(57)【要約】【課題】管内を流れる流体の温度を測定する際に、従来の温度センサー保護管を管内に挿入する方式における上記問題点が生じず、かつ測定精度がほとんど損なわれない温度測定システムを提供すること。【解決手段】管内を流れる流体の温度を測定する温度測定システムであって、該管の表面に一体構造で取り付けた、温度センサー挿入孔を有する金属ブロックに、温度センサーを挿入したものである管内温度測定システム。温度センサー挿入孔の深さが温度センサー径の１５倍以上であることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内を流れる流体の温度を測定する温度測定システムであって、該管の表面に一体構造で取り付けた、温度センサー挿入孔を有する金属ブロックに、温度センサーを挿入したものである管内温度測定システム。
【請求項２】
温度センサー挿入孔の深さが温度センサー径の１５倍以上である請求項１の管内温度測定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体が流れる管内の温度を測定する温度測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス、蒸気、液体などの管内を流れる流体の温度を測定する場合、通常、シース熱電対などの保護管に収めた温度センサーを管内へ挿入して流体に直接接触させてその温度を測定する。
そして、測定誤差を生じないためには、金属保護管の場合、保護管外径の１５〜２０倍の管内への挿入長が必要とされてきた（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、例えば、ナフサ分解炉出口の場合、配管内は８００℃程度の高温であり、配管中の分解生成ガスの流速は１００〜２００ｍ／ｓｅｃと極めて早く、また、挿入長を確保するために曲がり部分の配管中に挿入されると、温度センサー保護管の存在のために、流体の流れが複雑になる。かなりの長さで挿入されている保護管は、それら流体の力が作用して、エロージョン（減肉）や磨耗したり、あるいは曲がりや破断などが起こり、破損部分から分解生成ガスが外部へ噴き出すという事態になることさえあり、定期的な点検、保全、取替えが必要であった。
【非特許文献１】
日本電気計測器工業会著、「新編  温度計の正しい使い方」、初版、日本工業出版株式会社、平成９年３月、１１７頁
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、管内を流れる流体の温度を測定する際に、従来の温度センサー保護管を管内に挿入する方式における上記問題点が生じず、かつ測定精度がほとんど損なわれない温度測定システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが種々検討した結果、各種トラブルの原因である温度センサー保護管の管内への挿入をやめ、管表面に一体構造で取り付けた、温度センサー挿入孔を有する金属ブロックを「管内温度に近い均熱帯」として利用して、該均熱帯の挿入孔へ温度センサーを挿入すれば、測定誤差の少ない、前記のようなトラブルのない温度測定システムが得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、管内を流れる流体の温度を測定する温度測定システムであって、該管の表面に一体構造で取り付けた、温度センサー挿入孔を有する金属ブロックに、温度センサーを挿入したものである管内温度測定システムを提供するものである。
金属ブロックの温度センサー挿入孔の深さは温度センサー径の１５倍以上であることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１を参照しながら説明する。
【０００８】
本発明の温度測定システムは、従来の温度センサー保護管挿入方式の問題点を解決するために、温度センサー入り保護管を管内へ挿入することなくできるかぎり小さい測定誤差で管内温度を測定しようとするものであり、以下のような構成をとる。
【０００９】
管１表面に接合した、温度センサー挿入孔２を有する金属ブロック３を「管内温度に近い均熱帯」として利用し、温度センサー４を挿入孔に挿入して測定する。すなわち、該金属ブロック３は管内温度に近い温度を有する熱容量のある均熱帯であるから、この中で温度測定を行うことにより、管内温度の近似値としての測定値が得られる。
【００１０】
金属ブロック３の材質は、管と同じ材質であることが好ましい。金属ブロック３の形状、大きさは、管１と一体構造で、かつ温度センサー挿入孔１を有することができるような形状、大きさであれば特には制限されないが、測定精度が高いものとするために下記のような挿入孔深さがとれるようなものであることが好ましい。
金属ブロック３は、管１と一体構造に製作される鋳造品もしくは加工品である。なお、金属ブロックは厚みが必要であり、直管部分よりも、曲がり管（エルボ）部分に取り付けるのが、金属ブロックが本発明の目的に有効に使える部分が多く、使用する金属ブロック量も少なく済むので好ましい。
【００１１】
温度センサー４としては、ステンレスなど公知の温度センサー材料が使用できる。温度センサー４の外径は放熱量を小さくするという点から細い方が好ましく、強度等を勘案して２．０〜６．０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００１２】
均熱帯金属ブロック３に穿けられる温度センサー挿入孔２は、やはり放熱量を小さくするという点から、温度センサー４と金属ブロック３の隙間をできるだけ小さくすることが好ましい。
また、測定精度を高くするために、温度センサー挿入孔２の深さは、温度センサー４の直径の１５倍以上であることが好ましい。
さらに、温度センサー挿入孔２の入口には、温度センサー固定用の温度センサー取付け座５が設けられ、温度センサー４はリード線６により測定器につながれている。
【００１３】
本発明の温度測定システムにおいて、均熱帯金属ブロック３は断熱材層７で覆うことにより外部への放熱を小さくすることが好ましい。
断熱材層７としては、通常使用される公知の断熱材をいずれも使用することができ、測定対象の温度に応じて、適切な断熱材を適切な厚さで巻けばよい。例えば、前述のナフサ分解炉出口配管のような８００℃もの高温の管内温度を測定する場合は、高温用珪酸カルシウム、セラミックファイバーなどの高温用断熱材を、１００〜１５０ｍｍの厚さで巻くのが好適である。
【００１４】
【実施例】
ナフサ分解炉出口配管の曲がり部に、温度センサー挿入孔を有する、おおよその外径が７０ｍｍ、最長部高さ１００ｍｍの半円筒形状の耐熱ニッケル−クロム系鋼（配管と同材質）製金属ブロックを配管と一体構造の鋳造品として製作した。温度センサー挿入孔は、内径５．３ｍｍ、深さ７５ｍｍであり、その入口に温度センサー取付け座を有する。温度センサーは直径５ｍｍのシース熱電対であり、リード線で測定器につなげた。この温度測定システムにより、ナフサ分解炉出口配管内の温度を測定した。
【００１５】
別途、同じナフサ分解炉出口配管の曲がり部で従来の測定と同じ温度センサー（直径６．４ｍｍ）、保護管を使用して、配管内に保護管を１５０ｍｍ挿入して測定した結果と、本発明の温度測定システムにより測定した結果とは、後者が前者よりも５℃以内低かったのみである。
すなわち、本発明の温度測定システムは、保護管を配管内へ挿入しないにもかかわらず、ナフサ分解炉出口の８５０℃附近の高温測定に十分対応できる測定精度であった。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の温度測定システムは、管内を流れる流体の温度を測定する際に、管表面に接合した、温度センサー挿入孔を有する金属ブロックを「管内温度に近い均熱帯」として利用するものであり、管内には温度センサー保護管などが挿入せずに温度を測定するものであるため、従来の温度センサー保護管を管内に挿入する方式のような各種トラブルが生ずることなく、かつ測定精度がほとんど損なわれない温度測定システムとなる。
なお、本発明の温度測定システムは、特に、常温から離れた高温域、極低温域における管内流体温度の測定に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の温度測定システムの概要を示す断面概念図である。
【符号の説明】
１  管
２  温度センサー挿入孔
３  金属ブロック
４  温度センサー
５  温度センサー取付け座
６  リード線
７  断熱材層
【図１】
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