專利名稱：移動(dòng)體用溫度計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物理領(lǐng)域，尤其涉及溫度計(jì)，特別涉及測定移動(dòng)或回轉(zhuǎn)的金屬體(如 金屬線)表面溫度的裝置，具體的是一種移動(dòng)體用溫度計(jì)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，已有一種測定移動(dòng)或回轉(zhuǎn)金屬等導(dǎo)電體表面溫度的移動(dòng)體用溫度 計(jì)，該移動(dòng)體用溫度計(jì)由一對(duì)導(dǎo)電性滾輪和形成熱電偶的異種金屬板構(gòu)成，這一對(duì)導(dǎo)電性 滾輪中夾著絕緣體，并由滑動(dòng)軸承自由回轉(zhuǎn)地支承，形成熱電偶的異種金屬板緊緊卷繞在 導(dǎo)電性滾輪的外圓周面上，滾輪外圓周面與移動(dòng)(回轉(zhuǎn))中的被測溫體接觸，在異種金屬上 發(fā)生的熱電動(dòng)勢通過滑動(dòng)軸承輸入電子式自動(dòng)平衡儀表。但是，該移動(dòng)體用溫度計(jì)對(duì)于移 動(dòng)中的小直徑金屬線的表面溫度，存在著難以測定的問題。要測定小直徑金屬線的表面溫 度，需要將隔開一對(duì)異種金屬板的絕緣體厚度縮小到金屬線直徑以下，才能使一對(duì)異種金 屬靠近，但是難以將移動(dòng)的金屬線引導(dǎo)到正確位置，或有金屬粉附著于接近的異種金屬，因 而發(fā)生短路故障。其次，當(dāng)需要斷續(xù)測定溫度或測定斷續(xù)性溫度的情況下，在不測定溫度的 階段容易發(fā)生雜波，因而測溫精度惡化，尤其是采用諸如頻繁斷開的方法時(shí)，更無法正確測 定溫度。其次，導(dǎo)電性滾輪因?yàn)橛山饘俚葘?dǎo)電材料構(gòu)成，比較重，所以隨著異種金屬與移動(dòng) 的被測溫材之間的滑動(dòng)，會(huì)發(fā)生對(duì)被測溫物而言無法忽視的摩擦熱，于是就產(chǎn)生了測定誤 差。再次，由于導(dǎo)電性滾輪的熱容量較大，被測溫物如小直徑的金屬線的熱量被奪走，因而 測溫精度惡化。此外，在異種金屬上產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢是通過滾輪回轉(zhuǎn)軸的外周與滑動(dòng)軸承 內(nèi)周的接觸而傳遞的，所以有可能因不穩(wěn)定接觸而引起熱電動(dòng)勢無法正確傳遞。于是，如果 為確保接觸而將電刷推壓到回轉(zhuǎn)軸上，那么，滾輪的回轉(zhuǎn)阻力就增加，其結(jié)果是異種金屬與 移動(dòng)的被測溫材之間的滑動(dòng)增加，在被測溫物上產(chǎn)生不必要的力，導(dǎo)致異種金屬或被測溫 材上產(chǎn)生磨損粉?，F(xiàn)有技術(shù)中，另有一種溫度計(jì)，該種溫度計(jì)將形成熱電偶的一對(duì)異種金屬線保持 微小的距離，并張緊呈X字狀，將釬焊烙鐵的尖端以橫跨方式與該對(duì)異種金屬線接觸，從而 可以測定烙鐵頭的溫度。但是，由于該對(duì)異種金屬線是被固定的，因此難以將它用于移動(dòng) 被測溫物的測溫。如果通過異種金屬線與移動(dòng)的被測溫物之間的滑動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致異種金屬線 磨損，最終破斷，或者因摩擦熱而造成測定精度的惡化。此外，尤其是在測定移動(dòng)中的小直 徑金屬線的表面溫度時(shí)，盡管需要通過小直徑金屬線對(duì)張緊呈X字狀的異種金屬線進(jìn)行短 路，但在這種位置上，難以正確引導(dǎo)小直徑金屬線到位?，F(xiàn)有技術(shù)中，還有一種接觸式溫度計(jì)，它由接觸板、環(huán)狀彈性構(gòu)件和熱電偶構(gòu)成， 環(huán)狀彈性構(gòu)件將接觸板推壓到被測溫體上，熱電偶被接觸板與環(huán)狀彈性構(gòu)件夾住的，接觸 板在移動(dòng)的薄片狀被測溫體上滑動(dòng)。但是，因?yàn)閷⒔佑|板推壓到被測溫體上滑動(dòng)的，所以被 測溫體會(huì)磨損并產(chǎn)生磨損粉或破斷，測定精度會(huì)因摩擦熱而發(fā)生惡化。另外，接觸板的耐久 性也發(fā)生劣化。另外，在構(gòu)造上，被測溫體在接觸板的一個(gè)面(滑動(dòng)面)上滑動(dòng)，而熱電偶 則與此面相反的面(測定面)接觸，所以當(dāng)對(duì)薄片狀的被測溫體進(jìn)行測溫時(shí)，整個(gè)滑動(dòng)面從被測溫體受熱，而對(duì)細(xì)線狀(小直徑)的被測溫體進(jìn)行測溫時(shí)，只有滑動(dòng)面上極小的一部分 會(huì)從被測溫體受熱。結(jié)果，一旦細(xì)線狀被測溫體的滑動(dòng)位置與熱電偶之間的距離發(fā)生變動(dòng)， 測定精度就會(huì)惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種移動(dòng)體用溫度計(jì)，所述的這種移動(dòng)體用溫度計(jì)要解決 現(xiàn)有技術(shù)中難以準(zhǔn)確測定移動(dòng)中的被測溫體尤其是小直徑導(dǎo)電線的表面溫度的技術(shù)問題。本發(fā)明的這種移動(dòng)體用溫度計(jì)由一個(gè)回轉(zhuǎn)部和一個(gè)固定部構(gòu)成，所述的回轉(zhuǎn)部通 過軸自由回轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述的固定部上，回轉(zhuǎn)部由一個(gè)絕緣圓盤構(gòu)成，所述的絕緣圓盤上 設(shè)置有熱電偶，所述的熱電偶由一個(gè)第一金屬線和一個(gè)第二金屬線構(gòu)成，其中，所述的第一 金屬線中的一部分和所述的第二金屬線中的一部分間隔排列在所述的絕緣圓盤的外圓周 面上，第一金屬線和第二金屬線在絕緣圓盤外圓周面上的延伸方向與絕緣圓盤的軸向傾 斜。進(jìn)一步的，所述的第一金屬線的末端與所述的第二金屬線的末端短路。進(jìn)一步的，所述的絕緣圓盤上設(shè)置有一個(gè)測溫電路和一個(gè)信號(hào)發(fā)送電路，所述的 固定部中設(shè)置有一個(gè)信號(hào)接收電路，所述的信號(hào)發(fā)送電路與所述的信號(hào)接收電路之間設(shè)置 有間隙，所述的測溫電路與信號(hào)發(fā)送電路連接，所述的第一金屬線和第二金屬線與測溫電 路連接。當(dāng)被測溫體與第一金屬線和第二金屬線接觸時(shí)，測溫電路上測定到第一金屬線和 第二金屬線上所發(fā)生的熱電動(dòng)勢，該測定到的熱電動(dòng)勢通過上述信號(hào)發(fā)送電路變換成發(fā)送 信號(hào)，該發(fā)送信號(hào)傳遞給信號(hào)接收電路。具體的，設(shè)當(dāng)被測溫體與第一金屬線和第二金屬線 接觸時(shí)，測溫電路所測定的溫度為T，被測溫體未與第一金屬線和第二金屬線接觸時(shí)，測溫 電路所測定的溫度為Tl，則被測溫體的溫度T2通過下式得到修正。T2 = (Τ · (λ 2+λ 1)-Τ1 · λ 1)/λ 2其中，λ 1為上述第一金屬線和第二金屬線的熱導(dǎo)率的平均值；λ 2為被測溫體的 熱導(dǎo)率。再具體的，信號(hào)發(fā)送電路除了發(fā)送測溫電路上測定到的溫度T之外，還發(fā)送溫度 Tl或上述修正后溫度Τ2。進(jìn)一步的，所述的絕緣圓盤上設(shè)置有一個(gè)第一感應(yīng)線圈，所述的固定部中設(shè)置有 一個(gè)第二感應(yīng)線圈和一個(gè)高頻發(fā)送電路，所述的第二感應(yīng)線圈與所述的高頻發(fā)送電路連 接，所述的第一感應(yīng)線圈與第二感應(yīng)線圈之間設(shè)置有間隙。通過向上述第二感應(yīng)線圈上附 加高頻電流，第一感應(yīng)線圈能以非接觸方式得到電力，第一感應(yīng)線圈通過導(dǎo)線向測溫電路 和信號(hào)發(fā)送電路傳遞電流。進(jìn)一步的，所述的第一金屬線在絕緣圓盤的外圓周面上呈連續(xù)Z字型、或者連續(xù)U 字型、或者連續(xù)V字型彎曲延伸，所述的第二金屬線在絕緣圓盤的外圓周面上呈連續(xù)Z字 型、或者連續(xù)U字型、或者連續(xù)V字型彎曲延伸，第一金屬線和第二金屬線間隔并列。再進(jìn)一步的，所述的絕緣圓盤中設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)貫穿孔，任意一個(gè)所述的貫穿孔均 連通絕緣圓盤的兩個(gè)端面，第一金屬線從絕緣圓盤的外圓周面向絕緣圓盤的端面延伸并彎 曲后穿入一個(gè)貫穿孔的一端，第一金屬線再從該貫穿孔的另一端穿出后，彎曲并在絕緣圓 盤的外圓周面的延伸后、再彎曲后穿入相鄰的一個(gè)貫穿孔內(nèi)，第二金屬線從絕緣圓盤的外
5圓周面向絕緣圓盤的端面延伸并彎曲后穿入一個(gè)貫穿孔的一端，第二金屬線再從該貫穿孔 的另一端穿出后，彎曲并在絕緣圓盤的外圓周面的延伸后、再彎曲后穿入相鄰的一個(gè)貫穿 孔內(nèi)。本發(fā)明的工作原理是絕緣圓盤與被測溫體以滾動(dòng)方式接觸，防止產(chǎn)生摩擦熱，也 不會(huì)產(chǎn)生摩擦粉。被測溫體與第一金屬線和第二金屬線接觸時(shí)，第一金屬線和第二金屬線 上發(fā)生熱電動(dòng)勢，與第一金屬線和第二金屬線連接的測溫電路根據(jù)熱電動(dòng)勢來測定溫度， 再根據(jù)被測溫體未與第一金屬線和第二金屬線接觸時(shí)測溫電路測到的溫度進(jìn)行修正，從而 獲得被測溫體的溫度。溫度信號(hào)傳遞到信號(hào)發(fā)送電路中變換成發(fā)送信號(hào)，信號(hào)發(fā)送電路將 發(fā)送信號(hào)以非接觸方式例如光信號(hào)、超聲波信號(hào)等方式信號(hào)接收電路，由信號(hào)接收電路傳 遞給顯示、計(jì)算或者采集裝置。第一金屬線和第二金屬線的各自一部分相對(duì)于絕緣圓盤的 軸心以傾斜的方向排列在外圓周面上，被測溫體作為移動(dòng)的通電體，同時(shí)接觸第一金屬線 和第二金屬線，第一金屬線和第二金屬線成為短路狀態(tài)，所以無論被測溫體的寬度多窄或 者直徑多細(xì)，依然可以測定其表面溫度。此時(shí)，由于不必將第一金屬線和第二金屬線之間的 距離縮小到被測溫體的寬度或者直徑以下，因此，即使產(chǎn)生金屬粉等情況，也不會(huì)發(fā)生短路 故障。此外，由于可以在絕緣圓盤的外圓周面上從一個(gè)端面到另一個(gè)端面的大范圍內(nèi)配置 第一金屬線和第二金屬線，因此在相關(guān)的很大范圍內(nèi)都可以進(jìn)行測定，于是，對(duì)移動(dòng)被測溫 體的引導(dǎo)就變得容易，只需沿著圓盤的兩端面設(shè)置法蘭盤就可，如只需將圓盤做成谷底平 坦的V型皮帶輪狀。再者，絕緣圓盤由絕緣體形成，但對(duì)形成絕緣圓盤的材料不作限定，所 以可以實(shí)現(xiàn)輕量化和小熱容量化，于是，絕緣圓盤更易于回轉(zhuǎn)，金屬線與被測溫體之間的滑 動(dòng)也屬于輕度范圍。結(jié)果，因?yàn)榭梢约?xì)化金屬線直徑，所以通過減少熱容量、減少摩擦熱、抑 制磨損或金屬粉的發(fā)生，測定精度將有提高，同時(shí)設(shè)備的耐久性也將得到提升。其次，由于第一金屬線的一部分與第二金屬線的一部分并排著在絕緣圓盤的外圓 周面上呈Z字形配置，所以被測溫體(導(dǎo)線等)作為移動(dòng)通電體，它一旦與絕緣圓盤外圓周 面上第一金屬線的一部分與第二金屬線的一部分接觸連接，則絕緣圓盤就回轉(zhuǎn)，被測溫體 的表面溫度在絕緣圓盤的一個(gè)回轉(zhuǎn)過程中得到多次測定。換言之，被測溫體(導(dǎo)線等)的 縱向溫度分布可得到更頻繁(以很小的測定間隔)的測定。其次，由于第一金屬線的一部分與第二金屬線穿過貫穿孔在絕緣圓盤的外表面上 以“鎖縫狀”配置，因此配置起來容易而正確。另外，還由于容易縮小第一金屬線的一部分 和與此鄰接的第二金屬線的一部分之間的距離，因此，可以保證金屬線的短路(熱電偶的 形成)，同時(shí)，還可以增加絕緣圓盤一周回轉(zhuǎn)中的測定次數(shù)。其次，由于第一金屬線末端與第二金屬線末端為短路狀態(tài)，因此即使斷續(xù)性發(fā)生 被測溫體所引起的短路，也既不會(huì)發(fā)生雜波，又不會(huì)造成測定精度惡化。再者，由于金屬線上所發(fā)生的熱電動(dòng)勢的值將變成發(fā)送信號(hào)，從回轉(zhuǎn)部以非接觸 方式(如不借助滑環(huán))傳遞到固定部，因此，不會(huì)發(fā)生因傳遞引起的回轉(zhuǎn)阻力(摩擦)。由此 可見，由于金屬線與被測溫體之間的滑動(dòng)會(huì)變得更輕度化，因此可細(xì)化金屬線直徑。結(jié)果， 在金屬線熱容量變小的同時(shí)，摩擦熱的發(fā)生、磨損或金屬粉的發(fā)生得以抑制在最低水平，測 定精度將有進(jìn)一步的提高，設(shè)備的耐久性也將更為提升。此外，被測溫體的溫度T2根據(jù)以下公示得到修正。T2 = (Τ · (λ 2+λ 1)-Τ1 · λ 1)/λ 2
其中，T 被測溫體接觸到金屬線時(shí)測溫回路所測定到的溫度Tl 被測溫體未接觸到金屬線時(shí)(兩者的末端處于短路狀態(tài))測溫回路所測定到 的溫度λ 1 上述第一金屬線的熱導(dǎo)率以及第二金屬線的熱導(dǎo)率的平均值λ 2 被測溫體的熱導(dǎo)率由此可見，金屬線與被測溫體之間的接觸時(shí)間很短，即使金屬線的溫度在到達(dá)被 測溫體的表面溫度之前兩者已經(jīng)分開，也依然能更正確地測到被測溫體的表面溫度。再者，回轉(zhuǎn)部上設(shè)置有信號(hào)發(fā)送電路，上述固定部上設(shè)置有信號(hào)接收電路，從回轉(zhuǎn) 部向固定部以非接觸方式(如不借助滑環(huán))傳遞所測定到的溫度Τ，還傳遞溫度Tl或修正 后溫度Τ2。也可以將被測溫體接觸到金屬線時(shí)發(fā)生的熱電動(dòng)勢以及被測溫體未接觸到金屬 線時(shí)發(fā)生的熱電動(dòng)勢來替代測定到的溫度T以及溫度Tl，分別作為發(fā)送信號(hào)發(fā)送到(以非 接觸方式傳遞)固定部，在固定部上，則根據(jù)接收到的發(fā)送信號(hào)，根據(jù)式一來修正被測溫體 的溫度Τ2。另外，向第二感應(yīng)線圈上附加高頻電流，第一感應(yīng)線圈即以非接觸方式得到電力， 并向測溫電路和信號(hào)發(fā)送電路提供電力。因此不會(huì)發(fā)生起因于電力供給的回轉(zhuǎn)阻力(摩 擦)。由此可見，由于金屬線與被測溫體之間的滑動(dòng)變得更輕度化，也就可以細(xì)化金屬線直 徑，于是，在金屬線熱容量變小的同時(shí)，摩擦熱的發(fā)生、磨損或金屬粉的發(fā)生得以抑制在最 低水平，測定精度將有進(jìn)一步的提高，設(shè)備的耐久性也將更為提升。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相對(duì)照，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明將兩個(gè)并行的金屬線 設(shè)置在一個(gè)回轉(zhuǎn)圓周上，通過非接觸方式傳送信號(hào)和電力，可減少摩擦熱，抑制磨損或金屬 粉的發(fā)生，提高了測定精度和設(shè)備的耐久性。


圖1是本發(fā)明的移動(dòng)體用溫度計(jì)的外觀正視示意圖。圖2是本發(fā)明的移動(dòng)體用溫度計(jì)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的移動(dòng)體用溫度計(jì)的一個(gè)實(shí)施例中的測溫電路、信號(hào)發(fā)送電路和信 號(hào)接收電路的示意圖。圖4是本發(fā)明的移動(dòng)體用溫度計(jì)的一個(gè)實(shí)施例中設(shè)置的冷接點(diǎn)補(bǔ)償電路的示意 圖。圖5是本發(fā)明的移動(dòng)體用溫度計(jì)的一個(gè)實(shí)施例中第一金屬線和第二金屬線布置 方式的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明的移動(dòng)體用溫度計(jì)的一個(gè)實(shí)施例中第一金屬線和第二金屬線另一 種布置方式的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明的移動(dòng)體用溫度計(jì)的一個(gè)實(shí)施例中第一金屬線和第二金屬線又一 種布置方式的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1和圖2所示，本發(fā)明的移動(dòng)體用溫度計(jì)100，由一個(gè)回轉(zhuǎn)部10和一個(gè)固定部 20構(gòu)成，所述的回轉(zhuǎn)部10通過回轉(zhuǎn)軸16自由回轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述的固定部20上，回轉(zhuǎn)部10由一個(gè)絕緣圓盤11構(gòu)成，所述的絕緣圓盤11上設(shè)置有熱電偶，所述的熱電偶由一個(gè)第一金 屬線1和一個(gè)第二金屬線2構(gòu)成，其中，所述的第一金屬線1中的一部分和所述的第二金屬 線2中的一部分間隔排列在所述的絕緣圓盤11的外圓周面上，第一金屬線1和第二金屬線 2在絕緣圓盤11外圓周面上的延伸方向與絕緣圓盤11的軸心線12傾斜。絕緣圓盤11由 合成樹脂材料構(gòu)成，第一金屬線1和第二金屬線2由鎳鋁合金細(xì)線構(gòu)成。第一金屬線1的 末端與第二金屬線2的末端短路。另外，絕緣圓盤11的外圓周面13上，沿著端面141和端面142設(shè)置有以近似三角 形為截面形狀的環(huán)狀法蘭盤151和環(huán)狀法蘭盤152，谷底則呈平坦的V字狀皮帶輪的形態(tài)。此外，回轉(zhuǎn)軸16在軸心線12上設(shè)置有中心孔17，中心孔17內(nèi)設(shè)置有發(fā)光二極管 31。再者，絕緣圓盤11的端面141上設(shè)置有第一感應(yīng)線圈41。固定部20由形成溫度顯示部22的固定部本體21、第二感應(yīng)線圈42、設(shè)置有第二 感應(yīng)線圈42的線圈設(shè)置部23構(gòu)成。另外，在線圈設(shè)置部23上設(shè)置有自由回轉(zhuǎn)地支承回轉(zhuǎn) 軸16的軸承沈。此外，迎著由軸承沈所支承的回轉(zhuǎn)軸16的端面方向，在固定部本體21上 設(shè)置有光電二極管32。此時(shí)，回轉(zhuǎn)部10上所設(shè)置的第一感應(yīng)線圈41與固定部20上所設(shè)置的第二感應(yīng)線 圈42空開一定的間隔相向而置。另外，回轉(zhuǎn)部10上所設(shè)置的發(fā)光二極管31與固定部20 上所設(shè)置的光電二極管32則在中心孔17的兩端相向而置。如圖3所示，在回轉(zhuǎn)部10的絕緣圓盤11的內(nèi)部，配置有與第一金屬線1以及第二 金屬線2相連接的冷接點(diǎn)補(bǔ)償電路(相當(dāng)于測溫電路)3以及與冷接點(diǎn)補(bǔ)償電路3相連接 的電壓頻率變換電路(相當(dāng)于信號(hào)發(fā)送電路)4，而電壓頻率變換電路4上連接有發(fā)光二極 管31。另外，還有與第一感應(yīng)線圈41相連接的整流電路6。另一方面，在固定部20上，設(shè)置有光電二極管32，光電二極管32上連接有顯示控 制部(圖中未示)，而在該顯示控制部上連接有溫度顯示部22。此外，在固定部20上，設(shè)置有與高頻發(fā)生部(相當(dāng)于高頻發(fā)送電路)5相連接的第 二感應(yīng)線圈42。另外，第一感應(yīng)線圈41與第二感應(yīng)線圈42之間設(shè)置有間隙。當(dāng)在第二感應(yīng)線圈42上附加高頻(如2MHz)，在因此而形成的電磁場內(nèi)所配置的 第一感應(yīng)線圈41上就會(huì)發(fā)生感應(yīng)電動(dòng)勢，通過在整流電路6中對(duì)此進(jìn)行整流，電力便以非 接觸方式從固定部20向回轉(zhuǎn)部10供給。而一旦將回轉(zhuǎn)部10的絕緣圓盤11的外圓周面13推壓到移動(dòng)中的被測溫體(圖 中未示)上，那么被測溫體由于同時(shí)接觸第一金屬線1與第二金屬線2，因此第一金屬線1 與第二金屬線2就發(fā)生短路，形成熱電偶。于是，在該熱電偶上發(fā)生的熱電動(dòng)勢就會(huì)在測溫電路3上得到測定。此時(shí)，被測溫 體的溫度T2以下式(以下簡稱“式一”)得到修正。T2 = (Τ · (λ 2+λ 1)-Τ1 · λ 1)/入 2 ......式一其中，T 被測溫體接觸到金屬線時(shí)測溫回路所測定到的溫度Tl 被測溫體未接觸到金屬線時(shí)(兩者的末端處于短路狀態(tài))測溫回路所測定到 的溫度λ 1 上述第一金屬線的熱導(dǎo)率以及第二金屬線的熱導(dǎo)率的平均值
λ 2 被測溫體的熱導(dǎo)率而被修正的被測溫體溫度Τ2通過信號(hào)發(fā)送電路4變換成發(fā)送信號(hào)(與電氣信號(hào) 同樣)，發(fā)送信號(hào)就以非接觸方式從發(fā)光二極管31傳遞給固定部20的光電二極管32，并且 作為被測溫體的表面溫度在溫度顯示部22上顯示。由此可見，金屬線與被測溫體之間的接觸時(shí)間很短，即使金屬線的溫度在到達(dá)被 測溫體的表面溫度之前兩者已經(jīng)分開，也依然能更正確地測到被測溫體的表面溫度。然而，以上情況是在測溫電路3 (回轉(zhuǎn)部10)上基于式一進(jìn)行的修正，本發(fā)明并不 僅限于此，也可以在回轉(zhuǎn)部10上將測定到的溫度Τ、Τ1 (或熱電動(dòng)勢的值)變換為發(fā)送信號(hào) 發(fā)送給固定部20，在固定部20根據(jù)式一進(jìn)行修正。綜上所述，可見無論被測溫體的寬度(導(dǎo)線直徑)多窄(細(xì))，移動(dòng)體用溫度計(jì)100 依然可以測定出被測溫體的表面溫度。此時(shí)，由于不必將第一金屬線1與第二金屬線2之間的距離縮小到被測溫體的寬 度(導(dǎo)線直徑)以下，因此，即使產(chǎn)生金屬粉等情況，也不會(huì)發(fā)生短路故障。此外，由于該溫度計(jì)能在絕緣圓盤11的外圓周面13的大范圍內(nèi)測定，因此，通過 簡單的結(jié)構(gòu)就能容易地引導(dǎo)移動(dòng)被測溫體。再者，還由于可實(shí)現(xiàn)絕緣圓盤11的輕量化和小 熱容量化，因此它更易于回轉(zhuǎn)。由此可見，第一金屬線1以及第二金屬線2與被測溫體之間 的滑動(dòng)變得比較輕，摩擦熱的發(fā)生、磨損或金屬粉的發(fā)生可得以抑制在最小水平，測定精度 將有提高，同時(shí)設(shè)備的耐久性也將得到提升。其次，由于第一金屬線1的末端與第二金屬線2的末端呈短路狀態(tài)，因此即使斷續(xù) 性發(fā)生被測溫體所引起的短路，也既不會(huì)發(fā)生雜波，又不會(huì)造成測定精度惡化。而在雜波減 少或被抵消時(shí)，可以略去末端的短路。另外，綜上所述為鎳鉻/鎳鋁熱電偶的情況，本發(fā)明并不僅限于此，如也可是白金 /銠熱電偶。再者，在回轉(zhuǎn)部10上所測定到的溫度并不直接傳遞給固定部20，而是變換成發(fā)送 信號(hào)(電氣信號(hào))之后，以非接觸方式傳遞給固定部20，另外，由于電力也是以非接觸方式 由固定部20向回轉(zhuǎn)部10供給的，因此回轉(zhuǎn)部10的回轉(zhuǎn)阻力能夠抑制到最小水平。由此可 見，第一金屬線1以及第二金屬線2與被測溫體之間的滑動(dòng)變得比較輕。結(jié)果，通過細(xì)化第 一金屬線1以及第二金屬線2的直徑減少熱容量，那么摩擦熱的發(fā)生、磨損或金屬粉的發(fā)生 可得以抑制在最小水平，測定精度將有進(jìn)一步的提高，設(shè)備的耐久性也將更為提升。然而，本發(fā)明并不將發(fā)送信號(hào)僅限于電氣信號(hào)，可以利用光、電磁波、磁力、聲、靜 電電容等手段予以通知。此外，本發(fā)明并不將電力的非接觸供給手段僅限于上述電磁性手段，如也可以通 過從固定部20向回轉(zhuǎn)部10發(fā)射光或者聲波(超聲波)，在回轉(zhuǎn)部10上接收后變換成電力。如圖5所示，第一金屬線1以及第二金屬線2相對(duì)于軸心線12以傾斜角度平行配 置。此時(shí)，在絕緣圓盤11上，沿著外圓周面13，有多處設(shè)有貫穿孔(圖5中虛線表示)將一 個(gè)端面141與另一個(gè)端面142連通。而第一金屬線1的一部分穿過貫穿孔，穿進(jìn)端面141，向著端面142設(shè)置于外圓周 面13上。并且，還穿進(jìn)從端面142向著端面141的貫穿孔，再從該貫穿孔的端面穿出。此 后同樣，向著端面142設(shè)置于外圓周面13上，第一金屬線1的一部分在外圓周面13上設(shè)置成Z字形。另外，第二金屬線2的一部分也同樣在外圓周面13上設(shè)置成Z字形。由此可見，只要空開一定的間隔設(shè)置貫穿孔，那么第一金屬線1以及第二金屬線2 可以容易地配置于正確的位置。然而，也可以使絕緣圓盤11與環(huán)狀法蘭盤151、環(huán)狀法蘭盤152構(gòu)成一體，在沿著 外圓周面13于外圓周面13內(nèi)側(cè)形成的貫穿孔的基礎(chǔ)上，于環(huán)狀法蘭盤151、環(huán)狀法蘭盤 152上追加形成與外圓周面13相接觸的貫穿孔。此時(shí)，設(shè)置于外圓周面13上的范圍的兩端 受到貫穿孔的約束。如圖6所示，第一金屬線1以及第二金屬線2相對(duì)于軸心線12以傾斜角度平行配 置。第一金屬線1和第二金屬線2均與端面141和端面142接觸，折彎成近似U字形。由 此可見，沒有必要在絕緣圓盤11上形成貫穿孔。然而，也可以使絕緣圓盤11與環(huán)狀法蘭盤151、環(huán)狀法蘭盤152構(gòu)成一體，通過于 環(huán)狀法蘭盤151、環(huán)狀法蘭盤152上形成與外圓周面13相接觸的貫穿孔，使設(shè)置于外圓周面 13上的范圍的兩端受到貫穿孔的約束。如圖7所示，第一金屬線1以及第二金屬線2相對(duì)于軸心線12以傾斜角度平行配 置，第一金屬線1以及第二金屬線2均與外圓周面13相接觸，折彎成近似V字形。此時(shí)，由 于折彎部被環(huán)狀法蘭盤151、環(huán)狀法蘭盤152所覆蓋，因此被測溫體不會(huì)接觸折彎部。由此 可見，沒有必要在絕緣圓盤11上形成貫穿孔，第一金屬線1以及第二金屬線2的折彎十分簡潔。綜上所述，在第一金屬線1以及第二金屬線2的配置形態(tài)中，均為1根第一金屬線 1以及第二金屬線2在外圓周面13的整周上配置成Z字形，但本發(fā)明并不僅限于此。如也 可以不配制成Z字形，而是橫跨外圓周面13在1個(gè)部位作平行配置。此時(shí)，絕緣圓盤11每 回轉(zhuǎn)1次，就只測定1次。如圖4所示，此外還可以設(shè)置多個(gè)冷接點(diǎn)補(bǔ)償電路3，使第一金屬線1以及第二金 屬線2分別與它們相連接。設(shè)置冷接點(diǎn)補(bǔ)償電路301以及冷接點(diǎn)補(bǔ)償電路302，分別在前者 上連接第一金屬線101以及第二金屬線201，在后者上連接第一金屬線102以及第二金屬線 202。再者，還可以通過橫跨外圓周面13在絕緣圓盤11的外圓周面13上平行配置第一 金屬線101以及第二金屬線201，在其對(duì)角位置上，平行配置第一金屬線102以及第二金屬 線202。此時(shí)，絕緣圓盤11每回轉(zhuǎn)1次，就只測定2次。另外，即使萬一一方的熱電偶斷線， 那么通過其他熱電偶依然可以繼續(xù)測定。而冷接點(diǎn)補(bǔ)償電路3也可以增加到3個(gè)以上。另外，也可以將第一金屬線101以及第二金屬線201在外圓周面13的一側(cè)半圓范 圍內(nèi)作Z字形配置，同樣，將第一金屬線102以及第二金屬線202在外圓周面13的另一側(cè) 半圓范圍內(nèi)作Z字形配置。此時(shí)，絕緣圓盤11每回轉(zhuǎn)1次，可以實(shí)現(xiàn)多次測定。此外，即使 萬一一方的熱電偶(如第一金屬線101或第二金屬線201)斷線，那么通過其他熱電偶依然 可以繼續(xù)測定。而冷接點(diǎn)補(bǔ)償電路3也可以增加到3個(gè)以上。另外，本發(fā)明并不僅限于用來測定細(xì)導(dǎo)線的表面溫度，所以也可以通過撤去環(huán)狀 法蘭盤151、環(huán)狀法蘭盤152，以用來測定寬闊面材的表面溫度?；蛘撸部梢詫⒔^緣圓盤11的外圓周面13推壓到停止的(不作回轉(zhuǎn)或移動(dòng)的)
10被測溫體上，通過在被測溫體上滾動(dòng)來測定。此時(shí)，可以很容易地測定到多處表面溫度和廣 范圍的表面溫度分布。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)體用溫度計(jì)，由一個(gè)回轉(zhuǎn)部和一個(gè)固定部構(gòu)成，所述的回轉(zhuǎn)部通過軸自由 回轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述的固定部上，回轉(zhuǎn)部由一個(gè)絕緣圓盤構(gòu)成，所述的絕緣圓盤上設(shè)置有熱 電偶，所述的熱電偶由一個(gè)第一金屬線和一個(gè)第二金屬線構(gòu)成，其特征在于所述的第一金 屬線中的一部分和所述的第二金屬線中的一部分間隔排列在所述的絕緣圓盤的外圓周面 上，第一金屬線和第二金屬線在絕緣圓盤外圓周面上的延伸方向與絕緣圓盤的軸向傾斜。
2.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體用溫度計(jì)，其特征在于所述的第一金屬線的末端與所 述的第二金屬線的末端短路。
3.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體用溫度計(jì)，其特征在于所述的絕緣圓盤上設(shè)置有一個(gè) 測溫電路和一個(gè)信號(hào)發(fā)送電路，所述的固定部中設(shè)置有一個(gè)信號(hào)接收電路，所述的信號(hào)發(fā) 送電路與所述的信號(hào)接收電路之間設(shè)置有間隙，所述的測溫電路與信號(hào)發(fā)送電路連接，所 述的第一金屬線和第二金屬線與測溫電路連接。
4.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體用溫度計(jì)，其特征在于所述的絕緣圓盤上設(shè)置有一個(gè) 第一感應(yīng)線圈，所述的固定部中設(shè)置有一個(gè)第二感應(yīng)線圈和一個(gè)高頻發(fā)送電路，所述的第 二感應(yīng)線圈與所述的高頻發(fā)送電路連接，所述的第一感應(yīng)線圈與第二感應(yīng)線圈之間設(shè)置有 間隙。
5.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)體用溫度計(jì)，其特征在于所述的第一金屬線在絕緣圓盤 的外圓周面上呈Z字型、或者U字型、或者V字型彎曲延伸，所述的第二金屬線在絕緣圓盤 的外圓周面上呈連續(xù)Z字型、或者連續(xù)U字型、或者連續(xù)V字型彎曲延伸，第一金屬線和第 二金屬線間隔并列。
6.如權(quán)利要求5所述的移動(dòng)體用溫度計(jì)，其特征在于所述的絕緣圓盤中設(shè)置有復(fù)數(shù) 個(gè)貫穿孔，任意一個(gè)所述的貫穿孔均連通絕緣圓盤的兩個(gè)端面，第一金屬線從絕緣圓盤的 外圓周面向絕緣圓盤的端面延伸并彎曲后穿入一個(gè)貫穿孔的一端，第一金屬線再從該貫穿 孔的另一端穿出后，彎曲并在絕緣圓盤的外圓周面的延伸后、再彎曲后穿入相鄰的一個(gè)貫 穿孔內(nèi)，第二金屬線從絕緣圓盤的外圓周面向絕緣圓盤的端面延伸并彎曲后穿入一個(gè)貫穿 孔的一端，第二金屬線再從該貫穿孔的另一端穿出后，彎曲并在絕緣圓盤的外圓周面的延 伸后、再彎曲后穿入相鄰的一個(gè)貫穿孔內(nèi)。
7.如權(quán)利要求3所述的移動(dòng)體用溫度計(jì)，其特征在于利用所述的測溫電路在被測溫 體與第一金屬線和第二金屬線接觸時(shí)，測定第一金屬線和第二金屬線上所發(fā)生的熱電動(dòng) 勢，并將該測定到的熱電動(dòng)勢變換成發(fā)送信號(hào)，并傳遞給信號(hào)接收電路。
8.如權(quán)利要求7所述的移動(dòng)體用溫度計(jì)，其特征在于當(dāng)被測溫體與第一金屬線和第 二金屬線接觸時(shí)，測溫電路所測定的溫度為T，被測溫體與第一金屬線和第二金屬線接觸之 前，測溫電路所測定的溫度為Tl，則被測溫體的溫度T2通過下式得到修正T2 = (Τ · (λ 2+λ 1)-Τ1 · λ 1)/λ 2其中，λ 1為上述第一金屬線和第二金屬線的熱導(dǎo)率的平均值；λ 2為被測溫體的熱導(dǎo)率。
9.如權(quán)利要求8所述的移動(dòng)體用溫度計(jì)，其特征在于利用所述的測溫電路在被測溫 體與第一金屬線和第二金屬線接觸之前，測定第一金屬線和第二金屬線上所發(fā)生的熱電動(dòng) 勢，并將該測定到的熱電動(dòng)勢變換成溫度Tl的發(fā)送信號(hào)，并傳遞給信號(hào)接收電路，信號(hào)發(fā) 送電路還發(fā)送修正后的溫度Τ2。
10.如權(quán)利要求4所述的移動(dòng)體用溫度計(jì)，其特征在于向所述的第二感應(yīng)線圈上附加 高頻電流，利用第一感應(yīng)線圈從第二感應(yīng)線圈中感應(yīng)獲得電力，第一感應(yīng)線圈通過導(dǎo)線向 測溫電路和信號(hào)發(fā)送電路傳遞電流。
全文摘要
一種移動(dòng)體用溫度計(jì)，由回轉(zhuǎn)部和固定部構(gòu)成，回轉(zhuǎn)部通過軸自由回轉(zhuǎn)地設(shè)置在固定部上，回轉(zhuǎn)部由絕緣圓盤構(gòu)成，絕緣圓盤上設(shè)置有熱電偶，熱電偶由第一金屬線和第二金屬線構(gòu)成，第一金屬線和第二金屬線的一部分間隔排列在絕緣圓盤的外圓周面上，第一金屬線和第二金屬線在絕緣圓盤外圓周面上的延伸方向與絕緣圓盤的軸向傾斜。絕緣圓盤上設(shè)置有測溫電路和信號(hào)發(fā)送電路，固定部中設(shè)置有信號(hào)接收電路，被測溫體與第一金屬線和第二金屬線接觸時(shí)，測溫電路上測定到第一金屬線和第二金屬線上發(fā)生的熱電動(dòng)勢，該熱電動(dòng)勢變換成發(fā)送信號(hào)后傳遞給信號(hào)接收電路。本發(fā)明通過非接觸方式傳送信號(hào)，可減少摩擦熱，抑制磨損的發(fā)生，提高測定精度和設(shè)備的耐久性。
文檔編號(hào)G01K7/02GK102116678SQ20101000156
公開日2011年7月6日 申請日期2010年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月4日
發(fā)明者坂本泰史, 瀧川勝信 申請人:瀧川工程株式會(huì)社