JPS6036924A - 温度変化測定装置 - Google Patents
温度変化測定装置Info
- Publication number
- JPS6036924A JPS6036924A JP14449883A JP14449883A JPS6036924A JP S6036924 A JPS6036924 A JP S6036924A JP 14449883 A JP14449883 A JP 14449883A JP 14449883 A JP14449883 A JP 14449883A JP S6036924 A JPS6036924 A JP S6036924A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- equation
- time
- temp
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- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/42—Circuits effecting compensation of thermal inertia; Circuits for predicting the stationary value of a temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (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】
（発明の属する技術分野）
本発明は、温度変化測定装置に関し、特に例えば製鉄、
製鋼等の分野で扱われる溶鉄や溶綱において、熱電対を
用いてその温度変化の状態を監視する温度変化測定装置
に関する。
製鋼等の分野で扱われる溶鉄や溶綱において、熱電対を
用いてその温度変化の状態を監視する温度変化測定装置
に関する。
（従来技術とその問題点）
溶鉄や溶鋼等の溶融体にあっては、その溶融温度が１５
００°Ｃ〜１６００℃にもおよぶ高温であるために、そ
の温度の連続測定が難しいのみならず、測定に使用され
る熱電対が高価な上に、その熱変化に対する時定数が長
く、しかも寿命が短い。そこで、最近ではこのような用
途に使用される熱電対として、時定数も短く、廉価で信
頼性のあるものが開発され、このような熱電対を用いて
測定が行われるようになった。
００°Ｃ〜１６００℃にもおよぶ高温であるために、そ
の温度の連続測定が難しいのみならず、測定に使用され
る熱電対が高価な上に、その熱変化に対する時定数が長
く、しかも寿命が短い。そこで、最近ではこのような用
途に使用される熱電対として、時定数も短く、廉価で信
頼性のあるものが開発され、このような熱電対を用いて
測定が行われるようになった。
しかしながら、このような熱電対を用いて測定する場合
にあっても、測定手順としては木質的に変わるものでは
なく、時間間隔を置いて計測を行う間欠測定であるため
に、測定した時点での温度の確認が可能なのみで、その
間の連続性がなく、従って温度制御をするにあたって適
切なタイミングが取りにくい。
にあっても、測定手順としては木質的に変わるものでは
なく、時間間隔を置いて計測を行う間欠測定であるため
に、測定した時点での温度の確認が可能なのみで、その
間の連続性がなく、従って温度制御をするにあたって適
切なタイミングが取りにくい。
このために、例えば作業者の気付かないうちに、溶融体
の温度が降下し過ぎて凝固してしまい、操業の継続がで
きなくなって途中で材料を放棄せざるを得なくな−るよ
うな事故を起したりする。
の温度が降下し過ぎて凝固してしまい、操業の継続がで
きなくなって途中で材料を放棄せざるを得なくな−るよ
うな事故を起したりする。
（発明の目的）
本発明の目的は、上述した欠点を除去し、例えば溶融体
のように、非線形な温度変化の要因が無い限り初期条件
に基づいて温度変化する物体の、所望の時点での温度を
推定できる温度変化測定装置を提供することにある。
のように、非線形な温度変化の要因が無い限り初期条件
に基づいて温度変化する物体の、所望の時点での温度を
推定できる温度変化測定装置を提供することにある。
（発明の要点）
かかる目的を達成するために、本発明では、温度変化が
線形的な物体の温度を熱電対により間欠的に計測する一
方、記憶装置には線形的な掲示温度変化を近似的に表現
する数次方程式の解決プログラムを記憶させておき６、
計測値を数次方程式に代入することによって係数を演算
して数値方程式となし、この数値方程式に所望の時間を
代入することによってその時間における温度が推定可能
なようにする。
線形的な物体の温度を熱電対により間欠的に計測する一
方、記憶装置には線形的な掲示温度変化を近似的に表現
する数次方程式の解決プログラムを記憶させておき６、
計測値を数次方程式に代入することによって係数を演算
して数値方程式となし、この数値方程式に所望の時間を
代入することによってその時間における温度が推定可能
なようにする。
（発明の実施例）
以下に、本発明を説明するにあたり、まず本発明のよっ
てきたる原理を述べることとする。いま、溶鋼を満した
取鍋中で溶鋼の温度が時間と共に降下してゆく場合、こ
の温度降下の主たる要因としては、次のような項目があ
げられる。すなわち、 （イ）表面を扱うスラグの厚さ く口）取鍋の周囲に内装される耐火煉瓦の厚さくハ）溶
鋼が取鍋と接触している面積 （ニ）溶鋼の成分すなわち銅の種類 （ホ）取鍋上部の開放面積 等である。
てきたる原理を述べることとする。いま、溶鋼を満した
取鍋中で溶鋼の温度が時間と共に降下してゆく場合、こ
の温度降下の主たる要因としては、次のような項目があ
げられる。すなわち、 （イ）表面を扱うスラグの厚さ く口）取鍋の周囲に内装される耐火煉瓦の厚さくハ）溶
鋼が取鍋と接触している面積 （ニ）溶鋼の成分すなわち銅の種類 （ホ）取鍋上部の開放面積 等である。
しかるに、これらの要因は攪拌条件等が異ならない限り
、また、温度測定位置が湯温を代表する一定位置である
限り、大抵は初期条件によって決定されてしまうもので
、例えば第１図に示すような温度一時間曲線Ｓで表わさ
れる。なお、ここで、横軸は時間ｔ、縦軸は温度°Ｃを
表わす。
、また、温度測定位置が湯温を代表する一定位置である
限り、大抵は初期条件によって決定されてしまうもので
、例えば第１図に示すような温度一時間曲線Ｓで表わさ
れる。なお、ここで、横軸は時間ｔ、縦軸は温度°Ｃを
表わす。
そこで、いま、間欠測定により、時間ｔｌ ＋ｔ２およ
びｔ３で計測した温度が７１℃＋Ｔ２℃および７３℃で
あったとすると、この場合、曲線Ｓを二次曲線と見做す
ことにより次式が得られる。
びｔ３で計測した温度が７１℃＋Ｔ２℃および７３℃で
あったとすると、この場合、曲線Ｓを二次曲線と見做す
ことにより次式が得られる。
Ｔ ＝ ａｔ２＋ ｂｔ＋ ｃ −＝（１）この（１）
式のｔおよびＴの値に（１＋およびＴＩ ）、（ｔ２お
よびＴ２） 、（ｔ ３およびＴ３ ）を代入すること
によって係数ａ、ｂ、およびＣの値をめることができる
ので、これらの値から（１）式を数値方程式に書き直す
ことによって、この式に例えば時間ｔｘを代入して曲線
上のＸに対応する温度Ｔ１１をめることができる。
式のｔおよびＴの値に（１＋およびＴＩ ）、（ｔ２お
よびＴ２） 、（ｔ ３およびＴ３ ）を代入すること
によって係数ａ、ｂ、およびＣの値をめることができる
ので、これらの値から（１）式を数値方程式に書き直す
ことによって、この式に例えば時間ｔｘを代入して曲線
上のＸに対応する温度Ｔ１１をめることができる。
なお、本例は間欠測定が曲線Ｓ上の三点Ａ。
Ｂ、およびＣでなされた場合について述べたが、二点の
場合は図に示さないが、 Ｔ＝ａｔ＋ｂ ・・・（２） また、四点の場合は Ｔ ＝ ａｔ’ ＋ ｂｔ２ ＋ ｃｔ＋ ｄ −”（
３）というように測定点の点数に応じた次数方程式の開
放プログラムを記憶装置に格納しておくことにより、測
定点数の多いほど精度の高い推定温度の演算が可能とな
る。
場合は図に示さないが、 Ｔ＝ａｔ＋ｂ ・・・（２） また、四点の場合は Ｔ ＝ ａｔ’ ＋ ｂｔ２ ＋ ｃｔ＋ ｄ −”（
３）というように測定点の点数に応じた次数方程式の開
放プログラムを記憶装置に格納しておくことにより、測
定点数の多いほど精度の高い推定温度の演算が可能とな
る。
本発明は以上に述べた原理に基づくもので、第２図は本
発明の一実施例を示す。ここで１は取鍋２に注入されて
いる溶融体、例えば溶鋼であり、３はこのｆｉＩ網ｌの
温度計測装置に挿入された消耗型の熱電対である。なお
、４は取鍋２の内側に貼装されている耐火煉瓦、５は溶
鋼１の表面に浮遊しているスラグを示す。
発明の一実施例を示す。ここで１は取鍋２に注入されて
いる溶融体、例えば溶鋼であり、３はこのｆｉＩ網ｌの
温度計測装置に挿入された消耗型の熱電対である。なお
、４は取鍋２の内側に貼装されている耐火煉瓦、５は溶
鋼１の表面に浮遊しているスラグを示す。
本例では、このように所定の温度計測位置に計測の都度
挿入される熱電対３からの熱電量に基づく微電圧を微電
圧／電流変換器６により電流に変換する。７は変換器６
からの電流値に変換された出力信号からその平均値を演
算する回路であり、この平均値演算処理装置７によって
演算された平均値が、その時点における溶鋼温度Ｔを示
す温度検出信号として、温度推定演算器８に出力される
。
挿入される熱電対３からの熱電量に基づく微電圧を微電
圧／電流変換器６により電流に変換する。７は変換器６
からの電流値に変換された出力信号からその平均値を演
算する回路であり、この平均値演算処理装置７によって
演算された平均値が、その時点における溶鋼温度Ｔを示
す温度検出信号として、温度推定演算器８に出力される
。
９は複数の数次方程式に対する解法手順のプログラムが
記憶されている記憶装置であり、温度推定演算器８では
平均値演算処理装置７からの温度検出信号か入力すると
、入力した検出信号の数に合わせて、記憶装置９から対
応した次数の方程式解決手順のプログラームを読出し、
その方程式に関する係数をめる演算を行う。
記憶されている記憶装置であり、温度推定演算器８では
平均値演算処理装置７からの温度検出信号か入力すると
、入力した検出信号の数に合わせて、記憶装置９から対
応した次数の方程式解決手順のプログラームを読出し、
その方程式に関する係数をめる演算を行う。
この演算が行われた時点で、式（１）、（２）および（
３）等で示した次数方程式の右辺の時間ｔに、任意の時
間ｔｘを代入することによって、温度Ｔｘが得られるの
で、例えばこの時点で第１図に示したようにＡ、Ｂおよ
びＣにおける温度が得られておれば、式（１）に示す右
辺に第１図に示す任意の時間Ｔｘを代入することによっ
て、時間ｔｘにおける近似値としての温度Ｔｌ＋をめる
ことができる。
３）等で示した次数方程式の右辺の時間ｔに、任意の時
間ｔｘを代入することによって、温度Ｔｘが得られるの
で、例えばこの時点で第１図に示したようにＡ、Ｂおよ
びＣにおける温度が得られておれば、式（１）に示す右
辺に第１図に示す任意の時間Ｔｘを代入することによっ
て、時間ｔｘにおける近似値としての温度Ｔｌ＋をめる
ことができる。
（発明の効果）
以上説明してきたように、本発明によれば、線形的に温
度変化する高温物体を熱電対により間欠的に測定する手
段と、線形的な経一時温度変化を近似的に演算する数次
方程式の解法手順プログラムを記憶させた記憶手段と、
この記憶手段から上記のプログラムを読出し、間欠的に
刺定する手段から得られた複数の温度検出信号を代入す
ることによって数次方程式の係数を演算し、時間関数ｔ
に値ｔｘを代入することにより時間１＋＋での温度Ｔｘ
を演算する温度推定演算手段とを設けたので、初期条件
に基づいて温度変化する物体の所望の時点での温度を廉
価な費用で容易に推定することができ、しかも間欠測定
の回数が増えるに従って演算に用いる方程式の次数が高
くなることで、方程式から得られる温度近似値の推定精
度を向」ニさせることができる。
度変化する高温物体を熱電対により間欠的に測定する手
段と、線形的な経一時温度変化を近似的に演算する数次
方程式の解法手順プログラムを記憶させた記憶手段と、
この記憶手段から上記のプログラムを読出し、間欠的に
刺定する手段から得られた複数の温度検出信号を代入す
ることによって数次方程式の係数を演算し、時間関数ｔ
に値ｔｘを代入することにより時間１＋＋での温度Ｔｘ
を演算する温度推定演算手段とを設けたので、初期条件
に基づいて温度変化する物体の所望の時点での温度を廉
価な費用で容易に推定することができ、しかも間欠測定
の回数が増えるに従って演算に用いる方程式の次数が高
くなることで、方程式から得られる温度近似値の推定精
度を向」ニさせることができる。
よって、例えば溶鋼等のように、散布な監視が必要な凝
固温度近傍の温度では、こ゛の温度にまで降下する間に
数多い間欠測定回数が重ねられるので、高次の方程式に
よる演算が行なわれることにより構成度の推定温度を得
ることができ、効果的な温度管理の実をあげることがで
きる。
固温度近傍の温度では、こ゛の温度にまで降下する間に
数多い間欠測定回数が重ねられるので、高次の方程式に
よる演算が行なわれることにより構成度の推定温度を得
ることができ、効果的な温度管理の実をあげることがで
きる。
第１図は本発明の温度推定が適用される溶融体の経時温
度変化を近似的に数次曲線で示す特性曲線図、 第２図は本発明温度変化測定装置の構成の一例を示すブ
ロック図である。 ｌ・・・溶融体、 ２・・・取鍋、 ３・・・熱電対、 ４・・・耐火煉瓦、 ５・・・スラグ、 ６・・・微電圧／電流変換器、 ７・・・平均値演算処理装置、 ８・・・温度推定演算器、 ９・・・記憶装置。 特許出願人 富士電機製造株式会社
度変化を近似的に数次曲線で示す特性曲線図、 第２図は本発明温度変化測定装置の構成の一例を示すブ
ロック図である。 ｌ・・・溶融体、 ２・・・取鍋、 ３・・・熱電対、 ４・・・耐火煉瓦、 ５・・・スラグ、 ６・・・微電圧／電流変換器、 ７・・・平均値演算処理装置、 ８・・・温度推定演算器、 ９・・・記憶装置。 特許出願人 富士電機製造株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 初期条件に応じて線形的に経時変化する物体の温度を間
欠的に検出する温度検出手段と、前記経時変化する物体
の温度を近似的に演算可能な数次方程式の解決手順のプ
ログラムを記憶させた記憶手段と、前記温度検出手段か
ら得られた検出温度の検出数が前記数次方程式の次数と
同数になると該数次方程式の解法手順プログラムに従い
前記次数と同数の前記検出温度を前記数次方程式に代入
してその係数を演算し、該数次方程式の有する時間関数
に温度予測時間を代入することにより該温度予測時間に
おける温度を演算する手段とを備えたことを特徴とする
温度変化測定装置。 （以下、余白）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14449883A JPS6036924A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 温度変化測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14449883A JPS6036924A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 温度変化測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6036924A true JPS6036924A (ja) | 1985-02-26 |
Family
ID=15363748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14449883A Pending JPS6036924A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 温度変化測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6036924A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62123531U (ja) * | 1986-01-29 | 1987-08-05 | ||
| JPH0530803A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-09 | Seibutsukei Tokutei Sangyo Gijutsu Kenkyu Suishin Kiko | 果樹園用中耕機 |
| WO1998059226A1 (de) * | 1997-06-22 | 1998-12-30 | Rupprecht Gabriel | Signalisierung des kochzustandes von stückigem kochgut |
-
1983
- 1983-08-09 JP JP14449883A patent/JPS6036924A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62123531U (ja) * | 1986-01-29 | 1987-08-05 | ||
| JPH0530803A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-09 | Seibutsukei Tokutei Sangyo Gijutsu Kenkyu Suishin Kiko | 果樹園用中耕機 |
| WO1998059226A1 (de) * | 1997-06-22 | 1998-12-30 | Rupprecht Gabriel | Signalisierung des kochzustandes von stückigem kochgut |
| US6293188B1 (en) | 1997-06-22 | 2001-09-25 | Rupprecht Gabriel | Signaling the cooking state of food cooked in pieces |
| US6591738B2 (en) | 1997-06-22 | 2003-07-15 | Rupprecht Gabriel | Signaling the cooking state of food cooked in pieces |
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