JPH1197162A - 誘導加熱部材の温度を測定する方法とその装置 - Google Patents
誘導加熱部材の温度を測定する方法とその装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 加熱部材の温度を簡単に測定でき、この方法
や装置の較正を低経費で作製する紡績機のゴテットロー
ラの温度測定方法とその装置を提供する。 【解決手段】 加熱部材１が二次加熱巻線を有するか、
あるいは電流の流れる一次巻線により前記加熱部材１を
加熱する誘導電流を二次加熱巻線中に発生するように構
成される。また、加熱部材１が二次加熱巻線を有する
か、あるいは電流の流れる一次巻線により前記加熱部材
１を加熱する誘導電流を二次加熱巻線中に発生するよう
に構成されていて、一次巻線に導入する電流Ｉあるいは
その電流に関連する量を検出する電流測定装置７と、一
次巻線に印加する電圧Ｕxあるいはこの電圧に関連する
量を検出する電圧測定装置９と、電流測定装置７と電圧
測定装置の信号が導入され、加熱可能な部材１の温度Ｔ
を求める評価ユニット５とを備えている。
や装置の較正を低経費で作製する紡績機のゴテットロー
ラの温度測定方法とその装置を提供する。 【解決手段】 加熱部材１が二次加熱巻線を有するか、
あるいは電流の流れる一次巻線により前記加熱部材１を
加熱する誘導電流を二次加熱巻線中に発生するように構
成される。また、加熱部材１が二次加熱巻線を有する
か、あるいは電流の流れる一次巻線により前記加熱部材
１を加熱する誘導電流を二次加熱巻線中に発生するよう
に構成されていて、一次巻線に導入する電流Ｉあるいは
その電流に関連する量を検出する電流測定装置７と、一
次巻線に印加する電圧Ｕxあるいはこの電圧に関連する
量を検出する電圧測定装置９と、電流測定装置７と電圧
測定装置の信号が導入され、加熱可能な部材１の温度Ｔ
を求める評価ユニット５とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、誘導加熱部材、
主に合成糸を作製する紡績機のゴテットローラの温度を
測定する方法とその装置に関する。
主に合成糸を作製する紡績機のゴテットローラの温度を
測定する方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】合成糸を作製するせい紡績機、例えば延
伸巻取機、あるいは伸撚機では、合成糸と接触するゴテ
ットローラの表面の温度を所定の許容範囲内で所望の温
度に調整し、作業速度が一定の場合、一定に維持する必
要がある。このため、周知の紡績機では通常ゴテットロ
ーラの表面の温度を検出するセンサを使用し、センサの
信号を制御回路に導入している。この制御回路は、望む
目標温度に到達して必要な限界内に維持するように、ゴ
テットローラ上の加熱素子を制御するか、あるいはゴテ
ッロローラの外にある加熱素子あるいは加熱ユニットか
らゴテットローラへの熱伝導を制御する。温度センサの
配置には種々の可能性がある。温度センサをゴテッロロ
ーラのジャケットに埋め込むことができる（ドイツ特許
第 21 08 825号明細書）。しかし、この場合にはゴテッ
トローラの周囲の一個所しかサンプリングされないの
で、ゴテットローラの表面の異なった温度領域を知るこ
とができない。そのため、実際には複数のリング状の温
度センサも使用し、これ等のセンサをゴテットローラの
ジャケットの内面の溝に組み入れている（ドイツ特許第
19 01 902号明細書）。これ等のセンサは上記の難点を
排除しているが、依然として、センサの信号を回転する
ゴテットローラから位置固定された機械に移す必要があ
る。これは、それに相応する回路技術上の経費に結び付
くか、線輪で信号を伝達する場合、機械的な欠陥の恐れ
に結び付くか、無線で信号伝送する場合、乱れの生じる
恐れに結び付く。
伸巻取機、あるいは伸撚機では、合成糸と接触するゴテ
ットローラの表面の温度を所定の許容範囲内で所望の温
度に調整し、作業速度が一定の場合、一定に維持する必
要がある。このため、周知の紡績機では通常ゴテットロ
ーラの表面の温度を検出するセンサを使用し、センサの
信号を制御回路に導入している。この制御回路は、望む
目標温度に到達して必要な限界内に維持するように、ゴ
テットローラ上の加熱素子を制御するか、あるいはゴテ
ッロローラの外にある加熱素子あるいは加熱ユニットか
らゴテットローラへの熱伝導を制御する。温度センサの
配置には種々の可能性がある。温度センサをゴテッロロ
ーラのジャケットに埋め込むことができる（ドイツ特許
第 21 08 825号明細書）。しかし、この場合にはゴテッ
トローラの周囲の一個所しかサンプリングされないの
で、ゴテットローラの表面の異なった温度領域を知るこ
とができない。そのため、実際には複数のリング状の温
度センサも使用し、これ等のセンサをゴテットローラの
ジャケットの内面の溝に組み入れている（ドイツ特許第
19 01 902号明細書）。これ等のセンサは上記の難点を
排除しているが、依然として、センサの信号を回転する
ゴテットローラから位置固定された機械に移す必要があ
る。これは、それに相応する回路技術上の経費に結び付
くか、線輪で信号を伝達する場合、機械的な欠陥の恐れ
に結び付くか、無線で信号伝送する場合、乱れの生じる
恐れに結び付く。
【０００３】ドイツ特許第 40 24 432号明細書により、
誘導加熱される機械部品の温度を検出する方法は周知で
ある。この方法では、加熱部材が二次加熱巻線を有する
か、あるいは一次巻線によりこの部材を加熱する誘導電
流を発生させるように構成されている。加熱部材の温度
の測定は、この方法の場合、一次巻線への入力電流を測
定し、二次巻線に発生する電圧を測定して行われる。こ
の場合、較正過程では、一方で加熱される機械部品ある
いは加熱素子のオーム抵抗Ｒ2 をその温度Ｔに関連させ
て測定し、それから関数Ｔ＝ｆT(Ｒ2)を算出して記憶す
る。そして他方で主インダクタンスを流れる電流ＩL を
この主インダクタンスのところでの電圧降下ＵL に関連
させて測定し、それから関数ＩL ＝ｆL(ＵL) を算出し
て記憶する。主インダクタンスのところでの電圧降下の
目安としては、二次測定巻線に誘起する電圧を使用す
る。そうすると、運転中に温度Ｔを式Ｔ＝ｆT[ＵL/(Ｉ
A −ｆL(ＵL) に従い求める。
誘導加熱される機械部品の温度を検出する方法は周知で
ある。この方法では、加熱部材が二次加熱巻線を有する
か、あるいは一次巻線によりこの部材を加熱する誘導電
流を発生させるように構成されている。加熱部材の温度
の測定は、この方法の場合、一次巻線への入力電流を測
定し、二次巻線に発生する電圧を測定して行われる。こ
の場合、較正過程では、一方で加熱される機械部品ある
いは加熱素子のオーム抵抗Ｒ2 をその温度Ｔに関連させ
て測定し、それから関数Ｔ＝ｆT(Ｒ2)を算出して記憶す
る。そして他方で主インダクタンスを流れる電流ＩL を
この主インダクタンスのところでの電圧降下ＵL に関連
させて測定し、それから関数ＩL ＝ｆL(ＵL) を算出し
て記憶する。主インダクタンスのところでの電圧降下の
目安としては、二次測定巻線に誘起する電圧を使用す
る。そうすると、運転中に温度Ｔを式Ｔ＝ｆT[ＵL/(Ｉ
A −ｆL(ＵL) に従い求める。
【０００４】しかし、この方法は、一方で測定二次巻線
が必要であり、他方で較正過程で加熱部材のオーム抵抗
の温度依存性を求めるため、多数の点を測定技術上測定
する必要があると言う難点がある。同じことは主インダ
クタンスのところの電圧降下に依存する主インダクタン
スを流れる電流を測定することにも当てはまる。
が必要であり、他方で較正過程で加熱部材のオーム抵抗
の温度依存性を求めるため、多数の点を測定技術上測定
する必要があると言う難点がある。同じことは主インダ
クタンスのところの電圧降下に依存する主インダクタン
スを流れる電流を測定することにも当てはまる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上に述べた従来の技術
を前提として、この発明の課題は、加熱部材の温度を簡
単に、しかも大きな計算経費をかけることなく測定で
き、この方法や装置の較正を低経費で実行でき、誘導加
熱部材、主に合成糸を作製する紡績機のゴテットローラ
の温度を測定する方法とその装置を提供することにあ
る。
を前提として、この発明の課題は、加熱部材の温度を簡
単に、しかも大きな計算経費をかけることなく測定で
き、この方法や装置の較正を低経費で実行でき、誘導加
熱部材、主に合成糸を作製する紡績機のゴテットローラ
の温度を測定する方法とその装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、誘導加熱部材、主に合成糸を作製する紡績機の
ゴテットローラの温度を測定する方法にあって、 a) 加熱部材１が二次加熱巻線を有するか、あるいは電
流の流れる一次巻線により前記加熱部材１を加熱する誘
導電流を二次加熱巻線中に発生するように構成されてい
て、 b) 較正過程で一次巻線に予め定めた一定の一次電圧Ｕ
0 を印加し、 b1) 一次巻線を流れる電流値Ｉ1 と付属する温度Ｔ1
の第一の対の値および一次巻線を流れる電流値Ｉ2 と付
属する温度Ｔ2 の第二の対の値を測定し、 b2) 少なくとも二つの対の値（Ｉ1,Ｔ1),(Ｉ2,Ｔ2)か
ら、所定の電圧Ｕ0の場合に較正依存性Ｆ0(ＵX/ＩX）を
求め、 c) 運転期間中に、加熱部材１の温度、実際の一次電圧
ＵX および一次巻線を流れる実際の電流値ＩX を測定
し、付属する実際の温度Ｔを関係式、 Ｔ＝Ｆ0(ＵX/ＩX）＋ΔＴ(ＵX−Ｕ0) を求め、ここでΔＴ(ＵX−Ｕ0)が電圧に依存する純粋な
修正依存性を表す、ことによって解決されている。
により、誘導加熱部材、主に合成糸を作製する紡績機の
ゴテットローラの温度を測定する方法にあって、 a) 加熱部材１が二次加熱巻線を有するか、あるいは電
流の流れる一次巻線により前記加熱部材１を加熱する誘
導電流を二次加熱巻線中に発生するように構成されてい
て、 b) 較正過程で一次巻線に予め定めた一定の一次電圧Ｕ
0 を印加し、 b1) 一次巻線を流れる電流値Ｉ1 と付属する温度Ｔ1
の第一の対の値および一次巻線を流れる電流値Ｉ2 と付
属する温度Ｔ2 の第二の対の値を測定し、 b2) 少なくとも二つの対の値（Ｉ1,Ｔ1),(Ｉ2,Ｔ2)か
ら、所定の電圧Ｕ0の場合に較正依存性Ｆ0(ＵX/ＩX）を
求め、 c) 運転期間中に、加熱部材１の温度、実際の一次電圧
ＵX および一次巻線を流れる実際の電流値ＩX を測定
し、付属する実際の温度Ｔを関係式、 Ｔ＝Ｆ0(ＵX/ＩX）＋ΔＴ(ＵX−Ｕ0) を求め、ここでΔＴ(ＵX−Ｕ0)が電圧に依存する純粋な
修正依存性を表す、ことによって解決されている。
【０００７】更に、上記の課題は、この発明により、誘
導加熱部材、主に合成糸を作製する紡績機のゴテットロ
ーラの温度を測定する装置にあって、 a) 加熱部材１が二次加熱巻線を有するか、あるいは電
流の流れる一次巻線により前記加熱部材１を加熱する誘
導電流を二次加熱巻線中に発生するように構成されてい
て、 b) 一次巻線に導入する電流Ｉあるいはその電流に関連
する量を検出する電流測定装置７と、 c) 一次巻線に印加する電圧Ｕx あるいはこの電圧に関
連する量を検出する電圧測定装置９と、 d) 電流測定装置７と電圧測定装置８の信号が導入さ
れ、前記方法により加熱可能な部材１の温度Ｔを求める
評価ユニット５と、 を備えていることによって解決されている。
導加熱部材、主に合成糸を作製する紡績機のゴテットロ
ーラの温度を測定する装置にあって、 a) 加熱部材１が二次加熱巻線を有するか、あるいは電
流の流れる一次巻線により前記加熱部材１を加熱する誘
導電流を二次加熱巻線中に発生するように構成されてい
て、 b) 一次巻線に導入する電流Ｉあるいはその電流に関連
する量を検出する電流測定装置７と、 c) 一次巻線に印加する電圧Ｕx あるいはこの電圧に関
連する量を検出する電圧測定装置９と、 d) 電流測定装置７と電圧測定装置８の信号が導入さ
れ、前記方法により加熱可能な部材１の温度Ｔを求める
評価ユニット５と、 を備えていることによって解決されている。
【０００８】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。
求の範囲の従属請求項に記載されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】この発明は、実際の一次電圧ＵX
と一次巻線を流れる実際の電流ＩX あるいはこれに関連
する量を測定し、下記の関係式 Ｔ＝Ｆ0(ＵX/ＩX) ＋ΔＴ(ＵX−Ｕ0) を使用して誘導加熱部材の実際の温度Ｔを簡単に求める
ことができると言う認識に基づいている。種々のゴテッ
トローラに対する一連の測定により、ゴテットローラが
異なると種々のパラメータに応じて（関数のあるいは経
験的な）依存性Ｆ 0(ＵX/ＩX) の種々の変化が生じる
が、一次巻線の電圧ＵX （一定と仮定されている）に応
じてこれ等の曲線をＴ軸方向に純平行移動で優れた近似
で表せることを示すことができる。換言すれば、加熱部
材の温度は簡単に量ＵX とＩX を測定して求めることが
でき、それには較正過程で一定の電圧ＵX ＝Ｕ0 に対し
てのみ関数関係Ｆ0(ＵX/ＩX) を求め、電圧ＵX ≠Ｕ0
の場合に温度を算出するため、純粋に電圧に依存する修
正依存性ΔＴ(ＵX−Ｕ0)により修正する必要がある。
と一次巻線を流れる実際の電流ＩX あるいはこれに関連
する量を測定し、下記の関係式 Ｔ＝Ｆ0(ＵX/ＩX) ＋ΔＴ(ＵX−Ｕ0) を使用して誘導加熱部材の実際の温度Ｔを簡単に求める
ことができると言う認識に基づいている。種々のゴテッ
トローラに対する一連の測定により、ゴテットローラが
異なると種々のパラメータに応じて（関数のあるいは経
験的な）依存性Ｆ 0(ＵX/ＩX) の種々の変化が生じる
が、一次巻線の電圧ＵX （一定と仮定されている）に応
じてこれ等の曲線をＴ軸方向に純平行移動で優れた近似
で表せることを示すことができる。換言すれば、加熱部
材の温度は簡単に量ＵX とＩX を測定して求めることが
でき、それには較正過程で一定の電圧ＵX ＝Ｕ0 に対し
てのみ関数関係Ｆ0(ＵX/ＩX) を求め、電圧ＵX ≠Ｕ0
の場合に温度を算出するため、純粋に電圧に依存する修
正依存性ΔＴ(ＵX−Ｕ0)により修正する必要がある。
【００１０】この発明の有利な構成では、構成依存性Ｆ
0 をＴ＝Ａ・ＵX/ＩX＋Ｂとして、つまり勾配Ａと（温
度軸）の縦軸部分Ｂの直線として表している。一連の測
定により、この関数関係Ｆ0 の直線近似が優れた結果を
与え、約±１Ｋの温度調整に必要な精度に対して十二分
であることが示されている。
0 をＴ＝Ａ・ＵX/ＩX＋Ｂとして、つまり勾配Ａと（温
度軸）の縦軸部分Ｂの直線として表している。一連の測
定により、この関数関係Ｆ0 の直線近似が優れた結果を
与え、約±１Ｋの温度調整に必要な精度に対して十二分
であることが示されている。
【００１１】直線依存性の勾配Ａは一定電圧ＵX ＝Ｕ0
の場合にただ二つの値の対（Ｉ1,Ｔ 1)と（Ｉ2,Ｔ2)を求
めて簡単に計算でき、Ａ＝（Ｔ2−Ｔ1)/(Ｕ0/Ｉ2 −Ｕ0
/Ｉ1)となる。縦軸部分Ｂは（Ｕ0/Ｉ2・Ｔ1 −Ｕ0/Ｉ1
・Ｔ2)/(Ｕ0/Ｉ2 −Ｕ0/Ｉ1)となる。
の場合にただ二つの値の対（Ｉ1,Ｔ 1)と（Ｉ2,Ｔ2)を求
めて簡単に計算でき、Ａ＝（Ｔ2−Ｔ1)/(Ｕ0/Ｉ2 −Ｕ0
/Ｉ1)となる。縦軸部分Ｂは（Ｕ0/Ｉ2・Ｔ1 −Ｕ0/Ｉ1
・Ｔ2)/(Ｕ0/Ｉ2 −Ｕ0/Ｉ1)となる。
【００１２】しかし、パラメータＡとＢを多数の点で測
定して直線近似計算により求める可能性も当然生じる。
定して直線近似計算により求める可能性も当然生じる。
【００１３】こうして、関数依存性Ｆ0 を決めるこの較
正過程は、必要な場合、あるいは一定の時間間隔で当該
紡績機の使用社により簡単に実施できる。
正過程は、必要な場合、あるいは一定の時間間隔で当該
紡績機の使用社により簡単に実施できる。
【００１４】実際に、同じタイプのゴテットローラで
は、ゴテットローラの作製許容公差や加熱の種々の特性
により関数依存性Ｆ0 の異なった変化、つまり勾配Ａと
縦軸部分Ｂに対して異なる値が生じるが、修正依存性Δ
Ｔ(ＵX−Ｕ0)は全く不変であることが分かっている。
は、ゴテットローラの作製許容公差や加熱の種々の特性
により関数依存性Ｆ0 の異なった変化、つまり勾配Ａと
縦軸部分Ｂに対して異なる値が生じるが、修正依存性Δ
Ｔ(ＵX−Ｕ0)は全く不変であることが分かっている。
【００１５】これは、修正依存性ΔＴの決定が紡績機の
製造メーカーにより一度行い、当該依存性を温度を測定
するため装置の中に保管できる可能性を提供する。
製造メーカーにより一度行い、当該依存性を温度を測定
するため装置の中に保管できる可能性を提供する。
【００１６】しかし、この依存性の決定も、必要な場合
あるいは一定の時間間隔で（紡績機の使用者によって
も）当然繰り返すことができる。
あるいは一定の時間間隔で（紡績機の使用者によって
も）当然繰り返すことができる。
【００１７】これに対して、修正依存性の変化をＵi ≠
Ｕ0 の場合に多数の点（Ｔi,Ｕi/Ｉi ）を測定技術的に
求めて収録し、ΔＴ1 の変化を関係式ΔＴi ＝Ｔi −Ｆ
0(Ｕi/Ｉi ) により求めて保管するか、あるいは場合に
よって測定点から内挿または近似計算により関数依存性
を求めて保管することができる。
Ｕ0 の場合に多数の点（Ｔi,Ｕi/Ｉi ）を測定技術的に
求めて収録し、ΔＴ1 の変化を関係式ΔＴi ＝Ｔi −Ｆ
0(Ｕi/Ｉi ) により求めて保管するか、あるいは場合に
よって測定点から内挿または近似計算により関数依存性
を求めて保管することができる。
【００１８】依存性ΔＴi は実際にはほぼ直線状である
から、最も簡単な場合、較正依存性Ｆ0 に加えて、Ｕ1
≠Ｕ0 の場合の少なくとも一つの値の対（Ｔ1,Ｕ1/
Ｉ1）を求め、これからΔＴ1 ＝Ｔ1 −Ｆ0(Ｕ1/Ｉ1)を
算出するだけで十分である。任意のＵX に対してΔＴ
（ＵX −Ｕ0)は、その場合、内挿や外挿で（ΔＴ(0) ＝
０）として計算できる。
から、最も簡単な場合、較正依存性Ｆ0 に加えて、Ｕ1
≠Ｕ0 の場合の少なくとも一つの値の対（Ｔ1,Ｕ1/
Ｉ1）を求め、これからΔＴ1 ＝Ｔ1 −Ｆ0(Ｕ1/Ｉ1)を
算出するだけで十分である。任意のＵX に対してΔＴ
（ＵX −Ｕ0)は、その場合、内挿や外挿で（ΔＴ(0) ＝
０）として計算できる。
【００１９】実際には、ΔＴの変化に僅かな曲がりがあ
るため、ＵI ＞Ｕ0 での一点（ＴI,ＵI/ＩI ）とＵII＜
Ｕ0 での一点（ＴII, ＵII/ＩII）を求め、点ΔＴ0 と
ΔＴI の間の領域ＵX ＞Ｕ0 で内挿し、点ΔＴ0 とΔＴ
IIの間の領域ＵX ＜Ｕ0 で内挿すると有利であることが
分かる。何故なら、依存性ΔＴ（ＵX −Ｕ0)は少なくと
も狭い電圧範囲ＵX −Ｕ0 に対して高精度で再び直線に
近似できるからである。
るため、ＵI ＞Ｕ0 での一点（ＴI,ＵI/ＩI ）とＵII＜
Ｕ0 での一点（ＴII, ＵII/ＩII）を求め、点ΔＴ0 と
ΔＴI の間の領域ＵX ＞Ｕ0 で内挿し、点ΔＴ0 とΔＴ
IIの間の領域ＵX ＜Ｕ0 で内挿すると有利であることが
分かる。何故なら、依存性ΔＴ（ＵX −Ｕ0)は少なくと
も狭い電圧範囲ＵX −Ｕ0 に対して高精度で再び直線に
近似できるからである。
【００２０】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づきこの発明を
より詳しく説明する。
より詳しく説明する。
【００２１】図１は、図示する実施例の場合、紡績機の
ゴテットローラとして示してある誘導加熱部材１の温度
を測定する装置を示す。この部材あるいはゴデットロー
ラには図示していない一次巻線がある。この一次巻線は
電源交流電圧ＵN を出力する電圧源に接続している。ゴ
テットローラ１の一次巻線は、通常制御可能な電子スイ
ッチ３，例えばサイリスタを介して電源交流電圧ＵN に
接続している。制御可能な電子スイッチ３は制御・評価
ユニット５により駆動される。
ゴテットローラとして示してある誘導加熱部材１の温度
を測定する装置を示す。この部材あるいはゴデットロー
ラには図示していない一次巻線がある。この一次巻線は
電源交流電圧ＵN を出力する電圧源に接続している。ゴ
テットローラ１の一次巻線は、通常制御可能な電子スイ
ッチ３，例えばサイリスタを介して電源交流電圧ＵN に
接続している。制御可能な電子スイッチ３は制御・評価
ユニット５により駆動される。
【００２２】この制御は、通常の装置の場合に普通のよ
うに、ゴテットローラ１の一次巻線が一定のディーティ
ー比で電点交流電圧ＵN と接続しているので、ターンオ
ン時点ｔc の間にゴテットローラの一次巻線に電圧Ｕx
が印加するようにして行われると有利である。一次巻線
の電圧ＵX は理想的には電源交流電圧ＵN に等しいが、
電子スイッチ３のオン抵抗のために実際には電圧ＵX よ
り幾分低い。
うに、ゴテットローラ１の一次巻線が一定のディーティ
ー比で電点交流電圧ＵN と接続しているので、ターンオ
ン時点ｔc の間にゴテットローラの一次巻線に電圧Ｕx
が印加するようにして行われると有利である。一次巻線
の電圧ＵX は理想的には電源交流電圧ＵN に等しいが、
電子スイッチ３のオン抵抗のために実際には電圧ＵX よ
り幾分低い。
【００２３】オン時点ｔC の間に一次巻線を流れる電流
ＩX は電流測定装置７により検出される。検出された値
は制御・評価ユニット５に導入される。制御・評価ユニ
ット５は、例えば電流・電圧変換器として形成されてい
るので、制御・評価ユニット５には電流ＩX に比例する
電圧が導入される。
ＩX は電流測定装置７により検出される。検出された値
は制御・評価ユニット５に導入される。制御・評価ユニ
ット５は、例えば電流・電圧変換器として形成されてい
るので、制御・評価ユニット５には電流ＩX に比例する
電圧が導入される。
【００２４】その外、電圧ＵN は電圧測定装置９により
検出され、検出された電圧あるいはこれに比例する量も
制御・評価ユニット５に導入される。
検出され、検出された電圧あるいはこれに比例する量も
制御・評価ユニット５に導入される。
【００２５】一次巻線に印加する電圧ＵX に実質上比例
する電源電圧ＵN を直接検出する利点は、多数のゴテッ
トローラあるいは加熱部材１を有する機械の場合、ただ
一つの電圧測定装置９しか必要でない点にある。
する電源電圧ＵN を直接検出する利点は、多数のゴテッ
トローラあるいは加熱部材１を有する機械の場合、ただ
一つの電圧測定装置９しか必要でない点にある。
【００２６】もっとも、この実施例には、制御可能なス
イッチ３のオン抵抗が異なっていたり、電流測定装置７
の挿入抵抗が異なっている場合、その時の一次巻線に印
加する正しい電圧ＵX が検出されないと言う僅かな欠点
がある。しかし、通常、この不正確さは実用上許容でき
る。
イッチ３のオン抵抗が異なっていたり、電流測定装置７
の挿入抵抗が異なっている場合、その時の一次巻線に印
加する正しい電圧ＵX が検出されないと言う僅かな欠点
がある。しかし、通常、この不正確さは実用上許容でき
る。
【００２７】しかし、ゴテットローラあるいは加熱可能
な部材１の各一次巻線の電圧ＵX を別々に検出すべきで
あるので、図２に示すように、独立した加熱可能な部材
１の各々に対して、一つの固有な電圧測定装置を設ける
必要があるか、あるいは、通常有利であるが、全てのゴ
テットローラの電圧ＵX 全部が導入されるマルチプレク
サ装置を入力側に備えたただ一つの電圧測定装置を採用
する必要がある。電圧測定装置９は、時間分割で順次個
々のゴテットローラの電圧ＵX を検出し、制御・評価ユ
ニット５に導入する。
な部材１の各一次巻線の電圧ＵX を別々に検出すべきで
あるので、図２に示すように、独立した加熱可能な部材
１の各々に対して、一つの固有な電圧測定装置を設ける
必要があるか、あるいは、通常有利であるが、全てのゴ
テットローラの電圧ＵX 全部が導入されるマルチプレク
サ装置を入力側に備えたただ一つの電圧測定装置を採用
する必要がある。電圧測定装置９は、時間分割で順次個
々のゴテットローラの電圧ＵX を検出し、制御・評価ユ
ニット５に導入する。
【００２８】装置を較正したり、ゴテットローラ１の温
度を測定するため以下に説明する方法では、ただ一つの
加熱部材１の場合、一次巻線の電圧ＵX を直接検出する
か、あるいは電源電圧ＵN を直接検出するかは問題では
ない。何故なら、制御可能なスイッチ３のオン抵抗ある
いは電流測定装置の接続抵抗がある場合でも、電圧Ｕ X
は実質上電圧ＵN に比例しているからである。
度を測定するため以下に説明する方法では、ただ一つの
加熱部材１の場合、一次巻線の電圧ＵX を直接検出する
か、あるいは電源電圧ＵN を直接検出するかは問題では
ない。何故なら、制御可能なスイッチ３のオン抵抗ある
いは電流測定装置の接続抵抗がある場合でも、電圧Ｕ X
は実質上電圧ＵN に比例しているからである。
【００２９】次に、図３と図４に基づき、ゴテットロー
ラあるいは加熱可能な部材１の温度を測定する方法を説
明する。
ラあるいは加熱可能な部材１の温度を測定する方法を説
明する。
【００３０】基本的には、加熱可能な部材１の温度は式
Ｔ＝Ｆ0(ＵX/ＩX) ＋ΔＴ(ＵX−Ｕ0)で表せることを前
提としている。その場合、較正依存性Ｆ0(ＵX/ＩX)は一
定の電圧ＵX ＝Ｕ0 で加熱部材の温度を比ＵX/ＩXの関
数として含む。
Ｔ＝Ｆ0(ＵX/ＩX) ＋ΔＴ(ＵX−Ｕ0)で表せることを前
提としている。その場合、較正依存性Ｆ0(ＵX/ＩX)は一
定の電圧ＵX ＝Ｕ0 で加熱部材の温度を比ＵX/ＩXの関
数として含む。
【００３１】図３は電圧ＵX ＝Ｕ0 に対して加熱可能な
部材の温度ＴX に等しい較正依存性Ｆ0 の変化を示す。
部材の温度ＴX に等しい較正依存性Ｆ0 の変化を示す。
【００３２】較正依存性Ｆ0 の変化は、電圧ＵX が一定
の場合、加熱部材１の温度をその都度調整度ｓに応じて
検出することにより求まる。この調整度ｓは電子スイッ
チ３のオン時点ｔc を較正過程の周期で除算した比とし
て定義される。従って、最高温度は調整度ｓ＝１で（あ
るいは最大許容調整度で）与えられ、最低温度は調整度
ｓ＝０（あるいは最小許容調整度で）与えられる。
の場合、加熱部材１の温度をその都度調整度ｓに応じて
検出することにより求まる。この調整度ｓは電子スイッ
チ３のオン時点ｔc を較正過程の周期で除算した比とし
て定義される。従って、最高温度は調整度ｓ＝１で（あ
るいは最大許容調整度で）与えられ、最低温度は調整度
ｓ＝０（あるいは最小許容調整度で）与えられる。
【００３３】従って、較正過程にとって、調整度を最小
の調整度からゆっくりと連続的に、あるいは段階的に最
大調整度まで高め、一定の電圧（好ましくは平均動作電
圧）ＵX ＝Ｕ0 に対して一定数の点（Ｔ，ＵX/Ｉx ）を
求めて、較正依存性Ｆ0 の変化を求めることができる。
これには、通常の構造様式の図示していない温度センサ
を使用する。この温度センサは加熱部材１の表面温度を
検出する（図１と図３には破線で示してある）。
の調整度からゆっくりと連続的に、あるいは段階的に最
大調整度まで高め、一定の電圧（好ましくは平均動作電
圧）ＵX ＝Ｕ0 に対して一定数の点（Ｔ，ＵX/Ｉx ）を
求めて、較正依存性Ｆ0 の変化を求めることができる。
これには、通常の構造様式の図示していない温度センサ
を使用する。この温度センサは加熱部材１の表面温度を
検出する（図１と図３には破線で示してある）。
【００３４】図３から分かるように、較正依存性Ｆ0 の
変化は実際上直線状であるから、最も簡単な場合、ただ
二つの点（Ｔ1,Ｕ0/Ｉ1)と（Ｔ2,Ｕ0/Ｉ2)を調べ、これ
から直線Ｔ＝Ａ・ＵX/Ｉx ＋Ｂの勾配Ａと縦軸座標部分
Ｂを算出するだけで十分である。
変化は実際上直線状であるから、最も簡単な場合、ただ
二つの点（Ｔ1,Ｕ0/Ｉ1)と（Ｔ2,Ｕ0/Ｉ2)を調べ、これ
から直線Ｔ＝Ａ・ＵX/Ｉx ＋Ｂの勾配Ａと縦軸座標部分
Ｂを算出するだけで十分である。
【００３５】精度を高めるため、当然、較正依存性の多
数の点を求め、直線のパラメータＡ，Ｂを線形近似計算
により求めてもよい。
数の点を求め、直線のパラメータＡ，Ｂを線形近似計算
により求めてもよい。
【００３６】一定のタイプの加熱可能な部材に対して、
較正依存性Ｆ0 の異なった変化が生じるが、修正依存性
ΔＴ(ＵX −Ｕ0)は実際には当該構造部品の作製許容公
差あるいは特性に無関係であることが分かる。換言すれ
ば、一次巻線の電圧が一定の場合、較正電圧Ｕ0 に対し
て動作電圧が（電圧変動の範囲内で）ずれている場合で
も、較正依存性Ｆ0 の曲線が温度軸の方向に移動するだ
けが生じる。
較正依存性Ｆ0 の異なった変化が生じるが、修正依存性
ΔＴ(ＵX −Ｕ0)は実際には当該構造部品の作製許容公
差あるいは特性に無関係であることが分かる。換言すれ
ば、一次巻線の電圧が一定の場合、較正電圧Ｕ0 に対し
て動作電圧が（電圧変動の範囲内で）ずれている場合で
も、較正依存性Ｆ0 の曲線が温度軸の方向に移動するだ
けが生じる。
【００３７】これは、図３に破線あるいは一点鎖線で表
す曲線で示してある。この場合、破線は一定の動作電圧
ＵX ＞Ｕ0 に対して破線で示す曲線が、また動作電圧Ｕ
X ＜Ｕ0 に対して一点鎖線で示す曲線が生じる。
す曲線で示してある。この場合、破線は一定の動作電圧
ＵX ＞Ｕ0 に対して破線で示す曲線が、また動作電圧Ｕ
X ＜Ｕ0 に対して一点鎖線で示す曲線が生じる。
【００３８】電圧が較正電圧Ｕ0 とは異なっている場合
の温度依存性を求めるため、それ故、ただ一対の値 (Ｔ
I,ＵI/ＩI ) のみを求め、これから修正値ΔＴI ＝ＴI
−Ｆ0(ＵI/ＩI ) を算出するだけで十分である。
の温度依存性を求めるため、それ故、ただ一対の値 (Ｔ
I,ＵI/ＩI ) のみを求め、これから修正値ΔＴI ＝ＴI
−Ｆ0(ＵI/ＩI ) を算出するだけで十分である。
【００３９】修正依存性ΔＴ（ＵX −Ｕ0)の電圧依存性
を求めるため、当然、実際に生じる電圧変動ΔＵ＝ＵX
−Ｕ0 の範囲に対して先に説明したように多数の値ΔＴ
（ΔＵ）を求めて保管するか、あるいはそれから関数依
存性を求め、これを保管することができる。
を求めるため、当然、実際に生じる電圧変動ΔＵ＝ＵX
−Ｕ0 の範囲に対して先に説明したように多数の値ΔＴ
（ΔＵ）を求めて保管するか、あるいはそれから関数依
存性を求め、これを保管することができる。
【００４０】しかし、図４に示すように、修正依存性Δ
Ｔ（ΔＵ）も比較的良い近似で（電源電圧がＵN ＝ 230
Vの場合、少なくともΔＵ＜ 20 ボルトの範囲内で）直
線化により表示できることが分かる。
Ｔ（ΔＵ）も比較的良い近似で（電源電圧がＵN ＝ 230
Vの場合、少なくともΔＵ＜ 20 ボルトの範囲内で）直
線化により表示できることが分かる。
【００４１】実際には、例えば平均動作電圧ＵN ＝Ｕ0
（例えば 230 V) を前提として、ただ修正値ΔＴI （例
えばΔＵ＝＋ 20 V に対して）とΔＴII（ΔＵ＝− 20
V に対して）を求め、点ΔＴ0 とΔＴI の間の範囲ΔＵ
＞０に対して内挿または外挿し、点ΔＴ0 とΔＴIIの間
の範囲ΔＵ＜０に対して内挿または外挿することが考え
られる。
（例えば 230 V) を前提として、ただ修正値ΔＴI （例
えばΔＵ＝＋ 20 V に対して）とΔＴII（ΔＵ＝− 20
V に対して）を求め、点ΔＴ0 とΔＴI の間の範囲ΔＵ
＞０に対して内挿または外挿し、点ΔＴ0 とΔＴIIの間
の範囲ΔＵ＜０に対して内挿または外挿することが考え
られる。
【００４２】結局、修正依存性ΔＴはＵX −Ｕ0 の関数
として、図４に示すように、僅かに曲がった曲線を呈す
る。
として、図４に示すように、僅かに曲がった曲線を呈す
る。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の方法お
よび装置により、加熱部材の温度を簡単に、しかも大き
な計算経費を掛けることなく測定でき、この方法や装置
の較正を低経費で実行できる、誘導加熱部材、主に合成
糸を作製する紡績機のゴテットローラの温度を測定す
る。
よび装置により、加熱部材の温度を簡単に、しかも大き
な計算経費を掛けることなく測定でき、この方法や装置
の較正を低経費で実行できる、誘導加熱部材、主に合成
糸を作製する紡績機のゴテットローラの温度を測定す
る。
【図１】 この発明による誘導加熱可能な部材の温度を
測定する装置の第一実施例を示す回路図、
測定する装置の第一実施例を示す回路図、
【図２】 この発明による装置の第二実施例を示す回路
図、
図、
【図３】 種々の電圧ＵX に対する比ＵX/ＩX の関数と
しての加熱部材の温度Ｔの変化を示すグラフ、
しての加熱部材の温度Ｔの変化を示すグラフ、
【図４】 電圧に依存する修正依存性ΔＴ（ＵX−Ｕ0)
を説明するグラフである。
を説明するグラフである。
１ 誘導加熱部材（ゴテットローラ） ３ 制御可能な電子スイッチ（サイリスタ） ５ 制御・評価ユニット ７ 電流測定装置 ９ 電圧測定装置 ＵN 電源交流電圧 ＵX 一次巻線の印加電圧 Ｕ0 平均動作電圧 ＩX 一次巻線を流れる電流 Ｔ 温度経路 ＴX 加熱可能な部材の温度 ΔＴ 修正値 ΔＴ（ΔＵ） 修正依存性 Ｆ0 較正依存性 ｓ 調整度 Ａ 勾配 Ｂ 縦軸部分（温度軸の部分） ｔC オン時点
Claims (8)
- 【請求項１】 誘導加熱部材、主に合成糸を作製する紡
績機のゴテットローラの温度を測定する方法において、 a) 加熱部材（１）が二次加熱巻線を有するか、あるい
は電流の流れる一次巻線により前記加熱部材（１）を加
熱する誘導電流を二次加熱巻線中に発生するように構成
されていて、 b) 較正過程で一次巻線に予め定めた一定の一次電圧
（Ｕ0)を印加し、 b1) 一次巻線を流れる電流値（Ｉ1)と付属する温度
（Ｔ1)の第一の対の値および一次巻線を流れる電流値
（Ｉ2)と付属する温度（Ｔ2)の第二の対の値を測定し、 b2) 少なくとも二つの対の値（（Ｉ1,Ｔ1),(Ｉ
2,Ｔ2)）から、所定の電圧（Ｕ0)の場合に較正依存性Ｆ
0(ＵX/ＩX）を求め、 c) 運転期間中に、加熱部材（１）の温度、実際の一次
電圧（ＵX ）および一次巻線を流れる実際の電流値（Ｉ
X ）を測定し、付属する実際の温度（Ｔ）を関係式、 Ｔ＝Ｆ0(ＵX/ＩX）＋ΔＴ(ＵX−Ｕ0) を求め、ここでΔＴ(ＵX−Ｕ0)が電圧に依存する純粋な
修正依存性を表す、ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 較正依存性は Ｔ＝Ａ・ＵX/ＩX ＋Ｂ として表せることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 【請求項３】 勾配Ａは、二つの値の対（（Ｉ1,Ｔ1),
(Ｉ2,Ｔ2)）の間を直線的に内挿または外挿して、（Ｔ2
−Ｔ1)/(Ｕ0/Ｉ2 −Ｕ0/Ｉ1)で表され、定数Ｂは（Ｕ0/
Ｉ2・Ｔ1−Ｕ0/Ｉ1・Ｔ2)/(Ｕ0/Ｉ2 −Ｕ0/Ｉ1)で表さ
れることを特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 他の較正過程で、修正依存性ΔＴ(ＵX−
Ｕ0)はＵI ≠Ｕ0の場合ΔＴI ＝ＴI −Ｆ0(ＵI/ＩI) を
用いて少なくとも値の対（ＴI,ＵI/ＩI) を求めて、求
めた値ΔＴ1 を使用して関数依存性を求めた決定される
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の方
法。 - 【請求項５】 各加熱部材に対して修正依存性を一度求
めて保管し、請求項１の構成 b), b1), b2) の構成過程
を必要であれば、あるいは所定の時間間隔で繰り返すこ
とを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の方
法。 - 【請求項６】 誘導加熱部材、主に合成糸を作製する紡
績機のゴテットローラの温度を測定する装置において、 a) 加熱部材（１）が二次加熱巻線を有するか、あるい
は電流の流れる一次巻線により前記加熱部材（１）を加
熱する誘導電流を二次加熱巻線中に発生するように構成
されていて、 b) 一次巻線に導入する電流（Ｉ）あるいはその電流に
関連する量を検出する電流測定装置（７）と、 c) 一次巻線に印加する電圧（Ｕx ) あるいはこの電圧
に関連する量を検出する電圧測定装置（９）と、 d) 電流測定装置（７）と電圧測定装置（８）の信号が
導入され、前記請求項の何れか１つの方法により加熱可
能な部材（１）の温度（Ｔ）を求める評価ユニット
（５）と、を備えていることを特徴とする装置。 - 【請求項７】 多数の加熱可能な部材（１）が共通の電
圧源に並列に接続されていて、電圧測定装置（９）は共
通の電圧源の電圧を検出することを特徴とする請求項６
に記載の装置。 - 【請求項８】 多数の加熱可能な部材（１）が共通の電
圧源に接続されていて、電圧測定装置（９）が各一次巻
線に印加する電圧を別々に測定することを特徴とする請
求項６に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19730531:8 | 1997-07-16 | ||
| DE19730531A DE19730531C1 (de) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur eines induktiv beheizten Elements |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197162A true JPH1197162A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=7835920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10197703A Withdrawn JPH1197162A (ja) | 1997-07-16 | 1998-07-13 | 誘導加熱部材の温度を測定する方法とその装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6139181A (ja) |
| EP (1) | EP0892585A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1197162A (ja) |
| KR (1) | KR19990013923A (ja) |
| DE (1) | DE19730531C1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004508506A (ja) * | 2000-06-21 | 2004-03-18 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 膨出型凹凸形状を有した素子 |
| JP2011525290A (ja) * | 2008-12-12 | 2011-09-15 | シンセン市シンフイ科科技有限公司 | 電磁誘導炉のパワーの自動的校正方法及び回路 |
| JP2015156350A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-08-27 | トクデン株式会社 | 誘導発熱ローラ装置 |
| JP2015207508A (ja) * | 2014-04-23 | 2015-11-19 | トクデン株式会社 | 誘導発熱ローラ装置 |
| JP2016524698A (ja) * | 2013-05-10 | 2016-08-18 | エーリコン テクスティル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトＯｅｒｌｉｋｏｎ Ｔｅｘｔｉｌｅ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ | 誘導加熱されるローラ外套部の表面温度を求める方法及び測定装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10149982B4 (de) * | 2001-10-10 | 2005-11-03 | Siemens Ag | Verfahren zur Ermittlung der Temperatur einer elektrischen Spule sowie zugehörige Vorrichtung |
| US6817760B2 (en) * | 2002-11-22 | 2004-11-16 | Tektronix, Inc. | Method of monitoring current probe transformer temperature |
| DE102010051559B4 (de) * | 2010-09-21 | 2015-03-05 | Wolfgang Erdmann | Algorithmus und Kalibrierverfahren zur Temperaturbestimmung eines induktiv beheizten Maschinenteils |
| DE102013108963B4 (de) | 2013-08-20 | 2016-10-06 | Ritter Elektronik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Temperatur eines metallischen Bauteils anhand einer Impedanz einer Induktionsspule |
| DE102020101374B4 (de) * | 2020-01-21 | 2021-12-02 | Hanza Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Temperatur eines Galettenmantels einer Galette einer Textilmaschine |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3500019A (en) * | 1968-01-18 | 1970-03-10 | Coltron Ind | Apparatus for developing temperature indicative signals from stationary or rotating heaters or drums and further for developing control signals from the temperature |
| DE3432824C2 (de) * | 1984-09-06 | 1993-11-18 | Minnesota Mining & Mfg | Vorrichtung zur Erwärmung eines Heizelementes |
| US4897011A (en) * | 1988-07-12 | 1990-01-30 | Brower Rupard A | Mechanical lift device |
| DE4024432A1 (de) * | 1990-08-01 | 1992-02-06 | Ima Inst Fuer Mikrorechner Anw | Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der temperatur eines induktiv bzw. transformatorisch beheizten maschinenteils |
| DE59309309D1 (de) * | 1993-07-27 | 1999-02-25 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zum Ermitteln der Temperatur einer stromgeregelten elektrischen Spule |
-
1997
- 1997-07-16 DE DE19730531A patent/DE19730531C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-07-06 US US09/110,565 patent/US6139181A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-11 EP EP98112928A patent/EP0892585A3/de not_active Withdrawn
- 1998-07-13 JP JP10197703A patent/JPH1197162A/ja not_active Withdrawn
- 1998-07-16 KR KR1019980028793A patent/KR19990013923A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004508506A (ja) * | 2000-06-21 | 2004-03-18 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 膨出型凹凸形状を有した素子 |
| JP4874498B2 (ja) * | 2000-06-21 | 2012-02-15 | インテレクチャル ベンチャーズ ファンド ２３ エルエルシー | 膨出型凹凸形状を有した素子 |
| JP2011525290A (ja) * | 2008-12-12 | 2011-09-15 | シンセン市シンフイ科科技有限公司 | 電磁誘導炉のパワーの自動的校正方法及び回路 |
| JP2016524698A (ja) * | 2013-05-10 | 2016-08-18 | エーリコン テクスティル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトＯｅｒｌｉｋｏｎ Ｔｅｘｔｉｌｅ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ | 誘導加熱されるローラ外套部の表面温度を求める方法及び測定装置 |
| JP2015156350A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-08-27 | トクデン株式会社 | 誘導発熱ローラ装置 |
| US10145744B2 (en) | 2014-01-15 | 2018-12-04 | Tokuden Co., Ltd. | Induction-heated roller apparatus |
| JP2015207508A (ja) * | 2014-04-23 | 2015-11-19 | トクデン株式会社 | 誘導発熱ローラ装置 |
| US10212764B2 (en) | 2014-04-23 | 2019-02-19 | Tokuden Co., Ltd. | Induction heated roll apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990013923A (ko) | 1999-02-25 |
| DE19730531C1 (de) | 1998-09-03 |
| EP0892585A3 (de) | 2000-05-03 |
| EP0892585A2 (de) | 1999-01-20 |
| US6139181A (en) | 2000-10-31 |
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