会社のニュース 高温熱電対プローブ：過酷な環境の鍵

OMEGA™ 高温特殊熱電対プローブ：プロフェッショナルガイド

航空宇宙、原子力エネルギー、材料科学などの最先端分野では、極高温環境下での正確な温度測定に対する需要がますます高まっています。従来の温度センサーは、これらの要求の厳しい用途には不十分であることがよくあります。OMEGA™ 高温特殊熱電対プローブは、これらの課題に対応するために特別に設計されており、最大2315°C（4200°F）の温度で確実に動作します。この記事では、技術仕様、選択基準、およびアプリケーションに関する考慮事項について詳細に検討し、エンジニアや研究者向けのプロフェッショナルガイドとして役立ちます。

ロケットエンジンの燃焼室を考えてみましょう。そこでは、温度が瞬時に数千度に上昇します。このプロセス中の正確な温度測定は、エンジンの性能最適化にとって重要です。同様に、原子炉内では、放射能と極度の熱の組み合わせが、センサーの耐久性に対して特別な要求を課します。

標準的なシリコンベースの温度センサーは、通常150°Cを超えると故障しますが、従来の熱電対は、極度の熱、腐食性、または真空環境下では精度と寿命が低下します。この技術的なギャップが、過酷な条件下で安定した動作が可能な特殊な高温熱電対プローブの開発を促進しました。

これらのプローブは、極端な環境の課題を克服するために、高度な材料とエンジニアリングソリューションを組み込んでいます。

• 高温材料：白金/ロジウム（タイプR、S、B）またはタングステン/レニウム（タイプG、C、D）熱電対線を使用することで、これらの材料は、極度の熱下での正確な測定のために、優れた融点と熱安定性を兼ね備えています。
• 多様な絶縁オプション：酸化ハフニウム（HfO2）、酸化マグネシウム（MgO）、酸化アルミニウム（Al2O3）などの複数の絶縁材料は、高温での電気的絶縁を維持しながら、ワイヤの短絡を防ぎます。
• 保護シース材料：タンタル、モリブデン、白金ロジウム合金、インコネル600などのオプションは、さまざまな動作環境で耐食性と構造的完全性を提供します。
• 接続の柔軟性：5つの冷接点終端方法により、交換可能なプローブから、特殊なセラミックコネクタ、72インチのリード線付きのトランジションジャンクションまで、さまざまな計装要件に対応できます。

最適なプローブの選択には、複数の要因を慎重に評価する必要があります。

1. 温度範囲：
   • 制限コンポーネント（ワイヤ、絶縁、またはシース）に基づいて、最大動作温度を決定します
   • たとえば、2300°Cのワイヤを備えているが、1150°Cのシースを備えたプローブは、1150°Cまでしか動作できません
2. 動作環境：
   • 環境条件を特定します：不活性、酸化性、還元性、または真空
   • それに応じてシース材料を選択します（真空にはタンタル、酸化/不活性には白金ロジウム、汎用アプリケーションにはインコネル600）
3. 熱電対タイプ：
   • 白金/ロジウムタイプ（R/S/B）は、感度は低いですが、より高い温度能力を提供します
   • タングステン/レニウムタイプ（G/C/D）は、さらに高い温度を測定しますが、制御された環境が必要です
4. 絶縁材料：
   • HfO2は、より高いコストで最大の耐熱性を提供します
   • MgOとAl2O3は、ほとんどのアプリケーションでバランスの取れた性能を提供します
5. シース材料：
   • 機械的要件を考慮してください - 白金ロジウムは曲げることができますが、他のものはできません
   • 材料特性を環境の課題（酸化、腐食）に合わせます
6. プローブの寸法：
   • 直径が小さいほど応答時間が向上しますが、耐久性が低下します
   • プローブが長いほど、より深い測定ポイントに到達しますが、誤差が生じる可能性があります
7. 終端方法：
   • 接続のニーズと環境的制約に基づいて選択します
   • オプションは、交換可能なプローブから特殊な高温コネクタまで多岐にわたります

この技術ガイドは、極端な測定アプリケーションで高温熱電対プローブを選択して実装するための重要な考慮事項を提供します。困難な環境で信頼性の高い温度データを得るには、適切な選択と設置が不可欠です。