JP6325255B2 - Deterioration detector - Google Patents
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Description
本発明は、混練機で生成中の混練物の温度を測定するのに用いられる保護管式熱電対を検査する技術である。 The present invention is a technique for inspecting a protective tube type thermocouple used for measuring the temperature of a kneaded product being produced by a kneader.
ゴム製品やプラスチック製品の製造工程には、ゴムやプラスチックとなる複数の材料を混練して混練物を生成する工程が含まれる。複数の材料の混練の度合いを示す指標として、混練物の温度が用いられており、このため、混練物の生成中に混練物の温度が測定される。 The manufacturing process of rubber products and plastic products includes a process of kneading a plurality of materials to be rubber and plastic to produce a kneaded product. The temperature of the kneaded product is used as an index indicating the degree of kneading of the plurality of materials. For this reason, the temperature of the kneaded product is measured during the generation of the kneaded product.
混練物の温度の測定には、熱電対が利用される。混練物は、粘度が高いので、生成中の混練物に熱電対を接触させた状態にすれば、熱電対が破損する。このため、管状部材に熱電対を収容した構造を有する保護管式熱電対が利用される。 A thermocouple is used to measure the temperature of the kneaded product. Since the kneaded product has a high viscosity, if the thermocouple is brought into contact with the kneaded product being produced, the thermocouple is damaged. For this reason, a protection tube type thermocouple having a structure in which a thermocouple is accommodated in a tubular member is used.
保護管式熱電対は、金属製やセラミック製の保護管に、熱電対素線を収容した構造を有する熱電対である。 The protective tube type thermocouple is a thermocouple having a structure in which a thermocouple element is housed in a protective tube made of metal or ceramic.
保護管式熱電対は、使用により劣化するので、保護管式熱電対の劣化を検知する技術が提案されている。例えば、保護管式熱電対の劣化を検知する技術として、特許文献1に開示された熱電対劣化検知装置がある。この装置は、先端部が測定対象に設けられた第1の熱電対と、この第1の熱電対と近接させて設けられた第1の熱電対より短い第2の熱電対と、第1の熱電対の出力と第2の熱電対の出力とを比較し、両熱電対の出力差が所定の値を越えたとき、第1の熱電対が劣化したと判断し、劣化検知信号を発生する処理手段と、を備える。
Since the protection tube type thermocouple deteriorates with use, a technique for detecting the deterioration of the protection tube type thermocouple has been proposed. For example, as a technique for detecting deterioration of a protection tube type thermocouple, there is a thermocouple deterioration detection device disclosed in
ところで、保護管式熱電対は混練中の混練物の温度を計測する上で非常に重要であるが、応答性の悪さにより、実温度よりも低い温度(例えば10〜20度低い温度)が表示されるという問題がある。温度の応答性を改善する方法としては、単純には保護管の体積を小さくして熱容量が小さくする方法が考えられる。 By the way, the protective tube type thermocouple is very important in measuring the temperature of the kneaded product during kneading, but due to the poor response, a temperature lower than the actual temperature (for example, a temperature lower by 10 to 20 degrees) is displayed. There is a problem of being. As a method for improving the temperature responsiveness, a method of simply reducing the volume of the protective tube to reduce the heat capacity can be considered.
しかしながら、保護管の体積を小さくすると強度が低くなる。そのため、混練中に、保護管が折損して混練物に混じってプロセスに悪影響を及ぼすといった問題がある。また、上記の特許文献1では、保護管の強度及び応答性を改善することに着目した記載が開示されていないため、この点、改善の余地がある。
However, when the volume of the protective tube is reduced, the strength is lowered. Therefore, during kneading, there is a problem that the protective tube breaks and mixes with the kneaded material, which adversely affects the process. Moreover, in said
本発明の目的は、強度を維持させると同時に応答性を改善した保護管式熱電対を備える劣化検出装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a deterioration detection apparatus including a protective tube type thermocouple that maintains strength and at the same time improves responsiveness.
本発明の一態様による劣化検出装置は、保護管式熱電対を備え、前記保護管式熱電対に電流を印加して前記保護管式熱電対の劣化を検出する劣化検出装置であって、前記保護管式熱電対は、熱電対及び前記熱電対を収容する保護管を備え、前記保護管は、前端側に形成された円錐部と、前記保護管の内部において、前記保護管の前端及び後端間を繋ぐ長手方向に形成され、前記熱電対が挿入される空洞部と、前記円錐部よりも前記後端側に設けられた本体部とを備え、前記円錐部の内部の前記空洞部は、前記前端に向かうにつれて断面積が小さくなるテーパ部を備え、前記空洞部は、前記テーパ部よりも前記後端側に形成され、前記テーパ部の前記後端側の断面積よりも大きな直径を持つ円筒部と、前記円錐部と前記本体部との接続位置よりも前記前端側に設けられ、前記円筒部と前記テーパ部とを繋ぐ段差部とを備える。 A deterioration detection apparatus according to an aspect of the present invention is a deterioration detection apparatus that includes a protection tube thermocouple, detects a deterioration of the protection tube thermocouple by applying a current to the protection tube thermocouple, The protective tube type thermocouple includes a thermocouple and a protective tube that accommodates the thermocouple. The protective tube includes a conical portion formed on a front end side, and a front end and a rear end of the protective tube inside the protective tube. A cavity formed in a longitudinal direction connecting the ends, and the thermocouple is inserted therein, and a main body provided on the rear end side of the cone, the cavity inside the cone is A tapered portion whose sectional area decreases toward the front end, and the hollow portion is formed on the rear end side of the tapered portion, and has a diameter larger than the sectional area of the tapered portion on the rear end side. From the connecting position between the cylindrical portion and the conical portion and the main body portion Provided on the front side, and a stepped portion connecting the said cylindrical portion and the taper portion.
例えば、図4に示すように、空洞部(53)に設けられた円筒部(533)を前端(54)側に寄せると、保護管(52)の体積が減少し、保護管(52)の応答性が向上する。しかしながら、この場合、円筒部(535)と前円筒部(531)とを繋ぐ段差部(535)の肉厚(t40)が薄くなり、保護管(52)の強度が低下する。 For example, as shown in FIG. 4, when the cylindrical portion (533) provided in the cavity portion (53) is moved toward the front end (54), the volume of the protective tube (52) decreases, and the protective tube (52) Responsiveness is improved. However, in this case, the thickness (t40) of the stepped portion (535) connecting the cylindrical portion (535) and the front cylindrical portion (531) is reduced, and the strength of the protective tube (52) is reduced.
そこで、本態様では、空洞部の前端側にはテーパ部を形成した。これにより、保護管の前端側の肉厚をある程度確保すると同時に、保護管の体積を小さくして保護管の熱容量を低くできる。その結果、保護管式熱電対の強度を維持すると同時に応答性を高めることができる。 Therefore, in this embodiment, a tapered portion is formed on the front end side of the cavity portion. As a result, the thickness of the front end side of the protective tube can be ensured to some extent, and at the same time, the volume of the protective tube can be reduced to reduce the heat capacity of the protective tube. As a result, the strength of the protective tube type thermocouple can be maintained and at the same time the responsiveness can be enhanced.
また、この場合、前端側から伝導する熱は段差部により、後端側に伝導し難くなる。これにより、保護管式熱電対の前端側で熱が封じ込まれ、熱電対の温度上昇が速くなる結果、保護管式熱電対の応答性が向上される。 In this case, the heat conducted from the front end side becomes difficult to conduct to the rear end side due to the stepped portion. As a result, heat is confined on the front end side of the protective tube type thermocouple, and the temperature rise of the thermocouple is accelerated, so that the response of the protective tube type thermocouple is improved.
また、上記態様において、前記保護管は表面にメッキ層が形成されていてもよい。 Moreover, the said aspect WHEREIN: The said protective tube may have the plating layer formed in the surface.
この場合、保護管の耐摩耗性を向上できる。 In this case, the wear resistance of the protective tube can be improved.
また、上記態様において、前記熱電対は、混練室から混練物が取り出されるときに開放されるドア部を備える混練機の前記ドア部に取り付けられ、前記ドア部の開放後において、前記熱電対に一定期間電流を供給する電流供給制御部と、前記一定期間の電流供給により前記熱電対に発生する熱起電力を用いて、前記ドア部の開放後における前記熱電対の温度を算出する温度演算部と、前記温度演算部が算出した複数の温度を用いて、前記ドア部の開放後における前記熱電対の雰囲気温度の時間的減衰を示す近似式を算出する近似式算出部と、前記温度演算部が算出した温度から、前記近似式が示す温度を減算した減算値を算出する減算部と、前記減算値を用いて前記保護管の摩耗を判定する摩耗判定部とを備えてもよい。 Further, in the above aspect, the thermocouple is attached to the door portion of a kneader including a door portion that is opened when the kneaded material is taken out from the kneading chamber, and after opening the door portion, the thermocouple is attached to the thermocouple. A current supply control unit that supplies a current for a certain period, and a temperature calculation unit that calculates the temperature of the thermocouple after the door is opened, using a thermoelectromotive force generated in the thermocouple by supplying the current for the certain period And an approximate expression calculation unit for calculating an approximate expression indicating temporal decay of the ambient temperature of the thermocouple after opening the door using the plurality of temperatures calculated by the temperature calculation unit, and the temperature calculation unit A subtractor that calculates a subtracted value obtained by subtracting the temperature indicated by the approximate expression from the temperature calculated by the above equation, and a wear determining unit that determines wear of the protective tube using the subtracted value.
この態様では、接触箇所が摩耗している場合、接触箇所が摩耗していない場合よりも、熱電対に電流が供給されたときに、温度演算部が算出する温度の上昇量が大きくなることを利用して、接触箇所の摩耗を判定する。 In this aspect, when the contact location is worn, the temperature increase calculated by the temperature calculation unit is larger when the current is supplied to the thermocouple than when the contact location is not worn. Using this, the wear at the contact point is determined.
混練室のドア部が開かれた状態で、接触箇所の摩耗検査をする場合、ドア部が開けられることにより、温度演算部によって測定される温度が急激に下がる影響をなくさなければならない。 When the wear inspection of the contact portion is performed in a state where the door portion of the kneading chamber is opened, it is necessary to eliminate the influence that the temperature measured by the temperature calculation unit is rapidly lowered by opening the door portion.
本態様では、ドア部の開放後における雰囲気温度の時間的減衰を示す近似式が算出され、この近似式が示す温度が温度演算部が算出した温度から減算され減算値が算出されている。そのため、この減算値は、ドア部の開放による熱電対の雰囲気温度の時間的減衰が除去された、ドア部の開放後の熱電対の温度変化を示す。その結果、この減算値を用いて、保護管の摩耗を判定することで、保護管の摩耗を正確に判定できる。 In this aspect, an approximate expression indicating temporal decay of the ambient temperature after the door portion is opened is calculated, and the temperature indicated by the approximate expression is subtracted from the temperature calculated by the temperature calculation section to calculate a subtraction value. Therefore, this subtraction value indicates the temperature change of the thermocouple after the door portion is opened, in which the temporal decay of the ambient temperature of the thermocouple due to the opening of the door portion is removed. As a result, the wear of the protective tube can be accurately determined by determining the wear of the protective tube using the subtracted value.
本発明によれば、保護管式熱電対の強度を維持すると同時に応答性を高めることができる。 According to the present invention, the responsiveness can be enhanced while maintaining the strength of the protective tube type thermocouple.
図1は、本発明の実施の形態による劣化検出装置が備える温度測定装置6の一例を示す図である。劣化検出装置は、保護管式熱電対5に電流を印加して、保護管式熱電対5の劣化を検出する装置である。温度測定装置6は、保護管式熱電対5及び温度演算部7を備える。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a
図1において、Y方向は、保護管式熱電対5の長手方向を示し、+Y方向は後端55側の方向を示し、−Y方向は前端54側の方向を示す。X方向は、保護管式熱電対5の長手方向と直行する保護管式熱電対5の幅方向を示し、−X方向は紙面の左側の方向を示し、+X方向は紙面の右側の方向を示している。
In FIG. 1, the Y direction indicates the longitudinal direction of the protective
保護管式熱電対5は、熱電対52及び熱電対52を収容する保護管51を備えている。熱電対52は、Y方向に長尺の一対の素線52a、52bにより構成されている。素線52a、52bの外周には例えば、絶縁膜(図略)が形成され、素線52a、52bは絶縁されている。素線52a、52bは前端54において、電気的に接続され、測温接点52cが形成されている。
The protective
保護管51は、例えば、金属により構成されている。保護管51を構成する金属としては、例えばSCM材(chrome molybdenum steel:クロムモリブデン鋼鋼材)が採用できる。
The
保護管51は、前端54側に形成された円錐部511と、円錐部511よりも後端55側に形成された本体部512とを備える。円錐部511は、前端54に向けて徐々に細くなる円錐形状を持つ。本体部512は、円錐部511と連なっており、Y方向に長尺な円筒形状を持つ。
The
保護管51の内部には、Y方向に長尺な空洞部53が形成されている。空洞部53には、熱電対52が挿入されている。ここで、熱電対52は、後端55に設けられた後端面55bに接続されている。
A
空洞部53は、前端54側から順に、前円筒部531、テーパ部532、及び円筒部533を備える。前円筒部531は、前端54側が開口しており、円筒形状である。前円筒部531の直径は、熱電対52の直径よりも少し大きい。前円筒部531の途中の部分まで、熱電対52が侵入している。つまり、測温接点52cは前円筒部531内に埋まっており、保護管51により保護されている。
The
テーパ部532は、前端54側が前円筒部531と連なり、且つ、後端55側が円筒部533と連なり、前端54に向かうにつれて断面積が小さくなるテーパ形状を持つ。また、テーパ部532の断面は円形である。ここで、テーパ部532のY方向に対する傾斜角度は、例えば、円錐部511のY方向に対する傾斜角度と同じである。但し、これは一例であり、テーパ部532及び円錐部511のY方向に対する角度は異なっていてもよい。
The tapered
テーパ部532と円筒部533との接続位置P1は、円錐部511と本体部512との接続位置P2よりも前端54側に設けられている。接続位置P1におけるテーパ部532の半径r1は円筒部533の半径r2と同じである。また、本体部512の肉厚t2は、保護管51のテーパ部532における肉厚t1よりも大きい。そのため、図1の例では、テーパ部532における保護管51の肉厚t1は保護管51の他の部位の肉厚に比べて薄くなっている。したがって、テーパ部532が形成された部位の保護管51の強度は、他の部位の保護管51の強度に比べて低い。但し、肉厚t1は、後述する図3の肉厚t30と同程度の値に設定されており、保護管51の材料との兼ね合いから所定の基準強度を維持できる値が採用されている。そのため、保護管の強度は一定の強度に保たれている。
The connection position P1 between the
保護管51の前端54側は、メッキ層56が形成されている。具体的には、メッキ層56は、円錐部511の前端54から本体部512の途中の領域までに形成されている。ここで、メッキ層56は、図6に示すように、保護管式熱電対5においてドア部33の内部に位置する領域である先端部53xに形成されている。なお、メッキ層56は、保護管51の表面の全域に形成されてもよい。
A
温度演算部7は、外部配線59a、59bと電気的に接続されている。測温接点52cに伝達された熱によって、熱電対52は熱起電力を発生する。この熱起電力は、外部配線59a、59bによって、温度演算部7に伝達される。温度演算部7は、伝達された熱起電力を用いて、温度(例えば、図6に示す混練室32の混練物Mの温度)を演算する。このように、温度測定装置6は、熱電対52が発生した熱起電力を用いて、温度を測定する装置である。
The
図3〜図5は、図1の保護管式熱電対5の比較例を示す図である。図3に示す保護管式熱電対5aでは、図1と同様、保護管51には、長手方向に空洞部53が形成され、空洞部53に熱電対52が挿入されている。空洞部53は、製作の容易性を考慮して、前端54側に形成された前円筒部531と、前円筒部531より大きな半径を持つ円筒部533とを備えている。前円筒部531と円筒部533とは段差部535を介して連なっている。
3-5 is a figure which shows the comparative example of the protection
図4、図5に示す比較例の保護管式熱電対5b、5cは、保護管式熱電対5aに対して温度の応答性の改善を図ったものである。保護管式熱電対5aでは、保護管51の体積が大きく、温度の応答性が悪いという問題がある。そこで、保護管式熱電対5bでは、円筒部533を前端54側に寄せ、前円筒部531の長手方向の長さが短くされている。これにより、保護管51の前端54側の体積が保護管式熱電対5aに比べて小さくなり、保護管51の熱容量が小さくなる結果、温度の応答性が向上されている。
The
また、保護管式熱電対5cでは、保護管51の外径が小さくされている。また、これに伴って、保護管式熱電対5cでは、前円筒部531の長手方向の長さが保護管式熱電対5a、5cに比べて長くされている。これにより、保護管式熱電対5cでは、保護管51の熱容量が小くされ、温度の応答性が向上されている。
Moreover, in the protective
しかしながら、保護管式熱電対5bでは、保護管51の体積が小さくされているため、保護管51の強度が低下するという問題がある。具体的には、保護管式熱電対5bでは、段差部535における保護管51の肉厚t40が、保護管式熱電対5aの段差部535の肉厚t30に比べて大幅に小さくなっており、この部位の強度が低下する。
However, the protection
また、保護管式熱電対5cでは、円筒部533の半径が保護管式熱電対5aと同じであるため、円筒部533における保護管51の肉厚が保護管式熱電対5aに比べて大幅に小さくなり、この部位の強度が低下している。更に、保護管式熱電対5cでは、保護管51の外径が小さくなっているため、現在、混練機の計測に使用されている保護管式熱電対と置換できないという問題がある。保護管式熱電対5cを混練機に取り付けるには、混練機における保護管式熱電対の取り付け部位の構造を変更する必要がある。
Further, in the protective
そこで、図1に示す保護管式熱電対5では、空洞部53の前端54側の部位にテーパ部532を設けた。これにより、前端54側の保護管51の体積を減少させるために、前円筒部531のY方向の長さY1を図4に示す前円筒部531のY方向の長さY40と同じ長さにしても、保護管51の最薄部の肉厚t1を図3に示す肉厚t30と同程度の値に維持できる。そのため、温度の応答性を改善し、且つ、保護管51の強度を保つことができる。
Therefore, in the protective
なお、本実施の形態の保護管式熱電対5としては、図2のものが採用されてもよい。図2は、本実施の形態の保護管式熱電対5の別の態様を示した図である。図2に示す保護管式熱電対5は、図1の保護管式熱電対5において、円筒部533とテーパ部532との接続位置に段差部534を設けたことを特徴とする。その他の構成は図1と同じであるため、説明を省く。
In addition, the thing of FIG. 2 may be employ | adopted as the protective
図2では、円筒部533の半径r2は、テーパ部532の後端55側の半径r1よりも大きくされている。これにより、テーパ部532と円筒部533との接続位置に段差部534が形成されている。
In FIG. 2, the radius r <b> 2 of the
図2の場合、前端54側から伝導する熱は段差部534により、後端55側に伝導し難くなる。これにより、保護管式熱電対5の前端54側で熱が封じ込まれ、熱電対52の温度上昇が速くなる結果、保護管式熱電対5の温度の応答性が向上される。
In the case of FIG. 2, the heat conducted from the
なお、図2においても、保護管51の最薄部の肉厚t1は、図3に示す肉厚t30と同じ値に維持されており、強度が一定に保たれている。
Also in FIG. 2, the thickness t1 of the thinnest portion of the
図1において、接続位置P1は接続位置P2より前端54側に設けられ、テーパ部532のY方向の長さが円錐部511のY方向の長さよりも小さくされている。同様に、図2において、段差部534は接続位置P2より前端54側に設けられ、テーパ部532のY方向の長さが円錐部511のY方向の長さよりも小さくされている。これにより、保護管51の前端54側の体積が減少して熱容量が小さくなり、温度の応答性の向上が図られている。
In FIG. 1, the connection position P1 is provided closer to the
なお、図1、図2において、テーパ部532の前端54側には前円筒部531が設けられているが、前円筒部531は省かれてもよい。
1 and 2, the front
本実施の形態の劣化検出装置は、熱電対52に電流を印加したときの保護管式熱電対5の温度上昇量を用いて保護管式熱電対5の劣化を判定している。そのため、保護管式熱電対5の温度の応答性を改善させることで、電流の印加時間を短くすることができ、短時間で保護管式熱電対5の摩耗を判定できる。また、前端54側の保護管51の体積を小さくした場合、小さくしない場合に比べて、同じ摩耗量であっても、その摩耗量の保護管51の前端54側での体積に占める割合が大きくなる。これにより、摩耗検知の分解能を向上できる。
The deterioration detection device of the present embodiment determines the deterioration of the protection
次に、混練機3について説明する。図6は、混練機3の一例を示す模式図である。図7は、図6に示す混練機3において、混練物Mが生成されている状態を示す模式図である。図8は、図6に示す混練機3において、混練物Mが取り出されている状態を示す模式図である。 Next, the kneader 3 will be described. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of the kneader 3. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a state where the kneaded material M is generated in the kneading machine 3 illustrated in FIG. 6. FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which the kneaded material M is taken out in the kneader 3 shown in FIG.
図6を参照して、混練機3は、材料供給管31、混練室32、ドア部33、生成制御部37及びドア制御部38を備える。
Referring to FIG. 6, the kneader 3 includes a
材料供給管31は、混練室32の天井の上に配置されている。材料供給管31の先端が混練室32の天井を通って混練室32に案内されている。混練物Mの材料は、材料供給管31を通って、混練室32に供給される。
The
混練室32は、断面図で示されている。混練室32は、所定の材料が混練されて混練物Mが生成されているとき、常温より温度が高く設定されている。例えば、ゴム混練物であれば、混練室32は、百数十℃に設定される。混練室32には、2つのローラー34、35が配置されている。図7を参照して、2つのローラーを回転させることにより、混練室32に供給された材料が混練され、混練物Mが生成される。
The kneading
生成制御部37は、混練室32で混練物Mを生成する制御をする。詳しく説明すると、生成制御部37は、材料供給管31から混練室32に混練物Mの材料を供給する制御、混練室32の温度を設定する制御、及び、ローラー34、35を回転させる制御をする。
The
図6及び図8を参照して、混練室32の床部には、混練物Mの取出口36が形成されている。ドア部33が閉じられると、取出口36が塞がれる。ドア部33が開けられると、取出口36が開放される。ドア部33が開けられると、混練室32の混練物Mは、取出口36を通って、落下し、次のプロセスへ送られる。ドア部33は、混練室32で混練物Mが生成されているときに閉じられ、混練室32から混練物Mが取り出されるときに開けられる。
With reference to FIGS. 6 and 8, an
ドア制御部38は、ドア部33の開閉を制御する。
The
混練機3は、混練室32で混練物Mを生成する動作、生成した混練物Mを混練室32から取り出すためにドア部33を開ける動作、次の混練物Mを混練室32で生成するためにドア部33を閉じる動作を繰り返す。
The kneading machine 3 operates to generate the kneaded material M in the kneading
図6を参照して、ドア部33には、保護管式熱電対5が差し込まれている。ドア部33が閉じられた状態で、保護管式熱電対5の保護管51の先端部53xが、混練室32内に位置し、ドア部33が開けられた状態で、先端部53xが混練室32外に位置するように、先端部53xがドア部33から突き出ている。先端部53xは、混練物Mの生成中に混練物Mと接触する接触箇所である。
Referring to FIG. 6, the protective
続いて、保護管51の表面に形成されたメッキ層56(図1、図2参照)について説明する。保護管51の先端部53xは、上述したように、接触箇所である。保護管51の材料は、耐熱性、強度等の観点から、例えば、SCM材(chrome molybdenum steel:クロムモリブデン鋼鋼材)が使用される。ゴムやプラスチックの材料には、シリカのような硬度が高い粒子が含まれる。SCM材は、シリカに対して、耐摩耗性が低い。そこで、先端部53xにメッキ層56を形成し、メッキ層56を接触箇所とすることにより、接触箇所の耐摩耗性を向上させている。
Next, the plating layer 56 (see FIGS. 1 and 2) formed on the surface of the
このように、接触箇所をメッキ層56とすることにより、接触箇所の対摩耗性を向上させている。しかし、メッキ層56も、シリカによって摩耗するので、保護管式熱電対5の使用が長期間になると、メッキ層56が摩耗し、保護管51からメッキ層56が剥がれる事態が生じる。
Thus, by making the contact portion into the plated
そこで、メッキ層56が摩耗しているかを検査する必要がある。本実施形態において、熱電対検査とは、この検査のことである。以下、この検査を、「摩耗検査」と簡単に記載することもある。
Therefore, it is necessary to inspect whether the
熱電対52に電流が供給されると、測温接点52cが発熱する。その熱は、先端部53xで吸収される。メッキ層56を含まない先端部53xは、メッキ層56を含む先端部53xよりも、メッキ層56が存在しない分だけ、先端部53xでの吸熱量が少ない。従って、メッキ層56を含まない先端部53xは、メッキ層56を含む先端部53xよりも、熱電対52に電流が供給されたときに、測温接点52cの温度が高くなる(すなわち、温度測定装置6が測定する温度が高くなる)。これを確認する実験を行った。
When a current is supplied to the
保護管式熱電対5の熱電対52に、1.0Aの電流を供給し続けながら、温度測定装置6により、所定時間の間隔で、温度を測定した。
While continuously supplying a current of 1.0 A to the
保護管式熱電対5として、アルミ箔付きの保護管式熱電対5と、アルミ箔なしの保護管式熱電対5を用意した。アルミ箔付きの保護管式熱電対5は、先端部53xにアルミ箔を取り付けた保護管式熱電対5である。アルミ箔なしの保護管式熱電対5は、先端部53xにアルミ箔を取り付けていない保護管式熱電対5である。アルミ箔の厚みは、0.12mmとした。アルミ箔をメッキ層56と見なした。
As the protective
実験の結果を図9のグラフに示す。グラフの横軸は、熱電対52に電流の供給を開始してから経過した時間を示す。単位は秒である。グラフの縦軸は、熱電対52に電流を供給される前に、温度測定装置6により測定された温度を基準にした温度の上昇量を示す。
The result of the experiment is shown in the graph of FIG. The horizontal axis of the graph indicates the time that has elapsed since the supply of current to the
例えば、熱電対52に電流が供給される前に、温度測定装置6により測定された温度を30.0℃、熱電対52に電流が供給されてから、10秒経過したときに、温度測定装置6により測定された温度を31.0℃とする。この場合、熱電対52に電流が供給されてから、10秒経過したときの温度の上昇量は、1.0℃となる。
For example, the temperature measured by the
折れ線S1は、アルミ箔付きの保護管式熱電対5の実験結果を示している。線L1は、折れ線S1を線形近似した線である。折れ線S2は、アルミ箔なしの保護管式熱電対5の実験結果を示している。線L2は、折れ線S2を線形近似した線である。
A broken line S1 indicates the experimental result of the protective
折れ線S2で示すアルミ箔なしの保護管式熱電対5は、折れ線S1で示すアルミ箔付きの保護管式熱電対5と比べて、温度の上昇量が大きかった。これは、アルミ箔が存在しないことが原因と思われる。
The protection
例えば、熱電対52に電流を供給する時間を10秒とした場合、折れ線S1で示すアルミ箔付きの保護管式熱電対5では、温度の上昇量が1.0℃、折れ線S2で示すアルミ箔なしの保護管式熱電対5では、温度の上昇量が1.3℃となった。
For example, when the time for supplying current to the
これは、メッキ層56が削れていない保護管式熱電対5では、温度の上昇量が1.0℃、メッキ層56が0.12mm削れた保護管式熱電対5では、温度の上昇量が1.3℃であり、温度の上昇量に、0.3℃の違いが生じる言うことができる。
This is because the temperature rise amount is 1.0 ° C. in the protective
メッキ層56を含む先端部53xにおいて、メッキ層56の厚みが小さくなれば、先端部53xの吸熱量が小さくなる。従って、メッキ層56の厚みと、測温接点52cの温度の上昇量との間には、メッキ層56の厚みが小さくなれば、測温接点52cの温度の上昇量(言い換えれば、温度測定装置6が測定した温度の上昇量)が大きくなる相関関係があると思われる。よって、熱電対52に電流を供給して、測温接点52cを発熱させることにより、温度測定装置6が測定した温度の上昇量を用いれば、メッキ層56の厚み(摩耗量)を推定できる。本実施形態は、この理論を応用し、接触箇所であるメッキ層56が摩耗しているかを検査(摩耗検査)する。
If the thickness of the
次に、摩耗検査を実行する時期について説明する。図7を参照して、混練物Mの生成中、保護管51の先端部53xが混練物Mと接触しているので、摩耗検査をすることができない。混練機3を停止させて、混練室32に混練物Mが存在しない状態で摩耗検査することが考えられる。しかし、混練物Mの生成プロセスが一旦停止することになるので、非効率である。
Next, the timing for executing the wear inspection will be described. Referring to FIG. 7, during the generation of kneaded material M, the
混練機3は、次の(1)〜(4)の動作を繰り返す。(1)ドア部33が閉じられた混練室32に材料を供給する。(2)混練室32で材料を混練して混練物Mを生成する(図7)。(3)ドア部33を開けて、混練室32の混練物Mを次のプロセスへ送る(図8)。(4)ドア部33を閉じる。
The kneader 3 repeats the following operations (1) to (4). (1) The material is supplied to the kneading
ドア部33が開けられて、混練室32から混練物Mが取り出されている期間に、摩耗検査を実行すれば、混練機3の動作を停止しなくてもよいので、効率がよい。
If the wear inspection is performed during the period when the
しかし、ドア部33が開けられると、保護管51の先端部53xは、常温環境下に晒されるので、温度測定装置6が測定する温度が急激に低下する。
However, when the
従って、ドア部33が開けられた状態で、熱電対52に電流を供給することによって、温度測定装置6が測定した温度の上昇量を知るには、ドア部33が開けられることにより、温度が急激に低下する影響をなくさなければならない。
Therefore, in order to know the amount of temperature rise measured by the
ドア部33が開けられた状態で、熱電対52に電流が供給された場合に、温度測定装置6が測定した温度を、実温度とする。また、実温度から推定される、ドア部33の開放後における熱電対52の雰囲気温度を推定温度とする。熱電対52に電流が供給されることにより、測温接点52cが発熱したことが原因で、温度測定装置6が測定した温度の上昇量を温度上昇量とする。実温度から推定温度を減算すれば、上記影響をなくすことができる。すなわち、実温度から推定温度を減算した値が、温度上昇量となる。
When a current is supplied to the
推定温度は、式1に示す指数関数式を用いて求めることができる。式1は、温度低下を表す一般的な式である。
The estimated temperature can be obtained using the exponential function equation shown in
y=a×exp(b×x)・・・(式1)
ここで、「y」は、温度を示し、「x」は、経過時間を示し、「a」及び「b」は、係数である。このうち、「b」は、温度の下がり具合、すなわち、温度が急激に下がるのか、温度が緩やかに下がるのかを示す。後で説明する近似式算出部86(図10)は、式1を利用して、近似式(すなわち、推定温度を求める式)を算出する。
y = a * exp (b * x) (Formula 1)
Here, “y” indicates temperature, “x” indicates elapsed time, and “a” and “b” are coefficients. Among these, “b” indicates how the temperature decreases, that is, whether the temperature decreases rapidly or gradually. An approximate expression calculation unit 86 (FIG. 10), which will be described later, uses
次に、熱電対検査装置8について説明する。図10は、本実施形態に係る劣化検出装置の構成を示すブロック図である。劣化検出装置は、熱電対検査装置8及び温度測定装置6を備える。
Next, the
熱電対検査装置8は、図1に示す温度測定装置6が測定した温度を利用して、摩耗検査をする。
The
温度測定装置6は、図7及び図8に示すように、保護管式熱電対5を利用し、混練室32で生成されている混練物Mの温度を測定すると共に、ドア部33が開けられ、メッキ層56が混練物Mに接触していない状態において、メッキ層56の周囲の温度を測定する。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
熱電対検査装置8は、ドア開閉判断部81、電源部82、スイッチ部83、電流供給制御部84、期間経過判断部85、近似式算出部86、減算部87、摩耗判定部88、及び、報知部89を備える。
The
ドア開閉判断部81は、不図示のセンサーから出力された信号を基にして、ドア部33が開かれた状態か、又は、ドア部33が閉じられた状態かを判断する。そのセンサーは、ドア部33が開かれた状態とドア部33が閉じられた状態とで異なる信号を出力する。
The door opening / closing determination unit 81 determines whether the
電源部82は、熱電対52に供給する電流を生成する。
The
スイッチ部83は、例えば、トランジスタにより構成される。スイッチ部83がオン状態のとき、電源部82で生成された電流が外部配線59bに供給される。スイッチ部83がオフ状態のとき、電源部82で生成された電流が外部配線59bに供給されない。
The
電流供給制御部84は、スイッチ部83をオンオフ制御する。詳しく説明すると、電流供給制御部84は、混練室32から混練物Mを取り出すために、ドア部33が開けられたとき、スイッチ部83をオフからオンに切り替え、予め定められた第1の期間が経過したとき、スイッチ部83をオンからオフに切り替える。これにより、混練室32から混練物Mを取り出すために、混練機3がドア部33を開ける動作をすることにより、ドア部33が開けられた状態で、第1の期間において熱電対52に電流を供給し、かつ、第1の期間の経過後において熱電対52に電流を供給しない。
The current supply control unit 84 performs on / off control of the
期間経過判断部85は、第1の期間が経過してから、ドア部33が開けられた状態で、予め定められた第2の期間が経過したか否かを判断する。図11は、摩耗検査の期間を示すタイムチャートである。摩耗検査の期間T0は、第1の期間T1と、第2の期間T2と、サンプリング期間T3とに分けられる。摩耗検査の期間T0が、例えば、4秒の場合、第1の期間T1は、例えば、1秒であり、第2の期間T2は、例えば、2秒であり、サンプリング期間T3は、例えば、1秒である。
The period elapsed determination unit 85 determines whether or not a predetermined second period has elapsed with the
第1の期間T1に熱電対52に対して電流を供給することにより、測温接点52c(図1)が発熱する。この影響が残っている期間を第2の期間T2とし、その影響が残っていない期間をサンプリング期間T3とする。サンプリング期間T3については、次の近似式算出部86で説明する。
By supplying current to the
近似式算出部86は、上述した式1で示す指数関数式を用いて、上記推定温度を求める式を算出する。つまり、近似式算出部86は、温度演算部7が算出した複数の実温度を用いて、ドア部33の開放後における熱電対52の雰囲気温度の時間的減衰を示す近似式を算出する。以下の説明では、近似式算出部86は、第1の期間T1に熱電対52に電流が供給されなかったとすれば、第2の期間T2に温度測定装置6が測定したと推定される温度を示す近似式を算出する。言い換えれば、第1の期間T1に熱電対52に電流が供給されなかったとすれば、第2の期間T2に保護管式熱電対5を利用して温度を測定した場合に、測定したと推定される温度を示す近似式を算出する。
The approximate
この式の算出には、ドア部33が開けられた状態で、温度測定装置6が測定した温度のうち、期間経過判断部85によって第2の期間T2が経過したと判断された後(サンプリング期間T3)に測定された温度が用いられる。サンプリング期間T3は、第1の期間T1に熱電対52に対して電流を供給したことにより、測温接点52cが発熱した影響が残っていない期間として規定されているからである。
The calculation of this equation is performed after the second period T2 is determined by the period elapsed determination unit 85 out of the temperatures measured by the
近似式は、上述したように、第1の期間T1に熱電対52に対して電流が供給されなかったとした場合に第2の期間T2において、温度測定装置6が測定したと推定される温度(推定温度)を示す式である。測温接点52cが発熱した影響が残っている期間(すなわち、第2の期間T2)で測定された温度を利用して近似式を算出すれば、近似式が正確な推定温度を示さないからである。
As described above, the approximate expression is the temperature estimated to be measured by the
近似式算出部86は、サンプリング期間T3において、所定の間隔で、温度測定装置6が測定した温度のデータを取得する。
The approximate
上記の近似式算出部86による近似式の算出手法は一例にすぎず、近似式算出部86は、熱電対52の第2の期間T2、サンプリング期間T3を区別することなく、第1の期間T1の経過後且つドア部33の開放後における複数の実温度から近似式を算出してもよい。
The approximate expression calculation method by the approximate
減算部87は、第2の期間T2に温度測定装置6が測定した温度から、近似式算出部86が算出した近似式が示す温度を減算した減算値を算出する。
The
摩耗判定部88は、メッキ層56が摩耗している場合、メッキ層56が摩耗していない場合よりも、減算値が大きくなることを利用して、メッキ層56が摩耗しているか判定する。
The
報知部89は、例えば、ディスプレイであり、摩耗判定部88が判定した結果を報知する。
The
次に、本実施形態に係る熱電対検査装置8の動作について説明する。図12は、その動作を説明するフローチャートである。
Next, the operation of the
図8に示す混練機3の生成制御部37が、混練物Mの生成が完了したと判断したとき、混練室32から混練物Mを取り出すために、ドア制御部38が、ドア部33を開ける制御をする。これにより、図10に示すドア開閉判断部81が、ドア部33が開けられたと判断する(ステップS1)。
When the
ドア開閉判断部81が、ドア部33が開けられたと判断したので、電流供給制御部84は、熱電対52に電流を供給する(ステップS3)。詳しく説明すると、図10に示す電流供給制御部84は、スイッチ部83をオフからオンに切り替え、それから第1の期間T1(図11)が経過した後、スイッチ部83をオンからオフに切り替える。これにより、第1の期間T1において、熱電対52に電流が供給されるので、測温接点52c(図1)が発熱する。
Since the door opening / closing determination unit 81 determines that the
期間経過判断部85は、第1の期間T1が経過してから、ドア部33が開けられた状態で、第2の期間T2(図11)が経過したか否かを判断する(ステップS5)。ドア部33が開けられた状態は、ドア開閉判断部81が判断する。
The period elapsed determination unit 85 determines whether or not the second period T2 (FIG. 11) has elapsed with the
期間経過判断部85は、第2の期間T2が経過していないと判断した場合(ステップS5でNo)、ステップS5の処理を繰り返す。 When it is determined that the second period T2 has not elapsed (No in step S5), the period elapsed determination unit 85 repeats the process of step S5.
期間経過判断部85は、第2の期間T2が経過したと判断した場合(ステップS5でYes)、近似式算出部86は、近似式を算出する(ステップS7)。これについて、詳しく説明する。
If the period elapsed determination unit 85 determines that the second period T2 has elapsed (Yes in step S5), the approximate
図13は、第2の期間T2及びサンプリング期間T3において、温度測定装置6が測定した温度を示すグラフ、すなわち、実温度を示すグラフである。図14は、第2の期間T2及びサンプリング期間T3において、近似式算出部86が算出した近似式を示すグラフ、すなわち、推定温度を示すグラフである。図15は、図13のグラフと図14のグラフとを重ねたグラフである。図13〜図15において、横軸は、時間(秒)を示し、縦軸は、温度測定装置6が測定した温度(℃)を示している。横軸において、0.00秒から2.00秒までの期間が、第2の期間T2であり、2.00秒から3.00秒までの期間が、サンプリング期間T3である。
FIG. 13 is a graph showing the temperature measured by the
図13を参照して、0.00秒(すなわち、第1の期間T1の経過直後)において、熱電対52に電流を供給することが停止され、測温接点52c(図1)の発熱が止まる。このため、0.00秒において、温度測定装置6が測定した温度が急激に低下している。
Referring to FIG. 13, at 0.00 seconds (that is, immediately after the elapse of first period T1), supply of current to thermocouple 52 is stopped, and heat generation at
その後も、温度測定装置6が測定した温度は低下する。これは、図8に示すように、混練室32のドア部33が開けられた状態なので、保護管式熱電対5が常温環境に晒されているからである。
After that, the temperature measured by the
近似式算出部86は、サンプリング期間T3において、例えば、10μ秒毎に、温度測定装置6が測定した温度のデータを取得する。サンプリング期間T3が、1秒であれば、100個の温度データを取得する。
The approximate
近似式算出部86は、取得した温度データ、及び、式1で示す指数関数式を用いて、近似式を算出する。近似式は、例えば、以下の通りとなる。
The approximate
y=127.74e−0.0206x・・・(式2)
式2をグラフで示したのが、図14である。このグラフは、上述したように、推定温度を示すグラフである。
y = 127.74e-0.0206x (Formula 2)
FIG. 14 shows
減算部87は、第2の期間T2及びサンプリング期間T3に温度測定装置6が測定した温度から、近似式算出部86が算出した近似式が示す温度を減算した減算値を算出する(ステップS9)。減算値は、実温度から推定温度を減算した値であり、温度上昇量を示している。温度上昇量とは、第1の期間T1で測温接点52cが発熱したことが原因で、温度測定装置6が測定した温度の上昇量である。
The
詳しく説明すると、減算部87は、図16に示すように、図13のグラフが示す値から図14のグラフが示す値を引いた値を示すグラフを算出する。図16において、横軸は、時間(秒)を示す。縦軸は、温度上昇量(℃)を示している。
More specifically, as shown in FIG. 16, the
上述したように図13に示すグラフは、第1の期間T1に熱電対52に対して電流が供給された場合に、第2の期間T2及びサンプリング期間T3において、温度測定装置6が測定した温度(実温度)を示すグラフである。これに対して、図14に示すグラフは、第1の期間T1に熱電対52に対して電流が供給されなかったとした場合に、第2の期間T2及びサンプリング期間T3において、温度測定装置6が測定したと推定される温度(推定温度)を示すグラフである。
As described above, the graph shown in FIG. 13 shows the temperature measured by the
第2の期間T2では、温度上昇量が0より大きい。これは、第1の期間T1に熱電対52に対して電流を供給したことにより、測温接点52cが発熱した影響が第2の期間T2に残っているからである。サンプリング期間T3では、温度上昇量が略0である。これは、その影響がサンプリング期間T3に残っていないからである。
In the second period T2, the temperature rise amount is greater than zero. This is because the influence of heat generated by the
摩耗判定部88は、図16に示す第2の期間T2の温度上昇量(減算値)を利用して、メッキ層56が摩耗しているか判断する(ステップS11)。メッキ層56が摩耗しているか判断する方法は、いくつか考えられる。例えば、第2の期間T2中の予め定められた時(例えば、0.50秒)の温度上昇量が、予め定められたしきい値を超えていれば、メッキ層56が摩耗していると判断し、超えていなければ、メッキ層56が摩耗していないと判断する。
The
また、第2の期間T2中の予め定められた時において、図16に示すグラフの傾きが、予め定められたしきい値を超えていれば、メッキ層56が摩耗していると判断し、超えていなければ、メッキ層56が摩耗していないと判断する。
Further, when the slope of the graph shown in FIG. 16 exceeds a predetermined threshold at a predetermined time during the second period T2, it is determined that the
図16に示す第2の期間T2において、図16のグラフを移動平均する処理をした後、それらの方法を適用してもよい。移動平均により図16のグラフが滑らかになるので、誤差を小さくできるからである。 In the second period T2 shown in FIG. 16, these methods may be applied after the process of moving average the graph of FIG. This is because the error can be reduced because the graph of FIG. 16 becomes smooth due to the moving average.
摩耗判定部88が、メッキ層56が摩耗していると判断した場合(ステップS11でYes)、報知部89は、保護管式熱電対5の交換を警告する表示をする(ステップS13)。
When the
摩耗判定部88が、メッキ層56が摩耗していないと判断した場合(ステップS11でNo)、図6に示す混練機3のドア制御部38は、ドア部33を閉じる制御をする(ステップS15)。そして、生成制御部37は、ドア部33が閉じられた後、混練室32で次の混練物Mの生成を制御する。
When the
ドア部33の一回の開閉で摩耗検査を一回だけ実行する例で説明したが、ドア部33の一回の開閉で、摩耗検査を複数回実行してもよい。第1の期間T1が1.0秒、第2の期間T2が2.0秒、サンプリング期間T3が1.0秒とし、ドア部33が開けられた時間が、15秒であれば、摩耗検査を3回実行する。そして、3回の摩耗検査において、摩耗判断部が1回でも、メッキ層56が摩耗していると判断した場合、報知部89は、保護管式熱電対5の交換を警告する表示をする。
Although the example in which the wear inspection is executed only once by opening and closing the
ドア部33を開閉する毎に、摩耗検査を実行してもよいし、予め定められた期間が経過する毎に(例えば、一日に一回)、摩耗検査を実行してもよい。
Each time the
本実施形態の主な効果を説明する。本実施形態では、図1を参照して、メッキ層56(接触箇所)が摩耗している場合、メッキ層56が摩耗していない場合よりも、熱電対52に電流が供給されたときに、温度測定装置6が測定する温度の上昇量が大きくなることを利用して、メッキ層56の摩耗を判定する。
The main effects of this embodiment will be described. In the present embodiment, referring to FIG. 1, when the plating layer 56 (contact point) is worn, when the current is supplied to the
図8を参照して、混練室32のドア部33が開かれた状態で、メッキ層56の摩耗検査をする場合、ドア部33が開けられることにより、温度測定装置6によって測定される温度が急激に下がる影響をなくさなければならない。
Referring to FIG. 8, when the wear inspection of the
ドア部33が開けられた状態で、熱電対52に電流が供給された場合に、温度測定装置6が測定した温度を、実温度とする(図13)。ドア部33が開けられた状態で、熱電対52に電流が供給されなかったとした場合に、温度測定装置6が測定したと推定される温度を、推定温度とする。本実施形態では、近似式算出部86が算出した近似式が示す温度を、推定温度としている(図14)。熱電対52に電流が供給されることにより、測温接点52cが発熱したことが原因で、温度測定装置6が測定した温度の上昇量を温度上昇量とする。
When current is supplied to the
実温度から推定温度を減算すれば、上記影響をなくすことができる。すなわち、実温度から推定温度を減算した値が、温度上昇量となる(図16)。 If the estimated temperature is subtracted from the actual temperature, the above influence can be eliminated. That is, the value obtained by subtracting the estimated temperature from the actual temperature is the temperature increase amount (FIG. 16).
以上より、本実施形態によれば、混練物Mの温度の測定に用いられる保護管式熱電対5に備えられ、熱電対52が収容される保護管51において、混練物Mと接触するメッキ層56が摩耗しているかを検査できる。
As described above, according to the present embodiment, the plating layer which is provided in the protective
また、本実施形態によれば、図12のフローチャートで説明したように、混練物Mを混練室32から取り出すために、ドア部33を開けたときに、摩耗検査をしている。従って、混練機3の動作中に、摩耗検査をすることができる。混練機3の動作中とは、混練室32で混練物Mを生成し、混練物Mを取り出すためにドア部33を開け、ドア部33を閉じ、混練室32で次の混練物Mを生成する処理を繰り返すことである。よって、本実施形態によれば、摩耗検査をするために、混練機3の動作を停止させる必要がない。
Further, according to the present embodiment, as described with reference to the flowchart of FIG. 12, wear inspection is performed when the
メッキ層56(図1)の厚みと、温度上昇量との間には、メッキ層56の厚みが小さくなれば、温度上昇量が大きくなる相関関係がある。本実施形態によれば、メッキ層56の摩耗量(摩耗された厚み)を予測できるので、メッキ層56が摩耗によりなくなり、保護管51が破損する前に、適切なタイミングで、保護管式熱電対5の交換をする報知をすることができる。
There is a correlation between the thickness of the plating layer 56 (FIG. 1) and the temperature increase amount, so that the temperature increase amount increases as the thickness of the
図1を参照して、保護管51の肉厚を小さくすれば、保護管51の熱容量が小さくなるので、応答性に優れた保護管式熱電対5となる。しかし、保護管51の肉厚が小さい場合、メッキ層56が摩耗により剥がれれば、直ぐに保護管51が破損してしまう。本実施形態では、メッキ層56の摩耗量を予測できるので、肉厚が小さい保護管51を使用できる。
Referring to FIG. 1, if the thickness of the
肉厚が小さい保護管51の場合、保護管51の熱容量が小さいので、摩耗検査をした場合、温度上昇量が大きくなる。よって、メッキ層56が摩耗しているか否かをより正確に判定することができる。
In the case of the
本実施形態では、保護管51の先端部53xを覆うメッキ層56が接触箇所である例で説明したが、保護管51の先端部53xがメッキ層56で覆われていない場合、すなわち、メッキ層56を含まない先端部53xの場合にも、本発明を適用することができる。
In the present embodiment, the example in which the
3 混練機
5 保護管式熱電対
7 温度演算部
32 混練室
33 ドア部
51 保護管
511 円錐部
512 本体部
52 熱電対
53 空洞部
531 前円筒部
532 テーパ部
533 円筒部
534 段差部
54 前端
55 後端
56 メッキ層
84 電流供給制御部
88 摩耗判定部
87 減算部
86 近似式算出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3
Claims (4)
前記保護管式熱電対は、熱電対及び前記熱電対を収容する保護管を備え、
前記保護管は、
前端側に形成された円錐部と、
前記保護管の内部において、前記保護管の前端及び後端間を繋ぐ長手方向に形成され、前記熱電対が挿入される空洞部と、
前記円錐部よりも前記後端側に設けられた本体部とを備え、
前記円錐部の内部の前記空洞部は、
前記前端に向かうにつれて断面積が小さくなるテーパ部を備え、
前記空洞部は、
前記テーパ部よりも前記後端側に形成され、前記テーパ部の前記後端側の断面積よりも大きな直径を持つ円筒部と、
前記円錐部と前記本体部との接続位置よりも前記前端側に設けられ、前記円筒部と前記テーパ部とを繋ぐ段差部とを備える劣化検出装置。 A deterioration detection device comprising a protection tube type thermocouple, and detecting a deterioration of the protection tube type thermocouple by applying a current to the protection tube type thermocouple,
The protective tube type thermocouple includes a thermocouple and a protective tube for housing the thermocouple,
The protective tube is
A conical portion formed on the front end side;
Inside the protective tube, a cavity formed in the longitudinal direction connecting the front end and the rear end of the protective tube, and the thermocouple is inserted ,
A main body provided on the rear end side of the conical part,
The cavity inside the cone is
A taper portion having a cross-sectional area that decreases toward the front end ,
The cavity is
A cylindrical portion formed on the rear end side of the taper portion and having a diameter larger than a cross-sectional area of the taper portion on the rear end side;
A deterioration detecting device provided with a stepped portion provided on the front end side with respect to a connection position between the conical portion and the main body portion and connecting the cylindrical portion and the tapered portion .
前記ドア部の開放後において、前記熱電対に一定期間電流を供給する電流供給制御部と、
前記一定期間の電流供給により前記熱電対に発生する熱起電力を用いて、前記ドア部の開放後における前記熱電対の温度を算出する温度演算部と、
前記温度演算部が算出した複数の温度を用いて、前記ドア部の開放後における前記熱電対の雰囲気温度の時間的減衰を示す近似式を算出する近似式算出部と、
前記温度演算部が算出した温度から、前記近似式が示す温度を減算した減算値を算出する減算部と、
前記減算値を用いて前記保護管の摩耗を判定する摩耗判定部とを備える請求項1又は2記載の劣化検出装置。 The thermocouple is attached to the door portion of the kneader having a door portion that is opened when the kneaded material is taken out from the kneading chamber,
After opening the door part, a current supply control part for supplying a current to the thermocouple for a certain period;
Using a thermoelectromotive force generated in the thermocouple by supplying the current for a certain period, a temperature calculation unit that calculates the temperature of the thermocouple after the door is opened;
Using the plurality of temperatures calculated by the temperature calculation unit, an approximate expression calculation unit that calculates an approximate expression indicating temporal decay of the ambient temperature of the thermocouple after opening the door unit;
A subtraction unit that calculates a subtraction value obtained by subtracting the temperature indicated by the approximate expression from the temperature calculated by the temperature calculation unit;
The deterioration detection apparatus according to claim 1, further comprising a wear determination unit that determines wear of the protective tube using the subtracted value.
前記保護管式熱電対は、熱電対及び前記熱電対を収容する保護管を備え、
前記保護管は、
前端側に形成された円錐部と、
前記保護管の内部において、前記保護管の前端及び後端間を繋ぐ長手方向に形成され、前記熱電対が挿入される空洞部とを備え、
前記円錐部の内部の前記空洞部は、前記前端に向かうにつれて断面積が小さくなるテーパ部を備え、
前記熱電対は、混練室から混練物が取り出されるときに開放されるドア部を備える混練機の前記ドア部に取り付けられ、
前記ドア部の開放後において、前記熱電対に一定期間電流を供給する電流供給制御部と、
前記一定期間の電流供給により前記熱電対に発生する熱起電力を用いて、前記ドア部の開放後における前記熱電対の温度を算出する温度演算部と、
前記温度演算部が算出した複数の温度を用いて、前記ドア部の開放後における前記熱電対の雰囲気温度の時間的減衰を示す近似式を算出する近似式算出部と、
前記温度演算部が算出した温度から、前記近似式が示す温度を減算した減算値を算出する減算部と、
前記減算値を用いて前記保護管の摩耗を判定する摩耗判定部とを備える劣化検出装置。 A deterioration detection device comprising a protection tube type thermocouple, and detecting a deterioration of the protection tube type thermocouple by applying a current to the protection tube type thermocouple,
The protective tube type thermocouple includes a thermocouple and a protective tube for housing the thermocouple,
The protective tube is
A conical portion formed on the front end side;
In the inside of the protective tube, it is formed in a longitudinal direction connecting the front end and the rear end of the protective tube, and includes a cavity portion into which the thermocouple is inserted,
The hollow portion inside the conical portion includes a tapered portion having a cross-sectional area that decreases toward the front end.
The thermocouple is attached to the door portion of the kneader having a door portion that is opened when the kneaded material is taken out from the kneading chamber,
After opening the door part, a current supply control part for supplying a current to the thermocouple for a certain period;
Using a thermoelectromotive force generated in the thermocouple by supplying the current for a certain period, a temperature calculation unit that calculates the temperature of the thermocouple after the door is opened;
Using the plurality of temperatures calculated by the temperature calculation unit, an approximate expression calculation unit that calculates an approximate expression indicating temporal decay of the ambient temperature of the thermocouple after opening the door unit;
A subtraction unit that calculates a subtraction value obtained by subtracting the temperature indicated by the approximate expression from the temperature calculated by the temperature calculation unit;
A deterioration detection apparatus comprising: a wear determination unit that determines wear of the protective tube using the subtracted value .
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