EP2511640A1 - Apparatus and method for testing a thermocouple - Google Patents

Apparatus and method for testing a thermocouple Download PDF

Info

Publication number
EP2511640A1
EP2511640A1 EP12163290A EP12163290A EP2511640A1 EP 2511640 A1 EP2511640 A1 EP 2511640A1 EP 12163290 A EP12163290 A EP 12163290A EP 12163290 A EP12163290 A EP 12163290A EP 2511640 A1 EP2511640 A1 EP 2511640A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thermal sensor
test
thermocouple
furnace
thermocouples
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12163290A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Schubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industrieofentechnik Frank Schubert & Co Kg GmbH
Original Assignee
Industrieofentechnik Frank Schubert & Co Kg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Industrieofentechnik Frank Schubert & Co Kg GmbH filed Critical Industrieofentechnik Frank Schubert & Co Kg GmbH
Publication of EP2511640A1 publication Critical patent/EP2511640A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00Arrangements of controlling devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • F27D21/0014Devices for monitoring temperature

Definitions

  • the invention relates to a device for testing a thermal sensor according to the preamble of patent claim 1, and to a corresponding method according to the preamble of patent claim 10.
  • Such furnaces typically include a multi-zone tempering furnace, a quenching device for subsequent quenching of the parts, and a tempering furnace in which the parts undergo a final heat treatment.
  • the parts In the kiln plant, the parts first pass through the hardening kiln, whose zones have different temperatures and a different C level (carbon level). As they pass through the individual zones, carbon atoms diffuse into the surface of the metal parts, penetrating more or less deeply into the surface, depending on the residence time. By the subsequent quenching and tempering, the parts finally get their required quality.
  • C level carbon level
  • the quality of the treated parts is highly dependent on the consistent adherence to given process parameters, e.g. a certain temperature, a certain C-level in the atmosphere of the curing oven and a certain duration of the individual treatment steps.
  • CQI-9 means as much as: continuous quality improvement in the heat treatment.
  • the industrial furnaces known today for the hardening of metals it is not possible to comply with this standard, since in particular the thermal sensors mounted on the industrial furnace can not be tested reliably and in accordance with the standard.
  • the test data can not be logged so far tamper-proof.
  • thermosensors mounted on a furnace with which they can be tested reliably and in accordance with standards.
  • the test data should be able to be logged in particular tamper-proof.
  • thermosensor mounted on the furnace
  • the output signal of which is processed by an electronic system.
  • the electronics are designed in such a way that a test of the associated thermal sensor can only be carried out if the operating element, such as e.g. a button, was previously pressed.
  • the electronics is signaled which thermosensor is to be tested.
  • the electronics can then record the temperature measurement data of the selected thermal sensor, assign it to the tested thermosensor and e.g. save in a database. A confusion of the thermosensor to be tested with another thermosensor is excluded in this way.
  • the actuating element is preferably arranged close to the associated thermal sensor on the furnace, so that a clear affiliation of the operating element to the respective thermal sensor can be seen.
  • a clear affiliation of the operating element to the respective thermal sensor can be seen.
  • thermosensors is in near each of the thermal sensors mounted an associated control on the stove.
  • an operating element may be, for example, a button.
  • the above-mentioned electronics are preferably a controller, e.g. a PLC (system programmable controller). It preferably comprises a software algorithm which processes the signal of the operating element (s) - and in particular recognizes the state "actuated” or "not actuated”.
  • the recording of measured data of a selected thermal sensor is preferably by means of software, the z. B. running on a computer, started, z. By selecting an associated software switch.
  • a thermal sensor test can preferably only be carried out if a test mask of the test software is displayed on the PC and, in addition, the associated control element has been actuated on the furnace. If only one control element has been operated on the oven without the test software being displayed on the PC, the test should preferably not be started.
  • the test procedure should also preferably not be able to be started if the operating element of a first thermal sensor was pressed, but another thermal sensor is selected for testing on the test software. In this case, z.
  • an error may be displayed (eg on the PC or with another display device).
  • the temperature measurement data of a selected thermal sensor and a reference element are preferably recorded and processed.
  • the measured data of the thermal sensor and the reference element are preferably compared with each other.
  • the functionality and accuracy of the oven-mounted thermosensors is checked by means of a calibrated reference thermocouple.
  • the reference thermocouple z. B. introduced into the thermal sensor to be tested and connected to the electronics. This then calculates a difference between the temperature measured by the thermal sensor and the temperature measured by the reference thermocouple. If the temperature difference is smaller than a predetermined threshold value, the tested thermal sensor is considered to be in order and can continue to be used. Unless the Temperature difference, however, is greater than a threshold, a warning signal is preferably output, which is displayed for example on a computer screen and the test is aborted with error.
  • the determined temperature difference represents an offset of the thermal sensor, which is preferably automatically taken into account during operation of the furnace. That is, the temperature value measured by the thermal sensor is preferably corrected by the offset. In the case of a temperature control, the controller is then preferably supplied with a corrected temperature value as the current actual value.
  • a display unit which displays the state of the test procedure.
  • the display unit may, for example, comprise a signal lamp which lights up differently depending on the state or flashes at a different frequency. For example, while testing a thermal sensor, the indicator may flash slowly. If the test has ended without error after a certain time, e.g. a steady light will be displayed. On the other hand, if the test ended with an error, or if an error was already present at the beginning, the display device may, for example, flash very quickly.
  • An error is preferably detected when the difference between the temperature measured by the thermal sensor and that measured by the reference thermocouple is greater than a predetermined threshold, e.g. greater than 10 ° C.
  • the test of a thermal sensor can not be repeated immediately after it has been completed without errors. As a result, a manipulation of the test can be prevented.
  • This function can, for. B. be realized by an appropriate software in electronics.
  • Each thermal sensor is preferably associated with its own display device.
  • the display devices are preferably arranged in the vicinity of the respectively associated thermal sensor on the furnace. This makes it visually immediately visible which thermosensor is currently being tested or possibly has an error.
  • a permanently installed connection for a reference thermocouple is provided for each thermal sensor.
  • the reference thermocouple thus only needs to be connected to the already prepared connection, e.g. a wire connection to the electronics, be connected to perform a test of the thermal sensor.
  • thermocouples may basically comprise one or more thermocouples, e.g. So-called thermocouples have their sensor signals are each processed and evaluated by the electronics.
  • a thermal sensor comprises two thermocouples, one of which is used for temperature control and the other serves as a comparison element.
  • the measured values of the thermocouples are preferably compared with each other regularly in order to detect possible sensor errors in good time.
  • thermocouples In case of a defect of one or more thermocouples, a warning signal is preferably generated, the z. B. can be displayed on a computer screen.
  • a switching device is provided, by means of which a defect of a thermocouple can be switched to another thermocouple of the same thermal sensor. As a result, an uninterrupted operation of the furnace system can be ensured.
  • the switching device is preferably realized as software.
  • the method according to the invention for testing the thermosensors mounted on a furnace preferably comprises the following method steps: opening a test mask on the PC, inserting a reference element into the thermosensor to be tested, permanently installed and connected, operating an operating element, such as a probe, which in is mounted close to a thermal sensor on the furnace, performing a test procedure for this thermal sensor as soon as the associated control element has been actuated and storing the test data in a (eg SQL) database in which they are tamper-proof stored. The check will then be sequential for the other thermal sensors performed.
  • a prior actuation of a control element has the advantage that the electronics that processes the output signals of the thermal sensors, can be reliably specified, which thermal sensor is currently being tested. Mixing up with other thermosensors is almost impossible.
  • the condition of the test is preferably carried out on a display device, e.g. B. on the PC and / or on-site at the thermal sensor, which is controlled by the electronics accordingly.
  • the condition of the test is thus clearly visible to the examiner.
  • a defect of a temperature sensor which is used for the temperature control
  • switched to another temperature sensor of the same thermal sensor switched to another temperature sensor of the same thermal sensor.
  • Switching can in principle be done manually, but also automatically.
  • the defect e.g., optically or acoustically
  • the examiner would have to switch by hand.
  • FIG. 1 shows a known from the prior art furnace 1 for hardening and quenching of metal parts, such as automotive parts.
  • the furnace 1 comprises a so-called feeding station 2, at which the parts are introduced into a hardening furnace 3.
  • the hardening furnace 3 in the present example has three zones Z1-Z3, in which different temperatures and an atmosphere with different C-level prevail.
  • the metal parts are heated in the curing oven 3 typically to temperatures of about 900 ° C.
  • carbon atoms diffuse into their surface.
  • the carbon atoms diffuse more or less deeply into the surface of the parts, resulting in a corresponding hardness after quenching of the parts.
  • Longer cycle times mean, in principle, greater hardness and shorter cycle times in principle lower hardness.
  • the metal parts After passing through the hardening furnace 3, the metal parts pass into a quenching bath 4 in which the material structure changes in the region in which the carbon atoms have diffused. This results in a certain hardness. Thereafter, the parts are conveyed by means of a conveyor belt 5 in a washing machine 6, in which they are cleaned, and then pass into a tempering furnace 7, in which a further heat treatment takes place.
  • the tempering furnace 7 here also has three zones Z1-Z3 with different temperatures. When passing through the tempering furnace 7, the material relaxes and finally receives its desired properties and quality.
  • the parts After passing through the tempering furnace, the parts are finally preserved in a preserving bath 8 and conveyed via a conveyor belt 9 to the removal station 10.
  • Fig. 2 shows an enlarged view of the two zones Z1 and Z2 of the curing oven 3.
  • the zones Z1, Z2 each include a control device with which the temperature in each zone Z1, Z2 can be controlled individually to a predetermined target value.
  • the control device of each zone Z1, Z2 comprises a thermal sensor 11a or 11d, a control algorithm, which as software in an electronics 21 - here a PLC (System Programmable Control) - deposited and a burner (not shown) forming the actuator of the control.
  • the current temperature in the zones Z1, Z2 is measured by the thermal sensors 11a and 11d and fed to the PLC 21.
  • each zone Z1, Z2 comprises two further thermosensors 11b, 11c and 11e, 11f.
  • the thermal sensors 11 b, 11 e serve to monitor a predetermined allowable temperature range and the thermal sensors 11c, 11f for measuring the temperature in the oven interior for a C-level control.
  • each thermal sensor 11 comprises two thermocouples 20a, 20b, which are arranged in close spatial proximity side by side, so that they measure substantially the same temperature.
  • Each thermocouple - also called thermocouple - consists essentially of two wires of different metals, which are welded together at one end. At the weld, a thermal stress is generated which can be measured and is dependent on the ambient temperature.
  • the thermal sensor 11 comprises in the front region of a protective tube 19, which projects into the interior of the furnace 3 and in which the thermocouples 20a, 20b are arranged side by side.
  • the thermal sensor 11 further includes a connection head 13 having a plurality of terminals 14a-14d.
  • the terminals 14a-14d are connected via two-core equalizing lines 15a, 15b to corresponding terminals 22 of the PLC 21.
  • the Figures 3 and 4 also show a reference thermocouple 16 that can be inserted into the thermal sensor 11 for testing purposes.
  • a permanently installed on the PLC 21 line 17 is provided with two terminals 18 for the reference thermocouple 16.
  • the reference thermocouple 16 must therefore be connected only to the terminals 18 and introduced into the thermal sensor 11 to be tested.
  • each of the thermal sensors 11a-11f associated with its own button 12a-12f which is mounted in each case in the immediate vicinity of the associated thermal sensor 11a-11f to the furnace.
  • the pushbuttons 12a-12f are connected via corresponding lines to the PLC 21 and essentially serve to indicate to the PLC 21 when testing the thermal sensors 11a-11f which of the thermal sensors 11a-11f is currently being tested.
  • a test method can be carried out, as exemplified in FIG Fig. 6 is shown.
  • a test mask In order to start the test procedure of a thermal sensor, for example of the element 11a, a test mask must first be opened on the PC, whereby the buttons 12a-12f are "armed" (step 29).
  • the reference thermocouple 16 is then placed in the thermal sensor to be tested, for. B. 11a, introduced and connected to the PLC 21. It can also be connected before calling the test mask.
  • the button, eg 12a, a thermosensor to be tested, for. B. 11a are pressed.
  • step 30 of the method the PLC 21 determines which button 12a-12f has been pressed. As soon as one of the buttons 12a-12f has been pressed (case J), the PLC 21 knows which thermosensor 11a-11f is to be checked. Thereafter, the temperatures measured by the reference thermocouple 16 and thermocouples 20a, 20b are recorded and logged. The state of the test (for example "test running") is determined by an associated display device, such. B. a signal lamp 23a-23f displayed While the test is running, the associated signal lamp flashes z. B. slow and thus indicates the measurement. If the measurement was aborted with error, the lamp, z. B. 23 a, switched to another mode in which it z. B. fast flashing. The measurement can then be repeated. The measurement data is stored in a tamper-proof database.
  • the database may be z. For example, an Oracle ⁇ or MS SQL database.
  • thermocouple 16 a difference between the temperature measured by the reference thermocouple 16 and by the thermocouple 20a or 20b is determined in step 32.
  • step 33 it is finally checked whether one of the measured temperature differences is greater than a predetermined threshold value, e.g. 10 ° C. If the deviation of the thermocouples 20a, 20b is less than the threshold (Case N), the signal lamp (e.g., 23a) is placed in another state indicating that the test has completed without error.
  • the signal lamp 23a may be e.g. be set by the PLC 21 in a permanently lit state.
  • the test of the thermal sensor e.g., 11a
  • the signal bulb 23a may in this case be e.g. flash fast.
  • the test can then be carried out again. If the test mask is closed on the system PC, the permanent lights in the test buttons go out and the test buttons become inactive.
  • the temperature difference of the thermocouples 20a, 20b to the reference temperature is preferably stored in each case as an offset, with which the sensor signals are corrected in the future operation of the furnace.
  • the temperature controller 24 sees only the corrected sensor signal.
  • thermocouple eg 20a
  • the thermocouple eg 20a
  • the other thermocouple eg 20b
  • a switching device 22 is provided, as exemplified in Fig. 5 is shown.
  • the switching device 22 is realized here as a software module in the PLC 21.
  • a sensor error is preferably displayed on a PC screen.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of a test device for testing a thermal sensor 11 with a switching device 22, by means of which can be switched between the thermocouples 20a and 20b.
  • the switching device 22 comprises a plurality of switches 26a-26i, which are implemented here as software switches in the PLC 21.
  • the switches 26a-26i are arranged so that each connection (+/-) of the thermocouples 20a, 20b is selectively connectable to the software controller 24 or via appropriate connections of the PLC 21 with another software module 25.
  • two switches 26 are provided in each case for each connection (+/-) of a thermocouple 20a, 20b.
  • only a single changeover switch could be provided.
  • thermocouple 20a which is relevant for the temperature control in the normal state
  • thermocouple 20b is switched over.
  • the switching can in principle be carried out by hand or done automatically.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

The device has control elements (12a-12f) e.g. push buttons, arranged in proximity of thermocouples (11a-11f). An output signal of the control elements is processed by a system programmable controller (21). The controller tests the thermocouples before operating the control elements. The controller determines difference between temperatures measured by the thermocouples and a reference-thermocouple. The controller corrects the temperatures measured by the thermocouples during operation of an annealing furnace (3). Signal lamps (23a-23f) indicate state of a test procedure. An independent claim is also included for a method for testing a thermocouple in a furnace.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen eines Thermosensors gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein entsprechendes Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.The invention relates to a device for testing a thermal sensor according to the preamble of patent claim 1, and to a corresponding method according to the preamble of patent claim 10.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Metallteile, wie z.B. Kugellager oder Antriebswellen, in speziellen Ofenanlagen zu härten und zu vergüten. Solche Ofenanlagen umfassen typischerweise einen Härteofen mit mehreren Zonen, eine Abschreckvorrichtung zum anschließenden Abschrecken der Teile, und einen Anlassofen, in dem die Teile einer abschließenden Wärmebehandlung unterzogen werden.It is known from the prior art to use metal parts, e.g. Ball bearings or drive shafts to harden and temper in special furnace systems. Such furnaces typically include a multi-zone tempering furnace, a quenching device for subsequent quenching of the parts, and a tempering furnace in which the parts undergo a final heat treatment.

In der Ofenanlage durchlaufen die Teile zunächst den Härteofen, dessen Zonen unterschiedliche Temperaturen und einen unterschiedlichen C-Pegel (Kohlenstoff-Pegel) aufweisen. Beim Durchlaufen der einzelnen Zonen diffundieren Kohlenstoffatome in die Oberfläche der Metallteile ein, wobei sie je nach Verweildauer mehr oder weniger tief in die Oberfläche eindringen. Durch das anschließende Abschrecken und Anlassen erhalten die Teile schließlich ihre geforderte Qualität.In the kiln plant, the parts first pass through the hardening kiln, whose zones have different temperatures and a different C level (carbon level). As they pass through the individual zones, carbon atoms diffuse into the surface of the metal parts, penetrating more or less deeply into the surface, depending on the residence time. By the subsequent quenching and tempering, the parts finally get their required quality.

Die Qualität der behandelten Teile ist dabei in hohem Maße abhängig von der konsequenten Einhaltung vorgegebener Prozessparameter, wie z.B. einer bestimmten Temperatur, eines bestimmten C-Pegels in der Atmosphäre des Härteofens und einer bestimmten Dauer der einzelnen Behandlungsschritte.The quality of the treated parts is highly dependent on the consistent adherence to given process parameters, e.g. a certain temperature, a certain C-level in the atmosphere of the curing oven and a certain duration of the individual treatment steps.

Um eine möglichst gleichbleibende Qualität der wärmebehandelten Teile zu gewährleisten, hat die amerikanische Automobilindustrie den Standard CQI-9 für die Wärmebehandlung insbesondere von Fahrzeugteilen geschaffen. CQI-9 bedeutet dabei so viel wie: kontinuierliche Qualitätsverbesserung in der Wärmebehandlung. Mit den heute bekannten Industrieöfen für die Härtung von Metallen ist es jedoch nicht möglich, diese Norm einzuhalten, da insbesondere die am Industrieofen montierten Thermosensoren nicht zuverlässig und normgerecht geprüft werden können. Darüber hinaus können auch die Prüfdaten bislang nicht manipulationssicher protokolliert werden.To ensure that the quality of the heat-treated parts remains as constant as possible, the American automotive industry has created the CQI-9 standard for the heat treatment of vehicle parts in particular. CQI-9 means as much as: continuous quality improvement in the heat treatment. However, with the industrial furnaces known today for the hardening of metals, it is not possible to comply with this standard, since in particular the thermal sensors mounted on the industrial furnace can not be tested reliably and in accordance with the standard. In addition, the test data can not be logged so far tamper-proof.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen eines oder mehrerer an einem Ofen montierter Thermosensoren zu schaffen, mit der bzw. dem diese zuverlässig und normgerecht geprüft werden können. Die Prüfdaten sollen dabei insbesondere manipulationssicher protokolliert werden können.It is therefore the object of the present invention to provide an apparatus and a method for testing one or more thermosensors mounted on a furnace with which they can be tested reliably and in accordance with standards. The test data should be able to be logged in particular tamper-proof.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1, sowie im Patentanspruch 10 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the features specified in claim 1, and in claim 10. Further embodiments of the invention are the subject of dependent claims.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, in der Nähe wenigstens eines am Ofen montierten Thermosensors ein zugehöriges Bedienelement anzuordnen, dessen Ausgangssignal von einer Elektronik verarbeitet wird. Die Elektronik ist dabei derart ausgebildet, dass eine Prüfung des zugehörigen Thermosensors nur durchgeführt werden kann, wenn das Bedienelement, wie z.B. ein Taster, zuvor betätigt wurde. Zum Ausführen einer Prüfprozedur ist es also erforderlich, zunächst das zum Thermosensor zugehörige Bedienelement zu betätigen und dadurch die Prüfprozedur frei zu geben. Somit wird der Elektronik signalisiert, welcher Thermosensor geprüft werden soll. Die Elektronik kann dann die Temperatur-Messdaten des ausgewählten Thermosensors aufzeichnen, dem geprüften Thermosensor zuordnen und z.B. in einer Datenbank speichern. Eine Verwechslung des zu prüfenden Thermosensors mit einem anderen Thermosensor ist auf diese Weise ausgeschlossen.According to the invention, it is proposed to arrange an associated operating element in the vicinity of at least one thermosensor mounted on the furnace, the output signal of which is processed by an electronic system. The electronics are designed in such a way that a test of the associated thermal sensor can only be carried out if the operating element, such as e.g. a button, was previously pressed. To carry out a test procedure, it is therefore necessary to first actuate the control element associated with the thermal sensor and thereby to release the test procedure. Thus, the electronics is signaled which thermosensor is to be tested. The electronics can then record the temperature measurement data of the selected thermal sensor, assign it to the tested thermosensor and e.g. save in a database. A confusion of the thermosensor to be tested with another thermosensor is excluded in this way.

Das Betätigungselement ist vorzugsweise nahe am zugehörigen Thermosensor am Ofen angeordnet, so dass eine klare Zugehörigkeit des Bedienelements zum jeweiligen Thermosensor erkennbar ist. Im Falle mehrerer Thermosensoren ist in der Nähe jedes der Thermosensoren ein zugehöriges Bedienelement am Ofen montiert.The actuating element is preferably arranged close to the associated thermal sensor on the furnace, so that a clear affiliation of the operating element to the respective thermal sensor can be seen. In case of several thermosensors is in near each of the thermal sensors mounted an associated control on the stove.

Gemäß der Erfindung kann ein Bedienelement beispielsweise ein Taster sein.According to the invention, an operating element may be, for example, a button.

Die vorstehend genannte Elektronik ist vorzugsweise eine Steuerung, wie z.B. eine SPS (System Programmierbare Steuerung). Sie umfasst vorzugsweise einen Software-Algorithmus, der das Signal des bzw. der Bedienelemente verarbeitet - und dabei insbesondere den Zustand "betätigt" oder "nicht betätigt" erkennt. Die Aufzeichnung von Messdaten eines ausgewählten Thermosensors wird vorzugsweise mit Hilfe einer Software, die z. B. auf einem Rechner läuft, gestartet, z. B. durch Auswahl eines zugehörigen Software-Schalters. Eine Thermosensor-Prüfung kann vorzugsweise nur durchgeführt werden, wenn am PC eine Prüfmaske der Prüfsoftware angezeigt wird und außerdem das zugehörige Bedienelement am Ofen betätigt wurde. Sofern lediglich ein Bedienelement am Ofen betätigt wurde, ohne dass die Prüfsoftware am PC angezeigt wird, soll die Prüfung vorzugsweise nicht in Gang gesetzt werden. Die Prüfprozedur soll vorzugsweise auch nicht gestartet werden können, wenn das Bedienelement eines ersten Thermosensors gedrückt wurde, an der PrüfSoftware aber ein anderer Thermosensor zur Prüfung ausgewählt wird. In diesem Fall wird kann z. B. ein Fehler angezeigt werden (z. B. am PC oder mit einer anderen Anzeigeeinrichtung).The above-mentioned electronics are preferably a controller, e.g. a PLC (system programmable controller). It preferably comprises a software algorithm which processes the signal of the operating element (s) - and in particular recognizes the state "actuated" or "not actuated". The recording of measured data of a selected thermal sensor is preferably by means of software, the z. B. running on a computer, started, z. By selecting an associated software switch. A thermal sensor test can preferably only be carried out if a test mask of the test software is displayed on the PC and, in addition, the associated control element has been actuated on the furnace. If only one control element has been operated on the oven without the test software being displayed on the PC, the test should preferably not be started. The test procedure should also preferably not be able to be started if the operating element of a first thermal sensor was pressed, but another thermal sensor is selected for testing on the test software. In this case, z. For example, an error may be displayed (eg on the PC or with another display device).

Während einer Thermosensor-Prüfung werden vorzugsweise die Temperatur-Messdaten eines ausgewählten Thermosensors und eines Referenzelements aufgezeichnet und verarbeitet. Dabei werden die Messdaten des Thermosensors und des Referenzelements vorzugsweise miteinander verglichen.During a thermal sensor test, the temperature measurement data of a selected thermal sensor and a reference element are preferably recorded and processed. The measured data of the thermal sensor and the reference element are preferably compared with each other.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wird die Funktionsfähigkeit und Genauigkeit der am Ofen montierten Thermosensoren mit Hilfe eines geeichten Referenz-Thermoelements geprüft. Zum Zwecke der Prüfung wird das Referenz-Thermoelement z. B. in den zu prüfenden Thermosensor eingeführt und an die Elektronik angeschlossen. Diese berechnet dann eine Differenz zwischen der vom Thermosensor und der vom Referenz-Thermoelement gemessenen Temperatur. Sofern die Temperaturdifferenz kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert, gilt der geprüfte Thermosensor als in Ordnung und kann weiter verwendet werden. Sofern die Temperaturdifferenz dagegen größer ist als ein Schwellenwert, wird vorzugsweise ein Warnsignal ausgegeben, das z.B. an einem Computerbildschirm angezeigt wird und die Prüfung wird mit Fehler abgebrochen.According to a specific embodiment of the invention, the functionality and accuracy of the oven-mounted thermosensors is checked by means of a calibrated reference thermocouple. For the purpose of the test, the reference thermocouple z. B. introduced into the thermal sensor to be tested and connected to the electronics. This then calculates a difference between the temperature measured by the thermal sensor and the temperature measured by the reference thermocouple. If the temperature difference is smaller than a predetermined threshold value, the tested thermal sensor is considered to be in order and can continue to be used. Unless the Temperature difference, however, is greater than a threshold, a warning signal is preferably output, which is displayed for example on a computer screen and the test is aborted with error.

Die ermittelte Temperaturdifferenz stellt einen Offset des Thermosensors dar, der beim Betrieb des Ofens vorzugsweise automatisch berücksichtigt wird. D.h., der vom Thermosensor gemessene Temperaturwert wird vorzugsweise um den Offset korrigiert. Im Falle einer Temperaturregelung wird dem Regler dann vorzugsweise ein korrigierter Temperaturwert als aktueller Ist-Wert zugeführt.The determined temperature difference represents an offset of the thermal sensor, which is preferably automatically taken into account during operation of the furnace. That is, the temperature value measured by the thermal sensor is preferably corrected by the offset. In the case of a temperature control, the controller is then preferably supplied with a corrected temperature value as the current actual value.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Anzeigeeinheit vorgesehen, die den Zustand der Prüfprozedur anzeigt. Die Anzeigeeinheit kann beispielsweise ein Signallämpchen umfassen, das je nach Zustand unterschiedlich leuchtet oder mit unterschiedlicher Frequenz blinkt. Während eine Prüfung eines Thermosensors durchgeführt wird, kann die Anzeigeeinrichtung beispielsweise langsam blinken. Wenn die Prüfung nach einer bestimmten Zeit fehlerfrei beendet wurde, kann z.B. ein Dauerlicht angezeigt werden. Wurde die Prüfung dagegen mit einem Fehler beendet, oder lag bereits zu Beginn ein Fehler vor, kann die Anzeigeeinrichtung beispielsweise sehr schnell blinken. Ein Fehler wird vorzugsweise erkannt, wenn die Differenz zwischen der vom Thermosensor und der vom Referenz-Thermoelement gemessenen Temperatur größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, z.B. größer als 10 °C.According to a preferred embodiment of the invention, a display unit is provided which displays the state of the test procedure. The display unit may, for example, comprise a signal lamp which lights up differently depending on the state or flashes at a different frequency. For example, while testing a thermal sensor, the indicator may flash slowly. If the test has ended without error after a certain time, e.g. a steady light will be displayed. On the other hand, if the test ended with an error, or if an error was already present at the beginning, the display device may, for example, flash very quickly. An error is preferably detected when the difference between the temperature measured by the thermal sensor and that measured by the reference thermocouple is greater than a predetermined threshold, e.g. greater than 10 ° C.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Prüfung eines Thermosensors nicht unmittelbar wiederholt werden, nachdem sie fehlerfrei beendet wurde. Dadurch kann eine Manipulation der Prüfung verhindert werden. Diese Funktion kann z. B. durch eine entsprechende Software in der Elektronik realisiert werden.According to a preferred embodiment of the invention, the test of a thermal sensor can not be repeated immediately after it has been completed without errors. As a result, a manipulation of the test can be prevented. This function can, for. B. be realized by an appropriate software in electronics.

Jedem Thermosensor ist vorzugsweise eine eigene Anzeigeeinrichtung zugeordnet. Die Anzeigeeinrichtungen sind vorzugsweise in der Nähe des jeweils zugehörigen Thermosensors am Ofen angeordnet. Dadurch wird optisch unmittelbar sichtbar, welcher Thermosensor gerade geprüft wird bzw. möglicherweise einen Fehler aufweist.Each thermal sensor is preferably associated with its own display device. The display devices are preferably arranged in the vicinity of the respectively associated thermal sensor on the furnace. This makes it visually immediately visible which thermosensor is currently being tested or possibly has an error.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist für jeden Thermosensor ein fest installierter Anschluss für ein Referenz-Thermoelement vorgesehen. Das Referenz-Thermoelement muss somit nur am bereits vorbereiteten Anschluss, wie z.B. einer Drahtverbindung zur Elektronik, angeschlossen werden, um eine Prüfung des Thermosensors durchzuführen.According to a preferred embodiment of the invention, a permanently installed connection for a reference thermocouple is provided for each thermal sensor. The reference thermocouple thus only needs to be connected to the already prepared connection, e.g. a wire connection to the electronics, be connected to perform a test of the thermal sensor.

Ein Thermosensor kann grundsätzlich ein oder mehrere Thermoelemente, wie z.B. so genannte Thermopaare aufweisen, deren Sensorsignale jeweils von der Elektronik verarbeitet und ausgewertet werden.A thermal sensor may basically comprise one or more thermocouples, e.g. So-called thermocouples have their sensor signals are each processed and evaluated by the electronics.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Thermosensor zwei Thermoelemente, von denen einer für eine Temperaturregelung genutzt wird und der andere als Vergleichselement dient. Während des Ofenbetriebs werden die Messwerte der Thermoelemente vorzugsweise regelmäßig miteinander verglichen, um mögliche Sensorfehler rechtzeitig zu erkennen.According to a preferred embodiment of the invention, a thermal sensor comprises two thermocouples, one of which is used for temperature control and the other serves as a comparison element. During the oven operation, the measured values of the thermocouples are preferably compared with each other regularly in order to detect possible sensor errors in good time.

Bei einem Defekt eines oder mehrerer Thermoelemente wird vorzugsweise ein Warnsignal erzeugt, das z. B. auf einem Computerbildschirm angezeigt werden kann.In case of a defect of one or more thermocouples, a warning signal is preferably generated, the z. B. can be displayed on a computer screen.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist eine Schalteinrichtung vorgesehen, mittels derer bei einem Defekt eines Thermoelements auf ein anderes Thermoelement desselben Thermosensors umgeschaltet werden kann. Dadurch kann ein unterbrechungsfreier Betrieb der Ofenanlage gewährleistet werden. Die Schalteinrichtung ist vorzugsweise als Software realisiert.According to a special embodiment of the invention, a switching device is provided, by means of which a defect of a thermocouple can be switched to another thermocouple of the same thermal sensor. As a result, an uninterrupted operation of the furnace system can be ensured. The switching device is preferably realized as software.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Prüfen der an einem Ofen montierten Thermosensoren umfasst vorzugsweise folgende Verfahrensschritte: das Öffnen einer Prüfmaske am PC, das Einführen eines Referenzelementes in den zu prüfenden, fest eingebauten und angeschlossenen Thermosensor, das Betätigen eines Bedienelements, wie z.B. eines Tasters, das in der Nähe eines Thermosensors am Ofen montiert ist, das Durchführen einer Prüfprozedur für diesen Thermosensor, sobald das zugehörige Bedienelement betätigt wurde und das Speichern der Prüfdaten in einer (z. B. SQL-) Datenbank, in der sie manipulationssicher gespeichert sind. Die Prüfung wird dann sequentiell für die übrigen Thermosensoren durchgeführt. Das Erfordernis einer vorherigen Betätigung eines Bedienelements hat den Vorteil, dass der Elektronik, die die Ausgangssignale der Thermosensoren verarbeitet, zuverlässig vorgegeben werden kann, welcher Thermosensor gerade geprüft werden soll. Verwechslungen mit anderen Thermosensoren sind damit nahezu ausgeschlossen.The method according to the invention for testing the thermosensors mounted on a furnace preferably comprises the following method steps: opening a test mask on the PC, inserting a reference element into the thermosensor to be tested, permanently installed and connected, operating an operating element, such as a probe, which in is mounted close to a thermal sensor on the furnace, performing a test procedure for this thermal sensor as soon as the associated control element has been actuated and storing the test data in a (eg SQL) database in which they are tamper-proof stored. The check will then be sequential for the other thermal sensors performed. The requirement of a prior actuation of a control element has the advantage that the electronics that processes the output signals of the thermal sensors, can be reliably specified, which thermal sensor is currently being tested. Mixing up with other thermosensors is almost impossible.

Der Zustand der Prüfung wird vorzugsweise an einer Anzeigeeinrichtung, z. B. am PC und/oder vor Ort am Thermosensor, angezeigt, die von der Elektronik entsprechend angesteuert wird. Der Zustand der Prüfung ist somit für den Prüfer klar ersichtlich.The condition of the test is preferably carried out on a display device, e.g. B. on the PC and / or on-site at the thermal sensor, which is controlled by the electronics accordingly. The condition of the test is thus clearly visible to the examiner.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wird im Falle eines Defekts eines Temperatursensors, der für die Temperaturregelung genutzt wird, auf einen anderen Temperatursensor desselben Thermosensors umgeschaltet. Das Umschalten kann prinzipiell von Hand, aber auch automatisch erfolgen. Im ersten Fall könnte der Defekt (z.B. optisch oder akustisch) angezeigt werden, wonach der Prüfer dann von Hand umschalten müsste.According to a specific embodiment of the invention, in the event of a defect of a temperature sensor, which is used for the temperature control, switched to another temperature sensor of the same thermal sensor. Switching can in principle be done manually, but also automatically. In the first case, the defect (e.g., optically or acoustically) could be displayed, whereafter the examiner would have to switch by hand.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
einen aus dem Stand der Technik bekannten Industrieofen zum Härten und Vergüten von Metallteilen;
Fig. 2
einen Härteofen mit mehreren Zonen;
Fig. 3
einen Thermosensor und ein Referenz-Thermoelement im nicht eingeführten Zustand;
Fig. 4
einen Thermosensor und ein Referenz-Thermoelement im eingeführten Zustand;
Fig. 5
eine Prüfvorrichtung mit einem Thermosensor und einer Schalteinrichtung zum Umschalten zwischen zwei Thermopaaren; und
Fig. 6
ein Flussdiagramm zur Darstellung mehrerer Verfahrensschritte einer Prüfprozedur zum Prüfen eines Thermosensors.
The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1
an industrial furnace known from the prior art for hardening and tempering metal parts;
Fig. 2
a hardening furnace with several zones;
Fig. 3
a thermal sensor and a reference thermocouple in the uninfeed state;
Fig. 4
a thermal sensor and a reference thermocouple in the inserted state;
Fig. 5
a test device with a thermal sensor and a switching device for switching between two thermocouples; and
Fig. 6
a flowchart illustrating a plurality of process steps of a test procedure for testing a thermal sensor.

Figur 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Ofenanlage 1 zum Härten und Vergüten von Metallteilen, wie z.B. Automobil-Teilen. Die Ofenanlage 1 umfasst eine sogenannte Aufgabestation 2, an der die Teile in einen Härteofen 3 eingeführt werden. Der Härteofen 3 hat im vorliegenden Beispiel drei Zonen Z1-Z3, in denen unterschiedliche Temperaturen und eine Atmosphäre mit unterschiedlichem C-Pegel herrschen. Die Metallteile werden im Härteofen 3 typischerweise auf Temperaturen von etwa 900°C aufgeheizt. Während die Metallteile die einzelnen Zonen Z1-Z3 durchlaufen, diffundieren Kohlenstoffatome in deren Oberfläche ein. Je nach Verweildauer im Ofen 3 diffundieren die Kohlenstoffatome mehr oder weniger tief in die Oberfläche der Teile ein, was nach dem Abschrecken der Teile eine entsprechende Härte zur Folge hat. Längere Taktzeiten bedeuten prinzipiell eine größere Härte und kürzere Taktzeiten prinzipiell eine geringere Härte. FIG. 1 shows a known from the prior art furnace 1 for hardening and quenching of metal parts, such as automotive parts. The furnace 1 comprises a so-called feeding station 2, at which the parts are introduced into a hardening furnace 3. The hardening furnace 3 in the present example has three zones Z1-Z3, in which different temperatures and an atmosphere with different C-level prevail. The metal parts are heated in the curing oven 3 typically to temperatures of about 900 ° C. As the metal parts pass through the individual zones Z1-Z3, carbon atoms diffuse into their surface. Depending on the residence time in the furnace 3, the carbon atoms diffuse more or less deeply into the surface of the parts, resulting in a corresponding hardness after quenching of the parts. Longer cycle times mean, in principle, greater hardness and shorter cycle times in principle lower hardness.

Nach dem Durchlaufen des Härteofens 3 gelangen die Metallteile in ein Abschreckbad 4, in dem sich das Materialgefüge in dem Bereich, in den die Kohlenstoffatome hinein diffundiert sind, verändert. Dadurch ergibt sich eine bestimmte Härte. Danach werden die Teile mittels eines Förderbandes 5 in eine Waschmaschine 6 weiterbefördert, in der sie gesäubert werden, und gelangen danach in einen Anlassofen 7, in dem eine weitere Wärmebehandlung stattfindet. Der Anlassofen 7 hat hier ebenfalls drei Zonen Z1-Z3 mit unterschiedlichen Temperaturen. Beim Durchlauf durch den Anlassofen 7 entspannt sich das Material und erhält schließlich seine gewünschten Eigenschaften und Qualität.After passing through the hardening furnace 3, the metal parts pass into a quenching bath 4 in which the material structure changes in the region in which the carbon atoms have diffused. This results in a certain hardness. Thereafter, the parts are conveyed by means of a conveyor belt 5 in a washing machine 6, in which they are cleaned, and then pass into a tempering furnace 7, in which a further heat treatment takes place. The tempering furnace 7 here also has three zones Z1-Z3 with different temperatures. When passing through the tempering furnace 7, the material relaxes and finally receives its desired properties and quality.

Nach dem Durchlaufen des Anlassofens werden die Teile schließlich in einem Konservierungsbad 8 konserviert und über ein Förderband 9 zur Entnahmestation 10 befördert.After passing through the tempering furnace, the parts are finally preserved in a preserving bath 8 and conveyed via a conveyor belt 9 to the removal station 10.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht der beiden Zonen Z1 und Z2 des Härteofens 3. Die Zonen Z1, Z2 umfassen jeweils eine Regelvorrichtung, mit der die Temperatur in jeder Zone Z1, Z2 individuell auf einen vorgegebenen SollWert geregelt werden kann. Die Regelvorrichtung jeder Zone Z1, Z2 umfasst ein Thermosensor 11a bzw. 11 d, einen Regel-Algorithmus, der als Software in einer Elektronik 21 - hier einer SPS (System Programmierbare Steuerung) - hinterlegt ist, sowie einen Brenner (nicht gezeigt), der das Stellglied der Regelung bildet. Die aktuelle Temperatur in den Zonen Z1, Z2 wird von den Thermosensoren 11a bzw. 11d gemessen und der SPS 21 zugeführt. Fig. 2 shows an enlarged view of the two zones Z1 and Z2 of the curing oven 3. The zones Z1, Z2 each include a control device with which the temperature in each zone Z1, Z2 can be controlled individually to a predetermined target value. The control device of each zone Z1, Z2 comprises a thermal sensor 11a or 11d, a control algorithm, which as software in an electronics 21 - here a PLC (System Programmable Control) - deposited and a burner (not shown) forming the actuator of the control. The current temperature in the zones Z1, Z2 is measured by the thermal sensors 11a and 11d and fed to the PLC 21.

Neben den Thermosensoren 11a,11d der Temperaturregelung umfasst jede Zone Z1,Z2 noch zwei weitere Thermosensoren 11b,11c bzw. 11e,11f. Die Thermosensoren 11 b, 11 e dienen dabei zum Überwachen eines vorgegebenen, zulässigen Temperaturbereichs und die Thermosensoren 11c,11f zum Messen der Temperatur im Ofen-Innenraum für eine C-Pegel-Regelung. Je nach Ausführung des Ofens 1 können aber auch mehr oder weniger Thermosensoren je Zone Z1, Z2 vorgesehen sein.In addition to the thermosensors 11a, 11d of the temperature control, each zone Z1, Z2 comprises two further thermosensors 11b, 11c and 11e, 11f. The thermal sensors 11 b, 11 e serve to monitor a predetermined allowable temperature range and the thermal sensors 11c, 11f for measuring the temperature in the oven interior for a C-level control. Depending on the design of the furnace 1, however, it is also possible to provide more or fewer thermal sensors per zone Z1, Z2.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine detaillierte Ansicht eines Thermosensors 11. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst jeder Thermosensor 11 zwei Thermoelemente 20a,20b, die in unmittelbarer räumlicher Nähe nebeneinander angeordnet sind, so dass sie im Wesentlichen dieselbe Temperatur messen. Jedes Thermoelement - auch Thermopaar genannt - besteht im Wesentlichen aus zwei Drähten aus verschiedenen Metallen, die an einem Ende miteinander verschweißt sind. An der Schweißstelle entsteht dabei eine thermische Spannung, die gemessen werden kann und in Abhängigkeit zur UmgebungsTemperatur steht.The Figures 3 and 4 show a detailed view of a thermal sensor 11. In the illustrated embodiment, each thermal sensor 11 comprises two thermocouples 20a, 20b, which are arranged in close spatial proximity side by side, so that they measure substantially the same temperature. Each thermocouple - also called thermocouple - consists essentially of two wires of different metals, which are welded together at one end. At the weld, a thermal stress is generated which can be measured and is dependent on the ambient temperature.

Der Thermosensor 11 umfasst im vorderen Bereich ein Schutzrohr 19, das in den Innenraum des Ofens 3 hineinragt und in dem die Thermoelemente 20a,20b nebeneinander angeordnet sind. Der Thermosensor 11 umfasst weiterhin einen Anschlusskopf 13 mit mehreren Anschlüssen 14a-14d. Die Anschlüsse 14a-14d sind dabei über zweiadrige Ausgleichs-Leitungen 15a,15b mit entsprechenden Anschlüssen 22 der SPS 21 verbunden.The thermal sensor 11 comprises in the front region of a protective tube 19, which projects into the interior of the furnace 3 and in which the thermocouples 20a, 20b are arranged side by side. The thermal sensor 11 further includes a connection head 13 having a plurality of terminals 14a-14d. The terminals 14a-14d are connected via two-core equalizing lines 15a, 15b to corresponding terminals 22 of the PLC 21.

Die Figuren 3 und 4 zeigen außerdem ein Referenz-Thermoelement 16, das zu Prüfzwecken in den Thermosensor 11 eingeführt werden kann. Zum Anschließen des Referenz-Thermoelements ist eine an der SPS 21 fest installierte Leitung 17 mit zwei Anschlüssen 18 für das Referenz-Thermoelement 16 vorgesehen. Das Referenz-Thermoelement 16 muss somit nur mit den Anschlüssen 18 verbunden und in den zu prüfenden Thermosensor 11 eingeführt werden.The Figures 3 and 4 also show a reference thermocouple 16 that can be inserted into the thermal sensor 11 for testing purposes. To connect the reference thermocouple, a permanently installed on the PLC 21 line 17 is provided with two terminals 18 for the reference thermocouple 16. The reference thermocouple 16 must therefore be connected only to the terminals 18 and introduced into the thermal sensor 11 to be tested.

Wie in Figur 2 zu sehen ist, ist jedem der Thermosensoren 11a-11f ein eigener Taster 12a-12f zugeordnet, der jeweils in unmittelbarer räumlicher Nähe zum zugehörigen Thermosensor 11a-11f am Ofen montiert ist. Die Taster 12a-12f sind über entsprechende Leitungen mit der SPS 21 verbunden und dienen im Wesentlichen dazu, der SPS 21 bei einer Prüfung der Thermosensoren 11a-11f anzuzeigen, welcher der Thermosensoren 11a-11f gerade geprüft wird.As in FIG. 2 can be seen, each of the thermal sensors 11a-11f associated with its own button 12a-12f, which is mounted in each case in the immediate vicinity of the associated thermal sensor 11a-11f to the furnace. The pushbuttons 12a-12f are connected via corresponding lines to the PLC 21 and essentially serve to indicate to the PLC 21 when testing the thermal sensors 11a-11f which of the thermal sensors 11a-11f is currently being tested.

Zum Prüfen der einzelnen Thermosensoren 11a-11f kann z.B. ein Prüfverfahren durchgeführt werden, wie es beispielhaft in Fig. 6 dargestellt ist. Um den Prüfvorgang eines Thermosensors, z.B. des Elements 11a, zu starten, muss zunächst eine Prüfmaske am PC geöffnet werden, wodurch die Taster 12a-12f "scharf" geschaltet werden (Schritt 29). Das Referenz-Thermoelement 16 wird dann in den zu prüfenden Thermosensor, z. B. 11a, eingeführt und an die SPS 21 angeschlossen. Es kann aber auch schon vor dem Aufrufen der Prüfmaske angeschlossen werden. Außerdem muss der Taster, z.B. 12a, eines zu prüfenden Thermosensors, z. B. 11a, gedrückt werden.For testing the individual thermal sensors 11a-11f, for example, a test method can be carried out, as exemplified in FIG Fig. 6 is shown. In order to start the test procedure of a thermal sensor, for example of the element 11a, a test mask must first be opened on the PC, whereby the buttons 12a-12f are "armed" (step 29). The reference thermocouple 16 is then placed in the thermal sensor to be tested, for. B. 11a, introduced and connected to the PLC 21. It can also be connected before calling the test mask. In addition, the button, eg 12a, a thermosensor to be tested, for. B. 11a, are pressed.

In Schritt 30 des Verfahrens wird von der SPS 21 ermittelt, welcher Taster 12a-12f gedrückt wurde. Sobald einer der Taster 12a-12f gedrückt wurde (Fall J), weiß die SPS 21, welcher Thermosensor 11a-11f geprüft werden soll. Danach werden die vom Referenz-Thermoelement 16 und von den Thermoelementen 20a,20b gemessenen Temperaturen aufgezeichnet und protokolliert. Der Zustand der Prüfung (z. B. "Prüfung läuft") wird dabei von einer zugehörigen Anzeigeeinrichtung, wie z. B. einem Signallämpchen 23a-23f angezeigt Während die Prüfung läuft, blinkt das zugehörige Signallämpchen z. B. langsam und zeigt somit die Messung an. Sofern die Messung mit Fehler abgebrochen wurde, wird das Lämpchen, z. B. 23 a, in einen anderen Modus geschaltet, in dem es z. B. schnell blinkt. Die Messung kann dann wiederholt werden. Die Messdaten werden in einer manipulationssicheren Datenbank gespeichert. Bei der Datenbank kann es sich z. B. um eine Oracle © oder MS SQL Datenbank handeln.In step 30 of the method, the PLC 21 determines which button 12a-12f has been pressed. As soon as one of the buttons 12a-12f has been pressed (case J), the PLC 21 knows which thermosensor 11a-11f is to be checked. Thereafter, the temperatures measured by the reference thermocouple 16 and thermocouples 20a, 20b are recorded and logged. The state of the test (for example "test running") is determined by an associated display device, such. B. a signal lamp 23a-23f displayed While the test is running, the associated signal lamp flashes z. B. slow and thus indicates the measurement. If the measurement was aborted with error, the lamp, z. B. 23 a, switched to another mode in which it z. B. fast flashing. The measurement can then be repeated. The measurement data is stored in a tamper-proof database. The database may be z. For example, an Oracle © or MS SQL database.

In Schritt 32 wird außerdem jeweils eine Differenz zwischen der vom Referenz-Thermoelement 16 und der vom Thermoelement 20a bzw. 20b gemessenen Temperatur ermittelt.In addition, a difference between the temperature measured by the reference thermocouple 16 and by the thermocouple 20a or 20b is determined in step 32.

In Schritt 33 wird schließlich überprüft, ob eine der gemessenen Temperaturdifferenzen größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, wie z.B. 10 °C. Wenn die Abweichung der Thermoelemente 20a,20b kleiner ist als der Schwellenwert (Fall N), wird das Signallämpchen (z.B. 23a) in einen anderen Zustand versetzt, der anzeigt, dass die Prüfung fehlerfrei abgelaufen ist. Das Signallämpchen 23a kann z.B. von der SPS 21 in einen dauerhaft leuchtenden Zustand versetzt werden. War die Prüfung des Thermosensors (z.B. 11a) dagegen nicht erfolgreich, oder hat sich eine zu hohe Temperaturdifferenz Δt ergeben, wird dies in Schritt 34 am zugehörigen Signallämpchen 23a angezeigt. Das Signallämpchen 23a kann in diesem Fall z.B. schnell blinken. Die Prüfung kann dann erneut durchgeführt werden. Wird am Anlagen-PC die Prüfmaske geschlossen, gehen die Dauerlichter in den Prüftastern aus, und die Prüftaster werden inaktiv.In step 33, it is finally checked whether one of the measured temperature differences is greater than a predetermined threshold value, e.g. 10 ° C. If the deviation of the thermocouples 20a, 20b is less than the threshold (Case N), the signal lamp (e.g., 23a) is placed in another state indicating that the test has completed without error. The signal lamp 23a may be e.g. be set by the PLC 21 in a permanently lit state. On the other hand, if the test of the thermal sensor (e.g., 11a) was unsuccessful, or if the temperature difference Δt has become too high, this is indicated at step 34 on the associated signal lamp 23a. The signal bulb 23a may in this case be e.g. flash fast. The test can then be carried out again. If the test mask is closed on the system PC, the permanent lights in the test buttons go out and the test buttons become inactive.

Die Temperaturdifferenz der Thermoelemente 20a, 20b zur Referenztemperatur wird vorzugsweise jeweils als Offset gespeichert, mit dem die Sensorsignale im zukünftigen Betrieb des Ofens korrigiert werden. Der Temperaturregler 24 (siehe Fig. 5) sieht somit nur das korrigierte Sensorsignal.The temperature difference of the thermocouples 20a, 20b to the reference temperature is preferably stored in each case as an offset, with which the sensor signals are corrected in the future operation of the furnace. The temperature controller 24 (see Fig. 5 ) thus sees only the corrected sensor signal.

Sofern in Schritt 33 erkannt wurde, dass das Thermoelement, z.B. 20a, dessen Signal vom Temperaturregler 24 verarbeitet wird, defekt ist, kann auf das andere Thermoelement, z.B. 20b umgeschaltet werden. Zu diesem Zweck ist eine Schalteinrichtung 22 vorgesehen, wie sie beispielhaft in Fig. 5 dargestellt ist. Die Schalteinrichtung 22 ist hier als Software-Modul in der SPS 21 realisiert. Ein Sensorfehler wird vorzugsweise an einem PC-Bildschirm angezeigt.If it has been detected in step 33 that the thermocouple, eg 20a, whose signal is processed by the temperature controller 24, is defective, can be switched to the other thermocouple, eg 20b. For this purpose, a switching device 22 is provided, as exemplified in Fig. 5 is shown. The switching device 22 is realized here as a software module in the PLC 21. A sensor error is preferably displayed on a PC screen.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung zum Prüfen eines Thermosensors 11 mit einer Schalteinrichtung 22, mittels derer zwischen den Thermoelemente 20a bzw. 20b umgeschaltet werden kann. Die Schalteinrichtung 22 umfasst mehrere Schalter 26a-26i, die hier als Software-Schalter in der SPS 21 realisiert sind. Die Schalter 26a-26i sind dabei so angeordnet, dass jeder Anschluss (+/-) der Thermoelemente 20a,20b wahlweise mit dem Software-Regler 24 oder über entsprechende Anschlüsse der SPS 21 mit einem anderen Software-Modul 25 verbindbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind für jeden Anschluss (+/-) eines Thermoelements 20a,20b jeweils zwei Schalter 26 vorgesehen. Wahlweise könnte aber auch nur ein einziger Wechselschalter vorgesehen sein. Fig. 5 shows a schematic representation of a test device for testing a thermal sensor 11 with a switching device 22, by means of which can be switched between the thermocouples 20a and 20b. The switching device 22 comprises a plurality of switches 26a-26i, which are implemented here as software switches in the PLC 21. The switches 26a-26i are arranged so that each connection (+/-) of the thermocouples 20a, 20b is selectively connectable to the software controller 24 or via appropriate connections of the PLC 21 with another software module 25. In the present exemplary embodiment, two switches 26 are provided in each case for each connection (+/-) of a thermocouple 20a, 20b. Alternatively, however, only a single changeover switch could be provided.

Bei einem Defekt desjenigen Thermoelements 20a, der im Normalzustand für die Temperaturregelung maßgeblich ist, wird dann auf das Vergleichs-Thermoelement 20b umgeschaltet. Das Umschalten kann prinzipiell von Hand durchgeführt werden oder automatisch erfolgen.In the case of a defect of that thermocouple 20a, which is relevant for the temperature control in the normal state, then the comparison thermocouple 20b is switched over. The switching can in principle be carried out by hand or done automatically.

Claims (13)

Vorrichtung zum Prüfen eines an einem Ofen (1) montierten Thermosensors (11;11a-11f), gekennzeichnet durch wenigstens ein am Ofen angeordnetes und von einem Benutzer betätigbares Bedienelement (12a-12f), dessen Ausgangssignal von einer Elektronik (21) verarbeitet wird, wobei die Elektronik (21) derart ausgebildet ist, dass eine Prüfung des Thermosensors (11;11a-11f) nur durchgeführt werden kann, wenn das Bedienelement (12a-12f) zuvor betätigt wurde.Apparatus for testing a thermosensor (11; 11a-11f) mounted on a furnace (1), characterized by at least one user-operable control element (12a-12f) disposed on the oven and having an output signal processed by electronics (21), wherein the electronics (21) is designed such that a test of the thermal sensor (11; 11a-11f) can only be carried out when the operating element (12a-12f) has been previously actuated. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Thermosensoren (11;11a-11f) vorgesehen sind und für jeden Thermosensor (11;11a-11f) ein zugehöriges Bedienelement (12a-12f) vorgesehen ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that a plurality of thermal sensors (11; 11a-11f) are provided and for each thermal sensor (11; 11a-11f) an associated operating element (12a-12f) is provided. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenz-Thermoelement (16) vorgesehen ist, und die Elektronik (21) eine Differenz zwischen der von einem Thermosensor (11;11 a-11f) und der vom Referenz-Thermoelement (16) gemessenen Temperatur ermittelt.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a reference thermocouple (16) is provided, and the electronics (21) a difference between that of a thermal sensor (11, 11 a-11 f) and the reference thermocouple (16 ) measured temperature. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (21) die von einem Thermosensor (11;11 a-11 f) gemessene Temperatur während des Ofenbetriebs korrigiert.Apparatus according to claim 3, characterized in that the electronics (21) corrects the temperature measured by a thermal sensor (11; 11 a-11 f) during the oven operation. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinheit (23a-23f) vorgesehen ist, die den Zustand der Prüfprozedur anzeigt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a display unit (23a-23f) is provided which displays the state of the test procedure. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Thermosensor (11;11 a-11 f) eine Anzeigeeinheit (23a-23f) vorgesehen ist, die jeweils am Ofen angeordnet ist.Apparatus according to claim 5, characterized in that a display unit (23a-23f) is provided for each thermal sensor (11; 11 a-11 f), which is arranged in each case at the furnace. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Thermosensor (11;11 a-11 f) ein fest installierter Anschluss (17,18) für ein Referenz-Thermoelement (16) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a permanently installed connection (17, 18) for a reference thermocouple (16) is provided for each thermal sensor (11, 11 a-11 f). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Thermosensor (11;11 a-11f) mehrere Thermoelemente (20a,20b) umfasst, deren Signale jeweils von der Elektronik (21) verarbeitet und ausgewertet werden.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one thermal sensor (11; 11 a-11f) comprises a plurality of thermocouples (20a, 20b) whose signals are each processed and evaluated by the electronics (21). Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schalteinrichtung (22) vorgesehen ist, mittels derer im Falle eines Defekts eines Thermoelements (20a,20b) auf ein anderes Thermoelement (20a,20b) desselben Thermosensors (11;11a-11f) umgeschaltet werden kann.Apparatus according to claim 8, characterized in that a switching device (22) is provided, by means of which in the event of a defect of a thermocouple (20a, 20b) to another thermocouple (20a, 20b) of the same thermal sensor (11; 11a-11f) are switched can. Verfahren zum Prüfen eines oder mehrerer an einem Ofen (1) montierter Thermoelemente (11;11a-11f), gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Betätigen eines am Ofen angeordneten Bedienelements (12a-12f), welches einem Thermosensor (11;11 a-11 f) zugeordnet ist, - Durchführen einer Prüfprozedur für einen Thermosensor (11;11 a-11f), sofern das zugehörige Bedienelement (12a-12f) betätigt wurde, und - Speichern der Prüfdaten in einer Datenbank. Method for testing one or more thermocouples (11, 11a-11f) mounted on a furnace (1), characterized by the following steps: Actuating a control element (12a-12f) disposed on the furnace, which is associated with a thermal sensor (11, 11a-11f), - Performing a test procedure for a thermal sensor (11; 11 a-11 f), if the associated control element (12 a - 12 f) has been operated, and - Save the test data in a database. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustand der Prüfung an einer Anzeigeeinrichtung (23a-23f) angezeigt wird.A method according to claim 10, characterized in that the state of the test is displayed on a display device (23a-23f). Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Prüfung eine Differenz zwischen dem von einem Thermosensor (11;11a-11f) und einem Referenz-Thermoelement (16) gemessenen Temperaturwert ermittelt wird.Method according to claim 10 or 11, characterized in that during a test a difference between the temperature value measured by a thermosensor (11; 11a-11f) and a reference thermocouple (16) is determined. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Thermosensor (11;11a-11f) mit mehreren Thermoelementen (20a,20b), auf ein anderes Thermoelement (20a,20b) des Thermosensors (11;11 a-11 f) umgeschaltet wird, wenn die Temperaturdifferenz größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.Method according to claim 12, characterized in that in the case of a thermal sensor (11; 11a-11f) having a plurality of thermocouples (20a, 20b), another thermocouple (20a, 20b) of the thermosensor (11; 11a-11f) is switched over when the temperature difference is greater than a predetermined threshold.
EP12163290A 2011-04-14 2012-04-05 Apparatus and method for testing a thermocouple Withdrawn EP2511640A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110002057 DE102011002057A1 (en) 2011-04-14 2011-04-14 Method and device for testing a thermocouple

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2511640A1 true EP2511640A1 (en) 2012-10-17

Family

ID=46000816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12163290A Withdrawn EP2511640A1 (en) 2011-04-14 2012-04-05 Apparatus and method for testing a thermocouple

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2511640A1 (en)
DE (1) DE102011002057A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538046C1 (en) * 2013-08-05 2015-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Method of verification of integrity of earthed thermoelectric couples during heat resistance tests of structures and measurement information system for its implementation (versions)
DE102017110445A1 (en) * 2017-05-15 2018-11-15 Vaillant Gmbh Apparatus and method for measuring temperatures with thermocouples

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10031058A1 (en) * 2000-06-26 2002-01-03 Dbi Gastechnologisches Inst Gm Process for regulating high temperature melting plants comprises using defined temperature field distributions acquired in the furnace chamber
US20040173142A1 (en) * 2003-03-06 2004-09-09 Willis Peter M. Analytical furnace with predictive temperature control
EP1647791A1 (en) * 2004-10-12 2006-04-19 BEGO Bremer Goldschlägerei Wilh. Herbst GmbH & Co. KG Contactless temperature measuring device for melting furnaces
EP1650519A1 (en) * 2004-10-21 2006-04-26 Ivoclar Vivadent AG Baking furnace with calibrating device
DE202006007881U1 (en) * 2006-05-15 2006-08-31 Leonhardt, Holger Arrangement for controlling the temperature of an oven used for remelting soldering or reflow soldering comprises a housing separate from the oven with a mains plug and a connecting piece for a connecting line and a control unit
WO2007146789A2 (en) * 2006-06-08 2007-12-21 Sst Systems, Inc. Wireless diagnostic system and method
DE102007020176A1 (en) * 2007-04-25 2008-10-30 Heinz Meßtechnik GmbH Measuring system for e.g. wireless temperature distribution measurement in continuous furnace, has monitoring antenna designed as dipole and aligned parallel to temperature distribution running direction in furnace

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1805864U (en) * 1959-08-24 1960-02-11 Licentia Gmbh ADDITIONAL DEVICE FOR SYSTEMS FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF METAL MELT.
DE1241148B (en) * 1964-06-30 1967-05-24 Siemens Ag Circuit arrangement for break signaling on temperature sensors containing thermocouples or resistance thermometers

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10031058A1 (en) * 2000-06-26 2002-01-03 Dbi Gastechnologisches Inst Gm Process for regulating high temperature melting plants comprises using defined temperature field distributions acquired in the furnace chamber
US20040173142A1 (en) * 2003-03-06 2004-09-09 Willis Peter M. Analytical furnace with predictive temperature control
EP1647791A1 (en) * 2004-10-12 2006-04-19 BEGO Bremer Goldschlägerei Wilh. Herbst GmbH & Co. KG Contactless temperature measuring device for melting furnaces
EP1650519A1 (en) * 2004-10-21 2006-04-26 Ivoclar Vivadent AG Baking furnace with calibrating device
DE202006007881U1 (en) * 2006-05-15 2006-08-31 Leonhardt, Holger Arrangement for controlling the temperature of an oven used for remelting soldering or reflow soldering comprises a housing separate from the oven with a mains plug and a connecting piece for a connecting line and a control unit
WO2007146789A2 (en) * 2006-06-08 2007-12-21 Sst Systems, Inc. Wireless diagnostic system and method
DE102007020176A1 (en) * 2007-04-25 2008-10-30 Heinz Meßtechnik GmbH Measuring system for e.g. wireless temperature distribution measurement in continuous furnace, has monitoring antenna designed as dipole and aligned parallel to temperature distribution running direction in furnace

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538046C1 (en) * 2013-08-05 2015-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Method of verification of integrity of earthed thermoelectric couples during heat resistance tests of structures and measurement information system for its implementation (versions)
DE102017110445A1 (en) * 2017-05-15 2018-11-15 Vaillant Gmbh Apparatus and method for measuring temperatures with thermocouples
EP3404383A1 (en) * 2017-05-15 2018-11-21 Vaillant GmbH Device and method for measuring temperatures with thermocouple
DE102017110445B4 (en) * 2017-05-15 2020-02-13 Vaillant Gmbh Device and method for measuring temperatures with thermocouples

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011002057A1 (en) 2012-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1650519B1 (en) Baking furnace with calibrating device
EP1662234B1 (en) Measurement recording and storage device
EP2999935B1 (en) Device and method for controlling and/or regulating an annealing or a heat treatment furnace of a production line processing metal material
WO2014135141A1 (en) Method and device for evaluating the quality of a component produced by means of an additive laser sintering and/or laser melting method
DE102012105101B3 (en) THERMAL ANALYSIS DEVICE
DE102006019641B4 (en) Freeze drying plant
EP3112854B1 (en) Method and device for the thermomechanical analysis of a sample
EP1793173A1 (en) Method for controlling a cooking process with a multi-point temperature probe
DE102018203419A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR CALIBRATING A PRESSURE DETECTION DEVICE
DE102007020176A1 (en) Measuring system for e.g. wireless temperature distribution measurement in continuous furnace, has monitoring antenna designed as dipole and aligned parallel to temperature distribution running direction in furnace
EP2511640A1 (en) Apparatus and method for testing a thermocouple
EP3106225A1 (en) Device and method for the thermal storage of samples
EP3533533B1 (en) Device and method for testing a functionality of temperature sensors distributed on a cast mould
DE102011052380B4 (en) Method for operating a cooking appliance
DE3526391A1 (en) Method and device for detecting the wear of refractory bricks
EP2455741B1 (en) Method and device for determining the hardness of a press-hardened component
DE102011002062B3 (en) Furnace apparatus useful for hardening metal parts, comprises sensor for measuring the concentration of gas component in the interior of furnace, electronic system, which processes the sensor signal of the sensor, and control device
EP3299803A1 (en) Method for calibrating a temperature adjustment in thermal analysis of samples
DE4328337C1 (en) Method of determining the temperature at a spot-welded joint and use of the method for evaluating the quality of the spot-welded joint
DE102017126277B3 (en) Test method and test device
DE102008022365B3 (en) Method for matching a test object
DE102008061458A1 (en) Temperature measurement device e.g. pyrometer, emission ratio determining method, involves irradiating measurement section by radiation source, and determining emission ratio of section by detecting difference between measurement data
EP3117452A1 (en) Method for determining a bonding connection in a component arrangement and test apparatus
DE4031793C2 (en)
EP3244192B1 (en) Method for controlling a test chamber

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

17P Request for examination filed

Effective date: 20130409

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20151103