(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定点の温度を検出する熱電対と、この熱電対の熱電出力を取り出す基準接点の温度を検出する感温素子とを備え、前記基準接点から得られる熱電出力を前記感温素子の検出する温度に基づいて補償して測定点の温度を測定する温度測定装置であって、
前記熱電対の出力端子と前記基準接点との間に、熱伝導率の小さい導電部材を介在させたことを特徴とする温度測定装置。
【請求項２】
前記基準接点と感温素子とを熱伝導率の大きい絶縁体を介在させて接続したことを特徴とする請求項１の温度測定装置。
【請求項３】
複数の測定点の温度を検出する複数の熱電対と、これら各熱電対の熱電出力を取り出す各基準接点の温度を検出する１つの感温素子とを備え、前記各基準接点から得られる熱電出力を前記１つの感温素子の検出する温度に基づいて補償して各測定点の温度を測定する温度測定装置であって、
前記各熱電対の出力端子と前記各基準接点との間に、熱伝導率の小さい導電部材を介在させ、
前記各基準接点と１つの感温素子とを熱伝導率の大きい絶縁体を介在させて接続したことを特徴とする温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、熱電対を使用した温度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、熱電対を使用した温度測定装置として図１１に示すものが知られている。
【０００３】
図１１において、１は測定点の温度を検出する熱電対、２は計測器である。計測器２内には、基準接点３と、この基準接点３の近傍に感温素子４とが設けられている。
【０００４】
計測器２は、基準接点３から得られる熱電対１の熱電出力を感温素子４で補償して測定点の温度を測定するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような温度測定装置にあっては、測定点の熱が熱電対１を伝わって基準接点３へ流入してきたり、Ａ部分が太陽光等に晒されているとＡ部分の温度が上昇してその熱が基準接点３へ流入してきたりする。このため、基準接点３の温度が上昇し、この結果、基準接点３の温度と感温素子４が検出する温度とが大きく異なってしまい、正確な温度を測定することができなくなるという問題があった。
【０００６】
また、基準接点３と感温素子４とが構造的に離れているため、感温素子４は基準接点３の温度を正確に検出することができず、適切な温度補償を行うことができないという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、基準接点の温度を変化させることなく測定点の温度を測定することのできる温度測定装置を提供することにある。
【０００８】
また、他の目的は、適切な温度補償を行うことのできる温度測定装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、測定点の温度を検出する熱電対と、この熱電対の熱電出力を取り出す基準接点の温度を検出する感温素子とを備え、前記基準接点から得られる熱電出力を前記感温素子の検出する温度に基づいて補償して測定点の温度を測定する温度測定装置であって、
前記熱電対の出力端子と前記基準接点との間に、熱伝導率の小さい導電部材を介在させたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明では、基準接点と感温素子とを熱伝導率の大きい絶縁体を介在させて接続したことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明では、複数の測定点の温度を検出する複数の熱電対と、これら各熱電対の熱電出力を取り出す各基準接点の温度を検出する１つの感温素子とを備え、前記各基準接点から得られる熱電出力を前記１つの感温素子の検出する温度に基づいて補償して各測定点の温度を測定する温度測定装置であって、
前記各熱電対の出力端子と前記各基準接点との間に、熱伝導率の小さい導電部材を介在させ、
前記各基準接点と１つの感温素子とを熱伝導率の大きい絶縁体を介在させて接続したことを特徴とする。
【００１２】
【作用】
請求項１の発明によれば、熱電対の出力端子と基準接点との間に、熱伝導率の小さい導電部材を介在させたので、熱が基準接点へ流入してくるのを防止することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、基準接点と感温素子とを熱伝導率の大きい絶縁体を介在させて接続したので、上記導電部材と絶縁体とでフィルタが設けられた状態となり、熱が基準接点へ流入し難いものとなるとともに、基準接点へ流入してきた熱は熱伝導率の大きい絶縁体を介して感温素子へ流れていく。このため、外部の熱により基準接点の温度が変化してしまうことがなく、しかも基準接点の温度と感温素子の温度とが同一となる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、各基準接点と１つの感温素子とを熱伝導率の大きい絶縁体を介在させて接続したので、複数の基準接点の温度を同一にすることができるとともに、各基準接点の温度と感温素子の温度とが同一となる。また、各熱電対の出力端子と前記各基準接点との間に、熱伝導率の小さい導電部材を介在させたものであるから、熱が各基準接点へ流入してくるのを防止することができ、このため各基準接点の温度を変化させることなく各測定点の温度を正確に測定することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、この発明に係る温度測定装置の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１において、１１〜１６はそれぞれ異なる各測定点の温度を検出する熱電対であり、各熱電対１１〜１６はアルメル線１１ａ〜１６ａとクロメル線１１ｂ〜１６ｂとからなる。熱電対１１，１２は雄コネクタ２０に、熱電対１３，１４は雄コネクタ３０に、熱電対１５，１６は雄コネクタ４０にそれぞれ接続されている。雄コネクタ４０はアダプタ５０に設けた雌コネクタ５１に接続されていて、熱電対１５，１６がアダプタ５０を介して計測器６０に接続されている。
【００１７】
雄コネクタ２０，３０は計測器６０に設けた雌コネクタ７０，７０に接続されていて、熱電対１１〜１４が計測器６０に接続されている。計測器６０の金属製のケース６１には補償用の感温素子６２が取り付けられている。
【００１８】
雄コネクタ２０は、図２ないし図５に示すように、コネクタケース２１内に設けたコネクタを識別するための識別抵抗２２と、補償用の感温素子２３と、熱が基準接点へ流入するのを防止する導電部材２４〜２７とを備えている。また、雄コネクタ２０は筒部２０Ａを有し、この筒部２０Ａ内には接続端子２９ａ〜２９ｌが設けられている。
【００１９】
導電部材２４は、テフロンからなる筒体２４Ｔにアルメルの導線２４ａを巻回したものであり、導線２４ａの一端が熱電対１１のアルメル線１１ａに接続され、導線２４ａの他端が接続端子２９ａに接続されている。この導線２４ａの径は熱電対１１のアルメル線１１ａの径の１／５０ないし１／５００の大きさに設定されている。
【００２０】
導電部材２５は、テフロンからなる筒体２５Ｔにクロメルの導線２５ａを巻回したものであり、導線２５ａの一端が熱電対１１のクロメル線１１ｂに接続され、導線２５ａの他端が接続端子２９ｂに接続されている。そして、アルメル線１１ａ，クロメル線１１ｂの端部が熱電対１１の出力端子に相当する。
【００２１】
このように、導線２４ａ，２５ａの径を小さくし且つ導線２４ａ，２５ａを巻回することにより導電部材２４，２５の熱伝導率が小さくなり、これによりアルメル線１１ａ，クロメル線１１ｂを伝わってくる熱が基準接点となる接続端子２９ａ，２９ｂへ流入することを防止するものである。導電部材２６，２７も上記と同様な構成なのでその説明は省略する。
【００２２】
雄コネクタ２０の接続端子２９ｃ，２９ｄは感温素子２３の一方の端子２３ａに接続され、接続端子２９ｈ，２９ｉは他方の端子２３ｂに接続されている。識別抵抗２２は接続端子２９ｆ，２９ｇに接続されている。
【００２３】
雄コネクタ３０，４０も雄コネクタ２０と全く同様な構成となっているので、その説明は省略する。
【００２４】
雌コネクタ７０は、図６および図７に示すように、計測器６０のケース６１に装着された金属製の筒体７１と、この筒体７１内に設けられた絶縁体７２と、この絶縁体７２に保持され雄コネクタ２０の接続端子２９ａ〜２９ｌに接続される接続ピン７３ａ〜７３ｌとを有している。絶縁体７２の一側面には熱伝導率が大きく且つ絶縁材であるボロンあるいはセラミックからなる円板（絶縁体）７５が金属製のリング７６により取り付けられている。
【００２５】
円板７５には、図８および図９に示すように、接続ピン７３ａ〜７３ｌが密着状態で挿入される孔７５ａ〜７５ｌが形成され、この孔７５ａ〜７５ｌの内周面にはメッキが施されており、接続ピン７３ａ〜７３ｌの熱が円板７５へ効率よく伝わるようになっている。
【００２６】
接続ピン７３ａ〜７３ｌの一端側（図６において左側）が雄コネクタ２０の接続端子２９ａ〜２９ｌに接続され、その他端側が図１０に示す測定器６０内に設けたスイッチＳ１〜Ｓ５を介してＡ／Ｄ変換器６４，６５に接続されている。
【００２７】
雌コネクタ５１は、円板７５が設けられていない点が異なるだけで、他は同様な構成となっているのでその説明は省略する。
【００２８】
測定器６０は、上記のスイッチＳ１〜Ｓ５やＡ／Ｄ変換器６４，６５の他にＣＰＵ等から構成される測定制御部６６を備えている。測定制御部６６は、各スイッチＳ１〜Ｓ５の制御やＡ／Ｄ変換器６４，６５の制御を行う他に、熱電対の熱電出力に基づいて各測定点の温度を求めるものである。６７は図示しないスイッチを介して識別抵抗２２や感温素子２３，６２等に電流を流す定電流源である。６８は保護素子である。
【００２９】
次ぎに、上記実施例の動作について説明する。
【００３０】
測定制御部６６は、例えばスイッチＳ１をオンさせて熱電対１１の熱電出力をＡ／Ｄ変換器６４でＡ／Ｄ変換させ、これにより熱電出力値を求める。この後、測定制御部６６はスイッチＳ１をオフしてスイッチＳ５をオンさせる。スイッチＳ５のオンにより定電流源６７から感温素子６２に電流が流れて感温素子６２の両端に電圧が生じる。この電圧がＡ／Ｄ変換器６４でＡ／Ｄ変換され、このＡ／Ｄ変換された電圧値から基準接点の温度が検出される。測定制御部６６は、この検出した温度に基づいて前記熱電出力値を温度補償して測定点の温度を求める。
【００３１】
同様にして、各スイッチＳをオン・オフ制御して各測定点の温度を測定していくものである。また、測定制御部６６はアダプタ内に設けられている切換スイッチ（図示せず）を切り換えることにより、熱電対１１，１２で測定点の温度を測定したり、パルスを測定制御部６６に入力させたりする。
【００３２】
ところで、熱電対１１のアルメル線１１ａ，クロメル線１１ｂには熱伝導率の小さい導電部材２４，２５が接続されているので、アルメル線１１ａ，クロメル線１１ｂを伝わってくる熱が導電部材２４，２５により接続端子２９ａ，２９ｂへ流入することが防止され、基準接点となる接続端子２９ａ，２９ｂや接続ピン７３ａ，７３ｂの温度が上昇してしまうことが防止される。このため、基準接点の温度を変化させることなく測定点の温度を正確に測定することができる。
【００３３】
また、アルメル線１１ａ，クロメル線１１ｂを伝わってきた熱が導電部材２４，２５を介して接続端子２９ａ，２９ｂへ流入してきても、接続端子２９ａ，２９ｂ，接続ピン７３ａ，７３ｂ，筒体７１およびケース６１は金属製により熱伝導率が大きく、さらに、円板７５は熱伝導率の大きい絶縁材で構成されているので、接続端子２９ａ，２９ｂへ流入してきた熱は接続ピン７３ａ，７３ｂ，円板７５，リング７６および筒体７１を介してケース６１へと流れていき、接続端子２９ａ，２９ｂや接続ピン７３ａ，７３ｂの温度が上昇してしまうことが防止され、さらに、接続端子２９ａ，２９ｂ，接続ピン７３ａ，７３ｂ，円板７５，リング７６，筒体７１およびケース６１はほぼ均一な温度となり、この結果、基準接点の温度を感温素子６２で正確に検出することができ、感温素子６２で適正な温度補償することができる。このため、測定点の温度を正確に測定することができることとなる。
【００３４】
このように、熱伝導率の大きい絶縁材からなる円板７５によって接続端子２９ａ，２９ｂ，２９ｋ，２９ｌおよび雄コネクタ３０の接続端子（図示せず）と感温素子６０とが接続される状態となるので、複数の基準接点（接続端子２９ａ，２９ｂ，２９ｋ，２９ｌ…）の温度をそれぞれ同一にすることができるとともに、各基準接点の温度と感温素子６０の温度とが同一となる。このため、１つの感温素子６０で複数の基準接点の温度補償を適正に行うことでき、複数の測定点の温度を正確に測定することができることとなる。
【００３５】
熱電対１１〜１４で測定する場合には感温素子６２で温度補償を行うが、熱電対１５，１６で測定する場合にはコネクタ４０内に設けた感温素子２３で温度補償を行う。
【００３６】
上記実施例では、コネクタ２０，３０，４０内に導電部材２４〜２７を設けた場合について説明したが、これに限らず、コネクタ内に設けなくても良いことは勿論である。また、導電部材２４〜２７と円板７５のどちらか一方を使用するものであってもよい。
【００３７】
【効果】
請求項１の発明によれば、熱電対の熱電出力端子と基準接点との間に、熱伝導率の低くい導電部材を介在させたので、熱が基準接点へ流入してくるのを防止することができる。この結果、基準接点の温度を変化させることなく測定点の温度を正確に測定することができる。
【００３８】
請求項２の発明によれば、基準接点と感温素子とを熱伝導率の大きい絶縁体を介在させて接続したので、上記導電部材と絶縁体とでフィルタが設けられた状態となり、熱が基準接点へ流入し難いものとなるとともに、基準接点へ流入してきた熱は熱伝導率の大きい絶縁体を介して感温素子へ流れていく。このため、外部の熱により基準接点の温度が変化してしまうことがなく、しかも基準接点の温度と感温素子の温度とが同一となる。このため、感温素子で適正な温度補償することができるので、測定点の温度をより正確に測定することができる。
【００３９】
請求項３の発明によれば、各基準接点と１つの感温素子とを熱伝導率の大きい絶縁体を介在させて接続したので、複数の基準接点の温度を同一にすることができるとともに、各基準接点の温度と感温素子の温度とが同一となる。このため、１つの感温素子で複数の基準接点の温度補償を適正に行うことでき、複数の測定点の温度を正確に測定することができる。また、各熱電対の出力端子と前記各基準接点との間に、熱伝導率の小さい導電部材を介在させたものであるから、熱が各基準接点へ流入してくるのを防止することができ、このため各基準接点の温度を変化させることなく各測定点の温度を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る温度測定装置を使用した測定システムを示した説明図である。
【図２】図１の温度測定装置に使用した雄コネクタの外観を示した外観図である。
【図３】図２の雄コネクタの構成を示した断面図である。
【図４】図２の雄コネクタの側面図である。
【図５】雄コネクタに設けられている部品を示した配置図である。
【図６】雌コネクタの構成を示した断面図である。
【図７】雌コネクタの側面図である。
【図８】図７の雌コネクタに取り付けた円板を示した平面図である。
【図９】図８の円板の断面図である。
【図１０】図１に示すシステムの回路図である。
【図１１】従来の温度測定装置の概略構成を示した説明図である。
【符号の説明】
１１            熱電対
２４            導電部材
２５            導電部材
６２            感温素子
７５            円板（絶縁体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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