JPH09152379A - 熱電対を用いた温度計測装置 - Google Patents
熱電対を用いた温度計測装置Info
- Publication number
- JPH09152379A JPH09152379A JP31235195A JP31235195A JPH09152379A JP H09152379 A JPH09152379 A JP H09152379A JP 31235195 A JP31235195 A JP 31235195A JP 31235195 A JP31235195 A JP 31235195A JP H09152379 A JPH09152379 A JP H09152379A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- thermocouple
- temperature measuring
- thermocouples
- absolute
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- Pending
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２本の熱電対により熱電対の測温接点近傍の
絶対温度と差温の同時、かつ高精度の測定を可能とす
る。 【解決手段】 一方の熱電対１が接続された絶対温度計
測用アンプ４と、互いに極性を反対として接続されて形
成された一方と他方の熱電対１，２の直列回路が接続さ
れた差温計測用アンプ５を有する温度計測器３を備えた
ことによって、熱電対を２本使用するだけで特定部位の
絶対温度と特定部位間の差温を同様に計測することが可
能になるとともに、これらの温度を、特に温度差の少な
い絶対温度の差温について、高精度で計測することが可
能となる。
絶対温度と差温の同時、かつ高精度の測定を可能とす
る。 【解決手段】 一方の熱電対１が接続された絶対温度計
測用アンプ４と、互いに極性を反対として接続されて形
成された一方と他方の熱電対１，２の直列回路が接続さ
れた差温計測用アンプ５を有する温度計測器３を備えた
ことによって、熱電対を２本使用するだけで特定部位の
絶対温度と特定部位間の差温を同様に計測することが可
能になるとともに、これらの温度を、特に温度差の少な
い絶対温度の差温について、高精度で計測することが可
能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２点の温度とその
温度差を同時に計測する熱電対を用いた温度計測装置に
関する。
温度差を同時に計測する熱電対を用いた温度計測装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱電対により行われる２点の温度
とその差温の計測は、図２及び図３に示すように行われ
ていた。
とその差温の計測は、図２及び図３に示すように行われ
ていた。
【０００３】図２に示す場合は、それぞれ測温接点１
ａ，２ａを持つ２本の熱電対１，２の信号を温度計測器
３ａが入力し、同計測器３ａにより個々に絶対温度Ｔ1
及びＴ 2 を計測し、このときの差温は絶対温度Ｔ1 ，Ｔ
2 の差Ｔ1 −Ｔ2 より求めていた。
ａ，２ａを持つ２本の熱電対１，２の信号を温度計測器
３ａが入力し、同計測器３ａにより個々に絶対温度Ｔ1
及びＴ 2 を計測し、このときの差温は絶対温度Ｔ1 ，Ｔ
2 の差Ｔ1 −Ｔ2 より求めていた。
【０００４】図３に示す場合は、それぞれ測温接点１
ａ，２ａを持つ２本の熱電対１，２をそれぞれの極性を
反対として直列接続し、その合成信号を温度計測器３ｂ
が入力する差温計測法により直接差温Ｔ1 −Ｔ2 を計測
し、このときの絶対温度Ｔ1 （またはＴ2 ）は、上記と
は別の測温接点６ａを持つ熱電対６の信号を温度計測器
３ｂが入力し、同計測器３ｂにより絶対温度Ｔ’（Ｔ1
＝Ｔ’又はＴ2 ＝Ｔ’）を計測していた。
ａ，２ａを持つ２本の熱電対１，２をそれぞれの極性を
反対として直列接続し、その合成信号を温度計測器３ｂ
が入力する差温計測法により直接差温Ｔ1 −Ｔ2 を計測
し、このときの絶対温度Ｔ1 （またはＴ2 ）は、上記と
は別の測温接点６ａを持つ熱電対６の信号を温度計測器
３ｂが入力し、同計測器３ｂにより絶対温度Ｔ’（Ｔ1
＝Ｔ’又はＴ2 ＝Ｔ’）を計測していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の温度計測におい
ては、以下の課題があった。即ち、図２に示す場合は、
絶対温度Ｔ1 及びＴ2 を個々に計測しているため、Ｔ1
及びＴ2 がそれぞれ千数百度、Ｔ1 −Ｔ2 が数十度のよ
うな温度の場合、計測精度上の課題があった。
ては、以下の課題があった。即ち、図２に示す場合は、
絶対温度Ｔ1 及びＴ2 を個々に計測しているため、Ｔ1
及びＴ2 がそれぞれ千数百度、Ｔ1 −Ｔ2 が数十度のよ
うな温度の場合、計測精度上の課題があった。
【０００６】これを具体的に説明すると、Ｔ1 及びＴ2
の計測誤差を最大±ΔＴとすると、その差温Ｔ1 −Ｔ2
には最大２ΔＴの計測誤差を生じる。このことは、例え
ばＴ 1 ＝１４００℃、Ｔ2 ＝１３８０℃の計測を行い、
ΔＴ＝１０℃のような場合、差温Ｔ1 −Ｔ2 ＝２０℃に
対して、±２ΔＴ＝±２０℃の計測誤差を有しているこ
とになり、２０℃を差温とすることができない。
の計測誤差を最大±ΔＴとすると、その差温Ｔ1 −Ｔ2
には最大２ΔＴの計測誤差を生じる。このことは、例え
ばＴ 1 ＝１４００℃、Ｔ2 ＝１３８０℃の計測を行い、
ΔＴ＝１０℃のような場合、差温Ｔ1 −Ｔ2 ＝２０℃に
対して、±２ΔＴ＝±２０℃の計測誤差を有しているこ
とになり、２０℃を差温とすることができない。
【０００７】図３に示す場合は、差温は、２本の熱電対
の差温計測法により直接Ｔ1 −Ｔ2を計測するものであ
り、計測誤差は図２に示す場合の±２ΔＴに対して半分
以下の±ΔＴ以下となり、計測精度の向上が見込まれ
る。
の差温計測法により直接Ｔ1 −Ｔ2を計測するものであ
り、計測誤差は図２に示す場合の±２ΔＴに対して半分
以下の±ΔＴ以下となり、計測精度の向上が見込まれ
る。
【０００８】しかし、絶対温度計測のため専用の熱電対
が必要であり、さらにこの熱電対の測温接点は、差温計
測の熱電対の測温接点Ｔ1 （またはＴ2 ）と同一箇所
に、しかもＴ’＝Ｔ1 （またはＴ’＝Ｔ2 ）となるよう
に装備する必要があった。本発明は上記の課題を解決し
ようとするものである。
が必要であり、さらにこの熱電対の測温接点は、差温計
測の熱電対の測温接点Ｔ1 （またはＴ2 ）と同一箇所
に、しかもＴ’＝Ｔ1 （またはＴ’＝Ｔ2 ）となるよう
に装備する必要があった。本発明は上記の課題を解決し
ようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る熱電対を用いた温度計測装置は、それぞれの測温接
点が異なる温度測定部位に配設される一方と他方の熱電
対、および同一方と他方の熱電対が接続された温度計測
器を備え、同温度計測器には、上記一方の熱電対に接続
された絶対温度計測用アンプと、上記一方と他方の熱電
対が互いに極性を反対として接続されて形成された直列
接続回路に接続された差温計測用アンプが設けられたこ
とを特徴としている。
係る熱電対を用いた温度計測装置は、それぞれの測温接
点が異なる温度測定部位に配設される一方と他方の熱電
対、および同一方と他方の熱電対が接続された温度計測
器を備え、同温度計測器には、上記一方の熱電対に接続
された絶対温度計測用アンプと、上記一方と他方の熱電
対が互いに極性を反対として接続されて形成された直列
接続回路に接続された差温計測用アンプが設けられたこ
とを特徴としている。
【００１０】上記において、一方の熱電対が出力した電
圧信号は温度計測器の絶対温度計測用アンプに入力さ
れ、一方の熱電対の測温接点近傍の絶対温度が計測され
る。また、一方の熱電対が出力した電圧信号は、他方の
熱電対が出力した電圧信号が減算されて差温計測用アン
プに入力され、一方と他方の熱電対の測温接点近傍の絶
対温度の差温が計測される。
圧信号は温度計測器の絶対温度計測用アンプに入力さ
れ、一方の熱電対の測温接点近傍の絶対温度が計測され
る。また、一方の熱電対が出力した電圧信号は、他方の
熱電対が出力した電圧信号が減算されて差温計測用アン
プに入力され、一方と他方の熱電対の測温接点近傍の絶
対温度の差温が計測される。
【００１１】上記絶対温度計測用と差温計測用のアンプ
は、いずれも高入力インピーダンスアンプのため、いず
れの場合にもアンプにより生じる計測誤差は少なく高精
度の温度計測が可能である。
は、いずれも高入力インピーダンスアンプのため、いず
れの場合にもアンプにより生じる計測誤差は少なく高精
度の温度計測が可能である。
【００１２】そのため、熱電対を２本使用するだけで特
定部位の絶対温度と特定部位間の差温を同時に計測する
ことが可能になるとともに、これらの温度を、特に温度
差の少ない絶対温度の差温について、高精度で計測する
ことが可能となる。
定部位の絶対温度と特定部位間の差温を同時に計測する
ことが可能になるとともに、これらの温度を、特に温度
差の少ない絶対温度の差温について、高精度で計測する
ことが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係る温度
計測装置を図１により説明する。図１に示す本実施形態
の装置は、それぞれの測温接点１ａ，２ａが異なる温度
測定部位に配設されるＪＩＳ−Ｃ−１６０２ タイプＲ
（白金−白金ロジウム熱電対）の２本の熱電対１，２、
および同熱電対１，２が接続された温度計測器３を備
え、同温度計測器３には、上記熱電対１に接続され熱電
対１により計測された絶対温度Ｔ 1 に対応する電圧信号
を出力する絶対温度計測用のアンプ４と、上記熱電対１
と−極同士が接続された熱電対２の＋極と熱電対１の＋
極の間に接続され熱電対１，２により計測された差温Ｔ
1 −Ｔ2 に対応する電圧信号を出力する差温計測用のア
ンプ５が設けられている。
計測装置を図１により説明する。図１に示す本実施形態
の装置は、それぞれの測温接点１ａ，２ａが異なる温度
測定部位に配設されるＪＩＳ−Ｃ−１６０２ タイプＲ
（白金−白金ロジウム熱電対）の２本の熱電対１，２、
および同熱電対１，２が接続された温度計測器３を備
え、同温度計測器３には、上記熱電対１に接続され熱電
対１により計測された絶対温度Ｔ 1 に対応する電圧信号
を出力する絶対温度計測用のアンプ４と、上記熱電対１
と−極同士が接続された熱電対２の＋極と熱電対１の＋
極の間に接続され熱電対１，２により計測された差温Ｔ
1 −Ｔ2 に対応する電圧信号を出力する差温計測用のア
ンプ５が設けられている。
【００１４】なお、上記絶対温度計測用及び差温計測用
のアンプ４，５の信号処理概要は以下のとおりである。 アンプ 入力信号電圧 ゲイン 出力電圧 絶対温度計測用 -0.4mV 〜20.2mV ４９５倍 ０〜１０．２Ｖ 差温計測用 -8.3mV 〜 8.7mV ６００倍 ０〜１０．２Ｖ 上記において、熱電対１の測温接点１ａの温度Ｔ1 に対
応した電圧信号は、温度計測器３内のアンプ４に入力さ
れ、ここで増幅されて絶対温度Ｔ1 に比例した電圧信号
を出力し、絶対温度Ｔ1 の温度表示が行われる。また、
上記熱電対１の電圧信号は、熱電対２の測温接点２ａの
温度Ｔ2 に対応した電圧信号が温度計測装置３内にて減
算されてアンプ４に入力され、ここで増幅されて差温Ｔ
1 −Ｔ2に比例した電圧出力が得られ、差温Ｔ1 −Ｔ2
の温度表示が行われる。
のアンプ４，５の信号処理概要は以下のとおりである。 アンプ 入力信号電圧 ゲイン 出力電圧 絶対温度計測用 -0.4mV 〜20.2mV ４９５倍 ０〜１０．２Ｖ 差温計測用 -8.3mV 〜 8.7mV ６００倍 ０〜１０．２Ｖ 上記において、熱電対１の測温接点１ａの温度Ｔ1 に対
応した電圧信号は、温度計測器３内のアンプ４に入力さ
れ、ここで増幅されて絶対温度Ｔ1 に比例した電圧信号
を出力し、絶対温度Ｔ1 の温度表示が行われる。また、
上記熱電対１の電圧信号は、熱電対２の測温接点２ａの
温度Ｔ2 に対応した電圧信号が温度計測装置３内にて減
算されてアンプ４に入力され、ここで増幅されて差温Ｔ
1 −Ｔ2に比例した電圧出力が得られ、差温Ｔ1 −Ｔ2
の温度表示が行われる。
【００１５】上記アンプ４，５はいずれも高入力インピ
ーダンスアンプであり、熱電対１，２の出力インピーダ
ンスが数Ω〜数十Ωであるのに対し、アンプの入力イン
ピーダンスが数十ＭΩ〜数千ＭΩであることからアンプ
により生じる計測誤差は極めて少ない。
ーダンスアンプであり、熱電対１，２の出力インピーダ
ンスが数Ω〜数十Ωであるのに対し、アンプの入力イン
ピーダンスが数十ＭΩ〜数千ＭΩであることからアンプ
により生じる計測誤差は極めて少ない。
【００１６】なお、熱電対による温度計測においては、
実際には基準接点の温度補償のための構成または回路を
必要とするが、本実施形態では本発明の範囲外の要素で
あるため省略している。
実際には基準接点の温度補償のための構成または回路を
必要とするが、本実施形態では本発明の範囲外の要素で
あるため省略している。
【００１７】
【発明の効果】本発明の熱電対を用いた温度計測装置
は、一方の熱電対が接続された絶対温度計測用アンプ
と、互いに極性を反対として接続されて形成された一方
と他方の熱電対の直列回路が接続された差温計測用アン
プを有する温度計測器を備えたことによって、熱電対を
２本使用するだけで特定部位の絶対温度と特定部位間の
差温を同時に計測することが可能になるとともに、これ
らの温度を、特に温度差の少ない絶対温度の差温につい
て、高精度で計測することが可能となる。
は、一方の熱電対が接続された絶対温度計測用アンプ
と、互いに極性を反対として接続されて形成された一方
と他方の熱電対の直列回路が接続された差温計測用アン
プを有する温度計測器を備えたことによって、熱電対を
２本使用するだけで特定部位の絶対温度と特定部位間の
差温を同時に計測することが可能になるとともに、これ
らの温度を、特に温度差の少ない絶対温度の差温につい
て、高精度で計測することが可能となる。
【図１】本発明の実施の一形態に係る温度計測装置の説
明図である。
明図である。
【図２】従来の温度計測装置の一例の説明図である。
【図３】従来の温度計測装置の他の例の説明図である。
１ 熱電対 ２ 熱電対 ３ 温度計測器 ４ アンプ ５ アンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 啓介 東京都調布市深大寺東町７の43の３ (72)発明者 寺岡 謙 東京都港区浜松町２丁目４番１号 宇宙開 発事業団内 (72)発明者 花谷 知良 東京都昭島市武蔵野３丁目１番１号 日本 航空電子工業株式会社昭島事業所内 (72)発明者 古川 孝 東京都昭島市武蔵野３丁目１番１号 日本 航空電子工業株式会社昭島事業所内 (72)発明者 田村 博敏 名古屋市港区大江町10番地 三菱重工業株 式会社名古屋航空宇宙システム製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 それぞれの測温接点が異なる温度測定部
位に配設される一方と他方の熱電対、および同一方と他
方の熱電対が接続された温度計測器を備え、同温度計測
器には、上記一方の熱電対に接続された絶対温度計測用
アンプと、上記一方と他方の熱電対が互いに極性を反対
として接続されて形成された直列接続回路に接続された
差温計測用アンプが設けられたことを特徴とする熱電対
を用いた温度計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31235195A JPH09152379A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 熱電対を用いた温度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31235195A JPH09152379A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 熱電対を用いた温度計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09152379A true JPH09152379A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=18028207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31235195A Pending JPH09152379A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 熱電対を用いた温度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09152379A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002097385A1 (en) * | 2001-05-30 | 2002-12-05 | Thermometric Ab | Absolute temperature measuring apparatus and method |
| CN102269630A (zh) * | 2010-06-07 | 2011-12-07 | 罗斯蒙德公司 | 具有热电偶极性检测的过程变量变送器 |
| WO2012084581A1 (de) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Kerntemperaturfühler |
| DE102017110445A1 (de) * | 2017-05-15 | 2018-11-15 | Vaillant Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Messen von Temperaturen mit Thermoelementen |
| RU2760923C1 (ru) * | 2020-12-24 | 2021-12-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) | Устройство для измерения малых разностей температур |
| JP2023147596A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 国立大学法人東海国立大学機構 | 加工装置、加工状態監視方法および切削工具 |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP31235195A patent/JPH09152379A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002097385A1 (en) * | 2001-05-30 | 2002-12-05 | Thermometric Ab | Absolute temperature measuring apparatus and method |
| US6994467B2 (en) | 2001-05-30 | 2006-02-07 | Thermometric Ab | Absolute temperature measuring apparatus and method |
| CN102269630A (zh) * | 2010-06-07 | 2011-12-07 | 罗斯蒙德公司 | 具有热电偶极性检测的过程变量变送器 |
| US8864378B2 (en) | 2010-06-07 | 2014-10-21 | Rosemount Inc. | Process variable transmitter with thermocouple polarity detection |
| WO2012084581A1 (de) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Kerntemperaturfühler |
| DE102010063474B4 (de) * | 2010-12-20 | 2014-02-13 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Kerntemperaturfühler |
| DE102017110445A1 (de) * | 2017-05-15 | 2018-11-15 | Vaillant Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Messen von Temperaturen mit Thermoelementen |
| DE102017110445B4 (de) * | 2017-05-15 | 2020-02-13 | Vaillant Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Messen von Temperaturen mit Thermoelementen |
| RU2760923C1 (ru) * | 2020-12-24 | 2021-12-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) | Устройство для измерения малых разностей температур |
| JP2023147596A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 国立大学法人東海国立大学機構 | 加工装置、加工状態監視方法および切削工具 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031007 |