JP2750720B2 - 温度検出器劣化補正装置 - Google Patents
温度検出器劣化補正装置Info
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- JP2750720B2 JP2750720B2 JP1015844A JP1584489A JP2750720B2 JP 2750720 B2 JP2750720 B2 JP 2750720B2 JP 1015844 A JP1015844 A JP 1015844A JP 1584489 A JP1584489 A JP 1584489A JP 2750720 B2 JP2750720 B2 JP 2750720B2
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- Japan
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、温度測定に関し、更に詳しくは、温度測定
用熱電対の劣化を検出し補正演算を行って精度の良い温
度測定を行ったり熱電対の劣化警報を得るための温度検
出器劣化補正装置に関する。
用熱電対の劣化を検出し補正演算を行って精度の良い温
度測定を行ったり熱電対の劣化警報を得るための温度検
出器劣化補正装置に関する。
従来の技術 従来におけるこの種の温度計測は、定期的に熱電対を
とり外して熱電対検定装置で精度確認を行っている。
とり外して熱電対検定装置で精度確認を行っている。
発明が解決しようとする課題 従来の温度計測では、熱電対の劣化はオフラインによ
る熱電対の温度検定装置によって試験せざるを得なかっ
た。又は温度計測を基準に熱処理された製品の出来、不
出来から間接的に熱電対の劣化が発見されていた。
る熱電対の温度検定装置によって試験せざるを得なかっ
た。又は温度計測を基準に熱処理された製品の出来、不
出来から間接的に熱電対の劣化が発見されていた。
一般に熱電対の劣化は使用温度が高いほど又使用時間
が長いほど劣化が大きくなる。
が長いほど劣化が大きくなる。
本発明は従来の上記実情に鑑みてなされたものであ
り、従って本発明の目的は、熱電対使用時のオンライン
で熱電対の劣化を検出して、熱電対の起電力補正若しく
は劣化警報の出力を行ってより精度の良い温度測定を可
能とした新規な補正装置を提供することにある。
り、従って本発明の目的は、熱電対使用時のオンライン
で熱電対の劣化を検出して、熱電対の起電力補正若しく
は劣化警報の出力を行ってより精度の良い温度測定を可
能とした新規な補正装置を提供することにある。
課題を解決するための手段 上記目的を達成する為に、本発明に係る温度検出器劣
化補正装置は、主温度検出素子と副温度検出素子の出力
信号をとり込みこれらの温度検出素子の設置初期値の関
連データ基準として経時的に変化する同様の関連データ
から主温度検出素子の劣化を求め主温度検出素子の補正
信号若しくはアラーム信号を出力するように構成され
る。
化補正装置は、主温度検出素子と副温度検出素子の出力
信号をとり込みこれらの温度検出素子の設置初期値の関
連データ基準として経時的に変化する同様の関連データ
から主温度検出素子の劣化を求め主温度検出素子の補正
信号若しくはアラーム信号を出力するように構成され
る。
発明の原理 第２図のように熱電対を設置すると炉壁を堺として炉
内と外で熱傾斜を持つ。この熱傾斜は熱流の流れによる
もので熱電対が設置されれば決まるものである。
内と外で熱傾斜を持つ。この熱傾斜は熱流の流れによる
もので熱電対が設置されれば決まるものである。
主熱電対14、副熱電対15、副熱電対16はこの熱傾斜を
測定するものであり、副熱電対15は外気温度と炉内温度
の中間温度が望ましい。副熱電対15が主熱電対14に近い
温度であると主熱電対14の劣化と同時に副熱電対15も劣
化して主熱電対14の劣化検出が出来ない。逆に副熱電対
15が副熱電対16と近い温度では主熱電対14の劣化が検出
出来ない。副熱電対15は主熱電対14より低い温度の測定
のために、熱的劣化が主熱電対14に比べて無視できる。
測定するものであり、副熱電対15は外気温度と炉内温度
の中間温度が望ましい。副熱電対15が主熱電対14に近い
温度であると主熱電対14の劣化と同時に副熱電対15も劣
化して主熱電対14の劣化検出が出来ない。逆に副熱電対
15が副熱電対16と近い温度では主熱電対14の劣化が検出
出来ない。副熱電対15は主熱電対14より低い温度の測定
のために、熱的劣化が主熱電対14に比べて無視できる。
Ｒ熱電対の半年での経時劣化実験では1600℃で−60
℃、1400℃で−20℃との報告があり、低い温度では急速
に劣化が少なくなる。
℃、1400℃で−20℃との報告があり、低い温度では急速
に劣化が少なくなる。
副熱電対15の温度を中間温度に調整するには熱電対の
支持部13を調整して熱電対保護管12の炉内投入長さを変
えれば良い。
支持部13を調整して熱電対保護管12の炉内投入長さを変
えれば良い。
実施例 次に本発明をそのまま好ましい一実施例について図面
を参照しながら具体的に説明する。
を参照しながら具体的に説明する。
第１図は本発明に係る温度検出器劣化補正装置の一実
施例を示す概略ブロック構成図である。
施例を示す概略ブロック構成図である。
第１図を参照するに、参照番号１は物体の熱処理に使
用される熱処理炉（例えば電気炉）を示し、該熱処理炉
の炉壁11には一部が炉外（外気）に露出された保護管12
が支持部13により固定されている。熱処理炉１内にまた
炉加熱用ヒータ２が配置されている。保護管12の端子部
12aからは信号線３により例えば熱電対の如き温度検出
素子の検出出力が後述される信号処理回路に結合されて
いる。
用される熱処理炉（例えば電気炉）を示し、該熱処理炉
の炉壁11には一部が炉外（外気）に露出された保護管12
が支持部13により固定されている。熱処理炉１内にまた
炉加熱用ヒータ２が配置されている。保護管12の端子部
12aからは信号線３により例えば熱電対の如き温度検出
素子の検出出力が後述される信号処理回路に結合されて
いる。
第２図（ａ）、（ｂ）は保護管12の近傍の具体的な構
成図、測定温度曲線図である。図示された実施例は温度
検出素子として熱電対を用いた場合のものである。
成図、測定温度曲線図である。図示された実施例は温度
検出素子として熱電対を用いた場合のものである。
第２図（ａ）を参照するに、参照番号11は物質の熱処
理に用いられる熱処理炉の炉壁を示し、該炉壁11には測
定データの取出しをする端子部12aを有する保護管12が
支持部13により支持固定されている。保護管12は、端子
部12aを含む一部が炉壁11の外部（外気）に露出されて
いる。
理に用いられる熱処理炉の炉壁を示し、該炉壁11には測
定データの取出しをする端子部12aを有する保護管12が
支持部13により支持固定されている。保護管12は、端子
部12aを含む一部が炉壁11の外部（外気）に露出されて
いる。
保護管12内には、計測用主熱電対14と、熱電対使用外
気を測定する副熱電対16とそれらの中間に配置された副
熱電対15が図示の如く配設されている。
気を測定する副熱電対16とそれらの中間に配置された副
熱電対15が図示の如く配設されている。
熱電対の劣化の原因は種々考えられているが、主には
使用温度と使用時間に起因している。第２図（ａ）、
（ｂ）からも判るように、主熱電対14は他の熱電対（副
熱電対15、副熱電対16）より高温にさらされているため
にその劣化は速い。
使用温度と使用時間に起因している。第２図（ａ）、
（ｂ）からも判るように、主熱電対14は他の熱電対（副
熱電対15、副熱電対16）より高温にさらされているため
にその劣化は速い。
第３図は本発明に使用される信号処理回路の一実施例
を示すブロック構成図である。
を示すブロック構成図である。
第３図を参照するに、温度測定するための主熱電対14
と主熱電対14の劣化を補正するための複数の副熱電対
（図示された本実施例では15、16の２本）の出力はアナ
ログマルチプレクサ41、A/Dコンバータ43、I/Oインタフ
ェイス回路44を介してマイクロプロセッサ（μＰ）45に
入力され、熱電対設置時の初期関連データが設定されて
それらはメモリRAM47上に格納される。このストアされ
た初期関連データを基準として経時的に得られる主熱電
対14と２組の副熱電対15、16の現関連データからμP45
の演算により熱電対の劣化補正演算を行い、その結果を
D/Aコンバータ48を介して主熱電対補正信号ｈとして出
力する。
と主熱電対14の劣化を補正するための複数の副熱電対
（図示された本実施例では15、16の２本）の出力はアナ
ログマルチプレクサ41、A/Dコンバータ43、I/Oインタフ
ェイス回路44を介してマイクロプロセッサ（μＰ）45に
入力され、熱電対設置時の初期関連データが設定されて
それらはメモリRAM47上に格納される。このストアされ
た初期関連データを基準として経時的に得られる主熱電
対14と２組の副熱電対15、16の現関連データからμP45
の演算により熱電対の劣化補正演算を行い、その結果を
D/Aコンバータ48を介して主熱電対補正信号ｈとして出
力する。
又、主熱電対の劣化がある基準値を越えた場合には、
I/Oインタフェイス回路44を介して主熱電対劣化信号ｇ
として出力する。
I/Oインタフェイス回路44を介して主熱電対劣化信号ｇ
として出力する。
尚、ROM46にはプログラムが格納されている。
第３図では主熱電対14と副熱電対15、16の冷接点補正
回路は省略されている。
回路は省略されている。
操作スイッチ42は熱電対設定時の初期指令信号等を与
えるための入力用スイッチである。
えるための入力用スイッチである。
第３図にに示された信号処理回路では主熱電対14と副
熱電対15、16の３組を入力をとり込んでいるが、温度測
定は主熱電対14で行い、副熱電対15、16は主熱電対14の
劣化補正用として用いられる。即ち、新品の熱電対設置
時の主熱電対14と副熱電対15、16の関連をRAM47上に記
憶しておく。熱電対を高温下で長時間使用し主熱電対14
が劣化すると、主熱電対14と副熱電対15、16の温度バラ
ンスが新品時（又は熱電対設置初期時）と変化してく
る。これらのソフトウェア処理の一例を第４図に示す。
熱電対15、16の３組を入力をとり込んでいるが、温度測
定は主熱電対14で行い、副熱電対15、16は主熱電対14の
劣化補正用として用いられる。即ち、新品の熱電対設置
時の主熱電対14と副熱電対15、16の関連をRAM47上に記
憶しておく。熱電対を高温下で長時間使用し主熱電対14
が劣化すると、主熱電対14と副熱電対15、16の温度バラ
ンスが新品時（又は熱電対設置初期時）と変化してく
る。これらのソフトウェア処理の一例を第４図に示す。
ここで主熱電対14と２つの副熱電対15、16の初期関連
データと高温度で長時間使用した現関連データの処理の
一例として比例関係で補正すると次のようになる。但
し、主熱電対14、副熱電対15、副熱電対16の初期値を
T1、T2、T3とし、劣化後後の値をT1′、T2′、T3′とす
る。ここで主熱電対14の劣化分をαとし、副熱電対15、
16の劣化は無視出来るものとすると、初期値における
（T1−T2）：（T2−T3）の関係を劣化後の値T1′、
T2′、T3と劣化分αで示すと、｛（T1′＋α）−
T2′｝：（T2′−T3′）となる。即ち、（１）式の関係
が得られる。
データと高温度で長時間使用した現関連データの処理の
一例として比例関係で補正すると次のようになる。但
し、主熱電対14、副熱電対15、副熱電対16の初期値を
T1、T2、T3とし、劣化後後の値をT1′、T2′、T3′とす
る。ここで主熱電対14の劣化分をαとし、副熱電対15、
16の劣化は無視出来るものとすると、初期値における
（T1−T2）：（T2−T3）の関係を劣化後の値T1′、
T2′、T3と劣化分αで示すと、｛（T1′＋α）−
T2′｝：（T2′−T3′）となる。即ち、（１）式の関係
が得られる。
（T1−T2）：（T2−T3）＝｛（T1′＋α）−T2′｝：（T2′−T3′） ……（１） この式より となる。
第４図に表示された補正データとは劣化分αを示す。
αは上記比例部分で求める方法と実験的に劣化データを
もとにウエイト付、冷えばある常数を乗算して求め、よ
り劣化データの精度をあげる方法も可能である。
αは上記比例部分で求める方法と実験的に劣化データを
もとにウエイト付、冷えばある常数を乗算して求め、よ
り劣化データの精度をあげる方法も可能である。
又、本実施例では副熱電対を２本にした例であるが副
熱電対の本数を変えて同等以上の精度を上げる効果を演
算で求めることも出来る。
熱電対の本数を変えて同等以上の精度を上げる効果を演
算で求めることも出来る。
更に又、本発明に係る熱電対としては第２図のように
同一保護管内に主熱電対と副熱電対を封入したもので説
明したが、別々の熱電対で熱的に同等の関連を得る形に
設置した温度検出器で同様の効果を得ることも可能であ
る。
同一保護管内に主熱電対と副熱電対を封入したもので説
明したが、別々の熱電対で熱的に同等の関連を得る形に
設置した温度検出器で同様の効果を得ることも可能であ
る。
本発明は主熱電対と副熱電対の信号をとり込みその初
期データを基準に経時的に得られる現データから主熱電
対の劣化を判定する機能を持った劣化補正装置が容易に
得られる。
期データを基準に経時的に得られる現データから主熱電
対の劣化を判定する機能を持った劣化補正装置が容易に
得られる。
劣化データの利用方法として本発明では熱電対の劣化
補正と熱電対の劣化アラームの例を示しているがこれに
関してはいずれか一方のみを利用してもよい。
補正と熱電対の劣化アラームの例を示しているがこれに
関してはいずれか一方のみを利用してもよい。
以上説明した実施例においては温度検出素子として熱
電対が使用されているが、熱電対の代わりに測温抵抗体
又はサーミスタ等を使用することが出来る。
電対が使用されているが、熱電対の代わりに測温抵抗体
又はサーミスタ等を使用することが出来る。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、熱処理炉内に
配置された温度検出素子の劣化を容易にしかも的確に検
出出来る効果が得られる。
配置された温度検出素子の劣化を容易にしかも的確に検
出出来る効果が得られる。
第１図は本発明に係る温度検出器劣化補正装置の一実施
例の全体を示すブロック構成図、第２図（ａ）、（ｂ）
は熱処理炉に固定された保護管近傍の拡大部分構成図、
第３図は信号処理装置の一実施例を示すブロック構成
図、第４図は本発明の動作フローチャートである。 １……熱処理炉、２……ヒータ、３……信号線、４……
信号処理装置、６……電源線、11……炉壁、12……保護
管、13……支持部、14……主熱電対、15、16……副熱電
対、41……アナログマルチプレクサ、42……操作スイッ
チ、43……A/Dコンバータ、44……I/Oインタフェイス回
路、45……μＰ、46……ROM、47……RAM、48……D/Aコ
ンバータ
例の全体を示すブロック構成図、第２図（ａ）、（ｂ）
は熱処理炉に固定された保護管近傍の拡大部分構成図、
第３図は信号処理装置の一実施例を示すブロック構成
図、第４図は本発明の動作フローチャートである。 １……熱処理炉、２……ヒータ、３……信号線、４……
信号処理装置、６……電源線、11……炉壁、12……保護
管、13……支持部、14……主熱電対、15、16……副熱電
対、41……アナログマルチプレクサ、42……操作スイッ
チ、43……A/Dコンバータ、44……I/Oインタフェイス回
路、45……μＰ、46……ROM、47……RAM、48……D/Aコ
ンバータ
Claims (1)
- 【請求項１】炉内に配置された主温度検出素子と、炉壁
近傍に配置された第１の副温度検出素子と、炉外に配置
された第２の副温度検出素子とを有し、前記主温度検出
素子及び前記第１、第２の副温度検出素子の出力信号を
とり込みこれらの温度検出素子の設置初期値の関連デー
タを基準として経時的に変化する同様の関連データから
主温度検出素子の劣化を求め前記主温度検出素子の補正
信号若しくはアラーム信号を出力することを特徴とした
温度検出器劣化補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015844A JP2750720B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 温度検出器劣化補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015844A JP2750720B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 温度検出器劣化補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02195217A JPH02195217A (ja) | 1990-08-01 |
| JP2750720B2 true JP2750720B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=11900134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1015844A Expired - Lifetime JP2750720B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 温度検出器劣化補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750720B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5328303B2 (ja) * | 2008-11-13 | 2013-10-30 | キヤノン株式会社 | 光学素子の製造装置及びその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5946525A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-03-15 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 熱電対絶縁モニタ |
| JPS6220340U (ja) * | 1985-07-22 | 1987-02-06 |
-
1989
- 1989-01-25 JP JP1015844A patent/JP2750720B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02195217A (ja) | 1990-08-01 |
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Legal Events
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