(57)【要約】      （修正有）【課題】測定対象物に脱着を繰り返しても損傷する可能性が少なく長寿命であり、接触させるだけで誤差の少ない測定が可能であり、補正のために周囲温度を測定するセンサが不要で、表面に小さな凹凸があっても影響を受けないポータブル表面温度センサを提供する。【解決手段】本温度センサは、蓋付き短円筒形をしたキャップ３と、キャップ３の蓋３ａの内側に固定されたリング状の磁石７と、キャップ３の開口側に測温面１１ａを向けた状態でリング状の磁石の中央の穴に配置された温度検出素子である薄膜型測温抵抗体１１と、キャップ３の内部に充填されて薄膜型測温抵抗体１１をリング状の磁石の中央の穴に固定するシリコーンゴム９を備える。測定対象物Ｍと接触する温度測定用の接触面９ａをシリコーンゴム９で形成し、薄膜型測温抵抗体１１の測温面１１ａを接触面９ａよりも内側位置でシリコーンゴム９の皮膜９ｂを被せた状態で接触面９ａと平行に位置させる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
蓋付きの短円筒形をしたキャップと、前記キャップの蓋の内側に固定されたリング状の磁石と、前記キャップの開口側に測温面を向けた状態で前記リング状の磁石の中央の穴に配置された温度検出素子である薄膜型測温抵抗体と、前記キャップの内部に充填されて前記薄膜型測温抵抗体を前記リング状の磁石の中央の穴に固定するシリコーンゴムを備え、前記キャップの開口側に測定対象物と接触する温度測定用の接触面を前記シリコーンゴムで形成すると共に、前記薄膜型測温抵抗体の測温面を前記接触面よりも内側位置で前記シリコーンゴムの皮膜を被せた状態で前記接触面と平行に位置させたことを特徴とするポータブル表面温度センサ。
【請求項２】
前記薄膜型測温抵抗体と、その２本のリード線に３導線式結線で接続した３本の導体を持つ延長ケーブルを、先端に雄ネジを形成したパイプの内部に、前記薄膜型測温抵抗体の測温面が前記パイプの先端面に位置するように収容すると共に、前記パイプの内部の隙間はシリコーンゴムで充填し、前記パイプの雄ネジを、前記キャップの蓋の中央に形成したネジ穴に、前記薄膜型測温抵抗体の測温面が前記キャップの開口側の温度測定用の接触面より少し内側に来るようにねじ込むことにより、前記薄膜型測温抵抗体の測温面を前記接触面よりも内側位置で前記キャップの内部に充填したシリコーンゴムの皮膜を被せた状態で前記接触面と平行に位置させたことを特徴とする請求項１のポータブル表面温度センサ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、表面が平板状の磁性体である測定対象物の表面温度を測定するポータブル表面温度センサに係り、特に磁石によって温度測定素子である薄膜型測温抵抗体を測定対象物の表面に接触させて表面温度を測定するポータブル表面温度センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
温度センサは、測定対象物から放射される赤外線の量から温度を測定する非接触式と、測定対象物に熱電対や測温抵抗体で構成される温度検知部材を装着して温度測定を行う接触式に大別される。
【０００３】
接触式の温度センサにあっては、測定対象物に対する脱着をワンタッチで行うために磁石を用いたものがある（例えば特許文献１、２参照）。特許文献１は管壁温度計に係るもので、この温度計は測定対象物である配管に取付けるための磁石製の取付部を有している。磁石製取付部の管壁側取付面に角型の貫通孔が形成され、この角型貫通孔の内部に熱電対で構成された温度検知部材が配置されている。温度検知部材の周りには弾性体（スポンジ）が充填され、この弾性体によって温度検知部材の温度検知部が管壁に押圧されることによって管壁の温度が正確に測定されるようになっている。
【０００４】
一方、特許文献２（図１）には、リング状の磁石の中央の穴に金属保護管を挿入固着し、金属保護管の内部に熱電対で構成された温度検知部材を充填材と共に収容した表面温度計が開示されている。この表面温度計は、熱電対の温度検知部が測定対象物との接触面から離れた位置に設けられているために測定値が周囲温度の影響を受けるので、周囲温度による補正を測定値に加えるようにしている。
【０００５】
また、特許文献２（図１６）には、従来技術として、リング状の磁石の中央の穴に熱電対で構成された温度検知部材を設置し、温度検知部材の周囲に樹脂を充填したものが開示されている。この表面温度計では、温度検知部材の温度検知部を測定対象物の表面に接触させているため、周囲温度による測定値の補正の必要はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１９５８８７（図２）
【特許文献２】特開２００８−２３２６２０（図１、図１６）
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
引用文献１の温度計は、測定対象物に取付けた際に、磁力によって弾性体内の温度検知部材の温度検知部を測定対象物の表面に押し付けて温度を測定する構成であるが、温度検知部材に押圧を与えるためには、温度検知部材の温度検知部が弾性体の表面から少し突出している必要があり、ポータブルなものとして使用した場合には温度検知部が損傷しやすいという欠点がある。加えて、温度検知部を破損させない最適な押圧を実現するための望ましい弾性力を持ち、かつ、温度検知部材との間で剥離を生じない接合が可能な弾性体の選択が難しいという問題もある。
【０００８】
特許文献２（図１）の温度計は、温度検知部材の温度検知部が測定対象物との接触面から離れた位置に設けられているため、ポータブルな表面温度計に採用した場合、周囲温度を測定する温度センサが別途必要となる欠点がある。
【０００９】
特許文献２（図１６）の温度センサは、接触面に温度検知部があるために、ポータブルな表面温度センサとして測定対象物への脱着を繰り返した場合に温度検知部が損傷する恐れがあり、また温度検知部が点状であるために測定対象物に小さな凹凸があってもその影響を受けやすいという問題もある。
【００１０】
本考案の目的は、（１）測定対象物に脱着を繰り返しても損傷する可能性が少なく長寿命で、（２）測定対象物に押圧することなく接触させるだけで誤差の少ない測定が可能であり、（３）測定値の補正のために周囲温度を測定するセンサを必要とせず、（４）測定対象物の表面に小さな凹凸があっても測定値が影響を受けないポータブル表面温度センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本考案は前記課題を解決するものであって、請求項１の考案は、蓋付きの短円筒形をしたキャップと、前記キャップの蓋の内側に固定されたリング状の磁石と、前記キャップの開口側に測温面を向けた状態で前記リング状の磁石の中央の穴に配置された温度検出素子である薄膜型測温抵抗体と、前記キャップの内部に充填されて前記薄膜型測温抵抗体を前記リング状の磁石の中央の穴に固定するシリコーンゴムを備え、前記キャップの開口側に測定対象物と接触する温度測定用の接触面を前記シリコーンゴムで形成すると共に、前記薄膜型測温抵抗体の測温面を前記接触面よりも内側位置で前記シリコーンゴムの皮膜を被せた状態で前記接触面と平行に位置させたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の考案は、請求項１の考案において、前記薄膜型測温抵抗体と、その２本のリード線に３導線式結線で接続した３本の導体を持つ延長ケーブルを、先端に雄ネジを形成したパイプの内部に、前記薄膜型測温抵抗体の測温面が前記パイプの先端面に位置するように収容すると共に、前記パイプの内部の隙間はシリコーンゴムで充填し、前記パイプの雄ネジを、前記キャップの蓋の中央に形成したネジ穴に、前記薄膜型測温抵抗体の測温面が前記キャップの開口側の温度測定用の接触面より少し内側に来るようにねじ込むことにより、前記薄膜型測温抵抗体の測温面を前記接触面よりも内側位置で前記キャップの内部に充填したシリコーンゴムの皮膜を被せた状態で前記接触面と平行に位置させたことを特徴とする。
【考案の効果】
【００１３】
本考案のポータブル表面温度センサは、以上のように構成したことにより次のような効果を有する。
（１）温度測定素子である薄膜型測温抵抗体の測温面がシリコーンゴムの皮膜で保護されており、表面温度センサの外側に突出もしていないので、測定対象物に脱着を繰り返しても損傷する可能性が少なく長寿命である。
（２）温度測定素子である薄膜型測温抵抗体の測温部が面状であるので、測定対象物とシリコーンゴムの皮膜を介して測温部が面接触し、押し付け圧がなくとも接触だけで誤差の少ない測定が可能である。従って、温度測定素子を突出させる必要がなく、押圧を与える弾性体も必要としない。
（３）前記のように誤差の少ない測定が可能であるので、補正のための周囲温度を測定するセンサを必要としない。
（４）測温部が面状であるため、測定対象物の表面の小さな凹凸による測定値への影響が測温部が点状のものに比べて少ない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案に係るポータブル表面温度センサの側面図である。
【図２】本考案に係るポータブル表面温度センサの要部断面図である。
【図３】本考案に係るポータブル表面温度センサに使用する薄膜型測温抵抗体を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は底面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下、本考案に係るポータブル表面温度センサの実施の形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、本考案に係るポータブル表面温度センサ１は、蓋３ａが付いた短円筒形のキャップ３と、このキャップ３の蓋３ａの中央に形成されたネジ穴３ｂに、先端側の雄ネジ５ａがねじ込まれたパイプ５を有する。キャップ３の蓋３ａの内側には、図２に示すようにネジ穴３ｂと同心状にリング状の磁石７が貼り付けられ、この磁石７の貼り付け面と反対側の面は、キャップ３の開口側の底面３ｃよりも少し内側に位置している。
【００１６】
パイプ５の内部には、温度測定素子である薄膜型測温抵抗体１１と、３本の導体１３ａ〜１３ｃを持つ延長ケーブル１３が収容されている。薄膜型測温抵抗素子には種々の形式のものが存在するが、ここでは図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本体が半球形状で底面が平らな矩形状の測温面１１ａとされた薄膜型測温抵抗体１１を使用している。図３の（Ａ）は薄膜型測温抵抗体１１の正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は底面図である。
【００１７】
薄膜型測温抵抗体１１の本体上部から、前述した２本のリード線１１ｂ、１１ｃが引き出され、この２本のリード線１１ｂ、１１ｃが延長ケーブル１３の３本の導体とスポット溶接１４ａ、１４ｂにより接続されている。２本のリード線１１ｂ、１１ｃのうちの一方のリード線１１ｂは、延長ケーブル１３の２本の導体１３ａ、１３ｂと接続され、他方のリード線１１ｃは延長ケーブル１３の残り１本の導体１３ｃと接続されていて、測温抵抗体１１の３導線式結線を形成している。
【００１８】
パイプ５の内部の隙間には、薄膜型測温抵抗体１１の測温面１１ａをパイプ５の軸方向に対して垂直にした状態でシリコーンゴム１５が充填され、このシリコーンゴム１５によって内部の薄膜型測温抵抗体１１と延長ケーブル１３がそれぞれパイプ５に固定されている。また、図１に示すように、パイプ５の後端５ｃをカシメることによって、延長ケーブル１３がパイプ５に強固に固定されている。
【００１９】
パイプ５の雄ネジ５ａは、キャップ３の蓋３ａのネジ穴３ｂに、パイプ５の先端面５ｂ及び薄膜型測温抵抗体１１の測温面１１ａがキャップ３の底面３ｃより少し内側になるようにねじ込まれていて、キャップ３の内部隙間にシリコーンゴム９が充填されている。キャップ３の底面３ｃはシリコーンゴム９の平らな下面９ａと同一面を成す平面になっていて、シリコーンゴム９の下面９ａと共に測定対象物Ｍとの接触面を形成している。
【００２０】
薄膜型測温抵抗体１１の測温面１１ａは、キャップ３の底面３ｃより少し奥側に位置しているので、シリコーンゴム９の皮膜９ｂを介してキャップ３の底面３ｃおよびシリコーンゴム９の下面９ａと平行に位置している。このため、前述のとおり、シリコーンゴム９の皮膜９ｂによる保護と、突出がないことにより、測定対象物Ｍに脱着を繰り返しても損傷する可能性が少なく長寿命なポータブル表面温度センサ１となっている。また、測温部が面状であるので、シリコーンゴム９の皮膜９ｂを介してはいるが、測定対象物Ｍとの接触面積が大きく、押付け圧がなくとも接触だけで誤差の少ない測定が可能となっている。さらに、接触面積が大きいことは、測定対象物Ｍの小さな凹凸から受ける影響が点接触のものに比べて少ないという利点も持っている。
【００２１】
延長ケーブル１３の後端では、３本の導体１３ａ〜１３ｃに圧着端子１８ａ〜１８ｃが取付けられている。この圧着端子１８ａ〜１８ｃを、薄膜型測温抵抗体１１の信号を温度に変換する計器に接続することにより、測定対象物Ｍの表面温度を測定することができる。
【００２２】
本考案のポータブル表面温度センサ１は以上のように構成され、薄膜型測温抵抗体１１の信号を温度に変換する計器とセットで持ち歩くことにより、手の届く範囲の磁性体でできた測定対象物であって、表面が平らな、若しくは平らに近い大きな曲率の測定対象物Ｍの表面温度を測定することができる。
【００２３】
測定の仕方は、図１の延長ケーブル１３の圧着端子１８ａ〜１８ｃを薄膜型測温抵抗体１１の信号を温度に変換する計器に接続し、図２のように表面温度センサ１を測定対象物Ｍの表面に垂直に立てた状態にして測定対象物Ｍの表面温度を測定する。
【００２４】
表面温度センサ１は、キャップ３の底面３ｃがリング状の磁石７の磁力によって測定対象物Ｍの表面に圧着するので、表面温度センサ１をいったん測定対象物Ｍに設置した後は、手を離しても自立姿勢を維持する。従って、測定者は表面温度センサ１を手で持って測定対象物Ｍの表面に接触させ続ける必要はなく、表面温度センサ１から手を離したまま、計器の温度指示値が、測温面１１ａの温度が測定対象物Ｍの表面温度と同じになって安定するのを待って、温度指示値を読み取るだけでよい。測定対象物Ｍの温度測定を終了したら、パイプ５を持って温度センサ１を測定対象物Ｍから取り外す。
【実施例１】
【００２５】
以下、本考案のポータブル表面温度センサの実施例を説明する。この実施例では、リング状の磁石７をフェライト磁石製とし、キャップ３及びパイプ５をステンレス鋼などの金属性とした。製作手順は以下の通りである。
【００２６】
（１）図２の薄膜型測温抵抗体１１の２本のリード線１１ｂ、１１ｃを、延長ケーブル１３の３本の導体１３ａ〜１３ｃにスポット溶接１４ａ、１４ｂで接続する。そしてスポット溶接１４ａ、１４ｂの周辺にシリコーンゴムを塗布してリード線１１ｂ、１１ｃ、導体１３ａ〜１３ｃおよびその被覆線を固定する。
【００２７】
（２）薄膜型測温抵抗体１１の測温面１１ａに仮蓋となる粘着テープを貼り付け、接続した薄膜型測温抵抗体１１と延長ケーブル１３をパイプ５の先端側からパイプ５内に挿入する。薄膜型測温抵抗体１１と延長ケーブル１３をパイプ５内に挿入した後に仮蓋の粘着テープをパイプ５の先端面５ｂに接着する。これにより、測温面１１ａをパイプ５の先端面５ｂに一致させると共に、粘着テープを仮蓋としてパイプ５の先端を閉塞する。
【００２８】
（３）パイプ５の後端からパイプ５内にシリコーンゴム１５を注入することによりパイプ５内の隙間を充填し、シリコーンゴム１５を固化させた後に仮蓋の粘着テープを剥がす。
【００２９】
（４）蓋３ａの中央にネジ穴３ｂを形成したキャップ３にリング状の磁石７を接着し、ネジ穴３ｂにパイプ５の先端の雄ネジ５ａをねじ込む。パイプ５の先端面５ｂ及び薄膜型測温抵抗体１１の測温面１１ａがキャップ３の底面３ｃより少し内側になる位置まで雄ネジ５ａを垂直にねじ込み、ねじ込んだ後、ねじの緩み止めのため接着剤を塗布してねじ込んだ位置を固定する。
【００３０】
（５）キャップ３とパイプ５を、キャップ３を上にして垂直に立て、シリコーンゴム９をキャップ３の上端まで注入して固化する。これにより薄膜型測温抵抗体１１の測温面１１ａをシリコーンゴム９の皮膜９ｂで覆う。皮膜９ｂの厚さは、前記（４）の工程でパイプ５の先端面５ｂをキャップ３の底面３ｃよりも例えば０．５ｍｍだけ内側位置までねじ込んだ場合、この０．５ｍｍと同じになる。
【００３１】
（６）パイプ５の後端５ｃをカシメることにより延長ケーブル１３をパイプ５に強固に固定するとともに、延長ケーブル１３の端末を処理して圧着端子１８ａ〜１８ｃを取付ける。
【００３２】
ポータブル表面温度センサ１は例えば以上のようにして製作することができるが、この製作方法は一例であって、必要に応じて適宜変更可能なことは勿論である。
【００３３】
以上、本考案の一実施形態について説明したが、本考案は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、前記実施形態ではパイプ５を使用してその内部に薄膜型測温抵抗体１１と延長ケーブル１３を収容したが、パイプ５を使用せずに、薄膜型測温抵抗体１１をキャップ３の内部に直接収容してシリコーンゴムで固定し、そのリード線１１ｂ、１１ｃをキャップ３の蓋３ａに挿通孔を形成してそこから外部に引き出してから延長ケーブルに接続するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１    ポータブル表面温度センサ
３    キャップ
３ａ  蓋
３ｂ  ネジ穴
３ｃ  底面
５    パイプ
５ａ  パイプの雄ネジ
５ｂ  パイプの先端面
５ｃ  パイプの後端
７    リング状の磁石
９、１５    シリコーンゴム
９ｂ  シリコーンゴムの皮膜
１１  薄膜型測温抵抗体
１１ａ      測温面
１１ｂ、１１ｃ    リード線
１３  延長ケーブル
１３ａ〜１３ｃ    導体
１４ａ、１４ｂ    スポット溶接
１８ａ〜１８ｃ    圧着端子
Ｍ    測定対象物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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