JPS6191532A - 流体温度測定装置 - Google Patents
流体温度測定装置Info
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- JPS6191532A JPS6191532A JP59213772A JP21377284A JPS6191532A JP S6191532 A JPS6191532 A JP S6191532A JP 59213772 A JP59213772 A JP 59213772A JP 21377284 A JP21377284 A JP 21377284A JP S6191532 A JPS6191532 A JP S6191532A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は流体温度測定装置に関する。
内燃機関の吸排気管、冷凍機の配管等において、内部流
体と管壁との間に温度差がある場合に内部流体の温度を
測定する（では、従来、例えば、第４図縦断面図、第５
図横断面図に示すように、保護筒０２内に熱電対、測？
晶抵抗体等の感温部０３ａを有する検出棒ｏ３を組み込
み、取付金具０５を測定対象であるパイプ０１に溶接し
、袋ナツトｏ６で保護筒ｏ２をパイプ０１に固着してい
る。
体と管壁との間に温度差がある場合に内部流体の温度を
測定する（では、従来、例えば、第４図縦断面図、第５
図横断面図に示すように、保護筒０２内に熱電対、測？
晶抵抗体等の感温部０３ａを有する検出棒ｏ３を組み込
み、取付金具０５を測定対象であるパイプ０１に溶接し
、袋ナツトｏ６で保護筒ｏ２をパイプ０１に固着してい
る。
こ＼で、０７は検出棒Ｏシを保護筒０２に固定するため
のねじ蓋、０８は内部流体の流出を防止するためのパツ
キン、０９は検出棒の出力導線、０１０は検出棒０３の
信号を測定器まで導く外部導線で、内部流体の温度は感
温部０３ａの温度として測定される。
のねじ蓋、０８は内部流体の流出を防止するためのパツ
キン、０９は検出棒の出力導線、０１０は検出棒０３の
信号を測定器まで導く外部導線で、内部流体の温度は感
温部０３ａの温度として測定される。
しかしながら、このような手段で内部流体温度を測定す
る場合、例えば内燃機関の排気管では、その外表面０１
が大気に露出しているので、第６図モデル図に示すよう
に、保護筒０２への入熱０２１の一部は保護筒０２ 自
身を通して熱伝導による熱０２２として、残部は管内面
との間の扁射による熱０２３として外部へかなりの熱０
２４が放散することは避けられず、保温したとしても完
全な断熱は困難であるから、特に保護筒０２の取付部０
５．０６の金具は蕗出している関係上、熱の放散により
、管壁温度は内部流体の温度より低温となる。
る場合、例えば内燃機関の排気管では、その外表面０１
が大気に露出しているので、第６図モデル図に示すよう
に、保護筒０２への入熱０２１の一部は保護筒０２ 自
身を通して熱伝導による熱０２２として、残部は管内面
との間の扁射による熱０２３として外部へかなりの熱０
２４が放散することは避けられず、保温したとしても完
全な断熱は困難であるから、特に保護筒０２の取付部０
５．０６の金具は蕗出している関係上、熱の放散により
、管壁温度は内部流体の温度より低温となる。
また、測定の際、保護筒の挿入長は内部流体の種類、流
速、圧力等により異なるが、下記理由により、一般に保
護筒の直径の１７倍以上とすることになっている。
速、圧力等により異なるが、下記理由により、一般に保
護筒の直径の１７倍以上とすることになっている。
すなわち、第７図モデル図に示すように、平板０３１に
円柱０６２を突設し、これに平板０３１の温度よりも高
温の熱風０６３を当てると、まず同図（Ａ）に示すよう
に、円柱０３２の長さが短い場合、すなわち保護筒の挿
入長不足の場合は、内部流体温度０３８、平板の内表面
温度０３７に対し、円柱の軸方向の温度分布は曲線０３
４のようになシ、これは対流熱放散により平板０３１が
熱風０３３より低晶となシ、円柱０３２から曲線０３４
に比例して熱が流出して低温となることによるもので、
その先端部では温度差０３８が生ずる。
円柱０６２を突設し、これに平板０３１の温度よりも高
温の熱風０６３を当てると、まず同図（Ａ）に示すよう
に、円柱０３２の長さが短い場合、すなわち保護筒の挿
入長不足の場合は、内部流体温度０３８、平板の内表面
温度０３７に対し、円柱の軸方向の温度分布は曲線０３
４のようになシ、これは対流熱放散により平板０３１が
熱風０３３より低晶となシ、円柱０３２から曲線０３４
に比例して熱が流出して低温となることによるもので、
その先端部では温度差０３８が生ずる。
次に保護筒の挿入長が十分長い場合は、同図（Ｂ）に示
すように、円柱０３２の温度分布・は先端に近づくにつ
れて勾配が緩やかになると＼もに、熱風０３３の温度に
接近し、先端では曲線０３４の勾配が零となり、その温
度は熱風と同一の０３８になるので、測定誤差はなくな
る。
すように、円柱０３２の温度分布・は先端に近づくにつ
れて勾配が緩やかになると＼もに、熱風０３３の温度に
接近し、先端では曲線０３４の勾配が零となり、その温
度は熱風と同一の０３８になるので、測定誤差はなくな
る。
その際の円柱０６２の温度分布は次式で表わされ、この
関係から、測定誤差を少なく、するためには、保護筒の
挿入長はその直径の１７こ＼で、 θ −内部流体温度 Ｃ℃） θエ ＝保護筒の先端温度 Ｃ℃） θ ＝管内面温度（保護筒基部温度）（℃）ｈ ＝保護
筒表面の熱伝達率（Ｋ ｃａｔ／ｍ″ｈ″Ｃ）Ｐ ＝保
護筒の長さ （ｍ） λ＝〃ノ熱伝達率（Ｋ ｃ ａｔ／ｍ ｈ ’（１）Ａ
Ｈ＝＃ の断面積 （ｍ勺 δ１−ｕ の肉厚 （ｍ） ｔ＝Ｉ／ Ｏ長さ （ｍ） しかしながら、実際には管壁が通常配管。
関係から、測定誤差を少なく、するためには、保護筒の
挿入長はその直径の１７こ＼で、 θ −内部流体温度 Ｃ℃） θエ ＝保護筒の先端温度 Ｃ℃） θ ＝管内面温度（保護筒基部温度）（℃）ｈ ＝保護
筒表面の熱伝達率（Ｋ ｃａｔ／ｍ″ｈ″Ｃ）Ｐ ＝保
護筒の長さ （ｍ） λ＝〃ノ熱伝達率（Ｋ ｃ ａｔ／ｍ ｈ ’（１）Ａ
Ｈ＝＃ の断面積 （ｍ勺 δ１−ｕ の肉厚 （ｍ） ｔ＝Ｉ／ Ｏ長さ （ｍ） しかしながら、実際には管壁が通常配管。
ダクト等では、その寸法及び保護筒の振動強度上の問題
により必要挿入長を確保することが困難であることが多
い。
により必要挿入長を確保することが困難であることが多
い。
本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、保
護筒と管壁との間の輻射熱及び保護筒自体による管壁へ
の伝導熱による影響を防止し、正確な内部流体温度の測
定を可能とする流体温度測定装置を提供することをｈ的
とする。
護筒と管壁との間の輻射熱及び保護筒自体による管壁へ
の伝導熱による影響を防止し、正確な内部流体温度の測
定を可能とする流体温度測定装置を提供することをｈ的
とする。
そのために本発明は、管壁を横方向（で貫通して管内流
体中に保護筒の先端部を適宜挿入長にわたって挿入し該
先端部内に感温部材を有する温度検出棒を内挿してなる
流体温度測定装置において、閉塞された先端付近に穿設
され管内流体の上流疋向かつて開口する入口開口及び該
入口開口より挿入長に沿って若干離れた部位だ穿設され
管内流体の下流て向かって開口する出口開口を有する保
護筒と、該深護筒内に環状空間を存して同軸的（Ｃ内挿
され上記入口開口に対向する開口より流入する管内流体
を分流しそれぞれを挿入長方向に導いたのち合流して上
記出口開口を経て流出させる比較的短い先端が閉塞され
た内筒と、該内筒内に同軸的に内挿される感温部材を先
端に有すると−もに上記出口開口の管壁寄りの部位にフ
ランジ状フィンを突設する温度検出棒とを具えたことを
特徴とする。
体中に保護筒の先端部を適宜挿入長にわたって挿入し該
先端部内に感温部材を有する温度検出棒を内挿してなる
流体温度測定装置において、閉塞された先端付近に穿設
され管内流体の上流疋向かつて開口する入口開口及び該
入口開口より挿入長に沿って若干離れた部位だ穿設され
管内流体の下流て向かって開口する出口開口を有する保
護筒と、該深護筒内に環状空間を存して同軸的（Ｃ内挿
され上記入口開口に対向する開口より流入する管内流体
を分流しそれぞれを挿入長方向に導いたのち合流して上
記出口開口を経て流出させる比較的短い先端が閉塞され
た内筒と、該内筒内に同軸的に内挿される感温部材を先
端に有すると−もに上記出口開口の管壁寄りの部位にフ
ランジ状フィンを突設する温度検出棒とを具えたことを
特徴とする。
このような構成により、輻射及び伝導による熱放散の影
響を少なくして内部流体の温度の正確な測定を行う流体
温度測定装置を得ることができる。
響を少なくして内部流体の温度の正確な測定を行う流体
温度測定装置を得ることができる。
本発明の一実施例を図面について説明すると、第１図は
その縦断面図、第２図は第１図の保護筒を示す部分拡大
図、第６図は第２図のｚ−ｉに沿った横断面図である。
その縦断面図、第２図は第１図の保護筒を示す部分拡大
図、第６図は第２図のｚ−ｉに沿った横断面図である。
上図において、１は測定対象の流体が流れる管壁、２は
管壁１を貫いて内部流体中に横向きに挿入された本発明
に係る温度測定用保護筒で、閉塞された先端付近の上流
側側壁には入口開口２ａが、管壁１付近の下流側側壁に
は出口開口２ｂがそれぞれ穿設されている。
管壁１を貫いて内部流体中に横向きに挿入された本発明
に係る温度測定用保護筒で、閉塞された先端付近の上流
側側壁には入口開口２ａが、管壁１付近の下流側側壁に
は出口開口２ｂがそれぞれ穿設されている。
３は保護筒２の先端部に内挿された比較的短い内筒で、
その先端は端板３ａで閉塞され、保護筒１の入口開口２
ａに対向する部位には開口３ｂが穿設され、開口端付近
の外周に等間隔で突設された放射状フィン３Ｃを有し保
護筒の閉塞端板内面に突設されたフィン２Ｃと協動して
保護筒１内に同軸的に固定されている。
その先端は端板３ａで閉塞され、保護筒１の入口開口２
ａに対向する部位には開口３ｂが穿設され、開口端付近
の外周に等間隔で突設された放射状フィン３Ｃを有し保
護筒の閉塞端板内面に突設されたフィン２Ｃと協動して
保護筒１内に同軸的に固定されている。
４は保護筒２の軸心に白って内挿され先端に付設された
感温部材４ａが内筒３のはゾ中央に位置する温度検出棒
で、感温部材４ａ付近に等間隔で突設された放射状フィ
ン４Ｃと出口開口２ｂよりも若干菅璧寄りの部位に突設
されたフランジ状フィン４ｂにより内筒３及び保護筒２
に対し同軸的に支持されている。
感温部材４ａが内筒３のはゾ中央に位置する温度検出棒
で、感温部材４ａ付近に等間隔で突設された放射状フィ
ン４Ｃと出口開口２ｂよりも若干菅璧寄りの部位に突設
されたフランジ状フィン４ｂにより内筒３及び保護筒２
に対し同軸的に支持されている。
５．６．７，８，９．ｉＱはそれぞれ第４〜５図に示し
た取付金具０５１袋ナツト０６゜ねじ蓋０７．パツキン
０８．出力導線０９゜外部導線０１０と同一構造部材で
ある。
た取付金具０５１袋ナツト０６゜ねじ蓋０７．パツキン
０８．出力導線０９゜外部導線０１０と同一構造部材で
ある。
このような装置において、管壁１の上流側より入口開口
２ａを経て保護筒２内に流入した内部流体の一部は、内
筒３と保護筒２との間の環状空間を保護筒の軸方向に流
れ、残部は内筒３の開口３ｂから内筒内を軸方向に流れ
たのち、合流して保護筒２の出口開口２ｂを経て流出す
る。
２ａを経て保護筒２内に流入した内部流体の一部は、内
筒３と保護筒２との間の環状空間を保護筒の軸方向に流
れ、残部は内筒３の開口３ｂから内筒内を軸方向に流れ
たのち、合流して保護筒２の出口開口２ｂを経て流出す
る。
その際、内筒３の内外面はともに内部流体に直接接触す
ると５もに、内筒３を支持するフィン３Ｃ，２Ｃの作用
により、内筒３は熱的に保護筒２に対して絶縁され、内
部流体とはＸ同一温度となる。
ると５もに、内筒３を支持するフィン３Ｃ，２Ｃの作用
により、内筒３は熱的に保護筒２に対して絶縁され、内
部流体とはＸ同一温度となる。
温度検出棒先端の感温部材４ａも内部流体に直接接触し
て直接熱交換を行うことになり、フランジ状フィン４ｂ
により輻射熱を遮蔽することにより内部流体とはＸ同一
温度となる。
て直接熱交換を行うことになり、フランジ状フィン４ｂ
により輻射熱を遮蔽することにより内部流体とはＸ同一
温度となる。
こ５で、感温部材は、内筒及び保護筒を介して、内部流
体より低温又は高温の管壁に対して、二重に遮蔽されて
いるので、輻射熱の伝達はなく、内筒は保護筒によって
熱遮蔽されると＼もに内外面で直接に内部流体と熱交換
を行うので、感温部材に悪影響を及ぼす惧れはない。
体より低温又は高温の管壁に対して、二重に遮蔽されて
いるので、輻射熱の伝達はなく、内筒は保護筒によって
熱遮蔽されると＼もに内外面で直接に内部流体と熱交換
を行うので、感温部材に悪影響を及ぼす惧れはない。
さらに、本装置では感温部材が被検流体に直接接触する
ので、温度検出棒の必要挿入長は従来のものに比べて短
くなり、例えば外径３．２ｍ／ｍのシース熱電対におい
ては、必要挿入長は約６０ｍ／ｍで十分であシ、これに
より装置全体は短小にできるから構造強度上も有利であ
る。
ので、温度検出棒の必要挿入長は従来のものに比べて短
くなり、例えば外径３．２ｍ／ｍのシース熱電対におい
ては、必要挿入長は約６０ｍ／ｍで十分であシ、これに
より装置全体は短小にできるから構造強度上も有利であ
る。
要するに本発明によれば、管壁を横方向に貫通して管内
流体中に保護筒の先端部を適宜挿入長にわたって挿入し
該先端部内に感温部材を有する温度検出棒を内挿してな
る流体温度測定装置において、閉塞された先端付近に穿
設され管内流体の上流に向かって開口する入口開口及び
該入口開口より挿入長に沿って若干離、ｒ″した部位に
穿設され管内流体の下流に向かって開口する出口開口を
有する保護筒と、該保護筒内に環状空間を存して同軸的
に内挿され上記入口開口に対向する開口よ）流入する管
内流体を分流しそれぞれを挿入長方向に導いたのち合流
して上記出口開口を経て流出させる比較的短い先端が閉
塞された内筒と、該内筒内に同軸的に内挿される感温部
材を先端に有するとＮもに上記出口開口の管壁寄りの部
位にフランジ状フィンを突設する温度検出棒とを具えた
こ七により、測定誤差の少ない流体温度測定装置を得る
から、本発明は産業上極めて有益なものである。
流体中に保護筒の先端部を適宜挿入長にわたって挿入し
該先端部内に感温部材を有する温度検出棒を内挿してな
る流体温度測定装置において、閉塞された先端付近に穿
設され管内流体の上流に向かって開口する入口開口及び
該入口開口より挿入長に沿って若干離、ｒ″した部位に
穿設され管内流体の下流に向かって開口する出口開口を
有する保護筒と、該保護筒内に環状空間を存して同軸的
に内挿され上記入口開口に対向する開口よ）流入する管
内流体を分流しそれぞれを挿入長方向に導いたのち合流
して上記出口開口を経て流出させる比較的短い先端が閉
塞された内筒と、該内筒内に同軸的に内挿される感温部
材を先端に有するとＮもに上記出口開口の管壁寄りの部
位にフランジ状フィンを突設する温度検出棒とを具えた
こ七により、測定誤差の少ない流体温度測定装置を得る
から、本発明は産業上極めて有益なものである。
第１図は本発明の一実施Ｉ９ｕを示す縦断面図、第２図
は第１図の保護筒を示す部分拡大図、第３図は第２図の
！−１に沿った横断面図、第４図は公知の流体温度測定
装置を示す縦断面図、第５図は第４図の横断面図、第６
図は第５図における保護時に対する熱の人出波状態を示
すモデル図、第７図は第４図における保護筒の温度分布
を示すモデル図である。 １・・管壁、２・・・保護筒、２ａ・・・入口開口、２
ｂ・・出口開口、２Ｃ・・・フィン、３・・・内筒、３
ａ・・・端板、３ｂ・・・開口、３ｃ・・・フィン、４
・・・温度検出棒、４ａ・・・感温部材、４ｂ・・・フ
ランジ状フィン、４Ｇ・・・フィン、５・・取付金具、
６・・袋ナツト、７・・・ねじ蓋、７ａ・・・ノくソキ
ン、７ｂ・・・パツキン、８・・・パツキン、９・・・
出力導線、１０・・・外部導線。 復代理人 弁理士 塚 本 正 文 箱７図 第２図 第３図
は第１図の保護筒を示す部分拡大図、第３図は第２図の
！−１に沿った横断面図、第４図は公知の流体温度測定
装置を示す縦断面図、第５図は第４図の横断面図、第６
図は第５図における保護時に対する熱の人出波状態を示
すモデル図、第７図は第４図における保護筒の温度分布
を示すモデル図である。 １・・管壁、２・・・保護筒、２ａ・・・入口開口、２
ｂ・・出口開口、２Ｃ・・・フィン、３・・・内筒、３
ａ・・・端板、３ｂ・・・開口、３ｃ・・・フィン、４
・・・温度検出棒、４ａ・・・感温部材、４ｂ・・・フ
ランジ状フィン、４Ｇ・・・フィン、５・・取付金具、
６・・袋ナツト、７・・・ねじ蓋、７ａ・・・ノくソキ
ン、７ｂ・・・パツキン、８・・・パツキン、９・・・
出力導線、１０・・・外部導線。 復代理人 弁理士 塚 本 正 文 箱７図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 管壁を横方向に貫通して管内流体中に保護 筒の先端部を適宜挿入長にわたって挿入し該先端部内に
感温部材を有する温度検出棒を内挿してなる流体温度測
定装置において、閉塞された先端付近に穿設され管内流
体の上流に向かって開口する入口開口及び該入口開口よ
り挿入長に沿って若干離れた部位に穿設され管内流体の
下流に向かって開口する出口開口を有する保護筒と、該
保護筒内に環状空間を存して同軸的に内挿され上記入口
開口に対向する開口より流入する管内流体を分流しそれ
ぞれを挿入長方向に導いたのち合流して上記出口開口を
経て流出させる比較的短い先端が閉塞された内筒と、該
内筒内に同軸的に内挿される感温部材を先端に有すると
ゝもに上記出口開口の管壁寄りの部位にフランジ状フィ
ンを突設する温度検出棒とを具えたことを特徴とする流
体温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213772A JPS6191532A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 流体温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213772A JPS6191532A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 流体温度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191532A true JPS6191532A (ja) | 1986-05-09 |
Family
ID=16644777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59213772A Pending JPS6191532A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 流体温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6191532A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2651036A1 (fr) * | 1989-07-29 | 1991-02-22 | Smiths Industries Plc | Dispositif capteur delivrant des indications de pression et de temperature |
| JPH0325124U (ja) * | 1989-07-22 | 1991-03-14 | ||
| JPH0344638U (ja) * | 1989-09-08 | 1991-04-25 | ||
| US5302026A (en) * | 1992-07-16 | 1994-04-12 | Rosemount, Inc. | Temperature probe with fast response time |
| US5653538A (en) * | 1995-06-07 | 1997-08-05 | Rosemount Aerospace Inc. | Total temperature probe |
| US20110317740A1 (en) * | 2010-06-29 | 2011-12-29 | Rolls-Royce Plc | High temperature measurement probe |
| CN106840459A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-06-13 | 北京航空航天大学 | 一种十孔总温测量探针 |
-
1984
- 1984-10-12 JP JP59213772A patent/JPS6191532A/ja active Pending
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