JP7084362B2 - 温度測定装置の較正方法 - Google Patents

Description

本発明は、温度測定ユニットと、該温度測定ユニットに接続可能な少なくとも１つのセンサとを備える温度測定装置の較正方法に関し、センサ収容部を備える温度較正器が提供され、前記センサ収容部には温度測定装置のセンサが装着され、検査温度まで加熱される。

温度測定ユニットおよびセンサを備える温度測定装置は一般的に公知であり、このセンサは、センサケーブルを介して、または無線で温度測定ユニットと接続される。温度を測定するためにセンサが使用される場合、この温度を通常は、温度測定ユニットの指示手段上に指示することができる。

通常のセンサは熱電対に基づいており、すなわち、材料の異なる一対の金属導体から形成され、これらの導体は一方の端部で互いに接続されており、温度測定は、いわゆる熱電効果を利用して行われる。抵抗温度計が存在する場合もある。この抵抗温度計では、電気抵抗が温度にわたって変化する。本発明の枠内では、さらなる測定素子を使用することもできる。

ここで測定センサは、少なくともセンサケーシング内に囲まれており、温度測定値の検出および出力は、温度測定ユニットを介して行われる。温度測定装置は、この意味で、温度測定ユニットおよび１つまたは複数のセンサを含み、センサはそれぞれセンサケーブルを介して、または無線でも温度測定ユニットと接続されている。

老化作用により、比較的長い使用期間にわたって検出の際に温度測定値の偏差が生じる。そのため、特に温度測定装置が、非常に精確な温度検出が必要である技術分野で使用される場合には、この温度測定装置を規則的に較正しなければならない。このような温度測定装置を較正するために温度較正器が用いられ、センサをこのような温度較正器のセンサ収容部に装着することができる。センサは、温度較正器の加熱手段を介して保証された温度に加熱され、そして温度較正器のこの設定温度により、温度測定ユニットによる出力温度と、温度較正器の較正温度とを最終的に比較することができる。

このような温度較正器は、例えば特許文献１から公知である。センサ収容部は較正スリーブに取り付けられており、較正スリーブは加熱装置により較正温度に加熱することができる。ここでは相応の指示手段を介して温度較正器が目下の、とりわけ高精度の検査された、したがって保証された較正温度を指示する。

温度較正器の設定温度と、温度測定装置の温度測定ユニット上に指示された温度との偏差が上手く測定されると、偏差を検出することができ、この偏差は最終的に温度測定ユニットの後調整に使用されるか、またはこの偏差は温度測定装置による将来の測定のために、計算的に排除される。

温度較正器による温度測定装置のこの種の較正には時間が掛かり、センサを比較的長い較正時間にわたり本来の適用から遠ざけ、センサ収容部に装着しなければならない。さらに検出された温度測定の偏差を後で使用することにより、温度測定装置を相応に調節し、または温度偏差の値を将来の温度測定の際に計算的に排除するという付加的な手間暇が生じる。そこから、温度較正を、とりわけ温度測定装置に関連して、および後で求められた較正値の使用に関連して改善する必要性が生じる。

欧州特許出願公開第２７９３００８号明細書

本発明の課題は、温度較正器による温度測定装置の較正方法を改善することである。ここでは、有利に特に時間を節約するやり方で較正値を使用することが望まれる。

この課題は、請求項１の上位概念による方法から出発して、かつ請求項１１の上位概念による温度較正器から出発して、それぞれの特徴部分によって解決される。本発明の有利な改善形態は、従属請求項に記載されている。

本発明は、この方法の改善形態のために、温度較正器と温度測定装置との間にデータ伝送のための通信チャンチャネルを確立し、温度較正器から温度測定装置への較正値の伝送をこの通信チャネルによって行う。

本発明の核心的考え方は、温度測定装置、すなわち温度測定ユニットまたはセンサと温度較正器との間に通信を確立することである。ここでは通信チャネルの確立により、較正値を温度較正器から温度測定装置に伝送することが可能になり、その結果、例えば温度測定ユニットに求められた較正値を記憶し、将来の温度指示のために考慮することができる。伝送された較正値は、ここでは特定のセンサに割り当てることができる。較正後に温度測定装置が再び作動される場合、測定された温度を、各センサに対して予め自動的に補正して指示することができる。

本発明では、通信チャネルは、無線でまたは有線で確立することができる。ここでは、温度測定ユニットが温度較正器とデータケーブルを介して接続されていることが考えられる。しかし、通信チャネルが無線で、例えば近距離無線通信（ＮＦＣ）によって確立される場合が特に有利である。

較正の枠内で本発明により、まずセンサをセンサ収容部に装着する前に、実際温度値を温度測定装置から温度較正器に、通信チャネルによって伝送することができる。したがって通信チャネルを介するデータ伝送は、温度較正器から温度測定装置へも、温度測定装置から温度較正器へも行うことができる。例えば実際温度値は、温度較正器に記憶することができる。したがって較正値に再現される温度偏差を、予め温度較正器によって求め、温度測定装置に伝送することができる。これに対する前提は、とりわけ、温度測定装置に使用されるセンサの主な測定温度に類似するように、または等しいように較正温度を調整することである。

較正値を温度較正器から温度測定装置に伝送した後、この較正値を温度測定ユニットのプロセッサにより、温度測定の較正のために把捉し処理することも考えられる。ここで較正値の把捉および処理は、電子的に、有利にはとりわけ操作者の介入なしで行われる。

さらに、較正値を温度測定ユニットのプロセッサにより把捉および処理した後、引き続く測定の温度制御値を温度測定ユニットから温度較正器に伝送することが可能である。温度制御値も温度較正器に記憶し、これにより証拠化することができる。

データ記憶のためにデータメモリを設けることができ、とりわけ温度較正器に組み込むことができる。ここでは少なくとも較正値が、センサに対して、または各較正済みのセンサに割り当ててデータメモリに格納される。したがって比較的長い期間にわたり、とりわけ複数の較正過程にわたり、センサがすでに老化しているか否かを求め、センサを例えば交換すべきか否かを決定することができる。ここで温度較正器は指示手段を有することができ、この指示手段上に較正すべき各センサの較正履歴を指示することができる。例えば、較正値が大きくなると、較正された温度と温度測定ユニットにより出力された温度との間の温度偏差がさらに大きくなる場合、センサを交換しなければならないか否かを対応して決定することができる。

とりわけこの分析は自動的にも行うことができる。したがって温度較正器によってセンサの較正が順次行われる場合、較正値の分析が実行され、これにより老化プロフィールが、センサに対して、または各較正済みのセンサに割り当てて作成される。この老化プロフィールは、とりわけ温度較正器の指示手段上に指示することができる。

温度較正器と温度測定ユニットとの間のデータ伝送は、温度測定ユニットに向かっても、センサに向かっても行うことができる。そのためにセンサは、例えばコネクタに、またはコネクタに関連してデータモジュールを有することができ、このデータモジュールによりセンサはセンサケーブルを介して温度測定ユニットと接続される。ここでデータモジュールは、センサ自体に配設されており、温度較正器は較正値をデータモジュールに伝送し、これによりセンサは、データモジュールと関連して、較正済みセンサとして再び使用することができ、その際に、温度測定ユニット自体が較正値を受信し、把捉し、処理することはない。データモジュールは、センサヘッド自体に配置することもできる。しかし、それ故にセンサを過度に高い温度に曝してはならない。データモジュール自体が損傷を受けることがあるからである。したがって、データモジュールは、例えばセンサのコネクタと共に構造的なユニットに構成するのが有利であり、このコネクタによりセンサは温度測定ユニットと接続される。

さらに有利にはセンサは、光学的に、または電磁信号によって読み取り可能なＩＤ担体を有し、較正の前にセンサのＩＤ担体は温度較正器により読み出される。例えばＩＤ担体はＲＦＩＤタグとして構成されており、温度較正器に、または温度較正器と関連してＩＤ読み取り器が設けられており、ＩＤ読み取り器はセンサを自動的に識別する。この関連で例えば老化プロフィールおよび特定のセンサの較正履歴をデータメモリからアップロードし、指示することができる。

本発明の方法を実施するために、温度較正器は通信モジュールを有し、この通信モジュールにより温度測定装置への通信チャネルが確立され、求められた較正値の分析を実行することができる。ここで通信モジュールは、温度較正器の作動のための制御ユニットと共に構造的なユニットに構成することもできる。

さらに本発明は、本発明の方法を実施するための温度較正器に関連する。そのために温度較正器は、本発明により通信モジュールを有し、この通信モジュールによって温度測定装置への通信チャネルが確立可能であり、求められた較正値の分析を実行することができる。さらに有利には温度較正器は、センサデータを記憶するためのデータメモリを有する。とりわけ温度較正器は指示手段を有し、この指示手段により、とりわけ特定のセンサの老化プロフィールおよび較正履歴も含めてセンサデータを指示することができる。とりわけ温度較正器の指示手段を介して、識別されたセンサの識別子も指示することができ、これによりユーザは、正しいセンサが識別され、所属の老化プロフィールと接続できることの再確認を受け取る。

さらに有利には、センサまたは測定装置の較正、調節および検査の機能を完全に自動的に実行することができる。とりわけ本方法を実施するための検査および調整パラメータを、センサのＩＤ担体に格納し、これから読み出すことができる。これにより、センサおよび／または温度測定ユニットの較正、調節および検査を、これらのパラメータを再入力する必要なしに実施することができる。

ＩＤ担体に格納されたデータは、例えば、温度較正器が動作開始すべき検査温度を含むことができる。またはこのデータは、センサを使用することのできる温度範囲を含む。データは適用の典型的な、検査点が比較的密に並んでいる温度範囲を含むこともできる。またはデータはセンサの許容測定偏差を含み、これにより、測定偏差が小さい場合には新たな調節が本当に必要か否かを判定することができる。あるいは測定偏差が非常に大きい場合にはセンサを故障とみなさなければならない。線形化の形式ないし特性曲線をデータに格納することもできる。

本発明を改善するさらなる措置を、本発明の好ましい一実施例の説明と共に以下、図面に基づき詳細に示す。

本発明の温度較正器と通信する温度測定装置の概略図である。 センサ、センサ上に配置されたＩＤ担体、並びにセンサと関連して構成されたデータモジュールを備える温度測定装置の概略図である。 温度測定装置、およびデータメモリを有する温度較正器の概略図である。

図１は、温度測定ユニット１０およびセンサ１１を備える温度測定装置１を概略図に示し、センサ１１はセンサケーブル２０を介して温度測定ユニット１０と接続されている。さらにセンサ収容部１３を備える温度較正器１２が図示されており、センサ収容部にはセンサ１１が較正のために装着されている。概略的に示されるように温度測定ユニット１０はプロセッサ１５により、温度較正器１２は操作パネル２１により構成されている。

本発明によれば、温度測定装置１と温度較正器１２との間に通信チャネル１４が確立され、通信チャネル１４を介して較正値を、例えば温度較正器１２から温度測定装置１に通知することができる。ここで、この通知は温度測定ユニット１０に対して行われるが、しかしこの通知は、詳細に示さないやり方で例えばセンサ１１に対して直接行うことができる。

温度測定装置１と温度較正器１２との間に通信チャネル１４を確立するために、温度較正器１２は通信モジュール１９を有し、この通信モジュールは、例えば無線インターフェース、とりわけ近距離無線通信に基づく、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷＬＡＮとして構成されている。

通信チャネル１４を介してデータを、温度測定装置１からも、とりわけ温度測定ユニット１０からも温度較正器１２に通知することができ、例えば実際温度値を本来の較正前に、および／または温度制御値を較正の終了後に通知することができる。ここで特に通信チャネル１４は、較正値を温度較正器１２から温度測定ユニット１０に伝送するために用いられる。

図２は、温度測定装置１を、プロセッサ１５を含む温度測定ユニット１０との概略的構造において示し、温度測定ユニット１０から分離してセンサケーブル２０を備えるセンサ１１が示されている。センサケーブル２０の、センサ１１とは反対側の端部にはデータモジュール１７が存在し、このデータモジュールは、温度測定ユニット１０にある対応の装置に挿入することのできるコネクタ接点手段として構成されている。図は、通信モジュール１９を備える温度較正器１２とデータモジュール１７との間に通信チャネル１４を示し、この通信チャネルは、例えば無線で構成することができる。同じことが、プロセッサ１５がすでにセンサ１に組み込まれている構成に対しても当てはまる。

さらにセンサ１１はＩＤ担体１８を有し、センサ１１はセンサ収容部１３に挿入され、これにより、例えばＩＤ担体１８がＲＦＩＤタグとして構成されている場合、ＩＤ読み取りユニット２２がＩＤ担体１８を読み取ることができる。これにより温度較正器１２は、センサ１１の識別子を検出することができ、通信チャネル１４により温度測定装置１に伝送された較正値をセンサ１１に専用に割り当てることができる。

図３は、温度較正器１２に配置されたセンサ１１を備える温度測定ユニット１０のさらなる概略図を示し、温度測定ユニット１０と温度較正器１２との間には通信チャネル１４が確立されている。さらにデータメモリ１６が別個に示されており、このデータメモリは、温度較正器１２と共に構造的なユニットに構成することもでき、とりわけデータメモリ１６は温度較正器１２のケーシングに組み込むことができる。データメモリ１６は、特に有利には、センサ１１の特別のデータを格納するために用いることができ、センサ１１の較正が行われると、特定のセンサ１１の較正履歴をデータメモリ１６から読み出し、例えば温度較正器１２の操作パネル２１を介して指示することができる。

本発明の構成は、前記の好ましい実施例に限定されるものではない。むしろ、提示した解決策によって基本的に異なる形式の実施形態においても使用される多数の変形例が考えられる。特許請求の範囲、明細書または図面から得られる全ての特徴および／または利点は、構造的な詳細または空間的な配置も含めて、それ自体でも、種々の組み合わせにおいても、本発明の核心であり得る。

１ 温度測定装置
１０ 温度測定ユニット
１１ センサ
１２ 温度較正器
１３ センサ収容部
１４ 通信チャネル
１５ プロセッサ
１６ データメモリ
１７ データモジュール
１８ ＩＤ担体
１９ 通信モジュール
２０ センサケーブル
２１ 操作パネル
２２ ＩＤ読み取りユニット

Claims (13)

1. 温度測定ユニット（１０）と、センサケーブル（２０）を介して該温度測定ユニット（１０）に接続された少なくとも１つのセンサ（１１）とを備える温度測定装置（１）を規則的に較正するための方法であって、センサ収容部（１３）を備える温度較正器（１２）を準備し、前記センサ（１１）が前記センサケーブル（２０）を介して前記温度測定ユニット（１０）に接続されている状態で、前記センサ収容部に前記温度測定装置（１）の前記センサ（１１）が装着され、検査温度に加熱され、当該方法は、少なくとも、
   ・通信モジュール（１９）を有する前記温度較正器（１２）を準備し、
   ・前記温度較正器（１２）と前記温度測定装置（１）との間に、前記通信モジュール（１９）によって、データ伝送のための通信チャネル（１４）を確立するステップ、および
   ・較正値を前記温度較正器（１２）から前記温度測定装置（１）に前記通信チャネル（１４）によって伝送するステップ、を有する、方法。
2. 前記較正値を前記温度較正器（１２）から前記温度測定装置（１）に伝送した後、前記較正値を前記温度測定ユニット（１０）のプロセッサ（１５）により、またはデータモジュール（１７）を備える前記センサ（１１）により、温度測定の調節のために把捉し、処理する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記較正値を前記温度測定ユニット（１０）の前記プロセッサ（１５）または前記センサ（１１）の前記データモジュール（１７）によって把捉および処理した後、引き続く測定の温度制御値を前記温度測定ユニット（１０）から前記温度較正器（１２）に伝送する、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記通信チャネル（１４）は無線で構成されており、前記温度較正器と前記温度測定装置（１）、または前記センサ（１１）の前記データモジュール（１７）との間のデータ伝送は、近距離無線通信を介して実行される、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. データメモリ（１６）が設けられており、および／または前記温度較正器（１２）に組み込まれており、少なくとも較正値が、前記センサ（１１）に対して、または各較正済みのセンサに割り当てて前記データメモリ（１６）に格納される、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記温度較正器（１２）によって前記センサ（１１）の較正が順次行われる場合、較正値の分析が実行され、これにより老化プロフィールが、センサに対して、または各較正済みのセンサに割り当てて作成される、ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. データ伝送は、前記温度較正器（１２）と前記温度測定ユニット（１０）との間、前記温度較正器（１２）と前記センサ（１１）との間、または、前記温度較正器（１２）と前記温度測定装置（１）の前記センサ（１１）の前記データモジュール（１７）との間で実行される、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記センサ（１１）は、光学的に、または電磁信号によって読み取り可能なＩＤ担体（１８）を有し、較正の前に、前記センサ（１１）の前記ＩＤ担体（１８）は前記温度較正器（１２）により読み出される、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記温度較正器（１２）は通信モジュール（１９）を有し、該通信モジュールにより前記温度測定装置（１）または前記センサ（１１）のデータモジュール（１７）への通信チャネル（１４）が確立される、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を実施するための温度較正器（１２）において、
    前記温度較正器（１２）はセンサ収容部（１３）を備え、前記センサ（１１）が前記センサケーブル（２０）を介して前記温度測定ユニット（１０）に接続されている状態で、前記センサ収容部に前記温度測定装置（１）の前記センサ（１１）が装着可能であり、検査温度に加熱可能であり、
    前記温度較正器（１２）は通信モジュール（１９）を有し、該通信モジュールにより前記温度測定装置（１）への通信チャネル（１４）が確立される、ことを特徴とする温度較正器。
11. 前記温度較正器（１２）は、センサデータを記憶するためのデータメモリ（１６）を有する、ことを特徴とする請求項１０に記載の温度較正器（１２）。
12. 前記センサ（１１）または前記測定装置（１０）の較正、調節および検査の機能は、完全に自動的に実行可能である、請求項１０または１１に記載の温度較正器（１２）。
13. 前記センサ（１１）は、光学的に、または電磁信号によって読み取り可能なＩＤ担体（１８）を有し、前記方法を実施するための検査および調整パラメータが、前記センサ（１１）の前記ＩＤ担体（１８）に格納されており、該ＩＤ担体から読み出すことができ、これにより、前記センサ（１１）および／または前記温度測定ユニット（１０）の較正、調節および検査が、前記パラメータを再入力する必要なしに実行可能である、ことを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の温度較正器（１２）。

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