JPH0726877B2 - 熱電対の取付け方法 - Google Patents
熱電対の取付け方法Info
- Publication number
- JPH0726877B2 JPH0726877B2 JP21937387A JP21937387A JPH0726877B2 JP H0726877 B2 JPH0726877 B2 JP H0726877B2 JP 21937387 A JP21937387 A JP 21937387A JP 21937387 A JP21937387 A JP 21937387A JP H0726877 B2 JPH0726877 B2 JP H0726877B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermocouple
- wire
- welding
- base material
- wire rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 温度に相当する熱起電力を発生する熱電対を温度計測用
のチップ母材へ接合する熱電対の取付け方法に関し、 比較的細径の異種線材を組合せて接合する熱電対と温度
測定対象体の密着性強度を向上し、併せて温度計測の精
度を向上することを目的とし、 交叉させた線材端末に設けた余長が熱電対の成形体積に
相当するそれぞれ第一の線材ならびに第二の線材を仮溶
接して熱的平衡をとった後、前記余長の線材端部とチッ
プ母材の範囲である広面積のレーザビーム照射によって
本溶接するようにした熱電対の溶接手段を構成する。
のチップ母材へ接合する熱電対の取付け方法に関し、 比較的細径の異種線材を組合せて接合する熱電対と温度
測定対象体の密着性強度を向上し、併せて温度計測の精
度を向上することを目的とし、 交叉させた線材端末に設けた余長が熱電対の成形体積に
相当するそれぞれ第一の線材ならびに第二の線材を仮溶
接して熱的平衡をとった後、前記余長の線材端部とチッ
プ母材の範囲である広面積のレーザビーム照射によって
本溶接するようにした熱電対の溶接手段を構成する。
本発明は、金属板等のチップ母材（温度計測用母材）に
細径の異種線材を溶接接合する熱電対の取付け方法に関
する。
細径の異種線材を溶接接合する熱電対の取付け方法に関
する。
工業用として用いられる温度計測用熱電対は、使用温度
により金属線材の組合せ例えば、白金−白金ロジュム，
クロメル−アルメル，銅−コンスタンタン等が使用され
ているが、これら異種線材間の接合は、一般的には鑞付
け、溶接等が用いられている。然し、これらの接合方法
は溶接時、不純物が入りやすく正確な温度計測に支障を
来す他、チップ母材との密着強度も十分でない。このた
め、近時、レーザビームによる溶接が行われている。本
発明はチップ母材を含む温度計測用熱電対体の溶接方法
が提示される。
により金属線材の組合せ例えば、白金−白金ロジュム，
クロメル−アルメル，銅−コンスタンタン等が使用され
ているが、これら異種線材間の接合は、一般的には鑞付
け、溶接等が用いられている。然し、これらの接合方法
は溶接時、不純物が入りやすく正確な温度計測に支障を
来す他、チップ母材との密着強度も十分でない。このた
め、近時、レーザビームによる溶接が行われている。本
発明はチップ母材を含む温度計測用熱電対体の溶接方法
が提示される。
第５図はレーザビームによって熱電対のチップ母材への
溶接方法を示す正面図である。第６図は第５図を適用し
た熱電対チップの斜視図である。
溶接方法を示す正面図である。第６図は第５図を適用し
た熱電対チップの斜視図である。
それ自体が温度測定対象体となるチップ母材１に熱電対
が取付けされた正面図において、チップ母材１は熱伝導
率の高い金属でありさえすれば何でもよく、その形状も
任意である。図では接合される熱電対10は例えばモリブ
デン薄板から成形されたチップ母材１が例示される。
が取付けされた正面図において、チップ母材１は熱伝導
率の高い金属でありさえすれば何でもよく、その形状も
任意である。図では接合される熱電対10は例えばモリブ
デン薄板から成形されたチップ母材１が例示される。
チップ母材１表面には、温度による電位差が知られてい
る異種線材２と３の接合とチップ母材１への溶接を含ん
で、レーザビームによって接合したところが示される。
る異種線材２と３の接合とチップ母材１への溶接を含ん
で、レーザビームによって接合したところが示される。
かかるレーザビーム溶接は、線材の径が例えば0.3（m
m）程度の細い金属線材2,3と熱容量の大きいチップ母材
１間の融着接合であるため、熱エネルギーの大きいビー
ム照射は、線材2,3のみが溶融・蒸発しやすく、線材間
の接合と、併せてチップ母材１への接合が困難となる。
m）程度の細い金属線材2,3と熱容量の大きいチップ母材
１間の融着接合であるため、熱エネルギーの大きいビー
ム照射は、線材2,3のみが溶融・蒸発しやすく、線材間
の接合と、併せてチップ母材１への接合が困難となる。
このため、従来、照射するビームエネルギーを抑えてか
つビーム照射時間を制御せるパルス状レーザビームによ
り、異種線材間の接合（接合面11）と、併せて熱電対10
の周辺におけるチップ母材への融着接合がされていた。
図示連続とするビームスポット12は接合界面を含む熱電
対の母材接合部である。
つビーム照射時間を制御せるパルス状レーザビームによ
り、異種線材間の接合（接合面11）と、併せて熱電対10
の周辺におけるチップ母材への融着接合がされていた。
図示連続とするビームスポット12は接合界面を含む熱電
対の母材接合部である。
第６図は第５図で説明した熱電対接合体を適用した計測
用熱電対チップの斜視図である。
用熱電対チップの斜視図である。
計測用熱電対10は、Ｕ型に成形されたチップ母材１の底
辺13の中央位置に直接、溶接される。
辺13の中央位置に直接、溶接される。
Ｕ型チップ母材１は一例に過ぎず、温度計測対象に応じ
て、チップ母材への熱電対10装着の位置やあるいは母材
形状等は適宜変形されるものである。図中、14は電位差
計への接続プラグ端末、15は電位差導出のリード線であ
る。
て、チップ母材への熱電対10装着の位置やあるいは母材
形状等は適宜変形されるものである。図中、14は電位差
計への接続プラグ端末、15は電位差導出のリード線であ
る。
細径の線材2,3間の溶接と、該溶接された線材2,3と、チ
ップ母材１間における熱容量差が大きい熱電対取付け溶
接、の両者溶接方法は、共に、ビームエネルギーを抑え
た連続とする多点照射方式のパルス状レーザビームを使
用しているが、次の如き問題がある。
ップ母材１間における熱容量差が大きい熱電対取付け溶
接、の両者溶接方法は、共に、ビームエネルギーを抑え
た連続とする多点照射方式のパルス状レーザビームを使
用しているが、次の如き問題がある。
（１）多点照射方式であるため溶接作業に時間がかかる
こと、 （２）線材2,3相互間は、接合面積が微少であるため熱
電対10の強度が弱く、互いに剥離しやすいこと、 （３）チップ母材１に対する接合界面11の密着保持が難
しく、熱電対の歩留りが悪いことである。
こと、 （２）線材2,3相互間は、接合面積が微少であるため熱
電対10の強度が弱く、互いに剥離しやすいこと、 （３）チップ母材１に対する接合界面11の密着保持が難
しく、熱電対の歩留りが悪いことである。
上記問題点は本発明により第１図（ａ），（ｂ）に示す
如く互いに熱電対成形用の異種金属で、細径の第一の線
材（２）及び第二の線材（３）は、交叉配置形状となる
如く、しかも対となる短い一先端の余長（４）及び
（５）が熱電対成形体積部となり、かつ線材間の熱平衡
が得られる様に互いに仮溶接され、 続いて熱電対成形体積部は、熱容量が線材より大きな熱
伝導率の高い金属のチップ母材（１）上に載置され、余
長の線材端部と線材の交叉形状部の範囲に単一レーザビ
ームを照射し、線材とチップ母材とを溶融し、球形状熱
電対接合体を形成することを特徴とする熱電対の取付け
方法によって解決される。
如く互いに熱電対成形用の異種金属で、細径の第一の線
材（２）及び第二の線材（３）は、交叉配置形状となる
如く、しかも対となる短い一先端の余長（４）及び
（５）が熱電対成形体積部となり、かつ線材間の熱平衡
が得られる様に互いに仮溶接され、 続いて熱電対成形体積部は、熱容量が線材より大きな熱
伝導率の高い金属のチップ母材（１）上に載置され、余
長の線材端部と線材の交叉形状部の範囲に単一レーザビ
ームを照射し、線材とチップ母材とを溶融し、球形状熱
電対接合体を形成することを特徴とする熱電対の取付け
方法によって解決される。
本溶接前における仮溶接は、レーザビーム照射時におけ
る相互に交叉する線材間の熱伝導性を改善（熱的バラン
スを保持）し本溶接時の線材間温度差を解消する。また
交叉線材端末の余長は、溶融接合に必要な熱電対成形体
積を確保する部分である。
る相互に交叉する線材間の熱伝導性を改善（熱的バラン
スを保持）し本溶接時の線材間温度差を解消する。また
交叉線材端末の余長は、溶融接合に必要な熱電対成形体
積を確保する部分である。
次いで本溶接は、チップ母材との相対的位置決めを行っ
た後、第一ならびに第二の線材の交叉部ならびに交叉線
材の端末を含んで、高エネルギーのレーザビーム照射す
るため一方の線材のみを選択的に溶接することなくし
て、球状の接合成形体が得られる。
た後、第一ならびに第二の線材の交叉部ならびに交叉線
材の端末を含んで、高エネルギーのレーザビーム照射す
るため一方の線材のみを選択的に溶接することなくし
て、球状の接合成形体が得られる。
かくして、第一ならびに第二の線材間の立体的溶融接合
界面が安定に形成され、かつチップ母材に対し強度の高
い熱電対接合体が得られる。
界面が安定に形成され、かつチップ母材に対し強度の高
い熱電対接合体が得られる。
以下、本発明熱電対の取付け方法実施例を述べる。実施
例は第一の線材をクロメル、第二の線材をコンスタンタ
ン（Cu/45Ni合金）とする例である。
例は第一の線材をクロメル、第二の線材をコンスタンタ
ン（Cu/45Ni合金）とする例である。
第１図（ａ）において適宜角度で交叉せしめた直径0.2
乃至0.3mm程度のそれぞれ対をなす熱電対形成用線材２
と３は、抵抗加熱溶接法等により仮止めされる。従来に
おける相互線材を平行かつ密着状態とする保持をする必
要はない。
乃至0.3mm程度のそれぞれ対をなす熱電対形成用線材２
と３は、抵抗加熱溶接法等により仮止めされる。従来に
おける相互線材を平行かつ密着状態とする保持をする必
要はない。
同図（ａ）に示される交叉点から線材端末までの余長部
分４と５は、本溶接後における熱電対成形体積を確保す
る部分である。かような仮接合がされた接合体７は、線
材２と３間の熱伝導が改善され同図（ｂ）で説明する本
溶接時の線材間の温度差を無くするに有効である。
分４と５は、本溶接後における熱電対成形体積を確保す
る部分である。かような仮接合がされた接合体７は、線
材２と３間の熱伝導が改善され同図（ｂ）で説明する本
溶接時の線材間の温度差を無くするに有効である。
同図（ｂ）において、仮接合された線材交叉部ならびに
線材端末余長４と５の突出部分を含んで、高エネルギー
の照射レーザビームによって線材相互の溶融接合がされ
る。図中、６の円は照射レーザビームのスポット円であ
る。
線材端末余長４と５の突出部分を含んで、高エネルギー
の照射レーザビームによって線材相互の溶融接合がされ
る。図中、６の円は照射レーザビームのスポット円であ
る。
照射スポット円６の直径は、略線材の直径２〜３倍、か
つその中心は突出の根本付近に置かれる。かかる広面積
の照射条件下で、しかも単一レーザパルスで熱電対接合
と同時にチップ母材への溶融接合を行えば、第２図の如
き球形状の熱電対接合体８が形成される。
つその中心は突出の根本付近に置かれる。かかる広面積
の照射条件下で、しかも単一レーザパルスで熱電対接合
と同時にチップ母材への溶融接合を行えば、第２図の如
き球形状の熱電対接合体８が形成される。
第２図（ａ）は熱電対接合体の上面図、同図（ｂ）は
（ａ）図の側面図である。
（ａ）図の側面図である。
第３図は、第１図（ｂ）で説明した本溶接時におけるチ
ップ母材１の表面上に配置される一対の線材２と３の他
の配置実施例を示す正面図である。
ップ母材１の表面上に配置される一対の線材２と３の他
の配置実施例を示す正面図である。
即ち、仮溶接時において、線材２と３の交叉を平面内で
行い仮接合体７′を形成した後、線材端末の余長４と５
の根本付近にその中心が置かれた照射スポット円６によ
る広面積のレーザビーム照射によっても第２図と同じ機
能の熱電対接合体が形成される。
行い仮接合体７′を形成した後、線材端末の余長４と５
の根本付近にその中心が置かれた照射スポット円６によ
る広面積のレーザビーム照射によっても第２図と同じ機
能の熱電対接合体が形成される。
第４図は、本溶接加工の他の実施例を示す正面図、実施
例は線材２と３の周辺に熱伝導性のよい銅箔９が被覆さ
れかつ相互線材とよく密着させてレーザビームスッポト
円６による溶接を行う方法が示される。線径が特に細い
場合の溶融接合時における銅箔９の放熱効果を用いて線
材に加わる入熱量の過大になるのを防いで線材を細らせ
ることなく安定な溶接接合が可能となる。
例は線材２と３の周辺に熱伝導性のよい銅箔９が被覆さ
れかつ相互線材とよく密着させてレーザビームスッポト
円６による溶接を行う方法が示される。線径が特に細い
場合の溶融接合時における銅箔９の放熱効果を用いて線
材に加わる入熱量の過大になるのを防いで線材を細らせ
ることなく安定な溶接接合が可能となる。
前記実施例により形成された熱電対成形体８は線材間に
深い溶融接合界面が形成されると共に、溶融接合界面な
らびにチップ母材１側との接合面に対して、異物が入ら
ないため確度の高い温度計測が可能となる。
深い溶融接合界面が形成されると共に、溶融接合界面な
らびにチップ母材１側との接合面に対して、異物が入ら
ないため確度の高い温度計測が可能となる。
以上、詳述したように本発明の熱電対の取付け方法によ
れば、熱電対接合時における熱電対とチップ母材間をは
じめ接合の線材間の密着性が向上し高い強度の溶接が可
能となり、略100％の歩留りが得られる。然も、従来と
比べて高エネルギーの単レーザパルスの照射による加工
であるため溶接作業時間が大幅に短縮されると云う顕著
な利点がある。
れば、熱電対接合時における熱電対とチップ母材間をは
じめ接合の線材間の密着性が向上し高い強度の溶接が可
能となり、略100％の歩留りが得られる。然も、従来と
比べて高エネルギーの単レーザパルスの照射による加工
であるため溶接作業時間が大幅に短縮されると云う顕著
な利点がある。
第１図（ａ）と同図（ｂ）は本発明熱電対の加工原理
図、 第２図（ａ）と同図（ｂ）は熱電対成形体の上面図と側
面図、 第３図は本発明相互線材の仮溶接の他実施例図、 第４図は本発明にかかる本溶接の他実施例図、 第５図は従来熱電対の溶接方法を示す正面図、 第６図は温度計測用熱電対チップの斜視図 図中、１はチップ母材、２と３は熱電対線材、４と５は
交叉線材の端末に設ける余長、６はレーザビーム（照射
スポット円）、７と７′は仮溶接時の接合体、８は本発
明の溶融接合部、及び10は従来の熱電対接合部である。
図、 第２図（ａ）と同図（ｂ）は熱電対成形体の上面図と側
面図、 第３図は本発明相互線材の仮溶接の他実施例図、 第４図は本発明にかかる本溶接の他実施例図、 第５図は従来熱電対の溶接方法を示す正面図、 第６図は温度計測用熱電対チップの斜視図 図中、１はチップ母材、２と３は熱電対線材、４と５は
交叉線材の端末に設ける余長、６はレーザビーム（照射
スポット円）、７と７′は仮溶接時の接合体、８は本発
明の溶融接合部、及び10は従来の熱電対接合部である。
Claims (1)
- 【請求項１】互いに熱電対成形用の異種金属で、細径の
第一の線材（２）及び第二の線材（３）は、交叉配置形
状となる如く、しかも対となる短い一先端の余長（４）
及び（５）が熱電対成形体積部となり、かつ線材間の熱
平衡が得られる様に互いに仮溶接され、 続いて熱電対成形体積部は、熱容量が線材より大きな熱
伝導率の高い金属のチップ母材（１）上に載置され、余
長の線材端部と線材の交叉形状部の範囲に単一レーザビ
ームを照射し、線材とチップ母材とを溶融し、球形状熱
電対接合体を形成することを特徴とする熱電対の取付け
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21937387A JPH0726877B2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | 熱電対の取付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21937387A JPH0726877B2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | 熱電対の取付け方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6461623A JPS6461623A (en) | 1989-03-08 |
| JPH0726877B2 true JPH0726877B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=16734399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21937387A Expired - Lifetime JPH0726877B2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | 熱電対の取付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726877B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE68905980T2 (de) * | 1988-02-26 | 1993-10-28 | Mitsubishi Materials Corp | Hochfeste supraleitfähige drähte und kabel mit hoher stromdichte sowie verfahren zur herstellung. |
| JPH04102439U (ja) * | 1991-01-25 | 1992-09-03 | 石川島播磨重工業株式会社 | 熱電対による温度測定装置 |
| DE102012105547A1 (de) * | 2012-06-26 | 2014-01-16 | Endress + Hauser Wetzer Gmbh + Co. Kg | Temperaturmessvorrichtung, Messelement für eine Temperaturmessvorrichtung und Verfahren zum Herstellen der Temperaturmessvorrichtung |
-
1987
- 1987-09-02 JP JP21937387A patent/JPH0726877B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6461623A (en) | 1989-03-08 |
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