JP2023010503A - 異常判定装置、異常判定方法および異常判定システム - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータの異常をより正確に判定可能な異常判定装置を実現すること。
【解決手段】異常判定装置が、ヒータの電熱体の両端の電圧および電熱体を流れる電流から算出された電熱体の抵抗値を取得すると共に、ヒータの温度値を取得する取得部と、取得された抵抗値に基づいて異常判定を行う第１判定部と、取得された温度値が第１目標値に対する幅内にある温度整定状態であるか否かを判定する第２判定部と、取得された抵抗値が第２目標値に対する幅内にある抵抗整定状態であるか否かを判定する第３判定部とを備える。第１判定部は、第２判定部により第１期間に亘って温度整定状態であると判定されかつ第３判定部により第２期間に亘って抵抗整定状態であると判定された場合に、異常判定を行う。
【選択図】図６

Description

本発明は、ヒータの異常を判定する異常判定装置、異常判定方法および異常判定システムに関する。

特許文献１には、通電時の電気抵抗増加率の変化の大小により、ヒータの異常を判定する電気ヒータが開示されている。

特開平８－１２４６５３号公報

電気ヒータのヒータ線の電気抵抗は、温度特性を持つ。特許文献１の電気ヒータは、ヒータ線の温度を検出するためのセンサを備えていないため、通電時の電気抵抗増加率の変化の大小を正確に判定することができない場合がある。

本開示は、ヒータの異常をより正確に判定可能な異常判定装置、異常判定方法および異常判定システムを提供することにある。

本開示の一態様の異常判定装置は、
ヒータの電熱体の両端の電圧および前記電熱体を流れる電流から算出された前記電熱体の抵抗値を取得すると共に、前記ヒータの温度値を取得する取得部と、
取得された前記抵抗値に基づいて前記ヒータが異常であるか否かの判定である異常判定を行う第１判定部と、
取得された前記温度値が第１目標値に対する幅内にある温度整定状態であるか否かを判定する第２判定部と、
取得された前記抵抗値が第２目標値に対する幅内にある抵抗整定状態であるか否かを判定する第３判定部と
を備え、
前記第１判定部は、前記第２判定部により第１期間に亘って前記温度整定状態であると判定され、かつ、前記第３判定部により第２期間に亘って前記抵抗整定状態であると判定された場合に、前記異常判定を行う。

本開示の一態様の異常判定方法は、
ヒータの電熱体の両端の電圧および前記電熱体を流れる電流から算出された前記電熱体の抵抗値を取得すると共に、前記ヒータの温度値を取得し、
取得された前記温度値が第１目標値に対する幅内にある温度整定状態であるか否かを判定し、
取得された前記抵抗値が第２目標値に対する幅内にある抵抗整定状態であるか否かを判定し、
第１期間に亘って前記温度整定状態であると判定され、かつ、第２期間に亘って前記抵抗整定状態であると判定された場合に、前記ヒータが異常であるか否かの判定である異常判定を行う。

本開示の一態様の異常判定システムは、
ヒータの電熱体の両端の電圧および前記電熱体を流れる電流から算出された前記電熱体の抵抗値を取得する第１取得部と、
取得された前記抵抗値に基づいて前記ヒータが異常であるか否かの判定である異常判定を行う第１判定部と
を有する第１機器と、
前記ヒータの温度値を取得する第２取得部と、
取得された前記温度値が第１目標値に対する幅内にある温度整定状態であるか否かを判定する第２判定部と
を有し、前記第１機器と通信接続されている第２機器と、
前記電熱体の前記抵抗値を取得する第３取得部と、
取得された前記抵抗値が第２目標値に対する幅内にある抵抗整定状態であるか否かを判定する第３判定部と
を有し、前記第１機器と通信接続されている第３機器と
を備え、
前記第１取得部は、前記第２判定部による判定結果および前記第３判定部による判定結果を取得し、
前記第１判定部は、前記第２判定部により第１期間に亘って前記温度整定状態であると判定され、かつ、前記第３判定部により第２期間に亘って前記抵抗整定状態であると判定された場合に、前記異常判定を行う。

前記態様の異常判定装置によれば、ヒータの異常をより正確に判定可能な異常判定装置を実現できる。

前記態様の異常判定方法によれば、ヒータの異常をより正確に判定することができる。

前記態様の異常判定システムによれば、様々な実施態様に対応しつつ、ヒータの異常をより正確に判定可能な異常判定システムを実現できる。

本開示の一実施形態の異常判定装置を示すブロック図。 図１の異常判定装置の温度整定状態を説明するための図。 図１の異常判定装置の抵抗整定状態を説明するための図。 図１の異常判定装置の第２目標値の設定処理を説明するための第１の図。 図１の異常判定装置の第２目標値の設定処理を説明するための第２の図。 図１の異常判定装置の異常判定処理を説明するためのフローチャート。 図１の異常判定装置の目標値設定処理を説明するためのフローチャート。

以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。

本開示の一実施形態の異常判定装置１は、一例として、図１に示すように、演算を行うＣＰＵ２と、記憶部３と、通信部４とを有し、ヒータの電熱体１０の異常判定を行う。記憶部３は、電熱体１０の異常判定に必要なプログラムおよびデータ等の情報を記憶する。通信部４は、無線または有線で接続された外部装置との間で情報の入出力を行う。電熱体１０は、例えば、電気抵抗ヒータの電熱線である。電熱体１０には、温調器１１およびＳＳＲ（ソリッドステートリレー）１２が接続され、ソリッドステートリレー１２には、電源１３が接続されている。温調器１１は、ソリッドステートリレー１２をオンオフ制御する。ソリッドステートリレー１２がオンである場合に、電源１３からの電流が電熱体１０に供給される。

異常判定装置１は、取得部１００と、第１判定部１１０と、第２判定部１２０と、第３判定部１３０と、目標値設定部１４０とを備えている。取得部１００、第１判定部１１０、第２判定部１２０、第３判定部１３０および目標値設定部１４０の各々は、例えば、ＣＰＵ２が所定のプログラムを実行することにより実現される機能である。

取得部１００は、例えば通信部４を介して、ヒータの電熱体１０の両端の電圧および電熱体１０を流れる電流から算出された電熱体１０の抵抗値と、ヒータの温度値とを取得する。電熱体１０の抵抗値は、例えば、電流センサ２０で検出された電流値および電圧センサ３０で検出された電圧値から、ＣＰＵ２または外部装置（図示せず）で算出される。ヒータの温度値は、例えば、温度センサ４０で検出される。温度センサ４０は、例えば、電熱体１０により加熱される被熱処理物（例えば、ヒータを含む熱処理装置の筐体内に配置されたワーク）の近くに配置される。

本実施形態では、取得される電熱体１０の抵抗値には、ローパスフィルタ処理（例えば、移動平均処理）が施される。電熱体１０の抵抗値に対するローパスフィルタ処理は、例えば、異常判定装置１または外部装置で施される。抵抗値に施される移動平均化処理回数（以下、抵抗値の移動平均回数という。）は、ヒータの種類等に応じて設定される。

第１判定部１１０は、取得部１００で取得された抵抗値に基づいて、ヒータが異常であるか否かの判定である異常判定を行う。異常判定は、例えば、取得された抵抗値が、予め設定された閾値を超えたか否かにより行われる。取得された抵抗値が閾値を超えた場合、第１判定部１１０は、ヒータが異常であると判定する。

ヒータが異常であると判定された場合、例えば、ヒータの劣化、または、ヒータの故障が疑われる旨の報知が行われる。このとき、複数の閾値を設けて、段階的にヒータの異常が報知されるように構成してもよい。例えば、抵抗基準値（＝後述する第２目標値）の１０３％の値を第１の閾値とし、抵抗基準値の１０５％の値を第２の閾値とする。取得された抵抗値が第１の閾値を超えた場合、ヒータの劣化状態が「注意」レベルであることが報知され、取得された抵抗値が第２の敷地を超えた場合、ヒータの劣化状態が「警報」レベルであることが報知される。

第１判定部１１０は、第２判定部１２０により所定期間に亘って温度整定状態であると判定され、かつ、第３判定部１３０により所定期間に亘って前抗整定状態であると判定された場合に、異常判定を行う。本実施形態では、第１判定部１１０は、抵抗値が取得される周期に抵抗値の移動平均回数を掛けて得られる期間（第１期間の一例）に亘って温度整定状態であると判定され、かつ、抵抗値が取得される周期に抵抗値の移動平均回数を掛けて得られる期間（第２期間の一例）に亘って抵抗整定状態であると判定された場合（言い換えると、整定条件が成立した場合）、ヒータが整定状態であると判定して、異常判定を行う。移動平均回数は、ヒータの種類等に応じて設定される。

所定期間に亘って第２判定部１２０の判定結果の全てが温度整定状態である場合の例を図２に示し、所定期間に亘って第３判定部１３０の判定結果の全てが抵抗整定状態である場合の例を図３に示す。図２および図３において、抵抗値の移動平均回数は１０回に設定されている。図２において、目標温度値である第１目標値をC０で示し、第１目標値に対する幅の上限値をC１で示し、第１目標値に対する幅の下限値をC２で示している。図３において、抵抗基準値である第２目標値をＲ０で示し、第２目標値に対する幅の上限値をＲ１で示し、第２目標値に対する幅の下限値をＲ２で示している。

図２では、時間Ｔ１から時間Ｔ２の間の期間Ｔ０に亘って、取得された全ての温度値が第１目標値C０に対する幅内に位置している。図３では、期間Ｔ０に亘って、取得された全ての抵抗値が第２目標値Ｒ０に対する幅内に位置している。第１判定部１１０は、時間Ｔ２以降に取得された抵抗値に基づいて、異常判定を行うが、次のいずれかの条件を満たす場合、異常判定を行わず、再度、第２判定部１２０および第３判定部１３０による判定結果を取得する。
・期間Ｔ０に取得された第２判定部１２０による判定結果に温度整定状態ではないとの判定が含まれていた場合、または、期間Ｔ０に取得された第３判定部１３０による判定結果に抗整定状態ではないとの判定が含まれていた場合。
・取得された第２判定部１２０による判定結果が、温度整定状態ではないとの判定であった場合、または、取得された第３判定部１３０におる判定結果が、抵抗整定状態ではないとの判定であった場合。

第２判定部１２０は、取得された温度値が、第１目標値に対する幅内にある温度整定状態であるか否かを判定する。本実施形態では、第１目標値は、例えばヒータの設計、温度センサ４０の位置および温度センサ４０により測定される測定対象に応じて、予め設定されている。第１目標値に対する幅は、例えば、第１目標値のプラスマイナス摂氏１０度で設定される。第１目標値に対する幅の上限値および下限値は、「第１目標値に対する幅内」に含まれてもよいし、含まれなくてもよい。

第３判定部１３０は、取得された抵抗値が第２目標値に対する幅内にある抵抗整定状態であるか否かを判定する。本実施形態では、第２目標値は、目標値設定部１４０で設定される。第２目標値に対する幅は、例えば、第２目標値のプラスマイナス１％で設定される。第２目標値に対する幅の上限値および下限値は、「第２目標値に対する幅内」に含まれてもよいし、含まれなくてもよい。

目標値設定部１４０は、第２目標値の設定を開始したときの抵抗値を仮第２目標値として設定し、所定期間内に取得された全ての温度値が第１目標値に対する幅内にあり、かつ、所定期間内に取得された全ての抵抗値が仮第２目標値に対する幅内にあると判定された場合に、仮第２目標値を第２目標値として設定する。例えば、図５に示すように、第２目標値の設定が時間Ｔ３から開始された場合、目標値設定部１４０は、時間Ｔ３において取得された抵抗値Ｒ１０を仮第２目標値として設定する。本実施形態では、抵抗値が取得される周期に抵抗値の移動平均回数を掛けて得られる期間（第３期間の一例）内に取得された全ての温度値が第１目標値に対する幅内にあり、かつ、抵抗値が取得される周期に抵抗値の移動平均回数を掛けて得られる期間（第４期間の一例）内に取得された全ての抵抗値が仮第２目標値に対する幅内にあると判定された場合（言い換えると、第２目標値の設定条件が成立した場合）、仮第２目標値が第２目標値として設定される。仮第２目標値に対する幅は、例えば、第２目標値と同様に、仮第２目標値のプラスマイナス１％で設定される。

目標値設定部１４０は、所定期間内に取得された全ての温度値が第１目標値に対する幅内にあり、かつ、所定期間内に取得された全ての抵抗値が仮第２目標値に対する幅内にあると判定されなかった場合、最後に取得された抵抗値を仮第２目標値として再設定する。

例えば、図４および図５に示すように、第２目標値の設定が時間Ｔ３から開始されたが、最初の期間Ｔ０１内に取得された全ての温度値が第１目標値に対する幅内になく、最初の期間Ｔ０１内に取得された全ての抵抗値が設定された仮第２目標値に対する幅内になかったとする。この場合、目標値設定部１４０は、最初の期間Ｔ０１の最後に取得された抵抗値Ｒ２０を仮第２目標値として再設定する。図４および図５では、次の期間Ｔ０２内に取得された全ての温度値が第１目標値に対する幅内にあり、かつ、次の期間Ｔ０２内に取得された全ての抵抗値が再設定された仮第２目標値である抵抗値Ｒ２０に対する幅内にあるので、目標値設定部１４０は、抵抗値Ｒ２０を第２目標値として設定する。最後に取得された抵抗値は、期間中に取得された抵抗値の平均値となるため、期間の最後に取得された抵抗値を仮第２目標値として再設定することで、第２目標値の設定処理を短縮することができる。

目標値設定部１４０が仮第２目標値を再設定する回数（言い換えると、第２目標値の設定条件が成立しているか否かを判定する回数）に上限を設けてもよい。例えば、目標値設定部１４０は、所定回数（例えば、５回）連続して第２目標値の設定に至らなかった場合、仮第２目標値の再設定を行わず、第２目標値の設定を中止する。

目標値設定部１４０は、取得された温度値が温度整定状態であり、かつ、取得された抵抗値が抵抗整定状態である場合、取得された抵抗値の直近複数回（例えば、移動平均回数）の平均値に基づいて、第２目標値を再設定する。第２目標値の再設定は、例えば、所定回数（例えば、抵抗値の移動平均回数）抵抗値が取得される毎に行われる。

図６を参照して、異常判定装置１の異常判定処理（本開示の異常判定方法の一例）を説明する。ここでは、一例として、第１期間に亘って温度整定状態であると判定され、かつ、第２期間に亘って抵抗整定状態であると判定された場合に整定条件が成立し、抵抗値が１回取得される毎に第２目標値が再設定される場合について説明する。なお、以下に説明する処理は、一例として、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することで実施される。

図６に示すように、取得部１００が電熱体１０の抵抗値および温度値を取得する（ステップＳ１）と、第１判定部１１０は、整定条件が成立したか否か、言い換えると、第１期間に亘って温度整定状態であると判定され、かつ、第２期間に亘って抵抗整定状態であると判定されたか否かを判定する（ステップＳ２）。整定条件が成立したと判定されなかった場合、第１判定部１１０は、異常判定を行わない。その後、ステップＳ１に戻り、電熱体１０の抵抗値および温度値が取得される。

整定条件が成立したと判定された場合、第１判定部１１０は、取得された抵抗値が閾値よりも大きいか否かに基づいて、異常判定を行う（ステップＳ３）。取得された抵抗値が閾値よりも大きいと判定された場合、第１判定部１１０は、ヒータが異常であると判定して（ステップＳ４）、異常判定処理が終了する。

取得された抵抗値が閾値以下であると判定された場合、目標値設定部１４０は、第２目標値を再設定する（ステップＳ５）。その後、ステップＳ１に戻り、電熱体１０の抵抗値および温度値が取得される。

図７を参照して、異常判定装置１の目標値設定処理を説明する。ここでは、一例として、第２目標値の設定条件が成立しているか否かが判定される回数に上限が設けられている場合について説明する。なお、以下に説明する処理は、一例として、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することで実施される。

図７に示すように、目標値設定の開始から所定時間が経過し（ステップＳ１１）、取得部１００が電熱体１０の抵抗値および温度値を取得する（ステップＳ１２）と、目標値設定部１４０が第２目標値の設定条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１３）。

第２目標値の設定条件が成立したと判定された場合、目標値設定部１４０が第２目標値を設定して（ステップＳ１４）、目標値設定処理が終了する。

第２目標値の設定条件が不成立であると判定された場合、目標値設定部１４０は、設定条件が不成立であると判定された回数が所定回数（例えば、５回）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。設定条件が不成立であると判定された回数が所定回数以上であると判定された場合、目標値設定部１４０は、第２目標値の設定を行わず、目標値設定処理が終了する。設定条件が不成立であると判定された回数が所定回数未満であると判定された場合、ステップＳ１２に戻り、電熱体１０の抵抗値および温度値が取得される。

異常判定装置１は、次のような効果を発揮できる。

異常判定装置１は、電熱体１０の抵抗値および温度値を取得する取得部１００と、取得された抵抗値に基づいてヒータが異常であるか否かの判定である異常判定を行う第１判定部１１０と、取得された温度値が第１目標値に対する幅内にある温度整定状態であるか否かを判定する第２判定部１２０と、取得された抵抗値が第２目標値に対する幅内にある抵抗整定状態であるか否かを判定する第３判定部１３０とを備える。第１判定部１１０は、第２判定部１２０により第１期間に亘って温度整定状態であると判定され、かつ、第３判定部１３０により第２期間に亘って抵抗整定状態であると判定された場合に、異常判定を行う。このような構成により、ヒータの異常をより正確に判定可能な異常判定装置１を実現できる。

抵抗値には、ローパスフィルタ処理が施されている。このような構成により、抵抗値を整定し易くすることができる。

抵抗値に施されているローパスフィルタ処理が移動平均である。このような構成により、抵抗値を整定し易くすることができる。

第２期間が、抵抗値が取得される周期に抵抗値の移動平均回数を掛けて得られる期間である。このような構成により、ヒータが抵抗整定状態であるか否かをより正確に判定することができる。

異常判定装置１が、第２目標値を設定する目標値設定部１４０を備える。目標値設定部１４０は、第２目標値の設定を開始したときの抵抗値を仮第２目標値として設定し、第３期間内に取得された全ての温度値が第１目標値に対する幅内にあり、かつ、第４期間内に取得された全ての抵抗値が仮第２目標値に対する幅内にあると判定された場合に、仮第２目標値を第２目標値として設定する。このような構成により、第２目標値をより正確に設定できる。

目標値設定部１４０は、第３期間内に取得された全ての温度値が第１目標値に対する幅内にあり、かつ、第４期間内に取得された全ての抵抗値が仮第２目標値に対する幅内にあると判定されなかった場合、最後に取得された抵抗値を仮第２目標値として再設定する。このような構成により、第２目標値をより正確に設定できる。

目標値設定部１４０は、取得された温度値が温度整定状態であり、かつ、取得された抵抗値が抵抗整定状態である場合、取得された抵抗値の直近複数回の平均値に基づいて、第２目標値を再設定する。このような構成により、ヒータの経時的変化に応じたより正確な第２目標値を設定することができる。

抵抗値には、移動平均が施され、第４期間が、抵抗値が取得される周期に抵抗値の移動平均回数を掛けて得られる期間である。このような構成により、抵抗値を整定し易くしつつ、ヒータが抵抗整定状態であるか否かをより正確に判定することができる。

本開示の異常判定方法によれば、次のような効果を発揮できる。

異常判定方法では、ヒータの電熱体１０の両端の電圧および電熱体１０を流れる電流から算出された電熱体１０の抵抗値が取得されると共に、ヒータの温度値が取得される。取得された温度値が第１目標値に対する幅内にある温度整定状態であるか否かが判定される。取得された抵抗値が第２目標値に対する幅内にある抵抗整定状態であるか否かが判定される、第１期間に亘って温度整定状態であると判定され、かつ、第２期間に亘って抵抗整定状態であると判定された場合に、ヒータが異常であるか否かの判定である異常判定が行われる。このような構成により、ヒータの異常をより正確に判定することができる。

異常判定装置１は、次のように構成することもできる。

第１判定部１１０は、次の４つ条件が全て満たされた場合に、ヒータが整定状態であると判定し、異常判定を行うように構成してもよい。
・第１期間内に取得された全ての温度値が第１目標値に対する幅内にある（言い換えると、第１期間に亘ってヒータが温度整定状態である）。
・第２期間内に取得された全ての抵抗値が第２目標値に対する幅内にある（言い換えると、第２期間に亘ってヒータが抵抗整定状態である）。
・取得された電圧値が閾値以上。
・取得された電流値が閾値以上。

例えば、ヒータが稼働していない状態で、異常判定装置１の動作指令が発行された場合、および、異常判定装置１の動作指令が発行された後にヒータが停止した場合、「取得された電圧値が閾値以上」という条件が満たされるため、異常判定が行われない。

第１判定部１１０は、温度整定状態ではないとの判定または抵抗整定状態ではないとの判定を取得した時点で、異常判定を中止して、再度、第２判定部１２０および第３判定部１３０による判定結果を取得するようにしてもよい。

目標値設定部１４０は、省略することができる。この場合、第２目標値は、例えば、ユーザにより予め設定される。

目標値設定部１４０は、次の４つ条件が全て満たされた場合に、仮第２目標値を第２目標値として設定するように構成してもよい。
・第３期間内に取得された全ての温度値が仮第１目標値に対する幅内にある（言い換えると、第３期間に亘ってヒータが温度整定状態である）。
・第４期間内に取得された全ての抵抗値が仮第２目標値に対する幅内にある（言い換えると、第４期間に亘ってヒータが抵抗整定状態である）。
・取得された電圧値が閾値以上。
・取得された電流値が閾値以上。

例えば、ヒータが稼働していない状態で、異常判定装置１の動作指令が発行された場合、および、異常判定装置１の動作指令が発行された後にヒータが停止した場合、「取得された電圧値が閾値以上」という条件によって、第２目標値の設定が中止される。なお、オーバシュートなどで電圧が一時的に低くなることが起こり得るため、取得された電圧値が閾値を下回った場合であっても、各目標値の設定は直ちに中止されず、所定回数連続して４つの条件が全て満たされない場合を除いて、続けて行われる。

目標値設定部１４０は、仮第２目標値に対する幅内にないと最初に判定されたときの抵抗値（例えば、図５にＲ３０で示す。）を仮第２目標値として再設定するように構成してもよい。

第１期間、第２期間、第３期間および第４期間は、相互に同じ長さの期間であってもよいし、相互に異なる長さの期間であってもよい。第１期間、第２期間、第３期間および第４期間のいずれか２つまたは３つが、相互に同じ長さの期間であってもよい。

第１期間および第３期間は、例えば、ユーザにより設定された任意の長さの期間であってもよい。

第２期間および第４期間は、前記抵抗値が取得される周期に前記抵抗値の移動平均回数を掛けて得られる期間に限らず、ユーザにより設定された任意の長さの期間であってもよい。

取得部１００で取得される抵抗値は、ローパスフィルタ処理が施されていなくてもよいし、移動平均以外のローパスフィルタ処理が施されていてもよい。

第１判定部１１０、第２判定部１２０および第３判定部１３０を相互に異なるサーバー等の機器に配置した異常判定システムとして構成してもよい。異常判定システムは、例えば、第１判定部１１０が配置されている第１機器と、第２判定部１２０が配置されている第２機器と、第３判定部１３０が配置されている第３機器とを備えている。第１機器、第２機器および第３機器の各々に取得部１００が設けられ、第１機器および第２機器が有線または無線で通信接続され、第１機器および第３機器が有線または無線で通信接続されている。第１機器の取得部は、第２判定部１２０の判定結果および第３判定部１３０の判定結果を取得する。このように構成することで、様々な実施態様に対応しつつ、ヒータの異常をより正確に判定可能な異常判定システムを実現できる。

温度センサ４０は、第２判定部１２０によりヒータが温度整定状態であるか否かを判定可能な任意の位置、言い換えると、電熱体１０の温度を直接的または間接的に検出可能な位置に、配置することができる。つまり、温度センサ４０により温度を測定される測定対象は、電熱体１０でもよいし、被熱処理物でもよいし、電熱体１０周囲の雰囲気でもよい。例えば、次に示す態様で測定された値を「ヒータの温度値」とすることができる。
・電熱体１０の温度を温度センサ４０で直接測定する。
・電熱体１０により加熱された被熱処理物（例えば、半導体ウェハ）の表面温度を温度センサ４０（例えば、熱電対）で測定する。
・炉内に配置された電熱体１０により加熱された被熱処理物の周囲の雰囲気温度を温度センサ４０で測定する。

以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。なお、以下の説明では、一例として、参照符号も添えて記載する。

本開示の第１態様の異常判定装置１は、
ヒータの電熱体１０の両端の電圧および前記電熱体１０を流れる電流から算出された前記電熱体の抵抗値を取得すると共に、前記ヒータの温度値を取得する取得部１００と、
取得された前記抵抗値に基づいて前記ヒータが異常であるか否かの判定である異常判定を行う第１判定部１１０と、
取得された前記温度値が第１目標値に対する幅内にある温度整定状態であるか否かを判定する第２判定部１２０と、
取得された前記抵抗値が第２目標値に対する幅内にある抵抗整定状態であるか否かを判定する第３判定部１３０と
を備え、
前記第１判定部１１０は、前記第２判定部１２０により第１期間に亘って前記温度整定状態であると判定され、かつ、前記第３判定部１３０により第２期間に亘って前記抵抗整定状態であると判定された場合に、前記異常判定を行う。

本開示の第２態様の異常判定装置１は、
前記抵抗値には、ローパスフィルタ処理が施されている。

本開示の第３態様の異常判定装置１は、
前記抵抗値に施されているローパスフィルタ処理が移動平均である。

本開示の第４態様の異常判定装置１は、
前記第２期間が、前記抵抗値が取得される周期に前記抵抗値の移動平均回数を掛けて得られる期間である。

本開示の第５態様の異常判定装置１は、
前記第２目標値を設定する目標値設定部１４０を備え、
前記目標値設定部１４０は、
前記第２目標値の設定を開始したときの前記抵抗値を仮第２目標値として設定し、第３期間内に取得された全ての前記温度値が前記第１目標値に対する幅内にあり、かつ、第４期間内に取得された全ての前記抵抗値が前記仮第２目標値に対する幅内にあると判定された場合に、前記仮第２目標値を前記第２目標値として設定する。

本開示の第６態様の異常判定装置１は、
前記目標値設定部１４０は、
第３期間内に取得された全ての前記温度値が前記第１目標値に対する幅内にあり、かつ、第４期間内に取得された全ての前記抵抗値が前記仮第２目標値に対する幅内にあると判定されなかった場合、最後に取得された前記抵抗値を前記仮第２目標値として再設定する。

本開示の第７態様の異常判定装置１は、
前記目標値設定部１４０は、
取得された前記温度値が前記温度整定状態であり、かつ、取得された前記抵抗値が前記抵抗整定状態である場合、取得された前記抵抗値の直近複数回の平均値に基づいて、前記第２目標値を再設定する。

本開示の第８態様の異常判定装置１は、
前記抵抗値には、移動平均が施され、
前記第４期間が、前記抵抗値が取得される周期に前記抵抗値の移動平均回数を掛けて得られる期間である。

本開示の第９態様の異常判定方法は、
ヒータの電熱体１０の両端の電圧および前記電熱体１０を流れる電流から算出された前記電熱体１０の抵抗値を取得すると共に、前記ヒータの温度値を取得し、
取得された前記温度値が第１目標値に対する幅内にある温度整定状態であるか否かを判定し、
取得された前記抵抗値が第２目標値に対する幅内にある抵抗整定状態であるか否かを判定し、
第１期間に亘って前記温度整定状態であると判定され、かつ、第２期間に亘って前記抵抗整定状態であると判定された場合に、前記ヒータが異常であるか否かの判定である異常判定を行う。

本開示の第１０態様の異常判定システムは、
ヒータの電熱体１０の両端の電圧および前記電熱体１０を流れる電流から算出された前記電熱体１０の抵抗値を取得する第１取得部と、
取得された前記抵抗値に基づいて前記ヒータが異常であるか否かの判定である異常判定を行う第１判定部１１０と
を有する第１機器と、
前記ヒータの温度値を取得する第２取得部と、
取得された前記温度値が第１目標値に対する幅内にある温度整定状態であるか否かを判定する第２判定部１２０と
を有し、前記第１機器と通信接続されている第２機器と、
前記電熱体１０の前記抵抗値を取得する第３取得部と、
取得された前記抵抗値が第２目標値に対する幅内にある抵抗整定状態であるか否かを判定する第３判定部１３０と
を有し、前記第１機器と通信接続されている第３機器と
を備え、
前記第１取得部は、前記第２判定部１２０による判定結果および前記第３判定部１３０による判定結果を取得し、
前記第１判定部１１０は、前記第２判定部１２０により第１期間に亘って前記温度整定状態であると判定され、かつ、前記第３判定部１３０により第２期間に亘って前記抵抗整定状態であると判定された場合に、前記異常判定を行う。

前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

本開示の異常判定装置は、電気ヒータに限らず、ヒューズ、導線、送電線などの抵抗加熱により発熱する電熱体を備えるヒータに適用できる。

本開示の異常判定方法は、電気ヒータに限らず、ヒューズ、導線、送電線などの抵抗加熱により発熱する電熱体を備えるヒータに適用できる。

本開示の異常判定システムは、電気ヒータに限らず、ヒューズ、導線、送電線などの抵抗加熱により発熱する電熱体を備えるヒータに適用できる。

１ 異常判定装置
２ ＣＰＵ
３ 記憶部
４ 通信部
１０ 電熱体
１１ 温調器
１２ ＳＳＲ
１３ 電源
２０ 電流センサ
３０ 電圧センサ
４０ 温度センサ
１００ 取得部
１１０ 第１判定部
１２０ 第２判定部
１３０ 第３判定部
１４０ 目標値設定部

Claims (10)

1. ヒータの電熱体の両端の電圧および前記電熱体を流れる電流から算出された前記電熱体の抵抗値を取得すると共に、前記ヒータの温度値を取得する取得部と、
   取得された前記抵抗値に基づいて前記ヒータが異常であるか否かの判定である異常判定を行う第１判定部と、
   取得された前記温度値が第１目標値に対する幅内にある温度整定状態であるか否かを判定する第２判定部と、
   取得された前記抵抗値が第２目標値に対する幅内にある抵抗整定状態であるか否かを判定する第３判定部と
   を備え、
   前記第１判定部は、前記第２判定部により第１期間に亘って前記温度整定状態であると判定され、かつ、前記第３判定部により第２期間に亘って前記抵抗整定状態であると判定された場合に、前記異常判定を行う、異常判定装置。
2. 前記抵抗値には、ローパスフィルタ処理が施されている、請求項１の異常判定装置。
3. 前記抵抗値に施されているローパスフィルタ処理が移動平均である、請求項２の異常判定装置。
4. 前記第２期間が、前記抵抗値が取得される周期に前記抵抗値の移動平均回数を掛けて得られる期間である、請求項３の異常判定装置。
5. 前記第２目標値を設定する目標値設定部を備え、
   前記目標値設定部は、
   前記第２目標値の設定を開始したときの前記抵抗値を仮第２目標値として設定し、第３期間内に取得された全ての前記温度値が前記第１目標値に対する幅内にあり、かつ、第４期間内に取得された全ての前記抵抗値が前記仮第２目標値に対する幅内にあると判定された場合に、前記仮第２目標値を前記第２目標値として設定する、請求項１から４のいずれか１つの異常判定装置。
6. 前記目標値設定部は、
   前記第３期間内に取得された全ての前記温度値が前記第１目標値に対する幅内にあり、かつ、前記第４期間内に取得された全ての前記抵抗値が前記仮第２目標値に対する幅内にあると判定されなかった場合、最後に取得された前記抵抗値を前記仮第２目標値として再設定する、請求項５の異常判定装置。
7. 前記目標値設定部は、
   取得された前記温度値が前記温度整定状態であり、かつ、取得された前記抵抗値が前記抵抗整定状態である場合、取得された前記抵抗値の直近複数回の平均値に基づいて、前記第２目標値を再設定する、請求項５または６の異常判定装置。
8. 前記抵抗値には、移動平均が施され、
   前記第４期間が、前記抵抗値が取得される周期に前記抵抗値の移動平均回数を掛けて得られる期間である、請求項５から７のいずれか１つの異常判定装置。
9. ヒータの電熱体の両端の電圧および前記電熱体を流れる電流から算出された前記電熱体の抵抗値を取得すると共に、前記ヒータの温度値を取得し、
   取得された前記温度値が第１目標値に対する幅内にある温度整定状態であるか否かを判定し、
   取得された前記抵抗値が第２目標値に対する幅内にある抵抗整定状態であるか否かを判定し、
   第１期間に亘って前記温度整定状態であると判定され、かつ、第２期間に亘って前記抵抗整定状態であると判定された場合に、前記ヒータが異常であるか否かの判定である異常判定を行う、異常判定方法。
10. ヒータの電熱体の両端の電圧および前記電熱体を流れる電流から算出された前記電熱体の抵抗値を取得する第１取得部と、
    取得された前記抵抗値に基づいて前記ヒータが異常であるか否かの判定である異常判定を行う第１判定部と
    を有する第１機器と、
    前記ヒータの温度値を取得する第２取得部と、
    取得された前記温度値が第１目標値に対する幅内にある温度整定状態であるか否かを判定する第２判定部と
    を有し、前記第１機器と通信接続されている第２機器と、
    前記電熱体の前記抵抗値を取得する第３取得部と、
    取得された前記抵抗値が第２目標値に対する幅内にある抵抗整定状態であるか否かを判定する第３判定部と
    を有し、前記第１機器と通信接続されている第３機器と
    を備え、
    前記第１取得部は、前記第２判定部による判定結果および前記第３判定部による判定結果を取得し、
    前記第１判定部は、前記第２判定部により第１期間に亘って前記温度整定状態であると判定され、かつ、前記第３判定部により第２期間に亘って前記抵抗整定状態であると判定された場合に、前記異常判定を行う、異常システム。

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