JPH0574557A - Temperature adjusting sheath heater - Google Patents
Temperature adjusting sheath heaterInfo
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- JPH0574557A JPH0574557A JP23827991A JP23827991A JPH0574557A JP H0574557 A JPH0574557 A JP H0574557A JP 23827991 A JP23827991 A JP 23827991A JP 23827991 A JP23827991 A JP 23827991A JP H0574557 A JPH0574557 A JP H0574557A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、加熱を必要とし、し
かも被加熱物を精密に温度制御しなければならないよう
な分野、例えば熱分析装置の加熱炉などに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field in which heating is required and the temperature of an object to be heated must be precisely controlled, for example, a heating furnace of a thermal analyzer.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、被加熱物を精密に温度制御したい
場合、いわゆるシースヒータで対象物を加熱する一方、
いわゆるシース熱電対で対象物の温度を計測し、この温
度をフィードバックして所期の温度となるようシースヒ
ータのパワーを制御していた。ここで、シースヒータと
は、発熱体(ヒータ素線)を電気絶縁物(例えば酸化マ
グネシウム等)を充填した外被(シース、ステンレス鋼
などの薄肉管)の中に内蔵したものをいい、一方、シー
ス熱電対とは感熱体(熱電対素線)を電気絶縁物を充填
した外被の中に内蔵したものをいう。そして、これらは
それぞれ別体のものであった。2. Description of the Related Art Conventionally, when it is desired to precisely control the temperature of an object to be heated, while heating the object with a so-called sheath heater,
The temperature of the target object is measured with a so-called sheath thermocouple, and this temperature is fed back to control the power of the sheath heater so as to obtain the desired temperature. Here, the sheath heater refers to a heater (heater element wire) built in an outer cover (sheath, thin-walled tube of stainless steel, etc.) filled with an electrical insulator (eg, magnesium oxide). The sheath thermocouple refers to a thermosensitive element (thermocouple element wire) built in an outer cover filled with an electrical insulator. And these were separate entities.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のシース
ヒータとシース熱電対は別体のものである為、両者の配
置や対象物との接触状態の相違によって熱伝達の時定数
が異なることになる。その為、従来の温度制御システム
ではフィードバックの感度などを個々のシステムごとに
調整しないと一定の熱的状態を再現できないという問題
点があった。However, since the conventional sheath heater and sheath thermocouple are separate bodies, the time constant of heat transfer varies depending on the arrangement of the two and the contact state with the object. . Therefore, in the conventional temperature control system, there is a problem that a constant thermal state cannot be reproduced unless the feedback sensitivity or the like is adjusted for each individual system.
【0004】また、ヒータと熱電対の位置関係を一定に
保つことが極めて重要である為、そのための機構や努力
が必要であった。更に、発熱体部と熱電対部の位置が離
れている為、熱電対で計測されるヒータ温度は、少なか
らず外乱の影響を受けるという問題点もあった。この発
明は、上記問題点に着目したものであって、発熱体と感
熱体の熱的状態が常に一定となる温度調節用シースヒー
タを提供することを目的とする。Further, since it is extremely important to keep the positional relationship between the heater and the thermocouple constant, a mechanism and efforts for that are necessary. Furthermore, since the positions of the heating element and the thermocouple are distant from each other, the heater temperature measured by the thermocouple is not a little affected by disturbance. The present invention focuses on the above problems, and an object thereof is to provide a temperature adjustment sheath heater in which the thermal states of the heating element and the heat-sensitive element are always constant.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する
為、この発明は、発熱体と、この発熱体と熱的に結合す
る位置に電気的絶縁物を隔てて設けられる感熱体と、こ
の感熱体と前記発熱体とを電気的絶縁物を隔てて包み込
む外被と、前記発熱体及び感熱体を外部回路と接続する
為の端子とで構成されている。In order to achieve the above object, the present invention relates to a heating element and a heat-sensitive element which is provided at a position where it is thermally coupled to the heating element with an electrical insulator interposed therebetween. It is composed of an outer cover that wraps the heat-sensitive body and the heating element with an electrical insulator therebetween, and a terminal for connecting the heat-generating element and the heat-sensitive element to an external circuit.
【0006】[0006]
【作用】接続用の端子を介して発熱体に電流を流すと、
この発熱体は発熱する。そして、この熱は、前記外被を
通して被加熱物体に伝えられ、被加熱物体を加熱する。
一方、感熱体は、前記発熱体と熱的に結合する位置であ
って、常に前記発熱体と一定の位置関係で設けられてい
る。その為、この発明にかかる温度調節用シースヒータ
は、素子個々について感熱体と発熱体の相対位置関係に
ついて、いちいち調節する必要がない。[Operation] When a current is applied to the heating element through the connection terminal,
This heating element generates heat. Then, this heat is transmitted to the object to be heated through the outer cover and heats the object to be heated.
On the other hand, the heat-sensitive body is provided at a position where it is thermally coupled to the heat-generating body, and is always provided in a fixed positional relationship with the heat-generating body. Therefore, in the temperature adjusting sheath heater according to the present invention, it is not necessary to adjust the relative positional relationship between the heat sensitive body and the heat generating body for each element individually.
【0007】[0007]
【実施例】図1は、この発明の一実施例を示す温度調節
用シースヒータの概略図である。このシースヒータは、
発熱体1と、感熱体2と、発熱体端子3と、感熱体端子
4と、これらを包み込む外被5及びターミナル外管6と
で構成されている。そして、発熱体端子3と感熱体端子
4の間はシール材7で充填されている。また、発熱体1
と感熱体2と外被5との間は、電気的絶縁物8が充填さ
れている。尚、2-1は感熱体である熱電対の温接点を示
している。1 is a schematic view of a temperature adjusting sheath heater showing an embodiment of the present invention. This sheath heater is
The heating element 1, the heat-sensitive element 2, the heat-generating element terminal 3, the heat-sensitive element terminal 4, the jacket 5 enclosing them and the terminal outer tube 6. The space between the heating element terminal 3 and the heat-sensitive element terminal 4 is filled with the sealing material 7. Also, the heating element 1
An electric insulator 8 is filled between the heat sensitive body 2 and the jacket 5. In addition, 2 -1 has shown the hot junction of the thermocouple which is a heat sensitive body.
【0008】ここで、上記の各部材の材料は特に限定さ
れないが、好ましくは、以下のものが該当する。すなわ
ち、発熱体1は、ニクロム線やカンタル線などであり、
感熱体2は、クロメル線及びアルメル線による熱電対素
線または、クロメル線及びコンスタンタン線による熱電
対素線が該当する。また、電気絶縁充填物としては、酸
化マグネシウム粉末などが該当する。更に外被5は、ス
テンレス鋼薄肉管などが、またターミナル外管6は、ス
テンレス鋼管などが該当する。尚、シール材7としては
エポキシ樹脂などが該当する。Here, the material of each of the above-mentioned members is not particularly limited, but the following materials preferably apply. That is, the heating element 1 is a nichrome wire or a kanthal wire,
The thermosensitive element 2 corresponds to a thermocouple wire made of chromel wire and alumel wire or a thermocouple wire made of chromel wire and constantan wire. Further, magnesium oxide powder or the like corresponds to the electrically insulating filler. Further, the outer jacket 5 corresponds to a thin-walled stainless steel tube or the like, and the outer terminal tube 6 corresponds to a stainless-steel tube or the like. An epoxy resin or the like corresponds to the sealing material 7.
【0009】なお、図1では発熱体端子3と感熱体端子
4とが一直線上に設置されている旨記載されているが、
これは説明の都合上、そのようにしているに過ぎず、実
際には、図2のように設置している。すなわち、外被5
と発熱体1と感熱体2の間のリーク電流は、最小値に抑
えるべきであるので、発熱体1と感熱体2は互いに直交
する位置関係に設置されている。Although it is described in FIG. 1 that the heating element terminal 3 and the heating element terminal 4 are installed in a straight line,
This is merely done for the sake of convenience of explanation, and is actually installed as shown in FIG. That is, the jacket 5
Since the leakage current between the heat generating element 1 and the heat sensitive element 2 should be suppressed to the minimum value, the heat generating element 1 and the heat sensitive element 2 are installed in a positional relationship orthogonal to each other.
【0010】次に、図1に示す温度調節用シースヒータ
を用いた温度調節システムの構成例を説明する。図4に
則して説明すると、この温度調節システムは、本発明に
かかるシースヒータ10と、このシースヒータ10の発
熱体端子3に適切な電力を供給するヒータパワー調節回
路11と、感熱端子4からの熱電対の誘起電圧を受ける
測温回路12と、被加熱物体13とで構成されている。
なお、測温回路12には温度増幅回路や室温補償回路が
含まれている。Next, an example of the structure of a temperature adjusting system using the temperature adjusting sheath heater shown in FIG. 1 will be described. Referring to FIG. 4, this temperature control system includes a sheath heater 10 according to the present invention, a heater power control circuit 11 for supplying appropriate electric power to the heating element terminal 3 of the sheath heater 10, and a heat-sensitive terminal 4. The temperature measuring circuit 12 receives the induced voltage of the thermocouple and the heated object 13.
The temperature measuring circuit 12 includes a temperature amplifying circuit and a room temperature compensating circuit.
【0011】このシステムの動作を説明すると、シース
ヒータ10は、ヒータパワー調節回路11からの電力を
受けて被加熱物体13を加熱する。発熱体1のこの発熱
は、熱電対2にも伝えられるので、熱電対2の2つの発
熱体端子4の間には加熱温度に比例した電圧が発生す
る。そして、この感熱体端子4の電圧は、測温回路12
に入力され、シースパワー調節回路11は入力された温
度データを基にして、シースヒータ10を制御して被加
熱物体13に対して所定の加熱をする。なお、ここでヒ
ータパワー調節回路11や測温回路12の回路構成は特
に限定されず、例えばマイクロプロセッサを用いてプロ
グラムコントロールするものでもよい。Explaining the operation of this system, the sheath heater 10 receives electric power from the heater power adjusting circuit 11 to heat the object 13 to be heated. This heat generation of the heating element 1 is also transmitted to the thermocouple 2, so that a voltage proportional to the heating temperature is generated between the two heating element terminals 4 of the thermocouple 2. Then, the voltage of the heat-sensitive body terminal 4 is equal to the temperature measuring circuit 12
The sheath power adjusting circuit 11 controls the sheath heater 10 to heat the object 13 to be heated in a predetermined manner based on the input temperature data. Here, the circuit configurations of the heater power adjusting circuit 11 and the temperature measuring circuit 12 are not particularly limited, and for example, program control may be performed using a microprocessor.
【0012】図3は、この発明の別の実施例を示す温度
調節用シースヒータの概略図である。構成は図1の場合
とほぼ同じであり、同じ箇所には同じ番号を付してい
る。図1のものとの相違点は、図1がシングルターミナ
ル型であるのに対して、図3の温度調節用シースヒータ
が両端ターミナル型である点である。すなわち、このシ
ースヒータは、発熱体端子3と感熱体端子4が両側に導
出されている点に特徴があり、これ以外の動作原理など
は図1の場合と同様である。FIG. 3 is a schematic view of a temperature adjusting sheath heater showing another embodiment of the present invention. The configuration is almost the same as in the case of FIG. 1, and the same parts are denoted by the same numbers. The difference from that of FIG. 1 is that the sheath heater for temperature adjustment of FIG. 3 is a double-end terminal type, whereas the FIG. 1 is a single-terminal type. That is, this sheath heater is characterized in that the heat generating terminal 3 and the heat sensitive terminal 4 are led out on both sides, and other operating principles are the same as in the case of FIG.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
温度調節用シースヒータは、発熱体と感熱体の位置関係
は常に一定である。つまり、温度調節用シースヒータの
製造工程で生じる特性のバラツキを除けば、個々のシス
テムごとにフィードバック感度などを調整する必要がな
い。また、システムによっては、製造工程で生じるヒー
タ個体間のバラツキは無視できる場合もある。As described above, in the temperature adjusting sheath heater according to the present invention, the positional relationship between the heating element and the heat sensitive element is always constant. In other words, it is not necessary to adjust the feedback sensitivity or the like for each individual system, except for variations in characteristics that occur during the manufacturing process of the temperature adjustment sheath heater. Further, depending on the system, there are cases in which variations between individual heaters that occur during the manufacturing process can be ignored.
【0014】また、発熱体と感熱体の位置関係は常に一
定であるので、従来のように、ヒータと熱電対の位置関
係を一定にする機構などを設ける必要もない。さらに、
発熱体と感熱体は外被によって一体化されているので、
ヒータ温度として計測される値は、専ら発熱体の影響の
みにより、従って、外乱の影響は相対的に低くなり、フ
ィードバック系として安定している。Further, since the positional relationship between the heating element and the heat-sensitive element is always constant, it is not necessary to provide a mechanism for maintaining the positional relationship between the heater and the thermocouple as in the conventional case. further,
Since the heating element and the heat sensitive element are integrated by the outer cover,
The value measured as the heater temperature is exclusively due to the influence of the heating element, and therefore the influence of disturbance is relatively low, and is stable as a feedback system.
【図1】この発明の一実施例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1のシースヒータの構造をより詳細に示す図
面である。FIG. 2 is a drawing showing the structure of the sheath heater of FIG. 1 in more detail.
【図3】この発明の別の実施例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing another embodiment of the present invention.
【図4】図1に示すシースヒータを用いた温度調節シス
テムのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a temperature control system using the sheath heater shown in FIG.
1 発熱体(ヒータ線) 2 感熱体(熱電対素線) 3 発熱体端子 4 感熱体端子 5 外被 1 heating element (heater wire) 2 heat sensing element (thermocouple element) 3 heating element terminal 4 heat sensing terminal 5 jacket
Claims (1)
置に電気的絶縁物を隔てて設けられる感熱体と、この感
熱体と前記発熱体とを電気的絶縁物を隔てて包み込む外
被と、前記発熱体及び感熱体を外部回路と接続する為の
端子とで構成される温度調節用シースヒータ。1. A heat-generating body, a heat-sensitive body which is provided at a position where it is thermally coupled to the heat-generating body, with an electric insulator interposed therebetween, and the heat-sensitive body and the heat-generating body are wrapped with the electric insulator interposed therebetween. A temperature-adjusting sheath heater including an outer cover and a terminal for connecting the heating element and the heat-sensitive element to an external circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23827991A JPH0574557A (en) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | Temperature adjusting sheath heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23827991A JPH0574557A (en) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | Temperature adjusting sheath heater |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0574557A true JPH0574557A (en) | 1993-03-26 |
Family
ID=17027829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23827991A Pending JPH0574557A (en) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | Temperature adjusting sheath heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0574557A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101377762B1 (en) * | 2012-03-06 | 2014-03-27 | 이수아 | The thermal measurement device for diabetic peripheral neuropathy |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP23827991A patent/JPH0574557A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101377762B1 (en) * | 2012-03-06 | 2014-03-27 | 이수아 | The thermal measurement device for diabetic peripheral neuropathy |
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