JPH09264765A - 計測器精度管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一度に多くの計測器の、誤差精度確認のため
の点検を、合理的に効率良く行なうと共に、回帰係数と
母平均の検定と推定を行う。 【解決手段】 自動処理装置により、測定系を制御し
て、自動的に統計手法を活用するために必要な複数の計
測ポイントと、中央値を得るために必要な複数の点検ポ
イントにおいてデータを取得する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は計測精度管理システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】国家機関または国家機関の代行業務を遂
行する団体が管理する各種測定用原器で校正された１次
標準器を用いて、２次標準器をさらに校正し、同様に３
次以降の標準器も順次校正されたこれらの標準器の内、
１〜ｎ次の何れかの標準器で工場等の製造設備に付属す
る計測器または単体の計測器の点検を、精度管理を行な
う上で周期を決めて実施していた。

【０００３】この際の点検作業は、測定内容に応じた標
準器を用意して、被点検計測器に有線手段を用いて接続
し、計測できる最小値と最大値の間を等間隔に区切り、
その区切り点は複数の計測ポイントとなり、そこに標準
器側で各計測ポイントで指定された値をセットして与
え、普通は最小値の方から最大値に向けて順次移動しな
がら計測し、被点検計測器からの応答値と比較して、１
回のデータ取得を持って規定の精度内に入っているかを
判定していた。

【０００４】この点検作業は、一般には自社内の専門部
署もしくは校正の専門会社で行なわれることが普通で、
多くの計測器を順次処理して行かなければならないこと
を考えると、止むを得ない手段であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、人手による点
検作業では加える値の設定ミス、応答値の読み取りミス
もあるし、被点検計測器からの応答データは無限母数か
らのものであることを考えると、１回目のデータが規定
の精度内において、必ずしも正規分布の中央に入るとは
限らないと云う矛盾が存在していた。

【０００６】また、一度に多くの計測器の点検を行なわ
なければならないことが多く、多くの作業時間を必要と
していた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】計測用途の異なる各種計
測器の精度確認に用いる標準器も、それに対応したもの
を用意し、コンピュータで構成される自動処理装置を有
線または無線手段を用いて接続する。

【０００８】そして、自動処理装置に対して専用のソフ
トウェアを走らせて、それが要求する事項に対してプロ
グラミングすることにより、一つ以上の任意の標準器を
指定でき、さらに各々被点検計測器の計測可能な最小値
と最大値を入力することによって、多点計測における計
測間隔が自動設定でき、最小値が負数の場合はゼロ値計
測点も設定され、これにより、被点検計測器の点検が複
数同時に行なえるようなる。

【０００９】なお、計測点の設定は上記の自動設定に対
して任意に重複して行なうことができ、例えば通常最も
よく計測する値を複数設定することも可能な仕様とす
る。

【００１０】被点検計測器を精度確認のために標準器で
多点計測する際に、各計測点毎の複数回点検時のそれぞ
れの時間間隔を、自動処理装置に乱数を発生させること
により、サンプルとしての点検データを無作為に取り込
みが可能になり、点検したデータを取り込んだ後に統計
処理が行なわれる。

【００１１】さらに、自動処理装置にプリンタを付属ま
たは接続させることにより、被点検計測器に加える標準
器の値とそれに応答した出力値及び、それらを統計処理
した数値とそのグラフが任意に印刷可能な構成にする。

【００１２】上述した計測器精度管理システムを用いれ
ば、多数の計測器の複数の計測点において統計処理に必
要な複数のデータが、合理的に効率よく同時に取得でき
て点検作業が合理化され、しかも、これら取り込んだデ
ータが統計処理されることによって、データが示す精度
管理が確実にそして論理的に行なえるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例として図面に基
づき詳細に説明する。

【００１４】図１で、受信機と標準器(ｍＶ発生回路)、
計測器と送信機群１、受信機と標準器(正弦波発生回
路)、計測器と送信機群２、受信機と標準器(方形波発生
回路)、計測器と送信機群３、受信機と標準器(可変抵抗
回路)、計測器と送信機群４、受信機と標準器(その他の
回路)、計測器と送信機群５(以降これらを、測定群１、
測定群２、測定群３、測定群４、測定群５と略称する)
は、同じ目的の標準器により複数の測定系で構成されて
いて、この様子を、測定群１について図２に示す。

【００１５】図１、図２の動作の流れは、図６・図７に
示すので、これを参考に説明すると以下のようになる。

【００１６】先ず、図６の(ア)の説明をする。

【００１７】図２に示すＡＮＴ・受信機・ｍＶ発生回路
・計測器と表示装置(Ｄ)、読取装置(Ｌ)、送信機ＡＮ
Ｔ’で構成される測定系をセットする。

【００１８】なお、受信機には専用のマイクロコンピュ
ータが搭載され、自動処理装置からの指示で、標準器で
あるｍＶ発生回路の動作をコントロールできる構造と
し、受信機は固有のＩＤ番号が割り当てられていて、そ
れぞれが識別可能な仕様となっている。

【００１９】次に、図６の(イ)(ウ)(エ)の説明をする。

【００２０】図１に示すコンピュータである自動処理装
置のディスクに格納されている、計測器精度管理システ
ムのソフトウェアを起動すると、各ＩＤ番号に対応した
測定系に含まれる、計測器に対する設定値の入力が要求
される。

【００２１】そこで、該当する計測器毎の、計測範囲内
で最小値(図５のＰ₁)・最大値(図５のＰ₇)と任意値(図
５のＰ’₁、Ｐ’₂)及び、計測ポイント数(Ｘ_P)をキーボ
ードかポインティングデバイスである入力装置によりプ
ログラミングする。

【００２２】さらに、図６の(オ)の説明をする。

【００２３】プログラムにおける計測動作の実行を開始
することにより、先のプログラミングによって図５に示
すＰ₁〜Ｐ₇・Ｐ_ZERO・Ｐ’₁・Ｐ’₂の各計測ポイントが
自動または任意に選ばれて、これらの情報が図１に示す
各測定群における図２の、それぞれの測定系の計測動作
開始信号として、図１の送信機_CompよりＡＮＴ’_Compを
通して電波となって発射される。

【００２４】そして、図６の(カ)(キ)の説明をする。

【００２５】図２に示す測定系のＡＮＴを通して、受信
機により電波を捕捉し復調した信号を、それぞれにおい
て計測手順専用メモリに保存した後、ＩＤ番号の若い順
に制御を受けて、順次計測動作を開始する。

【００２６】ここで、実際の計測動作時の点検方法を、
図５によって説明する。

【００２７】Ｐ₁〜Ｐ₇・Ｐ_ZERO・Ｐ’₁・Ｐ’₂ は点検
するポイントのそれぞれの値を表わしている。

【００２８】例として、具体的な値を与えて説明すると
下記のようになる。

【００２９】該当する計測器が温度調節計であり、計測
するそのレンジで計測範囲が最小目盛り−50℃、最大目
盛りが200℃である場合は、最小値と最大値にそれぞれ
この値を入力する。

【００３０】また、通常最もよく計測する値が125℃と1
50℃であれば、この値も任意値として入力する。

【００３１】そして、プログラムを実行すると各計測ポ
イント値は、計測ポイント数ＸP=7とすると、計測間隔
値ｍ=(200−(−50))/(7−1)=41.6となり、Ｐ₁=−50、Ｐ
₂=−50＋41.6=−8.4、Ｐ₃=−50＋2×41.6=33.2、Ｐ₄=−
50＋3×41.6=74.8、Ｐ₅=−50＋4×41.6=116.4、Ｐ₆=−5
0＋5×41.6=158.0、Ｐ₇=−50＋6×41.6=199.6、Ｐ_{ZER O}=
0、Ｐ’₁=125、Ｐ’₂=150 のようになる。

【００３２】各計測ポイント値が決定すると、特に指定
しない限り、普通は値の少ない方から順に計測動作が開
始される。

【００３３】なお、計測ポイント数Ｘ_Pは任意の値が選
べるが、回帰係数並びに母平均の検定や推定を行なう場
合は、それに見合ったポイント数を指定する。

【００３４】図５に示すａ_0P1、ａ_0P2、・・・・・、ａ_0P7
は各計測ポイント毎のスタート点であり、ａ_1P1、
ａ_2P1、ａ_3P1、・・・・・、ａ_19P1、ａ_20P1、ａ_1P2、
ａ_2P2、ａ_3P2、・・・・・、ａ_19P2、 ａ_20P2、ａ_1P7、
ａ_2P7、ａ_3P7、・・・・・、ａ_19P7、ａ_20P7 は各点検ポイン
トの 1、2、3、・・・・・、19、20回目の計測時点であり、
この点においてセンサーが熱電対型の温度調節計の場合
は、標準器に直流のミリボルト値を得るｍＶ発生回路を
用いて、熱電対から発生する各計測ポイントの温度値に
相当する起電力を温度調節計の入力端子に加える。

【００３５】その結果の応答が、温度調節計の、例えば
図２の丸枠内と図３に示す表示装置(Ｄ)に数値として表
示され、例えば図２の丸枠内と図３及び図４に示す読取
装置(Ｌ)によってその数値を読み取り、送信機に情報を
伝えることになる。

【００３６】図４中の上下のランプは、反射型液晶ディ
スプレィの場合に、その値を反射光として受光素子に検
出させるためのものであり、受光素子にはＣｄｓ・フォ
トトランジスタ・フォトダイオード等が用いられる。

【００３７】ｔ_1a1、ｔ_2a1、ｔ_3a1、・・・・・、ｔ_19a1、ｔ
_20a1、ｔ_1a2、ｔ_2a2、ｔ_3a2、・・・・・、ｔ_19a2、ｔ_20a2、
ｔ_1a7、ｔ_2a7、ｔ_3a7、・・・・・、ｔ_19a7、ｔ_20a7 は、各
点検ポイント毎の時間間隔となる。

【００３８】この間隔は乱数発生に基づき、無作為な時
間を指定されることによって複数のデータを取得するこ
とになる。

【００３９】複数のデータを取得するのは、標準器側の
出力値の振らつきや、計測器側の振らつきと表示装置自
身のフリッカ現象を吸収するために、統計処理した値を
得るためである。

【００４０】データ取得のための複数値は、統計処理が
可能な範囲で任意に指定できるものとする。

【００４１】続いて、図６の(ク)の説明をする。

【００４２】図２に示す測定系での計測が終了したら、
そこで得られたデータをデータ格納の専用メモリに保存
すると共に、そのデータを送信機よりＡＮＴ’経由で電
波として発射する。

【００４３】なお、送信機_CompからＡＮＴ’_Compを通し
て発射される電波の周波数と、送信機からＡＮＴ’を通
して発射される電波の周波数は異なっており、ＡＮＴを
通して受信機により受信される周波数と、ＡＮＴ_Compを
通して受信機_Compにより受信される周波数はそれらに対
応していて、それぞれチューニングが取れるようになっ
ている。

【００４４】これにより、双方の送受信機は互いに干渉
しないようになっている。

【００４５】次に続いて、図６の(ケ)の説明をする。

【００４６】図１に示すＡＮＴ_Compを通して、受信機
_Compにて受信した電波は、計測データ信号として変調さ
れているので復調し、その信号を次の自動処理装置に送
って処理する。

【００４７】さらに続いて、図６の(コ)・図７の(サ)
(シ)(ス)(セ)の説明をする。

【００４８】最初に指定を受けたＩＤ番号に該当する測
定系の、計測手順信号は専用メモリに保存が終了し、し
かも、その測定系において計測動作後のデータも専用メ
モリに保存が終了していて、計測動作は実行中であれば
図６の(オ)に戻り、次のＩＤ番号に該当する測定系の、
計測動作が繰り返し行なわれる。

【００４９】計測予定である測定系の、総ての動作が終
了したならば、図１に示す付属のプリンタで必要によ
り、計測データ・統計処理後の数値とそれに基づくグラ
フ等をプリントアウトする。

【００５０】なお続いて、図７の(ソ)の説明をする。

【００５１】図２の測定系での計測動作後に、図１の自
動処理装置のメモリに蓄えられたデータは、いったんデ
ィスク上に保存してから、データ処理の必要に応じて外
部コンピュータへデータを転送し、そこでのデータの処
理も可能となる。

【００５２】これは、移動不可能な生産設備等に付属す
る計測器の点検を行なう場合に、自動処理装置とその周
辺機器をその現場に持ち込まなければならないので、可
搬形態のものを使用しなければならない制約を受けるの
で、小型のコンピュータを用いて多量のデータの処理を
行なうに当たっては、不利となる点を補うためのもので
ある。

【００５３】またこれは、新規のデータと永年に渡って
蓄えたデータを、同時に統計処理する場合にも利用可能
となる。

【００５４】なお、図２の測定系についても、可搬性を
必要とすることは云うまでもない。

【００５５】以上は、何れも工場等の現場での点検作業
を考慮して述べたことだが、ここでは、測定系と自動処
理装置間のコミニュケーション手段を、電波を用いた例
として説明したが、これに限らず、計測器の動作に影響
を与えなければ、磁気通信や赤外線等を用いた光通信手
段を採っても、目的は達せられる。

【００５６】さらに、狭い範囲での点検作業や、移動可
能な計測器を専用の点検室に持ち込んでの作業であれ
ば、有線手段を適用してもよい。

【００５７】

【発明の効果】発明によれば (1) 自動処理装置と測定系とのコミニュケーションに、
無線手段を適用することによって、工場現場等の広い場
所での点検作業が、効率よく短時間に合理的に行なえる
ようになる。

【００５８】(2) 複数データを無作為な時間間隔で取り
込むことによって、標準器と計測器の動作変動による振
らつきや、表示装置のフリッカ現象による変動データ幅
の中央値を、統計処理することによって得ることが可能
となる。

【００５９】(3) 計測ポイント数を適正に選べば、回帰
係数並びに母平均の検定や推定を行なうことが可能とな
り、計測器の性能劣化推移と寿命予測が把握可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である自動処理装置と周辺機
器を示すブロック図。

【図２】図１に示す測定群１の詳細を展開した説明図。

【図３】図２の丸枠内の詳細を展開した説明図。

【図４】図３の読取装置を反対側から見た構造の説明
図。

【図５】計測ポイントと点検ポイント及び点検ポイント
間の時間間隔を示し、計測動作時のデータ取得の順序を
示す説明図。

【図６】図１、図２の動作順序を示すフローチャート。

【図７】図１、図２の動作順序を示すフローチャート。

【符号の説明】

１〜５…送信機群。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】計測器の精度確認時に、標準器に対して有
   線または無線手段を用いて信号的に自動処理装置を接続
   し、被点検計測器の各計測点毎の、複数回自動計測を可
   能とすることを特徴とする計測器精度管理システム。
2. 【請求項２】自動処理装置にコンピュータを適用し、計
   測したデータを取り込んだ後に統計処理を行なわせるプ
   ログラムを、計測器精度管理システムのためのソフトウ
   ェアに含むことにより、統計処理を可能とすることを特
   徴とする計測器精度管理システム。
3. 【請求項３】計測器の精度確認時に、標準器に対して有
   線または無線手段を用いて信号的に自動処理装置を接続
   し、計測器精度管理システムのためのソフトウェアが要
   求する事項に対し、プログラミングすることにより一つ
   以上の任意の標準器を指定でき、さらに各々被点検計測
   器の計測可能な最小値と最大値を入力することにより、
   多点計測における計測間隔が自動設定可能で、最小値が
   負数の場合はゼロ値計測点も設定され、任意の複数計測
   点も重複して設定可能なプログラムを格納し、被点検計
   測器の計測を複数同時に行なうことを特徴とする計測器
   精度管理システム。
4. 【請求項４】被点検計測器を精度確認のために標準器で
   多点計測する際に、各計測点毎の複数回点検時のそれぞ
   れの時間間隔を、自動処理装置に乱数を発生させるプロ
   グラムを、計測器精度管理システムのためのソフトウェ
   アに含むことにより、サンプルとしての計測データを無
   作為に取り込みを可能とすることを特徴とする計測器精
   度管理システム。
5. 【請求項５】自動処理装置にプリンタを付属または接続
   することにより、被点検計測器に加える標準器の値とそ
   れに応答した出力値及び、それらを統計処理した数値と
   そのグラフが任意に印刷可能なことを特徴とする計測器
   精度管理システム。
6. 【請求項６】計測器の表示装置で表示される数値を、受
   光素子を配列することにより読み取ることが可能な、読
   み取り装置を適用したことを特徴とする計測器精度管理
   システム。