JPH07201460A - コイル監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘導加熱サイクルまたはテストサイクル中誘
導加熱コイルの電流を監視する装置を提供する。 【構成】 ２つの間隔が密な並列入力導体内の交流によ
り生ずる束が流れる狭いギャップまたは束通路により分
離される並列導体によって交流電源に接続される誘導加
熱コイルに瞬時交流を表す電圧を有する電流信号を生ず
る監視装置。監視装置は、多ターン検出巻線と、巻線
を、並列導体間と束通路の上に固定してギャッップ通路
を流れる束を検出巻線のターンと交差させる手段と、巻
線に誘導電圧により電流信号を生ずる手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、誘導加熱の技術、特
に、作動サイクル中、誘導加熱コイルの電流を監視する
コイル監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第３、７４６、８２５号は、コ
イルの電圧と電流を測定結合して、誘導加熱装置の加熱
サイクルを制御するのに有用なエネルギ監視装置を創出
する、誘導加熱コイルの入力エネルギを測定する装置と
方法を開示しているので、ここに文献として組み入れ
る。この装置と方法は、本発明が意図している従来技術
であり、誘導加熱コイルの電流が、ワークステーション
または変圧器から誘導子に伸びる１つのリードまたはバ
スの周囲に包まれる変流器により測定される、構成を含
む。この先行特許の開示は本発明の環境にあり、この先
行特許に記載される技術はここに背景情報として組み入
れる。

【０００３】誘導加熱技術において、加熱作動の制御
は、加熱サイクル中誘導加熱コイルに流れる高周波交流
により生ずるコイル電圧とコイル電流とを測定すること
によって促進されることは古くから知られている。誘導
加熱コイルの間近の電圧と電流を測定することはこのよ
うな装置の本来の目標であるが、困難であった。電流を
分流器で測定したとき、コイルの入力導体を遮断しなけ
ればならなっかた。先行特許のように、変流器を使用し
たが、変流器はかなり大きく、入力導体またはバスの１
つを取り囲まねばならなっかた。これらの理由で、コイ
ル自身での電流の監視を試みたが、全く好結果でも実用
的でもなかった。更に、加熱コイルの電流と電圧の監視
には、多数の誘導加熱装置にとって有益でない複雑な機
械的構造と旧型装置改造とを要した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、誘導加熱コ
イルの瞬時交流を表す電圧を有する電流信号を生ずるコ
イル監視装置に関する。この新規なコイル監視装置はま
た電圧ピックアップ構造を含み、監視装置が、誘導加熱
コイルを介し実際の瞬時電圧に相当する電圧信号ととも
に、誘導加熱コイルの交流を表す電圧信号を生ずるよう
になっている。本発明を採用することによって、電力、
電流、電圧、位相角、インピーダンス、周波数、加熱時
間およびその他パラメータを含む、多様なパラメータを
生ずる目的のため、瞬時電流と電圧が結合できる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、コイル
監視装置は、多ターン検出巻線と、誘導加熱コイル内に
伸びる並列導体間と間隔が密な導体間のギャップにわた
り巻線を固定して、このギャップに流れる束が検出巻線
のターンと交差して、誘導加熱コイルの電流と周波数の
関数である、電圧を生ずる手段とを含む。コイル監視装
置はまた、コイルの入力導体または入力バス間の位置で
固定される巻線および、誘導加熱コイル内に導かれる狭
いギャップの誘導電圧を用いて電流信号生ずる手段を含
む。

【０００６】本発明によれば、コイル監視装置は、誘導
加熱コイルに接続される間隔が密な並列入力バス（この
バスは、通常、゛フィシュテイル゛とよばれる）間のギ
ャップを流れる束の変化率を検出する手段を含む。監視
装置は、誘導加熱コイルを流れる交流の絶対値と周波数
の関数として電圧信号を生ずる電流検出手段に応答する
手段と、周波数関数を電圧信号から電気的に除去して新
たな電圧信号を付与することにより新たな電圧信号が誘
導加熱コイルを流れる電流の絶対値と周波数の関数とす
る手段とを含む。本発明の側面によれば、検出手段の誘
導電圧は周波数の関数であり、位相変移は９０°であ
る。ろ波器の特性をこえるロールにより限定される、高
い周波数範囲で作動される幾分標準低域ろ波器は、誘導
加熱コイルを流れる電流を表す電圧信号を生ずるために
採用される。本発明の側面によれば、検出巻線からの電
圧は、値が周波数により増大する周波数の直線関数であ
る。相反方法で、低域ろ波器のロールオフ周波数は、周
波数として減少する直線関数として減少する。低域ろ波
器を介し検出巻線から電圧を通すことにより、コイル監
視装置からの実電圧信号は誘導加熱コイルを流れる実電
流を表す。電圧は、絶対電流値として読みとれないが、
ある電流の流れを表すレベルである。このようにして、
コイル監視装置からの電流信号はコイルを流れる実電流
により変化する。本発明の側面によれば、コイル監視装
置の電流を表す出力電圧信号は、抵抗網または他の構成
によって減らされて、一定のプロセスのため所望の電流
を得る。このようにして、電流信号の電圧は、一定であ
るが未知の電流の流れを表す予選択電圧の上下の実電流
の関数となる。その結果、本発明は、誘導加熱コイルを
流れる実電流を表す電圧レベルまたは信号を発生する。
プロセス監視には、絶対電流値には必要ない。電流レベ
ルは、ｋｗ信号および他の電流関連パラメータを表す信
号を生ずるのに使用できる。従って、誘導加熱コイルを
介する電流の流れを表す電圧信号は、グラフ、ディスプ
レイ、サイン分析その他、電力および位相角等電流およ
び電流関連パラメータに採用できる。

【０００７】本発明の主たる目的は、誘導加熱サイクル
またはテストサイクル中誘導加熱コイルの電流を監視す
る装置であって、誘導加熱コイルの瞬時電流を表す電圧
信号を生ずる装置を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、既存の誘導加熱装置
から容易に組み立て分解できる、上記のような装置を提
供することにある。

【０００９】本発明のさらに他の目的は、部品、部品サ
イズおよび部品位置の条件とともに、コイルでの不変電
力、コイルでの不変電圧、コイルでの不変電流、コイル
での不変インピーダンスおよび不変加熱時間を確認する
ために使用できる監視装置を提供することにある。

【００１０】本発明のさらに他の目的は、位相角その他
電気的パラメータを監視することによりフランジを位置
決めし、被走査部品の直径変化を定め、走査部品の端部
を検出し、被監視工作物の焼き戻しを測定できる、上記
のような、コイル監視装置を提供することにある。

【００１１】本発明は、誘導加熱コイルの無線周波数エ
ネルギを監視できるが、用途は広く、インターアクチブ
およびインタープロカチブ誘導加熱プロセスに使用でき
る。

【００１２】誘導加熱コイル内の実電流を表す電圧信号
を生ずることにより、誘導加熱コイルのインフェース電
圧と電流が測定できる。電圧と電流はディスプレイ、帯
記録紙発生、コンピュウター作動装置およびサイン分析
に使用できる。本発明によれば、監視装置は、可変周波
数、すなわち、電源の反応制御特性により促される電源
周波数の変化に加え、誘導子／部品一致変化の結果を調
節できる。本発明によれば、本装置は、電流の周波数成
分または関数が、逆周波数関数を有するロールオフ区域
の低域ろ波器を介し、周波数関数を含む瞬時電圧信号を
通過させることによって、除去される周波数補償測定機
構を採用する。

【００１３】本発明は、被加熱部品内の動的変化に大き
く感応する。これら変化は、表面温度および（または）
温度プロフィール、電流の深さおよび他の電流駆動工作
物特性に関係する。本発明の装置はうず電流技術と同様
に作動するが、本発明のコイル監視装置は工作物内の深
い箇所の動的変化を測定するので、工作物の実際条件に
さらによく感応する。その結果、本発明は従来のうず電
流技術よりも広い範囲の能力を有する。本発明の監視装
置は全電力範囲の誘導加熱電源および本発明により構成
されるコイル監視装置により発生される検出情報を処理
するマイクロプロセッサーの融通性も使用できる。

【００１４】本発明は、工作物の円周温度変化に感応す
る出力信号を発生する結果、本発明を採用する装置は、
実際の部品回転、偏心率、幾何学的形状と変化、および
誘導加熱コイル内の他の関係位置を検出できる。更に、
本発明のコイル監視装置を採用する装置は、部分温度の
差を検出できる。

【００１５】本発明の他の側面によれば、本発明により
構成されたコイル監視装置を採用するシステムは、サイ
ンが、端位相電圧と誘導加熱コイルを実際に流れる電流
との結合により生ずる、電流、電圧、周波数移動、位相
変化その他の特性を含む監視される特定のパラメータに
依存する、サイン分析網またはシステムに異なるサイン
の連なりを発生できる。更に、本発明の他の側面によれ
ば、結合サイン分析システムが得られるように、サイン
分析システムに１つ以上のパラメータが採用される。

【００１６】本発明の他の側面によれぱ、本発明により
構成された新たなコイル監視装置は特定のシステムに採
用され、このシステムを使用して、部品の存在、部品の
偏心率、コイルを有する部品の特徴部分のアラインメン
トを検出し、部品の熱処理条件の確認、部品サイズの確
認、部品位置の確認および部品切れの検出を行う。本発
明を使用して、工作物を非破壊テスト用うず電流装置の
交換を行う。

【００１７】本発明によれば、フランジから一定結合距
離を維持し加熱サイクルを開始しながら部品サイズを変
化させる仕方で、インピーダンスを監視することにより
フランジを位置決めするシステムが得られる。本発明
は、インピーダンス変化により直径変化を行う。インピ
ーダンスは検出電圧と検出電流の関数である。本発明
は、インピーダンスを監視することにより走査部品の端
部を検出できる。本発明を使用することにより、細長部
品の端部は、部品端部を過熱しないで硬化できる。これ
により、誘導加熱サイクル中の通常部品膨張により生ず
る工作物長さ変化をもたらす。

【００１８】本発明によるシステムを使用して、部品が
走査される際一定コイルインピーダンスを維持すること
により走査速度を制御できる。部品または工作物の加熱
時間またはサイクルは、本発明により監視されるときエ
ネルギまたはインピーダンスの一定値を維持することに
より制御できる。コイル軸真直度は、切れ部品の区域の
反対の工作物の区域の電力を変調することにより確保さ
れる。この切れは、本発明を採用するシステムによって
監視される。工作物切れは、電力変化および（または）
インピーダンス変化を記録または読みとつて本発明によ
り検出される。

【００１９】本発明の他の側面によれば、液体の急冷ま
たは工作物の急冷は、本発明により制御される。コイル
監視装置により検出される、コイルインピーダンスを使
用して、特定の工作物の温度を示し、この温度を基準温
度と比較して工作物の急冷サイクルを決定する。

【００２０】本発明は特に、本発明のコイル監視装置に
より検出される、一定のコイルインピーダンスを維持す
るためパワー制御を使用するビレト加熱に適用出来る。

【００２１】本発明の側面によれば、車軸を硬化する誘
導加熱コイルはフランジすみ肉に隣接位置し、本発明の
コイル監視装置により検出される、コイルインピーダン
スは走査硬化プロセスに先立ち誘導加熱コイルの正しい
初期位置を決定するために検出される。走査プロセスは
走査硬化される車軸の端部まで続けられる。加熱サイク
ルの終了瞬間は、本発明により構成される監視装置によ
り検出される、インピーダンス変化に基ずく。

【００２２】本発明によれば、コイル監視装置は実際
に、コイルの束を監視し、束の周波数変化のため電流を
補正し、電流レベルを表すレベルの電圧出力信号を供給
する。この電圧は、電源を制御するためまた、上記パラ
メータを示すため採用される出力信号である。勿論、誘
導加熱コイル電流を表す電圧信号はコイル監視装置によ
り読み出される電圧を表す信号と結合されて、いくつか
の異なる別個電気的パラメータを生じ、これらパラメー
タは、処理特性を決定するため選択的または共同して使
用され、またこれら処理特性は記録、監視されサイン分
析に使用されるか、誘導加熱装置のプロセス制御に使用
される。

【００２３】本発明によれば、誘導加熱コイルの電流は
ワイヤの巻き線を、誘導加熱コイルに導かれる導体また
はバスを２分するスプリットまたはギャップに近接させ
ることにより検出される。バス内の電流の流れにより発
生する束はスリットまたはギャップに存在し、巻き線ま
たは近接コイルにより阻止される。コイルに誘導される
電圧は、バス内の電流の比例測定を表す。本発明によれ
ば、近接ピックアップコイルは、長さが１センチのスリ
ットまたはギャップにおけるスリットから出る最大量の
磁束を捕集するためスリットまたはギャップに垂直に延
長し、バスの反対側に下がる。ピックアップまたは検出
ワイヤまたはコイルはＧ１０フォームに巻かれ、Ｇ１０
フォームは２つの導体またはバスにぴったりはまる。ピ
ックアップコイルまたは検出巻き線に誘導される電圧
は、導体の配置、導体内の電流、検出巻き線またはピッ
クアップコイルの巻き数および電流の周波数の関数であ
る。一定のピックアップまたは近接コイルおよび導体配
置のため、検出巻き線の電流測定は誘導加熱コイルを流
れる電流の周波数により変化する。たとえば、コイルが
１ｋＨｚで作動する時のように、コイルが３ｋＨｚで作
動すると、誘導加熱コイル内の１００アンペアで検出巻
き線に３倍の電圧を誘導する。本発明により構成された
コイル監視装置は、検出巻き線からの誘導電圧信号への
周波数影響を補正するため、フィルターよりなる特別の
回路を含む。上記のように、このフィルターは、巻き線
からの電圧信号を補正して、１ｋＨｚで１００アンペア
の電流により３ｋＨｚで１００アンペアとして監視装置
から同じ電圧レベルを発生する。誘導加熱コイル内の電
流レベルを表す電圧レベルを発生するため、近接コイル
の使用と電圧信号の周波数関数または成分の除去は新規
である。誘導加熱コイルにたいするこの独特な電流検出
構成により、今まで述べた種々のシステム制御を行うた
め多数の個々パラメータが得られる。コイル監視装置は
また、小信号変圧器の１次側を誘導加熱コイルにおける
２つの導体に接続することによりインフェース電圧を測
定する。変圧器の２次側は、コイル監視装置内にあり、
電圧断路のため１次巻線と２次巻線を分離する１／３２
インチのナイロンによる絶縁ボビンに巻かれている。監
視装置のハウジング内の変圧器は５：１電圧変圧する。
この比率は大体１０ｋＨｚ以下の可聴周波誘導加熱装置
にとって都合がよい。

【００２４】本発明の他の側面によれば、検出巻線と電
圧変圧器は単一Ｇ１０積層ハウジングに密閉される。こ
のハウジングは、完全な絶縁と耐水のため電気的樹脂を
詰めたコンパクトな密封ユニットとなる。ハウジング自
身は、２つの導体またはバスが挿入されるスロットを含
み、ハウジングを、誘導加熱コイルの２つの導体に堅固
に保持する４本の止めネジを利用する。２本の止めネジ
で、上記のように、電圧変圧器を電気的に接続する。他
の２本の止めネジは分離されて、コイル監視装置を、誘
導加熱コイルの゛フィシュテイル゛または入力リード上
に機械的に固定する。このハウジングは、ケーブルを終
結させたり、変圧器および検出巻線への固定をなす便宜
な構成を提供する。すべての電気接続は全組立体の詰め
込み前に、終了する。コイル監視装置のケーブルは所定
位置に固定され、誘導加熱コイルの入力リード上の組立
体の通常設置による電気接続への歪みがないようにすべ
ての構成部品は剛的に保持される。電圧電流両信号は、
単一４導体ケーブルを介し制御されるシステムと連通さ
れる。ケーブルは２つのシールド対を有し、１つは電圧
信号用で、もう１つは電流信号用であり、全電流銅編組
遮蔽である。このハーネスは、本発明により構成された
コイル監視装置を利用する際に使用される各信号を発生
するために、マイクロプロセッサーとアナログ／ディジ
タル入力ステージの入力に接続される。

【００２５】上記の構造、目的および利益は図を参照す
ると更に明らかになる。

【００２６】

【実施例】発明の好ましい実施例のみを例示し、これを
限定しない図を参照すると、図１は、通常の変圧器とコ
ンデンサーを含み、出力端子１６、１８を出力リード２
０、２２に接続したワークステーション１４にライン１
２ａを介し高周波交流を送るため、図示せざる相制御Ｓ
ＣＲ網により調節される出力を有する入力３相電源１２
を含む形式の誘導加熱装置用の従来のエネルギ監視装置
１０を示す。誘導加熱コイル３０は、通常、幅が０．０
２０−０．０４０インチのスリットまたはギャップ３６
によって分離される２つの間隔が密な並列導体またはバ
ス３２、３４を有する。導体またはバス３２、３４は、
コイル３０に剛的に接続される、大きくて、一殿に、平
坦な並列銅要素であり、゛フィシュテイル゛と称する電
気入力構造を形成する。エネルギ監視装置は、エネルギ
モニターとよく呼ばれる、制御装置４０を含む。全装置
１０はコイル３０により工作物に指向されるエネルギを
監視する。この目的を達成するため、装置４０は、コイ
ルにより工作物に加えられる電力量および（または）加
熱サイクルの長さを制御する。電圧は検出リード４２、
４４を介しリード２０、２２との接触により検出され
る。従来装置によれば、変流器５０は１つのリード２
０、２２に巻かれて制御装置４０と連通する電圧を発生
する。瞬時電流と電圧を結合することによって、瞬時電
力が決定される。この電力は、時間を経て一体とされ加
熱サイクル中誘導加熱コイル３０により使用されるエネ
ルギを得る。ライン５２の電圧信号は電源１２のＳＣＲ
網の位相角を制御してコイル３０に印加される電力を制
御する。また、ライン５２の論理を使用して、標準誘導
加熱技術により加熱サイクルを開始し終了する。

【００２７】本発明を使用して、電流が導体３２、３４
により形成されるフィシュテイルで直接測定される概念
を用いて負荷またはコイル３０で直接電力を測定する。
このようにして、送信線、ワークステーション１４、お
よび電源１２とワークステーション１４の両方の変圧器
の変化を排除する。本発明を使用することにより、本発
明のコイル監視装置は、コイルエネルギ、コイルパワ
ー、電圧、電流、インピーダンス、加熱時間、および周
波数を表す値を測定または発生できる。更に、本発明を
使用して、回転偏心率、キュウリー点温度、工作物の金
属学的条件および焼き戻しと非焼き戻し工作物間の差を
検出できる。本質的に、電流は適用が容易な構造により
コイル自身で測定され、この構造または支持ハウジング
は殆どの誘導加熱装置にたいし改造出来る。本発明の好
ましい実施例は、実質的に同一構成部品に係るので図１
で使用した符号と同じ符号を含む図２に示されるコイル
モニターＣＭ（監視装置）である。コイルモニターＣＭ
は図１１−１３Ａに示す支持ハウジングと、モニターの
最終成果を達成するハウジング取り付け部品からのデー
タを使用する電気系統とを含む。ハウジングには、リー
ド２０、２２にかかる交流電圧を測定する電圧ピックア
ップライン４２、４４がある。前述のように、検出電圧
は変圧器６０に送られ、リード２０、２２で測定される
コイル３０にかかる交流電圧を表すレベルを有するライ
ン６２に電圧信号を生ずる。独特で新規な検出巻線１０
０は数回巻かれて、並列導体またはバス３２、３４間の
スリットまたはギャップ３６上に置かれる。検出巻線１
００は支持ハウジングにより支持され、スリット３６を
通過する束を測定する。この測定は９０°シフトされた
電圧レベルと、コイル電流と周波数の関数とである。９
０°シフトを行うフィルター１０２は、ロールオフ レ
ンジャーで作動される、低域ろ波器（約５００Ｈｚ）で
ある。ライン１０２ａの出力はコイル３０の電流周波数
の逆直線関数である。束ピックアップ巻線１００は、周
波数の順直綿関数である電圧を発生し、９０°シフトす
るので、フィルター１０２は、コイル３０の電流を表
す、ライン１０２ａの電圧レベルを生ずる。ライン１０
２ａのレベルはアンペアとして直接読める絶対値を持た
ない。しかし、ライン１０２ａの電圧レベルはコイル３
０の実電流を表す電圧信号である。コイル電流が２倍に
なれば、ライン１０２ａの電圧も２倍になる。電流の絶
対値は、誘導加熱絶縁においてコイル３０の作動を制御
するため、またはコイル３０により走査される工作物の
特性を測定するのには必要でないから、コイル３０を監
視し、コイルエネルギ、コイルパワー、電圧、アンペ
ア、インピーダンス、加熱時間および（または）周波数
を表す出力信号をうるには、実電流を表す電圧レベルが
有れば良い。フィルター１０２は、支持ハウジング内ま
たは、コイル監視装置のハウジング部分の外側でよい。
実際には、フィルターは外部部品である。スケーラー網
１０４は支持ハウジングから離れた電気回路内に位置し
ている。スケーラーはライン１０２ａの電圧レベルをラ
イン１０６の所望のレベルに調節して、図９に明示する
ように、マイクロプロセッサー１１０により入力網に使
用される。マイクロプロセッサー１１０は、ライン６２
の瞬時交流電圧を表す電圧信号とライン１０６の瞬時交
流電流を表す電圧とを入力する。これら電圧信号は図９
の図示に従い処理され、いくつかの選択された使用可能
な出力技術を生ずるため図１０の構成にしたがって使用
される。図２に示すように、コイルモニターＣＭにより
決定されるパラメークは、（ａ）プロック１１２で示す
ように直読み出し情報として表示され、（ｂ）ブロック
１１４として図１４に示すシートチャート状とされ、
（ｃ）本願に開示されかつブロック１１６で表す種々形
式のプロセス制御用コンピュータに入力される情報状と
され、（ｄ）または図２０−２２に示され、ブロック１
１８で表される、サイン分析システムに使用される。

【００２８】低域ろ波器１０２が図２Ａに示され、ここ
で演算増幅器１２０は低周波を通し、スイッチ１２２、
１２４、１２６により制御されるロールオフ周波数を有
する。コイルモニターＣＭを使用して１．０ｋＨｚ誘導
加熱プロセスを監視すると、スイッチ１２２が閉成され
る。３．０ｋＨｚ作動の監視はスイッチ１２４を閉じて
行われる。１０ｋＨｚ誘導加熱プロセスが使用されると
き、スイッチ１２６が閉成される。この低域ろ波器は、
巻線１００からのライン１００ａの交流電圧の位相角を
出力１０２ａで９０°シフトする。更に、ライン１００
ａの周波数が増大すると、出力ライン１０２ａの電圧レ
ベルは直線関数で減少する。逆周波数応答関数は、検出
巻線１００からライン１００ａに生ずる。巻線１００の
出力電圧は、周波数により増大する直線関数である。フ
ィルター１０２の作動は、コイル３０で使用される周波
数範囲の周波数の逆関数である。結果として、ライン１
０２ａの出力は誘導加熱コイル３０の実電流により変化
する電圧レベルである。

【００２９】図３において、バス３２、３４のフィシュ
テイル部分に適用される全コイルモニターＣＭが例示さ
れている。ライン４２、４４の電圧は、５：１の比を有
する、変圧器６０ａにより変成され、図９に明示される
スケーラ６０ｂに仕向される。この作用によりライン６
２に電圧信号を発生する。同様に、電圧信号を表す電流
がライン１０６に現れる。これら信号は、導体３２、３
４に取り付けられるコイルモニターＣＭの部分の支持ハ
ウジングまたは構造から、それぞれライン１０６、６２
の各個シールドリード１３２、１３４を有する可撓ハー
ネス１３０を介して送られる。全銅シールド１３６がリ
ード１３２、１３４の周囲に付与されて、コイルモニタ
ーＣＭの局部ハウジング部分から、図９と図１０に示す
遠隔位置のアナログ／ディジタル板へ仕向けられる信号
との電磁干渉を防止する。巻線１００の実際の形状の略
図が図４に示され、ここで、渦巻き１００ｗは導体３
２、３４間のスリット３６の頂上に沿って巻かれてい
る。ここで、スリット３６を介し上下に通る束は検出巻
線１００の渦巻きと交差して、ライン１００ａに信号を
発生する。渦巻き１００ｗの数はスリット３６の大きい
区域を覆うように調節されるが、本発明の特徴ではな
い。図４Ａにおいて、巻線１００ｂはスリット３６の頂
上にのみ付与される。図４Ｂにおいて、巻線１００ｃ
は、サドル形状に導体３２、３４の側面に垂れている。
図３と図４に示すように、巻線１００ｂ、１００ｃは巻
線１００により監視される区域のスロット３６を通るす
べての束を阻止している。前述のように、本発明は、コ
イル３０を通る電流の流れを表すレベルを有する電圧信
号を生ずるスリット３６上の巻線に関する。これは、コ
イル３０内の実際の電流の流れを決定する、独特で新規
な極めて有利な概念であり、このコイル流測定は電源か
らコイル３０への電気的変化により影響されない。この
概念は、本発明の主たる側面で有り、本願で今まで述べ
た利益が得られる。

【００３０】図５と図６を組み合わせて本発明の好まし
い実施例の基本的特徴を示す。コイル１０は複数個の渦
をなしてギャップ３６の頂上に沿って長手方向に延長し
ている。好ましい実施例において、巻線１００は図５に
示すようにサドル形状である。ライン１００ａの出力電
圧信号は図２Ａに示すように出力１０２ａを有するフィ
ルター１０２に仕向けられる。分圧器１０２ｂは電流信
号を調節してライン１０６に一定の電圧を生ずる第１ス
ケーラである。図５と図６の要素はコイルモニターＣＭ
の支持構造部分から離れている。ライン１０６の電圧は
前述のようにアナログ／ディジタル変換器とマイクロコ
ンピュータに出力される。これら２つの信号、６２、１
０６は結合されて、コイル３０の電流と電圧間の位相角
の余弦を得る。略図で表した余弦サブルーチンがブロッ
ク線図で図７に示されている。位相角の余弦関数は、コ
イル３０における工作物の金属的、温度および構造変化
により徹底的に変化する独特で明確な特性である。サブ
ルーチンは、ブロック１５２で示すように、電流と電圧
が掛けられるネットワーク１５０として示されている。
これにより、コイルＣの実際パワーの瞬時読み出しが得
られライン１５２ａに現れる。電圧信号１０６は整流器
１６０により整流され、ライン１６０ａにコイル電流を
表す直流値を生ずる。同様に、整流器１６２は、ライン
１６０ａに電圧コイル３０を表す直流値を生ずる。直流
レベルはブロック１７０で掛けられてブロック１８０の
除算器を形成する。このブロックは、直流電流と直流電
圧との積で割った瞬時パワーの商を生ずる。これは、出
力１９０ａを有するブロック１９０で表す、位相角の余
弦を生ずる。これら同じ構成成分は図１０に示す出力網
に例示されている。図８は位相角の余弦が時間にたいし
プロットされたグラフを示す。これは、区域ｎにおいて
低レベルから高レベルへシフトするグラフｍである。こ
の例示において、工作物がキュウリー点温度を通過する
と位相角は変わる。図８の上のグラフに示す曲線ｍの微
分をとると、パルス１９０ａが生ずる。このパルスの前
縁は、工作物がキュウリー点温度を通過するときを示
す。位相角の余弦は、他のパラメータにより徹底的に変
化し、種々の特性を検出する容易に検出できるパラメー
タとして使用され、加熱されている工作物に沿って移動
するときまたは、やや標準渦流技術により測定されてい
る工作物に沿って移動するときコイル３０によって変化
する。

【００３１】本発明を、ライン６２の電圧信号とライン
１０６の電流信号との両信号の発生について説明した。
これら２つの値は、コイル３０の関数を表す読み出し可
能ないくつかのパラメータを生ずる多様なアナログとデ
ィジタルシステムに使用できる。本発明によって、電流
は、コイル３０の間近に位置する構造体からの電圧レベ
ルとして検出測定される。この特徴は誘導加熱分野では
使用されていない。特別な回路、マイクロプロセッサ
ー、コンピュータおよびいくつかのパラメータを使用す
るハードウエアは、多様な周知の標準形式をとる。好ま
しい実施例において、コイル監視装置は、図９と図１０
に略示されているように、多様なパラメータを生し、か
つ多様な目的を達成する。つぎに、図９を参照すると、
スケーラ６０ｂは、ライン６２の電圧信号の大きさを測
定するスイッチ網６０ｃを有する。この信号は、増幅器
６０ｄにより増幅され、バッファ６０ｅを通過する。こ
の回路は、コイル３０の電圧を表す交流信号である、ラ
イン２００に電圧信号を生ずる。同様に、スケーラ２１
０は、増幅器２１０ｄの入力に信号を生ずるスイッチ網
２１０ａを有する。増幅信号はバッファ２１０ｃを通過
する。本発明の好ましい実施例において、フィルター１
０２は、実施例によっては支持構造に入れられるが、実
際には支持構造から離れている。遠隔フィルターは、図
９に低域ろ波器として略示されている。この低域ろ波器
は５００ｈＫｚのロールオフを有し、バッファ２１０ｃ
から信号を９０°シフトする。遠隔配置のフィルター１
０２ｆは、図２について述べたフィルター１０２と同じ
である。この開示は、本発明の好ましい実施例におい
て、導体３２、３４上に設けられる実際のコイル監視装
置支持構造の外側にある、フィルター自身の他の位置を
示す。その結果、コイルモニターＣＭは、導体３２、３
４に取り付けた支持構造であり、またコイル３０に直付
けされる支持ハウジングからの出力に基ずくパラメータ
値を生ずる遠隔回路である。着信信号は、スケーラ６０
ｄと２１０により適切な回路レベルに測定される。ライ
ン６２、１０６は図９に示す回路の差動モールドで終端
する。増幅器６０ｄを作動する入力は、共通モード電圧
を拒否するため差動モードに維持される。増幅器６０ｄ
の出力はバッファ６０ｅにより緩衝されて、図９に示す
アナログ回路に使用される。電流信号がフィルター２１
０ｃを通過後、ライン２２０の電圧のレベルはコイル３
０の交流電流を表す。ライン２２０の出力はライン２０
０のバッファ電圧信号とともにアナログ乗算器２２２に
印加される。乗算器２２２の出力２２４は整流器２２６
により整流され低域ろ波器２３０を通過して、キロワッ
トレベルｋｗコイル３０を表すライン２３２に電圧を発
生する。更に、ライン２００の信号は整流器２４０によ
り整流され低域ろ波器２４２を通過して、ライン２４２
（ａ）に直流電圧信号を発生する。ライン２２０の電流
信号は整流器２５０により整流され低域ろ波器２５２を
通過して、ライン２５２（ａ）に直流電流値を発生す
る。図９の上部において、比較器２６０はライン２００
の交流電圧により駆動される。これにより、コイル３０
の周波数を表す、ライン２６２ａに方形波出力を発生す
る。マイクロプロセッサー１１０は既知時間にわたりラ
イン２６２ａのパルスを計数して周波数を読みとる。整
流器２７０はライン２７０ａにヒートオン信号を発生す
る。この信号は、加熱サイクルがコイル３０により行わ
れていると、論理１である。これらすべての出力、すな
わち、２３２、２４２ａ、２５２ａ、２６２ａ、および
２７２ａは、コイル３０に隣接位置するコイルモニター
ＣＭの支持ハウジングからライン６２、１０６により制
御される直流パラメークである。ディジタルボード３０
０は図９の右側部分に示され、図１０の入力部分として
略示される。図１０の出力は表示装置１１２とチャート
作成ハードウエア１１４とを含む。マイクロプロセッサ
ーからの種々のパラメータはブロック３０２、３０４で
示すようにサイン分析に使用される。パラメータが加熱
サイクル中一定のサインに一致しないと、ブロック３０
２、３０４の出力で示すように工作物は拒絶される。サ
イン分析ブロック３１０は、２つの別々のサインを使用
するサイン分析システムの組み合わせであり、そのいず
れか１つは、パラメータがプロフィルを越えると、工作
物を拒絶する。この例示実施例により、マイクロプロセ
ッサーまたはコンピュータにより作成されるサインは適
切なハードウエア３１２により記録される。本発明を使
用するサイン分析は図２０−２２でさらに詳細に説明す
る。

【００３２】本発明の主たる利点は、巻線１００がスリ
ット３６上直に位置するようにコイル３０のフィシュテ
イルに容易にはまる、比較的簡単な機械的構造または支
持構造によってコイル電流を測定する能力に関する。こ
の目的を達成する支持構造またはハウジンクは図１１−
１３Ａに示されている。図１１において、巻型３２０
は、下向き延長側面または脚３２４、３２６を有するサ
ドル形スペーサ３２２を含む。スロット３２８はスリッ
トまたはギャップ３６における導体３２、３４間の絶縁
シートを収容する。図１２に明示するように、巻線１０
０は型３２０に巻かれ、型は導体３２、３４上に位置す
る。支持ハウジング３４０は、導体３２、３４を受け入
れるスロット３４６の中間に整合切り込み３４４を有す
る、下方くぼみ３４２に型３２０を受け入れる。型３２
０上の上方スロット３２９により、巻線１００がスペー
ス３２２に巻かれた後、結束する。型３２０に巻線１０
０に巻かれくぼみ３４２内に位置決めされた後巻線１０
０の端部は開口３４８を上方に通過する。実際には、型
３２０の長さは１．００インチで、中心スロットの幅
は、５９０インチである。くぼみ３４２の全寸法は、長
さが１。１０インチ、幅が１．５１０インチである。こ
れらの寸法は型３２０の外寸に整合する。上方回路詰め
室３５０は、詰められハウジング３４０の１部を残す回
路を含む。室３５０は上カバー３５２を有する。ハーネ
ス１３０は、開口３５６を貫通してマイクロプロセッサ
ーの遠隔回路にいたる。絶縁止めネジ開口３６０、３６
２はハウジング３４０を導体に固定する。止めネジ３７
０、３７２は、直接測定として、コイル３０にかかる電
圧を検出するため対向導体３２、３４に係合する接点を
有する。多様な構造またはハウジングを使用して、コイ
ル３０のギャップまたはスリット３６に巻線１００を解
放可能に取り付ける。図１１−１３Ａに示す構造は特徴
を示すだけで、ここでは好ましい実施例をして使用され
ている。

【００３３】次ぎに、図１４を参照すると、コイル監視
装置によるいくつかのパラメータのグラフが時間につい
てプロットされている。なお、このプロットでは、位相
角は加熱サイクル中キュウリー点で明らかに変化してい
る。サイクル長さは約３．５秒である。約１．８秒で、
工作物はキュウリー点温度に進む。電圧は、他のパラメ
ータのように僅かだけ変化するが、位相角または位相角
の余弦は急速に変化する。このため、本発明の好ましい
実施例の主要側面の１つは、コイルの瞬時電流と瞬時電
圧間の位相角の余弦を表す信号を生ずるためコイル監視
装置の使用にある。本発明のこの側面は極めて重要であ
り、図７の回路と図１０の回路に示されている。

【００３４】図１５は、コイル監視装置がコイル３０に
より使用される電力を表すライン４０２の信号を発生す
る、本発明の適用を示す。比較器４００はライン４０２
の瞬時電力をライン４０４の基準電力と比較して電源１
２のＳＣＲ網の位相角を制御する。これは、本発明の好
ましい実施例により構成されるコイルモニターＣＭを採
用する相互作用制御システムを例示する。

【００３５】本発明の他の適用が図１６に示され、ここ
で、フランジ５００と、減少端部または添え継ぎ部分５
０４とがある軸５０２とを有する車軸状の工作物ＷＰ
は、中心５１０、５１２を中心に回転し、標準誘導加熱
技術に従い誘導子またはコイル３０によって走査され
る。本発明を使用することにより、丸み５０６は走査作
動の開始点とされる。工作物を上昇、または誘導子を下
降することにより、コイルのインピーダンスが測定され
る。この測定はコイルに比較的低いレベルの交流を印加
することにより行われる。インピーダンスが上向きにシ
フトすると、フランジ５００を中心とする丸み５０６の
相対的移動中の所定量が認められ、相対的移動が停止す
る。本発明の図７を使用するこのインピーダンス測定に
より、機械的またはオペレターの干渉なしに加熱作動を
正確に開始させる。走査作動中、部分５０２と５０４間
の段部がパラメータの変化により検出されるまで全電力
がコイルまたは誘導子３０に印加される。ついでコイル
への印加電力量が減少してスプライン部分５０４を加熱
する。工作物ＷＰの端部で、モニターパラメータは著し
く変化する。従って、端部に接近到達すると加熱サイク
ルは終了する。工作物の長さは温度上昇とともにかなり
変化するので、前記作動は工作物の長さに基ずく従来の
方法よりも有利である。本発明は、図１６に示すよう
に、誘導加熱プロセスは車軸の走査中開始するので、丸
み５０６、工作物ＷＰの減寸および工作物ＷＰの端部の
確認を容易にする。

【００３６】図１７は、図１６に使用されるインピーダ
ンス値を得るためにライン２４２ａと２５２ａに直流レ
ベルを結合するハードワイヤ回路の略図を示す。このイ
ンピーダンス値はマイクロプロセッサーにより得られグ
ラフＶ／Ｉとして図１４に示すようにプロット出来る。
ブロック５２０はインピーダンスＺの値の発生を表し、
パラメータのこの操作はマイクロプロセッサーにより、
コンピュータによりまたは図示のハードワイヤ回路によ
り行われる。電流値はコイルまたは誘導子３０での直
接、電流に基ずくので、本発明によりパラメータＺをよ
り正確に決定させる。ブロック５２０からのインピーダ
ンスＺの使用は図１６と図１７の図示を結合する図１６
Ａに示されている。出力５３０ａを有する比較器５３０
はサーボモータ５３６を介しラックピニオン装置５３
２、５３４を駆動する。これは、工作物の軸を走査する
ためコイル３０にたいする工作物ＷＰの移動を制御する
機構である。既知インピーダンスからの測定インピーダ
ンスＺのずれにより作動される。図１６Ａは、図１６に
略示するように、図１７に示すインピーダンス回路を用
い、車軸を走査する本発明の履行を示す。

【００３７】つぎに、図１８と図１９を参照すると、カ
ム軸のカム等偏心工作物は誘導子またはコイル３内で回
転する。本発明を使用することにより、コイル監視装置
からのパラメータは図１９に示すような出力信号を発生
する。この揺動出力信号はフィシュテイル区域を通るカ
ムのノーズにより生ずる。これは周期的に起こり、カム
５４０のノーズがフィシュテイルに隣接するとき差イン
ピーダンスを発生する。図１９のカーブを使用して、工
作物が回転している間、コイルパワーを変調し、または
回転中パワーを波動する。この同じ概念を使用して、コ
イル３０内で回転する工作物の偏心とアウトオブアラウ
ンド状態を検出する。本発明のこの側面を採用すると、
カム５４０のノーズは、導体３０内で回転しているので
過熱する恐れはない。

【００３８】図２０−２２はサイン分析用の本発明の使
用に関する。図２０に示すように、位相角の余弦のトレ
ースまたはグラフはダッシ線である。実線は時間にたい
する工作物の所望のサインである。ダッシ線が実線と交
差すると、工作物は拒絶される。図２０に示すように、
このトレースまたはグラフは機構１１４により記録され
るか、または機構１１２により表示される。図２１は図
１７に示すブロック５２０の出力でライン５２０ａのイ
ンピーダンスがライン１９０ａの値を有するブロック５
５０により掛けられ、サイン分析機構またはシステム５
５２に導入される。インピーダンスと位相角等２つのパ
ラメータの積であるプロフィールがサイン分析装置５５
２の実線サインを越えると、ダッシ線プロフィールは実
線サインと交差し工作物を拒絶する。拒絶信号はライン
５５２ａに生ずる。または、サインプロフィールは情報
を出力ライン５５２ｂに入れることにより適当な装置に
記録される。ライン５５２ｃは誘導加熱サイクルを制御
するためにダッシ線プロフィールとして示す情報を送
る。別の二信号制御装置が図２２に示され、ここで、サ
イン分析５６０はインピーダンス等単一パラメータによ
り制御される。インピーダンスが所望のサインに従わな
いと、拒絶信号がライン５６０ａに現れる。同じく、サ
イン分析装置５６２は位相角の余弦等他のパラメータを
監視する。信号がライン５６０ａまたは５６２ａに現れ
ると、ゲート５７０はライン５７２に出力信号を生ず
る。このゲート信号は、監視される２つのパラメータの
うち１つが所望のサインでないことを表す。同様に、第
１プロフィールは出力ライン５６０ｂにより制御される
装置により記録される。プロセスはライン５６０ｃの値
により制御される。本発明により監視される他のパラメ
ータは加熱作動中サインプロフィールを記録するためラ
イン５６２ｂに信号を発生する。加熱サイクルはライン
５６２ｃに得られる情報により制御される。サイン分析
を使用することにより、工作物は所望のプロフィールを
越えるためチェックされる。更に、リアルタイムに基づ
く実際のプロセスは記録され、または相互作用制御は図
２０〜図２２に、また図１０に略示するように、サイン
分析装置に使用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が仕向される従来技術の略図である。

【図２】 上段図２は本発明の好ましい実施例の略図で
ある。下段図２Ａは本発明により採用される低域ろ波器
の配線図である。

【図３】 本発明により構成されるコイル監視装置であ
って、監視装置から出力される電圧レベルのリードを示
す略図である。

【図４】 上段図４は本発明に採用される電流検出巻線
のもう１つの略図である。中段図４Ａ及び下段図４Ｂは
本発明の好ましい実施例に採用される検出巻線の変型を
示す線図である。

【図５】 本発明の好ましい実施例に使用される検出巻
線のさらにもう１つの変型を示す略図である。

【図６】 本発明の側面である動作特性を示す部分ブロ
ック線図である。

【図７】 本発明の側面である動作特性を示す部分ブロ
ック線図である。

【図８】 本発明の１側面である動作特性を示す２つの
グラフである。

【図９】 誘導加熱原理を採用する種々システムにおい
て本発明を使用するために採用されるいくつかの電気的
パラメータを作動する制御回路のブロック線図である。

【図１０】 誘導加熱原理を採用する種々システムにお
いて本発明を使用するために採用されるいくつかの電気
的パラメータを作動する制御回路のブロック線図であ
る。

【図１１】 本発明の好ましい実施例により構成される
コイル監視装置に採用される検出巻線の正面図である。

【図１２】 好ましい実施例に使用される支持ハウジン
グの分解図である。

【図１３】 上段図１３は支持ハウジングの側面図であ
る。下段図１３Ａは上段図１３の１３Ａ−１３Ａ線で破
断した横断面図である。

【図１４】 図９と図１０に示す回路により生ずるパラ
メータを示すための時間にもとづく電気的グラフであ
る。

【図１５】 加熱サイクル中電源の入力電力を制御する
本発明を採用するシステムのブロック線図である。

【図１６】 上段図１６は回転車軸を走査する誘導加熱
装置の略図であって、本発明のコイル監視装置を使用す
るシステムを採用する。下段図１６Ａは本発明のさらに
もう１つの側面を採用する上段図１６に示すプロセスの
略図である。

【図１７】 図１６Ａに使用され、本発明により生ずる
インフェース電圧電流信号にもとづくインピーダンス信
号の発生を示すブロック線図である。

【図１８】 本発明の好ましい実施例を採用するシステ
ムにより監視される、誘導加熱コイル内で回転する偏心
工作物の横断面図である。

【図１９】 本発明を採用し、図１８に示す偏心工作物
を監視する装置により生ずる、位相角、電力またはイン
ピーダンスのグラフである。

【図２０】 本発明の好ましい実施例を採用する装置の
サイン分析読み出しを示すグラフである。

【図２１】 サイン分析装置における本発明の好ましい
実施例の他の適用を示す略図である。

【図２２】 サイン分析装置における本発明の好ましい
実施例の他の適用を示す略図である。

【符号の説明】

１０ エネルギ監視装置 １２ 電源 １４ ワークステーション １６ 出力端子 １８ 出力端子 ２０ リード ２２ リード ３０ 誘導加熱コイル ３２ 導体（バス） ３４ 導体（バス） ３６ ギャップ ４０ 制御装置 ５０ 整流器 ６０ 変圧器 ６０ｂ スケーラ ６０ｃ スイッチ網 ６０ｄ 増幅器 ６０ｅ バファー １００ 検出巻線 １００ｗ 渦巻き １０２ フィルター １０２ｂ 分圧器 １０４ スケーラ網 １１０ マイクロプロセッサー １１２ 表示装置 １１４ チャート作成ハードウエア １２２ スイッチ １２４ スイッチ １２６ スイッチ １３０ ハーネス １３２ リード １３４ リード １３６ 全銅シールド １５０ ネットワーク １６０ 整流器 １６２ 整流器 ２１０ スケーラ ２１０ａ スイッチ網 ２１０ｃ バファー ２１０ｄ 増幅器 ２２２ アナログ乗算器 ２２６ 整流器 ２３０ フィルター ２４０ 整流器 ２４２ フィルター ２５０ 整流器 ２５２ フィルター ２６０ 比較器 ２７０ 整流器 ３００ ディジタルボード ３１２ ハードウエア ３２０ 巻型 ３２２ サドル形スペーサ ３２４ 脚 ３２６ 脚 ３２５ スロット ３２８ スロット ３２９ スロット ３４０ 支持ハウジング ３４２ くぼみ ３４４ 切り込み ３４６ スロット ３４８ 開口 ３５２ 上カバー ３５６ 開口 ３７０ 止めネジ ３７２ 止めネジ ４００ 比較器

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの間隔が密な並列入力導体内の交流
   により生ずる束が流れる狭いギャップにより分離される
   前記並列導体によって交流電源に接続される誘導加熱コ
   イルに瞬時交流を表す電圧を有する電流信号を生ずる監
   視装置において、前記ギャップは対面細長束通路を限定
   し、前記監視装置は、多ターン検出巻線と、前記巻線
   を、前記並列導体間と前記束通路の一方の上に固定して
   前記ギャッップを流れる束を前記検出巻線の前記ターン
   と交差させる手段と、前記巻線に誘導電圧により前記電
   流信号を生ずる手段とを備える監視装置。
2. 【請求項２】 前記ギャップは、約０．０２０−０．１
   ００インチの間隔を有する、請求項１記載の監視装置。
3. 【請求項３】 前記導体は、一般に横断面が矩形であ
   る、請求項１記載の監視装置。
4. 【請求項４】 前記誘導加熱コイルに瞬時電圧を表す電
   圧を有する電圧信号を生ずる手段を含み、前記電圧信号
   発生手段は前記導体の一方に係合する第１接点と他方の
   導体に係合する第２接点とを有する、請求項１記載の監
   視装置。
5. 【請求項５】 さらに、前記固定手段を含む支持ハウジ
   ングを含み、前記ハウジングは、前記束通路の前記一方
   を限定する前記導体の側から前記導体の双方に係合する
   細長溝手段を有する、請求項１記載の監視装置。
6. 【請求項６】 さらに、前記固定手段を含む支持ハウジ
   ングを含み、前記ハウジングは、前記束通路の前記一方
   を限定する前記導体の側から前記導体の双方に係合する
   細長溝手段を有する、請求項２記載の監視装置。
7. 【請求項７】 さらに、前記固定手段を含む支持ハウジ
   ングを含み、前記ハウジングは、前記束通路の前記一方
   を限定する前記導体の側から前記導体の双方に係合する
   細長溝手段を有する、請求項３記載の監視装置。
8. 【請求項８】 さらに、前記固定手段を含む支持ハウジ
   ングを含み、前記ハウジングは、前記束通路の前記一方
   を限定する前記導体の側から前記導体の双方に係合する
   細長溝手段を有する、請求項４記載の監視装置。
9. 【請求項９】 周波数の関数として前記電流信号を反対
   に変えるスケーラー手段を含む、請求項１記載の監視装
   置。
10. 【請求項１０】 前記スケーラー手段は、誘導加熱コイ
    ルの作動周波数よりも実質的に小さい帯域幅を有する低
    域ろ波器である、請求９記載の監視装置。
11. 【請求項１１】 前記帯域幅は１．０ｋＨｚ以下であ
    る、請求１０記載の監視装置。
12. 【請求項１２】 周波数の関数として前記電流信号を反
    対に変えるスケーラー手段を含む、請求項４記載の監視
    装置。
13. 【請求項１３】 前記スケーラー手段は、誘導加熱コイ
    ルの作動周波数よりも実質的に小さい帯域幅を有する低
    域ろ波器である、請求１２記載の監視装置。
14. 【請求項１４】 前記帯域幅は１．０ｋＨｚ以下であ
    る、請求１３記載の監視装置。
15. 【請求項１５】 位相角信号を生ずる処理手段を含み、
    前記処理手段は、電流信号を第１直流電圧レベルに整流
    する手段と、前記電圧信号を第２直流電圧レベルに整流
    する手段と、第１と第２直流電圧レベルを乗算して積を
    得る手段と、前記コイルの瞬時ｋＷを前記積で割算する
    手段とを備える、請求４記載の監視装置。
16. 【請求項１６】 位相角信号を生ずる処理手段を含み、
    前記処理手段は、電流信号を第１直流電圧レベルに整流
    する手段と、前記電圧信号を第２直流電圧レベルに整流
    する手段と、第１と第２直流電圧レベルを乗算して積を
    得る手段と、前記コイルの瞬時ｋＷを前記積で割算する
    手段とを備える、請求４記載の監視装置。
17. 【請求項１７】誘導加熱される工作物の物理的性質の変
    化を検出するシステムであって、前記システムは、前記
    工作物を加熱するため使用され、かつ２つの間隔が密な
    並列入力導体内の交流により生ずる束が流れる狭いギャ
    ップにより分離される前記並列導体によって交流電源に
    接続される、誘導加熱コイルに瞬時交流を表す電圧を有
    する電流信号を生ずる監視装置であり、前記ギャップは
    対面細長束通路を限定する、監視装置を有し、前記監視
    装置は、多ターン検出巻線と、前記巻線を、前記並列導
    体間と前記束通路の一方の上に固定して前記ギャッップ
    を流れる束を前記検出巻線の前記ターンと交差させる手
    段と、前記巻線に誘導電圧により前記電流信号を生ずる
    手段と、前記コイルを通過する前記電源からの電流によ
    る加熱サイクルで前記工作物を前記誘導加熱コイルによ
    って加熱させる手段と、前記電流信号を使用して合成信
    号を生ずる手段と、いつ、前記合成信号が、前記工作物
    の前記物理的性質の変化を表す仕方で変化するかを表す
    手段とを備える、システム。
18. 【請求項１８】誘導加熱される回転工作物の物性の変化
    を検出するシステムであって、前記システムは、前記工
    作物を加熱するため使用され、かつ２つの間隔が密な並
    列入力導体内の交流により生ずる束が流れる狭いギャッ
    プにより分離される前記並列導体によって交流電源に接
    続される、誘導加熱コイルに瞬時交流を表す電圧を有す
    る電流信号を生ずる監視装置であり、前記ギャップは対
    面細長束通路を限定する、監視装置を有し、前記監視装
    置は、多ターン検出巻線と、前記巻線を、前記並列導体
    間と前記束通路の一方の上に固定して前記ギャッップを
    流れる束を前記検出巻線の前記ターンと交差させる手段
    と、前記巻線に誘導電圧により前記電流信号を生ずる手
    段と、前記コイルを通過する前記電源からの電流による
    加熱サイクルで前記工作物を前記誘導加熱コイルによっ
    て加熱させる手段と、前記電流信号により位相角信号を
    生ずる手段と、前記工作物が前記コイル内で回転する
    と、前記位相角信号の変化を検出する手段とを備える、
    システム。
19. 【請求項１９】工作物の加熱サイクルにわたる選択パラ
    メーターの既知値を有する工作物にたいする誘導加熱プ
    ロセスの選択パラメーターの応諾を決定するサイン分析
    システムであって、前記システムは、前記工作物を加熱
    するため使用され、かつ２つの間隔が密な並列入力導体
    内の交流により生ずる束が流れる狭いギャップにより分
    離される前記並列導体によって交流電源に接続される、
    誘導加熱コイルに瞬時交流を表す電圧を有する電流信号
    を生ずる監視装置であり、前記ギャップは対面細長束通
    路を限定する、監視装置を有し、前記監視装置は、多タ
    ーン検出巻線と、前記巻線を、前記並列導体間と前記束
    通路の一方の上に固定して前記ギャッップを流れる束を
    前記検出巻線の前記ターンと交差させる手段と、前記巻
    線に誘導電圧により前記電流信号を生ずる手段と、前記
    工作物を、前記誘導加熱コイルにより誘導加熱プロセス
    で加熱させる手段と、前記電流信号を使用して前記選択
    パラメータを表す出力信号を生ずる手段と、前記プロセ
    ス加熱サイクルにわたり前記出力信号を前記既知値と比
    較する手段と、前記比較を記録する手段とを備える、シ
    ステム。
20. 【請求項２０】工作物の加熱サイクルにわたる選択パラ
    メーターの既知値を有する工作物にたいする誘導加熱プ
    ロセスの選択パラメーターの応諾を決定するサイン分析
    システムであって、前記システムは、前記工作物を加熱
    するため使用され、かつ２つの間隔が密な並列入力導体
    内の交流により生ずる束が流れる狭いギャップにより分
    離される前記並列導体によって交流電源に接続される、
    誘導加熱コイルに瞬時交流を表す電圧を有する電流信号
    を生ずる監視装置であり、前記ギャップは対面細長束通
    路を限定する、監視装置を有し、前記監視装置は、多タ
    ーン検出巻線と、前記巻線を、前記並列導体間と前記束
    通路の一方の上に固定して前記ギャッップを流れる束を
    前記検出巻線の前記ターンと交差させる手段と、前記巻
    線に誘導電圧により前記電流信号を生ずる手段と、前記
    工作物を、前記誘導加熱コイルにより誘導加熱プロセス
    で加熱させる手段と、前記電流信号を使用して前記選択
    パラメータを表す出力信号を生ずる手段と、前記プロセ
    ス加熱サイクルにわたり前記出力信号を前記既知値と比
    較する手段と、いつ、前記出力信号が前記標準値と不一
    致になるかを検出する手段とを備える、
21. 【請求項２１】細長金属工作物の走査装置において、前
    記工作物に沿ってコイルを移動させる手段と、２つの間
    隔が密な並列入力導体に交流により生ずる束が流れる狭
    いギャップにより分離される前記並列導体によって交流
    電源に接続される、前記コイルに瞬時交流を表す電圧を
    有する電圧信号を生ずる検出手段と、前記ギャップは対
    面細長束通路を限定しており、前記検出手段に支持され
    る多ターン検出巻線と、前記ギャップを流れる束が前記
    検出巻線のターンと交差するように前記巻線を、前記並
    列導体間と前記束通路の一方の上の位置で前記検出手段
    に固定する手段と、前記巻線に誘導電圧によって前記電
    流を生ずる手段と、前記電流信号に応答してパラメータ
    指示信号を生ずる手段とを備える走査装置。
22. 【請求項２２】２つの間隔が密な並列入力導体内の交流
    により生ずる束が流れる狭いギャップにより分離される
    前記並列導体によって交流電源に接続される誘導加熱コ
    イルに瞬時交流を表す電流電圧信号を生ずる監視装置に
    おいて、前記ギャップは対面細長束通路を限定し、前記
    監視装置は、前記束の変化率を検出する手段と、前記交
    流の絶対値周波数の関数として電圧信号を生ずるため前
    記検出手段に応答する手段と、前記電圧信号から周波数
    関数を除去して新たな電圧信号を付与することにより前
    記新たな電圧信号を前記電流の絶対値の関数とする手段
    と、前記誘導加熱コイルにおける前記電流の前記絶対値
    を表す前記新たな電圧信号を用いる手段とを備える、監
    視装置。