JPS6270722A - 感温体を有する装置の較正装置および較正方法 - Google Patents
感温体を有する装置の較正装置および較正方法Info
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- JPS6270722A JPS6270722A JP61164528A JP16452886A JPS6270722A JP S6270722 A JPS6270722 A JP S6270722A JP 61164528 A JP61164528 A JP 61164528A JP 16452886 A JP16452886 A JP 16452886A JP S6270722 A JPS6270722 A JP S6270722A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K15/00—Testing or calibrating of thermometers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
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)
この発明は、感温装置を有する計器の較正のための装置
に関する。この装置は、前記感温装置をあらかじめ定め
られた位置に位置させるための手段、前記感温装置にお
いて所望の温度を生じ、そして調節するための手段およ
び前記感温装置の実際の温度を感知するための手段から
成る。
に関する。この装置は、前記感温装置をあらかじめ定め
られた位置に位置させるための手段、前記感温装置にお
いて所望の温度を生じ、そして調節するための手段およ
び前記感温装置の実際の温度を感知するための手段から
成る。
この発明は、さらに、前記感温装置を他の感温体により
定められそして制御される所望の温度にさらすことによ
って感温装置を較正する方法に関する。
定められそして制御される所望の温度にさらすことによ
って感温装置を較正する方法に関する。
(従来技術)
多くのタイプのプロセスの調査あるいは制御に関連して
、温度計や温度記録計のような温度を測定または記録す
る計器およびサーモスタットのような温度を制御する計
器が必要である。このような計器類の場合、温度はある
一定のそれもしばしば近寄り難い箇所で測定および感知
されるのが普通である。そしてこの目的のために、発信
式の感温体が、適切なホルダーあるいは探針の中に装着
されて使用されている。これらホルダーあるいは探針は
、前記感温体が所望の箇所に位置するように挿入あるい
は位置付けられるものである。感温体あるいはセンサー
からの信号は、例えば指示計または記録計、他の信号処
理装置あるいはそれがある一定箇所の温度に従った応答
を生じさせるようにできる他の装置に利用される。例え
ば発電所や船の機関室ではこれらの計器が広範囲にわた
って使用されており、もし計器が信頼のおける正確な作
動をしなければ、しばしば重大な結果をもたらし得る。
、温度計や温度記録計のような温度を測定または記録す
る計器およびサーモスタットのような温度を制御する計
器が必要である。このような計器類の場合、温度はある
一定のそれもしばしば近寄り難い箇所で測定および感知
されるのが普通である。そしてこの目的のために、発信
式の感温体が、適切なホルダーあるいは探針の中に装着
されて使用されている。これらホルダーあるいは探針は
、前記感温体が所望の箇所に位置するように挿入あるい
は位置付けられるものである。感温体あるいはセンサー
からの信号は、例えば指示計または記録計、他の信号処
理装置あるいはそれがある一定箇所の温度に従った応答
を生じさせるようにできる他の装置に利用される。例え
ば発電所や船の機関室ではこれらの計器が広範囲にわた
って使用されており、もし計器が信頼のおける正確な作
動をしなければ、しばしば重大な結果をもたらし得る。
それ故に、計器は使用に供される前に較正され、さらに
使用条件によっては、一定期間ごとにヂエックを受は再
調整されることが必要である。
使用条件によっては、一定期間ごとにヂエックを受は再
調整されることが必要である。
このために色々なタイプの持運びのできる較正装置が開
発されてきた。それらは、計器の感温体がその通常の使
用箇所から取りはずされた後、簡単に挿入できるような
室あるいは空洞部においてさまざまなはっきり判ってい
る温度を生じさせ維持することができるものである。
発されてきた。それらは、計器の感温体がその通常の使
用箇所から取りはずされた後、簡単に挿入できるような
室あるいは空洞部においてさまざまなはっきり判ってい
る温度を生じさせ維持することができるものである。
ウアルドロン(WALDRON)に対して発行されたア
メリカ特許No、3.738,174により、室あるい
は空洞部を画成するとともに、電熱線か組み込まれた金
属コアーに基づいたタイプの装置が知られている。室内
に温度センサーをもつ装置を制御することにより室内は
所望の温度になり、そして例えば、感温体が室内にあり
はっきり判っている温度にさらされているとき、温度計
の針あるいは目盛は変動しそして必要に応じて調節でき
る。
メリカ特許No、3.738,174により、室あるい
は空洞部を画成するとともに、電熱線か組み込まれた金
属コアーに基づいたタイプの装置が知られている。室内
に温度センサーをもつ装置を制御することにより室内は
所望の温度になり、そして例えば、感温体が室内にあり
はっきり判っている温度にさらされているとき、温度計
の針あるいは目盛は変動しそして必要に応じて調節でき
る。
多くの観点において、このような金属コアーはかなり良
い作動をする。しかしなお、室内の温度を所望の温度、
調節値において安定させるには相当な時間を要し、また
特に計器が多くの異なる目盛位置で較正されなければな
らない場合には、金属コアーの熱容量が、較正作業に時
間のかかる原因となるという欠点があった。温度を上げ
ようとするときは、電気抵抗線が熱せられ、その熱は、
コアーに、コアーを通じて室にそして感温体に順次散逸
してゆく。所望の温度に達するまでは、ファー内に熱を
散逸するために、電熱線の温度は最終的な所望温度より
もかなり高くなければならない。所望温度に達すると、
加熱電力は低下され、安定した温度平衡状態に達するま
でにかなりの待ち時間の経過を必要とする。過熱は較正
装置の使用温度範囲が電熱線の耐えられる温度より十分
以下に制限され、また与えられた一定期間によって設定
するのに要する時間が、較正温度が上限に近付くにつれ
て長くなることを意味する。この問題を解決する唯一の
方法は、特殊なそして高価な高温用材料で電熱線を作る
ことである。コアーの温度を高い方から低い方に再設定
するときは特に較正作業は時間がかかる。この例では、
コアーの温度低下を早めるために冷却ファンが用いられ
、そのファンが較正装置に組込まれている。この問題は
コアーの熱容量がかなり大きいことによるものである。
い作動をする。しかしなお、室内の温度を所望の温度、
調節値において安定させるには相当な時間を要し、また
特に計器が多くの異なる目盛位置で較正されなければな
らない場合には、金属コアーの熱容量が、較正作業に時
間のかかる原因となるという欠点があった。温度を上げ
ようとするときは、電気抵抗線が熱せられ、その熱は、
コアーに、コアーを通じて室にそして感温体に順次散逸
してゆく。所望の温度に達するまでは、ファー内に熱を
散逸するために、電熱線の温度は最終的な所望温度より
もかなり高くなければならない。所望温度に達すると、
加熱電力は低下され、安定した温度平衡状態に達するま
でにかなりの待ち時間の経過を必要とする。過熱は較正
装置の使用温度範囲が電熱線の耐えられる温度より十分
以下に制限され、また与えられた一定期間によって設定
するのに要する時間が、較正温度が上限に近付くにつれ
て長くなることを意味する。この問題を解決する唯一の
方法は、特殊なそして高価な高温用材料で電熱線を作る
ことである。コアーの温度を高い方から低い方に再設定
するときは特に較正作業は時間がかかる。この例では、
コアーの温度低下を早めるために冷却ファンが用いられ
、そのファンが較正装置に組込まれている。この問題は
コアーの熱容量がかなり大きいことによるものである。
コアーの材料には、熱伝導性が良いという理由によりア
ルミニウムや銅が通常用いられるが、これらの金属は、
500℃から600℃の範囲よりも高く赤熱あるいは酸
化を生じるような高温には耐えられない。一方、ステン
レス鋼のように、これら高温に耐え得る知られている金
属もまた、熱伝導性がかなり劣り、それ故に、全体とし
て適していない。
ルミニウムや銅が通常用いられるが、これらの金属は、
500℃から600℃の範囲よりも高く赤熱あるいは酸
化を生じるような高温には耐えられない。一方、ステン
レス鋼のように、これら高温に耐え得る知られている金
属もまた、熱伝導性がかなり劣り、それ故に、全体とし
て適していない。
イギリス特許No、2,114,293Bは、全く異な
った加熱方法、すなわち、高周波誘導加熱といわれる方
法を用いる装置を開示している。この方法では、加熱す
べき材料片は交流電磁場に置かれる。もし、問題の材料
が電気的に伝導性があるかまたは強磁性体であれば、前
記電磁場は渦電流またはそれぞれ交互の磁化を生じさせ
る。いずれも前記材料片に熱を生じさせる効果がある。
った加熱方法、すなわち、高周波誘導加熱といわれる方
法を用いる装置を開示している。この方法では、加熱す
べき材料片は交流電磁場に置かれる。もし、問題の材料
が電気的に伝導性があるかまたは強磁性体であれば、前
記電磁場は渦電流またはそれぞれ交互の磁化を生じさせ
る。いずれも前記材料片に熱を生じさせる効果がある。
イギリス特許No、2,114,293Bの較正装置は
、較正を受ける感温体の挿入あるいは除去のための少な
くとも1つの開口部を通して都合よく、出し入れするこ
とができる加熱室を備えている。
、較正を受ける感温体の挿入あるいは除去のための少な
くとも1つの開口部を通して都合よく、出し入れするこ
とができる加熱室を備えている。
前記加熱室は、少なくとも1つの基準センサーと少なく
とも1つの較正を受けるセンサーを受は入れるのに適し
ており、それらか早急に等しい温度になるようにするた
めに、それらのセンサーを周囲の雰囲気から熱的に遮断
するように保っている。
とも1つの較正を受けるセンサーを受は入れるのに適し
ており、それらか早急に等しい温度になるようにするた
めに、それらのセンサーを周囲の雰囲気から熱的に遮断
するように保っている。
前記加熱室の開口部は、取り外しができるふたによって
閉じることができ、基準センサーおよび較正を受けるセ
ンサーからの接続を、前記各センサーから加熱室の外部
へ導出することができ、また、基準センサーは較正を受
けるセンサーに直接接触させることができる。
閉じることができ、基準センサーおよび較正を受けるセ
ンサーからの接続を、前記各センサーから加熱室の外部
へ導出することができ、また、基準センサーは較正を受
けるセンサーに直接接触させることができる。
前記特許によれば、加熱室を通過する交流磁場を発生す
ることができる高周波コイルが、この加熱室に組み合わ
されている。前記コイルは調節できろ高周波発生器に接
続されている。
ることができる高周波コイルが、この加熱室に組み合わ
されている。前記コイルは調節できろ高周波発生器に接
続されている。
高周波誘導加熱法は、従来の電熱線による局部的な加熱
法とは反対に、問題の材料に対する均一に分散した熱入
力を生じさせる。
法とは反対に、問題の材料に対する均一に分散した熱入
力を生じさせる。
従って、従来の較正装置においてテスト槽内の温度を均
一にするのに必要であった大きなコアーはかなり小さく
でき、たいていはそうであるが、較正を受ける感温体が
電気的に伝導性であるか、あるいは、高周波誘導によっ
て加熱できる何か他の物質、例えば溶融金属が室内に入
っている場合には完全に無くすることができる。熱分布
がより均一であるために、より精度の高い較正ができる
。
一にするのに必要であった大きなコアーはかなり小さく
でき、たいていはそうであるが、較正を受ける感温体が
電気的に伝導性であるか、あるいは、高周波誘導によっ
て加熱できる何か他の物質、例えば溶融金属が室内に入
っている場合には完全に無くすることができる。熱分布
がより均一であるために、より精度の高い較正ができる
。
高周波誘導は、高周波電流をコイルに流すことによって
発生する。ここに、コイルの線自体は誘導によって加熱
されることはなく、また、加熱されている物体と同一温
度であると見なす必要もない。コイルの線は事実、その
電気抵抗に起因する電力消費による熱を発生するが、そ
の温度上昇は適度の範囲に保たれ得る。このように、コ
イル線はむしろ冷たいままである。すなわち、加熱室の
取り囲んでいる断熱材の外側に置かれる。この理由によ
り、従来の技術で可能であったよりも、より安価な線か
使用でき、かつより高い温度が得られる。
発生する。ここに、コイルの線自体は誘導によって加熱
されることはなく、また、加熱されている物体と同一温
度であると見なす必要もない。コイルの線は事実、その
電気抵抗に起因する電力消費による熱を発生するが、そ
の温度上昇は適度の範囲に保たれ得る。このように、コ
イル線はむしろ冷たいままである。すなわち、加熱室の
取り囲んでいる断熱材の外側に置かれる。この理由によ
り、従来の技術で可能であったよりも、より安価な線か
使用でき、かつより高い温度が得られる。
コイルの線を加熱室から離しておくことができるので、
また、コアーを小さくできるかあるいは無くずことかで
きるので、加熱室の熱容量は劇的に減少し、これによっ
て、 −より少ないエネルギー消費 −より速やかな加熱 −より速やかな冷却 −より軽量で持ち運びやすい装置が得られる。
また、コアーを小さくできるかあるいは無くずことかで
きるので、加熱室の熱容量は劇的に減少し、これによっ
て、 −より少ないエネルギー消費 −より速やかな加熱 −より速やかな冷却 −より軽量で持ち運びやすい装置が得られる。
従来の技術による装置に比べて、加熱される物体の大き
さかかなり減少したので、断熱材の量も少なくすること
ができ、そしてなお、加熱室両端の開口部は従来技術の
装置に比べて、熱損失が大きくならない。
さかかなり減少したので、断熱材の量も少なくすること
ができ、そしてなお、加熱室両端の開口部は従来技術の
装置に比べて、熱損失が大きくならない。
電気コイルは、電熱線形式であれ、あるいは高周波誘導
コイルの形式であれ、エネルギー損失を生じ得る。とい
うのは、磁界が部分的に周囲に散逸し、近くにある磁性
物体、例えば装置のハウジングを加熱したり機械的な動
作をさせたりするからである。磁界の散逸を防止する1
つの方法は、コイルを磁性材でできた容器で覆うことで
ある。
コイルの形式であれ、エネルギー損失を生じ得る。とい
うのは、磁界が部分的に周囲に散逸し、近くにある磁性
物体、例えば装置のハウジングを加熱したり機械的な動
作をさせたりするからである。磁界の散逸を防止する1
つの方法は、コイルを磁性材でできた容器で覆うことで
ある。
その発明の1つの特別な実施例によれば、エネルギーが
より有効に利用できる。その実施例では、高周波誘導コ
イルが加熱室ではなく磁性コアーを取り巻いているなら
ば、コイルによって発生する磁界は、適切な形状の磁性
コアーにより加熱室を通じて導かれ集中される。
より有効に利用できる。その実施例では、高周波誘導コ
イルが加熱室ではなく磁性コアーを取り巻いているなら
ば、コイルによって発生する磁界は、適切な形状の磁性
コアーにより加熱室を通じて導かれ集中される。
イギリス特許No、2.L L4.293Bは、加熱室
内に置かれた物体を非常にすばやく加熱することができ
ることを示した。しかしながら、高い精度を得るために
は、較正を受けるセンサーと基準センサーの間が温度平
衡状態になる温度に達してから後、かなり長時間一定温
度を維持する必要がある。
内に置かれた物体を非常にすばやく加熱することができ
ることを示した。しかしながら、高い精度を得るために
は、較正を受けるセンサーと基準センサーの間が温度平
衡状態になる温度に達してから後、かなり長時間一定温
度を維持する必要がある。
(発明の目的)
この発明の目的は、従来の装置に比べてより簡単で、よ
り小形であり、そしてより安価であるが、より高精度で
より適用範囲の広い持ち運びができる感温素子の較正装
置を提供することである。
り小形であり、そしてより安価であるが、より高精度で
より適用範囲の広い持ち運びができる感温素子の較正装
置を提供することである。
この発明のいま1つの目的は、使用に際してより速やか
な、すなわち、精度的にあるいは安定性において信頼で
きる所望温度(より高いあるいはより低い範囲まで)を
、従来の装置に比べてより速やかに与えることができる
温度センサーの較正装置を提供することである。
な、すなわち、精度的にあるいは安定性において信頼で
きる所望温度(より高いあるいはより低い範囲まで)を
、従来の装置に比べてより速やかに与えることができる
温度センサーの較正装置を提供することである。
(発明の構成)
このことは、イギリス特許No、2.I 14,293
Bの装置を用いるが、それに熱電対に基づいたそして新
規な方法で配置された新規な基準温度センサーを与える
ことによって達成される。゛温度を測定するのに熱電対
を用いることは技術的に知られており、一般に、2つの
異種金属または合金間の接点に電圧が発生する現象に基
づくものであり、この電圧は温度に対して既知の関係に
従っている。電圧が測定できるように回路を形成すめた
めに、例えば溶接によって接合された2種の合金のワイ
ヤーを用いるのが典型的である。多くの使用例では“高
温接点”とよばれるが、第1接点は温度を測定しようと
する箇所に置かれる。そして、しばしば“低温接点”と
よばれる第2接点は温度がわかっている箇所、あまり重
要でない使用例の場合は室温に置かれる。その時、測定
された電圧から2つの接点の温度差が計算できる。
Bの装置を用いるが、それに熱電対に基づいたそして新
規な方法で配置された新規な基準温度センサーを与える
ことによって達成される。゛温度を測定するのに熱電対
を用いることは技術的に知られており、一般に、2つの
異種金属または合金間の接点に電圧が発生する現象に基
づくものであり、この電圧は温度に対して既知の関係に
従っている。電圧が測定できるように回路を形成すめた
めに、例えば溶接によって接合された2種の合金のワイ
ヤーを用いるのが典型的である。多くの使用例では“高
温接点”とよばれるが、第1接点は温度を測定しようと
する箇所に置かれる。そして、しばしば“低温接点”と
よばれる第2接点は温度がわかっている箇所、あまり重
要でない使用例の場合は室温に置かれる。その時、測定
された電圧から2つの接点の温度差が計算できる。
温度の較正を目的として基準温度センサーのような温度
センサーを用いる場合、以前から知られている最良の方
法は、できるだけ良好な熱電導接触状態を得るために、
高温接点を較正を受けるセンサーの表面近くに置くこと
である。しかしながら、熱伝導接触状態がいきなり予告
もなしに悪くなり得る危険性があるし、また、どんな場
合でも較正を受けるセンサーと基準センサーの間に精密
な温度平衡状態が正確に達成されるにはかなりの時間遅
れを許容しなければならない。
センサーを用いる場合、以前から知られている最良の方
法は、できるだけ良好な熱電導接触状態を得るために、
高温接点を較正を受けるセンサーの表面近くに置くこと
である。しかしながら、熱伝導接触状態がいきなり予告
もなしに悪くなり得る危険性があるし、また、どんな場
合でも較正を受けるセンサーと基準センサーの間に精密
な温度平衡状態が正確に達成されるにはかなりの時間遅
れを許容しなければならない。
この発明は、新規でより応答の早いそしてより精度のよ
い較正のための基準温度センサーを提供する。
い較正のための基準温度センサーを提供する。
この発明による基準センサーは、第1の金属材料で作ら
れた第1の電気的に伝導性のある部材および第2の金属
材料で作られた第2の電気的に伝導性のある部材から成
ることにより特徴づけられている。ここに、前記部材は
いずれも、前記較正を受けるセンサーの外表面あるいは
この較正を受(チるセンサーを収納するのに適した容器
の表面の2つの離れた接触点で、電気的に伝導性のある
接触状態に置かれるのに適しており、また、前記接触点
は熱雷対の第1および第2接点を成し、前記電気的に伝
導性のある部材は各々電気伝導性のあるワイヤーで信号
処理および変換装置に接続されており、そこで第3の熱
電対接点を形成するために出会っている。前記信号処理
および変換装置は基準温度を表わす信号を発生している
。
れた第1の電気的に伝導性のある部材および第2の金属
材料で作られた第2の電気的に伝導性のある部材から成
ることにより特徴づけられている。ここに、前記部材は
いずれも、前記較正を受けるセンサーの外表面あるいは
この較正を受(チるセンサーを収納するのに適した容器
の表面の2つの離れた接触点で、電気的に伝導性のある
接触状態に置かれるのに適しており、また、前記接触点
は熱雷対の第1および第2接点を成し、前記電気的に伝
導性のある部材は各々電気伝導性のあるワイヤーで信号
処理および変換装置に接続されており、そこで第3の熱
電対接点を形成するために出会っている。前記信号処理
および変換装置は基準温度を表わす信号を発生している
。
(発明の作用・効果)
この発明によるセンサーの機能を以下説明する。
熱電対回路は3つの接点をもち、そして3つの部材から
成る。第1の部材は例えば第1の合金ワイヤー、第2の
部材は例えば第2の合金ワイヤー、そして第3の部材は
較正を受けるセンサーの71ウジング部により構成され
ている。第1と第2の部材は伝統的な熱電対回路の組立
部材と同じである。
成る。第1の部材は例えば第1の合金ワイヤー、第2の
部材は例えば第2の合金ワイヤー、そして第3の部材は
較正を受けるセンサーの71ウジング部により構成され
ている。第1と第2の部材は伝統的な熱電対回路の組立
部材と同じである。
この発明によれば、第1部材と較正を受けるセンサーの
接点およびその表面と第2部材との接点は、π実」二第
1部材と第2印材の1つの仮想接点として作用し、また
、2つの物理的な接点の事実上平均の温度になる。これ
によって、較正を受けるセンサーのまさに表面の正しい
温度を測定する基準、・!l″L度センサーか提供され
ることになる。
接点およびその表面と第2部材との接点は、π実」二第
1部材と第2印材の1つの仮想接点として作用し、また
、2つの物理的な接点の事実上平均の温度になる。これ
によって、較正を受けるセンサーのまさに表面の正しい
温度を測定する基準、・!l″L度センサーか提供され
ることになる。
このことが達成されることにより、温度平衡状態に至る
までの時間が短くなり、そして測定らより精密なものと
なる。
までの時間が短くなり、そして測定らより精密なものと
なる。
さらにその上、基Q温度センサーが適切に修正されてい
ない場合における誤差を生じる危険性もない。接続部に
おいて起こりそうな欠陥はどんな乙のであれ、自動的に
測定をやめさせてしまう。
ない場合における誤差を生じる危険性もない。接続部に
おいて起こりそうな欠陥はどんな乙のであれ、自動的に
測定をやめさせてしまう。
というのは、その時は、測定回路が開の状態になってし
まうからである。
まうからである。
この発明のその他の特徴および利点を以下の詳細な説明
で示す。
で示す。
(実施例)
各図面において、この発明の実施例は、この発明を理解
するに必要な部品のみを含んで、図式的に表現されてい
る。
するに必要な部品のみを含んで、図式的に表現されてい
る。
この発明の1つの実施例を示す第1図において、加熱室
は4で表示されている。2で表示される感温部を含んで
一般に1で表示されている、較正を受けるセンサーが加
熱室内に置かれている。加熱室は、断熱材5で覆われて
おり、また、高周波誘導コイル6で取り巻かれている。
は4で表示されている。2で表示される感温部を含んで
一般に1で表示されている、較正を受けるセンサーが加
熱室内に置かれている。加熱室は、断熱材5で覆われて
おり、また、高周波誘導コイル6で取り巻かれている。
基準温度センサーは、基本的には、2つの異種金属また
は合金間の接点において、その接点の温度と既知の関係
をもつ電圧が発生するという現象を利用した良く知られ
ている熱電対の原理に基づくものである。いろいろな金
属または合金、例えば第1部材にニッケルークローム合
金、もう1つの部材にはニッケルーアルミニウム合金、
が利用できる。熱電対の可動部材は3で表示されており
、その各々が較正を受けるセンサーlの表面と熱電対の
接点を形成している。第1図の実施例では、熱電対部材
3は、それらがセンサーの外表面に押しつけられて接触
できるように動かすことができる棒状部材8に取り付け
られている。棒状部材8は、加熱室の外側から動かすこ
とができるように、断熱材5に設けた開口部を通じてコ
イル6の巻線の間を貫通している。
は合金間の接点において、その接点の温度と既知の関係
をもつ電圧が発生するという現象を利用した良く知られ
ている熱電対の原理に基づくものである。いろいろな金
属または合金、例えば第1部材にニッケルークローム合
金、もう1つの部材にはニッケルーアルミニウム合金、
が利用できる。熱電対の可動部材は3で表示されており
、その各々が較正を受けるセンサーlの表面と熱電対の
接点を形成している。第1図の実施例では、熱電対部材
3は、それらがセンサーの外表面に押しつけられて接触
できるように動かすことができる棒状部材8に取り付け
られている。棒状部材8は、加熱室の外側から動かすこ
とができるように、断熱材5に設けた開口部を通じてコ
イル6の巻線の間を貫通している。
第1図の実施例における接触部材3は、ピンの形状をし
ており、各ビンの中心軸は加熱室の中心軸に対して垂直
方向を向いている。これによって、較正を受けるセンサ
ーの姿勢は適切な接触状態を得るのに重要ではないとい
う点において、実用的な利点が得られる。接触部材が池
の形状、例えばボール状、針状あるいは平板状、でも等
しく十分に可能である。というのは、熱電対の機能は接
触部の形状にも大きさにも依存しないからである。
ており、各ビンの中心軸は加熱室の中心軸に対して垂直
方向を向いている。これによって、較正を受けるセンサ
ーの姿勢は適切な接触状態を得るのに重要ではないとい
う点において、実用的な利点が得られる。接触部材が池
の形状、例えばボール状、針状あるいは平板状、でも等
しく十分に可能である。というのは、熱電対の機能は接
触部の形状にも大きさにも依存しないからである。
第2図には、熱電対部材の取り付けが、第1図のものと
は異なっているこの発明の他の実施例が示されている。
は異なっているこの発明の他の実施例が示されている。
第2図の場合は、熱電対部材3は例えばガラスあるいは
セラミック材で作ることができる管状の容器9内に装着
されている。ここでもまた、棒状部材3は、それらをセ
ンサーの外表面に向って押しつけることができるように
、外部から動かすことができるようにするために、断熱
材5に設けた開口部を通じてコイル6の巻線の間を貫通
している。
セラミック材で作ることができる管状の容器9内に装着
されている。ここでもまた、棒状部材3は、それらをセ
ンサーの外表面に向って押しつけることができるように
、外部から動かすことができるようにするために、断熱
材5に設けた開口部を通じてコイル6の巻線の間を貫通
している。
°第3図には、加熱室の側壁の穴がないこの発明の他の
実施例が示されている。この場合、熱電対部材3は、セ
ンサーの外表面の方に押圧され得るように、軸を中心に
回転できるアーム!0に装着されている。アームIOに
は、熱電対部材とセンサー外表面との間の確実な接触を
保証するためにスプリング11によりバネ荷重をかける
ことができる。
実施例が示されている。この場合、熱電対部材3は、セ
ンサーの外表面の方に押圧され得るように、軸を中心に
回転できるアーム!0に装着されている。アームIOに
は、熱電対部材とセンサー外表面との間の確実な接触を
保証するためにスプリング11によりバネ荷重をかける
ことができる。
第4図には、加熱室は第3図と同様であるが熱電対部材
の取り付けが異なるこの発明の他の実施例が示されてい
る。ここでは熱電対部材3は、環状スリーブ12によっ
てセンサー表面に対して保持されている。熱電対部材の
電気的な接続は、ケーブル7を介して加熱室の外部に通
じている。
の取り付けが異なるこの発明の他の実施例が示されてい
る。ここでは熱電対部材3は、環状スリーブ12によっ
てセンサー表面に対して保持されている。熱電対部材の
電気的な接続は、ケーブル7を介して加熱室の外部に通
じている。
第5図には、第1図のものに似ているが、センサーlを
収納する金属性のケーシングl 3’を含んでいるこの
発明の他の実施例が示されている。この場合、熱電対部
材はセンサー表面に直接接触するのではなく、ケーシン
グ13の外表面に接触している。金属性のケーシング1
3が高周波磁気エネルギーを受け、これを熱に変換し、
さらにその上、熱電対部材3間の接触を与える働きをす
るので、この実施例は、較正を受けるセンサーの表面か
電気的に伝導性でない場合には、特に好都合である。金
属性のケーシング13は、さらにその上、−センサー1
を均一に加熱するように温度を分布させることができる
。本来、高周波誘導加熱法は均一な加熱を生じさせるの
で、ケーシングI3は、従来技術における装置に用いら
れる金属コアーのような大きいものである必要はない。
収納する金属性のケーシングl 3’を含んでいるこの
発明の他の実施例が示されている。この場合、熱電対部
材はセンサー表面に直接接触するのではなく、ケーシン
グ13の外表面に接触している。金属性のケーシング1
3が高周波磁気エネルギーを受け、これを熱に変換し、
さらにその上、熱電対部材3間の接触を与える働きをす
るので、この実施例は、較正を受けるセンサーの表面か
電気的に伝導性でない場合には、特に好都合である。金
属性のケーシング13は、さらにその上、−センサー1
を均一に加熱するように温度を分布させることができる
。本来、高周波誘導加熱法は均一な加熱を生じさせるの
で、ケーシングI3は、従来技術における装置に用いら
れる金属コアーのような大きいものである必要はない。
第6図には、高周波誘導コイルの配置が上記の各図に示
されたものとは異なる、この発明のすぐれた他の実施例
が示されている。第6図の実施例では、電気コイル6は
加熱室を直接取り巻いているのではなく、フェライトの
ような磁性材料のコアーを取り巻くコイルスブール14
に装着されている。第6図に示されたコアーはC型コア
ーとして一般的に描かれた形状のものである。コアーは
磁界を集中させ、そしてそれをコアーの両極間の開口部
に位置する加熱室4に送る。この実施例によれば、磁束
は外部に漏れることなく磁界が使用箇所に集中される。
されたものとは異なる、この発明のすぐれた他の実施例
が示されている。第6図の実施例では、電気コイル6は
加熱室を直接取り巻いているのではなく、フェライトの
ような磁性材料のコアーを取り巻くコイルスブール14
に装着されている。第6図に示されたコアーはC型コア
ーとして一般的に描かれた形状のものである。コアーは
磁界を集中させ、そしてそれをコアーの両極間の開口部
に位置する加熱室4に送る。この実施例によれば、磁束
は外部に漏れることなく磁界が使用箇所に集中される。
ここに示された加熱室および基準温度センサーは第3図
のものと同様であるが、上記で説明したどのものでもよ
い。
のものと同様であるが、上記で説明したどのものでもよ
い。
第7図には、この装置を操作するのにあるいはこの方法
を実行するのに必要な回路のブロック線図が示されてい
る。設定ユニット17は、所望の温度値あるいは普通オ
ペレーターにより入力されるプログラム化された温度変
化のパターンを受信できる。ユニット17は、これらの
データを貯え、そしてそれらを以下に説明する他のユニ
ットに送ることができる。
を実行するのに必要な回路のブロック線図が示されてい
る。設定ユニット17は、所望の温度値あるいは普通オ
ペレーターにより入力されるプログラム化された温度変
化のパターンを受信できる。ユニット17は、これらの
データを貯え、そしてそれらを以下に説明する他のユニ
ットに送ることができる。
高周波発電機19は、高周波誘導コイル6に送られる電
気信号を発生させる。発電機19の出力は、制御入力に
適用された制御信号によって制御可能である。
気信号を発生させる。発電機19の出力は、制御入力に
適用された制御信号によって制御可能である。
基準温度センサーからの出力信号は、適切な零点補償、
適切なる波および適切な増幅を与える信号処理ユニット
20に送られる。もし基準温度センサーが、2種の異な
る金属あるいは合金のワイヤーから成る熱電対式のもの
の場合は、発生ずる出力電圧は絶対的な温度ではなく、
2つの接点間の温度差を表わしている。これらの2つの
接点のうちの一方は、図示した如く基準温度センサーの
2重の接点であり、もう1つの接点は、信号処理ユニッ
トの中にある。
適切なる波および適切な増幅を与える信号処理ユニット
20に送られる。もし基準温度センサーが、2種の異な
る金属あるいは合金のワイヤーから成る熱電対式のもの
の場合は、発生ずる出力電圧は絶対的な温度ではなく、
2つの接点間の温度差を表わしている。これらの2つの
接点のうちの一方は、図示した如く基準温度センサーの
2重の接点であり、もう1つの接点は、信号処理ユニッ
トの中にある。
基′l$温度センサーが他のタイプのものであれば、信
号処理ユニット20は、使用されるセンサーにとって必
要であるように適合させられる。上記ユニットは一般に
、零点補償、ろ波および増幅の手段を与えるものである
。
号処理ユニット20は、使用されるセンサーにとって必
要であるように適合させられる。上記ユニットは一般に
、零点補償、ろ波および増幅の手段を与えるものである
。
信号処理ユニット20からの出力信号は、変換ユニット
2目こ送られる。ユニット21に受信される信号は、接
点3の温度と既知の関係を担っているが、直線関係であ
る必要はない。この信号は、変換ユニットによって基準
温度センサーで測定された温度と直線的な関係を有する
信号に変換される。
2目こ送られる。ユニット21に受信される信号は、接
点3の温度と既知の関係を担っているが、直線関係であ
る必要はない。この信号は、変換ユニットによって基準
温度センサーで測定された温度と直線的な関係を有する
信号に変換される。
この変換は、例えば電子回路あるいはマイクロプロセッ
サによって行われ得る。
サによって行われ得る。
変換ユニット21からの線形出力信号は、2つの入力端
子をもつ制御ユニット18へ送られる。
子をもつ制御ユニット18へ送られる。
制御ユニット18は例えば、差動増幅器および積算計と
から成る。制御ユニット18のもう一方の入力端子は、
所望温度の設定を表わす信号を受信する。制・御ユニッ
ト18はこれら2つの入力を比較し、そして、所望温度
と測定温度との間に差がある場合には、制御ユニット1
8は発電機19を制御するために送られる適切な修正制
御信号を発生ずる。
から成る。制御ユニット18のもう一方の入力端子は、
所望温度の設定を表わす信号を受信する。制・御ユニッ
ト18はこれら2つの入力を比較し、そして、所望温度
と測定温度との間に差がある場合には、制御ユニット1
8は発電機19を制御するために送られる適切な修正制
御信号を発生ずる。
第7図ではさらに、例えば温度を示すディスプレーのよ
うな読取り装置16が示されている。スイッチ22によ
ってこの読取り装置は、希望により、温度設定を示すよ
うに接続されたり、あるいは測定温度を読取るためにス
イッチを切替えたりできる。第7図には示されていない
が、この発明の他の実施例によれば読取り装置16は、
一方が温度設定を示し、他のもう一方か測定温度を示す
ような、両方共が同時に接続されうる2つの表示部を備
えろことができる。ユニット16は表示部の替わりに、
何か他の読取り装置あるいはデータ処理装置に接続でき
る出力端子を備えることもできる。
うな読取り装置16が示されている。スイッチ22によ
ってこの読取り装置は、希望により、温度設定を示すよ
うに接続されたり、あるいは測定温度を読取るためにス
イッチを切替えたりできる。第7図には示されていない
が、この発明の他の実施例によれば読取り装置16は、
一方が温度設定を示し、他のもう一方か測定温度を示す
ような、両方共が同時に接続されうる2つの表示部を備
えろことができる。ユニット16は表示部の替わりに、
何か他の読取り装置あるいはデータ処理装置に接続でき
る出力端子を備えることもできる。
この発明は、図面において説明された実施例に限定され
るのではなく、技術者がこの発明の精神からはずれるこ
とな(思いつくようないかなる実施例をも含んでいる。
るのではなく、技術者がこの発明の精神からはずれるこ
とな(思いつくようないかなる実施例をも含んでいる。
そして、この発明の範囲は、上記の特許請求の範囲にお
いて用いられた用語の適正な解釈によって制限されるよ
うにのみ定められるべきである。
いて用いられた用語の適正な解釈によって制限されるよ
うにのみ定められるべきである。
第1図から第7図において説明される各側により、この
発明はより十分に理解されるであろう。 第1図は加熱室の中心を通る側断面図であり、高周波コ
イルおよびこの発明の基部温度センサーも示している。 第2図は第1図と同様の断面図であるが、基準温度セン
サーの1つの異なる実施例を示している。 第3図は第1図と同様の断面図であるが、基準温度セン
サーの1つの異なる実施例を示している。 第4図は第1図と同様の断面図であるが、熱結合基準温
度センサーの1つの異なる実施例を示している。 第5図は第1図と同様の断面図であるが、センサーが金
属容器内に置かれている場合を示している。 第6図はこの発明の1つの特殊な実施例による加熱室お
よび高周波コイルおよび磁性コアーを示す上平面図であ
る。 第7図は較正装置と組み合わされた電気回路のブロック
線図である。 I・・・較正を受けるセンサー、 2・・・較正を受けるセンサーの感温部、3・・・熱雷
対部材、 4・・加熱室、5・・・断熱材、
6・・・高周波誘導コイル、7・・・ケーブル、
8・・棒状部材、9・・・熱電対部材の容器
、lO・・・アーム、11・・・スプリング、 1
2・・・環状スリーブ、13・・・センサーのケーシン
グ、 14・・・コイルスブール、15・・・磁性コア、16
・・・読取り装置、 17・・・設定ユニット、1
8・・・制御ユニット、 19・・・高周波発電機、
20・・・信号処理ユニット、21・・・変換ユニット
、22・・・スイッチ。
発明はより十分に理解されるであろう。 第1図は加熱室の中心を通る側断面図であり、高周波コ
イルおよびこの発明の基部温度センサーも示している。 第2図は第1図と同様の断面図であるが、基準温度セン
サーの1つの異なる実施例を示している。 第3図は第1図と同様の断面図であるが、基準温度セン
サーの1つの異なる実施例を示している。 第4図は第1図と同様の断面図であるが、熱結合基準温
度センサーの1つの異なる実施例を示している。 第5図は第1図と同様の断面図であるが、センサーが金
属容器内に置かれている場合を示している。 第6図はこの発明の1つの特殊な実施例による加熱室お
よび高周波コイルおよび磁性コアーを示す上平面図であ
る。 第7図は較正装置と組み合わされた電気回路のブロック
線図である。 I・・・較正を受けるセンサー、 2・・・較正を受けるセンサーの感温部、3・・・熱雷
対部材、 4・・加熱室、5・・・断熱材、
6・・・高周波誘導コイル、7・・・ケーブル、
8・・棒状部材、9・・・熱電対部材の容器
、lO・・・アーム、11・・・スプリング、 1
2・・・環状スリーブ、13・・・センサーのケーシン
グ、 14・・・コイルスブール、15・・・磁性コア、16
・・・読取り装置、 17・・・設定ユニット、1
8・・・制御ユニット、 19・・・高周波発電機、
20・・・信号処理ユニット、21・・・変換ユニット
、22・・・スイッチ。
Claims (9)
- (1)感温装置をあらかじめ定められた位置に位置させ
るための手段、前記感温装置においてあらかじめ定めら
れた温度を生じさせるための手段および基準温度センサ
ーとしての役割を果たす感温手段を備え、前記部材と接
触状態に置かれるのに適していて、前記装置の実際の温
度を確証するための装置から成る、感温装置の較正のた
めの装置であって、 前記較正を受ける感温装置の実際の温度を確証するため
の装置は、第1の金属材料で作られた第1の電気伝導性
のある部材および第2の金属材料で作られた第2の電気
伝導性のある部材を含み、前記部材は両方共、較正を受
けるセンサーの外表面かあるいはこの較正を受けるセン
サーを収納するのに適したケーシングの外表面と、2つ
の離れた接点で電気伝導性のある接触状態に置かれるの
に適しており、また前記2つの接点は熱電対の第1およ
び第2の接点を確立し、前記電気伝導性のある部材の各
々は電気伝導性のあるワイヤーによって、信号処理およ
び変換装置に接続され、両者はそこで出会って熱電対の
第3接点を形成し、上記信号処理および変換装置は基準
温度センサーで測定された温度を表わす信号を発生する
ことを特徴とする。 - (2)第1および第2の熱電対の接点を形成するのに使
用される電気的に伝導性のある2つの部材の各々が、較
正を受ける感温素子またはその容器の方向に動かすこと
ができる棒状部材に取り付けられた特許請求の範囲第1
項記載の較正装置。 - (3)第1および第2の熱電対の接点を形成するのに使
用される電気的に伝導性のある2つの部材の各々が、較
正を受ける感温素子またはその容器の方向に動かすこと
ができる管状の容器内に装着された特許請求の範囲第1
項記載の較正装置。 - (4)上記管状の容器が、ガラスまたはセラミックで作
られた管である特許請求の範囲第3項記載の較正装置。 - (5)第1および第2の熱電対の接点を形成するのに使
用される電気的に伝導性のある2つの部材の各々が、そ
れらの部材が較正を受ける感温素子またはその容器と接
触するように、例えばバネ荷重をかけることにより軸を
中心に回転するアームに取り付けられた特許請求の範囲
第1項記載の較正装置。 - (6)第1および第2の熱電対の接点を形成するのに使
用される電気的に伝導性のある2つの部材の各々が、較
正を受ける感温素子またはその容器に両方の部材を接触
した状態で保持するスリーブに取り付けられた特許請求
の範囲第1項記載の較正装置。 - (7)前記あらかじめ定められた温度を生じさせるため
の装置が交流を与えられたときに磁界を発生する誘導コ
イルを備え、上記磁界は較正を受ける感温装置あるいは
較正を受ける感温装置と熱伝導性のある接触状態にある
他の部材である磁気的または電気的に伝導性のある材料
から成る物体がその中に置かれたときこの物体を加熱し
、上記誘導コイルは、制御ユニットからの信号により制
御される交流発電機から交流を与えられ、上記制御ユニ
ットは前記あらかじめ定められた温度を表わす信号を受
信する第1の入力端子および実際の温度を表わす信号を
受信する第2の入力端子を備え、これら2つの入力信号
を比較し、この比較に基づいて交流発電機に対する制御
信号を発生することを特徴とする、特許請求の範囲第1
項記載の較正装置。 - (8)上記磁界が磁性材料のコアにおいて発生し、その
コアが、前記較正を受ける感温装置を位置づけるための
場所を磁界が通るように導く特許請求の範囲第7項記載
の装置。 - (9)−特許請求の範囲第1項に従った基準温度センサ
ーを、前記感温装置と接触状態に 置くこと −前記感温装置か、それと熱伝導性のあ 接触状態におかれた磁気的あるいは電気的 に伝導性のある材料を通過する交流磁界を 誘導することにより前記感温装置を制御加 熱すること −前記感温装置の応答を特許請求の範囲 第1項に従った基準温度センサーにより確 証された温度と比較すること、このように 較正の情報を与えること から成る感温装置の較正方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US754814 | 1985-07-12 | ||
| US06/754,814 US4643586A (en) | 1983-01-12 | 1985-07-12 | Equipment and method for calibration of instruments having a temperature sensing unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6270722A true JPS6270722A (ja) | 1987-04-01 |
Family
ID=25036463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61164528A Pending JPS6270722A (ja) | 1985-07-12 | 1986-07-12 | 感温体を有する装置の較正装置および較正方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4643586A (ja) |
| JP (1) | JPS6270722A (ja) |
| DE (1) | DE3623473A1 (ja) |
| DK (1) | DK329386A (ja) |
| GB (1) | GB2179202B (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4819249A (en) * | 1986-12-29 | 1989-04-04 | Ekstrom Regner A | Device for determining the accuracy of a thermally-activated instrument |
| US6007239A (en) * | 1996-04-10 | 1999-12-28 | Nickol; Jerry L. | Temperature sensing probe comparator |
| US7140257B2 (en) * | 2002-12-10 | 2006-11-28 | Ashcroft Inc. | Wireless transmitting pressure measurement device |
| WO2004094971A1 (en) | 2003-03-27 | 2004-11-04 | Dresser, Inc. | Temperature measurement device |
| US7165461B2 (en) * | 2003-03-27 | 2007-01-23 | Ashcroft, Inc. | Pressure gauge having dual function movement plate |
| US20040252746A1 (en) * | 2003-06-13 | 2004-12-16 | Kendro Laboratory Products, Lp | Method and apparatus for temperature calibration of an incubator |
| US8104950B2 (en) * | 2007-12-07 | 2012-01-31 | Finisar Corporation | Avoiding air flow penetration in temperature measurement |
| US8454228B2 (en) * | 2009-03-06 | 2013-06-04 | Matthew Skinner | Thermal detector testing device |
| US8529126B2 (en) * | 2009-06-11 | 2013-09-10 | Rosemount Inc. | Online calibration of a temperature measurement point |
| CN102455227A (zh) * | 2010-10-27 | 2012-05-16 | 上海宝钢设备检修有限公司 | 发电机组温度元件校验的加温方法 |
| US20140343159A1 (en) * | 2011-06-02 | 2014-11-20 | Procertus Biopharm, Inc. | Formulation of small adrenergic agonist salt forms in organic solvents |
| US20160187206A1 (en) * | 2014-12-24 | 2016-06-30 | Jogtek Corp. | Calibration apparatus for wireless temperature recorder and calibration system for wireless temperature recorder |
| DE102015101508B3 (de) * | 2015-02-03 | 2016-04-14 | Borgwarner Ludwigsburg Gmbh | System zum Testen eines Widerstandsthermometers |
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