JP6268270B1 - Temperature measuring probe - Google Patents
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Abstract
【課題】金属溶湯の測温時に生じる損傷が抑えられた測温プローブを提供する。【解決手段】先端を金属溶湯に浸漬して金属溶湯の温度を測定する測温プローブ1であって、測温プローブの先端で温度を測定する測温手段と、測温プローブの外周面の少なくとも一部を形成し、測温手段を内部に収容したセラミックスよりなる外部保護管4と、外部保護管と当接し、外部保護管を位置決めするフランジ5と、を有し、外部保護管4は、その先端部が、軸方向,径方向,周方向の少なくとも一つの方向への変位が許容された状態で、フランジ5に支持されている【選択図】図1A temperature measuring probe in which damage caused during temperature measurement of a molten metal is suppressed is provided. A temperature measuring probe (1) for measuring the temperature of a molten metal by immersing the tip in the molten metal and measuring at least the temperature of the outer peripheral surface of the temperature measuring probe. An external protective tube 4 made of ceramics that forms a part and contains temperature measuring means inside, and a flange 5 that contacts the external protective tube and positions the external protective tube, The tip is supported by the flange 5 in a state in which displacement in at least one of the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction is allowed.
Description
本発明は、金属溶湯の温度を測定する測温プローブに関する。 The present invention relates to a temperature measuring probe for measuring the temperature of a molten metal.
製鋼工場では、精錬の最終工程として連続鋳造機で溶融状態の鋼(溶鋼)を鋼板や棒鋼に加工する。連続鋳造法では、取鍋の溶鋼をタンディシュに溜め、連続鋳造機に流し込む。このため、タンディシュでの溶鋼温度は製品の品質ばかりでなく、鋳造機の操業条件にも影響を及ぼす。つまり、操業条件の決定を行うために、溶鋼の温度の測定が行われている。溶鋼温度の測定には、例えば、特許文献1に記載の測温プローブが用いられる。 In the steelmaking factory, molten steel (molten steel) is processed into steel plates and steel bars with a continuous casting machine as the final process of refining. In the continuous casting method, molten steel in the ladle is collected in a tundish and poured into a continuous casting machine. For this reason, the temperature of molten steel in tundish not only affects product quality, but also affects the operating conditions of the casting machine. That is, the temperature of the molten steel is measured in order to determine the operating conditions. For the measurement of the molten steel temperature, for example, a temperature measuring probe described in Patent Document 1 is used.
特許文献1に記載の測温プローブは、熱電対,熱電対を収容する耐熱管(内部保護管),耐熱管を収容するスリーブ(外部保護管)を有している。また、スリーブは、取付金具によりフランジ及び支持部材に固定されている。この測温プローブは、先端を金属溶湯に浸漬することで温度を測定する。 The temperature measuring probe described in Patent Document 1 has a thermocouple, a heat-resistant tube (inner protection tube) that houses the thermocouple, and a sleeve (outer protection tube) that houses the heat-resistant tube. Further, the sleeve is fixed to the flange and the support member by a mounting bracket. This temperature measuring probe measures temperature by immersing the tip in molten metal.
従来の測温プローブは、金属溶湯を貯留する容器(取鍋やタンディッシュ)の開口した孔に挿入して先端を金属溶湯に浸漬される。このとき、スリーブを固定する取付金具は、容器内で露出した状態となる。容器内で露出した金属製の取付金具は、金属溶湯からの高熱に曝され、酸化・溶融が生じるおそれがあった。取付金具に酸化・溶融が生じると、劣化により取付金具自身の形状を保てなくなり、スリーブを保持する能力が低下するようになる。取付金具がスリーブを保持できなくなると、金属溶湯への落下が生じるという問題があった。 A conventional temperature measuring probe is inserted into a hole opened in a container (a ladle or a tundish) for storing a molten metal, and the tip is immersed in the molten metal. At this time, the mounting bracket for fixing the sleeve is exposed in the container. The metal mounting bracket exposed in the container was exposed to high heat from the molten metal, and there was a risk of oxidation and melting. When oxidation or melting occurs in the mounting bracket, the shape of the mounting bracket itself cannot be maintained due to deterioration, and the ability to hold the sleeve decreases. When the mounting bracket cannot hold the sleeve, there is a problem that the metal fitting falls into the molten metal.
さらに、測温プローブを温度の測定のために先端を金属溶湯に浸漬すると、金属溶湯自身の流速に起因する力が測温プローブの先端部に加わる。この先端部に加わる力は、スリーブが曲がる方向に加わる。力が加わったスリーブは、力の加わる方向にそって変形しようとするが、基端側の端部が取付金具で固定されている。この結果、スリーブに加わった力は、スリーブが取付金具に固定される部分(スリーブの取付金具との接点)に集中する。取付金具を形成する金属と、スリーブを形成するセラミックスとでは強度に大きな差があり、部分的に集中した力は、スリーブ側により多く集中する。この力が、スリーブの折損等の測温プローブの破損を生じさせるという問題があった。 Further, when the tip of the temperature measuring probe is immersed in the molten metal for temperature measurement, a force due to the flow rate of the molten metal itself is applied to the distal end portion of the temperature measuring probe. The force applied to the tip is applied in the direction in which the sleeve bends. The sleeve to which force is applied tends to be deformed along the direction in which the force is applied, but the proximal end is fixed by a mounting bracket. As a result, the force applied to the sleeve concentrates on the portion where the sleeve is fixed to the mounting bracket (contact point of the sleeve with the mounting bracket). There is a large difference in strength between the metal that forms the mounting bracket and the ceramic that forms the sleeve, and the partially concentrated force concentrates more on the sleeve side. There is a problem that this force causes damage to the temperature measuring probe such as breakage of the sleeve.
図10にその構成を示した従来の測温プローブ1では、その先端部に力が加わると、外部保護管4の取付金具8との接点,及び内部保護管3の取付金具8との接点にも同様に力が集中し、損傷の起点となるという問題があった。なお、図10は、特に言及しない構成(参照符号)については、後述の実施例と同様である。また、図10中の符号80で示される部材は、フランジ5の熱損傷を抑えるためのセラミックス等の断熱材よりなる耐熱板である。
In the conventional temperature measuring probe 1 whose configuration is shown in FIG. 10, when a force is applied to the tip, the contact with the
また、金属溶湯の流れに起因する力が外部保護管4に加わると、内部保護管3が外部保護管4に固定される固定部にも負荷が集中し、内部保護管3(及び外部保護管4)がフランジ5から脱落するという問題があった。
Further, when a force due to the flow of the molten metal is applied to the external
すなわち、従来の測温プローブは、金属溶湯の測温時に、金属溶湯の流れに起因する負荷の集中による破損や、取付金具の劣化を生じやすいという問題があった。 In other words, the conventional temperature measuring probe has a problem that it easily breaks due to load concentration caused by the flow of the molten metal or deteriorates the mounting bracket when measuring the temperature of the molten metal.
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、損傷が抑えられた測温プローブを提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of the said actual condition, and makes it a subject to provide the temperature measurement probe by which damage was suppressed.
上記課題を解決するために、測温プローブの構造について検討を重ねた結果、本発明をなすに至った。 In order to solve the above problems, as a result of repeated studies on the structure of the temperature measuring probe, the present invention has been achieved.
本発明の測温プローブは、先端を金属溶湯に浸漬して金属溶湯の温度を測定する測温プローブであって、測温プローブの先端で温度を測定する測温手段と、測温プローブの外周面の少なくとも一部を形成し、測温手段を内部に収容したセラミックスよりなる外部保護管と、外部保護管と当接し、外部保護管を位置決めするフランジと、を有し、外部保護管は、外径の少なくとも一部が拡径してなる拡径部を有し、フランジは、その内径が拡径部の基端側の外径より小さく、その内部を基端側から先端側に向かって外部保護管が挿入される貫通孔を区画する筒状部を有し、外部保護管は、その先端部が、軸方向,径方向,周方向の少なくとも一つの方向への変位が許容された状態で、フランジに支持されていることを特徴とする。 The temperature measuring probe of the present invention is a temperature measuring probe for measuring the temperature of the molten metal by immersing the tip in the molten metal, and a temperature measuring means for measuring the temperature at the tip of the temperature measuring probe, and an outer periphery of the temperature measuring probe. An external protective tube made of ceramics that forms at least a part of the surface and accommodates the temperature measuring means, and a flange that contacts the external protective tube and positions the external protective tube. The flange has an enlarged diameter portion in which at least a part of the outer diameter is enlarged, and the flange has an inner diameter smaller than the outer diameter on the proximal end side of the enlarged diameter portion, and the inside thereof extends from the proximal end side toward the distal end side. It has a cylindrical part that defines a through-hole into which the external protective tube is inserted, and the external protective tube has its tip portion allowed to be displaced in at least one of the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction. And is supported by a flange.
本発明の測温プローブは、外部保護管が、変位を許容する構成となっている。このため、外部保護管が変位(湾曲)を生じようとしても外部保護管が変位することで、外部保護管に応力が集中しなくなっている。この結果、外部保護管が折損することが抑えられる。 In the temperature measurement probe of the present invention, the external protective tube is configured to allow displacement. For this reason, even if the external protective tube is about to be displaced (bent), the stress is not concentrated on the external protective tube due to the displacement of the external protective tube. As a result, it is possible to prevent the external protective tube from being broken.
本発明の測温プローブは、先端を金属溶湯に浸漬して金属溶湯の温度を測定する。本発明の測温プローブは、金属溶湯の温度を測定するものであり、測定される金属溶湯の種類については、何ら限定されるものではない。本発明の測温プローブは、タンディッシュに溶鋼を溜め、この溶鋼をタンディッシュから鋳型へ注湯することで連続鋳造を行うに際し、タンディッシュ内の溶鋼に先端を浸漬させて溶鋼の温度を測定するためのものとすることができる。 The temperature measuring probe of the present invention measures the temperature of the molten metal by immersing the tip in the molten metal. The temperature measuring probe of the present invention measures the temperature of the molten metal, and the type of the molten metal to be measured is not limited at all. The temperature measuring probe of the present invention accumulates molten steel in the tundish and, when performing continuous casting by pouring the molten steel from the tundish to the mold, measures the temperature of the molten steel by immersing the tip in the molten steel in the tundish. Can be for
測温手段は、測温プローブの先端で温度を測定する手段である。測温手段は、温度を測定することができるものであればよく、具体的な構成が限定されるものではない。測温手段は、熱電対とすることができる。 The temperature measuring means is a means for measuring the temperature at the tip of the temperature measuring probe. The temperature measuring means is not particularly limited as long as it can measure the temperature. The temperature measuring means can be a thermocouple.
熱電対は、実際に温度を測定する部材であり、本発明では金属溶湯の温度域での温度の測定に用いることができる熱電対を適宜選択する。熱電対としては、白金ロジウム型,タングステンレニウム型,イリジウムロジウム型,アルメルクロメル型,ニッケルモリブデン型,ナイクロシル型等の熱電対をあげることができる。 The thermocouple is a member that actually measures the temperature. In the present invention, a thermocouple that can be used for measuring the temperature in the temperature range of the molten metal is appropriately selected. Examples of the thermocouple include platinum rhodium type, tungsten rhenium type, iridium rhodium type, alumel chromel type, nickel molybdenum type, and nicrosyl type.
本発明の測温プローブにおいて、溶鋼の温度の測定には、白金ロジウム型の熱電対を用いることが好ましい。白金ロジウム型の熱電対とは、熱電対の+側が白金ロジウム合金であり、−側が白金ロジウム合金又は白金である熱電対を示す。白金ロジウム型の熱電対の具体的な組成は、従来公知の組成とすることができる。 In the temperature measuring probe of the present invention, a platinum rhodium type thermocouple is preferably used for measuring the temperature of the molten steel. The platinum rhodium type thermocouple is a thermocouple in which the + side of the thermocouple is a platinum rhodium alloy and the-side is a platinum rhodium alloy or platinum. The specific composition of the platinum rhodium-type thermocouple can be a conventionally known composition.
外部保護管は、測温プローブの外周面の少なくとも一部を形成し、測温手段を内部に収容したセラミックスよりなる部材である。外部保護管は、測温プローブの先端が金属溶湯に浸漬したときに、金属溶湯が当接する部材である。そして、その内部に収容される測温手段等の損耗等を抑えて保護する。 The external protective tube is a member made of ceramic that forms at least a part of the outer peripheral surface of the temperature measuring probe and accommodates the temperature measuring means therein. The external protective tube is a member with which the molten metal comes into contact when the tip of the temperature measuring probe is immersed in the molten metal. And the wear of the temperature measuring means etc. accommodated in the inside is suppressed and protected.
外部保護管は、測温手段を内部に収容する。測温手段を内部に収容することで、測温手段が露出することを抑えることができ、測温手段の損耗等を押さえることができる。 The external protective tube accommodates the temperature measuring means inside. By housing the temperature measuring means inside, exposure of the temperature measuring means can be suppressed, and wear and the like of the temperature measuring means can be suppressed.
外部保護管は、その形状が限定されるものではなく、測温手段を内部に配した状態で先端側の端部が閉じた形状等の形状で形成することができる。また、測温手段が内部保護管に収容されている場合には、内部保護管を内部に配する(囲包する)筒状としてもよい。すなわち、測温手段は、先端が閉塞した内部保護管に収容されていることが好ましい。測温手段が内部保護管に収容されることで、測温手段の損耗をより抑えることができる。 The shape of the external protective tube is not limited, and the external protective tube can be formed in a shape such as a shape in which the end portion on the distal end side is closed in a state where the temperature measuring means is arranged inside. Moreover, when the temperature measuring means is accommodated in the internal protective tube, the internal protective tube may be arranged in a cylindrical shape (enclosed). That is, it is preferable that the temperature measuring means is accommodated in an internal protective tube whose tip is closed. Wearing of the temperature measuring means can be further suppressed by accommodating the temperature measuring means in the internal protective tube.
外部保護管は、セラミックスよりなる。外部保護管を形成するセラミックスの具体的な種類は限定されるものではなく、従来の測温プローブに用いられる耐熱性セラミックスを用いることができる。このセラミックスとしては、アルミナ系、アルミナ−カーボン系、マグネシア系、マグネシア−カーボン系、シリカ系、ジルコニア系、ジルコニア−カーボン系、炭化珪素系、炭化珪素−カーボン系などの少なくとも1種をあげることができる。 The external protective tube is made of ceramics. The specific type of ceramic forming the external protective tube is not limited, and heat-resistant ceramics used in conventional temperature measuring probes can be used. Examples of the ceramic include at least one of alumina, alumina-carbon, magnesia, magnesia-carbon, silica, zirconia, zirconia-carbon, silicon carbide, silicon carbide-carbon, and the like. it can.
フランジは、外部保護管と当接し、外部保護管を位置決めする部材である。フランジは、測温プローブで金属溶湯の温度を測定するときに、タンディッシュ等に組み付けるための部材である。すなわち、フランジを介して外部保護管が所定の位置に固定される。 The flange is a member that contacts the external protective tube and positions the external protective tube. The flange is a member that is assembled to a tundish or the like when the temperature of the molten metal is measured with a temperature measuring probe. That is, the external protective tube is fixed at a predetermined position via the flange.
フランジは、その材質は限定されるものではなく、従来公知の材質とすることができる。この材質としては、外部保護管を位置決めでき、かつ金属溶湯の温度を測定する時に周囲の高熱による影響を受けにくい材質であればよく、耐熱性金属をあげることができる。この耐熱性金属としては、ステンレス鋼をあげることができる。 The material of the flange is not limited, and a conventionally known material can be used. The material may be any material as long as it can position the external protective tube and is not easily affected by the surrounding high heat when measuring the temperature of the molten metal, and may be a heat-resistant metal. An example of the heat-resistant metal is stainless steel.
そして、本発明の測温プローブは、外部保護管が、その先端部が、軸方向,径方向,周方向の少なくとも一つの方向への変位が許容された状態で、フランジに支持されている。
ここで、変位を許容した状態での支持とは、外部保護管が、フランジからの支持が外れることなく、各方向へ変位することができる状態であることを示す。また、各方向への変位の許容は、軸方向,径方向,周方向の各方向へ先端部が変位するだけでなく、これらの各方向を組み合わせた方向への変位であることも含む。
In the temperature measuring probe according to the present invention, the outer protective tube is supported by the flange in a state where the distal end portion thereof is allowed to be displaced in at least one of the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction.
Here, the support in a state in which the displacement is allowed indicates that the external protective tube can be displaced in each direction without losing the support from the flange. The permissible displacement in each direction includes not only the displacement of the tip in each of the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction, but also a displacement in a direction combining these directions.
本発明の測温プローブは、測温プローブに金属溶湯等からの力が加わっても、外部保護管が変位することで、測温プローブに加わった力(負荷)が外部保護管の基端部に集中しなくなっている。このため、本発明の測温プローブは、外部保護管の損傷に起因する折損が抑えられる。 In the temperature measuring probe of the present invention, even if a force from a molten metal or the like is applied to the temperature measuring probe, the external protective tube is displaced so that the force (load) applied to the temperature measuring probe is the base end portion of the external protective tube. I am no longer concentrating on. For this reason, the temperature measurement probe of the present invention can prevent breakage due to damage to the external protective tube.
本発明の測温プローブは、外部保護管が、外径の少なくとも一部が拡径してなる拡径部を有し、フランジは、拡径部の外形よりも内径が短く、その内部を基端側から先端側に向かって外部保護管が挿入される貫通孔を有する。
さらに、本発明の測温プローブは、外部保護管が、外径の少なくとも一部が拡径してなる拡径部を有し、フランジは、その内径が拡径部の基端側の外径より小さく、その内部を基端側から先端側に向かって外部保護管が挿入される貫通孔を区画する筒状部を有する。
In the temperature measuring probe according to the present invention, the outer protective tube has an enlarged diameter part in which at least a part of the outer diameter is enlarged, and the flange has an inner diameter shorter than the outer diameter of the enlarged diameter part, and the inside is based on the inside. There is a through hole into which the external protective tube is inserted from the end side toward the front end side .
Furthermore, in the temperature measuring probe of the present invention, the outer protective tube has an enlarged diameter portion in which at least a part of the outer diameter is enlarged, and the flange has an outer diameter on the proximal end side of the enlarged diameter portion. It has a cylindrical portion that is smaller and defines a through hole into which the external protective tube is inserted from the proximal end side toward the distal end side .
外部保護管が拡径部を有し、かつフランジが貫通孔を有することで、この貫通孔に外部保護管を挿入したときに、貫通孔の短い径により、外部保護管の拡径部が引っかかる。つまり、外部保護管がフランジに支持されるようになる。このとき、外部保護管は、フランジに支持されるのみであり、貫通孔を支点とした変位が規制されない。つまり、外部保護管が、変位を許容した状態でフランジに支持される。 Since the external protective tube has an enlarged diameter portion and the flange has a through hole, when the external protective tube is inserted into the through hole, the enlarged diameter portion of the external protective tube is caught by the short diameter of the through hole. . That is, the external protective tube is supported by the flange. At this time, the external protective tube is only supported by the flange, and the displacement with the through hole as a fulcrum is not regulated. That is, the external protective tube is supported by the flange in a state where displacement is allowed.
本発明において、拡径部の形状については、外径の少なくとも一部が拡径してなる形状であれば、限定されるものではない。また、拡径部の拡径量についても限定されるものではなく、外部保護管の周方向,軸方向で一定の拡径量であっても、周方向,軸方向で異なる拡径量を有していても良い。 In the present invention, the shape of the enlarged diameter portion is not limited as long as at least a part of the outer diameter is enlarged. Further, the diameter expansion amount of the expanded diameter portion is not limited, and even if the diameter expansion amount is constant in the circumferential direction and the axial direction of the outer protective tube, there are different diameter expansion amounts in the circumferential direction and the axial direction. You may do it.
本発明において、拡径部は、その先端側と基端側の軸方向での端部の間に、最も径の大きな部分を一つ有し、その最も径の大きな部分から先端側及び基端側にかけて徐々に径が縮径する形状であることが好ましい。この構成となることで、軸方向で、二つの径の大きな部分の間に径の小さな部分が形成されなくなり、外部保護管に応力が集中しなくなる。仮に、軸方向で、二つの径の大きな部分の間に径の小さな部分が形成されると、この径の小さな部分に、負荷が集中し、破壊の起点となる。 In the present invention, the enlarged diameter portion has one portion with the largest diameter between the end portions in the axial direction on the distal end side and the proximal end side, and from the largest diameter portion to the distal end side and the proximal end. It is preferable that the diameter gradually decreases toward the side. With this configuration, in the axial direction, a small-diameter portion is not formed between two large-diameter portions, and stress is not concentrated on the external protective tube. If a small-diameter portion is formed between two large-diameter portions in the axial direction, the load concentrates on the small-diameter portion, which becomes a starting point for destruction.
本発明において、拡径部は、先端側の表面が軸方向に垂直な平面を形成する形態や、先端側の表面の外径が軸方向の基端から先端に進むにつれて徐々に縮径する形態、であることが好ましい。 In the present invention, the diameter-enlarged portion is a form in which the surface on the distal end side forms a plane perpendicular to the axial direction, or a form in which the outer diameter of the surface on the distal end side gradually decreases as it advances from the proximal end in the axial direction to the distal end. It is preferable that
拡径部が、その先端側の表面の外径が軸方向の基端から先端に進むにつれて徐々に縮径する形態は、先端側の表面が軸方向に垂直な方向だけでなく軸方向にも広がっているため、先端側の表面が軸方向に垂直な平面の場合に比べて、表面積をより広くすることができる。このため、より広い面積で外部保護管とフランジを当接させることができ、部分的な力(負荷)の集中が生じなくなり、測温プローブ及び外部保護管の損傷が抑えられる。 The form in which the diameter-expanded portion gradually decreases as the outer diameter of the surface on the distal end side advances from the proximal end in the axial direction to the distal end is not only in the direction in which the surface on the distal end side is perpendicular to the axial direction but also in the axial direction. Since it spreads, the surface area can be made wider than in the case where the surface on the tip side is a plane perpendicular to the axial direction. For this reason, the outer protective tube and the flange can be brought into contact with each other over a wider area, and partial concentration of force (load) does not occur, and damage to the temperature measuring probe and the outer protective tube can be suppressed.
ここで、この形態において、先端側の表面の外径が軸方向の基端から先端に進むにつれて徐々に縮径する拡径部の形状とは、軸方向の位置が異なる二点において、基端側に位置する点での外径が、先端側に位置する点での外径よりも大きくなっている形状を示す。すなわち、軸方向で先端側から基端側に進んだときの拡径の度合い(形状)については限定されるものではなく、径の変化が階段状をなす変化であっても、なめらかな傾斜をなす変化であっても、これらを組み合わせた変化であっても、いずれでもよい。 Here, in this embodiment, the shape of the diameter-enlarged portion that gradually decreases in diameter as the outer diameter of the distal-side surface progresses from the proximal end in the axial direction to the shape of the enlarged portion at two points that are different in axial position. The shape which the outer diameter in the point located in the side is larger than the outer diameter in the point located in the front end side is shown. That is, the degree of diameter expansion (shape) when proceeding from the distal end side to the proximal end side in the axial direction is not limited, and even if the change in diameter is a stepped change, a smooth inclination is obtained. Either a change made or a combination of these may be used.
この形態では、拡径部の先端側の端部が先細の形状となる。この先細の形状によると、外部保護管とフランジとを組み付けるときに、この形状がガイドの役割も発揮する。つまり、簡単に組み付けを行うことができる。 In this embodiment, the end portion on the distal end side of the enlarged diameter portion has a tapered shape. According to this tapered shape, this shape also serves as a guide when the external protective tube and the flange are assembled. That is, it can be easily assembled.
この形態では、拡径部の先端側の表面の径の変化は、なめらかな変化であることがより好ましい。すなわち、拡径部の先端側は、円錐台形状をなすことが好ましい。この形状となると、外径の変化が滑らかとなり、当接面に角部が存在しなくなる。このため、部分的な力(負荷)の集中をより抑えることができるようになる。 In this form, it is more preferable that the change in the diameter of the surface on the tip side of the enlarged diameter portion is a smooth change. That is, it is preferable that the distal end side of the enlarged diameter portion has a truncated cone shape. If it becomes this shape, the change of an outer diameter will become smooth and a corner | angular part will not exist in a contact surface. For this reason, concentration of partial force (load) can be further suppressed.
この形態では、フランジの拡径部と当接する被当接面は、拡径部の基端側の表面と略一致する形状であることが好ましい。被当接面を、拡径部の基端側の表面と略一致する形状とすることで、当接面積をより広くすることができる。 In this embodiment, it is preferable that the contacted surface that comes into contact with the enlarged diameter portion of the flange has a shape that substantially matches the surface on the proximal end side of the enlarged diameter portion. By making the abutted surface substantially coincide with the surface on the proximal end side of the enlarged diameter portion, the abutting area can be made wider.
先端側の表面が軸方向に垂直な平面を形成する形態は、先端側の表面が軸方向に垂直な方向に広がっている。本形態では、外部保護管の当接面及びフランジの被当接面のいずれの表面も、平面とすることができ、両部材をその全面で密着させることができる。すなわち、より広い面積で両部材を当接させることで、部分的な力(負荷)の集中が生じなくなり、測温プローブ及び外部保護管の損傷が抑えられる。 In the form in which the tip-side surface forms a plane perpendicular to the axial direction, the tip-side surface extends in a direction perpendicular to the axial direction. In this embodiment, both the contact surface of the external protective tube and the contacted surface of the flange can be flat, and both members can be brought into close contact with each other. That is, by bringing both members into contact with each other over a wider area, partial concentration of force (load) does not occur, and damage to the temperature measuring probe and the external protective tube can be suppressed.
なお、この形態においても、フランジの拡径部と当接する被当接面は、拡径部の基端側の表面と略一致する形状であることが好ましい。被当接面を、拡径部の基端側の表面と略一致する形状とすることで、当接面積をより広くすることができる。 In this embodiment as well, it is preferable that the contacted surface that comes into contact with the enlarged diameter portion of the flange has a shape that substantially matches the surface on the proximal end side of the enlarged diameter portion. By making the abutted surface substantially coincide with the surface on the proximal end side of the enlarged diameter portion, the abutting area can be made wider.
本形態の測温プローブは、先端の測温部を金属溶湯に浸漬して使用するものであり、その先端が基端よりも下方に位置した状態で使用される。この状態では、外部保護管に下方(先端)方向に向かう重力が働く。この重力により、外部保護管の拡径部の先端側の表面がフランジと当接することができる。すなわち、拡径部の先端側の表面がフランジと、離反可能に配されていても、両者が当接状態となる。 The temperature measuring probe of the present embodiment is used by immersing the temperature measuring portion at the distal end in molten metal, and is used in a state where the distal end is positioned below the base end. In this state, gravity acting in the downward (tip) direction acts on the external protective tube. Due to this gravity, the surface on the distal end side of the enlarged diameter portion of the external protective tube can come into contact with the flange. That is, even if the surface on the distal end side of the enlarged diameter portion is disposed so as to be separated from the flange, both are in contact with each other.
この形態において、外部保護管の拡径部とフランジとが、互いに密着して接合されると、確実に広い当接面積を確保することができ、部分的な力(負荷)の集中が生じなくなり、測温プローブ及び外部保護管の損傷が抑えられる。 In this embodiment, when the enlarged diameter portion of the external protective tube and the flange are joined in close contact with each other, a wide contact area can be ensured reliably, and partial concentration of force (load) does not occur. Damage to the temperature measuring probe and the external protective tube is suppressed.
また、この形態において、外部保護管の拡径部とフランジとが、離反可能に配されると、外部保護管(あるいは測温プローブ)に、測温プローブの軸方向で基端側に向かう方向の力がかかったときに、離反することでこの軸方向の力が蓄積することが抑えられ、外部保護管が損傷を生じることが抑えられる。このため、本形態では、外部保護管の拡径部の先端側の表面とフランジとが、離反可能に配されていることがより好ましい。 Further, in this embodiment, when the diameter-enlarged portion of the external protective tube and the flange are disposed so as to be separated from each other, the direction toward the proximal end in the axial direction of the temperature measuring probe is directed to the external protective tube (or the temperature measuring probe). When this force is applied, the axial force is prevented from accumulating by being separated, and damage to the external protective tube is suppressed. For this reason, in this embodiment, it is more preferable that the surface on the tip side of the enlarged diameter portion of the external protective tube and the flange are arranged so as to be separated from each other.
本形態において、外部保護管は、フランジに開口した貫通孔に挿入され、かつ拡径部が貫通孔に係止されていることが好ましい。外部保護管は、フランジの貫通孔に貫通する。この構成では、外部保護管の外周の全周に亘ってフランジが位置することとなる。すなわち、外部保護管を、全周に亘って当接した状態で支持できる。この構成では、拡径部とフランジとの当接が周方向の全周で行うことで当接時にかかる負荷の集中が生じなくなる。 In this embodiment, it is preferable that the external protective tube is inserted into the through hole opened in the flange, and the enlarged diameter portion is locked to the through hole. The external protective tube passes through the through hole of the flange. In this structure, a flange will be located over the perimeter of the outer periphery of an external protective tube. That is, the external protective tube can be supported in a state of being in contact with the entire circumference. In this configuration, the contact between the enlarged diameter portion and the flange is performed on the entire circumference in the circumferential direction, so that concentration of load applied at the time of contact does not occur.
そして、フランジに開口した貫通孔に挿入された外部保護管には、大径の拡径部が形成されており、この拡径部が貫通孔の内周面や開口部に引っかかって係止する。この係止により、外部保護管がフランジに支持される。 The outer protective tube inserted into the through hole opened in the flange has a large-diameter enlarged portion, and this enlarged portion is caught by the inner peripheral surface of the through-hole or the opening to be locked. . By this locking, the external protective tube is supported by the flange.
フランジは、軸方向にのびる筒状の支持部(筒状部)を有し、支持部の内周面が貫通孔を区画することが好ましい。この構成では、筒状の支持部(筒状部)の内周面もフランジの被当接面とすることができる。すなわち、拡径部とフランジが当接する当接面積をより広くすることができる。 The flange preferably has a cylindrical support portion (cylindrical portion) extending in the axial direction, and the inner peripheral surface of the support portion defines the through hole. In this configuration, the inner peripheral surface of the cylindrical support portion (cylindrical portion) can also be a contacted surface of the flange. That is, the contact area where the diameter-expanded portion and the flange abut can be increased.
筒状の支持部(筒状部)は、拡径部の当接面の外周形状と一致する内周形状を有することが好ましい。この構成とすることで、拡径部とフランジが当接する当接面積をより広くすることができる。 The cylindrical support portion (cylindrical portion) preferably has an inner peripheral shape that matches the outer peripheral shape of the contact surface of the enlarged diameter portion. By setting it as this structure, the contact area which a diameter-expanded part and a flange contact can be made wider.
筒状の支持部は、拡径部の表面に対して小間隔を隔てた位置に内周面が位置する内周形状を有することが好ましい。この構成とすることで、拡径部とフランジとの間にすき間が形成され、外部保護管の微小な変位をフランジが規制しなくなる。つまり、外部保護管(あるいは測温プローブ)に、測温プローブの軸方向で基端側に向かう方向の力がかかったときに、離反することでこの軸方向の力が蓄積することが抑えられ、外部保護管が損傷を生じることが抑えられる。 It is preferable that the cylindrical support portion has an inner peripheral shape in which the inner peripheral surface is located at a position spaced apart from the surface of the enlarged diameter portion. With this configuration, a gap is formed between the enlarged diameter portion and the flange, and the flange does not restrict minute displacement of the external protective tube. In other words, when a force in the direction toward the proximal end in the axial direction of the temperature measuring probe is applied to the external protective tube (or temperature measuring probe), the axial force is prevented from accumulating by separating. The external protective tube is prevented from being damaged.
筒状の支持部は、先端側及び基端側の端部が、内周面が更に拡径して形成されていることが好ましい。筒状の支持部の端部が更に拡径して形成されることで、筒状の支持部に区画される貫通孔に外部保護管(測温プローブ)を挿入するときに、外部保護管がガイドされ、容易に挿入可能となる。 It is preferable that the end portions on the distal end side and the proximal end side of the cylindrical support portion are formed such that the inner peripheral surface is further expanded in diameter. The end portion of the cylindrical support portion is further enlarged in diameter so that when the external protection tube (temperature measuring probe) is inserted into the through hole defined by the cylindrical support portion, the external protection tube Guided and easy to insert.
外部保護管とフランジの当接面は、外部保護管の軸方向に対して交差する方向に広がる傾斜面部を有することが好ましい。この構成となると、上記の構成となる。当接面が傾斜面部を有することで、傾斜面部を有していない場合に比べて、負荷の集中をより抑えることができるようになる。 The contact surface between the outer protective tube and the flange preferably has an inclined surface portion that extends in a direction intersecting the axial direction of the outer protective tube. If it becomes this structure, it will become said structure. When the contact surface has the inclined surface portion, the load concentration can be further suppressed as compared with the case where the contact surface does not have the inclined surface portion.
当接面は、基端側から先端側に進むにつれて徐々に拡径部の径が縮径して形成されていることが好ましい。この構成となると、上記に該当する構成となる。この形状は、拡径部が先端側の端部が先細の形状である。この先細の形状によると、外部保護管とフランジとを組み付けるときに、この形状がガイドの役割も発揮する。つまり、簡単に組み付けを行うことができる。 The contact surface is preferably formed by gradually reducing the diameter of the enlarged diameter portion as it proceeds from the proximal end side to the distal end side. If it becomes this structure, it will become a structure applicable to the above. This shape is a shape in which the end portion on the distal end side of the enlarged diameter portion is tapered. According to this tapered shape, this shape also serves as a guide when the external protective tube and the flange are assembled. That is, it can be easily assembled.
筒状部は、先端部の端部が拡径して形成されていることが好ましい。筒状部の先端部が拡径して形成されている(略鼓状に形成されている)ことで、外部保護管の先端部が周方向に沿って旋回する変位を生じても、筒状部が外部保護管の変位の障害とならなくなる。つまり、変位した外部保護管の損傷が抑えられる。 It is preferable that the cylindrical part is formed by expanding the end part of the tip part. The tip of the cylindrical portion is formed with an enlarged diameter (formed substantially in the shape of a drum), so that the tip of the outer protective tube is tubular even if it is displaced along the circumferential direction. The part becomes an obstacle to the displacement of the external protective tube. That is, damage to the displaced outer protective tube is suppressed.
本発明の測温プローブは、内部保護管を有する場合に、内部保護管の固定については特に限定されるものではない。つまり、内部保護管がフランジに対する位置が固定されていても、内部保護管がフランジに対する位置が変位可能な状態で支持されていてもいずれでも良い。 When the temperature measuring probe of the present invention has an internal protective tube, the fixing of the internal protective tube is not particularly limited. That is, either the position of the inner protective tube relative to the flange may be fixed, or the inner protective tube may be supported in a state where the position relative to the flange can be displaced.
内部保護管は、フランジに対する位置が固定されていることが好ましい。内部保護管の位置が固定されることで、内部保護管の変位も抑えられ、測温プローブの変形(湾曲)がより抑えられる。また、内部保護管が外部保護管を損傷させることが抑えられる。 It is preferable that the position of the inner protective tube with respect to the flange is fixed. By fixing the position of the internal protective tube, the displacement of the internal protective tube is also suppressed, and the deformation (bending) of the temperature measuring probe is further suppressed. Moreover, it is suppressed that an internal protective tube damages an external protective tube.
内部保護管は、揺動可能な状態でフランジに支持されていることが好ましい。内部保護管が揺動可能な状態で支持されることで、測温プローブが変形(湾曲)しようとしたときに、内部保護管が揺動することで加わった力を逃がすことができ、内部保護管の損傷が抑えられる。 The inner protective tube is preferably supported by the flange in a swingable state. By supporting the inner protection tube in a swingable state, the force applied by the swinging of the inner protection tube can be released when the temperature measuring probe is about to deform (bend), thereby protecting the inner protection tube. Damage to the tube is reduced.
なお、内部保護管の揺動とは、内部保護管の先端部が、軸方向,径方向,周方向の少なくとも一つの方向への変位をする動作を示す。また、フランジに支持とは、内部保護管の揺動中心の位置が、フランジに対する位置で決定できる状態を示すものであり、フランジに直接支持されている状態だけでなく、直接支持されていない状態(別部材を介した状態)であってもよい。 Note that the swinging of the inner protective tube refers to an operation in which the tip of the inner protective tube is displaced in at least one of the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction. “Supported by flange” means that the position of the swing center of the internal protective tube can be determined by the position relative to the flange, and is not only directly supported by the flange but also not supported directly. (State via another member) may be used.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各形態は、本発明を実施するための具体的な例であり、本発明が以下の各形態のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, each following form is a specific example for implementing this invention, and this invention is not limited only to each following form.
[第一実施形態]
本形態は、図1〜3にその構成を示した測温プローブである。図1は、本形態の測温プローブの構成を示した部分断面図である。図2は、図1中のII−II断面を示した断面図である。図3は、外部保護管4とフランジ5の係止構造を示した図である。なお、図1では、下方が先端になるように示した(他も同様)。
[First embodiment]
This embodiment is a temperature measuring probe whose structure is shown in FIGS. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the temperature measuring probe of this embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a II-II cross section in FIG. FIG. 3 is a view showing a locking structure between the outer
本形態の測温プローブ1は、先端部に測温部を有する白金ロジウム型の熱電対2(測温手段に相当)と、熱電対2を収容するために先端部3a(先端側)が閉塞された筒形状の金属−セラミックス複合体(サーメット)よりなる内部保護管3と、内部保護管3を囲包するセラミックスよりなる外部保護管4と、外部保護管4を支持するステンレス鋼よりなるフランジ5と、を備えている。
The temperature measuring probe 1 of this embodiment has a platinum rhodium type thermocouple 2 (corresponding to a temperature measuring means) having a temperature measuring portion at the tip, and a
熱電対2は、白金ロジウム型の熱電対であり、その測温部が内部保護管3の先端部3aの内面に近接又は当接して組み付けられている。熱電対2の基端部は、プローブ頭部(ターミナルヘッド)25を介して指示計(図示せず)に接続されている。熱電対2は、図2に示したように、互いに独立して並走する一対の通孔22,22を有する絶縁管21の通孔22,22に挿入され、先端の測温部が絶縁管21の端面から突出した状態で組み付けられている。
The
内部保護管3は、先端が閉じた円筒状の部材である。そして、本形態では、先端部3aが滑らかな湾曲形状をなしている断面円形の有底筒状の部材である。内部保護管3は、内部に熱電対2を収容したときに、内面に熱電対2が先端部以外が近接した状態でもうけられている。また、内部保護管3は、熱電対2が絶縁管21を貫通した状態で収容した状態で、その内部に収容する。
熱電対2及び内部保護管3は、基端部が図示されない手段により固定されている。すなわち、熱電対2及び内部保護管3は、その変移(あるいは、揺動)が規制されている。
The inner
The
外部保護管4は、両端が開口した断面円形の筒状の部材(すなわち、円筒状の部材)である。外部保護管4は、内部(軸芯の中空部)に内部保護管3を収容したときに、その内周面と内部保護管3の外周面との間に小間隔を隔てるように設けられている。すなわち、本形態では、外部保護管4の内周面と内部保護管3の外周面との間にすき間が形成されている。
外部保護管4は、基端側に、その外径が拡径した拡径部40を備えている。拡径部40は、その先端側の表面(すなわち、表面40a)が、先端4a側から基端4b側に進むにつれて徐々に径が拡径して形成されている。また、基端側の表面(すなわち、裏面40b)は、軸方向に垂直な平面に沿って広がるように形成されている。すなわち、拡径部40は、略円錐台形状の外形を有している。
The outer
The outer
フランジ5は、軸方向に垂直な方向に広がる略円盤状の本体部50と、略円盤状の本体部50の基端側の表面(すなわち、裏面50b)に立設した略円筒状の立設部52を有する。フランジ5は、本体部50と立設部52が一体をなすように接合(固定)されている。
また、フランジ5は、耐熱板55を、本体部50の表面50a側に有する。耐熱板55を備えることで、フランジ5(及び本体部50)の耐熱性を確保する。
The
Further, the
フランジ5の本体部50は、その径方向内方側の端部に、略円盤状の本体部50の表面50aから先端方向に立設した筒状の筒状支持部51を有する。
フランジ5の筒状支持部51は、本体部50の先端側の表面に立設してもうけられた略円筒状を有する。筒状支持部51は、拡径部40の傾斜した表面40aと略一致する略円錐形状の内周面を有している。筒状支持部51の内周面の拡径部40の外形と略一致するとは、筒状支持部51に拡径部40が挿入された状態で、筒状支持部51の内周面に拡径部40の裏面40aが、拡径部40の相対的な位置のズレを許容できる程度の隙間を有する状態で密着できる形状を示す。
The
The
筒状支持部51は、略円筒状の軸心部に内部保護管3及び外部保護管4が挿入される。このとき、内部保護管3は、立設部52を介してその位置が固定される。また、外部保護管4は、その先端が、筒状支持部51の軸心に、基端側から先端側に向かって挿入される。挿入された外部保護管4は、拡径部40の外周面と筒状支持部51の内周面とが当接した状態で係止(あるいは、揺動可能な状態で支持)される。
As for the
フランジ5の立設部52は、本体部50の基端側の表面(すなわち、裏面50b)に立設してもうけられた略円筒状を有する。立設部52は、本体部50の裏面50bに沿って広がる板状の立設基部53と、立設基部53から基端側方向に突出した略円筒状の立設筒部54とを有する。本例では、立設部52は、立設基部53が本体部50にねじ止めで接合されることで、立設部52が本体部50に接合(固定)している。立設部52の本体部50への接合は、溶接等の他の接合方法でも良い。
The standing
立設基部53は、本体部50の裏面50bに沿って広がる(すなわち、軸方向に垂直な方向に沿って広がる)板状を有する。立設基部53は、本体部50の裏面50bに立設部52を配置したときに、すき間無く密着可能となるように形成されている。立設基部53は、略円筒状の立設筒部54の径方向外方に広がる。
略円筒状の立設筒部54は、その軸心部に内部保護管3が挿入され、内部保護管3を接合・固定する。略円筒状の立設筒部54は、その内周面が内部保護管3の外周面に対応した形状をなすように形成されている。略円筒状の立設筒部54の軸心部は、本体部50の筒状支持部51と連通する。
The standing
The substantially cylindrical
本形態では、外部保護管4は、フランジ5に対して拡径部40が筒状支持部51に引っかかることで係止され、支持される。また、外部保護管4がフランジ5の筒状支持部51に挿入された状態で、拡径部40の基端側には、断熱部材6が配され、断熱性が確保されている。この断熱部材6も、拡径部40に従動して変位可能に配置されている。断熱部材6は、外部保護管4に一体に配されても、別体で配されてもいずれでもよい。
In this embodiment, the outer
本形態例の測温プローブ1は、取付金具を用いることなく外部保護管4をフランジ5に係止している。すなわち、従来のように取付金具を用いていないため、取付金具が測温プローブ1の損傷の起点となることが抑えられている。
The temperature measuring probe 1 according to this embodiment has the external
また、本形態例の測温プローブ1は、金属溶湯の温度を測定するときに金属溶湯の流れに基づく力が測温プローブ1(及び外部保護管4)に加わって変形を生じても、従来のように取付金具が測温プローブ1(及び外部保護管4)の変形を規制することが起こらないため、測温プローブ1自身が変形により折損することが抑えられている。 Further, the temperature measuring probe 1 according to the present embodiment is conventional even when the force based on the flow of the molten metal is applied to the temperature measuring probe 1 (and the external protective tube 4) when measuring the temperature of the molten metal. Since the mounting bracket does not restrict the deformation of the temperature measuring probe 1 (and the external protective tube 4) as described above, the temperature measuring probe 1 itself is prevented from being broken by the deformation.
さらに、本形態例の測温プローブ1では、外部保護管4がフランジ5に揺動可能に係止されたのみであり、外部保護管4がフランジ5に対して相対的な位置のズレを許容する構造となっている。この結果、金属溶湯の温度を測定するときに金属溶湯の流れに基づく力が測温プローブ1(具体的には、外部保護管4)に加わっても、外部保護管4が揺動して位置のズレを生じることで、外部保護管4に力が集中しなくなり、外部保護管4が破損することが抑えられる。
Furthermore, in the temperature measuring probe 1 of the present embodiment, the outer
さらに、本形態例の測温プローブ1では、外部保護管4が内部保護管3に小間隔を隔てた状態で形成されており、外部保護管4が位置のズレを生じても、内部保護管3による規制が生じ無いため、外部保護管4が破損することが抑えられる。
Furthermore, in the temperature measuring probe 1 of this embodiment, the external
(第一実施形態の変形形態)
上記の第一実施形態は、外部保護管4の拡径部40及びフランジ5の筒状支持部51が略円錐台形状をなすように形成されているが、筒状支持部51が拡径部40を揺動可能に支持する形態は限定されるものではなく、以下の形態を更に例示することができる。以下に示す本変形形態の測温プローブ1は、特に言及しない構成については第一実施形態と同様な構成である。
(Modification of the first embodiment)
In the first embodiment, the
本形態は、フランジ5の筒状支持部51の先端部510が、僅かに拡径していること以外は、第一実施形態と同様な構成である。本形態の筒状支持部51の近傍の構成を、上記の図3と同様な部分拡大断面図で図4に示した。
フランジ5の筒状支持部51の先端部510は、図に示したように、滑らかに径が変化する湾曲形状(R形状)をなすように形成されている。すなわち、筒状支持部51の先端部510は、角部がない形状を備えている。
This form is the same structure as 1st embodiment except the front-end |
As shown in the drawing, the
本形態の測温プローブ1においても、外部保護管4がフランジ5に対して相対的な位置のズレを許容する構造となっている。つまり、第一実施形態と同様の効果を発揮する。
Also in the temperature measuring probe 1 of this embodiment, the external
さらに、本形態においては、筒状支持部51の先端部510が僅かに拡径していることで、外部保護管4がズレを生じたとき(特に、先端が周方向に沿って変位したとき)に、外部保護管4が筒状支持部51の先端部510の開口部により削られて損傷することが抑えられる。
Furthermore, in the present embodiment, when the outer
[参考形態]
本形態は、図5にその構成を部分拡大断面図で示した測温プローブである。
本形態の測温プローブ1は、外部保護管4とフランジ5での支持構造が異なること以外は第一実施形態と同様の構成の測温プローブである。
[ Reference form ]
The present embodiment is a temperature measurement probe whose structure is shown in FIG. 5 in a partially enlarged sectional view.
The temperature measuring probe 1 of this embodiment is a temperature measuring probe having the same configuration as that of the first embodiment except that the support structure between the external
外部保護管4は、基端側に、その外径が拡径した拡径部40を備えている。拡径部40は、図に示したように、径方向外方に突出した断面方形状をなすように形成されている。詳しくは、拡径部40の表面40aと裏面40bとが互いに平行で、軸方向に垂直な平面に沿って広がるように形成されている。拡径部40の径方向長さ(拡径部40が形成されていない外部保護管4の外周面からの径方向での突出長さ)は限定されるものではなく、揺動可能に支持できる長さであればよい。
The outer
フランジ5は、本体部50を備え、立設部52を備えていない。すなわち、フランジ5は、略円盤状の本体部50よりなる。フランジ5の本体部50の軸心部には、径が一定の円筒状の筒状支持部51が設けられている。筒状支持部51は、軸心部に外部保護管4が挿入する通孔が形成されている。筒状支持部51の内径は、外部保護管4の拡径部40が形成されていない部分の外径よりも大きく、拡径部40の外径よりも小さい。
The
フランジ5の筒状支持部51は、外部保護管4の先端が挿入される。外部保護管4は、拡径部40が通孔を通過できず、これによりフランジ5に揺動可能に支持される。
本形態の測温プローブ1においても、外部保護管4がフランジ5に対して相対的な位置のズレを許容する構造となっている。つまり、第一実施形態と同様の効果を発揮する。
The distal end of the outer
Also in the temperature measuring probe 1 of this embodiment, the external
[第二実施形態]
本形態は、図6〜図8にその構成を示した測温プローブである。本形態の測温プローブ1は、内部保護管3の係止構造が異なること以外は第一実施形態と同様の構成の測温プローブである。図6は、本形態の測温プローブ1の構成を示した図である。図7は、図6中のVII−VII線での断面を示した図であり、軸方向に垂直な断面での内部保護管3の係止構造を示した図である。図7では、軸心部に配されている熱電対2は図示を省略した。図8は、内部保護管3を支持ピン7が支持した構造を模式的に示した図であり、図7中のVIII−VIII線での構成を示した図である。なお、本形態の測温プローブ1において、それぞれの構成要素の特に言及しない構成については、上記の第一実施形態と同様である。
[ Second Embodiment]
This embodiment is a temperature measuring probe whose structure is shown in FIGS. The temperature measuring probe 1 of the present embodiment is a temperature measuring probe having the same configuration as that of the first embodiment except that the locking structure of the inner
内部保護管3は、基端3b側の端部の近傍に周方向の全周にわたって断面凹字状の溝条30が形成されている。溝条30の断面形状は、溝条30ののびる方向に垂直な断面での形状を示す。
外部保護管4は、断面円形の筒状の部材(略円筒状の部材)である。外部保護管4は、内部(あるいは、軸心部)に内部保護管3を収容(あるいは挿入)したときに、その内周面と内部保護管3の外周面との間に小間隔を隔てるように設けられている。すなわち、外部保護管4は、その内径が内部保護管3の外径よりも大きな略円筒状をなしている。
The inner
The outer
フランジ5は、軸方向に垂直な方向に広がる略円盤状の本体部50と、略円盤状の本体部50の裏面50bに立設した略円筒状の立設部52と、を有する。
The
立設部52は、本体部50の裏面50bに沿って広がる板状の立設基部53と、立設基部53から基端側方向に突出した略円筒状の立設筒部54とを有する。
立設筒部54は、その軸心部に内部保護管3が挿入され、内部保護管3を揺動可能な状態で支持する。略円筒状の立設筒部54は、その内周面が内部保護管3の外周面との間にすき間を有する円筒形状に形成されている。
The standing
The standing
立設部52(立設筒部54)における内部保護管3の支持は、筒状の立設部52(立設筒部54)を貫通した支持ピン7の先端を内部保護管3の溝条30に挿入することで行われる。
The support of the
具体的には、図7に示したように、立設部52(立設筒部54)は、その軸心部に内部保護管3が挿通した状態で、径方向内方に向かって3本の支持ピン7が貫通した状態で固定される。立設部52(立設筒部54)を貫通した支持ピン7の先端は、内部保護管3の溝条30の内部に挿入され、溝条30の基端3b側の側壁面3dと当接し、先端3a側の側壁面3cとの間にはすき間が存在する。すなわち、溝条30の開口の幅(一対の側壁面3c,3d間の距離)が支持ピン7の太さよりも広く形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 7, the standing portion 52 (standing tube portion 54) has three radially inward in a state where the inner
溝条30の内部に挿入された支持ピン7の先端は、溝条30の底面3eと当接する。本形態においては、支持ピン7はボルトよりなり、その先端が溝条30の底面3eに圧接して径方向内方に付勢力を付与する。本形態においては、支持ピン7を溝条30に挿入した状態で、支持ピン7と溝条30の側壁面3dとが当接しない状態(小間隔で隔てられた状態)であり、内部保護管3の揺動を許容する構成となっている。
なお、本形態では、支持ピン7がボルトにより形成されているが、立設部52(立設筒部54)を貫通した状態で先端の溝条30への挿入量を調節できる構成であれば、ボルト以外の部材であっても良い。
The tip of the
In this embodiment, the
本形態の測温プローブ1は、取付金具を用いることなく外部保護管4及び内部保護管3をフランジ5に揺動可能な状態で係止(支持)している。すなわち、従来のように取付金具を用いていないため、取付金具が測温プローブ1の損傷の起点となることが抑えられている。
本形態の測温プローブ1は、外部保護管4がフランジ5に揺動可能な状態で係止(支持)されており、第一実施形態の時と同様の効果を発揮する。
The temperature measuring probe 1 of the present embodiment locks (supports) the outer
The temperature measuring probe 1 of this embodiment is locked (supported) in a state where the outer
また、本形態の測温プローブ1は、金属溶湯の温度を測定するときに金属溶湯の流れに基づく力が測温プローブ1(及び内部保護管3)に加わって変形を生じても、従来のように取付金具が測温プローブ1(及び内部保護管3)の変形を規制することが起こらないため、測温プローブ1自身が変形により折損することが抑えられている。 Further, the temperature measuring probe 1 according to the present embodiment is a conventional temperature measuring probe 1 even when a force based on the flow of the molten metal is applied to the temperature measuring probe 1 (and the internal protective tube 3) when the temperature of the molten metal is measured. As described above, since the mounting bracket does not restrict the deformation of the temperature measuring probe 1 (and the internal protective tube 3), the temperature measuring probe 1 itself is prevented from being broken by the deformation.
本形態の測温プローブ1では、内部保護管3がフランジ5に対して揺動可能な状態で支持されている。この構成では、内部保護管3がフランジ5に対する相対的な位置のズレを生じることが許容された構造となっている。この結果、金属溶湯の温度を測定するときに金属溶湯の流れに基づく力が測温プローブ1(の内部保護管3)に加わっても、内部保護管3が揺動することで内部保護管3に力が集中しなくなり、内部保護管3が破損することが抑えられる。
In the temperature measuring probe 1 of the present embodiment, the inner
さらに、本形態の測温プローブ1では、外部保護管4と内部保護管3のそれぞれが、独立して揺動可能な状態で指示されている。このため、金属溶湯の流れに基づく力が測温プローブ1に加わって、外部保護管4が湾曲(弾性変形)しても、内部保護管3がその湾曲を規制しない。逆に、内部保護管3が揺動しても、外部保護管4がその揺動を規制しない。すなわち、内部保護管3による外部保護管4の損傷が抑えられ、測温プローブ1が折損することが抑えられている。
Furthermore, in the temperature measuring probe 1 of this embodiment, each of the external
(第二実施形態の変形形態)
上記の第二実施形態は、外部保護管4及び内部保護管3が当接しない状態で形成されている(それぞれが独立して揺動可能な状態で形成されている)が、外部保護管4及び内部保護管3が一体をなしていてもよい。
(Modified form of the second embodiment)
In the second embodiment, the outer
本形態は、図9に示したように、外部保護管4が、両端が開口した断面円形の筒状の部材であり、内部に内部保護管3を収容したときに、その内面が内部保護管3の外周面と当接(外周面の全面が当接)するように一体に設けられている。なお、図9は、部分拡大断面図である。
In this embodiment, as shown in FIG. 9, the outer
本形態では、外部保護管4と内部保護管3とが、揺動可能な状態で一体に形成されている。すなわち、第二実施形態と同様に、測温プローブ1が折損することが抑えられる効果を発揮する。
In this embodiment, the outer
さらに、本形態では、外部保護管4と内部保護管3とが一体に形成されていることから、内部保護管3の露出面積が少なくなっている。つまり、内部保護管3が金属溶湯と接触する面積が少なくなっており、金属溶湯と接触することによる内部保護管3の損耗が抑えられている。
Furthermore, in this embodiment, since the external
1:測温プローブ
2:熱電対
3:内部保護管
4:外部保護管
5:フランジ
6:断熱部材
7:支持ピン
8:取付金具
1: Temperature measuring probe 2: Thermocouple 3: Internal protection tube 4: External protection tube 5: Flange 6: Thermal insulation member 7: Support pin 8: Mounting bracket
Claims (5)
該測温プローブの先端で温度を測定する測温手段と、
該測温プローブの外周面の少なくとも一部を形成し、該測温手段を内部に収容したセラミックスよりなる外部保護管と、
該外部保護管と当接し、該外部保護管を位置決めするフランジと、
を有し、
該外部保護管は、外径の少なくとも一部が拡径してなる拡径部を有し、
該フランジは、その内径が該拡径部の基端側の外径より小さく、その内部を基端側から先端側に向かって該外部保護管が挿入される貫通孔を区画する筒状部を有し、
該外部保護管は、その先端部が、軸方向,径方向,周方向の少なくとも一つの方向への変位が許容された状態で、該フランジに支持されていることを特徴とする測温プローブ。 A temperature measuring probe that measures the temperature of the molten metal by immersing the tip in the molten metal,
A temperature measuring means for measuring the temperature at the tip of the temperature measuring probe;
Forming at least part of the outer peripheral surface of the temperature measuring probe, and an external protective tube made of ceramics containing the temperature measuring means therein;
A flange that contacts the external protective tube and positions the external protective tube;
Have
The external protective tube has an enlarged diameter portion in which at least a part of the outer diameter is enlarged,
The flange has an inner diameter smaller than an outer diameter on the proximal end side of the enlarged diameter portion, and a cylindrical portion defining a through hole into which the outer protective tube is inserted from the proximal end side toward the distal end side. Have
The temperature measuring probe, wherein the outer protective tube is supported by the flange in a state in which a distal end portion thereof is allowed to be displaced in at least one of an axial direction, a radial direction, and a circumferential direction.
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