DE102020004841A1

DE102020004841A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer beobachtbaren Eigenschaft eines Objekts

Info

Publication number: DE102020004841A1
Application number: DE102020004841.2A
Authority: DE
Inventors: Urs Jörimann; Urs Wüst; Andreas Dängeli; Moosa Abrahams
Original assignee: Mettler Toledo Schweiz GmbH
Current assignee: Mettler Toledo Schweiz GmbH
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2022-02-10
Also published as: US20220042834A1; CN114061624A; CH717744A2; EP3951536A1; CH717744B1

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung einer beobachtbaren Eigenschaft eines Objekts mit einem programmgesteuerten Messinstrument weist erfindungsgemäß ein von dem Anwender auszuführendes Diagnosemessprogramm auf, das mit der Ausführung des Diagnosemessprogramms zusammenhängende Daten abspeichert und zur Fernübertragung an eine entfernte Wartungsinstanz bereithält.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung einer beobachtbaren Eigenschaft eines Objekts mit einem programmgesteuerten Messinstrument, mit dem die Eigenschaft durch eine Auswertung von bei der Ausführung eines in dem Messinstrument vorgesehenen Messprogramms erfassten Messwerten des Objekts ermittelbar ist, sowie auf ein Messinstrument zur Durchführung des Verfahrens.
Im Lauf des Betriebs derartiger Messinstrumente beim Anwender können Störungen auftreten, die zu einer Abweichung vom regulären Messverhalten des Messinstruments führen und eines Wartungseingriffs bedürfen, durch den das reguläre Messverhalten wieder hergestellt wird. Herkömmlich führt hierfür ein Wartungstechniker eine Untersuchung des Messinstruments, insbesondere unter Verwendung spezieller Software-Wartungstools aus und entscheidet dann aufgrund der durch die Untersuchung begründeten Diagnose über die Art des notwendigen Wartungseingriffs. Hierfür ist es allerdings erforderlich, das Messinstrument vom Anwenderort zum Ort der Wartungsinstanz oder umgekehrt zu transportieren. Grundsätzlich könnte statt eines solchen Transports zwar eine Fernwartung erfolgen, was allerdings einen für den Anwender in der Regel unerwünschten Zugang der Wartungsinstanz zu dem anwenderseitigen Datenverarbeitungssystem erfordern würde. Selbst wenn ein Anwender einen derartigen Zugriff hinnehmen würde, besteht eine Schwierigkeit darin, dass die Messprogramme derartiger Messinstrumente im Allgemeinen Laufzeiten in der Größenordnung von mehreren Stunden erfordern. Da sich Abweichungen im Messverhalten zu beliebigen Zeitpunkten der Laufzeit des Messprogramms äußern können, ergibt sich für die Wartungsinstanz eine ebenso lange Beobachtungsdauer mit entsprechend hoher Leerzeit.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen der herkömmlich mit der Wiederherstellung des regulären Messverhaltens verbundene Aufwand der Wartungsinstanz herabgesetzt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, dass in dem Messinstrument ein Diagnosemessprogramm vorgesehen ist, das bei dessen Aufruf die Einstellung mindestens einer Betriebsbedingung des Messinstruments von dessen Anwender anfordert und nach Erledigung dieser Anforderung das Diagnosemessprogramm vollständig ausführt und mit dessen Ausführung zusammenhängende Daten abspeichert sowie zur Fernübertragung an eine entfernte Wartungsinstanz bereithält.
In vorrichtungsmäßiger Hinsicht wird die Aufgabe durch ein Messgerät zur Durchführung des Verfahrens mit einer Messeinrichtung zur Erfassung von Messwerten eines Objekts, einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Messbetriebs der Messeinrichtung gemäß einem in der Steuereinrichtung vorgesehenen Messprogramm und einer Auswerteeinrichtung zur Ermittlung einer beobachtbaren Eigenschaft des Objekts in Abhängigkeit von den bei der Ausführung des Messprogramms erfassten Messwerten gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuereinrichtung gemäß einem in der Steuereinrichtung vorgesehenen Diagnosemessprogramm betreibbar ist, das bei dessen Aufruf die Einstellung mindestens einer Betriebsbedingung des Messinstruments von dessen Anwender anfordert und nach Erledigung dieser Anforderung das Diagnosemessprogramm vollständig ausführt und mit dessen Ausführung zusammenhängende Daten abspeichert sowie zur Fernübertragung an eine entfernte Wartungsinstanz bereithält.
Dabei ist das Merkmal des in der Steuereinrichtung vorgesehenen Messprogramms bzw. Diagnosemessprogramms so zu verstehen, dass es sowohl in der Firmware des Messinstruments (Gerätesoftware) als auch in einem daran angeschlossenen PC installiert sein kann.
Da erfindungsgemäß die Ausführung des Diagnosemessprogramms auf dem Messinstrument von dessen Anwender, entweder in eigener Entscheidung oder nach Kommunikation mit der Wartungsinstanz veranlasst wird, ist Letztere von einer zeitaufwendigen Beobachtung des Programmablaufs entlastet und braucht insbesondere auch nicht den Anwenderort aufzusuchen. Insbesondere kann das Diagnosemessprogramm von dem Anwender gegen Ende seiner betrieblichen Arbeitszeit initiiert werden und danach der Programmablauf ohne weitere Interaktion vollständig ausgeführt werden. Durch die Abspeicherung und Bereithaltung von mit der Ausführung des Diagnosemessprogramms zusammenhängenden Daten kann die Wartungsinstanz diese Daten zu einem für sie passenden Zeitpunkt übernehmen und durch eine Auswertung dieser Daten eine Fehlerdiagnose erstellen und einen zur Fehlerbehebung geeigneten Wartungseingriff planen.
Das Diagnosemessprogramm des Messinstruments kann derart beschaffen sein, dass es im Wesentlichen dem Messprogramm eines realen Messvorgangs entspricht, gegebenenfalls mit einem oder mehreren die Fehlererkennung erleichternden Zusätzen. Es können in dem Messinstrument auch mehrere Diagnosemessprogramme vorgesehen sein, die sich insbesondere hinsichtlich einer für den Diagnosemessvorgang vorgesehenen, fiktiven Probe unterscheiden. Beispielsweise kann im Falle eines Thermoanalysemessgeräts der Messvorgang ganz ohne Probe mit leerem Probenhalter oder leerem Messtiegel auf dem Probenhalter vorgesehen sein. Auf die Gestaltung des Diagnosemessprogramms im Einzelnen hat der Anwender keinen Zugriff. Er kann lediglich eine Auswahl zwischen dem/den konkret aufzurufenden Diagnosemessprogramm/en treffen, wenn mehrere solcher Diagnosemessprogramme vorhanden sind.
Die vom Anwender einzustellenden Betriebsbedingungen des Messinstruments betreffen insbesondere deren ordnungsgemäßen Zustand, beispielsweise eine notwendige Reinigung von Probenaufnahmen, eine Nivellierung der Aufstellung des Messinstruments oder dergleichen, oder eine Ein-/ oder Ausschaltung von Komponenten, wie beispielsweise einer Heizung, einer Kühlung, einer Gaszuführung oder dergleichen.
Vorzugsweise enthalten die abgespeicherten Daten die bei der Ausführung des Diagnosemessprogramms erfassten Messwerte des (fiktiven) Objekts. Insbesondere kann durch eine Kurvendarstellung dieser Messwerte oftmals eine Abweichung vom regulären Messverhalten optisch schnell erkannt werden. Für die Festlegung eines erforderlichen Wartungseingriffs ist es außerdem vorteilhaft, wenn die abgespeicherten Daten das Messinstrument spezifizierende Gerätedaten enthalten. Hierbei kann es sich insbesondere um Spezifikationen von Gerätebausteinen handeln, wodurch die Wartungsinstanz sogleich ein entsprechendes Ersatzteil identifizieren kann.
Insbesondere kann die Wartungsinstanz die ihr übermittelten Messdaten im Hinblick darauf prüfen, ob alle Messwerte innerhalb zulässiger Toleranzen liegen. Wenn dies nicht der Fall ist, diagnostiziert die Wartungsinstanz die möglichen Ursachen für das nicht reguläre Verhalten, setzt den Anwender davon in Kenntnis und führt, sofern notwendig, eine entsprechende Wartung am Anwenderort aus. Dabei kann infolge der vorher vom Anwender am Anwendeort erstellten und an die Serviceinstanz übermittelten Diagnosedaten sichergestellt werden, dass der Wartungstechniker bei seinem Wartungsbesuch alle notwendigen Ersatzteile bei sich hat.
Vorzugsweise werden die Daten in Form einer zip-Datei abgespeichert und übertragen.
Bevorzugt wird das Verfahren auf Messinstrumenten der folgenden Art ausgeführt:

- Thermoanalysegeräten, bei denen ein zu einer Probe fließender Wärmestrom in Abhängigkeit von einer Anregungstemperatur gemessen und daraus thermodynamische Kenngrößen der Probe, insbesondere deren komplexe Wärmekapazität bestimmt wird,
- Geräten für die Ermittlung elektrochemischer Eigenschaften einer Probe, wie pH-Wert, Leitfähigkeit, lonenkonzentration, Sauerstoffgehalt und dergleichen,
- UV/Vis-Spektrometern,
- Schmelz- und Tropfpunktgeräten zur Messung von Schmelzpunkt, Schmelzbereich, Siedepunkt, Steigschmelzpunkt, Trübungspunkt, Tropfpunkt und Erweichungspunkt,
- Dichtemessgeräten auf der Basis von Biegeschwinger-Technologie,
- Refraktometern zur Messung des Brechungsindex und daraus abgeleiteter Größen,
- Waagen, wie Laborwaagen und Feuchtebestimmer,
- Geräten für die Produktinspektion, wie Kontrollwaagen, Metalldetektoren, Röntgeninspektionssysteme, visuelle Inspektionssysteme und kombinierte Produktinspektionsgeräte.

Claims

Verfahren zur Ermittlung einer beobachtbaren Eigenschaft eines Objekts mit einem programmgesteuerten Messinstrument, mit dem die Eigenschaft durch eine Auswertung von bei der Ausführung eines in dem Messinstrument vorgesehenen Messprogramms erfassten Messwerten des Objekts ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Messinstrument ein Diagnosemessprogramm vorgesehen ist, das bei dessen Aufruf die Einstellung mindestens einer Betriebsbedingung des Messinstruments von dessen Anwender anfordert und nach Erledigung dieser Anforderung das Diagnosemessprogramm vollständig ausführt und mit dessen Ausführung zusammenhängende Daten abspeichert sowie zur Fernübertragung an eine entfernte Wartungsinstanz bereithält.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abgespeicherten Daten die bei der Ausführung des Diagnosemessprogramms erfassten Messwerte des Objekts enthalten.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die abgespeicherten Daten das Messinstrument spezifizierende Gerätedaten enthalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Anwender einzustellende Betriebsbedingung einen Zustand einer Gerätekomponente des Messinstruments bei der Ausführung des Diagnosemessprogramms betrifft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungsinstanz durch Auswertung der an sie fernübertragenen Daten eine Fehlerdiagnose erstellt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungsinstanz aufgrund der Fehlerdiagnose einen Wartungseingriff an dem Messinstrument definiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Messinstrument ein Thermoanalysegerät, ein Analysegerät für die Ermittlung einer elektrochemischen Eigenschaft, ein Schmelz- oder Tropfpunktgerät für die Titration, ein Gerät für die UV/Vis-Spektroskopie, ein Dichtemessgerät oder ein Refraktometer ist, oder ein Wiegegerät wie eine Laborwaage oder ein Feuchtebestimmer, oder ein Gerät für Produktinspektion wie eine Kontrollwaage, ein Metalldetektor für Röntgeninspektion, für visuelle Inspektion oder ein kombiniertes Produktinspektionsgerät ist.
Messinstrument zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Messeinrichtung zur Erfassung von Messwerten eines Objekts, einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Messbetriebs der Messeinrichtung gemäß einem in der Steuereinrichtung vorgesehenen Messprogramm und einer Auswerteeinrichtung zur Ermittlung einer beobachtbaren Eigenschaft des Objekts in Abhängigkeit von den bei der Ausführung des Messprogramms erfassten Messwerten, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung gemäß einem in der Steuereinrichtung vorgesehenen Diagnosemessprogramm betreibbar ist, das bei dessen Aufruf die Einstellung mindestens einer Betriebsbedingung des Messinstruments von dessen Anwender anfordert und nach Erledigung dieser Anforderung das Diagnosemessprogramm vollständig ausführt und mit dessen Ausführung zusammenhängende Daten abspeichert sowie zur Fernübertragung an eine entfernte Wartungsinstanz bereithält.