JPH09170751A - 温度伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は信頼性の高い温度伝送装置を提供す
ることを課題としている。 【解決手段】 本発明の温度伝送装置は、温度センサ７
および熱電対２に接続されて基準値を与える基準接点６
と、変換器ケース４に収納され起電力を信号変換する変
換器５と、変換器５で変換して得られた出力信号を出力
する出力ケーブル接点８と、熱電対２と並置して配線さ
れ出力ケーブル接点８からの出力信号を取り出す出力部
10とを備えたことを特徴としている。 【効果】 本発明により温度伝送装置の測定精度を向上
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱電対と変換器が
一体化された一体形の温度伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一体形の温度伝送装置では、異常金属
（または合金）で閉回路を作り、接合部に温度差を与え
ると起電力を生じることを利用した熱電対を直接、変換
器に接続している。熱電対を用いたものでは、測定され
た起電力値を変換器ケース内にある基準接点の温度で補
償し、変換器により、４〜20mADC等の信号に変換して出
力する。尚、基準接点の温度は一般に専用の温度センサ
で測定される。

【０００３】通常、この一体形の温度伝送装置は、炉等
の高温部の温度測定に用いられ、炉内部に熱電対を差し
込み、フランジ等で取付けられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】炉内部等の測定の場
合、炉内部温度が非常に高いため熱電対やその保護管を
通して変換部に熱が伝導してしまう。また、炉からの放
射熱により変換部炉側の面が熱せられる。そのため、従
来の装置の構造では、変換部内に温度勾配が生じるた
め、基準接点の真の温度と、基準接点測温用温度センサ
による測定温度とに差異が生じ、基準接点での正確な補
償が行われない場合があった。

【０００５】また、変換器部に空気を流入して内部温度
を下げるエアパージ技術はあるが、熱電対素線からの熱
伝導に対しては効果が小さかった。

【０００６】本発明は上記の様な問題点を解決し、正確
な温度測定が行える一体形の温度伝送装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の温度伝送装置
は、互いに異なる金属で閉回路を構成し測温接点の温度
に対応した起電力を発生させる熱電対と、熱電対および
前記測温接点を収納して熱的に保護する保護管と、変換
器ケースに収納されて基準となる周囲の基準温度を検出
する温度センサと、温度センサおよび熱電対に接続され
て基準値を与える基準接点と、変換器ケースに収納され
前記起電力を信号変換する変換器と、変換器で変換して
得られた出力信号を出力する出力ケーブル接点と、熱電
対と並置して配線され出力ケーブル接点からの出力信号
を取り出す出力部とを備えたことを特徴としている。ま
た、請求項２に記載した温度伝送装置は、互いに異なる
金属で閉回路を構成し測温接点の温度に対応した起電力
を発生させる熱電対と、熱電対および測温接点を収納し
て熱的に保護する保護管と、変換器ケースに収納されて
基準となる周囲の基準温度を検出する温度センサと、温
度センサおよび熱電対に接続されて基準値を与える基準
接点と、変換器ケースに収納され起電力を信号変換する
変換器と、変換器で変換して得られた出力信号を出力す
る出力ケーブル接点と、変換器ケースに設けられて変換
器を冷却する空気を取り入れる空気流入口と、空気を排
出する空気排出口とを備えたことを特徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の温度伝送装置の実施
の形態を説明する。図１において、熱電対２は互いに異
なる金属で閉回路を構成し測温接点１の温度に対応した
起電力を発生させる。保護管３は熱電対２および測温接
点１を収納して熱的に保護する。温度センサ７は変換器
ケース４に収納されて基準となる周囲の基準温度を検出
する。基準接点６は温度センサ７および熱電対２に接続
されて基準値を与える。変換器ケース４はフランジ11を
介して炉壁15に取り付けられる。変換器５は変換器ケー
ス４に収納され起電力を信号変換する。出力ケーブル接
点８は変換器５で変換して得られた出力信号を伝送する
接点である。出力部10は出力ケーブル接点８に接続さ
れ、熱電対２と並置して配線され出力ケーブル接点８か
らの出力信号を取り出す箇所である。また、図２に示し
た温度伝送装置において、空気流入口12は変換器ケース
４に設けられて変換器５を冷却する空気を取り入れ、空
気排出口13は空気を排出するものである。

【０００９】即ち、図１は熱電対２とその周囲の保護管
３及び、熱電対２の出力である起電力を直流電流等の信
号に変換する変換器５と変換器用ケース４を備え、基準
接点６よりも回路的にセンサ側に位置する部分と、基準
接点６よりも回路的に出力側に位置する部分とを熱的に
近接させたことを特徴とした一体形の温度伝送装置であ
り、炉等の測定物に差し込んだ熱電対２の測温接点１と
変換器上にある基準接点６の温度差により熱起電力が発
生する。その時、基準接点６の近くに付けられた基準接
点測温用の温度センサ７により、基準接点６の温度が測
定され、これを基準として発生した熱起電力から測温接
点１の温度を測定する。そして、得られた信号は変換器
５により直流電流等の信号に変換して、出力ケーブル９
を通して外部に出力する。この時、熱電対２と出力ケー
ブル９が近接していることにより、熱電対２と出力ケー
ブル９の近接している箇所では、熱交換によってそれぞ
れの温度が同程度となり、変換器５での温度勾配が低減
できる。これにより、変換器５での温度勾配による基準
接点６の補償誤差を低減できる。

【００１０】以上のように、熱電対２と出力ケーブル９
が近接していることで、熱電対２と出力ケーブル９の近
接している箇所では、それぞれの温度が同等となり、炉
からの熱が熱電対２やその保護管３を通して変換器５に
熱伝導することや、炉壁15からの放射熱による変換器５
の熱電対側と信号出力側との温度勾配が低減され、基準
接点６での補償誤差が少なくなり、正確な温度測定を行
うことができる。

【００１１】図２および図３は熱電対２とその周囲の保
護管３及び、熱電対２の出力である起電力を直流電流等
の信号に変換する変換器５と変換器用ケース４と、変換
器用ケース４の一部に開けられた通風孔５ａと保護管３
に開けられた通風孔５ｂとを有し、２つの通風孔５ａ，
５ｂにより内部に空気を流通させることを特徴とした一
体形の温度伝送装置である。

【００１２】そして、測温接点１で結合された熱電対２
は、保護管３の内部を通り、変換器ケース４にある変換
器５に基準接点６で接続される。基準接点６には基準接
点測温用の温度センサ７が取り付けられている。変換器
５に出力ケーブル接点８で接続された出力ケーブル９
は、変換器ケース４を通り熱電対２に近接し、出力部10
に接続される。また、一体形の温度伝送器自体は、フラ
ンジ11により測定物に取り付けられる。

【００１３】図２の場合、測温接点１で結合された熱電
対２は、保護管３の内部を通り、変換器ケース４にある
変換器５に基準接点６で接続される。基準接点６には、
基準接点測温用の温度センサ７が取り付けられている。
変換器５に出力ケーブル接点８で接続された出力ケーブ
ル９は、出力部10に接続される。変換器ケース４の一部
には、変換器ケース４に空気を流入する空気流入口11が
あり、フランジ12直前の保護管３の一部には空気を排出
する空気排出口13があり、炉等の測定物に差し込んだ熱
電対２の測温接点１と変換器５にある基準接点６の温度
差により熱起電力が発生する。その時、基準接点６の近
くに取り付けられた基準接点測温用の温度センサ７によ
り、基準接点６の温度が測定され、これを基準として発
生した熱起電力から測温接点１の温度を測定する。そし
て、得られた信号は変換器５により直流電流等の信号に
変換して、出力ケーブル９を通して外部に出力する。測
定中、常時、空気を変換器ケース４にある空気流入口12
から流入して、フランジ直前の保護管３の空気排出口13
から排出するので、変換器ケース４および保護管３の雰
囲気が循環冷却され、変換器５および熱電対素線も冷却
される。これにより、変換器５での温度勾配による基準
接点６の補償誤差を低減できる。

【００１４】このように常時、空気を変換器ケース４お
よび保護管３に流入、循環させることで変換器５および
熱電対素線も冷却され、炉壁15からの熱が熱電対２やそ
の保護管３を通して変換器５に熱伝導することや、炉壁
15からの放射熱による変換器５の雰囲気温度の上昇防止
と基準接点部の温度勾配の低減をはかることができ、基
準接点６での補償誤差が少なくなり、正確な温度測定を
行うことができる。

【００１５】次に、他の実施例を図４および図５に示
す。熱電対２の基準接点６および基準接点測温用の温度
センサ７を境にセンサ側に位置する部分の一部と変換器
側（信号出力側）に位置する部分の一部を熱的に結合
（近接）させ、変換器上での温度勾配による基準接点の
補償誤差を低減する。

【００１６】図６の他の実施例を示す。空気をフランジ
直前の保護管３の下部から流入し、変換器ケース４の上
部から排出する。炉壁15からの熱伝導や放射熱により暖
められた変換器５の雰囲気は、上昇、排出され、そこに
空気が流入されるので、変換器５の雰囲気温度の上昇防
止と基準接点部の温度勾配の低減をはかることができ
る。

【００１７】

【発明の効果】本発明により、炉からの熱が熱電対やそ
の保護管を通して変換器に熱伝導することや、炉からの
放射熱による変換器内の熱電対側と信号出力側に温度勾
配が低減され、基準接点での補償誤差が少なくなり、正
確な温度測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す温度伝送装置の構成図
である。

【図２】他の実施例を示す構成図である。

【図３】図２の作用を示す説明図である。

【図４】他の実施例を示す構成図である。

【図５】他の実施例を示す構成図である。

【図６】他の実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 測温接点 ２ 熱電対 ３ 保護管 ４ 変換器ケース ５ 変換器 ６ 基準接点 ７ 温度センサ ８ 出力ケーブル接点 ９ 出力ケーブル 10 出力部 11 フランジ 15 炉壁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに異なる金属で閉回路を構成し測温
   接点の温度に対応した起電力を発生させる熱電対と、こ
   の熱電対および前記測温接点を収納して熱的に保護する
   保護管と、変換器ケースに収納されて基準となる周囲の
   基準温度を検出する温度センサと、この温度センサおよ
   び前記熱電対に接続されて基準値を与える基準接点と、
   前記変換器ケースに収納され前記起電力を信号変換する
   変換器と、この変換器で変換して得られた出力信号を出
   力する出力ケーブル接点と、前記熱電対と並置して配線
   され前記出力ケーブル接点からの出力信号を取り出す出
   力部と、を具備してなる温度伝送装置。
2. 【請求項２】 互いに異なる金属で閉回路を構成し測温
   接点の温度に対応した起電力を発生させる熱電対と、こ
   の熱電対および前記測温接点を収納して熱的に保護する
   保護管と、変換器ケースに収納されて基準となる周囲の
   基準温度を検出する温度センサと、この温度センサおよ
   び前記熱電対に接続されて基準値を与える基準接点と、
   前記変換器ケースに収納され前記起電力を信号変換する
   変換器と、この変換器で変換して得られた出力信号を出
   力する出力ケーブル接点と、前記変換器ケースに設けら
   れて前記変換器を冷却する空気を取り入れる空気流入口
   と、前記空気を排出する空気排出口と、を具備してなる
   温度伝送装置。