)…（9a）を検出す
るごとに、検出端（6c）による温度測定が行なわれる。
このような上昇時の温度測定は不要の場合があり、不要
の時は、検出スイッチ(7)と上側流路(11)の電磁弁(13)
の電気的接続をなくしておけばよい。

移動体(2)の上昇により第２検出スイッチ(8)が第２検出
体(10)を検出すると、該検出スイッチ(8)よりの信号に
よって上側流路(11)の電磁弁(13)の励磁が断たれ非励磁
状態となり、シリンダー(1)は駆動を停止し、操作開始
前の状態に戻り、次の操作に備える。

本考案に於て、下側流路(12)の電磁弁(14)の作動をし
て、移動体(2)を降下中に各測定点で一時停止すると
き、流路(12)の長さによっては空気圧力に応答遅れを生
ずることがある。この応答遅れは、移動体(2)の停止位
置の誤差となって表われる。このような応答遅れをなく
すために、上下の流路(11)(12)間に均圧流路(17)を設け
ることができ、均圧流路(17)には、検出スイッチ(7)よ
りの検出信号を受けるごとに開かれる２方電磁弁(18)が
備えられる。尚一般に、移動体(2)の重力の自然降下を
防止するために下側流路(12)の設定圧力は、上側流路(1
1)の設定圧力より僅かに高くなっている。上記均圧流路
(17)には下側流路(12)の圧力が、上側流路(11)側に逃げ
ることのないよう、逆止弁(19)が備えられる。

効果 本考案によれば、温度検出素子の駆動をロッドレスシリ
ンダーにより、また温度検出素子の停止位置検出をロッ
ドレスシリンダーの移動体に備えた検出スイッチによ
り、それぞれ行うよう構成したので、検出スイッチは測
定点が何点あろうとも単に１個あればよく、一本のロッ
ドレスシリンダーと、一個の検出スイッチとの組合せに
よって多数の測定点での温度測定を自動的に行うことが
でき、構造簡素にしてコンパクト構造のこの種装置を提
供できる。またコンパクト構造であるので、設置場所に
制限を受けることがなくなる。

更に本考案に於ては駆動装置として、特にロッドレスシ
リンダーを用いているので、高温、塵埃、腐食性ガス等
の雰囲気下に於ても故障がなく、長期に亘り安定した作
動を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を概略的に示す全体の斜面
図、第２図はロッドレスシリンダーの制御回路図であ
る。 図に於て、(1)はロッドレスシリンダー、(2)は移動体、
(3)は台、(4)は垂直パネル、(5)はフラットバー、(6)は
温度検出素子、(7)は第１検出スイッチ、(8)は第２検出
スイッチ、(9)は第１検出体、(10)は第２検出体、(1
1)、(12)は流路、(13)、(14)は３方電磁弁である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】流体制御によりシリンダーの外側で該シリ
   ンダーの軸線方向に往復動される移動体を具備するロッ
   ドレスシリンダー、 上記シリンダーの移動体に支持されていて、当該シリン
   ダーを駆動源として温度測定部の内部を移動される温度
   検出素子、 上記シリンダーの移動体に支持されていて、当該シリン
   ダーを駆動源として温度測定部の外部を移動される検出
   スイッチ及び 上記検出スイッチの移動線上に当該スイッチと協同し得
   るように且つ相互間に間隔が形成されて設置固定された
   多数の検出体 を具備し、上記シリンダーは移動体の移動中、検出スイ
   ッチが一つの検出体を検出するごとに、該スイッチより
   の信号を受けて、一時的に駆動を停止するよう構成され
   ていることを特徴とする自動温度測定装置。