JPS63214654A - 熱伝達率の測定方法 - Google Patents
熱伝達率の測定方法Info
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- JPS63214654A JPS63214654A JP62048566A JP4856687A JPS63214654A JP S63214654 A JPS63214654 A JP S63214654A JP 62048566 A JP62048566 A JP 62048566A JP 4856687 A JP4856687 A JP 4856687A JP S63214654 A JPS63214654 A JP S63214654A
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract 1
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、熱伝達率の測定方法に関する。主として、い
わゆる通電加熱法によって種々の流体（液体、気体に限
らず、半固体を含み、流れることができる物質をいう。
わゆる通電加熱法によって種々の流体（液体、気体に限
らず、半固体を含み、流れることができる物質をいう。
以下同じ）の物性値を測定する際に必要とされる熱伝達
率の測定方法に関するものである。
率の測定方法に関するものである。
（発明の背景）
一般に、流体の物性値（例えば動粘度）を知ることは、
流体の工程管理上極めて重要である。
流体の工程管理上極めて重要である。
現在、流体の物性値を計る方法としては、先に本件出願
人が開示した特開昭６０−１５２９４３号公報に記載さ
れているように、測定対象物である流体中に、垂直に貼
られた金属細線を感知素子としてこれを通電加熱し、上
記金属細線の表面における熱伝達率を算出することによ
って、流体の物性値を測定する方法が知られている。
人が開示した特開昭６０−１５２９４３号公報に記載さ
れているように、測定対象物である流体中に、垂直に貼
られた金属細線を感知素子としてこれを通電加熱し、上
記金属細線の表面における熱伝達率を算出することによ
って、流体の物性値を測定する方法が知られている。
この方法は、現在、上述のように金属細線を感知素子（
ここでは発熱体）として用いており、第５図に示すよう
に、金属細線（１）の両端に電流導入用リード線（２＞
（２）と電圧測定用リード線（３）（３）とをそれぞれ
接続し、電流導入用リード線（２）（２）を通じて金属
細線（１）に通電し、その時の金属ｍ線（１）に印加さ
れている電圧を、電圧測定用リード線（３）（３）に接
続した電圧計（４）で測定している。
ここでは発熱体）として用いており、第５図に示すよう
に、金属細線（１）の両端に電流導入用リード線（２＞
（２）と電圧測定用リード線（３）（３）とをそれぞれ
接続し、電流導入用リード線（２）（２）を通じて金属
細線（１）に通電し、その時の金属ｍ線（１）に印加さ
れている電圧を、電圧測定用リード線（３）（３）に接
続した電圧計（４）で測定している。
そして、電圧計（４）で測定した電圧値■と金属細線（
１）に通電している電流（１（Ｉとの関係から、その時
点における金属細線（１）の抵抗値Ｒを求め、更にその
時点の金属細線（１）の発熱量Ｗを Ｗ＝Ｉ”Ｒ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・■として求め、この発熱量
Ｗから、上記細線と流体との境界面における熱伝達率α
を、 α＝Ｗｄ／４ （θＳ−θ、Ｘ、）・・・・・・・・・
・・・■ｄ ：細線の直径 θＳ：細線の表面温度 θ（，０：流体の温度 として求めて、この熱伝達率αから所定の関係式に基づ
いて動粘度を求めている。
１）に通電している電流（１（Ｉとの関係から、その時
点における金属細線（１）の抵抗値Ｒを求め、更にその
時点の金属細線（１）の発熱量Ｗを Ｗ＝Ｉ”Ｒ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・■として求め、この発熱量
Ｗから、上記細線と流体との境界面における熱伝達率α
を、 α＝Ｗｄ／４ （θＳ−θ、Ｘ、）・・・・・・・・・
・・・■ｄ ：細線の直径 θＳ：細線の表面温度 θ（，０：流体の温度 として求めて、この熱伝達率αから所定の関係式に基づ
いて動粘度を求めている。
（発明が解決しようとする問題点）
最近では、上記感知素子の小型化を図りたいという要請
が高まっているが、上記感知素子を小型にした場合には
、感知素子と測定対象物との間における熱伝達率を正確
に評価することができなくなるという問題がある。
が高まっているが、上記感知素子を小型にした場合には
、感知素子と測定対象物との間における熱伝達率を正確
に評価することができなくなるという問題がある。
例えば今、第６図に示すように、前記細線を短くした金
属棒（５）を感知素子として用い、その円周面（７）が
測定対象物である流体Ｆに接触しているとすると、前述
の方法において、真に評価したい熱量は、感知素子と測
定対象物である流体との間において伝達された熱量、す
なわち、ここでは、金属棒の円周面（７）から流体Ｆに
逃げた熱量Ｗ、である。
属棒（５）を感知素子として用い、その円周面（７）が
測定対象物である流体Ｆに接触しているとすると、前述
の方法において、真に評価したい熱量は、感知素子と測
定対象物である流体との間において伝達された熱量、す
なわち、ここでは、金属棒の円周面（７）から流体Ｆに
逃げた熱量Ｗ、である。
ところが実際には、感知素子（５）で発生した熱は、図
示のように、感知素子（５）の両端面（６）（６）から
も逃げており、この両端面（６）（６）から逃げた熱量
をＷ２とすると、この熱量Ｗ２と流体Ｆに逃げた熱量Ｗ
１との和、すなわち、ｗ、＋Ｗｚが感知素子（５）の発
熱量Ｗである。
示のように、感知素子（５）の両端面（６）（６）から
も逃げており、この両端面（６）（６）から逃げた熱量
をＷ２とすると、この熱量Ｗ２と流体Ｆに逃げた熱量Ｗ
１との和、すなわち、ｗ、＋Ｗｚが感知素子（５）の発
熱量Ｗである。
両端面（６）（６）から逃げた熱量Ｗ２は未知であるが
、前述の方法は、感知素子を細線（直径：長さが１：１
０００程度の細線）とすることによって、両端面（６）
（６）から逃げる熱量Ｗ２を、円周面（７）から流体Ｆ
に逃げる熱Ｉｗ＋に比べて著しく小さくしているので、
両端面（６）（６）から逃げている熱量Ｗ２を無視して
感知素子全体の熱量Ｗを、流体Ｆに逃げた熱ｉｔ ｗ
＋であると擬制しても、測定誤差が小さくなるようにし
ている。
、前述の方法は、感知素子を細線（直径：長さが１：１
０００程度の細線）とすることによって、両端面（６）
（６）から逃げる熱量Ｗ２を、円周面（７）から流体Ｆ
に逃げる熱Ｉｗ＋に比べて著しく小さくしているので、
両端面（６）（６）から逃げている熱量Ｗ２を無視して
感知素子全体の熱量Ｗを、流体Ｆに逃げた熱ｉｔ ｗ
＋であると擬制しても、測定誤差が小さくなるようにし
ている。
しかしながら、例えば上述したように細線を短くした金
属棒（５）を感知素子として用いた場合には、円周面（
７）から流体Ｆに逃げる熱量Ｗ、に対して、未知量であ
る両端面（６）（６）から逃げる熱量Ｗ２が大きくなり
、これを無視することができな（なる。
属棒（５）を感知素子として用いた場合には、円周面（
７）から流体Ｆに逃げる熱量Ｗ、に対して、未知量であ
る両端面（６）（６）から逃げる熱量Ｗ２が大きくなり
、これを無視することができな（なる。
したがって、この場合に、感知素子全体の発熱量Ｗを、
流体Ｆに逃げた熱量Ｗ、であると擬制したのでは、両端
面（６）（６）から逃げている熱量Ｗ２の分だけ誤差と
なり、熱伝達率すなわち、流体の物性値を正確に測定す
ることができなくなるという問題がある。
流体Ｆに逃げた熱量Ｗ、であると擬制したのでは、両端
面（６）（６）から逃げている熱量Ｗ２の分だけ誤差と
なり、熱伝達率すなわち、流体の物性値を正確に測定す
ることができなくなるという問題がある。
このような問題は、感知素子として吸熱体を用いた場合
にも同様に生じる。
にも同様に生じる。
本発明の目的は、以上のような問題点を解決し、感知素
子の小型化を図った場合においても、感知素子と測定対
象物である流体との間における熱伝達率を正確に把握で
きるようにすることにある。
子の小型化を図った場合においても、感知素子と測定対
象物である流体との間における熱伝達率を正確に把握で
きるようにすることにある。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明の方法は、流体中に感
知素子を入れ、この感知素子に通電して該感知素子の発
熱量を測定し、この発熱量に基づ吉、前記感知素子と流
体との間における熱伝達率を測定するに際し、前記感知
素子の特定の面のみを前記流体と熱的に接触させ、この
熱的接触面以外の面を断熱状態として前記感知素子の発
熱量を測定し、該発熱量に基づいて前記熱伝達率を測定
することとした。
知素子を入れ、この感知素子に通電して該感知素子の発
熱量を測定し、この発熱量に基づ吉、前記感知素子と流
体との間における熱伝達率を測定するに際し、前記感知
素子の特定の面のみを前記流体と熱的に接触させ、この
熱的接触面以外の面を断熱状態として前記感知素子の発
熱量を測定し、該発熱量に基づいて前記熱伝達率を測定
することとした。
尚、熱的接触とは、２＠ｉＪ体間の物理的接触をいうの
ではなく、熱が移動し得る接触状態をいう。
ではなく、熱が移動し得る接触状態をいう。
（作用効果）
熱の伝達現象は、温度の差によって生じる。
本発明測定方法は、測定対象物である流体中に入れた感
知素子の特定の面のみを、前記流体と熱的に接触させ、
この熱的接触面以外の面を断熱状態としているので、感
知素子と測定対象物である流体との間における熱伝達は
、感知素子と流体との熱的接触面においてのみなされる
こととなる。
知素子の特定の面のみを、前記流体と熱的に接触させ、
この熱的接触面以外の面を断熱状態としているので、感
知素子と測定対象物である流体との間における熱伝達は
、感知素子と流体との熱的接触面においてのみなされる
こととなる。
したがって、本発明の方法によれば、感知素子の小型化
を図った場合においても、感知素子と測定対象物である
流体との間において伝達された熱量を正確に把握でき、
熱伝達率を正確に計測して流体の物性値を正確に測定す
ることができる。
を図った場合においても、感知素子と測定対象物である
流体との間において伝達された熱量を正確に把握でき、
熱伝達率を正確に計測して流体の物性値を正確に測定す
ることができる。
（実施例）
以下、感知素子を発熱体とした場合の本発明方法の実施
例について図面を参照して説明する。
例について図面を参照して説明する。
尚、感知素子を吸熱体としても、原理的には同じである
。
。
第１図は、本発明の方法に用いる感知素子の一例を示す
概略正面図であり、第２図は、本発明方法の一実施例状
態を示すブロック図である。
概略正面図であり、第２図は、本発明方法の一実施例状
態を示すブロック図である。
本方法において、第２図に示すように、流体Ｆ中に感知
素子（１０）を入れ、この感知素子（１０）に通電して
、該感知素子（１０）の発熱量を測定し、この発熱量に
基づき、前記感知素子（１０）と流体Ｆとの間における
熱伝達率を測定する点については前述した従来の方法と
変わりがない。
素子（１０）を入れ、この感知素子（１０）に通電して
、該感知素子（１０）の発熱量を測定し、この発熱量に
基づき、前記感知素子（１０）と流体Ｆとの間における
熱伝達率を測定する点については前述した従来の方法と
変わりがない。
本方法の特徴とする点は、前記感知素子（１０）の外周
面（１０ａ）のみを前記流体Ｆと熱的に接触させ、この
熱的接触面（１０ａ）以外の面、すなわち、両端面（１
１） （１１）を断熱状態として感知素子（１０）の発
熱量を測定する点にある。
面（１０ａ）のみを前記流体Ｆと熱的に接触させ、この
熱的接触面（１０ａ）以外の面、すなわち、両端面（１
１） （１１）を断熱状態として感知素子（１０）の発
熱量を測定する点にある。
具体的には、先ず第２図に示すように、タンクＴに入っ
た測定対象物である流体（ここでは液体）Ｆ中に感知素
子（１０）を入れるかあるいは予め入れておく。
た測定対象物である流体（ここでは液体）Ｆ中に感知素
子（１０）を入れるかあるいは予め入れておく。
この際、感知素子（１０）には、第１図に示すように、
その両端面（１１） （１１）に絶縁薄膜（樹脂膜、セ
ラミックス等）を介し、電気的に絶縁して補助素子（２
０）及び（３０）を接合し、感知素子（１０）は、電流
導入用リード線（１２） （１３）及び電圧測定用リー
ド線（１４） （１５）を介して電流源（４０）及び電
圧測定装置（５０）に接続し、補助素子（２０） （３
０）は、それぞれの電流供給用リード線（２１） （２
２）及び（３１）（３２）を介して電流源（４０）に接
続しておく。
その両端面（１１） （１１）に絶縁薄膜（樹脂膜、セ
ラミックス等）を介し、電気的に絶縁して補助素子（２
０）及び（３０）を接合し、感知素子（１０）は、電流
導入用リード線（１２） （１３）及び電圧測定用リー
ド線（１４） （１５）を介して電流源（４０）及び電
圧測定装置（５０）に接続し、補助素子（２０） （３
０）は、それぞれの電流供給用リード線（２１） （２
２）及び（３１）（３２）を介して電流源（４０）に接
続しておく。
なお、電流源（４０）及び電圧測定装置（５０）はそれ
ぞれＧＰ−ＩＢ （ゼネラル・パーパス・インターフェ
ース・バス）制御系にて制御装置！（６０）に接続する
。
ぞれＧＰ−ＩＢ （ゼネラル・パーパス・インターフェ
ース・バス）制御系にて制御装置！（６０）に接続する
。
その後このような状態において、それぞれのリード線を
通じて電流源（４０）から各素子に個別の電流を供給し
、制御装置（６０）によって、感知素子と補助素子との
接合面（１１）における各素子の温度が同じになるよう
に制御する。
通じて電流源（４０）から各素子に個別の電流を供給し
、制御装置（６０）によって、感知素子と補助素子との
接合面（１１）における各素子の温度が同じになるよう
に制御する。
そして、前記電圧測定用リードに％ （１４） （１５
）を介して電圧測定装置（５０）で感知素子（１０）に
印加されている電圧を測定し、その測定結果に基づいて
制御装置（６０）により、その時の感知素子（１０）に
供給されている電流値との関係で感知素子（１０）の発
熱１ｗを算出しく前記０式参照）、この発熱量Ｗから前
記０式に基づいて感知素子（１０）と流体Ｆとの熱的接
触面における熱伝達率αを算出する。
）を介して電圧測定装置（５０）で感知素子（１０）に
印加されている電圧を測定し、その測定結果に基づいて
制御装置（６０）により、その時の感知素子（１０）に
供給されている電流値との関係で感知素子（１０）の発
熱１ｗを算出しく前記０式参照）、この発熱量Ｗから前
記０式に基づいて感知素子（１０）と流体Ｆとの熱的接
触面における熱伝達率αを算出する。
本方法によれば、感知素子（１０）と流体Ｆとの熱的接
触面が、該素子の外周面（１０ａ）のみであり、かつこ
の接触面以外の面である両端面が補助素子（２０） （
３０）との接合面（１１）であって、この接合面（１１
）における各素子間の温度差は無いので、感知素子（１
０）の両端面（１１） （１１）が断熱状態となる。
触面が、該素子の外周面（１０ａ）のみであり、かつこ
の接触面以外の面である両端面が補助素子（２０） （
３０）との接合面（１１）であって、この接合面（１１
）における各素子間の温度差は無いので、感知素子（１
０）の両端面（１１） （１１）が断熱状態となる。
すなわち、第１図に示すように感知素子（１０）の両端
面（１１） （１１）を通じて伝達される熱量Ｗ２は０
となり、感知素子（１０）と流体Ｆとの間における熱伝
達は、感知素子と流体との熱的接触面（１０ａ）におい
てのみなされることとなる。
面（１１） （１１）を通じて伝達される熱量Ｗ２は０
となり、感知素子（１０）と流体Ｆとの間における熱伝
達は、感知素子と流体との熱的接触面（１０ａ）におい
てのみなされることとなる。
したがって、この熱的接触面（１０ａ）を通じて、流体
Ｆに伝達された熱量をＷ、とすれば、Ｗ、 ＝Ｗ Ｗ：感知素子（１０）の発熱量 となり、感知素子（１０）と測定対象物である流体Ｆと
の間における熱伝達率を正確に把握することができる。
Ｆに伝達された熱量をＷ、とすれば、Ｗ、 ＝Ｗ Ｗ：感知素子（１０）の発熱量 となり、感知素子（１０）と測定対象物である流体Ｆと
の間における熱伝達率を正確に把握することができる。
以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は、
上記の実施例に限るものではなく、適宜変形実施可能で
ある。
上記の実施例に限るものではなく、適宜変形実施可能で
ある。
例えば、感知素子（１０）の形状及びそのどの面を熱的
接触面にとるかは任意であり、第３図及び第４図に示す
ように、一方の補助素子（３０）を除去し、感知素子（
１０）及び補助素子（２０）をリング状にして感知素子
（１０）の−側面及び内外周面を熱的接触面としてもよ
い。
接触面にとるかは任意であり、第３図及び第４図に示す
ように、一方の補助素子（３０）を除去し、感知素子（
１０）及び補助素子（２０）をリング状にして感知素子
（１０）の−側面及び内外周面を熱的接触面としてもよ
い。
又、断熱状態を得るに際しては、発熱体と真空断熱とを
併用しても良い。更に感知素子（１０）と補助素子（１
１）とは物理的に接触していなくても断熱状態が得られ
れば良い。
併用しても良い。更に感知素子（１０）と補助素子（１
１）とは物理的に接触していなくても断熱状態が得られ
れば良い。
第１図は本発明の方法に用いる感知素子の一例を示す概
略正面図、第２図は本発明方法の一実施状態を示すブロ
ック図、第３図は第１図のものとは異なる感知素子の概
略正面図、第４図は同上一部省略側面図、第５図及び第
６図は従来法の説明図である。 １０・・・・・・・感知素子 １０ａ ・・・・・・熱的接触面 第２図 第５図 ／−′−Ｆ 第６図
略正面図、第２図は本発明方法の一実施状態を示すブロ
ック図、第３図は第１図のものとは異なる感知素子の概
略正面図、第４図は同上一部省略側面図、第５図及び第
６図は従来法の説明図である。 １０・・・・・・・感知素子 １０ａ ・・・・・・熱的接触面 第２図 第５図 ／−′−Ｆ 第６図
Claims (1)
- 流体中に感知素子を入れ、この感知素子に通電して該感
知素子の発熱量を測定し、この発熱量に基づき前記感知
素子と流体との間における熱伝達率を測定するに際し、
前記感知素子の特定の面のみを前記流体と熱的に接触さ
せ、この熱的接触面以外の面を断熱状態として前記感知
素子の発熱量を測定し、該発熱量に基づいて前記熱伝達
率を測定することを特徴とする熱伝達率の測定方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62048566A JPS63214654A (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 熱伝達率の測定方法 |
| US07/157,260 US4995731A (en) | 1987-03-03 | 1988-02-18 | Method for measuring heat transfer coefficient and sensor including heat transfer element and thermal insulation element |
| EP88102702A EP0282780B1 (en) | 1987-03-03 | 1988-02-24 | Method for measuring heat transfer coefficient and sensor including heat transfer element and thermal insulation element |
| DE8888102702T DE3870288D1 (de) | 1987-03-03 | 1988-02-24 | Verfahren zum messen von waermeleitfaehigkeitskoeffizienten und sensor mit einem waermeleitenden element und mit einem waermeisolierenden element. |
| CA000560242A CA1313463C (en) | 1987-03-03 | 1988-03-01 | Method for measuring heat transfer coefficient and sensor including heat transfer element and thermal insulation element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62048566A JPS63214654A (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 熱伝達率の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63214654A true JPS63214654A (ja) | 1988-09-07 |
| JPH0562944B2 JPH0562944B2 (ja) | 1993-09-09 |
Family
ID=12806944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62048566A Granted JPS63214654A (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 熱伝達率の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63214654A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS48113979U (ja) * | 1972-04-03 | 1973-12-26 | ||
| JPS4939473U (ja) * | 1972-07-05 | 1974-04-06 | ||
| JPS5015591A (ja) * | 1973-06-07 | 1975-02-19 | ||
| JPS59217162A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-07 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 乳凝固の測定方法 |
| JPS60152943A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-12 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 液体または半固体状物質の物性変化の測定方法 |
-
1987
- 1987-03-03 JP JP62048566A patent/JPS63214654A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS4939473U (ja) * | 1972-07-05 | 1974-04-06 | ||
| JPS5015591A (ja) * | 1973-06-07 | 1975-02-19 | ||
| JPS59217162A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-07 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 乳凝固の測定方法 |
| JPS60152943A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-12 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 液体または半固体状物質の物性変化の測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0562944B2 (ja) | 1993-09-09 |
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