特許 7216989 温度校正器及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-25

(45)【発行日】2023-02-02

(54)【発明の名称】温度校正器及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01K 15/00 20060101AFI20230126BHJP

【ＦＩ】

G01K15/00

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018178889

(22)【出願日】2018-09-25

(65)【公開番号】P2020051788

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-04-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000117814

【氏名又は名称】安立計器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】小林 生至朗

【審査官】吉田 久

(56)【参考文献】

【文献】特開平７－１９８５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－７５６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２５１７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－２４８４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－７６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１３８０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２３２６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３４４９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１２６６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－１５１２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－９２０３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２９４４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９１５６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｋ １／００－１９／００

Ｇ０１Ｄ １８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基準温度計と、加熱装置と、校正ブロックとを備え、校正ブロックは、前記基準温度計が挿入される挿入孔と、校正対象の温度計が測温する校正面とが形成され、前記加熱装置により加熱される温度校正器において、
前記校正ブロックは、本体部と被覆部とを備え、前記本体部に形成された前記挿入孔の内表面を含む前記本体部の全表面が前記被覆部に密封されるように覆われてなり、
前記被覆部の材料が前記本体部の材料よりも耐食性が高く、且つ、その線膨張係数が前記本体部の材料の線膨張係数の９０％～１１０％の値であることを特徴とする温度校正器。

【請求項2】

前記挿入孔が前記校正面と前記加熱装置との間に配置されており、
前記校正面と前記本体部との間の前記被覆部の厚さは、前記加熱装置および前記基準温度計の間の距離ならびに前記加熱装置および前記校正面の間の距離の比と、前記加熱装置および前記基準温度計の温度差ならびに前記加熱装置および前記校正面の温度差の比と、が等しくなる厚さである請求項１に記載の温度校正器。

【請求項3】

前記挿入孔が前記校正面と前記加熱装置との間に配置されており、前記被覆部が、硬ろうを介して前記本体部に接合されていて、前記校正面と前記本体部との間の前記被覆部の厚さと前記硬ろうの厚さとの合計の厚さは、前記加熱装置および前記基準温度計の間の距離ならびに前記加熱装置および前記校正面の間の距離の比と、前記加熱装置および前記基準温度計の温度差ならびに前記加熱装置および前記校正面の温度差の比と、が等しくなる厚さである請求項１に記載の温度校正器。

【請求項4】

前記校正ブロックが前記被覆部よりも硬度の高い被覆膜を備え、
前記挿入孔が前記校正面と前記加熱装置との間に配置されており、前記被覆部が硬ろうを介して前記本体部に接合されていて、前記校正面が前記被覆部を覆う前記被覆膜で構成され、前記校正面と前記本体部との間の前記被覆膜の厚さと前記被覆部の厚さと前記硬ろうの厚さとの合計の厚さは、前記加熱装置および前記基準温度計の間の距離ならびに前記加熱装置および前記校正面の間の距離の比と、前記加熱装置および前記基準温度計の温度差ならびに前記加熱装置および前記校正面の温度差の比と、が等しくなる厚さである請求項１に記載の温度校正器。

【請求項5】

前記硬ろうが、前記本体部の全表面を覆う請求項３または４に記載の温度校正器。

【請求項6】

前記校正ブロックが柱体を成し、柱軸方向の一端面に前記校正面が形成されると共に、柱体の側面を貫通する前記挿入孔が形成され、
前記被覆部が、
前記校正面を構成する校正面用板と、前記一端面とは反対側の端面を構成する端面用板と、前記柱体の側面を構成する柱面用筒状体と、前記挿入孔の内表面を構成する挿入孔用筒状体とで構成される請求項１～５のいずれか１項に記載の温度校正器。

【請求項7】

基準温度計と、加熱装置と、校正ブロックとを備え、校正ブロックは、前記基準温度計が挿入される挿入孔と、校正対象の温度計が測温する校正面とが形成され、前記加熱装置により加熱される温度校正器の製造方法において、
柱体の本体部の全表面を被覆部で密封するように覆って前記校正ブロックを作成する工程が、
前記被覆部の厚さをろう付けにおける加熱圧縮での変形を抑制可能な厚さにした状態で、前記本体部と前記被覆部をろう付けして、前記本体部の全表面を前記被覆部で覆う工程と、
前記本体部の柱軸方向の両端面を覆う部分の前記被覆部のうちの前記校正面を形成する側の前記被覆部を前記柱軸方向に切削して、その厚さを前記変形を抑制可能な厚さから前記校正面として機能する厚さまで薄くする工程と、を含むことを特徴とする温度校正器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、温度校正器及びその製造方法に関し、更に詳しくは、繰り返し精度を向上した温度校正器及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

被測温体に接触させてその温度を測定する接触式温度計を校正する装置として、基準温度計と、加熱装置と、校正ブロックとを備える温度校正器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この温度校正器は、校正ブロックが銅又は銅合金で構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】米国特許第６，５２７，４３７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、銅及び銅合金は、空気中で徐々に酸化されて、表面に酸化皮膜が形成される性質を有している。このような酸化皮膜は比較的高い温度状態になる場合に生じやすい。

【0005】

それ故、校正ブロックが銅又は銅合金で構成された特許文献１に記載の温度校正器では、接触式温度計の校正時に温度校正器が比較的高い温度（例えば、４５０℃）になると、校正ブロックが熱膨張すると共に、その表面に酸化被膜が形成される。校正ブロックの温度が常温に戻ると、熱膨張時に形成された酸化被膜が収縮し、校正ブロックの表面から剥離し易くなる。また酸化被膜が剥れ、校正ブロックの表面が凹凸になると温度計との接触状態が変化し、校正の繰り返し精度が低下する要因となっている。

【0006】

本発明の目的は、校正ブロックの表面の酸化を防止して、繰り返し精度を向上する温度校正器及びその製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成する温度校正器は、基準温度計と、加熱装置と、校正ブロックとを備え、校正ブロックは、前記基準温度計が挿入される挿入孔と、校正対象の温度計が測温する校正面とが形成され、前記加熱装置により加熱される温度校正器において、前記校正ブロックは、本体部と被覆部とを備え、前記本体部に形成された前記挿入孔の内表面を含む前記本体部の全表面が前記被覆部に密封されるように覆われてなり、前記被覆部の材料が前記本体部の材料よりも耐食性が高く、且つ、その線膨張係数が前記本体部の材料の線膨張係数の９０％～１１０％の値であることを特徴とする。

【0008】

また、上記目的を達成する温度校正器の製造方法は、基準温度計と、加熱装置と、校正ブロックとを備え、校正ブロックは、前記基準温度計が挿入される挿入孔と、校正対象の温度計が測温する校正面とが形成され、前記加熱装置により加熱される温度校正器の製造方法において、柱体の本体部の全表面を被覆部で密封するように覆って前記校正ブロックを作成する工程が、前記被覆部の厚さをろう付けにおける加熱圧縮での変形を抑制可能な厚さにした状態で、前記本体部と前記被覆部をろう付けして、前記本体部の全表面を前記被覆部で覆う工程と、前記本体部の柱軸方向の両端面を覆う部分の前記被覆部のうちの前記校正面を形成する側の前記被覆部を前記柱軸方向に切削して、その厚さを前記変形を抑制可能な厚さから前記校正面として機能する厚さまで薄くする工程と、を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、挿入孔の内表面及び校正面を含む校正ブロックの本体部の全表面を、本体部よりも耐食性が高く酸化され難く、本体部と熱膨張時の変形度合いが同程度の被覆部で密封するように構成することで本体部の全表面の酸化を防止することができる。これにより、校正対象の温度計と校正面との接触状態を維持するには有利になり、校正ブロックを交換しなくても繰り返し精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の温度校正器の実施形態を例示する斜視図である。

【図2】図１の温度校正器をＡ断面から視た透視図である。

【図3】図１の温度校正器の製造方法の一例の説明図である。

【図4】本発明の温度校正器の別の実施形態を例示する図である。

【図5】本発明の温度校正器の更に別の実施形態を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の温度校正器について説明する。

【0012】

図１、図２に例示するように、本発明の実施形態の温度校正器１は、基準温度計２と、加熱装置３と、校正ブロック４とを備える。なお、図１では、煩雑さを避けるために、基準温度計２と加熱装置３を校正ブロック４の外側に示している。また、本実施形態では、柱体である校正ブロック４の柱軸方向の端面に平行な方向をＸ方向、この端面に平行でかつＸ方向に垂直な方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な方向である柱軸方向（鉛直方向）をＺ方向と定義する。

【0013】

基準温度計２は、１９９０年国際温度目盛（ＩＴＳ－９０ともいう）の条件を満たすとともに、国際温度目盛が定義する方法に沿って校正されている装置である。基準温度計２としては、測温抵抗体が例示される。基準温度計２は直管形状の装置で、校正ブロック４に挿入される。

【0014】

加熱装置３は、校正ブロック４を加熱する装置である。加熱装置３は直管形状の装置で、基準温度計２の挿入位置よりＺ方向下側の位置で校正ブロック４に挿入される。加熱装置３は、例えば、セラミックス等で形成される棒状の芯部材の周囲にニクロム線（発熱体）をコイル状に巻くとともに、この芯部材及び発熱体の全体をステンレス鋼の保護管に収納して構成される。

【0015】

加熱装置３は、校正ブロック４の周囲に基準温度計２の挿入位置よりＺ方向下側の位置で本体部６の外周面に螺旋状に巻いてもよいが、本実施形態のように校正ブロック４の内部に加熱装置３を配置する構成とすると必要な材料が少なく低コストであるため好ましい。

【0016】

校正ブロック４は、本体部６と被覆部７を有し、本体部６の全表面が被覆部７に密封されるように覆われてなる。校正ブロック４は、全体として円柱体をなす装置で、その柱軸方向の上端面（一端面）に校正面５を有する。校正ブロック４には、その柱体の側面を貫通する挿入孔８、９がＺ方向上側より順に形成される。本開示で、本体部６の全表面とは、本体部６に形成される挿入孔８、９の内表面を含む。

【0017】

本体部６は、加熱装置３から基準温度計２及び校正面５に伝熱可能な熱伝導性を有する材料で形成される円柱体の部材である。本体部６の材料としては、銅または銅合金が例示される。なお、校正ブロック４や本体部６の形状は、円柱体に限定されず、角柱体等の他の柱体でもよい。

【0018】

被覆部７は、本体部６の材料よりも耐食性が高く、且つ、その線膨張係数が本体部６の材料の線膨張係数の９０％～１１０％の値である材料で形成される部材である。被覆部７の材料としては、本体部６に銅又は銅合金を用いた場合はステンレス鋼が例示される。被覆部７の材料の線膨張係数が本体部６の材料の線膨張係数の９０％未満であると、本体部６の熱膨張量が被覆部７に比して過大となり、本体部６の熱膨張により被覆部７の一部が破損する懸念がある。被覆部７の材料の線膨張係数が本体部６の材料の線膨張係数の１１０％を超えると、被覆部７の熱膨張量が本体部６に比して過大となり、被覆部７と本体部６の接合強度が低下する懸念がある。そこで、被覆部７の材料の線膨張係数を本体部６の材料の線膨張係数の９０％～１１０％の値である材料で形成する。なお、線膨張係数とは予め設定された設定温度範囲（例えば０℃～８００℃）で物体が温度上昇したときにこの物体の長さが膨張する割合を温度あたりで示したものである。また、耐食性とは周辺の環境の成分との酸化還元反応による物体の酸化し難さを表す指標である。耐食性が高いと、物体は酸化し難い。

【0019】

校正面５は、校正対象の接触式温度計の感温部が接触する部位である。本体部６の上面と校正面５との間の厚さＨｔは、接触式温度計の接触で不可逆に変形することなく、かつ、加熱装置３と基準温度計２と校正面５との位置関係と熱伝導に基づいて校正面５として機能する厚さが望ましい。本開示で本体部６の上面と校正面５との間の厚さＨｔは被覆部７の厚さと硬ろう１０の厚さの合計値である。

【0020】

挿入孔８は基準温度計２がＸ方向に挿入される孔で、挿入孔９は加熱装置３がＸ方向に挿入される孔である。挿入孔８、９は共に本体部６及び被覆部７を貫通する筒形状の孔で、例えば穿孔により形成される。挿入孔８には、その延在長さの半分の位置（校正ブロック４のＸ方向略中央の位置）に基準温度計２の先端の感温部２ｔが位置するように、基準温度計２が挿入配置される。挿入孔９には、その延在長さ全体に亘って加熱装置３が挿入配置されている。

【0021】

なお、挿入孔８、９は、校正ブロック４の内部の途中まで穿孔により形成される有底の筒形状の孔としてもよいが、校正ブロック４をその柱体の側面方向に貫通する孔として形成されることが望ましい。貫通孔として形成すると、校正ブロック４の側面に形成された２つの孔の何れか一方から基準温度計２や加熱装置３を押し引きして取り出すことができるので、基準温度計２や加熱装置３の破損時や交換時に有効である。特に、加熱装置３は、校正ブロック４との間の空気による熱抵抗の増加を抑制するために挿入孔９内に殆ど隙間なく挿入されているので挿入、取出しが難しく、挿入孔９を貫通孔として形成する有効度は大きい。

【0022】

被覆部７は、硬ろう１０を介して本体部６にろう付けで接合されている。硬ろう１０としては銀ろうが例示される。硬ろう１０が本体部６の全表面を覆うようにすると、本体部６を被覆部７と硬ろう１０の両方で密封するので、本体部６の密封性を確保するには有利になる。

【0023】

被覆部７は、本体部６の各表面を覆う別体の各部材１１～１５を組み合わせて構成される。校正面用板１１は、本体部６の柱軸方向の上端面を覆って、校正面５を構成する円柱体である。端面用板１２は、本体部６の柱軸方向の下端面を覆って、校正面５とは柱軸方向反対側の校正ブロック４の端面を構成する円柱体である。校正面用板１１の端面の面積は端面用板１２の端面の面積と略同一である。柱面用筒状体１３は、本体部６の側面を覆って、校正ブロック４の側面を構成する中空円柱体である。挿入孔用筒状体１４、１５は、それぞれ、挿入孔８、９に挿入されて、校正ブロック４の内表面の全体を構成する筒形状の部材である。挿入孔用筒状体１４、１５は、それぞれ、硬ろう１０により挿入孔８、９の内表面全体に接合されている。基準温度計２は挿入孔用筒状体１４の中空部１４ａに挿入される。加熱装置３は、挿入孔用筒状体１５の中空部１５ａに挿入される。なお、挿入孔８、９を校正ブロック４の内部の途中まで穿孔により形成される有底の筒形状の孔とする場合は、挿入孔用筒状体１４、１５は、有底の筒形状の部材として形成される。

【0024】

厚さＨｔは、接触式温度計の校正に適した厚さである。校正面５は、接触式温度計が接触する面であり、空気に対して露出した面である。つまり、厚さＨｔは、熱抵抗の大きい空気の存在を考慮して、本体部６の上面と校正面５との間の熱抵抗が無視できる範囲であればよい。

【0025】

校正面用板１１の厚さ（柱軸方向の長さ）ｈは、本体部６の上面と校正面５との間の厚さＨｔから硬ろう１０の厚さを減算した厚さと同じである。校正面用板１１の厚さｈは、端面用板１２の厚さＨよりも小さい。また、校正面用板１１と挿入孔用筒状体１４、１５の厚さは、端面用板１２及び柱面用筒状体１３と比較して、薄く形成される。

【0026】

基準温度計２及び加熱装置３はそれぞれ、その一端部に配線１６、１７を介して温度調節器１８が接続されている。温度調節器１８は、基準温度計２に加わる電圧を測定すると共に、この測定した電圧に対応する基準温度計２の温度を取得する装置である。温度調節器１８は加熱装置３に通電して、加熱装置３を発熱させることも行う。加熱装置３の発熱量は、温度調節器１８から加熱装置３への通電量と正比例の関係にある。

【0027】

温度校正器１を用いた校正対象の接触式温度計の校正原理について説明する。この校正は、校正対象の接触式温度計の感温部を校正面５に接触させた状態で加熱装置３を加熱させて、温度調節器１８により取得される基準温度計２の温度に基づいて推定される校正面５の温度と校正対象の接触式温度計に表示される温度が一致するように行われる。基準温度計２の温度の取得値をＴ１、加熱装置３の設定温度をＴ２、加熱装置３と基準温度計２のＺ方向の離間距離をａ、加熱装置３と校正面５のＺ方向の離間距離をｂとして、校正面５の温度の推定値Ｔは、以下の数式（１）で算出される。

【0028】

【数1】

【0029】

加熱装置３の発熱量は、基準温度計２及び校正面５に校正ブロック４を介して伝達される。校正面５、基準温度計２及び加熱装置３は、Ｚ方向上側よりこの順で配置されているため、基準温度計２と比較して校正面５に伝達される熱量は小さくなり、各装置２、３、５の温度関係は、加熱装置３、基準温度計２、校正面５の順に低温となる。加熱装置３から伝熱対象２、５に伝達される熱量は、加熱装置３と伝熱対象２、５の間の距離と正比例の関係にある。言い換えれば、加熱装置３と伝熱対象２、５の温度差は、加熱装置３と伝熱対象２、５の間の距離と正比例の関係にある。加熱装置３の設定温度Ｔ２と基準温度計２の温度の取得値Ｔ１との温度差ΔＴ（＝Ｔ２－Ｔ１）は、加熱装置３と基準温度計２の離間距離ａに応じた値である。上記の温度差と距離の正比例の関係を考慮して、校正面５の温度Ｔと加熱装置３の設定温度Ｔ２との温度差ΔＴ´は、校正面５と加熱装置３の離間距離ｂと上記の離間距離ａの比率（＝ｂ／ａ）に上記の温度差ΔＴを乗じて算出される値で、数式（１）の右辺の２番目の項となる。校正面５の温度Ｔは、数式（１）のように加熱装置３の設定温度Ｔ２から上記の温度差ΔＴ´を減算することで推定算出される。

【0030】

上記の数式（１）を用いた校正面５の温度Ｔの推定算出は、校正ブロック４にＺ方向上側より順に校正面５、基準温度計２、加熱装置３を配置して、本体部６の上面と校正面５との間の厚さが数式（１）が成立する程度に加熱装置３から校正面５に熱伝達が可能な厚さである構成を前提として成立する。

【0031】

このような構成により、数式（１）のような簡易な計算式で校正面５の温度Ｔを推定算出することができる。

【0032】

なお、校正対象となる接触式温度計は、その感温部を被測温体と接触させることで被測温体の温度を測定する温度計であり、感温部が接触板で構成される温度計である。この接触式温度計は、被測温体からの放射を基に被測温体の温度を測定する非接触式温度計や挿入型温度計とは異なる。

【0033】

以上により、温度校正器１は、挿入孔８、９の内表面及び校正面５を含む校正ブロック４の全表面を被覆部７で覆う構造を有する。被覆部７は、本体部６よりも耐食性が高く酸化され難く、本体部６と熱膨張時の変形度合いが同程度であることから密封状態を維持することができる。それ故、温度校正器１は、本体部６の全表面の酸化を防止することができる。これにより、校正対象の温度計と校正面５との接触状態を維持するには有利になり、校正ブロック４を交換しなくても繰り返し精度を向上することができる。また、被覆部７により本体部６の全表面の酸化を防止することで、本体部６の表面に生じた酸化被膜が剥離することに起因して、本体部６の体積が徐々に減り熱容量が変化することも防ぐことができる。したがって、校正ブロック４の交換頻度が低減し、校正ブロック４の交換に要するコストを低減することができる。

【0034】

また、温度校正器１は被覆部７を本体部６の各表面を覆う別体の各部材１１～１５を組み合わせた構成とする。挿入孔用筒状体１４、１５により挿入孔８、９も含めて本体部６を密閉するので、つまり、本体部６の内表面を含む全表面を被覆部７で密閉するには有利になる。

【0035】

校正面用板１１及び端面用板１２は汎用仕様のステンレス板で、柱面用筒状体１３及び挿入孔用筒状体１４、１５は汎用仕様のステンレスパイプで形成することが可能であるので、材料費を低減することができる。

【0036】

温度校正器１の製造方法について図３を参照しながら説明する。この製造方法は、以下の第１～６工程で構成されるが、少なくとも第４、６工程を含んでいればよい。第１工程では、本体部６と被覆部７を別々に製造する。被覆部７は各部材１１～１５毎に別々に製造される。この工程の段階では、校正面用板１１は、その厚さが図２に示す完成時の校正面用板１１の厚さｈより大きくなるように製造される。この厚さは、後の工程で校正面板１１を加熱及び加圧（加熱圧縮）しても校正面用板１１の形状が歪んで変形しない厚さ、言い換えれば、ろう付けにおける加熱圧縮での変形を抑制可能な厚さに設定される。校正面用板１１と端面用板１２はともに円柱体であるので、この工程の段階の校正面用板１１の厚さ及び底面積を端面用板１２の厚さ及び底面積と同じ厚さ及び底面積とすると、これらの部材１１、１２の製造に要する時間を短縮できるので好ましい。

【0037】

端面用板１２の厚さは図２に示す完成時の端面用板１２の厚さＨと同じ厚さにすると、後の工程で端面用板１２を加工する手間が省けるので好ましい。

【0038】

また、校正ブロック４や本体部６の形状を円柱体とすると、例えば、銅の丸棒とステンレス鋼のパイプ（円筒）や板を組み合わせて校正ブロック４を製造することができる。それ故、製造に要するコストを抑制することができるので好ましい。

【0039】

この工程の段階で、本体部６及び柱面用筒状体１３には、その内部に２つの挿入孔用筒状体１４、１５を挿入するための挿入孔８、９を形成しておく。

【0040】

第２工程では、図３に示すように、本体部６の周りに各部材１１～１５を配置する。このとき、校正面用板１１を本体部６の柱軸方向の一端面よりＺ方向下側に離間して配置し、端面用板１２を本体部６の柱軸方向の他端面よりＺ方向上側に離間して配置する。これは、後の工程でＺ方向上側から被覆部７に対して圧縮力Ｆを加えるので、圧縮力Ｆが直接加わる対象を校正面用板１１ではなく端面用板１２にすることで圧縮力Ｆによる校正面用板１１の変形を確実に防止するためである。柱面用筒状体１３を本体部６の柱面全体を囲うように配置する。本体部６の周りに校正面用板１１、端面用板１２及び柱面用筒状体１３を配置した後に、２つの挿入孔用筒状体１４、１５をそれぞれ挿入孔８、９に挿入して配置する。

【0041】

第３工程では、校正面用板１１のＺ方向上側の端面と本体部６の他端面に固体形状の硬ろう１０を塗布する。

【0042】

第４工程では、本体部６、被覆部７及び硬ろう１０の全体を別体のヒータ等を用いて加熱しながら、端面用板１２に対してＺ方向上側から圧縮力Ｆを加える。この加熱は、固体状態の硬ろう１０を液体状態に変遷する温度（例えば４５０℃）まで上昇及び維持できる程度に行われる。この加熱中は液体状態となった硬ろう１０が圧縮力Ｆにより拡散して本体部６と被覆部７の隙間に入り込んでいく。この加熱及び加圧は、本体部６の全表面が硬ろう１０を介して被覆部７で覆われるのに十分な時間（例えば５分）行われる。被覆部７の厚さは被覆部７を加熱圧縮しても変形しない程度の厚さであるので、被覆部７は加熱圧縮により変形しない。

【0043】

第５工程では、本体部６、被覆部７及び硬ろう１０の全体を常温（２５℃）程度まで冷却する。この冷却は別体の冷却装置（例えばファン）を用いて行う。この冷却により、本体部６と被覆部７の隙間に入り込んだ硬ろう１０は凝固し、被覆部７が本体部６の全表面に硬ろう１０を介して接合される。

【0044】

言い換えれば、第４、５工程では、硬ろう１０を用いて本体部６の全表面に被覆部７をろう付けしている。ろう付けとは、より詳細には、接合する本体部６と被覆部７の間にこれらの融点よりも低い硬ろう１０を溶かして、毛細管現象で溶けた硬ろう１０を浸透拡散させ、この硬ろう１０を冷却及び凝固することによって本体部６と被覆部７を接合することである。このろう付けは他の接合方法と比較して、接合時に本体部６及び被覆部７に熱変形が発生しにくいため、校正ブロック４を凹凸のない円柱体として形成するには有利な接合方法である。

【0045】

第６工程では、校正面５を形成する側の被覆部７である校正面用板１１の厚さが第１工程時の厚さＨから図２に示す校正面用板１１の厚さｈとなるまで、校正面用板１１を本体部６の柱軸方向の両端面に平行に厚さｈ１（＝Ｈ－ｈ）分だけ切削して薄くする。この切削は、温度校正器１全体を反転させて、作業台の上に端面用板１２を接地した状態で行う。厚さｈは、被覆部７により加熱装置３と校正面５の間の伝熱に影響を与えない程度の厚さ、より詳細には、上記の数式（１）が成立する程度の厚さに設定される。その他、硬ろう１０が校正ブロック４の外表面より外側にはみ出ている場合には、このはみ出た部分を切削して、校正ブロック４を全体として円柱体に形成する。

【0046】

以上より、本発明の温度校正器の製造方法では、本体部６と被覆部７の接合の段階では校正面用板１１の厚さを接合に要する加熱及び加圧に耐え得る厚さとして、校正面用板１１の耐久性を向上させる。そして、この接合の完了後に、加熱装置３と校正面５の間の伝熱に影響を与えず、上記の数式（１）が成立する程度の厚さまで校正面用板１１の厚さを薄くする。これにより、製造時における校正面用板１１の変形を防止すると共に、校正時に校正面５としての機能を維持することができる。

【0047】

なお、本実施形態では、１つの基準温度計２を有する温度校正器１を例にしたが、図４に例示するように、複数（図４では３つ）の基準温度計２１、２２、２３を有する温度校正器１に対しても本発明を適用可能である。この場合は、温度調節器１８と配線１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して接続される各基準温度計２１、２２、２３の対応する挿入孔８ａ、８ｂ、８ｃのそれぞれに、対応する挿入孔用筒状体１４ａ、１４ｂ、１４ｃが挿入されることとなる。校正ブロック４に基準温度計がｎ（ｎ≧１）個挿入配置されている場合に、基準温度計２ｋ（ｋ＝１～ｎ）の温度をＴ１_ｋ、加熱装置３の設定温度をＴ２、加熱装置３と基準温度計２ｋのＺ方向の離間距離をａ_ｋ、加熱装置３と校正面５の離間距離をｂとして、校正面５の温度の推定値は、以下の数式（２）で算出される。

【0048】

【数2】

【0049】

基準温度計２を校正ブロック４に一つだけ設けた場合と同様に、加熱装置３と伝熱対象２１、２２、２３、５の温度差は、加熱装置３と伝熱対象２１、２２、２３、５の間の距離と正比例の関係にある。この関係を用いて、基準温度計２ｋと加熱装置３の間の温度差の平均を算出して、この算出した平均値に加熱装置３と校正面５の離間距離ｂを乗じて、校正面５と加熱装置３の温度差（数式２の右辺の第２項）を算出する。校正面５の温度Ｔは、数式（２）のように加熱装置３の設定温度Ｔ２から上記の温度差を減算することで推定算出される。

【0050】

この場合、複数の基準温度計２ｋと加熱装置３の温度差の平均値を基に校正面５と加熱装置３の温度差を算出するので、加熱装置３の温度Ｔ２を基にした校正面５の温度Ｔの推定精度を向上させることができる。

【0051】

また、図５に例示するように、校正面用板１１の上端面全体を被覆部７と比較して耐久性の高いセラミックスで構成された被覆膜１９で覆って、この被覆膜１９を校正ブロック４の校正面５としてもよい。被覆膜１９の厚さは、この厚さと校正面用板１１の厚さｈとろう付けの厚さの合計値Ｈｔ１が校正面５として機能する厚さ、言い換えれば、上記の数式（１）、（２）が成立する厚さに設定される。したがって、被覆膜１９を形成する場合は、その厚さ分だけ校正面用板１１がさらに薄くなるように上記の第６工程で切削される。さらに、校正面用板１１は本体部６とろう付けで接合されていることから、このろうの厚さも考慮して、校正面用板１１を切削して薄くすると好ましい。この場合は、校正面５としての機能を維持した状態で、校正対象の温度計の感温部と校正面５の接触に伴う校正面５の破損を被覆膜１９により抑制することができる。

【符号の説明】

【0052】

１ 温度校正器
２ 基準温度計
３ 加熱装置
４ 校正ブロック
５ 校正面
６ 本体部
７ 被覆部
８ 基準温度計用の挿入孔
９ 加熱装置用の挿入孔
１０ 硬ろう
１１ 校正面用板
１２ 端面用板
１３ 柱面用筒状体
１４ 基準温度計用の挿入孔用筒状体
１４ａ 中空部
１５ 加熱装置用の挿入孔用筒状体
１５ａ 中空部
１６、１７ 配線
１８ 温度調節器
１９ 被覆膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】