KR20100032087A - Automatic calibration system and method for thermometers at low temperatures - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 온도계의 저온 자동 비교교정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 온도계를 교정하기위해 저온 액체에 의해 저온이 유지되는 저온 유지 수단에 기준 온도계 및 교정대상 온도계를 구비하여 저온 유지 수단의 온도를 자동으로 제어하여 온도계를 교정하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a low-temperature automatic comparative calibration system and method of a thermometer, and more particularly, to a low-temperature holding means having a reference thermometer and a calibration target thermometer in a low-temperature holding means for which a low-temperature is maintained by a low-temperature liquid to calibrate the thermometer. The present invention relates to a technique for calibrating a thermometer by automatically controlling temperature.
일반적으로 저항온도계, 열전대, 서미스터 등 과학과 산업에서 많이 사용되는 온도계를 교정하는 방법에는 고정점 교정과 비교 교정 방법이 있다. 이 중 고정점 교정은 1 mK ~ 수 mK에 해당하는 최상의 정밀도를 가지는 표준백금저항온도계에 대하여 주로 적용된다. 반면에 수십 mK 혹은 그 보다 낮은 수준의 정밀도를 요구하는 산업용 온도계의 경우 고정점 교정 방법으로 교정된 온도계를 기준기로 하여 기준기와 동일한 온도 환경 내에서 기준기와의 비교를 통한 비교 교정 방법을 이용한다. In general, there are two methods of calibrating thermometers commonly used in science and industry such as resistance thermometers, thermocouples and thermistors. Fixed point calibration is mainly applied for standard platinum resistance thermometers with the highest accuracy of 1 mK to several mK. On the other hand, for industrial thermometers requiring precision of tens of mK or lower, a comparative calibration method is used by comparing the reference device in the same temperature environment as the reference point based on the thermometer calibrated by the fixed point calibration method.
따라서 온도계의 비교교정을 위해서는 안정도와 균질도가 뛰어난 등온 환경을 만드는 것이 필수적이다. 이러한 등온 환경의 구성을 위하여 600℃ 이하의 온도 에서는 온도 범위에 따라 알코올, 물, 실리콘 오일, 초석 등의 다양한 항온액을 사용하는 액체 항온조를 사용하며, 그리고 600℃ 이상에서는 전기로가 사용된다. 저온 액체 항온조의 경우 그 하한 온도가 기종과 사용 항온액에 따라서 -50℃ ~ -80℃ 정도이다.Therefore, for the comparative calibration of thermometers, it is essential to create an isothermal environment with excellent stability and homogeneity. For the configuration of such an isothermal environment, at a temperature of 600 ° C. or lower, a liquid thermostat using various constant solutions such as alcohol, water, silicone oil, and saltpeter is used depending on the temperature range, and an electric furnace is used at 600 ° C. or higher. In the case of a low temperature liquid thermostat, the lower limit temperature is about -50 degreeC--80 degreeC according to a model and a used thermostat.
최근에 액화천연가스의 수송과 저장, 기상관측과 항공과 관련된 높은 고도에서의 기온 측정, 생명공학 응용 연구의 필요 등에 의하여 이보다 더 낮은 온도 영역에서 정밀한 온도 측정의 중요성이 증대되고 있다. 이러한 온도 범위 (-200℃ ~ -80℃)에서 온도계를 비교교정하기 위해서는 액체 질소를 이용하여 시스템의 온도를 낮춘 후 열선을 이용하여 그 온도를 원하는 온도로 제어할 수 있는 별도의 저온 항온 장치를 설계 및 제작해야 한다.Recently, the importance of precise temperature measurement in the lower temperature range is increasing due to the transport and storage of liquefied natural gas, the measurement of temperature at high altitudes related to meteorological observations and aviation, and the study of biotechnology applications. In order to compare and calibrate the thermometer in this temperature range (-200 ℃ ~ -80 ℃), a low temperature constant temperature device can be used to control the temperature to the desired temperature using a heating wire after lowering the system temperature using liquid nitrogen. It must be designed and manufactured.
현재는 이러한 기능을 가진 상업적인 제품이 존재하지 않으며, 다만 별도의 열선 장치 없이 액체 질소 온도의 끓는점 (-195.8℃)에서만 온도계를 비교교정 할 수 있는 시스템이 제품의 형태로 제작되어 있을 뿐이다.At present, there is no commercial product with this function. However, there is only a system in the form of a product that can compare and calibrate the thermometer only at the boiling point of liquid nitrogen temperature (-195.8 ° C) without a separate heating device.
이러한 저온 비교교정 장치에서는 제작하고자 하는 장비의 높이가 교정대상 온도계의 길이에 의해 한정된다. 일반적으로 많이 사용되는 산업용 온도계의 경우 온도계 스템의 길이가 약 450 mm 정도로서, 센서부는 액체 질소 온도 부근에, 온도계 손잡이는 상온에 놓이게 400 mm ~ 500 mm 정도의 길이에 200 K이 넘는 온도 변화가 생기게 된다.In such a low temperature comparative calibration device, the height of the equipment to be manufactured is limited by the length of the thermometer to be calibrated. In the case of industrial thermometers that are commonly used, the length of the stem of the thermometer is about 450 mm. The sensor part is placed near the liquid nitrogen temperature and the thermometer knob is placed at room temperature. do.
따라서 이러한 온도계가 장착된 교정 장치에 액체 질소를 채울 때 액체 질소의 레벨은 최대 400 mmm를 넘지 못하며 액체 질소의 자연적인 증발 때문에 지속적 으로 이를 보충하여야 한다. 따라서 긴 시간이 소요되는 비교교정과정을 자동화하기 위해서는 액체 질소의 액위를 수시로 측정하고, 그 액위가 일정 수준보다 낮을 경우 자동으로 액체 질소를 보충하는 시스템을 제작하는 것이 필요하다. 하지만 이러한 제작은 많은 비용이 소모되고 지속적으로 사용하기에는 어려운 문제점이 있다.Therefore, when filling a liquid nitrogen into a calibration device equipped with such a thermometer, the level of liquid nitrogen does not exceed 400 mmm and must be replenished continuously due to the natural evaporation of liquid nitrogen. Therefore, in order to automate the long-term comparative calibration process, it is necessary to make a system for measuring liquid level frequently and automatically replenishing liquid nitrogen when the level is lower than a certain level. However, such manufacturing is expensive and difficult to use continuously.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자동 저온 액체 보충 장비를 구성하지 않고도 자동으로 저온 상태에서 온도계를 비교교정 할 수 있는 온도계의 저온 자동 비교교정 시스템 및 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and to provide a low-temperature automatic comparative calibration system and method of the thermometer that can automatically compare the thermometer in a low temperature state without configuring the automatic low temperature liquid replenishment equipment do.
또한, 저온 유지 수단에 저온 액체를 채운 후, 저온 액체의 보충 없이 자연적으로 온도가 상승하기 전까지 필요한 온도계의 비교교정이 완료되는 온도계의 저온 자동 비교교정 시스템 및 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a low-temperature automatic comparative calibration system and method for filling a low-temperature holding means and then performing a comparative calibration of the necessary thermometer until the temperature rises naturally without refilling the low-temperature liquid.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 온도계의 저온 자동 비교교정 시스템은 기준 온도계(111) 및 교정대상 온도계(112)가 구비되며, 저온 액체에 의한 저온 상태를 유지하는 저온 유지 수단(100); 상기 저온 유지 수단(100)의 온도를 조절하는 온도 조절 수단(200); 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)의 온도를 측정하는 온도 측정 수단(300); 및 상기 온도 조절 수단(200)을 제어하며, 상기 온도 측정 수단(300)에서 측정한 온도를 기록하는 제어 수단(400)을 포함하는 것을 특징으로 가진다.Low temperature automatic comparison calibration system of the thermometer of the present invention for achieving the above object is provided with a
바람직하게는, 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)와 상기 온도 측정 수단(300)을 연결하며, 상기 제어 수단(400)에 연결된 스위치 박스 드라이버(550)에 의해 자동으로 번갈아가며 연결을 제어하는 다채널 스위치 박스(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 가진다.Preferably, the
여기서, 상기 저온 유지 수단(100)은 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)가 구비되며 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)에 열을 전달하는 구리블록(Copper Block)(110) 및 상기 구리블록(110)으로의 열전달을 방지하는 쉴드 캔(Shield Can)(120)으로 이루어지는 것을 특징으로 가진다.Here, the cryostat means 100 is provided with the
또한, 온도 조절 수단(200)은 상기 구리블록(110)의 온도를 조절하는 제1 온도 조절기(210) 및 상기 쉴드 캔(120)의 온도를 조절하는 제2 온도 조절기(220)로 이루어지는 것을 특징으로 가진다.In addition, the temperature control means 200 is composed of a
또한, 상기 제어 수단(400)은 사용자의 입력정보에 따라 상기 온도 조절 수단(200)을 제어하는 것을 특징으로 가진다.In addition, the control means 400 is characterized in that for controlling the temperature adjusting means 200 according to the user's input information.
이때, 상기 사용자의 입력정보는 상기 기준 온도계(111) 정보, 상기 저온 유지 수단(100)의 온도 변화 정보, 교정대상 온도계(112)의 교정 온도, 교정점 정보 및 교정조건이 되는 상기 저온 유지 수단(100)의 온도 및 온도 안정도를 포함하는 것을 특징으로 가진다.In this case, the user's input information includes the
한편, 온도계의 저온 자동 비교교정 시스템의 저온 자동 비교교정 방법은 저온 액체에 의해 저온이 유지되는 저온 유지 수단(100) 내의 구리블록(110)에 기준 온도계(111) 및 교정대상 온도계(112)를 구비하는 교정 준비단계(S100); 상기 구리블록(110)의 온도를 상기 교정대상 온도계(112)의 교정 온도로 상승시키는 온도 조절단계(S200); 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도에 도달할 때, 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)의 온도를 측정하는 온도 측정단계(S300); 및 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112) 각각의 측정 온도 값을 저장하는 교정 정보 저장단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 가진다.On the other hand, the low temperature automatic comparison calibration method of the low temperature automatic comparison calibration system of the thermometer to the
여기서, 상기 교정 준비단계(S100)는, 상기 기준 온도계(111) 정보, 상기 저온 유지 수단(100)의 온도 변화 정보, 상기 교정대상 온도계(112)의 교정온도, 교정점 정보 및 교정조건이 되는 상기 저온 유지 수단(100)의 온도 및 온도 안정도를 포함하는 사용자의 환경 파일을 입력받는 환경 파일 입력단계(S110); 및 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)를 상기 구리블록(110)에 위치시키는 온도계 구비단계(S120)를 포함하는 것을 특징으로 가진다.Here, the calibration preparation step (S100), the
또한, 상기 온도 조절단계(S200)는, 상기 구리블록(110)의 온도를 제어하는 온도 조절 수단(200)에 상기 교정 온도를 설정하는 온도 설정단계(S210); 및 상기 온도 조절 수단(200)이 상기 구리블록(110)의 온도를 상기 교정 온도로 상승시키는 온도 상승단계(S220)를 포함하는 것을 특징으로 가진다.In addition, the temperature control step (S200), a temperature setting step (S210) of setting the calibration temperature in the temperature control means 200 for controlling the temperature of the
또한, 상기 온도계 온도 측정단계(S300)는, 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도에 도달 했는지 판독하는 온도 도달 판독단계(S310); 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도에 도달한 후, 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도로 유지되고 있는지 판독하는 온도 유지 판독단계(S320); 및 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도로 유지되면, 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)의 온도 값을 측정하는 온도 값 측정단계(S330)를 포함하는 것을 특징으로 가진다.In addition, the thermometer temperature measuring step (S300), a temperature arrival reading step (S310) for reading whether the temperature of the
또한, 상기 온도 도달 판독단계(S310)에서 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도에 도달하지 못한 것으로 판독되면, 상기 구리블록(110)의 온도를 상 기 교정 온도로 상승시키는 온도 조절단계(S200)를 수행하는 것을 특징으로 가진다.In addition, when the temperature of the
또한, 상기 온도 유지 판독단계(S320)에서 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도로 유지되지 못하는 것으로 판독되면, 상기 구리블록(110)의 온도를 상기 교정 온도로 상승시키는 온도 조절단계(S200)를 수행하는 것을 특징으로 가진다.In addition, when the temperature of the
또한, 상기 교정 정보 저장단계(S400)는, 상기 교정 온도에서의 측정된 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)의 온도 값을 저장하는 온도 값 저장단계(S410); 및 상기 교정대상 온도계(112)의 교정점 존재여부를 판단하는 교정점 판단단계(S420)를 포함하는 것을 특징으로 가진다.In addition, the calibration information storage step (S400), the temperature value storage step (S410) for storing the temperature value of the
또한, 상기 교정점 판단단계(S420)에서 교정점이 더 존재하는 것으로 판단되면, 상기 온도 조절단계(S200)로 복귀하는 것을 특징으로 가진다.In addition, if it is determined that there are more calibration points in the calibration point determination step (S420), it is characterized in that the return to the temperature control step (S200).
본 발명의 온도계의 저온 자동 비교교정 시스템 및 방법은 교정 작업 중 저온 액체를 보충하지 않고 자동으로 저온 상태에서 상온까지 온도계의 교정을 처리하는 자동화 효과가 있다.Low temperature automatic comparison calibration system and method of the thermometer of the present invention has an automated effect of automatically processing the calibration of the thermometer from the low temperature state to room temperature without refilling the low temperature liquid during the calibration operation.
또한, 온도계를 교정하는데 있어서 시간과 노력을 절약할 수 있으며, 저항온도계가 구비되는 저온 유지 수단의 온도 변화를 정밀하게 제어하여 정확한 온도계의 교정이 이루어지는 효과가 있다.In addition, it is possible to save time and effort in calibrating the thermometer, it is possible to precisely control the temperature change of the cryostat holding means is provided with a resistance thermometer has the effect of correcting the correct thermometer.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 온도계의 저온 자동 비교교정 시스템 및 방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, a low temperature automatic comparison calibration system and method of the thermometer of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The drawings introduced below are provided by way of example so that the spirit of the invention to those skilled in the art can fully convey. Therefore, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms. Also, like reference numerals denote like elements throughout the specification.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the technical and scientific terms used herein will be understood by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.
도 1은 본 발명의 온도계의 저온 자동 비교교정 시스템의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 온도계 교정 원리를 나타낸 개념도이며, 도 3은 도 2의 온도계 교정 원리에 따른 세그먼트의 입력사항을 나타낸 표이며, 도 4는 본 발명의 온도계의 저온 자동 비교교정 방법을 나타낸 흐름도이며, 도 5는 본 발명에 따른 교정 준비단계를 나타낸 흐름도이며, 도 6은 본 발명에 따른 온도 조절단계를 나타낸 흐름도이며, 도 7은 본 발명에 따른 온도 측정단계를 나타낸 흐름도이며, 도 8은 본 발명에 따른 온도계 교정단계를 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram of a low-temperature automatic comparison calibration system of the thermometer of the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram showing the thermometer calibration principle of the present invention, Figure 3 is a table showing the input of the segment according to the thermometer calibration principle of FIG. 4 is a flowchart illustrating a low temperature automatic comparison calibration method of a thermometer of the present invention, FIG. 5 is a flowchart illustrating a calibration preparation step according to the present invention, and FIG. 6 is a flowchart illustrating a temperature adjustment step according to the present invention. 7 is a flowchart illustrating a temperature measuring step according to the present invention, and FIG. 8 is a flowchart illustrating a thermometer calibration step according to the present invention.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 온도계의 저온 자동 비교교정 시스템의 구성에 대하여 설명하면 다음과 같다.First, the configuration of the low temperature automatic comparison calibration system of the thermometer of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
도 1에 도시된 바와 같이, 온도계의 저온 자동 비교교정 시스템은 기준 온도계(111) 및 교정대상 온도계(112)가 구비되며, 저온 액체에 의한 저온 상태를 유지 하는 저온 유지 수단(100); 상기 저온 유지 수단(100)의 온도를 조절하는 온도 조절 수단(200); 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)의 온도를 측정하는 온도 측정 수단(300); 및 상기 온도 조절 수단(200)을 제어하며, 상기 온도 측정 수단(300)에서 측정한 온도를 기록하는 제어 수단(400)을 포함하는 구성을 가진다.As shown in Figure 1, the low temperature automatic comparison calibration system of the thermometer is provided with a
바람직하게는, 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)와 상기 온도 측정 수단(300)을 연결하며, 상기 제어 수단(400)에 연결된 스위치 박스 드라이버(550)에 의해 자동으로 번갈아가며 연결을 제어하는 다채널 스위치 박스(500)를 더 포함하여 구성된다.Preferably, the
이때, 상기 저온 유지 수단(100)에 공급되는 저온 액체는 액체 질소 또는 액체 헬륨인 것이 바람직하다.At this time, the low temperature liquid supplied to the low
다음, 상기 저온 유지 수단(100)은 구리 블록(110) 및 쉴드 캔(120)으로 이루어진다.Next, the
여기서, 상기 구리 블록(110)은 상기 쉴드 캔(120)의 내부에 구비되어 상기 쉴드 캔(120)에 의해 상기 구리 블록(110) 내로의 열전달을 방지한다.Here, the
이때, 상기 쉴드 캔(120)은 구리로 이루어지는 것이 바람직하다.In this case, the shield can 120 is preferably made of copper.
다음, 상기 구리 블록(110) 내부에는 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)가 구비된다.Next, the
이때, 상기 교정대상 온도계(112)는 복수개가 구비될 수 있는 것이 바람직하 다.In this case, it is preferable that the plurality of
다음, 온도 조절 수단(200)은 제1 온도 조절기(210) 및 제2 온도 조절기(220)로 이루어진다.Next, the temperature control means 200 is composed of a
이때, 상기 온도 조절 수단(200)은 상기 제어 수단(400)과 연결되어 상기 제어 수단(400)에 의해 온도 조절을 제어 받는다.At this time, the temperature control means 200 is connected to the control means 400 is controlled by the control means 400 temperature control.
다음, 상기 제1 온도 조절기(210)는 상기 구리블록(110)과 연결되어 상기 제어 수단(400)의 제어에 의해 상기 구리 블록(110)의 온도를 조절한다.Next, the
다음, 상기 제2 온도 조절기(220)는 상기 쉴드 캔(120)과 연결되어 상기 제어 수단(400)의 제어에 의해 상기 쉴드 캔(120)의 온도를 조절한다.Next, the
이때, 상기 쉴드 캔(120)의 온도는 상기 구리 블록(110)의 온도보다 낮은 온도로 제어하는 것이 바람직하다. 상기 쉴드 캔(120)의 온도를 상기 구리 블록(110)의 온도보다 낮은 온도로 제어하는 것은 상기 구리 블록(110)에 장착된 열선을 이용한 가열을 통해서 구리 블록(110)의 온도를 원하는 온도로 정밀하게 조절하기 위함이다.In this case, the shield can 120 is preferably controlled to a temperature lower than the temperature of the
다음, 상기 온도 측정 수단(300)은 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정 대상 온도계(112)의 온도를 읽을 수 있는 측정 수단이 구비되는 것이 바람직하다.Next, the temperature measuring means 300 is preferably provided with measuring means for reading the temperature of the
다음, 상기 온도 측정 수단(300)은 상기 저온 유지 수단(100)과 상기 다채널 스위치 박스(500)를 통해 연결된다.Next, the temperature measuring means 300 is connected to the
이때, 상기 다채널 스위치 박스(500)는 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상온도계(112)와 각각 연결될 수 있는 것이 바람직하다.In this case, the
다음, 상기 제어 수단(400)은 사용자의 입력정보에 따라 상기 온도 조절 수단(200)을 제어하고, 상기 온도 측정 수단(300)으로부터 측정된 온도 값을 입력받는다.Next, the control means 400 controls the temperature adjusting means 200 according to the user's input information, and receives the measured temperature value from the temperature measuring means 300.
이때, 상기 사용자의 입력정보는 상기 기준 온도계(111) 정보, 상기 저온 유지 수단(100)의 온도 변화 정보, 교정대상 온도계(112)의 교정 온도, 교정점 정보 및 교정조건이 되는 상기 저온 유지 수단(100)의 온도 및 온도 안정도를 포함하는 것이 바람직하다.In this case, the user's input information includes the
한편, 상기 제어 수단(400)은 제어용 컴퓨터(410)인 것이 바람직하며, 상기 제어용 컴퓨터(410)는 상기 온도 측정 수단(300)으로부터 입력된 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)에서 측정된 온도 값을 비교한 결과를 분석한다.On the other hand, the control means 400 is preferably a
다음, 전술한 구성의 본 발명에 의한 온도계의 저온 자동 비교교정 시스템의 온도계 교정 원리에 대하여 도 2의 그래프를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Next, with reference to the graph of Figure 2 with respect to the thermometer calibration principle of the automatic low temperature automatic comparison calibration system of the thermometer of the above-described configuration as follows.
도 2에 도시된 바와 같이, 교정하고자 하는 온도계의 교정 온도 범위가 T2℃ ~ 0℃라고 하면 상기 T2℃ ~ 0℃에서 상기 온도계의 교정점을 설정한다.As shown in FIG. 2, when the calibration temperature range of the thermometer to be calibrated is T2 ° C to 0 ° C, a calibration point of the thermometer is set at T2 ° C to 0 ° C.
이때, 상기 T2℃는 영하의 온도를 말하며 상기 저온 유지 수단(100)에 공급 되는 저온 액체의 온도 범위를 벗어나지 않는다.At this time, the T2 ℃ refers to the temperature below zero and does not leave the temperature range of the low temperature liquid supplied to the low temperature holding means (100).
여기서, 상기 교정점은 상기 온도계를 교정하고자 원하는 교정 온도 숫자를 의미한다. 만약 사용자가 -200℃에서 0℃까지 40℃ 간격으로 교정을 하고자 하면 교정점은 5가 된다.Here, the calibration point means a calibration temperature number that you want to calibrate the thermometer. If the user wants to calibrate at 40 ℃ interval from -200 ℃ to 0 ℃, the calibration point is 5.
다음, 도 2에 나타난 교정 온도는 T2℃, T1℃ 및 0℃이며 교정점은 3이 된다. Next, the calibration temperatures shown in Figure 2 are T2 ° C, T1 ° C and 0 ° C and the calibration point is 3.
다음, 상기 교정하고자 하는 상기 저항온도계의 온도를 T2℃에서 T1℃까지 상승시킬 때의 상승 시간(S1)을 설정한다. Next, a rise time S1 is set when the temperature of the resistance thermometer to be calibrated is increased from T2 ° C to T1 ° C.
다음, 상기 T1℃까지 온도가 상승된 후 상기 T1℃로 온도를 유지하는 유지 시간(S2)을 설정한다.Next, after the temperature is raised to T1 ° C, a holding time S2 for maintaining the temperature at T1 ° C is set.
다음, 상기 T1℃부터 0℃까지 온도를 상승시킬 때의 상승 시간(S3)을 설정한다.Next, the rise time S3 at the time of raising the temperature from the said T1 degreeC to 0 degreeC is set.
다음, 상기 0℃까지 온도가 상승된 후 상기 0℃로 온도를 유지하는 유지 시간(S4)을 설정한다.Next, after the temperature is raised to 0 ° C., a holding time S4 of maintaining the temperature at 0 ° C. is set.
이때, 상기 상승하고자 하는 온도와 그 때의 상승 시간 및 유지하고자 하는 온도 와 그 때의 유지 시간을 각각 세그먼트(Segment)라 하며, 상기 각각 세그먼트를 합쳐 스텝(Step)이라 한다.In this case, the temperature to be raised, the rise time at that time, the temperature to be maintained and the holding time at that time are called segments, respectively, and the respective segments are referred to as steps.
다음, 상기 T2℃에서 T1℃까지의 온도 상승 구간을 제 1 세그먼트(seg 1)라고 하며 상기 T1℃로 온도를 유지하는 구간을 제 2 세그먼트(seg 2)라고 한다.Next, the temperature rising section from T2 ° C to T1 ° C is called the first segment, and the section maintaining the temperature at T1 ° C is called the second segment.
다음, 상기 T1℃에서 0℃까지의 온도 상승 구간을 제 3 세그먼트(seg 3)라고 하며 상기 0℃로 온도를 유지하는 구간을 제 4 세그먼트(seg 4)라고 한다.Next, the temperature rising section from T1 ° C. to 0 ° C. is called a third segment, and the section maintaining the temperature at 0 ° C. is called a fourth segment.
다음, 도 2의 경우는 총 4개의 세그먼트가 있으며, 각각의 세그먼트는 시간과 온도로 구성되며 온도가 동일한 세그먼트라도 온도는 필히 입력되어야 한다.Next, in the case of Figure 2 there are a total of four segments, each segment consists of time and temperature, even if the temperature is the same segment temperature must be entered.
다음, 상기 각각의 세그먼트에 대한 입력사항은 도 3과 같다.Next, the input for each segment is as shown in FIG.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 세그먼트(seg 1)의 온도 상승 시간(S1) 및 온도(T1)를 입력하고 상기 제 2 세그먼트(seg 2)의 온도 유지 시간(S2) 및 온도(T1)를 입력한다.As shown in FIG. 3, the temperature rise time S1 and the temperature T1 of the first segment Seg1 are input and the temperature holding time S2 and the temperature T1 of the second segment Seg2 are input. Enter).
또한, 상기 제 3 세그먼트(seg 3)는 상기 제 1 세그먼트(seg 1)와 마찬가지로 온도 상승 시간(S3) 및 온도(0)를 입력하고 상기 제 4 세그먼트(seg 4)는 상기 제 2 세그먼트(seg 2)와 마찬가지로 온도 유지 시간(S4) 및 온도(0)를 입력한다.In addition, the third segment (seg 3) inputs a temperature rise time (S3) and a temperature (0) similarly to the first segment (seg 1), and the fourth segment (seg 4) is the second segment (seg). As in 2), the temperature holding time S4 and the temperature 0 are input.
한편, 상기 제 1 세그먼트(seg 1) 및 제 2 세그먼트(seg 2)는 제 1 스텝(step 1)으로 구분되고, 상기 제 3 세그먼트(seg 3) 및 제 4 세그먼트(seg 4)는 제 2 스텝(step 2)으로 구분된다.Meanwhile, the first segment (seg 1) and the second segment (seg 2) are divided into a first step (step 1), and the third segment (seg 3) and the fourth segment (seg 4) are the second step. (step 2).
이때, 세그먼트의 수가 많아지더라도 상기와 같은 방법으로 온도 상승 세그먼트와 온도 유지 세그먼트를 각각 포함하는 복수개의 스텝으로 구분하는 것이 바람직하다.At this time, even if the number of segments increases, it is preferable to divide into a plurality of steps each including a temperature rising segment and a temperature holding segment in the same manner as described above.
다음, 상기 제 1 스텝(step 1) 및 제 2 스텝(step 2)의 온도계 온도 교정은 상기 제 1 스텝(step 1) 및 제 2 스텝(step 2) 각각의 온도 유지 세그먼트인 제 2 세그먼트(seg 2) 및 제 4 세그먼트(seg 4)에서 이루어진다.Next, the thermometer temperature calibration of the first step and the second step is a second segment, which is a temperature holding segment of each of the first and second steps. 2) and the fourth segment (seg 4).
다음, 제 2 세그먼트(seg 2) 및 제 4 세그먼트(seg 4)에서 온도를 일정시간 유지한 후 온도가 안정도 되는지를 판단하여 교정점을 표시한다.Next, after maintaining the temperature in the second segment (seg 2) and the fourth segment (seg 4) for a predetermined time, it is determined whether the temperature is stable, and a calibration point is displayed.
한편, 전술한 교정 원리는 상기 저온 액체가 상기 저온 유지 수단(100) 내에 공급된 후 상기 저온 액체가 저온에서 자연적으로 상온까지 상승되는 시간 내에 교정이 완료 되는 것이 바람직하다. On the other hand, in the above-described calibration principle, after the low temperature liquid is supplied into the low temperature holding means 100, the low temperature liquid is preferably completed within a time when the low temperature naturally rises from room temperature to room temperature.
다음, 도 4를 참조하여 전술한 구성 및 교정 원리를 가지는 본 발명의 온도계의 저온 자동 비교교정 방법을 설명하면 다음과 같다.Next, a low temperature automatic comparison calibration method of the thermometer of the present invention having the above-described configuration and calibration principle will be described with reference to FIG. 4.
도 4에 도시된 바와 같이, 온도계의 저온 자동 비교교정 방법은 저온 액체에 의해 저온이 유지되는 저온 유지 수단(100) 내의 구리블록(110)에 기준 온도계(111) 및 교정대상 온도계(112)를 구비하는 교정 준비단계(S100); 상기 구리블록(110)의 온도를 상기 교정대상 온도계(112)의 교정 온도로 상승시키는 온도 조절단계(S200); 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도에 도달할 때, 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)의 온도를 측정하는 온도 측정단계(S300); 및 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112) 각각의 측정 온도 값을 저장하는 교정 정보 저장단계(S400)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the automatic low temperature automatic calibration method of the thermometer uses the
다음, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 상기 교정 준비단계(S100)에 대하여 설명하면 다음과 같다.Next, the calibration preparation step S100 according to the present invention will be described with reference to FIG. 5.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 교정 준비단계(S100)는, 상기 기준 온도 계(111) 정보, 상기 저온 유지 수단(100)의 온도 변화 정보, 상기 교정대상 온도계(112)의 교정온도, 교정점 정보 및 교정조건이 되는 상기 저온 유지 수단(100)의 온도 및 온도 안정도를 포함하는 사용자의 환경 파일을 입력받는 환경 파일 입력단계(S110); 및 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)를 상기 구리블록(110)에 위치시키는 온도계 구비단계(S120)를 포함하여 이루어진다.As shown in Figure 5, the calibration preparation step (S100), the
먼저, 상기 제어용 컴퓨터(410)는 상기 사용자의 환경 파일을 입력받는다.First, the
다음, 상기 사용자는 상기 기준 온도계 및 상기 교정대상 온도계(112)를 상기 저온 유지 수단(100)의 구리 블록(110) 내에 위치시킨다. Next, the user places the reference thermometer and the
다음, 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 상기 온도 조절단계(S200)에 대하여 설명하면 다음과 같다.Next, the temperature control step (S200) according to the present invention with reference to Figure 6 as follows.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 온도 조절단계(S200)는, 상기 구리블록(110)의 온도를 제어하는 온도 조절 수단(200)에 상기 교정 온도를 설정하는 온도 설정단계(S210); 및 상기 온도 조절 수단(200)이 상기 구리블록(110)의 온도를 상기 교정 온도로 상승시키는 온도 상승단계(S220)를 포함하여 이루어진다.As shown in Figure 6, the temperature control step (S200), the temperature setting step (S210) for setting the calibration temperature in the temperature control means 200 for controlling the temperature of the
먼저, 상기 제어용 컴퓨터는 상기 제어용 컴퓨터에 입력된 상기 사용자의 환경파일에 따라 상기 온도 조절 수단의 상기 제1 온도 조절기 및 상기 제2 온도 조절기를 조절한다.First, the control computer adjusts the first temperature controller and the second temperature controller of the temperature adjusting means according to the environment file of the user input to the control computer.
이때, 상기 제1 온도 조절기(210)는 상기 교정대상 온도계(112)의 교정점 정보에 따른 교정 온도로 설정한다.At this time, the
다음, 상기 제1 온도 조절기(210)는 상기 교정 온도로 상기 구리 블록(110)의 온도를 상승시키며, 상기 제2 온도 조절기(220)는 상기 교정 온도보다 낮은 온도로 상기 쉴드 캔(120)의 온도를 상승시킨다.Next, the
다음, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 상기 온도계 온도 측정단계(S300)에 대하여 설명하면 다음과 같다.Next, the thermometer temperature measuring step S300 according to the present invention will be described with reference to FIG. 7.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 온도계 온도 측정단계(S300)는, 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도에 도달 했는지 판독하는 온도 도달 판독단계(S310); 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도에 도달한 후, 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도로 유지되고 있는지 판독하는 온도 유지 판독단계(S320); 및 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도로 유지되면, 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)의 온도 값을 측정하는 온도 값 측정단계(S330)를 포함하여 이루어진다.As shown in Figure 7, the thermometer temperature measuring step (S300), the temperature arrival reading step (S310) for reading whether the temperature of the
이때, 상기 온도 도달 판독단계(S310)에서 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도에 도달하지 못한 것으로 판독되면, 상기 구리블록(110)의 온도를 상기 교정 온도로 상승시키는 온도 조절단계(S200)를 수행한다.At this time, when the temperature of the
또한, 상기 온도 유지 판독단계(S320)에서 상기 구리블록(110)의 온도가 상기 교정 온도로 유지되지 못하는 것으로 판독되면, 상기 구리블록(110)의 온도를 상기 교정 온도로 상승시키는 온도 조절단계(S200)를 수행한다.In addition, when the temperature of the
먼저, 상기 제어용 컴퓨터(400)는 상기 구리 블록(110)의 온도가 교정 온도 에 도달했는지를 판단하기 위해 상기 온도 측정 수단(300)를 통해 상기 기준 온도계(111)의 온도를 측정하여 상기 제어용 컴퓨터(410)에 입력한다.First, the
다음, 상기 제어용 컴퓨터(410)는 상기 입력 결과를 바탕으로 상기 기준 온도계(111)의 온도가 상기 교정 온도에 도달 했는지 판단한다.Next, the
다음, 소정의 시간이 흐른 후, 상기 기준 온도계(111)의 온도를 측정하여 상기 구리 블록(110)의 온도가 상기 교정 온도로 유지되고 있는지 판단한다.Next, after a predetermined time passes, the temperature of the
다음, 상기 구리 블록(110)이 상기 교정 온도에 도달했고 상기 교정 온도로 유지 되는 것으로 판단되면, 상기 온도 측정 수단(300)은 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)의 온도 값을 상기 다채널 스위치 박스(500)를 통해 측정한다.Next, when it is determined that the
이때, 상기 다채널 스위치 박스(500)는 상기 제어용 컴퓨터(410)와 연결된 상기 스위치 박스 드라이버(550)를 통해 제어되도록 하는 것이 바람직하다.In this case, the
다음, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 상기 교정 정보 저장단계(S400)에 대하여 설명하면 다음과 같다.Next, the calibration information storage step S400 according to the present invention will be described with reference to FIG. 8.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 교정 정보 저장단계(S400)는, 상기 교정 온도에서의 측정된 상기 기준 온도계(111) 및 상기 교정대상 온도계(112)의 온도 값을 저장하는 온도 값 저장단계(S410); 및 상기 교정대상 온도계(112)의 교정점 존재여부를 판단하는 교정점 판단단계(S420)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 8, the calibration information storing step S400 may include a temperature value storing step of storing temperature values of the
이때, 상기 교정점 판단단계(S420)에서 교정점이 더 존재하는 것으로 판단되 면, 상기 온도 조절단계(S200)로 복귀하여 상기 온도 조절단계(S200) 이후 단계를 수행하는 것이 바람직하다.At this time, if it is determined that there are more calibration points in the calibration point determination step (S420), it is preferable to return to the temperature control step (S200) and perform a step after the temperature control step (S200).
먼저, 상기 온도 측정 수단(300)은 상기 기준 온도계(111)의 온도 값 및 상기 교정대상 온도계(112)의 온도 값을 상기 제어용 컴퓨터(410)에 입력한다.First, the temperature measuring means 300 inputs the temperature value of the
다음, 상기 제어용 컴퓨터(410)는 상기 온도 측정 수단(300)으로부터 입력받은 상기 기준 온도계(111)의 온도 값 및 상기 교정대상 온도계(112)의 온도 값을 저장한다.Next, the
다음, 상기 제어용 컴퓨터(410)은 상기 사용자 환경파일의 교정점 정보에 따라 상기 교정대상 온도계(112)의 교정점이 더 존재하는지 판단한다.Next, the
다음, 상기 교정대상 온도계(112)의 교정점이 더 존재하면, 상기 제어용 컴퓨터는 상기 제어용 컴퓨터에 입력된 상기 사용자의 환경파일의 교정점 정보에 따라 상기 온도 조절 수단의 상기 제1 온도 조절기 및 상기 제2 온도 조절기를 조절한다.Next, if the calibration point of the
이때, 상기 제1 온도 조절기(210)는 상기 교정대상 온도계(112)의 교정점 정보에 따른 교정 온도로 설정한다.At this time, the
한편, 상기 교정대상 온도계(112)의 교정점이 더 존재하지 않으면, 상기 제어용 컴퓨터는 교정을 종료한다.On the other hand, if there are no more calibration points of the
도 1은 본 발명의 온도계의 저온 자동 비교교정 시스템의 구성도이며,1 is a block diagram of a low temperature automatic comparison calibration system of the thermometer of the present invention,
도 2는 본 발명의 온도계 교정 원리를 나타낸 개념도이며,2 is a conceptual diagram showing a thermometer calibration principle of the present invention,
도 3은 도 2의 온도계 교정 원리에 따른 세그먼트의 입력사항을 나타낸 표이며,3 is a table showing the input of the segment according to the thermometer calibration principle of FIG.
도 4는 본 발명의 온도계의 저온 자동 비교교정 방법을 나타낸 흐름도이며,4 is a flow chart showing a low-temperature automatic comparison calibration method of the thermometer of the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 교정 준비단계를 나타낸 흐름도이며,5 is a flowchart showing a calibration preparation step according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 온도 조절단계를 나타낸 흐름도이며,6 is a flow chart showing a temperature control step according to the present invention,
도 7은 본 발명에 따른 온도 측정단계를 나타낸 흐름도이며,7 is a flowchart illustrating a temperature measuring step according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 온도계 교정단계를 나타낸 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a thermometer calibration step according to the present invention.
*도면의 주요 부호에 대한 설명** Description of Major Symbols in Drawings *
100: 저온 유지 수단 110: 구리 블록100: low temperature holding means 110: copper block
111: 기준 온도계 112: 교정대상 온도계111: reference thermometer 112: calibration target thermometer
120: 쉴드 캔 200: 온도 조절 수단120: shield can 200: temperature control means
210: 제1 온도 조절기 220: 제2 온도 조절기210: first temperature controller 220: second temperature controller
300: 온도 측정 수단 400: 제어 수단300: temperature measuring means 400: control means
410: 제어용 컴퓨터 500: 다채널 스위치 박스410: control computer 500: multi-channel switch box
550: 스위치 박스 드라이버550: switch box driver
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KR1020080091057A KR20100032087A (en) | 2008-09-17 | 2008-09-17 | Automatic calibration system and method for thermometers at low temperatures |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103454015A (en) * | 2013-08-23 | 2013-12-18 | 重庆科技学院 | Thermometer image acquisition device |
CN104677522A (en) * | 2015-03-12 | 2015-06-03 | 天津市计量监督检测科学研究院 | Scene automatic calibration system and method for integrative temperature transmitter |
-
2008
- 2008-09-17 KR KR1020080091057A patent/KR20100032087A/en not_active IP Right Cessation
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