JP2001208612A - Thermometer for welding - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨部材などの溶
接部の温度管理を行える溶接作業用温度計に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermometer for welding operation capable of controlling the temperature of a welded portion such as a steel frame member.
【0002】[0002]
【従来の技術】阪神大震災以来、鉄骨部材等の溶接部の
入熱管理およびパス間温度管理の重要性がクローズアッ
プされている。2. Description of the Related Art Since the Great Hanshin Earthquake, the importance of heat input control and inter-pass temperature control of welded parts such as steel members has been highlighted.
【0003】鋼構造建築物において溶接接合部は最も重
要な部位であり、強度および靭性が不十分であると大地
震に際して建築物の崩壊を招くおそれがある。従って、
包括的な力学的性能を確保できる溶接条件で施工し、溶
接継手の施工品質を保証することが必要である。これら
のプロセス管理は、物理的欠損を発見する溶接後の外観
検査と超音波検査では管理できず、新しい管理方法が要
求されている。[0003] In a steel structure building, the welded joint is the most important part, and if the strength and toughness are insufficient, the building may collapse in case of a large earthquake. Therefore,
It is necessary to perform welding under welding conditions that can ensure comprehensive mechanical performance, and to assure the quality of welding joints. These process controls cannot be managed by post-weld visual inspection and ultrasonic inspection to find physical defects, and new control methods are required.
【0004】従来、溶接後の検査は、鉄骨精度検査基準
に基づき行われているが、溶接中の実効的な検査はな
く、溶接接合部の力学的性能は状態や条件にばらつきが
あり、また溶接後に溶接接合部の力学的性能を保証する
ことは困難である。Conventionally, inspection after welding has been performed based on steel frame accuracy inspection standards, but there is no effective inspection during welding, and the mechanical performance of welded joints varies in state and conditions. It is difficult to guarantee the mechanical performance of the weld joint after welding.
【0005】上記震災以降、溶接条件、溶接入熱および
パス間温度と、引張り強さ、衝撃値との関係が研究され
ており、この際パス間温度を熱電対や抵抗温度計から成
る高温温度計により計測することが試みられている。[0005] Since the earthquake, the relationship between welding conditions, welding heat input and interpass temperature, and tensile strength and impact value has been studied. At this time, the interpass temperature was measured using a high temperature thermocouple or resistance thermometer. Attempts have been made to measure with a thermometer.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高温温度計は、設置型の大掛かりな装置として構成され
ているか、携帯型のものは計測操作を要する装置、即ち
作業者が本来の溶接作業とは異なる計測操作にとられる
時間が多い装置として構成されているため、いずれも溶
接時に溶接技能者がパス間温度を計測してその施工管理
に用いるのには必ずしも適していなかった。特に、工事
現場における溶接技能者に個々に携帯させて利用させる
ことは不可能であった。However, the conventional high-temperature thermometer is configured as a large-scale device of an installation type, or a portable type high-temperature thermometer is a device requiring a measurement operation, that is, a portable high-temperature thermometer is a device that requires an operator to perform a welding operation. Are not suitable for use by welding technicians at the time of welding to measure the interpass temperature and use it for the construction management. In particular, it was not possible for welding technicians at a construction site to carry and use them individually.
【0007】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、溶接技能者に個々に携帯させて利用させることがで
き、溶接時に溶接技能者が容易にパス間温度を管理しう
る溶接作業用温度計を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to be carried individually by a welding technician and to use the welding technician, so that the welding technician can easily manage the inter-pass temperature during welding. To provide a thermometer.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、携帯可能なケースに設けられ、該ケース
を溶接部周辺に着脱自在に取り付けるための取付手段
と、上記ケースに設けられ、溶接部から放射される赤外
線を感知して信号を出力する赤外線センサと、上記ケー
スに設けられ、上記赤外線センサの出力信号を温度に換
算処理する演算処理手段と、上記温度を表示する表示手
段と、上記温度がプリセット温度を下回ったことを知ら
せる報知手段とを備える構成としたものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention is provided on a portable case, mounting means for detachably mounting the case around a welded portion, and on the case. An infrared sensor that detects infrared rays emitted from a welded portion and outputs a signal, an arithmetic processing unit provided in the case, that converts an output signal of the infrared sensor into a temperature, and a display unit that displays the temperature And a notifying means for notifying that the temperature has fallen below the preset temperature.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。本実施形態の溶接作業用温度計10
は基本的には、携帯可能なケース1に設けられ、ケース
1を溶接部30周辺に着脱自在に取り付けるための取付
手段としての永久磁石2と、ケース1に設けられ、溶接
部30から放射される赤外線を感知して信号を出力する
赤外線センサ3と、ケース1に設けられ、赤外線センサ
3の出力信号を温度に換算処理する演算処理手段である
マイクロプロセッサと、温度を表示する表示手段として
の表示器4と、温度がプリセット温度を下回ったことを
知らせる報知手段であるブザーとを備えて構成されてい
る。取付手段としては永久磁石2に限らず、鉄骨部材2
0にボルトで仮止めしたりすることができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on the illustrated embodiment. Thermometer 10 for welding work of the present embodiment
Are basically provided on a portable case 1 and are provided on the case 1 with permanent magnets 2 as attachment means for detachably attaching the case 1 to the periphery of the welding portion 30, and are radiated from the welding portion 30. An infrared sensor 3 that senses infrared light and outputs a signal, a microprocessor provided in the case 1 and that is an arithmetic processing unit that converts an output signal of the infrared sensor 3 into a temperature, and a display unit that displays temperature. The display device 4 includes a display 4 and a buzzer which is a notification unit for notifying that the temperature has fallen below the preset temperature. The attachment means is not limited to the permanent magnet 2, but may be a steel member 2.
It can be temporarily fixed to 0 with a bolt.
【0010】図1は、溶接作業用温度計10の外観を示
したものであり、携帯できる小型の耐熱性のケース1、
具体的には幅100mm×奥行き60mm×高さ40m
m程度の大きさのケースを備える。ケース1の底面に
は、図2に示すように、永久磁石2が設けられ、溶接部
30の近傍の鉄骨部材20にその吸着力を利用して取り
付けることができるようになっている。FIG. 1 shows an external view of a thermometer 10 for welding work, and is a small heat-resistant case 1 which can be carried around.
Specifically, width 100mm x depth 60mm x height 40m
A case having a size of about m is provided. As shown in FIG. 2, a permanent magnet 2 is provided on the bottom surface of the case 1, so that the case 1 can be attached to the steel member 20 in the vicinity of the welded portion 30 by using its attraction force.
【0011】またケース1には、その側面に、溶接部3
0から放射される赤外線を感知・計測する赤外線センサ
3が設けられると共に、該赤外線センサ3からの計測信
号を温度に変換処理するマイクロプロセッサ(図示せ
ず)が内蔵されている。さらに、ケース1正面(上面)
には、溶接部30の温度として換算された温度を表示す
るデジタル式の表示器4と、各種操作用のボタン5a〜
5cとが設けられ、ケース1内部には、計測された溶接
部30の温度がプリセット温度を下回ったとき音響を発
するブザー(図示せず)が設けられている。The case 1 has a welded portion 3 on its side.
An infrared sensor 3 that senses and measures infrared radiation emitted from 0 is provided, and a microprocessor (not shown) that converts a measurement signal from the infrared sensor 3 into a temperature is built in. Furthermore, the case 1 front (upper surface)
Has a digital display 4 for displaying the temperature converted as the temperature of the welded portion 30, and buttons 5a to 5e for various operations.
5c, and a buzzer (not shown) that emits sound when the measured temperature of the welded portion 30 falls below the preset temperature is provided inside the case 1.
【0012】ボタン5a〜5cとして図示例では、報知
すべき温度をプリセットするプリセットボタン5aと、
プリセットを解除する解除ボタン5bと、ブザー音を停
止するストップボタン5cとが備えられている。ここ
で、プリセットボタン5aは例えば、最大350℃まで
の間で一つの温度値を設定できるようになっている。In the illustrated example, the buttons 5a to 5c include a preset button 5a for presetting a temperature to be notified,
A release button 5b for releasing the preset and a stop button 5c for stopping the buzzer sound are provided. Here, for example, the preset button 5a can set one temperature value up to a maximum of 350 ° C.
【0013】この溶接作業用温度計10は、作業者が携
帯し、図2に示すように、そのケース1に固定されてい
る永久磁石2による吸着力を利用して、溶接部30近傍
の鉄骨部材20の水平面又は垂直面に取り付けられる。
その際、ケース1は赤外線センサ3が溶接部30に臨む
ように配向される。この赤外線センサ3は、本実施形態
の場合ケース1の外表面に突出するように設けられてい
るが、衝撃対策として、赤外線センサ3全体をケース1
内に位置させ、そのセンサ面だけがケース表面に露出し
て見えるように設けることもできる。The welding thermometer 10 is carried by an operator and, as shown in FIG. 2, a steel frame near the welded portion 30 utilizing the attraction force of the permanent magnet 2 fixed to the case 1. It is mounted on a horizontal or vertical surface of the member 20.
At that time, the case 1 is oriented so that the infrared sensor 3 faces the welded portion 30. The infrared sensor 3 is provided so as to protrude from the outer surface of the case 1 in the case of the present embodiment.
In such a manner that only its sensor surface is exposed on the case surface.
【0014】溶接部30のパス間温度は、溶接部30か
ら放射される赤外線のエネルギーを赤外線センサ3が検
知することで間接的に計測される。すなわち、赤外線セ
ンサ3から得られる計測信号をマイクロプロセッサが温
度に変換処理することでパス間温度が自動的に計測さ
れ、表示器4にデジタル表示される。この計測精度は、
例えば最小秤量が2℃、誤差±1℃の程度であることが
好ましい。なおマイクロプロセッサは履歴記録の管理も
行うことができる。The inter-pass temperature of the welded portion 30 is indirectly measured by detecting infrared energy radiated from the welded portion 30 by the infrared sensor 3. That is, the microprocessor converts the measurement signal obtained from the infrared sensor 3 into a temperature, whereby the inter-path temperature is automatically measured and digitally displayed on the display 4. This measurement accuracy is
For example, it is preferable that the minimum weighing is about 2 ° C. and the error ± 1 ° C. The microprocessor can also manage the history record.
【0015】一方、プリセットボタン5aによって予め
設定されたプリセット温度、例えば400℃を下回った
場合には、ブザーからその旨の音響が発せられる。従っ
て、作業者はこのようなブザー音が鳴るまでパスを重ね
ないように作業することで、溶接部30のパス間温度を
管理しつつ溶接作業を行っていくことができ、結果とし
て良質の溶接を行うことができる。On the other hand, when the temperature falls below a preset temperature preset by the preset button 5a, for example, 400 ° C., a buzzer sounds to that effect. Therefore, the operator can perform the welding operation while controlling the inter-pass temperature of the welded portion 30 by working so as not to overlap the passes until such a buzzer sounds, and as a result, a high-quality welding can be performed. It can be performed.
【0016】図3から図5は、溶接時の温度変化を例示
したものである。図3はパス間温度が200℃の場合
を、図4はパス間温度が400℃の場合を、図5は連続
溶接の場合を示す。連続溶接の場合のパス間温度は、通
常450℃から650℃である。FIGS. 3 to 5 exemplify temperature changes during welding. 3 shows the case where the temperature between passes is 200 ° C., FIG. 4 shows the case where the temperature between passes is 400 ° C., and FIG. 5 shows the case of continuous welding. The temperature between passes in the case of continuous welding is usually 450 ° C. to 650 ° C.
【0017】ところで、溶接部30の温度を正しく測定
するには、赤外線センサ3を用いた当該温度計10の温
度指示を正確に補正する必要があり、そこで例えば、本
実施形態の溶接作業用温度計10には、図示しない標準
発熱装置が付属されており、予めこの標準発熱装置の温
度表示に、温度計10の指示値を微調整して校正できる
ようになっている。Incidentally, in order to correctly measure the temperature of the welded portion 30, it is necessary to correct the temperature indication of the thermometer 10 using the infrared sensor 3 accurately. The meter 10 is provided with a standard heating device (not shown), and the display value of the thermometer 10 can be finely adjusted and calibrated to the temperature display of the standard heating device in advance.
【0018】さらに次のような補正機能を備えていても
良い。すなわち、測定対象とする物体から放出される赤
外線は、その材質または表面状態によって放射赤外線の
量、波長が異なるだけでなく、温度そのものによっても
放出される赤外線の量、波長が異なってくる。最も理想
的に赤外線を放出する物体を「完全黒体」といい、この
放射率を“1”と定義する。物体の赤外線の放射率とは
赤外線の放射量を割合で表したものであり、完全黒体の
放射率を“1”と定義しているので、実際の物体の放射
率はかならず1以下となる。Further, the following correction function may be provided. That is, the amount and wavelength of infrared radiation emitted from the object to be measured not only varies depending on the material or surface condition thereof, but also varies depending on the temperature itself. The object that emits infrared rays most ideally is called a “perfect black body”, and this emissivity is defined as “1”. The infrared emissivity of an object is the ratio of the amount of infrared emissivity, and the emissivity of a perfect black body is defined as "1", so the emissivity of an actual object is always 1 or less. .
【0019】そこで、溶接部30の温度を正確に測定す
るには、溶接作業用温度計10の放射率設定を溶接部3
0からの赤外線放射率に合わせる必要がある。即ち、図
6(a)のように、温度計10に設定した放射率と放射
率測定対象物の放射率とが一致している場合、温度計1
0の表示と対象物の温度は正比例する形になる。一方、
温度計10に設定した放射率と対象物の放射率が合って
いない場合には、図6(b)に示すように、温度計10
の表示温度と対象物の実際の温度とにずれが生じてく
る。Therefore, in order to accurately measure the temperature of the welded portion 30, the emissivity of the welding thermometer 10 must be set to the value of the welded portion 3.
It is necessary to match the infrared emissivity from zero. That is, as shown in FIG. 6A, when the emissivity set in the thermometer 10 and the emissivity of the emissivity measurement object match, the thermometer 1
The display of 0 and the temperature of the object are in direct proportion. on the other hand,
When the emissivity set in the thermometer 10 does not match the emissivity of the object, as shown in FIG.
Between the displayed temperature and the actual temperature of the object.
【0020】このずれを補正すべく、本実施形態の溶接
作業用温度計10では、事前に放射率設定値を0.95
あるいは0.7に切り換えることができるようになって
いる。これは、赤外線センサ3からの出力信号を温度に
換算処理するマイクロプロセッサにおいて実行される。
これにより溶接作業用温度計10は、測定対象物たる溶
接部30の放射率に近い方の設定値で使用できるように
なっている。In order to correct this deviation, in the thermometer 10 for welding work of the present embodiment, the emissivity set value is set to 0.95 in advance.
Alternatively, it can be switched to 0.7. This is executed by a microprocessor that converts an output signal from the infrared sensor 3 into a temperature.
Thus, the thermometer 10 for welding operation can be used with a set value closer to the emissivity of the welded portion 30 as the measurement object.
【0021】上記した実施形態の溶接作業用温度計10
によれば、次のような作用効果が得られる。すなわち、
携帯可能なケース1に収めて構成されているので、溶
接作業者が他の道具と一緒に持ち運べる。永久磁石2
を利用して鉄骨部材20に吸着させることができ、また
温度計測操作が不要なため、溶接作業者が一人で溶接管
理を行える。温度経歴を記録できるので、管理データ
が残せる。付属の発熱装置を用いて、温度計10の指
示値のチェックが行える(正しい計測に失敗した時は校
正することができる)。必要に応じて、マイクロプロ
セッサを設定することにより測定放射率を補正すること
ができる。The thermometer 10 for welding work according to the embodiment described above.
According to this, the following operation and effect can be obtained. That is,
Since it is housed in the portable case 1, the welding operator can carry it with other tools. Permanent magnet 2
The welding operation can be carried out by a single welding operator because it is possible to cause the steel member 20 to be attracted to the steel frame member 20 and no temperature measurement operation is required. Since the temperature history can be recorded, management data can be left. Using the attached heating device, the indicated value of the thermometer 10 can be checked (when correct measurement fails, calibration can be performed). If necessary, the measured emissivity can be corrected by setting the microprocessor.
【0022】本実施形態による溶接作業用温度計10
は、その使用環境として、最大温度700℃〜800℃
(鉄表面)、放射熱あり、磁場あり、衝撃あり、降雨あ
り、粉塵ありなどの過酷な環境下で使用することも可能
である。The thermometer 10 for welding work according to the present embodiment.
Has a maximum temperature of 700 ° C. to 800 ° C.
(Iron surface), radiant heat, magnetic field, impact, rainfall, dust, etc. can be used in harsh environments.
【0023】本実施形態の溶接作業用温度計10は、建
築工事現場の溶接作業だけでなく、工場内の溶接作業に
おいても使用することができる。The thermometer 10 for welding work of the present embodiment can be used not only for welding work at a construction site but also for welding work in a factory.
【0024】また、上記実施形態では、非接触式のセン
サとして、赤外線センサを用いたが、光センサなどの他
の方式の非接触方式のセンサや熱電対などの接触方式の
センサを用いて、本発明の溶接作業用温度計10を構成
することもできる。In the above-described embodiment, an infrared sensor is used as a non-contact sensor. However, another type of non-contact sensor such as an optical sensor or a contact sensor such as a thermocouple is used. The thermometer 10 for welding work of the present invention can also be configured.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上説明したように本発明の溶接作業用
温度計によれば、携帯可能なケースに設けられ、該ケー
スを溶接部周辺に着脱自在に取り付けるための取付手段
と、上記ケースに設けられ、溶接部から放射される赤外
線を感知して信号を出力する赤外線センサと、上記ケー
スに設けられ、上記赤外線センサの出力信号を温度に換
算処理する演算処理手段と、上記温度を表示する表示手
段と、上記温度がプリセット温度を下回ったことを知ら
せる報知手段とを備えているので、携帯可能で溶接作業
者が他の道具と一緒に持ち運べるとともに、着脱可能に
設置することができ、かつまた報知手段の報知に頼るこ
とで直接の計測操作が不要であり、溶接作業者一人で適
切に溶接管理を行うことができる。As described above, according to the thermometer for welding work of the present invention, mounting means for being provided on a portable case for detachably mounting the case around the welded portion, An infrared sensor that is provided and senses infrared rays emitted from the welded portion and outputs a signal; an arithmetic processing unit that is provided in the case and converts the output signal of the infrared sensor into a temperature; and displays the temperature. Since the display means and the notifying means for notifying that the temperature has fallen below the preset temperature are provided, the welding operator can carry the tool together with other tools, and can be detachably installed, and Further, by relying on the notification of the notification means, direct measurement operation is not required, and the welding operator can appropriately perform welding management.
【図1】本発明の溶接作業用温度計の正面図である。FIG. 1 is a front view of a thermometer for welding work of the present invention.
【図2】本発明の溶接作業用温度計の使用状態を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing a use state of the thermometer for welding work of the present invention.
【図3】溶接時の温度変化を例示したもので、パス間温
度が200℃の場合を示した図である。FIG. 3 is a diagram exemplifying a temperature change at the time of welding and showing a case where an inter-pass temperature is 200 ° C.
【図4】溶接時の温度変化を例示したもので、パス間温
度が400℃の場合を示した図である。FIG. 4 is a diagram exemplifying a temperature change at the time of welding and showing a case where the inter-pass temperature is 400 ° C.
【図5】溶接時の温度変化を例示したもので、連続溶接
の場合を示した図である。FIG. 5 is a diagram exemplifying a temperature change during welding and showing a case of continuous welding.
【図6】本発明の溶接作業温度計が示す表示温度と測定
対象の実際の温度とを赤外線放射率の関係で示した図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing the display temperature indicated by the welding operation thermometer of the present invention and the actual temperature of the measurement object in relation to the infrared emissivity.
1 ケース 2 永久磁石 3 赤外線センサ 4 表示器 5a プリセットボタン 10 溶接作業用温度計 20 鉄骨部材 30 溶接部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 Permanent magnet 3 Infrared sensor 4 Display 5a Preset button 10 Thermometer for welding work 20 Steel member 30 Welded part
フロントページの続き (72)発明者 山口 裕造 東京都豊島区南大塚3−47−8 ワイド株 式会社内 Fターム(参考) 2G066 AB01 AC09 BA08 BC15 CB01Continuation of the front page (72) Inventor Yuzo Yamaguchi 3-47-8 Minami-Otsuka, Toshima-ku, Tokyo F-term (wide) 2G066 AB01 AC09 BA08 BC15 CB01
Claims (1)
を溶接部周辺に着脱自在に取り付けるための取付手段
と、上記ケースに設けられ、溶接部から放射される赤外
線を感知して信号を出力する赤外線センサと、上記ケー
スに設けられ、上記赤外線センサの出力信号を温度に換
算処理する演算処理手段と、上記温度を表示する表示手
段と、上記温度がプリセット温度を下回ったことを知ら
せる報知手段とを備えたことを特徴とする溶接作業用温
度計。1. A mounting means provided on a portable case for detachably mounting the case around a welded portion, and a signal output by sensing infrared rays radiated from the welded portion provided on the case. An infrared sensor, an arithmetic processing unit provided in the case, for converting the output signal of the infrared sensor into a temperature, a display unit for displaying the temperature, and a notification unit for notifying that the temperature has fallen below a preset temperature. And a thermometer for welding work.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000019773A JP2001208612A (en) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | Thermometer for welding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000019773A JP2001208612A (en) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | Thermometer for welding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001208612A true JP2001208612A (en) | 2001-08-03 |
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ID=18546424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000019773A Pending JP2001208612A (en) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | Thermometer for welding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001208612A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003080395A (en) * | 2001-09-11 | 2003-03-18 | Komai Tekko Inc | Controller for temperature between paths |
JP2017201681A (en) * | 2016-05-04 | 2017-11-09 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | Apparatus for predicting power loss of transformer |
-
2000
- 2000-01-28 JP JP2000019773A patent/JP2001208612A/en active Pending
Cited By (2)
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JP2003080395A (en) * | 2001-09-11 | 2003-03-18 | Komai Tekko Inc | Controller for temperature between paths |
JP2017201681A (en) * | 2016-05-04 | 2017-11-09 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | Apparatus for predicting power loss of transformer |
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