JP2714812B2 - 沸騰点検出方法 - Google Patents
沸騰点検出方法Info
- Publication number
- JP2714812B2 JP2714812B2 JP63108825A JP10882588A JP2714812B2 JP 2714812 B2 JP2714812 B2 JP 2714812B2 JP 63108825 A JP63108825 A JP 63108825A JP 10882588 A JP10882588 A JP 10882588A JP 2714812 B2 JP2714812 B2 JP 2714812B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boiling point
- temperature
- liquid
- temperature sensor
- detection method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Cookers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ボイラーやジャーポット等に用いられる沸
騰点検出方法に関する。
騰点検出方法に関する。
（従来の技術） 従来、液体加熱装置は一般に、第４図に示すように液
槽の一部に設置された温度センサー３からの信号が、A/
D変換器内蔵のマイクロ・コンピューターを中心にリレ
ー等から構成された温度制御器５に入力され、得られる
出力によってヒーター４が通電され、液槽１中の液体２
が加熱される。
槽の一部に設置された温度センサー３からの信号が、A/
D変換器内蔵のマイクロ・コンピューターを中心にリレ
ー等から構成された温度制御器５に入力され、得られる
出力によってヒーター４が通電され、液槽１中の液体２
が加熱される。
このような液体加熱装置の沸騰点検出方法は、第５図に
示す如く、温度センサーの温度が所定の温度を越える
と、一定温度ΔＴだけ上昇するのに要する時間を測定し
沸騰点検出の測定を開始する。即ち同図に於いて、沸騰
点よりずっと低い温度では一定温度ΔＴ上昇するのに要
する時間t1,t2，……tnは短いが、沸騰点に近づくと所
要時間はtbと長くなり、その時間的変化から沸騰点を検
出する謂ゆる単純な差分形の検出方法である。
示す如く、温度センサーの温度が所定の温度を越える
と、一定温度ΔＴだけ上昇するのに要する時間を測定し
沸騰点検出の測定を開始する。即ち同図に於いて、沸騰
点よりずっと低い温度では一定温度ΔＴ上昇するのに要
する時間t1,t2，……tnは短いが、沸騰点に近づくと所
要時間はtbと長くなり、その時間的変化から沸騰点を検
出する謂ゆる単純な差分形の検出方法である。
本来、このような液体加熱装置に於ける液体温度の上昇
過程は、第６図に示すように、液量によって温度センサ
ーから得られる電圧の上昇率と沸騰点を与える電圧B1,B
2,B3が異なるので、前記差分形の沸騰点検出方法は簡単
な方法ではあるが次のような欠点を有する。
過程は、第６図に示すように、液量によって温度センサ
ーから得られる電圧の上昇率と沸騰点を与える電圧B1,B
2,B3が異なるので、前記差分形の沸騰点検出方法は簡単
な方法ではあるが次のような欠点を有する。
（１）沸騰前の温度上昇率から液量を知り、予め用意さ
れた沸騰後の温度上昇率の表の中から該当するものを選
び、沸騰点の基準値として設定し、沸騰点の検出を行う
ので（特願昭62-124816）、ソフト・ウェアが複雑にな
り且つ一品一様なので汎用性がない。
れた沸騰後の温度上昇率の表の中から該当するものを選
び、沸騰点の基準値として設定し、沸騰点の検出を行う
ので（特願昭62-124816）、ソフト・ウェアが複雑にな
り且つ一品一様なので汎用性がない。
（２）水量が少なく電源電圧が高くなった場合や、対流
や撹拌等により温度リップルが大きい場合は、沸騰点検
出まで標準状態の２倍以上の時間を要する。
や撹拌等により温度リップルが大きい場合は、沸騰点検
出まで標準状態の２倍以上の時間を要する。
（３）水量が多く電源電圧が低くなった場合や、液槽の
保温状態が悪い場合、或いは温度センサーの応答時間が
遅く、感度が低い場合等は、沸騰点以下で沸騰と誤判定
してしまう。このように単純な差分形の沸騰点検出方法
は、経済的にも性能面でも十分とは言えない。
保温状態が悪い場合、或いは温度センサーの応答時間が
遅く、感度が低い場合等は、沸騰点以下で沸騰と誤判定
してしまう。このように単純な差分形の沸騰点検出方法
は、経済的にも性能面でも十分とは言えない。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、動作条件によらず汎用性があり、正確な沸
騰点検出を短時間で行う経済的方法を提供することにあ
る。
騰点検出を短時間で行う経済的方法を提供することにあ
る。
（問題点を解決する為の手段） 前記目的を達成するために、本発明による沸騰点検出
方法は、液体加熱装置に於いて、温度センサーから得ら
れる液体の単位温度当りの上昇時間に関する隣接した値
の２乗以上のべき乗の差分値が、最大の変化を示す時点
を沸騰点として検出することを特徴とするものである。
方法は、液体加熱装置に於いて、温度センサーから得ら
れる液体の単位温度当りの上昇時間に関する隣接した値
の２乗以上のべき乗の差分値が、最大の変化を示す時点
を沸騰点として検出することを特徴とするものである。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明を更に詳しく説明する。
本実施例では液体加熱装置として身近な沸騰型ジャー・
ポットを用いて説明する。
ポットを用いて説明する。
第４図に於ける温度センサー３と温度制御器５の構成を
第１図に示す。第１図に於いて、温度センサー３はＢ定
数4330K,R（200℃）＝0.62kΩのサーミスタであり、R1
＝7.26kΩ,Vcc＝5Vである。６はオペアンプによる増幅
器であり、ゲインは３倍とした。７は８ビットA/D変換
器内蔵のマイクロ・コンピューター、８は接点容量10A
のリレーである。又、第４図に於いて、ジャー・ポット
の使用できる容積は0.3〜2.4lのものを使い、ヒーター
は700Wのマイカ・ヒーターである。
第１図に示す。第１図に於いて、温度センサー３はＢ定
数4330K,R（200℃）＝0.62kΩのサーミスタであり、R1
＝7.26kΩ,Vcc＝5Vである。６はオペアンプによる増幅
器であり、ゲインは３倍とした。７は８ビットA/D変換
器内蔵のマイクロ・コンピューター、８は接点容量10A
のリレーである。又、第４図に於いて、ジャー・ポット
の使用できる容積は0.3〜2.4lのものを使い、ヒーター
は700Wのマイカ・ヒーターである。
まず、水量を0.3lとし加熱をスタートさせ温度変化の様
子をマイクロ・コンピューターにより次のように計算さ
せる。
子をマイクロ・コンピューターにより次のように計算さ
せる。
Δ（ｎ）＝ｔ（ｎ）−ｔ（ｎ−１） （差分） Δ(n)2＝t(n)2−ｔ（ｎ−１）2 （２乗の差分） 但し、ｔ（ｎ）,t（ｎ−１）は各々温度が単位量ΔＴだ
け上昇するのに要する時間であり、本実施例ではΔＴ＝
1degとした。時間の経過から上昇する水温によって変化
する温度センサー３の出力電圧の様子を第２図（ａ）
に，同様に温度上昇に伴って得られる上昇時間の差分値
Δ（ｎ），および２乗の差分値Δ(n)2の沸騰点付近の変
化の様子を第２図（ｂ）に示す。第２図（ｂ）によれば
差分値Δ（ｎ）は沸騰点前から上がり始め、Δ（ｎ）＞
ｅで沸騰点と見倣すわけである。Δ（ｎ）の変化は緩慢
で、真の沸騰点は曖昧であり、Δ（ｎ）が増加し始めて
から検出までの応答時間は約50秒の遅れをもっている。
しかしながら、Δ(n)2は真の沸騰点付近で最大の変化を
示し、Δ(n)2−Δ（ｎ＋１）2＞ｅとなれば容易に沸騰
点を検出できるので、応答時間の遅れは約20秒程度であ
る。又、液量が少ない場合、沸騰前では1deg当りの上昇
時間は短いので、沸騰前に沸騰点を誤検出することはほ
とんどない。ここでｅはΔ（ｎ）の増加を表わすのに十
分な基準値である。次に水量を2.4lとし、前記と同様な
方法で加熱した様子を第３図（ａ）（ｂ）に示す。第３
図（ｂ）によればΔ（ｎ）の沸騰点付近の変化は緩慢で
あり、Δ（ｎ）＞ｅを沸騰点としたとき、対流の影響や
電源変動等の外乱があると沸騰点以前に前記状態となっ
てしまう場合がある。これは第３図（ｂ）のΔ（ｎ）が
沸騰前でも20秒程度の大きな値を示すので、一定のｅで
は沸騰点の誤検出は極めて高い確率となる。これに対
し、Δ(n)2は値も大きく明確に最大の変化を示し、沸騰
点に於いてはΔ(n)2−Δ（ｎ−１）2＞ｅを十分満足す
るので、外乱があっても誤検出の可能性は極めて少なく
なる。尚、本実施例ではA/Dコンバーターの分解能と精
度及び外乱を考慮し、20mV/bitの分解能でｅ＝20秒とし
た。このように単位温度当りの上昇時間の２乗の差分値
は、外乱を除くのに有効な方法であり、対流や撹拌等に
より温度リップルが更に大きい場合は、２乗以上のべき
乗の差分値の変化をとらえることによってその影響を除
去できることは明らかである。尚、べき乗のべき数が整
数でない場合も原理的には可能であるが計算が複雑にな
り実用的ではない。本実施例で示した２乗の差分の計算
は、 ［ｔ（ｎ）＋ｔ（ｎ−１）］×［ｔ（ｎ）−ｔ（ｎ−
１）］ の形に変形でき、カウンター，タイマー機能や加減算と
シフト命令で非常に簡単に実行できるのでソフトウェア
の負担は著しく軽減される。
け上昇するのに要する時間であり、本実施例ではΔＴ＝
1degとした。時間の経過から上昇する水温によって変化
する温度センサー３の出力電圧の様子を第２図（ａ）
に，同様に温度上昇に伴って得られる上昇時間の差分値
Δ（ｎ），および２乗の差分値Δ(n)2の沸騰点付近の変
化の様子を第２図（ｂ）に示す。第２図（ｂ）によれば
差分値Δ（ｎ）は沸騰点前から上がり始め、Δ（ｎ）＞
ｅで沸騰点と見倣すわけである。Δ（ｎ）の変化は緩慢
で、真の沸騰点は曖昧であり、Δ（ｎ）が増加し始めて
から検出までの応答時間は約50秒の遅れをもっている。
しかしながら、Δ(n)2は真の沸騰点付近で最大の変化を
示し、Δ(n)2−Δ（ｎ＋１）2＞ｅとなれば容易に沸騰
点を検出できるので、応答時間の遅れは約20秒程度であ
る。又、液量が少ない場合、沸騰前では1deg当りの上昇
時間は短いので、沸騰前に沸騰点を誤検出することはほ
とんどない。ここでｅはΔ（ｎ）の増加を表わすのに十
分な基準値である。次に水量を2.4lとし、前記と同様な
方法で加熱した様子を第３図（ａ）（ｂ）に示す。第３
図（ｂ）によればΔ（ｎ）の沸騰点付近の変化は緩慢で
あり、Δ（ｎ）＞ｅを沸騰点としたとき、対流の影響や
電源変動等の外乱があると沸騰点以前に前記状態となっ
てしまう場合がある。これは第３図（ｂ）のΔ（ｎ）が
沸騰前でも20秒程度の大きな値を示すので、一定のｅで
は沸騰点の誤検出は極めて高い確率となる。これに対
し、Δ(n)2は値も大きく明確に最大の変化を示し、沸騰
点に於いてはΔ(n)2−Δ（ｎ−１）2＞ｅを十分満足す
るので、外乱があっても誤検出の可能性は極めて少なく
なる。尚、本実施例ではA/Dコンバーターの分解能と精
度及び外乱を考慮し、20mV/bitの分解能でｅ＝20秒とし
た。このように単位温度当りの上昇時間の２乗の差分値
は、外乱を除くのに有効な方法であり、対流や撹拌等に
より温度リップルが更に大きい場合は、２乗以上のべき
乗の差分値の変化をとらえることによってその影響を除
去できることは明らかである。尚、べき乗のべき数が整
数でない場合も原理的には可能であるが計算が複雑にな
り実用的ではない。本実施例で示した２乗の差分の計算
は、 ［ｔ（ｎ）＋ｔ（ｎ−１）］×［ｔ（ｎ）−ｔ（ｎ−
１）］ の形に変形でき、カウンター，タイマー機能や加減算と
シフト命令で非常に簡単に実行できるのでソフトウェア
の負担は著しく軽減される。
又、対象とする液体は水のみならず液体一般について適
用できることも明らかである。
用できることも明らかである。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、温度センサー
から得られる液体の単位温度当りの上昇時間に関する隣
接した値の２乗以上のべき乗の差分値が、最大の変化を
示す時点を沸騰点として検出することにより、 （１）液量によらず加減算とシフト命令のみの簡単なソ
フト・ウェアで汎用性の高い沸騰点検出ができる。
から得られる液体の単位温度当りの上昇時間に関する隣
接した値の２乗以上のべき乗の差分値が、最大の変化を
示す時点を沸騰点として検出することにより、 （１）液量によらず加減算とシフト命令のみの簡単なソ
フト・ウェアで汎用性の高い沸騰点検出ができる。
（２）動作状態に寄らず正確で早い沸騰点検出が可能と
なる。
なる。
（３）外乱による誤検出を極めて少なくすることができ
る等の利点を得ることができる。
る等の利点を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す要部回路構成図。第２
図は水量0.3lの場合におけるグラフで、（ａ）は上昇す
る水温によって変化する温度センサーの出力電圧，
（ｂ）は温度上昇に伴う差分値Δ（ｎ），および２乗の
差分値Δ(n)2の沸騰点付近の変化を表したもの。第３図
は水量2.4lの場合におけるグラフで、（ａ）は上昇する
水温によって変化する温度センサーの出力電圧，（ｂ）
は温度上昇に伴う差分値Δ（ｎ），および２乗の差分値
Δ(n)2の沸騰点付近の変化を表したもの。第４図は液体
加熱装置の沸騰点検出方法説明図、第５図は従来の沸騰
点検出方法における検出温度と時間との関係を示すグラ
フ、第６図は従来の沸騰点検出方法における検出温度と
出力電圧の関係を示すグラフである。 １……液槽、２……液体 ３……温度センサー、４……ヒーター ５……温度制御器、６……増幅器 ７……マイクロ・コンピューター ８……リレー
図は水量0.3lの場合におけるグラフで、（ａ）は上昇す
る水温によって変化する温度センサーの出力電圧，
（ｂ）は温度上昇に伴う差分値Δ（ｎ），および２乗の
差分値Δ(n)2の沸騰点付近の変化を表したもの。第３図
は水量2.4lの場合におけるグラフで、（ａ）は上昇する
水温によって変化する温度センサーの出力電圧，（ｂ）
は温度上昇に伴う差分値Δ（ｎ），および２乗の差分値
Δ(n)2の沸騰点付近の変化を表したもの。第４図は液体
加熱装置の沸騰点検出方法説明図、第５図は従来の沸騰
点検出方法における検出温度と時間との関係を示すグラ
フ、第６図は従来の沸騰点検出方法における検出温度と
出力電圧の関係を示すグラフである。 １……液槽、２……液体 ３……温度センサー、４……ヒーター ５……温度制御器、６……増幅器 ７……マイクロ・コンピューター ８……リレー
Claims (1)
- 【請求項１】液体加熱装置に於いて、温度センサーから
得られる液体の単位温度当りの上昇時間に関する隣接し
た値の２乗以上のべき乗の差分値が、最大の変化を示す
時点を沸騰点として検出することを特徴とする沸騰点検
出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63108825A JP2714812B2 (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | 沸騰点検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63108825A JP2714812B2 (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | 沸騰点検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01280244A JPH01280244A (ja) | 1989-11-10 |
| JP2714812B2 true JP2714812B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=14494489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63108825A Expired - Lifetime JP2714812B2 (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | 沸騰点検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2714812B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5380091A (en) * | 1989-04-08 | 1995-01-10 | Alba Tools Limited | Indicating device |
| GB9409296D0 (en) * | 1994-05-10 | 1994-06-29 | Alba Tools Ltd | Brake fluid analyser |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5956631A (ja) * | 1982-09-25 | 1984-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 沸騰検出装置 |
| JPS6041915A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-05 | 松下電器産業株式会社 | 加熱機器 |
-
1988
- 1988-04-30 JP JP63108825A patent/JP2714812B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01280244A (ja) | 1989-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR890006098A (ko) | 히터 에너지 계수기를 사용한 온도 감지 고장 검출 장치 | |
| KR850002226A (ko) | 증기압력조리기구의 조리과정 제어방법 및 장치 | |
| JPH0755192B2 (ja) | 被煮炊物の量検出方法 | |
| JPS5576371A (en) | Failure detecting method in heat fixing device of electrophotographic copier | |
| JP2714812B2 (ja) | 沸騰点検出方法 | |
| JP2654798B2 (ja) | 沸騰点検出方法 | |
| JP2907531B2 (ja) | 炊飯器の加熱制御方法 | |
| JPH0444529B2 (ja) | ||
| JP2525605B2 (ja) | 自動ジャ−ポット | |
| JP3369933B2 (ja) | 水有無検出方法 | |
| JPS6340182Y2 (ja) | ||
| JPH0128571B2 (ja) | ||
| JPS5956632A (ja) | 加熱調理器 | |
| JP3461617B2 (ja) | 電気湯沸かし器 | |
| JPH0661304B2 (ja) | 調理器 | |
| JPH0634773B2 (ja) | 電気湯沸し器 | |
| KR940022002A (ko) | 전자렌지 | |
| JPH0634772B2 (ja) | 電気湯沸し器 | |
| JP2850424B2 (ja) | 電気湯沸かし器 | |
| JP2568640B2 (ja) | 電気湯沸かし器 | |
| JPH0675425B2 (ja) | 沸騰検出装置 | |
| JPH03191928A (ja) | 電気湯沸かし器 | |
| JPH05289757A (ja) | 沸騰検出装置 | |
| JPH0675427B2 (ja) | 誘導加熱調理器 | |
| JPH01105492A (ja) | 沸騰検出装置 |