JP2023035217A - Clamp-on temperature sensor - Google Patents
Clamp-on temperature sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023035217A JP2023035217A JP2021141877A JP2021141877A JP2023035217A JP 2023035217 A JP2023035217 A JP 2023035217A JP 2021141877 A JP2021141877 A JP 2021141877A JP 2021141877 A JP2021141877 A JP 2021141877A JP 2023035217 A JP2023035217 A JP 2023035217A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- temperature sensor
- clamp
- pipe
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
【課題】後付けであっても安定した且つ高度の測温精度を維持する。
【解決手段】配管に接触する部分の温度を計測する測温部(202a)を有する測温抵抗体(216)と、測温抵抗体(216)を包囲する測温抵抗筐体(220)と、測温抵抗筐体(220)と測温抵抗体(216)とを絶縁する絶縁部と、測温抵抗筐体(220)を配管に対して着脱可能に固定する取付部材(206,208)と、測温抵抗体の測温部測温部(202a)と配管との間に、測温部の金属とは異なる金属カプラント(222)と、金属カプラント(222)と配管との密着性を高め、取付部材(206,208)を配管に対して締め付つける締め付け部(212)と、を有する。
【選択図】図6
An object of the present invention is to maintain stable and high temperature measurement accuracy even if it is retrofitted.
A temperature measuring resistor (216) having a temperature measuring part (202a) that measures the temperature of a portion that contacts a pipe, and a temperature measuring resistor housing (220) that surrounds the temperature measuring resistor (216). , an insulating part that insulates the temperature measuring resistor housing (220) and the temperature measuring resistor (216), mounting members (206, 208) that detachably fix the temperature measuring resistor housing (220) to the pipe, A metal couplant (222) different from the metal of the temperature measuring part is placed between the temperature measuring part (202a) of the temperature measuring resistor and the pipe, and the adhesion between the metal couplant (222) and the pipe is increased, and a tightening portion (212) for tightening the mounting members (206, 208) against the pipe.
[Selection drawing] Fig. 6
Description
本発明は温度センサに関し、より詳しくは、後付けで脱着可能に配管に設置されるクランプオン温度センサに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a temperature sensor, and more particularly to a clamp-on temperature sensor that is detachably mounted on a pipe after retrofitting.
本発明者らは、工場における流体の管理に向けて、超音波流量スイッチ、濃度センサ、温度センサを含む超音波流量検出装置を最適化する開発の過程で本発明を着想するに至ったものである。 The present inventors came up with the idea of the present invention in the process of developing optimized ultrasonic flow rate detection devices, including ultrasonic flow rate switches, concentration sensors, and temperature sensors, for the management of fluids in factories. be.
説明の都合上、先ず、超音波流量スイッチを説明する。配管内を一定値以上の流量で流体が流れているか否かを検出すれば足りる現場、換言すれば、配管内を流れる流体の正確な流量の値が必要でない現場では、ON/OFF信号を出力する超音波流量スイッチが用いられている(特許文献1)。特許文献1は、また、クランプオン超音波流量スイッチを開示している。クランプオン超音波流量スイッチは、これに含まれる要素を組み込んだユニットを配管の外周面の適宜の箇所に後付けで設置される。クランプオン超音波流量スイッチは配管に脱着可能である。 For convenience of explanation, the ultrasonic flow switch will be described first. ON/OFF signal is output at sites where it is sufficient to detect whether or not the fluid is flowing in the pipe at a flow rate above a certain value, in other words, at a site where the accurate flow rate value of the fluid flowing through the pipe is not required. An ultrasonic flow switch is used (Patent Document 1). US Pat. No. 6,200,000 also discloses a clamp-on ultrasonic flow switch. A clamp-on ultrasonic flow switch is retrofitted with a unit incorporating the elements contained therein at a suitable location on the outer circumference of the pipe. A clamp-on ultrasonic flow switch is attachable to and detachable from the tubing.
特許文献1はクランプオン超音波流量スイッチの典型例として、超音波流量スイッチに含まれる第1、第2の一組の超音波素子を一つの素子保持部で保持する構成を備えた一体型クランプオン超音波流量スイッチを開示している。すなわち、特許文献1に開示の一体型クランプオン超音波流量スイッチは、一つの素子保持部によって第1、第2の超音波素子が相対的に位置決めされた状態で、一つの素子保持部の中に防水可能に且つ一体的に保持される。一体型クランプオン超音波流量スイッチによれば、ユーザにとって超音波流量スイッチの設置作業が容易になる。換言すれば、第1、第2の超音波素子を相対的に位置決めしながら配管上に設置するユーザの厄介な作業が不要となる。なお、特許文献2は、クランプオン超音波流量スイッチに含まれる機能回路ブロックを詳しく開示している。
Patent Document 1 discloses, as a typical example of a clamp-on ultrasonic flow switch, an integrated clamp having a structure in which a pair of first and second ultrasonic elements included in the ultrasonic flow switch are held by one element holding part. An on ultrasonic flow switch is disclosed. That is, in the integrated clamp-on ultrasonic flow switch disclosed in Patent Document 1, in a state in which the first and second ultrasonic elements are relatively positioned by one element holding portion, is waterproofed and integrally retained in the The integrated clamp-on ultrasonic flow switch makes it easier for the user to install the ultrasonic flow switch. In other words, the user does not have to perform troublesome work of installing the first and second ultrasonic elements on the pipe while positioning them relative to each other.
次に、本発明者らは、超音波流量スイッチ、濃度センサ、温度センサを含む超音波流量検出装置において、温度センサの有るべき姿を検討した。特に、クランプオン超音波流量スイッチを採用した超音波流量検出装置において、この超音波流量検出装置に組み込む温度センサの有るべき姿を検討した。 Next, the present inventors studied the ideal form of the temperature sensor in the ultrasonic flow rate detection device including the ultrasonic flow rate switch, the concentration sensor, and the temperature sensor. In particular, in an ultrasonic flow rate detector that employs a clamp-on ultrasonic flow rate switch, an ideal form of a temperature sensor to be incorporated in this ultrasonic flow rate detector was investigated.
温度センサの設置方法として、温度検出部つまり測温部が配管内の測定対象の液体の中に挿入された状態となるように温度センサを設置することが先ず考えられる。配管を新設する場合には比較的対応し易いが、既存の配管の中に測温部を配置する場合には、配管の切断などの作業が伴うことから望ましいことではない。 As a method of installing the temperature sensor, it is first conceivable to install the temperature sensor so that the temperature detection part, that is, the temperature measurement part, is inserted into the liquid to be measured in the pipe. This is relatively easy to do when installing a new pipe, but when installing the temperature measuring unit in an existing pipe, it is not desirable because it involves work such as cutting the pipe.
クランプオン超音波流量スイッチは、既存の配管の所望の箇所に脱着可能に後付けできるメリットがある。このメリットを最大限生かすには、クランプオン超音波流量スイッチと同様に、温度センサも既存の配管に対して後付けできることが望まれる。後付け方法として、例えば、配管の外周面に熱電対を設置して粘着テープで固定する、半田などを使って熱電対を固定する、などが考えられる。既存の配管はその周囲環境の影響を受けて汚染されて、例えば配管の外周面に油が付着している等、汚染された配管に例えば粘着テープを用いて熱電対を設置できたとしても、これが熱電対の一時的な設置に限定するのであれば、運用上、問題ないかも知れない。しかし、クランプオン超音波流量スイッチに関連して長期的に且つ安定した運用が可能な設置方法が様々に提案されている現状の中で、クランプオン超音波流量スイッチと同等の安定した長期の運用が可能なクランプオン温度センサの設置方法を開発する必要がある。 A clamp-on ultrasonic flow switch has the advantage that it can be detachably retrofitted to a desired location in existing piping. In order to make the most of this advantage, it is desired that the temperature sensor can be retrofitted to the existing piping as well as the clamp-on ultrasonic flow switch. As a retrofitting method, for example, a thermocouple is installed on the outer peripheral surface of the pipe and fixed with an adhesive tape, or the thermocouple is fixed using solder or the like. Existing piping is affected by the surrounding environment and is contaminated, for example, oil is attached to the outer peripheral surface of the piping. If this is limited to the temporary installation of thermocouples, there may be no operational problems. However, in the current situation where various installation methods that enable long-term and stable operation related to clamp-on ultrasonic flow switches have been proposed, It is necessary to develop a clamp-on temperature sensor installation method that allows
本発明の目的は、後付けであっても安定した且つ高度の測温精度を維持できるクランプオン温度センサを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a clamp-on temperature sensor that can stably maintain a high degree of temperature measurement accuracy even if it is retrofitted.
前述したように、超音波流量スイッチ、濃度センサ、温度センサを含む超音波流量検出装置を最適化する開発の過程で本発明を着想した経緯から、高度な測温性能を実現できるクランプオン温度センサの開発を目指した。本発明に従うクランプオン温度センサは、超音波流量検出装置への適用に限定されることなく、後付けで且つ高度の測温能力を備えたクランプオン温度センサとして広く一般的に社会に実装可能であるのは言うまでもない。 As mentioned above, the concept of the present invention was conceived during the development process for optimizing ultrasonic flow rate detection devices including ultrasonic flow rate switches, concentration sensors, and temperature sensors. aimed at the development of The clamp-on temperature sensor according to the present invention is not limited to application to an ultrasonic flow rate detection device, but can be widely and generally implemented in society as a retrofitted clamp-on temperature sensor with advanced temperature measurement capability. Needless to say.
上述した技術的課題は、本発明によれば、
配管に接触する部分の温度を計測する測温部を有する測温抵抗体と、
前記測温抵抗体を包囲する筐体と、
前記筐体と前記測温抵抗体とを絶縁する絶縁部と、
前記筐体を配管に対して着脱可能に固定する取付部材と、
前記測温抵抗体の測温部と配管との間に、前記測温部の金属とは異なる金属カプラントと、
前記金属カプラントと前記配管との密着性を高め、前記取付部材を前記配管に対して締め付つける締め付け部と、を有するクランプオン温度センサを提供することにより達成される。
According to the present invention, the above technical problems are solved by:
A temperature measuring resistor having a temperature measuring part that measures the temperature of the part that contacts the pipe,
a housing surrounding the temperature measuring resistor;
an insulating part that insulates the housing and the temperature measuring resistor;
a mounting member for detachably fixing the housing to a pipe;
A metal couplant different from the metal of the temperature measuring part and a pipe between the temperature measuring part of the temperature measuring resistor and the pipe;
This is achieved by providing a clamp-on temperature sensor having a tightening portion that enhances adhesion between the metal couplant and the pipe and tightens the mounting member against the pipe.
本発明によれば、測温部と配管との間に金属カプラントを介在させて、取付部材により測温部を配管に押圧させるために取付部材を締付ける、その押圧力を利用して、金属カプラントによって測温部と配管との密着性を高めることで、検出温度の誤差を低減させることができる。金属カプラントの典型例は錫又は錫合金である。錫又は錫合金は常温でも密着性を確保する効果を実現できる。そして、錫や錫合金のような金属製のカプラントを使うことで、クランプオン温度センサを配管に対して脱着可能であり、その作業性も良く、脱着の自在性も高いという利点がある。 According to the present invention, a metal couplant is interposed between the temperature measuring part and the pipe, and the mounting member is tightened so as to press the temperature measuring part against the pipe. By increasing the adhesion between the temperature measuring part and the pipe, it is possible to reduce the error in the detected temperature. A typical example of a metal couplant is tin or a tin alloy. Tin or a tin alloy can achieve the effect of ensuring adhesion even at room temperature. By using a metal couplant such as tin or a tin alloy, the clamp-on temperature sensor can be attached to and detached from the pipe.
本発明の作用効果、本発明の他の目的は、以下の実施例の詳細な説明から明らかになろう。 The effects of the present invention and other objects of the present invention will become clear from the detailed description of the embodiments below.
実施例の屈折率式濃度センサを説明する前に、工作機械のクーラントの管理に向けて最適化した超音波流量検出装置を説明する。超音波流量検出装置は、超音波流量スイッチ、濃度センサ、温度センサで構成される。超音波流量スイッチは、表示機能を備えた一体型クランプオン超音波流量スイッチが採用されている。 Before describing the refractive index type concentration sensor of the embodiment, an ultrasonic flow rate detection device optimized for the management of coolant in machine tools will be described. An ultrasonic flow rate detector is composed of an ultrasonic flow rate switch, a concentration sensor, and a temperature sensor. The ultrasonic flow switch employs an integrated clamp-on ultrasonic flow switch with display capability.
図1を参照して、参照符号2はクーラント収容タンクを示す。クーラント収容タンク2には、水で希釈した水溶性切削油剤つまりクーラントが収容されている。クーラント収容タンク2のクーラントは金属配管4を通じて図外の工作機械に供給される。
Referring to FIG. 1,
配管4には、後付けでクランプオン超音波流量スイッチ6が脱着可能に固定される。そして、クランプオン超音波流量スイッチ6には、例えばクーラント収容タンク2の中に検出部8aを挿入した濃度センサ8が接続される。濃度センサ8は好ましくは表示灯8bを含む。クランプオン超音波流量スイッチ6には、また、配管4の例えば連結部に設置された温度センサ10が接続される。クランプオン超音波流量スイッチ6は後に説明する表示部を有し、これらの要素によって超音波流量検出装置12が構成されている。
A clamp-on
図2は、クランプオン超音波流量スイッチ6の具体例を説明するための図である。クランプオン超音波流量スイッチ6は、取付ベース部材60、測定ヘッド部材62、スイッチ表示器64の3つの部材で構成されている。取付ベース部材60は、配管4の適宜の箇所に後付けで且つ脱着可能に設置可能である。測定ヘッド部材62は流量検出部を構成する第1、第2の超音波素子(特許文献1参照)を備えており、この測定ヘッド部材62は、上記の取付ベース部材60に脱着可能に組み付けられ、そして、取付ベース部材60によって測定ヘッド部材62は配管4に圧接した状態が維持される。
FIG. 2 is a diagram for explaining a specific example of the clamp-on
測定ヘッド部材62にはスイッチ表示器64が組み付けられる。図2において、(I)はスイッチ表示器64の正面図であり、(II)はスイッチ表示器64の背面図である。スイッチ表示器64には、濃度センサ8、温度センサ10が接続される。濃度センサ8、温度センサ10が検出した検出値は、演算などの加工することなく、検知した実際の数値がスイッチ表示器64の表示部64aに表示される。スイッチ表示器64は第1表示灯64bを有しているが、これに加えて測定ヘッド部材62にも第2表示灯62bが設けられている。
A
クランプオン超音波流量スイッチ6は、最も好ましくは、一体型クランプオン超音波流量スイッチで構成されるのがよい。測定ヘッド部材62において、第1超音波素子、第2超音波素子は一つの素子保持部(特許文献1)に一体的に保持されるのが好ましい。
The clamp-on
図1を参照して前述したクランプオン温度センサ10に関し、2種類の温度センサが用意される。一つはベルト型であり、他の一つはボックス型である。図1に例示的に図示したクランプオン温度センサ10は、後者のボックス型である。図7ないし図10及び図13、図14はボックス型に関連した図である。ベルト型とボックス型とを識別する必要があるときには、ベルト型のクランプオン温度センサには参照符号10Aを付し、他方、ボックス型のクランプオン温度センサには参照符号10Bを付す。図3ないし図6及び図11、図12はベルト型に関連した図である。ベルト型の温度センサ10Aは、口径が中口径以上の配管4に適用されるように設計される。ボックス型の温度センサ10Bは、口径が小口径の配管4に適用されるように設計される。
Regarding the clamp-on
図3ないし図6を参照して、ベルト型クランプオン温度センサ10Aは、温度センサ本体202の座を構成する金属プレート座204と、金属プレート座204の一端と他端から延びる、好ましくは金属で作られた一対のベルト部分206、208を有し、一方のベルト部分206には長手方向に整列した複数の横スリット210(図3)が形成されている。一対のベルト部分206、208で包囲できる直径つまり一対のベルト部分206、208の実質的な長さ寸法は、ネジ212を操作することにより調整することができる。
3 to 6, the belt-type clamp-on
図6を参照して、測温抵抗体216を包囲する測温抵抗筐体220は、金属プレート座204と金属配管4との間に配置され、ネジ212を操作して一対のベルト部分206、208の実質的な長さ寸法を小さくすることで測温抵抗筐体220を金属配管4に対して締め付けることができる。これにより、測温抵抗筐体220を金属配管4に押し付けて、ベルト型クランプオン温度センサ10Aを金属配管4に対して固定することができる。この押し付け力つまり締め付け力はネジ212によって調整することができる。
Referring to FIG. 6, a temperature measuring
測温抵抗体216と配管4との間には測温用カプラント222が介装されている(図4、図6)。ベルト型クランプオン温度センサ10Aの配管4に対する脱着自在性を担保する上で、測温用カプラント222は金属で構成するのが好ましい。この測温用カプラント222の金属は、測温部202aで用いられている金属、例えば白金(Pt)とは異なる材料が選択される。測温用カプラント222の具体例は錫(Sn)又は錫合金である。ネジ212を操作して、一対のベルト部分206、208で測温部202aを配管4に押し付けると、測温用カプラント222の変形を伴って測温部202aと配管4との間の密着性を高めることができる。たとえば、配管の外周に微小な凹凸があったとしても、その凹凸に追従して熱結合を高めることができる。換言すれば、測温部202aと配管4との間の測温用カプラント222の変形を伴う密着性によって、温度検出誤差を低減させることができる。
A temperature-measuring
測温用カプラント222の条件としては、ビッカース硬さが30以下であることが好ましい。45程度のアルミニウムや50程度の銅は好ましくなく、20程度の鉛フリー半田、半田、金、銀またはこれらの合金でもこの条件を満たす。錫も硬いものでも10前後であり、この条件を充足する。
As a condition of the temperature-measuring
測温用カプラント222の材質は、熱伝導率、長期信頼性の観点で優れる必要があり、樹脂やゴムは高温でのクリープが大きいため好ましくなく、金属であるのがよい。
The material of the temperature-measuring
弾性変形せずとも、測温用カプラント222が塑性変形した場合であっても、配管の外形に応じた塑性変形となり、円弧状となる。設置した後に、着脱した場合に、測温用カプラント222が、塑性変形していたとしても、再度、配管に設置する場合には、ベルト等で配管に対して強固に固定するため、着脱自在に配管に取り付け可能である。
Even if the temperature-measuring
図7ないし図10を参照して、ボックス型クランプオン温度センサ10Bを説明する。ボックス型クランプオン温度センサ10Bは金属製筐体230を有する。金属製筐体230は一端を閉じ、他端を開放した正面視コ字状の形状を有している。そして、ボックス型クランプオン温度センサ10Bは、ベルト型クランプオン温度センサ10Aと同様に、測温抵抗体236を包囲する測温抵抗筐体220と測温抵抗体236の間は放熱性充填剤(図示せず)により熱結合及び絶縁されている。測温抵抗筐体220は断熱材218で断熱されており、環境温度に左右されない。
The box type clamp-on
図8、図10から良く分かるように、配管4は、コ字状筐体230の中に挿入され、そして、コ字状筐体230の閉じた端と、測温抵抗筐体220でサンドイッチされた状態で配置される。左右一対のボルト242を操作することにより測温抵抗筐体220を配管4に押し付けて、ボックス型クランプオン温度センサ10Bを配管4に対して固定することができる。この押し付け力つまり締め付け力は左右一対のボルト242によって調整することができる。
8 and 10, the
測温抵抗体236と配管4との間には、上述した測温用カプラント222が介装されている(図8、図10)。左右のボルト242を操作して、温度センサ本体234の測温抵抗体236を含む測温抵抗筐体220を配管4に押し付けると、測温用カプラント222の変形を伴って測温部234aと配管4との間の密着性を高めることができる。換言すれば、測温部234aと配管4との間の測温用カプラント222の変形を伴う密着性によって、温度検出誤差を低減させることができる。
The temperature-measuring
ベルト型クランプオン温度センサ10A、ボックス型クランプオン温度センサ10Bは、共通の中継アンプ250を含んで構成される。図11、図12は、ベルト型クランプオン温度センサ10Aに組み込まれた中継アンプ250を図示している。図13、図14は、ボックス型クランプオン温度センサ10Bに組み込まれた中継アンプ250を図示している。
The belt-type clamp-on
図11、図12を参照して、中継アンプ250は、ベルト型クランプオン温度センサ10Aの温度センサ本体202を配管4に固定するベルト部分208に設置される。中継アンプ250は、図11,図12から理解できるように細長い形状を有し、中継アンプ250をベルト部分208に脱着可能に固定した際には、中継アンプ250の長手方向が配管4の長手方向と整合した状態になる。そして、中継アンプ250の長手方向一端面と他端面にインターフェースが構成されている。
11 and 12,
中継アンプ250は、測温抵抗体216、236で得られた電気信号を温度信号に変換する温度変換部251と、温度表示するアンプ表示部250aを有している。中継アンプ250は、アンプ表示部250aの横に、アンプ表示灯251を有している。アンプ表示灯251は緑と赤のLEDを有しており、温度センサ10の状態に応じて点灯、消灯、点滅する。図12に示すように、中継アンプ250には、上下ボタンである操作キー255と、決定ボタン256が設けられ、表示部250aを操作キー255と決定ボタン256で選択し、閾値調整、設定を行うことができる。ここで、中継アンプ250で行える設定は、スイッチ表示器64のボタン操作で行える設定よりも、より温度センサ10の測定に近い設定である。中継アンプ250で行った設定に基づき、温度の測定値、閾値、ON/OFFの出力を表示器や表示灯で表すためである。
The
中継アンプ250で行える設定は、電源投入時に行う初期設定として、言語切り替え(日本語、英語、簡体字、ドイツ語)、出力切り替え(NPN/PNP)、単位切り替え(℃、華氏)、出力内容(ON・OFF信号/2つのアナログ信号)である。
The settings that can be made with the
中継アンプ250において、通常運用時での表示部250aの一例が、図14(b)のような表示画面である。右側に現在の温度である27.9℃、左側の上に上限の設定値、下に下限の設定値。なお、上下限の設定値内にONの判定出力するノーマリオンでも、OFFの判定出力するノーマリオフのどちらともすることができる。
In the
通常運用時で、操作キー255により上限の設定値、下限の設定値にカーソルを合わせ、決定ボタン256の短押しにより選択し、さらに操作キー255により上下の設定値を設定することができる。
During normal operation, the
通常運用時において、操作キー255を長押しすることで、詳細設定を変更可能である。ノーマリオン/オフの切り替え、所定の時間分の温度を平均化して出力する平均化時間の切り替え(たとえば、10,20、60、300秒など)が可能である。それに加えて、より熟練者向けの設定となる詳細な設定が可能な項目として、深い設定階層において設定変更可能である。
During normal operation, the detailed settings can be changed by pressing the
詳細設定で変更可能なのは、ヒステリシス、オフセット、周囲温度補正、言語切り替え、表示の上下反転、画面明るさ、キーロック、暗証番号によるロック、表示灯の点灯モードの変更などである。また、現時点での設定内容も確認できる。 The detailed settings that can be changed include hysteresis, offset, ambient temperature correction, language switching, display upside down, screen brightness, key lock, password lock, and indicator light lighting mode. You can also check the current settings.
アンプ表示灯251のモードとしては、判定ONのときに緑点灯し判定OFFのときに赤点灯、判定ONのときに緑点灯し判定OFFのときに消灯(何も点灯しない)、判定ONのときに消灯(何も点灯しない)し判定OFFのときに赤点灯、判定ONのときも判定OFFのときもいずれも消灯する、など切り替え可能である。なお、アンプ表示灯251は、エラー発生の表示灯にもなっており、流量スイッチ6側の信号線が断線の検知や、過電流を検知したときに表示灯を赤に点滅し、警告灯の役割も持たせることができる。
The modes of the
温度センサ本体202は中継アンプ250の一端面に第1ケーブル252で連結され、温度センサ本体202からアナログ信号が中継アンプ250に供給され、表示部250aに温度表示される。中継アンプ250の他端面には第2ケーブル254を介して外部に出力するインターフェースを有し、スイッチ表示器64(クランプオン流量スイッチ6)に温度信号が出力される。クランプオン流量スイッチ6のスイッチ表示器64は、マルチプロセッシング表示機能を含み、中継アンプ250を通じてクランプオン流量スイッチ6のスイッチ表示器64に供給される温度情報は、スイッチ表示器64で履歴管理される。
The temperature sensor
ここで、図15を用いて、図1にかかるシステム全体を説明する。温度センサ10A、10B自体は、測温抵抗体216、236があるのみであり、接続線は4本の金属線つまり信号線により、中継アンプ250と接続されている。電流を測温抵抗体216、236に流し、その電圧を検出することで抵抗値から温度を導出するものであるが、電流は、表示器から中継アンプを介して送られた電源を介して受け取っている。そのため、温度センサ10A、10Bには、ICなど電子部品は含まれない。抵抗値を中継アンプ250に伝送するのみである。
Here, the entire system according to FIG. 1 will be described with reference to FIG. The
中継アンプ250では、温度センサ10から得られた電圧差を、温度に換算する温度変換部251があり、その温度を中継アンプ250の表示部250aに表示できる。温度変換部により温度変換されたデジタル信号は、クランプオン流量スイッチ6に送られ、流量スイッチ6の流量とともに温度がスイッチ表示器64に表示される。
The
中継アンプ250の設定により、温度センサ10の周囲温度の補正が可能である。これは、周囲温度からの影響を受けることを考慮して、温度値の補正を行う。測温抵抗体216の周囲には、断熱スポンジ218からなる筐体で覆われ、測温抵抗体の配管に接する面以外の周囲から測温抵抗体に熱が伝わりにくいようになっている。しかし、配管種によって、周囲温度の影響を受けるため、適用する配管4に応じて補正をかける。あらかじめ想定される配管の材料、鉄、SUSなど、配管の材質に応じた補正パラメータをあらかじめ準備し、中継アンプ内に記憶しておき、ユーザによる選択を受けた配管の材料に応じて、得られた測定温度に対して補正パラメータを用いて温度補正を行う。これにより、周囲温度の影響を低減できる。ユーザ選択により、周囲温度の補正をしないことも可能。たとえば、配管に断熱材があり、周囲温度の補正の必要がないような場合もあるためである。
By setting the
図15を参照して、屈折率式濃度センサ8は、外部との信号ケーブルは1つである。図1に示すように、クランプオン超音波流量スイッチ6から分岐コネクタを経由して屈折率式濃度センサ8と接続されている。超音波流量スイッチ6から電源線、通信線を含む1つのケーブルで接続されている。信号線は屈折率式濃度センサの内部で電源線と通信IF部とに分かれ、電源線は屈折率式濃度センサ内の各回路要素に電源を供給する。通信IFは流量スイッチ6から濃度センサ8へ、濃度センサ8から流量スイッチ6への双方向通信を行うためのものである。制御部CB(m)によりLED基板(LED光源)102を制御し、プリズムに光を照射し、液体により反射された光をCMOS基板106で受光し、その受光位置により屈折率に変換する。LED基板のLED光源102の近傍には、モニタPD130が設けられており、LEDの発光量をモニタする。LED光源102の発光量に応じて、LED光源102に供給する電流を調整し、発光量が一定になるように制御する。表示灯8bは、CMOS基板106での受光状態、屈折率により、点灯状態を変える。屈折率式濃度センサ8の液面側には、温度計を含む温度測定回路40を有する。温度測定回路40の温度計により得られた温度により、流体の温度を表示してもよい。また、温度による液体の屈折率の変化があるため、この温度依存を補正するため、得られた濃度を液体温度を用いて補正してもよい。
Referring to FIG. 15, refractive index
図13、図14を参照して、中継アンプ250は、ボックス型クランプオン温度センサ10Bを配管4に固定するコ字状筐体230の外側面に設置される。図13,図14から分かるように、中継アンプ250をコ字状筐体230に脱着可能に固定した際には、中継アンプ250の長手方向が配管4の長手方向と整合した状態になる。
13 and 14, the
ベルト型クランプオン温度センサ10Aにおいては、その取付具を構成するベルト208を使って、熱源である配管4に接した温度センサ本体202から物理的に離した状態で中継アンプ250を脱着可能に設置することができる。ボックス型クランプオン温度センサ10Bにおいても、その取付具を構成するコ字状の筐体230の例えば外側面を使って、熱源である配管4に接した温度センサ本体234から物理的に離した状態で中継アンプ250を脱着可能に設置することができる。
In the belt-type clamp-on
図2に示すようにスイッチ表示器64には、濃度センサと温度センサとが接続されている。温度センサ2つと、流量センサとを用い、上流と下流の温度を測定し、その流体の流量を測定することで、熱量の計算も行い、表示器に表示することも可能である。
As shown in FIG. 2, the
4 測定対象の液体が流れる配管
10 温度センサ
202a 測温部
216 測温抵抗体
220 測温抵抗筐体
206、208 ベルト部分
212 ネジ(締め付け部)
222 金属カプラント
4 piping through which the liquid to be measured flows 10
222 metal couplants
Claims (16)
前記測温抵抗体を包囲する測温抵抗筐体と、
前記測温抵抗筐体と前記測温抵抗体とを絶縁する絶縁部と、
前記測温抵抗筐体を配管に対して着脱可能に固定する取付部材と、
前記測温抵抗体の測温部と配管との間に、前記測温部の金属とは異なり、前記配管に対する密着性を有する金属カプラントと、
前記金属カプラントを前記金属配管に対して押圧した状態で取り付け、かつ、前記取付部材を前記金属配管に対して締め付ける締め付け部と、を有するクランプオン温度センサ。 a temperature measuring resistor having a temperature measuring part that measures the temperature of the part that contacts the metal pipe;
a temperature-measuring resistance housing surrounding the temperature-measuring resistance;
an insulating part that insulates the temperature measuring resistor housing and the temperature measuring resistor;
a mounting member for detachably fixing the temperature measuring resistance housing to a pipe;
A metal couplant having adhesion to the pipe, unlike the metal of the temperature measuring part, between the temperature measuring part of the temperature measuring resistor and the pipe;
A clamp-on temperature sensor, comprising: a clamping portion that attaches the metal couplant to the metal pipe in a state of being pressed, and clamps the mounting member to the metal pipe.
該クランプオン温度センサは温度センサヘッドとアンプとを備え、
前記温度センサヘッドは、
前記測温抵抗体と、絶縁部と、前記金属カプラントと、前記筐体とを備え、
前記アンプは、
前記温度センサヘッドの前記測温抵抗体で得られた電気信号を受けるインターフェース部と、
前記電気信号を温度信号に変換する温度変換部と、
前記温度変換された温度信号を表示する表示部と、
前記温度信号を外部に出力するための出力部と、を備えるクランプオン温度センサ。 The clamp-on temperature sensor according to any one of claims 1 to 5,
The clamp-on temperature sensor comprises a temperature sensor head and an amplifier,
The temperature sensor head is
The temperature measuring resistor, the insulating part, the metal couplant, and the housing,
The amplifier
an interface unit that receives an electrical signal obtained by the temperature sensor of the temperature sensor head;
a temperature conversion unit that converts the electrical signal into a temperature signal;
a display unit for displaying the temperature-converted temperature signal;
and an output unit for outputting the temperature signal to the outside.
前記温度センサヘッドは、
配管に接触する部分の温度を計測する測温部を有する測温抵抗体と、
前記測温抵抗体を包囲する筐体と、
前記筐体と前記測温抵抗体とを絶縁する絶縁部と、
前記筐体を配管に対して着脱可能に固定する取付部材と、を備え、
前記アンプは、
前記温度センサヘッドの前記測温抵抗体で得られた電気信号を受けるインターフェース部と、
前記電気信号を温度信号に変換する温度変換部と、
前記温度変換された温度信号を表示する表示部と、
前記温度信号を外部に出力するための出力部と、を備えるクランプオン温度センサ。 A clamp-on temperature sensor comprising a temperature sensor head and an amplifier,
The temperature sensor head is
A temperature measuring resistor having a temperature measuring part that measures the temperature of the part that contacts the pipe,
a housing surrounding the temperature measuring resistor;
an insulating part that insulates the housing and the temperature measuring resistor;
a mounting member for detachably fixing the housing to the pipe,
The amplifier
an interface unit that receives an electrical signal obtained by the temperature sensor of the temperature sensor head;
a temperature conversion unit that converts the electrical signal into a temperature signal;
a display unit for displaying the temperature-converted temperature signal;
and an output unit for outputting the temperature signal to the outside.
該ベルトを使って、前記アンプが前記測温抵抗体から物理的に離れた状態で脱着可能に固定される、請求項7に記載のクランプオン温度センサ。 The mounting member is composed of a belt that surrounds the pipe,
8. The clamp-on temperature sensor of claim 7, wherein the belt is used to detachably secure the amplifier while physically separated from the resistance temperature detector.
前記筐体の側面を利用して、前記アンプが前記測温抵抗体から物理的に離れた状態で脱着可能に固定される、請求項7に記載のクランプオン温度センサ。 The mounting member is composed of a U-shaped housing that surrounds the pipe and a temperature measuring resistance housing that includes the temperature measuring resistor,
8. The clamp-on temperature sensor according to claim 7, wherein said amplifier is detachably fixed in a state of being physically separated from said temperature sensing resistor using a side surface of said housing.
前記アンプから前記温度センサヘッドの前記測温抵抗体に電流を供給する金属線と、
前記温度センサヘッドの前記測温抵抗体の両端の電位差を測定する金属線と、
を有する、請求項7~10のいずれか一項に記載のクランプオン温度センサ。 There is one communication cable between the temperature sensor head and the amplifier,
a metal wire that supplies current from the amplifier to the temperature sensing resistor of the temperature sensor head;
a metal wire for measuring the potential difference across the temperature sensor head of the temperature sensor head;
The clamp-on temperature sensor according to any one of claims 7 to 10, having
前記温度変換部により変換された温度信号と前記補正値とにより温度信号を出力または表示する、請求項12又は13に記載のクランプオン温度センサ。 The relay amplifier has a correction value according to the material of the pipe to which the temperature sensor head is attached,
14. The clamp-on temperature sensor according to claim 12, wherein a temperature signal is output or displayed based on the temperature signal converted by said temperature converter and said correction value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021141877A JP2023035217A (en) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | Clamp-on temperature sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021141877A JP2023035217A (en) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | Clamp-on temperature sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023035217A true JP2023035217A (en) | 2023-03-13 |
Family
ID=85505257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021141877A Pending JP2023035217A (en) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | Clamp-on temperature sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023035217A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025192327A1 (en) * | 2024-03-15 | 2025-09-18 | 横河電機株式会社 | Temperature measurement device |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0380336U (en) * | 1989-12-05 | 1991-08-16 | ||
| JPH063234A (en) * | 1992-06-18 | 1994-01-11 | Sony Corp | Tensile testing machine |
| JPH09210800A (en) * | 1996-02-07 | 1997-08-15 | Fujitsu General Ltd | Temperature sensor and its mounting structure |
| JPH10111185A (en) * | 1996-10-04 | 1998-04-28 | Hitachi Ltd | Heating metal surface temperature gradient inspection device |
| JP2000304622A (en) * | 1999-04-26 | 2000-11-02 | Denso Corp | Sensor fixing structure |
| JP2011209190A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | Pipe surface multipoint temperature sensor and pipe for flow rate measurement |
| JP2015197313A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 東京電力株式会社 | Calorimeter and calorie measuring method |
| JP2017517013A (en) * | 2014-05-21 | 2017-06-22 | センティネル ハイドロソリューションズ エルエルシーSentinel Hydrosolutions,Llc | Non-invasive heat distribution flow meter with timekeeping or fluid leak detection and freeze burst prevention |
| US20170284870A1 (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | Bitzer Kuehlmaschinenbau Gmbh | Insulating sleeve |
| JP2018119881A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | 株式会社キーエンス | Ultrasonic flow rate sensor and method of measuring temperature using the same |
| JP2019529928A (en) * | 2016-09-30 | 2019-10-17 | ローズマウント インコーポレイテッド | Heat flux sensor |
| JP2021096170A (en) * | 2019-12-17 | 2021-06-24 | 株式会社ゴフェルテック | Temperature sensor module and manufacturing method of the same |
-
2021
- 2021-08-31 JP JP2021141877A patent/JP2023035217A/en active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0380336U (en) * | 1989-12-05 | 1991-08-16 | ||
| JPH063234A (en) * | 1992-06-18 | 1994-01-11 | Sony Corp | Tensile testing machine |
| JPH09210800A (en) * | 1996-02-07 | 1997-08-15 | Fujitsu General Ltd | Temperature sensor and its mounting structure |
| JPH10111185A (en) * | 1996-10-04 | 1998-04-28 | Hitachi Ltd | Heating metal surface temperature gradient inspection device |
| JP2000304622A (en) * | 1999-04-26 | 2000-11-02 | Denso Corp | Sensor fixing structure |
| JP2011209190A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | Pipe surface multipoint temperature sensor and pipe for flow rate measurement |
| JP2015197313A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 東京電力株式会社 | Calorimeter and calorie measuring method |
| JP2017517013A (en) * | 2014-05-21 | 2017-06-22 | センティネル ハイドロソリューションズ エルエルシーSentinel Hydrosolutions,Llc | Non-invasive heat distribution flow meter with timekeeping or fluid leak detection and freeze burst prevention |
| US20170284870A1 (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | Bitzer Kuehlmaschinenbau Gmbh | Insulating sleeve |
| JP2019529928A (en) * | 2016-09-30 | 2019-10-17 | ローズマウント インコーポレイテッド | Heat flux sensor |
| JP2018119881A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | 株式会社キーエンス | Ultrasonic flow rate sensor and method of measuring temperature using the same |
| JP2021096170A (en) * | 2019-12-17 | 2021-06-24 | 株式会社ゴフェルテック | Temperature sensor module and manufacturing method of the same |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025192327A1 (en) * | 2024-03-15 | 2025-09-18 | 横河電機株式会社 | Temperature measurement device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2017334594B2 (en) | Heat flux sensor | |
| JP5465355B2 (en) | Process variable transmitter with thermocouple polarity detection | |
| US6641305B2 (en) | Tap water temperature measuring device | |
| JP2023035217A (en) | Clamp-on temperature sensor | |
| JP2736344B2 (en) | Measuring system to monitor fluid condition | |
| CN102183605B (en) | Thermal conductivity detector | |
| US11841277B2 (en) | Skin-point temperature measurement assembly | |
| CN108458792B (en) | Thermocouple temperature sensor with cold junction compensation | |
| CN207456645U (en) | Temperature transmitter and temperature transmitter component | |
| WO2007063111A3 (en) | Device for determining and/or monitoring the mass flow of a fluid medium | |
| DE60328130D1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF THERMAL TUNING ELEMENTS IN TUNABLE OPTICAL EQUIPMENT | |
| AU6423200A (en) | Thermal flow meter | |
| JP3441857B2 (en) | Oil-filled transformer with monitoring device | |
| CN103454406B (en) | The packoff of electric device garder and the regulator of solid state sensor | |
| US5664885A (en) | Electronic industrial thermometer | |
| CN215444042U (en) | Underground quartz pressure sensor | |
| JPH04225126A (en) | Resin-temperature measuring apparatus | |
| CN212275686U (en) | Thermal conductivity detection device | |
| JP2013156122A (en) | Heating device | |
| KR200462167Y1 (en) | A thermal type flow and temperature measuring sensing system for sensing amount of piston cooling oil of diesel engine for a ship | |
| CN217878018U (en) | Temperature measuring device and pipeline system | |
| JP4547312B2 (en) | Temperature sensor and fire detector | |
| CN217360023U (en) | Over-temperature early warning device for terminal row of electric energy meter and electric energy meter | |
| JP2649434B2 (en) | Burner monitoring method and device | |
| JP2010223589A (en) | Temperature sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240613 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250212 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250212 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250328 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20250624 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250919 |