JP5708384B2 - Heater disconnection detection device, power adjustment device, and heater disconnection detection method - Google Patents
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Description
この発明は、温度によって抵抗値が大きく変化する純金属系ヒータ(ランプヒータ)等の断線を検知するヒータ断線検知装置及びヒータ断線検知方法と、そのヒータ断線検知装置を実装している電力調整装置とに関するものである。 The present invention relates to a heater disconnection detection device and a heater disconnection detection method for detecting disconnection of a pure metal heater (lamp heater) whose resistance value varies greatly depending on temperature, and a power adjustment device in which the heater disconnection detection device is mounted. It is about.
例えば、純金属系ヒータ(ランプヒータ)等の断線を検知する従来のヒータ断線検知装置では、ヒータに印加されている電圧であるヒータ電圧と、ヒータに流れている電流であるヒータ電流とを検出し、そのヒータ電圧とヒータ電流の関係から、ヒータの断線を判断する方法を用いている(例えば、特許文献1,2を参照)。
しかし、ヒータの種類が純金属系ヒータ等の場合には、ヒータの温度変化に伴って、抵抗値が大きく変化するため、同じ電圧をヒータに印加しても、ヒータに流れる電流が過渡的に大きく変化する。
For example, a conventional heater disconnection detection device that detects disconnection of a pure metal heater (lamp heater) detects a heater voltage that is a voltage applied to the heater and a heater current that is a current flowing through the heater. In addition, a method of determining the disconnection of the heater from the relationship between the heater voltage and the heater current is used (see, for example,
However, when the type of heater is a pure metal heater or the like, the resistance value changes greatly with the temperature change of the heater. Therefore, even if the same voltage is applied to the heater, the current flowing through the heater is transiently changed. It changes a lot.
ここで、図7はヒータ電圧をステップ的に変化させた場合のヒータ電流の変化を示す説明図である。
図7から明らかなように、ヒータ電圧をステップ的に上げると、ヒータ電圧の切換時に、ヒータ電流が過渡的に大きく上昇し、その後、時間の経過に伴って一定の値に安定する。
一方、ヒータ電圧をステップ的に下げると、ヒータ電圧の切換時に、ヒータ電流が過渡的に大きく減少し、その後、時間の経過に伴って一定の値に安定する。
このように、ヒータ電圧が同じ電圧であっても、ヒータ電流が時間と共に変化するため、単純には、ヒータ電圧とヒータ電流の関係を求めることができない。
Here, FIG. 7 is an explanatory diagram showing changes in the heater current when the heater voltage is changed stepwise.
As can be seen from FIG. 7, when the heater voltage is increased stepwise, the heater current increases transiently at the time of switching the heater voltage, and then stabilizes to a constant value as time elapses.
On the other hand, when the heater voltage is lowered stepwise, the heater current greatly decreases transiently when the heater voltage is switched, and then stabilizes to a constant value as time elapses.
In this way, even if the heater voltage is the same voltage, the heater current changes with time, and thus the relationship between the heater voltage and the heater current cannot be simply determined.
そこで、従来のヒータ断線検知装置では、実際にヒータの断線検知処理を開始する前に、ヒータ電圧が切り換えられてから十分な時間が経過し、ヒータ電流の値が安定してからヒータ電流を測定する処理を繰り返し実施することで、複数のヒータ電圧に対応する安定時のヒータ電流を収集する。そして、複数のヒータ電圧と安定時のヒータ電流の対応関係を示す近似式を作成する。
従来のヒータ断線検知装置では、ヒータの断線検知処理を開始すると、ヒータ電圧とヒータ電流を測定するとともに、そのヒータ電圧を当該近似式に代入することでヒータ電流(以下、「基準ヒータ電流」と称する)を算出し、ヒータ電流の測定値が、その基準ヒータ電流より小さければ、ヒータの断線や劣化を認定するようにしている。
Therefore, in the conventional heater disconnection detection device, the heater current is measured after a sufficient time has elapsed since the heater voltage was switched before the heater disconnection detection processing actually started and the heater current value became stable. By repeatedly performing the above process, the heater current at the time of stability corresponding to a plurality of heater voltages is collected. Then, an approximate expression indicating a correspondence relationship between a plurality of heater voltages and a stable heater current is created.
In the conventional heater disconnection detection device, when the heater disconnection detection process is started, the heater voltage and heater current are measured, and the heater voltage (hereinafter referred to as “reference heater current”) is calculated by substituting the heater voltage into the approximate expression. If the measured value of the heater current is smaller than the reference heater current, disconnection or deterioration of the heater is authorized.
なお、複数のヒータが並列に接続されている熱処理装置では、熱処理された製品の歩留まりに影響が出るため、複数のヒータの内の1本が断線している状況の発生を検知したいという要望がある。しかしながら、各ヒータのそれぞれに電圧計及び電流計を設置することは、コストが大幅に上昇するとともに各ヒータに必要なスペースも増大することになるため、現実的ではない。このため、以下に示すような方式で断線の検知を行っている。
図8は同じ規格の10本のヒータが並列に接続されている熱処理装置において、ヒータ電圧と安定時のヒータ電流の関係を複数の点でプロットして、複数の点が線分で結ばれている折線が示す基準ヒータ電流と、図7のステップ状のヒータ電圧及びヒータ電流との関係を示す説明図である。
図8において、実線は基準ヒータ電流を示し、基準ヒータ電流の105%を破線で示し、基準ヒータ電流の95%を1点破線で示している。
In addition, in a heat treatment apparatus in which a plurality of heaters are connected in parallel, the yield of heat-treated products is affected, so there is a demand for detecting the occurrence of a situation where one of the plurality of heaters is disconnected. is there. However, it is not practical to install a voltmeter and an ammeter in each heater because the cost increases significantly and the space required for each heater also increases. For this reason, the disconnection is detected by the following method.
FIG. 8 shows a plot of the relationship between the heater voltage and the stable heater current at a plurality of points in a heat treatment apparatus in which ten heaters of the same standard are connected in parallel, and the plurality of points are connected by line segments. It is explanatory drawing which shows the relationship between the reference | standard heater current which the broken line shows, and the step-like heater voltage and heater current of FIG.
In FIG. 8, the solid line indicates the reference heater current, 105% of the reference heater current is indicated by a broken line, and 95% of the reference heater current is indicated by a one-point broken line.
図9は同じ規格の10本のヒータのうち、1本が断線している状態で、図7のステップ状のヒータ電圧が印加されているときのヒータ電流や基準ヒータ電流などを示している。
図9において、実線は基準ヒータ電流を示し、基準ヒータ電流の105%を破線で示し、基準ヒータ電流の95%を1点破線で示し、基準ヒータ電流の85%を2点破線で示している。
FIG. 9 shows the heater current, the reference heater current, etc. when one of the 10 heaters of the same standard is disconnected and the stepped heater voltage of FIG. 7 is applied.
In FIG. 9, the solid line indicates the reference heater current, 105% of the reference heater current is indicated by a broken line, 95% of the reference heater current is indicated by a one-point broken line, and 85% of the reference heater current is indicated by a two-point broken line. .
図8中にプロットされている点のうち、ヒータ電圧が高い領域では、基準ヒータ電流の近傍にヒータ電流がプロットされているが、ヒータ電圧が低い領域では、基準ヒータ電流の近傍だけでなく、広範囲にヒータ電流がプロットされていることが分かる。
図9においても、ヒータ電圧が高い領域では、基準ヒータ電流の近傍(基準ヒータ電流に9/10が乗じられた値の近傍)にヒータ電流がプロットされているが、ヒータ電圧が低い領域では、基準ヒータ電流の近傍だけでなく、広範囲にヒータ電流がプロットされていることが分かる。
Of the points plotted in FIG. 8, in the region where the heater voltage is high, the heater current is plotted in the vicinity of the reference heater current, but in the region where the heater voltage is low, not only in the vicinity of the reference heater current, It can be seen that the heater current is plotted over a wide range.
Also in FIG. 9, in the region where the heater voltage is high, the heater current is plotted in the vicinity of the reference heater current (near the value obtained by multiplying the reference heater current by 9/10), but in the region where the heater voltage is low, It can be seen that the heater current is plotted not only in the vicinity of the reference heater current but also in a wide range.
したがって、基準ヒータ電流を算出して、単に、その基準ヒータ電流とヒータ電流の測定値を比較するだけでは、ヒータの断線や劣化を正しく判断することができないことを示している。
そこで、警報状態が所定回数以上継続している場合に限り、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生することで、誤警報が発生する確率の低減を図っている。
Therefore, calculating the reference heater current and simply comparing the measured value of the reference heater current and the heater current cannot correctly determine the disconnection or deterioration of the heater.
Therefore, only when the alarm state continues for a predetermined number of times or more, the probability of a false alarm is reduced by generating a disconnection alarm indicating that the heater is disconnected.
従来のヒータ断線検知装置は以上のように構成されているので、警報状態が所定回数以上継続している場合に限り、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生することで、誤警報が発生する確率の低減を図っている。しかし、ヒータが断線しているか否かの判定は、あくまでも、ヒータ電流の測定値と基準ヒータ電流の比較結果によるものであるため、ヒータの使用状態によっては、ヒータの断線が発生していない場合でもヒータ電流の測定値が基準ヒータ電流と大きく異なる場合がありうる。例えば、ヒータ電圧が比較的低い状態ではヒータの作動制御をした場合には、ヒータ電流の時間変動が大きくなり、このような状況で断線検知を行うと、基準ヒータ電流と大幅に異なるヒータ電流が測定されてしまい、ヒータの断線を正確に判別することができない課題があった。
また、フィールドのノイズの影響により温度調節器からの操作量は絶えず増減しているため、ヒータ電圧やヒータ電流も絶えず増減しており、警報の判断範囲や警報状態が連続している期間を適切に設定することは難しい。このため、警報の判断範囲や警報状態を適切に設定できずに警報が発生しなかったり、誤警報が発生したりするという課題があった。
Since the conventional heater disconnection detection device is configured as described above, a false alarm is generated by generating a disconnection alarm indicating that the heater is disconnected only when the alarm state continues for a predetermined number of times. The reduction of the probability of occurrence is attempted. However, since the determination of whether or not the heater is disconnected is based solely on the result of comparison between the measured value of the heater current and the reference heater current, the heater may not be disconnected depending on the heater usage. However, the measured value of the heater current may be significantly different from the reference heater current. For example, when the heater operation is controlled when the heater voltage is relatively low, the time fluctuation of the heater current increases, and if disconnection is detected in such a situation, a heater current that is significantly different from the reference heater current is detected. As a result, there is a problem that the heater breakage cannot be accurately determined.
In addition, the amount of operation from the temperature controller constantly increases and decreases due to the effects of noise in the field, so the heater voltage and heater current also constantly increase and decrease. Difficult to set. For this reason, there has been a problem that the alarm judgment range and the alarm state cannot be appropriately set, and no alarm is generated or a false alarm is generated.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ヒータの断線を正確に判別して、断線の発生時には、速やかに断線警報を発生することができるヒータ断線検知装置及びヒータ断線検知方法を得ることを目的とする。
また、この発明は、ヒータの断線を正確に判別して、断線の発生時には、速やかに断線警報を発生することができるヒータ断線検知装置を実装している電力調整装置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. A heater disconnection detection device and a heater disconnection that can accurately determine the disconnection of the heater and can promptly generate a disconnection alarm when the disconnection occurs. The purpose is to obtain a detection method.
Another object of the present invention is to obtain a power adjustment device equipped with a heater disconnection detection device that can accurately determine the disconnection of a heater and promptly generate a disconnection alarm when the disconnection occurs. .
この発明に係るヒータ断線検知装置は、ヒータに流れている電流であるヒータ電流を所定時間間隔又は所定時間にわたって測定するヒータ電流測定手段と、ヒータに印加されている電圧であるヒータ電圧を所定時間間隔又は所定時間にわたって測定するヒータ電圧測定手段と、前記ヒータ電流測定手段により測定されたヒータ電流の変動量及びヒータ電圧測定手段により測定されたヒータ電圧の変動量を監視して、そのヒータ電流及びヒータ電圧の変動量が継続して所定の範囲内に収まっていれば、そのヒータ電流及びヒータ電圧が安定していると判断する安定判別手段と、前記安定判別手段により安定していると判断された場合、前記ヒータ電流測定手段により測定されたヒータ電流と前記ヒータ電圧測定手段により測定されたヒータ電圧に基づいて、ヒータの本数別のカウンタの中で、前記測定されたヒータ電圧及び前記測定されたヒータ電流に対応するカウンタを特定し、そのカウンタのカウント値をインクリメントするカウンタ特定手段と、ヒータの本数別のカウンタの中で、カウント値が最大のカウンタを特定し、前記カウンタに対応するヒータの本数を断線していないヒータの本数であると推定し、前記推定したヒータの本数が、実装されているヒータの本数よりも少ない場合、ヒータが断線していると判断するヒータ断線判断手段とを設け、警報発生手段が、前記ヒータ断線判断手段が前記ヒータの断線を判断した場合に、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生するようにしたものである。 The heater break detection device according to the present invention comprises a heater current measuring means for measuring a heater current that is a current flowing through the heater over a predetermined time interval or a predetermined time, and a heater voltage that is a voltage applied to the heater for a predetermined time. A heater voltage measuring means for measuring over an interval or a predetermined time, a heater current fluctuation amount measured by the heater current measuring means and a heater voltage fluctuation amount measured by the heater voltage measuring means are monitored, and the heater current and If the fluctuation amount of the heater voltage is continuously within the predetermined range, it is determined that the heater current and the heater voltage are stable, and the stability determination unit determines that the heater current and the heater voltage are stable. The heater current measured by the heater current measuring means and the heater voltage measured by the heater voltage measuring means. Based on the number of heaters, the counter corresponding to the measured heater voltage and the measured heater current is specified, and the counter specifying means for incrementing the counter value, the number of heaters Among the other counters, the counter having the maximum count value is identified, the number of heaters corresponding to the counter is estimated to be the number of heaters that are not disconnected, and the estimated number of heaters is mounted. If the number of heaters is less than the number of heaters, a heater disconnection determination unit is provided for determining that the heater is disconnected, and the alarm generation unit detects that the heater is disconnected when the heater disconnection determination unit determines that the heater is disconnected. A disconnection alarm is generated to indicate that this is occurring.
この発明に係るヒータ断線検知装置は、前記安定判別手段が、前記ヒータ電流測定手段により今回測定されたヒータ電流と前回測定されたヒータ電流の差分が所定値以下であり、かつ、ヒータ電圧測定手段により今回測定されたヒータ電圧と前回測定されたヒータ電圧の差分が所定値以下であることが所定回数連続していた場合、そのヒータ電流及びヒータ電圧が安定していると判断するようにしたものである。 In the heater disconnection detecting device according to the present invention, the stability determining means has a difference between the heater current measured this time by the heater current measuring means and the heater current measured last time is a predetermined value or less, and the heater voltage measuring means If the difference between the heater voltage measured this time and the heater voltage measured last time is less than or equal to a predetermined value for a predetermined number of times, it is determined that the heater current and heater voltage are stable. It is.
この発明に係るヒータ断線検知装置は、前記カウンタ特定手段が、実装されている全てのヒータが安定して作動している状態で予め測定されたヒータ電流とヒータ電圧の測定結果に基づいて、実装されているヒータの本数に対応するヒータ電流とヒータ電圧の対応関係を示す近似式を作成しておき、前記安定判別手段により安定していると判断された状態で測定されたヒータ電圧を前記近似式に代入して基準のヒータ電流を算出するとともに、前記基準のヒータ電流と実装されているヒータの本数に基づいて、実装されているヒータの本数に対応するヒータ電流の安定作動電流範囲を算出し、前記ヒータ電流測定手段により測定されたヒータ電流が前記電流範囲に属していれば、実装されているヒータの本数に対応するカウンタが、現在断線していないヒータの本数に対応するカウンタであると特定するようにしたものである。 In the heater break detection device according to the present invention, the counter specifying means is mounted based on the measurement results of the heater current and the heater voltage measured in advance in a state where all the mounted heaters are stably operated. An approximate expression indicating a correspondence relationship between the heater current and the heater voltage corresponding to the number of heaters that have been made is prepared, and the heater voltage measured in a state determined to be stable by the stability determination unit is approximated. Calculate the reference heater current by substituting into the formula, and calculate the stable operating current range of the heater current corresponding to the number of mounted heaters based on the reference heater current and the number of mounted heaters If the heater current measured by the heater current measuring means belongs to the current range, the counter corresponding to the number of mounted heaters is currently disconnected. The number of the heater is not is obtained so as to identify that the counter associated.
この発明に係るヒータ断線検知装置は、前記カウンタ特定手段が、前記ヒータ電流測定手段により測定されたヒータ電流が前記電流範囲に属していなければ、実装されているヒータの本数より少ないヒータの本数、前記基準のヒータ電流及び実装されているヒータの本数に基づいて、前記少ないヒータの本数が安定して作動しているヒータ電流の電流範囲を算出し、前記ヒータ電流測定手段により測定されたヒータ電流が当該電流範囲に属していれば、前記少ないヒータの本数に対応するカウンタが、現在断線していないヒータの本数に対応するカウンタであると特定するようにしたものである。 In the heater disconnection detecting device according to the present invention, the counter specifying means, if the heater current measured by the heater current measuring means does not belong to the current range, the number of heaters less than the number of heaters mounted, Based on the reference heater current and the number of mounted heaters, a current range of the heater current in which the small number of heaters is operating stably is calculated, and the heater current measured by the heater current measuring means is calculated. Is in the current range, the counter corresponding to the small number of heaters is specified as the counter corresponding to the number of heaters that are not currently disconnected.
この発明に係るヒータ断線検知装置は、前記カウンタ特定手段が、基準となるヒータ電流がIb、実装されているヒータの本数がm、求めるヒータの本数がnである場合、本数nのヒータが安定して作動しているヒータ電流I(n)の電流範囲の上限をIupper(n)、下限をIunder(n)として算出するようにしたものである。
Iupper(n)=Ib×(n+0.5)/m
Iunder(n)=Ib×(n−0.5)/m
In the heater break detection device according to the present invention, when the counter specifying means has a reference heater current Ib, the number of mounted heaters m, and the required number of heaters n, the number n of heaters is stable. Thus, the upper limit of the current range of the heater current I (n) that is operating is calculated as I upper (n), and the lower limit is calculated as I under (n).
I upper (n) = Ib × (n + 0.5) / m
I under (n) = Ib × (n−0.5) / m
この発明に係るヒータ断線検知装置は、カウント値が最大のカウンタに対応するヒータの本数が、実装されているヒータの本数より少ない場合でも、前記ヒータ断線判断手段が、ヒータの本数別のカウンタのカウント値の総和を算出し、前記カウント値の総和を電源サイクル毎にインクリメントされるカウント値で除算した値が所定値以下であれば、ヒータの断線判断を行わないようにしたものである。 In the heater disconnection detecting device according to the present invention, even when the number of heaters corresponding to the counter having the maximum count value is smaller than the number of heaters mounted, the heater disconnection determining means is configured to provide a counter for each number of heaters. The sum of the count values is calculated, and if the value obtained by dividing the sum of the count values by the count value incremented every power cycle is equal to or less than a predetermined value, the disconnection determination of the heater is not performed.
この発明に係るヒータ断線検知装置は、カウント値が最大のカウンタに対応するヒータの本数が、実装されているヒータの本数より少ない場合でも、前記ヒータ断線判断手段が、ヒータの本数別のカウンタのカウント値の総和を算出し、前記カウント値の総和に対する最大のカウント値の割合が所定値以下であれば、ヒータの断線判断を行わないようにしたものである。 In the heater disconnection detecting device according to the present invention, even when the number of heaters corresponding to the counter having the maximum count value is smaller than the number of heaters mounted, the heater disconnection determining means is configured to provide a counter for each number of heaters. The sum of the count values is calculated, and if the ratio of the maximum count value to the sum of the count values is equal to or less than a predetermined value, the heater disconnection determination is not performed.
この発明に係るヒータ断線検知装置は、カウント値が最大のカウンタに対応するヒータの本数が、実装されているヒータの本数より少ない場合、前記ヒータ断線判断手段が、ヒータの本数別のカウンタの中で、カウント値が最大のカウンタが所定回数連続して同じであることを条件に、ヒータが断線していると判断するようにしたものである。 In the heater disconnection detection device according to the present invention, when the number of heaters corresponding to the counter having the maximum count value is smaller than the number of heaters mounted, the heater disconnection determination means includes a counter for each number of heaters. Thus, it is determined that the heater is disconnected on the condition that the counter having the maximum count value is the same continuously for a predetermined number of times.
この発明に係るヒータ断線検知装置は、前記ヒータ断線判断手段が、ヒータが断線していると判断すると、カウント値が最大のカウンタに対応するヒータの本数と、実装されているヒータの本数との差分を出力し、前記警報発生手段が、前記ヒータ断線判断手段から出力された差分を断線警報として出力するようにしたものである。 In the heater disconnection detection device according to the present invention, when the heater disconnection determination means determines that the heater is disconnected, the number of heaters corresponding to the counter having the maximum count value and the number of heaters mounted are calculated. The difference is output, and the alarm generation means outputs the difference output from the heater disconnection determination means as a disconnection alarm.
この発明に係る電力調整装置は、温度調節器の操作量に応じてヒータに流れる電流を制御する電力調整器を備え、上述したいずれかのヒータ断線検知装置を実装しているものである。 The power adjustment device according to the present invention includes a power regulator that controls the current flowing through the heater in accordance with the operation amount of the temperature regulator, and is mounted with any of the heater disconnection detection devices described above.
この発明に係るヒータ断線検知方法は、ヒータ電流測定手段がヒータに流れている電流であるヒータ電流を所定時間間隔又は所定時間にわたって測定するヒータ電流測定処理ステップと、ヒータ電圧測定手段がヒータに印加されている電圧であるヒータ電圧を所定時間間隔又は所定時間にわたって測定するヒータ電圧測定処理ステップと、安定判別手段が前記ヒータ電流測定処理ステップで測定されたヒータ電流の変動量及び前記ヒータ電圧測定処理ステップで測定されたヒータ電圧の変動量を監視し、そのヒータ電流及びヒータ電圧の変動量が継続して所定の範囲内に収まっていれば、そのヒータ電流及びヒータ電圧が安定していると判断する安定判別処理ステップと、前記安定判別処理ステップで安定していると判断された場合、カウンタ特定手段が、前記ヒータ電流測定処理ステップで測定されたヒータ電流と前記ヒータ電圧測定処理ステップで測定されたヒータ電圧に基づいて、ヒータの本数別のカウンタの中で、前記測定されたヒータ電圧及び前記測定されたヒータ電流に対応するカウンタを特定し、そのカウンタのカウント値をインクリメントするカウンタ特定処理ステップと、ヒータ断線判断手段が、ヒータの本数別のカウンタの中でカウント値が最大のカウンタを特定し、前記カウンタに対応するヒータの本数を断線していないヒータの本数であると推定し、前記推定したヒータの本数が実装されているヒータの本数より少ない場合、ヒータが断線していると判断するヒータ断線判断処理ステップと、前記ヒータ断線判断処理ステップで前記ヒータの断線が判断された場合に、警報発生手段が、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生する警報発生処理ステップとを備えているものである。 The heater disconnection detection method according to the present invention includes a heater current measurement processing step in which the heater current measurement means measures a heater current, which is a current flowing through the heater, over a predetermined time interval or a predetermined time, and the heater voltage measurement means applies to the heater. A heater voltage measurement processing step for measuring the heater voltage, which is a current voltage, over a predetermined time interval or over a predetermined time, a fluctuation amount of the heater current measured by the stability determination means in the heater current measurement processing step, and the heater voltage measurement processing The amount of change in the heater voltage measured in the step is monitored, and if the amount of change in the heater current and the heater voltage is continuously within a predetermined range, it is determined that the heater current and the heater voltage are stable. The stability determination processing step and the stability determination processing step. Based on the heater current measured in the heater current measurement processing step and the heater voltage measured in the heater voltage measurement processing step, the specifying means determines the measured heater voltage and the A counter identification processing step for identifying a counter corresponding to the measured heater current and incrementing the count value of the counter, and a heater disconnection determination means, select the counter with the maximum count value among the counters by number of heaters. If the number of heaters corresponding to the counter is estimated to be the number of heaters that are not disconnected, and the estimated number of heaters is less than the number of heaters that are mounted, the heater is disconnected The heater disconnection determination processing step to be determined and the heater disconnection determination processing step determine whether the heater has been disconnected. If the alarm generating means, in which and a warning generating process step of generating a break alarm indicating that the heater is disconnected.
この発明によれば、ヒータの断線を正確に判別して、断線の発生時には、速やかに断線警報を発生することができる効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the disconnection of the heater can be accurately determined and a disconnection alarm can be promptly generated when the disconnection occurs.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるヒータ断線検知装置を実装している電力調整装置を示す構成図である。
図1において、温度調節器1はヒータ4の近傍に設置されている温度センサの測定値(ヒータ4の近傍の温度)を収集し、温度センサの測定値を温度設定値に一致させる操作量を電力調整装置2に出力する処理を実施する。
電力調整装置2は温度調節器1から出力された操作量に基づいて、AC電源3からヒータ4に流れる電流であるヒータ電流Iを制御する処理を実施する。
また、電力調整装置2はヒータ4の断線を検知するヒータ断線検知装置5を実装しており、ヒータ断線検知装置5がヒータ4の断線を検知すると、ヒータ4が断線している旨を示す断線警報を発生する処理を実施する。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a power adjustment device in which a heater disconnection detection device according to
In FIG. 1, the
The
In addition, the
図1では、ヒータ4の内部回路を示していないが、定格が同じN(Nは1以上の整数)本のヒータが並列に接続されているものとする。
ヒータ4は電流が流れることにより発熱して、温度制御対象物を加熱する部材である。
ただし、ヒータの種類は特に問わず、例えば、ランプヒータ、セラミックヒータ、純金属系ヒータなどの非線形特性が強いヒータなどが該当する。
ヒータ断線検知装置5はヒータ4の断線検知処理を実施し、ヒータ4内のいずれかのヒータが断線していていれば、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生する処理を実施する。
In FIG. 1, the internal circuit of the
The
However, the type of the heater is not particularly limited, and for example, a heater having strong nonlinear characteristics such as a lamp heater, a ceramic heater, or a pure metal heater is applicable.
The heater
電力調整器11は温度調節器1から出力された操作量に応じた開閉信号を開閉器12に出力する処理を実施する。この開閉信号とはサイリスタへの点弧信号のように開信号のみで閉信号を伴わない信号も含めるものとする。
開閉器12は例えばサイリスタなどから構成されており、電力調整器11から出力される開閉信号にしたがって電流を導通させるスイッチとして作用する。
電流検出器13は例えばカレントトランスなどから構成されており、ヒータ4に流れる電流であるヒータ電流Iを検出する。
The
The
The
ヒータ電流測定部21は例えばAC電源3の電源サイクル毎に、電流検出器13の検出結果を収集してヒータ電流Iを測定する処理を実施する。なお、ヒータ電流測定部21はヒータ電流測定手段を構成している。
ヒータ電圧測定部22は例えばAC電源3の電源サイクル毎に、ヒータ4の両端に印加されている電圧差を検出することで、ヒータ4に印加されている電圧であるヒータ電圧Vを測定する処理を実施する。なお、ヒータ電圧測定部22はヒータ電圧測定手段を構成している。
For example, the heater
The heater
安定度判別部23は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iの変動量ΔI及びヒータ電圧測定部22により測定されたヒータ電圧Vの変動量ΔVを監視し、そのヒータ電流I及びヒータ電圧Vの変動量ΔI,ΔVが継続して所定の範囲内に収まっていれば、そのヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定していると判断する処理を実施する。
即ち、安定度判別部23はヒータ電流測定部21により今回測定されたヒータ電流Ijと前回測定されたヒータ電流Ij−1の差分ΔIが所定の閾値ΔIth(所定値)以下であり、かつ、ヒータ電圧測定部22により今回測定されたヒータ電圧Vjと前回測定されたヒータ電圧Vj−1の差分ΔVが所定の閾値ΔVth(所定値)以下であることが所定回数Cだけ連続していれば、ヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定していると判断する。
なお、安定度判別部23は安定判別手段を構成している。
The
That is, the
The
カウンタ特定部24は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、安定度判別部23によりヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定していると判断された場合、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iとヒータ電圧測定部22により測定されたヒータ電圧Vに基づいて、ヒータの本数別のカウンタの中で、そのヒータ電圧V及びヒータ電流Iに対応するカウンタを特定し、そのカウンタのカウント値kをインクリメントする処理を実施する。なお、カウンタ特定部24はカウンタ特定手段を構成している。
The
ヒータ本数別カウント記憶部25はヒータの本数別のカウンタを実装している(ヒータ4において、N本のヒータが並列に接続されている場合には、N個のカウンタを実装している)。
本数別のカウンタのカウント値kは、初期段階では0であり、例えば、現在断線していないヒータの本数Bcが9本である可能性が高いと判断できる場合、9本に対応するカウンタのカウント値kがインクリメントされる(どのように判断するかについては、後述する)。
なお、カウンタはカウンタ特定部24の指示の下、カウント値をインクリメントすることができるものであればよく、例えば、電子的な回路で構成されているものでもよいし、バッファなどのメモリで構成されているものでもよい。
The counter for each number of heaters is mounted in the heater count storage unit 25 (when the
The count value k of the counter for each number is 0 in the initial stage. For example, when it can be determined that there is a high possibility that the number Bc of heaters that are not currently disconnected is nine, the count of the counter corresponding to nine is counted. The value k is incremented (how to determine will be described later).
The counter only needs to be capable of incrementing the count value under the instruction of the
判定周期管理部26は例えば周期カウンタなどから構成されており、ヒータの断線検知処理を実行する周期を管理し、ヒータの断線検知処理を実行するタイミングになると、検知実行指令をヒータ断線判定部27に出力する処理を実施する。
ヒータ断線判定部27は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、判定周期管理部26から検知実行指令を受けると、ヒータ本数別カウント記憶部25により実装されているヒータの本数別のカウンタの中で、カウント値kが最大のカウンタCmaxを特定し、そのカウンタCmaxに対応するヒータの本数nを断線していないヒータの本数であると推定し、その推定したヒータの本数が、実装されているヒータの本数mよりも少ない場合、ヒータが断線していると判断する処理を実施する。
なお、判定周期管理部26及びヒータ断線判定部27からヒータ断線判断手段が構成されている。
The determination
The heater
The determination
警報発生部28は例えば出力リレーやLEDランプ等が実装されている表示器や、音声や警報音を出力するスピーカなどから構成されており、ヒータ断線判定部27によりヒータの断線が判断された場合に、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生する処理を実施する。
For example, the
図1の例では、ヒータ断線検知装置の構成要素であるヒータ電流測定部21、ヒータ電圧測定部22、安定度判別部23、カウンタ特定部24、ヒータ本数別カウント記憶部25、判定周期管理部26、ヒータ断線判定部27及び警報発生部28のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、ヒータ断線検知装置がコンピュータで構成されていてもよい。
ヒータ断線検知装置がコンピュータで構成されている場合、ヒータ電流測定部21、ヒータ電圧測定部22、安定度判別部23、カウンタ特定部24、ヒータ本数別カウント記憶部25、判定周期管理部26、ヒータ断線判定部27及び警報発生部28の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図2はこの発明の実施の形態1によるヒータ断線検知装置の処理内容を示すフローチャートである。
In the example of FIG. 1, the heater
When the heater disconnection detection device is configured by a computer, the heater
FIG. 2 is a flowchart showing the processing contents of the heater break detection device according to
次に動作について説明する。
ヒータ断線検知装置がヒータの断線検知処理を開始する前に、実装されているヒータの本数に対応するヒータ電流とヒータ電圧の対応関係を示す近似式が作成される。
この近似式は、実装されている全てのヒータが安定して作動している状態で測定されたヒータ電流とヒータ電圧に基づいて作成されるが、上述したように、ヒータ電流は、ヒータ電圧をステップ的に変化させると、ヒータ電圧の切換時に大きく変化し、時間の経過に伴って一定の値に安定する特性があるので、ヒータ電圧が切り換えられてから十分な時間が経過し、安定している状態で測定されたヒータ電流とヒータ電圧が用いられる。
Next, the operation will be described.
Before the heater disconnection detection device starts the heater disconnection detection process, an approximate expression indicating the correspondence relationship between the heater current and the heater voltage corresponding to the number of heaters mounted is created.
This approximate expression is created based on the heater current and the heater voltage measured with all the mounted heaters operating stably. As described above, the heater current is the heater voltage. If it is changed stepwise, it changes greatly when the heater voltage is switched, and there is a characteristic that stabilizes to a constant value with the passage of time. The heater current and the heater voltage measured in the state are used.
ここで、図3はヒータの本数が20本であるとき、安定度判断部23で安定していると判断した時に測定されたヒータ電流とヒータ電圧の対応関係を示す説明図である。
また、図4は図3の一部を拡大している拡大図である。
図3及び図4では、ヒータ電流及びヒータ電圧の測定値を示す点が数多くプロットされており、プロットされている点の位置は、ヒータの抵抗値が温度変化に伴って変化する等の影響で、多少のバラツキがあるが、概ね1本の線の近傍に位置している。
この実施の形態1では、1本の線上にあるヒータ電流を「基準ヒータ電流」と称し、基準ヒータ電流×1.025〜基準ヒータ電流×0.975の範囲を安定作動範囲としている。
したがって、詳細は後述するが、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが安定作動範囲を逸脱している状態が所定割合を超えた場合、ヒータが断線していると判断される。
例えば、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが安定作動範囲を逸脱しており、1本のヒータが断線している場合の電流範囲(基準ヒータ電流×0.975〜基準ヒータ電流×0.925の範囲)内にある状態が所定割合を超えた場合、ヒータが1本断線していると判断される。
Here, FIG. 3 is an explanatory diagram showing the correspondence between the heater current and the heater voltage measured when the
FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG.
In FIG. 3 and FIG. 4, many points indicating the measured values of the heater current and the heater voltage are plotted, and the positions of the plotted points are influenced by the effect that the resistance value of the heater changes with the temperature change. Although there is some variation, it is generally located near one line.
In the first embodiment, the heater current on one line is referred to as “reference heater current”, and the range of reference heater current × 1.025 to reference heater current × 0.975 is defined as a stable operation range.
Therefore, although details will be described later, when the state where the heater current I measured by the heater
For example, the current range when the heater current I measured by the heater
この実施の形態1では、1本の線上にある基準ヒータ電流とヒータ電圧の対応関係を示す近似式が作成される。
図5は近似式を作成する際に測定されたヒータ電流及びヒータ電圧(実験結果)と、そのヒータ電流及びヒータ電圧から作成された近似式などを示す説明図である。
In the first embodiment, an approximate expression indicating the correspondence relationship between the reference heater current and the heater voltage on one line is created.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the heater current and heater voltage (experimental results) measured when creating the approximate expression, and the approximate expression created from the heater current and heater voltage.
以下、図2を参照しながら、ヒータ断線検知装置5によるヒータの断線検知処理を具体的に説明する。
温度調節器1は、ヒータ4の近傍に設置されている温度センサの測定値(ヒータ4の近傍の温度)を収集し、温度センサの測定値を温度設定値に一致させる操作量を電力調整装置2に出力する。
例えば、温度センサの測定値が温度設定値より低ければ、温度を上げるための制御信号に相当する操作量を電力調整装置2に出力し、温度センサの測定値が温度設定値より高ければ、温度を下げるための制御信号に相当する操作量を電力調整装置2に出力する。また、温度センサの測定値が温度設定値と一致していれば、温度を維持するための制御信号に相当する操作量を電力調整装置2に出力する。
Hereinafter, the heater disconnection detection processing by the heater
The
For example, if the measured value of the temperature sensor is lower than the temperature set value, an operation amount corresponding to a control signal for raising the temperature is output to the
ヒータ断線検知装置5のカウンタ特定部24は、ヒータの断線検知処理を開始する際、ヒータ本数別カウント記憶部25に実装されているヒータの本数別のカウンタのカウント値kを0に初期化する(ステップST1)。
また、安定度判別部23は、安定判別用カウンタのカウント値Csを0に初期化する(ステップST1)。
また、判定周期管理部26は、ヒータの断線検知処理を実行する周期を図るための周期カウンタのカウント値Cdを0に初期化する(ステップST1)。
When starting the heater disconnection detection process, the
Further, the
In addition, the determination
ヒータ断線検知装置5は、測定周期(測定タイミング)になると、後続の処理を実行し、後続の処理が終了すると、次の測定周期になるまで、後続処理の実行を待機する。
なお、「測定周期」は、例えば、電源の半サイクル周期の自然数倍の周期などが用いられ、後続処理を実行するタイミングは、電源電圧が0V(ゼロクロス点)になるタイミングとなる。
The heater
The “measurement period” is, for example, a period that is a natural number multiple of the half cycle period of the power supply, and the timing for executing the subsequent processing is the timing at which the power supply voltage becomes 0 V (zero cross point).
ヒータ断線検知装置5のヒータ電流測定部21は、例えば、AC電源3の電源サイクル毎に、電流検出器13の検出結果を収集してヒータ電流Iを測定し、そのヒータ電流Iの測定値を安定度判別部23に出力する(ステップST3)。
ヒータ電圧測定部22は、例えば、AC電源3の電源サイクル毎に、ヒータ4の両端に印加されている電圧差を測定することで、ヒータ4に印加されている電圧であるヒータ電圧Vを測定し、そのヒータ電圧Vの測定値を安定度判別部23に出力する(ステップST4)。
For example, the heater
The heater
安定度判別部23は、ヒータ電流測定部21からヒータ電流Iの測定値を受け、ヒータ電圧測定部22からヒータ電圧Vの測定値を受けると、そのヒータ電流Iの変動量ΔIとヒータ電圧Vの変動量ΔVを監視し、そのヒータ電流I及びヒータ電圧Vの変動量ΔI,ΔVが継続して所定の範囲内に収まっているか否かを判定することで、そのヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定しているか否かを判定する。
具体的には、以下のようにして、ヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定しているか否かを判定する。
When the
Specifically, it is determined whether the heater current I and the heater voltage V are stable as follows.
安定度判別部23は、ヒータ電流測定部21により今回測定されたヒータ電流Ijと、前回測定されたヒータ電流Ij−1との差分ΔIを算出する(ステップST5)。
ΔI=|Ij−Ij−1| (1)
ただし、Ijはj番目の電源サイクルで測定されたヒータ電流であり、Ij−1はj−1番目の電源サイクルで測定されたヒータ電流である。
ΔI = | I j −I j−1 | (1)
However, I j is the heater current measured in the jth power cycle, and I j−1 is the heater current measured in the j−1 power cycle.
また、安定度判別部23は、ヒータ電圧測定部22により今回測定されたヒータ電圧Vjと、前回測定されたヒータ電圧Vj−1との差分ΔVを算出する(ステップST5)。
ΔV=|Vj−Vj−1| (2)
ただし、Vjはj番目の電源サイクルで測定されたヒータ電圧であり、Vj−1はj−1番目の電源サイクルで測定されたヒータ電圧である。
Further, the
ΔV = | V j −V j−1 | (2)
Where V j is the heater voltage measured in the jth power cycle, and V j−1 is the heater voltage measured in the j−1 power cycle.
安定度判別部23は、ヒータ電流Iの変動量を示す差分ΔIと、ヒータ電圧Vの変動量を示す差分ΔVとを算出すると、ヒータ電流Iの変動量を示す差分ΔIと所定の閾値ΔIthを比較するとともに、ヒータ電圧Vの変動量を示す差分ΔVと所定の閾値ΔVthを比較する。
安定度判別部23は、差分ΔIが閾値ΔIth以下であり、かつ、差分ΔVが閾値ΔVth以下であれば(ステップST6)、ヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定している可能性があるため、安定判別用カウンタのカウント値Csをインクリメントする(ステップST7)。
安定度判別部23は、差分ΔIが閾値ΔIthより大きい場合、あるいは、差分ΔVが閾値ΔVthより大きい場合(ステップST6)、ヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定しておらず、不安定であるため、安定判別用カウンタのカウント値Csをクリアして、カウント値Csを0に戻すようにする(ステップST8)。
When the
If the difference ΔI is equal to or less than the threshold value ΔI th and the difference ΔV is equal to or less than the threshold value ΔV th (step ST6), the
When the difference ΔI is larger than the threshold value ΔI th or when the difference ΔV is larger than the threshold value ΔV th (step ST6), the
安定度判別部23は、安定判別用カウンタのカウント値Csと所定値Cを比較し、安定判別用カウンタのカウント値Csが所定値Cに到達していれば(ステップST9)、差分ΔI及び差分ΔVがC回連続して閾値を下回っており、ヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定している可能性が高いので、ヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定していると判断する(ステップST10)。
The
カウンタ特定部24は、安定度判別部23によりヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定していると判断された場合、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iとヒータ電圧測定部22により測定されたヒータ電圧Vに基づいて、ヒータの本数別のカウンタの中で、そのヒータ電圧V及びヒータ電流Iに対応するカウンタ(現在断線していないヒータの本数Bc)を特定する(ステップST11)。
具体的には、以下のようにして、現在断線していないヒータの本数Bcに対応するカウンタを特定する。
The
Specifically, the counter corresponding to the number Bc of heaters that are not currently disconnected is specified as follows.
まず、カウンタ特定部24は、ヒータ4の断線検知処理を開始する前に作成している近似式(実装されているヒータの本数に対応する近似式)に対して、ヒータ電圧測定部22により測定されたヒータ電圧V(例えば、ヒータ4の断線検知処理を開始する前に、安定している状態で測定されたヒータ電圧)を代入して、基準ヒータ電流Ibを算出する。
この基準ヒータ電流Ibは、図3及び図4に示す安定作動範囲の中心に位置している1本の線上のヒータ電流である。
カウンタ特定部24は、基準ヒータ電流Ibを算出すると、例えば、下記の式(3)に示すように、その基準ヒータ電流Ibと、実装されているヒータの本数m(ヒータ4において、並列に接続されているヒータの本数)と、求めるヒータの本数nとから、n本のヒータが安定に作動している場合に対応するヒータ電流I(n)の電流範囲を算出する。
First, the
The reference heater current Ib is a heater current on one line located at the center of the stable operation range shown in FIGS.
When the
Iupper(n)=Ib×(n+0.5)/m
Iunder(n)=Ib×(n−0.5)/m (3)
ただし、Iupper(n)は求める本数nのヒータが安定に作動しているヒータ電流I(n)の電流範囲(n=mである場合、実装されているヒータの本数mのヒータが安定に作動しているヒータ電流I(n=m)の電流範囲)の上限を示し、Iunder(n)はその下限を示している。
例えば、Ib=10A、m=20本、n=20本であれば、実装されているヒータの本数mに対応するヒータ電流I(n=m=20)の電流範囲は、下記のようになる。
Iupper(n=20)=10×(20+0.5)/20=10.25A
Iunder(n=20)=10×(20−0.5)/20=9.75A
I upper (n) = Ib × (n + 0.5) / m
I under (n) = Ib × (n−0.5) / m (3)
However, I upper (n) is the current range of the heater current I (n) in which the required number n of heaters is operating stably (when n = m, the number m of heaters mounted is stable. The upper limit of the operating heater current I (n = m) current range) is indicated, and I under (n) is the lower limit.
For example, if Ib = 10A, m = 20, and n = 20, the current range of the heater current I (n = m = 20) corresponding to the number m of heaters mounted is as follows: .
I upper (n = 20) = 10 × (20 + 0.5) /20=10.25A
I under (n = 20) = 10 × (20−0.5) /20=9.75A
カウンタ特定部24は、実装されているヒータの本数mに対応する電流範囲を算出すると、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが、その算出した電流範囲に属しているか否かを判定する。
例えば、実装されているヒータの本数mに対応するヒータ電流I(n=m)の電流範囲が9.75A〜10.25Aであるとき、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが9.88Aであれば、そのヒータ電流Iが当該電流範囲に属していると判定するが、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが9.62Aであれば、そのヒータ電流Iが当該電流範囲に属していないと判定する。
When the
For example, when the current range of the heater current I (n = m) corresponding to the number m of mounted heaters is 9.75 A to 10.25 A, the heater current I measured by the heater
カウンタ特定部24は、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが、その算出した電流範囲に属していると判定すれば、実装されているヒータの本数mに対応するカウンタが、現在断線していないヒータの本数Bc(すなわち、Bc=m)に対応するカウンタであると特定する。
If the
カウンタ特定部24は、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが、その算出した電流範囲に属していないと判定すれば、上記の式(3)に示すように、基準ヒータ電流Ibと、実装されているヒータの本数mと、実装されているヒータの本数mより少ない断線していないヒータの本数n(n<m)とから、この断線していないヒータの本数nが安定して作動しているときのヒータ電流I(n(n<m))の電流範囲を新たに算出する。
例えば、Ib=10A、m=20本、n=19本であれば、n=19本のヒータが安定して作動している電流範囲は、上述の式(3)を用いて、下記のように算出される。
Iupper(n=19)=10×(19+0.5)/20=9.75A
Iunder(n=19)=10×(19−0.5)/20=9.25A
If the
For example, if Ib = 10 A, m = 20, and n = 19, the current range in which n = 19 heaters are operating stably can be calculated using the above equation (3) as follows: Is calculated.
I upper (n = 19) = 10 × (19 + 0.5) /20=9.75A
I under (n = 19) = 10 × (19−0.5) /20=9.25A
ここで、図6はヒータの本数別のヒータ電流Iの電流範囲の一例を示す説明図である。
図6の例では、実装されている10本のヒータの本数のうち、安定して作動しているヒータの本数が10本である場合のヒータ電流Iの電流範囲、安定して作動しているヒータの本数が9本である場合のヒータ電流Iの電流範囲、・・・、安定して作動しているヒータの本数が1本である場合のヒータ電流Iの電流範囲をそれぞれ表している。なお、図6においては、安定して作動しているヒータ本数nが0〜10本の電流範囲を全て示しているが、本実施の形態においては、実装されている10本が安定して作動している場合(すなわち、n=mの場合)の電流範囲をまず求め、測定されたヒータ電流がこの電流範囲に入らなかった場合に、実装されている本数よりも少ない本数の電流範囲を、必要に応じて順次求めるようにしている。このようにすると、設定する点数(データ)を抑制することができる点で好ましい。なお、メモリ等の容量に余裕がある場合には、複数または全ての電流範囲を求めておいてもよい。
Here, FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a current range of the heater current I for each number of heaters.
In the example of FIG. 6, the current range of the heater current I when the number of the heaters that are stably operating is 10 out of the 10 heaters that are mounted, is operating stably. The current range of the heater current I when the number of heaters is nine, ..., the current range of the heater current I when the number of heaters operating stably is one, respectively. FIG. 6 shows the current range in which the number n of heaters operating stably is 0 to 10, but in the present embodiment, 10 installed heaters operate stably. If the current range of the heater is not included in this current range, the current range of the number that is less than the number that is mounted, It asks sequentially as needed. This is preferable in that the number of points (data) to be set can be suppressed. If there is a margin in the capacity of the memory or the like, a plurality or all current ranges may be obtained.
カウンタ特定部24は、本数mより少ない断線していないヒータの本数n(例えば、n=m−1)に対応する安定作動電流範囲を算出すると、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが、この算出した電流範囲に属しているか否かを判定する。
例えば、Ib=10A、m=20本、n=19本のときのヒータ電流の安定作動電流範囲が9.25A〜9.75Aであるとき、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが9.50Aであれば、そのヒータ電流Iが当該電流範囲に属していると判定するが、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが9.11Aであれば、そのヒータ電流Iが当該電流範囲に属していないと判定する。
When the
For example, when the stable operating current range of the heater current when Ib = 10 A, m = 20, and n = 19 is 9.25 A to 9.75 A, the heater current I measured by the heater
カウンタ特定部24は、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが、その電流範囲に属していると判定すれば、本数mより少ない断線していないヒータの本数nに対応するカウンタが、現在断線していないヒータの本数Bcに対応するカウンタであると特定する。
例えば、断線していないヒータの本数nがm−1本であれば、m−1本に対応するカウンタが、現在断線していないヒータの本数Bcに対応するカウンタであると特定する。
When the
For example, if the number n of heaters that are not disconnected is m−1, the counter corresponding to m−1 is identified as the counter corresponding to the number Bc of heaters that are not currently disconnected.
カウンタ特定部24は、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが、先に算出した電流範囲に属していないと判定すれば、基準ヒータ電流Ibと、実装されているヒータの本数mと、先に判定を行ったヒータ本数(例えば、m−1)よりも更に少ない断線していないヒータの本数n(例えば、n=m−2)とから、この本数n=m−2本のヒータが安定に作動しているヒータ電流I(n=m−2)の電流範囲を更に算出し、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが、この電流範囲に属しているか否かを判定することで、現在断線していないヒータの本数Bcに対応するカウンタを特定する。
即ち、カウンタ特定部24は、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが算出したヒータ電流I(n)の安定作動電流範囲に属するまで、本数mより少ない断線していないヒータの本数nを減じながら、本数nに対応するヒータ電流I(n)の電流範囲の算出を繰り返す。そして、ヒータ電流Iの属する安定作動電流範囲の本数nに対応するカウンタを、現在断線していないヒータの本数Bcに対応するカウンタであると特定する。なお、本実施の形態においては、ヒータの本数nを1本ずつ減じながら安定電流範囲を算出するようにしているが、必要に応じて減じる本数を変更してもよい。
If the
That is, the
カウンタ特定部24は、現在断線していないヒータの本数Bcに対応するカウンタを特定すると、ヒータ本数別カウント記憶部25により実装されているヒータの本数別のカウンタの中で、本数Bcに対応するカウンタのカウント値kをインクリメントする(ステップST12)。
例えば、現在断線していないヒータの本数Bcが10本であれば、10本に対応するカウンタのカウント値kをインクリメントし、現在断線していないヒータの本数Bcが9本であれば、9本に対応するカウンタのカウント値kをインクリメントする。
When the
For example, if the number Bc of heaters that are not currently disconnected is 10, the count value k of the counter corresponding to 10 is incremented, and if the number Bc of heaters that are not currently disconnected is 9, then 9 The count value k of the counter corresponding to is incremented.
判定周期管理部26は、カウンタ特定部24により本数Bcに対応するカウンタのカウント値kがインクリメントされた場合、安定度判別部23によりヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定していないと判断された場合、あるいは、安定判別用カウンタのカウント値Csが所定値Cに到達していない場合、周期カウンタのカウント値Cdをインクリメントする(ステップST13)。
このとき、周期カウンタのカウント値Cdがヒータの断線検知処理を実行する周期を示す所定値Dに満たなければ、ステップST2の処理に戻り、ステップST3〜ST13の処理が繰り返し実施される(ステップST14)。
When the
At this time, if the count value Cd of the cycle counter does not satisfy the predetermined value D indicating the cycle for performing the heater disconnection detection process, the process returns to step ST2, and the processes of steps ST3 to ST13 are repeatedly performed (step ST14). ).
判定周期管理部26は、周期カウンタのカウント値Cdがヒータの断線検知処理を実行する周期を示す所定値Dに到達すると、ヒータの断線検知処理を実行するタイミングであると判断し、検知実行指令をヒータ断線判定部27に出力する。
ヒータ断線判定部27は、判定周期管理部26から検知実行指令を受けると、ヒータ本数別カウント記憶部25により実装されているヒータの本数別のカウンタの中で、カウント値kが最大のカウンタCmaxを特定する。
When the count value Cd of the cycle counter reaches a predetermined value D indicating the cycle of executing the heater disconnection detection process, the determination
When the heater
ヒータの本数別のカウンタの中で、カウント値kが最大のカウンタCmaxに対応するヒータの本数nは、断線していないヒータの本数を示している可能性が確率的に高いが、安定度判別部23によりヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定していると判断されている割合が小さいような場合には(例えば、設定温度の変更が短時間で繰り返されるような場合には、安定していると判断される割合が小さくなる)、ヒータの断線検知処理の信頼性が低下するので、断線警報を発生しない方がよいと考えられる場合がある。
Among the counters according to the number of heaters, the number n of heaters corresponding to the counter C max with the maximum count value k is likely to indicate the number of heaters that are not disconnected. When the ratio at which the heater current I and the heater voltage V are determined to be stable by the
そこで、ヒータ断線判定部27は、ヒータの本数別のカウンタのカウント値の総和Ctotalを算出し、そのカウント値の総和Ctotalを周期カウンタのカウント値Cd(所定の周期間におけるAC電源3の電源サイクル数に相当)で除算し、その除算値(=Ctotal/Cd)が所定値R以下であるか否かを判定する(ステップST15)。
ヒータ断線判定部27は、その除算値(=Ctotal/Cd)が所定値R以下である場合、ヒータの断線検知処理の信頼性が低いため、断線警報の発生を行わず、ヒータの断線検知が不能である旨を示す判断不能警報の発生を警報発生部28に指示する。
これにより、警報発生部28は、ヒータの断線検知が不能である旨を示す判断不能警報を発生する(ステップST16)。
Therefore, the heater
When the division value (= C total / Cd) is equal to or less than the predetermined value R, the heater
As a result, the
ヒータ断線判定部27は、その除算値(=Ctotal/Cd)が所定値Rを上回っていれば、先に特定したカウント値kが最大のカウンタCmaxに対応するヒータの本数nが、現在断線していないヒータの本数であるとして(ステップST17)、カウント値kが最大のカウンタCmaxに対応するヒータの本数nと実装されているヒータの本数mを比較する。
ヒータ断線判定部27は、カウント値kが最大のカウンタCmaxに対応するヒータの本数nと実装されているヒータの本数mが同数であれば(ステップST18)、現在断線しているヒータはないと判断し、断線警報の発生を行わない。
カウント値kが最大のカウンタCmaxに対応するヒータの本数nが、実装されているヒータの本数mより少なければ(ステップST18)、ヒータが断線していると判断して、ヒータが断線している旨を示す断線警報の発生を警報発生部28に指示する。
これにより、警報発生部28は、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生する(ステップST19)。
If the divided value (= C total / Cd) exceeds the predetermined value R, the heater
If the number n of heaters corresponding to the counter C max having the maximum count value k is equal to the number m of heaters mounted (step ST18), the heater
If the number n of heaters corresponding to the counter C max having the maximum count value k is smaller than the number m of heaters mounted (step ST18), it is determined that the heater is disconnected, and the heater is disconnected. The
Thereby, the
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iの変動量ΔI及びヒータ電圧測定部22により測定されたヒータ電圧Vの変動量ΔVを監視し、そのヒータ電流I及びヒータ電圧Vの変動量ΔI,ΔVが継続して所定の範囲内に収まっていれば、そのヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定していると判断する安定判別手部23と、安定判別部23により安定していると判断された場合、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iとヒータ電圧測定部22により測定されたヒータ電圧Vに基づいて、ヒータの本数別のカウンタの中で、そのヒータ電圧V及びヒータ電流Iに対応するカウンタを特定し、そのカウンタのカウント値kをインクリメントするカウンタ特定部24と、ヒータの本数別のカウンタの中で、カウント値kが最大のカウンタCmaxを特定し、そのカウンタCmaxに対応するヒータの本数nを断線していないヒータの本数であると推定し、その推定したヒータの本数が、実装されているヒータの本数mより少ない場合、ヒータが断線していると判断するヒータ断線判定部27とを設け、警報発生部28が、ヒータ断線判定部27によりヒータの断線が判断された場合に、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生するように構成したので、ヒータの断線を正確に判別して、断線の発生時には、速やかに断線警報を発生することができる効果を奏する。
As apparent from the above, according to the first embodiment, the fluctuation amount ΔI of the heater current I measured by the heater
即ち、この実施の形態1によれば、安定度判別部23が、ヒータ電流測定部21により今回測定されたヒータ電流Ijと前回測定されたヒータ電流Ij−1の差分ΔIが所定の閾値ΔIth以下であり、かつ、ヒータ電圧測定部22により今回測定されたヒータ電圧Vjと前回測定されたヒータ電圧Vj−1の差分ΔVが所定の閾値ΔVth以下であることが所定回数Cだけ連続していれば、ヒータ電流I及びヒータ電圧Vが安定していると判断するように構成したので、安定しない状態で測定されたヒータ電流I及びヒータ電圧Vを除外して、ヒータの断線を判別することができるようになり、ヒータ断線の誤検知が発生する確率を低減することができる効果を奏する。
That is, according to the first embodiment, the
また、この実施の形態1によれば、カウンタ特定部24が、安定度判別部23により安定していると判断された状態で測定されたヒータ電圧Vを近似式に代入して基準ヒータ電流Ibを算出するとともに、その基準ヒータ電流Ib、実装されているヒータの本数m及び断線していないヒータの本数nに基づいて、断線していないヒータの本数nに対応するヒータ電流Iの電流範囲を算出し、ヒータ電流測定部21により測定されたヒータ電流Iが前記電流範囲に属している状態が所定割合を超えた場合、断線していないヒータの本数nに対応するカウンタが、現在断線していないヒータの本数Bcに対応するカウンタであると特定するように構成したので、現在断線していないヒータの本数Bcに対応するカウンタの特定精度を高めることができる効果を奏する。
すなわち、従来においては、ある時点の電圧と電流の関係による断線判断が「所定回数連続」からヒータの断線を判断していたが、この実施の形態1によれば、各時点の断線判断結果を集計した結果に基づき、非断線判断と断線判断の「多い/少ない」からヒータの断線を判断する。この実施の形態1によれば、ヒータの使用状態によってヒータ電流の測定値が基準ヒータ電流と大きく異なることが散発的に発生した場合(すなわち、ヒータが断線していないが安定作動していない場合)であっても、誤判断を回避して安定したヒータ断線判断処理を行うことが可能になる。
Further, according to the first embodiment, the
That is, in the prior art, the disconnection determination based on the relationship between the voltage and current at a certain point in time has determined the disconnection of the heater from “predetermined number of times”. Based on the totaled result, the heater disconnection is determined based on the non-disconnection determination and the disconnection determination “more / less”. According to the first embodiment, when the heater current measurement value is different from the reference heater current sporadically depending on the usage state of the heater (that is, when the heater is not disconnected but is not operating stably). ), It is possible to perform a stable heater disconnection determination process while avoiding erroneous determination.
さらに、この実施の形態1によれば、カウント値kが最大のカウンタCmaxに対応するヒータの本数nが、実装されているヒータの本数mより少ない場合でも、ヒータ断線判定部27が、ヒータの本数別のカウンタのカウント値の総和Ctotalを算出し、そのカウント値の総和Ctotalを周期カウンタのカウント値Cd(所定の周期間におけるAC電源3の電源サイクル数に相当)で除算し、その除算値(=Ctotal/Cd)が所定値R以下であれば、ヒータの断線判断を行わないように構成したので、ヒータの断線検知処理の信頼性が低い状態での断線警報の発生を回避することができる効果を奏する。
また、このとき、ヒータの断線検知が不能である旨を示す判断不能警報を発生することで、ヒータの断線検知処理の信頼性が低いため断線警報が発生されなくても、ヒータの断線が発生している可能性がある旨をユーザに知らせることができる効果も奏する。
なお、この実施の形態1によれば、ヒータの断線を誤検知する可能性が飛躍的に低減するため、従来のヒータ断線検知装置よりも、並列に接続するヒータの本数を増やすことが可能になる。
Furthermore, according to the first embodiment, even when the number n of heaters corresponding to the counter C max having the maximum count value k is smaller than the number m of heaters mounted, the heater
Also, at this time, by generating an indeterminate alarm indicating that the heater disconnection detection is impossible, the heater disconnection is generated even if the disconnection alarm is not generated because the reliability of the heater disconnection detection process is low. There is also an effect that the user can be notified that there is a possibility of being.
According to the first embodiment, since the possibility of erroneous detection of heater disconnection is drastically reduced, the number of heaters connected in parallel can be increased as compared to the conventional heater disconnection detection device. Become.
実施の形態2.
上記実施の形態1では、除算値(=Ctotal/Cd)が所定値Rを上回っていれば、カウント値kが最大のカウンタCmaxに対応するヒータの本数nが、実装されているヒータの本数mより少ない場合、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生するものを示したが、ヒータの本数別のカウンタのカウント値kの間で、あまり大きな差異がない場合、測定値が広範囲にプロットされており、統計的な信頼性が低いと考えられる。
そこで、この実施の形態2では、ヒータの本数別のカウンタのカウント値kの間で、あまり大きな差異がない場合、断線警報の発生を行わず、ヒータの断線検知が不能である旨を示す判断不能警報を発生するようにする。
具体的には、以下の通りである。
In the first embodiment, if the division value (= C total / Cd) exceeds the predetermined value R, the number n of heaters corresponding to the counter C max having the maximum count value k is equal to the number of heaters mounted. When the number is less than the number m, the alarm indicating that the heater is disconnected is shown. However, if there is no significant difference between the counter values k of the number of heaters, the measured value is Plotted over a wide area and considered to have low statistical reliability.
Therefore, in the second embodiment, if there is no significant difference between the count values k of the counters according to the number of heaters, a disconnection alarm is not generated and a determination indicating that the heater disconnection detection is impossible. An inability alarm is generated.
Specifically, it is as follows.
まず、ヒータ断線判定部27は、判定周期管理部26から検知実行指令を受けると、上記実施の形態1と同様に、ヒータ本数別カウント記憶部25により実装されているヒータの本数別のカウンタの中で、カウント値kが最大のカウンタCmaxを特定する。
また、ヒータ断線判定部27は、上記実施の形態1と同様に、ヒータの本数別のカウンタのカウント値kの総和Ctotalを算出する。
First, when the heater
Further, the heater
ヒータ断線判定部27は、カウント値の総和Ctotalを算出すると、そのカウント値の総和Ctotalに対する最大のカウンタCmaxのカウント値kの割合k/Ctotalを算出する。
ヒータ断線判定部27は、割合k/Ctotalが所定値より高ければ、カウンタ特定部24の推定結果が分散しておらず、統計的な信頼性が高いと考えられるので、カウント値kが最大のカウンタCmaxに対応するヒータの本数nが、実装されているヒータの本数mより少なければ、ヒータが断線している旨を示す断線警報の発生を警報発生部28に指示する。
一方、割合k/Ctotalが所定値以下であれば、カウンタ特定部24の推定結果が分散しており、統計的な信頼性が低いと考えられるので、カウント値kが最大のカウンタCmaxに対応するヒータの本数nが、実装されているヒータの本数mより少ない場合でも、ヒータが断線している旨を示す断線警報の発生を行わず、ヒータの断線検知が不能である旨を示す判断不能警報の発生を警報発生部28に指示する。
Heater
The heater
On the other hand, if the ratio k / C total is less than a predetermined value, the estimated result of the
以上で明らかなように、この実施の形態2によれば、カウント値kが最大のカウンタCmaxに対応するヒータの本数nが、実装されているヒータの本数mより少ない場合でも、ヒータの本数別のカウンタのカウント値の総和Ctotalを算出し、そのカウント値の総和Ctotalに対する最大のカウンタCmaxのカウント値kの割合k/Ctotalが所定値以下であれば、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生しないように構成したので、ヒータの断線検知処理の信頼性が低い状態での断線警報の発生を回避することができる効果を奏する。
また、このとき、ヒータの断線検知が不能である旨を示す判断不能警報を発生することで、ヒータの断線検知処理の信頼性が低いため断線警報が発生されなくても、ヒータの断線が発生している可能性がある旨をユーザに知らせることができる効果も奏する。
As apparent from the above, according to the second embodiment, even when the number n of heaters corresponding to the counter C max having the maximum count value k is smaller than the number m of heaters mounted, the number of heaters The sum C total of the count values of another counter is calculated, and if the ratio k / C total of the count value k of the maximum counter C max with respect to the sum C total of the count values is equal to or less than a predetermined value, the heater is disconnected. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of the disconnection alarm in the state where the reliability of the heater disconnection detection process is low.
Also, at this time, by generating an indeterminate alarm indicating that the heater disconnection detection is impossible, the heater disconnection is generated even if the disconnection alarm is not generated because the reliability of the heater disconnection detection process is low. There is also an effect that the user can be notified that there is a possibility of being.
実施の形態3.
上記実施の形態1,2では、カウント値kが最大のカウンタCmaxに対応するヒータの本数nが、実装されているヒータの本数mより少ない場合、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生するものを示したが、ヒータの本数別のカウンタの中で、カウント値kが最大のカウンタCmaxが所定回数(例えば、3回、5回)連続して同じであることを条件に、ヒータ断線判定部27が、ヒータが断線していると判断して、警報発生部28が、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生するようにしてもよい。
この場合、例えば、所定回数がN回であれば、ヒータの断線検知処理を実行する周期×Nの間、カウント値kが最大のカウンタCmaxが同じカウンタである必要が生じるため、ヒータ断線が発生してから警報を発生させるまでの時間が長くなるが、ヒータの断線検知精度を高めることができる効果を奏する。
In the first and second embodiments, when the number n of heaters corresponding to the counter C max having the maximum count value k is smaller than the number m of heaters mounted, a disconnection alarm indicating that the heater is disconnected. However, the counter Cmax having the largest count value k is the same for a predetermined number of times (for example, 3 times and 5 times) continuously. The heater
In this case, for example, if the predetermined number of times is N, the counter C max having the maximum count value k needs to be the same counter during the cycle of executing the heater disconnection detection process × N. Although it takes a long time from the occurrence of the alarm to the generation of the alarm, the heater disconnection detection accuracy can be improved.
実施の形態4.
上記実施の形態1〜3では、カウント値kが最大のカウンタCmaxに対応するヒータの本数nが、実装されているヒータの本数mより少ない場合、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生するものを示したが、ヒータ断線判定部27が、ヒータが断線していると判断すると、カウント値kが最大のカウンタCmaxに対応するヒータの本数nと、実装されているヒータの本数mとの差分(m−n)を警報発生部28に出力し、警報発生部28が、ヒータ断線判定部27から出力された差分を断線警報として出力するようにしてもよい。
この差分は、断線しているヒータの本数に相当するので、ユーザが単にヒータが断線しているという事実を認識するだけでなく、断線しているヒータの本数を認識することができる効果を奏する。
In the first to third embodiments, when the number n of heaters corresponding to the counter C max having the maximum count value k is smaller than the number m of heaters mounted, a disconnection alarm indicating that the heater is disconnected. However, if the heater
Since this difference corresponds to the number of disconnected heaters, the user can recognize not only the fact that the heater is disconnected, but also the number of disconnected heaters. .
1 温度調節器、2 電力調整装置、3 AC電源、4 ヒータ、5 ヒータ断線検知装置、11 電力調整器、12 開閉器、13 電流検出器、21 ヒータ電流測定部(ヒータ電流測定手段)、22 ヒータ電圧測定部(ヒータ電圧測定手段)、23 安定度判別部(安定判別手段)、24 カウンタ特定部(ヒータ本数推定手段)、25 ヒータ本数別カウント記憶部、26 判定周期管理部(ヒータ断線判断手段)、27 ヒータ断線判定部(ヒータ断線判断手段)、28 警報発生部(警報発生手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ヒータに印加されている電圧であるヒータ電圧を所定時間間隔又は所定時間にわたって測定するヒータ電圧測定手段と、
前記ヒータ電流測定手段により測定されたヒータ電流の変動量及び前記ヒータ電圧測定手段により測定されたヒータ電圧の変動量を監視して、前記ヒータ電流及び前記ヒータ電圧の変動量が継続して所定の範囲内に収まっていれば、前記ヒータ電流及び前記ヒータ電圧が安定していると判断する安定判別手段と、
前記安定判別手段により安定していると判断された場合、前記ヒータ電流測定手段により測定されたヒータ電流と前記ヒータ電圧測定手段により測定されたヒータ電圧に基づいて、ヒータの本数別のカウンタの中で、前記測定されたヒータ電圧及び前記測定されたヒータ電流に対応するカウンタを特定し、そのカウンタのカウント値をインクリメントするカウンタ特定手段と、
ヒータの本数別のカウンタの中で、カウント値が最大のカウンタを特定し、前記カウンタに対応するヒータの本数を断線していないヒータの本数であると推定し、前記推定したヒータの本数が、実装されているヒータの本数よりも少ない場合、ヒータが断線していると判断するヒータ断線判断手段と、
前記ヒータ断線判断手段が前記ヒータの断線を判断した場合に、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生する警報発生手段と
を備えたヒータ断線検知装置。 Heater current measuring means for measuring a heater current, which is a current flowing through the heater, over a predetermined time interval or over a predetermined time;
Heater voltage measuring means for measuring a heater voltage, which is a voltage applied to the heater, over a predetermined time interval or over a predetermined time;
The heater current fluctuation amount measured by the heater current measurement means and the heater voltage fluctuation amount measured by the heater voltage measurement means are monitored, and the heater current and the heater voltage fluctuation amount continue to be predetermined. Stability determination means for determining that the heater current and the heater voltage are stable if within a range;
If it is determined by the stability determination means that the number of heaters is different based on the heater current measured by the heater current measurement means and the heater voltage measured by the heater voltage measurement means. A counter specifying means for specifying a counter corresponding to the measured heater voltage and the measured heater current and incrementing a count value of the counter;
Among the counters according to the number of heaters, the counter having the largest count value is specified, the number of heaters corresponding to the counter is estimated to be the number of heaters that are not disconnected, and the estimated number of heaters is A heater disconnection judging means for judging that the heater is disconnected when the number of mounted heaters is less than the number of heaters;
A heater disconnection detection device comprising: an alarm generation means for generating a disconnection alarm indicating that the heater is disconnected when the heater disconnection determination means determines that the heater is disconnected.
実装されている全てのヒータが安定して作動している状態で予め測定されたヒータ電流とヒータ電圧の測定結果に基づいて、実装されているヒータの本数に対応するヒータ電流とヒータ電圧の対応関係を示す近似式を作成しておき、
前記安定判別手段により安定していると判断された状態で測定されたヒータ電圧を前記近似式に代入して基準のヒータ電流を算出するとともに、前記基準のヒータ電流と実装されているヒータの本数に基づいて、実装されているヒータの本数に対応するヒータ電流の電流範囲を算出し、
前記ヒータ電流測定手段により測定されたヒータ電流が前記電流範囲に属していれば、実装されているヒータの本数に対応するカウンタが、現在断線していないヒータの本数に対応するカウンタであると特定することを特徴とする請求項1または請求項2記載のヒータ断線検知装置。 The counter specifying means includes
Correspondence between heater current and heater voltage corresponding to the number of heaters mounted, based on the measurement results of heater current and heater voltage measured in advance with all mounted heaters operating stably Create an approximate expression to show the relationship,
The heater voltage measured in a state determined to be stable by the stability determination means is substituted into the approximate expression to calculate a reference heater current, and the reference heater current and the number of mounted heaters Based on the above, calculate the current range of the heater current corresponding to the number of heaters mounted,
If the heater current measured by the heater current measuring means belongs to the current range, the counter corresponding to the number of mounted heaters is identified as the counter corresponding to the number of heaters that are not currently disconnected. The heater break detection device according to claim 1 or 2, wherein
前記ヒータ電流測定手段により測定されたヒータ電流が前記電流範囲に属していなければ、実装されているヒータの本数より少ないヒータの本数、前記基準のヒータ電流及び実装されているヒータの本数に基づいて、前記少ないヒータの本数に対応するヒータ電流の電流範囲を算出し、
前記ヒータ電流測定手段により測定されたヒータ電流が当該電流範囲に属していれば、前記少ないヒータの本数に対応するカウンタが、現在断線していないヒータの本数に対応するカウンタであると特定することを特徴とする請求項3記載のヒータ断線検知装置。 The counter specifying means includes
If the heater current measured by the heater current measuring means does not belong to the current range, based on the number of heaters less than the number of mounted heaters, the reference heater current, and the number of heaters mounted. , And calculate a current range of the heater current corresponding to the small number of heaters,
If the heater current measured by the heater current measuring means belongs to the current range, it is specified that the counter corresponding to the small number of heaters is a counter corresponding to the number of heaters that are not currently disconnected. The heater disconnection detecting device according to claim 3.
Iupper(n)=Ib×(n+0.5)/m
Iunder(n)=Ib×(n−0.5)/m Said counter specifying unit, if the heater current as a reference is Ib, implemented number of which heater m, the number of heaters seeking is n, the upper limit of the current range of the heater current corresponding to the number n I upper ( The heater break detection device according to claim 4, wherein the lower limit of the current range of the heater current corresponding to n) and the number n is calculated as I under (n).
I upper (n) = Ib × (n + 0.5) / m
I under (n) = Ib × (n−0.5) / m
前記警報発生手段は、前記ヒータ断線判断手段から出力された差分を断線警報として出力することを特徴とする請求項1から請求項8のうちのいずれか1項記載のヒータ断線検知装置。 When the heater disconnection determining means determines that the heater is disconnected, it outputs the difference between the number of heaters corresponding to the counter with the maximum count value and the number of heaters mounted,
The heater break detection device according to any one of claims 1 to 8, wherein the alarm generation unit outputs a difference output from the heater break determination unit as a break alarm.
ヒータ電圧測定手段が前記ヒータに印加されている電圧であるヒータ電圧を所定時間間隔又は所定時間にわたって測定するヒータ電圧測定処理ステップと、
安定判別手段が前記ヒータ電流測定処理ステップで測定されたヒータ電流の変動量及び前記ヒータ電圧測定処理ステップで測定されたヒータ電圧の変動量を監視し、前記ヒータ電流及び前記ヒータ電圧の変動量が継続して所定の範囲内に収まっていれば、前記ヒータ電流及び前記ヒータ電圧が安定していると判断する安定判別処理ステップと、
前記安定判別処理ステップで安定していると判断された場合、カウンタ特定手段が、前記ヒータ電流測定処理ステップで測定されたヒータ電流と前記ヒータ電圧測定処理ステップで測定されたヒータ電圧に基づいて、ヒータの本数別のカウンタの中で、前記測定されたヒータ電圧及び前記測定されたヒータ電流に対応するカウンタを特定し、そのカウンタのカウント値をインクリメントするカウンタ特定処理ステップと、
ヒータ断線判断手段が、ヒータの本数別のカウンタの中でカウント値が最大のカウンタを特定し、前記カウンタに対応するヒータの本数を断線していないヒータの本数であると推定し、前記推定したヒータの本数が実装されているヒータの本数より少ない場合、ヒータが断線していると判断するヒータ断線判断処理ステップと、
前記ヒータ断線判断処理ステップで前記ヒータの断線が判断された場合に、警報発生手段が、ヒータが断線している旨を示す断線警報を発生する警報発生処理ステップと
を備えたヒータ断線検知方法。 A heater current measurement processing step in which the heater current measuring means measures a heater current, which is a current flowing through the heater, over a predetermined time interval or over a predetermined time;
A heater voltage measurement processing step in which a heater voltage measuring means measures a heater voltage, which is a voltage applied to the heater, over a predetermined time interval or a predetermined time;
The stability determining means monitors the amount of fluctuation of the heater current measured in the heater current measurement processing step and the amount of fluctuation of the heater voltage measured in the heater voltage measurement processing step, and the fluctuation amount of the heater current and the heater voltage is determined. A stability determination processing step for determining that the heater current and the heater voltage are stable if continuously within a predetermined range;
When it is determined that the stability is determined in the stability determination processing step, the counter specifying means is based on the heater current measured in the heater current measurement processing step and the heater voltage measured in the heater voltage measurement processing step. A counter identification processing step of identifying a counter corresponding to the measured heater voltage and the measured heater current among the counters according to the number of heaters, and incrementing a count value of the counter;
The heater disconnection determining means identifies the counter with the maximum count value among the counters by number of heaters, estimates that the number of heaters corresponding to the counter is the number of heaters not disconnected, and the estimated When the number of heaters is less than the number of heaters mounted, a heater disconnection determination processing step for determining that the heater is disconnected,
A heater disconnection detection method comprising: an alarm generation processing step for generating a disconnection alarm indicating that the heater is disconnected when the heater disconnection is determined in the heater disconnection determination processing step.
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