JP2513892B2 - 強磁界用温度センサ - Google Patents
強磁界用温度センサInfo
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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、超電導発電機・リニアモーターカー・超電
導電力貯蔵等の強磁界極低温環境下で用いる強磁界用温
度センサに関するものである。
導電力貯蔵等の強磁界極低温環境下で用いる強磁界用温
度センサに関するものである。
「従来の技術」 白金−コバルト、カーボン等の測温抵抗体、サーミス
ター、アモルファス−シリコン、白金等の薄膜型測温抵
抗体は、電気抵抗の温度依存性を用いて温度を計測す
る。金鉄クロメル等の熱電対は異種導体間の測温接点と
他端との温度差によって生じる熱起電力を用いて温度を
計測する。電気容量型温度センサは誘電体をはさんで相
対する２枚の導体電極間の電気容量の温度依存性を用い
て温度を計測する。
ター、アモルファス−シリコン、白金等の薄膜型測温抵
抗体は、電気抵抗の温度依存性を用いて温度を計測す
る。金鉄クロメル等の熱電対は異種導体間の測温接点と
他端との温度差によって生じる熱起電力を用いて温度を
計測する。電気容量型温度センサは誘電体をはさんで相
対する２枚の導体電極間の電気容量の温度依存性を用い
て温度を計測する。
以上の温度センサは工業的に有用であり、普及してい
るが、いずれも電気的磁気的原理を用いるため、強磁界
が印加される環境では、強磁界によって電子やキャリヤ
ー等の動きが乱され、測定値に誤差が生じて使用できな
かった。
るが、いずれも電気的磁気的原理を用いるため、強磁界
が印加される環境では、強磁界によって電子やキャリヤ
ー等の動きが乱され、測定値に誤差が生じて使用できな
かった。
従来技術の例を第１図に示す。第１図は測温抵抗体セ
ンサである。３線式測温抵抗体の為、導線８は３本あ
る。SUS316等の金属シース３の中に測温抵抗体１と導線
８の３本の導線同士及びシース３がショートしないよう
に絶縁粉体２で絶縁しつつ、測温抵抗体１、導線８を固
定している。大気中の水分を吸湿せぬようにエポキシ等
のシース封止部４で封止し、被覆10付の導線９を導線８
に銀ロウ等で電気的に接合７し、SUS316等のスリーブ５
をかぶせてシース３とスリーブ５を溶接16し、エポキシ
等の樹脂６をスリーブ５内に充填する。
ンサである。３線式測温抵抗体の為、導線８は３本あ
る。SUS316等の金属シース３の中に測温抵抗体１と導線
８の３本の導線同士及びシース３がショートしないよう
に絶縁粉体２で絶縁しつつ、測温抵抗体１、導線８を固
定している。大気中の水分を吸湿せぬようにエポキシ等
のシース封止部４で封止し、被覆10付の導線９を導線８
に銀ロウ等で電気的に接合７し、SUS316等のスリーブ５
をかぶせてシース３とスリーブ５を溶接16し、エポキシ
等の樹脂６をスリーブ５内に充填する。
導線９の一端に設けた圧着端子11を介して電気計器に
接続され測温抵抗体１の温度を計測する。
接続され測温抵抗体１の温度を計測する。
測温抵抗体１の詳細図が第２図である。アルミナ等の
２つの孔碍子13の孔の中にコイル状の白金線14の測温抵
抗線をＵ字状に通し、碍子13の両端をセラミック系接着
剤12で封止する。白金線14は銅等の導線８に接続され
る。３線式測温抵抗体として電気計器例でブリッジを組
んで白金線14の電気抵抗値を正確に測り、温度を算出す
るために、導線８は第１図に示すように、Ａ、Ｂ、Ｃの
３本の枝分かれしている。
２つの孔碍子13の孔の中にコイル状の白金線14の測温抵
抗線をＵ字状に通し、碍子13の両端をセラミック系接着
剤12で封止する。白金線14は銅等の導線８に接続され
る。３線式測温抵抗体として電気計器例でブリッジを組
んで白金線14の電気抵抗値を正確に測り、温度を算出す
るために、導線８は第１図に示すように、Ａ、Ｂ、Ｃの
３本の枝分かれしている。
「発明が解決しようとする課題」 上記のような構成の測温抵抗体温度センサ20に強磁界
Ｈを測温抵抗１もしくは導線８に印加すると、強磁界Ｈ
の変化に応じて、誘導電流が白金線14、導線８に生じ
て、温度測定値に大きな誤差を生じる。従って、このよ
うな温度センサは強磁界下では使用できない。
Ｈを測温抵抗１もしくは導線８に印加すると、強磁界Ｈ
の変化に応じて、誘導電流が白金線14、導線８に生じ
て、温度測定値に大きな誤差を生じる。従って、このよ
うな温度センサは強磁界下では使用できない。
「課題を解決するための手段」 本発明では、ニオブ合金等の金属超電導体や、イット
ニウム−バリウム−銅−酸素系等のセラミック超電導
体、有機超電導体等の超電導体が臨界温度以下で反磁性
を示すことを用いる。
ニウム−バリウム−銅−酸素系等のセラミック超電導
体、有機超電導体等の超電導体が臨界温度以下で反磁性
を示すことを用いる。
「実施例」 第３図にて、マイスナー効果により超電導体の反磁性
を示す。超電導体30の臨界温度T0以上では、第３図
（ａ）のように超電導体30は超電導状態にないため、磁
束31は内部空間32にも印加される。しかし、臨界温度T0
以下では第３図（ｂ）のように超電導体30は超電導状態
となりマイスナー効果により完全反磁性を示すため、外
部の磁束31は超電導体30及び内部空間32には侵入できな
い。第３図（ｃ）のように、超電導体30′に小孔34があ
いていても、内部空間32にはほとんど磁束31は侵入でき
ない。従って、この空間33に温度センサ本体35および導
線36を入れる。この超電導体30′、温度センサ本体35、
導線36を一体として温度センサとみなすと、この温度セ
ンサ37は臨界温度T0以下を計測する場合に限って超電導
体30′の完全反磁性により磁束31が温度センサ本体35、
導線36に印加されず、強磁界下でも誤差の生じない温度
センサを構成できる。
を示す。超電導体30の臨界温度T0以上では、第３図
（ａ）のように超電導体30は超電導状態にないため、磁
束31は内部空間32にも印加される。しかし、臨界温度T0
以下では第３図（ｂ）のように超電導体30は超電導状態
となりマイスナー効果により完全反磁性を示すため、外
部の磁束31は超電導体30及び内部空間32には侵入できな
い。第３図（ｃ）のように、超電導体30′に小孔34があ
いていても、内部空間32にはほとんど磁束31は侵入でき
ない。従って、この空間33に温度センサ本体35および導
線36を入れる。この超電導体30′、温度センサ本体35、
導線36を一体として温度センサとみなすと、この温度セ
ンサ37は臨界温度T0以下を計測する場合に限って超電導
体30′の完全反磁性により磁束31が温度センサ本体35、
導線36に印加されず、強磁界下でも誤差の生じない温度
センサを構成できる。
ここで、温度センサは測温抵抗体、サーミスタ、薄膜
型測温抵抗体、熱電対、電気容量型温度センサ等のいず
れでもよく、電子・キャリヤー等が温度測定の原理に関
与していて、強磁界の影響を受ける温度センサならすべ
て適用できる。
型測温抵抗体、熱電対、電気容量型温度センサ等のいず
れでもよく、電子・キャリヤー等が温度測定の原理に関
与していて、強磁界の影響を受ける温度センサならすべ
て適用できる。
また、磁界の影響を主として受ける箇所が温度センサ
本体のみである場合は温度センサ本体のみの周囲を超電
導体で囲み、導線は囲まなくてもよい。逆に磁界の影響
を主として受ける箇所が導線部のみであるときは導線部
の周囲のみを超電導体で囲み、温度センサ本体は囲まな
くてもよい。一般に磁界の影響を受けやすい部分のみを
超電導体で囲み、他は囲まなくてもよい。
本体のみである場合は温度センサ本体のみの周囲を超電
導体で囲み、導線は囲まなくてもよい。逆に磁界の影響
を主として受ける箇所が導線部のみであるときは導線部
の周囲のみを超電導体で囲み、温度センサ本体は囲まな
くてもよい。一般に磁界の影響を受けやすい部分のみを
超電導体で囲み、他は囲まなくてもよい。
従来例は、第１図と同じであるが、シース３の材質の
みがニオブ合金の超電導体である。従って、この測温抵
抗体温度センサ20で、臨界温度T0の温度を測る場合はシ
ース３が完全反磁性を示す為、強磁界Ｈが印加されても
シース３の内部には強磁界Ｈが侵入しない為に誘電電流
による温度誤差を生じない。
みがニオブ合金の超電導体である。従って、この測温抵
抗体温度センサ20で、臨界温度T0の温度を測る場合はシ
ース３が完全反磁性を示す為、強磁界Ｈが印加されても
シース３の内部には強磁界Ｈが侵入しない為に誘電電流
による温度誤差を生じない。
従来例を第４図に示す。
超電導体のシース51の中に測温接点53を形成した熱電
対52を挿入し、隙間に絶縁粉体（MgO）54を充填し、必
要ならば焼きなまし等の熱処理ののちエポキシ等で封止
56する。アルミダイキャストの端子箱58は嵌合部405に
てSUS316のフランジ57と結合する。シース51はフランジ
57と溶接404される。セラミックス端子板60の孔406を貫
通した熱電対52は端子62・63にてネジ止され、端子板60
は端子箱58にネジ61・64で止められる。電線孔66にてリ
ング401・402、パッキン403を介してベルマウス400でネ
ジ締め付けされたケーブル68の補償導線65は端子62・63
にて熱電対52と接続される。アルミダイキャストの蓋59
は嵌合部69にて端子箱58と嵌合する。補償導線65のＢ部
は電気計器に接続される。
対52を挿入し、隙間に絶縁粉体（MgO）54を充填し、必
要ならば焼きなまし等の熱処理ののちエポキシ等で封止
56する。アルミダイキャストの端子箱58は嵌合部405に
てSUS316のフランジ57と結合する。シース51はフランジ
57と溶接404される。セラミックス端子板60の孔406を貫
通した熱電対52は端子62・63にてネジ止され、端子板60
は端子箱58にネジ61・64で止められる。電線孔66にてリ
ング401・402、パッキン403を介してベルマウス400でネ
ジ締め付けされたケーブル68の補償導線65は端子62・63
にて熱電対52と接続される。アルミダイキャストの蓋59
は嵌合部69にて端子箱58と嵌合する。補償導線65のＢ部
は電気計器に接続される。
測温接点53と、補償導線65のＢ部の温度差に対応する
熱起電力ＶがＢ部に出力されるが、臨界温度以下を計測
している時は、シース51が完全反磁性を示す為、外部の
磁界Ｈは熱電対52、測温接点53に侵入できず測定誤差を
生じない。
熱起電力ＶがＢ部に出力されるが、臨界温度以下を計測
している時は、シース51が完全反磁性を示す為、外部の
磁界Ｈは熱電対52、測温接点53に侵入できず測定誤差を
生じない。
本発明の実施例を第５図に示す。
SUS316のシース105の内に４線式測温抵抗体101と導線
106を挿入し、隙間をMgOの絶縁粉体102で充填してエポ
キシでシース封止部108を封止する。それをさらにSUS31
6のシース104に挿入し、隙間にセラミック超電導体粉体
103を充填し、シース封止部107にてエポキシでシース封
止する。被覆112を有する導線113は前記導線106と接合1
09され、接合109部はスリーブ114で覆われ、スリーブ11
4は先端側をシース104の基端に外嵌めして溶接110によ
り固着し、スリーブ114内には樹脂111が充填される。
106を挿入し、隙間をMgOの絶縁粉体102で充填してエポ
キシでシース封止部108を封止する。それをさらにSUS31
6のシース104に挿入し、隙間にセラミック超電導体粉体
103を充填し、シース封止部107にてエポキシでシース封
止する。被覆112を有する導線113は前記導線106と接合1
09され、接合109部はスリーブ114で覆われ、スリーブ11
4は先端側をシース104の基端に外嵌めして溶接110によ
り固着し、スリーブ114内には樹脂111が充填される。
臨界温度以下を計測する時、超電導粉体103が完全反
磁性を示し、外部磁場Ｈは測温抵抗体101に侵入できな
いため、測定誤差は生じない。
磁性を示し、外部磁場Ｈは測温抵抗体101に侵入できな
いため、測定誤差は生じない。
従来例を第６図に示す。
超電導体のケース72の内に、４線式測温抵抗体75が挿
入され、熱伝達をよくするためのHeガス74を封入後、導
線73をエポキシで樹脂封止71している。ケース72の完全
反磁性により外部磁界Ｈが測温抵抗体75に印加されない
原理は同様である。
入され、熱伝達をよくするためのHeガス74を封入後、導
線73をエポキシで樹脂封止71している。ケース72の完全
反磁性により外部磁界Ｈが測温抵抗体75に印加されない
原理は同様である。
従来例を第７図に示す。
セラミック等の絶縁材でできた２つ孔碍子81の側面に
超電導体の膜80が蒸着、スパッタ、溶射等の方法で形成
されている。熱電対82が碍子81の２つの孔の中に挿入さ
れ碍子81の外側に測温接点83が形成されている。
超電導体の膜80が蒸着、スパッタ、溶射等の方法で形成
されている。熱電対82が碍子81の２つの孔の中に挿入さ
れ碍子81の外側に測温接点83が形成されている。
超電導体の膜80の完全反磁性によって磁界Ｈは熱電対
82にほとんど印加されない為、計測誤差を生じない。
82にほとんど印加されない為、計測誤差を生じない。
従来例を第８図に示す。
測温抵抗体310の構造は、第２図とほとんど同じであ
るが、２つ孔碍子302の側面に超電導体301の円筒を被
せ、超電導体の蓋304をセラミック系接着剤305で２つ孔
碍子302と接着した点が異なる。超電導体の円筒301と超
電導体の蓋304の完全反磁性により、磁界Ｈが白金線303
に印加されたい為、測定誤差を生じない。
るが、２つ孔碍子302の側面に超電導体301の円筒を被
せ、超電導体の蓋304をセラミック系接着剤305で２つ孔
碍子302と接着した点が異なる。超電導体の円筒301と超
電導体の蓋304の完全反磁性により、磁界Ｈが白金線303
に印加されたい為、測定誤差を生じない。
従来例を第９図に示す。
薄膜測温抵抗体403および導線406は樹脂の絶縁フレキ
シブル基板401・402に挟まれ、基板401・402は超電導体
のケース404・405に挟まれる。ケース404とケース405は
接着剤等で互いに固定される。超電導体のケース404・4
05の完全反磁性により、外部磁界Ｈは薄膜測温抵抗体40
3と導線406に印加されないので測定誤差を生じない。
シブル基板401・402に挟まれ、基板401・402は超電導体
のケース404・405に挟まれる。ケース404とケース405は
接着剤等で互いに固定される。超電導体のケース404・4
05の完全反磁性により、外部磁界Ｈは薄膜測温抵抗体40
3と導線406に印加されないので測定誤差を生じない。
「発明の効果」 本発明は、上述のように、温度センサの所要部分を超
電導体で構成させたので、外部磁界が印加されても温度
センサには磁界が印加されず測定誤差を生じない。
電導体で構成させたので、外部磁界が印加されても温度
センサには磁界が印加されず測定誤差を生じない。
第１図は従来の測温抵抗体センサの縦断面図、第２図は
測温抵抗体の詳細側面図、第３図は超電導体と磁界の関
係を説明する図、第４図は従来例を示す熱電対の縦断面
図、第５図は本発明の実施例を示す４線式測温抵抗体の
縦断面図、第６図は従来例を示す４線式測温抵抗体の縦
断面図、第７図は従来例を示す熱電対の縦断面図、第８
図は従来例を示す測温抵抗体の側面図、第９図は従来例
を示す薄膜測温抵抗体の縦断面図である。
測温抵抗体の詳細側面図、第３図は超電導体と磁界の関
係を説明する図、第４図は従来例を示す熱電対の縦断面
図、第５図は本発明の実施例を示す４線式測温抵抗体の
縦断面図、第６図は従来例を示す４線式測温抵抗体の縦
断面図、第７図は従来例を示す熱電対の縦断面図、第８
図は従来例を示す測温抵抗体の側面図、第９図は従来例
を示す薄膜測温抵抗体の縦断面図である。
Claims (1)
- 【請求項１】片端を封止部108で封じた金属シース105の
中に温度センサ及び導線106部が挿入され金属シース105
内の隙間に絶縁粉体102を充填したシース型温度センサ
を、さらに片端を封止部107で封じた他の金属シース104
の中に挿入し金属シース104内の隙間に超電導粉体103を
充填した強磁界用温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2074236A JP2513892B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 強磁界用温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2074236A JP2513892B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 強磁界用温度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03273122A JPH03273122A (ja) | 1991-12-04 |
| JP2513892B2 true JP2513892B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=13541330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2074236A Expired - Fee Related JP2513892B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 強磁界用温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513892B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020052869A (ko) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | 이구택 | 션트에러 방지를 위한 고온측정용 열전대 |
| JP4784843B2 (ja) * | 2008-11-12 | 2011-10-05 | 株式会社鷺宮製作所 | 温度測定センサーおよび温度測定センサーの製造方法 |
| JP6301753B2 (ja) * | 2014-06-25 | 2018-03-28 | 日本特殊陶業株式会社 | 温度センサ |
| JP2018091642A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | 株式会社チノー | シース型測温抵抗体 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5577155U (ja) * | 1978-11-22 | 1980-05-28 | ||
| JPS55109310A (en) * | 1979-02-16 | 1980-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Panel temperature sensor and method of manufacturing same |
| JPS55131735A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | Cover for fitting ultralow temperature measuring element |
| JPS5674334U (ja) * | 1979-11-13 | 1981-06-18 | ||
| JPS5768533U (ja) * | 1980-10-13 | 1982-04-24 | ||
| JPH0733810B2 (ja) * | 1984-12-26 | 1995-04-12 | 日本電装株式会社 | スロツトル弁開度検出装置 |
| JPS61154536U (ja) * | 1985-03-16 | 1986-09-25 | ||
| JPS62203425U (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-25 | ||
| JPH01132105A (ja) * | 1987-11-18 | 1989-05-24 | Hitachi Ltd | 超伝導磁性微粒子およびその用途 |
| JPH01219527A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Toshiba Corp | 抵抗温度計 |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP2074236A patent/JP2513892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03273122A (ja) | 1991-12-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |