(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023184775
(43)【公開日】2023-12-28
(54)【発明の名称】センサ装置
(51)【国際特許分類】
G01K 3/06 20060101AFI20231221BHJP
G01L 9/00 20060101ALI20231221BHJP
【ＦＩ】
G01K3/06
G01L9/00 303Z
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023192986
(22)【出願日】2023-11-13
(62)【分割の表示】P 2022116609の分割
【原出願日】2017-02-15
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100155712
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 尚
(72)【発明者】
【氏名】田▲崎▼ 博
(57)【要約】
【課題】検出対象の温度を精度良く算出するとともに、筐体の形状を単純化する。
【解決手段】センサ装置（１）は、圧力センサ（６０）と、検出対象から伝導する温度を
検出する第１温度センサ（７０）と、第１温度センサ（７０）よりも検出対象から離れた
位置に設けられた第２温度センサ（８０）と、第１温度センサ（７０）の検出温度と第２
温度センサ（８０）の検出温度とから検出対象の温度を算出する温度算出部（１１）と、
を備える。
【選択図】図１
【解決手段】センサ装置（１）は、圧力センサ（６０）と、検出対象から伝導する温度を
検出する第１温度センサ（７０）と、第１温度センサ（７０）よりも検出対象から離れた
位置に設けられた第２温度センサ（８０）と、第１温度センサ（７０）の検出温度と第２
温度センサ（８０）の検出温度とから検出対象の温度を算出する温度算出部（１１）と、
を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
検出対象にかかる圧力を検出する圧力センサを備えたセンサ装置であって、
前記圧力センサは、前記センサ装置の筐体内部に、圧力検出素子が前記検出対象に対し
て露出するように設けられ、
前記筐体内部に設けられ、前記筐体または前記圧力センサを介し前記検出対象から伝導
する温度を検出する第１温度センサと、
前記第１温度センサよりも前記検出対象から離れた位置に設けられた第２温度センサと
、
前記第１温度センサが検出した温度と前記第２温度センサが検出した温度とから前記検
出対象の温度を算出する温度算出部と、を備えることを特徴とするセンサ装置。
前記圧力センサは、前記センサ装置の筐体内部に、圧力検出素子が前記検出対象に対し
て露出するように設けられ、
前記筐体内部に設けられ、前記筐体または前記圧力センサを介し前記検出対象から伝導
する温度を検出する第１温度センサと、
前記第１温度センサよりも前記検出対象から離れた位置に設けられた第２温度センサと
、
前記第１温度センサが検出した温度と前記第２温度センサが検出した温度とから前記検
出対象の温度を算出する温度算出部と、を備えることを特徴とするセンサ装置。
【請求項2】
前記第１温度センサは、前記筐体内部において前記圧力センサと接触して配置されるこ
とを特徴とする、請求項１に記載のセンサ装置。
とを特徴とする、請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項3】
前記第１温度センサは、前記圧力検出素子の検出面と反対面に配置されることを特徴と
する、請求項２に記載のセンサ装置。
する、請求項２に記載のセンサ装置。
【請求項4】
前記第２温度センサは、前記筐体の、前記検出対象と接触していない部分の内側に設け
られることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のセンサ装置。
られることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項5】
前記筐体は円柱または角柱の形状であり底面を含む一部分が前記検出対象と接触してお
り、
前記圧力センサは、前記圧力検出素子が前記筐体の底面から前記検出対象に対して露出
するように配置されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載のセンサ装
置。
り、
前記圧力センサは、前記圧力検出素子が前記筐体の底面から前記検出対象に対して露出
するように配置されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載のセンサ装
置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検出対象にかかる圧力と、検出対象の温度とを検出するセンサ装置等に関す
る。
る。
【背景技術】
【0002】
従来から、検出対象（例えば水、油等の流体、空気等）にかかる圧力と、温度とを１つ
のセンサ装置で検出したい、というニーズが存在した。これに応え、近年、圧力および温
度を１装置で検出可能なセンサ装置が種々開発されている（特許文献１～４）。
のセンサ装置で検出したい、というニーズが存在した。これに応え、近年、圧力および温
度を１装置で検出可能なセンサ装置が種々開発されている（特許文献１～４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１１－０３３５３１号公報（２０１１年０２月１７日公開）
【特許文献2】特開２００９－２８１９１５号公報（２００９年１２月０３日公開）
【特許文献3】特開２０１１－２０２９６０号公報（２０１１年１０月１３日公開）
【特許文献4】特開２０１４－１２２８１１号公報（２０１４年０７月０３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献１～４に記載の従来技術では、温度センサを筐体の突出部にプローブとし
て設けている。これは、温度センサの温度検出の際に、気温等の、検出対象の温度以外の
温度に影響されないようにするためである。
て設けている。これは、温度センサの温度検出の際に、気温等の、検出対象の温度以外の
温度に影響されないようにするためである。
【0005】
しかしながら、温度センサを検出対象に対して突出する構成とすると、当該突出部分に
ごみやほこりが溜まるため、保守性が低下するというデメリットがある。また、突出部分
の前後で流体の圧力損失が発生するというデメリットがある。例えば、検出対象が流体で
ある場合、上記圧力損失によって配管の詰まり等が起こり得る。
ごみやほこりが溜まるため、保守性が低下するというデメリットがある。また、突出部分
の前後で流体の圧力損失が発生するというデメリットがある。例えば、検出対象が流体で
ある場合、上記圧力損失によって配管の詰まり等が起こり得る。
【0006】
一方、これらのデメリットを解消するために温度センサを突出部分以外に配置した場合
、温度センサは温度検出の際に気温等の影響を受けるため、検出対象の温度を正確に検出
することができない。
、温度センサは温度検出の際に気温等の影響を受けるため、検出対象の温度を正確に検出
することができない。
【0007】
本開示は上記の問題点に鑑みてなされたものである。本開示は、検出対象の温度を精度
良く算出するとともに、筐体の形状を単純化することが可能なセンサ装置等を実現するこ
とを目的としている。
良く算出するとともに、筐体の形状を単純化することが可能なセンサ装置等を実現するこ
とを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記の課題を解決するために、本開示に係るセンサ装置は、検出対象にかかる圧力を検
出する圧力センサを備えたセンサ装置であって、前記圧力センサは、前記センサ装置の筐
体内部に、圧力検出素子が前記検出対象に対して露出するように設けられ、前記筐体内部
に設けられ、前記筐体または前記圧力センサを介し前記検出対象から伝導する温度を検出
する第１温度センサと、前記第１温度センサよりも前記検出対象から離れた位置に設けら
れた第２温度センサと、前記第１温度センサが検出した温度と前記第２温度センサが検出
した温度とから前記検出対象の温度を算出する温度算出部と、を備えている。
出する圧力センサを備えたセンサ装置であって、前記圧力センサは、前記センサ装置の筐
体内部に、圧力検出素子が前記検出対象に対して露出するように設けられ、前記筐体内部
に設けられ、前記筐体または前記圧力センサを介し前記検出対象から伝導する温度を検出
する第１温度センサと、前記第１温度センサよりも前記検出対象から離れた位置に設けら
れた第２温度センサと、前記第１温度センサが検出した温度と前記第２温度センサが検出
した温度とから前記検出対象の温度を算出する温度算出部と、を備えている。
【0009】
温度センサは、温度検出の際に気温の影響を受ける。そのため、従来技術では、気温の
影響を受けにくい位置に温度センサを配置して、温度検出の精度を担保していた。例えば
、従来技術では、温度センサを検出対象に対して突出したプローブとして設けていた。
影響を受けにくい位置に温度センサを配置して、温度検出の精度を担保していた。例えば
、従来技術では、温度センサを検出対象に対して突出したプローブとして設けていた。
【0010】
一方、前記の構成によれば、第１温度センサと第２温度センサとの２つの温度センサが
検出した２つの温度を用いて検出対象の温度を算出する。そのため、検出対象の温度を正
確に算出することができる。また、上記２つの温度を用いて検出対象の温度の算出精度を
高めるため、センサ装置において第１温度センサを上述のプローブ等に配置する必要が無
い。したがって、前記の構成によれば、検出対象の温度を精度良く算出するとともに、セ
ンサ装置の筐体の形状を単純化することができる。
検出した２つの温度を用いて検出対象の温度を算出する。そのため、検出対象の温度を正
確に算出することができる。また、上記２つの温度を用いて検出対象の温度の算出精度を
高めるため、センサ装置において第１温度センサを上述のプローブ等に配置する必要が無
い。したがって、前記の構成によれば、検出対象の温度を精度良く算出するとともに、セ
ンサ装置の筐体の形状を単純化することができる。
【0011】
前記センサ装置において、前記第１温度センサは、前記筐体内部において前記圧力セン
サと接触して配置されてもよい。これにより、圧力センサの近傍に第１温度センサを配置
するため、筐体の形状をより小型かつ単純化することができる。
サと接触して配置されてもよい。これにより、圧力センサの近傍に第１温度センサを配置
するため、筐体の形状をより小型かつ単純化することができる。
【0012】
前記センサ装置において、前記第１温度センサは、前記圧力検出素子の検出面と反対面
に配置されてもよい。これにより、第１温度センサは、検出対象に直接接している圧力検
出素子から伝導する温度を検出することができる。そのため、第１温度センサは、実際の
検出対象の温度により近い温度を検出することができる。したがって、センサ装置は、よ
り精度良く検出対象の温度を算出することができる。
に配置されてもよい。これにより、第１温度センサは、検出対象に直接接している圧力検
出素子から伝導する温度を検出することができる。そのため、第１温度センサは、実際の
検出対象の温度により近い温度を検出することができる。したがって、センサ装置は、よ
り精度良く検出対象の温度を算出することができる。
【0013】
前記センサ装置において、前記第２温度センサは、前記筐体の、前記検出対象と接触し
ていない部分の内側に設けられてもよい。これにより、第２温度センサは温度検出の際に
検出対象からの温度の伝搬を受けにくい位置に設けられる。したがって、第２温度センサ
は気温を精度良く算出することができる。そして、センサ装置は、より精度良く検出され
た気温と、第１温度センサの検出した温度とから検出対象の温度を算出することができる
。したがって、センサ装置は、より精度良く検出対象の温度を算出することができる。
ていない部分の内側に設けられてもよい。これにより、第２温度センサは温度検出の際に
検出対象からの温度の伝搬を受けにくい位置に設けられる。したがって、第２温度センサ
は気温を精度良く算出することができる。そして、センサ装置は、より精度良く検出され
た気温と、第１温度センサの検出した温度とから検出対象の温度を算出することができる
。したがって、センサ装置は、より精度良く検出対象の温度を算出することができる。
【0014】
前記センサ装置において、前記筐体は円柱または角柱の形状であり底面を含む一部分が
前記検出対象と接触していてもよい。また、前記圧力センサは、前記圧力検出素子が前記
筐体の底面から前記検出対象に対して露出するように配置されてもよい。
前記検出対象と接触していてもよい。また、前記圧力センサは、前記圧力検出素子が前記
筐体の底面から前記検出対象に対して露出するように配置されてもよい。
【0015】
このように、センサ装置の筐体および圧力センサを、検出対象の移動を極力妨げないよ
うな形状とすることで、検出対象の圧力損失を抑制することができる。したがって、セン
サ装置は、当該センサ装置を設置したことによる、検出対象およびその周辺設備に対する
悪影響を抑制することができる。例えば、検出対象が流体である場合、検出対象の流れを
妨げないようにすることができるため、配管の詰まりを防ぐことができる。
うな形状とすることで、検出対象の圧力損失を抑制することができる。したがって、セン
サ装置は、当該センサ装置を設置したことによる、検出対象およびその周辺設備に対する
悪影響を抑制することができる。例えば、検出対象が流体である場合、検出対象の流れを
妨げないようにすることができるため、配管の詰まりを防ぐことができる。
【発明の効果】
【0016】
本開示によれば、検出対象の温度を精度良く算出するとともに、筐体の形状を単純化す
ることができる。
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態１に係るセンサ装置の要部構成を示すブロック図である。
【図2】前記センサ装置の外観の一例を示す図である。
【図3】図３の（ａ）は、前記センサ装置の接続部と、前記センサ装置に含まれる圧力センサおよび第１温度センサとの組み立て方法の一例を示した図である。図３の（ｂ）は、前記接続部と、前記圧力センサおよび前記第１温度センサとを組み立てた状態の断面図である。
【図4】前記圧力センサ、前記第１温度センサ、および前記第２温度センサの位置関係を模式的に示した図である。
【図5】検出対象と外気温との温度差に応じた、前記第１温度センサの検出温度の変化を示すグラフである。
【図6】検出対象の温度の算出に係る処理の流れを示すフローチャートである。
【図7】実施形態２に係るセンサ装置の第１温度センサの配置位置と、検出対象の温度の値および第１温度センサ検出した温度の値とを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本開示に係るセンサ装置は、検出対象にかかる圧力と、検出対象の温度とを検出するセ
ンサ装置である。検出対象とは、センサ装置が圧力および温度を検出する対象とする物体
を示す。なお、検出対象は固体、液体、気体のいずれであっても構わない。
ンサ装置である。検出対象とは、センサ装置が圧力および温度を検出する対象とする物体
を示す。なお、検出対象は固体、液体、気体のいずれであっても構わない。
【0019】
本開示に係るセンサ装置は、圧力センサとともに複数の温度センサを備えていること、
および、当該複数の温度センサの検出した温度から検出対象の温度を算出することを特徴
としている。また、本開示に係るセンサ装置は、各温度センサの配置を工夫する点にも特
徴がある。以下、各実施形態を例にとり、本開示に係るセンサ装置の各部材の構成および
機能について説明する。
および、当該複数の温度センサの検出した温度から検出対象の温度を算出することを特徴
としている。また、本開示に係るセンサ装置は、各温度センサの配置を工夫する点にも特
徴がある。以下、各実施形態を例にとり、本開示に係るセンサ装置の各部材の構成および
機能について説明する。
【0020】
〔実施形態１〕
≪センサ装置１の外観≫
以下、本開示の実施形態１について説明する。始めに、本実施形態に係るセンサ装置１
の外観の形状について説明する。なお、本実施形態では一例として、検出対象がパイプを
流れる水または油等の流体である場合について説明する。
≪センサ装置１の外観≫
以下、本開示の実施形態１について説明する。始めに、本実施形態に係るセンサ装置１
の外観の形状について説明する。なお、本実施形態では一例として、検出対象がパイプを
流れる水または油等の流体である場合について説明する。
【0021】
図２は、センサ装置１の外観の一例を示す図である。センサ装置１の筐体２は、例えば
円柱、または角柱の形状を有している。より詳しくは、筐体２は円柱（または角柱）の長
手方向の一方を、当該長手方向に対し角度をつけて切断したような形状を有していること
が望ましい。以降、図示のように筐体２の長手方向をｚ軸方向とし、ｚ軸方向に対し垂直
な平面をｘｙ平面とする。また、筐体２のｚ軸方向における上の面を「上面」と称し、筐
体２のｚ軸方向における下の面を「底面」と称し、その他の面を「側面」と称する。
円柱、または角柱の形状を有している。より詳しくは、筐体２は円柱（または角柱）の長
手方向の一方を、当該長手方向に対し角度をつけて切断したような形状を有していること
が望ましい。以降、図示のように筐体２の長手方向をｚ軸方向とし、ｚ軸方向に対し垂直
な平面をｘｙ平面とする。また、筐体２のｚ軸方向における上の面を「上面」と称し、筐
体２のｚ軸方向における下の面を「底面」と称し、その他の面を「側面」と称する。
【0022】
筐体２の底面を含む一部分には接続部３が設けられている。接続部３は筐体２を検出対
象が充填された漕や管、または検出対象自体に対して取付けるための治具を含む。接続部
３は、筐体２の底面を含む一部分が検出対象と接触するように筐体２を固定する。
象が充填された漕や管、または検出対象自体に対して取付けるための治具を含む。接続部
３は、筐体２の底面を含む一部分が検出対象と接触するように筐体２を固定する。
【0023】
筐体２の上面には、図示のように、センサ装置１の検出結果等を表示するためのディス
プレイ４と、センサ装置１に対する指示入力を行うためのボタン５とが設けられていても
よい。また、筐体２の側面には、後述する通信部４０の通信に用いるケーブル等を取り付
け可能な配線取付部６が設けられていてもよい。また、筐体２は図示しない表示灯やスイ
ッチ等を備えていてもよい。
プレイ４と、センサ装置１に対する指示入力を行うためのボタン５とが設けられていても
よい。また、筐体２の側面には、後述する通信部４０の通信に用いるケーブル等を取り付
け可能な配線取付部６が設けられていてもよい。また、筐体２は図示しない表示灯やスイ
ッチ等を備えていてもよい。
【0024】
≪要部構成≫
図１は、センサ装置１の要部構成を示すブロック図である。センサ装置１は少なくとも
、圧力センサ６０と、第１温度センサ７０と、第２温度センサ８０と、ＡＤ変換部９０と
、制御部１０と、記憶部５０とを備えている。さらに、センサ装置１は、入力部２０と、
表示部３０と、通信部４０とを備えていてもよい。
図１は、センサ装置１の要部構成を示すブロック図である。センサ装置１は少なくとも
、圧力センサ６０と、第１温度センサ７０と、第２温度センサ８０と、ＡＤ変換部９０と
、制御部１０と、記憶部５０とを備えている。さらに、センサ装置１は、入力部２０と、
表示部３０と、通信部４０とを備えていてもよい。
【0025】
圧力センサ６０は検出対象にかかる圧力を検出する。圧力センサ６０は検出した圧力を
電気信号としてＡＤ変換部９０に送信する。圧力センサ６０の圧力検出の方法は、検出対
象の性質に応じて適宜選択されてよい。例えば、検出対象が水、油等の流体である場合、
圧力センサ６０はピエゾ式の圧力センサであってもよい。
電気信号としてＡＤ変換部９０に送信する。圧力センサ６０の圧力検出の方法は、検出対
象の性質に応じて適宜選択されてよい。例えば、検出対象が水、油等の流体である場合、
圧力センサ６０はピエゾ式の圧力センサであってもよい。
【0026】
なお、圧力センサ６０の構造および検出方式は、検出対象にかかり得る圧力の範囲（最
大値および最小値）を考慮して決定されることが望ましい。例えば、鍛造の際のプレス機
による圧力、圧延プレスの油圧、加工機のクランプ圧、バイト送り圧、洗浄機のポンプ圧
等を検出する場合、圧力センサ６０は最大４０Ｍｐａ程度の圧力を検出可能であることが
望ましい。
大値および最小値）を考慮して決定されることが望ましい。例えば、鍛造の際のプレス機
による圧力、圧延プレスの油圧、加工機のクランプ圧、バイト送り圧、洗浄機のポンプ圧
等を検出する場合、圧力センサ６０は最大４０Ｍｐａ程度の圧力を検出可能であることが
望ましい。
【0027】
第１温度センサ７０および第２温度センサ８０は温度を検出する。第１温度センサ７０
は、筐体２または圧力センサ６０から伝導する検出対象の温度を検出するための温度セン
サである。一方、第２温度センサ８０は、第１温度センサ７０の温度検出における、気温
の影響を測るために設けられるセンサである。
は、筐体２または圧力センサ６０から伝導する検出対象の温度を検出するための温度セン
サである。一方、第２温度センサ８０は、第１温度センサ７０の温度検出における、気温
の影響を測るために設けられるセンサである。
【0028】
第１温度センサ７０および第２温度センサ８０は、筐体２において異なる位置に設けら
れる。第１温度センサ７０と第２温度センサ８０との位置関係については後で詳述する。
第１温度センサ７０および第２温度センサ８０の温度検出の方法は、従来ある方法を用い
ればよい。第１温度センサ７０および第２温度センサ８０は、検出した温度を電気信号と
してＡＤ変換部９０に送信する。
れる。第１温度センサ７０と第２温度センサ８０との位置関係については後で詳述する。
第１温度センサ７０および第２温度センサ８０の温度検出の方法は、従来ある方法を用い
ればよい。第１温度センサ７０および第２温度センサ８０は、検出した温度を電気信号と
してＡＤ変換部９０に送信する。
【0029】
ＡＤ変換部９０は、圧力センサ６０から受信した電気信号が示す圧力を数値化する。例
えば、圧力センサ６０が上述のピエゾ方式の圧力センサである場合、ＡＤ変換部９０は電
気信号が示す電気抵抗の変化から、圧力を数値化する。また、ＡＤ変換部９０は、第１温
度センサ７０および第２温度センサ８０から受信した電気信号が示す温度をそれぞれ数値
化する。なお、センサ装置１は、圧力を数値化するＡＤ変換部９０と、温度を数値化する
ＡＤ変換部９０とを別個に備えていてもよい。また、センサ装置１はＡＤ変換部９０を備
えず、圧力センサ６０で圧力の数値化、第１温度センサ７０および第２温度センサ８０で
温度の数値化をそれぞれ行ってもよい。
えば、圧力センサ６０が上述のピエゾ方式の圧力センサである場合、ＡＤ変換部９０は電
気信号が示す電気抵抗の変化から、圧力を数値化する。また、ＡＤ変換部９０は、第１温
度センサ７０および第２温度センサ８０から受信した電気信号が示す温度をそれぞれ数値
化する。なお、センサ装置１は、圧力を数値化するＡＤ変換部９０と、温度を数値化する
ＡＤ変換部９０とを別個に備えていてもよい。また、センサ装置１はＡＤ変換部９０を備
えず、圧力センサ６０で圧力の数値化、第１温度センサ７０および第２温度センサ８０で
温度の数値化をそれぞれ行ってもよい。
【0030】
制御部１０は、センサ装置１を統括的に制御する。制御部１０は、ＡＤ変換部９０から
圧力および温度の値を受信する。制御部１０は、温度算出部１１を含む。温度算出部１１
は、第１温度センサ７０が検出した温度の値と第２温度センサ８０が検出した温度の値と
に応じて検出対象の温度を算出する。検出対象の具体的な算出方法については、後で詳述
する。なお、制御部１０はＡＤ変換部９０から受信した圧力の数値を、記憶部５０に記憶
された数値等、予め定められた補正値により補正して、より正確な圧力値を算出してもよ
い。
圧力および温度の値を受信する。制御部１０は、温度算出部１１を含む。温度算出部１１
は、第１温度センサ７０が検出した温度の値と第２温度センサ８０が検出した温度の値と
に応じて検出対象の温度を算出する。検出対象の具体的な算出方法については、後で詳述
する。なお、制御部１０はＡＤ変換部９０から受信した圧力の数値を、記憶部５０に記憶
された数値等、予め定められた補正値により補正して、より正確な圧力値を算出してもよ
い。
【0031】
記憶部５０は、センサ装置１が使用するデータを格納する。例えば、記憶部５０は、第
１温度センサ７０の検出した温度の値と、第２温度センサ８０の検出した温度の値との組
み合わせに検出対象の温度を対応付けた温度算出データ５１を格納する。温度算出データ
５１は、第１温度センサ７０の検出した温度の値、および第２温度センサ８０の検出した
温度の値を所定の範囲で区切り、各数値範囲に対応する検出対象の温度を紐付けたもので
あってもよい。
１温度センサ７０の検出した温度の値と、第２温度センサ８０の検出した温度の値との組
み合わせに検出対象の温度を対応付けた温度算出データ５１を格納する。温度算出データ
５１は、第１温度センサ７０の検出した温度の値、および第２温度センサ８０の検出した
温度の値を所定の範囲で区切り、各数値範囲に対応する検出対象の温度を紐付けたもので
あってもよい。
【0032】
入力部２０は、センサ装置１に対するユーザの入力操作を受け付ける。入力部２０は、
例えば図２に示したボタン５等の物理ボタンやタッチパネル等で実現される。表示部３０
は、温度や圧力を表示する。表示部３０は、例えば図２に示したディスプレイ４等の表示
装置である。
例えば図２に示したボタン５等の物理ボタンやタッチパネル等で実現される。表示部３０
は、温度や圧力を表示する。表示部３０は、例えば図２に示したディスプレイ４等の表示
装置である。
【0033】
通信部４０は、温度算出部１１が算出した温度と、圧力とを制御部１０から受信し、Ｐ
ＬＣ（programmable logic controller）またはＰＣ（personal computer）等の外部装置
に送信する。また、通信部４０は外部装置からセンサ装置１の制御命令を受信し、制御部
１０に伝えてもよい。通信部４０の通信形式は問わない。例えば図２に示した配線取付部
６に取り付けられたケーブルを用いた有線接続であってもよいし、無線接続であってもよ
い。
ＬＣ（programmable logic controller）またはＰＣ（personal computer）等の外部装置
に送信する。また、通信部４０は外部装置からセンサ装置１の制御命令を受信し、制御部
１０に伝えてもよい。通信部４０の通信形式は問わない。例えば図２に示した配線取付部
６に取り付けられたケーブルを用いた有線接続であってもよいし、無線接続であってもよ
い。
【0034】
≪温度センサの配置≫
図３の（ａ）および（ｂ）は、センサ装置１における圧力センサ６０の配置の一例を示
した図である。また、図３の（ｃ）および（ｄ）は、圧力センサ６０に対する第１温度セ
ンサ７０の配置の一例を示した図である。
図３の（ａ）および（ｂ）は、センサ装置１における圧力センサ６０の配置の一例を示
した図である。また、図３の（ｃ）および（ｄ）は、圧力センサ６０に対する第１温度セ
ンサ７０の配置の一例を示した図である。
【0035】
図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、圧力センサ６０は、例えば固定部品７および
８を用いて、接続部３にはめ込まれるように固定される。このとき、圧力センサ６０は、
圧力検出のための素子（圧力検出素子）の検出面９が、筐体２の底面から検出対象に対し
て露出するように配置される。
８を用いて、接続部３にはめ込まれるように固定される。このとき、圧力センサ６０は、
圧力検出のための素子（圧力検出素子）の検出面９が、筐体２の底面から検出対象に対し
て露出するように配置される。
【0036】
また、図３の（ｃ）および（ｄ）に示すように、第１温度センサ７０はｚ軸方向におい
て圧力センサ６０の上側に当該圧力センサ６０と接触して配置されることが望ましい。具
体的には、第１温度センサ７０は筐体２の内部であって、圧力センサ６０の圧力検出素子
の検出面９と反対面に配置されることが望ましい。これにより、第１温度センサ７０は、
検出対象に直接接している圧力検出素子から伝導する温度を検出することができる。つま
り、第１温度センサ７０は、実際の検出対象の温度により近い温度を検出することができ
る。
て圧力センサ６０の上側に当該圧力センサ６０と接触して配置されることが望ましい。具
体的には、第１温度センサ７０は筐体２の内部であって、圧力センサ６０の圧力検出素子
の検出面９と反対面に配置されることが望ましい。これにより、第１温度センサ７０は、
検出対象に直接接している圧力検出素子から伝導する温度を検出することができる。つま
り、第１温度センサ７０は、実際の検出対象の温度により近い温度を検出することができ
る。
【0037】
図４は、圧力センサ６０、第１温度センサ７０、および第２温度センサ８０の位置関係
を模式的に示した図である。なお、図中の斜線部分は、パイプ１００を流れる流体（検出
対象）を示している。また、同図では接続部３や配線取付部６等の物理的構成を省略して
表現している。また、同図および以降の説明では、筐体２の外の気温（外気温）をＴａ、
検出対象の温度をＴＬ、第１温度センサ７０の検出温度をＴ１、第２温度センサ８０の検
出温度をＴ２とする。また、外気温が第２温度センサ８０に伝導する際の伝導率をθａ－
ｂ、検出温度が第１温度センサ７０に伝導する際の伝導率をθＬ－ｃとする。
を模式的に示した図である。なお、図中の斜線部分は、パイプ１００を流れる流体（検出
対象）を示している。また、同図では接続部３や配線取付部６等の物理的構成を省略して
表現している。また、同図および以降の説明では、筐体２の外の気温（外気温）をＴａ、
検出対象の温度をＴＬ、第１温度センサ７０の検出温度をＴ１、第２温度センサ８０の検
出温度をＴ２とする。また、外気温が第２温度センサ８０に伝導する際の伝導率をθａ－
ｂ、検出温度が第１温度センサ７０に伝導する際の伝導率をθＬ－ｃとする。
【0038】
図４の模式図でも、図３の（ｃ）および（ｄ）で示したように、第１温度センサ７０は
、圧力センサ６０の圧力検出素子の検出面と反対面に配置される。一方、第２温度センサ
８０は、第１温度センサ７０よりも検出対象から離れた位置に設けられる。第２温度セン
サ８０は、検出対象の温度が極力伝播しない位置に設けられることが望ましい。例えば、
第２温度センサ８０は、筐体２の検出対象と接触していない部分の内側に設けられる。ま
た、第２温度センサ８０は筐体２から露出されるように設けられていてもよいし、第２温
度センサ８０自体が筐体２の外側に設けられていてもよい。また、第２温度センサ８０は
筐体２と別に設けられた外部装置であってもよい。
、圧力センサ６０の圧力検出素子の検出面と反対面に配置される。一方、第２温度センサ
８０は、第１温度センサ７０よりも検出対象から離れた位置に設けられる。第２温度セン
サ８０は、検出対象の温度が極力伝播しない位置に設けられることが望ましい。例えば、
第２温度センサ８０は、筐体２の検出対象と接触していない部分の内側に設けられる。ま
た、第２温度センサ８０は筐体２から露出されるように設けられていてもよいし、第２温
度センサ８０自体が筐体２の外側に設けられていてもよい。また、第２温度センサ８０は
筐体２と別に設けられた外部装置であってもよい。
【0039】
≪流体温度の算出方法≫
本実施形態に係るセンサ装置１の温度算出部１１は、第１温度センサ７０の検出した温
度の値と、第２温度センサ８０の検出した温度の値とから検出対象の温度を算出する。以
下、図４および図５を用いて、温度算出部１１の行う検出対象の温度の算出に係る処理に
ついて説明する。
本実施形態に係るセンサ装置１の温度算出部１１は、第１温度センサ７０の検出した温
度の値と、第２温度センサ８０の検出した温度の値とから検出対象の温度を算出する。以
下、図４および図５を用いて、温度算出部１１の行う検出対象の温度の算出に係る処理に
ついて説明する。
【0040】
図４に示したパイプ１００は、設備配管であってその厚みは数ｍｍ程度である。したが
って、上述したように第２温度センサ８０を配置すれば、検出対象およびパイプ１００の
熱は第２温度センサ８０の温度検出に対しほとんど影響を与えない。図４に示した各温度
の変数を用いると、第２温度センサ８０の検出温度Ｔ２と、外気温Ｔａとの関係は、以下
の式１のようにモデル化できる。
って、上述したように第２温度センサ８０を配置すれば、検出対象およびパイプ１００の
熱は第２温度センサ８０の温度検出に対しほとんど影響を与えない。図４に示した各温度
の変数を用いると、第２温度センサ８０の検出温度Ｔ２と、外気温Ｔａとの関係は、以下
の式１のようにモデル化できる。
【0041】
一方、第１温度センサ７０は、筐体２または圧力センサ６０から伝導する検出対象の温
度を検出する際に、筐体２の内部の気温の影響を受ける。筐体２の内部の気温は外気温に
応じて変化するため、第１温度センサ７０は外気温の影響を受けているといえる。第１温
度センサ７０の検出温度Ｔ１と、検出対象の温度ＴＬと、外気温Ｔａとの関係は、以下の
式２のようにモデル化できる。
Ｔ２＝Ｔａ×θａ－ｂ＋ε・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式１
）
Ｔ１＝ＴＬ×θＬ－ｃ＋ｆ（ＴＬ－Ｔａ）＋ε・・・・・・・・・・・・・・・・・（式
２）
θａ－ｂおよびθＬ－ｃは熱伝導率であり、第１温度センサ７０と接触している筐体２
または圧力センサ６０の材質から予め定められた定数である。また、ｆ（ＴＬ－Ｔａ）は
予め定められた関数ｆ（）に、検出対象と外気温との温度差ＴＬ－Ｔａを代入した値であ
る。関数ｆ（）は、センサ装置１の構造および材質等により予め定められる関数であり、
記憶部５０に記憶されている。また、εは式ごとに適宜設定される、誤差修正のための数
値である。
度を検出する際に、筐体２の内部の気温の影響を受ける。筐体２の内部の気温は外気温に
応じて変化するため、第１温度センサ７０は外気温の影響を受けているといえる。第１温
度センサ７０の検出温度Ｔ１と、検出対象の温度ＴＬと、外気温Ｔａとの関係は、以下の
式２のようにモデル化できる。
Ｔ２＝Ｔａ×θａ－ｂ＋ε・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式１
）
Ｔ１＝ＴＬ×θＬ－ｃ＋ｆ（ＴＬ－Ｔａ）＋ε・・・・・・・・・・・・・・・・・（式
２）
θａ－ｂおよびθＬ－ｃは熱伝導率であり、第１温度センサ７０と接触している筐体２
または圧力センサ６０の材質から予め定められた定数である。また、ｆ（ＴＬ－Ｔａ）は
予め定められた関数ｆ（）に、検出対象と外気温との温度差ＴＬ－Ｔａを代入した値であ
る。関数ｆ（）は、センサ装置１の構造および材質等により予め定められる関数であり、
記憶部５０に記憶されている。また、εは式ごとに適宜設定される、誤差修正のための数
値である。
【0042】
図５は、検出対象と外気温との温度差に応じた、第１温度センサ７０の検出温度の変化
を示すグラフである。図中の実線は、検出対象と外気温との温度差に応じた式２の値の推
移を示している。一方、点線は、検出対象と外気温との温度差が無い場合（（ＴＬ－Ｔａ
）＝０）のＴ１の値を延長した線である。
を示すグラフである。図中の実線は、検出対象と外気温との温度差に応じた式２の値の推
移を示している。一方、点線は、検出対象と外気温との温度差が無い場合（（ＴＬ－Ｔａ
）＝０）のＴ１の値を延長した線である。
【0043】
図示のように、検出対象の温度と外気温との差が生じた場合（（ＴＬ－Ｔａ）＞０）、
第１温度センサ７０は温度検出の際に気温の影響を受けるため、式２から算出される値は
低下する。この低下の度合いは、検出対象の温度と外気温との差が大きくなるほど大きく
なる。
第１温度センサ７０は温度検出の際に気温の影響を受けるため、式２から算出される値は
低下する。この低下の度合いは、検出対象の温度と外気温との差が大きくなるほど大きく
なる。
【0044】
本実施形態に係るセンサ装置１では、温度算出部１１は、Ｔ１およびＴ２を示す数値を
受信すると、記憶部５０の温度算出データ５１を参照して、Ｔ１およびＴ２の値の組み合
わせに対応するＴＬの値を特定することで、ＴＬを算出する。
受信すると、記憶部５０の温度算出データ５１を参照して、Ｔ１およびＴ２の値の組み合
わせに対応するＴＬの値を特定することで、ＴＬを算出する。
【0045】
≪処理の流れ≫
図６は、制御部１０が行う、検出対象の温度の算出に係る処理の流れを示すフローチャ
ートである。制御部１０は、ＡＤ変換部９０からＴ１およびＴ２の数値を、所定の時間間
隔で取得する（Ｓ１）。制御部１０の温度算出部１１は、取得したＴ１およびＴ２の所定
時間における平均値を算出する（Ｓ２）。なお、Ｔ１またはＴ２を１回しか取得していな
い場合、Ｓ２の処理は行わなくてよい。
図６は、制御部１０が行う、検出対象の温度の算出に係る処理の流れを示すフローチャ
ートである。制御部１０は、ＡＤ変換部９０からＴ１およびＴ２の数値を、所定の時間間
隔で取得する（Ｓ１）。制御部１０の温度算出部１１は、取得したＴ１およびＴ２の所定
時間における平均値を算出する（Ｓ２）。なお、Ｔ１またはＴ２を１回しか取得していな
い場合、Ｓ２の処理は行わなくてよい。
【0046】
次に、温度算出部１１は、記憶部５０に格納された温度算出データ５１を参照して、Ｔ
２の値に対応する検出対象の温度を特定する（Ｓ３）。最後に、制御部１０は温度算出部
１１が算出したＴＬを、通信部４０を介し外部装置に出力する（Ｓ４）。もしくは、制御
部１０はＴＬを表示部３０に出力する（Ｓ４）。
２の値に対応する検出対象の温度を特定する（Ｓ３）。最後に、制御部１０は温度算出部
１１が算出したＴＬを、通信部４０を介し外部装置に出力する（Ｓ４）。もしくは、制御
部１０はＴＬを表示部３０に出力する（Ｓ４）。
【0047】
以上の構成および処理手順によれば、第１温度センサ７０が検出した温度と第２温度セ
ンサが検出した温度とから検出対象の温度を算出することで、検出対象の温度を正確に算
出することができる。そのため、センサ装置１は第１温度センサ７０を上述のプローブ等
に配置しなくてもよい。したがって、センサ装置１は、検出対象の温度を精度良く算出す
るとともに、筐体２の形状を単純化することができる。
ンサが検出した温度とから検出対象の温度を算出することで、検出対象の温度を正確に算
出することができる。そのため、センサ装置１は第１温度センサ７０を上述のプローブ等
に配置しなくてもよい。したがって、センサ装置１は、検出対象の温度を精度良く算出す
るとともに、筐体２の形状を単純化することができる。
【0048】
なお、温度算出部１１は温度算出データ５１を参照せず、第１温度センサ７０の検出し
た温度の値の平均値と、第２温度センサ８０の検出した温度の値の平均値とを上述の式１
および式２に代入して、検出温度を算出してもよい。具体的には、温度算出部１１はまず
、式１にＴ２（の平均値）を代入してＴａを求める。次に、温度算出部１１は、求めたＴ
ａを式２に代入することにより、ＴＬを算出する。この場合、センサ装置１は記憶部５０
に温度算出データ５１を格納していなくてもよい。
た温度の値の平均値と、第２温度センサ８０の検出した温度の値の平均値とを上述の式１
および式２に代入して、検出温度を算出してもよい。具体的には、温度算出部１１はまず
、式１にＴ２（の平均値）を代入してＴａを求める。次に、温度算出部１１は、求めたＴ
ａを式２に代入することにより、ＴＬを算出する。この場合、センサ装置１は記憶部５０
に温度算出データ５１を格納していなくてもよい。
【0049】
〔実施形態２〕
第１温度センサ７０の配置位置は、実施形態１に示した配置位置（圧力検出素子の裏側
）に限られない。以下、本開示の実施形態２について説明する。本実施形態に係るセンサ
装置１は、第１温度センサ７０の配置が前記各実施形態に係るセンサ装置１と異なる。
第１温度センサ７０の配置位置は、実施形態１に示した配置位置（圧力検出素子の裏側
）に限られない。以下、本開示の実施形態２について説明する。本実施形態に係るセンサ
装置１は、第１温度センサ７０の配置が前記各実施形態に係るセンサ装置１と異なる。
【0050】
図７は、第１温度センサ７０の配置位置と、ＴＬおよびＴ１の値を示すグラフである。
「素子裏側」の実線は、実施形態１にて説明したように、第１温度センサ７０を圧力検出
素子の裏側に配置した場合のＴ１の値を示す。「固定部品内側」は、第１温度センサ７０
を接続部３の固定部品７の内側の面に配置した場合のＴ１の値を示す。「固定部品外側」
は、第１温度センサ７０を固定部品７の外側の面に配置した場合のＴ１の値を示す。なお
、ここで言う「外側の面」は、固定部品７が接続部３に接している面を示す。また、「内
側の面」は、固定部品７が接続部３に接していない面を示す。
「素子裏側」の実線は、実施形態１にて説明したように、第１温度センサ７０を圧力検出
素子の裏側に配置した場合のＴ１の値を示す。「固定部品内側」は、第１温度センサ７０
を接続部３の固定部品７の内側の面に配置した場合のＴ１の値を示す。「固定部品外側」
は、第１温度センサ７０を固定部品７の外側の面に配置した場合のＴ１の値を示す。なお
、ここで言う「外側の面」は、固定部品７が接続部３に接している面を示す。また、「内
側の面」は、固定部品７が接続部３に接していない面を示す。
【0051】
図示の通り、流体温度（検出対象の温度）が一定である場合、ＴＬの値とＴ１の値との
差は、第１温度センサ７０の配置位置によって決まった値に収束する。ここで、収束する
値は第１温度センサ７０の配置位置により微差が生じる。センサ装置１はこの微差に応じ
て上述した式２のｆ（）の関数を変更する、または記憶部５０の温度算出データ５１にお
ける、Ｔ１およびＴ２とＴＬとの対応付けをしておくことで、例えば固定部品７の内側ま
たは外側等に第１温度センサ７０を配置しても、精度良くＴＬを算出することができる。
差は、第１温度センサ７０の配置位置によって決まった値に収束する。ここで、収束する
値は第１温度センサ７０の配置位置により微差が生じる。センサ装置１はこの微差に応じ
て上述した式２のｆ（）の関数を変更する、または記憶部５０の温度算出データ５１にお
ける、Ｔ１およびＴ２とＴＬとの対応付けをしておくことで、例えば固定部品７の内側ま
たは外側等に第１温度センサ７０を配置しても、精度良くＴＬを算出することができる。
【0052】
〔実施形態３〕
センサ装置１の制御部１０の制御ブロック（特に温度算出部１１）は、集積回路（ＩＣ
チップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（
Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
センサ装置１の制御部１０の制御ブロック（特に温度算出部１１）は、集積回路（ＩＣ
チップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（
Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【0053】
後者の場合、制御部１０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を
実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読
み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒
体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備え
ている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読
み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一
時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラ
マブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを
伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに
供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具
現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読
み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒
体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備え
ている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読
み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一
時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラ
マブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを
伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに
供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具
現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【0054】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の
変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて
得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて
得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【0055】
〔変形例〕
センサ装置１は、第１温度センサ７０を複数個備えていてもよい。また、センサ装置１
は第２温度センサ８０を複数個備えていてもよい。１つ以上の第１温度センサ７０および
１つ以上の第２温度センサ８０を備える場合、温度算出部１１は、例えば第１温度センサ
７０群の検出温度の平均値と、第２温度センサ８０群の検出温度の平均値とをそれぞれ算
出して、温度算出データ５１において該平均値の組み合わせに対応する検出対象の温度を
特定すればよい。もしくは、温度算出部１１は複数の第１温度センサ７０または複数の第
２温度センサ８０の、それぞれの検出温度に各センサの配置位置に応じて適宜重み付けを
してもよい。そして、重み付けを加味して算出された第１温度センサ７０群の検出温度お
よび第２温度センサ８０群の検出温度を算出し、これらの温度を用いて検出温度を算出し
てもよい。
センサ装置１は、第１温度センサ７０を複数個備えていてもよい。また、センサ装置１
は第２温度センサ８０を複数個備えていてもよい。１つ以上の第１温度センサ７０および
１つ以上の第２温度センサ８０を備える場合、温度算出部１１は、例えば第１温度センサ
７０群の検出温度の平均値と、第２温度センサ８０群の検出温度の平均値とをそれぞれ算
出して、温度算出データ５１において該平均値の組み合わせに対応する検出対象の温度を
特定すればよい。もしくは、温度算出部１１は複数の第１温度センサ７０または複数の第
２温度センサ８０の、それぞれの検出温度に各センサの配置位置に応じて適宜重み付けを
してもよい。そして、重み付けを加味して算出された第１温度センサ７０群の検出温度お
よび第２温度センサ８０群の検出温度を算出し、これらの温度を用いて検出温度を算出し
てもよい。
【0056】
また、センサ装置１は第１温度センサ７０および第２温度センサ８０とは別に、圧力セ
ンサ６０の基板温度を検出する第３温度センサを備えていてもよい。圧力センサ６０の基
板温度を検出するためには、第３温度センサを、圧力センサ６０の検出対象と接触してい
ない箇所、かつ第１温度センサ７０と異なる位置に配置すればよい。
ンサ６０の基板温度を検出する第３温度センサを備えていてもよい。圧力センサ６０の基
板温度を検出するためには、第３温度センサを、圧力センサ６０の検出対象と接触してい
ない箇所、かつ第１温度センサ７０と異なる位置に配置すればよい。
【符号の説明】
【0057】
１ センサ装置
２ 筐体
３ 接続部
１０ 制御部
１１ 温度算出部
５０ 記憶部
６０ 圧力センサ
７０ 第１温度センサ
８０ 第２温度センサ
９０ ＡＤ変換部
２ 筐体
３ 接続部
１０ 制御部
１１ 温度算出部
５０ 記憶部
６０ 圧力センサ
７０ 第１温度センサ
８０ 第２温度センサ
９０ ＡＤ変換部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】