JPS62110743A - 等価反応量制御方法 - Google Patents
等価反応量制御方法Info
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- JPS62110743A JPS62110743A JP29286885A JP29286885A JPS62110743A JP S62110743 A JPS62110743 A JP S62110743A JP 29286885 A JP29286885 A JP 29286885A JP 29286885 A JP29286885 A JP 29286885A JP S62110743 A JPS62110743 A JP S62110743A
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- Japan
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- reaction amount
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (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】
本発明は等価反応量制御方法に関するものであり、更に
詳しく言えば化学反応、例えばゴム加硫反応または高分
子物質硬化反応などの等価反応量を自動的に制御する方
法に関する・ 一般に化学工業において反応工程を制御して反応効率、
製品の品質および収率を高めることは極めて重要な基本
的課題であり、この制御を行うために各種の計測器と制
御機構が組合せて用いられている。
詳しく言えば化学反応、例えばゴム加硫反応または高分
子物質硬化反応などの等価反応量を自動的に制御する方
法に関する・ 一般に化学工業において反応工程を制御して反応効率、
製品の品質および収率を高めることは極めて重要な基本
的課題であり、この制御を行うために各種の計測器と制
御機構が組合せて用いられている。
化学反応工程において最も重要な課題の一つは等価反応
量（ある温度における相対反応量）の制御であり、等価
反応量は反応速度、反応温度および反応時間によって決
定されるが、従来反応量の制御には複雑かつ大型の装量
を使用しなければならず、工場現場で簡単に使用できる
金型の携帯用装置による等価反応量の制御方法の開発が
要望されていた。
量（ある温度における相対反応量）の制御であり、等価
反応量は反応速度、反応温度および反応時間によって決
定されるが、従来反応量の制御には複雑かつ大型の装量
を使用しなければならず、工場現場で簡単に使用できる
金型の携帯用装置による等価反応量の制御方法の開発が
要望されていた。
本発明は上記のような要望を満たす等価反応量制御方法
に関するものであって、更に詳しく言えば作業現場にお
いて反応系内に単に感温部を挿着するだけで反応系の温
度と反応量を同時にデジタル表示できるようにした金型
の反応量測定装置によって等価反応量を制御することの
できる方法に関するものである。
に関するものであって、更に詳しく言えば作業現場にお
いて反応系内に単に感温部を挿着するだけで反応系の温
度と反応量を同時にデジタル表示できるようにした金型
の反応量測定装置によって等価反応量を制御することの
できる方法に関するものである。
従来、化学反応特にザムの加硫反応や高分子特質の硬化
反応において、反応量を測定するには直接反応組成物の
化学分析などを行う方法と、間接的にある基準温度で一
定時間内の反応量に対する相対反応量を求める方法とが
あるが、本発明の方法は後者の間接的方法の原理に基づ
いている。
反応において、反応量を測定するには直接反応組成物の
化学分析などを行う方法と、間接的にある基準温度で一
定時間内の反応量に対する相対反応量を求める方法とが
あるが、本発明の方法は後者の間接的方法の原理に基づ
いている。
すなわち、化学反１芯にお番１インアレニウスの反Ｉｉ
ト速度式に基づき、ある温１０におけるイ（１対反応屓
（等価反応量）は次の（１）式：１゛た＆Ｊ−その近似
式である（２）式によって求められる。
ト速度式に基づき、ある温１０におけるイ（１対反応屓
（等価反応量）は次の（１）式：１゛た＆Ｊ−その近似
式である（２）式によって求められる。
上の各式において
Ｕ ：等価反応量
Ｅ ：活性化エネルギー
Ｒ：気体常数
Ｔ ：温度
Ｔｏ二基準温冷
α＝温変係数
ｔ一時間
である。（１）式または（２）式により、基準温度Ｔｏ
におけろ単位時間当りの基準反応量に対する反応系の温
度Ｔにおけろｔ時間後の反応量の比、すなわち相対反応
量が求めらする。実際にこれらの式を用いるには一定の
時間間隔で反応系の温度を沖１定し、その温度値を（１
）式または（２）式に代入して各測定時点における等価
反応量を計算により求める。
におけろ単位時間当りの基準反応量に対する反応系の温
度Ｔにおけろｔ時間後の反応量の比、すなわち相対反応
量が求めらする。実際にこれらの式を用いるには一定の
時間間隔で反応系の温度を沖１定し、その温度値を（１
）式または（２）式に代入して各測定時点における等価
反応量を計算により求める。
このため従来は携帯用デジタル温度計により測定した温
度を紙テープ（または磁気テープ）に記録し、これを適
当なコンピューターに入力し、反応量の計算結果をプリ
ンターで表示している。しかしながら、このような方法
では温度測定と等価反応量の計算とを同時に行うことが
できないという欠点がある。本発ＩＪＩはこのような欠
点を排除し温度測定と等価反応量の経時変化を一見して
読み取り等価反応を制御することができるような方法を
提供するものであり、本発明の方法によればある反応に
対する必要な応答作業を直ちに行うことができろ。
度を紙テープ（または磁気テープ）に記録し、これを適
当なコンピューターに入力し、反応量の計算結果をプリ
ンターで表示している。しかしながら、このような方法
では温度測定と等価反応量の計算とを同時に行うことが
できないという欠点がある。本発ＩＪＩはこのような欠
点を排除し温度測定と等価反応量の経時変化を一見して
読み取り等価反応を制御することができるような方法を
提供するものであり、本発明の方法によればある反応に
対する必要な応答作業を直ちに行うことができろ。
次に本発明方法の原理を第１−１図を巷間しながら説明
する。
する。
先ず本発明方法に使Ｊ１１ずイ）装置の感温部をかす熱
電対１を反応系の温度側″１ｉ２ （（ｆ、 Ｉ＊ｒを
挿入し、熱電対に発生する起電力（例えば数ｍＶ ）を
アンプリニアライザー２により増巾直線化する。例えば
アンプリニアライザー２から送り出される電圧は０℃で
０■、２００℃で２Ｖとなり、その間の温度対電圧の関
係は直線状になる。次いでアンプリアライザから出力さ
れる電圧信号はＡ／Ｄコン・々−ター３により温度のデ
ジタル信号に変換される。
電対１を反応系の温度側″１ｉ２ （（ｆ、 Ｉ＊ｒを
挿入し、熱電対に発生する起電力（例えば数ｍＶ ）を
アンプリニアライザー２により増巾直線化する。例えば
アンプリニアライザー２から送り出される電圧は０℃で
０■、２００℃で２Ｖとなり、その間の温度対電圧の関
係は直線状になる。次いでアンプリアライザから出力さ
れる電圧信号はＡ／Ｄコン・々−ター３により温度のデ
ジタル信号に変換される。
例えば２■は２００．０℃、１．５６７Ｖは１５６．７
℃となる。デジタル化された信号はドライノ々−４を経
由して温度数値の各桁に対応した温度表示器５（ＬＥＤ
、ネオン管、液晶などによる）にデジタル表示されるの
で、この表示により各測定時点における反応系の温度を
読みとることができる。
℃となる。デジタル化された信号はドライノ々−４を経
由して温度数値の各桁に対応した温度表示器５（ＬＥＤ
、ネオン管、液晶などによる）にデジタル表示されるの
で、この表示により各測定時点における反応系の温度を
読みとることができる。
Ａ／Ｄコンノゝ−ターによりデジタル化された信号は他
方において同時にマイクロコンピューター７に入力され
ろ。マイクロコンピュータ−７はプログラムを格納する
り−Ｐオンリーメモリー（以下ＲＯＭとすて））、作業
エリアとしてランダムアクセスメモリー（以下ＲＡＭと
する）、必要な入出力端子（以下工１０とする）をもち
、スタート信号９を検出すると、タイマー回路６により
一定時間間隔毎にデジタル化された温度信号を読みとり
、また基準温度・活性化エネルギーも読みとって（１）
式または（２）式によって反応量を計算し、出方するよ
うにプログラムしておく。
方において同時にマイクロコンピューター７に入力され
ろ。マイクロコンピュータ−７はプログラムを格納する
り−Ｐオンリーメモリー（以下ＲＯＭとすて））、作業
エリアとしてランダムアクセスメモリー（以下ＲＡＭと
する）、必要な入出力端子（以下工１０とする）をもち
、スタート信号９を検出すると、タイマー回路６により
一定時間間隔毎にデジタル化された温度信号を読みとり
、また基準温度・活性化エネルギーも読みとって（１）
式または（２）式によって反応量を計算し、出方するよ
うにプログラムしておく。
スター ） ｄｉメタンをＯＮにすると、タイマー回路
６から一定の時間間隔（例えば６秒毎）で発信されるパ
ルスにより ／Ｄコンノセーター３でデジタル化した信
号（温度）をマイクロコンピュータ−で読みとりかっ（
１）式または（２）式によって累積等価反応量が計算・
算出される。（１）式または（２）式の何れを使用する
がということはマイクロコンピュータ−のプログラムに
よって予めきめられる。また基準温度Ｔｏはデジスイッ
チ１３により設定したものが使われ、活性化エネルギー
Ｅはデジスイツチ１１により設定したものが使われる。
６から一定の時間間隔（例えば６秒毎）で発信されるパ
ルスにより ／Ｄコンノセーター３でデジタル化した信
号（温度）をマイクロコンピュータ−で読みとりかっ（
１）式または（２）式によって累積等価反応量が計算・
算出される。（１）式または（２）式の何れを使用する
がということはマイクロコンピュータ−のプログラムに
よって予めきめられる。また基準温度Ｔｏはデジスイッ
チ１３により設定したものが使われ、活性化エネルギー
Ｅはデジスイツチ１１により設定したものが使われる。
算出された累積等価反応量はデジタル量としてマイクロ
コンピュータ−から出力され、入出力装置８を経由して
算出値の各桁に対応した表示器１４ （ＬＥＤ。
コンピュータ−から出力され、入出力装置８を経由して
算出値の各桁に対応した表示器１４ （ＬＥＤ。
ネオン管、液晶などによる）に１算の都麿（例えば６秒
毎に数値が変わる）表示される１、このようにして各温
度測定時点における等価反応量を測定制御することがで
きる。感温部には色々な温度計が使用できるが、上に述
べたように熱電対が便利の高精度であるので好ましい。
毎に数値が変わる）表示される１、このようにして各温
度測定時点における等価反応量を測定制御することがで
きる。感温部には色々な温度計が使用できるが、上に述
べたように熱電対が便利の高精度であるので好ましい。
次に第１−２図によって本発明方法に使用する装置の具
体的な実施の一例を示す。
体的な実施の一例を示す。
第１−２図に示した本発明方法に使用する装置において
、ブロック１が第１−１図の熱電対１に、ブロック２が
第１−１図のアンプリニアライザー２Ｋ、ブロック３が
第１−１図の〜ｔコンノセーター３．Ｐライノ々−４，
温度表示器５に、ブロック４が第１−１図の６〜１４に
相当する。
、ブロック１が第１−１図の熱電対１に、ブロック２が
第１−１図のアンプリニアライザー２Ｋ、ブロック３が
第１−１図の〜ｔコンノセーター３．Ｐライノ々−４，
温度表示器５に、ブロック４が第１−１図の６〜１４に
相当する。
ブロック１は熱電対、ブロック２は温度変換器、ブロッ
ク３はデジタル電圧計、ブロック４はマイクロコンぎニ
ーターとしてそれぞれ多種類の構成物・回路が知られて
いるが、図示のように組みあわせることにより目的とす
る等価反応量を精度よ（、安価に、迅速に測定すること
ができる。
ク３はデジタル電圧計、ブロック４はマイクロコンぎニ
ーターとしてそれぞれ多種類の構成物・回路が知られて
いるが、図示のように組みあわせることにより目的とす
る等価反応量を精度よ（、安価に、迅速に測定すること
ができる。
なお、第１−２図において、各ブロックで表示した１４
４３３．１４５１３，１４１３，８７４８゜８２４３．
７４２４６ の数字はインテル社製のＩＣ回路の呼称
を意味する。
４３３．１４５１３，１４１３，８７４８゜８２４３．
７４２４６ の数字はインテル社製のＩＣ回路の呼称
を意味する。
以下に本発明方法によって等価反応量を制御する実施例
を説明する。
を説明する。
実施例１
ザム加硫におけるゴム反応量の制御
各加硫温度（１３０℃、１ａ（１℃、１ｓｏ℃。
１６０℃）における加硫ザムのトルク値の変化をレオメ
ータ−により測定して第２図に示すようなトルク曲線を
描き、各トルク曲線から最適加硫（９０チ加硫）時間を
求める。次にアレニウスの（１）式により第３図を描き
活性化エネルギー値Ｅ（２５，ＯＫｃａｌ／ｍｏｌ ）
を求める。
ータ−により測定して第２図に示すようなトルク曲線を
描き、各トルク曲線から最適加硫（９０チ加硫）時間を
求める。次にアレニウスの（１）式により第３図を描き
活性化エネルギー値Ｅ（２５，ＯＫｃａｌ／ｍｏｌ ）
を求める。
次に実際の加硫現場において本発明方法に使用する装置
を電源に接続し、加硫の最も遅れる部分に熱電対を挿入
する。先に求めた活性化エネルギー値を装置に設定する
。加硫機を閉じ、加硫開始と同時に該装置を始動させる
と、時間の経過に応じて加硫ゴムの温度および加硫反応
量が逐次デジタル表示され、これＫよって加硫の等価反
応量を制御することができる。
を電源に接続し、加硫の最も遅れる部分に熱電対を挿入
する。先に求めた活性化エネルギー値を装置に設定する
。加硫機を閉じ、加硫開始と同時に該装置を始動させる
と、時間の経過に応じて加硫ゴムの温度および加硫反応
量が逐次デジタル表示され、これＫよって加硫の等価反
応量を制御することができる。
実施例２
ザム加硫における最適加硫時間の測定
例１と同様にして活性化エネルギー値Ｅ （２５，０Ｋ
ｃａｌ ／ｍｎｌ ）を求める。一方レオメーターによ
り一定の基準温度（１５０℃）で加硫ザムの加硫時間・
トルク曲線を描き最適加硫量ａ（２５ユニツト）を求め
る（第４図参照）。
ｃａｌ ／ｍｎｌ ）を求める。一方レオメーターによ
り一定の基準温度（１５０℃）で加硫ザムの加硫時間・
トルク曲線を描き最適加硫量ａ（２５ユニツト）を求め
る（第４図参照）。
次に加硫現場において本発明方法に使用する装置を電源
に接続し、例えば加硫の最も遅れる部分に熱電対を挿入
する。先に求めた活性化エネルギー値を装置に設定する
。加硫開始と同時に該装置を始動させると時間の経過に
応じて変化する加硫反応量が逐次デジタル表示される。
に接続し、例えば加硫の最も遅れる部分に熱電対を挿入
する。先に求めた活性化エネルギー値を装置に設定する
。加硫開始と同時に該装置を始動させると時間の経過に
応じて変化する加硫反応量が逐次デジタル表示される。
この表示量が先に求めた最適加硫量（ａ）に達したとき
の時間を知れば最適加硫時間を得ることができる。すな
わち、第５図に示すように加硫温度（左側縦軸）と加硫
時間（横軸）の温度時間曲線（Ｉ）および加硫量（右側
縦軸）と加硫時間の時間−加硫量曲線（Ｉｆ）を描き、
最適加硫量（ａ）に達したときの加硫時間を曲線（ＩＩ
）から求めれば最適加硫時間（１）が得られる。
の時間を知れば最適加硫時間を得ることができる。すな
わち、第５図に示すように加硫温度（左側縦軸）と加硫
時間（横軸）の温度時間曲線（Ｉ）および加硫量（右側
縦軸）と加硫時間の時間−加硫量曲線（Ｉｆ）を描き、
最適加硫量（ａ）に達したときの加硫時間を曲線（ＩＩ
）から求めれば最適加硫時間（１）が得られる。
実施例３
例２で求めた加硫温度−加（ｕｆ時間曲線（■）を利用
する。すなわち、第５図の右側縦軸で示される最適加硫
値（ａ）に達するまでの最適加硫時間（ｔ）について出
力を出して加硫：ｒムの加熱媒体（例えばスチーム）の
供給を制御−１４）ことにより加硫の進行を自動制御す
ることができる。
する。すなわち、第５図の右側縦軸で示される最適加硫
値（ａ）に達するまでの最適加硫時間（ｔ）について出
力を出して加硫：ｒムの加熱媒体（例えばスチーム）の
供給を制御−１４）ことにより加硫の進行を自動制御す
ることができる。
以上にはゴムの力旧流について本発明方法の応用例を述
べたが、その他高分子（オ料の硬化反応などにも適用す
ることができることはいうまでもない。
べたが、その他高分子（オ料の硬化反応などにも適用す
ることができることはいうまでもない。
また、本発明方法によれば反応系の温度と反応量の経時
変化が！ジタル表示により一目で把握できて反応に対し
て即時に応答できる：反応系に感熱部（例えば熱電対）
を挿入するだけで極めて簡単に等価反応量を測定制御す
ることができる；金型軽量の装置によって従来方式のも
ののように大型コンピューター等に接続することなく現
場で任意所望の時に等価反応盪の制御に（重用できる等
の優れた利点をもっている。
変化が！ジタル表示により一目で把握できて反応に対し
て即時に応答できる：反応系に感熱部（例えば熱電対）
を挿入するだけで極めて簡単に等価反応量を測定制御す
ることができる；金型軽量の装置によって従来方式のも
ののように大型コンピューター等に接続することなく現
場で任意所望の時に等価反応盪の制御に（重用できる等
の優れた利点をもっている。
第１−１図は本発明に簾る等価反応量制御方法に使用す
る装置の構成を示すブロック図であり、第１−２図は本
発明方法の実施例を説明するだめの図であり、第２図は
加硫タイヤのトルク値−加硫時間曲線を示すグラフであ
り、第３図はタイヤ加硫反応における活性化エネルギー
を求めるための図であり、第４図は加硫ゴムのトルク値
と加硫量の変化を示すグラフであり、第５図は最適加硫
時間を求めるためのグラフである。 図中符号： １・・・熱電対 ２・・・アンプリニ
アライザー、３・・・Ｍ〕コンバーター、 ４・・
・ドライバー、５・・・温度表示器、 ６・・
・タイマー回路、７・・・マイクロコンピュータ−１８
・・・入出力装置、９・・・スタートボタン、 １
０・・・入出力インターフェイス、１１・・・デジスイ
ッチ、 １２・・・入出力インターフェイス、１
３・・・デジスイッチ、 １４・・・等価反応量
表示。 第 ３ 図 第 ４ 図 第 ５ 図 鷺應時貨
る装置の構成を示すブロック図であり、第１−２図は本
発明方法の実施例を説明するだめの図であり、第２図は
加硫タイヤのトルク値−加硫時間曲線を示すグラフであ
り、第３図はタイヤ加硫反応における活性化エネルギー
を求めるための図であり、第４図は加硫ゴムのトルク値
と加硫量の変化を示すグラフであり、第５図は最適加硫
時間を求めるためのグラフである。 図中符号： １・・・熱電対 ２・・・アンプリニ
アライザー、３・・・Ｍ〕コンバーター、 ４・・
・ドライバー、５・・・温度表示器、 ６・・
・タイマー回路、７・・・マイクロコンピュータ−１８
・・・入出力装置、９・・・スタートボタン、 １
０・・・入出力インターフェイス、１１・・・デジスイ
ッチ、 １２・・・入出力インターフェイス、１
３・・・デジスイッチ、 １４・・・等価反応量
表示。 第 ３ 図 第 ４ 図 第 ５ 図 鷺應時貨
Claims (1)
- 反応系内又は反応系表面又は金型に配置して反応系の温
度を求めてこれをデジタル値に変換し、タイマを備えた
マイクロコンピユーターに、予め設定した活性化エネル
ギ値、基準温度値および前記デジタル変換した測定温度
値を入力し、一定時間間隔で反応系の等価反応量を演算
し、上記の演算によつて得られた値が別途得られた最適
等価反応量に達したときに反応を停止するようにしたこ
とを特徴とする等価反応量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29286885A JPS62110743A (ja) | 1979-02-28 | 1985-12-27 | 等価反応量制御方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2202579A JPS55114953A (en) | 1979-02-28 | 1979-02-28 | Reaction quantity measuring unit |
| JP29286885A JPS62110743A (ja) | 1979-02-28 | 1985-12-27 | 等価反応量制御方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2202579A Division JPS55114953A (en) | 1979-02-28 | 1979-02-28 | Reaction quantity measuring unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62110743A true JPS62110743A (ja) | 1987-05-21 |
| JPH0362455B2 JPH0362455B2 (ja) | 1991-09-26 |
Family
ID=26359183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29286885A Granted JPS62110743A (ja) | 1979-02-28 | 1985-12-27 | 等価反応量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62110743A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006252246A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Omron Corp | 反応制御装置、反応制御方法、プログラムおよび記録媒体 |
| US7433755B2 (en) | 2001-03-21 | 2008-10-07 | Signature Control Systems, Inc. | Controlling the curing of a rubber compound |
| US8104190B2 (en) | 2006-12-29 | 2012-01-31 | Signature Control Systems, Inc. | Wood kiln moisture measurement calibration and metering methods |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5213482A (en) * | 1975-07-23 | 1977-02-01 | Dart Ind Inc | Apparatus and method for controlling behavior parameters in polimerization |
| JPS5262043A (en) * | 1975-11-17 | 1977-05-23 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Automatic testing instrument |
| JPS53110791A (en) * | 1977-03-08 | 1978-09-27 | Matsushita Electric Works Ltd | Temperature controlling method |
| JPS55114953A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-04 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Reaction quantity measuring unit |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP29286885A patent/JPS62110743A/ja active Granted
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| JP4622594B2 (ja) * | 2005-03-11 | 2011-02-02 | オムロン株式会社 | 反応制御装置 |
| US8104190B2 (en) | 2006-12-29 | 2012-01-31 | Signature Control Systems, Inc. | Wood kiln moisture measurement calibration and metering methods |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0362455B2 (ja) | 1991-09-26 |
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