FOODTOWNアドバイザー温度計、温度センサーを徹底解説!

温度計、温度センサーとは?

温度センサーとは、名前の通り温度を計測するためのセンサーで大きく分けて接触式と非接触式の2種類があります。
接触式の温度センサーは測定対象物に接触させて、熱平衡に達したときの温度を測定する方式で熱電対、サーミスタなどがあります。
非接触式の温度センサーは、測定対象物の発する赤外線を感知して、その放射量から温度を測定する方式で放射温度センサーなどがあります。
熱平衡とは、平衡という単語はつり合いが取れた状態を意味します。つまり熱平衡とは、熱が釣り合っている状態でエネルギーの行き来が発生していない状態のことをいいます。具体的に例えると、温かい水が入ったコップを放置していると、温かい水は時間が経過すると常温になり、それ以上温度変化がない熱平衡状態になります。

食品製造現場において、温度の管理は大切な管理項目の一つになります。温度によって食品の物性は大きな変化を受けるため、温度を安定させることは生産の安定化、ロスの削減にも繋がります。
温度センサーの種類、選定ポイント、トラブル事例について解説します。

  • 温度計・温度センサーの種類、原理、使用用途について

    温度センサーにも様々な種類があり、測定方法などの特徴を考慮して選定します。
    ・一般用温度センサー(熱電対仕様、測温抵抗体仕様)
    汎用性が高く、形状、長さの種類が豊富。測定液面までの距離などで選定を行う。
    応答性、耐振動性、耐衝撃性に長けたシースタイプ、900度といった高温域、耐熱性、耐環境性に優れたナイクロベルシース、
    1500度まで測定可能な貴金属熱電対、食品や飲料の製造工程で使用可能なサニタリー仕様温度センサーがあります。

    ・薄型温度センサー
    センサー厚み0.34㎜または0.13㎜の薄型熱電対センサー、微小箇所への貼付けが可能で手軽に温度測定が可能になる貼付けタイプ、
    隙間に挟み込んで温度測定が可能なむき出しタイプ、絶縁が取れる被覆タイプなどが薄型仕様としてあります。

    ・マグネット式温度センサー
    センサーヘッド部がマグネットになっており、金属部に吸着させて温度測定が可能なセンサーです。

  • 温度計・温度センサー価格について

    温度センサーのみ本体参考価格は約1万円~5万円で購入することができます。
    温度センサーの中でもでも上記の通り種類が豊富であるため、自社自工程の使用用途、目的を明確にしたうえで選定から取り付け、計測状態の確認を行います。
    センサー本体価格であるため、実際使用するためには設置ブラケットや取付配線工事など別途発生します。

  • 温度計・温度センサー選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

    温度センサーの選定ポイントとしては上記にもある通り、測定対象製品への接触式か非接触式どちらを選ぶかに分かれます。
    接触式センサー、非接触式センサーそれぞれに特徴があるため、どういった場合に選択するかを解説します。

    ・熱電対温度センサーは基準接点と呼ばれる2つの先端部を電圧計に接続することで、
    基準接点の温度と測温接点の温度が異なるときに電圧を測定します。
    異なる金属の組み合わせに応じた様々な熱電対があり、測定する温度によってセンサ種類が用意されています。

    熱電対温度センサーのメリット
    高温域での機械的強度と安定性がある、反応時間が非常に短い、コストが安い。

    熱電対温度センサーのデメリット
    ほかのセンサーと比較して検出精度が低い、電気信号が弱い。

    ・サーミスタ温度センサーは抵抗センサーの別の形態であり、金属酸化物の抵抗変化を利用して計測します。
    サーミスタ温度センサーには、NTC(負の温度特性)とPTC(正の温度特性)の2つのタイプがあります。
    NTC(負の温度特性)は温度が上がると抵抗値が下がり、PTC(正の温度特性)は温度が上がると、抵抗値も増加する。
    2種類のサーミスタがあります。サーミスタ温度センサーは応答時間が早く感度精度ともに高く、
    コストも安価な反面、非常に壊れやすく、測定範囲が限られているという特徴があります。

    ・非接触式温度センサーは表面の温度を計測するために、赤外線照射内の表面を測定します。
    主なメリットは測定対象物の表面と接触することなく測定ができる点です。
    測定の応答時間が早く、接触センサーとは異なり、熱平衡化する必要がありません。
    製造ライン上の搬送物、オーブン内などのアクセスが困難な場所の測定を行うことができます。

    デメリットとしては、測定する対象物の表面しか測定することができないため、
    測定物の表面の状態やセンサレンズにほこりや汚れが付着していた場合は正確に計測ができないことがあります。

  • 温度計・温度センサー導入後のトラブル事例と事前対策ポイントについて

    トラブル事例
    味付けオイルの製造混合工程で、オイル液温を図るために温度センサーを取り付けているが、
    品種切替後組付け時に温度センサー取り付け方法が正常でなかったため、オイル液温を正常に計測できていなかった。

    原因①
    品種切替など配管やポンプなどの設備を洗浄後の組付けに対する作業標準マニュアルなどが整備されていない。
    原因②
    品種切替洗浄、組付けを行った後のチェック機能がなかった。
    液温が正しく計測されているか確認がされていない。

    対策①
    作業標準マニュアルを整備し、組付けを行う人が変わっても正常に作業ができるようにする。
    対策②
    製品の品温など、製品の物性に大きく影響するため、液温など良品範囲に入っているか確認を行い生産する体制を構築する。

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  • 温度計、温度センサー

無線温度センサ変換器

・汎用の温度センサ(熱電対・測温抵抗体)を無線温度センサ変換器(送信器)に接続して、手軽に無線温度計測システムを  構築できます。  対応するセンサと入力信号   熱電対:K, J, R, S, B, E, N, T, W5Re/W26Re, PLⅡ   測温抵抗体:Pt100, JPt100, Pt50   電圧:DC0~1V, DC0~10mV, DC0~100mV   電流:DC0~20mA, DC4~20mA ・無線温度センサ変換器(送信器)NWS-Miniはコンパクトな電池駆動式です。   ※使用電池:CR2032 ・無線変換器(受信器)NWS-COMは、無線温度センサ変換器(送信器)NWS-Mini を6台まで受信できます。  MODBUS 通信によって表示器やホストコンピュータなどと接続し温度管理できます。 ・USB通信変換器(無線機能付)COM-KGは、無線温度センサ変換器(送信器)NWS-Miniを1台受信できます。  USB通信によってノートパソコンなどと接続し、現場での温度確認に便利です。 ・データ管理支援ツールPROTEM2を用意。無線接続した温度データのグラフ表示やロギング、送信器の電池残量・  電波強度監視、無線サンプリング周期などの設定が可能です。  ホームページよりフリーダウンロード可能です。

解決できる課題

  • IoT、DXの活用
  • 制御機器更新
  • 見える化
  • 温湿度管理
  • 共通ツール
  • 温度計、温度センサー

超小型記憶式温度ロガー DataTrace

高耐熱性の記憶式温度測定システム DataTrace Micropack(データトレースマイクロパック)は、超小型の記憶式温度 データロガーシステムです。 高耐熱性能(140℃耐熱)であるため、食品、医薬・製薬業界をはじめとする 加熱殺菌・滅菌工程におけるHACCP・バリデーション対策に最適です。 有線式温度センサーと比べて設置が非常に容易です。 バッテリーもユーザーにて簡単に交換が可能です。 <製品の特長> 特長① 【本体耐熱(-20~+140℃)】 レトルトやオートクレーブ、フライヤーや乾熱滅菌をはじめとする加熱殺菌、 滅菌工程中の製品及び設備内雰囲気温度・圧力・温湿度の測定が可能。 特長② 【小型・軽量(18mmφ×23.5mm,15g)】 製品に取り付けが容易で、製品の正確な温度・圧力・湿度の測定が可能。 特長③ 【コードレスタイプ】 移動する工程であっても、センサーが製品から外れるなどの測定ミスが無くなり、 測定にかかる時間的・人員的な負担を軽減。 特長④ 【幅広いセンサーラインナップ】 工程や用途に合わせた、様々なセンサーで測定可能。 特長⑤ 【耐熱容器と組み合わせることで400℃までの測定が可能】

解決できる課題

  • HACCP対策
  • 品質向上
  • 見える化
  • 菌対策
  • 温湿度管理

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  • 共通ツール
  • 温度計、温度センサー

非接触エリア温度計 Xi80シリーズ

面で測る非接触温度計 多彩な温度測定を実現 最小□0.27mmの温度測定が可能 ヘッド単独での運用が可能 最大9出力まで増設でき、 温度分布の確認が可能(オプション) CE認証取得 ■広範囲の温度測定を1台で実現 Xi80は、面での高精度な温度測定が可能な非接触エリア温度計です。 視野内で測定エリアを自由に設定でき、柔軟かつ多彩な測定が可能。 従来、非接触温度計が複数台必要だった用途に、1台で対応します。 さらに専用ソフト(日本語)での設定後はPCなしで運用でき、シンプルな機器構成を実現できます。 ■“面”での多彩な温度測定 ・エリア内で測る 測定エリアは、形状とサイズを任意に設定可能。 測定エリアごとに「平均値」「最大値」「最小値」の 出力が可能です。 ※ アナログ2出力以上は拡張入出力ユニット(オプション)が必要。 ・エリア間の差分を測る 設定した2つの測定エリアで温度を比較し、 その差分(絶対値)を出力することが可能です。 ・エリア内の指定温度占有率を測る 指定した温度範囲が測定エリア内に占める割合 「占有率(%)」の出力が可能。目標の温度に 達しているかの判定を面積に対するパーセントで モニタできます。 ・全熱画像の録画(タイムスタンプ付き) 録画した動画からすべての温度情報を取得可能です。 録画後の測定エリア編集や放射率の変更も可能。 NG解析などに活用できます。 ■最小□0.27mmの温度測定が可能 Xi80は高感度受光素子の採用により、一般的な非接触温度計に比べ、微小点での温度測定が可能。 ワークや熱源から離れた場所からでも微小点で測定でき、電子部品などの小さいワークの温度測定もより高精度に行えます。 ■ヘッド単独での運用が可能 Xi80は、専用ソフト PIX Connectで設定後、PCなしでの単独運用が可能です。 トリガ入力にも対応し、装置組み込みに最適です。 ■ワーク温度分布の確認も可能(オプション使用時) Xi80は、オプションの拡張入出力ユニットで最大9つまで出力を増設することが可能です※。 9つの測定エリアを設け、それぞれに温度測定を行うことで金属板やフィルムなど、大きなワークの温度分布を1台でモニタリングできます。 ※ 拡張入出力ユニットは1台あたり3出力まで。3台まで増設可能。 ■【非接触温度計との違い】位置決めが簡単 一般的な非接触温度計は、測定視野範囲に応じた設置や位置調整に工数がかかります。 Xi80シリーズなら、測定視野内に対象物があれば測定でき、測定エリアは専用ソフトから簡単に変更できます。 特に、動く物体や細い物体など、測定する位置が定まりにくい物体の温度測定に有効です。

解決できる課題

  • 品質向上
  • 自動化
  • IoT、DXの活用
  • 制御機器更新
  • 見える化

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  • 共通ツール
  • 温度計、温度センサー

ポータブル非接触温度計 PT-7LDシリーズ

常温で±1℃の高精度を実現 水洗いしても壊れない防水防塵ボディを実現 優れた耐衝撃構造 99点データメモリ機能 CE認証取得 優れた耐衝撃構造 高さ1mからの落下衝撃にも耐え得る優れた耐衝撃構造を実現。 うっかり落としても大丈夫。安心してお使いいただけま 水洗いしても壊れない防水防塵ボディを実現 「電気機器は水や粉塵が内部に浸入してすぐに故障する」という悩みを解決。 PT-7LDは、保護構造IP67(JIS保護等級7)をクリアした防水防塵構造を実現しました。 濡れた手で触れるのはもちろん、水洗いも可能です。 常温で±1℃の高精度 0.1~100.0℃間で「±1.0℃」の測定精度を実現。 精度が求められる環境下で大活躍します。 99点データメモリ機能 99点のデータが記録できるメモリ機能を搭載。 パソコンもデータロガーも不要です。 食品の温度管理と記録が重要といわれるHACCPに最適な機能です。 連続測定機能 ボタンを押さずに測定することが可能です。 アラーム機能と連動させるとさらに効果がアップします。 輻射熱に強いシリコンフィルタ採用 「被測定物に温度計を近づけると、輻射熱でレンズがゆがみ正確に温度が測れない」 という悩みを解決。耐熱性に優れたシリコンフィルタを採用しました。 消毒の手間を省く抗菌樹脂ボディ 世界初、抗菌樹脂ボディを採用していますので、衛生的な機器管理に最適です。 「二次感染を防ぐことが必要」とされる食品業界でも、食品にふれずに安心して温度チェックと機器管理が可能です。 音と光でお知らせ上下限アラーム機能 設定温度を越えるとブザー音と、2色のLED(上限時:赤、下限時:緑)でお知らせします。 温度表示画面を見なくても、温度異常が即時に検知でき、作業効率がアップします。

解決できる課題

  • HACCP対策
  • 品質向上
  • 見える化
  • 菌対策

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