表面-取り付けガスケット-タイプの熱電対は、ワッシャー熱電対またはガスケット-取り付け表面センサーとも呼ばれ、穴あけ、溶接、または測定対象物への貫通を必要とせずに、平面または曲面に直接取り付けるように設計された特殊な非侵襲性温度測定装置です。-これはゼーベック効果に基づいて動作し、2 つの異なる金属の接合部 (熱電対ワイヤ) が、高温測定接点と低温基準接点の間の温度差に比例する小さな電圧を生成します。この電圧は、冷接点補償を備えた互換性のある機器を介して温度測定値に変換されます。
媒体への穴や浸漬を必要とする挿入式プローブとは異なり、ガスケット-タイプの熱電対は、薄い金属ワッシャーまたはガスケットを介した緊密な表面接触に依存するため、侵襲的な取り付けが非実用的、禁止されている、または構造的完全性を損なう可能性がある用途に最適です。
主なコンポーネントには次のものがあります。
熱電対要素: 広範囲 (-200 度から +1350 度)、手頃な価格、酸化環境での信頼性のため、最も一般的なタイプ K (ニッケル-クロム/ニッケル-シリコン)。代替品としては、極低温から中程度の範囲（-200 度から +350 度）での低温と精度の向上を目的としたタイプ T (銅/コンスタンタン) や、約 750 度までの汎用用途向けのタイプ J (鉄/コンスタンタン) があります。 2 本のワイヤは溶接または圧着されて、表面接触に最適化された平坦またはわずかに盛り上がった測定接合部を形成します。
絶縁層: -高純度の酸化マグネシウム (MgO) 粉末が熱電対ワイヤの周囲に高密度に圧縮されており、優れた電気絶縁性、迅速な熱伝達のための高い熱伝導率、湿気や振動からの保護を実現します。一部の設計では、耐久性を高めるために、高温セラミック絶縁体またはグラスファイバースリーブが断熱材を補っています。-
メタルガスケット (ワッシャー): 通常、薄いディスク (厚さ約 1 ～ 2 mm、標準では 1.78 mm) で、一般的な耐食性を得るには 304 ステンレス鋼、または耐孔食性と耐薬品性を高めるには 316L ステンレス鋼で作られます。ガスケットは 2 つの目的を果たします。つまり、表面から接合部に熱を素早く伝達する高伝導性の熱インターフェースとして機能し、ボルト、スタッド、ナットなどの既存の留め具の下にボルト締めまたはねじ止めするための中央穴 (5 mm、6 mm、1/4 インチ、または M6/M8 サイズなど) を備えた機械的取り付けベースを提供します。接触面積が大きい (通常、直径 20 ～ 50 mm) ため、表面温度が良好に平均化され、局所的なホット/コールド スポットが最小限に抑えられます。エラー。
リード線: 熱電対のタイプ (たとえば、タイプ K の場合はタイプ KX) に適合するシールド付き補償ケーブルで延長され、長時間の使用による誤差を最小限に抑えます。これらのケーブルは多くの場合、PVC-、テフロン-、またはグラスファイバー-で絶縁され、産業環境での電磁干渉 (EMI) に耐えるために編組ステンレス鋼シールドが施されています。終端オプションには、裸線、スペード ラグ、小型コネクタ (OSTW または SMPW ミニ-プラグなど)、またはデータ ロガー、コントローラ、またはハンドヘルド メーターに簡単に統合できる標準丸-ピン コネクタが含まれます。
この設計による主な利点は、ターゲット表面の穴あけや修正が不要で、迅速かつリバーシブルな取り付けが可能になることです。応答時間は驚くほど速いです (熱質量と接触圧力に応じて、ステップ変化の 63% に達するまでに通常 2 ～ 8 秒かかります)。広い接触面積により、点接触プローブと比較して測定の代表性が向上します。-頑丈な構造は、高振動、高温-の回転部品、薄肉の容器、または繊細な部品に適しています。-
典型的なアプリケーションシナリオ
これらのセンサーは、非破壊的な表面ベースのモニタリングが必要なシナリオで威力を発揮します。{0}{1}
モーターとベアリング: ベアリング ハウジングのボルトの下またはモーター ケーシングに取り付けられ、温度上昇を継続的に追跡し、電気モーター、ポンプ、ファン、ギアボックスの絶縁破壊、潤滑剤の劣化、または致命的な焼損を防ぎます。
パイプの外壁: HVAC、発電所、製油所、化学施設の蒸気、高温の油、冷媒、プロセス流体ラインの監視に最適です。{0}サービスを中断することなく、絶縁不良、スチーム トラップの問題、または流れの異常を早期に検出できます。
工業用金型: 射出成形、ダイカスト、または押出成形ツールで使用され、プラテンやキャビティ全体の温度均一性を検証し、一貫した部品品質を確保し、サイクル タイムを短縮し、反りやヒケなどの欠陥を最小限に抑えます。
電子コンポーネント: PCB ボード、パワー トランジスタ、IGBT モジュール、ヒートシンク、またはサーバー ラックに表面実装され、熱分布のマッピング、ホット スポットの特定、熱設計の検証のサポート、電子機器製造やデータ センターでの過熱保護のトリガー-を行います。
ソーラー パネル（太陽光発電モジュール）: 日陰、セルの不一致、または汚れによって引き起こされるホットスポットを検出するために導入されます。{0}検出されない異常が効率の低下や火災のリスクにつながる大規模太陽光発電施設の予防メンテナンスに不可欠です。-
3D プリント装置: 加熱ベッド、押出機ブロック、またはビルド プラットフォームに取り付けて温度均一性を校正および監視し、層の接着を確保し、大型プリントの反りを低減し、積層造形システムでのプリント品質を最適化します。
その他の用途としては、航空宇宙部品 (軽量表面モニタリング)、HVAC ダクト、コンプレッサー ケーシング、侵入を最小限に抑えることが望まれる実験用オーブンなどがあります。
インストールと使用上の注意
取り付けは簡単です。きれいで滑らかな表面に対してガスケットを平らに置きます (必要に応じてサーマルペーストまたはパッドで接触を強化できます)。次に、しっかりとした接触を確保しながらワッシャーの変形を避けるために、適度なトルクでボルトまたはナットの下に固定します。リード線は熱源から離して配線し、振動から保護する必要があります。
これらの熱電対は、中程度の精度 (通常、タイプ K の場合は ±1.5 ～ 2.5 度または ±0.75%)、低質量による高速な熱応答、および過酷な環境における優れた耐久性を備えています。これらは、侵襲的センサーが不適切な場合に実用的でコスト効率の高いソリューションを提供し、導入の容易さと、さまざまな産業分野および技術分野にわたる信頼性の高い表面温度データを組み合わせます。-
