一种监视和控制由电流供应的产热设备温度的方法技术

一种监视和控制产热设备温度的方法，该设备由电流供应并周期性地与工作过程的执行相结合产生热能，例如，在包装生产过程中利用热塑性外层的表面融合来进行密封，该设备表现为一个或多个依赖于温度的电阻材料的电阻元件，优选为加热片或加热体的形式，在每个工作周期中提供给电阻元件的产热电流，在每个工作周期中都被分成由可控电流开关设备（６）控制脉冲长度的电流脉冲，该方法的特征在于，在上述电流脉冲（１７）之间的脉冲间隙（１８）内，产生经过元件（２）的测量电流脉冲（１９），该测量电流脉冲为稳恒电流且电流强度已知，并在电阻元件（２）间产生一个电压，该电压或与该电压有关的电位值形成了电阻元件（２）温度的相对测量；所说的电压电位值在调节器装置中与预先设定的标准电位值相比较；标准值和测定值之间的电位差被用来以一定的方式控制用于可控电流开关的驱动装置（９），以分别对应于预先设定的标准值和测定的由测量电流在电阻元件（２）间产生的电压之间的比较结果以增加或减少电流脉冲的长度。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

A method of monitoring and controlling the temperature of a heat generating device supplied by a current

A method to monitor and control the temperature of the heat producing equipment, the equipment from the current supply and periodically and the working process of the implementation of combined production of heat, for example, the surface of thermoplastic outer fusion to seal in the packaging production process, the equipment performance for the resistance element resistance material of one or more dependent in the temperature, preferably heating or heating body, provide heat current resistance element in each work cycle, in each work cycle are divided by current controlled switch device (6) controls the current pulse length, the method is characterized in that the pulse in the current (17 the gap between the pulse) (18), (2) the components produced by measuring the current pulse (19), the measurement of the current pulse constant current and current strength is known, and in Resistive element (2) generates a voltage, the voltage or the voltage associated with the potential value of forming a resistive element (2) relative temperature measurement; voltage potential value in said regulator device with the standard potential of the preset values compared to the standard value and potential value; Determination of the difference between being in a certain way to control driving device for controllable current switch (9), which corresponds to a preset standard value and was determined by measuring the current in a resistor element respectively (2) between the voltage generated between the comparison of the results to increase or decrease the current pulse length.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种监视和控制产热设备的方法，该设备由电流供应并周期性地与工作过程的执行相结合来产生热量，例如，在包装生产过程中最好通过使热塑性外层表面熔合来密封，这些设备表现为一个或多个具有温度依赖性的电阻材料的导电电阻元件，最好为加热条形，在每个工作周期中提供给电阻元件的产热电流都被分成若干个电流脉冲，脉冲的长度由一个可控电流开关装置来控制。
技术介绍
在包装工业中，与包装生产相结合，常常借助于所提供的热和压力将包装材料的表面密封或与另外一个融合。这样的密封常常使用所谓的热封夹，即成对可移动的装置，要密封的包装材料表面被容纳在两者之间并被压在一起。在其中至少一个热封夹中有放热元件，向互相压在一起的热塑性表面提供足够的密封热量，使两者融合在一起，形成牢靠且耐用的密封。如果提供的热量不够的话，密封将不牢靠或不耐用，过多的热能则可能会导致不可控制的密封区域，而在太高的温度下提供的热能将会导致使材料变色这样形式的燃烧损坏，在最坏的情况下，则可能导致烧焦或炭化。在包装或装填机器中，为提高生产能力，有若干对独立的密封夹在工作，还会出现这样的问题，即不同夹中的不同温度或不同供应数量的热能会给出不同的密封效果。专利技术概述因此，在本领域上有必要有一种技术解决方案，以解决监视和控制密封夹中的供热和温度以及以一定的方式管理不同的密封夹使它们给出一致的、均匀的密封效果这个问题。本专利技术提供了这个问题的解决方案，其特征在于，在流经前面说过金属元件的上述电流脉冲之间的脉冲间隙，产生恒定的且电流强度已知的测量电流脉冲，这些测量电流脉冲在电阻元件间产生电压，与该电压有关的电压或电位值构成了电阻元件温度的相对测量，上述电压或电位值与预先设定的标准电位值相比较，标准值和检测的值之间的电位差被用来以一定的方式控制上述可控电流开关设备的驱动设备，使得电流脉冲的长度分别对应于预先设定的标准值和所确定的由测量电流引起的电阻元件上的电压降之间的比较结果而增加或减少。如上所述，这个技术问题本质上在以前已经知道了，并引起了主要的困难，以前采用的解决方案是单独地调整密封夹，使它们在最大程度上相同，或用通常的说法，使它们互相匹配。最普通的情况，密封夹的产热和放热装置由分布在绝缘衬底上的电阻材料的薄片组成，而衬底又分布在钢轨上。使这些密封夹在热方面完全相似的困难在于，加热片的厚度、宽度、长度等并不是完全均匀的，并且不同夹之间的衬底隔热可能不相同，而这会引起不可控的热量的耗散。还有一个因素就是密封夹的薄片会随时间而磨损，结果它们的热性能，即它们产生的热量变得不同。本专利技术所提出的针对该问题的方案，使加热片的温度被一个调节器所控制，而密封夹与密封衬底的接合时间则利用已知的、优选地用机械装置来控制。这样，根据本专利技术的方法将监视密封夹的加热片作为起始点，以便使它们的温度总是相同(可调节)的，并且利用这些装置，控制供热的量和密封的效果。因此，如果密封效果不是所希望的话，就调节加热片的温度直到达到所希望的密封效果为止。如果使用了若干个密封夹，不同夹的密封片温度可被自动调节到相同等级，不管加热片是否已经磨损或者密封夹是否表现出不同的电、热性能。然而，本专利技术并不仅仅适用于调节密封夹的温度，在本领域上，还需要一种能够测量和记录有电流供应的细丝和热元件中的温度的技术。这种需要能够测量和记录细丝、热元件以及加热片中的温度的原因，是温度是一种产热设备的状态的诊断指示。加热片或加热元件的使用寿命受过高温度的影响很大，例如灯泡中的灯丝并不是这种情况，出于这个原因，在技术上需要能够连续地监视加热片和细丝中的温度，以便能够在它们烧毁并导致停机之前更换缺损的片和细丝。如上所述，由于控制密封温度对能够在最短的时间内获得理想的密封效果至关重要，因此非常关心能够调节密封设备的加热片中的温度。过高的密封温度会烧坏密封物体，而过低的温度又会导致密封较差或密封时间较长。这样，非常需要能够调节加热片和细丝等的温度并记录测量，以便能够监视安装的情况，从而通过调节温度使密封单元的密封效果最佳化。一个已知的事实是大量的金属的阻抗都有具有一定温度依赖关系的阻抗。许多所谓的电阻材料由具有高度正温度依赖关系阻抗的金属合金组成的，即阻抗随温度的增加而增加。对绝大多数金属和合金而言，温度阻抗的函数在比较宽的温度范围内都是线性的。由于在有电流源供电的加热元件中的加热片或加热线圈等的温度，除了受流经加热片的电流引起的产热影响外，还受一些因素的影响，如向衬底以及周围空气的热耗散，很难能够连续控制和监视温度而不采用温度传感器测定加热片的温度。然而，这样的测量比较复杂、速度慢且精度不高，而在另一方面，这里提出的根据本专利技术的方法则比较精确、快速、连续且实现起来简单。此外，一个已知类型的传感器经常会磨损掉或消耗掉并经常改变其特性，结果导致测量精度降低。根据本专利技术的方法和设备并没有这些缺点。附图简述下面将特别参考所附的简图，在此及以后对本专利技术的一个应用于包装材料的密封设备中的优选实施方案进行更为详细的叙述，这些图为附图说明图1表示包装或装填机器的密封设备中一个用于温度测量和温度调节的设备；图2a表示在加热条比较冷时最初流经加热条的电脉冲长度的曲线；图2b表示在加热条达到工作温度后电脉冲的长度是如何缩短的；图3表示产热加热片或加热线圈所采用的一类金属电阻材料中作为阻抗函数的温度曲线。优选实施方案的叙述在这里叙述并在包装工业的密封设备中实际应用的本专利技术的一个实施方案中，前提是相互面对或相互重叠的材料要被用塑性材料表面融合，永久地与另一个密封在一起，至少这些材料的公共界面或接触面表现为热塑性材料层。这种密封是通过将热塑性材料加热到密封或融合温度，同时加力将材料推靠在一起以发生表面融合来实现的。以此作参考的这类密封设备，包含电阻材料的片状元件，由于电流流经这些片会在其中产生热量。这些加热片被安装在支架上并以一定的方式固定，使得在加热片和支架之间形成一个绝缘隔热层。支架和加热片共同形成所谓的密封夹，包含一个可被推靠在一个衬底或反夹上的可移动设备，要密封的材料被容纳在反夹和密封夹之间。密封设备最普通的工作方式是，在每次密封时，在片状元件中产生类似脉冲数量的热量，此后由于片状元件被与它们的衬底推靠在一起，这些热量就在每次密封时都被传送给要密封的材料。这样，热脉冲与密封操作是同步的，密封操作还包括加压阶段及随后的冷却阶段以便使表面融合区域有机会通过冷却稳固下来。每个热脉冲从能量、温度和脉冲长度来看都很合适，从而在最短的时间内(能力状况)并利用适当的温度(不是使材料烧坏那样的高温)获得最佳的密封强度。如前所述，由于在密封操作中加热片中的温度被保持在恒定、可调的水平上，因而可以获得最佳的调节。图1中简单表示的设备表示密封夹1，加热片2位于密封夹1之上。密封夹1的加热片2与电流源3、4相连，电流源可为电压在24到48V之间的直流电流源。在电流电路中，还有一个相连的电流开关装置6，在这种情况下，开关装置由一个MOS三极管组成。与三极管6平行分布着一个输出稳恒、可调电流的直流电流源，例如，电流可被调到1安培。与加热片2平行分布着一个调节设备7，包括放大器部分10、简略表示的开关11、包含电容13和一个包括总汇合点12的PI调节器电路14(PI＝比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：C·英格维特，
申请(专利权)人：利乐拉瓦尔集团及财务有限公司，
类型：发明
国别省市：