熱電対ワイヤーとは？

熱電対ワイヤーまたはケーブルは、冷接点補償点を使用して温度を感知する熱電対内で使用される。熱電対ワイヤーは、計装機器の制御や熱電対の検知点の構築に使用され、2 種類の異種金属で作られています。

オーバーモールド熱電対ケーブル

熱電対ワイヤーの使用可能長さ

熱電対の使用可能な長さに影響を与える要因はたくさんある。熱電対ワイヤーの使用可能な長さに影響する 2 つの主な要因は、全ループ抵抗と電気ノイズです。

熱電対の電線はさまざまな導体材料でできている。このため、ループ抵抗の合計は、種類だけでなく線径や長さによっても異なります。しかし、使用可能な熱電対線の長さの主な目標は、ループ抵抗を 100 Ω未満に抑えることである。

もう一つの要因として、ワイヤーが長ければ長いほど、電気的／放射ノイズの影響を受ける可能性が高くなる。この長い電線は、電線の性能に影響する。そのため、熱電対ワイヤーの使用可能な長さは、最低でも10フィートを超えないことを推奨する。

また、ワイヤーを延長する場合は、ノイズ干渉を許容レベルまで低減するためにシールドを使用することを推奨する。この目的のために、メタル・オーバー・ブラッドまたはツイスト・シールド・ワイヤーを使用することができる。同時に、モーターや電源線のような敏感な部分にワイヤーを近づけることは避けてください。

全体として、使用可能なワイヤーの長さの推奨目標は、電磁干渉のない場所で20AWGまたはそれ以上の太さのワイヤーを使用して、ワイヤーを100フィート以下に抑えることです。推奨される長さを定義したところで、利用可能な熱電対ワイヤーの種類とその違いについて説明しよう。

熱電対ワイヤーの種類

熱電対には、工業用、科学用、食品温度用、医療研究用など、さまざまな測定用途に適した多くの種類がある。熱電対が様々なアプリケーションに適合できるのは、実は熱電対ワイヤーの種類が異なるからなのです。

そこで、これをよりよく理解するために、熱電対のワイヤーの種類を、まずプラス電極、次にマイナス電極の順に以下に示す。

1. 正極熱電対線の種類

タイプK

クロメル（ニッケル・クロム合金）／アルミル（ニッケル・アルミニウム合金）製のK型熱電対線は、一般的な用途に最もよく使用される。温度範囲は-200℃～+1200℃、感度は41μV/℃。他の熱電対に比べ比較的安価である。

Kタイプガラス繊維編組熱電対線

タイプE

クロメル/コンスタンタン(銅-ニッケル合金)製のEタイプ熱電対線は、68μV/℃の高感度を持っています。極低温での使用に適している。極低温用途には、食品保存、ロケット燃料、液化ガスの輸送などが含まれる。

タイプJ

鉄/コンスタンタン製で、最新の熱電対の使用が困難な古い機器に使用される。温度範囲は-40～+750℃、感度は約52μV/℃。このタイプは、760 °C以上で使用すると永久的な校正不良を起こし、アプリケーションによっては使用できなくなることもある。

J型熱電対ワイヤー

タイプN

ニクロシル（ニッケル-クロム-シリコン合金）/ニシル（ニッケル-シリコン合金）製で、安定性が高く、高温酸化に強い。このため、タイプNは高温測定に適しています。温度範囲は1200℃以上で、900℃での感度は約39μV/℃です。

N型熱電対ワイヤー

2. 負極熱電対線の種類

タイプT

銅／コンスタンタン製で、タイプTの温度範囲は-200～350℃、感度は43μV/℃。タイプTの導体はいずれも非磁性です。このため、タイプTは、強い磁場を持つ発電機のような用途に最適です。

T型熱電対ワイヤー

タイプB

プラチナ30%ロジウム/プラチナ6%ロジウムで作られたタイプB熱電対ワイヤーは、1800 °Cまでの高温測定に適しています。その温度-電圧曲線のため、タイプB熱電対ワイヤーは0 °Cと42 °Cで出力を与えています。

タイプR

プラチナ13%ロジウム/プラチナ製のR型熱電対ワイヤーも、1600℃までの高温測定に適している。しかし、高価で、感度は約10μV/℃と低い。このため、一般的な用途には適さない。

タイプS

プラチナ10% ロジウム/プラチナで作られたタイプSは、1600 °Cまでの高温測定にも適しています。タイプRと同様、タイプSも感度が約10μV/℃と低く、汎用には適さない。しかし、タイプSは安定性が高いため、金の融点（1064.43 °C）の校正標準器として使用されている。

タイプC

タングステン5%レニウム／タングステン26%レニウム製のタイプCは、温度範囲が32～4208°F（0～2320℃）です。タイプTは、超高温の真空炉など高温の測定に非常に適しています。ただし、タイプCは500°Fを超える温度の酸素の周囲では絶対に使用しないでください。

タイプM

ニッケル合金19/ニッケルモリブデン合金20製で、温度は2500°F（～1400°C）に制限されています。このタイプは真空炉での使用に適しています。

明らかに、熱電対ワイヤーの種類は熱電対の能力と性能を直接決定する。簡単に言えば、熱電対ワイヤーの種類によって、熱電対がどの程度温度を測定できるかが期待に応じて決まるのです。

最後に、熱電対ワイヤーの用途をいくつか見てみよう。

熱電対ワイヤーの用途

熱電対センサーは様々な環境下で温度を測定するために使用されると述べた。そのため、エンジニアにとっては、これらの熱電対ワイヤーの違いや特性を適切に理解することが重要です。

センサーが温度測定にどれだけ効果的に使用できるかは、ワイヤーだけが決定する。実際、センサーをさまざまな環境で適切に使用できるようにするのは、ワイヤーとその素材なのだ。

一面的に見れば、熱電対センサーの用途はそのまま熱電対ワイヤーの用途である。なぜなら、熱電対ワイヤーが熱電対センサーの動作を可能にする不可欠な要素だからである。

熱電対ワイヤーは、多くの産業、科学、OEM用途で使用されています。発電、石油/ガス、製薬、バイオテクノロジー、セメント、紙・パルプなど、あらゆる産業市場でも使用されています。熱電対ワイヤーは、トースター、ストーブ、炉などの日常家電製品にも使用されています。

熱電対用ワイヤーは、私たちの仕事から日常生活の用途まで、多くの用途を提供し続けています。これらの電線はまた、主に異なるタイプの電線をニーズや期待に最適に適合させることによって、センシングデバイスの使用を簡素化しました。

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熱電対ワイヤーの概要についてご理解いただけたと思います。熱電対ワイヤー、その種類と用途についてご質問がある場合、あるいは射出成形関連のプロジェクトでサポートが必要な場合は、以下をご参照ください。 お問い合わせ をご覧ください。