CN1181353C - 剩余寿命预测方法、温度检测构造和电子装置 - Google Patents

剩余寿命预测方法、温度检测构造和电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种剩余寿命预测方法、温度检测构造和电子装置，通过可容易地掌握识别剩余寿命，可以进行维护管理，而不在生产工序等中产生障碍。本发明是检测装入在设备内的电解电容器(24)的温度，根据温度-寿命法则来运算实际使用中的剩余寿命，并显示剩余寿命。并具有这样的构造，即将电解电容器(24)和卷绕薄膜胶带(23)进行绝缘的温度传感器(22)容纳在热收缩管(25)内，使次级侧的温度传感器(22)紧贴在初级侧的电解电容器(24)上。

Description

剩余寿命预测方法、温度检测构造和电子装置
技术领域
本发明涉及预测电容器等的剩余寿命的方法、适合该方法的温度检测构造以及配有电容器的电源装置等的各种电子装置。
背景技术
这种电子装置，是对例如在电源装置中，在其内使用的电路部件中寿命最短的电解电容器的寿命进行预测并作为该电源装置的寿命。
众所周知，电解电容器的寿命可以根据表示温度和寿命之间关系的作为温度-寿命法则的阿雷尼厄斯(Arrhenius)定律，通过下述运算式进行计算。
Lx＝Lo×2(To-tx)/10×k
Lx：实际使用时的估计寿命(小时)
Lo：最高使用温度下的保障寿命(小时)
To：最高使用温度(℃)
tx：实际使用温度(℃)
k：寿命系数
再有，寿命系数k由电容器厂商提出各种方式，是基于施加电压、脉动电流、环境温度等的换算系数。
以往，提出过有关基于这样的运算式的寿命预测的各种方案。
但是，在以往例中，按基于阿雷尼厄斯定律的运算式来计算估计寿命，从该估计寿命中减去实际的运行时间，在达到预定的阈值时，判定为已到寿命并输出警告，不能在实际使用中通知剩余寿命。
一般地，各种生产设备等中使用的电子装置的更换被排在年间计划表中，以便在生产业务等中不产生障碍。但是，在某日突然发出寿命到期的警报输出和显示的以往例中，使用便利性差，寿命到期的警报输出和显示在定期维护期间以外出现时，存在为了进行装置交换而必须使生产线停止的难题。
因此，期望可以预测实际使用中的剩余寿命、即可运行的剩余时间。
而且，如果高精度地进行基于阿雷尼厄斯定律的寿命预测，则从上述运算式可知，需要正确地检测电解电容器的实际使用温度(tx)。为了检测电解电容器的实际使用温度，可设置温度传感器，但由于受到其周围的空气对流等影响，不容易进行正确的温度检测。
特别是在电源装置中，通过变压器使初级侧电路和次级侧电路绝缘，相对于成为预知寿命对象的电解电容器是初级侧电路，根据来自温度传感器的检测温度而对寿命进行运算的低电压驱动的计算机等运算电路是次级侧电路。因此，获得电解电容器和温度传感器的绝缘，同时正确地检测电解电容器的温度就更加困难。
发明内容
本发明是着眼于这种实际情况的发明，其主要目的在于可以预测实际使用中的剩余寿命，而且提供用于提高其预测精度的合适的温度检测构造和可以通知剩余寿命的电子装置。
在本发明中，为了实现上述目的，具有以下构成。
即，本发明的剩余寿命测定方法是用于预测对象物的剩余寿命，其中，该方法包括：计算步骤，根据基于温度-寿命法则的运算式，计算规定温度下的剩余寿命；以及变换步骤，将算出的剩余寿命变换成实际使用中的剩余寿命。
根据本发明，按照基于温度-寿命法则的运算式，计算规定温度下的剩余寿命，通过将其变换成实际使用中的剩余寿命，可以预测实际使用中的剩余寿命，从而可以根据该剩余寿命来掌握更换时机并制定维护计划。
在本发明的一实施例中，在每次经过预定的时间时，进行所述计算步骤和所述变换步骤；在所述计算步骤中，将实际使用中的所述预定时间的经过换算成所述规定温度的经过时间并从剩余寿命中减去；在所述变换步骤中，根据所述规定温度下的剩余寿命和实际使用中的剩余寿命之间的比例关系来进行变换。
这里，所谓每经过预定的时间可以是每经过固定的时间、即间隔固定的时间，也可以是间隔不固定的时间。
根据本发明，如果经过预定的时间，则将该经过时间换算成规定温度下的经过时间，从规定温度下的剩余寿命中减去，将得到的规定温度下的剩余寿命使用比例关系变换成实际使用中的剩余寿命，所以每经过预定的时间，可以预测该时刻的剩余寿命。
在本发明的另一实施例中，在所述计算步骤中，使用实际使用时的温度，根据温度-寿命法则来进行所述换算；在所述变换步骤中，以所述规定温度下的初始时刻的总剩余寿命作为基准，根据所述规定温度下的另一时刻的剩余寿命、以及与所述另一时刻对应的实际使用中的经过时间，变换为实际使用中的剩余寿命。
根据本发明，如果经过预定的时间，则使用实际使用时的温度并根据温度-时间法则，将该经过时间换算成规定温度下的经过时间，所以即使实际使用时的温度从规定温度变化了也可正确地换算，并且将换算的经过时间从规定温度下的剩余寿命中减去，所以算出的规定温度下的剩余寿命成为包含直至目前的实际使用温度的以过去历史为基础的剩余寿命，可以高精度地预测剩余寿命。而且，将规定温度下的初始时刻的总剩余寿命作为基准进行变换，所以与将实际使用开始后时刻的剩余寿命作为基准的情况相比，可以高精度地变换为实际使用中的剩余寿命。
在本发明的另一实施例中，剩余寿命的预测对象物是电容器。
根据本发明，可以预测电容器的剩余寿命，所以可以将配有电容器的各种装置的剩余寿命作为电容器的剩余寿命来进行预测。
本发明的温度检测构造用于检测电容器的温度，其中，将检测所述电容器温度的温度传感器用绝缘带卷绕并紧贴配置在所述电容器上。
根据本发明，作为绝缘带，是市场销售的非常薄的胶带，所以即使卷绕这样的绝缘带，其厚度也非常薄，可以确保期望的绝缘性能，同时可以使温度传感器非常靠近电容器地配置，可以高精度地检测电容器的温度。
在本发明的另一实施例中，将卷绕了所述绝缘带的温度传感器和所述电容器容纳在热收缩管内并进行一体化。
根据本发明，通过热收缩管的收缩隔着绝缘带使温度传感器被紧贴于电容器上的状态下使两者进行一体化，通过热收缩管的导热使管内温度均衡，电容器温度和传感器检测温度的差几乎没有。此外，通过由热收缩管的一体化，使热容量相同，不会因外部风等造成只有温度传感器的温度急剧变动。
在本发明的另一实施例中，所述电容器是通过变压器绝缘的初级侧的电路部件，所述温度传感器是装入次级侧电路的部件，该温度传感器通过引线连接到次级侧电路。
根据本发明，可以卷绕所述绝缘带来确保初级侧电路部件的电容器和装入次级侧电路中的温度传感器之间的期望绝缘。此外，紧贴配置在电容器上的温度传感器必须连接到次级侧电路上，但包含电容器的初级侧的电路部件通过安装的电路基板的布线图形进行连接，所以难以确保必要的绝缘距离。因此，通过使用引线，不接触所述电路基板，可以从其上方跨越至次级侧的电路，确保期望的绝缘性能并同时进行连接。
本发明的电子装置配有电容器，该电子装置包括：温度传感器，检测所述电容器的温度；运算装置，使用来自所述温度传感器的检测温度，来运算所述电容器的剩余寿命；以及通知装置，通知运算后的剩余寿命；所述运算装置配有根据基于电容器温度-寿命法则的运算式，计算规定温度下的剩余寿命的计算部。
根据本发明，使用来自检测电容器温度的温度传感器的检测温度，按照基于电容器温度-寿命法则的运算式，来计算规定温度下的剩余寿命，所以从规定温度下的剩余寿命和实际使用中的剩余寿命大致比例关系来看，可以将所述规定温度下的初始时刻的总剩余寿命和根据所述运算式算出的剩余寿命的比率看成实际使用中的所述比率，例如可以进行剩余寿命为总寿命(总剩余寿命)的百分之多少的通知，根据该通知，可以掌握更换时机，制定维护计划。
在本发明的另一实施例中，所述运算装置运算实际使用中的所述电容器的剩余寿命，配有将所述计算部算出的规定温度下的剩余寿命变换成实际使用中的剩余寿命的变换部；所述通知装置显示运算后的剩余寿命。
根据本发明，按照基于电容器温度-寿命法则的运算式，计算规定温度下的剩余寿命，将其变换成实际使用中的剩余寿命并用通知装置进行显示，所以可以根据该剩余寿命来掌握更换时机并制定维护计划。
在本发明的另一实施例中，所述运算装置在每经过预定时间时，运算实际使用中的所述电容器的剩余寿命；所述计算部将实际使用中的所述预定时间的经过换算成所述规定温度下的经过时间并从剩余寿命中减去；所述变换部根据所述规定温度下的剩余寿命和实际使用中的剩余寿命之间的比例关系进行变换。
根据本发明，如果经过预定的时间，则将该经过时间换算成规定温度下的经过时间，从规定温度下的剩余寿命中减去，将得到的规定温度下的剩余寿命使用比例关系变换成实际使用中的剩余寿命并进行通知，所以每经过预定的时间，可以通知该时刻的剩余寿命。
在本发明的优选实施例中，所述计算部使用来自所述温度传感器的检测温度，根据电容器温度-寿命法则来进行所述换算；所述变换部以所述规定温度下的初始时刻的总剩余寿命作为基准，根据所述规定温度下的另一时刻的剩余寿命、以及与所述另一时刻对应的实际使用中的经过时间，变换为实际使用中的剩余寿命。
根据本发明，如果经过预定的时间，则使用实际使用时的温度，根据电容器温度-寿命法则，将该经过时间换算成规定温度下的经过时间，所以即使实际使用时的温度从规定温度变化了，也可以正确地进行换算，此外，将换算的经过时间从规定温度下的剩余寿命中减去，所以算出的规定温度下的剩余寿命成为包含直至目前的实际使用温度的以过去的历史为基础的剩余寿命，可以高精度地预测剩余寿命。而且，将规定温度下的初始时刻的总剩余寿命为基准来进行变换，所以与将开始了实际使用后的时刻的剩余寿命作为基准的情况相比，可以高精度地变换为实际使用中的剩余寿命。
在本发明的另一实施例中，该电子装置备有将所述变换部中的作为变换基准的所述初始时刻的总剩余寿命置换成另一时刻的剩余寿命的装置。
根据本发明，在温度条件极大不同的环境中使用的情况下，通过将变换的基准点置换成温度条件改变后的时刻，可以进行精度高的剩余寿命的运算。
在本发明的另一实施例中，所述电容器是通过变压器绝缘的初级侧的电路部件，所述温度传感器是装入在次级侧电路上的部件，将该温度传感器用绝缘带卷绕并紧贴配置在所述电容器上。
根据本发明，作为绝缘带，是市场销售的非常薄的胶带，所以即使卷绕这样的绝缘带，其厚度也非常薄，可以确保初级侧的电容器和次级侧的温度传感器的期望的绝缘性能，同时可以使温度传感器非常靠近电容器地配置，可以高精度地检测电容器的温度。
在本发明的另一实施例中，将卷绕了所述绝缘带的温度传感器和所述电容器容纳在热收缩管内并进行一体化，同时将所述温度传感器通过引线连接到所述运算装置。
根据本发明，通过热收缩管的收缩隔着绝缘带在温度传感器紧贴于电容器上的状态下使两者进行一体化，通过热收缩管的导热使管内温度均衡，电容器温度和传感器检测温度的差几乎没有。此外，通过由热收缩管的一体化，热容量相同，不会因外部风等造成只有温度传感器的温度急剧地变动。将紧贴配置在电容器上的温度传感器连接到次级侧电路的运算装置，但包含电容器的初级侧的电路部件通过安装的基板的布线图形进行连接，所以难以确保必要的绝缘距离。因此，通过使用引线，不接触所述基板，可以从其上方跨越至次级侧的电路，确保期望的绝缘性能并同时进行连接。
在本发明的优选实施例中，所述通知装置可将运算后的剩余寿命切换为符号显示和数值显示。
根据本发明，在寿命到期前的很长期间，通过符号显示，可以将所有的劣化状态作为目标来掌握，如果寿命到期的期间变短，则切换为数值显示，从而在管理上可以有效地灵活使用。
在本发明的另一实施例中，所述运算装置备有将所述计算部算出的规定温度下的剩余寿命在所述规定温度下的初始时刻的总剩余寿命中占有的比例作为劣化度进行计算的劣化度计算部；所述通知装置显示算出的所述劣化度。
根据本发明，使运算后的剩余寿命不限于何年、何月、或何时这样的数值显示，例如可使用占总寿命(总剩余寿命)的多少比例或百分之多少来显示是否劣化，根据该劣化度，对更换时机进行管理。
附图说明
图1是本发明一实施例的电源装置的整体立体图；
图2是图1的电源装置的分解立体图；
图3是图1的电源装置的分解立体图；
图4是将图1的电源装置的一部分进行剖切后的平面图；
图5是表示电源装置的示意结构的方框图；
图6a～图6c是表示电解电容器的温度检测构造的说明图；
图7是计算剩余寿命的说明图；
图8是模拟地表示显示定时的切换的说明图；
图9是说明复位功能的说明图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的实施例。
图1表示本发明的电子装置一例的电源装置1的整体立体图，而图2和图3分别表示其分解的立体图，图4表示将一部分进行剖切后的平面图。
该电源装置1构成为箱型单元状，可自由拆装地安装在横架固定于电源设施的DIN导轨等的支撑导轨2的前面，该箱体3由将树脂成形为向前面开口的有进深的箱形的外壳本体3a、以及在该本体前面固定连接的树脂制的前盖3b构成，在该箱体3的内部装入支撑如图3所示的电源电路部4。
在所述箱体3的前面，即前盖3b的前壁的上下中间部位，可自由拆装地固定连接有将树脂成形为向后开口浅的箱形的辅助外壳5，在前盖3b和辅助外壳5之间形成的空间中，如后所述，如图2和图4所示那样装入支撑有进行剩余寿命等运算的运算电路部6。
作为电源电路的基板，所述电源电路部4配有面向左右的主基板7和在其前部面向前后连接的前部基板8，在主基板7上安装有构成电源电路的各种电子部件9，同时在前部基板8上安装有输入输出用的端子台10、11等。再有，图示省略了端子弹簧。
作为运算电路用的基板，所述运算电路部6配有在前盖3b前面平行支撑的辅助基板12，在该辅助基板12上，安装有显示通知剩余寿命、电压设定值、输出电压当前值、输出电流当前值、峰值电流值等的作为通知装置的LED显示器13、切换显示模式的模式切换开关14、CPU15等。而且，装配在运算电路部6的辅助基板12的背面的连接器16a和装配在电源电路部4的前部基板8上的连接器16b通过前盖3b上形成的开口17进行连接，将电源电路部4和运算电路部6进行电连接。
根据上述结构，作为箱体3的前壁的前盖3b成为将电源电路部4和运算电路部6隔绝的遮热用的隔断壁，有效地阻断来自电源电路部4的热。
图5是本实施例的电源装置1的方框图。
电源电路部4包括：对交流输入进行整流平滑的输入整流电路31；配有FET等切换元件的开关电路32；对应于切换元件的通断动作将输入变换成规定的输出的变压器33；以及对来自变压器33的输出进行整流的输出整流电路34；这样的结构基本上与以往例相同。
在本实施例中，在LED显示器13中，配有输出电压检测电路35、输出电流检测电路36和电流/电压变换器37，以显示输出电压值、输出电流值、峰值电流值等，输出电压检测电路35和电流/电压变换器37的输出通过上述的连接器16a、16b等提供给运算电路部6。运算电路部6配有未图示的运算放大器、以及A/D变换器39、42、45、温度数据库40、电流数据库43、电压数据库46和上述的CPU15等，该CPU15包括剩余寿命计算部41、实际使用中的剩余寿命变换部48以及现在电流计算部44、现在电压计算部47等。
此外，在本实施例中，为了可以掌握该电源装置1的更换时机，用次级侧的运算电路部6如后述那样按照基于阿雷尼厄斯定律的运算式来计算被变压器33绝缘的作为初级侧电路部件的图3所示的电解电容器24的剩余寿命，并将剩余寿命显示在LED显示器13上。
根据阿雷尼厄斯定律，在运算电解电容器24的寿命中，需要检测电解电容器24的温度，为了进行精度高的剩余寿命的运算，需要以高精度进行电解电容器24的温度检测。
这时，电解电容器24是初级侧的电路部件，检测该电解电容器24的温度的温度传感器被连接到作为次级侧电路的运算电路部6，需要使电解电容器24和温度传感器可靠地绝缘。按照作为代表性的安全规格的IEC60950，就初级-次级间的绝缘而言，需要空间距离为4mm、蠕变距离为5mm、固体绝缘为0.4mm的距离。相反，为了高精度地检测电解电容器24的温度，期望使温度传感器尽量靠近电解电容器24。
因此，在本实施例中，形成以下的温度检测构造。
即，如图6所示，作为检测电解电容器24的温度的温度传感器22，使用安装在小形的传感器基板21上的热敏电阻，将该温度传感器22和传感器基板21用绝缘性薄膜胶带23(即绝缘带)卷绕多层，在本实施例中，用厚度为0.025mm的聚酯薄膜胶带卷绕三层，由此，可符合薄膜绝缘规定。
而且，将用薄膜胶带23绝缘覆盖的温度传感器22和传感器基板21在与电解电容器24的外周面贴着的状态下装入热收缩管25，通过使热收缩管25加热收缩，使温度传感器22隔着薄的绝缘层紧贴于电解电容器24。作为热收缩管25，例如可以使用将聚烯烃树脂、氟系聚合物或可热塑性弹性物作为材料的热收缩管。
这样，通过用薄膜胶带23来绝缘覆盖温度传感器22和传感器基板21，可以符合期望的绝缘性能、即符合薄膜绝缘规定，同时可以非常靠近电解电容器24地配置温度传感器22。如上所述，薄膜胶带23的厚度为0.025mm，所以卷绕三层的薄膜胶带23的厚度为0.075mm，各段都小于上述IEC60950中规定的固体绝缘的必要距离0.4mm，可以使薄膜胶带23造成的绝热影响非常小。
而且，使用热收缩管25来使电解电容器24和温度传感器22及传感器基板21一体化，所以可提高电解电容器24和温度传感器22的密接性，同时通过热收缩管25的热传导使管内温度均匀，电解电容器温度和传感器检测温度的差几乎没有。此外，通过热收缩管25而一体化，使热容量相同，不会因为外部的风等造成只有温度传感器22的温度急剧变动。
再有，薄膜胶带23的厚度和宽度或热收缩管25的长度等不限于图6，当然可适当选择。
而且，在本实施例中，如图3所示，将从传感器基板21导出的引线26跨越主基板7的上方连接到前部基板8，将来自温度传感器22的检测输出通过图5所示的温度/电压变换器38和所述连接器16a、16b提供给运算电路部6。由此，不使用安装了包含电解电容器4的初级侧的电路部件的主基板7的布线图形等，就可以将温度传感器22的检测输出提供给运算电路部6。
下面，详细说明运算电路部6中的电解电容器24的剩余寿命的计算。
如上所述，可知电解电容器的寿命可根据基于阿雷尼厄斯定律的下述运算式进行计算。
Lx＝Lo×2(To-tx)/10×k                   ……(1)
Lx：实际使用时的估计寿命(小时)
Lo：最高使用温度下的保障寿命(小时)
To：最高使用温度(℃)
tx：实际使用温度(℃)
k：寿命系数
在本实施例中，首先确定规定温度、例如标准的使用条件下假设的电解电容器24的温度t0℃，按照上述式(1)来计算该规定温度t0℃下的初始时刻的总剩余寿命L0。
即
L0＝Lo×2(To-t0)/10×k
接着，如果开始电源装置1的实际使用，则每经过一定时间a、例如每经过1/60小时(1分钟)，根据基于阿雷尼厄斯定律的运算式的下式，来计算规定温度t0℃下的剩余寿命。
Ln＝Ln-1-a×2(tx-t0)/10×k            ……(2)
这里，n＝1，2，3…，tx是在预定的一定时间a中通过温度传感器22检测出温度的平均温度(℃)。
如式(2)所示，每经过一定时间a，计算的剩余寿命Ln比上次计算的剩余寿命Ln-1小，剩余寿命逐渐减小。
在式(2)中，右边的第2项、即a×2(tx-t0)/10×k是将检测出的实际使用温度tx下经过的一定时间a换算成规定温度t0下经过的时间。例如，在检测出的实际使用温度tx与规定温度t0相等时，如果忽略寿命系数k，则所述第2项变成a，与实际使用下的经过时间a一致，在检测出的实际使用温度tx比规定温度t0高10℃时，成为2a，变成实际使用温度下的经过时间a的两倍，而在检测出的实际使用温度tx比规定温度t0低10℃时，成为a/2，变成实际使用温度下的经过时间a的1/2。
这样，每隔一定时间a，使用在该期间检测出的实际使用温度tx，根据阿雷尼厄斯定律，换算成规定温度t0下的经过时间，将其从上次的剩余寿命Ln-1中减去，作为本次规定温度t0下的剩余寿命Ln。
因此，计算的规定温度t0下的剩余寿命Ln成为包含到目前的实际使用下的温度tx和寿命系数k的基于过去的所有历史的剩余寿命，可进行精度高的剩余寿命的预测。
将这样计算的规定温度t0下的剩余寿命Ln如下面那样变换成实际使用的剩余寿命。
图7是用于该变换的说明图。在该图中，纵轴表示规定温度t0下的剩余寿命，表示了初始时刻的总剩余寿命(总寿命)L0、以及某个时刻的剩余寿命Ln。而横轴是对应于实际使用的剩余寿命，表示至所述某个时刻的实际使用的经过时间Xn、以及到达寿命为止的实际使用的经过时间Xx。
如上所述，每经过一定时间a，就计算规定温度t0下的剩余寿命Ln，从运转开始起的经过时间也每隔时间a进行累计，图7表示至计算剩余寿命Ln的某个时刻为止从开始运转后经过Xn时间的情况。
在本实施例中，利用规定温度t0下的剩余寿命和实际使用的剩余寿命大致成正比的关系，将纵轴的初始时刻的总剩余寿命L0的点A、某个时刻的剩余寿命Ln和至所述某个时刻为止实际使用的经过时间Xn的交点B相连接的直线与横轴相交的点作为到达寿命为止的经过时间Xx。
因此，所述某个时刻n的剩余寿命Lrest可以按
Lrest＝Xx-Xn＝{Ln/(L0-Ln)}×Xn             ……(3)
来计算。
即，根据初始时刻的总剩余寿命L0、每经过一定时间a算出的规定温度t0下的剩余寿命Ln、到该时刻的从运转开始起的经过时间Xn来计算实际使用的剩余寿命Lrest。
但是，在运转开始的初期，有直线的斜率极大地变动的危险，所以在Xx变为预定的Xmax以上(Xx≥Xmax)时，使Xx＝Xmax。
以上这样计算的实际使用的剩余寿命Lrest也可以用多少年、多少月、多少天或多少小时这样的数值来表示，电解电容器的寿命一般从几年到十几年。因此，即使可从运转开始起进行数值显示，但由于到达寿命为止的时间过长，所以难以有效利用剩余寿命Lrest。此外，如果从运转开始起的经过时间Xn小，则其越小，上述直线的斜率变动越大，所以计算的实际使用的剩余寿命Lrest也极大地变动。
因此，在本实施例中，将计算的实际使用的剩余寿命Lrest如下表示。
即，图8是模拟地表示对电解电容器的剩余寿命进行显示时的定时切换的图。
电解电容器的寿命被规定为从初始容量减少到20～30％的时刻，所以计算的实际使用的剩余寿命Lrest从达到固定值(在例中为2年)以下的时刻起进行年数值显示，对从初始值起改变到年数值显示的期间进行等分，在LED显示器13上进行‘FULL’、‘HALF’等字符显示。具体地说，LED显示器13进行‘FUL’、‘HAF’这样的字符显示或‘2.0y’这样的年数值显示。
此外，在本实施例中，在因设备的变更等造成温度和负载等使用条件极大变化而使上述图7的直线斜率中途极大变化时，对应于该变化，如下进行高精度的剩余寿命的预测。
图9是与上述图7对应的图，用X坐标表示各时刻的横轴的实际使用的经过时间，用Y坐标表示纵轴的规定温度下的剩余寿命。
从运转开始起经过了X1时间的C时刻(X1、Y2)的实际使用的剩余寿命Lrest被限制在用虚线表示的寿命限度内，所以为X10-X1。这里，X10对应于上述的Xmax，是电解电容器的物性方面的寿命限度。在C时刻(X1，Y2)以后，实际使用温度tx变大并且斜率改变的D时刻(X2，Y3)的剩余寿命Lrest成为用点划线表示的X9-X2。本来，真正的剩余寿命Lrest应该为用新的实线表示的直线与横轴的交点(x6，0)的X6-X2。
上述式(3)是假设从运转开始至n时刻的经过时间Xn的直线斜率固定，而以初始时刻的总剩余寿命L0的点作为基准进行运算。因此，在斜率中途变化时，会产生误差。但是，该误差随着时间的经过而被校正并消除。例如，E时刻(X3，Y4)的剩余寿命Lrest如双点划线所示为X8-X3，而F时刻(X4，Y5)的剩余寿命Lrest如细实线所示为X7-X4，与真正的剩余寿命Lrest的误差被稍微校正，在Lrest≈0的H时刻(x6，0)附近，该误差被消除。
另一方面，在斜率改变的C(X1，Y2)时刻，如果置换复位为X1＝0、L0＝Y2，则作为基准的初始时刻的总剩余寿命L0的点(0，L0)被置换为C时刻(X1，Y2)，由此，可以防止产生误差。
因此，在本实施例中，在因设备变更等造成温度和负载等使用条件极大变化时，在该时刻，通过开关和外部信号进行复位，对基准点进行置换并显示没有误差的剩余寿命。
另外，在本实施例中，也可以用下式来计算当前寿命相对于初始时刻的总剩余寿命L0减少了多少、即劣化了多少，表示为劣化度E(％)。
E＝(Ln/L0)×100
在实际使用的温度tx高时和低时，图7所示的直线的斜率有所不同，所以即使剩余寿命Lrest相同，劣化度E也不相同。因此，在以一定的剩余范围作为基准来确定交换期时，基于该劣化度的显示是有效的。
(其他实施例)
在上述实施例中，尽管每隔预定的固定时间就计算剩余寿命，但作为本发明的其他实施例，也可以响应操作等来运算并显示剩余寿命。
在上述实施例中，尽管将连接两点的直线与横轴的交点作为寿命到期为止的经过时间Xx，但不限于两点，也可以用三点以上的点通过最小二乘法来求出直线。
如上所述，根据本发明，按照基于温度-寿命法则的运算式，来计算规定温度下的剩余寿命，将其变换成实际使用中的剩余寿命并进行通知，所以可以根据该剩余寿命来掌握更换时机并制定维护计划，如以往通知寿命到期那样，可以预先避免因突然的寿命到期而使设备生产线停止的状况，在配有电容器的电源装置等各种电子装置的更换时机掌握上特别有效。
此外，根据本发明，将薄的绝缘带卷绕在温度传感器上来确保绝缘，并且可以将温度传感器紧贴配置在电容器上，可进行精度高的温度检测，并通过用热收缩管将温度传感器和电解电容器进行一体化，因此不会因外部风等造成只有温度传感器的温度急剧变动，可以进行精度高的温度检测、所以可以进行精度高的剩余寿命的计算。

Claims (14)

1.一种剩余寿命预测方法，用于预测电容器的剩余寿命，其特征在于，该方法包括：
计算步骤，根据基于温度-寿命法则的运算式，计算规定温度下的剩余寿命；以及
变换步骤，将算出的剩余寿命变换成实际使用中的剩余寿命。
2.如权利要求1所述的剩余寿命测定方法，其特征在于，
在每次经过预定时间时，进行所述计算步骤和所述变换步骤；
在所述计算步骤中，将实际使用中的所述预定时间的经过换算成所述规定温度的经过时间并从剩余寿命中减去；
在所述变换步骤中，根据所述规定温度下的剩余寿命和实际使用中的剩余寿命之间的比例关系来进行变换。
3.如权利要求2所述的剩余寿命测定方法，其特征在于，
在所述计算步骤中，使用实际使用时的温度，根据温度-寿命法则来进行所述换算；
在所述变换步骤中，以所述规定温度下的初始时刻的总剩余寿命作为基准，根据所述规定温度下的另一时刻的剩余寿命、以及与所述另一时刻对应的实际使用中的经过时间，变换为实际使用中的剩余寿命。
4.一种温度检测构造，用于检测电容器的温度，其特征在于，
将检测所述电容器温度的温度传感器用绝缘带卷绕并紧贴配置在所述电容器上，将卷绕了所述绝缘带的温度传感器和所述电容器容纳在热收缩管内并进行一体化，
5.如权利要求4所述的温度检测构造，其特征在于，所述电容器是通过变压器绝缘的初级侧的电路部件，所述温度传感器是装入次级侧电路的部件，该温度传感器通过引线连接到次级侧电路。
6.一种电子装置，配有电容器，其特征在于，该电子装置包括：
温度传感器，检测所述电容器的温度；
运算装置，使用来自所述温度传感器的检测温度，来运算所述电容器的剩余寿命；以及
通知装置，通知运算后的剩余寿命；
所述运算装置配有根据基于电容器温度-寿命法则的运算式、计算规定温度下的剩余寿命的计算部，所述运算装置运算实际使用中的所述电容器的剩余寿命，配有将所述计算部算出的规定温度下的剩余寿命变换成实际使用中的剩余寿命的变换部。
7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述通知装置显示运算后的剩余寿命。
8.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，
所述运算装置在每经过预定时间时，运算实际使用中的所述电容器的剩余寿命；
所述计算部将实际使用中的所述预定时间的经过换算成所述规定温度下的经过时间并从剩余寿命中减去；
所述变换部根据所述规定温度下的剩余寿命和实际使用中的剩余寿命之间的比例关系进行变换。
9.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，
所述计算部使用来自所述温度传感器的检测温度，根据电容器温度-寿命法则来进行所述换算；
所述变换部以所述规定温度下的初始时刻的总剩余寿命作为基准，根据所述规定温度下的另一时刻的剩余寿命、以及与所述另一时刻对应的实际使用中的经过时间，变换为实际使用中的剩余寿命。
10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，该电子装置备有将所述变换部中的作为变换基准的所述初始时刻的总剩余寿命置换成另一时刻的剩余寿命的装置。
11.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述电容器是通过变压器绝缘的初级侧的电路部件，所述温度传感器是装入在次级侧电路上的部件，将该温度传感器用绝缘带卷绕并紧贴配置在所述电容器上。
12.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，将卷绕了所述绝缘带的温度传感器和所述电容器容纳在热收缩管内并进行一体化，同时将所述温度传感器通过引线连接到所述运算装置。
13.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述通知装置可将运算后的剩余寿命切换为符号显示和数值显示。
14.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述运算装置备有将所述计算部算出的规定温度下的剩余寿命在所述规定温度下的初始时刻的总剩余寿命中占有的比例作为劣化度进行计算的劣化度计算部；
所述通知装置显示算出的所述劣化度。
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