JP6686950B2 - Space temperature scanner - Google Patents
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Description
本発明は、空間内の温度分布を測定する空間温度スキャナに関する。 The present invention relates to a space temperature scanner that measures a temperature distribution in a space.
建物等の内部の空間の温度分布を測定する方法としては、従来から、温度計を複数設置する方法、熱容量の小さい検知板と放射温度計を用いた方法、音波や超音波の伝搬速度を用いた方法等が知られている。 Conventionally, the method of measuring the temperature distribution in the space inside a building, etc., is to install multiple thermometers, use a detection plate with a small heat capacity and a radiation thermometer, and use the propagation speed of sound waves and ultrasonic waves. There are known methods.
検知板および放射温度計を用いた方法としては、例えば特許文献1の空間温度測定監視システムが開示されている。特許文献1では、温度に対応する赤外線を発する複数の温度検出体を空間の所定位置に設置し、かかる温度検出体の温度を赤外線量でとらえることにより、空間の温度を検出している。 As a method using a detection plate and a radiation thermometer, for example, a space temperature measurement monitoring system of Patent Document 1 is disclosed. In Patent Document 1, a plurality of temperature detectors that emit infrared rays corresponding to the temperature are installed at predetermined positions in the space, and the temperature of the space is detected by capturing the temperature of the temperature detectors by the amount of infrared rays.
音波や超音波の伝搬速度を用いた方法としては、例えば特許文献2の空間温度測定方法が開示されている。特許文献2では、測定対象空間の中心位置を挟んで向かい合う方向にある2つの異なる交差点のそれぞれに超音波発振器を配設し、2つの超音波発振器からの超音波の差音を検出器において検出する。そして、超音波の到達時間および音の伝搬経路差に基づいて空間温度を算出している。 As a method using the propagation velocity of a sound wave or an ultrasonic wave, for example, a space temperature measuring method of Patent Document 2 is disclosed. In Patent Document 2, an ultrasonic oscillator is provided at each of two different intersections that are opposite to each other with the center position of the measurement target space sandwiched therebetween, and a detector detects the difference in the ultrasonic waves from the two ultrasonic oscillators. To do. Then, the space temperature is calculated based on the arrival time of the ultrasonic waves and the difference in the sound propagation paths.
しかしながら、温度計を複数設置する方法であると、温度計を室内の天井や風船等によって吊るす場合に設置が難しいという問題点がある。また検知板および放射温度計を用いた方法においても、検知体の設置が難しく、検知体が空間における空気の流れを阻害してしまうため正確な測定が難しいという問題がある。音波や超音波の伝搬速度を用いた方法においては、発信器と受信機の設置が困難であり、信号処理が難しいという問題がある。 However, the method of installing a plurality of thermometers has a problem that it is difficult to install the thermometers when the thermometers are hung by the ceiling or balloons in the room. Further, even in the method using the detection plate and the radiation thermometer, it is difficult to install the detection body, and the detection body obstructs the air flow in the space, so that there is a problem that accurate measurement is difficult. The method using the propagation velocity of sound waves and ultrasonic waves has a problem that it is difficult to install a transmitter and a receiver and signal processing is difficult.
本発明は、このような課題に鑑み、煩雑な装置設置作業や、複雑なデータ処理を必要とすることなく空間内の温度分布を測定することが可能な空間温度スキャナを提供することを目的としている。 In view of the above problems, the present invention has an object to provide a space temperature scanner capable of measuring a temperature distribution in a space without requiring complicated apparatus installation work or complicated data processing. There is.
上記課題を解決するために、本発明にかかる空間温度スキャナの代表的な構成は、棒状の支持部材と、支持部材に直線状に複数配置される取付部と、取付部に着脱可能に取り付けられる複数の熱電対ユニットと、を備え、複数の取付部の一部または全部に熱電対ユニットを選択的に取り付けて温度を測定可能であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a typical configuration of a space temperature scanner according to the present invention is a rod-shaped support member, a plurality of mounting portions linearly arranged on the support member, and detachably attached to the mounting portion. A plurality of thermocouple units, and the temperature can be measured by selectively attaching the thermocouple units to some or all of the plurality of attachment portions.
上記構成では、棒状の支持部材の取付部に複数の熱電対ユニットを取り付け、かかる支持部材を空間内に配置する。これにより、複数の熱電対ユニットを一度に空間内に設置することができる。また熱電対ユニットを用いることにより、複雑なデータ処理を行うことなく空間内の温度を取得することができる。したがって、上記構成によれば、煩雑な装置設置作業や、複雑なデータ処理を必要とすることなく空間内の温度分布を測定可能となる。 In the above configuration, the plurality of thermocouple units are attached to the attachment portion of the rod-shaped support member, and the support member is arranged in the space. Thereby, a plurality of thermocouple units can be installed in the space at one time. Further, by using the thermocouple unit, the temperature in the space can be acquired without performing complicated data processing. Therefore, according to the above configuration, it is possible to measure the temperature distribution in the space without requiring complicated device installation work or complicated data processing.
更に、上記構成では、取付部は直線状に複数配置されている。これにより、例えば、空間内のうち特に上方の温度分布を測定したい場合には支持部材の上部の取付部に熱電対ユニットを配置する等、測定位置を容易に調整することが可能となる。また空間温度をより詳細に測定したい高さに熱電対ユニットを多く配置する等、測定の自由度を高めることも可能である。 Further, in the above structure, the plurality of mounting portions are linearly arranged. This makes it possible to easily adjust the measurement position, for example, by disposing the thermocouple unit in the mounting portion above the support member when it is desired to measure the temperature distribution particularly in the upper part of the space. Further, it is possible to increase the degree of freedom of measurement by, for example, arranging a large number of thermocouple units at a height at which the space temperature is desired to be measured in more detail.
上記熱電対ユニットは、取付部に接続されるコネクタと、コネクタから突出する二線式の細線熱電対と、を有するとよい。かかる構成によれば、コネクタを取付部に接続することにより、熱電対ユニットを支持部材に容易に取り付けることができる。また細線熱電対は熱応答性に優れているため、空間内の温度を正確且つ効率的に測定することが可能である。 The thermocouple unit may include a connector connected to the mounting portion and a two-wire thin wire thermocouple protruding from the connector. According to this structure, the thermocouple unit can be easily attached to the support member by connecting the connector to the attachment portion. Further, since the thin wire thermocouple has excellent thermal response, it is possible to measure the temperature in the space accurately and efficiently.
上記複数の支持部材を、継手、ヒンジ、またはスライドレールによって連結可能であるとよい。これにより、複数の支持部材を連結し、より高い位置での空間温度を測定することが可能となる。また連結可能であるということは、換言すれば分解可能ということである。したがって、支持部材を分解した状態で運搬することができ、可搬性を高めることが可能である。 The plurality of support members may be connectable by a joint, a hinge, or a slide rail. This makes it possible to connect a plurality of support members and measure the space temperature at a higher position. Further, being connectable means, in other words, disassembling. Therefore, the support member can be transported in a disassembled state, and portability can be enhanced.
上記熱電対ユニットは、モーションキャプチャー用の反射材を有するとよい。これにより、空間内における空間温度スキャナの位置情報を取得することができる。したがって、空間内の温度分布をより容易且つ正確に測定することが可能となる。 The thermocouple unit may include a reflective material for motion capture. Thereby, the position information of the space temperature scanner in the space can be acquired. Therefore, it becomes possible to measure the temperature distribution in the space more easily and accurately.
上記支持部材は、加速度センサーを備えるとよい。これによっても、空間内における空間温度スキャナの位置情報を取得可能であるため、空間内の温度分布をより容易且つ正確に測定することができる。 The support member may include an acceleration sensor. Also by this, the position information of the space temperature scanner in the space can be acquired, so that the temperature distribution in the space can be measured more easily and accurately.
本発明によれば、煩雑な装置設置作業や、複雑なデータ処理を必要とすることなく空間内の温度分布を測定することが可能な空間温度スキャナを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a space temperature scanner capable of measuring a temperature distribution in a space without requiring complicated apparatus installation work and complicated data processing.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the invention unless otherwise specified. In the specification and the drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals to omit redundant description, and elements not directly related to the present invention are omitted. To do.
図1は、本実施形態にかかる空間温度スキャナ(以下、スキャナ100と称する)を説明する図である。図1に示すように、本実施形態にかかるスキャナ100は、棒状の支持部材110を備え、かかる支持部材110には複数の取付部120a〜120hが直線状に配置されている。支持部材110としては、例えば塩ビ管を好適に用いることができる。なお、以下の説明では、複数の取付部120a〜120hを特に区別しない場合には、取付部120と称する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a space temperature scanner (hereinafter referred to as a scanner 100) according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
複数の取付部120には、複数の熱電対ユニット130が着脱可能に取り付けられ、この熱電対ユニット130において空間の温度が測定される。なお、本実施形態では、複数の取付部120の全てに熱電対ユニット130を取り付けた構成を例示しているが、これに限定するものではなく、複数の取付部120の一部に熱電対ユニット130を選択的に取り付けることも可能である。
A plurality of
また本実施形態では、複数の取付部120a〜120hの間隔はそれぞれ異なっているが、これに限定するものではない。複数の取付部120a〜120hの間隔は、適宜変更することが可能であり、例えばすべて等間隔としてもよい。本実施形態では、空間の上方の領域の温度分布をより詳細に把握するために、支持部材110の上部に配置される120a〜120cの間隔を狭くし、熱電対ユニット130を密に配置可能としている。更に本実施形態では8つの取付部120を設ける構成を例示したが、これにおいても限定されず、取付部120の数は任意に変更することが可能である。
Further, in the present embodiment, the intervals of the plurality of mounting
図2は、熱電対ユニット130の詳細図である。図2(a)および(b)に示すように、本実施形態では、熱電対ユニット130は、コネクタ132および二線式の細線熱電対134を含んで構成される。細線熱電対134はコネクタ132から突出するように配置されている。
FIG. 2 is a detailed view of the
図2(b)に示すように、支持部材110に設けられる取付部120はソケット形状をしている。そして、このソケット形状の取付部120にコネクタ132を接続することにより、図2(a)に示すように熱電対ユニット130が支持部材110に取り付けられ、電気的にロガー140に接続される。このように、本実施形態のスキャナ100では、熱電対ユニット130を支持部材110に容易に取り付けることができる。
As shown in FIG. 2B, the
また上述したように、本実施形態では熱電対として細線熱電対134を用いている。細線熱電対134は、熱容量が小さく応答速度が速いため、熱応答性に優れる。したがって、空間温度を正確且つ効率的に測定することが可能である。また細線熱電対134は、熱応答性すなわち空間温度への追従性が高いため、補正や補償の煩雑なデータ処理を行う必要なく空間温度を取得可能である。
Further, as described above, in this embodiment, the
図3は、図1のスキャナ100の拡大図である。図1の複数の取付部120には、それぞれ配線142(図1では不図示)の一端が接続されている。図3に示すように、配線142は、支持部材110に形成された孔110aから支持部材110の外側に露出し、他端がロガー140に接続される。これにより、熱電対ユニット130において測定された空間の温度のデータがロガー140に保存される。
FIG. 3 is an enlarged view of the
図4は、図1のスキャナ100の分解図である。図1のスキャナ100は、分解すると図4に示すようになる。詳細には、支持部材110は、上側支持部材112および下側支持部材114によって構成される。上側支持部材112および下側支持部材114は、それぞれ連結部112a・114aを有する。そして、これらの連結部112a・114において上側支持部材112および下側支持部材114を連結することにより、図1に示す一体の支持部材110となる。
FIG. 4 is an exploded view of the
上記構成によれば、複数の支持部材である上側支持部材112および下側支持部材114を連結することにより、より高い位置における空間温度を測定することができる。また支持部材110を上側支持部材112および下側支持部材114に分解することにより、運搬が容易となる。したがって、可搬性を高めることが可能となる。なお、本実施形態では、連結部112a・114aを雄ネジおよび雌ネジによる継手とする構成を例示したが、これに限定するものではない。例えば、他の連結方法としては、差し込み継手、分離せずに折りたたみ可能なヒンジ、または分離せずに伸縮可能なスライドレール等を用いることも可能である。
According to the above configuration, the space temperature at a higher position can be measured by connecting the
図5は、本実施形態にかかるスキャナ100を用いた空間温度の測定方法を説明する図である。空間温度の測定を行う際には、まず棒状の支持部材110の取付部120に複数の熱電対ユニット130を取り付ける。そして、作業者(不図示)は、支持部材110を把持しながら空間102内を移動する。これにより、複数の熱電対ユニット130において空間温度が測定され、そのデータがロガー140に保存される。そして、空間温度のデータを蓄積することにより、図5に示す32℃ゾーンや18℃ゾーンのように断面での温度分布を取得することができる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of measuring a space temperature using the
上記説明したように、本実施形態のスキャナ100によれば、複数の装置を測定箇所に設置することなく、スキャナ100を持った作業者が空間内を移動することにより空間温度を測定することができる。したがって、従来作業者の負担になっていた装置の取付作業を排除することができ、測定作業を容易に行うことが可能である。
As described above, according to the
また本実施形態のスキャナ100では、支持部材110の高さ方向に複数の熱電対ユニット130を着脱可能である。したがって、温度を測定したい高さに応じて熱電対ユニット130を付け替えることができる。更に、本実施形態では熱電対ユニット130を用いて空間温度を測定することにより、複雑なデータ処理を行うことなく空間温度を取得することができる。
Further, in the
なお、本実施形態では作業者が移動しながら空間温度を測定する方法を例示したが、これに限定するものではなく、スキャナ100を定点に設置した状態で空間温度を測定することも可能である。図面には図示していないが、例えば支持部材110の下端に車輪を取り付ける構成とすれば、作業者がより容易にスキャナ100を移動させることができ、測定高さも安定するので、作業効率を高めることができる。スキャナ100を定点に設置する場合には、支持部材110の下端に台座を取り付ける構成としてもよい。
In the present embodiment, the method of measuring the space temperature while the worker is moving is illustrated, but the method is not limited to this, and the space temperature can be measured with the
好ましくは、熱電対ユニット130の細線熱電対134は、線径が25μm以下であるとよく、長さは100mm以上であるとよい。これにより、作業員が移動しながら測定する際の空間温度への追従性を良好に確保することができる。またロガー140へのデータの保存間隔、すなわち空間温度の測定間隔は100msec以下とすることが望ましい。
Preferably, the
図6は、熱電対ユニット130の他の例を説明する図である。なお、先に説明した熱電対ユニット130と共通する構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。図6(a)に示すように、熱電対ユニット130aは、コネクタ132の側面に貼付されたモーションキャプチャー用の反射材136を更に有する。
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the
図6(b)は、空間102をモーションキャプチャー用カメラで撮影している様子を模式的に示している。上述したように熱電対ユニット130aがモーションキャプチャー用の反射材を備えることにより、作業者が空間内を移動している様子をキャプチャー用カメラ(不図示)で撮影すると、図6(b)の楕円E内に示すように熱電対ユニット130aが配置されている位置に輝点(黒点で図示)が観察される。これにより、空間102内におけるスキャナ100の位置情報を取得することができる。
FIG. 6B schematically shows a state in which the
上記構成によれば、キャプチャー用カメラによって撮影された位置情報のログと、熱電対ユニット130によって測定された空間温度情報のログとをマッチングすることにより、空間内の温度分布を容易且つ正確に把握することができる。そして、例えば空間の室内写真に温度分布を重畳して表示することにより、図5(b)に示すように、空間温度を視覚的に把握することが可能となる。
According to the above configuration, by matching the log of the position information captured by the capture camera with the log of the space temperature information measured by the
なお、上記構成では、モーションキャプチャー用の反射材136を用いた位置情報の取得方法について説明したが、これに限定するものではない。例えば、支持部材110に加速度センサー(不図示)を取り付ける構成としても、支持部材110の位置情報を取得し、上記と同様の効果を得ることが可能である。
In addition, in the said structure, although the acquisition method of the positional information using the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It is obvious to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope described in the claims, and naturally, these also belong to the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は、空間内の温度分布を測定する空間温度スキャナとして利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized as a space temperature scanner which measures the temperature distribution in space.
100…スキャナ、102…空間、110…支持部材、110a…孔、112…上側支持部材、112a…連結部、114…下側支持部材、114a…連結部、120…取付部、120a〜120h…取付部、130…熱電対ユニット、130a…熱電対ユニット、132…コネクタ、134…細線熱電対、140…ロガー、142…配線 100 ... Scanner, 102 ... Space, 110 ... Support member, 110a ... Hole, 112 ... Upper support member, 112a ... Connection part, 114 ... Lower support member, 114a ... Connection part, 120 ... Attachment part, 120a-120h ... Attachment Part, 130 ... Thermocouple unit, 130a ... Thermocouple unit, 132 ... Connector, 134 ... Fine wire thermocouple, 140 ... Logger, 142 ... Wiring
Claims (3)
前記支持部材に直線状に複数配置される取付部と、
前記取付部に着脱可能に取り付けられる複数の熱電対ユニットと、
を備え、
前記複数の取付部の一部に前記熱電対ユニットを選択的に取り付けて温度を測定可能であり、
前記熱電対ユニットは、
前記取付部に接続されるコネクタと、
前記コネクタから突出する二線式の細線熱電対と、
を有し、
前記熱電対ユニットの細線熱電対は当該空間温度スキャナの進行方向の前方に向かって突出するように配置されていて、
前記熱電対ユニットのそれぞれに、モーションキャプチャー用の反射材を有することを特徴とする空間温度スキャナ。 A rod-shaped support member,
A plurality of mounting portions linearly arranged on the support member,
A plurality of thermocouple units detachably attached to the attachment portion,
Equipped with
It is possible to selectively attach the thermocouple unit to a part of the plurality of attachment portions to measure temperature,
The thermocouple unit,
A connector connected to the mounting portion,
A two-wire type thin wire thermocouple protruding from the connector,
Have
The thin wire thermocouple of the thermocouple unit is arranged so as to project toward the front in the traveling direction of the space temperature scanner ,
Each of the thermocouples units, spatial temperature scanner, characterized in Rukoto which have a reflective material for motion capture.
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