JP2002528871A - 照明装置の品質が低下したフィラメントの検出方法 - Google Patents
照明装置の品質が低下したフィラメントの検出方法Info
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Abstract
Description
白熱照明装置のフィラメントの品質低下を検出する方法および装置に関するもの
である。
照明システムが用いられている。これらの照明システムは、きわめて多くの照明
装置を備えており、故障した照明装置を、速やかに、とくに、視程が低い間に、
交換することが重要である。そうでないと、飛行機が誘導路を見失い、停止信号
が出されるという結果を招いてしまう。視覚的に、照明装置を検査することは、
事故の危険があり、コストアップの原因にもなるので、自動的に、照明装置をモ
ニターするシステムが開発されている。
列回路に、しばしば、接続されている。かかる照明装置は、電力ケーブルを介し
て、直列に接続され、定電流調整器(CCR)から、一定の電力が供給される。
照明装置が輝いている間に、その明るさが低下していく。この現象は、一つには
、通常、螺旋状をなしたフィラメントから、材料が蒸発して、ガラス電球上に昇
華し、発光光の一部を吸収することに起因するものである。しかしながら、照明
装置は、フィラメントから蒸発した材料が、再び、フィラメント上に昇華するよ
うに、設計されるため、このようなことが起こる確率は、かなり低い。
が、昇華して、隣接するフィラメントコイルの巻き部の間に、短絡ブリッジを形
成することにある。一定の電流が供給される照明装置のフィラメントの一部が短
絡すると、フィラメントの抵抗に比例する照明装置の公称ワット数が低下し、そ
の結果、照明強度が低下する。最終的に、完全に短絡して、あるいは、フィラメ
ントが破損されて、照明装置が破損する。照明装置に、一定の電圧が供給される
場合は反対で、その公称ワット数は、フィラメントの抵抗に反比例し(強度≒ワ
ット数2)、フィラメントが短絡すると、過度の電力の散逸に起因して、多かれ
少なかれ、フィラメントがただちに燃えてしまう。
されている絶縁トランスの二次側のインピーダンスがきわめて高くなり、絶縁ト
ランスの一次側および二次側に、高い電圧が発生する。高電圧は、絶縁トランス
を通じて、供給される交流電流の各サイクルの始めに、生ずる。
に、短い時間にのみ、高電圧が現われるように、設計することができ、コアが飽
和したときは、絶縁トランスのインピーダンスが低下するため、絶縁トランスを
横切る電圧は、低い値に低下する。
横切る電圧は、わずかに低下するだけである。絶縁トランスと照明装置の間の長
いケーブル中で、大きな電圧降下が生じた場合には、このことが妥当する。
因する照明装置の欠陥を検出するように構成されている。一般的なタイプでは、
電流、定電流によって供給された電圧および定電力源によって、直列回路に供給
される電圧をモニターし、それによって、照明装置の故障に起因する回路中のイ
ンピーダンス変化を検出する。
を備え、モニターユニットは、絶縁トランスのコアが飽和する前の電流の半周期
ごとに生ずる電圧降下を検出し、あるいは、単に、開回路における「電流ゼロ」
の状態を検出するように構成されている。
い。
るので、照明装置の発光時間に基づいて、照明装置の破損を予測するシステムも
ある。直列回路がオンされてからの累積時間に関する記録が、各直列回路ごとに
保持される。改良されたシステムでは、別個の累積時間記録が、最大電流値、あ
るいは、回路が起動される各電流値に対して、保持される。これらの記録に基づ
いて、照明装置が、ある経験的に確立された発光時間後に、取り換えられる。
ム、すなわち、直列回路内のすべての照明装置が、同時に、オン、オフされない
システムが一般化しているということである。特定の瞬間に、飛行機に導くこと
は必要な照明装置だけが、同時に、オン、オフされるため、その発光時間と強度
に基づいて、各照明装置の残りの寿命を予測することが、簡単ではなくなる。
フィラメントの品質低下を検出する方法および装置を提供するものである。本発
明の実施態様は、添付の従属クレームによって、明確にされる。
短絡したフィラメントを検出することを可能にするモニターシステムの検出方法
を提供することを目的とするものである。
フィラメントを検出する方法が提供される。照明回路を通じて、供給される定電
流が変化し始めると、抵抗を、電流の変化とともに、一度、所定時間経過後に、
一度、決定あるいは測定して、抵抗の決定値あるいは測定値の差によって、前記
差に対するしきい値に対する照明装置のフィラメントの品質低下を構成し、それ
によって、レコードが、以前の抵抗測定値を保持することを防止する。
照明装置が取り換えられる。
記照明回路に直列に配置された抵抗器を横切る電圧を測定することによって、決
定され、こうして決定されされた値の間の商に、前記抵抗器の値が乗算された値
は、照明回路の抵抗に等しくなる。
いる。
る。
験的に確立されるように構成されている。
したフィラメントを検出するモニター装置が提供される。
とを検出する照明装置モニター手段と、 照明回路を横切る抵抗値を、電流値とともに1回、所定時間後に1回、それぞ
れ、決定し、あるいは、測定する抵抗決定手段あるいは抵抗測定手段と、 決定あるいは測定された前記抵抗値の間の差の値を測定する差決定手段あるい
は差測定手段と、 前記抵抗値の差の値を、前記差の値に対するしきい値と比較して、評価する評
価手段とを備え、 前記抵抗の決定値の間の差の値により、前記しきい値に対する照明装置のフィ
ラメントの品質低下を構成し、それによって、レコードが、以前の抵抗の決定値
を保持することを防止するように構成されている。
行することができるように構成されている。
され、フィラメントの抵抗が、フィラメントの温度の関数になるという事実を利
用している。熱いフィラメントの抵抗は、冷たいフィラメントの抵抗の数倍であ
る。照明装置を通じて、供給される電流の値が変化すると、電流が定常状態値に
達した後、ある時間後に、典型的には、数秒後に、、フィラメントの温度および
抵抗は定常状態値に達する。
、ラース ミルガードによって、本発明の譲受人に譲渡されたそれぞれ「パルス
信号を送信するシステムおよび方法」および「直列ケーブル上の通信」という名
称の関連する係属中の国際出願によって教示された原理にしたがった従来の空港
照明システムを示すものである。本発明は、目的を遂行するために、かかるシス
テムを利用するものである。
プ2を備えている。図1においては、これらのループのうち、1つのループのみ
が、その全体が図示されている。各照明装置4は、絶縁トランス6の二次巻き線
5および光モニタースイッチ(LMS)10を介して、対応するループ2に接続
されている。絶縁トランス6の一次巻き線8は、電流供給ループ2に、直列に接
続されている。各電流供給ループ2には、定電流レギュレーター(CCR)12
により、通信直列回路モデム(SCM)14を介して、電流が供給される。集信
ユニット(CU)16が、通信ユニット14のグループ18に、マルチドロップ
状に接続されている。ユニット14および16については、以下において、より
詳細に説明を加える。
を形成し、サブユニット20は、たとえば、空港照明システムのある部分に、振
り向けることができる。照明システムは、必要な数のサブユニットを備えており
、そのあるものが20’、20”で示されている。
集信ユニット22に接続されている。
可能に構成されている。コンピュータ24を、さらに、たとえば、ローカルエリ
アネットワーク(LAN)26を介して、他のシステムに接続することができる
。ユーザーン22とコンピュータ24は、たとえば、コントロール室27内、あ
るいは、他の適当な場所に配置可能に構成されている。
ジュールのアドレスを、ローカルCUユニット16を介して、中央CUユニット
22に報告する。中央CUユニット22内において、アドレスは、コントロール
室27内のコンピュータ24にアクセス可能なデータベース中に保存される。
置が表示可能に構成されている。コンピュータ24を通じて、異なる警報基準を
、中央集信ユニット22にセットすることもできる。
、50Hzあるいは60Hz電流に重ね合わされた高周波信号によって、実行さ
れる。
ラメント3を備えた照明装置4が、絶縁トランス6の二次巻き線5を備えた回路
に接続された状態が示されている。
遮断するスイッチ30を有するように、概略的に示されている。モジュール10
は、さらに、たとえば、スイッチ30を制御するマイクロプロセッサなどのコン
トロール回路あるいは論理回路32と、上述したアドレスを保存するアドレスメ
モリ34と、ユニット14から、同期信号を受信し、論理回路32に転送する受
信器36を備えている。モジュール10はまた、論理回路32および受信器36
のための直列電源ユニット38を有している。
5上に、したがって、照明装置4と並列に接続されている。当業者には周知のよ
うに、スイッチ30は、電界効果型トランジスタの使用を前提に、設計すること
ができる。
リを使用することができる。
路11の抵抗を測定することから始まる。変化は、定電流レギュレーターの設定
が変化したことに起因していても、モニターユニット内のスイッチング機能によ
って誘起され、必要な電流変化を生成する短絡破壊、いわゆる強度制御によるも
のであってもよい。
にわたり、実行される。最初の測定は、変化の直後に、2回目の測定は、電流の
値が定常状態値に達したときに、それぞれ、実行され、得られた2つの抵抗値の
差に基づいて、部分的にあるいは完全に短絡したかが判定される。限界値あるい
はしきい値ΔTr(図3参照)を、使用される電流値ごとに、経験的に確立する
ことができる。
路に直列に配置された抵抗器(図示せず)を横切る電圧を測定するステップを含
んでいる。これらの電圧の間の商に、抵抗器の値が乗算された値は、照明回路の
抵抗に等しい。
抗と同じオーダーである。視界が悪い場合に、一般的に、用いられる電流である
6.6Aの電流が供給される45Wの照明装置の抵抗は、1オームのオーダーで
ある。視界がよい場合に、一般的に、用いられる電流である2.8Aの電流が供
給される同じ照明装置の抵抗は、約0.5Ωである。典型的な供給ケーブルは、
2.5mm2の一対の導線に対し、約0.014の抵抗を有している。
ユニットは、照明装置とともに、配置されることはほとんどない。スペースがな
いため、モニターユニットは、トランスピット内に、絶縁トランスとともに、配
置される。したがって、モニターユニットから照明装置への二次ケーブルは、典
型的には、30ないし40mの長さを有し、それは、0.5Ωの抵抗に相当する
。したがって、完全にフィラメントが短絡したことに起因する場合にも、抵抗の
変化は、ケーブルの抵抗に比して、きわめて小さい。
インピーダンスを遠くから測定する際に、複雑化させるファクターとなる。
ラメントの抵抗を決定するためには、照明回路11を横切る電圧ULが、時間t
に基づいて、測定される。
装置が部分的にも短絡しないときは、電圧ULは、曲線40のとおり、時間とと
もに、高い一定値を示す。一方、破線で示される曲線42は、照明装置の品質が
低下し、あるいは、照明装置が部分的に短絡したときの電圧の低下を示している
。最後に、完全に短絡したときは、電圧ULが低い一定値44に低下することが
示されている。冷たいフィラメントは、完全に短絡した照明装置4の一定の電圧
値44に対応する短絡した照明装置の抵抗値を一致する抵抗値を有している。
した照明装置4の電圧降下の曲線42は無数に存在することが認識されるべきで
ある。
ントの品質低下を検出するモニター装置を含んでいる。
、照明回路を流れる定電流が変化し始めたことを検出する機能を一つの機能とし
て有している。本実施態様においては、コントロールユニット36は、電圧降下
ΔTrを測定するように構成されている。さらに、図3に概略的に示されている
ように、しきい値の例として、ΔTrが、限界値あるいはしきい値としてセット
され、照明装置の品質低下に起因して、電圧ULが、一定電圧レベル42に低下
したときに、LMS回と10が、たとえば、CU22に、照明装置を交換すべき
旨の信号を出力するように、構成されている。
にして、電圧レベルを測定することによって、照明回路11を横切る抵抗値を決
定する抵抗決定手段が設けられている。こうして決定された抵抗を決定し、評価
するために、測定された抵抗値の差の値を測定する差測定手段と、抵抗の差の値
を、差の値のしきい値と対比して、評価する評価手段が設けられている。
れる抵抗しきい値に対する照明装置のフィラメントの品質低下を示すものになる
。これによって、レコードに保持されている以前の抵抗決定値あるいは測定値を
不用なものにすることができる。したがって、測定値をしきい値と比較すること
によって、照明装置のフィラメントがどのくらい短絡したか、あるいは、照明装
置のフィラメントの品質がどのくらい低下したかを、リアルタイムに、明らかに
することができる。
に比例する抵抗しきい値以下のときに、照明装置を交換することができる。
明回路11と直列に配置された抵抗器(図示せず)を横切る電圧を測定すること
によって、測定し、決定することができる。こうして決定された値の間の商に、
抵抗器の値が乗算された値は、照明回路の抵抗に等しい。
よれば、高負荷、低負荷など、照明装置を含むループ2の操作条件の違いを考慮
することができるという利点がある。空港照明システム用のループ2は、空港に
よって異なり、さらには、ループによっても異なるので、本発明の一つの実施態
様においては、しきい値を、各電流値に対して、経験的に確立されることがわか
る。
よび添付の請求範囲に照らせば、当業者にとって、その変更、修正、バリエーシ
ョンが明らかであることは明白である。
Claims (12)
- 【請求項1】 定電流が供給される照明回路(11)における品質が低下し
たフィラメント(3)の検出方法において、前記照明回路(11)を通じて、供
給される定電流が変化し始めると、抵抗を、電流の変化とともに、一度、所定時
間経過後に、一度、決定して、前記抵抗の決定値の差によって、前記差のしきい
値に対する照明装置の前記フィラメント(3)の品質低下を構成し、それによっ
て、レコードが、以前の抵抗測定値を保持することを防止することを特徴とする
照明装置の品質が低下したフィラメントの検出方法。 - 【請求項2】 前記抵抗の差が、前記しきい値以下のときに、照明装置(4
)が取り換えられることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の照明装置の品質
が低下したフィラメントの検出方法。 - 【請求項3】 抵抗値が、照明回路(11)横切る電圧(UL)および前記
照明回路と直列に配置された抵抗器を横切る電圧(UL)を決定することによっ
て、決定され、こうして決定された値の間の商に、前記抵抗器の値が乗算された
値が、前記照明回路(11)の抵抗に等しくなることを特徴とする請求の範囲第
1項または第2項に記載の照明装置の品質が低下したフィラメントの検出方法。 - 【請求項4】 前記しきい値が、電流値によって異なることを特徴とする請
求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1項に記載の照明装置の品質が低下した
フィラメントの検出方法。 - 【請求項5】 前記しきい値が、照明装置の公称ワット数によって異なるこ
とを特徴とする請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1項に記載の照明装置
の品質が低下したフィラメントの検出方法。 - 【請求項6】 前記しきい値が、各電流値に対して、経験的に確立されるこ
とを特徴とする請求の範囲第4項または第5項に記載の照明装置の品質が低下し
たフィラメントの検出方法。 - 【請求項7】 定電流が供給される照明回路(11)における品質が低下し
た照明装置のフィラメントを検出するモニター装置において、 前記照明回路(11)に接続され、前記照明回路(11)を流れる前記定電流
が変化し始めたことを検出する照明装置モニター手段(10)と、 照明回路(11)を横切る抵抗値を、電流値とともに1回、所定時間後に1回
、それぞれ、決定する抵抗決定手段と、 決定された前記抵抗値の間の差の値を決定する差決定手段と、 前記抵抗値の差の値を、前記差の値に対するしきい値と比較して、評価する評
価手段とを備え、 前記抵抗の決定値の間の差の値によって、前記しきい値(ΔTr)に対する照
明装置のフィラメント(3)の品質低下を構成し、それによって、レコードが、
以前の抵抗の決定値を保持することを防止するように構成されたことを特徴とす
る照明装置の品質が低下したフィラメントを検出するモニター装置。 - 【請求項8】 前記抵抗値の差が、前記しきい値以下のときに、照明装置(
4)が交換可能であることを特徴とする請求の範囲第7項に記載の照明装置の品
質が低下したフィラメントを検出するモニター装置。 - 【請求項9】 抵抗値が、照明回路(11)横切る電圧および前記照明回路
と直列に配置された抵抗器を横切る電圧を決定することによって、決定され、こ
うして決定された値の間の商に、前記抵抗器の値が乗算された値が、前記照明回
路(11)の抵抗に等しくなることを特徴とする請求の範囲第7項または第8項
に記載の照明装置の品質が低下したフィラメントを検出するモニター装置。 - 【請求項10】 前記しきい値(ΔTr)が、電流値によって異なることを
特徴とする請求の範囲第7項ないし第9項のいずれか1項に記載の照明装置の品
質が低下したフィラメントを検出するモニター装置。 - 【請求項11】 前記しきい値(ΔTr)が、照明装置(4)の公称ワット
数によって異なることを特徴とする請求の範囲第7項ないし第9項のいずれか1
項に記載の照明装置の品質が低下したフィラメントを検出するモニター装置。 - 【請求項12】 前記しきい値(ΔTr)が、各電流値に対して、経験的に
確立されることを特徴とする請求の範囲第10項または第11項に記載の照明装
置の品質が低下したフィラメントを検出するモニター装置。
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