JPH07294339A - 溶湯温度測定用熱電対 - Google Patents

溶湯温度測定用熱電対

Info

Publication number
JPH07294339A
JPH07294339A JP6082154A JP8215494A JPH07294339A JP H07294339 A JPH07294339 A JP H07294339A JP 6082154 A JP6082154 A JP 6082154A JP 8215494 A JP8215494 A JP 8215494A JP H07294339 A JPH07294339 A JP H07294339A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermocouple
molten metal
temperature
casting material
mold
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.)
Granted
Application number
JP6082154A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2668331B2 (ja
Inventor
Haruo Shiina
治男 椎名
Nobuhiro Saito
信広 斉藤
Takeyoshi Nakamura
武義 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP6082154A priority Critical patent/JP2668331B2/ja
Publication of JPH07294339A publication Critical patent/JPH07294339A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2668331B2 publication Critical patent/JP2668331B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 応答速度の速い溶湯温度測定用熱電対を提供
する。 【構成】 鋳型15内に注入された溶湯Mの温度を測定
するための熱電対Cである。熱電対Cは、一端面10が
溶湯Mに接触する耐熱性電気絶縁体2と、その耐熱性電
気絶縁体2内を相互に独立して貫通することにより前記
一端面10に一端部を露出させた一対の素線3,4とを
有する。両素線3,4における一端部間の高温接合部と
して溶湯Mが用いられる。これにより、溶湯Mが熱電対
Cの両素線3,4の一端部に到達すれば、その溶湯Mの
温度が熱電対Cによって迅速、且つ正確に測定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は溶湯温度測定用熱電対、
特に、鋳型内に注入された溶湯の温度を測定するための
熱電対の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種熱電対として、端壁外面が
溶湯に接触する耐熱性保護筒と、高温接合部を端壁内面
近傍に位置させて保護筒内に収容された一対の素線と、
それら素線を保護筒内に固定すべく、その保護筒内に充
填された電気絶縁材とを備えたものが知られている(特
開平5−209794号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の熱
電対は、その高温接合部が保護ケースにより覆われてい
るため、温度測定に当っては、先ず、溶湯により保護ケ
ースの端壁を加熱し、次いで、その端壁の温度を測定す
る、ということになるので、応答速度が遅く、したがっ
て熱電対に到達した溶湯の温度を迅速、且つ正確に測定
することができない、という問題がある。この場合、測
定最高温度が溶湯の固相線温度を大きく下回っていると
きには、溶湯の凝固過程における温度変化を検知するこ
とは不可能である。
【0004】また、前記のように応答速度が遅い場合に
は、キャビティ内における溶湯の到達順序を正確に検知
することもできなくなる。
【0005】本発明は前記に鑑み、応答速度が速く、し
たがって溶湯の温度を迅速、且つ正確に測定することが
でき、またキャビティ内における溶湯の到達順序を正確
に検知することのできる前記熱電対を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、鋳型内に注入
された溶湯の温度を測定するための熱電対であって、一
端面が前記溶湯に接触する耐熱性電気絶縁体と、その耐
熱性電気絶縁体内を相互に独立して貫通することにより
前記一端面に一端部を露出させた一対の素線とを有し、
両素線における前記一端部間の高温接合部として前記溶
湯を用いることを特徴とする。
【0007】
【作用】前記構成において、両素線の一端部に溶湯が到
達すると、その溶湯によって高温接合部が形成されるの
で、溶湯の温度が迅速、且つ正確に測定される。
【0008】そして、時間の経過に伴い熱電対は、その
測定範囲に存する溶湯の最高温度を測定するが、その応
答速度が速いことから測定最高温度が溶湯の固相線温度
を大きく下回ることはなく、したがって溶湯の凝固過程
における温度変化を正確に検知することが可能である。
【0009】また前記のように応答速度が速いので、溶
湯の温度測定開始時を溶湯の到達時として、キャビティ
内における溶湯の到達順序を正確に検知することが可能
である。
【0010】
【実施例】図1,2に示す実施例に係る熱電対Cは、金
型(鋳型)内に注入されたAl合金組成を持つ溶湯の温
度測定に用いられ、ホルダ筒1と、そのホルダ筒1に連
結されたロッド状耐熱性電気絶縁体2と、電気絶縁体2
内を相互に独立して貫通する一対の素線3,4とを有す
る。
【0011】ホルダ筒1はステンレス鋼よりなり、筒状
部5と、その外周面一側に形成されたフランジ部6とを
有し、筒状部5内に、その一端面に開口する雌ねじ孔7
aと、他端面に開口する円形凹部7bとが同軸上に形成
される。
【0012】電気絶縁体2はセラミック焼結体であっ
て、Si3 4 :BN=1:1といった組成を有する。
この場合、Si3 4 は電気絶縁体2の強度向上に寄与
し、一方、BNは電気絶縁体2の鋳物との分離性向上お
よび機械加工性向上に寄与する。焼結後、電気絶縁体2
には長手方向に沿う2個の細い貫通孔8,9が相互に独
立して穿設され、それら貫通孔8,9に両素線3,4が
挿通される。
【0013】一方の素線3はアルメルよりなり、他方の
素線4はクロメルよりなる。両素線3,4の一端部は、
電気絶縁体2の溶湯に接触する一端面10に露出してお
り、その一端面10と両素線3,4の一端面11,12
とは同一平面上に位置するか、または両素線3,4の一
端面11,12が電気絶縁体2の一端面10より僅かに
突出する。各素線3,4の材質は測定温度に応じて決め
られるもので、アルメル−クロメルに限らず、例えばF
e−コンスタンタンでもよい。
【0014】電気絶縁体2の他端部外周面には雄ねじ1
3が形成され、その雄ねじ13がホルダ筒1の雌ねじ孔
7aに螺着される。両素線3,4の他端部側はホルダ筒
1の凹部7bより外部に延出し、その凹部7bにアルミ
ナ系接着剤14を充填して硬化させ、これによりホルダ
筒1と電気絶縁体2とが接合され、また両素線3,4
と、ホルダ筒1および電気絶縁体2とが接合される。
【0015】図3において、金型15の壁体16に、そ
の外面に開口して略楕円形をなす端子部材取付用凹部1
7と、両端を凹部17底面および鋳物成形用キャビティ
18内面にそれぞれ開口させた熱電対取付用段付孔19
とが形成される。その段付孔19は、凹部17側より順
次配列された大径部20、中径部21および小径部22
からなる。小径部22には電気絶縁体2が、また中径部
21には筒状部5が、さらに大径部20にはフランジ部
6がそれぞれ嵌着され、これにより熱電対Cが金型15
に保持される。この保持状態において、電気絶縁体2の
一端面10とキャビティ18内面とは同一平面上に位置
し、したがって両素線3,4における一端部間の高温接
合部として溶湯が用いられることになる。
【0016】端子部材23はステンレス鋼よりなる環状
取付枠24を有し、その取付枠24は凹部17に遊嵌さ
れて複数の止めねじ25を介し金型15に固定される。
取付枠24の内側にセラミック製電気絶縁板26が嵌合
され、それの金型15外方側への抜止めは電気絶縁板2
6外周面の段部aを取付枠24内周面の段部bに係合さ
せて達成される。電気絶縁板26の金型15内方側への
抜止めは、取付枠24に溶接されたステンレス鋼製押え
枠27によりなされる。押え枠27は熱電対Cのフラン
ジ部6外面に当接し、これにより熱電対Cの抜止めがな
されている。
【0017】電気絶縁板26はその中央部に貫通孔28
を有し、その貫通孔28を挟むように電気絶縁板26に
一対のねじ形端子29,30が突設される。一方の端子
29はアルメルよりなり、その端子29に貫通孔28よ
り引出されたアルメル製素線3と測定器本体側のアルメ
ル製導線31とが巻付けられ、両線3,31は端子29
に螺合された電気絶縁性ナット部材32によって電気絶
縁板26外面に押圧固定される。他方の端子30はクロ
メルよりなり、その端子30に貫通孔28より引出され
たクロメル製素線4と測定器本体側のクロメル製導線3
3とが巻付けられ、両線4,33は端子30に螺合され
た電気絶縁性ナット部材34によって電気絶縁板26外
面に固定される。
【0018】溶湯の温度測定に当り、表1のAl合金組
成を有する固体状態の鋳造材料を選択した。この鋳造材
料の液相線温度は629℃、固相線温度は557℃であ
る。
【0019】
【表1】 固体状態の鋳造材料を加熱して、液相と固相とが共存し
た半溶融状態の鋳造材料(溶湯)を調製し、その鋳造材
料を、その温度575℃にて金型15のキャビティ18
に加圧充填すると共にその鋳造材料の温度測定を行っ
た。
【0020】図4は測定結果を示し、図中、線(C)は
実施例に係る熱電対Cを用いた場合に該当し、線
(C1 )は従来例に係る保護筒付熱電対を用いた場合に
該当する。
【0021】図3に示すように、実施例に係る熱電対C
においては、両素線3,4の一端部に半溶融状態の鋳造
材料Mが到達すると、その鋳造材料Mによって高温接合
部が形成されるので、鋳造材料Mの温度が迅速、且つ正
確に測定される。このときの測定開始温度Tsは、図4
に示すように538℃である。
【0022】そして、時間の経過に伴い熱電対Cは、そ
の測定範囲に存する鋳造材料Mの最高温度を測定する
が、その応答速度が速いことから測定最高温度Tmは、
図4に示すように557℃である。このように測定最高
温度Tmが鋳造材料Mの固相線温度に等しいか、または
それに近い温度であって、その固相線温度を大きく下回
ることはなく、したがって鋳造材料Mの凝固過程におけ
る温度変化を正確に検知することが可能である。
【0023】また前記のように応答速度が速いので、鋳
造材料Mの温度測定開始時を鋳造材料Mの到達時とし
て、キャビティ18内における鋳造材料Mの到達順序を
正確に検知することが可能である。
【0024】従来例に係る熱電対においては、その応答
速度が遅いことに起因して、図4,線(C1 )で示すよ
うに測定開始時が実施例に係るものに比べてΔt=約
0.5秒遅く、また測定開始から最高温度を測定するま
での時間も実施例に係る熱電対Cの場合約0.04秒で
あって測定最高温度Tmは前記のように557℃である
が、従来例に係るものの場合、前記時間は約1.2秒で
あって、鋳造材料の温度低下に伴い測定最高温度Tmは
488℃である。この測定最高温度Tmは固相線温度を
約100℃下回っており、これでは鋳造材料Mの凝固過
程における温度変化を検知することは不可能である。
【0025】図5において、加圧鋳造装置35における
金型(鋳型)は水平な固定金型36と、それと対向して
上下方向に移動する可動金型37とより構成され、その
固定金型36の上面にスリーブ38が立設される。固定
金型36にチャンバ39が形成され、そのチャンバ39
に、前記同様の、固相および液相が共存する短柱状鋳造
材料Mが立設される。
【0026】また固定および可動金型36,37の協働
によりチャンバ39の底部内面に開口するゲート40
と、そのゲート40に連通する鋳物成形用キャビティ4
1とが形成される。スリーブ38にプランジャ42が摺
動自在に嵌合され、そのプランジャ42によりチャンバ
39内の鋳造材料Mを加圧しつつ、ゲート40を通じて
キャビティ41に高速層流充填するようになっている。
【0027】固定金型36内において、キャビティ41
の入口側より奥部側に向って、図1,2に示した実施例
に係る4個の熱電対U1,U2,U3,U4が所定の間
隔で埋込まれている。各熱電対U1〜U4の電気絶縁体
2における一端面10はキャビティ41の上面と同一平
面上に位置し、したがって各熱電対U1〜U4の両素線
3,4における一端面11,12はキャビティ41の上
面に露出する。各熱電対U1〜U4の両素線3,4の他
端側は測定器本体に接続される。
【0028】一方、可動金型37内において、ゲート4
0側よりキャビティ41の奥部側に向って、図1,2に
示した実施例に係る5個の熱電対G,L1,L2,L
3,L4が所定の間隔で埋込まれている。各熱電対G,
L1〜L4の電気絶縁体2における一端面10はゲート
Gの底面またはキャビティ41の底面と同一平面上に位
置し、したがって各熱電対G,L1〜L4の両素線3,
4における一端面11,12はゲートGの底面またはキ
ャビティ41の底面に露出する。各熱電対G,L1〜L
4の両素線3,4の他端側は測定器本体に接続される。
【0029】前記と同一のAl合金組成を有し、且つ固
相と液相とが共存した半溶融状態の鋳造材料Mを調製
し、次いで鋳造材料Mをチャンバ39内に立設し、その
後プランジャ42の移動速度 0.07m/sec 、金型
温度 250℃、鋳造材料Mのゲート通過速度 3m/
sec の条件で、575℃の鋳造材料Mを加圧しつつゲー
ト40を通過させてキャビティ41に高速層流充填する
と共に各熱電対G,U1〜U4,L1〜L4により鋳造
材料Mの温度測定を行った。
【0030】図6,7は各熱電対G,U1〜U4、L1
〜L4による測定結果を示し、線(G),(U1)〜
(U4),(L1)〜(L4)は熱電対G,U1〜U
4,L1〜L4にそれぞれ対応する。
【0031】表2は、図6,7において、各熱電対G,
U1〜U4,L1〜L4への鋳造材料Mの到達時間およ
び到達順序ならびに各熱電対G,U1〜U4,L1〜L
4による測定開始温度Tsおよび測定最高温度Tmを示
す。
【0032】
【表2】 前記到達時間は、ゲート40側の熱電対Gに鋳造材料M
が到達した時、即ち、その熱電対Gが鋳造材料Mの温度
測定を開始した時をゼロとして、その時から鋳造材料M
がキャビティ41側の各熱電対U1〜U4,L1〜L4
に到達するまでの時間、即ち、各熱電対U1〜U4,L
1〜L4が鋳造材料Mの温度測定を開始するまでの時間
として表わされている。ただし、熱電対L1の場合、鋳
造材料Mの到達時間は0.130sec を超えており、し
たがって測定開始温度TsはTs<460℃である。
【0033】図8は、各熱電対G,U1〜U4、L1〜
L4への鋳造材料Mの到達順序を示す。
【0034】図6〜8および表2から明らかなように、
実施例に係る熱電対G,U1〜U4、L1〜L4によれ
ば、その応答速度が速いので、各熱電対G、U1〜U
4、L1〜L4への鋳造材料Mの到達を正確に検知して
キャビティ41における鋳造材料Mの充填状況を明確に
知ることができる。
【0035】また各熱電対G,U1〜U4、L1〜L4
による測定最高温度Tmは、鋳造材料Mの固相線温度で
ある557℃に近い温度であり、したがって鋳造材料M
の凝固過程における温度変化を正確に検知することがで
きる。
【0036】なお、被測定物である溶湯には前記半溶融
状態の鋳造材料に限らず、液相のみからなるものも当然
に含まれる。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、前記のように構成する
ことによって、応答速度が速く、したがって溶湯の温度
を迅速、且つ正確に測定することが可能であると共にキ
ャビティ内における溶湯の到達順序を正確に検知するこ
とが可能な熱電対を提供することができる。
【0038】その上、この熱電対は、その電気絶縁体の
一端面およびその一端面に露出する各素線の一端部が溶
湯に接触するだけであるから、鋳物との分離性が良く、
したがって鋳物離型時の損傷が回避されるので優れた耐
久性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱電対の斜視図である。
【図2】熱電対の縦断面図である。
【図3】金型と熱電対との関係を示す縦断面図である。
【図4】経過時間と、熱電対による測定温度との関係を
示すグラフである。
【図5】加圧鋳造装置の縦断面図である。
【図6】経過時間と、キャビティの上面側に存する熱電
対による測定温度との関係を示すグラフである。
【図7】経過時間と、ゲートおよびキャビティの下面側
に存する熱電対による測定温度との関係を示すグラフで
ある。
【図8】各熱電対への鋳造材料の到達順序を示す説明図
である。
【符号の説明】
2 耐熱性電気絶縁体 3,4 素線 10 一端面 15 金型(鋳型) 36,37 固定、可動金型(鋳型) C,G,U1〜U4,L1〜L4 熱電対 M 鋳造材料(溶湯)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋳型(15,36,37)内に注入され
    た溶湯(M)の温度を測定するための熱電対であって、
    一端面(10)が前記溶湯(M)に接触する耐熱性電気
    絶縁体(2)と、その耐熱性電気絶縁体(2)内を相互
    に独立して貫通することにより前記一端面(10)に一
    端部を露出させた一対の素線(3,4)とを有し、両素
    線(3,4)における前記一端部間の高温接合部として
    前記溶湯(M)を用いることを特徴とする溶湯温度測定
    用熱電対。
  2. 【請求項2】 前記耐熱性電気絶縁体(2)の一端面
    (10)は、前記鋳型(15,36,37)の鋳物成形
    用キャビティ(18)内面と同一平面上に位置するよう
    に配設される、請求項1記載の溶湯温度測定用熱電対。
JP6082154A 1994-04-21 1994-04-21 加圧鋳造装置 Expired - Fee Related JP2668331B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6082154A JP2668331B2 (ja) 1994-04-21 1994-04-21 加圧鋳造装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6082154A JP2668331B2 (ja) 1994-04-21 1994-04-21 加圧鋳造装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9007930A Division JPH09184769A (ja) 1997-01-20 1997-01-20 溶湯温度測定用熱電対

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07294339A true JPH07294339A (ja) 1995-11-10
JP2668331B2 JP2668331B2 (ja) 1997-10-27

Family

ID=13766526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6082154A Expired - Fee Related JP2668331B2 (ja) 1994-04-21 1994-04-21 加圧鋳造装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2668331B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7090394B2 (en) 2002-10-08 2006-08-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Temperature gauge and ceramic susceptor in which it is utilized
JP2020051990A (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 マツダ株式会社 鋳造金型装置
CN115200730A (zh) * 2021-03-25 2022-10-18 威卡亚力山大维甘德欧洲两合公司 温度传感器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6322500U (ja) * 1986-07-29 1988-02-15

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6322500U (ja) * 1986-07-29 1988-02-15

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7090394B2 (en) 2002-10-08 2006-08-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Temperature gauge and ceramic susceptor in which it is utilized
JP2020051990A (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 マツダ株式会社 鋳造金型装置
CN115200730A (zh) * 2021-03-25 2022-10-18 威卡亚力山大维甘德欧洲两合公司 温度传感器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2668331B2 (ja) 1997-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3463005A (en) Immersion molten metal sampler device
US4975123A (en) Thermocouples with bimetallic junction on closed end and compensating conductors
GB1118062A (en) Temperature detector and sampling device
GB1158537A (en) Improvements in or relating to an Expendable Lance
HU216038B (hu) Érzékelőelrendezés olvadékok hőmérsékletének méréséhez, hőmérsékletmérő készülék az érzékelőelrendezéssel, valamint eljárás kriolitolvadékok hőmérsékletének mérésére
US3321973A (en) Test apparatus and mold for molten metals
GB1249589A (en) A method for checking the quality of a molten metal bath and device for the working thereof
JP2668331B2 (ja) 加圧鋳造装置
JPS60102559A (ja) セラミツクフアイバ−溶融金属試料採取器
JP2004255171A (ja) 窯の温度較正を行うための較正装置
JPH09184769A (ja) 溶湯温度測定用熱電対
JPH06277820A (ja) 鋳造設備における溶湯量制御方法及びその装置並びに溶湯検出用センサ
JP2020180863A (ja) 金型用温度センサの製造方法
JP2764474B2 (ja) 溶湯温度測定装置
KR100668079B1 (ko) 일체형 복합 프로브
JP2021004804A (ja) 温度センサ及び温度測定システム
JP3412359B2 (ja) 貴金属熱電対の定点校正法
JPH08224654A (ja) 湯面検知装置
JPH09141384A (ja) 金型試験方法及び同装置
JPH03288Y2 (ja)
JPS5997024A (ja) 浸漬熱電対
GB1565215A (en) Two-part ceramic probe for sampling a steel converter
JPH0421086Y2 (ja)
SU123292A1 (ru) Прибор дл определени линейной усадки сплава и стойкости против образовани гор чих трещин
JPH1058112A (ja) 給湯量制御方法および溶湯レベル検知装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080704

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090704

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees