JPS5917051B2 - Method and device for monitoring initial electrode damage during Joule effect heating of thermosoftening substances - Google Patents

Method and device for monitoring initial electrode damage during Joule effect heating of thermosoftening substances

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JPS5917051B2
JPS5917051B2 JP50124230A JP12423075A JPS5917051B2 JP S5917051 B2 JPS5917051 B2 JP S5917051B2 JP 50124230 A JP50124230 A JP 50124230A JP 12423075 A JP12423075 A JP 12423075A JP S5917051 B2 JPS5917051 B2 JP S5917051B2
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electrodes
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monitoring
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カミロ ヴアラソ ユ−ジン
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OOENSU KOONINGU FUAIBAAGURASU CORP
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    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
    • G05D23/2401Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor using a heating element as a sensing element
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0019Circuit arrangements
    • H05B3/0023Circuit arrangements for heating by passing the current directly across the material to be heated

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 0 発明の分野 本発明は処理装置の監視に係り、特にジュール効果で加
熱される熱軟化性物質の為の加熱・溶融装置において電
極又は耐火壁の初期的な破損を示す状態を監視する為の
方法及び装置に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 0 Field of the Invention The present invention relates to the monitoring of processing equipment, particularly the initial monitoring of electrodes or refractory walls in heating and melting equipment for thermoplastic materials heated by the Joule effect. This invention pertains to a method and apparatus for monitoring conditions indicative of serious damage.

5 公知技術の説明 ジュール効果による熱軟化性物質の電気加熱は電極を通
して該物質との電流の通流を確立する事である。
5. Description of the Known Art Electrical heating of thermoplastic materials by the Joule effect consists in establishing electrical current communication with the material through electrodes.

代表的な熱軟化性物質、ガラスは1対或いはそれ以上の
電極対を溶融ガラスに浸漬させそ0 して該電極からガ
ラスを通して制御されたパルス状の電力を通す事によつ
て通常の加工温度である約2600°F(1426℃)
或いはそれ以上に保持されている。しばしばこれらの電
極は、ガラスと接触しているそれらの表面の実質的部分
をガラ5 スの容器即ち炉の壁から離間させて該壁に与
えられる熱を低下させそして該壁の寿命を延している。
或る形式の電極は炉の底面を貫通して延びる真円の円筒
を含んでいる。電極及び底面耐火壁を保護するために多
数の手段が用いられているが、電極0 が貫通するとこ
ろの壁の領域において電極が侵食される傾向があるとい
う事がわかつている。円筒状電極の場合には、大気中の
成分によつて侵食を受けない程度まで炉外の電極温度を
下げるために冷却ジャケットが炉底面のすぐ下で電極の
5 まわりに装着されている。更にこのジャケット内及
び電極のまわりに不活性大気を維持することは一般的な
ことであり、従つて電極は温度が炉内のハー温度に達す
るところの長さ部分においては保護される。
A typical thermosoftening material, glass, is processed at normal processing temperatures by immersing one or more pairs of electrodes into the molten glass and passing controlled pulsed electrical power from the electrodes through the glass. is about 2600°F (1426°C)
Or even longer. Often these electrodes move a substantial portion of their surfaces in contact with the glass away from the walls of the glass vessel or furnace to reduce the heat imparted to the walls and extend the life of the walls. ing.
One type of electrode includes a perfectly round cylinder extending through the bottom of the furnace. Although a number of measures have been used to protect the electrode and the bottom refractory wall, it has been found that the electrode tends to erode in the area of the wall where the electrode penetrates. In the case of cylindrical electrodes, a cooling jacket is installed around the electrode just below the bottom of the furnace to reduce the temperature of the electrode outside the furnace to a point where it is not attacked by atmospheric components. Furthermore, it is common practice to maintain an inert atmosphere within this jacket and around the electrodes, so that the electrodes are protected over the length where the temperature reaches the furnace temperature.

この様に警戒したとしても電極は通常は炉の床と溶融ガ
ラスとの界面の領域及びそのわずか下側において侵食さ
れる傾向がある。か\る侵食は電極を溶けた状態に破壊
してしまう。電極が破壊すると、折れ残り部分の付近の
炉壁が侵食されそして即座に補修処置をとらない限りは
漏れが生じる。
Even with these precautions, the electrodes usually tend to erode in the area of the furnace floor-to-molten glass interface and slightly below it. Such erosion destroys the electrode into a molten state. If the electrode breaks, the furnace wall near the broken portion will erode and leakage will occur unless immediate repair action is taken.

発明の概要 本発明は、電極の初期的な破損状態を検出しそしてこれ
ら状態を指示する様に、溶融物質をジユール効果加熱す
る装置を監視するための方法及び装置に関するか\る指
示は補修手順が適時に行われ得る様にする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for monitoring apparatus for Joule effect heating of molten material to detect incipient failure conditions of electrodes and to indicate these conditions during repair procedures. be carried out in a timely manner.

初期的な電極破損は、ジユール効果で加熱するために電
力を供給している電極対間の抵抗値の増加によつて示さ
れるという事がわかつている。
It has been found that initial electrode failure is indicated by an increase in resistance between the pair of electrodes that is being powered to heat by the Joule effect.

本発明の1つの特徴は、抵抗値を認知するために電極対
の回路における電流及び電圧を感知しそして所定の抵抗
値に感じて指示器を作動することである。本発明の別の
特徴は、電流及び電圧のR.m.sの値を感知しそして
抵抗値を認知するのにこれらの値を用いる事によつて、
認知された抵抗値の精度を増加する事である。
One feature of the present invention is to sense the current and voltage in the circuit of the electrode pair and actuate the indicator upon sensing a predetermined resistance value to determine the resistance value. Another feature of the invention is that the current and voltage R. m. By sensing the value of s and using these values to recognize the resistance value,
The purpose is to increase the accuracy of the perceived resistance value.

本発明の別の特徴は、.ジユール効果電極対の抵抗測定
手段を、複数個のか\る電極対、初期的破損指示器及び
電極対指示器と選択的に関連させて、指示器が作動され
るところの複数個の電極対を識別することである。
Another feature of the invention is. selectively associating a Joule effect electrode pair resistance measuring means with the plurality of electrode pairs, an incipient failure indicator and an electrode pair indicator to determine the plurality of electrode pairs at which the indicator is actuated; It is to identify.

好ましい実施例の説明 本発明によれば、ジユール効果で加熱するために電流が
通流されるところの熱軟化性物質の大量の流体中に浸漬
された電極の初期的な破損はか\る電流を送る電極対間
の抵抗の増加によつて示されるという事が明らかにされ
ている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In accordance with the present invention, initial failure of an electrode immersed in a bulk fluid of thermoplastic material through which an electric current is passed for heating by the Joule effect will result in It has been shown that this is indicated by an increase in the resistance between the sending electrode pair.

この現象は電極の侵食がその断面を減少させ且つ侵食で
細くなつた領域に割れ目が生じることによるものとされ
ている。電極対間の著しい抵抗増加が電極の破損の24
時間程度前に観測されているので、究極的に破損を生じ
る過程の始まりが電極の長さに沿つた断面積の減少であ
るという事が推測されている。
This phenomenon is believed to be due to the erosion of the electrode reducing its cross section and the formation of cracks in the narrowed region. A significant increase in resistance between the electrode pairs may cause electrode failure.
Since it has been observed for several hours, it is inferred that the beginning of the process that ultimately leads to failure is a reduction in the cross-sectional area along the length of the electrode.

この減少即ち細くなる事は溶融物質の容器の耐火壁から
電極がでてくる近付の領域で最も頻繁に観測されている
。この特色としては、抵抗の増加速度が時間と共に増加
する。20%の抵抗増加が初期的なトラブルの確実な指
標である事がわかつており従つてか\る増加はトラブル
指示器を作動するための標準として用いられている。
This reduction or thinning is most frequently observed in the region near where the electrode emerges from the refractory wall of the vessel of molten material. This characteristic is that the rate of increase in resistance increases with time. It has been found that a 20% increase in resistance is a reliable indicator of incipient trouble and therefore such an increase is used as the standard for activating a trouble indicator.

ジユール効果で加熱される容器の長期間の運転において
は、電極の幾分かの侵食が比較的長期に亘つて経験され
るという事を理解すべきである。
It should be understood that during long-term operation of vessels heated by the Joule effect, some erosion of the electrodes will be experienced over a relatively long period of time.

この長期間の侵食及びそれに伴なう電極対間の抵抗の長
期間の増加は初期的な電極破損を表わさない。従つて約
2600期F(1426をC)の溶融及び精製温度に加
熱されるガラスウールの製造のためのソデイウムーボロ
ーシリケート(硼珪酸ナトリウム)型ガラス用のガラス
溶融器の場合には、炉の底面を貫通して延びていて約5
0c!n(20インチ)の長さに亘つてガラスと接触し
ている直径7.5cm(3インチ)の垂直で真円の筒状
のモリブデン電極間の抵抗は炉の底面を横切つて180
cm(6フイート)離間された時に約0.04オームで
ある。比較的短期間に亘る0.05オームまでの感知さ
れた抵抗増加が初期的な破損を指示するのに使用されて
いる。
This long-term erosion and associated long-term increase in resistance between the electrode pairs does not represent initial electrode failure. Thus, in the case of a glass melter for sodium borosilicate type glass for the production of glass wool heated to a melting and refining temperature of about 2600 F (1426 C), the furnace It extends through the bottom of the
0c! The resistance between a vertical, perfectly circular cylindrical molybdenum electrode 7.5 cm (3 in) in diameter in contact with the glass over a length n (20 in) across the bottom of the furnace is 180
approximately 0.04 ohm when spaced 6 feet apart. A sensed resistance increase of up to 0.05 ohms over a relatively short period of time has been used to indicate incipient failure.

誤つた指示を少なくするために、通常の侵食による抵抗
変化が補償されるところの運転期間は約3ケ月とされて
いる。従つて電極対間の抵抗が設定値に対して比較され
る場合には、この設定値は3ケ月毎にその時現在の抵抗
の20?以上においてりセツトされる。このシステムに
よる指示器の動作は増加抵抗が感知された時に電極対へ
の電力の自動的な遮断を行う様に使用する事ができる。
To reduce false readings, the operating period during which resistance changes due to normal erosion are compensated for is approximately three months. Therefore, if the resistance between the electrode pairs is compared against a set value, this set value is equal to 20% of the then current resistance every three months. It is reset above. Operation of the indicator with this system can be used to automatically shut off power to the electrode pair when increased resistance is sensed.

然し乍ら、好ましいやり方は、警報に気付くまで連続的
に警報器を作動させそしてこの警報に応じて責任者にそ
の電極、回路及び炉を検査する様に命じ、その変化の原
因を確めそして問題とする領域への電力を遮断してその
原因を修理させるか又はそれ自体には問題がないという
事を確認させる事である。上記監視方法が適用されると
ころのいかなる所与のシステムに対しても、電極対抵抗
に影響を及ぼす多数の変数が存在する。
However, the preferred practice is to activate the alarm continuously until the alarm is noticed and in response to this alarm order the responsible person to inspect the electrodes, circuits and furnace to ascertain the cause of the change and troubleshoot the problem. This means cutting off power to the affected area and having the cause repaired or confirming that there is no problem in itself. For any given system to which the above monitoring method is applied, there are numerous variables that affect electrode pair resistance.

ガラスの場合は、溶融、精製及び加工のための問題とす
る温度範囲に抵抗の急激な温度係数が存在する。ガラス
の組成も又抵抗を決定する場合には重要なものである。
電極の寸法及び上記した様な状態も又抵抗に影響を及ぼ
す。通常はガラスの組成と温度とが一定にされ従つてこ
れらは無視する事ができる。初めの電極寸法は所定のも
のでありそして寸法が徐々に変わることは上記した様に
電極対の抵抗を変える時に順応させる事ができる。従つ
て、電極対の抵抗の比較的急激な変化は電極状態の急激
な変化と相互関係させる事ができる。実際にはガラスの
ジユール効果加熱は複数の電極対で行われる。
In the case of glass, there is a sharp temperature coefficient of resistance in the temperature range of interest for melting, refining and processing. The composition of the glass is also important in determining resistance.
Electrode dimensions and conditions as described above also affect resistance. Usually the composition of the glass and the temperature are kept constant and therefore these can be ignored. The initial electrode dimensions are predetermined and the gradual change in dimensions can be accommodated in changing the resistance of the electrode pair as described above. Therefore, a relatively rapid change in the resistance of an electrode pair can be correlated with a rapid change in electrode condition. In practice, Joule effect heating of glass is performed with multiple electrode pairs.

これら対の電極は単1素子又は多素子で作られる。シス
テムの実際の監視は複数の電極対の各々の抵抗を選択的
に監視する事である。これは電極対を繰返し順序でスキ
ヤニングする事によつて行われる。電極対に複数素子が
使用される場合には、個々の電極素子は他の電極又は電
極素子と対にされた時にスキヤンする事ができる。或る
素子の状態の変化による抵抗の増加はその並列接続され
た素子によつて妨げられるのでこの様な素子の監視が望
ましい。か\る並列接続電極素子は、組合わされた素子
が悪化してその抵抗を増加する時でもその素子によつて
前に流されていた電流を取り上げる傾向がある。電極対
の抵抗を監視する際に考慮しなければならない他の条件
は、抵抗を指示する電流を電圧値が導出されるところの
炉の人力電力の複雑な波形と対間の電流である。
These pairs of electrodes may be made of a single element or multiple elements. The actual monitoring of the system is to selectively monitor the resistance of each of the plurality of electrode pairs. This is done by scanning the electrode pairs in a repeated sequence. When multiple elements are used in an electrode pair, individual electrode elements can scan when paired with other electrodes or electrode elements. Monitoring of such elements is desirable since increases in resistance due to changes in the state of one element are counteracted by the elements connected in parallel. Such parallel connected electrode elements tend to pick up the current previously carried by the combined element even as it deteriorates and increases its resistance. Other conditions that must be considered when monitoring the resistance of an electrode pair are the complex waveform of the furnace power and the current between the pair from which the current and voltage values indicating resistance are derived.

この対間の電流は安定したシステムにおいては無視でき
る。特に印加電力を位相又は時間に比例して制御する事
により発生される波形は純粋なサイン波形と異なる。電
圧及び電流を表わす信号は正確な電極対抵抗を決定する
ためには真のR.m.s値になる様に処理する事ができ
る。これは本質的に全インピーダンスが抵抗性である場
合のガラスのジユール効果加熱において特に当てはまる
事である。コンピユータによる計算が含まれる場合には
、電流及び電圧の真のR.m.s値はコンピユータの入
力条件に適合する様に換算できる。
The current between this pair is negligible in a stable system. In particular, waveforms generated by controlling applied power proportional to phase or time differ from pure sine waveforms. Signals representing voltage and current are used to determine the true R. m. It can be processed so that it becomes the s value. This is especially true in Joule effect heating of glass where the total impedance is resistive in nature. If computer calculations are involved, the true R. m. The s value can be converted to suit computer input requirements.

第1図に示されている様に、初期的な電極破損の監視は
電極対の、電極を含む抵抗値を生じそしてこの抵抗値を
設定値と比較し、これらが一致した時に破損応答メカニ
ズムを作動する事によつて達成する事ができる。
As shown in Figure 1, initial electrode failure monitoring involves determining the resistance of the electrode pair, including the electrodes, comparing this resistance to a set point, and when they match, triggering the failure response mechanism. This can be achieved by working.

抵抗値は、処理されつ\ある溶融物質をジユール効果加
熱するための電極対間に印加される電圧及びその換算部
分を認知しそしてその電極対を通過する電流及びその換
算部分を認知する事によつて発生される。この電圧及び
電流の監視は電極に通じているケーブル乃至は導体にお
いて行われる。図示された様な設定値との比較は指示器
、印字メカニズム、或いはプロセス制御チエンジヤを自
動的に作動するのに好都合であるが、所定の抵抗値の直
接的な指示器の読みを初期的な破損の指示として用いる
こともできる。
The resistance value is determined by the voltage applied between the pair of electrodes and its equivalent for the Joule effect heating of the molten material being treated, and by the electric current passing through the electrode pair and its equivalent. It is generated accordingly. This voltage and current monitoring takes place in the cables or conductors leading to the electrodes. Although comparisons to setpoints such as those shown are convenient for automatically activating an indicator, printing mechanism, or process control changer, it is useful to use a direct indicator reading of a given resistance as an initial It can also be used as an indication of damage.

溶融ガラスをジユール効果加熱するための装置は、自動
スキヤニング、抵抗値の発生、及びコードで識別された
対に対する電流値及び電圧値並びに警報レベルの指示、
によつて作動される多電極対監視装置と共に第2図に示
されている。
The device for Joule-effect heating of molten glass includes automatic scanning, generation of resistance values and indication of current and voltage values and alarm levels for code-identified pairs;
2 with a multi-electrode pair monitoring device operated by.

ガラスの炉11は、その底面17を貫通して上方へと突
出して溶融ガラス18へと浸漬されている5つの電極対
12,13,14,15及び16を持つて示されている
。電極対16の各電極は2つの電極素子21,22及び
23,24を有している。抵抗の監視は電極対12乃至
15及び対にされた電極素子21,22及び23,24
に対して行われる。各々の電極対12乃至16は、点弧
制御器28によつて制御される、対12のための並列の
互いに逆に極性定めされたSCR26及び27を通る様
にして、交番極性のパルス状電源に接続され、上記点弧
制御器は電源変圧器29を介して交流が印加された時に
SCRを選択的に点弧するための電流制限手段(図示せ
ず)を設ける事ができる。
Glass furnace 11 is shown with five electrode pairs 12, 13, 14, 15 and 16 projecting upwardly through its bottom surface 17 and immersed into molten glass 18. Each electrode of the electrode pair 16 has two electrode elements 21, 22 and 23, 24. Resistance monitoring is performed using electrode pairs 12 to 15 and paired electrode elements 21, 22 and 23, 24.
It is done for. Each electrode pair 12-16 is connected to an alternating polarity pulsed power supply through parallel oppositely polarized SCRs 26 and 27 for pair 12, controlled by an ignition controller 28. The ignition controller may be provided with current limiting means (not shown) for selectively igniting the SCR when AC is applied via the power transformer 29.

電極12の場合は、リード31及び32が電極に電力を
送る。電極16の場合は、電極素子は点弧制御装置28
に対応する点弧制御装置36を有するSCR34及び3
5を通して変圧器33の2次側から交流電力の源に接続
されている。並列りード37,38及び41,42は各
々電極素子21,22及び23,24へと延びている。
変圧器29、SCR26及び27並びに点弧制御装置2
8に対応する逆極性のパルスの制御される電源(図示せ
ず)が電極対13,14及び15に対して設けられてい
る。電極対12の抵抗は変圧器44によつてリード31
及び32において電極間電圧を感知する事により認知さ
礼変圧器44はその2次側の1方が接地されそして他方
がリード45及びリレーR1の接点46を通してバス4
7に接続されている。
In the case of electrode 12, leads 31 and 32 deliver power to the electrode. In the case of electrode 16, the electrode element is connected to ignition control device 28.
SCR 34 and 3 with ignition control device 36 corresponding to
5, the secondary side of the transformer 33 is connected to a source of AC power. Parallel leads 37, 38 and 41, 42 extend to electrode elements 21, 22 and 23, 24, respectively.
Transformer 29, SCR 26 and 27 and ignition control device 2
A pulse controlled power supply (not shown) of opposite polarity corresponding to 8 is provided for electrode pairs 13, 14 and 15. The resistance of the electrode pair 12 is connected to the lead 31 by a transformer 44.
A transformer 44 is connected to ground on one of its secondary sides and connected to bus 4 through lead 45 and contacts 46 of relay R1 on the other side.
7 is connected.

このバス47は真のR.m.sの値を直流に変換するコ
ンバータ48に電圧波形を印加し、このコンバータは代
表的にはBurrBrOwn社による真のR.m.s一
直流コンバータ4128である。R.m.s電圧を表わ
す直流換算された信号はコンバータ48からリード52
及び53によつてコンピユータ51に印加されそしてこ
のコンピユータにおいてR.m.s電流を表わす換算信
号と共に処理されて電極対12に対する抵抗値を発生す
る。溶融物質18をジユール効果加熱するために電源か
ら電極対12に供給される電流はリード32のまわりに
巻線を有する変流器54によつて感知され、該変流器は
変圧器55に信号を供給する。電流信号の換算において
は抵抗器56が変圧器55の2次側にまたがつて接地端
とリード57との間に接続され、該リード57はコンバ
ータ48に対応する、真のR.m.sの値を直流に変換
するコンバータ61に接続されたバス59にリレーR1
の接点58を経て信号を通過させる。R.m.s電流を
表わす換算された直流信号はリード62及び63によつ
てコンピユータ51へと通過され、抵抗値に処理される
。電極対の通常の抵抗値は計算又は測定によつて確立す
ることができる。均衝した処理状態が炉11において確
立された時には、抵抗値は認知されたR.m.s電圧値
及びR.m.s電流値からコンピユータによつて発生す
ることができる。
This bus 47 is a true R. m. The voltage waveform is applied to a converter 48 that converts the value of s to direct current, typically a true R. m. s-DC converter 4128. R. m. A DC-reduced signal representing the s voltage is sent from converter 48 to lead 52.
and 53 to the computer 51, and in this computer R. m. s is processed together with a scaled signal representing the current to generate a resistance value for the electrode pair 12. The current supplied from a power source to electrode pair 12 for Joule effect heating of molten material 18 is sensed by current transformer 54 having a winding around lead 32, which transmits a signal to transformer 55. supply. In converting the current signal, a resistor 56 is connected across the secondary of the transformer 55 between the ground terminal and a lead 57 which is connected to the true R. m. A relay R1 is connected to a bus 59 connected to a converter 61 that converts the value of s into DC.
The signal is passed through the contact 58 of. R. m. The scaled DC signal representing the s current is passed by leads 62 and 63 to computer 51 and processed into a resistance value. The typical resistance value of the electrode pair can be established by calculation or measurement. When balanced process conditions are established in the furnace 11, the resistance value increases to the perceived R. m. s voltage value and R. m. can be generated by a computer from the s current value.

次いで設定値が警報器のスレツシユホールドとして確立
されそしてコンピユータの内部の比較器への1方の入力
値としてセツトされる。この比較器への他方の入力はR
.m.s電圧及びR.m.s電流から導出された処理さ
れた抵抗E値(R−ー)である。
The set point is then established as the alarm threshold and set as one input to the computer's internal comparator. The other input to this comparator is R
.. m. s voltage and R. m. is the processed resistance E value (R-) derived from the s current.

I コンバータ48及び61の変換作用及びコンピユータ5
1の処理作用は複数の電極対が監視さるべき場合には複
数の電極対に対して使用される。
I Conversion action of converters 48 and 61 and computer 5
One processing action is used for multiple electrode pairs if multiple electrode pairs are to be monitored.

これはコンピユータの内部でスケジユールされる時に時
分割ベース或いは多重化ベースで行わ札コンピユータは
抵抗が監視さるべきところの多数の回路に対して周期的
にアドレスコードを発する。数多くのその他の処理の監
視及び制御作用に用いられる代表的なIBMl8OOコ
ンピユータは、多重化回路によつて電極対に次々に接続
される様にして使用される。スキヤンする際の各電極対
の評価は代表的には約2秒の間隔で行われる。この2秒
間で、R.m.s電圧とR.m.s電流とが読み取られ
そして抵抗値の計算がなされる。次いでコード化出力が
発せられて多重化回路は評価さるべき次の回路に接続さ
れる。コンピユータは或る回路を他の回路よりもより頻
繁な間隔で選択的に評価するか、或いは又時間的に間隔
をとつた完全なスキヤンサイクルで評価を受ける回路の
スキヤンを連続的に繰返す様に構成することができる。
回路のアドレスコードはコンピユータ51によつてリー
ド64,65,66及び67上の4つの2進信号でデコ
ーダ68に発せられる。デコーダ68は、電圧信号源と
電圧信号のR.m.sコンバータ48との間及び電流信
号源と各コードの電極対のためのR.m.sコンバータ
61との間の回路において各々常開接点を有しているリ
レーに個々のリレー作動信号を発する。従つてリレーR
1は、接点46及び58を閉じて電極対12を抵抗計算
のために接続する様に付勢される。同様にして他の電極
対はスキヤン順序でリレーを付勢する事によつて監視さ
れる。対コードがコンピユータ51によつて発せられる
間に該コンピユータはデジタルの対コードか或いは又数
字の如き別のコードに後で変換される様な対コードかを
デイスプレイ71の窓72に発し、1方窓73及び74
には電流及び電圧値が表示される。抵抗値の程度がその
時監視下にある領域に対して余計である場合は、警報指
示が窓75に表示され及び/又はタイブライタが印字し
、或いはCRTデイスプレイが6電極対#1の電源を遮
断し管理者を呼べ0という様なメツセージを発する様に
構成され得る。
This is done on a time-sharing or multiplexed basis when scheduled within the computer, where the computer issues address codes periodically to the multiple circuits whose resistances are to be monitored. A typical IBM 18OO computer, which is used for many other process monitoring and control functions, is used with multiplexing circuitry connecting the electrode pairs one after the other. Evaluation of each electrode pair during scanning is typically performed at approximately 2 second intervals. In these two seconds, R. m. s voltage and R. m. s current is read and a resistance calculation is made. The coded output is then issued and the multiplexing circuit is connected to the next circuit to be evaluated. The computer may selectively evaluate some circuits at more frequent intervals than others, or it may continuously scan the circuits undergoing evaluation in complete scan cycles spaced in time. Can be configured.
The address code for the circuit is issued by computer 51 to decoder 68 in four binary signals on leads 64, 65, 66 and 67. The decoder 68 includes a voltage signal source and a voltage signal R. m. s converter 48 and between the current signal source and the electrode pair of each cord. m. An individual relay activation signal is issued to the relays, each having a normally open contact, in the circuit between it and the S converter 61. Therefore, relay R
1 is energized to close contacts 46 and 58 and connect electrode pair 12 for resistance calculation. Other electrode pairs are similarly monitored by energizing relays in scan order. While the pair code is issued by the computer 51, the computer issues either a digital pair code or a pair code to the window 72 of the display 71 which is later converted into another code such as a numeric value; windows 73 and 74
The current and voltage values are displayed. If the degree of resistance is excessive for the area currently being monitored, an alarm indication will be displayed on window 75 and/or the tie writer will print, or the CRT display will shut off power to electrode pair #1. It may be configured to issue a message such as 0 to call the administrator.

電極対間又は電極素子対間の抵抗値は異なる事があり得
るので各対には別々の設定値を設ける事ができる。
Since the resistance values between pairs of electrodes or pairs of electrode elements can be different, each pair can be provided with a separate setting value.

この設定値はその電極対が監視下にある時にコンピユー
タ51のメモリから呼び出される。これはその対の電極
破損を示すための警報器のスレツシユホールドに対して
適当に(通常の抵抗値の120%に)ずらす事ができる
。電極の第5番目の対16即ち第2図の左から右へと数
えて第5番目のジユール効果加熱領域は炉の底面を貫通
して上方に垂直に延びた、接近離間された真円筒状のロ
ツド形態の2つの素子を有しているが、これらの電極素
子は個々の素子を監視できる様にするため対にされると
いう事に注意されたい。
This setting is recalled from the memory of computer 51 when that electrode pair is under monitoring. This can be offset appropriately (to 120% of the normal resistance value) with respect to the alarm threshold for indicating failure of that pair of electrodes. The fifth pair 16 of electrodes, ie the fifth Joule effect heating region counted from left to right in FIG. It should be noted that the electrode elements are paired in order to allow individual elements to be monitored.

従つてこのジユール効果加熱の領域5に対する共通の電
源が電気的に並列に個々の素子に接続されるが、各々の
極性のうちの1方の素子のみが1回のスキヤン間隔で監
視される。素子21及び23は変圧器76においてリー
ド37と41との間で電圧が監視され、そしてリード3
7の巻線77において変圧器78への電流が監視される
。この監視はデコーダ68がリレーR5を排他的に付勢
して電圧用の真のR.m.sコンバータ48への接点8
1と電流用の真のR.m.sコンバータ61への接点8
2とを閉成する様にアドレスされた時に作用する。この
時にはコンピユータはこの電極素子対間の設定抵抗値を
呼び出しそしてデイスプレイを作動する。更にコンピユ
ータがリレーR6を付勢する様にアドレスを順序付ける
時には、領域5の電極素子22,24の対に別のスキヤ
ン間隔が与えられる。コンピユータ51のプログラムは
初期的な電極破損の警報サブルーチンを含んでいる。か
\るサブルーチンは警報器のスレツシユホールドにおけ
る抵抗値に感じて作動される警報器に応答する様にデイ
スプレイを保持する。この様にして、警報状態を示して
いる対の電極対コード並びに感知された電流及び電圧は
デイスプレイに保持される。或いは又、コンピユータは
警報状態を示している電極対のアドレスを保持し、それ
によつて電圧及び電流が警報状態の始まりに引き続いて
変化する時にその電流及び電圧の変化を73及び74に
表示してもよい。前記説明はガラスのジユール効果加熱
のために3000アンペア、150ボルトの大きさ、従
つて約0.05オームで作動する電極対の特定の状態を
記述したが、ジユール効果加熱のためのその他の電気的
パラメータを有するその他の熱軟化性物質についても適
用できるという事を理解すべきである。
The common power supply for this region 5 of Joule effect heating is therefore electrically connected to the individual elements in parallel, but only one element of each polarity is monitored in one scan interval. Elements 21 and 23 are monitored for voltage in transformer 76 between leads 37 and 41 and in lead 3.
In winding 77 of 7 the current to transformer 78 is monitored. This monitoring is accomplished by decoder 68 exclusively energizing relay R5 to determine the true R. m. Contact 8 to s converter 48
1 and true R.1 for current. m. Contact 8 to s converter 61
Acts when addressed to close 2 and 2. At this time, the computer retrieves the set resistance value between the electrode element pair and activates the display. Additionally, when the computer sequences the addresses to energize relay R6, the pair of electrode elements 22, 24 in region 5 is given another scan spacing. The computer 51 program includes an initial electrode breakage alarm subroutine. The subroutine maintains the display in response to the alarm being activated by sensing the resistance at the alarm threshold. In this manner, the pair of electrode pairs indicating the alarm condition and the sensed current and voltage are maintained on the display. Alternatively, the computer may maintain the address of the electrode pair exhibiting the alarm condition, thereby displaying changes in the current and voltage at 73 and 74 as the voltage and current change following the onset of the alarm condition. Good too. Although the foregoing description has described the specific condition of the electrode pair operating at 3000 amperes, 150 volts, and therefore about 0.05 ohms for Joule effect heating of glass, other electrical sources for Joule effect heating It should be understood that it is also applicable to other thermosoftening materials with specific parameters.

更に、提案されたコンピユータ作用は電極対の実際の抵
抗値の読みの如きその他の指示又は制御動作を与える様
に変える事ができるという事は明らかである。従つて上
記記述は本発明の単なる説明であつてこれに限定するも
のではない。
Furthermore, it is clear that the proposed computer action can be modified to provide other indications or control actions, such as reading the actual resistance of the electrode pair. Accordingly, the above description is merely illustrative of the invention and is not intended to be limiting.

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

第1図は導電性の純粋な軟化性物質用のジユール効果加
熱装置において初期的な電極破損を監視するための手順
を示す流れ図;及び第2図は個々の電極素子で作られた
電極対を有し且つ複数素子を有する電極で作られた電極
対を有するガラス溶融器の平面図、及び各々の型式のう
ちの代表的な対を監視する略図的な配線図である。 11・・・・・・ガラス炉、12,13,14,15,
16・・・・・・電極対、18・・・・・・溶融ガラス
、21,22,23,24・・・・・・電極素子、44
・・・・・・変圧器、54・・・・・・変流器、46,
58・・・・・・接点、47,59・・・・・・バス、
48,61・・・・・・コンバータ、51・・・・・・
コンピユータ、68・・・・・・デコーダ、71・・・
・・・デイスブレイ。
FIG. 1 is a flowchart showing the procedure for monitoring incipient electrode failure in a Joule effect heating device for conductive pure softening materials; and FIG. 2 shows an electrode pair made of individual electrode elements. 1 is a plan view of a glass melter having electrode pairs made of multi-element electrodes, and a schematic wiring diagram monitoring representative pairs of each type; FIG. 11... Glass furnace, 12, 13, 14, 15,
16... Electrode pair, 18... Molten glass, 21, 22, 23, 24... Electrode element, 44
......Transformer, 54...Current transformer, 46,
58... Contact, 47, 59... Bus,
48, 61...Converter, 51...
Computer, 68... Decoder, 71...
...Daisbrae.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ガラスのジュール効果加熱を達成するために溶融ガ
ラスと電気通流状態で電極間にパルス状の電圧を繰返し
印加し;上記電極間の上記電圧の実効値を認知し;上記
電極に流れる電流の実効値を認知し;この認知された実
効値電圧と実効値電流に基づいて電気抵抗値を認知し;
そして所定の抵抗値に応じて初期の電極破損を指示する
段階を備える事を特徴とする溶融ガラスのジュール効果
加熱に使用する電極の初期の破損を監視する方法。 2 ガラス中へ入れる少なくとも第1と第2の対の電極
;電源;この電源を上記電極に接続する手段;上記第1
の対の電極間と上記第2の対の電極間の電圧をそれぞれ
監視する少なくとも第1と第2の手段;上記第1の対の
電極の一方と上記第2の対の電極の一方とへ供給される
電流をそれぞれ監視する手段;上記電極の複数対の各々
の電圧と電流の監視手段をスキャンする手段;上記監視
手段からの監視した電圧と電流とに基づいて抵抗値を決
定する手段;所定の抵抗値に応答して信号を発生する手
段;及び上記スキャンする手段に応答して電極対識別信
号を発生する手段を備えていることを特徴とする溶融ガ
ラスのジュール効果加熱に使用する電極の初期の破損を
監視する装置。
[Claims] 1. To achieve Joule effect heating of the glass, a pulsed voltage is repeatedly applied between electrodes in electrical communication with the molten glass; the effective value of the voltage between the electrodes is recognized; Recognizing the effective value of the current flowing through the electrode; recognizing the electrical resistance value based on the recognized effective value voltage and effective value current;
and a method for monitoring initial failure of an electrode used for Joule effect heating of molten glass, comprising the step of instructing early electrode failure according to a predetermined resistance value. 2 at least a first and second pair of electrodes placed in the glass; a power source; means for connecting the power source to said electrodes;
at least first and second means for monitoring voltages between the pair of electrodes and between the second pair of electrodes, respectively; one of the first pair of electrodes and one of the second pair of electrodes; means for respectively monitoring the supplied current; means for scanning the voltage and current monitoring means for each of said plurality of pairs of electrodes; means for determining a resistance value based on the monitored voltage and current from said monitoring means; An electrode for use in Joule effect heating of molten glass, comprising means for generating a signal in response to a predetermined resistance value; and means for generating an electrode pair identification signal in response to the scanning means. equipment to monitor early damage.
JP50124230A 1974-10-15 1975-10-15 Method and device for monitoring initial electrode damage during Joule effect heating of thermosoftening substances Expired JPS5917051B2 (en)

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US514549 1974-10-15

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