JP5335155B1

JP5335155B1 - 温度計の管理システム

Info

Publication number: JP5335155B1
Application number: JP2013019083A
Authority: JP
Inventors: 善郎水野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2033-02-04
Also published as: WO2014119518A1; EP2952864B1; US20150110147A1; EP2952864A1; JP2014224681A; EP2952864A4; US9726555B2

Abstract

【課題】
本発明の課題は、本発明の課題は、温度計の管理に係る煩雑な作業を簡単にすることができる温度計管理システムを提供することである。
【解決手段】
温度計の本体１００１、第1の測定場所１００２、第2の測定場所１００３、そして第3の設置場所１００４が設定されている。通信回線１００５は、ネットワークユニット１００６に接続される。ネットワークユニットは、センサ部１００７からのセンサ出力を通信回線へ中継する。センサ部は測定対象１００８に対して固定されており、測定対象の温度に感応してセンサ出力を送出する。ネットワークユニット１００６は、RFIDリーダ１００９を備えており、第１の測定場所１００２に対応して備えられたRFIDカード１０１０の近接を受けて、このカードのメモリに格納されたデータを本体へ送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、温度計の校正管理システムに関し、特に温度計のデジタルプローブのデジタル出力を受信して所定の記憶装置に記憶させた当該デジタルプローブの温度特性を参照して表示温度を生成する温度計の管理システムに関する。
ここでデジタルプローブとは、熱感応素子の出力をデジタル信号に変換して出力するセ
ンサ部を指す用語として用いる。

（精度管理）
精度の高い温度計は、高価な精密機器である。温度特性の劣化の恐れがある場合、経済的合理性の観点から、交換ではなく校正を行って精度管理するのが通常である。校正の手順は、以下の通りである。すなわち、温度計を測定対象から外し、校正施設に校正対象の温度計（以下、対象温度計という）を搬送し、精度の調整を行い、元の場所に返送し、再び温度計を測定対象にセットする、といった手順である。
ここで、校正の作業は温度計アッセンブリーで行うものであった。複数のセンサ部を有する温度計の場合であっても、一部のセンサ部だけに校正が必要であっても、全体を運搬することになっていた。
（状態管理）
最近の温度計は、所定の温度異常に対して、異常を通知あるいは記録する機能を備えたものがある。このような温度計によって監視されている対象、例えば冷蔵室において、次のような問題がある。清掃のため冷蔵室を開放すると、通常のメンテナンス作業でありながら、温度計は異常を検知してしまう。このような機能は、温度計本体のコンピュータにアクセスして、一時的に警報機能を解除するなどして対応するのが一般的である。
しかしながら、複数の監視対象を監視する温度計の場合、メンテナンスの作業者が監視対象の場所にいて清掃をしようとするときに、バックグランドで働いているコンピュータにアクセスして警報解除の対象とするプローブを指定するのは、監視対象近辺は、入力用のコンピュータ端末がないことが多く、その場所にいる直観性を生かすことができず、返って煩雑な操作となる問題がある。

特許文献１は、アナログフロントエンド回路にて発生する温度ドリフトを補正する温度ドリフト補正装置に関するものである。ここでは、大がかりな恒温槽を有する校正施設に搬出すること自体を回避するための構成が記載されている。すなわち、アナログフロントエンド回路の温度を検知する温度計と、アナログフロントエンド回路を加熱するヒータと、ヒータのオン、オフそれぞれについてのアナログフロントエンド回路の入出力特性とそのときの温度とに基づく温度特性を記憶しておくメモリと、アナログフロントエンド回路を通過してＡ／Ｄ変換されたデジタル出力信号に対して、温度特性を用いて、温度計が検知する温度におけるアナログフロントエンド回路の温度ドリフトを補正する補正演算回路とを備える構成である。
かかる構成では、ヒータを備えているため、恒温槽のような大がかりな装置を用いる必要がない。メモリに、ヒータのオン、オフそれぞれについてのアナログフロントエンド回路の入出力特性とそのときの温度とに基づく温度特性を記憶しておくことで、アナログフロントエンド回路にて発生する温度ドリフトを的確に補正することができる、というものである。
しかしながら、本願発明のセンサ部に相当するアナログフロントエンド回路を加熱するヒータによる加熱では、本格的な恒温槽を有する校正設備におけるレベルの精度管理を期待することができない。あくまでも、煩雑な搬送を避けるための次善の策というべきレベルのものである。
特開２０１２−１９８０３７号公報

特許文献２において、被計測者が近づいたことを、温度データ演算部を通じて動作モード制御部が検出すると、動作モード制御部はパワーセーブモードから計測モードに動作を切り替える温度計が記載されている。
しかしながら、特許文献２における切り替えは、被計測者が近づいたか否かを検知するセンサや所定の時間の経過をトリガに行われるものであって、モードを切り替える対象のプローブが複数ある場合に該当するプローブのみをモード切替するといったきめ細かな制御は困難である。又、近づいてきた者がメンテナンス等のモード切替をする意図がないものであっても、動作切替してしまうといった問題を解決することができない。
特開２０１１−１７７４９９

本発明の課題は、温度計の管理に係る煩雑な作業を簡単にすることである。
（状態管理）
温度管理機器において、機器が管理する収容物を入出庫するとき、あるいは管理庫内を清掃するとき、通常の管理状態とは異なる状態になることがある。このような場合に、その作業をする担当者が簡単に温度計管理の動作モードを通知したり、変更するようなきめ細かな制御を簡単にするシステムを提供し、現在の状態にマッチした温度管理を簡単にすることが課題の一つである。
（精度管理）
また、温度計は、定期的にあるいは必要に応じて、温度計測の精度を管理するために校正する必要がある。デジタルプローブを備えた温度計において、校正の対象となるデジタルプローブだけを切り離して、校正施設に送り出し、校正済みのデジタルプローブを誤りなく、しかも簡単に装着し、煩雑な動作設定をすることができるシステムを提供することも課題となる。
特に、複数のデジタルプローブを有する温度計においては、デジタルプローブ毎に校正することを可能とし、校正に直接関係のない他のデジタルプローブや温度計本体を現場から外すような煩雑な搬送を回避しつつ、恒温槽を有する校正施設のレベルの精度管理を実現することができる校正システムを提供することを課題とする。
また、校正結果である校正値、校正式などの校正データを校正対象温度計に組み込む作業について、専門知識を有する校正担当者でなくても、簡単に実行できる校正システムを提供することも課題となる。

本発明の課題を解決するため、請求項１に記載の発明では、１）測定対象の温度に感応するプローブを有し、プローブ出力をデジタル化したデジタル出力を出力する、１又は複数のデジタルプローブと、２）前記デジタル出力を入力して、表示温度の生成をする表示温度生成手段と、３）受信した所定のコマンドに従って、該コマンドに対応付けられた所定の管理動作を実行する管理動作実行手段と、４）前記コマンドを格納するRFIDタグと、５）前記RFIDタグから受信した情報を前記管理動作実行手段に送信するRFIDリーダと、を構成要素に含み、前記RFIDタグの前記RFIDリーダへの近接をトリガとして、前記コマンドが前記管理動作実行手段に送信され、前記管理動作が実行され、前記管理動作実行手段は、複数の警報動作モードに従って温度異常を検知して警報をする警報手段をさらに備え、前記管理動作には、前記複数の警報動作モードについての切替え機能の実行が含まれることを特徴とする温度計管理システムを提供する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の温度計管理システムにおいて、前記管理動作には、さらに前記切替えの担当者を特定する機能の実行が含まれることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の温度計管理システムにおいて、
前記測定対象は、温度管理機器の庫内であって、
前記管理実行手段は、該温度管理機器に設けられるものであって、
前記警報動作モードは、前記庫内に対するメンテナンスを実行中における清掃モード、前記庫内に格納物を入庫するときの動作モードである入庫モード、前記庫内から格納物を出庫するときの動作モードである出庫モードから選ばれる少なくとも１つの動作モードを含むものであることを特徴とする。
ここで記載した動作モードに対応するメンテナンス、入庫、出庫の動作を実行中に生成される表示温度の基準を示すデータを予め用意してシステム内に設けた記憶装置に登録しておけば、該実行に対応する動作モードにおける警報動作は基準を示すデータを参照して、測定対象の状態に応じた異常の有無を判定することができる効果がある。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の温度計管理システムにおいて、
前記スイッチ機能は、前記警報動作モードに係るトグルスイッチ機能であって、前記RFIDタグの前記RFIDリーダへの近接をトリガとしてモードが交互に切り替わることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の温度計管理システムにおいて、前記RFIDリーダは、前記測定対象の場所に設置された前記デジタルプローブと前記管理動作実行手段との通信を介在するネットワークユニットに備えられていることを特徴とする。
ここでネットワークユニットとは、測定対象の場所に設置されたデジタルプローブが属するフィールドネットワーク（イーサネット（登録商標）など）と管理動作実行手段が属するネットワークとの接続のように異なるトポロジーにあるネットワーク同士を接続する機能を有するユニットであり、必要に応じてサーバ機能も兼ね備えるユニットである。

請求項６に記載の発明では、１）測定対象の温度に感応するプローブを有し、プローブ出力をデジタル化したデジタル出力を出力する、１又は複数のデジタルプローブと、２）前記デジタル出力を入力して、表示温度の生成をする表示温度生成手段と、３）受信した所定のコマンドに従って、該コマンドに対応付けられた所定の管理動作を実行する管理動作実行手段と、４）前記コマンドを格納するRFIDタグと、５）前記RFIDタグから受信した情報を前記管理動作実行手段に送信するRFIDリーダと、を構成要素に含み、前記RFIDタグの前記RFIDリーダへの近接をトリガとして、前記コマンドが前記管理動作実行手段に送信され、前記管理動作が実行され、
前記表示温度の生成は、所定の校正テーブルを参照して実行されるものであって、前記管理動作は、該校正テーブルを更新する校正動作であって、前記RFIDタグには、さらに該更新のための校正テーブルがさらに格納されることを特徴とする温度計管理システムを提供する。
このような管理システムを採用することにより、精度管理のための校正において温度計の本体や校正に関係ないデジタルプローブを取り外し作業や搬送作業を省く効果がある。
また、校正結果の温度計本体への組み込みも、所定のRFIDタグを所定のRFIDリーダに近接させて、参照先の校正テーブルを更新するだけとなり、簡単になる。
さらには、校正に係るデジタルプローブのみを校正出来るようになった結果として、測定対象毎のきめ細かな精度管理を容易にする効果がある。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の温度計管理システムにおいて、前記RFIDタグには、さらに校正証明書データが格納されることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の温度計管理システムにおいて、前記RFIDタグは、表示手段を備えており、前記校正証明書データに含まれる情報が表示されることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の温度計管理システムにおいて、前記管理動作には、前記デジタルプローブと前記温度計本体との通信設定動作が含まれるものであって、前記RFIDタグには、さらに通信設定データを格納されることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のいずれかに記載の温度計管理システムにおいて、前記RFIDタグは、さらに前記管理動作に係る担当者の担当者IDを含むものであることを特徴とする。

温度計の設置状況を示す外観図温度計本体の構成 RFIDカードに格納されるデータの構造 RFIDカードの機能構成デジタルプローブの構成ネットワークユニットの構成校正場所の概念図校正に係る作業のフローチャート温度制御と記録のフローチャート温度制御と測定点周期を設定してサンプリングをさせたときの測定点校正テーブルの内容記録のプロットの態様表示温度生成のフローチャート他の温度制御と記録のフローチャート温度カーブ実施例２の温度計設置状況を示す外観図温度計本体の構成管理動作実行手段の機能構成コマンド判別手段の動作を示したフローチャート３種類のRFIDカードに格納されるデータの構成警報動作モードの切替のフローチャート

以下、本発明の具体例につき図面を用いた実施例において説明する。

図１は、本発明に実施例２の温度計の設置状況を示す外観図である。温度計の本体１００１、第1の測定場所１００２、第2の測定場所１００３、そして第3の測定場所１００４が設定されている。ここで測定場所を３カ所としているが、本発明に係る測定場所はこれに限られるものではなく、測定対象や温度測定の業務の性質に応じて適宜変更可能である。

３つの測定場所と本体１００１は、通信線１００５により結ばれている。第１の測定場所について、そこに設置された機器等について詳細に説明する。ここで示した詳細は第２の測定場所や第３の測定場所と同様である。通信線１００５は、ネットワークユニット１００６に接続される。ネットワークユニットは、ここでは３つのデジタルプローブ１００７a、１００７ｂ、１００７ｃとディジーチェーン接続して、デジタルプローブからのデジタル出力を通信回線へ中継する。デジタルプローブは測定対象１００８に対して固定されており、測定対象の温度に感応してデジタル出力を送出する。ここで３つのデジタルプローブを有する構成としているが、本発明に係る温度計はこれに限られるものではなく、温度測定の対象や温度計設置現場に応じて適宜採用可能である。また、各デジタルプローブとネットワークユニットとの接続もこれに限られるものではなく、スター型接続などデジタルプローブの数や設置の状況に応じて適宜変更可能である。ネットワークユニット１００６は、RFIDリーダ１００９を備えており、第１の測定場所１００２に対応して備えられたRFIDカード１０１０の近接を受けて、このカードのメモリに格納されたデータを本体へ送信する。

図２は、温度計本体１００１の内部構成を示したブロック図である。
表示温度生成手段２００１、本体メモリ２００２、校正結果取込手段２００３、表示手段２００４、通信設定手段２００５、そして通信制御手段２００６という構成である。
ここで示す各手段は、予め組み込まれたファームウエア等の制御プログラムをコントロール回路のプロセッサーで実行し、実装された各種デバイスと協働することにより実現される。また、これらのプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該プロセッサーによって記録媒体から読み出され、ユーザが操作すること又はコントローラを構成するデバイスからの信号を受信することによって実行される。
また、校正結果取込手段は、温度計本体の構成として備えられるシステムを本実施例では採用しているが、本発明に係る校正結果取込手段を独立させたモジュールとして設置し、温度計本体やRFIDリーダと電気的に接続させるシステムを採用してもよい。

表示温度生成手段２００１は、デジタル出力を受信して、本体メモリ２００２に格納された校正テーブルを参照して表示温度を生成する。
ここで校正テーブルとは、デジタル出力と現実の温度への校正値とを対応させて記録した情報のテーブルであり、デジタル出力に対応する校正値を検索することにより、簡単に表示温度を生成できるデータ構造となっている。尚、デジタル出力に完全一致しない場合であっても、デジタル出力に隣り合う記録情報の平均値を表示温度とするなどの手法を適宜採用することにより、任意のデジタル出力に対応する表示温度を生成することが可能である。

（測定精度の管理）
校正結果取込手段２００３は、計測精度に係る管理動作を実行する管理動作実行手段である。RFIDカード１０１０がRFIDリーダ１００９に近接されたとき、RFIDカードに格納された校正実行コマンドを受信して、予め設定された校正動作に従って、本体メモリ２００２に格納された校正テーブルをRFIDカード１０１０に格納された校正テーブルへの書き換えを実行し、校正テーブルの更新を行う。
尚、書き換え前の校正テーブルは、消去せず過去データとして本体メモリ内や当該RFIDカードに保持する方式であってもよい。このようにして保持された校正テーブルの校正値を時系列的に分析することにより、経年変化によるデジタルプローブの劣化を判断することができるので、デジタルプローブの交換等の品質管理に効果がある。
表示手段２００４は、液晶等のディスプレー装置で構成され、デジタルプローブからのデジタル出力から生成した表示温度を表示する。
また、本体メモリ２００２やRFIDカード１０１０に格納された校正テーブルに係る校正作業に使われた標準器のレガシーなどを証明する書類を表示してもよい。従来は、校正作業に付随して紙で発行されていた書類を電子化して格納し、表示して確認することにより、温度計の精度管理を容易に確認することができる。

（RFIDカードに格納されるデータの構造）
ここでRFIDカード１０１０に格納されるデータについて、説明をする。ここでは第１の場所に対応するRFIDカードについての説明となるが、他の測定場所に対応するRFIDカードについても同様である。
図３は、RFIDカードに格納されるデータの構造である。タグID３００１、校正データ３００２、通信設定データ３００３、校正実行コマンド３００４、そして通信設定コマンド３００５から構成される。
校正データは、３００６で示すように各デジタルプローブのセンサID３００７、各デジタルプローブに対応する校正テーブル３００８、そして各デジタルプローブに対応する証明書データ３００９という詳細構成となる。
通信設定データは、３０１０で各デジタルプローブのセンサID３０１１、各デジタルプローブに対応するネットワークユニットのIPアドレス３０１２、そして各センサ部に対応するネットワークユニットにおけるデジタルプローブの論理番号３０１３という詳細構成となる。
なお、ここに示すそれぞれの詳細構成は一例にすぎず、測定精度の管理に係るRFIDカードと通信設定に係るRFIDカードとを別の２枚のカードとすることにより、校正のときと通信設定のときで近接させるRFIDカードを別にして、格納するデータの構成を分けて格納する方式も採用可能である。

（RFIDカードを構成する機能手段）
図４は、実施例に採用するRFIDカードの機能構成の一例を示したものである。
RFIDリーダに近接させるだけで通信を行う、非接触通信を実行する狭域無線通信手段４００１、校正データ等のデータ記憶手段４００３への格納を実行するデータ格納手段、そしてデータ表示手段４００４という構成である。
ここでデータ表示手段は通常のRFIDカードにはない構成要素である。データ表示手段は、液晶表示装置、電子ペーパー、印字ラベルなどを適宜採用する。ここでは、校正データに含まれる証明書データの表示を行う。
校正作業を行ったことを証明する証明書は、通常、紙に印刷されて温度計やセンサ部とともに校正場所から届けられるものであるが、校正後のセンサ部と共に測定場所において管理されるRFIDタグの表示手段により表示されることにより、現場において校正が正しく行われたことを作業担当者が視認できるので、現場で使用するデジタルプローブの信頼性を確認することが簡単になり、温度計の安心度を高める。

（通信設定の管理）
通信設定手段２００５は、通信に係る管理動作を実行する管理動作実行手段である。先に説明したRFIDカードに格納された通信設定コマンドを受信して、通信設定データ３００３の内容を通信制御手段２００６のおける各デジタルプローブとの通信制御に組み込む動作を行うものである。組込み動作は、測定場所に対応したＲＦＩＤカード１０１０をその場所に設置されたネットワークユニットに設けられたＲＦＩＤリーダ１００９へ近接させることにより、狭域無線通信が行われ、ＲＦＩＤカードに格納された通信設定コマンド３００５が温度計本体に送信されることをトリガに、設定対象であるデジタルプローブのセンサＩＤのＩＰアドレス及びデジタルプローブの論理番号を自動設定するものである。
通信制御手段２００６は、上記組込み動作によって本体メモリ２００２に登録された通信設定データのＩＰアドレス、論理番号を参照して、測定場所に設置されたデジタルプローブとの通信を行うことができる。

図５は、デジタルプローブ１０１０の構成を示したものである。
測定対象の温度を感じてアナログ信号を送出するプローブ５００１、プローブのアナログ出力をアナログ・デジタル変換するA/D変換手段５００２、デジタル化されたデジタル出力を送信する通信接続手段５００３という構成である。ここで通信接続はネットワークユニット１００６とのディジーチェーン接続を採用しているので、５００４と５００５で示す２つの端子接続を有している。
ここでは、ディジーチェーン接続を採用しているが、測定対象の性質やデジタルプローブの数に応じてスター型接続など本願発明の趣旨に沿う限り適宜採用可能である。

（ネットワークユニット）図６は、ネットワークユニット１００６の構成を示したものである。先に記述した通り、RFIDリーダ１００９を備え、通信線１００５とデジタルプローブとの接続６００２を介在するネットワーク接続手段６００１をさらに備えている。校正データや校正実行コマンドが格納されたRFIDカード１０１０の近接を受けて、子校正データや校正データ取込コマンドの送信を実行する。ここでネットワーク接続手段として、デジタルプローブが属するネットワークの終端装置が採用可能であり、異なるトポロジーのネットワークに属する管理動作実行手段との接続機能を有するものであれば適宜採用可能である。

図７は、校正場所の概念図である。
恒温槽７００１、恒温槽の温度パターンをコントロールするサーマルコントローラ７００２、サーマルコントローラに接続した標準温度計７００３及び７００４、サーマルコントローラと接続したサーバ７００５、校正対象であるデジタルプローブ１００７a、１００７ｂ、１００７ｃに接続したネットワーク接続手段７００６、校正結果の校正データを校正対象のデジタルプローブに対応するRFIDカード１０１０に書き込むRFIDリーダ／ライタ７００７という構成である。

ここで示すサーマルコントローラやサーバの動作は、予め組み込まれたファームウエア等の制御プログラムをコントロール回路のプロセッサーで実行し、実装されたヒータ、冷却機等の各種デバイスと協働することにより実現される。また、これらのプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該プロセッサーによって記録媒体から読み出され、ユーザが操作すること又はコントローラを構成するデバイスからの信号を受信することによって実行される。

図８は、本発明の校正システムを用いた校正に係る作業／動作を示したフローチャートである。
ステップ８００１において、ユーザによるデジタルプローブの取り外し及び校正施設への搬出が行われる。ここで搬出する物は、校正対象となっているデジタルプローブ１００７a、１００７ｂ、１００７ｃとこれに対応したRFIDカード１０１０のみである。
他のデジタルプローブや本体は、温度測定現場に残しておくことができるので、搬出の煩雑さが大幅に軽減される効果がある。また、校正に係る測定点以外では測定を継続できるので測定作業の継続性にも貢献する。

ステップ８００２において、校正担当者がデジタルプローブを恒温槽の所定の測定位置に収納する。図７では２つの標準温度計の間にセットする態様で収納しているが、本発明の測定位置はこれに限られるものではなく、デジタルプローブと標準温度計とが同じ温度環境となるように配慮した位置であれば、適宜採用可能である。

ステップ８００３において、サーマルコントローラのプログラムによる温度制御と、制御温度となる標準温度計からの出力とデジタルプローブからのデジタル出力の値と関連付けての記録がおこなわれる。
図９は、温度制御と記録の手順を示したフローチャートである。
スタートすると、恒温槽の温度制御が行われ、前述のプログラムに従って所定の温度カーブを描くように恒温槽内が制御される。
ステップ９００１において、測定点１の記録がおこなわれる。続いて、ステップ９００
２において、測定点２の記録がおこなわれる。以後、９００３に示すように設定された測定点ｘの数ｎ回の記録が行われ、９００４に示す測定区間ｎにおける記録まで繰り返し、
記録が行われる。

図１０は、ここで採用した温度カーブ１０００１を時間と制御目標温度との関係で示したものである。ここでは、記録対象の温度を４５℃から９０℃としている。この測定区間を１０００２で示す小区間１、１０００３で示す小区間２、１０００４で示す複数の小区間ｘ、１０００５で示す小区間ｎというようにｎ個に分割している。
Ｐ１は、１０００２で示す小区間に設けられた測定点１である。Ｐ２は、１０００３で示す小区間に設けられた測定点２である。Ｐｘで示す複数の測定点ｘが続き、n 番目の測定点Ｐｎまで設定されている。

ここで図１１に示すように、小区間において少なくとも１回記録するレベルの連続性がえられるように周期を設定してサンプリングをさせる方式も採用可能である。温度パターン１１００１において、測定対象の温度範囲４５度から９０度に相当する加熱／冷却のパターンの実行時間１１００２において、十分に小さな周期１１００３で測定を連続的に行えば、測定点Ｐｘは、温度範囲を小区間に分割したのと同様に温度特性を細かくプロットしたデータとなる。

ステップ９００５において、サーバ７００５の動作により、所定の標準温度計と校正対象
のデジタルプローブとの温度追従性の差を基に標準温度計出力とデジタル出力との対応を
補正する計算を行われる。ここで温度追従性の差は、その製品の仕様やテストで確認済
みの値を使えばよい。
温度を正しく測定するためには標準温度計の温度とデジタルプローブの温度とが平衡に
なるのを待つ必要があるのが通常であるが、ここでの計算は、記録を連続的に行うために、
両者の温度が平衡に達するまでの温度変化の態様を所定の式に当てはめて平衡点を予測す
る。この予測に基づいて、標準温度計の出力に対応するデジタルプローブの出力を高速に
推測する。そして、その推定によるデジタルプローブの出力を記録に係るデジタル出力と
するのである。
さらにステップ９００６において、サーバ７００５の動作により各測定点における測定
温度・不確かさ計算が行われる。測定温度は２つの標準温度計からの出力の算術平均を計算する。不確かさは、標準温度計の分解能力及び複数の標準温度計からの出力の差分が示す恒温槽の温度制御の不確かさを合計した値で示される。
また、ここで計算はすべての記録が終わってから、バッジ処理的にまとめて実行する方
式を採用したが、記録毎に順次計算する方式も採用可能である。

ここで、測定点毎の測定温度はデジタルプローブのデジタル出力と関連付けて取得される。
尚、図１０で示した温度パターン１０００１は、一例にすぎず、恒温槽の熱容量に十分な余裕がある場合、急な勾配の温度パターンとして測定区間を設定し、この間をより短い間隔で標準器の出力とデジタル出力のサンプリングをして、デジタル出力と測定温度を関連付けたデータを取得する方式であってもよい。

図８に戻る。ステップ８００４において、サーバの動作によって、取得したデータから校正結果としての校正テーブルを生成する。
図１２は、図１０の温度制御における記録を使った校正テーブルの内容を示したものである。
１２００１で示す小区間１における測定点Ｐ１の校正結果、１２００２で示す測定点Ｐ２の校正結果、１２００３で示す測定点Ｐｘの校正結果、そして１２００４で示す測定点Ｐｎの校正結果という構成である。測定点毎にデジタル出力１２００５、測定温度１２００６、校正値１２００７、不確かさ１２００８が格納される。

測定点毎に関連付けたデジタル出力１２００５と測定温度１２００６で示される記録点（デジタル出力，測定温度）は、十分に短い小区間で連続的に取得されることで校正後の表示温度生成のためのデジタル出力／温度特性曲線として、校正対象の温度計における表示温度生成に用いることができる。
図１３は、デジタル出力１３００１をｘ軸に、測定温度１３００２をｙ軸にして、図１０で示した測定点における記録の座標を丸で示したものである。１３００３に示す座標を結ぶと、デジタルプローブの温度特性カーブそのものを表すことは明らかである。
あるデジタル出力に該当する記録が存在しない場合、その値の両側の記録の測定値の平均を取るか、両側の点を結んだ直線上の座標を取ればよい。
３つ以上の小区間でサンプリングされている場合、従来の２点を記録して生成した近似
曲線よりも精度の高い表示温度を生成できる効果がある。特に標準器となる温度計の分解能レベルの十分に短い長さの小区間を設定した場合、実施例の校正設備で可能な最大限度の精度の校正をすることができる。
所定の周期で温度測定する方式を採用した場合にあっては、隣り合う測定点の温度差が
標準器となる温度計の分解能レベルになるほどに短い周期に設定すれば、実施例の校正設
備で可能な最大限度の精度の校正をすることができる。

ここで校正データとして、校正テーブルの要素に加えて、成績書項目となる不確かさを加えたものを生成したが、本発明の校正結果はこれに限られるものではなく、標準温度計の国際標準等からのレガシーを証明する証明書項目を加えてもよい。

ステップ８００５において、サーバ７００５とRFIDリーダ／ライタ７００７の協働動作により、校正データのRFIDカード１０１０への格納が行われる。
ここでは、サーバからの書込み指示によりRFIDリーダ／ライタ７００７に校正担当者が近接させたRFIDカード１０１０に校正データが書き込まれる。

ステップ８００６において、校正担当者によりデジタルプローブとRFIDカードの返送が行われる。
ステップ８００７において、ユーザによってデジタルプローブの取付けが行われる。
ステップ８００８において、校正場所から返送されたRFIDカードを測定場所のRFIDリーダ１００９に近接させる。
ステップ８００９において、予めRFIDカード１０１０に格納されていた校正実行コマンド３００４が温度計本体１００１に送信され、校正結果取込手段２００３の動作によって、本体メモリ２００２に格納された校正テーブルをRFIDタグに格納された校正テーブル３００８への書き換えが実行され、参照先に校正テーブルが更新される。
以上のステップが、本発明の校正システムに関連する校正の作業である。

図１４は、校正テーブルを参照先として、温度計本体が表示温度を生成する動作のフローチャートである。
ステップ１４００１において、測定対象のセンサ部からのセンサ出力を取得する。
次に、ステップ１４００２において、本体メモリに格納された校正テーブルの参照が行われる。すなわち、校正テーブルに登録されたデジタル出力とデジタルプローブからの出力の値を比較し、一致する記録を検索する。
ここで一致する記録があれば、ステップ１４００３に移動し、当該記録に対応する測定温度を表示温度として、終了する。
一方、一致する記録がない場合、ステップ１４００４に移動し、デジタルプローブからのデジタル出力を挟む上下の値を示す記録を抽出する。
そして、ステップ１４００５において、抽出した２つの記録に対応する測定温度の平均を表示温度として生成して、終了する。

ここで、デジタル出力に一致する記録を校正テーブルから検索できない場合、デジタルプローブからのデジタル出力を挟む上下の値を示す記録に対応する測定温度の平均を表示温度とする方式を採用したが、本発明に係る表示温度生成はこれに限られず、記録の点を結ぶ直線にデジタルプローブからのデジタル出力と一致する測定温度を求める方式を採用するなど適宜採用可能である。

（プログラムによる温度制御の変形例）
ステップ８００３におけるサーマルコントローラのプログラムによる温度制御として、他の方式も採用可能である。
図１５は、他の方式のよる温度制御と記録の手順を示したフローチャートである。
スタートすると、恒温槽の温度制御が行われ、前述のプログラムに従って所定の温度カー
ブを描くように恒温槽内が制御される。

ステップ１５００１において、測定点１の記録がおこなわれる。
続いて、ステップ１５００２において、測定点２の記録がおこなわれる。以後、１５００
３に示すように設定された測定点ｘの数ｎ回の記録ステップが繰り返し行われ、ステップ
１５００４に示す測定区間ｎにおける記録まで繰り返し、記録が行われる。

図１６は、ここで採用したプログラムによって温度制御された恒温槽の温度カーブを時
間と制御温度との関係で示したものである。
ここで１６００１は、最初の測定の制御温度45 度に制御されたところである。１６０
０２は温度を一定にする追従待機時間である。その時間経過後の１６００３、すなわちＰ
１（１６００４）のタイミングで測定点１の記録が行われる。
同様に次の測定のための制御温度に制御し、温度を一定にし、追従待機時間経過後のＰ
２（１６００５）のタイミングで測定・記録する。以後、次の測定のための制御温度に制
御し、温度を一定にし、追従待機時間経過後のタイミングＰｘ（１６００６）で測定・記
録し、さらに次の制御温度に制御するという具合に、階段状の温度制御が行われる。
ここでは設定した温度９０度に昇温させて、温度一定にし、追従待機時間経過後のタイ
ミングＰｘ（１６００７）まで繰り返すものである。
一定にする時間を十分に設定すれば、温度追従性の違いによるズレの補正が不要もしく
は、最低限となり、測定の精度を向上させる効果があるが、ここでは校正時間を短縮し、
校正作業を効率化するために、予め試験して作成した当該デジタルプローブの温度追従特
性モデルを表す方程式又は温度グラフにより、所定の追従待機時間経過後の測定値を起点
として制御温度に達したときのデジタルプローブの出力を推測する。

記録対象の温度範囲４５度から９０度に相当する温度制御の実行時間（Ｐｎ−Ｐ１）にお
いて、十分に小さな温度間隔で記録を連続的に行えば、測定点Ｐｘは、温度範囲を細かく
プロットした実質的にデジタルプローブの温度特性曲線を表すデータとなる。

ステップ１５００５において、サーバ４００５の動作により、ここで各測定点における制
御温度に対応して推測されたデジタルプローブの出力の推測の不確かさ計算が行われる。
不確かさは、以下の個別の不確かさの値を合計することで得られる。
まず、標準温度計の分解能力である。次に、複数の標準温度計からの出力の差分が示す
恒温槽の温度制御の不確かさである。さらに、当該デジタルプローブについて予め試験し
て作成した追従待機時間／不確かさテーブルを参照して得られる不確かさである。
逆に、不確かさの値の合計を所望の範囲にするために追従待機時間を設定することも可
能である。品質管理として必要な不確かさの値に収めつつ、追従待機時間を最低限とする
ことで、校正に要する時間を短縮して、校正作業を効率的にする効果がある。

図１７は、本発明に実施例２に係る温度計の設置状況を示す外観図である。温度計の本体１７００１、第1の測定対象にある第１冷蔵庫の部屋Ａ１７００２、第2の測定対象である第１冷蔵庫の氷温室Ｂ１７００３、そして第3の測定対象である第２冷蔵庫１７００４が設定されている。ここでは各測定対象は、離れた測定場所に設定されており、各測定場所と本体１７００１は、通信線１７００５により結ばれている。

第１の測定場所について、そこに設置された機器等について詳細に説明する。通信線１７００５は、ネットワークユニット１７００６に接続される。ネットワークユニットは、デジタルプローブ１７００７と接続して、デジタルプローブからのデジタル出力を通信線へ中継する。デジタルプローブは、測定対象となる部屋Ａ１７００２に対して固定されており、部屋内の温度に感応してデジタル出力を送出する。ここで１つのデジタルプローブを有する構成としているが、本発明に係る温度計はこれに限られるものではなく、温度測定の対象や温度計設置現場に応じて適宜採用可能である。ネットワークユニット１７００６は、RFIDリーダ１７００９を備えており、第１の測定場所１７００２に対応して備えられた３枚のRFIDカード１７０１０a、１７０１０ｂ、１７０１０ｃのいずれかの近接を受けて、このカードのメモリに格納されたデータを本体へ送信する。

RFIDカード１７０１０aは、校正用カードはであり、RFIDカード１７０１０ｂは通信設定用カードであり、RFIDカード１７０１０ｃは、警報動作モード切替用カードである。

第２の測定場所も第１の測定場所と同様の構成である。

第３の測定場所について、そこに設置された機器等について詳細に説明する。通信線１７００５は、ネットワークユニット１７０１１に接続される。ネットワークユニットは、ここでは３つのデジタルプローブ１７０１２a、１７０１２ｂ、１７０１２ｃとディジーチェーン接続して、デジタルプローブからのデジタル出力を通信回線へ中継する。デジタルプローブは、測定対象となる第２冷蔵庫の庫内に固定されており、庫内の温度に感応してデジタル出力を送出する。ここで３つのデジタルプローブを有する構成としているが、本発明に係る温度計はこれに限られるものではなく、温度測定の対象や温度計設置現場に応じて適宜採用可能である。ネットワークユニット１７０１１は、RFIDリーダ１７０１３を備えており、第３の測定場所である第２冷蔵庫１７００４に対応して備えられた３枚のRFIDカード１７０１４a、１７０１４ｂ、１７０１４ｃのいずれかの近接を受けて、このカードのメモリに格納されたデータを本体へ送信する。

RFIDカード１７０１４aは、校正用カードはであり、RFIDカード１７０１４ｂは通信設定用カードであり、RFIDカード１７０１４ｃは、警報動作モード切替用カードである。

図１８は、温度計本体１７００１の内部構成を示したブロック図である。
表示温度生成手段１８００１、本体メモリ１８００２、管理動作実行手段１８００３、表示手段２００４、警報手段２００５、そして通信制御手段２００６という構成である。
ここで管理動作実行手段は、温度計本体に設けられているが、本実施例の管理動作実行手段は、温度計本体に限られるものではなく、他の構成として冷蔵庫自体の構成として設けられていてもよい。
ここで示す各手段は、予め組み込まれたファームウエア等の制御プログラムをコントロール回路のプロセッサーで実行し、実装された各種デバイスと協働することにより実現される。また、これらのプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該プロセッサーによって記録媒体から読み出され、ユーザが操作すること又はコントローラを構成するデバイスからの信号を受信することによって実行される。

表示温度生成手段１８００１は、デジタル出力を受信して、本体メモリ１８００２に格納された校正テーブルを参照して表示温度を生成する。
ここで校正テーブルとは、デジタル出力と現実の温度への校正値とを対応させて記録した情報のテーブルであり、デジタル出力に対応する校正値を検索することにより、簡単に表示温度を生成できるデータ構造となっている。尚、デジタル出力に完全一致しない場合であっても、デジタル出力に隣り合う記録情報の平均値を表示温度とするなどの手法を適宜採用することにより、任意のデジタル出力に対応する表示温度を生成することが可能である。

（管理動作）
管理動作実行手段１８００３は、計測精度に係る管理動作を実行する手段である。各測定場所に備えられたRFIDカードがその場所に設けられたRFIDリーダに近接されたとき、RFIDカードに格納されたコマンドを受信して、予めコマンドに対応して設定された管理動作を実行する。
表示手段１８００４は、液晶等のディスプレー装置で構成され、デジタルプローブからのデジタル出力から生成した表示温度を表示する。
警報手段１８００５は、表示温度を受信して予め設定した正常温度と比較して、温度異常を検知した場合に警報をする。警報の動作は、通常の監視モードと、メンテナンス作業の一つである清掃のときの清掃モードという警報動作モードを切り換えて動作する。
正常温度を示すデータとしては、各動作モードにおいて測定対象が標準的に示す温度や温度変化のデータが採用可能であり、生成される表示温度というデータを効率的に管理するのに役立つ効果がある。
警報動作モードの切り替えについては、後でさらに説明を加える。

図１９は、管理動作実行手段１８００３の機能構成の詳細を示した図である。
コマンド判別手段１９００１、校正結果取込手段１９００２、通信設定手段１９００３、警報モード切替手段１９００４という構成である。

図２０は、コマンド判別手段１９００１の動作を示したフローチャートである。
ステップ２０００１において、RFIDカードの近接によって送信されたデータが受信される。
ステップ２０００２において、受信したデータからコマンドが抽出される。
ステップ２０００３において、受信されたデータに含まれるコマンドの種類の判別が行われる。
判断の結果が校正コマンドであれば、ステップ２０００４において、校正結果取込手段１９００２に受信したデータが送信され、校正動作の実行が行われる。校正動作の実行は、実施例１における校正結果取込手段２００３と同様である。
判断の結果が通信設定コマンドであれば、ステップ２０００５において、通信設定手段１９００３に受信したデータが送信され、通信設定動作が実行される。通信設定の実行は、実施例１における通信設定手段２００５の動作と同様である。
判断の結果がモード切替コマンドであれば、ステップ２０００６において、警報モード切替手段１９００４に受信したデータが送信され、警報の動作モード切替が実行される。

（RFIDカードに格納されるデータの構造）
ここで３種類のRFIDカードに格納されるデータについて、説明をする。ここでは第１の場所に対応する３枚のRFIDカードについての説明となるが、他の測定場所に対応するRFIDカードについても同様である。
図２１は、３枚のRFIDカードに格納されるデータの構成を示したブロック図である。２１０００は、校正用RFIDカードであって、タグID２１００１、担当ID２１００２、校正実行コマンド２１００３、校正データ２１００４という構成である。
２１０１０は、通信設定用RFIDカードであって、タグID２１０１１、担当ID２１０１２、通信設定コマンド２１０１３、通信設定データ２１０１４という構成である。
２１０２０は、警報動作モード切替用RFIDカードであって、タグID２１０２１、担当ID２１０２２、スイッチコマンド２１０２３、メタデータ２１０２４という構成である。
ここで担当IDを含むことにより、管理動作を行った担当者を特定することができるので、管理動作に関する履歴データを確認することにより、管理責任を明らかにする効果がある。
また、メタデータ２１０２４は、測定場所の冷蔵庫を清掃しているときに示す温度もしくは温度変化の様子を示すデータである。後で説明する清掃モードでの温度監視中において、清掃中であっても警報の必要がある温度を検知した場合に警報を作動させるために役立つ。清掃中に許される温度の範囲をメタデータと比較して判断することができるからである。

RFIDカードの機能構成は、実施例１の図４と同様である。
警報動作モード切替用RFIDカードについては、データ表示手段４００４において、清掃中の温度のメタデータを表示する。

デジタルプローブの構成は、実施例１と同様である。
ここではネットワークユニットとデジタルプローブとの通信接続は、複数のデジタルプローブを備える測定場所においては、ディジーチェーン接続を採用している。

ネットワークユニットの構成は、実施例１と同様である。

（警報動作モードの切替）
実施例１に記載のない警報動作モードの切替について、図２２のフローチャートを用いて説明する。
ステップ２２００１において、前述のコマンドの種類判断の後、RFIDカードの格納データを受信する。
ステップ２２００２において、コマンドが検知される。
ステップ２２００３において、動作モードの切替信号を警報手段に送信する。
ここで警報手段１８００５は、ドグルスイッチ機能を備えており、切替信号を受信すると、警報動作モードを切り換える。すなわち、現在清掃モードで動作していれば、ステップ２２００４の通常モードへ切り替わる。現在通常モードで動作していれば、ステップ２２００５の清掃モードに切り替わる。

このような構成とすることで、メンテナンスの担当者は、警報動作モード切替用のRFIDカードを清掃する対象の冷蔵庫に備えてあるRFIDリーダに近接させるだけで、警報動作モードを切り換えることができる。
担当者が清掃対象の目の前にいるという直観性を生かした警報動作モードの切替をすることにより、誤った対象について警報動作モードを変えてしますような事故を回避できる。

ここで警報動作モードとして、通常モードと清掃モードを採用したが、本実施例で採用可能なモードはこれに限られるものではなく、適宜採用可能である。
監視対象の冷蔵庫や冷蔵庫の部屋への物の入庫や出庫のとき、冷蔵庫の扉等を開くため温度上昇が生じる。このような場合に入庫モードや出庫モードを予め設定しておき、担当者やユーザが扉等を開く前に所定のRFIDカードをRFIDリーダに近接させて、警報動作モードを切りかえる方式とすることが可能である。
このような入庫モード、出庫モードを採用すると、厳密な温度管理している冷蔵庫に物を出し入れするときの温度変化を警報をすべき異常ではなく、業務に基づく温度変化として、適切に処理することができる効果がある。

本発明は、温度について精密な精度管理が要求される業界は、食品業界、医薬業界、あるいは精密機械業界など広い分野に渡っている。どの業界においても、本発明の温度計校正システムを適用可能である。

１００１温度計本体
１００２第１の測定場所
１００５通信回線
１００６ネットワークユニット
１００７センサ部
１００９ネットワークユニットに備えられたＲＦＩＤリーダ
１０１０ＲＦＩＤカード

Claims

１）測定対象の温度に感応するプローブを有し、プローブ出力をデジタル化したデジタル出力を出力する、１又は複数のデジタルプローブと、２）前記デジタル出力を入力して、表示温度の生成をする表示温度生成手段と、３）受信した所定のコマンドに従って、該コマンドに対応付けられた所定の管理動作を実行する管理動作実行手段と、４）前記コマンドを格納するRFIDタグと、５）前記RFIDタグから受信した情報を前記管理動作実行手段に送信するRFIDリーダと、を構成要素に含み、前記RFIDタグの前記RFIDリーダへの近接をトリガとして、前記コマンドが前記管理動作実行手段に送信され、前記管理動作が実行され、前記管理動作実行手段は、複数の警報動作モードに従って温度異常を検知して警報をする警報手段をさらに備え、前記管理動作には、前記複数の警報動作モードについての切替え機能の実行が含まれることを特徴とする温度計管理システム。
前記管理動作には、さらに前記切替えの担当者を特定する機能の実行が含まれることを特徴とする請求項１に記載の温度計管理システム。
前記測定対象は、温度管理機器の庫内であって、前記管理実行手段は、該温度管理機器に設けられるものであって、前記警報動作モードは、前記庫内に対するメンテナンスを実行中における清掃モード、前記庫内に格納物を入庫するときの動作モードである入庫モード、前記庫内から格納物を出庫するときの動作モードである出庫モードから選ばれる少なくとも１つの動作モードを含むものであることを特徴とする請求項２に記載の温度計管理システム。
前記スイッチ機能は、前記警報動作モードに係るトグルスイッチ機能であって、前記RFIDタグの前記RFIDリーダへの近接をトリガとしてモードが交互に切り替わることを特徴とする請求項２又は３に記載の温度計管理システム。
前記RFIDリーダは、前記測定対象の場所に設置された前記デジタルプローブと前記管理動作実行手段との通信を介在するネットワークユニットに備えられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の温度計管理システム。
１）測定対象の温度に感応するプローブを有し、プローブ出力をデジタル化したデジタル出力を出力する、１又は複数のデジタルプローブと、２）前記デジタル出力を入力して、表示温度の生成をする表示温度生成手段と、３）受信した所定のコマンドに従って、該コマンドに対応付けられた所定の管理動作を実行する管理動作実行手段と、４）前記コマンドを格納するRFIDタグと、５）前記RFIDタグから受信した情報を前記管理動作実行手段に送信するRFIDリーダと、を構成要素に含み、前記RFIDタグの前記RFIDリーダへの近接をトリガとして、前記コマンドが前記管理動作実行手段に送信され、前記管理動作が実行され、前記表示温度の生成は、所定の校正テーブルを参照して実行されるものであって、前記管理動作は、該校正テーブルを更新する校正動作であって、前記RFIDタグには、さらに該更新のための校正テーブルがさらに格納されることを特徴とする温度計管理システム。
前記RFIDタグには、さらに校正証明書データが格納されることを特徴とする請求項６に記載の温度計管理システム。
前記RFIDタグは、表示手段を備えており、前記校正証明書データに含まれる情報が表示されることを特徴とする請求項７に記載の温度計管理システム。
前記管理動作には、前記デジタルプローブと前記温度計本体との通信設定動作が含まれるものであって、前記RFIDタグには、さらに通信設定データを格納されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の温度計管理システム。
前記RFIDタグは、さらに前記管理動作に係る担当者の担当者IDを含むものであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の温度計管理システム。