JPS5820930Y2 - 恒温槽温度制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はガスクロマトグラフ等の分析装置の複数個の
恒温槽の温度をあらかじめ定められた温度に調節する装
置に関するものである。

例えばガスクロマトグラフにはカラム恒温槽。

試料室恒温槽、検出器恒温槽などのように温度制御を各
々独立して行なわしめる必要のある複数個の恒温槽があ
る。

この恒温槽の温度を調節する従来の方法は、第１図に示
すように、恒温槽の温度を白金抵抗体を流れる電流でも
って測定し、この測定値を電圧変換した後、比較器によ
って設定値と比較し、その比較した結果に基づいてヒー
タ電流制御器を通してヒータをオン・オフ制御し、温度
調節する方法である。

また電圧変換された測温値はアナログ−ディジタル（Ａ
−Ｄ）変換器によってディジタル変換かれ直接数字で表
示されたりもしている。

しかしながら従来のこのような方式では恒温槽の数だけ
制御部あるいは表示装置が必要となり、さらに表示装置
をひとつで兼用しようとすれば、第１図に示すように切
換スイッチが必要となり、温度調節装置が複雑となる欠
点があった。

また一般にガスクロマトグラフ等のように非常に微小な
信号を検出するような装置では、ヒータ用の交流電源を
オン・オフ時に発生するスパイクノイズが問題となるの
で、このノイズの発生を防止するために電流が零になる
位相でヒータへの電流供給をオン・オフさせるようにな
っている（以下ゼロクススイッチングと記す）。

そのため従来でも上述した制御部にこのゼロクロススイ
ッチングを行なわしめる機構がさらに必要となり、各恒
温種別にこのゼロクロススイッチングを設けることは制
御部をいっそう複雑なものにしていた。

本考案は上述した問題を解決した恒温槽温度制御装置を
提供しようとするものであり、その要部とするところは
以下の（１）〜（６）の組合せから成る恒温槽温度制御
装置にある。

（１）複数の恒温槽の各々に配置されるスイッチング素
子を介して供給される交流電流によって加熱されるヒー
タと、この加熱による内部温度を検出する検出素子。

（２）上記交流電流のゼロ位相を示すゼロ位相パルス信
号を発生するパルス発生器。

（３）上記ゼロ位相パルス信号より短周期でクロックパ
ルス信号を発生するクロックパルス発生器。

（４）上記クロックパルス信号によって上記複数の検出
素子のいずれかひとつの検出素子の出力を選択するマル
チプレクサ。

（５）上記マルチプレクサの出力をアナログーテ゛イジ
タル変換し測温ディジタル信号を出力させるＡ−り変換
器。

（６）（ａ）〜（ｄ）の各手段からなる制御装置。

（ａ）上記各恒温槽の設定温度に対応するテ゛イジタル
信号を保持する手段。

（ｂ）上記選択された恒温槽の検出素子による検出素子
の測温信号と対応する恒温槽の設定温度ディジタル信号
とを比較する手段。

（Ｃ）この比較の結果を順次記憶する手段。

（ｄ）上記ゼロ位相パルス信号の発生により記憶した比
較結果にもとづいて上記スイッチング素子に信号を伝達
させる手段。

すなわち本考案は各恒温槽の温度制御装置の中心部分を
共用、（このための構成に利用されるものには例えばマ
イクロコンピュータが好適と思われる。

）することによって、非常に簡略化できるとともにゼロ
クロススイッチングが可能な制御装置を実現しようとす
るものである。

以下本考案の１実施例の概略図である第２図に従って説
明する。

第２図において１はガスクロマトグラフ、１１，１２は
恒温槽、１１２，１１４はヒータ、１１１゜１１３は温
度検出素子、２はマルチプレクサ、３は抵抗電圧変換器
、４はＡ−Ｄ変換器、５は制御装置（詳細な後述）、６
はキーボード、７は表示装置、８は商用電源、９はゼロ
位相パルスのパルス発生器、１３゜１４は双方向サイリ
スタである。

また制御装置５はマイクロプロセッサ５１、固定メモリ
５２、一時メモリ５３、インプット端子５４、アウトプ
ット端子５５等を備えている。

まず、ゼロ位相パルスに関連してその周期よりも短周期
で（クロック）パルス信号を発生する（クロック）パル
ス発生器（図示されていない）からのパルス信号でマル
チプレクサ２を駆動させ、例えば恒温槽１１の検出素子
１１１を選択し、抵抗電圧変換器３でこの検出素子１１
１の抵抗値を電圧に変換し、さらにＡ−Ｄ変換器４を通
しテ゛イジタル信号に変換した測温ディジタル信号を制
御装置５に導入し、一時メモリ５３に記憶される。

一方各恒温槽の設定温度はキーボード６を介して、対応
するディジタル信号に変換されて、それぞれ一時メモリ
５３に保持されている。

そして先の測温ディジタル信号とこれに対応する設定温
度のディジタル信号とをマイクロプロセッサ５１によっ
て比較し、この比較結果を一時メモリ５３に保持させる
。

そしてパルス発生器９からのゼロ位相パルスが制御装置
５に導入されるのに伴い、一時メモリ５３に記憶されて
いる比較結果がヒータ１１２加温を指示するものであれ
ば、双方向サイリスタ１３に開成信号がこの制御装置５
から送られ、半サイクルの交流電流がヒータ１１２を流
れる。

一方検出素子１１３からの測温信号に基ずく比較結果も
同様にして一時メモリ５３に記憶されているので、この
時の比較結果がヒータ１１３加温を指示するものであれ
ば、サイリスタ１４にも開成信号がこの制御装置５から
送られ、半サイクルの交流電流がヒータ１１４を流れる
。

もちろん比較結果がヒータ加温を指示しないものならば
、ヒータには交流電流は流れない。

また上述のマイクロプロセッサ−５１の動作、あるいは
これらの動作順序は固定メモリ５２に書き込まれている
プログラムに従って行なわれ、インプット端子５４、ア
ウトプット端子５５を通じて制御装置５と外部の各装置
との信号の受渡しが行なわれる。

表示装置７は一時メモリ５３に記憶された測温信号のひ
とつを選んで表示させる。

表示装置７にプリンタを利用すれば温度実測値を印字さ
せることもできる。

第３図は上述したゼロ位相パルスの説明図であり、波形
ａはヒータに供給される交流電源の波形を示し、この波
形ａがパルス発生器９の入力側に附勢される。

波形すは供給電源の電圧が零であることを示すゼロ位相
パルスの波形であり、パルス発生器９から出力される。

なお、本実施例ではゼロ位相パルスの一間隔の間にすべ
ての恒温槽の測温を行なうようにしたが、ヒータの発熱
と検出素子との間の熱応答が遅い場合にはゼロ位相パル
スの数間隔おきに、各恒温種別に測温するようにしても
よく、この場合にはＡ−Ｄ変換器４は低速のもので間に
あう。

以上詳述したように本考案はこれまで各別に設けられた
各恒温槽の温度制御部を、ひとつの制御部を時分割的に
利用することによって簡単な構成にするとともに、特に
各恒温槽の温度の検出からそれと設定温度との比較まで
をゼロ位相パルス信号の周期間隔内で行なうことにより
ゼロ位相パルス信号による交流電流制御（ゼロクロスス
イッチング）を時間遅れをともなうことなく正確に行な
い、ヒータのオン・オフに起因するノイズの発生を完全
に防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の恒温槽温度制御装置の概略説明図、第２
図は本考案に係る恒温槽温度制御装置の概略説明図、第
３図はゼロ位相パルスの説明図である。 １・・・・・・ガスクロマトグラフ、２・・・・・・マ
ルチプレクサ、３・・・・・・抵抗電圧変換器、４・・
・・・・Ａ−Ｄ変換器、５・・・・・・制御装置、６・
・・・・・キーボード、７・・・・・・表示装置、８・
・・・・・商用電源、９・・・・・・パルス発生器、１
１．１２・・・・・・恒温槽、１１２，１１４・・・・
・・ヒータ、１１１，１１３・・・・・・温度検出素子
、５１・・・・・・マイクロプロセッサ、５２・・・・
・・固定メモノ、５３・・・・・・一時メモリ、５４・
・・・・・インプット端子、５５・・・・・・アウトプ
ット端子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 つぎの（１）〜（６）によって横取される恒温槽温度制
   御装置。 （１）複数の恒温槽の各々に配置されるスイッチング素
   子を介して供給される交流電流によって加熱されるヒー
   タと、この加熱による内部温度を検出する検出素子。 （２）上記交流電流のゼロ位相を示すゼロ位相パルス信
   号を発生するパルス発生器。 （３）上記ゼロ位相パルス信号より短周期でクロックパ
   ルス信号を発生するクロックパルス発生器。 （４）上記クロックパルス信号によって上記複数の検出
   素子のいずれかひとつの検出素子の出力を選択するマル
   チプレクサ。 （５）上記マルチプレクサの出力をアナログ−ディジタ
   ル変換し測温ディジタル信号を出力させるＡ−り変換器
   。 （６）（ａ）〜（ｄ）の各手段からなる制御装置。 （ａ）上記各恒温槽の設定温度に対応するディジタル信
   号を保持する手段。 （ｂ）上記選択された検出素子の恒温槽の検出素子によ
   る測温信号と対応する恒温槽の設定温度のディジタル信
   号とを比較する手段。 （Ｃ）この比較の結果を順次記憶する手段。 （ｄ）上記ゼロ位相パルス信号の発生により記憶した比
   較結果にもとづいて上記スイッチング素子に信号を伝達
   させる手段。