JPS5820902Y2

JPS5820902Y2 - 熱電対保護管

Info

Publication number: JPS5820902Y2
Application number: JP4277479U
Authority: JP
Inventors: 邦夫門井; 源平矢治
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1983-05-02
Also published as: JPS55141031U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、熱電対保護管に係り、特に溶鋼等の溶融金属
の温度を、連続的に或いは何回も繰返して測定するに好
適な、白金−白金ロジウム熱電灯が収容される熱電対保
護管の改良に関する。

従来、溶鋼或いは溶滓等の高温の溶融金属の温度測定は
、厚紙でできた保護管の先端に薄い金属板製のキャップ
を被せた消耗型熱電対が使用されており、該熱電対を溶
鋼中に差込んだ時の先端キャップが溶ける数秒間の内に
温度測定を行うようにしている。

この消耗型熱電対に於いては、熱電対が１回のみの使い
捨てであり、極めて不経済であると同時に、僅か数秒の
テ゛−夕が１回得られるのみである為、データの信頼性
にも問題があるニ一方、炉や槽の温度測定に最も普通に
用いられるものとして、耐熱絶縁管を通した熱電対素線
を、端子部を有する適当な材質の保護管に収めて使用す
る保護管付熱電灯も使用されている。

しかし、この保護管付熱電対を用いて溶鋼温度を測定す
る場合には、比較的耐熱性の高いアルミナ製の保護管を
用いた場合でも、該保護管が数分程度しかもたないとい
う問題点を有する。

これは溶鋼、溶滓に付随するスラグによる浸食を受けた
り、保護管の耐熱衝撃性が十分でない為と考えられる。

このような従来の熱電対保護管の欠点を解消し、溶鋼、
溶滓等の溶融金属に浸食されることなく、連続的に或い
は繰返し温度測定を行うことのできる熱電対保護管とし
て、出願人は、既に実願昭５３−１２２３０８号（実開
昭５５−３８２９０号公報）に於いて、第１図及び第２
図に示すような構造の熱電対保護管を提案している。

この熱電対保護管は、白金白金ロジウム熱電灯素線１０
を収容する熱電対保護管１２を、溶鋼中に挿入される、
ボロンナイトライドを主成分とする外側管１４と、該外
側管１４の内部に挿入される、アルミナを主成分とする
内側管１６とから構成したものである。

図に於いて、１８は、その先端に於いて熱電対保護管１
２の外側管１４が螺着されるステンレス管、２０は、白
金−白金ロジウム熱電灯素線１０を保護する短い円筒状
の耐熱絶縁管、２２は、ステンレス管１８内部で白金白
金ロジウム熱電灯素線１０が移動するのを防止する為、
ステンレス管１８の後方端部に挿入されたシール、２４
は、前記白金−白金ロジウム熱電灯素線１０出力から溶
鋼温度を検出する為の温度計である。

この熱電対保護管によれば、外側管１４として用いられ
たボロンナイトライドの優れた耐熱衝撃性、耐酸化性、
耐スラグ腐食性により、溶鋼中に浸種した場合に於いて
も、熱電対保護管が溶鋼に浸食されることがない。

又、外側管のボロンナイトライドが、アルミナを主成分
とする内側管１６により、白金−白金ロジウム熱電灯素
線１０と接触することがないようにされている為、白金
ロジウムの触媒作用によりボロンナイトライドが分解し
て、白金−白金ロジウム熱電灯素線が劣化してしまうこ
ともないという優れた特徴を有する。

しかしこの熱電対保護管に於いては、一般に、加工上の
問題からボロンナイトライドを主成分とする外側管１４
の内側先端が、第１図に示す如く、平面状となっており
、一方、アルミナを主成分とする内側管１６の外側先端
は、球面状となっている為、外側管１４と内側管１６と
の接触は点接触となり、又、外側管１４と内側管１６と
の間には、間隙が形成される為、該間隙に空気層が滞留
し、白金−白金ロジウム熱電灯素線１０に対する温度の
伝わり方が遅く、１００％応答に約１００秒程度を要す
る。

従って測温時間が長くなり、測定周期を短縮できず、プ
ロセス制御への組込みも困難であった。

又、外側管１４と内側管１６が、その先端の接触面に於
いて一部反応して融着してしまうことがあり、使用と共
に、外側管１４或いは内側管１６の何れか一方のみが劣
化した場合に於いても、熱電対保護管１２全体を取換え
る必要があり、経済的でないという問題点を有した。

本考案は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、応答性に優れ、且つ、内側管と外側管の融着が生じ
ない熱電対保護管を提供することを目的とする。

本考案は、高温の被測温雰囲気中に挿入される、ボロン
ナイトライドを主成分とする外側管と、白金−白金ロジ
ウム熱電灯が収容される、アルミナを主成分とする内側
管とを有する熱電対保護管に於いて、前記外側管と内側
管の間隙に、ボロンナイトライド或いはアルミナの少な
くとも何れか一方と反応しない粉末を充填するようにし
て、前記目的を達成したものである。

以下図面を参照して、本考案の実施例を詳細に説明する
。

本考案の実施例は、第３図に示す如く、従来と同様の熱
電対保護管１２に於いて、その外側管１４と内側管１６
との間隙、好ましくは、先端から１０〜２０ｍｍ程度の
部分に、ボロンナイトライド粉末３０或いはアルミナ粉
末の少なくとも何れか一方を充填するようにしたもので
ある。

充填されるボロンナイトライド粉末或いはアルミナ粉末
の粒子の大きさとしては、直径１００μ程度以下、好ま
しくは、５μ程度のものが良い。

本実施例に於いては、ボロンナイトライド粉末３０の優
れた熱伝導性により、外側管１４と内側管１６との間の
熱伝導性が向上し、応答も、１００％応答に約５０秒と
、従来のものに比べ約半分の時間で済むようになった。

従って、例えば繰返しの測温に使用する場合、外側管１
４が１回の測定毎に高温の溶鋼或いは溶滓等にさらされ
る時間が半減し、該外側管１４の寿命が約２倍になる。

又、ボロンナイトライド粉末３０の粒子間に多少の隙間
が生じるので、外側管１４と内側管１６が直接接触する
ことがなく、外側管１４と内側管１６との間の融着が防
止される。

即ち、ボロンナイトライド粉末３０の一部が、内側管１
６のアルミナと反応することがあっても、外側管１４と
内側管１６自体が融着することは防止される。

従って、繰返し測温等により外側管１４のみが劣化して
交換時期となった場合に於いては、従来のように熱電対
保護管１２全体を取換えることなく、外側管１４のみを
交換すれば良く、内側管１６及び白金−白金ロジウム熱
電灯素線１０は再使用でき、経済的である。

尚前記実施例に於いては、外側管１４と内側管１６の間
隙に充填される粉末がボロンナイトライド粉末とされて
いたが、両者間に充填される粉末はこれに限定されず、
アルミナ粉末、或いはボロンナイトライドとアルミナの
粉末の混合物、更には、アルミナ或いはボロンナイトラ
イドの何れとも反応しない粉末を充填することが可能で
ある。

以上説明した通り、本考案は、高温の被測温雰囲気中に
挿入される、ボロンナイトライドを主成分とする外側管
と、白金−白金ロジウム熱電灯が収容される、アルミナ
を主成分とする内側管とを有する熱電対保護管に於いて
、前記外側管と内側管の間隙に、ボロンナイトライド或
いはアルミナの少なくとも何れか一方と反応しない粉末
を充填するようにしたので、測温時の応答性に優れ、且
つ、外側前単体或いは内側管単体のみの交換が可能とな
り経済的であるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は既に提案されている熱電対保護管の構造を示す
縦断面図、第２図は第１図のＩＩ−ＩＩ線に沿う横断面
図、第３図は、本考案に係る熱電対保護管の実施例の構
成を示す縦断面図である。１０・・・・・・白金−白金ロジウム熱電対素線、１２
・・・・・・熱電対保護管、１４・・・・・・外側管、
１６・・・・・・内側管、３０・・・・・・ボロンナイ
トライド粉末。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

高温の被測温雰囲気中に挿入される、ボロンナイトライ
ドを主成分とする外側管と、白金−白金ロジウム熱電対
が収容される、アルミナを主成分とする内側管とを有す
る熱電対保護管に於いて、前記外側管と内側管の間隙に
、ボロンナイトライド或いはアルミナの少なくとも何れ
か一方と反応しない粉末が充填されていることを特徴と
する熱電対保護管。