JPS6385340A - ヒ−タを含む装置のヒ−タ劣化検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、例えば金属イオン検出器等のヒータを含む
装置のヒータ劣化検出方法に関する。

（ロ）従来の技術 一般に、金属イオン検出器は、第２図に示すように、ハ
ウジング３内にヒータ１とプレート（コネクタ）２を有
し、高純度の窒素ガス４をキャリアガスとし、監視雰囲
気中の例えば漏洩ナトリウム（Ｎａ）をハウジング３内
に一定のガス流量として導入されるようになっている。

ヒータ１には、ヒータ電源５から制御部６を介してヒー
タ電流ｉ１．が流され、図示外の制御装置から制御信号
Ｃが制御部６に加えられ、ヒータ電流ｉ、を制御し、ハ
ウジング３内の温度を一定（約１０００℃〜１２００℃
）に保っている。

また、プレート電源７のプラス側がヒータ１の一端に接
続され、マイナス側が電流計部８を介してプレート２に
接続されている。

この検出器において、それぞれヒータ電圧ｖｈ、プレー
ト電圧Ｖｐを印加すると、キャリアガス中に含まれるナ
トリウム金属粒子は、ヒータ１により熱イオン化される
。この熱イオンがプレート２に入り、金属イオン電流１
７が電流計部８を流れる。イオン電流は濃度に対応する
ので、電流計部８でイオン電流を測定することにより、
金属濃度を計測できる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 例えば、上記金属イオン検出器のように、ヒータを使用
する装置では、ヒータが劣化し、やがて断線することが
ある。この種のヒータの劣化は、例えば−本の細線ヒー
タを考えた場合、加熱により時々刻々進行するが、線全
体に劣化が均一に進行するのではなく、部分的にやせ部
分、つまり劣化部分が生じ、時間の経過と共にその劣化
部分にポジティブ・フィードバックがかかり、劣化が助
長され、その部分が益々高温となり、やがて溶断に至る
ものである。

一方、ヒータを定温に保つ制御方法として、定電流制御
、定電圧制御、定電力制御、定抵抗制御等があるが、何
れの方法にてもヒータの部分劣化を発見することが出来
なかった。そのため、従来の金属イオン検出器等では、
ヒータが断線するまでヒータ劣化がわからず、ヒータ断
線で不良がわかり、それから部品や検出器の交換等を行
うため、その間、検出処理が中断し、連続的な測定に支
障をきたすという問題があった。

この発明は、上記に鑑み、ヒータの劣化をモニ　・りし
得、事前に断線を予知し得るヒータ劣化検出方法を提供
することを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段及び作用この発明の
ヒータ劣化検出方法は、上記問題点を解決するために、
ヒータの加熱による光を電気信号に変換する光電変換素
子を設け、この光電変換素子よりの出力により、ヒータ
の部分劣化による異常昇温を検出し、ヒータ劣化を発見
するようにしている。

このヒータ劣化検出方法では、ヒータが正常に動作して
いる間は、ヒータは所定の温度に制御され、光電変換素
子によりヒータが基準温度以下の温度値であることを示
す信号が出力される。しかし、ヒータが部分的に劣化し
、その部分が異常昇温すると、光電変換素子がこの異常
昇温度に相当する信号を出力し、その温度値が基準温度
以上であると、ヒータの劣化が判断される。

（ホ）実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明の一実施例を示す金属イオン検出器
の概略図である。

この金属イオン検出器は、ハウジング３内にヒータ１と
プレート２を有し、このハウジング３内に、例えばナト
リウム等が漏洩する監視雰囲気中より、キャリアガスと
して窒素ガス４を導入する一方、ヒータ電源５よりヒー
タ１に通電し、制御部６でヒータ１の温度が一定となる
ように制御し、プレート２にイオン電流を流し、電流計
８により金属イオン温度を検出するように構成しており
、これらの構成は、第２図に示すものと変わりはない。

この実施例金属イオン検出器は、さらにハウジング３の
ヒータ１に対面する側壁に、外部からヒータ１を透視し
得る透明窓９を設け、この透明窓９の外側にＣｄＳ等の
光電変換素子１０を配置している。この光電変換素子１
０は、ヒータ１よりの光を受け、その色光を電気信号に
変換し、ヒータ劣化モニタ部１１に取込んでいる。ヒー
タ劣化モニタ部１１では、光電変換素子１０で検出され
るヒータ１の温度と基準温度とを比較し、ヒータ１の温
度が基準温度を越えると、ヒータ１の劣化と判断する。

この実施例金属イオン検出器において、通常、ヒータ１
の温度が１２００℃程度となるように制御部６で制御し
、キャリア窒素ガス４中に漏れ金属イオンがない場合は
、５０〜１００ｎＡのプレート電流を流している。これ
に対し、キャリア窒素ガス４中に漏れ金属イオンが存在
すると、１μＡ程度のプレート電流が流れるので、プレ
ート電流より金属イオンの存在を知ることができる。

また、ヒータ１が正常な場合は、ヒータエの温度が１２
００℃なので、この温度に相当する光が光電変換素子１
０に入力され、ヒータ劣化モニタ部１１では、この検出
されたヒータ温度と基準温度（例！１３５０℃）とを比
較する。この場合は、ヒータ温度が基準温度以下なので
、ヒータ劣化と判断されない。

長時間の運転でヒータ１の劣化が進み、やがて断線の数
時間前になると、異常に昇温する部分が生じ、光電変換
素子１０で検出される色温度は１５００℃を越える。従
って、ヒータ１の温度が部分的に基準温度を越えたこと
になり、ヒータ劣化モニタ部１１では、これによりヒー
タ１の劣化を判断し、ヒータ１の溶断を予告する。

なお、上記実施例では、金属イオン検出器を例に上げて
説明したが、この発明は、金属イオン検出器に限ること
なく、ヒータを有する種々の装置に適用できる。

（へ）発明の効果 この発明によれば、ヒータの加熱により発する光を光電
変換素子で受け、この光電変換素子によりヒータの部分
劣化による異常昇温を検出して、ヒータ劣化検出するも
のであるから、ヒータ５溶断前の異常昇温時の劣化が確
実に検出でき、これにより、ヒータ溶断を予告できる。

この予告により、検出器交換等の準備をスムーズに行う
ことができ、る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す金属イオン検出器
の概略図、第２図は、従来の金属イオン検出器の概略図
である。 １：ヒータ、　　３：ハウジング、 ５：ヒータ電源、６：制御部、 １０：光電変換素子、 １１：ヒータ劣化モニタ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒータと、このヒータの温度を周囲ガス温度や流
   速の影響を受けずに一定に制御する制御手段を備える装
   置において、 前記ヒータの加熱により発する光を電気信号に変換する
   光電変換素子を設け、この光電変換素子よりの出力によ
   り、前記ヒータの部分劣化による異常昇温を検出し、ヒ
   ータ劣化を発見するようにしたヒータを含む装置のヒー
   タ劣化検出方法。