JPS6373124A - 熱電対検査方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、真値との誤差が予め求められている標準熱電
対を用いて被検査熱電対の測温精度を検査する熱電対検
査方法に係り、特にその検査が適正に行われたか否かの
判定を行うようにした信頼性の高い熱電対検査方法に関
するものである。

従来技術 温度検出素子として従来から熱電対が多用されている。

これは、温度に応じて発生する起電力の大きさを測るこ
とによって温度を知るものであるが、個体差等により必
ずしも所期の測温精度が得られない場合があるため、使
用若しくは出荷等に先立って測温精度を検査する必要が
ある。

かかる検査は、一般に、真値との誤差が予め求められて
いる標準熱電対と検査すべき被検査熱電対とを所定の温
度雰囲気内に保持して、前記標準熱電対による測定温度
と前記被検査熱電対による測定温度との偏差を求め、そ
の偏差が例えば予め定められた許容誤差範囲内にあるか
否か等によって良品と不良品とを区別し、或いは偏差を
零とすべき補正値を与えたりしている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の検査においては、上記
標準熱電対の測温精度が経時変化等によって劣化したり
、標準熱電対および被検査熱電対の温度雰囲気が相違し
たりするなど、検査条件が変化しても分からないため、
良品を不良品としたり不良品を良品としたりするなど検
査自体の信頼性の点で問題があった。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために為されたものであ
り、その要旨とするところは、前述した標準熱電対を用
いて被検査熱電対の測温精度を検査する熱電対検査方法
において、前記検査に際して常に前記標準熱電対と共に
用いられる副熱電対を配設し、その副熱電対による測定
温度と前記標準熱電対による測定温度との偏差に基づい
て前記検査が適正か否かの判定を行うようにしたことに
ある。

作用および発明の効果 すなわち、前記標準熱電対および被検査熱電対とは別に
、常時標準熱電対と共に用いられる副熱電対を配設し、
標準熱電対による測定温度と被検査熱電対による測定温
度との偏差から被検査熱電対の測温精度を検査するとと
もに、副熱電対による測定温度と標準熱電対による測定
温度との偏差から検査自体の適否を判定するようにした
のである。このようにすれば、標準熱電対の劣化など検
査自体の不良に起因して誤った検査結果が得られても、
その検査は無効とされ、検査の信頼性が向上する。

ここで、上記判定は、例えば副熱電対による測定温度と
標準熱電対による測定温度との偏差が予め定められた範
囲内にあるか否か、或いは検査毎に求められた偏差の変
化の大きさが予め定められた範囲内にあるか否か等によ
って行うことができる。この場合に、副熱電対を複数配
設して、それ等複数の副熱電対によるそれぞれの測定温
度と前記標準熱電対による測定温度との偏差の平均値又
を求め、この平均値又に基づいて上記判定を行うように
すれば、検査が無効となった場合の原因の究明が容易と
なる。すなわち、副熱電対を１本だけ用いて判定を行っ
た場合には、その副熱電対と標準熱電対との何れに原因
があるか分からないなど、原因の究明が困難なのである
。

また、このように複数の副熱電対を配設した場合には、
前記平均値又、および前回の検査における平均値又と今
回の検査における平均（Ｉｆ父との差Ｒが、ｘ−Ｒ管理
図の管理限界内にあるか否かによって前記判定を行うこ
とができる。この場合に、５Ｅ−Ｒ管理図におけるＲと
しては、通常は平均値ヌを求めた基礎となる偏差の最大
値と最小値との差を用いるのが普通であるが、本発明に
おける副熱電対使用の最大の目的は毎回行われる検査に
異常がなかったかを判定することであるため、前後して
行われた検査における平均値又の差、すなわち臨接する
又の移動範囲をＲとすることが合理的なのである。なお
、又管゛理図、Ｒ管理図の何れか一方のみに基づいて判
定を行うようにしたり、その他の判定手法を採用したり
することも勿論可能である。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

先ず、第１図は、本発明に係る熱電対検査方法を実施し
得る熱電対検査装置の一例を説明する構成図である。か
かる第１図において、１０はヒータ１２によって加熱さ
れる検査炉で、その検査炉１０内には複数の熱電対１４
が収容されるようになっている。これ等の熱電対１４は
、第２図および第３図に示されているように、熱伝道性
の優れたキャップ１６内に先端の検温部１８が挿入され
ることにより、略均−な温度雰囲気内に保持されるよう
になっている。

上記熱電対１４は、真価との誤差が予め求められている
１本の標準熱電対１４ａと、同じく真価との誤差が予め
求められている２本の副熱電対１４ｂと、測温精度を検
査すべき複数（本実施例では２０本）の被検査熱電対１
４ｃとから成り、標準熱電対１４ａはキャップ１６の中
央に配置されている。また、２本の副熱電対１４ｂは、
検査に際して常に標準熱電対１４ａと共に用いられるも
ので、その標準熱電対１４ａを挟んで対称的な二位置に
配置され、被検査熱電対１４ｃは標準熱電対１４ａの周
囲に配置される。

標準熱電対１４ａに発生した起電力は、炉内温度信号Ｓ
ＴＩとして炉温調節装置２０に供給される。炉温調節装
置２０は、コンピュータ２２からインターフェイス２４
を介して供給される炉温制御信号ＣＴに従って前記ヒー
タ１２の温度を制御することにより、検査炉１０内の温
度を調節するものであるが、前記ヒータ１２の近傍に設
けられた熱電対２６からヒータ温度を表すヒータ温度信
号ＳＴ２が供給されることにより、炉内温度をカスケー
ド制御するように構成されている。

また、標準熱電対１４ａ、副熱電対１４ｂおよび被検査
熱電対１４ｃは偏差検出回路２８に接続され、標準熱電
対１４ａに発生した起電力すなわち測定温度と、副熱電
対１４ｂおよび被検査熱電対１４ｃに発生した起電力す
なわち測定温度との偏差がそれぞれ検出されるようにな
っている。偏差検出回路２８は複数のリレーを備えて構
成され、コンピュータ２２からインターフェイス２４を
介してシーケンサ３０に供給されるリレー切換信号ＣＲ
に従ってリレーが切り換えられることにより、副熱電対
１４ｂおよび被検査熱電対１４Ｃの各々と標準熱電対１
４ａとをそれぞれ接続し、それ等の偏差をそれぞれ検出
する。そして、それ等の偏差は増幅器３２にて増幅され
た後、偏差信号ＳＳとしてインターフェイス２４を介し
てコンピュータ２２に入力される。

コンピュータ２２はＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを備え
て構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ図示し
ない設定器により予めＲＯＭに記憶されたプログラムに
従って信号処理を行う。すなわち、前記検査炉１０内の
温度を６００℃、７００℃、８００℃、９００℃に一定
時間ずつ保持するように前記炉温制御信号ＣＴを出力さ
せるとともに、炉内温度をそれぞれの温度に保持した状
態において前記リレー切換信号ＣＲを出力させるのであ
る。なお、このプログラムの進行状況は、ＣＲＴディス
プレイ３４に表示されるようになっている。

一方、検査炉１０内の温度が上記各温度に保持された状
態においてそれぞれ入力される偏差信号ＳＳは、標準熱
電対１４ａ、副熱電対１４ｂによる測定温度を前記予め
求められた誤差に基づいて補正した場合における偏差を
表す信号にそれぞれ換算される。そして、被検査熱電対
１４Ｇと標準熱電対１４ａとの間における偏差が予め定
められた許容誤差範囲内にあるか否かによってそれ等の
被検査熱電対１４ｃの測温精度の良否が判定され、この
検査結果は、第１表に示す熱電対検定成績表としてＣＲ
Ｔディスプレイ３４に表示されるとともにプリンタ３６
からプリントアウトされる。

第１表 ここで、この熱電対検定成績表における上段の６００．
７００．・・・は前記検査温度（”ｃ　）で、検査すベ
き熱電対の種類に応じて１０００℃まで検査する場合に
も使用し得るようになっているのであり、その下段の数
値はそれぞれの温度における許容誤差範囲である。また
、熱電対光のに−１およびに−２は副熱電対１４ｂであ
り、１〜２０は被検査熱電対１４ｃである。そして、被
検査熱電対１４ｃ（ｍ１〜２０）のうち患３および１ｌ
ｈ５のように偏差が許容誤差範囲を超えるものには右端
の判定欄に×が付けられ、誤差が大きくて使用には適さ
ないことを表している。

コンピュータ２２はまた、６００℃における前記副熱雷
対１４ｂの偏差（補正値）の平均値又を算出するととも
に、今回の検査における平均値又と前回の検査における
平均値又との差Ｒを求め、これ等の平均値又および差Ｒ
を打点したｘ−Ｒ管理図がＣＲＴディスプレイ３４に表
示されるとともにプリンタ３６からプリントアウトされ
る。このｘ−Ｒ管理図は、第４図に示されている良く知
られたもので、予め測定された予備データ、或いは既に
実施された実際の検査のデータに基づいて、平均値又お
よび差Ｒの管理限界が予め定められている。この管理限
界は、例えば予備データにおける平均値又の平均文が３
．５８、差Ｒの平均Ｒが０゜３０である場合には、又管
理図の上方管理限界ＵＣＬおよび下方管理限界ＬＣＬは
それぞれ次式（１）および（２）に従って求められ、Ｒ
管理図の上方管理限界ＵＣＬは次式（３）に従って求め
られる。

ＵＣＬ＝又＋Ａ！　’Ｈ＝３．５８＋１．８８ｘ０．３
０＝４．１４・　・　・（１） ＬＣＬ＝又−Ａｘ　１？＝３．５８−１．８８ｘＯ，３
０＝３．０２・　・　・（２） Ｕ　ＣＬ　＝　Ｄ、　Ｉ？　＝３．２７Ｘ０．３０＝０
．９８　　・・・（３）なお、上式の係数Ａｔ、Ｄａは
、それぞれＲ−Ｒ管理図用係数表から得られる。また、
又管理図の中心線ＣＬは平均値又の平均ヌであり、Ｒ管
理図の中心線ＣＬは差Ｒの平均Ｒである。

したがって、作業者はＣＲＴディスプレイ３４に表示さ
れ、或いはプリントアウトされた５ｃｍＲ管理図を見て
、平均値又および差Ｒがそれぞれ管理限界内にあるか否
かにより、熱電対の検査が適正に行われたか否かの判定
を行うこととなる。そして、標準熱電対１４ａの劣化、
検査炉１０内の温度分布の変動、偏差検出回路２８のリ
レーの接点不良など、検査条件の変化により平均値又、
差Ｒの何れかが管理限界を超えた場合には、その検査は
適当でなく無効とされる。

このように、本実施例においては、標準熱電対１４ａお
よび被検査熱電対１４ｃとは別に、常時標準熱電対１４
ａと共に用いられる２本の副熱電対１４ｂを配設し、そ
れ等副熱電対１４ｂによる測定温度と標準熱電対１４ａ
による測定温度とのそれぞれの偏差の平均値又、および
前回の検査におけ平均値又と今回の検査における平均値
又との差Ｒが、５Ｅ−Ｒ管理図の管理限界内にあるか否
かによって検査自体の適否を判定するようになっている
ため、標準熱電対１４ａの劣化など検査自体の不良に起
因して誤った検査結果が得られても、その検査は無効と
され、検査の信軌性が向上するのである。

また、本実施例では平均値又および差Ｒを打点した又−
Ｒ管理図が自動的に作成されるようになっているため、
作業者が−々ｘ−Ｒ管理図を作成するという面倒な作業
が不要であるとともに、作業ミスによる誤判定が回避さ
れる利点がある。

また、本実施例では２本の副熱電対１４ｂが配設されて
いるため、検査が無効となった場合の原因の究明が容易
となる。すなわち、標準熱電対１４ａおよび副熱電対１
４ｃのうち２本以上が同時に異常となることは殆どない
ため、例えば、２本の副熱電対１４ｂと標準熱電対１４
ａとの偏差が共に大きく変化している場合には標準熱電
対１４ａに原因があると考えられ、一方の副熱電対１４
ｂと標準熱電対１４ａとの偏差のみが大きく変化してい
る場合にはその一方の副熱雷対１４ｂに原因があると考
えられるのである。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明は他の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例では作成された又−Ｒ管理図に基づ
いて作業者が検査の適否を判定するようになっているが
、コンピュータ２２に判定させるように構成することも
可能である。

また、前記実施例では副熱電対１４ｂとして予め真値と
の誤差が求められた熱電対が採用され、偏差信号ＳＳが
表す偏差を補正するようになっているが、偏差信号ＳＳ
が表す偏差をそのまま用いて又−Ｒ管理図を作成するよ
うにしても差支えない。

また、前記実施例では２本の副熱電対１４ｂが配設され
ているが、３本以上設けても良いことは勿論、１本だけ
であっても本発明の効果は得られる。

また、前記実施例では検査温度が６００℃の場合におけ
る副熱電対１４ｂの偏差に基づいて検査の適否を判定す
るようになっているが、７００℃、８００℃或いは９０
０℃の時の偏差から適否を判定するようにしても良いこ
とは勿論、すべての検査温度における偏差から適否を判
定するようにすることも可能である。

その他−々例示はしないが、本発明はその精神を逸脱し
ない範囲で当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を
加えた態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施できる熱電対検査装置の一例を説
明する構成図である。第２図は第１図の装置の検査炉内
に設けられたキャップの平面図である。第３図は第２図
のキャップの断面図である。 第４図は第１図の装置によって作成された５Ｅ−Ｒ管理
図の一例を示す図である。 １４ａ：標準熱電対　　１４ｂ＝副熱電対１４Ｃ：被検
査熱電対

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）真値との誤差が予め求められている標準熱電対と
   被検査熱電対とを所定の温度雰囲気内に保持して、前記
   標準熱電対による測定温度と前記被検査熱電対による測
   定温度との偏差を求め、該偏差に基づいて該被検査熱電
   対の測温精度を検査する熱電対検査方法において、 前記検査に際して常に前記標準熱電対と共に用いられる
   副熱電対を配設し、該副熱電対による測定温度と前記標
   準熱電対による測定温度との偏差に基づいて前記検査が
   適正か否かの判定を行うようにしたことを特徴とする熱
   電対検査方法。
2. （２）前記副熱電対は複数配設され、該複数の副熱電対
   によるそれぞれの測定温度と前記標準熱電対による測定
   温度との偏差の平均値又を求めて前記判定を行う特許請
   求の範囲第１項に記載の熱電対検査方法。
3. （３）前記平均値又、および前回の検査における平均値
   又と今回の検査における平均値又との差Ｒが、＠ｘ＠−
   Ｒ管理図の管理限界内にあるか否かによって前記判定を
   行う特許請求の範囲第２項に記載の熱電対検査方法。