JPS5998221A - 加熱制御装置 - Google Patents
加熱制御装置Info
- Publication number
- JPS5998221A JPS5998221A JP57208074A JP20807482A JPS5998221A JP S5998221 A JPS5998221 A JP S5998221A JP 57208074 A JP57208074 A JP 57208074A JP 20807482 A JP20807482 A JP 20807482A JP S5998221 A JPS5998221 A JP S5998221A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- voltage
- heated
- temperature
- side sensor
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
- G05D23/22—Control 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 being a thermocouple
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
- G05D23/193—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
- G05D23/1931—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of one space
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は分析装置などに使用される加熱制御装置に関す
るものである。
るものである。
従来、分析装置その他車型の実験装置に使用される加熱
制御装置は試料や、試料を載置する試料台等の被加熱体
に対して、この被加熱体の温度に応答した電気信号を発
生するセッサ（たとえば熱電対）を接続し、この熱電対
の起電力を被、加熱体の設定温度に対応した基準電圧と
比較することにより加熱制御装置に備えたヒータをオン
・オフ制御し、これによって被加熱体の温度を一定に保
持するようにしている。すなわち、従来の上記装置にお
いては被加熱体に設けたセンサからの温度情報のみによ
ってヒータをオン・オフ制御している。
制御装置は試料や、試料を載置する試料台等の被加熱体
に対して、この被加熱体の温度に応答した電気信号を発
生するセッサ（たとえば熱電対）を接続し、この熱電対
の起電力を被、加熱体の設定温度に対応した基準電圧と
比較することにより加熱制御装置に備えたヒータをオン
・オフ制御し、これによって被加熱体の温度を一定に保
持するようにしている。すなわち、従来の上記装置にお
いては被加熱体に設けたセンサからの温度情報のみによ
ってヒータをオン・オフ制御している。
しかしながら、このような温度制御では被加熱体はある
熱容量をもち、かつ、ヒータによる加熱も輻射・対流が
主体となるため昇温・冷却に伴ない熱慣性効果が生じ、
被加熱体は第１図（ａ）で示すように、大きな周期ｔ１
と振幅ｕ１とを有する熱変動を示す。このように、設定
温度に対する熱変動幅が大きいとその分だけ分析や実験
結果の信頼度が損なわれる。一方、ヒータ側にセンサを
単独に設け、これによって、ヒータをオン・オフ制御す
ると、ヒータの熱容量は小さいので、第１図（ｂ）に示
すように被加熱体の温度周期ｔ２と振幅ｕ２は小さくな
る。
熱容量をもち、かつ、ヒータによる加熱も輻射・対流が
主体となるため昇温・冷却に伴ない熱慣性効果が生じ、
被加熱体は第１図（ａ）で示すように、大きな周期ｔ１
と振幅ｕ１とを有する熱変動を示す。このように、設定
温度に対する熱変動幅が大きいとその分だけ分析や実験
結果の信頼度が損なわれる。一方、ヒータ側にセンサを
単独に設け、これによって、ヒータをオン・オフ制御す
ると、ヒータの熱容量は小さいので、第１図（ｂ）に示
すように被加熱体の温度周期ｔ２と振幅ｕ２は小さくな
る。
しかしながら、この場合は試料温度を直接制御しないた
めに温度補償３れない。すなわち、被加熱体の太きさや
材質などその被加熱体の熱容量によって被加熱体の真の
温度が異なってくるという問題がある。これら上記の不
具合を解消するため、従来の上記加熱制御装置に比例制
御装置をさらに設は温度補償を向上することも試みられ
ているが、装置全体が高価なものとなるという不具合か
める。
めに温度補償３れない。すなわち、被加熱体の太きさや
材質などその被加熱体の熱容量によって被加熱体の真の
温度が異なってくるという問題がある。これら上記の不
具合を解消するため、従来の上記加熱制御装置に比例制
御装置をさらに設は温度補償を向上することも試みられ
ているが、装置全体が高価なものとなるという不具合か
める。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものでめって、
被加熱体を所定温度に自動的にオン・オフ制御し、かつ
、温度変動も小さく、安価で、分析時や実験時の温度補
償を向上させた加熱・制御装置を提供することを目的と
するものである。
被加熱体を所定温度に自動的にオン・オフ制御し、かつ
、温度変動も小さく、安価で、分析時や実験時の温度補
償を向上させた加熱・制御装置を提供することを目的と
するものである。
本発明の上記目的を達成するだめの基本的な考えは、ヒ
ータからの温度信号を基本とし、これと基準信号とを比
較することでヒータをオン・オフ制御するのであるが、
そのままでは被加熱体の真の温度が補償されないので、
上記基準信号として、被加熱体からの温度信号を基準信
号の要素に加えるようにした点にある。すなわち、被加
熱体の温度が所定温度に一担到達すれば、上記基準信号
として′に時被加熱体を定常保持するに必要なヒータの
温度に応答した電気信号が与えられるようにしたことで
ある。
ータからの温度信号を基本とし、これと基準信号とを比
較することでヒータをオン・オフ制御するのであるが、
そのままでは被加熱体の真の温度が補償されないので、
上記基準信号として、被加熱体からの温度信号を基準信
号の要素に加えるようにした点にある。すなわち、被加
熱体の温度が所定温度に一担到達すれば、上記基準信号
として′に時被加熱体を定常保持するに必要なヒータの
温度に応答した電気信号が与えられるようにしたことで
ある。
以下、本発明の構成を実施例について、図面に基づいて
更に詳述する。
更に詳述する。
第２図は本発明の加熱制御装置１の回路図である。同図
において、２は被加熱体、３はこの被加熱体を加熱する
ヒータ、である。被加熱体２には、この被加熱体２の温
度に応答した電気信号（起電力）■１を発生する被加熱
側センサ４（本例の場合は熱電対）が設けられている。
において、２は被加熱体、３はこの被加熱体を加熱する
ヒータ、である。被加熱体２には、この被加熱体２の温
度に応答した電気信号（起電力）■１を発生する被加熱
側センサ４（本例の場合は熱電対）が設けられている。
また、ヒータ３には、とのヒータ３の温度に応答し一尼
電気信号（起電力）ｖ２を発生するヒータ側センサ５（
被加熱側セ／す４と同じ熱電対）が設けられている。６
はヒータ３をオン・オフする制御回路で、この制御回路
６はヒータ側セッサ５の電気信号■２を基準信号ＶＶと
の間で比較する比較手段７と、被加熱側センサ４の電気
信号ｖ１と、被加熱体２の設定温度Ｔ０に対応した設定
信号ＶＲＥＦとの間のレベル差を積分してなる信号を上
記比較手段７０基準信号ＶＶとして与える基準信号出力
子−８とを備える。そして、前記ヒータ（ｉｌセンサ５
の一端は接地され、他端が比較手段７であるコンパレー
タ９の逆相入力端子○に接続層れている。また、コンパ
レータ９の正相入力端子■には基準信号出力手段８のコ
ン・々レータ１０の出力端子が接続層れている。また、
被加熱側センサ４の一端は接地され、他端が上記コンパ
レータ１０の逆相入力端子（Ｅ）Ｋ抵抗Ｒ１を介して接
続されている。また、コンノくレータ１０の正相入力端
子■には被加熱体２の設定温度に対応した設定信号ＶＲ
ＥＦを与える設定回路１１の一端が接読されている。そ
して、基準信号出力手段８のコンデンサＣによって被加
熱側センサ４の電気信号■１と設定回路１１で設定した
設定信号ＶＲＥＦとのレベル差ＶＲＥＦ −’Ｖ１が積
分烙れる。なお１２はリレー、１３はヒータ３の電源で
ある。
電気信号（起電力）ｖ２を発生するヒータ側センサ５（
被加熱側セ／す４と同じ熱電対）が設けられている。６
はヒータ３をオン・オフする制御回路で、この制御回路
６はヒータ側セッサ５の電気信号■２を基準信号ＶＶと
の間で比較する比較手段７と、被加熱側センサ４の電気
信号ｖ１と、被加熱体２の設定温度Ｔ０に対応した設定
信号ＶＲＥＦとの間のレベル差を積分してなる信号を上
記比較手段７０基準信号ＶＶとして与える基準信号出力
子−８とを備える。そして、前記ヒータ（ｉｌセンサ５
の一端は接地され、他端が比較手段７であるコンパレー
タ９の逆相入力端子○に接続層れている。また、コンパ
レータ９の正相入力端子■には基準信号出力手段８のコ
ン・々レータ１０の出力端子が接続層れている。また、
被加熱側センサ４の一端は接地され、他端が上記コンパ
レータ１０の逆相入力端子（Ｅ）Ｋ抵抗Ｒ１を介して接
続されている。また、コンノくレータ１０の正相入力端
子■には被加熱体２の設定温度に対応した設定信号ＶＲ
ＥＦを与える設定回路１１の一端が接読されている。そ
して、基準信号出力手段８のコンデンサＣによって被加
熱側センサ４の電気信号■１と設定回路１１で設定した
設定信号ＶＲＥＦとのレベル差ＶＲＥＦ −’Ｖ１が積
分烙れる。なお１２はリレー、１３はヒータ３の電源で
ある。
次に上記構成において、被加熱体２を所定温度ＴＯに加
熱保持するには、まず制御回路６の設定回路１１で所定
温度ＴＯに対応した設定電圧ＶＲＥＦを与える。被加熱
物２は初期においては所定温度ＴＯよりも低く、かつ、
ヒータ３も冷えている。このため、被加熱側センサ４で
発生する電圧■１は設定電圧ＶＲＥＦ 、Ｊ：りも小さ
く、また、コノ両％ 圧ｖ１＋ ■ＲＥ Ｆのレベル差
ＶＲＥＦ’ ■＋を積分してなる基準電圧ＶＶはヒー
タ側センサ５の電圧Ｖ２よりも太きい。従って、電源１
３を入れるとリレー１２はオンしてヒータ３が加熱され
る。、ヒータ３の加熱にともないヒータ側セ／す５の電
圧ｖ２と被加熱側センサ４の電圧■１は共に上昇する。
熱保持するには、まず制御回路６の設定回路１１で所定
温度ＴＯに対応した設定電圧ＶＲＥＦを与える。被加熱
物２は初期においては所定温度ＴＯよりも低く、かつ、
ヒータ３も冷えている。このため、被加熱側センサ４で
発生する電圧■１は設定電圧ＶＲＥＦ 、Ｊ：りも小さ
く、また、コノ両％ 圧ｖ１＋ ■ＲＥ Ｆのレベル差
ＶＲＥＦ’ ■＋を積分してなる基準電圧ＶＶはヒー
タ側センサ５の電圧Ｖ２よりも太きい。従って、電源１
３を入れるとリレー１２はオンしてヒータ３が加熱され
る。、ヒータ３の加熱にともないヒータ側セ／す５の電
圧ｖ２と被加熱側センサ４の電圧■１は共に上昇する。
これによって被加熱側センサ４の電圧ｖ１と設定電圧Ｖ
ＲＥＦどのレベル差ＶＲＥＦ −Ｖ。
ＲＥＦどのレベル差ＶＲＥＦ −Ｖ。
は小さくなるので基準信号出力手段８から比較手段７へ
出力される基準電圧ＶＶは第３図に示すように時間１経
過により漸次低下し、被加熱体２を所定温度’ｒｏに定
常保持するに必要なヒータ３の温度に対応した一定の電
圧ｖＯに収れんされてくる。ヒータ側センサ５の電圧■
２が上記基準電圧Ｖｖよりも太きくなると比較手段７に
よってリレー１２はオフとなりヒータ３（ｌ−１，切れ
る。ヒータ３の熱容量は被加熱物２に比べると小さいの
で、ヒータ３が切れると直ちにと−タ３の温度は低下し
始める。つまり電圧■２も低下する。一方、被加熱物２
はヒータ３よりも熱容量が大きく、しかも、基準信号出
力手段８はコ／デンサＣを有するため、基準電圧ＶＶは
ほとんど変化しない。従って、ヒータ側センサ５の電圧
ｖ２が基準電圧ＶＶよりも小さくなって再たび制御回路
６のリレー１２がオンになりヒータ３が加熱をれる。こ
の様に、基準信号出力手段８から比較手段７へ出力され
る基準信号Ｖｖは被加熱物２の加熱によって次第に一定
の電圧Ｖ、に収れんされ、７度その電圧Ｖ’ＯＫなると
、その゛まま保持される。従ってヒータ側センサ５の電
圧ｖ２が一定保持される電圧ｖＯとの間で比較されてヒ
ータ３がオン・オフ制御される。このため被加熱物２の
温度’ｒｓの変動は第１図（Ｃ）に示すように所定温度
’ｒｏに対して小さな周期ｔ３と温度振幅Ｕ３を示すこ
とになる。
出力される基準電圧ＶＶは第３図に示すように時間１経
過により漸次低下し、被加熱体２を所定温度’ｒｏに定
常保持するに必要なヒータ３の温度に対応した一定の電
圧ｖＯに収れんされてくる。ヒータ側センサ５の電圧■
２が上記基準電圧Ｖｖよりも太きくなると比較手段７に
よってリレー１２はオフとなりヒータ３（ｌ−１，切れ
る。ヒータ３の熱容量は被加熱物２に比べると小さいの
で、ヒータ３が切れると直ちにと−タ３の温度は低下し
始める。つまり電圧■２も低下する。一方、被加熱物２
はヒータ３よりも熱容量が大きく、しかも、基準信号出
力手段８はコ／デンサＣを有するため、基準電圧ＶＶは
ほとんど変化しない。従って、ヒータ側センサ５の電圧
ｖ２が基準電圧ＶＶよりも小さくなって再たび制御回路
６のリレー１２がオンになりヒータ３が加熱をれる。こ
の様に、基準信号出力手段８から比較手段７へ出力され
る基準信号Ｖｖは被加熱物２の加熱によって次第に一定
の電圧Ｖ、に収れんされ、７度その電圧Ｖ’ＯＫなると
、その゛まま保持される。従ってヒータ側センサ５の電
圧ｖ２が一定保持される電圧ｖＯとの間で比較されてヒ
ータ３がオン・オフ制御される。このため被加熱物２の
温度’ｒｓの変動は第１図（Ｃ）に示すように所定温度
’ｒｏに対して小さな周期ｔ３と温度振幅Ｕ３を示すこ
とになる。
以上のように本発明によれば、被加熱側センサに加えて
ヒータ１■１１センサを設け、ヒータをオフ・オフ制御
する制御回路にはヒータ側センサの電気信号を基準信号
との間で比較する比較手段と、被加熱側セッサの電気信
号と被加熱体の設定温度に対応した設定信号との間のレ
ベル差を積分してなる信号を上記比較手段の基準信号と
して与える基準信号出力手段とをそれぞれ設けたので、
従来のように被加熱イ１ｌｌＩセンサ単独で被加熱体の
温度を制御していた場合に比べて被加熱体の温度変動が
極めて小さくなる。このため、分所時や実験時の温度補
償が太幅に向上する。しかも、装置自体の楕成も簡単で
安価となり、自動制御できるという優れた効果が得られ
る。
ヒータ１■１１センサを設け、ヒータをオフ・オフ制御
する制御回路にはヒータ側センサの電気信号を基準信号
との間で比較する比較手段と、被加熱側セッサの電気信
号と被加熱体の設定温度に対応した設定信号との間のレ
ベル差を積分してなる信号を上記比較手段の基準信号と
して与える基準信号出力手段とをそれぞれ設けたので、
従来のように被加熱イ１ｌｌＩセンサ単独で被加熱体の
温度を制御していた場合に比べて被加熱体の温度変動が
極めて小さくなる。このため、分所時や実験時の温度補
償が太幅に向上する。しかも、装置自体の楕成も簡単で
安価となり、自動制御できるという優れた効果が得られ
る。
第１図は被加熱体の温度一時間特性図、第２図および第
３図は本発明の実施例を示し、象２２図は加熱制御装置
の回路図、第３図は基準信号出力手段から出力芒れる基
準信号と、ヒータ側センサの電気信号との経時変化を示
す特性図である。 １ ・加熱・制御装置、２・・被加熱体、３・・ヒータ
、４・・被加熱側センサ、５・・ヒータ側センサ、６・
・制御回路、７・・比較手段、８・・基準イ百号出力手
段。 特許出願人 株式会社島津製作所 代 」里 人 −Ｉｆ哩士 岡 １）オｌカ第
３図 一＋Ｔｉｍｅ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５７年 特許 願第２０８０７４号２、発泡の名称
加熱制御装置 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 （、ｌＥｖ″′＋１１ 京都市中京区河原町通二条下
ル−ツ船人町３７８番地氏 名（名称）株式会社 島津
製作所 代表者 横 地 節 男 ４、代理人 るのを「加熱制御装置」に補正します。
３図は本発明の実施例を示し、象２２図は加熱制御装置
の回路図、第３図は基準信号出力手段から出力芒れる基
準信号と、ヒータ側センサの電気信号との経時変化を示
す特性図である。 １ ・加熱・制御装置、２・・被加熱体、３・・ヒータ
、４・・被加熱側センサ、５・・ヒータ側センサ、６・
・制御回路、７・・比較手段、８・・基準イ百号出力手
段。 特許出願人 株式会社島津製作所 代 」里 人 −Ｉｆ哩士 岡 １）オｌカ第
３図 一＋Ｔｉｍｅ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５７年 特許 願第２０８０７４号２、発泡の名称
加熱制御装置 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 （、ｌＥｖ″′＋１１ 京都市中京区河原町通二条下
ル−ツ船人町３７８番地氏 名（名称）株式会社 島津
製作所 代表者 横 地 節 男 ４、代理人 るのを「加熱制御装置」に補正します。
Claims (1)
- ｉｌｌ 被加熱体には、この被加熱体の温度に応答し
た電気信号を発生する被加熱側センサを、また前記被加
熱体を加熱するヒータには、このヒータの温度に応答し
た電気信号を発生するヒータ側センサをそれぞれ設け、
前記ヒータをオン・オフ制御する制御回路には前記ヒー
タ側センサの電気信号を基準信号との間で比較する比較
手段と、前記被加熱側センサの電気信号と被加熱体の設
定温度に対応した設定信号との間のレベル差を積分して
なる信号を前記比較手段の基準信号として与える基準信
号出力手段とがそれぞれ設けられてなる加熱・制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57208074A JPS5998221A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 加熱制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57208074A JPS5998221A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 加熱制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5998221A true JPS5998221A (ja) | 1984-06-06 |
Family
ID=16550206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57208074A Pending JPS5998221A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 加熱制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5998221A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62197808A (ja) * | 1986-02-26 | 1987-09-01 | Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd | 流通装置のための温度制御方法 |
| JPH03503684A (ja) * | 1988-04-15 | 1991-08-15 | アンドロス インコーポレイテッド | 赤外線ガス分析器用の改良した設定点制御回路 |
-
1982
- 1982-11-26 JP JP57208074A patent/JPS5998221A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62197808A (ja) * | 1986-02-26 | 1987-09-01 | Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd | 流通装置のための温度制御方法 |
| JPH03503684A (ja) * | 1988-04-15 | 1991-08-15 | アンドロス インコーポレイテッド | 赤外線ガス分析器用の改良した設定点制御回路 |
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