JPH0221760Y2 - - Google Patents

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JPH0221760Y2
JPH0221760Y2 JP12001284U JP12001284U JPH0221760Y2 JP H0221760 Y2 JPH0221760 Y2 JP H0221760Y2 JP 12001284 U JP12001284 U JP 12001284U JP 12001284 U JP12001284 U JP 12001284U JP H0221760 Y2 JPH0221760 Y2 JP H0221760Y2
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furnace
thermocouple
temperature
output
voltage
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、金属等を加熱処理する際に用いられ
る炉の温度を制御する炉温の制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a furnace temperature control device for controlling the temperature of a furnace used when heat treating metals and the like.

[従来の技術] 従来、金属等を加熱処理する際に炉が多用され
ている。そして、その炉による加熱処理をより精
度よく施すために炉内の温度を検出し、該検出結
果を炉の発熱源にフイードバツクして制御する炉
温の制御装置が広く利用されている。
[Prior Art] Conventionally, furnaces have been frequently used when heat treating metals and the like. Furnace temperature control devices that detect the temperature inside the furnace and control the temperature by feeding back the detection result to the heat generation source of the furnace are widely used in order to perform heat treatment using the furnace with higher accuracy.

上記炉温の制御装置の中でも、炉内の温度の検
出手段として熱電対を利用したものはコストが安
い割には検出精度が高く、また検出出力が電気信
号であることからその信号処理が精度よく簡単に
実行できる長所を有するために各種の分野で広く
利用されている。
Among the furnace temperature control devices mentioned above, those that use thermocouples as a means of detecting the temperature inside the furnace have high detection accuracy despite their low cost, and since the detection output is an electrical signal, the signal processing is accurate. It is widely used in various fields because it has the advantage of being easy to implement.

[考案が解決しようとする問題点] しかしながら上記の熱電対を利用した炉温の制
御装置は下記のごとき不具合を同時に包含するも
のであり未だに充分なものではなかつた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the furnace temperature control device using the above-mentioned thermocouple has the following problems at the same time, and is still not satisfactory.

即ち、熱電対は基準の温度を与える冷接点と測
定点の温度を与える温接点との温度差に起因して
発生する熱起電力を検出することで温接点の温度
を測定するものである。換言すれば、炉内の温度
を絶対的に検出するのではなく、冷接点との温度
差という相対的な検出を実行するのみである。
That is, a thermocouple measures the temperature of a hot junction by detecting a thermoelectromotive force generated due to a temperature difference between a cold junction that provides a reference temperature and a hot junction that provides a temperature at a measurement point. In other words, the temperature inside the furnace is not detected absolutely, but only the relative detection of the temperature difference with the cold junction is performed.

従つて、熱電対による温度計は冷接点よりも高
い温度に温接点がされた状態でその温度差に比例
した正の起電力が発生する方向を正の方向と予め
規定して使用されるのが常であり、熱電対の出力
を処理する制御系もその正の電圧値を入力するこ
とで冷接点に対して温接点の温度がその電圧値に
対応する温度まで上昇していることを判断するの
である。よつて、このような熱電対を利用した炉
温の制御装置は、使用者が所望の炉温値としてあ
る正の電圧を設定すると、該設定電圧と熱電対出
力電圧とを比較し、未だに熱電対の出力電圧が低
ければ炉の発熱源能力を上昇させ、2つの比較電
圧値が一致するところで発熱源の能力を維持する
ような基本構成を採用する。
Therefore, thermometers using thermocouples are used with the positive direction defined as the direction in which a positive electromotive force is generated in proportion to the temperature difference when the hot junction is at a higher temperature than the cold junction. The control system that processes the thermocouple output also inputs the positive voltage value to determine that the temperature of the hot junction has risen to the temperature corresponding to the voltage value relative to the cold junction. That's what I do. Therefore, in a furnace temperature control device using such a thermocouple, when the user sets a certain positive voltage as the desired furnace temperature value, the set voltage is compared with the thermocouple output voltage, and the thermocouple is still detected. A basic configuration is adopted in which the capacity of the heat source of the furnace is increased if the output voltage of the pair is low, and the capacity of the heat source is maintained when the two comparison voltage values match.

上述のような構成であるため、誤つて使用者が
熱電対の出力端子をその処理装置に逆方向に接続
すると、熱電対の出力電圧は正負が逆となつて処
理装置に与えられることになる。即ち、処理装置
は使用者の設定した正の基準電圧と熱電対からの
負の電圧の検出出力とを比較して炉の発熱源を制
御することとなり、いかに該発熱源の能力を上昇
させようとも更に熱電対出力は負の電圧の大きな
値となるのみで、2つの比較電圧が一致すること
はなく、発熱量をより増加させるのである。この
ような状態を何ら処置することなく放置しておけ
ば、加熱処理を施される物を熱破壊するだけでは
なく、炉の破壊さえも招く危険性があつた。
Due to the above configuration, if the user accidentally connects the output terminal of the thermocouple to the processing device in the opposite direction, the output voltage of the thermocouple will be reversed in polarity and will be applied to the processing device. . In other words, the processing device controls the heat source of the furnace by comparing the positive reference voltage set by the user with the negative voltage detection output from the thermocouple, and how to increase the capacity of the heat source. Furthermore, the thermocouple output only becomes a large negative voltage value, and the two comparison voltages do not match, further increasing the amount of heat generated. If such a condition were left untreated, there was a risk that not only the object to be heat treated would be thermally destroyed, but also the furnace would be destroyed.

しかも、炉温の制御装置が自動であることから
使用者は炉の温度を設定するとその場を離れるこ
とが多く、上述のような誤接続を認識してその対
策をするまでには相当の時間を要することが常で
あり、熱電対の接続には細心の注意を必要として
いた。
Moreover, since the furnace temperature control device is automatic, the user often leaves the area after setting the furnace temperature, and it takes a considerable amount of time to recognize the above-mentioned incorrect connection and take measures. Thermocouple connections required careful attention.

[考案の目的] 本考案は、上記問題点を解決するためになされ
たもので、熱電対を誤つて逆接続しようとも炉温
の制御装置が自動的にその誤接続を検出し、加熱
処理を施す物および炉自体を破壊から保護するこ
とができる優れた炉温の制御装置を提供すること
をその目的としている。
[Purpose of the invention] The present invention was made to solve the above problems. Even if a thermocouple is mistakenly connected in the opposite direction, the furnace temperature control device automatically detects the incorrect connection and performs the heat treatment. The purpose is to provide an excellent furnace temperature control device that can protect the objects to be treated and the furnace itself from destruction.

[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するための本考案の構成は、 炉内の温度を熱電対を用いて検出し、該熱電対
の出力に基づき前記炉内の温度を制御する炉温の
制御装置において、 前記熱電対の出力を零ボルト未満の所定の基準
電圧と比較して、該出力が所定の基準電圧以下で
あるとき前記炉内の温度の制御を中止するよう構
成されたことを特徴とする炉温の制御装置をその
要旨としている。
[Means for Solving the Problems] The configuration of the present invention to achieve the above object is as follows: The temperature inside the furnace is detected using a thermocouple, and the temperature inside the furnace is controlled based on the output of the thermocouple. In the furnace temperature control device, the output of the thermocouple is compared with a predetermined reference voltage of less than zero volts, and when the output is less than the predetermined reference voltage, control of the temperature in the furnace is stopped. The gist is a furnace temperature control device that is characterized by:

[作用] 本考案の熱電対とは、全ての熱電対型の温度計
でよく、使用されている金属線の種類、組み合わ
せを問わない。
[Function] The thermocouple of the present invention may be any thermocouple type thermometer, regardless of the type or combination of metal wires used.

また、零ボルト未満の所定の基準電圧とは、使
用される熱電対の検出出力特性、加熱処理を施さ
れる物の耐熱強度および炉自体の耐熱性や発熱源
の能力等の総合的判断より決定される。即ち、熱
電対を逆接続したとして、そのときに出力される
負の電圧値から炉温を想定したとき、未だに加熱
処理物や炉の破壊を生じないだけの充分に小さな
負の電圧値であり、かつ炉の発熱源を作動させる
以前に熱電対を正常に接続したとして、出力され
る可能性のある負電圧よりは大きな値とするので
ある。
In addition, a predetermined reference voltage of less than zero volts is based on a comprehensive judgment of the detection output characteristics of the thermocouple used, the heat resistance strength of the object to be heat treated, the heat resistance of the furnace itself, and the ability of the heat source. It is determined. In other words, if the thermocouple is connected in reverse, and the furnace temperature is estimated from the negative voltage value output at that time, the negative voltage value is still small enough to not cause destruction of the heated object or the furnace. , and the value is larger than the negative voltage that might be output even if the thermocouple was connected normally before the heat source of the furnace is activated.

上記のように定められた基準電圧と比較して、
熱電対出力が該基準電圧以下であるときに実行さ
れる炉内の温度の制御中止とは、少なくともその
時点から炉の発熱源へ出力を増加させるような制
御を中止することであり、炉温をその時点から維
持するものあるいは発熱源の作動を全て中止して
常温とするもののいずれであつてもよい。
Compared to the reference voltage determined as above,
Stopping the control of the temperature inside the furnace, which is executed when the thermocouple output is below the reference voltage, means stopping the control that increases the output to the heat source of the furnace from at least that point, and the furnace temperature The temperature may be maintained from that point on, or the operation of all heat generating sources may be stopped to bring the temperature to room temperature.

以下、本考案をより具体的に説明するため、実
施例を挙げて詳述する。
Hereinafter, in order to explain the present invention more specifically, the present invention will be described in detail with reference to examples.

[実施例] 第1図は、本考案の一実施例である炉温の制御
装置を用いたシステムの回路ブロツク図である。
[Embodiment] FIG. 1 is a circuit block diagram of a system using a furnace temperature control device which is an embodiment of the present invention.

図において1は炉を、2は炉1の発熱源を、3
は炉温の制御装置を表わしている。炉温の制御装
置3は熱電対31、負の基準電圧と熱電対31と
の出力とを比較する比較部32および使用者が所
望の炉温を設定すると該設定温度に炉内の温度が
一致するように発熱源2を制御する調温器33と
の3つの部分より構成されている。
In the figure, 1 is the furnace, 2 is the heat source of the furnace 1, and 3 is the furnace.
represents the furnace temperature control device. The furnace temperature control device 3 includes a thermocouple 31, a comparison section 32 that compares the output of the thermocouple 31 with a negative reference voltage, and when the user sets a desired furnace temperature, the temperature in the furnace matches the set temperature. It is composed of three parts: a temperature controller 33 that controls the heat source 2 so as to

熱電対31は第2図に示す出力特性を示すもの
であり、その温接点31Aを炉1内に、冷接点3
1Bを比較部32の入力端子に接続している。
The thermocouple 31 has the output characteristics shown in FIG.
1B is connected to the input terminal of the comparing section 32.

比較部32は、2個のオペレーシヨン・アンプ
(以下、OPアンプという)A1,A2とトランジ
スタTRおよびリレーRを中心として構成される
もので、熱電対31の入力信号を高インピーダン
ス状態で入力し、負の基準電圧以下であるか否か
を比較して、熱電対31の出力電圧が基準電圧以
下であるときリレーRの作動を中止させて調温器
33への電力供給を遮断するように作動する。
OPアンプA1がインピーダンス変換を行なうも
ので、熱電対31の正電圧出力端をその非反転入
力端子へ入力し、反転入力端子へはその出力をフ
イードバツクすることでインピーダンス変換器を
構成している。このようにして入力された熱電対
31の出力電圧は次段のOPアンプA2により構
成される比較器の非反転入力端子へ入力される。
また、OPアンプA2の反転入力端子は基準電圧
設定用の可変抵抗32Aにより適宜調整される負
の電圧が入力されている。第2図中の点Pはこの
OPアンプA2の反転入力端子へ入力される負の
電圧を示している。図示のごとく点Pは約−
5mV程度であり、このとき冷接点と温接点との
温度差は約−100℃程度である。このOPアンプA
2は熱電対31の出力電圧がP点の電位よりも低
いとき、即ち−5mV以下となつたときにトラン
ジスタTRのベースへの電力供給を止めてトラン
ジスタTRをOFF状態とし、リレーRの電力供給
を遮断することでリレーRの接点を開放するので
ある。リレーRの接点は図示のごとく調温器33
の電源線に設けられているもので、リレーRの接
点が開放されると調温器33への電力供給は中止
され作動不能となり、発熱部2は発熱を中止して
炉は常温に戻る。
The comparator 32 is mainly composed of two operational amplifiers (hereinafter referred to as OP amplifiers) A1 and A2, a transistor TR, and a relay R, and receives the input signal of the thermocouple 31 in a high impedance state. , compare whether it is below the negative reference voltage or not, and when the output voltage of the thermocouple 31 is below the reference voltage, stop the operation of the relay R and cut off the power supply to the temperature controller 33. Operate.
The OP amplifier A1 performs impedance conversion, and constitutes an impedance converter by inputting the positive voltage output terminal of the thermocouple 31 to its non-inverting input terminal and feeding back the output to its inverting input terminal. The output voltage of the thermocouple 31 thus inputted is inputted to the non-inverting input terminal of a comparator constituted by the next-stage OP amplifier A2.
Further, a negative voltage that is appropriately adjusted by a variable resistor 32A for setting a reference voltage is input to the inverting input terminal of the OP amplifier A2. Point P in Figure 2 is this
It shows the negative voltage input to the inverting input terminal of OP amplifier A2. As shown, point P is approximately -
The voltage is about 5 mV, and at this time the temperature difference between the cold junction and the hot junction is about -100°C. This OP amp A
2, when the output voltage of the thermocouple 31 is lower than the potential at point P, that is, when it becomes -5 mV or less, the power supply to the base of the transistor TR is stopped, the transistor TR is turned OFF, and the power is supplied to the relay R. By cutting off the , the contacts of relay R are opened. The contacts of relay R are connected to temperature controller 33 as shown in the diagram.
When the contact point of relay R is opened, the power supply to the temperature controller 33 is stopped and it becomes inoperable, the heat generating part 2 stops generating heat, and the furnace returns to normal temperature.

通常の場合には炉温が−100℃以下となるよう
なことはなく常にリレーRはON状態となる。従
つて調温器33は使用者の設定する所定温度に対
応した比較電圧を可変抵抗33Aより入力し、例
えば第2図において使用者が600℃を希望すれば、
正の電圧Sを可変抵抗33Aを調整して入力し、
この電圧Sと熱電対31の出力電圧とを比較して
熱電対31出力がSより小さければ発熱源の能力
を上げ、逆に熱電対31出力がSより大きければ
発熱源の能力を下げて設定温度600℃を保つべく
作動するのである。
Under normal circumstances, the furnace temperature will never drop below -100°C, and relay R will always be in the ON state. Therefore, the temperature controller 33 inputs a comparison voltage corresponding to a predetermined temperature set by the user from the variable resistor 33A. For example, in FIG. 2, if the user desires 600°C,
Input the positive voltage S by adjusting the variable resistor 33A,
This voltage S is compared with the output voltage of the thermocouple 31, and if the output of the thermocouple 31 is smaller than S, the capacity of the heat source is increased, and conversely, if the output of the thermocouple 31 is greater than S, the capacity of the heat source is set to be lowered. It operates to maintain a temperature of 600℃.

上述のごとく、本実施例の炉温の制御装置3に
よれば、熱電対31の出力端子が正常に接続され
ていたならば熱電対31が負の電位P以下の電圧
を出力すること、即ち、炉温が−100℃以下まで
に下がることは事実上あり得ないことであり、リ
レーRが作動して調温器33は比較電圧Sを基準
として炉温の制御を正常に実行する。一方、使用
者が誤つて熱電対31の出力端子を逆方向に接続
したとすると、まず炉温が常温近傍であればリレ
ーRは作動しており調温器33により発熱源2は
作動され炉温は上昇を始める。しかし、熱電対3
1は逆方向に接続されているため炉温の上昇に従
つて見かけ上は負の電圧を比較部32へ出力す
る。そしてその電圧の絶対値が第2図中の
P′(P′=|P|)となつたとき、比較部32はリ
レーRへの電力供給を中止して調温器33および
発熱源2の作動を停止させるのである。
As described above, according to the furnace temperature control device 3 of this embodiment, if the output terminal of the thermocouple 31 is connected normally, the thermocouple 31 outputs a voltage equal to or lower than the negative potential P, i.e. It is virtually impossible for the furnace temperature to drop below -100°C, so the relay R operates and the temperature regulator 33 normally controls the furnace temperature using the comparison voltage S as a reference. On the other hand, if the user accidentally connects the output terminal of the thermocouple 31 in the opposite direction, first, if the furnace temperature is near normal temperature, the relay R is activated and the heat source 2 is activated by the temperature controller 33. The temperature begins to rise. However, thermocouple 3
1 is connected in the opposite direction, so it outputs an apparently negative voltage to the comparator 32 as the furnace temperature rises. The absolute value of that voltage is shown in Figure 2.
When P'(P'=|P|), the comparator 32 stops supplying power to the relay R and stops the operation of the temperature controller 33 and the heat source 2.

これにより、熱電対31の誤接続による炉温の
異常上昇は回避されることになり、加熱処理物お
よび炉自体の熱による破壊が生じる危険性はなく
なるのである。
As a result, an abnormal rise in the furnace temperature due to incorrect connection of the thermocouple 31 can be avoided, and there is no risk of damage to the heated object and the furnace itself due to heat.

[考案の効果] 以上実施例を上げて詳述したごとく、本考案の
炉温の制御装置は、熱電対の出力を零ボルト未満
の基準電圧と比較し、出力が基準電圧よりも低い
ときには炉の温度制御を中止することを特徴とす
るものである。
[Effects of the invention] As described above in detail with reference to the embodiments, the furnace temperature control device of the invention compares the output of the thermocouple with a reference voltage of less than zero volts, and when the output is lower than the reference voltage, the furnace temperature control device This feature is characterized by discontinuing temperature control.

従つて、正常に熱電対が接続されていれば、通
常の炉温の制御装置として何ら支障なく作動する
ことはもちろん、万一熱電対31を逆に接続して
しまつても炉温がある程度上昇した時点で早期に
熱電対の誤接続を自動的に検出し、炉の温度上昇
を止め、加熱処理物および炉自体を熱破壊から防
止できる優れた炉温の制御装置となるのである。
Therefore, if the thermocouple is connected correctly, it will operate without any problems as a normal furnace temperature control device, and even if the thermocouple 31 is connected in the opposite way, the furnace temperature will still rise to some extent. This is an excellent furnace temperature control device that automatically detects misconnection of thermocouples at an early stage, stops the furnace temperature from rising, and prevents the heated material and the furnace itself from thermal damage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本考案の一実施例である炉温の制御装
置を用いたシステム回路ブロツク図、第2図はそ
の熱電対の出力特性グラフを示す。 1……炉、2……発熱源、3……炉温の制御装
置、31……熱電対、32……比較部、33……
調温器。
FIG. 1 is a system circuit block diagram using a furnace temperature control device which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing the output characteristics of the thermocouple. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...furnace, 2...heat source, 3...furnace temperature control device, 31...thermocouple, 32...comparison section, 33...
Temperature controller.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 炉内の温度を熱電対を用いて検出し、該熱電対
の出力に基づき前記炉内の温度を制御する炉温の
制御装置において、 前記熱電対の出力を零ボルト未満の所定の基準
電圧と比較して、該出力が所定の基準電圧以下で
あるとき前記炉内の温度の制御を中止するよう構
成されたことを特徴とする炉温の制御装置。
[Claims for Utility Model Registration] A furnace temperature control device that detects the temperature inside the furnace using a thermocouple and controls the temperature inside the furnace based on the output of the thermocouple, the output of the thermocouple being set to zero. A furnace temperature control device, characterized in that it is configured to stop controlling the temperature in the furnace when the output is below a predetermined reference voltage compared to a predetermined reference voltage of less than volts.
JP12001284U 1984-08-02 1984-08-02 Furnace temperature control device Granted JPS6136300U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12001284U JPS6136300U (en) 1984-08-02 1984-08-02 Furnace temperature control device

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JP12001284U JPS6136300U (en) 1984-08-02 1984-08-02 Furnace temperature control device

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Publication Number Publication Date
JPS6136300U JPS6136300U (en) 1986-03-06
JPH0221760Y2 true JPH0221760Y2 (en) 1990-06-12

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