Prediction method and apparatus of a failure of the heater

申请号 JP2000619969 申请日 2000-05-19 公开(公告)号 JP2003500810A 公开(公告)日 2003-01-07
申请人 ワットロー・エレクトリック・マニュファクチャリング・カンパニー; 发明人 ジュリアーノ、ローランド・オー; ラーナム、クリストファー・シー;
摘要 (57)【要約】 ヒータ寿命に影響を及ぼす測定された比率計測係数のコンパイルされたデータベースを使用して抵抗素子の故障を予測する方法が示されている。 この方法は、ヒータ寿命に影響を与える既知の係数を連続的に測定して残りのヒータ寿命のカウントをデクレメントすることにより能動的に行われることが可能であり、あるいはこの方法は、ヒータ寿命に影響を与える係数の動作プロファイルおよびそのプロフィールの各セグメント内の平均を評価することにより受動的に行われてもよい。
权利要求
  • 【特許請求の範囲】 【請求項1】 研究室標準ヒータの試験に基づいてサービス動作中に抵抗素子ヒータの寿命に影響する設計および構造変数の経時的データベースを編集し、 所定のヒータに対する1組の代表的な設計および構造変数のセット内の各変数に対する比率寿命係数を割当てて個々の寿命係数を共に係数化することによって簡単化されたモデルを生成し、 研究室標準ヒータについての等価時間に対する所定のヒータについての実際のサービス時間を正規化し、 1組の時間インターバルにおけるヒータ温度を測定して経時的データベースに基づいて素子温度に関係する応力酸化寿命係数を各インターバルに割当てることにより抵抗素子ヒータの熱プロファイルを測定し、累積的寿命係数を決定し、 比率計測寿命係数、正規化されたサービス時間、および累積的寿命係数を数学的に操作して残っている部分的な寿命を予測することを特徴とする抵抗素子ヒータの故障を予測する方法。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】 本発明は、電気抵抗ヒータ(抵抗素子ヒータ)に関し、特に、前記ヒータの故障を予測する方法および装置に関する。 【0002】 【従来の技術】 従来パラメトリック法に対するサーチに大部分集中している抵抗素子ヒータに対する故障予測システムを開発するために努が注がれており、それはヒータ素子の電気抵抗、電圧、または電流のような測定可能なパラメータの変化に基づいて存在している故障を測定することを意味している。 【0003】 これらの方法は成功していない。 その理由は、抵抗のような簡単なパラメータの変化率は、時にはヒータ劣化の良好な指示を与えるけれども、存在している故障の統計的に一貫した指標として信頼できるものではない。 ヒータ素子の酸化は抵抗に強い影響を与え、酸化の割合は温度および電力レベルに基づいて変化する可能性がある。 それ故、正常な動作条件下で大きく変化する温度および電力について典型的であるから、酸化速度は統計的に信頼性の低い抵抗の測定された変化にのみ基づいた故障予測結果を与える。 【0004】 抵抗素子ヒータの研究および研究室試験により、ヒータ故障予測に有用であるパラメータについての探索が行われ、その結果、大量の情報データベースが抵抗素子ヒータのサービス寿命について種々の設計、構造、および動作変数の効果が利用可能になっている。 利用可能なデータの大部分は変数と無関係な一定値と考えられ、それは集められたデータが特定の反復的な動作の熱および電力プロファイル内で動作する特定のヒータ設計に基づいていることを意味している。 この性質のデータは、平均シース温度およびサイクルレートのようなサービスパラメータが仮定されるとき特定のヒータ設計に対して信頼性の高い予測方法として有効である。 【0005】 しかしながら、実際のヒータの動作中に能動的に予測するために上記のような方法を使用することの問題は、ヒータが特定の反復プロファイルで典型的な動作をせず、反復サイクルが実際の動作中に認められても、そのサイクルは通常複雑であり、その入力パワー、プロセス要求、熱伝導効率における変化により顕著に変化する。 【0006】 上述のように、この分野における研究によれば、パラメータと無関係な測定されたヒータ素子はヒータの故障を予測するには一般に実用的ではない。 実際の故障時間まで単一の所定のパラメータのシフトはゼロまたは非常に僅かなものである。 それは特定のヒータ構造における固有の変化および動作環境において存在する特定の応力に対する関係によるためである。 単一の独立したパラメータについての低い信頼性の結果として、低い統計的正確性の予測方法しか得られない。
    同時に複数のパラメータを監視するシステムは予測の正確度を改善する。 しかしながら、このようなシステムは複雑な測定装置が必要であり、コストが高くなり実用に適しない。 【0007】 ガンマフラックス(Gammaflux) 社はプラスティッ注入モールド工業のホットランナーシステムの製造業者である。 彼等はモールドモニタ(登録商標)と呼ばれる抵抗素子ヒータ故障を予測するための製品を販売しており、それはシリーズ
    9500温度制御システムにより利用されるオンラインソフトウエアパッケージである。 この製品は、供給される電圧および抵抗素子を流れる電流の変化を監視することによってヒータ素子の抵抗を計算し、それはヒータ素子の抵抗のシフトを示す。 しかしながら、前に述べたようにこの方法は多くのヒータの故障モードを検出するのに有効ではない。 予測方法が一貫して主要のタイプの故障を予測しなければ、その有効性は明らかに制限される。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】 米国特許第5736930号明細書にはヒータ素子に類似した装置の故障予測について記載されている。 この米国特許明細書は光源、特に、オーバーヘッドプロジェクタのような装置のランプまたはバルブの故障予測について記載されている。 そこに示された装置と本発明が開示する抵抗素子ヒータとの類似性は、それらが共に電流を伝送する素子であることである。 この米国特許明細書では、装置の目的は光の発生であり、一方本発明の主題は熱の発生である。 しかしながら上記米国特許明細書では性能の監視のため野重要な手段として抵抗を利用しない。
    この方法は時間の経過における放射光を測定している。 この方法はオーバーヘッドプロジェクタで見られるような放射光源に対して有効である。 その理由は光源はフル・オンか、または入力電力の変化しないフル・オフのいずれかであり、フル・オンのときの電流の変化はない。 それ故、このタイプの光源の放射出力の監視により、故障の予測を可能にする必要がある。 しかしながら、抵抗素子ヒータの場合には、この米国特許明細書記載の方法は効率が悪い。 それはヒータ素子はIR光スペクトルでさえも非常に光の発生効率が悪いからである。 したがって放射光センサはヒータ素子の故障を予測するための有効な情報を与える効率のよい手段ではない。 【0009】 それ故、もっと効率のよい抵抗素子ヒータの故障を予測する方法が必要とされている。 上記のような問題を解決するために本発明が開発された。 したがって、本発明の目的は、抵抗素子ヒータの故障を予測し、および/または信頼性の高い方法を使用するシステムを提供することである。 【0010】 【課題を解決するための手段】 本発明は、抵抗素子ヒータの故障を予測し、装置の構造パラメータに関係する既知の1組の熱・物理的特性および測定された動作特性を使用することによって消費されたサービス寿命を評価する方法を使用システムを含んでいる。 【0011】 このシステムは、ヒータの寿命に影響する変数の研究室で生成されたデータベースを相関させ、ベースライン設計および構造に関連してヒータのサービス動作中に測定された実際の熱プロファイルに関して導出し、あるいは予測された正規化された熱プロファイルに変数を相関させる。 研究室試験は所定のヒータに存在する動作設計および構造変数を決定し、これらの変数がどのようにヒータ寿命に影響するかを決定する。 所定のヒータの顕著な故障は、所定のヒータが受けた温度に関係する応力を監視する方法によって予測される。 これらの応力は、類似の応力事象にさらされたとき選択された設計および構造変数に対する経時的な寿命データと相関される。 最後に、応力事象全体のサービス寿命に対する影響、または消費されたサービス寿命の最終的な量についての決定が行われる。 そのような予測を行うために、まず、温度に関係する酸化寿命係数が素子の合金のタイプの酸化特性に基づいて割当てられる。 これらの応力事象係数は時間の経過にわたって累積される。 第2に所定のヒータの比率構造係数が研究室標準ヒータ設計に関して導出され、それによって所定のヒータ構造に対する簡単化された寿命係数性能モデルが生成される。 最後に、測定されたサービス寿命係数が素子の合金のタイプに基づいて研究室標準ヒータ設計に関して導出される。 これらの係数は、
    消費されたサービス寿命の予測されたパーセントおよび実際の動作中に所定のヒータに対して残されたパーセントを導出するために組合わされて使用される。 この予測は、ヒータ温度が実際のヒータの動作中に測定されるために本発明の能動的形態と考えられる。 【0012】 しかしながら、本発明の受動的形態も存在する。 それは所定のヒータの全体のサービス寿命が受動的に予測される(実際の測定動作は行われない)。 受動的形態では平均動作寿命係数が使用され、動作プロファイルを決定するために温度測定を行う代わりに平均温度が意図するサービス応用に基づいて予測される。 【0013】 サービス寿命消費の評価は、時間的に所定の点でヒータの故障が発生する可能性および消費寿命の経時割合に基づいて残されている予測されるサービス寿命に関する統計的な決定をサポートするために使用されることができる。 この方法は、ヒータが存在する応用に対してスケジュール化された保守作業が行われる実行の決定のようなヒータ制御方式に含まれて、ファームウエアまたはソフイウエアで行われることができる。 この方法はまた、所定の応用でヒータの予測された寿命を評価して解析または信頼性のある予測のために論理的なサポートのための設計ツールとして使用されることができる。 【0014】 従来技術は上述のようにパラメータ法に対するサーチに集中されており、これは素子の抵抗、電圧または電流のような測定可能なパラメータの変化に基づいて存在する故障を検出する方法である。 これらの方法は満足できるものではなく、抵抗のような簡単なパラメータの変化割合であるために、時にはヒータの劣化の良好な指示指標を与えるが、存在する故障の統計的な一貫した指標として信頼できるものではない。 【0015】 しかしながら、本発明者は、ヒータ寿命に関係する種々の設計、構造、および動作変数の影響に関する情報の大きいデータベースを累積して重要なパラメータを識別した。 本発明者は、ヒータ素子のオン・オフサイクルおよび温度の影響が抵抗素子ヒータの酸化の割合に依存するため、素子が到達する可変温度が動作寿命の予測の重要な鍵であることを決定した。 設計および構造パラメータに関する情報のデータベースおよび上記の方法による所定の熱プロファイルを使用することにより、ヒータ寿命の消費はヒータのタイプに対する統計手段に対して能動的に測定されることができ、残りの寿命は良好な統計的信頼性で予測されることができ、これは本発明の方法の重要な特徴である。 【0016】 【発明の実施の形態】 本発明の前述および他の特徴、利点、目的、およびこれが得られる方法は、添付図面を伴った詳細な説明を参照してさらに明白になり、最良に理解されるであろう。 図1を参照すると、フローチャートは本発明が抵抗素子ヒータの残りの寿命をアクティブに予測するために使用される態様を示している。 しかしながら方法が予測される前に、特定のタイプのヒータに特有のある係数が実験を通じて得られるかまたは外部からのデータに基づいて評価されなければならない。 典型的なカートリッジヒータの例が以下示されているが、適切な係数は任意のタイプのヒータに対して実験により得られ、本発明の実施で適用されることに注意すべきである。 測定により得られたこれらの係数は以下の説明で識別されるであろう。 【0017】 ブロック100 はプロセスの開始の基準点として使用されている。 アクティブモードは一連の反復により開始され、それぞれの反復は時間と温度の測定でブロック102 で開始する。 測定間の時間インターバルがブロック114 で正確に計算されることができる限り、時間は実時間クロックの使用または基準タイマをベースとすることを含む多くの方法で測定されてもよい。 正確な熱伝導モデルが有効である限り、温度測定はヒータの任意のところで同様に行われてもよく、それによってコイル温度は測定されたヒータ温度から確認されることができる。 【0018】 時間および温度測定はそれぞれブロック104 、114 に移動される。 前述したように、カートリッジおよびチューブ状のヒータの寿命に影響する重要なパラメータはコイル温度である。 他のタイプのヒータでは、異なるパラメータが故障を予測するのに重要な要因であるという発見がされていることを留意することが重要である。 測定された温度が抵抗コイルで直接採取されないことを仮定すると、
    ブロック106 の熱伝導モデルは測定された温度をコイル温度の正確な評価に操作するために使用される。 例えば、ヒータ幾何学形状および関連する熱伝導係数は既に知られているので、ヒータシースで採取された測定温度はコイル温度を決定するためにブロック106 でフーリエ熱伝導モデルと共に使用される。 さらに複雑な熱伝導モデルは、温度が外部プロセスから(例えばオイルのフライやバットに位置する熱電対から)取られる例で発展される必要がある。 幾つかの例では、ヒータコイルの温度は間接的な手段により取られてもよい。 例えばコイルワイヤが既知の抵抗の熱係数を有するならば、測定はコイル温度を決定するために、供給された電圧および電流について行われてもよい。 【0019】 コイル温度が一度知られると、ブロック110 のコイル温度の寿命係数の等式が適用され、ブロック108 でコイル温度寿命係数f (T)を計算する。 係数f (T)は試験データから計算され、これは動作温度の関数として相対的なワイヤ寿命を示している。 図3は特定のヒータコイルタイプに対して、f (T)の温度Tに関連するサンプルグラフを示している。 秒-1の単位を有する寿命係数は特定のヒータコイルのタイプの研究所試験を経て計算されなければならないか、または幾つかのワイヤ製造業者から直接獲得されてもよい。 示されているサンプルは典型的なNiCr(ニッケルクロム)抵抗線のものである。 時間インターバルtは単に測定時間を先の測定の時間から減算することにより計算される。 時間インターバルが小さい程、本発明はさらに正確である。 【0020】 一度、寿命係数と測定の時間インターバルが知られると、その特定の間隔中に使用されるヒータ寿命の割合は、f (θ)とK HRの比の寿命係数で割算した時間インターバルを乗算することによりブロック112 で計算されることができる。
    (θ)は測定するヒータの同一タイプのワイヤ合金で構成されたヒータに所定の平均温度とサイクル速度の一連の温度サイクルを与え、故障が生じるまでの全体時間を計算することにより研究所で計算された係数であり、特に試験サイクル期間(t/f (T) )をワイヤが耐えられる全体時間で割算することにより計算される。 f (θ)はスカラであり、例としてはNiCrの抵抗線の典型的なタイプでは6.4×10 -7である。 【0021】 同様に、K HRは標準的な基準ヒータに関する測定するヒータ設計の構成パラメータの差の結合効果に基づいている比率計係数である。 標準的な基準ヒータは常に1.00のK HRを有する。 K HRの計算のために評価されなければならない典型的なパラメータはコイルワイヤゲージおよび物理的寸法を含んでいるが、ヒータ設計分野の当業者が知っている複数の係数、即ち特定のタイプのヒータ素子のサービス寿命に影響する任意の係数を含むことができる。 1例としてコイルワイヤゲージを使用して、研究所の基準ヒータが28AWGであり、試験は、25A
    WGまでのゲージの減少によってヒータが平均10%長く継続し、ヒータのK HRは基準ヒータと同一であるが、25AWGゲージコイルでは1.10であることを示している。 f (θ)は同一タイプのヒータ素子を有する全てのヒータで同一の数であり、一方K HRは同一の正確な設計を有する全てのヒータで同一の数であることが明白である。 【0022】 ブロック112 の式は、測定インターバル中に使用されるヒータ寿命の評価された割合を表す数を生成する。 ブロック118 は使用されるヒータ寿命の割合が一度計算されると、反復が開始されることを示している。 さらに反復が頻繁であると、ブロック112 の計算に使用される寿命はそれだけ正確になる。 インターバル中に使用される計算される寿命はブロック120 へ送られ、ここで行われた総数が維持される。 予測された残りのヒータ寿命θ PFはブロック120 の式を使用して計算される。 予測された残りのヒータ寿命θ PFは単に1(または100%)マイナス種々のインターバルに使用される寿命の計算された部分の合計である。 【0023】 例示により、図4の表はアクティブモードの使用により計算された数の1例を示している。 例えば、平らなチューブ状ヒータ構造が使用され、1インチ×0
    . 430インチ直径のシースと、平方インチ当たり60ワット(WSI)の設計を有する。 基準ヒータは真っ直ぐで丸みのあるチューブ状ヒータであり、28A
    WGゲージの同一タイプの加熱素子を有する。 ヒータの例は25AWGゲージコイルを有し、平らなヘアピンに形成された。 28AWGから25AWGへのコイルゲージの変更は45%だけヒータ寿命を増加することが発見された(全ての他の係数は一定である)。 真っ直ぐからヘアピンへのヒータ形状の変更はヒータ寿命を65%だけ減少する(全ての他の係数は一定である)。 丸みを帯びたチューブ状から平らなチューブ状へのヒータ断面の変更はヒータ寿命を5%だけ減少する(全ての他の係数は一定である)。 ヒータ例の結果的なK HRはしたあって1.
    45×0.35×0.95または0.4821である。 【0024】 例示のヒータ(勿論基準ヒータも同様)はその抵抗加熱素子として標準的なNiCrワイヤを使用する。 f (θ)はNiCr抵抗加熱素子で6.4×10 -7であることが試験により発見された。 【0025】 サンプルの測定された温度はシース外部に位置する熱電対から取られる。 コイル温度T coilはフーリエ熱伝導モデルを使用することによりこの例で計算される。 【数1】

    ここでT

    sheathはシースの測定された温度であり、OD

    sheathはシースの外部直径(0.430インチ)であり、ID

    sheathはシースの内部直径(0.370インチ)である。 OD

    coilはコイルの外部直径(0.148インチ)であり、WS


    Iは設計されたヒータの熱フラックス(平方インチ当たり60ワット)であり、


    KはシースまたはBTU・in/hr・°F・ft

    2で測定された絶縁フィル


    (マグネシウム酸化物MgO)の熱伝導度である。 【0026】 ヒータ(および故障予測アルゴリズム)は時間00:06.0にスタートしたと仮定する。 時間00:07.0(col.1)に、インターバル時間が1(


    col. 2)であるように第1の測定が行われる。 その時間に測定されたシース温度は1200.83°F(col.3)であった。 その温度での断熱充填材の熱伝導率は8.90664BTU・in/hr・°F・ft

    2 (col.4)であり、その温度でのシースの熱伝導率は153.04118BTU・in/hr


    ・°F・ft

    2 (col.5)である。 上述したフーリエモデルを使用すると、


    コイル温度は1858.93°F(col.6)で計算された。 図3に示されているチャートから、f(T)(1858.93) は24.061s

    -1 (col.7)


    である。 インターバルはぴったり1秒なので、そのインターバルに対するコイル温度寿命係数は0.0416(col.8)であった。 ブロック112 の式を適用すると、5.517×10

    -8の寿命がそのインターバル中に使用された(col


    . 9)ことが計算された。 その時点までに使用された合計時間は1秒であり(c


    ol. 10)、使用された寿命のランニング合計は5.517×10

    -8である(


    col. 11)。 col. 9とcol. 11とは、それらの間に1インターバルしか存在していないので、第1行目では同じであることが認められる。 合計残時間の評価は、次式にしたがって計算されることができる: 合計残時間=(使用された合計時間ψ使用された合計寿命)(1−使用された合計寿命) 【0027】 第1の反復後の合計残時間は5034.86時間(col.12)である。 この計算は各反復ごとに漸次的に正確になっていき、とくにそのヒータの一貫した使用パターンに関して、それは最終的にヒータ故障の実時間での正確なカウントダウンに収束する。 予測される分数ヒータ残寿命は単に100%マイナス使用された合計分数ヒータ寿命(col.11から)であるが、その始まりがさらに正確になる。 1つの反復の後、それは99.999994%(col.12)として計算された。 この例における反復は1秒ごとに連続し、上記と同じ方法で容易に後続されることができる。 【0028】 装置の形態において、能動形態での本発明の方法は記載された計算を連続的に実行するシステムによって実施され、ユーザに残寿命を時間で、または分数残寿命のいずれかで通知するためのある形態の出力を有する。 随意に、ヒータに残された寿命(または特定の時間)が予め定められたパーセンテージに達したことが警告によりユーザに通知されることができる。 ヒータ設計に特有のその値はシステム中にハードコード化され、ユーザまたはOEMによって手動で入力されるか、あるいはヒータから(たとえば、バーコードによって)直接得られることができる。 【0029】 図2を参照すると、本発明の方法の受動モードが一般的に示されている。 受動モードは本質的に能動モードと同じであるが、しかしながらヒータの合計寿命は始めから計算される。 したがって、受動モードの目的は、特定の適用および使用プロファイルに基づいて特定のヒータ設計の合計寿命を(たとえば、時間で)


    評価することである。 【0030】 受動モードのフローチャートは、基準として使用されるスタートブロック200


    から始まる。 受動モードを使用するために、能動モードの場合と同様にしてK

    H

    Rが計算されなければならず、これはブロック202 において行われる。 ブロック2


    04 からの標準的な基準ヒータ係数は、寸法、形状およびコイルのワイヤゲージのような対象ヒータに固有の係数と組合わせられる。 意図される適用の正確なプロファイルはブロック206 から必要とされる。 適用のプロファイルが正確になると、それだけ一層合計寿命の評価も正確になる。 プロファイルはブロック208 でディスクリートなセグメントに分解される。 各セグメントは異なった均一の動作プロファイルを表す。 たとえば、深いフライバットではヒータのスタートアップ(バットをオンに切替えること)が1つのセグメントとなる。 バットが高温に維持されているが何も調理されていないアイドル時間は第2のセグメントになる。


    食材がバット中に入れられている調理時間は第3のセグメントとなる。 【0031】 各セグメントについて、平均温度、サイクルレートおよび使用レートが計算されなければならない。 使用レートtは単に、そのヒータがそのプロファイルの特定のセグメント内に入っていると評価される時間のパーセンテージである。 たとえば、ヒータは1%の時間だけスタートアップモードであってよく、50%の時間中アイドル状態であり、49%の時間のあいだそのプロファイルの調理セグメントで動作している。 全てのセグメントに対する使用レートの和は常に1(すなわち、100%)に等しくなる。 特定のセグメントに関して、使用レートtは以下に説明するようにブロック222 に渡される。 tは、能動モードでは秒で測定された時間インターバルであり、受動モードでは合計時間のパーセンテージを表わすスカラー分数であることを認識することが重要である。 【0032】 サイクルレートは、そのプロファイルの特定のセグメントが反復する頻度である。 たとえば、ヒータがアイドルセグメントである場合ならば、そのヒータは油を高温に維持するためにある基準時間に付勢し、油が十分に高温になったある時点で消勢し、その後その基準時間の3.5分後にそのサイクルを繰返し(このサイクルを連続的に反復し)、そのサイクルレートが210秒となる。 セグメントサイクルレート係数f(ψ)は、基準ヒータからのデータとサイクルレート係数式(ブロック220 )とを使用してブロック218 において計算される。 サイクルレート式係数は実験室テストから得られ、サイクルレートのどのような変化がヒータ寿命に影響を及ぼしたかを示す尺度である。 たとえば、標準的な基準ヒータが2分のサイクルレートでテストされた場合、そのサイクルレートは1.0のサイクルレート係数を有することになる。 テストによって、サイクルレートを1分に減少することによりヒータ寿命が10%増加したことが立証された場合、そのサイクルレート係数は1.1になる。 【0033】 特定のセグメントに対する平均温度はブロック214 に渡される。 しかしながら、その温度がコイル以外の場所で測定された場合、能動モードで行われたのと同様に、平均コイル温度を計算する(ブロック210 )ために熱伝達モデル(ブロック212 )を使用しなければならない。 コイル温度を使用してセグメント温度寿命係数f(T) が計算される。 これはセグメント温度に対するコイル寿命係数f(T


    ) の、基準ヒータの温度に対するコイル寿命係数f(T) に対する比率(能動モードで使用されたような)である。 各セグメントに関して、セグメント寿命は次式を使用して計算される: 【数2】 ここでT

    0は実験室での標準的な基準ヒータの平均動作プロファイルである。 【0034】 その後、この計算は、各セグメント寿命が計算されるまで反復される(ブロック226 )。 ヒータの合計寿命は、特定のセグメントのそれぞれの寿命を単に合計することによりブロック228 において計算される。 予測合計寿命T

    PT (ブロック230 )はこの方法による、およびブロック228 で計算された和の出力である。 【0035】 一例として、ヒータ(K

    HR =0.482)がフライバット用のものであり、


    1875°Fの平均コイル温度(f(T) =20.4)および15秒のサイクルレート(f(ψ)=4.0)におけるそのヒータのスタートアップセグメントが時間の1%(t=0.01)である場合、そのセグメントに対する予測寿命を得ることができる。 この場合の基準ヒータは198時間の故障までの平均時間(T

    0 )および2378°Fの平均コイル温度(f(T) =1.8)を有していた。 したがって、基準ヒータに関するセグメントコイル温度寿命係数f(T) は20.4/


    1.8すなわち11.33である(このタイプのヒータコイルは1875°Fでは2378°Fの場合より11.33倍長くもつことを意味する)。 したがって、セグメント寿命は0.482×198時間×4.0×11.33×0.01すなわち43.25時間である。 【0036】 ヒータのアイドルセグメントは、856°Fの平均コイル温度(f(T) =5


    85.0)および210秒のサイクルレート(f(ψ)=0.875)で時間の50%(t=0.50)である。 したがって、そのアイドルセグメントについて、基準ヒータに関するセグメントコイル温度寿命係数はf(T) は585.0/1


    . 8すなわち325.0である。 このアイドルセグメントに対するセグメント寿命は0.482×198時間×0.875×325×0.50すなわち13,5


    69時間である。 【0037】 ヒータのアイドルセグメントは、989°Fの平均コイル温度(f(T) =4


    83.0)および150秒のサイクルレート(f(ψ)=0.95)で時間の4


    9%(t=0.49)である。 したがって、そのアイドルセグメントについて、


    基準ヒータに関するセグメントコイル温度寿命係数はf(T) は483.0/1.


    8すなわち268.3である。 このアイドルセグメントに対するセグメント寿命は0.482×198時間×0.95×268.3×0.49すなわち11,9


    19時間である。 したがって適用プロファイルが与えられた場合、ヒータの予測される合計寿命T

    PTは43+13,569+11,919すなわち25,531


    時間である。 したがって、フライバットのユーザはこの値を使用して、彼等がフライバッド内のヒータを交換しなければならない頻度を評価することができる。 【0038】 以上、本発明をその好ましい1実施形態を参照して説明してきたが、それは限定的な意味に解釈されるものではない。 これは、本発明の任意の変形、使用または適応をその一般原理を使用してカバーするものである。 当業者は、本発明の説明を参照することにより種々の修正を認識するであろう。 したがって、添付された請求の範囲が本発明の技術的範囲内の任意のこのような修正または実施形態をカバーするものである。 【図面の簡単な説明】 【図1】 ヒータ故障を“能動モード”で予測する本発明の方法を示すフロー図。 【図2】 ヒータ故障を“受動モード”で予測する本発明の方法を示すフロー図。 【図3】 基準ヒータのコイル温度と比較してコイル温度寿命係数を示したグラフ。 【図4】 ヒータ故障を“能動モード”で予測する本発明の方法の一例から得られた計算された値の表。

    ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,C H,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM, HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,K G,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT ,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW, MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR ,TT,TZ,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA, ZW

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