TWI506255B - Protection tube deterioration detection device and method - Google Patents

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TWI506255B
TWI506255B TW102139068A TW102139068A TWI506255B TW I506255 B TWI506255 B TW I506255B TW 102139068 A TW102139068 A TW 102139068A TW 102139068 A TW102139068 A TW 102139068A TW I506255 B TWI506255 B TW I506255B
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Chitaka Manabe
Eiji Takahashi
Yasuaki Yamane
Yusuke Tanaka
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Kobe Steel Ltd
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Description

保護管劣化偵測裝置及該方法
本發明係有關保護管式熱電偶(thermocouple)的故障診斷技術。
過往以來，熱電偶廣泛用作為工業用的溫度計，因應所測定之溫度範圍、測定場所的狀況、所需精度等，而使用各式各樣的熱電偶。
熱電偶亦被利用於加熱爐等之溫度測定，由於在這樣的高溫環境中長時間使用，溫度的上昇下降不斷反覆，熱電偶本身有逐漸劣化的疑慮。
鑑此，不斷有人提出容易偵測、預知熱電偶劣化之技術。舉例來說，有下述技術：對熱電偶供給電流，由熱電偶造成之熱電動勢(thermoelectromotive force)來測定溫度，並將依事先記憶好的溫度和熱電偶電阻值之間的關係而算出之與溫度相對應之電阻值，以及依對前述熱電偶供給電流時的電壓下降而測定出之熱電偶電阻值加以比較，來偵測熱電偶劣化(參照專利文獻1)。此外，也有下述技術：設置接近測定對象之第1熱電偶、 以及鄰近第1熱電偶且比第1熱電偶還遠離測定對象之第2熱電偶，將第1熱電偶的輸出和第2熱電偶的輸出加以比較，當兩熱電偶的輸出差超過規定值時，便判斷第1熱電偶已劣化(參照專利文獻2)。
此處，在橡膠或塑膠這類高黏度材料的混練當中，混練情形的感測係為重要，而混練物的溫度會受到計測，以作為指示混練情形(混練度)的指標。這類混練物的溫度計測，會廣泛使用保護管式熱電偶(附保護管之熱電偶)。所謂保護管式熱電偶，例如是指藉由金屬製的保護管，來保護熱電偶裸線免受測定對象環境影響之溫度計。
像這樣，由於混練物溫度是指示混練度的指標，故混練中，當保護管發生磨耗或彎曲、折損等的情形下，必須及早更換。此外，因折損等造成碎片混入混練材料，對製品帶來不良影響等問題也可能發生。
為了避免這類問題發生，只要能夠確認保護管並未劣化即可。換言之，只要能夠及早偵測保護管的磨耗或破損等劣化，並適當地判斷出保護管的更換時機即可。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平8-313466號公報
[專利文獻2]日本特開平9-218107號公報
本發明為有鑑於上述事態而研發之發明，其目的在於提供一種能夠容易地偵測保護管式熱電偶的保護管劣化之，保護管劣化偵測裝置及該方法。
本發明一態樣之保護管劣化偵測裝置，其特徵為，具備：電源部，對附保護管之熱電偶施加電流；溫度上昇量算出部，令前述電源部將規定電流施加規定時間至前述熱電偶，算出前述熱電偶的溫度上昇量；及劣化判定部，當前述溫度上昇量算出部所算出之溫度上昇量超過規定閾值的情形下，判斷前述保護管已劣化。
1‧‧‧保護管劣化偵測裝置
2‧‧‧電源
3‧‧‧溫度檢測部
4‧‧‧劣化檢測部
5‧‧‧開關
10‧‧‧保護管式熱電偶
11‧‧‧熱電偶
12、12a、12b、12c、12d‧‧‧保護管
13、13a、13b、13c、13d‧‧‧空洞部
14‧‧‧圓錐部
40‧‧‧劣化偵測控制部
41‧‧‧溫度上昇量算出部
42‧‧‧劣化判定部
43‧‧‧判定條件記憶部
44‧‧‧電流施加部
45‧‧‧操作部
46‧‧‧顯示部
111、112‧‧‧裸線
430‧‧‧判定條件表格
431‧‧‧電流項目
432‧‧‧施加時間項目
433‧‧‧閾值項目
[圖1]實施形態之保護管劣化偵測裝置構成示意圖。
[圖2]圖1所示保護管劣化偵測裝置的保護管式熱電偶的先端部截面圖。
[圖3]圖1所示保護管劣化偵測裝置的劣化檢測部功能方塊圖。
[圖4]圖1所示保護管劣化偵測裝置的判定條件表格構成及內容例示意圖。
[圖5]圖1所示保護管劣化偵測裝置的劣化偵測處理流程圖。
[圖6]圖1所示保護管劣化偵測裝置的劣化偵測處理 方法說明用圖。
[圖7]圖1所示保護管劣化偵測裝置的劣化偵測處理方法說明用圖。
[圖8]提升了響應性(responsiveness)的保護管式熱電偶變形例示意圖。
以下，依照圖面說明本發明之一實施形態。另，各圖中標記同一符號之構成表示同一構成，並適當省略其說明。
<實施形態>
在橡膠或塑膠這類高黏度材料的混練當中，由於混練物的溫度係為指示混練情形(混練度)的指標，故測定混練物溫度的溫度計，需要有高精度與良好的響應性。針對以保護管式熱電偶所測定之溫度的測定精度以及響應性而言，作為改善之方法，可以認為，只要減小保護管的體積，熱容量(heat capacity)便會變小而響應性改善。
但，若減小保護管的體積，例如減薄保護管的厚度，則強度會變低，於混練中保護管發生磨耗或彎曲、折損等的可能性會變高。又，因折損等造成碎片混入混練材料，對製品帶來不良影響等問題有可能發生。
為了避免這樣的問題發生，持續使用混練物溫度的測定精度高、響應性良好的保護管式熱電偶，只要 能夠確認保護管並未劣化即可。換言之，只要能夠及早偵測保護管的磨耗或破損等劣化，並適當地判斷出保護管的更換時機即可。
實施形態的保護管劣化偵測裝置，係可容易地偵測出保護管式熱電偶的保護管本身之劣化情形。利用該保護管劣化偵測裝置來適時地檢查保護管式熱電偶，藉此，便能在劣化加劇而發生破損等之前更換保護管式熱電偶，故可使用減薄保護管厚度而測定精度高，響應性較好的保護管式熱電偶。
<構成>
圖1為實施形態之保護管劣化偵測裝置1構成示意圖。保護管式熱電偶10，係為檢査對象的保護管式熱電偶(附保護管之熱電偶)。保護管劣化偵測裝置1，具備電源2、溫度檢測部3、劣化檢測部4、開關5。保護管式熱電偶10的熱電偶11，是由裸線111和裸線112所構成，分別與溫度檢測部3連接。此外，溫度檢測部3和劣化檢測部4係連接而可進行通訊。劣化檢測部4係將開關5切換成ON/OFF，並控制電源2以便將所需安培的電流以所需時間施加至熱電偶11。
電源2例如具備將商用的交流電流變換成直流電流之DC/AC轉換器，而生成後述電流施加部所指定安培數之直流電流。
圖2為保護管式熱電偶10的先端部截面圖。 保護管式熱電偶10具備熱電偶11和保護管12。構成熱電偶11的裸線111、112，係通過空洞部13內，而在保護管12的先端部內接合。保護管12例如是由不鏽鋼等作成，在先端的圓錐部14的外側，例如鍍覆有0.1mm(毫米)左右厚度的鉻等。另，在空洞部13內亦可填充有絕緣物，使裸線111、112周圍被絕緣物包覆。
熱電偶11係為將種類相異的兩條金屬線即裸線111和裸線112彼此兩端接合而構成閉合電路(closed circuit)之物，當該兩端的接點產生溫度差時，在該閉合電路會發生熱電動勢，閉合電路中電流會流通。
溫度檢測部3係測定在該閉合電路發生之熱電動勢的電壓。接著，利用事先記憶於內部記憶體(未圖示)之熱電偶11的熱電動勢和溫度之間的規定關係，由測定出的電壓進行換算成溫度之演算，算出溫度。
當將保護管式熱電偶10用作為溫度計的情形下，藉由將保護管12的先端部插入混練物並接觸，熱會傳導至保護管式熱電偶10，由發生的熱電動勢的電壓來測定溫度。也就是說，保護管式熱電偶10、及溫度檢測部3，係發揮溫度計的功能。在此情形下，溫度檢測部3會將算出的溫度顯示於與溫度檢測部3連接之規定顯示裝置(未圖示)。
劣化檢測部4係對於保護管式熱電偶10的保護管是否已劣化進行判斷。具體來說，係檢測保護管的劣化程度，判斷是否為容許範圍之劣化度。圖3揭示劣化檢 測部4的功能方塊圖。劣化檢測部4例如為具備微處理器及其周邊電路等而構成之個人電腦等，就功能而言，具備劣化偵測控制部40、操作部45、顯示部46。
操作部45係為將指示開始劣化偵測處理之指令、進行劣化偵測處理時所需之各種資料輸入至劣化檢測部4之機器，例如鍵盤、滑鼠、觸控面板等。
顯示部46係為顯示(輸出)劣化偵測處理結果之機器。亦可將從操作部45輸入之指令或資料加以輸出。例如CRT(Cathode Ray Tube)顯示器、LCD(Liquid Crystal Display)、有機電激發光(Electro Luminescence)顯示器、及電漿顯示器等顯示裝置。
劣化偵測控制部40，具備溫度上昇量算出部41、劣化判定部42、電流施加部44、及判定條件記憶部43，控制劣化檢測部4所具備之各功能部，令其進行劣化偵測處理。
電流施加部44係控制電源2，且使開關5切換為ON，將規定電流以規定時間施加至熱電偶11。施加的電流量和時間，係如後述般記憶於判定條件記憶部43。
溫度上昇量算出部41，係從溫度檢測部3取得溫度，算出溫度的上昇量。具體來說，從溫度檢測部3取得溫度的時機，是電流施加部44對熱電偶11施加電流的前與後共兩次。
劣化判定部42，係將溫度上昇量算出部41所 算出之溫度上昇量、及記憶於判定條件記憶部43之閾值加以比較，判斷保護管12的劣化。
判定條件記憶部43，係事先記憶有進行劣化偵測處理時所使用之資料。圖4揭示判定條件記憶部43記憶之判定條件表格430的構成例及其內容例。判定條件表格430是在進行劣化偵測處理前即事先被記憶。判定條件表格430，是由電流項目431、施加時間項目432、及閾值項目433所構成。
電流項目431，表示對檢査對象的保護管式熱電偶10施加之電流(單位：安培)。
施加時間項目432，表示對檢査對象的保護管式熱電偶10施加電流項目431所示電流之時間(單位：秒)。
閾值項目433，表示當對檢査對象的保護管式熱電偶10以施加時間項目432所示時間的期間施加電流項目431所示電流的情形下，用來判斷保護管12是否已劣化的溫度上昇量之閾值(單位：度)。當對檢査對象的保護管式熱電偶10以施加時間項目432所示時間的期間施加電流項目431所示電流的情形下，若溫度上昇量超過閾值項目433所示閾值時，便判斷保護管12已劣化。也就是說，閾值係為溫度上昇量的容許值。
<劣化偵測方法>
在此，說明保護管劣化偵測裝置1的保護管的劣化偵 測方法。
若在保護管式熱電偶10的熱電偶11有電流流通，則溫度計的先端部分的溫度會上昇。該溫度上昇量，係與先端的熱容量有關，亦即與保護管12的磨耗量有關。是故，能夠從溫度上昇量來推測保護管12的磨耗量(劣化程度)。
若在保護管式熱電偶10的熱電偶11施加電流，則熱電偶11的先端會發熱。發熱出的熱會擴散至保護管式熱電偶10的先端部分，使溫度上昇。依據該溫度上昇量，來判斷保護管12的磨耗量。
首先，針對保護管12尚未劣化(磨耗)之保護管式熱電偶10，規定電流以規定時間施加至熱電偶11，算出溫度上昇量。由算出之溫度上昇量，決定出用來判斷劣化之閾值，並記憶於判定條件記憶部43。
接著，針對測定對象的保護管式熱電偶10，如同對保護管12當未劣化之保護管式熱電偶10施加之情形般，規定電流以規定時間施加至熱電偶11，算出溫度上昇量。將算出的溫度上昇量、及記憶判定條件記憶部43之閾值加以比較，判斷是否已劣化。
測定對象的保護管式熱電偶10的溫度上昇量，與尚未劣化之保護管式熱電偶10的溫度上昇量之間的差值，即表示保護管12先端部體積的減少量，亦即劣化度(磨耗量)。若保護管12正常，亦即磨耗少，則溫度上昇量小，但隨著劣化度逐漸變大，溫度上昇量會變 大。
是故，利用表示可容許劣化度(磨耗量)之溫度上昇量差值，來判斷檢査對象的保護管式熱電偶10的保護管12劣化度。具體來說，當檢査對象的保護管式熱電偶10的溫度上昇量，與保護管12尚未劣化的保護管式熱電偶10的溫度上昇量之間的差，超過該表示可容許劣化度之溫度上昇量差值的情形下，便判斷檢査對象的保護管式熱電偶10的保護管12劣化，係為無法容許程度之劣化。
圖6、圖7揭示，將厚度約0.12mm(毫米)的鋁箔安裝於保護管式熱電偶10的先端部分，模擬有無磨耗而進行之實驗結果。鋁箔係被假想成在保護管12先端的圓錐部14外側所施加之鍍覆。也就是說，當未安裝鋁箔的情形下，表示鍍覆剝離而保護管12已磨耗之狀態。
圖6為對未安裝鋁箔的保護管式熱電偶，施加電流1A情形下之溫度測定結果折線。圖6中，橫軸代表以分鐘單位表示之施加時間，縱軸代表以度(℃)單位表示之溫度。縱軸的溫度，是由溫度檢測部3測定出之溫度。
舉例來說，對保護管式熱電偶施加1A電流2秒時，測定出約31度(參照箭頭10)、施加5.5秒時，測定出約31.5度(參照箭頭11)。同樣的溫度測定，亦針對有安裝鋁箔之保護管式熱電偶進行。
圖7為對保護管式熱電偶施加電流1A時的溫度上昇量變化說明用折線。圖7中，橫軸代表以秒單位表示之施加時間，縱軸代表以度(℃)單位表示之溫度變化(溫度上昇量)。縱軸的溫度變化量，係為以橫軸所示秒數期間施加電流情形下的溫度變化量。折線α1為對安裝有鋁箔之保護管式熱電偶施加1A電流時之溫度上昇量變遷示意折線、折線α2為對拆除鋁箔之保護管式熱電偶施加1A電流時之溫度上昇量變遷示意折線。虛線所示之折線分別為折線α1及折線α2的線形近似曲線。
舉例來說，施加1A電流2秒時測定出之溫度為31度(參照圖6中箭頭10)、當施加電流之前藉由溫度檢測部3測定出之溫度為30.5度的情形下，溫度變化量0.5度即為溫度上昇量(參照圖7中箭頭20)。
圖7中，當1A電流流通10秒的情形下，拆除鋁箔之保護管式熱電偶，相較於有安裝鋁箔之保護管式熱電偶，可看出有0.2度左右的溫度上昇量變化(參照箭頭21)。詳細來說，折線α1當中施加時間(橫軸)為10秒時之溫度變化(縱軸)為約1.0度、折線α2當中施加時間(橫軸)為10秒時之溫度變化(縱軸)為約1.25度。折線α1為有安裝鋁箔之保護管式熱電偶的溫度上昇量變遷示意折線、折線α2為拆除鋁箔之保護管式熱電偶的溫度上昇量變遷示意折線，故拆除鋁箔之保護管式熱電偶的溫度上昇量，會比有安裝鋁箔之保護管式熱電偶的溫度上昇量，還高了約0.2度。
由於將鋁箔視為鍍覆，故拆除鋁箔之保護管式熱電偶，可以認為是磨耗了相當於鋁箔厚度份量，亦即磨耗(剝離)了約0.1mm厚度鍍覆之保護管式熱電偶。是故，鍍覆已磨耗之保護管式熱電偶，其溫度上昇量會高出0.2度。
舉例來說，針對可容許磨耗的厚度為0.1mm之保護管式熱電偶，且為測定混練物溫度之保護管式熱電偶，欲檢測其保護管劣化的情形下，在排出混練物的階段(混練中，混練對象物與溫度計有無接觸會造成溫度變化)，對保護管式熱電偶施加1A電流10秒，測定溫度上昇量。溫度上昇量，相較於尚未劣化狀態即初始狀態之保護管式熱電偶的溫度上昇量，若達到0.2度以上的差，則判斷有磨耗量0.1mm，並更換保護管式熱電偶(溫度計)。舉例來說，當初始狀態之保護管式熱電偶的溫度上昇量為「1.0」度的情形下，加上差值「0.2」度便為「1.2」度，若檢査對象的保護管式熱電偶的溫度上昇量超過此值的情形下，便更換保護管式熱電偶。
在此情形下，將判定條件表格430記憶於判定條件記憶部43，該判定條件表格430中設定「1」安培作為電流項目431，設定「10」秒作為施加時間項目432，設定「1.2」度作為閾值項目433。
此外，測定溫度上昇量的過程，亦可不只一次而是進行數次，來推測劣化度。
另，如上所述，除了將保護管熱電偶的溫度 上昇量作為閾值以外，亦可利用圖7虛線所示之，折線α1及折線α2的線形近似曲線的斜率。舉例來說，圖7中，有安裝鋁箔之保護管式熱電偶的折線α1的線形近似曲線，係以y=0.1004x表示。又，拆除鋁箔之保護管式熱電偶的折線α2的線形近似曲線，係以y=0.1333x表示。也就是說，就線形近似曲線的斜率而言，折線α2會比折線α1來得大。亦即，保護管已劣化的折線，相較於保護管尚未劣化的折線，其斜率會變大。是故，亦可以線形近似曲線的斜率作為閾值，例如當斜率超過「0.1333」的情形下，便判斷保護管已劣化。
<動作>
以下，利用圖5，說明保護管劣化偵測裝置1之動作。圖5為保護管劣化偵測裝置1的劣化偵測處理流程圖。
首先，使用者將檢査對象的保護管式熱電偶10連接至保護管劣化偵測裝置1，操作劣化檢測部4的操作部45，輸入指示開始劣化偵測處理之指令。另，事前令判定條件記憶部43記憶有判定條件表格430(參照圖4)。
溫度上昇量算出部41透過劣化偵測控制部40偵測出操作部45被操作而指令已輸入，接著指示溫度檢測部3做溫度測定。
接受指示的溫度檢測部3，會測定保護管式熱 電偶10的溫度，將測定出的溫度交付給溫度上昇量算出部41(步驟S10)。被交付溫度的溫度上昇量算出部41，會將被交付的溫度記憶於作業區域，作為電流施加前的溫度。
接下來，電流施加部44會參照記憶於判定條件記憶部43的判定條件表格430，讀取出設定為電流項目431之安培電流值「1」、以及設定為施加時間項目432之時間「10」。接著，電流施加部44使開關5切換成ON，控制電源2，將「1」安培的電流以「10」秒的期間施加至熱電偶11(步驟S11)。
接著，對熱電偶11施加後，溫度上昇量算出部41會指示溫度檢測部3做溫度測定。
接受指示的溫度檢測部3，會測定保護管式熱電偶10的溫度，將測定出的溫度交付給溫度上昇量算出部41(步驟S12)。被交付溫度的溫度上昇量算出部41，會將被交付的溫度和記憶於作業區域之電流施加前的溫度之間的差值算出，作為溫度上昇量(步驟S13)。溫度上昇量算出部41，會將算出的溫度上昇量交付給劣化判定部42。
劣化判定部42被溫度上昇量算出部41交付溫度上昇量後，會從判定條件記憶部43的判定條件表格430讀取出設定為閾值項目433之閾值「1.2」度。劣化判定部42會將被溫度上昇量算出部41交付之溫度上昇量以及閾值加以比較，當溫度上昇量比閾值還大的情形下，便 判斷保護管式熱電偶10的保護管12已劣化(步驟S14：YES)，並透過劣化偵測控制部40，令保護管12已劣化之訊息顯示於顯示部46(步驟S15)，然後結束處理。另一方面，當溫度上昇量為閾值以下的情形下，便判斷保護管式熱電偶10的保護管12的劣化程度為容許範圍(步驟S14：NO)，並透過劣化偵測控制部40，令保護管12尚未劣化之訊息顯示於顯示部46(步驟S16)，然後結束處理。
像這樣，能夠容易地判斷保護管12的劣化度，故可得知溫度計確切的更換時機。也就是說，能夠適當地進行更換時機，藉此，便不會因破損而對製造工程的處理內容或製品造成不良影響。
<保護管式熱電偶之變形例>
如上所述，藉由保護管劣化偵測裝置1，可容易地檢測保護管劣化，故能夠頻繁地檢查保護管式熱電偶的保護管的鍍覆剝離等狀況所造成之劣化程度。也就是說，能夠在適當的時間容易地推測保護管式熱電偶作為溫度計之壽命，故可在適當的時機更換保護管式熱電偶。是故，便可採用過去認為磨耗或破損可能性高而難以實用之體積小(厚度薄)的保護管。其結果，能夠實現響應性優良的溫度計。
圖8揭示保護管式熱電偶之變形例。圖8中，揭示保護管式熱電偶的先端部分的截面圖。圖8 (a)揭示習知保護管式熱電偶的先端部形狀，圖8 (b)、(c)、(d)揭示實現了響應性優良的溫度計之保護管式熱電偶的先端部形狀例子。
圖8(b)、(c)、(d)之保護管式熱電偶，相較於圖8(a)習知之保護管式熱電偶，其保護管12的體積變小。是故，保護管的熱容量變小，能夠實現響應性良好的溫度計。
詳細來說，圖8(b)之保護管式熱電偶的空洞部13b，相較於圖8(a)之保護管式熱電偶的空洞部13a，更為擴張至先端部(參照箭頭81)。是故，在令熱發生的熱電偶的先端(接合部)周圍，保護管12b的體積會比習知的保護管12a來得小。
圖8(c)之保護管式熱電偶的保護管12c，相較於圖8(a)之保護管式熱電偶的保護管12a較細，其結果保護管12c的厚度會變薄(參照箭頭82)，空洞部13c遠離先端。是故，先端部的保護管12c的厚度，相較於習知的保護管12a會變薄，熱電偶先端的周圍厚度薄，熱容易傳導。
圖8(d)之保護管式熱電偶的保護管12d，與圖8(a)之保護管式熱電偶的保護管12a的粗細雖相同，但厚度變薄。也就是說，空洞部13d比習知的空洞部13a來得粗，且在先端部分帶有傾斜而使得保護管12d的厚度變薄。是故，先端部的保護管12d的體積，會比習知的保護管12a來得小。
如圖8(b)~(d)所示，藉由減小保護管12的體積，當以保護管劣化偵測裝置1偵測保護管劣化的情形下，可做更精密的磨耗量檢査。這是因為，當對於保護管12體積相異的兩個保護管式熱電偶，分別施加相同電流相同時間的情形下，保護管12體積小的保護管式熱電偶，其溫度上昇量會變大。舉例來說，設想有一組體積大的保護管12與體積小的保護管12的磨耗量相同之保護管式熱電偶。若算出保護管12已磨耗之保護管式熱電偶各自之溫度上昇量、及各自尚未磨耗之保護管12的溫度上昇量之間的差值，則體積小的保護管12其差值會變大。是故，當同樣測定溫度上昇量的情形下，保護管12體積小者，能夠檢測更精密的磨耗量。
實施形態中，是事先在判定條件記憶部43記憶有閾值項目433，當溫度上昇量比閾值還大的情形下，便判斷保護管已劣化，並進行保護管已劣化訊息之顯示；但亦可設計成，即使在閾值以下的情形下，仍然因應其與閾值之間的差值大小，來判斷劣化度。舉例來說，如「劣化度50%」、「劣化度10%」等。此外，亦可顯示與該劣化度相應之訊息。例如「已接近更換時期。請頻繁檢査。」等。
此外，實施形態中，是在對保護管式熱電偶開始施加電流之前、及施加規定時間之後，檢測熱電偶的溫度；但亦可設計成，在電流施加的途中檢測溫度，而從該時間點經規定時間後再次檢測溫度。
此外，實施形態中，是以保護管式熱電偶為例進行說明，但像是護套式(sheath)熱電偶等，凡是為了保護裸線而裝配有某種外罩者，均可藉由實施形態之保護管劣化偵測裝置來偵測劣化。
本說明書中如上述般揭示了各種態樣之技術，但其中主要技術可整理如下。
本發明一態樣之保護管劣化偵測裝置，其特徵為，具備：電源部，對於附保護管之熱電偶施加電流；溫度上昇量算出部，令前述電源部將規定電流施加規定時間至前述熱電偶，算出前述熱電偶的溫度上昇量；及劣化判定部，當前述溫度上昇量算出部所算出之溫度上昇量超過規定閾值的情形下，判斷前述保護管已劣化。
又，本發明另一態樣之保護管劣化偵測方法，係附保護管之熱電偶的保護管劣化偵測方法，其特徵為，具備：溫度上昇量算出步驟，將規定電流施加規定時間至前述熱電偶，算出前述熱電偶的溫度上昇量；及劣化判定步驟，當前述溫度上昇量超過規定閾值的情形下，判斷前述保護管已劣化。
按照如此構成之保護管劣化偵測裝置及保護管劣化偵測方法，當對於檢査對象的附保護管之熱電偶(保護管式熱電偶)以規定電流施加規定時間的情形下，藉由算出該熱電偶的溫度上昇量，便可判斷保護管的劣化。所謂保護管的劣化，係指因鍍覆剝離、磨耗、破損等而保護管體積減少。
藉由本發明之保護管劣化偵測裝置，能夠容易地檢查保護管的劣化程度(磨耗量)，故能夠頻繁地，例如每當以保護管式熱電偶測定溫度時，便檢查保護管的劣化程度。也就是說，可依保護管的劣化狀況來推測保護管式熱電偶(溫度計)的壽命，在適當的時機進行溫度計之更換。由於能在適當的時機更換溫度計，故在製造工程之處理中可做適當的溫度管理，此外，可防止破損造成之碎片等混入等而對製品帶來不良影響。
此外，能夠簡便且正確地判斷保護管的劣化，可容易發現保護管的破損等，故可採用使用了習知認為有破損危險而難以實用之體積小(厚度薄)的保護管之保護管式熱電偶。也就是說，可作成並使用溫度測定響應性獲得提升之保護管式熱電偶。
此外，上述保護管劣化偵測裝置中，較佳是，更具備：溫度檢測部，從前述熱電偶造成之熱電動勢來檢測溫度，前述溫度上昇量算出部，係令前述溫度檢測部分別檢測對前述熱電偶施加電流之前及之後的溫度，並依據檢測出的溫度，求出前述溫度上昇量。
藉由此一構成，係在將規定電流施加規定時間之前及施加之後檢測溫度，故可確實地檢測熱電偶的溫度變化。
此外，上述保護管劣化偵測裝置中，較佳是，更具備：溫度檢測部，從前述熱電偶造成之熱電動勢來檢測溫度，前述溫度上昇量算出部，在對前述熱電偶開 始施加電流後，係令前述溫度檢測部檢測溫度，在檢測後於規定時間經過後，再次令前述溫度檢測部檢測溫度，並依據分別檢測出的溫度，求出前述溫度上昇量。
藉由此一構成，即使在施加規定電流的途中，仍可檢測熱電偶的溫度變化。
此外，上述保護管劣化偵測裝置中，較佳是，更具備：溫度檢測部，從前述熱電偶造成之熱電動勢來檢測溫度，前述溫度上昇量算出部，係在對前述熱電偶開始施加電流後，令前述溫度檢測部檢測複數次前述熱電偶的溫度，並從檢測出的複數個溫度，算出前述熱電偶的溫度上昇率，作為前述溫度上昇量。
藉由此一構成，只要在任意時間檢測複數次熱電偶的溫度，便可算出溫度上昇率來作為溫度上昇量。
此外，上述保護管劣化偵測裝置中，較佳是，前述規定閾值係為溫度上昇量之容許值，是依據對前述保護管尚未劣化之熱電偶將前述規定電流施加前述規定時間的情形下之溫度上昇量而算出。
藉由此一構成，係利用保護管尚未劣化之熱電偶作為基準之容許值，故可確實地檢測保護管的劣化。
此外，上述保護管劣化偵測裝置中，較佳是，更具備：開關，連接在前述熱電偶一方的裸線與前述電源部之間；及電流施加部，在前述規定時間，使前述開關切換成開。
藉由此一構成，便可確實地在規定時間期 間，將規定電流施加至熱電偶。
此外，上述保護管劣化偵測裝置中，較佳是，更具備：判定條件記憶部，記憶有判定條件表格，該判定條件表格中前述規定電流與前述規定時間與前述規定閾值係被建立對應，前述電流施加部，是參照前述判定條件表格來決定規定時間、規定電流、及規定閾值。
藉由此一構成，只要改寫判定條件表格，便能容易地變更用以偵測熱電偶劣化的條件。也就是說，只要因應偵測對象的附保護管之熱電偶的規格，來改寫判定條件表格，便可偵測各種熱電偶的保護管劣化。
此外，上述保護管劣化偵測裝置中，較佳是，更具備：顯示部，前述劣化判定部，係依據前述溫度上昇量算出部算出的溫度上昇量與前述規定閾值，來算出劣化度，並令算出的劣化度顯示於前述顯示部。
藉由此一構成，使用者便可容易地得知偵測對象的熱電偶的保護管劣化度。
像這樣，本發明之保護管劣化偵測裝置，能夠容易地偵測保護管式熱電偶的保護管劣化。
本申請案係以2012年11月15日申請之日本發明專利申請案特願2012-251008為基礎，其內容包含於本案內。
為了表現本發明，上述係參照圖面同時透過實施形態來適當且充分說明本發明，但應認為所屬技術領 域者自可輕易變更及/或改良上述實施形態。是故，所屬技術領域者所實施之變更形態或改良形態，在不脫離申請專利範圍記載之請求項權利範圍程度的限度下，該變更形態或該改良形態，均解釋成包括於該請求項之權利範圍內。
4‧‧‧劣化檢測部
40‧‧‧劣化偵測控制部
41‧‧‧溫度上昇量算出部
42‧‧‧劣化判定部
43‧‧‧判定條件記憶部
44‧‧‧電流施加部
45‧‧‧操作部
46‧‧‧顯示部

Claims (9)

  1. 一種保護管劣化偵測裝置，其特徵為，具備：電源部，對附保護管之熱電偶施加電流；溫度上昇量算出部，令前述電源部將規定電流施加規定時間至前述熱電偶，算出前述熱電偶的溫度上昇量；及劣化判定部，當前述溫度上昇量算出部所算出之溫度上昇量超過規定閾值的情形下，判斷前述保護管已劣化。
  2. 如申請專利範圍第1項之保護管劣化偵測裝置，其中，更具備：溫度檢測部，從前述熱電偶造成之熱電動勢來檢測溫度，前述溫度上昇量算出部，係令前述溫度檢測部分別檢測對前述熱電偶施加電流之前及之後的溫度，並依據檢測出的溫度，求出前述溫度上昇量。
  3. 如申請專利範圍第1項之保護管劣化偵測裝置，其中，更具備：溫度檢測部，從前述熱電偶造成之熱電動勢來檢測溫度，前述溫度上昇量算出部，係在對前述熱電偶開始施加電流後，令前述溫度檢測部檢測溫度，在檢測後於規定時間經過後，再次令前述溫度檢測部檢測溫度，並依據分別檢測出的溫度，求出前述溫度上昇量。
  4. 如申請專利範圍第1項之保護管劣化偵測裝置，其中， 更具備：溫度檢測部，從前述熱電偶造成之熱電動勢來檢測溫度，前述溫度上昇量算出部，在對前述熱電偶開始施加電流後，係令前述溫度檢測部檢測複數次前述熱電偶的溫度，並從檢測出的複數個溫度，算出前述熱電偶的溫度上昇率，作為前述溫度上昇量。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中之任一項之保護管劣化偵測裝置，其中，前述規定閾值係為溫度上昇量之容許值，是依據對前述保護管尚未劣化之熱電偶將前述規定電流施加前述規定時間的情形下之溫度上昇量而算出。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之保護管劣化偵測裝置，其中，更具備：開關，連接在前述熱電偶一方的裸線與前述電源部之間；及電流施加部，在前述規定時間，使前述開關切換成開。
  7. 如申請專利範圍第6項之保護管劣化偵測裝置，其中，更具備：判定條件記憶部，記憶有判定條件表格，該判定條件表格中前述規定電流與前述規定時間與前述規定閾值係被建立對應，前述電流施加部，是參照前述判定條件表格來決定規定時間、規定電流、及規定閾值。
  8. 如申請專利範圍第1項之保護管劣化偵測裝置，其中，更具備：顯示部，前述劣化判定部，係依據前述溫度上昇量算出部算出的溫度上昇量與前述規定閾值，來算出劣化度，並令算出的劣化度顯示於前述顯示部。
  9. 一種保護管劣化偵測方法，係附保護管之熱電偶的保護管劣化偵測方法，其特徵為，具備：溫度上昇量算出步驟，將規定電流施加規定時間至前述熱電偶，算出前述熱電偶的溫度上昇量；及劣化判定步驟，當前述溫度上昇量超過規定閾值的情形下，判斷前述保護管已劣化。
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