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JPH0629797B2 - Multi-point temperature measuring device with fluid resistance thermometer - Google Patents
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JPH0629797B2 - Multi-point temperature measuring device with fluid resistance thermometer - Google Patents

Multi-point temperature measuring device with fluid resistance thermometer

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JPH0629797B2
JPH0629797B2 JP30992786A JP30992786A JPH0629797B2 JP H0629797 B2 JPH0629797 B2 JP H0629797B2 JP 30992786 A JP30992786 A JP 30992786A JP 30992786 A JP30992786 A JP 30992786A JP H0629797 B2 JPH0629797 B2 JP H0629797B2
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temperature
working fluid
pressure
measuring device
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和也 樋下田
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Chugai Ro Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、流体の温度による状態変化を利用して、例え
ば炉内温度や溶湯温度などを計測する流体抵抗式温度計
による多点温度計測装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention utilizes a change in state due to the temperature of a fluid to measure, for example, the temperature in a furnace or the temperature of a molten metal by a fluid resistance thermometer for multipoint temperature measurement. It relates to the device.

(従来技術とその問題点) 従来、溶湯金属あるいは炉内などの高温部の温度計測に
は、熱電対あるいは抵抗温度計などが一般に使用されて
いる。しかし、これらの温度計は、高温にさらされる温
度感知部の材料が原理的に限定されてしまうため、酸化
その他寿命を縮めるような原因に対する対策が施しにく
く、長期間の使用には不適当であった。
(Prior art and its problems) Conventionally, a thermocouple, a resistance thermometer, or the like is generally used for measuring the temperature of a molten metal or a high temperature portion such as a furnace. However, these thermometers are, in principle, limited in the material of the temperature sensing part that is exposed to high temperatures, so it is difficult to take measures against oxidation and other causes that shorten the life, and are not suitable for long-term use. there were.

このため、温度感知部であるセンサーの材料の選定が計
測の原理によって制約されることなく、寿命の観点から
自由に選定し得る利点を有する流体抵抗式温度計測装置
が開発されている。この流体抵抗式温度計測装置は、気
体の粘性係数の温度依存性を利用し、気体が毛細管を通
過する際の圧力損失の変化から温度を知ろうというもの
で、その基本的な構成は第10図に示すように、Arガ
スなどの作動流体を作動流体供給源11より圧力制御装
置31を介して圧力一定で供給し、被計測雰囲気の温度
に対応して生じるプローブ1内の毛細管2の圧力損失Δ
Pをトリム弁32の2次側と毛細管2の2次側との圧力
差ΔPcとして、流体素子33により増幅し、圧力セン
サー34によって電気信号として検出するものである。
Therefore, a fluid resistance type temperature measuring device has been developed which has an advantage that the material of the sensor which is the temperature sensing unit is not restricted by the principle of measurement and can be freely selected from the viewpoint of life. This fluid resistance type temperature measuring device utilizes the temperature dependence of the viscosity coefficient of gas and tries to know the temperature from the change in pressure loss when the gas passes through a capillary tube, and its basic configuration is the tenth. As shown in the figure, the working fluid such as Ar gas is supplied from the working fluid supply source 11 via the pressure control device 31 at a constant pressure, and the pressure of the capillary tube 2 in the probe 1 generated corresponding to the temperature of the atmosphere to be measured. Loss Δ
P is a pressure difference ΔPc between the secondary side of the trim valve 32 and the secondary side of the capillary tube 2, amplified by the fluid element 33, and detected by the pressure sensor 34 as an electric signal.

本方式の構成は、電気的に言えば一種のホイーストンブ
リッジであり、感度調整弁35、供給弁36、あるいは
トリム弁32における圧力損失のわずかな変動が、流体
素子33からの圧力信号に大きな影響を及ぼす。したが
って、環境温度による作動流体の状態変化は、前記各弁
32,35,36における圧力損失に変動を与え、見かけ
上プローブ1の毛細管2の圧力損失ΔPの変動、すなわ
ちプローウ1による計測温度変化として認識されるの
で、本方式の温度計は環境温度の影響を受けやすいとい
う欠点を有する。
Electrically speaking, the configuration of this system is a kind of Wheatstone bridge, and a slight fluctuation of the pressure loss in the sensitivity adjustment valve 35, the supply valve 36, or the trim valve 32 is large in the pressure signal from the fluid element 33. affect. Therefore, a change in the state of the working fluid due to the ambient temperature causes a change in the pressure loss in each of the valves 32, 35 and 36, and apparently as a change in the pressure loss ΔP of the capillary 2 of the probe 1, that is, a change in the temperature measured by the plow 1. As will be appreciated, this type of thermometer has the drawback of being susceptible to ambient temperature.

また、炉内温度を制御する場合等においては、炉内の複
数箇所で同時計測するのが、通常である。したがって、
第10図に示す流体抵抗式温度計測装置30を多点温度
計測装置として使用する場合、その構成は第11図に示
すように、複数台の流体抵抗式温度計測装置30(第1
0図)の作動流体供給源11と圧力制御装置31を共用
して並列に多数接続することが考えられるが、このよう
に構成することにより、前記の欠点とは別の新たな、い
くつかの問題が生じる。
Further, when controlling the temperature in the furnace, etc., it is usual to simultaneously measure at a plurality of points in the furnace. Therefore,
When the fluid resistance type temperature measuring device 30 shown in FIG. 10 is used as a multi-point temperature measuring device, the configuration thereof is as shown in FIG.
It is conceivable that the working fluid supply source 11 and the pressure control device 31 shown in FIG. 0) are shared and connected in parallel. However, by configuring in this way, there are some new and different problems other than the above-mentioned drawbacks. The problem arises.

まず、第1の問題は、環境温度が各プローブ上流側にあ
る供給弁36、感度調整弁35および基準圧力損失を生
じるトリム弁32の設置位置により異なるため、この環
境温度の影響の受け方は各計測点により異なる、すなわ
ち各計測点により温度計測誤差が異なることになり補正
が事実上不可能であるということである。
First, the first problem is that the environmental temperature depends on the installation positions of the supply valve 36, the sensitivity adjustment valve 35, and the trim valve 32 that causes the reference pressure loss on the upstream side of each probe. This means that the temperature measurement error differs depending on the measurement point, that is, the temperature measurement error differs depending on each measurement point, and correction is virtually impossible.

第2の問題は、作動流体供給源11、圧力制御装置31
を共用するために作動流体が各プローブ1に到達するま
での配管が長くなるので、作動流体が配管途中で環境温
度の影響による圧力変動を生じて、各プローブに圧力一
定作動流体を供給できないということである。すなわ
ち、この現象によって温度計測誤差が大きくなってしま
う。
The second problem is the working fluid supply source 11 and the pressure control device 31.
Since the working fluid has a long pipe until it reaches each probe 1, the working fluid causes a pressure fluctuation due to the influence of the environmental temperature in the middle of the piping, and the working fluid having a constant pressure cannot be supplied to each probe. That is. That is, the temperature measurement error increases due to this phenomenon.

第3の問題は、第12図のように、各温度センサーユニ
ットに供給される直前に補正用圧力制御装置31aを設
けることによって、配管途中における圧力変動を抑制し
て、各プローブに圧力一定で作動流体を供給することは
可能であるが、ユニット直前に設置されている前記補正
用圧力制御装置31aの1次側における圧力変動が大き
いため、前記装置31aにより十分な圧力制御はできな
いので第12図に示すような装置構成においても温度計
測誤差は大きくなってしまうのに加えて、圧力制御装置
を計測点数分だけ必要とするのでコストアップの要因と
なるということである。
The third problem is that, as shown in FIG. 12, by providing the correction pressure control device 31a immediately before being supplied to each temperature sensor unit, the pressure fluctuation in the middle of the pipe is suppressed and the pressure is kept constant in each probe. It is possible to supply the working fluid, but since the pressure fluctuation on the primary side of the correction pressure control device 31a installed immediately before the unit is large, sufficient pressure control cannot be performed by the device 31a. Even in the device configuration shown in the figure, the temperature measurement error becomes large, and the pressure control device is required for the number of measurement points, which causes a cost increase.

第4の問題は、第11図,第12図に示すような、多点
温度計測装置では、作動流体供給源11以後に温度セン
サーユニットが並列に多数接続されるので、各ユニット
毎に作動流体を圧力一定で供給する必要があり、計測点
が増える分だけ消費量も比例的に多くなるということで
ある。
The fourth problem is that in a multi-point temperature measuring device as shown in FIGS. 11 and 12, since a large number of temperature sensor units are connected in parallel after the working fluid supply source 11, the working fluid for each unit is It is necessary to supply at a constant pressure, and the consumption increases proportionally as the number of measurement points increases.

(発明の目的) 本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は効率よく作動流体を用いて、かつ良好な精度
で、複数箇所の温度部における連続温度計測を可能とす
る流体抵抗式温度計による多点温度計測装置を提供する
ことにある。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems,
It is an object of the present invention to provide a multi-point temperature measuring device using a fluid resistance type thermometer which enables continuous temperature measurement at a plurality of temperature parts efficiently using a working fluid with good accuracy.

(発明の構成) 前記の目的を達成するために、本発明は、一端を封じた
外筒内に、絞り部を先端に有する内筒を挿入してなる複
数個のプローブと、これらのプローブを直列に接続する
とともに、第1段目のプローブに接続し、順次圧力制御
装置および質量流量制御装置を備えた作動流体供給管
と、各プローブ毎に設けられ、前記絞り部での圧力損失
を検出する差圧計と、この差圧計からの信号に基き温度
を算出する温度演算手段とから形成した。
(Structure of the Invention) In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of probes in which an inner cylinder having a narrowed portion at the tip is inserted into an outer cylinder whose one end is sealed, and these probes. Connected in series and connected to the first-stage probe, a working fluid supply pipe equipped with a pressure control device and a mass flow control device in sequence, and provided for each probe to detect pressure loss at the throttle section. And a temperature calculation means for calculating the temperature based on the signal from the differential pressure gauge.

(実施例) 次に、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。(Embodiment) Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明の第1実施例に係る流体抵抗式温度計
による多点温度計測装置を示し、本実施例では感温セン
サーであるプローブ1を5本備えている。そして、第2
図に示すようにこのプローブ1は内部に絞り部の一形態
である毛細管2および、作動流体を毛細管2に導くため
の作動流体供給流路3を形成する内筒4と、毛細管2を
通過した作動流体をプローブ1の外に排出するための作
動流体排出流路5を形成する外筒6とから構成され、一
例として炉壁7を貫通して炉内に突出し、炉内温度を計
測するようにしてある。また、各プローブ1は、低段側
のプローブ1の外筒6の出口部である作動流体排出口8
が、これに隣接する高段側のプローブ1の内筒4の入口
部である作動流体供給口9に続くように直列に接続する
とともに、第1段目のプローブ1の作動流体供給口9に
は作動流体供給管10が接続してある。すなわち、作動
流体供給源11から減圧弁12、圧力制御弁13および
質量流量制御装置14を介して前記作動流体供給管10
により第1段目のプローブ1の内筒4に質量流量一定の
作動流体を供給できるようにしてある。
FIG. 1 shows a multi-point temperature measuring device using a fluid resistance thermometer according to a first embodiment of the present invention, and in this embodiment, five probes 1 which are temperature-sensitive sensors are provided. And the second
As shown in the figure, the probe 1 has passed through the capillary tube 2 which is a form of a throttle portion, an inner cylinder 4 which forms a working fluid supply channel 3 for guiding a working fluid to the capillary tube 2, and a capillary tube 2. An outer cylinder 6 that forms a working fluid discharge flow path 5 for discharging the working fluid to the outside of the probe 1, and as an example, penetrates the furnace wall 7 and projects into the furnace to measure the temperature inside the furnace. I am doing it. Further, each probe 1 has a working fluid discharge port 8 that is an outlet portion of the outer cylinder 6 of the probe 1 on the lower stage side.
Is connected in series so as to continue to the working fluid supply port 9 which is the inlet of the inner cylinder 4 of the probe 1 on the higher stage side adjacent thereto, and to the working fluid supply port 9 of the probe 1 of the first stage. Is connected to a working fluid supply pipe 10. That is, the working fluid supply pipe 11 is supplied from the working fluid supply source 11 via the pressure reducing valve 12, the pressure control valve 13, and the mass flow controller 14.
Thus, the working fluid having a constant mass flow rate can be supplied to the inner cylinder 4 of the first stage probe 1.

さらに、各プローブ1内の毛細管2における圧力損失Δ
Pを直接検出するために、各プローブ1の作動流体供給
口9と、作動流体排出口8の部分に、圧力検出管15を
設けて、これを差圧計16に接続するとともに、各差圧
計16から圧力信号は温度演算手段17に接続してあ
る。
Furthermore, the pressure loss Δ in the capillary tube 2 in each probe 1
In order to directly detect P, a pressure detection pipe 15 is provided at the working fluid supply port 9 and the working fluid discharge port 8 of each probe 1 and is connected to the differential pressure gauge 16 as well as each differential pressure gauge 16 The pressure signal is connected to the temperature calculation means 17.

次に、前記構成からなる装置による温度計測について説
明する。
Next, temperature measurement by the device having the above configuration will be described.

まず作動流体供給源11から作動流体、例えばArガス
を供給する。供給された作動流体は減圧弁12、圧力制
御弁13により、所定の圧力まで減圧されると同時に、
その圧力を一定に保つように制御され、この状態で質量
流量制御装置14によって、一定質量流量Qで、第1段
目のプローブ1の作動流体供給口9に供給される。
First, a working fluid such as Ar gas is supplied from the working fluid supply source 11. The supplied working fluid is reduced to a predetermined pressure by the pressure reducing valve 12 and the pressure control valve 13, and at the same time,
The pressure is controlled to be kept constant, and in this state, the mass flow rate controller 14 supplies a constant mass flow rate Q to the working fluid supply port 9 of the first stage probe 1.

質量流量Q一定で前記作動流体供給口9に供給された作
動流体は毛細管2を経てプローブ1の作動流体排出口8
から排出される。
The working fluid supplied to the working fluid supply port 9 at a constant mass flow rate Q passes through the capillary 2 and the working fluid discharge port 8 of the probe 1.
Emitted from.

この際、前記毛細管2において圧力損失ΔPを生じる
ので、この圧力損失ΔPを差圧計16により検出し
て、この検出値に基いて温度演算手段17にてプローブ
1が設けられている場所の雰囲気温度T1を演算する。
At this time, since the resulting pressure loss [Delta] P 1 in the capillary tube 2, the pressure loss [Delta] P 1 detected by the differential pressure gauge 16, the location where the probe 1 is provided at a temperature calculation means 17 based on the detection value The ambient temperature T 1 is calculated.

そして、プローブ1−1の作動流体排出口8から排出さ
れた作動流体は、第2段目のプローブ1−2の作動流体
供給口9に供給され、プローブ1−2の毛細管2を経て
プローブ1−2の作動流体排出口8から排出される。
Then, the working fluid discharged from the working fluid discharge port 8 of the probe 1-1 is supplied to the working fluid supply port 9 of the second stage probe 1-2, passes through the capillary tube 2 of the probe 1-2, and then the probe 1 -2 is discharged from the working fluid discharge port 8.

この際も、プローブ1−2の毛細管2で、圧力損失ΔP
を生じ、この圧力損失ΔPからプローブ1−1と同
様にプローブ1−2に設けられている場所の雰囲気温度
を求める。
Also in this case, the pressure loss ΔP is caused by the capillary tube 2 of the probe 1-2.
2 is generated, and from this pressure loss ΔP 2 , the atmospheric temperature T 2 of the place provided in the probe 1-2 is obtained similarly to the probe 1-1.

以降、最終段のプローブ1すなわち実施例においては、
第5段目のプローブ1−5の毛細管2を通過するまで繰
り返される。
After that, in the final stage probe 1, that is, in the embodiment,
This is repeated until the probe 1-5 in the fifth stage passes through the capillary tube 2.

また、各プローブ1を通過してきた作動流体は、最終的
には、第5段目のプローブ1−5の作動流体排出口8よ
り大気へ排出される。
The working fluid that has passed through each probe 1 is finally discharged to the atmosphere through the working fluid discharge port 8 of the probe 1-5 in the fifth stage.

ところで、各プローブ1−1〜1−5の毛細管2内の流
れは、一般にハーゲン・ポアズイユ流れが仮定できるの
で、毛細管2において生じる圧力損失は、以下の式で表
わされる。
By the way, since the flow of each probe 1-1 to 1-5 in the capillary tube 2 can be generally assumed to be Hagen-Poiseuille flow, the pressure loss generated in the capillary tube 2 is expressed by the following equation.

ただし、l,dはそれぞれ毛細管の長さおよび内径を示
し、μ(T),(T)は炉内温度Tにおける作動流体の粘性
係数と密度を示す。またQは作動流体の質量流量を示し
ており、ここで質量流量制御装置13で一定に制御され
ているので定数である。
However, l and d indicate the length and inner diameter of the capillary, respectively, and μ (T) and (T) indicate the viscosity coefficient and density of the working fluid at the temperature T in the furnace. Further, Q indicates the mass flow rate of the working fluid, which is a constant because the mass flow rate controller 13 controls the mass flow rate to be constant.

厳密には毛細管2の長さlあるいは内径dも温度の影響を
受ける。このことを考慮し、さらに作動流体の動粘度ν
(T)は、ν(T)=μ(T)/ρ(T)であるから(1)式は以
下のように書き直すことができる。
Strictly speaking, the length l or the inner diameter d of the capillary tube 2 is also affected by the temperature. Considering this, the kinematic viscosity ν of the working fluid
Since (T) is ν (T) = μ (T) / ρ (T), the equation (1) can be rewritten as follows.

したがって、ΔPは炉内温度Tの関数であることがわか
る。
Therefore, it can be seen that ΔP is a function of the furnace temperature T.

一般的にl,dの温度依存性はν(T)のそれに比べて小さ
い場合が多いので、 と表わすことができる。この(3)式から毛細管2で生じ
る圧力損失ΔPは毛細管2を通過するときの作動流体の
動粘度ν(T)に比例すると言える。作動流体の動粘度ν
(T)は温度の関数であるので、圧力損失ΔPは毛細管2
を通過するときの作動流体の温度、すなわち炉内温度T
の関数である。
In general, the temperature dependence of l and d is often smaller than that of ν (T), so Can be expressed as From this equation (3), it can be said that the pressure loss ΔP generated in the capillary tube 2 is proportional to the kinematic viscosity ν (T) of the working fluid when passing through the capillary tube 2. Working fluid kinematic viscosity ν
Since (T) is a function of temperature, the pressure loss ΔP is
Of the working fluid when passing through the furnace, that is, the temperature T in the furnace
Is a function of.

したがって、(2),(3)式いずれで表わされる場合であっ
ても、各毛細管2で生じる圧力損失ΔPを測定すれば、
炉内温度Tを知ることができる。
Therefore, no matter what is expressed by the equations (2) and (3), if the pressure loss ΔP generated in each capillary tube 2 is measured,
The temperature T in the furnace can be known.

前述のように、本装置構成によるば毛細管2における圧
力損失ΔPはそこを通過するときの作動流体の温度のみ
に依存する。したがって作動流体の任意のプローブに入
る以前の温度、圧力履歴、プローブの材料、材質、形
状、材質環境温度、大気圧等の影響を一切受けない。
As described above, the pressure loss ΔP in the capillary tube 2 according to the present device configuration depends only on the temperature of the working fluid passing therethrough. Therefore, the working fluid is not affected by the temperature, pressure history, material, material, shape, material environmental temperature, atmospheric pressure, etc. of the working fluid before entering the probe.

すなわち、以前に複数のプローブを通過していようと
も、次のプローブを通過する時点においてその影響は一
切受けず、正確に温度計測することが可能であり、計測
に必要の箇所にプローブ1を設置すれば、プローブ本数
分だけの温度計測が連続的に行われることになる。
That is, even if the probe 1 has passed through a plurality of probes before, it is not affected at all when it passes through the next probe, and it is possible to accurately measure the temperature, and the probe 1 is installed at a position necessary for the measurement. If this is done, the temperature measurement for only the number of probes will be continuously performed.

第3図は本発明の第2実施例に係る多点温度計側装置を
示し、被計測物の温度計測場所等の都合にあわせた任意
の形状を有するプローブ1,すなわち異剤質、異形状のプ
ローブ1(図中(a),(b),(c)を併記して異種のものを区別
してある。)および毛細管2(図中(x),(y)を併記して異
種のものを区別してある。)を直列に接続して各計測点
の温度計測をするもので、この場合、前記プローブ1
(a),1(b),1(c)の諸特性を予め把握しておくことによ
り、前述と同様にそれらの毛細管2(x),2(y)で生じた
各圧力損失に基き温度演算手段17により算出し、温度
計測することができる。
FIG. 3 shows a multi-point thermometer side device according to a second embodiment of the present invention, in which a probe 1 having an arbitrary shape that suits the temperature measurement location of an object to be measured or the like, that is, a dissimilar substance, a dissimilar shape Probe 1 ((a), (b), (c) in the figure are also shown to distinguish different types) and capillary tube 2 ((x), (y) in the figure are shown for different types) Are connected in series to measure the temperature at each measurement point. In this case, the probe 1
By grasping the various characteristics of (a), 1 (b), 1 (c) in advance, the temperature based on each pressure loss generated in those capillaries 2 (x), 2 (y) as described above The temperature can be calculated and calculated by the calculation means 17.

第4図は、本発明の第3実施例に係る多点温度計測装置
を示し、最終段のプローブ1−5の作動流体排出口8の
部分に例えばサイレンサーのような大きな流動抵抗を生
じる抵抗手段18を接続したものである。
FIG. 4 shows a multi-point temperature measuring device according to a third embodiment of the present invention, and a resistance means for producing a large flow resistance such as a silencer at the working fluid discharge port 8 of the probe 1-5 at the final stage. 18 are connected.

また、第5図は本発明の第4実施例に係る多点温度計測
装置を示し、抵抗手段18として、排出する作動流体を
一旦貯めておくアキュムレータ19を設けたものであ
る。
FIG. 5 shows a multipoint temperature measuring device according to a fourth embodiment of the present invention, in which an accumulator 19 for temporarily storing the working fluid to be discharged is provided as the resistance means 18.

第3,4実施例は、いずれも本装置の設置場所の環境圧
力すなわち大気圧の変動が激しい場合でも、本装置の出
力にハンチングが生じにくいようにしたものである。こ
のハンチング防止策に関しては、第3,4実施例のよう
に、物理的に抑制する以外に、差圧計16から電気信号
を取り出し、これをフィルター回路に通して電気的に取
除くようにしたものであってもよい。
In the third and fourth embodiments, hunting is less likely to occur in the output of the present apparatus even when the environmental pressure at the installation location of the present apparatus, that is, the atmospheric pressure changes significantly. Regarding this hunting prevention measure, as in the third and fourth embodiments, in addition to physically suppressing it, an electric signal is taken out from the differential pressure gauge 16 and passed through a filter circuit to be electrically removed. May be

また、第6図は本発明の第5実施例に係る多点温度計測
装置を示し、第1実施例の質量流量制御装置14以後の
作動流体供給配管に三方切換弁20,開閉弁21,22、
およびバイパス配管23を設けたものである。
Further, FIG. 6 shows a multipoint temperature measuring device according to a fifth embodiment of the present invention, in which the three-way switching valve 20, the on-off valves 21, 22 are provided in the working fluid supply pipe after the mass flow controller 14 of the first embodiment. ,
And the bypass piping 23 is provided.

例えば、第6図の装置構成によれば多点温度計測中に第
2段目のプローブ1−2が破損または第2段目のプロー
ブ1−2だけ、故意的に使用中止した場合でも、その他
のプローブ1−1,1−3,1−4,1−5に何ら影響を
及ぼさずに温度計測が続行できることになる。
For example, according to the apparatus configuration of FIG. 6, even if the second stage probe 1-2 is damaged or only the second stage probe 1-2 is intentionally discontinued during the multipoint temperature measurement, Therefore, the temperature measurement can be continued without affecting the probes 1-1, 1-3, 1-4, 1-5.

すなわち、弁21−1,22−1,21−3,22−3,2
1−4,22−4,21−5を開、弁21−2,22−2
を閉とするとともに、三方切換弁20−1のA−Bポー
ト、20−2のB−Cポート、20−3のA−Bポート
をそれぞれ開、三方切換弁20−4,20−5を閉とす
ることにより、質量流量一定で供給される作動流体は、
順次プローブ1−1,1−3,1−4,1−5に流れてい
くことになる。ゆえに、第5実施例のような装置構成に
しておけば破損したプローブ、または計測の必要のない
場所のプローブがある場合でも、その他のプローブはそ
の影響を何ら受けることなく連続的に、温度計測を続行
することができる。
That is, the valves 21-1, 22-1, 21-3, 22-3, 2
Open 1-4, 22-4, 21-5, valves 21-2, 22-2
Is closed, and the three-way switching valve 20-1's A-B port, 20-2's B-C port, and 20-3's A-B port are opened, and the three-way switching valves 20-4, 20-5 are opened. By closing, the working fluid supplied at a constant mass flow rate
It will flow sequentially to the probes 1-1, 1-3, 1-4, 1-5. Therefore, with the device configuration as in the fifth embodiment, even if there is a damaged probe or a probe at a place where measurement is not necessary, other probes are not affected by the influence and the temperature is continuously measured. You can continue.

なお、第3図〜第6図は、前述した部分を除き、他は第
1図と実質的に同一であり、互いに対応する部分につい
ては同一番号を付して説明を省略する。
3 to 6 are substantially the same as FIG. 1 except for the above-mentioned portions, and the portions corresponding to each other are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

さらに、本発明は、第7図に示すようにプロープ1の破
損を検知するためのプローブ破損検知手段24aを備え
たものであってもよい。この破損検知手段24aは、直
列に接続した微分回路25,比較演算処理回路26a,警
報手段27からなり、このうちの微分回路25を差圧計
16に接続し、差圧計16での測定圧力損失値ΔPの変
化速度からプローブ1の破損を検知するようにしたもの
である。すなわち、プローブ1に破損部28が生じる
と、プローブ1内(図中、実践矢印で示す。)あるいはプ
ローブ1外(図中、実践矢印で示す。)へのガス流が起
き、差圧計16での測定圧力損失値ΔP急激に変動す
る。この測定圧力損失値ΔPの変化速度は、炉内温度の
変動に対応した測定圧力損失値に比べて極めて速い。
Further, the present invention may be provided with a probe breakage detecting means 24a for detecting breakage of the probe 1 as shown in FIG. The damage detecting means 24a is composed of a differential circuit 25, a comparison operation processing circuit 26a, and an alarm means 27 connected in series. Of these, the differential circuit 25 is connected to the differential pressure gauge 16 and the pressure loss value measured by the differential pressure gauge 16 is measured. The damage of the probe 1 is detected from the changing speed of ΔP. That is, when the damaged portion 28 is generated in the probe 1, a gas flow occurs inside the probe 1 (indicated by a practice arrow in the figure) or outside the probe 1 (indicated by a practice arrow in the figure), and the differential pressure gauge 16 operates. The measured pressure loss value ΔP rapidly changes. The rate of change of the measured pressure loss value ΔP is extremely faster than the measured pressure loss value corresponding to the fluctuation of the temperature in the furnace.

そこで、微分回路25により圧力損失ΔPの信号を時間
微分して、圧力損失ΔPの変化速度(dΔP/dt)を出
し、これを比較演算処理回路26aにより、設定基準変
動速度と比較し、圧力損失ΔPの変動速度の方が大きい
場合には、異常信号を出させて、警報手段27により警
報を発するようにしてある。これを数式で表わせば、 ただし、 ΔPmax:流体抵抗式温度測定装置の温度測定範囲の上
限温度Tmaxに対応する圧力損失値 ΔPmin:流体抵抗式温度測定装置の温度測定範囲の下
限温度Tminに対応する圧力損失値 t:炉内温度がTmaxからTminに瞬間的に変動した場
合、作動流体の温度がTminとなるのに要する時間 の(1)式が成立すれば、プローブ1の破損が生じたとし
て警報が発せられる。
Therefore, the signal of the pressure loss ΔP is time-differentiated by the differentiating circuit 25 to obtain the change speed (dΔP / dt) of the pressure loss ΔP, which is compared with the set reference fluctuation speed by the comparison calculation processing circuit 26a to obtain the pressure loss. When the changing speed of ΔP is higher, an abnormal signal is issued and the alarm means 27 issues an alarm. If this is expressed by a mathematical formula, However, ΔPmax: pressure loss value corresponding to the upper limit temperature Tmax of the temperature measuring range of the fluid resistance temperature measuring device ΔPmin: pressure loss value corresponding to the lower limit temperature Tmin of the temperature measuring range of the fluid resistance temperature measuring device t 2 : furnace When the internal temperature fluctuates instantaneously from Tmax to Tmin, if the equation (1) of the time required for the temperature of the working fluid to reach Tmin is satisfied, an alarm is given that the probe 1 is damaged.

なお、このプローブ破損検知手段24aは差圧計16の
圧力損失変動速度の変化から破損を検知するものである
が、この他に演算器17で求められた演算温度の変動速
を算出し、これを流体抵抗式温度測定装置の温度制御範
囲の上限温度Tmaxと下限温度Tmin間の変化速度 と比較することによってプローブ1の破損を検知するよ
うにしてもよい。すなわち、 の2式が成立すればプローブ1の破損として警報を発す
る。
The probe breakage detecting means 24a detects breakage from the change in the pressure loss fluctuation speed of the differential pressure gauge 16, but in addition to this, the fluctuation speed of the calculated temperature obtained by the calculator 17 Of the fluid resistance type temperature measuring device, and calculates the rate of change between the upper limit temperature Tmax and the lower limit temperature Tmin of the temperature control range of the fluid resistance type temperature measuring device. The damage of the probe 1 may be detected by comparing with the above. That is, If the above two expressions are established, an alarm is issued as damage to the probe 1.

また、第8図は作動流体の質量流量の変化からプローブ
1の破損を検知するようにしたものであり、プローブ1
の作動流体排出側の作動流体の質量流量を測定する質量
流量計29および比較演算処理回路26b,警報手段27
とからなっている。そして、両質量流量計14,29か
らの信号に基いて比較演算処理回路26bにて、プロー
ブ1に供給される作動流体と、プローブ1から排出され
る作動流体の質量流量を比較して、両者が不一致の場合
には、異常信号を出させ、警報手段27により警報を発
するようにしてある。
Further, FIG. 8 shows a structure in which the breakage of the probe 1 is detected from the change in the mass flow rate of the working fluid.
Mass flowmeter 29 for measuring the mass flow rate of the working fluid on the discharge side of the working fluid, the comparative calculation processing circuit 26b, and the alarm means 27.
It consists of Then, based on the signals from both mass flowmeters 14 and 29, the comparison calculation processing circuit 26b compares the mass flow rates of the working fluid supplied to the probe 1 and the working fluid discharged from the probe 1, and If the two do not match, an abnormal signal is issued and the alarm means 27 issues an alarm.

以上、第7図および第8図に示すプローブ破損検出手段
24a,24bのいずれにおいても、プローブ1の破損を
検知した場合には、比較演算処理回路26a,26bから
の信号により前記の第6図に示す開閉弁21,22およ
び三方切換弁20を作動させるものである。
As described above, in any of the probe breakage detecting means 24a, 24b shown in FIG. 7 and FIG. 8, when the breakage of the probe 1 is detected, a signal from the comparison operation processing circuits 26a, 26b causes the above-mentioned FIG. The on-off valves 21 and 22 and the three-way switching valve 20 shown in FIG.

さらに、本発明は前記のものに限らず、各種のプーロー
ブ破損検知手段のうちの複数のものを合わせたものでよ
く、一例として第9図は第7図および第8図に示すプロ
ーブ破損検知手段24a,24bを合わせ、かつ異常時に
は異常プローブに作動流体が流れないように、三方切換
弁20および弁21,22を作動するようにしたプロー
ブ破損検知手段24cを備えたものである。
Furthermore, the present invention is not limited to the above, and may be a combination of a plurality of various probe damage detecting means, and as an example, FIG. 9 shows the probe damage detecting means shown in FIG. 7 and FIG. The probe breakage detecting means 24c is provided so that the three-way switching valve 20 and the valves 21 and 22 are operated so that the working fluid does not flow to the abnormal probe when the abnormalities are abnormal.

また、前記実施例でいずれも内筒4から外筒6への方向
へ作動流体を流すようにしたものを示したが(ただし、
第7図〜第9図は流れ方向が逆のものを示してある。)
本発明はこれに限るものでなく、外筒6から内筒4への
方向に作動流体を流すよにしたものも含み、この場合に
も前記同様に温度計測ができる。
In each of the above embodiments, the working fluid is shown to flow from the inner cylinder 4 to the outer cylinder 6 (however,
7 to 9 show the flow direction is opposite. )
The present invention is not limited to this, and includes one in which the working fluid is caused to flow in the direction from the outer cylinder 6 to the inner cylinder 4, and in this case also, the temperature can be measured in the same manner as described above.

いうまでもなく、この逆に流す場合は、作動流体供給側
の管には内筒4を、排出側の管には外筒6を接続するこ
とになる。
Needless to say, when the flow is reversed, the inner cylinder 4 is connected to the working fluid supply side pipe and the outer cylinder 6 is connected to the discharge side pipe.

(発明の効果) 以上の説明より明らかなように、本発明によれば、一端
を封じた外筒内に、絞り部を先端に有する内筒を挿入し
てなる複数個のプローブと、これらのプローブを直列に
接続するとともに、第1段目のプローブに接続し、順次
圧力制御装置および質量流量制御装置を備えた作動流体
供給管と、各プローブ毎に設けられ、前記絞り部での圧
力損失を検出する差圧計と、この差圧計からの信号を温
度に変換する温度交換手段とから形成してある。
(Effects of the Invention) As is apparent from the above description, according to the present invention, a plurality of probes in which an inner cylinder having a narrowed portion at the tip is inserted into an outer cylinder whose one end is sealed, and these probes A probe connected in series and connected to the first-stage probe, and a working fluid supply pipe provided with a pressure control device and a mass flow control device in sequence, and a pressure loss in the throttling portion provided for each probe. And a temperature exchange means for converting a signal from the differential pressure gauge into a temperature.

このため、プローブに供給される作動流体は常に質量流
量一定で流れることになり単純な構成により環境温度,
作動流体温度の影響を受けることなく、良好な精度で、
かつ効率よく作動流体を用いて、複数箇所の高温部にお
ける連続計測を行うことができるという効果を奏する。
For this reason, the working fluid supplied to the probe always flows at a constant mass flow rate, and the ambient temperature,
With good accuracy without being affected by the working fluid temperature,
In addition, the working fluid can be efficiently used to perform continuous measurement at a plurality of high temperature portions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の第1実施例に係る流体抵抗式温度計に
よる多点温度計測装置のブロック図、第2図はプローブ
の部分拡大断面図、第3図,第4図,第5図,第6図は本
発明の第2,第3,第4,第5実施例に係る流体抵抗式温
度計による多点温度計測装置のブロック図、第7図,第
8図,第9図は本発明に適用されるプローブ破損検知手
段の部分ブロック図、第10図は従来の流体抵抗式温度
計測装置のブロック図、第11図,第12図は従来の流
体抵抗式温度計による多点温度計測装置のブロック図で
ある。 1a,1b,1c……プローブ、2……毛細管、4……内筒、6
……外筒、10……作動流体供給管、13……圧力制御
弁、14……質量流量制御装置、15……圧力検出管、
16……差圧計、17……温度演算手段。
FIG. 1 is a block diagram of a multi-point temperature measuring device using a fluid resistance thermometer according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of a probe, and FIGS. FIG. 6 is a block diagram of a multipoint temperature measuring device using a fluid resistance thermometer according to the second, third, fourth and fifth embodiments of the present invention, and FIG. 7, FIG. 8, FIG. FIG. 10 is a partial block diagram of a probe breakage detecting means applied to the present invention, FIG. 10 is a block diagram of a conventional fluid resistance type temperature measuring device, and FIGS. 11 and 12 are multipoint temperatures by a conventional fluid resistance type thermometer. It is a block diagram of a measuring device. 1a, 1b, 1c ... probe, 2 ... capillary tube, 4 ... inner tube, 6
...... Outer cylinder, 10 ...... Working fluid supply pipe, 13 ...... Pressure control valve, 14 ...... Mass flow control device, 15 ...... Pressure detection pipe,
16 ... Differential pressure gauge, 17 ... Temperature calculation means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一端を封じた外筒内に、絞り部を先端に有
する内筒を挿入してなる複数個のプローブと、これらの
プローブを直列に接続するとともに、第1段目のプロー
ブに接続し、順次圧力制御装置および質量流量制御装置
を備えた作動流体供給管と、各プローブ毎に設けられ、
前記絞り部での圧力損失を検出する差圧計と、この差圧
計からの信号に基き温度を算出する温度演算手段とから
なること特徴とする流体抵抗式温度計による多点温度計
測装置。
1. A plurality of probes in which an inner cylinder having a narrowed portion at the tip is inserted into an outer cylinder whose one end is sealed, and these probes are connected in series, and a first-stage probe is provided. Connected, working fluid supply pipe equipped with a pressure control device and a mass flow control device in sequence, and provided for each probe,
A multi-point temperature measuring device using a fluid resistance thermometer, comprising: a differential pressure gauge for detecting a pressure loss in the throttle portion; and a temperature calculating means for calculating a temperature based on a signal from the differential pressure gauge.
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