JPH11353035A - Device and method for analyzing characteristics of heating medium - Google Patents

Device and method for analyzing characteristics of heating medium

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JPH11353035A
JPH11353035A JP17415198A JP17415198A JPH11353035A JP H11353035 A JPH11353035 A JP H11353035A JP 17415198 A JP17415198 A JP 17415198A JP 17415198 A JP17415198 A JP 17415198A JP H11353035 A JPH11353035 A JP H11353035A
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JP
Japan
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temperature
analysis
heating medium
temperature control
model
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Application number
JP17415198A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidenobu Kishi
秀信 岸
Toshiharu Hatakeyama
寿治 畠山
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11353035A publication Critical patent/JPH11353035A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable accurate heat conduction analysis by shortening time for generating a large and complicated model such as a metal die. SOLUTION: A heating medium 16 for the electric operation of an electric heater or the like and temperature detecting bodies 17 and 18 are provided in a temperature control block 11 such as a metal block and, based on the temperature information of the temperature detecting body 17, approximate modeling is performed to the temperature control block 11 while using the result tested by a temperature control testing device 1 for performing temperature control such as PID control and a finite element method or the like. Then, the optimum approximate model and optimum parameter of the heating medium 16 are found so as to match that approximate model with the analytic data of a heat conduction analyzer 2 for analyzing a temperature change or temperature distribution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱媒体特性解析
装置及び特性解析方法に関し、電気ヒータ等により温度
制御を行う金型、あるいは金型以外の温度制御対象の熱
伝導解析技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for analyzing characteristics of a heating medium, and more particularly to a technique for analyzing heat conduction of a mold for controlling the temperature by an electric heater or the like or a temperature controlled object other than the mold.

【0002】[0002]

【従来の技術】温度制御を必要とする金型等において、
加熱媒体あるいは冷却媒体の配置を検討するために、有
限要素法等による熱伝導解析が今日広範に行われてい
る。また成形分野においては、要求される成形品の精度
も上がるにつれ高精度な温度制御が必要とされてきてお
り、そのため設計時あるいは温度制御条件検討時などの
熱伝導解析においても高精度な解析精度が要求されてい
る。そしてこうした要求に応えるよう解析用ソフトウェ
アの解析精度も飛躍的に向上してきている。
2. Description of the Related Art In a mold or the like that requires temperature control,
In order to study the arrangement of a heating medium or a cooling medium, heat conduction analysis by a finite element method or the like is widely performed today. In the molding field, as the required precision of molded products increases, high-precision temperature control is required. Therefore, high-precision analysis accuracy is also required in heat conduction analysis during design or when examining temperature control conditions. Is required. The analysis accuracy of the analysis software has been dramatically improved to meet such demands.

【0003】ここで、実際に高精度な解析を行うには、
熱伝導特性上重要な箇所を見極め、的確な近似モデルを
作成することが必要不可決である。これがなされない
と、いくら要素数を増やし、解析精度の良いソフトウェ
アを利用しても実際の温度分布と大きなずれを生じてし
まう。したがって、基本的には熱伝導特性上重要と思わ
れる箇所は、特に図面仕様に忠実に、かつ要素分割数を
増やして近似モデルを作成し解析を行うことになる。
Here, in order to perform a highly accurate analysis,
It is indispensable to identify important points in terms of heat conduction characteristics and create an accurate approximate model. If this is not done, a large deviation from the actual temperature distribution will occur even if the number of elements is increased and software with high analysis accuracy is used. Therefore, basically, a portion considered to be important in terms of heat conduction characteristics is to be subjected to analysis by creating an approximate model while increasing the number of element divisions, particularly in accordance with the drawing specifications.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には解析
結果と実験結果にずれが生じることが多く、また、高精
度な解析精度が要求されるにつれて以前は問題とされな
かったレベルのずれが問題となってきている。そして、
このようなずれは、解析精度が必要とされる温度制御対
象部の近傍に加熱媒体があるような場合特に問題となり
やすい。これは、加熱媒体近傍は温度変化が大きいた
め、モデルと実際とのわずかな差が大きく効いてくるた
めである。
However, in practice, there is often a discrepancy between the analysis results and the experimental results, and as high analysis accuracy is demanded, the difference between levels which was not previously considered a problem is reduced. Is becoming a problem. And
Such a shift tends to be a problem particularly when there is a heating medium in the vicinity of the temperature control target portion where analysis accuracy is required. This is because a large difference in temperature near the heating medium causes a slight difference between the model and the actual one to be effective.

【0005】しかし、このようなずれを修正すべく近似
モデルを改良しようとしても、例えば金型の場合は多く
の部品を有しているので、修正すべき場所を特定するの
も難しく、また要素数も多いため修正および再解析に要
する時間も膨大なものとなり、改良をあきらめてしまう
ことが多い。また、設計時における解析においては、解
析結果自体が精度の良いものなのかも判断できない。
[0005] However, even if an attempt is made to improve the approximation model to correct such a deviation, for example, since a mold has many parts, it is difficult to specify a place to be corrected. Due to the large number, the time required for correction and re-analysis is enormous, and the improvement is often abandoned. Further, in the analysis at the time of design, it cannot be determined whether the analysis result itself is accurate.

【0006】本発明は、このような背景に鑑みてなされ
たものであり、金型等の大きく、かつ複雑なモデルの作
成時間を短縮し、精度のよい熱伝導解析を行うことがで
きる加熱媒体特性解析装置及び特性解析方法を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a background, and has a heating medium capable of shortening the time required to create a large and complicated model of a mold or the like and performing an accurate heat conduction analysis. It is an object to provide a characteristic analysis device and a characteristic analysis method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、電力動作の加熱媒体と温度
検知体を少なくとも1つずつ以上有する温度制御ブロッ
クと、該温度検知体の温度情報に基づいて該加熱媒体へ
の出力電力量をオン/オフまたは比例または比例積分ま
たは比例積分微分制御することで温度制御を行うプログ
ラムコントローラとを有する温度制御実験装置と、該温
度制御ブロックに相当する近似モデルの作製手段と、プ
ログラムコントローラの演算、制御操作をシミュレート
する解析用サブルーチンの作成手段と、該近似モデルに
おけるパラメータを記述するパラメータ設定ファイル作
成手段と、該近似モデル及び該解析サブルーチン及び該
パラメータ設定ファイルから熱伝導解析を時系列で行う
演算手段とを有する熱伝導解析装置と、温度制御実験装
置の実験データと、熱伝導解析装置の解析データの整合
性を検討するためのデータ比較装置と、を備えたことを
特徴とするものである。
According to one aspect of the present invention, there is provided a temperature control block having at least one heating medium for power operation and at least one temperature detector, A temperature control experimental device having a program controller for performing temperature control by on / off, proportional, proportional integral, or proportional integral derivative control of the amount of output power to the heating medium based on the temperature information of the temperature control block; and the temperature control block. Means for creating an approximate model corresponding to the above, means for creating a subroutine for analysis for simulating the operation and control operations of the program controller, means for creating a parameter setting file describing parameters in the approximate model, the approximate model and the analysis It has a subroutine and an operation means for performing heat conduction analysis in time series from the parameter setting file. A thermal conduction analysis apparatus and is characterized with the experimental data of the temperature control experimental device, and a data comparison apparatus for studying the integrity of the analysis data of the thermal conduction analysis device, further comprising: a.

【0008】また上記目的を達成するために、請求項2
記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記温度
制御実験装置は、温度測定装置と少なくとも2つ以上の
計測用の温度検知体を有し、温度制御中の温度制御対象
の温度変化を測定し、測定データを記録できることを特
徴とするものである。また上記目的を達成するために、
請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載の
発明において、前記熱伝導解析装置における熱伝導解析
は、有限要素法によることを特徴とするものである。
[0008] In order to achieve the above object, a second aspect is provided.
According to the invention described in claim 1, in the invention described in claim 1, the temperature control experimental device has a temperature measurement device and at least two or more temperature detectors for measurement, and detects a temperature change of a temperature control target during temperature control. It is characterized by being able to measure and record measurement data. To achieve the above objectives,
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the heat conduction analysis in the heat conduction analyzing apparatus is based on a finite element method.

【0009】また上記目的を達成するために、請求項4
記載の発明は、請求項1ないし請求項3記載の発明にお
いて、前記加熱媒体は電気ヒータであることを特徴とす
るものである。
According to another aspect of the present invention, the above object is achieved.
The invention described in any one of claims 1 to 3 is characterized in that the heating medium is an electric heater.

【0010】また上記目的を達成するために、請求項5
記載の発明は、電気ヒータ等の電力動作の加熱媒体と温
度検知体を、金属ブロックなどの温度制御ブロック中に
有し、該温度検知体の温度情報に基づいて、PID制御
等の温度制御を行う温度制御実験装置で昇温・保温・冷
却の各過程を含む温度制御実験を行い、複数位置の温度
変化を実測した後、この実測データと、温度制御ブロッ
クを有限要素法等を用いて近似モデル化し、該近似モデ
ルから温度変化あるいは温度分布を解析する熱伝導解析
装置の解析データと、が整合するまで、該実験装置の近
似モデル及びパラメータの修正及び解析を繰り返すこと
で、前記加熱媒体の最適な近似モデル及びパラメータを
得ることを特徴とするものである。
[0010] In order to achieve the above object, the present invention is directed to claim 5.
The described invention has a heating medium for power operation such as an electric heater and a temperature detector in a temperature control block such as a metal block, and performs temperature control such as PID control based on temperature information of the temperature detector. Perform temperature control experiments including each process of temperature rise, heat retention, and cooling with the temperature control experiment equipment to be performed, measure the temperature change at multiple positions, and approximate the measured data and the temperature control block using the finite element method etc. Modeling, and by repeating the correction and analysis of the approximate model and parameters of the experimental apparatus until the analysis data of the heat transfer analysis apparatus for analyzing the temperature change or temperature distribution from the approximate model is consistent, whereby the heating medium It is characterized in that an optimal approximate model and parameters are obtained.

【0011】また上記目的を達成するために、請求項6
記載の発明は、請求項5記載の発明において、前記温度
制御実験装置の近似モデル及びパラメータの修正におい
て、前記加熱媒体部の近似モデルにおける発熱範囲及び
発熱量の修正を行うことを特徴とするものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus comprising:
According to a fifth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the invention, in the modification of the approximate model and the parameters of the temperature control experiment apparatus, the heating range and the calorific value in the approximate model of the heating medium unit are corrected. It is.

【0012】また上記目的を達成するために、請求項7
記載の発明は、電力動作の加熱媒体を少なくとも1つ以
上含む金型についての熱伝導解析において、あらかじめ
該加熱媒体または該加熱媒体に類似の加熱媒体について
請求項5又は6記載の解析方法により最適近似モデルと
最適パラメータを求め、該最適近似モデルと最適パラメ
ータを少なくとも一部に利用した近似モデル及びパラメ
ータ設定ファイル及び解析用サブルーチンから熱伝導解
析を行うことを特徴とするものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
According to the invention described above, in a heat conduction analysis of a mold including at least one heating medium for electric power operation, the heating medium or a heating medium similar to the heating medium is optimized by the analysis method according to claim 5 or 6 in advance. The method is characterized in that an approximate model and an optimal parameter are obtained, and a heat transfer analysis is performed from an approximate model, a parameter setting file and an analysis subroutine using the optimal approximate model and the optimal parameter at least in part.

【0013】上記のように本発明では、電気ヒータ等の
電力動作の加熱媒体と温度検知体を、金属ブロックなど
の温度制御ブロック中に有し、該温度検知体の温度情報
に基づいて、PID制御等の温度制御を行う温度制御実
験装置による実験結果と、温度制御ブロックを有限要素
法等を用いて近似モデル化し、該近似モデルから温度変
化あるいは温度分布を解析する熱伝導解析装置の解析デ
ータとが整合するように、該加熱媒体の最適近似モデル
及び最適パラメータを求めるようにしたものである。こ
れにより、金型等の大きくかつ複雑なモデルの作成も、
加熱媒体については最適な近似モデルおよびパラメータ
をそのまま利用することができるため、モデル作成時間
も短縮でき、また結果として精度の良い熱伝導解析が可
能となる。また、本発明により、あらかじめ必要最小限
の要素数の最適モデルを求めておくことで、金型等のモ
デル作成の場合も、その分要素数の少ないモデルを作る
ことが出来、解析時間も短縮することが出来る。
As described above, according to the present invention, a heating medium for power operation such as an electric heater and a temperature detector are provided in a temperature control block such as a metal block, and a PID based on the temperature information of the temperature detector is provided. The experimental results obtained by the temperature control experiment device that performs temperature control such as control, and the analysis data of the heat conduction analysis device that converts the temperature control block into an approximate model using the finite element method and analyzes the temperature change or temperature distribution from the approximate model Thus, the optimum approximation model and the optimum parameters of the heating medium are determined so as to match the above. This makes it possible to create large and complex models such as molds,
Since the optimum approximate model and parameters can be used for the heating medium as they are, the model creation time can be reduced, and as a result, accurate heat conduction analysis can be performed. In addition, according to the present invention, a model having a small number of elements can be created by using an optimum model having a minimum necessary number of elements in advance in the case of a model such as a mold, thereby shortening the analysis time. You can do it.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図1は本発明の実施の形態を示す加
熱媒体特性解析装置のブロック図、図2は温度制御実験
装置のブロック図である。図1に示すように、加熱媒体
特性解析装置は、温度制御実験装置1、熱伝導解析装置
2及び、実験データと解析データの整合性を検討するた
めのデータ比較装置(パソコン)3から構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a heating medium characteristic analyzer showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a temperature control experiment device. As shown in FIG. 1, the heating medium characteristic analysis device includes a temperature control experiment device 1, a heat conduction analysis device 2, and a data comparison device (personal computer) 3 for examining the consistency between the experimental data and the analysis data. You.

【0015】まず温度制御実験装置1は、電力動作の加
熱媒体により温度制御を行う金属ブロック(以下温度制
御ブロックと呼ぶこととする)11と、ブログラムコン
トローラ12、及び温度測定装置13と、データ記憶装
置14と、温度制御ルール設定部15を有する。なお、
データ記憶装置14は、図1では温度制御実験装置1内
に示したが、図2に示すように、パソコン3内に設けて
おいてパソコン3でデータ保存を行ってもよい。
First, the temperature control experiment apparatus 1 includes a metal block (hereinafter, referred to as a temperature control block) 11 for performing temperature control using a heating medium operated by electric power, a program controller 12, a temperature measurement device 13, It has a storage device 14 and a temperature control rule setting unit 15. In addition,
Although the data storage device 14 is shown in the temperature control experiment device 1 in FIG. 1, it may be provided in the personal computer 3 as shown in FIG.

【0016】そして、温度制御ブロック11内には、加
熱媒体16、制御用温度検知体17及び測定用温度検知
体18が設置されており、制御用温度検知体17からの
温度情報と制御ルール設定部15で設定した温度設定に
基づき、プログラムコントローラ12が加熱媒体16に
対して出力電力を比例積分微分動作等で制御すること
で、温度制御ブロック11の温度制御を行う。また、こ
の温度制御中、測定用温度検知体18で得られた温度情
報を温度測定装置13を通してデータ記憶装置14に記
憶するようになっている。
In the temperature control block 11, a heating medium 16, a control temperature detector 17 and a measurement temperature detector 18 are provided, and the temperature information from the control temperature detector 17 and the control rule setting are set. Based on the temperature setting set by the unit 15, the program controller 12 controls the output power of the heating medium 16 by a proportional-integral-differential operation or the like, so that the temperature of the temperature control block 11 is controlled. Also, during this temperature control, the temperature information obtained by the measurement temperature detector 18 is stored in the data storage device 14 through the temperature measurement device 13.

【0017】次に熱伝導解析装置2について説明する。
これは、温度制御ブロック11に相当する近似モデル2
1、物性値等の解析用パラメータを記述するパラメータ
設定ファイル22及び、解析時にプログラムコントロー
ラ12の演算・制御操作をシミュレートする解析用サブ
ルーチン23の3つについて、それぞれ作成手段(近似
モデル作成手段24、パラメータ設定手段25、サブル
ーチン作成手段26)及びデータ記憶装置27を有し、
またこれらのデータから熱伝導解析を時系列で行う演算
手段28及び解析データ記憶装置29が存在する。演算
手段28は解析プログラム30により制御される。
Next, the heat conduction analyzer 2 will be described.
This is the approximate model 2 corresponding to the temperature control block 11.
1. A parameter setting file 22 describing parameters for analysis such as physical property values, and an analysis subroutine 23 for simulating operation and control operations of the program controller 12 at the time of analysis. , Parameter setting means 25, subroutine creation means 26) and data storage device 27,
Further, there are an arithmetic means 28 and an analysis data storage device 29 for performing a heat conduction analysis in a time series from these data. The calculation means 28 is controlled by the analysis program 30.

【0018】本発明では、このような装置を使用し、温
度制御実験装置1にて、後述するような昇温・保温・冷
却の各過程を含む温度制御実験を行い、温度制御中複数
位置の温度変化を測定・記録する一方、この実測値と解
析値の整合がとれるよう、前記近似モデル及びパラメー
タ等を修正しながら熱伝導解析を実施し、電力動作の加
熱媒体の最適な解析用近似モデルとパラメータ設定及び
解析用サブルーチンを得る。
In the present invention, using such a device, a temperature control experiment including the steps of heating, keeping, and cooling, which will be described later, is performed by the temperature control While measuring and recording the temperature change, a heat conduction analysis is performed while correcting the above-described approximation model and parameters so that the actual measurement value and the analysis value can be matched. And a parameter setting and analysis subroutine.

【0019】以下、具体的な動作を実施例に基づき説明
する。 (実施例1)図3は温度制御ブロックの立体斜視図、図
4は解析を実施したヒータを示す図であり、(A)は単
体タイプ、(B)は3分割タイプを示す。また、図5は
コントローラ温度設定パターン(A)と温度測定データ
パターン(B)を示す図である。
Hereinafter, a specific operation will be described based on an embodiment. (Embodiment 1) FIG. 3 is a three-dimensional perspective view of a temperature control block, FIG. 4 is a diagram showing a heater subjected to analysis, (A) shows a single type, and (B) shows a three-part type. FIG. 5 is a diagram showing a controller temperature setting pattern (A) and a temperature measurement data pattern (B).

【0020】図3に示すように、温度制御ブロック11
は、大きさが60mmX60mmで鋼で出来ており、上
部四隅に取り付けた小リング19を介して低熱伝導率を
有する4本のコード20でつり下げ、外部との熱伝導を
極力抑えている。また、長手方向に直径15mmの穴が
貫通されており、この中に図4(A)に示す電気ヒータ
(加熱媒体16)、さらにその近傍に制御用熱電対(制
御用温度検知体17)を設置し、さらにヒータ長手方向
に沿う形で5カ所に測定用熱電対(測定用温度検知体1
8)を設置している。そして、このヒータにつながって
いるプログラムコントローラ12に温度設定を行い、温
度制御実験を行い、温度制御中の5点の熱電対位置の温
度変化を測定・記録した。
As shown in FIG. 3, the temperature control block 11
Has a size of 60 mm × 60 mm and is made of steel, and is suspended by four cords 20 having low thermal conductivity via small rings 19 attached to the upper four corners, thereby minimizing heat conduction with the outside. In addition, a hole having a diameter of 15 mm is penetrated in the longitudinal direction, and an electric heater (heating medium 16) shown in FIG. 4A and a control thermocouple (control temperature detector 17) in the vicinity thereof are further inserted therein. The thermocouples for measurement (measurement temperature detectors 1 for measurement) were installed at five locations along the longitudinal direction of the heater.
8) is installed. Then, the temperature was set in the program controller 12 connected to the heater, a temperature control experiment was performed, and the temperature changes at the five thermocouple positions during the temperature control were measured and recorded.

【0021】ここで、温度設定は図5に示すように、1
20℃一定保持の後、160℃で4分間保持し、再び1
20℃一定で保持する設定とし、制御方法は比例制御で
比例帯は10℃とした。この場合、得られる測定データ
は図5(B)のような昇温・保温・冷却の過程を取る曲
線となる。なお、温度設定は加熱媒体を実際に使用する
温度域に設定した。この温度設定の上限と下限の幅は大
きく取った方がデータを比較しやすい。
Here, the temperature is set as shown in FIG.
After keeping the temperature constant at 20 ° C., the temperature is kept at 160 ° C. for 4 minutes.
The temperature was kept constant at 20 ° C., and the control method was proportional control, and the proportional band was 10 ° C. In this case, the obtained measurement data has a curve as shown in FIG. The temperature was set in a temperature range in which the heating medium was actually used. The larger the upper and lower limits of the temperature setting, the easier it is to compare the data.

【0022】一方、図6は、図3で示した温度制御ブロ
ック11を近似モデル作成手段24にて作成した有限要
素モデルである。なお、ブロック中心部はヒータ部をモ
デル化しており、そのモデルは図7(B)に示すよう
に、ヒータ形状に則した形となっており、その発熱範囲
も図7(A)に示すヒータにおける発熱部形状に準じた
形で当初設定した。
FIG. 6 shows a finite element model in which the temperature control block 11 shown in FIG. The central portion of the block models a heater portion, and the model has a shape conforming to the shape of the heater as shown in FIG. 7B, and the heat generation range thereof is also shown in FIG. 7A. Initially, the shape was set in accordance with the shape of the heat generating part in.

【0023】次に、図8に本発明の加熱媒体特性解析方
法の流れ図を示す。まず、前述した形で温度制御実験を
行い(S1)、温度データを測定・記録する一方、温度
制御ブロック11を近似化したモデルを作成する(S
2)。次に温度制御設定に基づいて温度制御を行うプロ
グラムコントローラ動作を解析時にシミュレートする解
析用サブルーチンを作成し(S3)、さらに実験条件、
各物性値などの解析上のパラメータを記述したパラメー
タ設定ファイル22を作成して解析の準備を行う(S
4)。
Next, FIG. 8 shows a flowchart of the heating medium characteristic analysis method of the present invention. First, a temperature control experiment is performed in the above-described manner (S1), and while temperature data is measured and recorded, a model that approximates the temperature control block 11 is created (S1).
2). Next, an analysis subroutine for simulating a program controller operation for performing temperature control based on the temperature control setting at the time of analysis is created (S3).
A parameter setting file 22 describing parameters for analysis such as physical property values is created to prepare for analysis (S
4).

【0024】そして、これらのデータに対し、演算手段
28上で有限要素法による解析プログラム30を実行し
て時系列で演算を行い、解析データをデータ記憶装置2
9に保存する(S5)。次いで、得られた解析データと
実験データを比較し、温度変化及び温度分布の面でその
整合性を確認する(S6)。(但し、ここでの整合性の
判断は、必要とする温度制御精度のレベルにより自ずと
異なる)。
Then, an analysis program 30 based on the finite element method is executed on the data on the calculation means 28 to perform calculations in time series, and the analysis data is stored in the data storage device 2.
9 (S5). Next, the obtained analysis data is compared with the experimental data, and its consistency is confirmed in terms of temperature change and temperature distribution (S6). (However, the determination of the consistency here differs depending on the required level of the temperature control accuracy).

【0025】そして、整合性が得られない場合は(S6
でNG)、前記近似モデル及び解析パラメータを修正し
(S7)、再解析を行うという作業を、整合性が得られ
たと判断されるまで繰り返す。但し、根本的な修正が必
要と判断された場合は、最初の作業である近似モデル全
体の作成作業からやり直す。
If the consistency cannot be obtained (S6
The process of correcting the approximation model and the analysis parameters (S7) and performing re-analysis is repeated until it is determined that consistency has been obtained. However, if it is determined that a fundamental correction is necessary, the process is repeated from the first operation, that is, the operation of creating the entire approximate model.

【0026】整合性が得られた場合は(S6でOK)、
この時点で一応加熱媒体16の最適な近似モデル及びパ
ラメータが求められたはずであるが、実験値がおかしい
又は偶然整合性が得られてしまった可能性もあるので、
再度別の温度設定での実験に対して、同じモデル及びパ
ラメータで解析を行って(S8)、解析値と実験値の整
合性を判断する形で検証作業を行い(S9)、良ければ
(S9でOK)、特性解析が終了となる。
When the consistency is obtained (OK in S6),
At this point, the optimal approximation model and parameters of the heating medium 16 should have been obtained, but the experimental values may be wrong or the coincidence may have been obtained by accident.
Again, for an experiment at another temperature setting, analysis is performed using the same model and parameters (S8), and a verification operation is performed in a manner to determine the consistency between the analysis value and the experimental value (S9). OK), the characteristic analysis ends.

【0027】なお、ここでは、温度制御ブロック11、
及びヒータ管の各物性値(比熱、熱伝導率、密度)、雰
囲気温度などは既知であり、未知なのはブロック表面の
熱伝達係数(これはこの装置について一度求めておけば
後は周囲の条件が変わらない限り同じ値を使用すること
ができる)、そしてヒータの最大発熱量(供給電力が最
大の場合にどれだけ発熱するか)、及び発熱分布などで
あり、特に、この3つは解析精度を上げるには重要な部
分であることがこれまでの解析を通じて分かっている。
したがって、この3つの点について実験値と整合が取れ
るように修正を行うことがメインの修正作業となる。従
って、具体的なモデル及びパラメータの修正判断及び作
業は図9に示すようになる。
Here, the temperature control block 11,
And the physical properties of the heater tube (specific heat, thermal conductivity, density), ambient temperature, etc., are known. What is unknown is the heat transfer coefficient of the block surface. The same value can be used as long as it does not change), the maximum heating value of the heater (how much heat is generated when the supplied power is the maximum), and the heat generation distribution. Analysis has shown that this is an important part of raising.
Therefore, the main correction work is to make corrections for these three points so as to match the experimental values. Accordingly, the concrete model and parameter correction judgment and operation are as shown in FIG.

【0028】また、図10は実施例1における解析値の
変化を示す説明図であり、(A)(〜)は温度変化
グラフを、また(B)(,)は温度分布グラフをそ
れぞれ示す。
FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams showing changes in the analysis values in the first embodiment. FIGS. 10A and 10B show temperature change graphs, and FIGS. 10B and 11B show temperature distribution graphs.

【0029】図9に示すように、得られた実験データ及
び解析データの温度変化グラフのうち、まず直線部冷却
速度が一致するように、温度制御ブロック表面の熱伝達
係数を修正し再解析する(S11、S12でNG、S1
3)(冷却速度はブロックの持つ熱容量と熱伝達係数で
ほぼ決まり、このうち熱容量は既知であるため)。
As shown in FIG. 9, the heat transfer coefficient of the surface of the temperature control block is corrected and re-analyzed so that the cooling rate of the linear portion in the temperature change graph of the obtained experimental data and analysis data is the same. (NG in S11 and S12, S1
3) (The cooling rate is substantially determined by the heat capacity and heat transfer coefficient of the block, and the heat capacity is known among them).

【0030】この作業で冷却速度が一致したら(S12
でOK)、次いで直線部の昇温速度が一致するように、
最大発熱量設定を修正し、再解析する(S14でNG、
S15、S11)(直線部はヒータへの供給電力は最大
となっており、そこでの昇温速度は、ブロックの熱容
量、熱伝達係数及びヒータの最大発熱量が決定要因であ
り、この時点で未知なのはこの最大発熱量だけであるた
め)。
If the cooling rates match in this operation (S12
OK), and then, so that the heating rate of the linear portion matches,
Correct the maximum heat generation setting and re-analyze (NG at S14,
(S15, S11) (The power supply to the heater is the maximum in the linear portion, and the heating rate there is determined by the heat capacity of the block, the heat transfer coefficient, and the maximum heating value of the heater, and is unknown at this time. The only thing is this maximum heating value).

【0031】そして、ここまでの作業で温度変化グラフ
のパターンがほぼ一致したら、次に保温安定時の温度分
布(各点の温度)グラフにおいて、実験値と測定値が一
致するように発熱分布を変更するなどのヒータ部モデル
修正作業を行い、再解析を繰り返す(S16でNG、S
17、S11)(以上図10参照)。そして、整合性が
得られたら、ここで一応最適モデルが完成するわけであ
るが、その後、温度設定において比例帯幅を5℃に変更
した場合の実験及び解析を行い、整合性の検証を行っ
た。
When the patterns of the temperature change graphs substantially match in the work up to this point, the heat generation distribution is then determined in the temperature distribution graph (temperature at each point) when the heat retention is stable so that the experimental value and the measured value match. Modify the heater part model, such as changing it, and repeat the re-analysis (NG, S
17, S11) (see FIG. 10). Then, once the consistency is obtained, the optimal model is completed at this point. After that, experiments and analyzes are performed to change the proportional bandwidth to 5 ° C in the temperature setting, and the consistency is verified. Was.

【0032】本実施例では最終的には、ブロック表面の
熱伝達係数を修正し、さらにヒータについては、図面上
の仕様に対して、さらにヒータ端部(リード線側)発熱
部を8mm短縮し、また最大発熱量も供給最大電力に対
して約8%減少させることで実用十分なレベル(ここで
は全測定点及び全過程で±0.5℃レベル)で解析結果
と実験結果がほぼ整合する結果を得た(2条件とも)。
In this embodiment, finally, the heat transfer coefficient on the block surface is corrected, and the heater is further reduced by 8 mm in the heater end portion (lead wire side) with respect to the specification on the drawing. In addition, the analysis result and the experiment result almost match at a practically sufficient level (in this case, ± 0.5 ° C. level at all measurement points and all processes) by reducing the maximum calorific value by about 8% of the maximum supply power. The results were obtained (both conditions).

【0033】このように実質的な発熱分布と図面仕様上
の発熱分布が異なる理由であるが、ヒータの場合、図面
上では単に線が巻いてある部分は全て等しい発熱量を有
すると考えられるが、実際はヒータ管端部が持つ熱容量
の差あるいはヒータ端部における放熱あるいは熱伝導な
どにより、端部で発熱した熱量が他に逃げてしまい、必
ずしも温度制御対象の加熱に寄与しないためと思われ
る。
The reason why the substantial heat generation distribution differs from the heat generation distribution in the drawing specifications is as follows. In the case of the heater, it is considered that all the portions in which the lines are simply wound have the same heat generation amount in the drawing. Actually, it is considered that the difference in heat capacity of the ends of the heater tubes or the heat radiation or heat conduction at the ends of the heater causes the amount of heat generated at the ends to escape to other parts, and does not necessarily contribute to the heating of the temperature control target.

【0034】このように実質的な発熱分布と図面仕様上
の発熱分布が必ずしも一致しないので、解析精度を向上
させるためには、加熱媒体16の近似モデルにおける発
熱分布(発熱量と発熱範囲)の検討が重要である。そし
て、これを行うには、本発明の特性解析装置により、実
質的な発熱分布を再現できる最適近似モデルを求める方
法が有効である。
As described above, since the substantial heat generation distribution does not always match the heat generation distribution in the drawing specifications, in order to improve the analysis accuracy, the heat generation distribution (heat generation amount and heat generation range) in the approximate model of the heating medium 16 is required. Consideration is important. In order to do this, it is effective to use the characteristic analysis device of the present invention to find an optimal approximate model capable of reproducing a substantial heat generation distribution.

【0035】(実施例2)実施例2における特性解析対
象の加熱媒体は、図4(B)に示す3分割タイプの電気
ヒータである。これを実施例1と同じ図3に示す温度制
御ブロック11に取り付けて実施例1と同様な実験を行
った。但し、3つの発熱部近傍にそれぞれ制御用熱電対
を設定し、3つの発熱部をそれぞれ個別のプログラムコ
ントローラに接続し、個別に温度制御を実施した。測定
用の熱電対はヒータ長手方向に沿う形で8個所に設置し
た。
(Embodiment 2) The heating medium for characteristic analysis in Embodiment 2 is a three-division type electric heater shown in FIG. 4B. This was attached to the temperature control block 11 shown in FIG. 3 which is the same as the first embodiment, and the same experiment as in the first embodiment was performed. However, a control thermocouple was set in the vicinity of each of the three heating units, and each of the three heating units was connected to an individual program controller to individually perform temperature control. Thermocouples for measurement were installed at eight locations along the longitudinal direction of the heater.

【0036】また、温度設定(1)は、両端2つの発熱
部については120℃一定保持の後、160℃で4分間
保持し、再び120℃一定で保持する設定とし、中央の
発熱部については115℃一定保持の後、155℃で4
分間保持し、再び115℃一定で保持する設定とした。
また、温度設定(2)は3つの発熱部とも120℃一定
保持の後、160℃で4分間保持し、再び120℃一定
で保持する設定とし、モデルの最適化作業は温度設定
(1)での実験に対して行い、温度設定(2)の実験に
対してそのモデルの検証を行った。
The temperature setting (1) is such that the two heating parts at both ends are kept at a constant 120 ° C., then kept at 160 ° C. for 4 minutes, and kept at a constant 120 ° C. again. After maintaining the temperature at 115 ° C, 4 at 155 ° C
It was set to hold for 115 minutes at 115 ° C. again.
In the temperature setting (2), the three heating units were kept at 120 ° C., then kept at 160 ° C. for 4 minutes, and kept at 120 ° C. again. And the model was verified for the experiment of temperature setting (2).

【0037】その結果、最終的には、温度制御ブロック
11表面の熱伝達係数は、実施例1で算出したものをそ
のまま利用し、最大発熱量についても供給最大電力に対
して約8%減少させ、また発熱分布のうちリード線側の
発熱素子については、リード線側について5mm短縮、
反リード線側の発熱素子についてもヒータ管端部側で
2.5mm発熱部を短縮する一方、発熱部の設定全体を
長手方向リード線側に2mm分位置をずらすことによ
り、実用十分なレベル(ここでは全測定点及び全過程で
±0.5℃レベル)で解析結果と実験結果がほぼ整合す
る結果を得た。ここでヒータ位置をずらす必要があった
のは、実験において、ヒータ設置位置がその分ずれてい
たためと思われる。
As a result, finally, the heat transfer coefficient of the surface of the temperature control block 11 is used as it is in the first embodiment, and the maximum heat generation is reduced by about 8% with respect to the maximum supply power. In the heat generation distribution, the heating element on the lead wire side is reduced by 5 mm on the lead wire side,
For the heating element on the side opposite to the lead wire, the heating section is shortened by 2.5 mm on the end side of the heater tube, while the entire setting of the heating section is shifted by 2 mm toward the lead wire side in the longitudinal direction, so that a practically sufficient level ( Here, at all measurement points and at all processes, the results obtained were almost consistent between the analysis results and the experimental results at the level of ± 0.5 ° C.). Here, it is considered that the reason why the heater position had to be shifted was that the heater installation position was shifted by that amount in the experiment.

【0038】この結果のうち温度設定(1)での保温安
定時の温度分布を図11(A)に示す。解析当初はに
示すように、全ての位置で温度差を生じていると同時に
温度分布の若干の左右非対称性を再現できずにいたが、
前記修正により、に示すように、全域にわたって非常
に精度よく温度分布を再現できていることがわかる。
FIG. 11 (A) shows the temperature distribution when the heat retention is stable in the temperature setting (1). At the beginning of the analysis, as shown in the above, temperature differences were generated at all positions, and at the same time, it was not possible to reproduce a slight left-right asymmetry of the temperature distribution.
It can be seen from the above correction that the temperature distribution can be reproduced very accurately over the entire area as shown in FIG.

【0039】また、次にここで得た最適モデルの検証と
して行った、温度設定(2)に対する実験及び解析デー
タのうち保温安定時の温度分布のグラフを図11(B)
に示す。このように条件を変えても非常によく温度分布
を再現できていることがわかる。
Next, FIG. 11B is a graph showing the temperature distribution at the time when the temperature is kept stable among the experimental and analysis data for the temperature setting (2), which was performed as a verification of the optimal model obtained here.
Shown in It can be seen that the temperature distribution can be reproduced very well even when the conditions are changed as described above.

【0040】なお、前記実施例1,2では、温度制御実
験においてはその正確性を期すため、ヒータと温度制御
ブロック11との密着度確認、数回実験を繰り返すこと
による測定及び制御のばらつき確認、各温度検知体の性
能差の確認、コントローラ12と測定装置13の相対的
な温度測定誤差の確認、温度制御ブロック周囲の温度安
定化及び無風化といった作業を行っている。
In the first and second embodiments, in order to ensure the accuracy of the temperature control experiment, the degree of adhesion between the heater and the temperature control block 11 is checked, and the measurement and control variations are checked by repeating the experiment several times. Checking the performance difference between the temperature detectors, checking the relative temperature measurement error between the controller 12 and the measuring device 13, stabilizing the temperature around the temperature control block, and eliminating the wind.

【0041】以上のような流れで、熱伝導解析用の加熱
媒体の最適近似モデル及びパラメータを導出できる。そ
して、こうして求められたモデルをヒータ等の加熱媒体
を有する金型の熱伝導解析において利用することによ
り、モデル化に注意を要する加熱媒体部については近似
精度のよいモデル作成を速やかに行えると同時に、従来
より格段に精度のよい解析を行うことができる。
With the above flow, the optimal approximate model and parameters of the heating medium for heat conduction analysis can be derived. Then, by using the model obtained in the heat conduction analysis of a mold having a heating medium such as a heater, it is possible to quickly create a model with good approximation accuracy for a heating medium portion requiring caution in modeling. Thus, it is possible to perform analysis with much higher accuracy than before.

【0042】また、設計時の解析など実際に解析精度を
検証できずモデルの修正ができない場合においても、有
効な解析を自信を持って行うことができる。また、最適
近似モデルを検討する際、実質的な発熱分布を再現し、
実用上十分なレベルで解析が可能な範囲で極力要素数を
少なくしたモデルを作ることにより、その後、検討済み
の加熱媒体を使用した金型等の熱伝導解析の際、要素数
の少ない近似モデルを作成することができ、その分、解
析時間を短縮することができる効果も有する(通常は解
析精度を要求されると、どこまで要素数を減らして良い
か判断できないので、要素数を必要以上に増やしてしま
うことになる)。
Further, even when the analysis accuracy cannot be actually verified and the model cannot be corrected, such as in the analysis at the time of design, effective analysis can be performed with confidence. Also, when examining the optimal approximation model, reproduce the substantial heat generation distribution,
By creating a model with as few elements as possible in a range that can be analyzed at a practically sufficient level, an approximate model with a small number of elements is then used for heat conduction analysis of molds and others using a heating medium that has been studied. Has the effect of shortening the analysis time. (Normally, when analysis accuracy is required, it is not possible to judge how much the number of elements can be reduced. Will increase).

【0043】なお、このような金型の熱伝導解析に本発
明の特性解析装置で得られた最適モデル及びパラメータ
を利用する際、金型に使用する加熱媒体と全く同じもの
についての結果を利用するのが理想であるが、類似形状
のものについて求めた最適モデル及びパラメータから実
際に使用する加熱媒体の最適モデル及びパラメータを推
定して利用するものも効果があり、本発明はこのような
使用方法もその範疇にに含める。
When the optimal model and parameters obtained by the characteristic analyzing apparatus of the present invention are used for the heat conduction analysis of the mold, the result of the same heating medium as that used for the mold is used. Although it is ideal to estimate and use the optimal model and parameters of the heating medium actually used from the optimal models and parameters obtained for similar shapes, the present invention is effective. Methods are also included in the category.

【0044】本実施例では、加熱媒体16として電気ヒ
ータを使用しているが、プログラムコントローラ12で
PID制御あるいはオン/オフ制御ができる加熱媒体1
6であれば、本発明の装置及び方法は有効であり、本発
明は解析対象を電気ヒータに限るものではない。また、
解析方法もここでは有限要素法を使用したが、温度解析
ができ、ヒータの発熱分布を再現できる方法であれば有
限要素法に限るものではなく、例えば境界要素法あるい
は差分法などでもよい。
In this embodiment, an electric heater is used as the heating medium 16. However, the heating medium 1 which can be controlled by the program controller 12 in PID control or on / off control is used.
If it is 6, the apparatus and method of the present invention are effective, and the present invention is not limited to the electric heater to be analyzed. Also,
The analysis method used here is the finite element method. However, the method is not limited to the finite element method as long as it can perform temperature analysis and reproduce the heat generation distribution of the heater. For example, a boundary element method or a difference method may be used.

【0045】また、本実施例では、温度制御ブロック1
1の材質として鋼を使用したが、材質は何でもよい。但
し、その後求めた加熱媒体16のモデルを使用する温度
制御対象の材質を使用するのが最も良いと考えられる。
さらに、本実施例では、温度制御パターンを、昇温、保
温、冷却のパターンとしたが、温度制御パターンはこれ
に限るものではなく、パラメータ値の差異が反映されや
すいパターンであればよい。例えば、昇温パターン、保
温パターン、冷却パターンをそれぞれ個別に実験しても
よい。
In this embodiment, the temperature control block 1
Although steel was used as the material of No. 1, any material may be used. However, it is considered that it is best to use the material of the temperature control object that uses the model of the heating medium 16 obtained thereafter.
Further, in the present embodiment, the temperature control pattern is a pattern of temperature rise, heat retention, and cooling. However, the temperature control pattern is not limited to this, and may be any pattern that easily reflects the difference in parameter values. For example, a heating pattern, a heating pattern, and a cooling pattern may be individually tested.

【0046】[0046]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、加熱媒体
の特性を調べ、熱伝導解析上の最適な解析用モデル及び
パラメータを導出することができ、またこれを同様の加
熱媒体を利用した温度制御に対する様々な解析に利用す
ることで、高精度な解析を行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to investigate the characteristics of the heating medium and to derive an optimal analysis model and parameters for the heat conduction analysis, and to utilize the same heating medium. By using the temperature control in various analyses, it is possible to perform a highly accurate analysis.

【0047】請求項2記載の発明によれば、特性解析過
程で必要な、解析結果に対して整合性を確認するための
有効な実験データを得ることができる。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to obtain effective experimental data required in the characteristic analysis process for confirming the consistency with the analysis result.

【0048】請求項3記載の発明によれば、実際に有効
な解析精度を持つ熱伝導解析を実施することができる。
According to the third aspect of the present invention, it is possible to carry out a heat conduction analysis having an actually effective analysis accuracy.

【0049】請求項4記載の発明によれば、広範に加熱
媒体として利用される電気ヒータの最適な解析用モデル
及びパラメータを導出することができ、またこれを電気
ヒータを利用した温度制御に対する様々な解析に利用す
ることで、高精度な解析を行うことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to derive an optimum analysis model and parameters of an electric heater widely used as a heating medium, and to derive the optimum model and parameters for temperature control using the electric heater. By using it for accurate analysis, highly accurate analysis can be performed.

【0050】請求項5記載の発明によれば、請求項1記
載の発明と同様の効果を奏する。
According to the fifth aspect of the invention, the same effects as those of the first aspect of the invention can be obtained.

【0051】請求項6記載の発明によれば、実際に有効
な加熱媒体の最適な解析用モデル及びパラメータを導出
することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to derive an optimum analysis model and parameters of a heating medium that are actually effective.

【0052】請求項7記載の発明によれば、検証作業の
できない設計時などの熱伝導解析においても、精度の高
い解析を行うことができる。また、加熱媒体の部分はそ
のまま最適モデルを流用することができるので、解析モ
デル作成作業が大きく軽減されると同時に、予め極力要
素数の少ない最適モデルを求めておくことにより、金型
の熱伝導解析においても要素数の少ないモデルを作成で
きるので、解析時間も短縮することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, highly accurate analysis can be performed even in heat conduction analysis at the time of design or the like where verification work cannot be performed. In addition, since the optimal model can be diverted as it is for the heating medium, the work of creating the analytical model is greatly reduced, and at the same time, the optimal model with as few elements as possible is obtained in advance, so that the heat conduction of the mold can be reduced. Since a model having a small number of elements can be created in the analysis, the analysis time can be reduced.

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

【図1】本発明の実施の形態を示す加熱媒体特性解析装
置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a heating medium characteristic analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】温度制御実験装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a temperature control experiment device.

【図3】温度制御ブロックの立体斜視図である。FIG. 3 is a three-dimensional perspective view of a temperature control block.

【図4】解析を実施したヒータを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a heater on which an analysis is performed.

【図5】コントローラ温度設定パターンと温度測定デー
タパターンを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a controller temperature setting pattern and a temperature measurement data pattern.

【図6】温度制御ブロックの近似モデルを示す模式図で
ある。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an approximate model of a temperature control block.

【図7】ヒータ部の実形状と近似モデルを示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing an actual shape and an approximate model of a heater section.

【図8】加熱媒体特性解析方法の流れ図である。FIG. 8 is a flowchart of a heating medium characteristic analysis method.

【図9】近似モデル及びパラメータ修正の流れ図であ
る。
FIG. 9 is a flowchart of an approximate model and parameter correction.

【図10】実施例1における解析値の変化を示す説明図
である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a change in an analysis value according to the first embodiment.

【図11】実施例2における解析値と実験値の対応を示
す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a correspondence between an analysis value and an experimental value in the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 温度制御実験装置 2 熱伝導解析装置 3 パソコン 11 温度制御ブロック 12 プログラムコントローラ 13 温度測定装置 14 データ記憶装置 16 加熱媒体 17 制御用温度検知体 18 測定用温度検知体 21 近似モデル 22 パラメータ設定ファイル 23 解析用サブルーチン 28 演算手段 29 データ記憶装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Temperature control experimental device 2 Heat conduction analyzer 3 Personal computer 11 Temperature control block 12 Program controller 13 Temperature measuring device 14 Data storage device 16 Heating medium 17 Control temperature detector 18 Measurement temperature detector 21 Approximate model 22 Parameter setting file 23 Analysis subroutine 28 Calculation means 29 Data storage device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B29C 45/73 B29C 45/73 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI // B29C 45/73 B29C 45/73

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電力動作の加熱媒体と温度検知体を少な
くとも1つずつ以上有する温度制御ブロックと、該温度
検知体の温度情報に基づいて該加熱媒体への出力電力量
をオン/オフまたは比例または比例積分または比例積分
微分制御することで温度制御を行うプログラムコントロ
ーラとを有する温度制御実験装置と、 該温度制御ブロックに相当する近似モデルの作製手段
と、プログラムコントローラの演算、制御操作をシミュ
レートする解析用サブルーチンの作成手段と、該近似モ
デルにおけるパラメータを記述するパラメータ設定ファ
イル作成手段と、該近似モデル及び該解析サブルーチン
及び該パラメータ設定ファイルから熱伝導解析を時系列
で行う演算手段とを有する熱伝導解析装置と、 温度制御実験装置の実験データと、熱伝導解析装置の解
析データの整合性を検討するためのデータ比較装置と、 を備えたことを特徴とする加熱媒体特性解析装置。
1. A temperature control block having at least one heating medium and at least one temperature detector for power operation, and turning on / off or proportionally outputting electric power to the heating medium based on temperature information of the temperature detector. Or, a temperature control experimental device having a program controller for performing temperature control by performing proportional integral or proportional integral derivative control, a means for producing an approximate model corresponding to the temperature control block, and simulating operation and control operations of the program controller Means for creating an analysis subroutine to be performed, parameter setting file creation means for describing parameters in the approximate model, and arithmetic means for performing heat conduction analysis in a time series from the approximate model, the analysis subroutine and the parameter setting file. Heat conduction analysis device, experimental data of temperature control experiment device, heat conduction analysis Heating medium characteristic analyzing apparatus being characterized in that and a data comparison apparatus for studying the integrity of the analysis data of the location.
【請求項2】 請求項1記載において、 前記温度制御実験装置は、温度測定装置と少なくとも2
つ以上の計測用の温度検知体を有し、温度制御中の温度
制御対象の温度変化を測定し、測定データを記録できる
ことを特徴とする加熱媒体特性解析装置。
2. The temperature control experiment device according to claim 1, wherein the temperature control experiment device includes at least two temperature measurement devices.
A heating medium characteristic analyzing apparatus having at least one temperature detector for measurement, capable of measuring a temperature change of a temperature controlled object during temperature control, and recording measured data.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載において、 前記熱伝導解析装置における熱伝導解析は、有限要素法
によることを特徴とする加熱媒体特性解析装置。
3. The heating medium characteristic analyzer according to claim 1, wherein the heat conduction analysis in the heat conduction analyzer is performed by a finite element method.
【請求項4】 請求項1ないし請求項3記載において、 前記加熱媒体は電気ヒータであることを特徴とする加熱
媒体特性解析装置。
4. The heating medium characteristic analyzing apparatus according to claim 1, wherein the heating medium is an electric heater.
【請求項5】 電気ヒータ等の電力動作の加熱媒体と温
度検知体を、金属ブロックなどの温度制御ブロック中に
有し、該温度検知体の温度情報に基づいて、PID制御
等の温度制御を行う温度制御実験装置で昇温・保温・冷
却の各過程を含む温度制御実験を行い、複数位置の温度
変化を実測した後、この実測データと、温度制御ブロッ
クを有限要素法等を用いて近似モデル化し、該近似モデ
ルから温度変化あるいは温度分布を解析する熱伝導解析
装置の解析データと、 が整合するまで、該実験装置の近似モデル及びパラメー
タの修正及び解析を繰り返すことで、前記加熱媒体の最
適な近似モデル及びパラメータを得ることを特徴とする
加熱媒体特性解析方法。
5. A heating medium for power operation such as an electric heater and a temperature detector are provided in a temperature control block such as a metal block, and temperature control such as PID control is performed based on temperature information of the temperature detector. Perform temperature control experiments including each process of temperature rise, heat retention, and cooling with the temperature control experiment equipment to be performed, measure the temperature change at multiple positions, and approximate the measured data and the temperature control block using the finite element method etc. By modeling and repeating the correction and analysis of the approximation model and parameters of the experimental device until the analysis data of the heat conduction analysis device for analyzing the temperature change or the temperature distribution from the approximation model matches, A method for analyzing characteristics of a heating medium, wherein an optimal approximation model and parameters are obtained.
【請求項6】 請求項5記載において、 前記温度制御実験装置の近似モデル及びパラメータの修
正において、前記加熱媒体部の近似モデルにおける発熱
範囲及び発熱量の修正を行うことを特徴とする加熱媒体
特性解析方法。
6. The heating medium characteristic according to claim 5, wherein, in the correction of the approximate model and the parameters of the temperature control experiment apparatus, a heating range and a heating value in the approximate model of the heating medium unit are corrected. analysis method.
【請求項7】 電力動作の加熱媒体を少なくとも1つ以
上含む金型についての熱伝導解析において、あらかじめ
該加熱媒体または該加熱媒体に類似の加熱媒体について
請求項5又は6記載の解析方法により最適近似モデルと
最適パラメータを求め、該最適近似モデルと最適パラメ
ータを少なくとも一部に利用した近似モデル及びパラメ
ータ設定ファイル及び解析用サブルーチンから熱伝導解
析を行うことを特徴とする加熱媒体特性解析方法。
7. In a heat conduction analysis of a mold including at least one heating medium for power operation, said heating medium or a heating medium similar to said heating medium is optimized by the analysis method according to claim 5 or 6. A heating medium characteristic analysis method comprising: obtaining an approximate model and an optimal parameter; and performing a heat transfer analysis from an approximate model, a parameter setting file, and an analysis subroutine using the optimal approximate model and the optimal parameter at least partially.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010225150A (en) * 2009-03-23 2010-10-07 Palo Alto Research Center Inc Method and system for fault diagnosis in observation rich system
CN104057606A (en) * 2013-03-18 2014-09-24 克朗斯股份公司 Apparatus For Controlling Tempering Device Of Blow-molding Machine And Method For Controlling Tempering Device Of Blow-molding Machine
CN105259893A (en) * 2015-10-09 2016-01-20 亮群电子(常熟)有限公司 Single-circuit snap action temperature controller synchronization test method
CN113296559A (en) * 2021-05-24 2021-08-24 四川九门科技股份有限公司 Self-adaptive electric heating constant temperature controller and constant temperature control method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010225150A (en) * 2009-03-23 2010-10-07 Palo Alto Research Center Inc Method and system for fault diagnosis in observation rich system
CN104057606A (en) * 2013-03-18 2014-09-24 克朗斯股份公司 Apparatus For Controlling Tempering Device Of Blow-molding Machine And Method For Controlling Tempering Device Of Blow-molding Machine
CN105259893A (en) * 2015-10-09 2016-01-20 亮群电子(常熟)有限公司 Single-circuit snap action temperature controller synchronization test method
CN113296559A (en) * 2021-05-24 2021-08-24 四川九门科技股份有限公司 Self-adaptive electric heating constant temperature controller and constant temperature control method

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