JP5672686B2 - Infrared temperature sensor - Google Patents
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Description
本発明は熱源の温度を非接触測定する赤外線温度センサに関する。 The present invention relates to an infrared temperature sensor for non-contact measurement of a temperature of a heat source.
熱源の温度を非接触測定するための温度センサとして、例えば、特開2003−194630号公報に開示されている赤外線温度センサが知られている。赤外線温度センサは、熱源から放射される赤外線を吸収する赤外線吸収膜の温度上昇を赤外線検知用感熱素子によって検知し、放射赤外線の熱量に基づいて熱源の温度を測定する。赤外線検知用感熱素子は、受熱熱量に応じて電気的特性が変化する温度特性を有しており、赤外線吸収膜が吸収した赤外線熱量のみならず外部環境が赤外線検知用感熱素子に与える熱量によってもその電気的特性は変化する。このため、赤外線温度センサは、外部環境と赤外線検知用感熱素子との間で流出入する熱量を検知し、赤外線検知用感熱素子の測定結果を補正するための温度補償用感熱素子を備える。 As a temperature sensor for measuring the temperature of the heat source in a non-contact manner, for example, an infrared temperature sensor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-194630 is known. The infrared temperature sensor detects an increase in the temperature of an infrared absorption film that absorbs infrared rays radiated from a heat source by means of an infrared detection thermal element, and measures the temperature of the heat source based on the amount of heat of the emitted infrared rays. The infrared detection thermal element has a temperature characteristic in which the electrical characteristics change according to the amount of heat received, not only by the amount of infrared heat absorbed by the infrared absorption film, but also by the amount of heat given to the infrared detection thermal element by the external environment. Its electrical characteristics change. For this reason, the infrared temperature sensor includes a temperature compensating thermosensitive element for detecting the amount of heat flowing in and out between the external environment and the infrared detecting thermosensitive element and correcting the measurement result of the infrared detecting thermosensitive element.
同公報に開示の赤外線温度センサでは、赤外線温度センサを所定の取り付け面に固定するためのネジを螺合するネジ孔を赤外線検知用感熱素子及び温度補償用感熱素子のそれぞれに対して熱伝導的に非対称な位置に設けている。赤外線センサと外部環境との間の熱の流出入は、このネジ孔を介して行われるため、赤外線検知用感熱素子及び温度補償用感熱素子のそれぞれに対して熱伝導的に非対称な位置にネジ孔を形成すると、ネジ孔を起点としてセンサ本体にアンバランスな熱分布が生じてしまい、赤外線検知用感熱素子及び温度補償用感熱素子の温度分布が不均一になる虞がある。このような不均一な温度分布の環境下では、温度補償用感熱素子は、外部環境が赤外線検知用感熱素子に与える熱量を正確に測定することができないため、温度補償の誤差の原因になり得る。 In the infrared temperature sensor disclosed in this publication, screw holes for screwing screws for fixing the infrared temperature sensor to a predetermined mounting surface are thermally conductive to the infrared detecting thermal element and the temperature compensating thermal element, respectively. Are provided at asymmetric positions. Since heat flows in and out between the infrared sensor and the external environment through the screw holes, the screw is located at a position thermally asymmetric with respect to each of the infrared detecting thermal element and the temperature compensating thermal element. When the hole is formed, an unbalanced heat distribution is generated in the sensor body starting from the screw hole, and the temperature distribution of the infrared detecting thermal element and the temperature compensating thermal element may be non-uniform. Under such a non-uniform temperature distribution environment, the temperature-compensating thermosensitive element cannot accurately measure the amount of heat that the external environment gives to the infrared detecting thermosensitive element, and may cause a temperature compensation error. .
また、同公報に開示の赤外線温度センサでは、赤外線検知用感熱素子及び温度補償用感熱素子が同一の空間を共有しているため、発熱した赤外線検知用感熱素子からの放熱を温度補償用感熱素子が受熱する虞があり、正確な温度補償ができない場合がある。 In addition, in the infrared temperature sensor disclosed in the publication, since the infrared detecting thermal element and the temperature compensating thermal element share the same space, the heat radiation from the infrared detecting thermal element that has generated heat is reduced. May receive heat, and accurate temperature compensation may not be possible.
そこで、本発明は、上述の問題点に鑑み、正確な温度補償を実現できる赤外線温度センサを提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an infrared temperature sensor capable of realizing accurate temperature compensation.
上記の課題を解決するため、本発明に関わる赤外線温度センサは、熱源の温度を非接触測定する赤外線温度センサであって、熱源から放射される赤外線の熱量を検知する赤外線検知用感熱素子と、外部環境からの熱量を検知する温度補償用感熱素子と、外部環境と赤外線温度センサとの間で熱の流出入が行われる熱流出入部位とを備え、熱流出入部位から赤外線検知用感熱素子及び温度補償用感熱素子へのそれぞれの熱伝導が略均等になるように構成されている。 In order to solve the above-mentioned problems, an infrared temperature sensor according to the present invention is an infrared temperature sensor that measures the temperature of a heat source in a non-contact manner, and an infrared detection thermal element that detects the amount of infrared radiation emitted from the heat source; A thermosensitive element for temperature compensation that detects the amount of heat from the external environment, and a heat inflow / outflow part where heat flows in / out between the external environment and the infrared temperature sensor, and the infrared detecting thermosensitive element and temperature from the heat inflow / outflow part The heat conduction to the compensating thermosensitive element is configured to be substantially uniform.
このように、熱流出入部位からの赤外線検知用感熱素子及び温度補償用感熱素子への熱伝導を略均一に設計することで、熱流出入部位からセンサ本体への熱分布が均等になり、赤外線検知用感熱素子及び温度補償用感熱素子が外部環境との間で授受する熱量を均等化することができる。これにより、温度補償用感熱素子が外部環境との間で授受する熱量は、赤外線検知用感熱素子が外部環境との間で授受する熱量と略同一であると看做すことが可能となり、正確な温度補償を実現できる。 In this way, by designing the heat conduction from the heat inflow / outflow site to the infrared detecting thermosensitive element and the temperature compensating thermosensitive element substantially uniformly, the heat distribution from the heat inflow / outflow site to the sensor body becomes uniform, and infrared detection is performed. It is possible to equalize the amount of heat exchanged between the thermosensitive element for temperature and the thermosensitive element for temperature compensation with the external environment. This makes it possible to consider that the amount of heat exchanged between the temperature compensation thermal element and the external environment is substantially the same as the amount of heat exchanged between the infrared detection thermal element and the external environment. Temperature compensation can be realized.
本発明においては、熱流出入部位が赤外線検知用感熱素子と温度補償用感熱素子との間に位置する構造が好ましい。このような構造は、熱流出入部位が赤外線検知用感熱素子と温度補償用感熱素子とを結ぶ線上に位置する構造のみならず、赤外線検知用感熱素子と温度補償用感熱素子とを結ぶ線上に垂直に熱流出入部位を投影したときの投影点が赤外線検知用感熱素子と温度補償用感熱素子との間に位置する構造を含むものである。 In the present invention, a structure in which the heat inflow / outflow site is located between the infrared detecting thermal element and the temperature compensating thermal element is preferable. Such a structure is not only a structure in which the heat inflow / outflow site is located on the line connecting the infrared detecting thermal element and the temperature compensating thermal element, but also perpendicular to the line connecting the infrared detecting thermal element and the temperature compensating thermal element. The projection point when the heat inflow / outflow portion is projected onto the sensor includes a structure in which the projection point is located between the infrared detecting thermal element and the temperature compensating thermal element.
熱流出入部位を中心として赤外線検知用感熱素子及び温度補償用感熱素子が点対称に配置されているのが好ましい。このような配置によれば、熱流出入部位から赤外線検知用感熱素子及び温度補償用感熱素子へのそれぞれの熱伝導を略均等にできる。 It is preferable that the infrared detecting thermal element and the temperature compensating thermal element are arranged symmetrically with respect to the heat inflow / outflow part. According to such an arrangement, the heat conduction from the heat inflow / outflow site to the infrared detecting thermal element and the temperature compensating thermal element can be made substantially uniform.
赤外線温度センサは、外部環境と赤外線温度センサとの間で熱の流出入が行われる複数の熱流出入部位を備えてもよい。また、熱流出入部位は、赤外線温度センサを取り付け面に固定するための固定手段であってもよい。この場合、熱流出入部位は、赤外線温度センサと取り付け面との間で熱を流出入する。熱流出入部位は、取り付け面に点接触するための凸部を備えてもよい。センサ本体と取り付け面との接触箇所は、凸部のみに限られるため、センサ本体は、取り付け面の温度分布の影響を受けることがないという利点を有する。 The infrared temperature sensor may include a plurality of heat inflow / outflow portions where heat flows in / out between the external environment and the infrared temperature sensor. The heat inflow / outflow site may be a fixing means for fixing the infrared temperature sensor to the mounting surface. In this case, the heat inflow / outflow portion allows heat to flow in / out between the infrared temperature sensor and the mounting surface. The heat inflow / outflow portion may include a convex portion for making point contact with the attachment surface. Since the contact location between the sensor body and the mounting surface is limited to only the convex portion, the sensor body has an advantage that it is not affected by the temperature distribution of the mounting surface.
赤外線温度センサは、赤外線検知用感熱素子を収容する第一の凹部と、温度補償用感熱素子を収容する第二の凹部と、を更に備え、第一及び第二の凹部は、それぞれ分離された独立の空間を形成してもよい。斯かる構成によれば、放射赤外線の受光により発熱した赤外線検知用感熱素子からの放熱の影響を温度補償用感熱素子が受けないようにすることができる。 The infrared temperature sensor further includes a first recess for accommodating the infrared detecting thermal element and a second recess for accommodating the temperature compensating thermal element, and the first and second recesses are separated from each other. An independent space may be formed. According to such a configuration, it is possible to prevent the temperature-compensating thermal element from being affected by the heat radiation from the infrared-sensitive thermal element that has generated heat due to the reception of the radiated infrared radiation.
本発明によれば、正確な温度補償を実現できる赤外線温度センサを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the infrared temperature sensor which can implement | achieve exact temperature compensation can be provided.
以下、各図を参照しながら本発明に係わる実施例について説明する。同一の部材については、同一の符号を付すものとし、重複する説明を省略する。なお、図面は、模式的なものであり、説明の便宜上、厚みと平面寸法との関係、及び部材相互間の厚みの比率は、現実のセンサ構造とは異なる。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. About the same member, the same code | symbol shall be attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. The drawings are schematic, and for convenience of explanation, the relationship between the thickness and the planar dimension and the ratio of the thickness between members are different from the actual sensor structure.
図1乃至図5を参照しながら実施例1に係わる赤外線温度センサ101の構造について説明する。図1(A)は本実施例に係わる赤外線温度センサ101の上面図、図1(B)は図1(A)のA−A線断面図、図1(C)は赤外線温度センサ101の底面図、図2は赤外線吸収膜41,42の説明図、図3は赤外線温度センサ101の取り付け断面構造を示す一部断面図、図4は温度検出回路70の回路図、図5は赤外線吸収膜43の説明図である。
The structure of the
図1に示すように、赤外線温度センサ101のセンサ本体20には、二つの有底凹部21,22が形成されている。有底凹部21には、熱源が存在する外部環境に露出する開口部21aと、放射赤外線を吸収して発熱する赤外線吸収膜41と、熱源からの放射赤外線を赤外線吸収膜41に導光する導光部21bとが形成されている。赤外線吸収膜41の表面は、外部環境に露出し、その裏面には、放射赤外線の熱量を検知する赤外線検知用感熱素子51が固着されている。赤外線検知用感熱素子51は、赤外線吸収膜41の裏面と有底凹部21の底面との間の空間21cに存在する。有底凹部22には、熱源が存在する外部環境に露出する開口部22aと、赤外線吸収膜42と、熱源からの放射赤外線から赤外線吸収膜42を遮光する遮光板23とが形成されている。赤外線吸収膜42の表面は、遮光板23に対面しており、外部環境に露出していない。赤外線吸収膜42の裏面には、外部環境からセンサ本体20の伝熱経路を介して授受される熱量を検知する温度補償用感熱素子52が固着されている。温度補償用感熱素子52は、赤外線吸収膜42の裏面と有底凹部22の底面との間の空間22cに存在する。
As shown in FIG. 1, two bottomed
図2に示すように、赤外線吸収膜41の裏面には、赤外線検知用感熱素子51と温度検出回路70とを結線するためのリードパターン61及び接続端子85が形成されている。同様に、赤外線吸収膜42の裏面には、温度補償用感熱素子52と温度検出回路70とを結線するためのリードパターン62及び接続端子85が形成されている。なお、赤外線吸収膜41,42の材質は、熱源からの放射赤外線を吸収して発熱する材質であればよく、特に限定されるものではいが、遠赤外線と称される4μmから10μmの波長の光に吸収スペクトラムを有する材質が望ましく、例えば、フッ素、シリコーン、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレン、ポリカーボネート、PPS(ポリフェニレンスルフィド)等の高分子材料からなる樹脂が好ましい。また、赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52は、受熱熱量に応じて電気的特性が変化する電子素子であればよく、特に限定されるものではないが、例えば、抵抗温度特性を有するサーミスタ、サーモパイル、金属測温度体などが好適である。また、センサ本体20の材質としては、熱伝導率が高く且つ熱容量の大きい材質が好ましく、例えば、アルミニウムが好適である。
As shown in FIG. 2,
図3に示すように、二つの有底凹部21,22の間には、センサ本体20を取り付け面90に固定するためのネジ100を螺合するネジ孔30がセンサ本体20の上面から底面に貫通しており、このネジ孔30は、センサ本体20を取り付け面90に固定するための固定手段として機能する。外部環境とセンサ本体20との間では、ネジ孔30を通じてのみ熱の流出入が行われるため、ネジ孔30は、熱流出入部位としても機能し、ネジ孔30以外の部位を通じての熱の流出入は行われない。このため、ネジ孔30は、センサ本体20の温度分布の基準点(以下、熱的基準点と称する。)として機能する。
As shown in FIG. 3, a
赤外線温度センサ101は、熱基準点からの赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52への熱伝導が略均一になるように各部の形状及び材質等が設計されている。具体的には、熱的基準点を中心に二つの有底凹部21,22の位置、形状、及びサイズは、何れも熱伝導的に対称(例えば、幾何学的に点対称)となるように設計されている。また、熱的基準点を中心に赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52の取り付け位置が熱伝導的に対称(例えば、幾何学的に点対称)となるように設計されている。また、熱的基準点を中心に赤外線吸収膜41,42の位置、形状、及びサイズは、何れも熱伝導的に対称(例えば、幾何学的に点対称)となるように設計されている。また、熱的基準点を中心にリードパターン61,62の位置、及び形状は、何れも熱伝導的に対称(例えば、幾何学的に点対称)となるように設計されている。また、赤外線吸収膜41,42の材質は同一材質に選定されている。また、赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52の温度特性(例えば、抵抗温度特性)は、同一であることが好ましい。なお、「熱伝導的に対称」とは、幾何学的な対称性を意図するものではなく、熱基準点からの熱抵抗を加味した伝熱経路の対称性を意味する。
The shape and material of each part of the
このように、熱基準点からの赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52への熱伝導を略均一に設計することで、熱基準点からセンサ本体20への熱分布が均等になり、赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52が外部環境との間で授受する熱量を均等化することができる。これにより、温度補償用感熱素子52が外部環境との間で授受する熱量は、赤外線検知用感熱素子51が外部環境との間で授受する熱量と略同一であると看做すことが可能となり、正確な温度補償を実現できる。
As described above, the heat distribution from the thermal reference point to the infrared detecting
なお、センサ本体20の底面全体が取り付け面90に密着したとしても、センサ本体20の底面の熱抵抗よりもネジ100の熱抵抗の方が相対的に小さいため、外部環境と赤外線温度センサ101との間の熱の流出入は、ネジ孔30を通じて行われる点に留意されたい。
Even if the entire bottom surface of the
図4に示すように、温度検出回路70は、ブリッジ回路73及びメモリ回路79を主要構成として備える。ブリッジ回路73は、抵抗71と赤外線検知用感熱素子51とが直列接続されてなる第一のハーフブリッジ回路と、抵抗72と温度補償用感熱素子52とが直列接続されてなる第二のハーフブリッジ回路とを備え、第一及び第二のハーフブリッジ回路が並列接続されてなる回路構成を有する。抵抗71,72の接続点は、電源74に接続される一方、赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52の接続点は、グランドに接続される。温度変化に伴う赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52のそれぞれの電気抵抗の変化は、それぞれの出力電圧の変化として現れる。差動アンプ81は、赤外線検知用感熱素子51の出力電圧と温度補償用感熱素子52の出力電圧とを差動増幅する。差動アンプ81の差動出力信号は、A/D変換器76によってデジタルデータ80に変換される。更に、温度補償用感熱素子52の出力電圧は、アンプ77によって増幅され、A/D変換器78によってデジタルデータ81に変換される。メモリ回路79は、デジタルデータ80,81の組み合わせと熱源の温度とを対応させたデータテーブルを格納しており、デジタルデータ80,81の組み合わせに対応する熱源の温度82を出力する。
As shown in FIG. 4, the
なお、上述の説明では、分離された二つの赤外線吸収膜41,42を用いる例を説明したが、図5に示すように、一枚の赤外線吸収膜43を用いてもよい。これにより、製造コストを下げることができる。
In the above description, an example in which two separated
本実施例によれば、熱基準点からの赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52への熱伝導が略均一に設計されているため、正確な温度補償を実現することができる。また、赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52がそれぞれ熱伝導的に分離された独立の空間21c,22cに存在するため、放射赤外線の受光により発熱した赤外線検知用感熱素子51からの放熱の影響を温度補償用感熱素子52が受けないようにすることができる。
According to this embodiment, since the heat conduction from the thermal reference point to the infrared detecting
次に、図6乃至図7を参照しながら実施例2に関わる赤外線温度センサ102の構造について説明する。図6(A)は本実施例に係わる赤外線温度センサ102の上面図、図6(B)は図6(A)のA−A線断面図、図6(C)は赤外線温度センサ102の底面図、図7は赤外線温度センサ102の取り付け断面構造を示す一部断面図である。
Next, the structure of the
赤外線温度センサ102は、センサ本体20の底面に開口するネジ孔30の周辺部が断面凸状に突出する凸部24を備える点で実施例1に関わる赤外線温度センサ101と相違し、その余の点で共通する。センサ本体20と取り付け面90との接触箇所は、凸部24のみに限られるため、センサ本体20は、取り付け面90の温度分布の影響を受けることがない。センサ本体20と外部環境との間の熱の流出入は、凸部24及びネジ孔30を通じて行われるため、凸部24及びネジ孔30は、熱基準点として機能する。センサ本体20の底面に平行な面で凸部24を切断したときの断面形状は、ネジ孔30の開口中心に関して熱伝導的に点対称な形状(例えば、円形)が好ましい。本実施例によれば、熱基準点からの赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52への熱伝導をより一層均一に設計することが可能になる。
The
次に、図8を参照しながら実施例3に関わる赤外線温度センサ103の構造について説明する。図8(A)は本実施例に係わる赤外線温度センサ103の底面図、図8(B)及び図8(C)は赤外線温度センサ103の取り付け断面構造を示す一部断面図である。
Next, the structure of the
赤外線温度センサ103は、取り付け面90の凸部91に係合する凹部25を備える点で実施例2に関わる赤外線温度センサ102と相違し、その余の点で共通する。センサ本体20と取り付け面90とを凸部24を介して一点接触させると、ネジ100の軸心回りにセンサ本体20が回転してしまい、安定的な固定を実現できない虞があるが、本実施例のように、凹部25と凸部91とを係合させることで、ネジ100の軸心回りのセンサ本体20の回転を制限できるため、センサ本体20を安定して取り付け面90に固定できる。凹部25も、凸部91を介して取り付け面90との間で熱の授受を行うため、赤外線検知用感熱素子51の中心点と温度補償用感熱素子52の中心点とを結ぶ線分に直交する直線上に凹部25を形成し、熱基準点としての凹部25からの赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52への熱伝導を略均一に設計するのが好ましい。
The
なお、図8(C)に示すように、センサ本体20の底面には、取り付け面90の凹部92に係合する凸部26を形成してもよい。凸部26も、凹部92を介して取り付け面90との間で熱の授受を行うため、赤外線検知用感熱素子51の中心点と温度補償用感熱素子52の中心点とを結ぶ線分に直交する直線上に凸部26を形成するのが好ましい。
As shown in FIG. 8C, a
次に、図9を参照しながら実施例4に関わる赤外線温度センサ104の構造について説明する。図9(A)は本実施例に係わる赤外線温度センサ104の上面図、図9(B)は図9(A)のA−A線断面図、図9(C)は赤外線温度センサ104の底面図である。
Next, the structure of the
赤外線温度センサ104は、熱基準点として機能する二つのネジ孔31,32を備える点で実施例1に関わる赤外線温度センサ101と相違し、その余の点で共通する。本実施例では、それぞれのネジ孔31,32からの赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52への熱伝導を略均一に設計するのが好ましい。具体的には、二つのネジ孔31,32を通る線分と、赤外線検知用感熱素子51の中心点と温度補償用感熱素子52の中心点とを通る線分とがそれぞれの中点で直交するようにネジ孔31,32を形成するのが好ましい。本実施例によれば、それぞれのネジ孔31,32にネジ100を螺合してセンサ本体20を取り付け面90に固定することにより、安定した固定を実現できる。
The
次に、図10を参照しながら実施例5に関わる赤外線温度センサ105の構造について説明する。図10(A)は本実施例に係わる赤外線温度センサ105の上面図、図10(B)は図10(A)のA−A線断面図である。
Next, the structure of the
赤外線温度センサ105は、取り付け面90とセンサ本体20とを点接触させるための手段として、スペーサ27を備える点で実施例2に関わる赤外線温度センサ102と相違し、その余の点で共通する。スペーサ27は、ネジ100を挿通するための孔を有する部品(例えば、座金等のセンサ本体20とは別体の部品)である。
The
次に、図11を参照しながら実施例6に関わる赤外線温度センサ106の構造について説明する。図11(A)は本実施例に係わる赤外線温度センサ106の上面図、図11(B)は図11(A)のA−A線断面図である。
Next, the structure of the
赤外線温度センサ106は、センサ本体20の上面に開口するネジ孔30の周辺部が断面凸状に突出する凸部24を備える点で実施例1に関わる赤外線温度センサ101と相違し、その余の点で共通する。取り付け面90は、熱源に対向する第一の主面90A及びその裏面である第二の主面90Bを備える。取り付け面90には、熱源からの赤外線を有底凹部21に導光するための開口部94が形成されている。ネジ100をネジ孔30に螺合してセンサ本体20を第二の主面90Bに固定すると、凸部24と第二の主面90Bとが点接触するように構成されている。凸部24は、取り付け面90とセンサ本体20との間で熱の授受が行われる熱基準点として機能する。
The
次に、図12を参照しながら実施例7に関わる赤外線温度センサ107の構造について説明する。図12(A)は本実施例に係わる赤外線温度センサ107の底面図、図12(B)は赤外線温度センサ107の側面図、図12(C)は赤外線温度センサ107の取り付け断面構造を示す一部断面図である。
Next, the structure of the
赤外線度センサ107は、開口方向が相互に直交する二つのネジ孔30,33を備える点で実施例2に係わる赤外線温度センサ102と相違し、その余の点で共通する。センサ本体には、センサ本体20を取り付け面90に固定するためのネジ100を螺合するネジ孔30がセンサ本体20の上面から底面に貫通しており、更に、センサ本体20を取り付け面90に固定するためのネジ100を螺合するネジ孔33がセンサ本体20の右側面から左側面に貫通している。なお、図12(C)は、ネジ孔33にネジ100を螺合することによりセンサ本体20を取り付け面90に固定した状態を示す。本実施例によれば、開口方向が相互に直交する二つのネジ孔30,33のうち何れか一方を用いてセンサ本体20を取り付け面90に固定できるため、柔軟性のある取り付け構造を提供できる。
The
次に、図13を参照しながら実施例8に関わる赤外線温度センサ108の構造について説明する。図13(A)は本実施例に係わる赤外線温度センサ108の上面図、図13(B)は図13(A)のA−A線断面図である。
Next, the structure of the
赤外線温度センサ108は、センサ本体20の底面に開口するネジ孔30の周辺部が断面凹状に陥没する凹部28を備える点で実施例1に関わる赤外線温度センサ101と相違し、その余の点で共通する。取り付け面90には、ネジ100を挿通するための孔を有し、且つ凹部28に係合する凸部95が突出しており、凹部28と凸部95とを係合させた状態でネジ孔30にネジ100を螺合することで、センサ本体20は、取り付け面90に固定される。センサ本体20と外部環境との間の熱の流出入は、凹部28及びネジ孔30を通じて行われるため、凹部28及びネジ孔30は、熱基準点として機能する。センサ本体20の底面に平行な面で凹部28を切断したときの断面形状を多角形とすることにより、ネジ100を用いてセンサ本体20を固定したときに、ネジ100の軸心回りのセンサ本体20の回転を抑制できる。特に、センサ本体20の底面に平行な面で凹部28を切断したときの断面形状を、ネジ孔30の中心点に関して点対称な多角形とすると、熱基準点からの赤外線検知用感熱素子51及び温度補償用感熱素子52への熱伝導を略均一にする上で効果的である。
The
次に、図14を参照しながら実施例9に関わる赤外線温度センサ109の構造について説明する。図14は、本実施例に係わる赤外線温度センサ109の取り付け断面構造を示す一部断面図である。赤外線温度センサ109は、センサ本体20を取り付け面90に固定するためのネジ100を螺合するためのネジ孔34,35がセンサ本体20を貫通するのではなく、センサ本体20の上面及び底面のそれぞれに断面凹状に陥没している点で実施例6に係わる赤外線温度センサ106と相違し、その余の点で共通する。
Next, the structure of the
次に、図15を参照しながら実施例10に関わる赤外線温度センサ110の構造について説明する。図15は、本実施例に係わる赤外線温度センサ110の取り付け断面構造を示す一部断面図である。赤外線温度センサ110は、センサ本体20にネジ100が予め固定されている点で実施例1に係わる赤外線温度センサ101と相違し、その余の点で共通する。本実施例によれば、取り付け面90に開口するネジ孔96にネジ100を挿通し、ナット120をネジ100に螺合することにより、センサ本体20を取り付け面90に固定することができる。
Next, the structure of the
次に、図16を参照しながら実施例11に関わる赤外線温度センサ111の構造について説明する。図16は、本実施例に係わる赤外線温度センサ111の取り付け断面構造を示す一部断面図である。赤外線温度センサ111は、センサ本体20にクリップ130が予め固定されている点で実施例1に係わる赤外線温度センサ101と相違し、その余の点で共通する。本実施例によれば、取り付け面90に開口する孔97にクリップ130を嵌挿することにより、センサ本体20を取り付け面90に固定することができる。
Next, the structure of the
本発明に係わる赤外線温度センサは、熱源の温度を非接触測定する用途に利用することができる。 The infrared temperature sensor according to the present invention can be used for non-contact measurement of the temperature of a heat source.
100…ネジ
101〜111…赤外線温度センサ
20…センサ本体
21,22…有底凹部
30…ネジ孔
41,42…赤外線吸収膜
51…赤外線検知用感熱素子
52…温度補償用感熱素子
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記熱源から放射される赤外線の熱量を検知する赤外線検知用感熱素子と、
外部環境からの熱量を検知する温度補償用感熱素子と、
前記外部環境と前記赤外線温度センサとの間で熱の流出入が行われる熱流出入部位とを備え、
前記熱流出入部位から前記赤外線検知用感熱素子及び前記温度補償用感熱素子へのそれぞれの熱伝導が略均等になるように構成されており、
前記熱流出入部位は、前記赤外線温度センサを取り付け面に固定するための固定手段である、赤外線温度センサ。 An infrared temperature sensor for non-contact measurement of the temperature of the heat source,
A thermosensitive element for detecting infrared rays for detecting the amount of infrared rays emitted from the heat source; and
A temperature-compensating thermal element that detects the amount of heat from the external environment;
A heat inflow / outflow region where heat flows in / out between the external environment and the infrared temperature sensor,
Each of the heat conduction from the heat inflow and outflow region to the infrared detecting thermal sensitive element and the temperature compensating thermal sensitive element is configured so as to be substantially equal,
The heat inflow / outflow part is an infrared temperature sensor which is a fixing means for fixing the infrared temperature sensor to a mounting surface .
前記熱流出入部位を中心として前記赤外線検知用感熱素子及び前記温度補償用感熱素子が点対称に配置されている、赤外線温度センサ。 The infrared temperature sensor according to claim 1,
An infrared temperature sensor in which the infrared detecting thermal element and the temperature compensating thermal element are arranged symmetrically with respect to the heat inflow / outflow site.
前記外部環境と前記赤外線温度センサとの間で熱の流出入が行われる複数の熱流出入部位を備える、赤外線温度センサ。 The infrared temperature sensor according to claim 1,
An infrared temperature sensor comprising a plurality of heat inflow / outflow portions where heat flows in / out between the external environment and the infrared temperature sensor.
前記熱流出入部位は、前記取り付け面に点接触するための凸部を備える、赤外線温度センサ。 The infrared temperature sensor according to claim 1 ,
The heat inflow / outflow portion is an infrared temperature sensor including a convex portion for making point contact with the mounting surface.
前記赤外線検知用感熱素子を収容する第一の凹部と、
前記温度補償用感熱素子を収容する第二の凹部と、を更に備え、
前記第一及び第二の凹部は、それぞれ分離された独立の空間を形成する、赤外線温度センサ。 The infrared temperature sensor according to any one of claims 1 to 4 ,
A first recess housing the infrared detecting thermal element;
A second recess for accommodating the temperature-compensating thermosensitive element, and
The first and second recesses are infrared temperature sensors that form separate and independent spaces.
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