JPH07191017A - 熱処理剤の冷却性能評価装置 - Google Patents

熱処理剤の冷却性能評価装置

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JPH07191017A
JPH07191017A JP33332793A JP33332793A JPH07191017A JP H07191017 A JPH07191017 A JP H07191017A JP 33332793 A JP33332793 A JP 33332793A JP 33332793 A JP33332793 A JP 33332793A JP H07191017 A JPH07191017 A JP H07191017A
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JP
Japan
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temperature
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heat treatment
heat
radiation amount
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Withdrawn
Application number
JP33332793A
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English (en)
Inventor
Fumio Kawahara
文雄 河原
Hidekazu Nakamura
英一 中村
Hitoshi Uchida
均 内田
Naoki Abe
直樹 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MEIWA DENKI KOGYO KK
Idemitsu Kosan Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
MEIWA DENKI KOGYO KK
Idemitsu Kosan Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱処理剤の温度変化に拘らず、その冷却性能
を正確に評価することができる熱処理剤の冷却性能評価
装置を提供する。 【構成】 電源回路5から熱処理剤1中の検知体3に電
力を供給し、この間、電力制御回路6により、検知体3
の温度を一定速度で上昇させるようにその電力が増加制
御される。この間、検知体3の電流と電圧が検出され、
その電流と電圧から検知体3の放熱量が一定時間毎に算
出され、同時に、処理槽内の熱処理剤の温度が温度検出
器により検出され、その温度に応じて検知体の放熱量デ
ータが補正される。そして、検知体3の温度と共に補正
された放熱量データが記録される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、焼入油等の熱処理剤の
冷却性能を評価する熱処理剤の冷却性能評価装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】この種の冷却性能評価装置として、従
来、温度に対する電気抵抗が正確に判明している電気抵
抗線の検知体を熱処理剤中に配置し、その検知体に通電
して、その供給電力を増加させながら、一定の速度で検
知体の温度を昇温させ、その間の検知体の温度と消費電
力(放熱量)を演算して記録し、その温度と放熱量の関
係から熱処理剤の冷却性能を評価する装置が、特公平1
−14538号公報により提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この冷却性能評価装置
は、実際に使用する処理槽の内部で、その熱処理剤の冷
却性能の評価を簡便に行うことができるものであるが、
焼入油等の熱処理剤はそれ自身の温度によってその放熱
量つまり冷却性能に差が生じるため、熱処理剤の温度が
常温より変化した場合、冷却性能の評価に誤差が生じる
課題があった。
【0004】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、熱処理剤の温度変化に拘らず、その冷却性能を正確
に評価することができる熱処理剤の冷却性能評価装置を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の熱処理剤の冷却性能評価装置は、処理槽内
の熱処理剤中に挿入され、通電によって昇温しその電気
抵抗を変化させる検知体と、検知体に電力を供給する電
源回路と、検知体の電圧と電流を検出する電圧・電流検
出手段と、検出された検知体の電圧に基づき検知体の温
度を算出する温度算出手段と、検出された検知体の電圧
と電流に基づき検知体の放熱量を算出する放熱量算出手
段と、検知体の温度を一定速度で上昇させるように前記
電力を制御する電力制御手段と、を備え、算出された検
知体の温度と放熱量の関係から熱処理剤の冷却性能を評
価する熱処理剤の冷却性能評価装置において、前記処理
槽内の熱処理剤の温度を検出する温度検出器と、前記放
熱量算出手段で算出された放熱量データを、温度検出器
で検出された熱処理剤の温度に応じて補正する補正手段
と、を備えたことを特徴とする。
【0006】
【作用・効果】上記構成の冷却性能評価装置は、電源回
路から熱処理剤中の検知体に電力を供給し、この間、電
力制御手段により、検知体の温度を一定速度で上昇させ
るようにその電力が増加制御される。またこの間、検知
体の電流と電圧が検出され、その電流と電圧から検知体
の放熱量が一定時間毎に算出され、検知体の温度と共に
それらのデータが記録される。検知体の放熱量は、当初
その温度が低い領域で漸増し、その後、ある温度を経過
すると急激に上昇し、ピーク値(バーンアウト点)に達
した後、急激に減少する。このような検知体の温度と放
熱量の関係から熱処理剤の冷却性能が評価されるが、本
発明では、処理槽内の熱処理剤の温度を温度検出器によ
り検出し、その温度に応じて検知体の放熱量データを補
正するため、熱処理剤の温度変化に拘らず、その冷却性
能の評価を正確に行うことができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0008】図1は熱処理剤の冷却性能評価装置の構成
ブロック図を示している。3は白金線、鉄線、タングス
テン線等の電気抵抗線からなる検知体で、処理槽2内に
いれられた焼入油等の熱処理剤1中に挿入される。処理
槽2内には撹拌機4が配設され、処理槽2に入れられた
所定量の熱処理剤を撹拌する。
【0009】電源回路5は検知体3に電力を供給する回
路で、電力制御回路6によりその電力を制御して供給す
る。電力制御回路6は、後述の昇温コントローラ8から
の制御信号に基づき、検知体3の温度が予め決められた
一定速度で昇温するように、出力電圧(電流)を制御し
てその供給電力を制御する。
【0010】7は検知体3の電圧と電流を検出する電圧
・電流検出器で、その電圧値と電流値を示す信号を温度
算出器9と放熱量算出器10に送る。温度算出器9は電
圧・電流検出器7から送られた電圧と電流から検知体3
の抵抗値を算出し、さらにその抵抗値から検知体3の温
度を算出する。
【0011】昇温コントローラ8は、一定時間毎に徐々
に上昇する(例えば1秒毎に1℃づつ昇温する)温度指
令信号を発生する温度指示器と比較器を有し、比較器に
対し、その温度指令信号と温度算出器9からの検知体3
の温度算出信号を入力し、算出温度つまり現在の検知体
3の温度が温度指令値より低い場合、検知体の温度が温
度指令値まで昇温するように、制御信号を発生し電力制
御回路6に出力する。
【0012】電力制御回路6は上述のように、昇温コン
トローラ8からの制御信号に基づき、出力電圧(電流)
を制御して検知体3への供給電力を制御するように動作
するが、それに伴ない検知体3の温度が上昇し、その温
度が昇温コントローラ8に入力されて、閉ループ制御が
行われ、検知体3の温度を一定速度で正確に昇温させる
ことができる。
【0013】放熱量算出器10は電圧・電流検出器7か
ら送られた検知体3の電圧と電流からその消費電力を放
熱量として算出する。
【0014】処理槽2の熱処理剤1中には、温度検出器
11の温度センサ(サーミスタ等)が挿入され、温度検
出器11は熱処理剤1の温度を検出して、その温度検出
信号を出力する。
【0015】放熱量算出器10の出力側には、熱処理剤
1の温度に応じて放熱量データを補正する補正回路12
が接続される。
【0016】この補正回路12は、図2に示すように、
補正係数を記憶した固定メモリのROM20と、検知体
3の温度と熱処理剤の温度に基づき補正係数をROM2
0から読出す補正係数読出し回路21と、放熱量算出器
10から送られた放熱量データに補正係数を乗算してそ
の放熱量を補正する乗算回路23と、評価しようとする
熱処理剤(熱処理剤の種別)を指定する処理剤設定器2
2と、から構成される。
【0017】図3は、熱処理剤Aと熱処理剤Bについ
て、実際に測定した検知体3の温度とその放熱量(熱処
理剤の冷却能力)との関係を、熱処理剤の温度が35
℃、50℃の場合について示すグラフである。このグラ
フから、熱処理剤A、Bには各々固有の冷却能力がある
と共に、各熱処理剤A、Bにおいてその温度が低い程、
その冷却能力が大きいことがわかる。
【0018】このため、ROM20内には、複数種の熱
処理剤について、実際に測定した図2のグラフに示すよ
うな放熱量、熱処理剤の温度、検知体の温度のデータか
ら作成された放熱量(冷却能力)の補正係数が、熱処理
剤の温度及び検知体の温度をパラメータとする例えばデ
ータテーブルとして記憶されている。
【0019】補正係数読出し回路21は、処理剤設定器
22により指定された熱処理剤について、入力した検知
体3の温度と熱処理剤1の温度の各データに基づき、R
OM20から該当する補正係数を読出す。乗算回路23
は、補正係数読出し回路21が読み出した補正係数を、
放熱量データに乗算してそれを補正し、記録計13に補
正後のデータを出力する。
【0020】記録計13は例えばXYレコーダから構成
され、補正後の放熱量データを検知体3の温度データと
共に入力し、放熱量(熱処理剤の冷却能力)を、検知体
の温度との関係においてグラフ化して出力する。
【0021】上記のように構成される補正回路12は、
ハードロジック回路により構成することができるが、C
PU(マイクロコンピュータ)を用いて構成することも
勿論可能である。
【0022】次に、上記構成の冷却性能評価装置の動作
を説明する。
【0023】処理槽2内に評価しようとする熱処理剤
(例えば焼入油)が入れられ、処理剤設定器22におい
てその熱処理剤(その種別)が設定される。測定開始と
共に、昇温コントローラ8は、一定速度で検知体3の温
度が上昇するように、制御信号を電力制御回路6に出力
し、電力制御回路6は出力電圧(電流)を制御して検知
体3への供給電力を徐々に増加させていく。
【0024】電圧・電流検出器7は検知体3の電圧と電
流を検出し、その電圧値と電流値を示す信号を温度算出
器9と放熱量算出器10に送る。温度算出器9は電圧・
電流検出器7から送られた電圧と電流から検知体3の抵
抗値を算出し、さらにその抵抗値から検知体3の温度を
算出する。
【0025】昇温コントローラ8は、一定時間毎に上昇
する温度指示器の温度指令値と温度算出器9から入力す
る温度データとを一定時間毎に比較し、測定された検知
体3の温度が温度指令値より低い場合、電力増加の制御
信号を電力制御回路6に送り、電力制御回路6はこの制
御信号に応じて検知体3の電圧(電流)を上げるように
制御が行なわれる。このような電力制御回路6、電圧・
電流検出器7、温度算出器9、及び昇温コントローラ8
の動作により、フィードバック制御が行われ、熱処理剤
1内の検知体3の温度は一定速度で上昇していく。
【0026】このように検知体3の温度が上昇していく
間、放熱量算出器10は検知体3の電圧と電流からその
消費電力を放熱量として算出し、その放熱量データを補
正回路12に出力する。
【0027】補正回路12は、温度検出器11から送ら
れた熱処理剤1の温度データと温度算出器9から送られ
た検知体3の温度データをパラメータとして、ROM2
0のデータテーブルを検索し、それら温度データに対応
した補正係数を読出す。そして、その補正係数は乗算回
路23に送られ、乗算回路23は、放熱量算出器10か
ら送られた放熱量データにその補正係数を乗算して放熱
量データを補正し、補正した放熱量データを記録計13
に送る。
【0028】記録計13は、補正後の放熱量データを検
知体3の温度データと共に入力し、その放熱量を検知体
3の温度と関係においてグラフ化して出力する。
【0029】検知体3の放熱量は、当初、徐々に漸増し
て沸騰段階に入り、そこで急激に上昇しピーク値のバー
ンアウト点を経た後、急激に減少し、その後比較的緩や
かに減少する蒸気膜段階に入るように変化する。
【0030】このように記録された放熱量と検知体3の
温度との関係のグラフから、熱処理剤1の冷却性能が評
価されるが、上記のように、検知体3の放熱量が熱処理
剤1の温度に応じて補正されるため、熱処理剤の温度変
化に拘らず、その冷却性能を正確に評価することができ
る。
【0031】図4は第二発明の実施例を示している。こ
こでは、検知体の放熱量つまり熱処理剤の冷却能力が最
大になるバーンアウト点のみを測定し、そのバーンアウ
ト点の値により熱処理剤の冷却性能の評価を行う。
【0032】このようなバーンアウト点を測定するため
に、放熱量算出器10の出力側にピークホールド回路2
5を接続し、補正回路26の出力側にバーンアウト点の
値(放熱量)を表示する表示器27が接続される。電源
回路5、電力制御回路6、電圧・電流検出器7、昇温コ
ントローラ8、温度算出器9、放熱量算出器10、及び
温度検出器11は、上記実施例の構成と同じである。
【0033】ピークホールド回路25は、放熱量算出器
10から送られた放熱量データを監視し、そのピーク値
をホールドするように構成される。補正回路26のRO
Mには、予め各種の熱処理剤のバーンアウト点における
補正係数が熱処理剤の温度に応じて格納される。この場
合、バーンアウト点における検知体の温度は1つである
ため、補正係数のパラメータとしての検知体温度は不要
となり、補正回路26におけるROM内の補正係数のデ
ータ数を、上記実施例に比べ、大きく低減することがで
きる。
【0034】この実施例の冷却性能評価装置も上記と同
様に、電力制御回路6、電圧・電流検出器7、昇温コン
トローラ8、温度算出器9を各々動作させ、一定速度で
検知体3の温度を上昇させる。その間、放熱量算出器1
0から出力される検知体3の放熱量データがピークホー
ルド回路25に送られる。ピークホールド回路25は、
放熱量データがバーンアウト点つまりピーク値に達した
とき、その点の放熱量をホールドし、そのデータを補正
回路26に送る。補正回路26は、そのときの熱処理剤
の温度に基づき、ROMから補正係数を読出し、バーン
アウト点の放熱量データにその補正係数を乗算してそれ
を補正し、補正後の放熱量データを表示器27に送って
表示する。
【0035】そのバーンアウト点の放熱量により熱処理
剤の冷却性能を評価するのであるが、図3に示すよう
に、焼入油等のある種の熱処理剤は固有のバーンアウト
点を有するものの、そこまでの変化は各々ほぼ同じよう
に変化するため、バーンアウト点つまり放熱量のピーク
値を測定すれば、その熱処理剤の冷却性能をかなり正確
に評価することができる。また、この場合でも、放熱量
データを熱処理剤の温度により補正するため、バーンア
ウト点における正確な放熱量データを得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す冷却性能評価装置のブ
ロック図である。
【図2】補正回路12の構成ブロック図である。
【図3】検知体温度と放熱量の関係を示すグラフ図であ
る。
【図4】第二発明の冷却性能評価装置のブロック図であ
る。
【符号の説明】
1−熱処理剤、2−処理槽、3−検知体、5−電源回
路、6−電力制御回路、7−電圧・電流検知器、9−温
度算出器、10−放熱量算出器、11−温度検出器、1
2−補正回路。
フロントページの続き (72)発明者 中村 英一 東京都千代田区丸の内三丁目1番1号 出 光興産株式会社内 (72)発明者 内田 均 千葉県市原市姉崎海岸24−4 出光興産株 式会社営業研究所内 (72)発明者 阿部 直樹 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理槽内の熱処理剤中に挿入され、通電
    によって昇温しその電気抵抗を変化させる検知体と、該
    検知体に電力を供給する電源回路と、該検知体の電圧と
    電流を検出する電圧・電流検出手段と、検出された該検
    知体の電圧に基づき該検知体の温度を算出する温度算出
    手段と、検出された該検知体の電圧と電流に基づき該検
    知体の放熱量を算出する放熱量算出手段と、該検知体の
    温度を一定速度で上昇させるように前記電力を制御する
    電力制御手段と、を備え、算出された該検知体の温度と
    放熱量の関係から該熱処理剤の冷却性能を評価する熱処
    理剤の冷却性能評価装置において、 前記処理槽内の熱処理剤の温度を検出する温度検出器
    と、 前記放熱量算出手段で算出された放熱量データを、温度
    検出器で検出された熱処理剤の温度に応じて補正する補
    正手段と、 を備えたことを特徴とする熱処理剤の冷却性能評価装
    置。
  2. 【請求項2】 処理槽内の熱処理剤中に挿入され、通電
    によって昇温しその電気抵抗を変化させる検知体と、該
    検知体に電力を供給する電源回路と、該検知体の電圧と
    電流を検出する電圧・電流検出手段と、検出された該検
    知体の電圧に基づき該検知体の温度を算出する温度算出
    手段と、検出された該検知体の電圧と電流に基づき該検
    知体の放熱量を算出する放熱量算出手段と、該検知体の
    温度を一定速度で上昇させるように前記電力を制御する
    電力制御手段と、を備えた熱処理剤の冷却性能評価装置
    において、 前記処理槽内の熱処理剤の温度を検出する温度検出器
    と、 前記放熱量算出手段で算出された放熱量データを、温度
    検出器で検出された熱処理剤の温度に応じて補正する補
    正手段と、 を備え、算出された該放熱量データのピーク値であるバ
    ーンアウト点に基づき該熱処理剤の冷却性能を評価する
    ことを特徴とする熱処理剤の冷却性能評価装置。
JP33332793A 1993-12-27 1993-12-27 熱処理剤の冷却性能評価装置 Withdrawn JPH07191017A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100683587B1 (ko) * 2003-10-14 2007-02-15 한국철도기술연구원 추진제어인버터의 냉각 유니트 성능 시험장치 및 그 방법
JP2010101911A (ja) * 2005-06-17 2010-05-06 Petrotest Instruments Gmbh & Co Kg 燃料または鉱物油製品の加速酸化試験の方法とその装置ならびにその装置をコントロールするためのコンピュータ・プログラムおよびコンピュータによる読み取り可能なメモリメディア

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