JP2601558Y2 - Connector set for measuring temperature inside vacuum vessel - Google Patents
Connector set for measuring temperature inside vacuum vesselInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は、真空容器内の温度を熱
電対を利用して測定するためのコネクタセットに関し、
特に核融合装置や加速器等のように高線量の放射線が発
生し、しかも超高真空を扱う機器に使用され、高温ベー
キングに耐え、長期間放射線に曝されても電気的・機械
的特性が劣化せず、しかも真空下での放出ガスが著しく
少なく、真空容器内の温度を高精度で測定可能な真空容
器内温度測定用コネクタセットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a connector set for measuring the temperature in a vacuum vessel using a thermocouple.
In particular, it is used for equipment that generates high doses of radiation, such as fusion devices and accelerators, and that handles ultra-high vacuum, withstands high-temperature baking, and degrades electrical and mechanical properties even when exposed to radiation for a long time. The present invention relates to a connector set for measuring the temperature inside a vacuum vessel, which is capable of measuring the temperature inside the vacuum vessel with high accuracy without significantly reducing outgassing under vacuum.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、真空容器内の温度を熱電対を利用
して測定するために、例えば第４図に示すような熱電対
付き真空端子（１０）が使用されている。この熱電対付
き真空端子（１０）は、真空容器に溶接等で固定される
金属製スリーブ（１１）と、この金属製スリーブ（１
１）の内部空間に挿入され、かつ先端部が真空容器内側
方向に突出し、他端部が真空容器の外側方向にも突出し
ているＮｉ、ｋｏｖａｒ等の金属製電気信号導入棒（１
２）と、該金属製電気信号導入棒（１２）の先端部にロ
ー付けされた熱電対板（１３ａ、１３ｂ）と、金属製電
気信号導入棒（１２）の他端部にロー付けされた熱電対
板（１４ａ、１４ｂ）と、前記金属製電気信号導入棒
（１２）と前記金属製スリーブ（１１）との間に介在
し、且つ、前記金属製電気信号導入棒（１２）を保持す
ると共に両者間を電気的に絶縁しているセラミックス製
の絶縁体（１５）とから構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to measure the temperature in a vacuum vessel using a thermocouple, a vacuum terminal (10) with a thermocouple as shown in FIG. 4, for example, has been used. The vacuum terminal with thermocouple (10) includes a metal sleeve (11) fixed to a vacuum vessel by welding or the like, and a metal sleeve (1).
A metal electric signal introducing rod (1) made of Ni, kovar, or the like, which is inserted into the internal space of (1), has a tip protruding inward of the vacuum vessel and the other end protruding also outward of the vacuum vessel.
2), thermocouple plates (13a, 13b) brazed to the tip of the metallic electric signal introducing rod (12), and brazed to the other end of the metallic electric signal introducing rod (12). It is interposed between the thermocouple plates (14a, 14b), the metallic electric signal introducing rod (12) and the metallic sleeve (11), and holds the metallic electric signal introducing rod (12). And a ceramic insulator (15) that electrically insulates them.
【０００３】而して、熱電対板（１３ａ、１３ｂ）に熱
電対を形成するようにそれぞれ熱電対線をカシメ等で結
線し、一方、熱電対板（１４ａ、１４ｂ）にそれぞれ補
償導線をカシメ等で取り付け、真空容器内の温度を熱電
対を使用して測定するものである。The thermocouple wires are connected by caulking or the like so as to form thermocouples on the thermocouple plates (13a, 13b), while the compensating wires are caulked on the thermocouple plates (14a, 14b). The temperature in the vacuum vessel is measured using a thermocouple.
【０００４】[0004]
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の熱電対付き真空端子及び該端子を使用した真空容器
内の温度測定法にあっては、熱電対からの起電力は異種
金属材質の電気信号導入棒及び異種金属材質の線材を経
由して伝送されるため、伝送路の途上で異種材料接触電
位差損失が生じ、大きな測定誤差を生じていた。However, in the conventional vacuum terminal with a thermocouple and the method of measuring the temperature in a vacuum vessel using the terminal, the electromotive force from the thermocouple is an electric signal of a dissimilar metal material. Since the signal is transmitted via the introduction rod and the wire made of a different metal material, a loss of contact potential difference of the different material occurs on the way of the transmission path, and a large measurement error occurs.
【０００５】また、真空容器の内側における熱電対線と
熱電対付き真空端子（１０）先端部の熱電対板（１３
ａ、１３ｂ）との締結作業、真空容器の外側における補
償導線と熱電対付き真空端子（１０）他端部の熱電対板
（１４ａ、１４ｂ）との締結作業も数が増えるに従い煩
雑となり、また保守等のためにこれらを一時的に着脱す
る場合、前もって位置関係を一本ずつ確認しておかなけ
ればならず、この確認作業を怠ると誤配線の危険性もあ
った。更に、これら一連の保守作業を放射線場で緊急に
行わねばならない場合では、作業に時間がかかってしま
い、またこれらの作業を無人ロボットで行なわせようと
しても工程が複雑で困難であった。A thermocouple wire and a thermocouple plate (13) at the tip of a vacuum terminal (10) with a thermocouple inside the vacuum vessel are also provided.
a, 13b), the work of fastening the compensating lead wire outside the vacuum vessel and the thermocouple plate (14a, 14b) at the other end of the vacuum terminal with thermocouple (10) becomes more complicated as the number increases. When these are temporarily attached and detached for maintenance or the like, the positional relationship must be confirmed one by one in advance, and if this confirmation work is neglected, there is a risk of incorrect wiring. Further, when such a series of maintenance work must be performed urgently in a radiation field, the work takes a long time, and even if it is attempted to perform these works by an unmanned robot, the process is complicated and difficult.
【０００６】本考案は上記課題を解決するために考案さ
れたものであり、真空容器内の温度を高精度で測定可能
であり、着脱が極めて容易であり、高放射線場に長時間
曝されても電気的・機械的特性の劣化がなく、３００℃
以上の繰り返し長時間ベーキングにも耐え、超高真空下
での放出ガスの発生も少なく、電気的な接続の信頼性も
高い真空容器内温度測定用コネクタセットを提供するも
のである。The present invention has been devised in order to solve the above-mentioned problems, and can measure the temperature in a vacuum vessel with high accuracy, is extremely easy to attach and detach, and is exposed to a high radiation field for a long time. 300 ° C without deterioration of electrical and mechanical properties
An object of the present invention is to provide a connector set for measuring the temperature in a vacuum vessel, which withstands the above-described repeated long-time baking, generates little outgassing under an ultra-high vacuum, and has high reliability of electrical connection.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく考
案によれば、真空容器内側の気密を保持しながら真空容
器の内側と外側とを電気的に接続する端子（１３０）の
一端面に真空容器内側用のコネクタ（１１０）を嵌合可
能に連結してなると共に、端子（１３０）の他端面に真
空容器外側用のコネクタ（１２０）を嵌合可能に連結し
てなる真空容器内温度測定用コネクタセットであって、
前記端子（１３０）が、 イ）筒状の金属製スリーブ（１）； ロ）前記スリーブ（１）内の内部空間に挿入され、且
つ、先端部が真空容器の内側方向に突出し、他端部が真
空容器の外側方向に突出した、少なくとも一対の熱電対
材料製電気信号導入棒（２ａ、２ｂ）；及び ハ）前記電気信号導入棒（２ａ、２ｂ）と前記スリーブ
（１）との間に介在し、且つ、前記電気信号導入棒（２
ａ、２ｂ）を保持するとともに前記電気信号導入棒（２
ａ、２ｂ）と前記スリーブ（１）とを電気的に絶縁する
セラミックス体（３）； から成り、前記真空容器内側用のコネクタ（１１０）
が、 イ）前記端子（１３０）のスリーブ（１）に嵌合可能に
形成された筒状の金属製スリーブ（４）； ロ）前記スリーブ（４）内の内部空間に挿入され、且
つ、先端部が前記端子（１３０）の電気信号導入棒（２
ａ、２ｂ）に嵌合可能に形成され、他端部がセラミック
ス製の絶縁被覆材により被覆された熱電対線（７ａ、７
ｂ）が結線可能に形成された、少なくとも一対の熱電対
材料製電気信号導入棒（５ａ、５ｂ）であって、電気的
・機械的に連結されることとなる前記端子（１３０）の
電気信号導入棒（２ａ、２ｂ）と同種の熱電対材料でそ
れぞれ形成されている電気信号導入棒（５ａ、５ｂ）；
及び ハ）前記電気信号導入棒（５ａ、５ｂ）と前記スリーブ
（４）との間に介在し、且つ、前記電気信号導入棒（５
ａ、５ｂ）を保持するとともに前記電気信号導入棒（５
ａ、５ｂ）と前記スリーブ（４）とを電気的に絶縁する
セラミックス体（６）； から成り、そして、前記真空容器外側用のコネクタ（１
２０）が、 イ）前記端子（１３０）のスリーブ（１）に嵌合可能に
形成された筒状の金属製スリーブ（４’）； ロ）前記スリーブ（４’）内の内部空間に挿入され、且
つ、先端部が前記端子（１３０）の電気信号導入棒（２
ａ、２ｂ）に嵌合可能に形成され、他端部が絶縁被覆材
により被覆された熱電対線（７ａ’、７ｂ’）又は補償
導線が結線可能に形成された、少なくとも一対の熱電対
材料製電気信号導入棒（５ａ’、５ｂ’）であって、電
気的・機械的に連結されることとなる前記端子（１３
０）の電気信号導入棒（２ａ、２ｂ）と同種の熱電対材
料でそれぞれ形成されている電気信号導入棒（５ａ’、
５ｂ’）；及び ハ）前記電気信号導入棒（５ａ’、５ｂ’）と前記スリ
ーブ（４’）との間に介在し、且つ、前記電気信号導入
棒（５ａ’、５ｂ’）を保持するとともに前記電気信号
導入棒（５ａ’、５ｂ’）と前記スリーブ（４’）とを
電気的に絶縁するセラミックス体（６’）； から成る、ことを特徴とする真空容器内温度測定用コネ
クタセットが提供される。According to the present invention, a terminal (130) for electrically connecting the inside and the outside of the vacuum vessel with an airtight inside of the vacuum vessel is provided. The inside temperature of the vacuum vessel is formed by connecting the connector (110) for the inside of the vacuum vessel so as to be fittable and the connector (120) for the outside of the vacuum vessel to the other end face of the terminal (130) so as to be fittable. A connector set for measurement,
The terminal (130) is inserted into an inner space inside the sleeve (1); (b) a cylindrical metal sleeve (1); At least one pair of electric signal introducing rods (2a, 2b) made of thermocouple material protruding outwardly of the vacuum vessel; and c) between the electric signal introducing rods (2a, 2b) and the sleeve (1). The electric signal introduction rod (2
a, 2b) and the electric signal introduction rod (2
a, 2b) and a ceramic body (3) for electrically insulating the sleeve (1) from the ceramic body (3);
A) a cylindrical metal sleeve (4) formed so as to be fitted to the sleeve (1) of the terminal (130); b) inserted into the internal space inside the sleeve (4) and Part is the electric signal introduction rod (2) of the terminal (130).
a, 2b), the other end of which is covered with a ceramic insulating covering material (7a, 7b).
b) are at least a pair of thermocouple material electric signal introduction rods (5a, 5b) formed so as to be connectable, and the electric signal of the terminal (130) to be electrically and mechanically connected. Electric signal introduction rods (5a, 5b) each formed of the same type of thermocouple material as the introduction rods (2a, 2b);
And c) interposed between the electric signal introducing rod (5a, 5b) and the sleeve (4), and the electric signal introducing rod (5
a, 5b) and the electric signal introduction rod (5
a, 5b) and a ceramic body (6) for electrically insulating the sleeve (4); and a connector (1) for the outside of the vacuum vessel.
20) is inserted into the internal space in the sleeve (4 '); b) a cylindrical metal sleeve (4') formed so as to be fittable to the sleeve (1) of the terminal (130). And the tip is the electric signal introduction rod (2) of the terminal (130).
a, 2b), and at least one pair of thermocouple materials formed with thermocouple wires (7a ', 7b') or compensating wires, the other end portions of which are covered with an insulating coating material. Electrical signal introducing rods (5a ', 5b'), said terminals (13) being electrically and mechanically connected.
0), the electric signal introduction rods (2a, 2b) and the electric signal introduction rods (5a ′,
5b '); and c) interposed between the electric signal introducing rods (5a', 5b ') and the sleeve (4') and holding the electric signal introducing rods (5a ', 5b'). And a ceramic body (6 ') for electrically insulating the electric signal introducing rods (5a', 5b ') and the sleeve (4') from each other. Is provided.
【０００８】真空容器内温度測定用端子（１３０）は、
該端子の両端面嵌合部の幾何学的形状を同一とすること
によって、真空容器内温度測定用端子に接続する真空容
器内側用のコネクタと真空容器外側用のコネクタとを共
用することが可能となる。The terminal (130) for measuring the temperature inside the vacuum vessel is
By making the geometrical shapes of the fitting portions on both end faces of the terminals the same, it is possible to share the connector for the inside of the vacuum vessel and the connector for the outside of the vacuum vessel connected to the terminal for measuring the temperature inside the vacuum vessel. Becomes
【０００９】セラミックス体（３、６、６’）は、Ａ１
2Ｏ3、ＳｉＯ2及びＭｇＯから成る群から選択される少
なくとも１種の酸化物系セラミックス焼結体から成る
か、又はＳｉ3Ｎ4やＳｉＣ等の非酸化物系セラミックス
焼結体から成るのが好ましい。セラミックス体の材質を
このように特定することが電気絶縁性、耐熱性及び耐放
射線性の点から好ましい。また、セラミックス体の相対
焼結密度は９５％以上が好ましい。相対焼結密度が９５
％未満ではセラミックス体の内部にポアが多量に存在
し、該ポア中に存在するＮ2ガスやＯ2ガスが放射線の照
射によりＮＯｘ等の腐食性ガスに変化し好ましくないか
らである。The ceramic body (3, 6, 6 ') is made of A1
It is made of at least one oxide ceramic sintered body selected from the group consisting of 2 O 3 , SiO 2 and MgO, or made of a non-oxide ceramic sintered body such as Si 3 N 4 or SiC. Is preferred. It is preferable to specify the material of the ceramic body in this way in terms of electrical insulation, heat resistance, and radiation resistance. Further, the relative sintering density of the ceramic body is preferably 95% or more. 95 relative sintered density
If it is less than%, a large amount of pores are present inside the ceramic body, and N 2 gas or O 2 gas present in the pores is changed to corrosive gas such as NOx by irradiation of radiation, which is not preferable.
【００１０】真空容器内側用のコネクタ（１１０）の金
属製スリーブ（４）は、真空容器内温度測定用端子（１
３０）の金属製スリーブ（１）と機械的に嵌合可能（本
明細書において「嵌合可能」とは、必要に応じて装着又
は脱着可能なことをいう）となるように形成されるもの
であるが、必要であれば更に電気的にも接続可能となる
よう形成するものである。The metal sleeve (4) of the connector (110) for the inside of the vacuum vessel is connected to a terminal (1) for measuring the temperature inside the vacuum vessel.
30) It is formed so as to be mechanically fittable with the metal sleeve (1) ("fittable" in this specification means that it can be attached or detached as necessary). However, if necessary, it is formed so as to be electrically connectable.
【００１１】真空容器内側用のコネクタ（１１０）を使
用するに際しては、各々の熱電対材料製電気信号導入棒
（５ａ、５ｂ）には各々同種の熱電対材料で形成された
熱電対線（７ａ、７ｂ）をカシメ等の適宜手段で異種材
料接触電位差損失なく結線するものである。When the connector (110) for the inside of the vacuum vessel is used, the thermocouple wire (7a) formed of the same type of thermocouple material is attached to each of the thermocouple material electric signal introduction rods (5a, 5b). , 7b) are connected by means of caulking or the like without loss of contact potential difference between different materials.
【００１２】また、熱電対線（７ａ、７ｂ）を被覆する
ためのセラミックス製の絶縁被覆材は、Ａ１2Ｏ3、Ｓｉ
Ｏ2及びＭｇＯから成る群から選択される少なくとも１
種の酸化物系セラミックスから成るか、又はＳｉ3Ｎ4や
ＳｉＣ等の非酸化物系セラミックスから成る。セラミッ
クス製の絶縁被覆材の材質をこのように特定することが
電気絶縁性、耐熱性及び耐放射線性の点から好ましい。The insulating coating made of ceramics for coating the thermocouple wires (7a, 7b) is made of A1 2 O 3 , Si
At least one selected from the group consisting of O 2 and MgO
It is composed of a kind of oxide ceramics or of non-oxide ceramics such as Si 3 N 4 and SiC. It is preferable to specify the material of the ceramic insulating coating material in this way from the viewpoint of electrical insulation, heat resistance and radiation resistance.
【００１３】真空容器外側用のコネクタ（１２０）を使
用するに際しては、各々の熱電対材料製電気信号導入棒
（５ａ’、５ｂ’）には各々同種の熱電対材料で形成さ
れた熱電対線をカシメ等の適宜手段で異種材料接触電位
差損失なく結線するか、又は補償電線を結線するもので
あるが、本考案の目的、即ち真空容器内の温度を精度よ
く測定するためには熱電対線を上記の如く結線するのが
好ましい。When using the connector (120) for the outside of the vacuum vessel, the thermocouple material electric signal introducing rods (5a ', 5b') are respectively connected to thermocouple wires formed of the same type of thermocouple material. Is connected by a suitable means such as caulking without loss of contact potential difference of dissimilar materials, or a compensating wire is connected.The purpose of the present invention, namely, to measure the temperature in a vacuum vessel accurately, a thermocouple wire is used. Are preferably connected as described above.
【００１４】熱電対線（７ａ’、７ｂ’）を被覆するた
めの絶縁被覆材はセラミックス製であることが好まし
く、更に、セラミックス製の絶縁被覆材は、Ａ１2Ｏ3、
ＳｉＯ2及びＭｇＯから成る群から選択される少なくと
も１種の酸化物系セラミックスから成るか、又はＳｉ3
Ｎ4やＳｉＣ等の非酸化物系セラミックスから成るもの
が好ましい。セラミックス製の絶縁被覆材の材質をこの
ように特定することが電気絶縁性、耐熱性及び耐放射線
性の点から好ましい。The insulating coating for covering the thermocouple wires (7a ', 7b') is preferably made of ceramic, and the insulating coating made of ceramic is preferably made of A1 2 O 3 ,
It is made of at least one oxide ceramic selected from the group consisting of SiO 2 and MgO, or is made of Si 3
Those made of non-oxide ceramics such as N 4 and SiC are preferred. It is preferable to specify the material of the ceramic insulating coating material in this way from the viewpoint of electrical insulation, heat resistance and radiation resistance.
【００１５】以下、図面に基づいて本考案の実施態様を
説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１６】図１は、本考案における真空容器内温度測
定用端子（１３０）の一例を示す図である。（１）は、
筒状のアルミニウム合金製スリーブである。（２ａ）
は、前記スリーブ（１）の内部空間に挿入され、先端部
は真空容器の内側方向に突出し、他端部は真空容器の外
側方向に突出した、銅（Ｃｕ）製の電気信号導入棒であ
り、（２ｂ）は、前記スリーブ（１）の内部空間に挿入
され、先端部は真空容器の内側方向に突出し、他端部は
真空容器の外側方向に突出した、コンスタンタン製の電
気信号導入棒である。（３）は、前記熱電対材料製電気
信号導入棒（２ａ、２ｂ）と前記スリーブ（１）との間
に介在し、前記熱電対材料製電気信号導入棒（２ａ、２
ｂ）を保持すると共に、前記熱電対材料製電気信号導入
棒（２ａ、２ｂ）と前記スリーブ（１）とを電気的に絶
縁するアルミナ質セラミックス焼結体（Ａ１2Ｏ3の含有
量；９９.５ｗｔ％、相対密度；９７.５％）である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a terminal (130) for measuring the temperature in a vacuum vessel according to the present invention. (1)
It is a cylindrical aluminum alloy sleeve. (2a)
Is an electric signal introducing rod made of copper (Cu), which is inserted into the internal space of the sleeve (1), and has a distal end projecting inwardly of the vacuum vessel and the other end projecting outwardly of the vacuum vessel. , (2b) are inserted into the internal space of the sleeve (1), and have a distal end projecting inwardly of the vacuum vessel and the other end projecting outwardly of the vacuum vessel. is there. (3) is interposed between the thermocouple material electric signal introducing rods (2a, 2b) and the sleeve (1), and is provided with the thermocouple material electric signal introducing rods (2a, 2a).
b) and an alumina ceramic sintered body (A1 2 O 3 content: 99) that electrically insulates the thermocouple material electric signal introduction rods (2a, 2b) and the sleeve (1) from each other. 0.5 wt%, relative density; 97.5%).
【００１７】尚、アルミニウム合金製スリーブ（１）、
銅（Ｃｕ）製の電気信号導入棒（２ａ）、コンスタンタ
ン製の電気信号導入棒（２ｂ）、アルミナ質セラミック
ス焼結体（３）とはロー付けにより気密に接合されてい
る。In addition, an aluminum alloy sleeve (1),
The electric signal introducing rod (2a) made of copper (Cu), the electric signal introducing rod (2b) made of Constantan, and the alumina ceramic sintered body (3) are hermetically joined by brazing.
【００１８】図２は、本考案における、真空容器内側用
の真空容器内温度測定用コネクタ（１１０）の一例を示
す図であり、該真空容器内温度測定用コネクタは真空容
器内温度測定用端子（１３０）に電気的・機械的に接続
するためのものである。FIG. 2 is a view showing an example of the connector (110) for measuring the temperature inside the vacuum vessel inside the vacuum vessel according to the present invention. The connector for measuring the temperature inside the vacuum vessel is a terminal for measuring the temperature inside the vacuum vessel. This is for electrical and mechanical connection to (130).
【００１９】（４）は、真空容器内温度測定用端子（１
３０）の金属製スリーブ（１）に嵌合可能に形成された
筒状のアルミニウム合金製スリーブである。（５ａ）
は、前記金属製スリーブ（４）内の内部空間に挿入さ
れ、先端部が真空容器内温度測定用端子１３０の銅（Ｃ
ｕ）製電気信号導入棒（２ａ）に嵌合可能に形成された
銅（Ｃｕ）製の電気信号導入棒である。（５ｂ）は、前
記金属製スリーブ（４）内の内部空間に挿入され、先端
部が真空容器内温度測定用端子（１３０）のコンスタン
タン製電気信号導入棒（２ｂ）と嵌合可能に形成された
コンスタンタン製電気信号導入棒である。（６）は、前
記熱電対材料製電気信号導入棒（５ａ、５ｂ）と前記ス
リーブ（４）との間に介在し、前記熱電対材料製電気信
号導入棒（５ａ、５ｂ）を保持すると共に、前記熱電対
材料製電気信号導入棒（５ａ、５ｂ）と前記スリーブ
（４）とを電気的に絶縁するアルミナ質セラミックス焼
結体（Ａ１2Ｏ3の含有量；９９.５ｗｔ％、相対密度；
９７.５％）である。(4) is a terminal (1) for measuring the temperature inside the vacuum vessel.
30) A cylindrical aluminum alloy sleeve formed so as to be fitted to the metal sleeve (1). (5a)
Is inserted into the internal space inside the metal sleeve (4), and the tip end is made of copper (C) of the terminal 130 for temperature measurement in the vacuum vessel.
u) An electric signal introducing rod made of copper (Cu) formed so as to be fitted to the electric signal introducing rod (2a). (5b) is inserted into the internal space inside the metal sleeve (4), and its tip is formed so as to be fittable with the constantan electric signal introducing rod (2b) of the terminal (130) for temperature measurement in the vacuum vessel. It is an electric signal introduction rod made of Constantan. (6) is interposed between the thermocouple material electric signal introduction rods (5a, 5b) and the sleeve (4), and holds the thermocouple material electric signal introduction rods (5a, 5b). Alumina ceramic sintered body (A1 2 O 3 content) for electrically insulating the thermocouple material electric signal introducing rods (5a, 5b) and the sleeve (4); 99.5 wt%, relative density ;
97.5%).
【００２０】尚、使用に際しては、電気信号導入棒（５
ａ）の他端部にはＡ１2Ｏ3又はＳｉＯ2を主成分とする
セラミックス長繊維製の絶縁被覆材により被覆された銅
（Ｃｕ）線を結線し、電気信号導入棒（５ｂ）の他端部
にはＡ１2Ｏ3又はＳｉＯ2を主成分とするセラミックス
長繊維製の絶縁被覆材により被覆されたコンスタンタン
線が結線されており、銅（Ｃｕ）線とコンスタンタン線
により一対の熱電対を形成する。In use, the electric signal introduction rod (5
At the other end of a), a copper (Cu) wire coated with an insulating coating made of ceramic long fiber mainly composed of A1 2 O 3 or SiO 2 is connected, and the other end of the electric signal introducing rod (5b) is connected. A constantan wire covered with an insulating coating made of ceramic long fiber mainly composed of A1 2 O 3 or SiO 2 is connected to the end, and a pair of thermocouples is formed by a copper (Cu) wire and a constantan wire. Form.
【００２１】図３は、本考案による、真空容器内温度測
定用コネクタセットの一例を示す図である。真空容器内
側用の真空容器内温度測定用コネクタ（１１０）と真空
容器外側用の真空容器内温度測定用コネクタ（１２０）
とが、真空容器内温度測定用端子（１３０）を介して嵌
合可能に連結されている。FIG. 3 is a diagram showing an example of a connector set for measuring the temperature in a vacuum vessel according to the present invention. Connector (110) for measuring the temperature inside the vacuum vessel for the inside of the vacuum vessel and connector (120) for measuring the temperature inside the vacuum vessel for the outside of the vacuum vessel
Are connected to each other via a vacuum vessel temperature measuring terminal (130).
【００２２】而して、真空容器内側用の真空容器内温度
測定用コネクタ（１１０）の銅（Ｃｕ）製電気信号導入
棒（５ａ）と、真空容器内温度測定用端子（１３０）の
銅（Ｃｕ）製電気信号導入棒（２ａ）と、真空容器外側
用の真空容器内温度測定用コネクタ（１２０）の銅（Ｃ
ｕ）製電気信号導入棒（５ａ’）とが電気的に連結され
ている。The copper (Cu) electric signal introducing rod (5a) of the vacuum vessel temperature measuring connector (110) for the inside of the vacuum vessel and the copper (Cu) of the vacuum vessel temperature measuring terminal (130). Cu) electrical signal introduction rod (2a) and copper (C) of the connector (120) for measuring the temperature inside the vacuum vessel for the outside of the vacuum vessel.
u) electrical signal introduction rod (5a ').
【００２３】一方、真空容器内側用の真空容器内温度測
定用コネクタ（１１０）のコンスタンタン製電気信号導
入棒（５ｂ）と、真空容器内温度測定用端子（１３０）
のコンスタンタン製電気信号導入棒（２ｂ）と、真空容
器外側用の真空容器内温度測定用コネクタ（１２０）の
コンスタンタン製電気信号導入棒（５ｂ’）とが電気的
に連結されている。従って、銅（Ｃｕ）線とコンスタン
タン線により、一対の熱電対を形成し、熱電対の起電力
を異種材料接触電位差損失なく伝送し得る。On the other hand, an electric signal introduction rod (5b) made of constantan of the connector (110) for measuring the temperature inside the vacuum vessel for the inside of the vacuum vessel, and a terminal (130) for measuring the temperature inside the vacuum vessel.
And the constantan electric signal introducing rod (5b ') of the connector (120) for measuring the temperature inside the vacuum vessel for the outside of the vacuum vessel are electrically connected to each other. Therefore, a pair of thermocouples can be formed by the copper (Cu) wire and the constantan wire, and the electromotive force of the thermocouple can be transmitted without dissimilar material contact potential difference loss.
【００２４】尚、この真空容器内温度測定用コネクタセ
ットにおける真空容器内温度測定用端子の両端面嵌合部
の幾何学的形状は、同一である。The geometric shapes of the fitting portions at both ends of the terminals for measuring the temperature in the vacuum vessel in the connector set for measuring the temperature in the vacuum vessel are the same.
【００２５】[0025]
【実施例】１２５０℃であることが別の手段で確認され
ている真空容器内の温度を、図３に示す真空容器内温度
測定用コネクタセットを使用して測定したところ、１２
５０℃との測定結果が得られ、測定誤差なく正確に測定
することができた。EXAMPLE The temperature in a vacuum vessel confirmed to be 1250 ° C. by another means was measured using a connector set for measuring the temperature in the vacuum vessel shown in FIG.
The measurement result at 50 ° C. was obtained, and the measurement could be performed accurately without a measurement error.
【００２６】一方、第４図に示す従来の方法で同様に上
記真空容器内の温度を測定したところ、１２２０℃との
測定結果が得られ、測定誤差は３０℃であった。尚、上
記従来法における電気信号導入棒（１２）の材質は共に
ニッケル（Ｎｉ）、熱電対板（１３ａ）及び熱電対板
（１４ａ）の材質は共に銅、熱電対板（１３ｂ）及び熱
電対板（１４ｂ）の材質は共にコンスタンタン、熱電対
板（１３ａ）に結線される熱電対線の材質は銅、熱電対
板（１３ｂ）に結線される熱電対線の材質はコンスタン
タン、補償導線の材質は共に銅線であった。On the other hand, when the temperature in the vacuum vessel was measured in the same manner by the conventional method shown in FIG. 4, a measurement result of 1220 ° C. was obtained, and the measurement error was 30 ° C. In the above-mentioned conventional method, the material of the electric signal introducing rod (12) is nickel (Ni), and the material of the thermocouple plate (13a) and the thermocouple plate (14a) are both copper, the thermocouple plate (13b) and the thermocouple. The material of the plate (14b) is constantan, the material of the thermocouple wire connected to the thermocouple plate (13a) is copper, the material of the thermocouple wire connected to the thermocouple plate (13b) is constantan, the material of the compensating conductor Were copper wires.
【００２７】[0027]
【考案の効果】以上詳述したように、本考案によれば、
熱電対の起電力が異種材料接触電位差損失なく伝送され
るので真空容器内の温度を高精度で測定可能であり、着
脱が極めて容易であり、高放射線場に長時間曝されても
電気的・機械的特性の劣化がなく、３００℃以上の繰り
返し長時間ベーキングにも耐え、超高真空下での放出ガ
スの発生も少なく、電気的な接続の信頼性も高い真空容
器内温度測定用コネクタセットを提供することができ
る。[Effect of the Invention] As described in detail above, according to the present invention,
Since the electromotive force of the thermocouple is transmitted without the loss of contact potential difference between different materials, the temperature inside the vacuum vessel can be measured with high accuracy, it is extremely easy to attach and detach, and even if exposed to a high radiation field for a long time, Connector set for temperature measurement in a vacuum vessel with no deterioration of mechanical properties, withstands repeated baking at 300 ° C or more for long periods of time, less outgassing under ultra-high vacuum, and high reliability of electrical connection Can be provided.
【図１】本考案における真空容器内温度測定用端子の一
例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a terminal for measuring a temperature in a vacuum vessel according to the present invention.
【図２】本考案における真空容器内側用の真空容器内温
度測定用コネクタの一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a connector for measuring the temperature inside the vacuum vessel according to the present invention;
【図３】本発明の真空容器内温度測定用コネクタセット
の一例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a connector set for measuring the temperature inside a vacuum vessel of the present invention.
【図４】従来の熱電対付き真空端子を示す断面図であ
る。FIG. 4 is a sectional view showing a conventional vacuum terminal with a thermocouple.
１、４、４’、１１ 金属製スリーブ ２ａ、２ｂ、５ａ、５ｂ、５ａ’、５ｂ’ 熱電対材料
製電気信号導入棒 ３、６、６’ セラミックス体 ７ａ、７ｂ、７ａ’、７ｂ’ 熱電対線 １０ 熱電対付き真空端子 １２ 金属製電気信号導入棒 １３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ 熱電対板 １５ セラミックス製絶縁体 １００ 真空容器 １１０ 真空容器内側用の真空容器内温度測定用コネク
タ １２０ 真空容器外側用の真空容器内温度測定用コネク
タ １３０ 真空容器内温度測定用端子1, 4, 4 ', 11 Metal sleeve 2a, 2b, 5a, 5b, 5a', 5b 'Thermocouple material electric signal introducing rod 3, 6, 6' Ceramic body 7a, 7b, 7a ', 7b' Thermoelectric Pair wire 10 Vacuum terminal with thermocouple 12 Metal electric signal introducing rod 13a, 13b, 14a, 14b Thermocouple plate 15 Ceramic insulator 100 Vacuum container 110 Connector for measuring the temperature inside the vacuum container for the inside of the vacuum container 120 Outside the vacuum container For measuring the temperature inside the vacuum vessel for use 130 Terminal for measuring the temperature inside the vacuum vessel
フロントページの続き (72)考案者 村上 義夫 茨城県那珂郡那珂町向山字中原801番地 の１ 日本原子力研究所那珂研究所内 (72)考案者 加藤 謙 千葉県船橋市豊富町585 住友セメント 株式会社 新材料事業部内 (72)考案者 三浦 幸夫 千葉県船橋市豊富町585 住友セメント 株式会社 新材料事業部内 (72)考案者 林 幹夫 千葉県船橋市豊富町585 住友セメント 株式会社 新材料事業部内 (72)考案者 生原 幸雄 千葉県船橋市豊富町585 住友セメント 株式会社 新材料事業部内 (56)参考文献 実開 昭58−119737（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−3324（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−61426（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−126274（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01K 7/02 G01K 1/14 Continued on the front page (72) Yoshio Murakami, 801 Nakahara, Naka-machi, Naka-machi, Naka-gun, Naka-gun, Ibaraki Pref. Inside the Naka Research Laboratory, Japan Atomic Energy Research Institute (72) creator Ken Kato 585 Toyotomi-cho, Funabashi-shi, Chiba Sumitomo Cement Co., Ltd. Within Materials Division (72) Inventor Yukio Miura 585 Tomimachi, Funabashi-shi, Chiba Sumitomo Cement Co., Ltd.New Materials Division (72) Inventor Mikio Hayashi 585 Tomimachi, Funabashi-shi, Chiba Prefecture New Materials Division, Sumitomo Cement Corporation (72) Inventor Yukio Ikuhara 585 Toyotomi-cho, Funabashi-shi, Chiba Sumitomo Cement Co., Ltd. New Materials Division (56) References Shokai 58-119737 (JP, U) Shohei 4-3324 (JP, U) Shokai 56-61426 (JP, U) JP-A-3-126274 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01K 7/02 G01K 1/14
Claims (2)
容器の内側と外側とを電気的に接続する端子（１３０）
の一端面に真空容器内側用のコネクタ（１１０）を嵌合
可能に連結してなると共に、端子（１３０）の他端面に
真空容器外側用のコネクタ（１２０）を嵌合可能に連結
してなる真空容器内温度測定用コネクタセットであっ
て、 前記端子（１３０）が、 イ）筒状の金属製スリーブ（１）； ロ）前記スリーブ（１）内の内部空間に挿入され、且
つ、先端部が真空容器の内側方向に突出し、他端部が真
空容器の外側方向に突出した、少なくとも一対の熱電対
材料製電気信号導入棒（２ａ、２ｂ）；及び ハ）前記電気信号導入棒（２ａ、２ｂ）と前記スリーブ
（１）との間に介在し、且つ、前記電気信号導入棒（２
ａ、２ｂ）を保持するとともに前記電気信号導入棒（２
ａ、２ｂ）と前記スリーブ（１）とを電気的に絶縁する
セラミックス体（３）； から成り、 前記真空容器内側用のコネクタ（１１０）が、 イ）前記端子（１３０）のスリーブ（１）に嵌合可能に
形成された筒状の金属製スリーブ（４）； ロ）前記スリーブ（４）内の内部空間に挿入され、且
つ、先端部が前記端子（１３０）の電気信号導入棒（２
ａ、２ｂ）に嵌合可能に形成され、他端部がセラミック
ス製の絶縁被覆材により被覆された熱電対線（７ａ、７
ｂ）が結線可能に形成された、少なくとも一対の熱電対
材料製電気信号導入棒（５ａ、５ｂ）であって、電気的
・機械的に連結されることとなる前記端子（１３０）の
電気信号導入棒（２ａ、２ｂ）と同種の熱電対材料でそ
れぞれ形成されている電気信号導入棒（５ａ、５ｂ）；
及び ハ）前記電気信号導入棒（５ａ、５ｂ）と前記スリーブ
（４）との間に介在し、且つ、前記電気信号導入棒（５
ａ、５ｂ）を保持するとともに前記電気信号導入棒（５
ａ、５ｂ）と前記スリーブ（４）とを電気的に絶縁する
セラミックス体（６）； から成り、そして、 前記真空容器外側用のコネクタ（１２０）が、 イ）前記端子（１３０）のスリーブ（１）に嵌合可能に
形成された筒状の金属製スリーブ（４’）； ロ）前記スリーブ（４’）内の内部空間に挿入され、且
つ、先端部が前記端子（１３０）の電気信号導入棒（２
ａ、２ｂ）に嵌合可能に形成され、他端部が絶縁被覆材
により被覆された熱電対線（７ａ’、７ｂ’）又は補償
導線が結線可能に形成された、少なくとも一対の熱電対
材料製電気信号導入棒（５ａ’、５ｂ’）であって、電
気的・機械的に連結されることとなる前記端子（１３
０）の電気信号導入棒（２ａ、２ｂ）と同種の熱電対材
料でそれぞれ形成されている電気信号導入棒（５ａ’、
５ｂ’）；及び ハ）前記電気信号導入棒（５ａ’、５ｂ’）と前記スリ
ーブ（４’）との間に介在し、且つ、前記電気信号導入
棒（５ａ’、５ｂ’）を保持するとともに前記電気信号
導入棒（５ａ’、５ｂ’）と前記スリーブ（４’）とを
電気的に絶縁するセラミックス体（６’）； から成る、 ことを特徴とする真空容器内温度測定用コネクタセッ
ト。A terminal (130) for electrically connecting the inside and outside of the vacuum vessel while maintaining the airtightness inside the vacuum vessel.
A connector (110) for the inside of the vacuum vessel is connected to one end of the terminal so as to be fittable, and a connector (120) for the outside of the vacuum vessel is connected to the other end of the terminal (130) so as to be fittable. A connector set for measuring a temperature in a vacuum vessel, wherein the terminal (130) is inserted into an internal space inside the sleeve (1); a) a cylindrical metal sleeve (1); At least one pair of electric signal introduction rods made of a thermocouple material (2a, 2b); and c) the electric signal introduction rods (2a, 2b) and the sleeve (1) and the electric signal introducing rod (2
a, 2b) and the electric signal introduction rod (2
a, 2b) and a ceramic body (3) that electrically insulates the sleeve (1); and the connector (110) for the inside of the vacuum vessel is a) the sleeve (1) of the terminal (130). (B) a cylindrical metal sleeve (4) formed so as to be able to be fitted into the sleeve (4);
a, 2b), the other end of which is covered with a ceramic insulating covering material (7a, 7b).
b) are at least a pair of thermocouple material electric signal introduction rods (5a, 5b) formed so as to be connectable, and the electric signal of the terminal (130) to be electrically and mechanically connected. Electric signal introduction rods (5a, 5b) each formed of the same type of thermocouple material as the introduction rods (2a, 2b);
And c) interposed between the electric signal introducing rod (5a, 5b) and the sleeve (4), and the electric signal introducing rod (5
a, 5b) and the electric signal introduction rod (5
a, 5b) and a ceramic body (6) that electrically insulates the sleeve (4); and a connector (120) for the outside of the vacuum vessel is a) a sleeve (5) of the terminal (130). (1) a cylindrical metal sleeve (4 ') formed so as to be fittable into the sleeve (4'); b) an electric signal of the terminal (130) inserted into the internal space of the sleeve (4 ') and having a distal end. Introducing rod (2
a, 2b), and at least one pair of thermocouple materials formed with thermocouple wires (7a ', 7b') or compensating wires, the other end portions of which are covered with an insulating coating material. Electrical signal introducing rods (5a ', 5b'), said terminals (13) being electrically and mechanically connected.
0), the electric signal introduction rods (2a, 2b) and the electric signal introduction rods (5a ′,
5b '); and c) interposed between the electric signal introducing rods (5a', 5b ') and the sleeve (4') and holding the electric signal introducing rods (5a ', 5b'). And a ceramic body (6 ') for electrically insulating the electric signal introducing rods (5a', 5b ') and the sleeve (4') from each other. .
１2Ｏ3、ＳｉＯ2及びＭｇＯから成る群から選択される
少なくとも１種の酸化物系セラミックス焼結体から成る
か、又は非酸化物系セラミックス焼結体から成ることを
特徴とする、請求項１に記載の真空容器内温度測定用コ
ネクタセット。2. The ceramic body (3, 6, 6 ′) is made of A
The material is made of at least one oxide ceramic sintered body selected from the group consisting of 12 O 3 , SiO 2 and MgO, or is made of a non-oxide ceramic sintered body. 2. The connector set for temperature measurement in a vacuum vessel according to 1.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1993069290U JP2601558Y2 (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Connector set for measuring temperature inside vacuum vessel |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993069290U JP2601558Y2 (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Connector set for measuring temperature inside vacuum vessel |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH0738930U JPH0738930U (en) | 1995-07-14 |
| JP2601558Y2 true JP2601558Y2 (en) | 1999-11-22 |
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