(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工業的なプロセス用の温度センサアセンブリに使用される温度センサにおいて、
温度プローブであって、温度プローブ先端に配置された温度検出デバイスを含む、温度プローブと、
前記温度プローブの一部を囲むアダプタであって、前記温度プローブが前記アダプタ内で長手方向に移動可能である、アダプタと、
前記アダプタと前記温度プローブとの間にて所望の力を発生させる弾性装置であって、前記力が前記アダプタ内での前記温度プローブの位置に基づいて可変である、弾性装置と、
前記温度プローブの表面上に配置された視覚指示器と
を具備し、
前記アダプタは、
電気ハウジングに接続するためのハウジング接続端と、
保護管に接続するための保護管接続端と、
前記保護管接続端から軸線方向に前記アダプタの一部を貫通して延びる空洞を形成する空洞壁と、
前記アダプタの前記空洞壁を径方向に貫通して形成された観察ポートであって、前記観察ポートを介して前記空洞内の前記温度プローブの一部を視認可能とする観察ポートと、
前記空洞から前記ハウジング端に向けて延びる火炎経路壁とを具備し、
前記視覚指示器と前記観察ポートとの位置合わせが前記弾性装置によって発生される前記所望の力に対応する、温度センサ。
【請求項２】
前記弾性装置によって発生される前記所望の力は、前記温度プローブと固形の表面との間の物理的な接触を維持するのに十分である、請求項１に記載の温度センサ。
【請求項３】
前記観察ポートは透明な窓によって塞がれている、請求項１に記載の温度センサ。
【請求項４】
前記アダプタはヒンジカバーを更に含み、前記観察ポートが前記ヒンジカバーによって選択的に塞がれる、請求項１に記載の温度センサ。
【請求項５】
可動環を更に具備し、前記観察ポートが前記可動環によって選択的に塞がれる、請求項１に記載の温度センサ。
【請求項６】
前記観察ポートを塞ぐために前記観察ポートにねじ込まれるカバーを更に具備する、請求項１に記載の温度センサ。
【請求項７】
前記アダプタは１つ以上の付加的な観察ポートを更に含む、請求項１に記載の温度センサ。
【請求項８】
前記アダプタは、第１構成部品と、該第１構成部品に接続された第２構成部品とを含み、前記弾性装置が前記第１構成部品と前記温度プローブとの間に力を発生すべく構成され、前記第２構成部品が前記観察ポートを含む、請求項１に記載の温度センサ。
【請求項９】
工業的なプロセス用の温度センサアセンブリにおいて、
基端及び先端を有する保護管であって、前記基端から前記先端に近接した底まで延びるボアを含む、保護管と、
前記保護管の前記基端に接続された温度センサと
を具備し、
前記温度センサは、
温度プローブであって、前記保護管の前記ボア内にある前記温度プローブの先端に配置された温度検出デバイスと、前記温度プローブの表面上の視覚指示器とを含む、温度プローブと、
前記温度プローブの一部を囲むアダプタであって、前記温度プローブが前記アダプタに対して長手方向に移動可能であり、前記アダプタが前記保護管の前記基端に前記センサを接続する、アダプタと、
前記アダプタから前記温度プローブを強制的に離す方向に前記アダプタと前記温度プローブとの間に力を発生させる弾性装置と
を含み、
前記アダプタは、
前記保護管に接続するための保護管接続端と、
電気ハウジングに接続するためのハウジング接続端と、
前記保護管接続端から軸線方向に前記アダプタの一部を貫通して延びる空洞を形成する空洞壁と、
前記アダプタの前記空洞壁を貫通して前記空洞まで延びる観察ポートであって、前記観察ポートを介して前記温度プローブの一部を視認可能とする観察ポートと、
前記空洞から前記ハウジング端に向けて延びる火炎経路壁とを具備し、
前記弾性装置の前記力に抗して前記アダプタに向かう前記温度プローブ先端の移動により、前記温度プローブの先端と前記保護管の前記底との間の物理的な接触の結果として、前記観察ポートを介して前記温度プローブの前記視覚指示器が視認可能となるように位置合わせされ、前記温度プローブ先端と前記保護管の前記底との間の物理的な接触が示される、
温度検出アセンブリ。
【請求項１０】
前記観察ポートとの前記視覚指示器の位置合わせは、前記弾性装置によって発生された前記力が、前記温度プローブと前記保護管の前記底との間の物理的な接触を維持するのに十分であることを更に表す、請求項９に記載の温度検出アセンブリ。
【請求項１１】
前記観察ポートは透明な窓によって塞がれている、請求項９に記載の温度検出アセンブリ。
【請求項１２】
前記観察ポートを塞ぐために前記観察ポートにねじ込まれるカバーを更に具備する、請求項９に記載の温度検出アセンブリ。
【請求項１３】
可動環を更に具備し、前記観察ポートが前記可動環によって選択的に塞がれる、請求項９に記載の温度検出アセンブリ。
【請求項１４】
前記アダプタは、第１構成部品と、該第１構成部品に接続された第２構成部品とを含み、前記弾性装置が前記第１構成部品と前記温度プローブとの間で働き、前記第２構成部品が前記観察ポートを含む、請求項９に記載の温度検出アセンブリ。
【請求項１５】
ばね付勢型温度センサにおける温度プローブの先端が容易に観察可能ではないとき、前記温度プローブの付勢状態を決定する方法であって、
アダプタを介し、保護管の中に温度センサを組み込む工程であって、前記アダプタは、電気ハウジングに接続するためのハウジング接続端と、前記保護管に接続するための保護管接続端と、前記保護管接続端から軸線方向に前記アダプタの一部を貫通して延びる空洞を形成する空洞壁と、前記アダプタの前記空洞壁を径方向に貫通して形成された観察ポートであって、前記観察ポートを介して前記空洞内の前記温度プローブの一部を視認可能とする観察ポートと、前記空洞から前記ハウジング端に向けて延びる火炎経路壁とを具備する工程と、
前記観察ポートを介し、前記温度プローブの表面上の視覚指示器が視認可能であるか否かを観察する工程と、
前記視覚指示器と前記観察ポートとの相対位置に基づき、前記温度プローブの付勢状態を決定する工程とを具備する、方法。
【請求項１６】
前記付勢状態を決定する前記工程は、前記観察ポートを介して前記視覚指示器を視認可能であるとき、前記温度プローブの十分な付勢の存在を見出すか、又は、前記観察ポートを介して前記視覚指示器を視認可能でないとき、前記温度プローブの十分な付勢が存在しないことを見出す、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記観察ポートを介し、前記温度プローブの表面上の視覚指示器を視認可能であるか否かを観察する前記工程は前記温度センサ上の前記観察ポートの露出を含み、前記観察ポートを通じて前記視覚指示器が視認される、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に工業的なプロセスで使用する温度検出アセンブリに関する。特に、本発明は保護管とともに使用する温度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
工業的なプロセスでの温度検出アセンブリは、導管を通じて流れる流体又は容器に収容された流体の温度を検出するために使用される。該温度検出アセンブリは温度センサとともに保護管を含む。温度センサは温度プローブを含み、該温度プローブはプローブ先端又はその近傍に温度検出デバイスを有する。プローブ先端は保護管内を延びるボアに挿入され、保護管の底に物理的に接触する。保護管は流体と物理的に接触するように構成され、流体と温度センサのプローブ先端との間で効果的に熱を伝達する一方、流体による物理的な損傷、例えば、衝撃や腐食等から保護管内の温度センサを保護する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
プローブ先端と保護管の底との間の物理的な接触の欠如は伝導効率を低下させ、流体温度の変化に対して温度センサの応答を遅くし、また、温度表示に誤差をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの実施形態は工業的なプロセス用の温度センサアセンブリに使用される温度センサであり、該温度センサは温度プローブ、アダプタ、弾性装置及び視覚認指示器を含む。温度プローブは温度プローブ先端に配置された温度検出デバイスを含む。アダプタは温度プローブの一部を囲み、これにより、温度プローブはその長手方向にアダプタ内にて移動可能である。アダプタは、電気ハウジングに接続するためのハウジング接続端と、保護管に接続するための保護管接続端と、保護管接続端から軸線方向にアダプタの一部を貫通して延びる空洞を形成する空洞壁と、アダプタの空洞壁を径方向に貫通して形成された観察ポートであって、観察ポートを介して空洞内の前記温度プローブの一部を視認可能とする観察ポートと、空洞からハウジング端に向けて延びる火炎経路壁とを含む。弾性装置はアダプタと温度プローブとの間に所望の力を発生すべく構成されている。該力はアダプタ内での温度プローブの位置に基づき可変できる。視覚指示器は温度プローブの表面上に配置されている。観察ポートとの視覚指示器の位置合わせは、弾性装置によって発生される所望の力に対応する。
【０００５】
本発明の他の実施形態は工業的なプロセス用の温度検出アセンブリであり、該温度検出アセンブリは保護管及び温度センサを含む。保護管は基端及び先端を含み、そして、ボアを含む。該ボアは基端から先端に近接した底まで延びている。温度センサは保護管の基端に接続されている。温度センサは、温度プローブ、温度プローブの一部を囲むアダプタ、及び弾性装置を含む。温度プローブは、温度プローブ先端の温度検出デバイスと、温度プローブの表面上の視覚指示器とを含む。温度プローブ先端は保護管のボア内に配置されている。アダプタは保護管の基端にセンサを接続する。温度プローブはアダプタに対してその長手方向に移動可能である。弾性装置は、アダプタと温度プローブとの間に力を発生し、アダプタから温度プローブを強制的に離すように構成されている。更に、アダプタは、保護管に接続するための保護管接続端と、電気ハウジングに接続するためのハウジング接続端と、保護管接続端から軸線方向にアダプタの一部を貫通して延びる空洞を形成する空洞壁と、アダプタの空洞壁を貫通して空洞まで延びる観察ポートであって、観察ポートを介して温度プローブの一部を視認可能とする観察ポートと、空洞からハウジング端に向けて延びる火炎経路壁とを具備する。弾性装置の力に抗してアダプタに向かう温度プローブ先端の動きにより、温度プローブの先端と保護管の底との間の物理的な接触の結果として、観察ポートを介して温度プローブの視覚指示器が視認可能となるように位置合わせされ、温度プローブ先端と保護管の底との間の物理的な接触が示される。
【０００６】
更に、本発明の他の実施形態は、ばね付勢型温度センサの温度プローブ先端が容易に観察できないとき、温度プローブの付勢状態を決定する方法である。該方法は、アダプタを介し、保護管の中に温度センサの組み込む工程であって、アダプタは、電気ハウジングに接続するためのハウジング接続端と、保護管に接続するための保護管接続端と、保護管接続端から軸線方向にアダプタの一部を貫通して延びる空洞を形成する空洞壁と、アダプタの空洞壁を径方向に貫通して形成された観察ポートであって、観察ポートを介して空洞内の温度プローブの一部を視認可能とする観察ポートと、空洞からハウジング端に向けて延びる火炎経路壁とを具備する工程と、次に、観察ポートを介し、温度プローブの表面上の視覚指示器が視認可能であるか否かを観察する工程と、この後、視覚指示器と観察ポートとの相対位置に基づき、温度プローブの付勢状態を決定する工程とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明を具体化した温度検出アセンブリの斜視図である。
【図２Ａ】アダプタの端に物理的参照部を有してなる実施形態を示した図１の温度検出アセンブリでの温度センサの断面図である。
【図２Ｂ】アダプタの端に物理的参照部を有してなる実施形態を示した図１の温度検出アセンブリでの温度センサの断面図である。
【図３】物理的参照部が観察ポートであり、該観察ポートを通じて温度プローブが視認可能となっている他の実施形態の斜視図である。
【図４Ａ】可動環を含み、観察ポートが可動環によって選択的に塞がれる図３の実施形態での温度センサの斜視図である。
【図４Ｂ】可動環を含み、観察ポートが可動環によって選択的に塞がれる図３の実施形態での温度センサの斜視図である。
【図５Ａ】アダプタを通じての弾性装置に抗した温度プローブの動きが温度プローブの視覚指示器をアダプタの観察ポートに視認可能にして位置合わせさせる図３の実施形態での温度センサの断面図である。
【図５Ｂ】アダプタを通じての弾性装置に抗した温度プローブの動きが温度プローブの視覚指示器をアダプタの観察ポートに視認可能にして位置合わせさせる図３の実施形態での温度センサの断面図である。
【図６】温度プローブが観察ポートを通じて視認可能であり、観察ポートを塞ぐために観察ポートにねじ込まれたカバーを更に含む温度センサの他の実施形態の断面図である。
【図７】温度プローブが観察ポートを通じて視認可能であり、観察ポートがヒンジカバーによって選択的に塞がれる温度センサの他の実施形態の断面図である。
【図８】温度プローブが観察ポートを通じて視認可能であり、観察ポートが透明な窓によって塞がれる温度センサの他の実施形態を示す図である。
【図９】アダプタが弾性装置を含む第１構成部品と、観察ポートを含む第２構成部品とからなる温度センサの他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
温度センサのプローブ先端と保護管(thermowell)の底との間の物理的な接触は、流体温度の変化に迅速に応答する測定を達成し且つ所望の正確な温度表示を維持するうえで重要な要因である。物理的な接触を確実にする１つの手段は温度センサ内にばね等の弾性装置を含むことである。該弾性装置は温度プローブとアダプタとの間に力を発生すべく構成され、該アダプタは保護管に取り付けられ、保護管の底とプローブ先端との物理的な接触を強制するか又は引き受ける。このような典型的な「ばね付勢型」の温度センサは温度プローブを含み、該温度プローブは保護管のボアの長さを超えた長さを有し、プローブ先端がボアの端にて接触するとき、弾性装置の作動を確実にする。このような装置は、温度アセンブリの作動が予期される振動及び温度条件の範囲に亘ってプローブ先端と保護管の底との間にて十分な物理的な接触を確実にする。
【０００９】
一般的に保護管は温度センサよりも長持ちであるので、温度検出アセンブリは温度センサの周期的な交換を要求する。交換する温度センサの温度プローブが元の温度プローブと同様な長さではなく、保護管の底に接触して弾性装置を作動させるには十分に長くないことがある。このことは、プローブ先端と保護管の底との間の物理的な接触不足をもたらす。しかしながら、プローブ先端は保護管のボア内にあるので、プローブ先端と保護管の底との間の物理的な接触は直接的に識別可能ではない。従って、プローブ先端と保護管の底との間の物理的な接触の検証に利用できる方法は現在、存在していない。このことは不所望にして温度センサの機能劣化をもたらす。このような課題を本発明の実施形態はばね付勢型の温度センサを備えることで解消する。該温度センサは温度プローブ上の視覚指示器と、観察ポートとを有し、温度センサのプローブ先端と（保護管の底等の）固形表面と間の物理的な接触の識別が容易ではないとき、前記観察ポートに対して視覚指示器が対比され、温度センサのプローブ先端と前記固形表面との間の物理的な接触が検証される。
【００１０】
図１は本発明を具体化する温度検出アセンブリの斜視図である。温度検出アセンブリ１０は保護管１２と、温度センサ１４と、随意的な電気ハウジング１６とを含む。電気ハウジング１６は端子ブロック又は送信電子機器（図示しない）等の電気機器を含み、該電気機器は制御又は監視システム（図示しない）に温度検出アセンブリ１０を電気的に接続する。保護管１２は頑強な保護シースであり、温度センサ１４を収容することで、測定中、振動、衝撃、腐食及び摩滅を含む流体の有害な作用から温度センサ１４を保護する。温度センサ１４はその軸線に沿って保護管１２に挿入され、そして、保護管１２は、測定下にある流体を収容するプロセス容器（図示しない）に挿入される。
【００１１】
図２Ａ及び図２Ｂは、保護管１２及び温度センサ１４を含む温度検出アセンブリ１０の一部の断面図である。図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、保護管１２は実質的に中空の円筒であり、基端１７にて開口し、ボア１８、底２０及び内ねじ２２を含む。ボア１８は保護管１２の長さに沿って基端１７から底２０まで軸線方向に延びている。底２０は先端２３に近接した保護管１２の内面である。内ねじ２２は基端１７に配置されている。
【００１２】
本実施形態によれば、温度センサ１４は温度プローブ２４、アダプタ２６及び弾性装置２８を含む。図示のように弾性装置２８はばねであってもよい。温度プローブ２４は実質的に中空の円筒であり、プローブ先端２３に配置された温度検出デバイス３０、センサワイヤ３４、プローブフランジ３６及び視覚指示器３８を含む。センサワイヤ３４は温度検出デバイス３０から温度プローブ２４の長さに亘って延び、プローブ先端２３とは反対側の端にて温度プローブ２４から出現している。温度検出デバイス３０は例えば、熱電対、サーミスタ又は抵抗温度検出器(RTD)であり、該抵抗温度検出器は薄膜又はワイヤの巻回要素を有する。プローブフランジ３６は温度プローブ２４の外面から外側に突出している。視覚指示器３８は温度プローブ２４の外周の回りに延びる径方向の視覚指示器である。例えば、視覚指示器３８は温度プローブ２４の外面上の物理的な凹又は凸のリング、温度プローブ２４の外面と対比して目立つ色のリング又は別個の構成要素である。該構成要素は温度プローブ２４の外面に取り付けられ、リング形状の特徴を有する。視覚指示器３８は連続したリング又は点線等の断続的なリングであってもよい。
【００１３】
アダプタ２６は中空の長尺構造をなし、空洞壁４０、火炎経路壁４２及び隆起部４４を含む。更に、アダプタ２６は保護管接続端４８に保護管接続外ねじ４６、ハウジング接続端５２にハウジング接続外ねじ５０を含む。空洞壁４０は空洞を形成し、該空洞はハウジング接続端５２から軸線方向にアダプタ２６の一部を貫通して延びている。隆起部４４はハウジング接続端５２の近傍にて空洞壁４０から径方向内側に突出している。例えば、隆起部４４は、空洞壁４０に形成された溝に挿入された保持リング又はスナップリングであるか、又は、空洞壁４０に機械加工又は他の方法で形成された一体品であってもよい。
【００１４】
温度プローブ２４はアダプタ２６内にアダプタ２６と同軸的にして部分的に配置され、これにより、空洞壁４０はプローブフランジ３６を周方向に囲み、そして、プローブ先端２３が保護管接続端４８の外側に突出している。温度プローブ２４の一部は火炎経路壁４２によって周方向に囲まれており、火炎経路壁４２は該火炎経路壁４２と温度プローブ２４との間にギャップを形成している。電気ハウジング１６（図１）は防爆評価のための規制機関の規則に適合すべく構成されている。電気ハウジング１６の外側から爆発性ガスが電気ハウジング１６内に侵入し、その内部で電気機器により点火されたならば、上記ギャップが火炎経路を提供し、該火炎経路に沿い、その結果物である高温ガスは、電気ハウジング１６外の揮発性大気の点火に不十分なレベルまで温度を低下させながら流れる。
【００１５】
弾性装置２８はアダプタ２６の隆起部４４とプローブフランジ３６との間に配置されて、隆起部４４及びプローブフランジ３６に働きかけ、アダプタ２６と温度プローブ２４との間に力を発生する。アダプタ２６と温度プローブ２４との間の力は、アダプタ２６内における温度プローブ２４の位置に基づいて可変できる。図２Ａは、温度プローブ２４のプローブ先端３２が保護管１２のボア１８に挿入されているものの、完全には組み込まれていないときの温度センサ１４を示す。図２Ａに示されているように、プローブ先端３２は底２０に物理的に接触しておらず、従って、プローブフランジ３６が空洞壁４０によって形成された空洞の端に到達するまで、弾性装置２８は温度プローブ２４のプローブ先端３２をアダプタ２６の保護管接続端４８から強制的に離す方向に働く。温度プローブ２４がボア１８内に更に挿入されたとき、アダプタ２６の保護管接続外ねじ４６が保護管１２の基端の内ねじ２２に螺合的に係合され、図２Ｂに示されるようにプローブ先端３２と底２０との物理的な接触がもたらされる。保護管１２内への温度プローブ２４のねじ込みが継続するとき、温度プローブ２４はアダプタ２６を通じて動き始め、アダプタ２６と温度プローブ２４との間に弾性装置２８によって発生される力を可変する。この動きはアダプタ２６のハウジング接続端５２に向かう視覚指示器３８をもたらす。
【００１６】
図２Ｂは保護管１２内に完全に組み込まれた温度センサ１４を示す。図２Ｂに示されるように、温度プローブ２４はアダプタ２６を十分に通じて移動され、ここでは視覚指示器３８がハウジング接続端５２と視認可能に位置合わせされている。本実施形態において、ハウジング接続端５２はアダプタ２６の物理的参照部として役立つ。視覚指示器３８とハウジング接続端５２との間の位置合わせを観察することで、プローブ先端３２と保護管１２の底２０との間の物理的な接触が検証される。視覚指示器３８がハウジング接続端５２と視認的に位置合わせされていないならば、プローブ先端３２と保護管１２の底との間の物理的な接触が直接的に観察できなくとも、プローブ先端３２と底２０との間の物理的な接触不足が推測される。
【００１７】
視覚指示器３８がハウジング接続端５２と視認的に位置合わせされない幾つかの実施形態においては、プローブ先端３２が底２０に物理的に接触しておらず、アダプタ２６を通じての弾性装置２８に抗する温度プローブ２４の動きは無い。このことは例えば、温度センサ１４が種々の長さで利用可能で且つ保護管１２との使用に際し、誤った長さが選択されたときに生じる。視覚指示器３８がハウジング接続端５２に視認的に位置合わせされない他の実施形態においては、プローブ先端３２が底２０に物理的に接触しているが、温度検出アセンブリ１０の作動に予期される振動及び温度条件の範囲に亘り、プローブ先端３２と底２９との間の物理的な接触を維持するための所望且つ十分な力をアダプタ２６と温度プローブ２４との間に発生するうえで、アダプタ２６を通じての弾性装置２８に抗した温度プローブ２４の動きが不十分となっている。このことは例えば、ボア１８の長さが保護管１２の製造公差外で変化している場合に生じる。温度検出アセンブリの作動に予期される振動及び温度条件の範囲に亘り、アダプタ２６と温度プローブ２４との間の弾性装置２８の働きがプローブ先端３２と底２９との間の物理的な接触を確実にする所望の力を発生するのに十分であることを視覚指示器３８とハウジング接続端５２との間の視認的な位置合わせが示すべく、視覚指示器３８は温度プローブ２４の表面に沿って位置付けられる。
【００１８】
視覚指示器３８とハウジング接続端５２との間の観察的な位置合わせによって温度プローブ２４が十分に付勢されていることが認められたなら、電気ハウジング１６（図１）はハウジング接続端５２にハウジング接続外ねじ５０との螺合的な係合によって随的に組み付け可能となる。視覚指示器３８とハウジング接続端５２との間の観察的な位置合わせによって温度プローブ２４が十分に付勢されていないことが認められたなら、温度センサ１４は交換される。
【００１９】
図３は本発明の１つ実施形態の斜視図であり、ここでは物理的参照部が観察ポートであり、該観察ポートを通じて温度プローブが視認可能である。温度検出アセンブリ１０は保護管１２、温度センサ１１４及び随意的な電気ハウジング１６を含む。保護管１２及び電気ハウジング１６は図１、図２Ａ及び図２Ｂを参照した上述の記載と同様である。
【００２０】
図４Ａ及び図４Ｂは図３の実施形態における温度センサ１１４の斜視図である。温度センサ１１４は上述の温度センサ１４と同様であり、同様な特徴には同様な参照符号が付されている。温度センサ１１４は温度プローブ２４及びアダプタ１２６を含む。アダプタ１２６は観察ポート１５４、環ねじ１５６及び可動環１５８を含む。本実施形態において、観察ポート１５４は、図２Ａ及び図２Ｂを参照して記載されたハウジング接続端５２の代わりに、アダプタ１２６の物理的参照部として役立つ。観察ポート１５４はアダプタ１２６の径方向開口であり、観察ポート１５４を通じて温度プローブ２４が視認可能である。可動環１５８はねじを含み、該ねじは環ねじ１５６と係合し、観察ポート１５４を覆おうようにして塞ぐ。図４Ａは環ねじ１５６との螺合が解除された可動環１５８を示し、この場合、アダプタ１２６内の温度プローブ２４は観察ポート１５４を通じて視認可能である。図４Ｂは環ねじ１５６に螺合された可動環１５８を示し、この場合、環境的な隔壁を提供すべく観察ポート１５４は覆うようにして塞がれている。
【００２１】
本実施形態には少なくとも１つの観察ポート１５４が必要であるが、使用の容易さを図るため、１つ以上の付加的な観察ポート１５４を用いることもできる。図４Ｂに示されているように、複数の観察ポート１５４は温度プローブ２４の観察のための複数の物理的参照部を提供する。観察ポート１５４の全ては可動環１５８によって覆われ、塞がれる。
【００２２】
図５Ａ及び図５Ｂは図３の実施形態の断面図であり、該実施形態ではアダプタ１２６を通じての弾性装置２８に抗する温度プローブ２４の動きが温度プローブ２４の視覚指示器３８をアダプタ１２６の物理的参照部に視認可能に位置合わせさせ、ここでは、物理的参照部が観察ポート１５４である。
【００２３】
アダプタ１２６は実質的に中空の長尺構造をなし、空洞壁１４０、火炎経路壁１４２及び隆起部１４４を更に含む。空洞壁１４０は空洞を形成し、該空洞は保護管接続端４８から軸線方向にアダプタ１２６の一部を貫通して延びている。火炎経路壁１４２は空洞壁１４０によって形成された空洞からハウジング接続端５２に向けて延びている。隆起部１４４は保護管接続端４８の近傍にて空洞壁１４０から径方向内側に突出している。
【００２４】
温度プローブ２４はアダプタ１２６内に該アダプタ１２６と同軸にして部分的に配置され、空洞壁１４０がプローブフランジ３６を周方向に囲み、そして、プローブ先端３２が保護管接続端４８から突出している。図２Ａ及び図２Ｂを参照した上述の実施形態と同様に火炎経路が形成され、該火炎経路に沿い高温のガスが揮発性大気を点火させるには不十分なレベルまで温度を低下させながら電気ハウジング１６から流れる。温度プローブ２４の一部は火炎経路壁１４２と温度プローブ２４との間にギャップを形成し、所望の火炎経路を提供する火炎経路壁１４２によって周方向に囲まれている。本実施形態において、火炎経路が電気ハウジング１６と観察ポート１５４との間に存在するため、観察ポート１５４及び可動環１５８が防爆評価のための規制機関規則に適合する必然性はない。
【００２５】
弾性装置２８はアダプタ１２６の隆起部１４４とプローブフランジ３６との間に配置され、隆起部１４４及びプローブフランジ３６に働きかける。これにより、弾性装置２８はアダプタ１２６と温度プローブ２４との間に力を付与することができる。アダプタ１２６と温度プローブ２４との間の力はアダプタ１２６内の温度プローブ２４の位置に基づいて可変できる。図５Ａは、温度プローブ２４が保護管１２内に完全に組み込まれているものの、例えば、ボア１８と温度プローブ２４との間の長さの不釣り合いに起因してプローブ先端３２が底２０と物理的に接触していない場合を示す。このような非接触は、アダプタ１２６を通じての弾性装置２８に抗した温度プローブ２４の動きをもたらさない。従って、視覚指示器３８は観察ポート１５４と位置合わせされず、この位置合わせは観察ポート１５４を露出させるべく環ねじ１５６から可動環１５８を非螺合にすることで容易に観察される。視覚指示器３８が観察ポート１５４と位置合わせしていないことを観察した後では、温度検出アセンブリ１１０の作動が予期される振動及び温度条件の範囲に亘って、プローブ先端３２と底２０との間の物理的な接触を確実にする必要且つ所望の力を発生するうえで、その位置決めの欠如がアダプタ１２６と温度プローブ２４との間の弾性装置２８の働きが不十分であることを示しているため、温度センサ１１４は交換される。
【００２６】
図５Ｂは、温度センサ１１４が保護管１２内に完全に組み込まれ、温度検出アセンブリ１１０の作動が予期される振動及び温度条件の範囲に亘ってプローブ先端３２と底２０との間の物理的な接触を確実にする必要且つ所望の力をアダプタ１２６と温度プローブ２４との間の弾性装置２８の働きが十分に発生させている場合を示す。図５Ｂにおいて、温度プローブ２４はアダプタ１２６を通じて十分に移動されており、これにより、視覚指示器３８は観察ポート１５４と視認的に位置合わせされ、これは観察ポート１５４を露出させるべく環ねじ１５６から可動環１５８を非螺合とすることによって容易に観察される。観察ポート１５４を通じて視覚指示器３８を観察することで、アダプタ１２６と温度プローブ２４との間の弾性装置２８によって発生された力が温度ア検出アセンブリ１１０の作動が予期される振動及び温度条件の範囲に亘ってプローブ先端３２と底２０との間の物理的な接触を確実にするのに十分であると検証される。
【００２７】
図６は他の温度センサの実施形態を示す断面図であり、該実施形態は温度プローブを視認可能とする観察ポートに加えてカバーを更に含み、該カバーは観察ポートを塞ぐべく観察ポートにねじ込まれている。温度センサ２１４は温度センサ１１４と同様であり、同様な特徴には同様な参照符号が付されている。温度センサ２１４は温度プローブ２４と、アダプタ１２６に代えてアダプタ２２６とを含む。該アダプタ２２６は観察ポート２５４と、ねじ付きカバー２５８とを含む。観察ポート２５４は、ねじ付きカバー２５８と係合するねじを含んでいることを除き、観察ポート１５４と同一である。温度センサ２１４の作動は、視覚指示器３８と観察ポート２５４との間の位置合わせが観察ポート２５４からのねじ付きカバー２５８の非螺合及び取り外しによって観察されることを除き、上述した温度センサ１１４と同一である。
【００２８】
図７は他の温度センサの実施形態を示し、該実施形態は温度プローブを視認可能する観察ポートに加えてヒンジカバーを更に含み、観察ポートはそのヒンジカバーによって選択的に塞がれる。温度センサ３１４は上述の温度センサ１１４と同様であり、アダプタ１２６の代わりにアダプタ３２６を含む。アダプタ３２６は観察ポート１５４、ヒンジカバー３５８及びヒンジ３６０を含む。視覚指示器３８と観察ポート１５４との間の位置合わせの観察が必要なとき、ヒンジカバー３５８はヒンジ３６０の回りに回転されて、観察ポート１５４を露出させるか又は塞ぐ。温度センサ３１４の作動は、視覚指示器３８と観察ポート１５４との間の位置合わせが観察ポート１５４を露出すべくヒンジ３６０の回りにヒンジカバー３５８を回転して観察されることを除き、上述の温度センサ１１４と同一である。ヒンジカバー３５８は、観察ポート１５４内に着座するための窪みを含み、該窪みは所望のレベルの環境保護を提供するために閉位置にて十分な力でヒンジカバー３５８を固定する。ヒンジ３６０はヒンジカバー３５８の一部を貫通してアダプタ３２６内に至るリベットであってもよい。
【００２９】
図８は他の温度センサの実施形態を示し、該実施形態は温度プローブを視認可能にする観察ポートに加えて観察ポートを塞ぐ透明な窓を更に含む。温度センサ４１４は上述の温度センサ１１４と同様であり、アダプタ１２６に代えてアダプタ４２６を含む。アダプタ４２６は観察ポート１５４、窓４５８及び窓枠４６０を含む。窓４６８はシールされたガラス又は同様な透明材料である。窓４５８は窓枠４６０内に固定されている。窓枠４６０はアダプタ４２６に取り付けられ、窓４５８を通じて観察ポート１５４及び温度プローブ２４が視認可能である。窓枠４６０は所望レベルの環境保護を提供するために必要なとき、例えばレーザ溶接又はＴIＧ溶接によってアダプタ４２６に取り付け可能である。温度センサ４１４の作動は、視覚指示器３８と観察ポート１５４との間の位置合わせが窓４５８を通じて覗くことによってのみ観察されることを除き、上述の温度センサ１１４と同一である。
【００３０】
図９は本発明の１つの実施形態を示す断面図であり、該実施形態において、アダプタは第１構成部品及び第２構成部品を含む。弾性装置は第１構成部品と温度プローブとの間にて働くように構成されている。第２構成部品はとしての観察ポートを含み、該観察ポートを通じて温度プローブは視認可能である。温度センサ５１４は図１、図２Ａ及び図２Ｂを参照して上述した温度センサ１４と同様であり、アダプタ２６の代わりにアダプタ５２６を含む。このような２重の構成部品からなるアダプタ構成は電気ハウジング１６内にて温度検出の電子機器間の距離を増加させ、そして、温度プローブ２４によって検出される高温の環境にとって有益である。付け加えて、第１構成部品５６２及び第２構成部品５６４は互いにねじ接続によって接続され、該ねじ接続は電気ハウジング１６（図１）の方向付けを容易にする。
【００３１】
第１構成部品５６２は、該第１構成部品５６２が物理的参照部を含んでいないことを除き、図１、図２Ａ及び図２Ｂを参照して上述したアダプタ２６と同様である。第１構成部品５６２は実質的に中空の長尺構造であり、空洞壁４０、火炎経路壁４２及び隆起部４４を含む。第１構成部品５６２はハウジング接続端５２にハウジング接続外ねじ５０を更に含む。空洞壁４０は空洞を形成し、該空洞はハウジング接続端５２から軸線方向に第１構成部品５６２の一部を貫通して延びている。隆起部４４はハウジング接続端５２の近傍にて、空洞壁４０から径方向内側に突出している。
【００３２】
第２構成部品５６４は実質的に中空の長尺構造であり、観察ポート５５４、空洞壁５６６及び延長接続端５７０に延長接続内ねじ５６８を含む。空洞壁５６６は空洞を形成し、該空洞は第１構成部品５６２から軸線方向に第２構成部品５６４を貫通して延びている。延長接続内ねじ５６８はねじ付きの延長パイプ（図示しない）に螺合して係合させるためのものである。また、ねじ付きの延長パイプは延長接続端５７０とは反対側の端にて保護管（図２Ａ及び図２Ｂ）の内ねじ２２にねじ込まれる。このような構成は保護管１２が晒される高温環境からの電気ハウジング１６（図１）内の電子機器の引き離しを拡大させる。観察ポート５５４は第２構成部品５６４上の径方向の開口であって、観察ポート５５４を通じて温度プローブ２４は視認可能である。
【００３３】
温度プローブ２４は、第１構成部品５６２及び第２構成部品５６４内にこれら構成部品と同軸的にして部分的に配置され、これにより、空洞壁４０はプローブフランジ３６を周方向に囲み、そして、プローブ先端３２を含む温度プローブ２４の端が延長接続端５７０から突出する。温度プローブ２４の一部は火炎経路壁４２と温度プローブ２４との間にギャップを形成する火炎経路壁４２によって周方向に囲まれている。
弾性装置２８は第１構成部品５６２の隆起部４４とプローブフランジ３６との間に配置されて、隆起部４４及びプローブフランジ３６に働きかけ、これにより、弾性装置２８は第１構成部品５６２と温度プローブ２４との間に力を付与することができる。第１構成部品５６２と温度プローブ２４との間の力は第１構成部品５６２内の温度プローブ２４の位置に基づいて可変できる。図９は、完全に組み込まれた温度センサ５１４を示し、ここでは、温度プローブ２４がアダプタ５２６を通じて大きく移動し、視覚指示器３８が観察ポート５５４に位置合わせされて視認可能となっている。観察ポート５５４と視覚指示器３８とを対比することによって、第１構成部品５６２と温度プローブ２４との間の弾性装置２８の働きが振動及び温度条件の予期される範囲に亘り、プローブ先端３２と保護管１２の底２０との間の物理的な接触を確実にするのに十分であると検証される。環境隔壁を提供するために、観察ポート５５４は、観察ポート１５４（図４Ａ及び図４Ｂ）、観察ポート（図６）、観察ポート３５４（図７）又は観察ポート４５４（図８）のための前述の装置の何れかを用いて覆い且つ塞ぐことができる。
【００３４】
弾性装置２８は第１構成部品５６２の隆起部４４とプローブフランジ３６との間に配置されて、隆起部４４及びプローブフランジ３６に働きかけ、これにより、弾性装置２８は第１構成部品５６２と温度プローブ２４との間に力を付与することができる。第１構成部品５６２と温度プローブ２４との間の力は第１構成部品５６２内の温度プローブ２４の位置に基づいて可変できる。図９は、完全に組み込まれた温度センサ５１４を示し、ここでは、温度プローブ２４がアダプタ５２６を通じて大きく移動し、視角指示器３８が観察ポート５５４に位置合わせされて視認可能となっている。観察ポート５５４と視角指示器３８とを対比することによって、第１構成部品５６２と温度プローブ２４との間の弾性装置２８の働きが振動及び温度条件の予期される範囲に亘り、プローブ先端３２と保護管１２の底２０との間の物理的な接触を確実にするのに十分であると検証される。環境隔壁を提供するために、観察ポート５５４は、観察ポート１５４（図４Ａ及び図４Ｂ）、観察ポート（図６）、観察ポート３５４（図７）又は観察ポート４５４（図８）のための前述の装置の何れかを用いて覆い且つ塞ぐことができる。
【００３５】
本発明の実施形態は、温度センサのプローブ先端と固形の表面との間の物理的な接触を検証するという課題を、温度プローブ上の視覚指示器と、該視覚指示器と対比される観察ポートとを有するばね付勢型の温度センサによって解消する。視覚指示器と観察ポートとの位置合わせが視認できないなら、プローブ先端と固形の表面との間の物理的な接触が欠如していると推測される。視覚指示器と観察ポートとの間の位置合わせの欠如は、温度センサの作動に期待される振動及び温度条件の範囲に亘り、プローブ先端と固形の表面との間の物理的な接触を維持するのに十分な付勢力を発生させるうえで、ばね、即ち、弾性装置に抗した温度プローブの動きが不十分であることを示している。
【００３６】
本発明の実施形態は、温度センサのプローブ先端と固形の表面との間の物理的な接触を検証するという課題を、温度プローブ上の視角指示器と、該視角指示器と対比されると物理的参照とを有するばね付勢型の温度センサによって解消する。視角指示器と物理的参照との位置合わせが視認できないなら、プローブ先端と固形の表面との間の物理的な接触が欠如していると推測される。視角指示器と物理的参照との間の位置合わせの欠如は、温度センサの作動に期待される振動及び温度条件の範囲に亘り、プローブ先端と固形の表面との間の物理的な接触を維持するのに十分な付勢力を発生させるうえで、ばね、即ち、弾性装置に抗した温度プローブの動きが不十分であることを示している。
【００３７】
本発明は、例示的な実施形態を参照して記述されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変形や、構成要素の等価物への置換が可能であることは当業者に理解されている。付け加えて、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特別な状況や材料に発明の教示を適合させるべく多くの改良をなすこともできる。それ故、本発明は開示された特定の実施形態に制限されず、添付の特許請求の範囲内の全ての実施形態を含むことを意図している。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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