專利名稱：用于監(jiān)測(cè)電加熱裝置的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)電加熱裝置的方法，所述電加熱裝置具有至少兩個(gè) 加熱元件。為能確定加熱元件的(例如)加熱效應(yīng)或故障情況，需要對(duì)流過(guò) 加熱元件的加熱電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)。舉例而言，這一點(diǎn)對(duì)于發(fā)生在塑料注射成型 機(jī)模具高溫流體通道(熱通道)內(nèi)的塑料熔化過(guò)程而言特別重要，因?yàn)橛杉?熱元件加熱熔化的塑料若在此處發(fā)生程度較小的溫度偏差，就會(huì)使塑料熔液 的材料特性受到影響。這會(huì)對(duì)用于制備塑料件的塑料注射成型機(jī)的注射過(guò)程 產(chǎn)生不利影響。在塑料注射成型機(jī)中，塑料顆粒既在預(yù)塑化單元，也在安裝 在預(yù)塑化單元后面的塑化單元內(nèi)接受熔化處理。模具內(nèi)可能存在用于保持塑 料熔液溫度的熱通道。這類塑化單元和熱道道具有由零點(diǎn)轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體繼電器 (電流繼電器)供電的加熱元件，其中，通過(guò)調(diào)節(jié)由加熱元件傳導(dǎo)的電流可 對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。具有加熱元件的電加熱裝置的其他應(yīng)用領(lǐng)域例如有空調(diào)設(shè) 備和用于化學(xué)過(guò)程的加熱設(shè)備，其中，也可用電加熱系統(tǒng)對(duì)用于化學(xué)過(guò)程的 反應(yīng)室進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
背景技術(shù)：
如果電加熱系統(tǒng)(即電加熱裝置)所應(yīng)用的領(lǐng)域要求極為精確的溫度調(diào) 節(jié)，就須持續(xù)對(duì)電加熱系統(tǒng)的加熱效應(yīng)進(jìn)行精確監(jiān)測(cè)。當(dāng)然，這種監(jiān)測(cè)不僅 實(shí)現(xiàn)成本應(yīng)該低，其結(jié)果也應(yīng)該可靠。此外，對(duì)靈敏區(qū)域的測(cè)量應(yīng)在迅速且 不影響溫度調(diào)節(jié)過(guò)程及質(zhì)量的情況下進(jìn)行。這一點(diǎn)主要指熱通道而言。一種已知的解決方案是用總和電流互感器來(lái)測(cè)量交流電的均方根值。進(jìn) 行總和電流調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)電加熱系統(tǒng)的總和電流(即各電加熱元件的總和電流)進(jìn)行測(cè)量和分析。這種處理方式的優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)投入不大。但使用總和電流 調(diào)節(jié)器的缺點(diǎn)在于，在溫度調(diào)節(jié)過(guò)程中，所有加熱元件均處于工作狀態(tài)，因 而只能對(duì)全體加熱元件的功能進(jìn)行一全-瞼，而無(wú)法對(duì)加熱元件進(jìn)行單獨(dú)檢驗(yàn)。 如果需要進(jìn)行單獨(dú)檢驗(yàn)，就須針對(duì)性地接通個(gè)別加熱元件，而其他所有通道 都須關(guān)閉。這會(huì)對(duì)調(diào)節(jié)過(guò)程產(chǎn)生不利影響，因?yàn)榇訜岵牧峡赡軙?huì)在這段時(shí) 間內(nèi)發(fā)生冷卻。在調(diào)節(jié)對(duì)象反應(yīng)迅速以及處理對(duì)象為溫敏材料的情況下，這 一問(wèn)題會(huì)特別突出。通過(guò)單個(gè)電流檢測(cè)可對(duì)加熱電流進(jìn)行迅速、有效的監(jiān)測(cè)。這是一種不會(huì) 對(duì)溫度調(diào)節(jié)過(guò)程產(chǎn)生不利影響的可靠的監(jiān)測(cè)方法。但其缺點(diǎn)在于投入較大， 因?yàn)殡娂訜嵯到y(tǒng)的每個(gè)加熱元件都須配備傳感器(例如電流互感器)。發(fā)明內(nèi)容已知的電加熱裝置監(jiān)測(cè)方法都存在一定的不足之處。本發(fā)明的目的是提 供一種有所改進(jìn)的電加熱裝置監(jiān)測(cè)方法和一種有相應(yīng)改進(jìn)的設(shè)備。這個(gè)目的通過(guò)一種具有權(quán)利要求1所述特征的方法而達(dá)成。此外，這個(gè)目的還通過(guò)一種具有權(quán)利要求7所述特征的設(shè)備和一種根據(jù)權(quán)利要求11所 述的塑料注射成型機(jī)而達(dá)成。從屬權(quán)利要求2至6以及8至10公開的是本 發(fā)明的方法和設(shè)備的其他有利建構(gòu)方案。本發(fā)明的方法用于對(duì)電加熱裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中，所述電加熱裝置具有 至少一個(gè)加熱元件。所述電加熱裝置例如用于熔化塑料、用于為注射成型模 具中所包含的熱通道調(diào)節(jié)溫度、用于加熱液體或用作樓房的供暖系統(tǒng)。由于 塑料注射成型機(jī)對(duì)可控電加熱裝置的控制質(zhì)量具有較高要求，因此，將本發(fā) 明應(yīng)用于這種機(jī)器，是有利的。對(duì)具有至少一個(gè)加熱元件的電加熱裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法是測(cè)量與電加 熱元件的電阻和/或電感相關(guān)的測(cè)量值，其中，這種測(cè)量通過(guò)對(duì)所述測(cè)量值 進(jìn)行快速采樣而實(shí)現(xiàn)。將提供可測(cè)量信號(hào)的無(wú)源電流互感器用作傳感器。對(duì) 未經(jīng)矯正的測(cè)量信號(hào)的采樣通過(guò)高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換器而實(shí)現(xiàn)，所述高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換器可對(duì)交流電的電流包絡(luò)進(jìn)行采樣。通過(guò)對(duì)測(cè)量值(例如為電流或電壓)進(jìn)行采樣，可記錄測(cè)量值的信號(hào)特 性。這樣就無(wú)需再對(duì)信號(hào)進(jìn)行矯正，也無(wú)需通過(guò)鋸齒法進(jìn)行持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的 模擬值轉(zhuǎn)換，這種模擬值轉(zhuǎn)換需要一秒或一秒以上的持續(xù)接通時(shí)間。在此情 況下，可用一個(gè)測(cè)量設(shè)備測(cè)量不同加熱元件的測(cè)量值。此外還可在持續(xù)接通 時(shí)間較短的情況下對(duì)加熱電流進(jìn)行測(cè)量。如果電加熱裝置具有至少兩個(gè)加熱元件，并且可借助 一個(gè)測(cè)量設(shè)備對(duì)至 少兩個(gè)加熱元件的與電加熱元件的電阻和/或電感相關(guān)的測(cè)量^直進(jìn)行共同測(cè)量，就可有利地在控制過(guò)程中^r測(cè)總和電流的電流包絡(luò)，并將這個(gè)電流包絡(luò) 與總和電流的額定值相比較。通過(guò)將剛被控制設(shè)備接入的加熱電流的單個(gè)電 流相加，就可得到總和電流的額定值，其中，通過(guò)(例如)訓(xùn)練過(guò)程(Teachen ) 可對(duì)所述單個(gè)電流加以檢測(cè)。這個(gè)信息由控制設(shè)備實(shí)時(shí)傳輸給監(jiān)測(cè)設(shè)備。這 一信息傳輸過(guò)程優(yōu)選地通過(guò)控制單元與監(jiān)測(cè)設(shè)備之間的長(zhǎng)度較短的高速同 步連接而實(shí)現(xiàn)。這樣就無(wú)需再針對(duì)性地接通或斷開單個(gè)控制器來(lái)進(jìn)行上述測(cè) 量。如果需要對(duì)至少 一個(gè)加熱元件的通電情況進(jìn)行全部或部分調(diào)節(jié)，就在交 流電的一個(gè)半波或少數(shù)幾個(gè)半波內(nèi)進(jìn)行，其中，將測(cè)量到的值與比較值相比 較。通過(guò)對(duì)加熱元件的通電情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，就只需記錄一個(gè)加熱元件的測(cè)量 值。通過(guò)為待測(cè)量值使用采樣值，就無(wú)需再將加熱元件斷開好幾秒鐘的較長(zhǎng) 時(shí)間。如果為加熱元件供給的是交流電， 一個(gè)或多個(gè)半波的時(shí)間就足以用來(lái)進(jìn) 行測(cè)量。其優(yōu)點(diǎn)在于，監(jiān)測(cè)并不會(huì)對(duì)溫度調(diào)節(jié)產(chǎn)生影響，其中，電加熱裝置 是這種溫度調(diào)節(jié)的執(zhí)行器。通過(guò)調(diào)節(jié)，可以按不同的順序、不同的組合方式 將加熱元件接通和斷開不同的時(shí)間長(zhǎng)度。在此情況下，個(gè)別加熱元件會(huì)以不 規(guī)則的時(shí)間間隔處于斷開的工作狀態(tài)。監(jiān)測(cè)設(shè)備可通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)的加熱元件的 工作狀態(tài)和存儲(chǔ)的測(cè)量值進(jìn)行分析來(lái)用排除法測(cè)定故障加熱元件。此外，為了對(duì)電加熱裝置(也是一種設(shè)備，也可稱為"電加熱系統(tǒng)") 進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有利地在至少兩個(gè)加熱元件中對(duì)與電加熱元件的電阻和/或電感 相關(guān)的值進(jìn)行共同測(cè)量，隨后再將測(cè)量值與比較值相比較。電加熱元件的與 電阻相關(guān)的值例如是電壓值為已知情況下的電流或電流值為已知情況下的 電壓。對(duì)與電加熱裝置的電阻或電感相關(guān)的值的共同測(cè)量主要通過(guò)用于測(cè)量 電流或電壓的共用傳感器而實(shí)現(xiàn)。這個(gè)測(cè)量到的值由處理設(shè)備加以處理，其 中，所述處理設(shè)備特別為一監(jiān)測(cè)設(shè)備，例如是一控制設(shè)備或調(diào)節(jié)設(shè)備。舉例 而言，這種處理通過(guò)將測(cè)量值或不同的測(cè)量值與所存儲(chǔ)的額定值相比較而實(shí) 現(xiàn)。也可將第 一 電加熱元件的測(cè)量值與第二電加熱元件得測(cè)量值相比較，其 中，假定相同電加熱元件的測(cè)量值彼此間并不存在明顯偏差。如果偏差大于預(yù)定的最大差值，就產(chǎn)生報(bào)警或故障信號(hào)。這種比較例如 在用于溫度調(diào)節(jié)的控制或調(diào)節(jié)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行。為了對(duì)電加熱系統(tǒng)和各電加熱元 件的常規(guī)功能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，最好在毫秒范圍內(nèi)進(jìn)行單值測(cè)量。但也可以在為加 熱元件供給交流電或交流電壓的情況下，對(duì)電流或電壓的精確的時(shí)間特性進(jìn) 行測(cè)量。為此，在控制或調(diào)節(jié)設(shè)備中使用高速模擬量輸入端來(lái)提供傳感器所 記錄的測(cè)量值，是有利的。通過(guò)為控制或調(diào)節(jié)設(shè)備(可根據(jù)采樣定理實(shí)現(xiàn)測(cè) 量點(diǎn)的測(cè)量)配備傳感器和模擬量輸入端，就可通過(guò)短時(shí)測(cè)量對(duì)個(gè)別電加熱 元件進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)在較短的接通時(shí)間內(nèi)進(jìn)行快速的電流特性測(cè)量，也可在 機(jī)器處于跑合狀態(tài)時(shí)借助高速加熱電流在不影響調(diào)節(jié)過(guò)程的情況下進(jìn)行可 靠的測(cè)量。本發(fā)明的方法的 一種有利建構(gòu)方案是使測(cè)量與觸發(fā)信號(hào)同步。通過(guò)使測(cè) 量與觸發(fā)信號(hào)同步可獲得可重復(fù)的測(cè)量結(jié)果。舉例而言，交流電或交流電壓 的過(guò)零交叉就是一種觸發(fā)信號(hào)。根據(jù)所述方法的另一建構(gòu)方案，為能在不影響其他電加熱元件組的情況 下對(duì)個(gè)別電加熱元件或一組電加熱元件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在測(cè)量過(guò)程中對(duì)至少一個(gè)加熱元件或一組加熱元件的通電情況進(jìn)行全部或部分調(diào)節(jié)。如果使用觸發(fā)信 號(hào)，從某一時(shí)間點(diǎn)開始就可進(jìn)行測(cè)量，在這一測(cè)量過(guò)程中對(duì)一部分電加熱元 件的通電情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。這一點(diǎn)(例如)在通電過(guò)程中借助變流器通過(guò)關(guān)斷 變流閥或通過(guò)對(duì)繼電器進(jìn)行控制而實(shí)現(xiàn)。如果用至少兩個(gè)電相來(lái)為電加熱元件供電，就可有利地為其中一個(gè)相設(shè) 置(例如)傳感器，其中，借助一個(gè)相可為兩個(gè)或多個(gè)電加熱元件供電。電 加熱元件之間的連接方式或者為串聯(lián)，或者為并聯(lián)。如果為兩個(gè)電相使用 一個(gè)傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)量，則在測(cè)量第 一相中的電流 時(shí)，第二相上的電流可得到抑制。根據(jù)所述方法的一種有利建構(gòu)方案，所述方法用于對(duì)加熱元件進(jìn)行監(jiān) 測(cè)，所述加熱元件用于熔化塑料或用于為模具中的熱通道調(diào)節(jié)溫度。這一建 構(gòu)方案主要涉及所述方法在塑料注射成型機(jī)中的應(yīng)用。對(duì)于這類機(jī)器而言， 能否對(duì)塑料熔液進(jìn)行精確的溫度調(diào)節(jié)特別重要，因?yàn)闇囟葘?duì)塑料熔液的材料 特性具有很大影響，因而也會(huì)對(duì)塑料注射成型機(jī)所制備的塑料注射成型件產(chǎn) 生很大影響。一種有利的建構(gòu)方案是用監(jiān)測(cè)設(shè)備來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這種監(jiān)測(cè)設(shè)備具有一個(gè) 用于檢測(cè)加熱電流的智能裝置，其中，這個(gè)智能裝置獲得有關(guān)在塑料注射成 型機(jī)中一個(gè)加熱裝置的哪些區(qū)段被接通或斷開的信息。因此，在塑料注射成 型機(jī)中， 一個(gè)電加熱裝置的區(qū)段可以按一定的時(shí)間節(jié)奏進(jìn)行接通或斷開(ein- und austaktbar)。電加熱裝置的一個(gè)區(qū)l殳具有至少一個(gè)加熱元件。 舉例而言，監(jiān)測(cè)設(shè)備可實(shí)施為以幾毫秒為間隔對(duì)輸入電流(即在零點(diǎn)轉(zhuǎn)換的交流電)進(jìn)行快速采樣。每個(gè)接通的熱波都可加以測(cè)量。這樣就可省去內(nèi)置式轉(zhuǎn)換器的起振過(guò)程。在進(jìn)一步的處理步驟中，監(jiān)測(cè)設(shè)備將額定總和加熱電流與實(shí)際總和加熱電流進(jìn)行實(shí)時(shí)比較。為此，監(jiān)測(cè)設(shè)備獲得有關(guān)按一定的時(shí)間節(jié)奏接通或斷開加熱電流的信息。這一點(diǎn)可借助外圍總線(例如PROFIBUS總線)而實(shí)現(xiàn)。額定值也存儲(chǔ)在監(jiān)測(cè)設(shè)備內(nèi)部。系統(tǒng)可獲取這一信息。每個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程都可加 以監(jiān)測(cè)。這一點(diǎn)可確保迅速發(fā)出故障信號(hào)。只有在故障情況下才需對(duì)電加熱 系統(tǒng)的區(qū)段個(gè)別地按一定的時(shí)間節(jié)奏進(jìn)行接通或斷開，以便對(duì)故障區(qū)段進(jìn)行 定位。在此過(guò)程中，溫度調(diào)節(jié)器或溫度調(diào)節(jié)裝置既不會(huì)受到影響，也不會(huì)被 打斷。這一 點(diǎn)之所以可以實(shí)現(xiàn)的原因主要在于使用較短的測(cè)量時(shí)間。因此，借助本發(fā)明的方法可簡(jiǎn)單地通過(guò)使用采樣值來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。此外， 通過(guò)所述方法可實(shí)現(xiàn)快速而可靠的監(jiān)測(cè)，其原因在于可以進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。另 一有利之處在于，由于為了電流監(jiān)測(cè)，可以專門對(duì)電加熱裝置的區(qū)段按一定 的時(shí)間節(jié)奏進(jìn)行接通或斷開，因此，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會(huì)受到不利影響。根據(jù)一種有利建構(gòu)方案，通過(guò)對(duì)用于控制溫度的加熱系統(tǒng)的電加熱元件 按一定的時(shí)間節(jié)奏進(jìn)行接通或斷開來(lái)同時(shí)監(jiān)測(cè)這些電加熱元件。根據(jù)所述方法的另一建構(gòu)方案，監(jiān)測(cè)設(shè)備與調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備相連， 以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備用于調(diào)節(jié)或控制溫度。為實(shí)現(xiàn)這一過(guò) 程，借助這個(gè)設(shè)備將加熱元件接通和/或斷開，或者為其提供不同的額定電 流強(qiáng)度。也就是說(shuō)，借助調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備可確定總和電流測(cè)量的額定值。 將這個(gè)額定值與測(cè)量到的實(shí)際值相比較。由于通過(guò)調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備還可 確定及存儲(chǔ)加熱元件的通電時(shí)間順序，因而可通過(guò)對(duì)測(cè)量值的額定值和實(shí)際 值進(jìn)行與時(shí)間相關(guān)的邏輯比較來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)。可以借助邏輯排除法通過(guò)對(duì)以不 同方式進(jìn)行組合的接通的加熱元件進(jìn)行測(cè)量來(lái)測(cè)定加熱元件的故障。下面對(duì)此進(jìn)行舉例說(shuō)明本示例所涉及的加熱裝置具有五個(gè)加熱元件1 至5。在加熱元件3發(fā)生故障的情況下，可通過(guò)下列測(cè)量發(fā)現(xiàn)這一情況，其 中，只用一個(gè)傳感器進(jìn)行所有的測(cè)量，借助這個(gè)傳感器同時(shí)對(duì)所有加熱元件 的電流進(jìn)4亍纟全測(cè)。.在加熱元件1和2為接通的加熱元件的情況下，進(jìn)行電流測(cè)量實(shí)際 值=額定值(加熱元件1和2正常) 在加熱元件3和5為接通的加熱元件的情況下，進(jìn)行電流測(cè)量實(shí)際值-額定值(從這次測(cè)量中無(wú)法看出究竟是加熱元件3還是加熱元件5發(fā)生了故障) 在加熱元件1和4為接通的加熱元件的情況下，進(jìn)行電流測(cè)量實(shí)際 值=額定值(加熱元件4也正常) 在加熱元件3和4為接通的加熱元件的情況下，進(jìn)行電流測(cè)量實(shí)際 值*額定值(通過(guò)這次測(cè)量可以發(fā)現(xiàn)加熱元件3發(fā)生了故障，因?yàn)橹耙?經(jīng)確定加熱元件4正常)。通過(guò)用于調(diào)節(jié)和/或控制加熱元件的調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備15與監(jiān)測(cè)設(shè)備 之間有關(guān)接通的加熱元件的數(shù)據(jù)交換，以及通過(guò)對(duì)已確定良好狀態(tài)和已確定 不良狀態(tài)(實(shí)時(shí)采集并存儲(chǔ))進(jìn)行邏輯運(yùn)算，可以得出有關(guān)一個(gè)或多個(gè)加熱 元件的良好狀態(tài)或不良狀態(tài)(即故障)的結(jié)論。這種邏輯運(yùn)算例如在監(jiān)測(cè)設(shè) 備中進(jìn)行。監(jiān)測(cè)設(shè)備可全部或部分內(nèi)置于調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備中。上述示例中加熱元件的接通順序與調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備有關(guān)，優(yōu)選地， 不受監(jiān)測(cè)設(shè)備的影響。本發(fā)明的用于監(jiān)測(cè)電加熱裝置的設(shè)備包括一個(gè)用于對(duì)測(cè)量值進(jìn)行采樣 的傳感器，其中，電加熱裝置具有一個(gè)加熱元件或至少兩個(gè)彼此并聯(lián)或可單 獨(dú)通電的加熱元件，測(cè)量值與電加熱元件的電阻和/或電感有關(guān)。根據(jù)本發(fā)明用于監(jiān)測(cè)電加熱裝置(具有至少兩個(gè)彼此并聯(lián)或可單獨(dú)通電 的加熱元件)的設(shè)備的另一建構(gòu)方案中，設(shè)置有用于對(duì)兩個(gè)加熱元件的一個(gè) 值進(jìn)行共同測(cè)量的傳感器，該值與電加熱元件的電阻和/或電感相關(guān)。其中， 如果可用至少兩個(gè)繼電器為至少兩個(gè)加熱元件分別供電，是有利的。優(yōu)選地， 用一個(gè)相應(yīng)的裝置實(shí)施上述方法中的其中一種方法。所述設(shè)備可進(jìn)行如下擴(kuò)展監(jiān)測(cè)設(shè)備以可傳輸數(shù)據(jù)的方式與調(diào)節(jié)和/或 控制設(shè)備相連，其中，調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備用于調(diào)節(jié)和/或控制加熱元件，數(shù) 據(jù)傳輸涉及的是有關(guān)加熱元件的接通狀態(tài)順序的數(shù)據(jù)。將所述方法和所述設(shè)備應(yīng)用于塑料注射成型機(jī)，是特別有利的。正是在塑料注射成型機(jī)中需要進(jìn)行準(zhǔn)確及精確的溫度調(diào)節(jié)和監(jiān)測(cè)，以便達(dá)到改善所 生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品品質(zhì)的目的。


下面通過(guò)實(shí)施例描述對(duì)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)作進(jìn)一步說(shuō)明，其中附圖為塑料注射成型機(jī)中的電加熱裝置。
具體實(shí)施方式
附圖顯示的是一個(gè)象征性地加以圖示的塑料注射成型機(jī)20的注射單元 25。注射單元25具有注射活塞26。注射活塞26可在直線驅(qū)動(dòng)單元27的作 用下在活塞式液壓缸28中進(jìn)行直線移動(dòng)。根據(jù)附圖所示，注射裝置與塑化 裝置彼此分開。進(jìn)行塑化時(shí)，可借助漏斗29向螺桿31輸送(例如)塑料顆 粒30。通過(guò)螺桿31可朝螺桿梢32方向輸送塑料顆粒30。在輸送粒料30的 過(guò)程中，可借助電加熱裝置1將粒料熔化。在本實(shí)施例中，電加熱裝置l具 有三個(gè)加熱元件5、 6和7。通過(guò)電連接線11可為每個(gè)電加熱元件5、 6和7 供電。借助傳感器12可對(duì)流過(guò)電連接線的電流進(jìn)行測(cè)量。傳感器12連接在 監(jiān)測(cè)設(shè)備14上。這個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備14將測(cè)量到的電流實(shí)際值與所存儲(chǔ)的額定值 相比較。如果其中一個(gè)加熱元件5、 6或7的加熱盤管在故障情況下燒穿， 就可通過(guò)實(shí)際值與額定值的比較確定這一故障。監(jiān)測(cè)設(shè)備14通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路 以可傳輸數(shù)據(jù)的方式與調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備15相連。調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備15 自身又通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路41與繼電器19相連。繼電器19連接在三相交流電43 上。加熱裝置在塑料注射成型機(jī)中也用作模具加熱裝置或噴嘴加熱裝置。但 附圖未對(duì)這些加熱裝置進(jìn)行圖示。由電加熱裝置1加熱熔化的塑料顆粒通過(guò)螺桿31的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)入熔料 存儲(chǔ)器34。螺桿31可持續(xù)工作，因?yàn)槿哿峡蓵捍嬖谌哿洗鎯?chǔ)器34內(nèi)，并通 過(guò)熔料存儲(chǔ)器34被輸送到活塞式液壓缸內(nèi)。這一點(diǎn)之所以可以實(shí)現(xiàn)的原因 在于，熔料存儲(chǔ)器34的尺寸可在存儲(chǔ)器活塞36的作用下發(fā)生變化(即變大或縮小)。當(dāng)熔料存儲(chǔ)器34縮小時(shí)，熔料就從存儲(chǔ)器開口 38被壓入活塞式 液壓缸28內(nèi)。活塞式液壓缸28區(qū)域內(nèi)布置有一個(gè)可對(duì)熔料進(jìn)行進(jìn)一步加熱 的其他電加熱裝置3。根據(jù)有利方案，螺桿31持續(xù)向熔料存儲(chǔ)器34輸送塑 料熔液，直到注射活塞26完成注射和增壓過(guò)程為止。再次進(jìn)行注射過(guò)程時(shí)， 需借助存儲(chǔ)器活塞36再次向活塞式液壓缸28內(nèi)壓入炫料。電加熱裝置3與電加熱裝置1 一樣具有多個(gè)加熱元件8、 9、 10。電加熱 元件8、 9、 IO通過(guò)電連接線11連接在繼電器16、 17和18上，其中，這些 繼電器各具有一個(gè)交流端子42。根據(jù)有利方案，這些繼電器16、 17和18 是半導(dǎo)體繼電器，因?yàn)榘雽?dǎo)體繼電器可實(shí)現(xiàn)快速的操作過(guò)程和頻繁的操作狀 態(tài)轉(zhuǎn)換。也可用變流器代替繼電器。監(jiān)測(cè)設(shè)備14可有利地內(nèi)置于用于控制 繼電器16、 17和18的調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備15中。也可將調(diào)節(jié)和/或控制設(shè) 備內(nèi)置于一個(gè)或多個(gè)變流器或繼電器中，但附圖并未對(duì)此進(jìn)行圖示。附圖對(duì) 電加熱裝置1的繼電器只是進(jìn)行了整體上的象征性圖示?？珊?jiǎn)單地借助雙位控制器對(duì)繼電器16、 17和18進(jìn)行控制。繼電器16、 17和18與用于測(cè)量電連接線11內(nèi)的電流的傳感器12相連。通過(guò)傳感器12 不僅可對(duì)流過(guò)繼電器16、 17和18的電流進(jìn)行控制(因?yàn)閭鞲衅?2檢測(cè)其 實(shí)際值)，還可對(duì)加熱元件8、 9、 10的功能可靠性進(jìn)行控制。如果有加熱元 件8、 9、 IO發(fā)生故障，其額定電阻就會(huì)不同于實(shí)際電阻(根據(jù)測(cè)量到的實(shí) 際值計(jì)算得出)。對(duì)電加熱裝置3的加熱元件8、 9、 1Q的監(jiān)測(cè)功能整合在一 個(gè)或多個(gè)繼電器16、 17或18中。每個(gè)加熱元件8、 9、 IO均用于加熱一個(gè) 特定區(qū)域22、 23和24。加熱過(guò)程以受控方式進(jìn)行，其中，在加熱溫度的調(diào) 節(jié)過(guò)程中，可保持較高的調(diào)節(jié)質(zhì)量。為避免調(diào)節(jié)質(zhì)量受到不必要的不利影響， 只在交流電的一個(gè)半波或少數(shù)幾個(gè)半波的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行監(jiān)測(cè)功能，對(duì)加熱元件 5、 6、 7、 8、 9和10的功能進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在執(zhí)行監(jiān)測(cè)功能的過(guò)程中，只為一個(gè) 加熱元件通電，因此，傳感器12只測(cè)量這個(gè)通電加熱元件5、 6、 7的測(cè)量 值。也就是說(shuō)，只需使用一個(gè)傳感器12就可對(duì)多個(gè)加熱元件5、 6、 7進(jìn)行監(jiān)測(cè)(參見有關(guān)電加熱裝置1的圖示)。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)測(cè)電加熱裝置(1，3)的方法，所述電加熱裝置具有至少一個(gè)加熱元件(5，6，7，8，9，10)，其特征在于，測(cè)量與所述電加熱元件(5，6，7，8，9，10)的電阻和/或電感相關(guān)的一測(cè)量值，其中，通過(guò)對(duì)所述測(cè)量值進(jìn)行采樣而實(shí)現(xiàn)所述測(cè)量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電加熱裝置具有至少兩個(gè)加熱元件(5， 6， 7, 8, 9, 10),其中， 對(duì)至少兩個(gè)加熱元件(5, 6, 7, 8, 9, 10)的與所述電加熱元件的電阻和/ 或電感相關(guān)的一測(cè)量值進(jìn)行共同測(cè)量，在進(jìn)行所述測(cè)量的過(guò)程中，對(duì)至少一 個(gè)加熱元件(5, 6， 7， 8， 9， 10)的通電情況進(jìn)行全部或部分調(diào)節(jié)，隨后 再將測(cè)量到的值與 一 比較值相比較。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于， 所述測(cè)量與一觸發(fā)信號(hào)同步。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 用至少兩個(gè)電相來(lái)為所述加熱元件(5， 6, 7, 8， 9, IO)供電，共同測(cè)量到的值涉及至少兩個(gè)電相，在進(jìn)行所述測(cè)量的過(guò)程中，只有一個(gè)電相通 電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 所述加熱元件(5, 6, 7， 8， 9， IO)用于熔化塑料，這特別涉及在塑料注射成型機(jī)(20)中的應(yīng)用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 監(jiān)測(cè)設(shè)備(14 )與調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備(15 )相連，以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備(15)用于調(diào)節(jié)和/或控制所述加熱元件(8, 9, 10)， 其中，調(diào)節(jié)和/或控制數(shù)據(jù)用于監(jiān)測(cè)。
7. —種用于監(jiān)測(cè)電加熱裝置(1, 3)的設(shè)備，所述電加熱裝置具有一個(gè)加熱元件(5, 6, 7, 8, 9， 10)或至少兩個(gè)纟皮此并if關(guān)或可單獨(dú)供電的加 熱元件(5, 6, 7, 8， 9, 10), 其特征在于，設(shè)置有一個(gè)用于測(cè)量與所述電加熱元件(5, 6， 7, 8, 9, 10)的電阻 和/或電感相關(guān)的值的傳感器，其中，特別設(shè)置有一個(gè)用于進(jìn)行所述測(cè)量的 瞬時(shí)值轉(zhuǎn)換器(12)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，至少兩個(gè)加熱元件(5， 6, 7， 8， 9， 10)可由至少兩個(gè)繼電器(16， 17, 18)分別供電。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備，其特征在于，一監(jiān)測(cè)設(shè)備(14 )與調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備(15 )相連，以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸， 所述調(diào)節(jié)和/或控制設(shè)備(15)用于調(diào)節(jié)和/或控制所述加熱元件(8, 9, 10)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于， 所述設(shè)備用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法。
11. 一種塑料注射成型機(jī)(20)，所述塑料注射成型機(jī)具有根據(jù)權(quán)利要 求7至9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)電加熱裝置(1，3)的方法和一種相應(yīng)的設(shè)備。所述電加熱裝置(1，3)具有至少一個(gè)加熱元件(5，6，7，8，9，10)。測(cè)量與所述電加熱元件(5，6，7，8，9，10)的電阻和/或電感相關(guān)的測(cè)量值，其中，所述測(cè)量通過(guò)對(duì)所述測(cè)量值進(jìn)行采樣而實(shí)現(xiàn)。通過(guò)使用采樣值可縮短測(cè)量時(shí)間。
文檔編號(hào)H05B1/02GK101268719SQ200680034783
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2006年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日
發(fā)明者伯特霍爾德·帕姆, 岡特·格羅梅斯 申請(qǐng)人:西門子公司