熱電対について

質問

真空装置内で試料の温度を測ろうと思っています。（1000℃ぐらいまで）
手元にクロメルとアルメル線があります。
フランジに大気側２本、真空側２本の銅線が出ています。
この場合、まず銅とクロメル（アルメル）を電気溶接で付けて
計測しても大丈夫なのでしょうか？銅線じゃなくて銀色の線
（材料がわからないが、融点は高そう。）でも大丈夫なのでしょうか？
アルメルとかと銅をつなぐとちゃんと計測できるのか心配で。
あと、大気側の２本の端子間を精度の良い電圧計ではかればOKなのでしょうか？
温接点と冷接点との差が温度差なので、冷接点側（電圧計）は室温としても
OKでしょうか？ちなみにそんなに精度はいらないと思っています。

私と同じように真空中で熱電対による温度計測をされている方、
他に注意する点などあれば教えてください。よろしくお願いします。

回答No.3

syo-tyann · ベストアンサー

Ｑ　フランジに大気側２本、真空側２本の銅線が出ています。
　　この場合、まず銅とクロメル（アルメル）を電気溶接で付けて計測しても大丈　　夫なのでしょうか？
Ａ　中間金属の法則と言う法則が有り熱電対の間に異種金属が挿入される際、その　　両端に温度差がない場合は、温度計測に影響を受けません。　
　　電気的につながっていればＯＫですしっかりネジってつないでやりましょう

Ｑ　銅線じゃなくて銀色の線 （材料がわからないが、融点は高そう。）でも大丈夫　　なのでしょうか？
Ａ　熱起電力は、組合わせる金属の種類と両接点の温度差に依存するものです材料　　がわからないと熱起電力対応表が使ないのでまともな温度計測は難しいでしょ　　う

Ｑ　大気側の２本の端子間を精度の良い電圧計ではかればOKなのでしょうか
Ａ　ｍＶ、μＶの計れる電圧計＋熱起電力対応表があれば計測できます

Ｑ　温接点と冷接点との差が温度差なので、冷接点側（電圧計）は室温としても
　　OKでしょうか？
Ａ　OKです　冷接点側（電圧計）をできるだけ一定の温度にたもってやりましょう

補足ですがＫ熱電対（クロメル－アルメル）の補償導線を購入し接触型のデジタル温度計につなげば楽に計測できるのではないでしょうか？
1000℃ぐらいまでと言うことですが絶縁物が焼損してショートしない様にしっかり絶縁してやりましょう

参考URL：

http://www.cypress.ne.jp/t-komeda/products/th-k/

お礼

お礼が遅くなってしまい申し訳ございませんでした。
電気的につながっていれば大丈夫なんですね。安心しました。
銀色の線は、白金ーイリジウムでした。今回はクロメルーアルメルでやりましたが。
補償導線はやはり必要なんですね。
ありがとうございました。

回答No.2

bipolaron

手元にそれが無いからの質問でしょうからこの回答は意味が無いかも知れませんが、アルメルクロメル用のミニフランジは普通に売っています。そう高いものではありませんし、真空屋なら必ず在庫で持っているだろうと思われるくらいのポピュラーな商品です。普通これを使います。真空パーツ屋さんに電話したらすぐにカタログをファックスしてくれますよ。

どうしてもそれが手に入らない。今すぐやりたい。のであればアルメル、クロメルを胴と繋いでみて大気中でテストし、誤差表を作ってしまう手もありますね。基本的に大気中も真空中も熱伝対の起電力は変わりません。ただ、銅に繋いでどうなるかは具体的に私には予測できないのであしからず。
でも考えたら電圧を測る電圧計の電極は異種金属で出来ているので、もしフランジの銅に接する部分が既に室温ならばそれほどの誤差は出ないことが考えられますね。

電圧は普通のテスターやマルチメーターで測ります。もちろん専門の測定器（熱伝対材料に応じて温度換算してくれるもの）もありますが人任せは嫌いなのでいつも対応表を睨んでました。
電圧計の測定誤差よりも試料近辺での試料と熱伝対接点の接触誤差の方が大きいので注意しましょう。よっぽどのテクニシャンで無い限り真空中の試料の本当の温度を熱伝対で測定するのは困難なものです。全部が熱伝対のラインを使っても平気で100度程度の誤差が出ます。

お礼

お礼が遅くなってしまい申し訳ございませんでした。
ミニフランジは見つかったのでそれでやってみました。
おおまかとはいえ、真空中での温度測定って難しいんですね。
ありがとうございました。

回答No.1

acacia7

フランジ前後の異種の金属が接触する部分で起電力が発生してしまいます。
また、フランジの前後での温度差も不明です。
ちょっと誤差がどのくらいになるかも不明だと思います。

フランジもきちんと補償導線で導通させないとまずいのではないでしょうか。

お礼

お礼が遅くなってしまい申し訳ございませんでした。
やはり補償導線を使用しないとだめなんですね。
ありがとうございました。