CN112611407B - 可校准工具和可校准工具的操作方法 - Google Patents

可校准工具和可校准工具的操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及可校准工具(2)和可校准工具(2)的操作方法。可校准工具(2)包括至少一个传感器(20、22、24、26)以及控制装置(10)，其中，工具(2)的下一校准日期被保存在控制装置(10)的存储介质(12)上。至少一个传感器(20、22、24、26)被布置在工具(2)上，使得通过至少一个传感器(20、22、24、26)，能够将对工具(2)的外部作用测量为测量值。控制装置(10)被配置为一旦至少一个传感器(20、22、24、26)测量到位于指定范围之外的测量值就将下一校准日期设置为新的更早的校准日期。

Description

可校准工具和可校准工具的操作方法
技术领域
本发明涉及可校准工具和可校准工具的操作方法。
背景技术
对于可校准工具，对这些工具进行定期和精确的校准是非常重要的。因此，例如，必须正确地调整测量工具，使得检测到的被测量与实际的被测量相对应。诸如扭矩扳手等的其它工具也必须校准，使得能够利用具有正确扭矩的扭矩扳手来拧紧紧固件。
工具的错误校准经常导致损坏。因此，例如，被过弱的拧上的螺栓可能过早松动，或者故障的测量工具可能提供错误的测量数据。这在工作中是特别不期望的，因为需要高精度。
为了防止使用不正确校准的工具，必须利用相应的校准装置以定期的间隔对可校准工具进行重新校准。经常在校准后准备校准证书并将其粘贴到工具。这样的校准证书包含下一校准日期，直到该下一校准日期，工具都被视为是经校准的。如果用户认识到或者如果用户由质量管理系统或以其它方式被通知对于他想要使用的工具、下一校准日期已经过期或即将过期，则该工具的用户必须在使用前重新校准工具。
然而，尽管存在该过程，即使为该工具发布的下一校准日期尚未到达，也不能完全排除工具不再是被充分校准的。如果该工具被掉落或暴露于升高的温度，则可能发生校准变化或者工具的精度低于可接受水平。由于在校准期间生成的下一校准日期不能预防性地覆盖工具的这种外部作用，因此存在根据校准证书仍被校准的工具实际上被不正确地校准的危险。
发明内容
本发明的目的是提供经改进的可校准工具和经改进的可校准工具的操作方法，其中利用该经改进的可校准工具和经改进的可校准工具的操作方法，特别地减少了使用不正确校准的工具的危险。
该目标通过可校准工具实现的，所述可校准工具包括至少一个传感器和控制装置，其中该工具的下一校准日期被保存在控制装置的存储介质上，至少一个传感器被布置在工具上或工具中，使得通过该至少一个传感器，能够将对工具的外部影响测量为测量值，其中控制装置被配置为分析至少一个传感器的测量值、并且一旦该至少一个传感器测量到位于指定范围之外的测量值就将下一校准日期设置为新的更早的校准日期。
在本发明的上下文中，对工具的第一作用被理解为环境影响的作用、或并非因使用不当引起或造成的外部作用。
有利地，一旦由于对工具的外部作用而存在工具不再被正确校准的危险，就调整根据本发明的工具的校准日期。这防止使用不正确校准的工具。
下一校准日期是这样的日期，即直到该日期为止工具都被视为被校准的。该下一校准日期被保存在控制装置的非易失性存储介质上，因此直接保存在工具上。这使得可以直接在工具中调整校准日期以适应新的更早的校准日期。在建立新的更早的校准日期时，特别考虑校准受到外部作用的危害有多强。特别地，新的更早的校准日期是当前日期，即发生外部作用的日期。换句话说，在这种情况下，必须立即重新校准工具。这在以超过可忽略不计的概率修改工具的校准的强外部作用的情况下特别有用。
至少一个传感器耦合到控制装置。由控制装置连续读出至少一个传感器的测量数据。特别地，至少一个传感器中的各传感器测量不同的物理变量。在这种情况下，为各传感器指定不同的范围，在该范围内，测量值仍可容许保持下一校准日期。
指定该范围的上限值，使得太弱而不能改变工具的校准的外部作用被测量为低于该上限值或至多与该上限值相同的测量值。相反，强到足以改变工具的校准的外部作用被测量为高于该上限值、即位于指定范围之外的测量值。换句话说，针对各传感器建立测量值的指定范围，使得位于指定范围之外的测量值指示对工具的、改变工具的校准的外部作用，或者指示存在足够大的校准改变的危险。特别地，工具的指定、可容许范围之外的测量值意味着测量值高于上限值或低于下限值。
优选地，在至少两个传感器各自测量到仍在指定范围内、但却位于另一指定范围之外的测量值的情况下，下一校准日期被设置为新的更早的校准日期。
因此，例如，来自两个传感器的测量值可以接近于极限值、但仍在指定范围内，并且组合地使得设置新的更早的校准日期。
在本发明的上下文中的指定范围可以是第一指定范围，而另一指定范围可以是第二指定范围。
对于某些物理量或化学量，指定范围在一端可能不受限制。在这种情况下，可以建立限值，并且超过或低于该限值可以导致下一校准日期被设置为新的更早的校准日期。例如，可以建立加速值的上限，以在工具经历过度的振动时可靠地设置更早的下一校准日期。
优选地，至少一个传感器是加速度传感器、和/或温度传感器、和/或水分传感器、和/或用于检测电磁波的传感器。
优选地，外部作用是对工具的冲击、和/或温度波动、和/或该工具中或该工具上的水分的出现、和/或电磁波。
此外，例如在低于限值(例如为限值的80％)的冲击作用于工具上、并且测量到的温度也低于限值(例如，在指定范围内)、但是温度与测量到的冲击的组合导致设置新的更早的校准日期的情况下，设置新的更早的校准日期。
例如，在工具掉落时，发生对工具的冲击。温度波动可以例如由于对工具进行加热或者特别地进行强冷却而引起。当工具与水或其它液体接触时，在工具中或工具上出现水分，进而可能影响工具的电子器件。电磁波主要影响工具的电子组件。因此，工具的校准可以例如由于强磁场而改变。
为了可靠地检测这种外部作用，在工具中或工具上提供了加速度传感器、和/或温度传感器、和/或水分传感器、和/或用于检测电磁波的传感器。用于检测电磁波的传感器例如是霍尔传感器，通过霍尔传感器，可以测量磁场强度。
特别地，工具包括可测量不同物理量、化学量或生物量的至少两个传感器。例如，工具包括至少一个加速度传感器和至少一个温度传感器。此外，工具特别地包括可测量不同物理量、化学量或生物量的至少三个或至少四个传感器。因此，有利地记录对工具的所有外作用，使得立即登记可能使工具的校准改变的任何作用，并且相应地调整校准日期。
优选地，控制装置被配置为一旦至少一个传感器测量到位于第一指定范围之外的测量值就生成警告消息，其中，警告消息特别地显示在工具的显示装置上，以及/或者在工具中作为触觉和/或听觉警告信号输出。当至少两个传感器的测量值位于各自的第二指定范围之外时，可以生成相应的警告消息。
通过警告消息，向工具的用户通知该工具可能不再被正确地校准。通过在显示装置上显示警告消息，可以在工具上立即读出新的更早的校准日期。在新的更早的校准日期与当前日期相对应或已过期时，即，如果工具需要立即重新校准，则将警告消息作为听觉信号输出是特别有利的。在这种情况下，即使在用户没有注意到显示装置时，听觉警告消息也允许用户被通知潜在的错误校准。触觉警告消息例如是工具的短暂振动。用户甚至在没有感知到听觉警告消息时(例如在其佩戴听力保护时)也感知到触觉警告消息。
根据一个实施例，控制装置被配置为一旦至少一个传感器测量到位于指定范围之外的测量值就阻止工具的受错误校正损害的功能。
阻止哪些功能取决于工具的类型。在测量工具的情况下，具体为不再显示测量值。例如，扭矩扳手即使在最小扭矩下也会滑动，使得不能用扭矩扳手拧紧紧固件。这防止紧固件在过大或过小的扭矩下被拧紧。一旦工具被重新校准，就解除对功能的阻止。
控制装置优选地被配置为通过发送装置来向外部数据库发送新的更早的校准日期、特别是发送警告消息。
外部数据库特别地是用于管理商业中的可校准工具的数据库。特别地，商业中的工具的所有校准数据都被保存在该数据库中。通过连接到内部数据库或由外部数据库所包括的显示装置，可以显示工具的校准日期。特别地，一旦工具中的一个工具的校准日期已过期，外部数据库就输出警告消息。通过向外部数据库发送新的更早的校准日期，不仅可以直接在工具上检查新的更早的校准日期，而且还可以在外部数据库中或者在连接到外部数据库的装置(诸如计算机等)上检查新的更早的校准日期。
该目标还通过可校准工具的操作方法来实现，其中，工具的下一校准日期保存在工具的控制装置的存储介质中，其中，通过被布置在工具中或工具上的至少一个传感器来测量测量值，其中，针对各传感器建立测量值的第一指定范围，使得第一指定范围之外的测量值指示对工具的改变工具的校准的外部作用，其中，在测量值存在于第一指定范围之外的情况下，将下一校准日期设置为新的更早的校准日期。
优选地，通过被布置在工具中或工具上的至少两个传感器来测量测量值，其中，针对各传感器，提供位于相应的第一指定范围内的第二指定范围，其中，在测量值存在于第一指定范围之内且在第二指定范围之外的情况下，将下一校准日期设置为新的更早的校准日期。
这使得在测量值没有位于第一指定范围之外、但至少两个测量值位于特定的第二指定范围之外的情况下也能够设置新的更早的校准日期。
优选地，至少一个传感器是加速度传感器、和/或温度传感器、和/或水分传感器、和/或用于检测电磁波的传感器。
优选地，外部作用是对工具的冲击、和/或温度波动、和/或工具中或工具上的水分的出现、和/或电磁波。
优选地，一旦至少一个传感器测量到位于第一指定范围之外的测量值，就生成警告消息，其中，警告消息特别地显示在工具的显示装置上，以及/或者在工具中作为触觉和/或听觉警告信号输出。相应地，在至少两个传感器测量到位于第二指定范围之外的测量值的情况下，优选生成警告消息。
一旦至少一个传感器测量到位于指定范围之外的测量值，就优选地阻止工具的受错误校正损害的功能。在存在各自位于第二指定范围之外的多个测量值的情况下，同样适用。
根据一个实施例，通过发送装置向外部数据库发送新的更早的校准日期、特别是发送警告消息。
在本发明的范围内，由“特别地”或“优选地”指定的特征被理解为可选特征。
本发明的进一步特征将从根据本发明的实施例连同权利要求书和所包括的附图的描述中变得明显。根据本发明的实施例可以实现单个特征或多个特征的组合。
附图说明
下面将参考附图使用示例性实施例来描述本发明，而不限制本发明的总体构思，并且对于根据本发明的在文中没有进一步解释的任何细节，明确参考附图。在附图中：
图1示出可校准工具和外部数据库的示意性简化表示。
具体实施方式
在图1中，示意性地简化示出可校准工具2。图1所示的示例性实施例是作为可校准工具2的示例的扭矩扳手。扭矩扳手具有这种扳手的通常特征(诸如工具头和手柄)，使得这些特征将不会得到进一步的提及。
工具2包括具有存储介质12的控制装置10，其中存储介质12例如是非暂时性存储介质12。下一校准日期(即直到该日期工具2都被视为经校准的)以电子方式保存在存储介质12上。此外，控制装置10连接到至少一个传感器20、22、24、26。在所示的实施例中，总共提供了四个传感器20、22、24、26：一个加速度传感器20、一个温度传感器22、一个水分传感器24、以及一个用于检测电磁波的传感器26。用于检测电磁波的传感器26例如是霍尔传感器。当工具2对磁场反应敏感或在强磁场附近使用时，霍尔传感器是可取的。
传感器20、22、24、26测量物理量和/或化学量的测量值，例如加速度、温度、水分以及工具2暴露于的电磁波的强度。针对各传感器20、22、24、26建立测量值的范围。选择该范围，使得位于该范围之外的测量值指示足够大以使得工具2的校准可能受损的外部作用。例如，当存在坠落、大的温度波动、或水分渗透到工具中时，就是这种情况。当存在来自不同传感器的测量值的组合时，单个测量值的轻微损害之和还可能导致整体损害，这可能导致校准日期的变化。
传感器20、22、24、26连续地将其测量到的测量值发送至控制装置10，该控制装置10将测量值与限值比较、或者分别与针对传感器20、22、24、26中的各传感器的指定范围进行比较。如果测量值之一超过针对特定传感器20、22、24、26建立的限值，或者如果测量值位于指定范围之外，则控制装置10将存储介质12上的校准日期改变为更早的校准日期。例如，控制装置10将下一校准日期改变为当前日期。换句话说，在这种情况下，工具2必须直接在外部作用之后被重新校准。
改变后的校准日期例如显示在显示装置30上。另外或可选地，工具2发出触觉或声学信号，以显示工具2必须被重新校准。根据一个实施例，为了防止不正确校准的工具2仍然被使用，一旦超过限值之一，就阻止受不正确的校准损害的功能。在如图1中的示例所示的扭矩扳手的情况下，这种阻止例如包含使扭矩扳手在每个扭矩下都滑动，使得不再可能用扭矩扳手拧紧紧固件，直到扭矩扳手已被重新校准为止。
图1所示的工具2还包括所示实施例中的发送装置40。该发送装置40例如无线地向外部数据库50的接收装置52发送改变后的校准日期、还特别地发送警告消息。例如，提供外部数据库50来管理商业中的所有可校准工具2。商业中的工具2的所有校准日期都保存在外部数据库50的存储介质54上。如果接收装置52接收到改变后的校准日期，则更新数据库50的存储介质54中的相应条目。另外，警告消息被输出至连接到外部数据库50或者作为外部数据库50的一部分的显示装置56。以这种方式，当工具2必须重新校准时，立即通知外部数据库50的用户。
所有命名特征(包括仅从附图中获得的特征、以及与其它特征组合地公开的单个特征)单独地或组合地被视为本发明的基本特征。根据本发明的实施例可以通过单个特征或多个特征的组合来实现。
附图标记列表
2 工具
10 控制装置
12 非易失性存储介质
20 传感器
22 传感器
24 传感器
26 传感器
30 显示装置
40 发送装置
50 外部数据库
52 接收装置
54 非易失性存储介质
56 显示装置

Claims (18)

1.一种可校准工具(2)，其包括至少一个传感器(20、22、24、26)以及控制装置(10)，其中，所述工具(2)的下一校准日期被保存在所述控制装置(10)的存储介质(12)上，所述至少一个传感器(20、22、24、26)被布置在所述工具(2)上或所述工具(2)中，使得通过所述至少一个传感器(20、22、24、26)能够将对所述工具(2)的外部作用测量为测量值，所述控制装置(10)被配置为分析所述至少一个传感器的测量值、并且一旦所述至少一个传感器(20、22、24、26)测量到位于指定范围之外的测量值就将所述下一校准日期设置为新的更早的校准日期。
2.根据权利要求1所述的工具(2)，其中，所述控制装置(10)还被配置为分析来自至少两个传感器的测量值、并且在所述至少两个传感器各自测量到仍在所述指定范围内、但却各自位于另一指定范围之外的测量值的情况下将所述下一校准日期设置为新的更早的校准日期。
3.根据权利要求1所述的工具(2)，其中，所述至少一个传感器(20、22、24、26)是加速度传感器(20)、和/或温度传感器(22)、和/或水分传感器(24)、和/或用于检测电磁波的传感器(26)。
4.根据权利要求1所述的工具(2)，其中，所述外部作用是对所述工具(2)的冲击、和/或温度波动、和/或所述工具(2)中或所述工具(2)上的水分的出现、和/或电磁波。
5.根据权利要求1所述的工具(2)，其中，所述控制装置(10)还被配置为一旦所述至少一个传感器(20、22、24、26)测量到位于所述指定范围之外的测量值就生成警告消息。
6.根据权利要求5所述的工具(2)，其中，所述警告消息显示在所述工具(2)的显示装置(30)上，以及/或者在所述工具(2)中作为触觉警告信号和/或听觉警告信号输出。
7.根据权利要求1所述的工具(2)，其中，所述控制装置(10)还被配置为一旦所述至少一个传感器(20、22、24、26)测量到位于所述指定范围之外的测量值就阻止所述工具(2)的受错误校正损害的功能。
8.根据权利要求1所述的工具(2)，其中，所述控制装置(10)还被配置为通过发送装置(40)来向外部数据库(50)发送所述新的更早的校准日期。
9.根据权利要求8所述的工具(2)，其中，所述控制装置(10)还被配置为通过发送装置(40)来向外部数据库(50)发送警告消息。
10.一种可校准工具(2)的操作方法，其中，所述工具(2)的下一校准日期被保存在所述工具(2)的控制装置(10)的存储介质(12)上，通过被布置在所述工具(2)中或所述工具(2)上的至少一个传感器(20、22、24、26)来测量测量值，针对各传感器(20、22、24、26)建立所述测量值的第一指定范围，使得所述第一指定范围之外的测量值指示对所述工具(2)的改变所述工具(2)的校准的外部作用，在测量值存在于所述第一指定范围之外的情况下，将所述下一校准日期设置为新的更早的校准日期。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，通过被布置在所述工具(2)中或所述工具(2)上的至少两个传感器(20、22、24、26)来测量测量值，针对各传感器(20、22、24、26)，提供位于相应的第一指定范围内的第二指定范围，在测量值存在于所述第一指定范围内且在所述第二指定范围外的情况下，将所述下一校准日期设置为新的更早的校准日期。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述至少一个传感器(20、22、24、26)是加速度传感器(20)、和/或温度传感器(22)、和/或水分传感器(24)、和/或用于检测电磁波的传感器(26)。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述外部作用是对所述工具(2)的冲击、和/或温度波动、和/或所述工具(2)中或所述工具(2)上的水分的出现、和/或电磁波。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，一旦所述至少一个传感器(20、22、24、26)测量到位于所述第一指定范围之外的测量值，就生成警告消息。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述警告消息显示在所述工具(2)的显示装置(30)上，以及/或者在所述工具(2)中作为触觉警告信号和/或听觉警告信号输出。
16.根据权利要求10所述的方法，其中，一旦所述至少一个传感器(20、22、24、26)测量到位于所述第一指定范围之外的测量值，就阻止所述工具(2)的受错误校正损害的功能。
17.根据权利要求10所述的方法，其中，通过发送装置(40)来向外部数据库(50)发送所述新的更早的校准日期。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，通过发送装置(40)来向外部数据库(50)发送警告消息。
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