JP2020187682A - 温度調節計および異常判断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータ破損を招かない範囲で、ヒータの能力を十分に活かせるようにする。【解決手段】算出部１０３は、測定部１０２が測定したヒータ１０１の単位時間当たりの温度上昇変化を昇温速度として求める。第１検出部１０４は、測定部１０２が測定した測定温度が予め設定されている第１値を超えたことを検出する。第２検出部１０５は、算出部１０３が求めた昇温速度が予め設定されている第２値を超えたことを検出する。第１計測部１０６は、第１検出部１０４が、測定温度が第１値を超えたことを検出し、かつ第２検出部１０５が、昇温速度が第２値を超えたことを検出している状態が継続する時間を計測する。判断部１０７は、第１計測部１０６が計測する時間が、予め設定されている第１時間を超えると異常と判断する。【選択図】 図１

Description

本発明は、制御対象の温度を制御する温度調節計および異常判断方法に関する。

各種温度環境などの温度を調節する温度調節計は、熱電対や測温抵抗体などの温度センサを用いて検出された監視対象の温度を数値表示し、また、検出した温度と設定温度とに従ってヒータに対する制御出力を求め、監視対象の温度を制御する。

ところで、ヒータは取扱いを間違えると破損するため、温度調節計などのヒータを制御する機器には、一般的に下記のような警報設定や制御出力の設定が可能とされている（特許文献１，特許文献２参照）。ヒータの利用者は、これらの機能を使用して、警報を出力し、また、ヒータに流れる電流を制限している。

・ヒータの製造元が規定した温度以上に加熱しないようにする温度の監視（温度上限警報）。
・ヒータの製造元が規定した昇温速度以上にならないようにする温度変化率の監視（温度変化率警報）。
・温度調節計の制御値（ＭＶ値）の上限を監視して、警報上限値を超えたら警報を発報する（ＭＶ値上限警報）。
・温度調節計が必要以上の出力を出さないように制御値（ＭＶ値）の上限（制御値上限）を設定する （制御値上限設定）。
・ヒータに流れる電流を測定し、設定値以上の電流が流れたら警報を発報する（過電流警報）。

特開平０９−２４３０９８号公報 特開平０１−２９８３８５号公報

前述したように、取扱いの間違えによりヒータは破損する。例えば、定格値以上の温度変化率（例えば１００℃／ｓ）で昇温させようとするとヒータが破損する。温度変化率は、ヒータの種類ごとに特性が異なり、また、温度変化率に関する仕様はヒータの製造元から示される。ヒータ特性は、温度により変化し、温度変化率が温度域により異なることがあるが、ヒータの製造元から示される温度変化率に関する仕様は、全温度領域において安全に使用できる代表値であることが多い。このため、例えば、ヒータの製造元から示される温度変化率に関する仕様が５０℃／ｓであっても、実用上は、２００℃以下であれば８０℃／ｓでもヒータが破損することはない。

また、ヒータの特性として、規定された温度変化率以上に温度を変化させたとしても、変化させている時間が短時間であれば、劣化に至らないこともある。例えば、ヒータの製造元から示される温度変化率に関する仕様が５０℃／ｓであっても、８０℃／ｓとする時間が１０ｓ以下であれば、ヒータが破損することはない。

一般的な温度変化率の警報は、ヒータの製造元から示される温度変化率をもとに設定される。この設定値を超えた場合、温度調節計は、警報を出力するとともに、出力されるＭＶ値を小さく（例えば０％に）する。しかし、このような制御の制限は、ヒータの製造元から示される温度変化率をもとに設定されるため、ヒータの温度や、温度変化率が上限を超える時間によっては、制限を超えてもヒータの破損を招くことがない場合がある。このように、制限を超えても破損を招くことがなくヒータが使用できる場合、この範囲でヒータを用いることで、温度の制御性をよりよくできる可能性がある。

以上のように、従来は、ヒータ破損を防ぐことができるが、ヒータの能力を十分に活かせないという問題があった。

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、ヒータ破損を招かない範囲で、ヒータの能力を十分に活かせるようにすることを目的とする。

本発明に係る温度調節計は、ヒータの加熱能力を制御して、制御対象の温度を予め設定された設定温度に制御する温度調節計であって、ヒータの温度を測定するように構成された測定部と、測定部が測定したヒータの単位時間当たりの温度上昇変化を昇温速度として求めるように構成された算出部と、測定部が測定した測定温度が予め設定されている第１値を超えたことを検出するように構成された第１検出部と、算出部が求めた昇温速度が予め設定されている第２値を超えたことを検出するように構成された第２検出部と、第１検出部が、測定温度が第１値を超えたことを検出し、かつ第２検出部が、昇温速度が第２値を超えたことを検出している状態が継続する時間を計測するように構成された第１計測部と、第１計測部が計測する時間が、予め設定されている第１時間を超えると異常と判断するように構成された判断部と、判断部が異常と判断すると警報を出力する出力部とを備える。

上記温度調節計の一構成例において、測定部が測定した測定温度が、第１値より高い予め設定されている第３値を超えたことを検出するように構成された第３検出部と、第３検出部が、測定温度が第３値を超えたことを検出し、かつ第２検出部が、昇温速度が第２値を超えたことを検出している状態が継続する時間を計測するように構成された第２計測部とをさらに備え、判断部は、第１計測部が計測する時間が第１時間を超える、または第２計測部が計測する時間が予め設定されている第２時間を超えると異常と判断する。

上記温度調節計の一構成例において、測定部が測定した測定温度が、第１値より高い予め設定されている第３値を超えたことを検出するように構成された第３検出部と、算出部が求めた昇温速度が、第２値とは異なる予め設定されている第４値を超えたことを検出するように構成された第４検出部と、第３検出部が、測定温度が第３値を超えたことを検出し、かつ第４検出部が、昇温速度が第４値を超えたことを検出している状態が継続する時間を計測するように構成された第２計測部とをさらに備え、判断部は、第１計測部が計測する時間が第１時間を超える、または第２計測部が計測する時間が予め設定されている第２時間を超えると異常と判断する。

上記温度調節計の一構成例において、第１時間と第２時間とは、同一である。

本発明に係る異常判断方法は、測定されたヒータの単位時間当たりの温度上昇変化を昇温速度として求める第１ステップと、測定されたヒータの測定温度が予め設定されている第１値を超えたことを検出する第２ステップと、第１ステップで求められた昇温速度が予め設定されている第２値を超えたことを検出する第３ステップと、第２ステップで、測定温度が第１値を超えたことが検出され、かつ第３ステップで、昇温速度が第２値を超えたことが検出されている状態が継続する時間を計測する第４ステップと、第４ステップで計測される時間が、予め設定されている第１時間を超えると異常と判断する第５ステップとを備える。

上記異常判断方法の一構成例において、測定温度が、第１値より高い予め設定されている第３値を超えたことを検出する第６ステップと、第６ステップで、測定温度が第３値を超えたことが検出され、かつ第３ステップで、昇温速度が第２値を超えたことが検出されている状態が継続する時間を計測する第７ステップと、第７ステップで計測される時間が、予め設定されている第２時間を超えると異常と判断する第８ステップとをさらに備える。

上記異常判断方法の一構成例において、測定部が測定した測定温度が、第１値より高い予め設定されている第３値を超えたことを検出する第６ステップと、第１ステップが求めた昇温速度が、第２値より高い予め設定されている第４値を超えたことを検出する第７ステップと、第６ステップが、測定温度が第３値を超えたことを検出し、かつ第７ステップが、昇温速度が第４値を超えたことを検出している状態が継続する時間を計測する第８ステップと第８ステップで計測される時間が、予め設定されている第２時間を超えると異常と判断する第９ステップとをさらに備える。

上記異常判断方法の一構成例において、第１時間と第２時間とは、同一である。

以上説明したように、本発明によれば、第１検出部が、測定温度が第１値を超えたことを検出し、かつ第２検出部が、昇温速度が第２値を超えたことを検出している状態が継続する時間を計測し、計測する時間が、予め設定されている第１時間を超えると異常と判断するので、ヒータ破損を招かない範囲で、ヒータの能力を十分に活かせる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る温度調節計の構成を示す構成図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る異常判断方法を説明するためのフローチャートである。 図３は、本発明の実施の形態２に係る温度調節計の構成を示す構成図である。 図４は、本発明の実施の形態２に係る異常判断方法を説明するためのフローチャートである。 図５は、本発明の実施の形態３に係る温度調節計の構成を示す構成図である。 図６は、本発明の実施の形態３に係る異常判断方法を説明するためのフローチャートである。 図７は、本発明の実施の形態に係る温度調節計の算出部，第１検出部，第２検出部，第３検出部、第１計測部，第２計測部、判断部のハードウエア構成を示す構成図である。

以下、本発明の実施の形態に係る温度調節計について説明する。

［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１に係る温度調節計について図１を参照して説明する。この温度調節計は、ヒータ１０１の加熱能力を制御して、制御対象の温度を予め設定された設定温度に制御する。この温度調節計は、測定部１０２、算出部１０３、第１検出部１０４、第２検出部１０５、第１計測部１０６、判断部１０７、出力部１０８、判定値記憶部１２０、および制御部１２１を備える。

測定部１０２は、ヒータ１０１の温度を測定する。制御部１２１は、測定部１０２が測定した測定温度と設定されている設定温度との関係により、制御対象を加熱するヒータ１０１の動作制御のための制御値を生成して出力する。

算出部１０３は、測定部１０２が測定したヒータ１０１の単位時間当たりの温度上昇変化を昇温速度として求める。第１検出部１０４は、測定部１０２が測定した測定温度が、判定値記憶部１２０に保存されている予め設定されている第１値を超えたことを検出する。例えば、第１値として、２５０℃が設定できる。第２検出部１０５は、算出部１０３が求めた昇温速度が予め設定されている第２値を超えたことを検出する。例えば、第２値として、５０℃／秒を設定することができる。

第１計測部１０６は、第１検出部１０４が、測定温度が第１値を超えたことを検出し、かつ第２検出部１０５が、昇温速度が第２値を超えたことを検出している状態が継続する時間を計測する。判断部１０７は、第１計測部１０６が計測する時間が、判定値記憶部１２０に保存されている予め設定されている第１タイマ設定値（第１時間）を超えると異常と判断する。第１タイマ設定値は、例えば、２秒とすることができる。出力部１０８は、判断部１０７が異常と判断すると警報を出力する。例えば、図示しない表示部に、異常が発生した旨を表示する。また、ホーン、スピーカーなどを用い、音声などにより警報として通知する。

例えば、従来は、ヒータの製造元から示される温度変化率に関する仕様が５０℃／ｓの場合、測定された温度より求められる昇温速度の判定値として５０℃／ｓが設定される。従って、測定された温度より求められる昇温速度が、５０℃／ｓ以上になると、警報が発令され、また、ヒータ１０１に出力される制御値が０とされるなど制限される。

このような異常回避制御では、例えば、ヒータ１０１が、実用上は、２００℃以下であれば８０℃／ｓでもヒータが破損することはなく、加熱温度が２００℃未満の低温域で使用する場合であっても、昇温速度を５０℃／ｓ以上にすることができない。一方で、この種の加熱処理においては、例えば、昇温速度を速くするほうが、処理時間の短縮が図れる。

これに対し、実施の形態１によれば、例えば、加熱温度が２５０℃未満であれば、昇温速度が５０℃／ｓ以上となっても、異常と判断されない。また、加熱温度が２５０℃以上であっても、昇温速度が５０℃／ｓ以上となっている時間が、９秒以下であれば、異常と判断されない。このため、実施の形態１によれば、昇温速度をより速くすることが可能になり、処理時間の短縮が図れるようになる。例えば、より高速な昇温速度で使用が可能なヒータを用いることで、定格の値を用いた従来の制御でも、昇温速度をより速くすることができ、処理時間の短縮が図れる。しかしながら、このような高速昇温ヒータは高額であり、コストの上昇を招く。これに対し、実施の形態１によれば、高額なヒータを用いる必要がない。このように、実施の形態１によれば、ヒータ破損を招かない範囲で、ヒータ１０１の能力が十分に活かせるようになる。

次に、実施の形態１に係る温度調節計の動作例（異常判断方法）について、図２のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１０１で、算出部１０３が、測定されたヒータ１０１の単位時間当たりの温度上昇変化を昇温速度として求める（第１ステップ）。次に、ステップＳ１０２で、第１検出部１０４が、測定されたヒータ１０１の測定温度が、判定値記憶部１２０に保存されている予め設定されている第１値を超えたことを検出する（第２ステップ）。第１検出部１０４で、測定温度が第１値を超えたことが検出されると（ステップＳ１０２のｙｅｓ）、ステップＳ１０３で、第２検出部１０５が、求められている昇温速度が、判定値記憶部１２０に保存されている予め設定されている第２値を超えたことを検出する（第３ステップ）。

第２検出部１０５で、昇温速度が第２値を超えたことが検出されると（ステップＳ１０３のｙｅｓ）、ステップＳ１０４で、第１計測部１０６が、昇温速度が第２値を超えたことが検出されている状態が継続する時間の計測が開始されているか否かを判断する。時間の計測が開始されていない場合（ステップＳ１０４のｎｏ）、ステップＳ１０５で、第１計測部１０６は、測定温度が第１値を超え、かつ昇温速度が第２値を超えたことが検出されている状態が継続する時間計測を開始し（第４ステップ）、ステップＳ１０６に進む。また、時間の計測が開始されている場合（ステップＳ１０４のｙｅｓ）、ステップＳ１０６に進む。

次に、ステップＳ１０６で、判断部１０７が、計測されている時間が、、判定値記憶部１２０に保存されている予め設定されている第１タイマ設定値（第１時間）を超えたか否かを判断する（第５ステップ）。計測されている時間が、第１タイマ設定値を超えると（ステップＳ１０６のｙｅｓ）、ステップＳ１０７で、第１計測部１０６は、時間の計測を停止（終了）し、ステップＳ１０８で、判断部１０７が、異常と判断する（第５ステップ）。なお、時間の計測は、測定温度が第１値を超えたことが検出され、かつ、昇温速度が第２値を超えたことが検出されている間は、継続される（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６）。判断部１０７が異常と判断すると、ステップＳ１０９で、異常処理（異常時操作量への移行、警報発令など）を行う。異常処理の後は、ステップＳ１３１で解除操作を行うまでその状態を維持する。

［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係る温度調節計ついて、図３を参照して説明する。この温度調節計は、ヒータ１０１の加熱能力を制御して、制御対象の温度を予め設定された設定温度に制御する。この温度調節計は、測定部１０２、算出部１０３、第１検出部１０４、第２検出部１０５、第１計測部１０６、出力部１０８、判定値記憶部１２０、および制御部１２１を備える。これらは、前述した実施の形態１と同様である。

実施の形態２では、さらに、測定温度の閾値として第１値より高い予め設定されている第３値と、測定温度が第１値以上、第３値未満のときに第１タイマ設定値として適用される第１時間と、測定温度が第３値以上のときに第２タイマ設定値として適用される第２時間とを備える。なお、これら第３値、第２タイマ設定値（第２時間）も第１値、第２値、第１タイマ設定値（第１時間）と同様に判定値記憶部１２０に保存されている。実施の形態２において、例えば、第１値として、１００℃が設定でき、第２値（昇温速度閾値）として、５０℃／秒が設定でき、第３値として、２５０℃が設定できる。

また、実施の形態２では、判断部１０７ａは、第１計測部１０６が計測する時間が第１タイマ設定値を超える、または第２計測部１１０が計測する時間が予め設定されている第２タイマ設定値を超えると異常と判断する。実施の形態２において、第１タイマ設定値は、例えば、３秒とし、第２タイマ設定値は、２秒とすることができる。なお、第１タイマ設定値と第２時間とを同一の値とすることもできる。

実施の形態２においても、前述した実施の形態１と同様に、ヒータ破損を招かない範囲で、ヒータ１０１の能力が十分に活かせるようになる。また、実施の形態２では、異常とする判断の時間基準を、２つの温度域で各々設定できる。このため、例えば、より低い温度域では、異常とする判断時間の基準をより長くすることができ、例えば、より迅速な昇温を可能とする。なお、上述では、測定温度の判断基準を、第１値と第３値との２つとしたが、これに限るものではなく、測定温度の判断基準を３つ以上とすることもできる。

次に、実施の形態２に係る温度調節計の動作例（異常判断方法）について、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、第１値と第２値とを用いた第１タイマ設定値による異常判断は、前述した実施の形態１と同様であり、以下では説明を省略する。

まず、ステップＳ１０１で、算出部１０３が、測定されたヒータ１０１の単位時間当たりの温度上昇変化を昇温速度として求める（第１ステップ）。次に、ステップＳ１１２で、第１検出部１０４が、測定されたヒータ１０１の測定温度が予め設定されている第１値以上、第３値未満であること(ステップＳ１１２のｙｅｓ)を検出すると、タイマ設定値として第１タイマ設定値（第１時間）を判定値記憶部１２０より選択して設定する（ステップＳ１１３）。この後、ステップＳ１０３に進む。

一方、第１検出部１０４で、測定温度が第３値以上を検出すると（ステップＳ１１４のｙｅｓ）、タイマ設定値として第２タイマ設定値（第２時間）を判定値記憶部１２０より選択し設定する（ステップＳ１１５）。続いて、ステップＳ１０３で、第２検出部１０５が昇温速度が予め設定されている第２値を超えたことを検出する。

第２検出部１０５で、昇温速度が第２値を超えたことが検出されると（ステップＳ１０３のｙｅｓ）、ステップＳ１０４で、第１計測部１０６が、昇温速度が第２値を超えたことが検出されている状態が継続する時間の計測が開始されているか否かを判断する。時間の計測が開始されていない場合（ステップＳ１０４のｎｏ）、ステップＳ１１５で、第２計測部１１０は、測定温度が第３値を超え、かつ昇温速度が第２値を超えたことが検出されている状態が継続する時間計測を開始し（第７ステップ）、ステップＳ１１６に進む。また、時間の計測が開始されている場合（ステップＳ１０４のｙｅｓ）、ステップＳ１１６に進む。

次に、ステップＳ１１６で、判断部１０７ａが、計測されている時間が、予めタイマ設定されている第２タイマ設定値（第２時間）を超えたか否かを判断する。計測されている時間が、第２タイマ設定値を超えると（ステップＳ１１６のｙｅｓ）、ステップＳ１１７で、第２計測部１１０は、時間の計測を停止（終了）し、ステップＳ１１８で、判断部１０７ａが、異常と判断する（第８ステップ）。なお、時間の計測は、測定温度が第３値を超えたことが検出され、かつ、昇温速度が第２値を超えたことが検出されている間は、継続される（ステップＳ１０１〜ステップＳ１１６）。判断部１０７ａが異常と判断すると、ステップＳ１１９で、異常処理（異常時操作量への移行、出力部１０８による警報発令など）を行う。異常処理の後は、ステップＳ１３１で解除操作を行うまでその状態を維持する。

［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３に係る温度調節計ついて、図５を参照して説明する。この温度調節計は、ヒータ１０１の加熱能力を制御して、制御対象の温度を予め設定された設定温度に制御する。この温度調節計は、測定部１０２、算出部１０３、第１検出部１０４、第２検出部１０５、第１計測部１０６、出力部１０８、判定値記憶部１２０、および制御部１２１を備える。これらは、前述した実施の形態１と同様である。

実施の形態３では、さらに、測定温度の閾値として第１値より高い予め設定されている第３値と、測定温度が第１値以上、第３値未満のときに昇温速度閾値として適用される第２値と、測定温度が第３値以上のときに昇温速度閾値として適用される第４値とを備える。実施の形態３において、例えば、第２値として、１００℃が設定でき、第３値として、２５０℃が設定できる。

また、実施の形態３では、第３検出部１０９が、測定温度が第３値を超えたことを検出し、かつ第４検出部１１１が、昇温速度が第４値を超えたことを検出している状態が継続する時間を計測する第２計測部１１０ａを備える。例えば、第２値として、８０℃／秒が設定でき、第４値として、５０℃／秒が設定できる。なお、この第４値も第１値、第２値、第３値、第１タイマ設定値（第１時間）、第２タイマ設定値（第２時間）と同様に判定値記憶部１２０に保存されている。

また、実施の形態３では、判断部１０７ｂは、第１計測部１０６が計測する時間が第１タイマ設定値（第１時間）を超える、または第２計測部１１０ａが計測する時間が予め設定されている第２タイマ設定値（第２時間）を超えると異常と判断する。実施の形態３において、第１タイマ設定値および第２タイマ設定値を、３秒とすることができる。また、実施の形態３において、第１タイマ設定値は、例えば、３秒とし、第２タイマ設定値は、２秒とすることもできる。

実施の形態３においても、前述した実施の形態１と同様に、ヒータ破損を招かない範囲で、ヒータ１０１の能力が十分に活かせるようになる。また、実施の形態３では、異常とする判断の昇温速度の基準を第２値および第４値と２つ用意し、２つの温度域で各々設定できる。このため、例えば、より低い温度域では、異常とする昇温速度の基準をより早い値とすることができ、例えば、より迅速な昇温を可能とする。なお、上述では、測定温度の判断基準を、第１値と第３値との２つとしたが、これに限るものではなく、測定温度の判断基準を３つ以上とすることもできる。また、これに合わせ、異常とする判断の昇温速度の基準を、３つ以上とすることもできる。

次に、実施の形態３に係る温度調節計の動作例（異常判断方法）について、図６のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１０１で、算出部１０３が、測定されたヒータ１０１の単位時間当たりの温度上昇変化を昇温速度として求める（第１ステップ）。次に、ステップＳ１１２で、第１検出部１０４が、測定されたヒータ１０１の測定温度が予め設定されている第１値以上、第３値未満であること(ステップＳ１１２のｙｅｓ)を検出すると、タイマ設定値として第１タイマ設定値（第１時間）を判定値記憶部１２０より選択し設定し（ステップＳ１２３）、昇温速度閾値として第２値を判定値記憶部１２０より選択し設定する（ステップＳ１２４）。この後、ステップＳ１０３に進む。

一方、第１検出部１０４で、測定温度が第３値以上を検出すると（ステップＳ１２５のｙｅｓ）、タイマ設定値として第２タイマ設定値（第２時間）を判定値記憶部１２０より選択し設定し（ステップＳ１２６）、昇温速度閾値として第４値を判定値記憶部１２０より選択し設定する（ステップＳ１２７）。

第４検出部１１１で、昇温速度が第４値を超えたことが検出されると（ステップＳ１１３のｙｅｓ）、ステップＳ１０４で、第１計測部１０６が、測定温度が第３値を超え、かつ昇温速度が第４値を超えたことが検出されている状態が継続する時間の計測が開始されているか否かを判断する。時間の計測が開始されていない場合（ステップＳ１０４のｎｏ）、ステップＳ１２５で、第２計測部１１０ａは、測定温度が第３値を超え、かつ昇温速度が第４値を超えたことが検出されている状態が継続する時間計測を開始し（第８ステップ）、ステップＳ１１６に進む。また、時間の計測が開始されている場合（ステップＳ１０４のｙｅｓ）、ステップＳ１１６に進む。

次に、ステップＳ１２６で、判断部１０７ｂが、計測されている時間が、タイマ設定値として予め設定されている第２タイマ設定値を超えたか否かを判断する（第９ステップ）。計測されている時間が、第２タイマ設定値を超えると（ステップＳ１２６のｙｅｓ）、ステップＳ１２７で、第２計測部１１０ａは、時間の計測を停止（終了）し、ステップＳ１２８で、判断部１０７ｂが、異常と判断する（第９ステップ）。なお、時間の計測は、測定温度が第３値を超えたことが検出され、かつ、昇温速度が第４値を超えたことが検出されている間は、継続される（ステップＳ１０１〜ステップＳ１２６）。判断部１０７ｂが異常と判断すると、ステップＳ１２９で、異常処理として、出力部１０８が、警報を発令（出力）する。また、終了指示が入力されると終了する（ステップＳ１３１のｙｅｓ）。

なお、第１値（温度基準）を２５０℃とし、測定されている温度が２５０℃未満の場合は、昇温速度の上限値を８０℃／ｓとし、測定されている温度が２５０℃以上の場合は、昇温速度の上限値を５０℃／ｓとすることもできる。また、第１値を１００℃とし、第３値を２５０℃とし、測定されている温度が１００℃未満の場合は、昇温速度の上限値を８０℃／ｓとし、測定されている温度が１００℃以上２５０℃未満の場合は、昇温速度の上限値を５０℃／ｓとし、測定されている温度が２５０℃以上の場合は、昇温速度の上限値を４０℃／ｓとすることもできる。

また、測定されている温度が１００℃未満では、昇温速度上限値を８０℃／ｓとし、判定のための時間を例えば３ｓとすることもできる。また、測定されている温度が１００℃以上２５０℃未満の場合は、昇温速度上限値を５０℃／ｓとし、判定のための時間を例えば２ｓとすることもできる。また、測定されている温度が２５０℃以上の場合は、昇温速度の上限値を４０℃／ｓとし、判定のための時間を例えば１ｓとすることもできる。

なお、上述した実施の形態に係る温度調節計の算出部，第１検出部，第２検出部，第３検出部、第１計測部，第２計測部、判断部は、図７に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）３０１と主記憶装置３０２と外部記憶装置３０３とネットワーク接続装置３０４となどを備えたコンピュータ機器とし、主記憶装置に展開されたプログラムによりＣＰＵ３０１が動作する（プログラムを実行する）ことで、上述した各機能（異常判断方法）が実現されるようにすることもできる。上記プログラムは、上述した実施の形態で示した異常判断方法をコンピュータが実行するためのプログラムである。ネットワーク接続装置３０４は、ネットワーク３０５に接続する。また、各機能は、複数のコンピュータ機器に分散させることもできる。

また、上述した実施の形態における温度調節計の算出部，第１検出部，第２検出部，第３検出部、第１計測部，第２計測部、判断部は、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などのプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）により構成することも可能である。例えば、ＦＰＧＡのロジックエレメントに、算出部，第１検出部，第２検出部，第３検出部、第１計測部，第２計測部、判断部の各々を回路として備えることで上述した機能を実行させることができる。算出回路，第１検出回路，第２検出回路，第３検出回路、第１計測回路，第２計測回路、判断回路の各々は、所定の書き込み装置を接続してＦＰＧＡに書き込むことができる。また、ＦＰＧＡに書き込まれた上記の各回路は、ＦＰＧＡに接続した書き込み装置により確認することができる。

以上に説明したように、本発明によれば、第１検出部が、測定温度が第１値を超えたことを検出し、かつ第２検出部が、昇温速度が第２値を超えたことを検出している状態が継続する時間を計測し、計測する時間が、予め設定されている第１タイマ設定値を超えると異常と判断するので、ヒータ破損を招かない範囲で、ヒータの能力を十分に活かせるようになる。

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、前述した実施の形態に示した警報以外に、測定されている温度が設定値以上となったら警報を発令することもできる。また、ヒータに流れる電流が、設定されている値を超えたら警報を発令することもできる。また、ヒータに印加される電圧が、設定されている値を超えたら警報を発令することもできる。監視項目を増やすことでより強固な負荷保護機能として機能させることができる。

１０１…ヒータ、１０２…測定部、１０３…算出部、１０４…第１検出部、１０５…第２検出部、１０６…第１計測部、１０７…判断部、１０８…出力部、１２０…判定値記憶部、１２１…制御部。

Claims (8)

1. ヒータの加熱能力を制御して、制御対象の温度を予め設定された設定温度に制御する温度調節計であって、
   前記ヒータの温度を測定するように構成された測定部と、
   前記測定部が測定した前記ヒータの単位時間当たりの温度上昇変化を昇温速度として求めるように構成された算出部と、
   前記測定部が測定した測定温度が予め設定されている第１値を超えたことを検出するように構成された第１検出部と、
   前記算出部が求めた前記昇温速度が予め設定されている第２値を超えたことを検出するように構成された第２検出部と、
   前記第１検出部が、前記測定温度が前記第１値を超えたことを検出し、かつ前記第２検出部が、前記昇温速度が前記第２値を超えたことを検出している状態が継続する時間を計測するように構成された第１計測部と、
   前記第１計測部が計測する時間が、予め設定されている第１時間を超えると異常と判断するように構成された判断部と、
   前記判断部が異常と判断すると警報を出力する出力部と
   を備える温度調節計。
2. 請求項１記載の温度調節計において、
   前記測定部が測定した前記測定温度が、前記第１値より高い予め設定されている第３値を超えたことを検出するように構成された第３検出部と、
   前記第３検出部が、前記測定温度が前記第３値を超えたことを検出し、かつ前記第２検出部が、前記昇温速度が前記第２値を超えたことを検出している状態が継続する時間を計測するように構成された第２計測部と
   をさらに備え、
   前記判断部は、前記第１計測部が計測する時間が前記第１時間を超える、または前記第２計測部が計測する時間が予め設定されている第２時間を超えると異常と判断する
   ことを特徴とする温度調節計。
3. 請求項１記載の温度調節計において、
   前記測定部が測定した前記測定温度が、前記第１値より高い予め設定されている第３値を超えたことを検出するように構成された第３検出部と、
   前記算出部が求めた前記昇温速度が、前記第２値とは異なる予め設定されている第４値を超えたことを検出するように構成された第４検出部と、
   前記第３検出部が、前記測定温度が前記第３値を超えたことを検出し、かつ前記第４検出部が、前記昇温速度が前記第４値を超えたことを検出している状態が継続する時間を計測するように構成された第２計測部と
   をさらに備え、
   前記判断部は、前記第１計測部が計測する時間が前記第１時間を超える、または前記第２計測部が計測する時間が予め設定されている第２時間を超えると異常と判断する
   ことを特徴とする温度調節計。
4. 請求項２または３記載の温度調節計において、
   前記第１時間と前記第２時間とは、同一であることを特徴とする温度調節計。
5. 測定されたヒータの単位時間当たりの温度上昇変化を昇温速度として求める第１ステップと、
   測定された前記ヒータの測定温度が予め設定されている第１値を超えたことを検出する第２ステップと、
   前記第１ステップで求められた前記昇温速度が予め設定されている第２値を超えたことを検出する第３ステップと、
   前記第２ステップで、前記測定温度が前記第１値を超えたことが検出され、かつ前記第３ステップで、前記昇温速度が前記第２値を超えたことが検出されている状態が継続する時間を計測する第４ステップと、
   前記第４ステップで計測される時間が、予め設定されている第１時間を超えると異常と判断する第５ステップと
   を備える異常判断方法。
6. 請求項５記載の異常判断方法において、
   前記測定温度が、前記第１値より高い予め設定されている第３値を超えたことを検出する第６ステップと、
   前記第６ステップで、前記測定温度が前記第３値を超えたことが検出され、かつ前記第３ステップで、前記昇温速度が前記第２値を超えたことが検出されている状態が継続する時間を計測する第７ステップと、
   前記第７ステップで計測される時間が、予め設定されている第２時間を超えると異常と判断する第８ステップと
   をさらに備えることを特徴とする異常判断方法。
7. 請求項５記載の異常判断方法において、
   前記測定温度が、前記第１値より高い予め設定されている第３値を超えたことを検出する第６ステップと、
   前記第１ステップが求めた前記昇温速度が、前記第２値とは異なる予め設定されている第４値を超えたことを検出する第７ステップと、
   前記第６ステップが、前記測定温度が前記第３値を超えたことを検出し、かつ前記第７ステップが、前記昇温速度が前記第４値を超えたことを検出している状態が継続する時間を計測する第８ステップと
   前記第８ステップで計測される時間が、予め設定されている第２時間を超えると異常と判断する第９ステップと
   をさらに備えることを特徴とする異常判断方法。
8. 請求項６または７記載の異常判断方法において、
   前記第１時間と前記第２時間とは、同一であることを特徴とする異常判断方法。

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