KR20100047991A - Dynamic calibration method for thermometers by time-lag compensation - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A dynamic temperature-calibrating method using time delay effect compensation is provided to enable the comparison correction of a thermometer without composing a separate heating system and a temperature controller. CONSTITUTION: A dynamic temperature-calibrating method using time delay effect compensation comprises following steps. A reference thermometer and one or more correction object thermometers are inserted into a copper block which has grooves(S100). The temperature of the correction object thermometer and the reference thermometer is measured after a lowering of the temperature of the copper block(S200). A temperature compensate value based on the time delay is drawn out using the temperature values measured around a calibration point temperature. The additional correction point presence of the correction object thermometer is decided(S400).

Description

시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법 {DYNAMIC CALIBRATION METHOD FOR　THERMOMETERS BY TIME-LAG COMPENSATION}Dynamic Temperature Calibration with Time Delay Compensation {DYNAMIC CALIBRATION METHOD FOR THERMOMETERS BY TIME-LAG COMPENSATION}

본 발명은 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기준 온도계 및 교정대상 온도계의 환경 온도를 일정한 속도로 변화 시켜가며 온도계들의 온도를 측정하여 온도계들의 시간 상수의 차이 및 교정대상 온도계의 보정값을 구하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a dynamic temperature calibration method through time delay compensation, and more particularly, by changing the environmental temperature of the reference thermometer and the target thermometer at a constant speed and measuring the temperature of the thermometers, The present invention relates to a technique for obtaining a correction value of a thermometer to be calibrated.

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 질소(400)를 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 ℃), the liquid nitrogen (400) is used to lower the temperature of the system and then use a hot wire to control the temperature to a desired temperature. Thermostats must be designed and built.

현재는 이러한 기능을 가진 상업적인 제품이 존재하지 않으며, 다만 별도의 열선 장치 없이 액체 질소(400) 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, but there is only a system in which the thermometer can be compared and calibrated only at the boiling point of liquid nitrogen (400) temperature (-195.8 ℃) without a separate heating device. .

이러한 저온 비교교정 장치에서는 제작하고자 하는 장비의 높이가 교정대상 온도계(300)의 길이에 의해 한정된다. 일반적으로 많이 사용되는 산업용 온도계의 경우 온도계 스템（Stem, 온도계의 보호관）의 길이가 약 450 mm 정도로서, 센서부는 액체 질소(400) 온도 부근에, 온도계 손잡이는 상온에 놓이게 400 mm ~ 500 mm 정도의 길이에 200 K이 넘는 온도 변화가 생기게 된다.In the low temperature comparative calibration device, the height of the equipment to be manufactured is limited by the length of the thermometer 300 to be calibrated. In the case of industrial thermometers that are commonly used, the length of the stem of the thermometer (protective tube of the thermometer) is about 450 mm. There will be more than 200 K of temperature change in length.

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.

또한, 안정된 온도 환경을 유지하기 위해서는 별도의 온도 제어장치가 필요한 문제점이 있다.In addition, there is a problem that a separate temperature control device is required to maintain a stable temperature environment.

또한, 상기 온도 제어장치는 보통 고온에서는 히터와 전기 제어장치를 이용하고, 저온에서는 저온 환경을 만드는 액체 질소 (혹은 액체 헬륨)에 추가해서 전기적 방법으로 열을 가함으로써 온도 제어를 한다.In addition, the temperature control device generally uses a heater and an electric control device at a high temperature, and controls the temperature by applying heat by an electrical method in addition to liquid nitrogen (or liquid helium), which creates a low temperature environment at a low temperature.

전술한 온도 제어 장치를 포함한 항온 장치를 제작하는 것은 매우 비싸고 기술적으로 복잡한 문제점이 있다.Producing a constant temperature device including the aforementioned temperature control device is very expensive and has a technically complicated problem.

한편, 이러한 문제점을 극복하기 위한 기술로 상승 온도 환경 하 에서의 온도계 비교교정 방법이 제안되었다. 이 기술은 복잡한 온도 제어 장치 없이 온도가 상승 변화하고 있는 도중에 온도계를 비교 교정하는 방법이다.On the other hand, as a technique for overcoming such a problem, a method of comparing and calibrating a thermometer in an elevated temperature environment has been proposed. This technique is a way to compare and calibrate thermometers while the temperature is rising and changing without complicated temperature control.

하지만 두 온도계의 시간 상수 차이가 크거나, 온도 변화율이 클 경우에 발생하는 시간지연효과 때문에 오차가 매우 발생하는 문제점이 있다.However, there is a problem that an error occurs very much because of the time delay effect that occurs when the time constant difference between the two thermometers is large or the temperature change rate is large.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 온도 제어 장치를 구비하지 않고 주변 환경 온도를 이용하여 시간 상수 차이 및 교정 온도계의 보정값을 구하는 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a dynamic temperature calibration method through time delay effect compensation that calculates a time constant difference and a correction value of a calibration thermometer without using a temperature control device and using an ambient environment temperature. For that purpose.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법은 홈(110)이 구비된 구리블록(100)에 기준 온도계(200) 및 교정대상 온도계(300)를 삽입하여 교정대상 온도계의 교정을 준비하는 교정 준비단계(S100); 상기 구리블록(100)의 온도를 하강 후 상승시키며 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 온도를 측정하는 온도 측정단계(S200); 상기 온도 측정단계에서 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교정점 온도 부근에서 측정한 상기 구리블록(100)의 온도 하강 및 상승 시의 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 측정 온도 값들을 이용하여 시간 지연에 따른 온도 보상값을 도출하는 온도 보상값 도출단계(S300): 및 상기 교정대상 온도계(300)의 추가 교정점 존재여부를 판단하는 추가 교정점 존재여부 판단단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 가진다.Dynamic temperature calibration method through the time delay effect compensation of the present invention for achieving the above object is to insert the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300 in the copper block 100 is provided with a groove (110) Calibration preparation step (S100) to prepare the calibration of the target thermometer; A temperature measuring step (S200) of increasing and decreasing the temperature of the copper block 100 and measuring the temperature of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300; The reference thermometer 200 and the calibration target thermometer at the time of temperature drop and rise of the copper block 100 measured near the calibration point temperature changing from the temperature drop of the copper block 100 to the rise in the temperature measuring step Deriving the temperature compensation value step (S300) for deriving the temperature compensation value according to the time delay by using the measured temperature values of (300): and the presence of the additional calibration point to determine whether there is an additional calibration point of the calibration target thermometer 300 It is characterized in that it comprises a determination step (S400).

여기서, 상기 온도 보상값 도출단계(S300)는, 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 온도 측정값을 이용하여 상기 구리블록(100)의 온도 하 강 시 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교정점 온도 부근에서의 시간 지연에 따른 제1 온도 보상값을 도출하는 제1 도출단계(S310): 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 온도 측정값을 이용하여 상기 구리블록(100)의 온도 상승 시 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교정점 온도 부근에서의 시간 지연에 따른 제2 온도 보상값을 도출하는 제2 도출단계(S320): 및 상기 제1 도출단계 및 상기 제2 도출단계의 결과 값을 이용하여 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교정점 온도 부근에서의 시간 지연에 따른 온도 보상값을 도출하는 제3 도출단계(S330)를 포함하는 것을 특징으로 가진다.Here, the temperature compensation value deriving step (S300), the temperature of the copper block 100 by using the temperature measurement value of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300, the copper block 100 A first derivation step (S310) of deriving a first temperature compensation value according to a time delay in the vicinity of a calibration point temperature that changes from a temperature drop to a rise of): of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300. A second temperature compensation value derived according to a time delay in the vicinity of a calibration point temperature that changes from a temperature drop of the copper block 100 to an increase when the temperature of the copper block 100 rises using a temperature measurement value; Derivation step (S320): and the temperature compensation according to the time delay in the vicinity of the calibration point temperature that changes from the temperature drop of the copper block 100 to the rise using the resultant values of the first derivation step and the second derivation step Deriving a value 3 has a feature in that it comprises a derivation step (S330).

이때, 상기 제1 온도 보상값 및 상기 제2 온도 보상값은 상기 구리블록(100)의 온도 상승 및 하강 시 상기 교정점 부근에서 각각 발생하는 상기 기준 온도계(200)의 측정 온도 값 및 상기 교정대상 온도계(300)의 측정 온도 값의 차이인 것을 특징으로 가진다.In this case, the first temperature compensation value and the second temperature compensation value are measured temperature values of the reference thermometer 200 and the calibration targets, respectively, generated near the calibration point when the temperature rises and falls of the copper block 100. It is characterized in that the difference in the measured temperature value of the thermometer (300).

또한, 상기 제1 도출단계(S310)는, 상기 구리블록(100)의 온도 하강 시 상기 온도 측정 단계(S200)에서 측정된 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교정점 온도 부근에서의 온도 측정값을 선형 근사하는 제1 선형 근사단계(S311); 및 상기 제1 선형근사단계(S311)의 선형근사 결과를 이용하여 상기 구리블록(100)의 온도 하강 시의 제1 온도 변화율 값 및 제1 온도 보상값을 구하는 제1 온도 보상값 도출 단계(S312) 를 포함하는 것을 특징으로 가진다.In addition, the first derivation step (S310), the copper block of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300 measured in the temperature measurement step (S200) when the temperature of the copper block 100 falls. A first linear approximation step S311 of linearly approximating the temperature measurement value near the calibration point temperature which changes from the temperature drop of the temperature to the rise of 100; And a first temperature compensation value deriving step of obtaining a first temperature change rate value and a first temperature compensation value at the time of the temperature drop of the copper block 100 using the linear approximation result of the first linear approximation step S311 (S312). It is characterized by including).

또한, 상기 제2 도출단계(S320)는, 상기 구리블록(100)의 온도 상승 시 상기 온도 측정 단계(S200)에서 측정된 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교정점 온도 부근에서의 온도 측정값을 선형근사하여 구하는 제2 선형근사단계(S321); 및 상기 제2 선형근사단계(S321)의 선형근사 결과를 이용하여 상기 구리블록(100)의 온도 상승 시의 제2 온도 변화율 값 및 제2 온도 보상값을 구하는 제2 온도 보상값 도출 단계(S322)를 포함하는 것을 특징으로 가진다.In addition, the second derivation step (S320), the copper block of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300 measured in the temperature measurement step (S200) when the temperature of the copper block 100 rises. A second linear approximation step S321 of linearly approximating a temperature measurement value near a calibration point temperature which changes from a temperature drop to a rise of 100; And a second temperature compensation value deriving step of obtaining a second temperature change rate value and a second temperature compensation value when the temperature of the copper block 100 rises using the linear approximation result of the second linear approximation step S321 (S322). It is characterized by including).

또한, 상기 제3 도출단계(330)의 상기 온도 보상값은 선정된 수학식에 따라 산출되고, 상기 수학식은

Figure 112008075456100-PAT00001
(
Figure 112008075456100-PAT00002
은 온도 보상값,
Figure 112008075456100-PAT00003
은 제1 온도 변화율,
Figure 112008075456100-PAT00004
은 제2 온도 변화율,
Figure 112008075456100-PAT00005
은 제1 온도 보상값 및
Figure 112008075456100-PAT00006
은 제2 온도 보상값)인 것을 특징으로 가진다.In addition, the temperature compensation value of the third derivation step 330 is calculated according to a selected equation, and the equation
Figure 112008075456100-PAT00001
(
Figure 112008075456100-PAT00002
Is the temperature compensation value,
Figure 112008075456100-PAT00003
Is the first temperature change rate,
Figure 112008075456100-PAT00004
Is the second temperature change rate,
Figure 112008075456100-PAT00005
Is the first temperature compensation value and
Figure 112008075456100-PAT00006
Is a second temperature compensation value).

또한, 상기 교정점 존재여부 판단단계(S400)는 상기 교정대상 온도계(300)의 교정점이 더 존재하는 것으로 판단되면, 상기 온도 보상값 도출단계(S300)로 복귀하는 것을 특징으로 가진다.In addition, if it is determined that the calibration point is present (S400), if it is determined that there are more calibration points of the calibration target thermometer 300, the temperature compensation value derivation step (S300) may be returned.

본 발명의 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법은 고비용의 복잡한 장치인 별도의 가열 시스템 및 온도 조절 장치를 구성하지 않고 온도계의 비교교정이 가능한 효과가 있다.The dynamic temperature calibration method through the time delay effect compensation of the present invention has the effect that it is possible to compare and correct the thermometer without configuring a separate heating system and a temperature control device which is a complicated and expensive device.

또한, 온도의 변화에 따른 시간지연효과의 정확한 보상을 위해 구리블록의 온도 상승 및 하강 시의 온도를 측정하여 교정대상 온도계의 온도 보상값을 계산하므로 교정의 불확도가 좋은 효과가 있다.In addition, since the temperature compensation value of the calibration target thermometer is calculated by measuring the temperature of the temperature rise and fall of the copper block for accurate compensation of the time delay effect according to the change of temperature, the uncertainty of the calibration has a good effect.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 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 dynamic temperature calibration method through time delay effect compensation according to 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 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정의 원리를 설명하고 기호의 정의 방법을 설명하는 데 사용되는 그래프이며, 도 2는 본 발명의 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법을 실시하기 위한 구성도이며, 도 3은 본 발명의 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법을 나타낸 순서도이며, 도 4는 본 발명에 따른 교정 준비단계 및 온도 측정단계를 나타낸 순서도이며, 도 5는 본 발명에 따른 온도 보상값 도출단계를 나타낸 순서도이며, 도 6은 본 발명에 따른 제1 도출단계를 나타낸 순서도이며, 도 7은 본 발명에 따른 제2 도출단계를 나타낸 순서도이며, 도 8은 본 발명에 따른 제3 도출단계를 나타낸 순서도이며, 도 9는 본 발명에 따른 추가 교정점 존재여부 판단단계를 나타낸 순서도이다.1 is a graph used to explain the principle of dynamic temperature correction through time delay effect compensation and to explain a method of defining symbols, and FIG. 2 is a view for implementing a method of dynamic temperature correction through time delay effect compensation according to the present invention. 3 is a flowchart illustrating a dynamic temperature calibration method through time delay effect compensation of the present invention, FIG. 4 is a flowchart illustrating a calibration preparation step and a temperature measuring step according to the present invention, and FIG. FIG. 6 is a flowchart illustrating a first derivation step according to the present invention, FIG. 7 is a flowchart illustrating a second derivation step according to the present invention, and FIG. 9 is a flowchart illustrating a third derivation step, and FIG. 9 is a flowchart illustrating a determination step of the presence of additional calibration points according to the present invention.

먼저, 본 발명에 따른 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법의 시간지연에 상응하는 보상값을 구하는 식에 대하여 설명한다.First, the equation for obtaining the compensation value corresponding to the time delay of the dynamic temperature calibration method through the time delay effect compensation according to the present invention will be described.

다음, 시간지연에 상응하는 보상값을 구하는 식을 유도하기 위해 2개의 근사를 한다. 상기 2개의 근사는 다음과 같다.Next, two approximations are made to derive the equation for the compensation value corresponding to the time delay. The two approximations are as follows.

· 온도계는 1-차 시스템(First-order system)으로 간주된다.Thermometers are considered to be a first-order system.

· 온도계의 시간 상수는 온도와 함께 변하지만, 그 변화는 온도 함수의 매끄러운 변화에 따른다. 그러므로 시간 상수는 온도 상승 또는 하강 시의 좁은 온도 범위 내에서는 상수로 간주된다.The time constant of the thermometer changes with temperature, but the change depends on the smooth change of the temperature function. Therefore, the time constant is regarded as a constant within the narrow temperature range during temperature rise or fall.

이때, 상기 2개의 근사는 온도계 시스템의 시간지연 보상값을 유도하기 위한 것으로서 일반적으로 사실에 매우 가깝다.In this case, the two approximations are generally very close to the fact as to derive the time delay compensation value of the thermometer system.

다음, 시스템의 온도가 교정점 근처에서 천천히 변화한다고 하면, 또 다른 근사가 가능하다. 그 근사는 다음과 같다.Then, if the temperature of the system changes slowly near the calibration point, another approximation is possible. The approximation is as follows.

· 온도의 변화는 교정점 근처에서 시간에 대하여 선형적으로 변화된다. The change in temperature changes linearly with time near the calibration point.

다음, 도 1 및 전술한 3개의 근사를 이용하여 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법의 시간지연에 상응하는 보상값을 구하는 식에 대하여 설명한다.Next, an equation for obtaining a compensation value corresponding to the time delay of the dynamic temperature calibration method using the time delay effect compensation using FIG. 1 and the three approximations described above will be described.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 온도계 시스템의 온도

Figure 112008075456100-PAT00007
를 공식화하여 보면,
Figure 112008075456100-PAT00008
부근에서 선형 근사하여 하기의 수학식 1이 성립한다.As shown in FIG. 1, the temperature of the thermometer system
Figure 112008075456100-PAT00007
If you formulate
Figure 112008075456100-PAT00008
A linear approximation in the vicinity establishes the following equation (1).

Figure 112008075456100-PAT00009
.................................................(수학식 1)
Figure 112008075456100-PAT00009
......................... Equation 1)

여기서, r은 온도의 변화율이고 b는 온도와 같은 차원을 갖는 상수이다.Where r is the rate of change of temperature and b is a constant with the same dimensions as temperature.

만약, 시간 상수

Figure 112008075456100-PAT00010
을 가지는 기준 온도계를 이용하여 상기 온도계 시스템의 온도를 측정하면, 상기 기준 온도계에서 읽어지는 온도
Figure 112008075456100-PAT00011
을 풀기위한 1-차 식(First-order equation)은 하기의 수학식 2와 같다.If, time constant
Figure 112008075456100-PAT00010
When the temperature of the thermometer system is measured by using a reference thermometer having a temperature reading from the reference thermometer
Figure 112008075456100-PAT00011
The first-order equation for solving the equation is as shown in Equation 2 below.

Figure 112008075456100-PAT00012
............................................(수학식 2)
Figure 112008075456100-PAT00012
Equation 2

Figure 112008075456100-PAT00013
부근에서, 상기 미분방정식인 수학식 2의 해는 하기의 수학식 3과 같다.
Figure 112008075456100-PAT00013
In the vicinity, the solution of Equation 2, which is the differential equation, is given by Equation 3 below.

Figure 112008075456100-PAT00014
............................................(수학식 3)
Figure 112008075456100-PAT00014
Equation 3

전술한 수학식 3과 마찬가지로 시간 상수

Figure 112008075456100-PAT00015
를 가지는 교정대상 온도계의 온도값
Figure 112008075456100-PAT00016
를 하기와 같이 구한다.Similar to Equation 3, the time constant
Figure 112008075456100-PAT00015
Temperature value of the thermometer to be calibrated
Figure 112008075456100-PAT00016
Find the following.

온도값 는 상기

Figure 112008075456100-PAT00018
과 다음 두 가지 이유로 인해 다르다.Temperature Above
Figure 112008075456100-PAT00018
And because of the following two reasons are different.

(a) 일반적으로,

Figure 112008075456100-PAT00019
이다.(a) generally,
Figure 112008075456100-PAT00019
to be.

(b) 상기 교정대상 온도계(300)는 미지의

Figure 112008075456100-PAT00020
만큼의 오차를 가지고 있다.(b) the calibration target thermometer 300 is unknown
Figure 112008075456100-PAT00020
It has as much error.

도 1에 나타난 점선은

Figure 112008075456100-PAT00021
=0일 때, 교정대상 온도계의 바른 값을 나타낸 것이다.The dotted line shown in Figure 1
Figure 112008075456100-PAT00021
When 0, it shows the correct value of the thermometer to be calibrated.

따라서, 일반적으로

Figure 112008075456100-PAT00022
는
Figure 112008075456100-PAT00023
부근에서 하기의 수학식 4와 같다.Therefore, in general
Figure 112008075456100-PAT00022
Is
Figure 112008075456100-PAT00023
Equation 4 below is given.

Figure 112008075456100-PAT00024
...............................(수학식 4)
Figure 112008075456100-PAT00024
Equation 4

여기서, 상기 교정대상 온도계의 온도값은 연속적인 것으로 가정한다.Here, it is assumed that the temperature value of the thermometer to be calibrated is continuous.

따라서 또 하나의 근사가 성립하며 그 근사는 다음과 같다. Thus, another approximation is established and the approximation is as follows.

· 상기 교정대상 온도계에 적용되는 보상값

Figure 112008075456100-PAT00025
는 좁은 온도 범위 내에서 상수가 된다.Compensation value applied to the thermometer to be calibrated
Figure 112008075456100-PAT00025
Becomes constant within a narrow temperature range.

그러므로 시간

Figure 112008075456100-PAT00026
에서 두 온도계의 온도값 차이는 하기의 수학식 5와 같다.Therefore time
Figure 112008075456100-PAT00026
The difference between the temperature values of the two thermometers is shown in Equation 5 below.

Figure 112008075456100-PAT00027
, (
Figure 112008075456100-PAT00028
) .......................(수학식 5)
Figure 112008075456100-PAT00027
, (
Figure 112008075456100-PAT00028
) ..... (Equation 5)

보상값을 구하는 기본적인 아이디어는 상기 (a)의 이유에 의해 야기되는 편차는 온도 변화율에 의존하는 것이며, 상기 (b)의 이유에 의해 야기되는 것은 온도 변화율에 의존하지 않는다는 것이다.The basic idea of obtaining the compensation value is that the deviation caused by the reason of (a) is dependent on the rate of change of temperature, and that caused by the reason of (b) is not dependent on the rate of change of temperature.

그러므로 온도 변화율은 다르지만 같은 온도에서의 측정 환경을 조합하면, 상기 교정대상 온도계의 편차를 명확히 알 수 있다.Therefore, when the rate of change of temperature is different but the measurement environment is combined at the same temperature, the deviation of the calibration target thermometer can be clearly seen.

만약, 같은 온도에서 다른 온도 변화율 r′(r′≠r)을 가지는 기준 온도계에서 읽어지는 온도 값

Figure 112008075456100-PAT00029
′ 및 교정대상 온도계에서 읽어지는 온도 값
Figure 112008075456100-PAT00030
′을 측정하면 하기의 수학식 6과 같다.If, at the same temperature, temperature readings from a reference thermometer with different rates of change r ′ ( r ≠ ≠ r )
Figure 112008075456100-PAT00029
And temperature readings from the thermometer to be calibrated
Figure 112008075456100-PAT00030
'Is measured as shown in Equation 6 below.

Figure 112008075456100-PAT00031
.......................................(수학식 6)
Figure 112008075456100-PAT00031
Equation (6)

상기 수학식 5 및 상기 수학식 6으로부터 시간지연에 따른 보상값

Figure 112008075456100-PAT00032
를 구 할 수 있으며 하기의 수학식 7과 같다.Compensation value according to time delay from Equations 5 and 6
Figure 112008075456100-PAT00032
It can be obtained as shown in Equation 7 below.

Figure 112008075456100-PAT00033
.............. .............(수학식 7)
Figure 112008075456100-PAT00033
................... ............. (Equation 7)

한편, 교정의 불확실성을 줄이기 위해서 상기 온도 변화율 r 및 r′은 반대의 양수 및 음수의 기호를 가지는 것이 바람직하다. 그러므로 상기 온도계 시스템의 온도가 감소 할 때의 온도 변화율을

Figure 112008075456100-PAT00034
, 온도가 증가 할 때의 온도 변화율을
Figure 112008075456100-PAT00035
라 했을 때의 교정대상 온도계의 시간지연에 따른 보상값은 하기의 수학식 8과 같다.On the other hand, in order to reduce the uncertainty of the calibration, it is preferable that the temperature change rates r and r 'have opposite positive and negative signs. Therefore, the rate of change of temperature when the temperature of the thermometer system decreases
Figure 112008075456100-PAT00034
Temperature change rate when the temperature increases
Figure 112008075456100-PAT00035
The compensation value according to the time delay of the calibration target thermometer when it is expressed by Equation 8 below.

Figure 112008075456100-PAT00036
........................(수학식 8)
Figure 112008075456100-PAT00036
Equation (8)

이때,

Figure 112008075456100-PAT00037
이다.At this time,
Figure 112008075456100-PAT00037
to be.

다음, 도 2를 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구성에 대하여 설명하면 다음과 같다.Next, a configuration for carrying out the present invention will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 다수개의 홈(110)이 형성된 구리블록(100)에 기준 온도계(200) 및 적어도 하나 이상의 교정대상 온도계(300)를 구비한 상태를 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a view illustrating a state in which a copper thermometer 100 having a plurality of grooves 110 is provided with a reference thermometer 200 and at least one calibration target thermometer 300.

도시된 바와 같이 본 발명의 구성은 다수개의 홈(110)이 크게 파인 구리블록(100), 기준 온도계(200) 및 적어도 하나 이상의 교정대상 온도계(300)를 포함하여 이루어진다. 상기 구리블록(100)은 외부에 질소가스(400)가 충전된 용기(500)에 담겨진다. As shown, the configuration of the present invention includes a copper block 100 having a plurality of grooves 110 largely enlarged, a reference thermometer 200, and at least one or more calibration thermometers 300. The copper block 100 is contained in a container 500 filled with nitrogen gas 400 to the outside.

이때, 상기 교정대상 온도계(300)는 복수개가 구비될 수 있는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the plurality of calibration target thermometers 300 may be provided.

본 발명은 다수개의 홈(110)이 형성된 구리블록(100)에 액체 질소(400)를 공급하여 구리블록(100)의 온도를 변화시킴으로써 그 교정이 시작된다.In the present invention, the calibration is started by supplying liquid nitrogen 400 to the copper block 100 in which the plurality of grooves 110 are formed to change the temperature of the copper block 100.

다음, 도 3 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Next, the dynamic temperature calibration method through the time delay effect compensation of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 9.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방법은 다수개의 홈(110)이 구비된 구리블록(100)에 기준 온도계(200) 및 적어도 하나 이상의 교정대상 온도계(300)를 삽입하여 교정대상 온도계의 교정을 준비하는 교정 준비단계(S100); 상기 구리블록(100)의 온도를 하강 후 상승시키며 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 온도를 측정하는 온도 측정단계(S200); 상기 온도 측정단계에서 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교정점 온도 부근에서 측정한 상기 구리블록(100)의 온도 하강 및 상승 시 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300) 각각의 측정 온도 값들을 이용하여 시간 지연에 따른 온도 보상값을 도출하는 온도 보상값 도출단계(S300): 및 상기 교정대상 온도계(300)의 추가 교정점 존재여부를 판단하는 추가 교정점 존재여부 판단단계(S400)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 3, the method of the present invention inserts a reference thermometer 200 and at least one calibration thermometer 300 into a copper block 100 provided with a plurality of grooves 110. Calibration preparation step (S100) to prepare for calibration; A temperature measuring step (S200) of increasing and decreasing the temperature of the copper block 100 and measuring the temperature of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300; The reference thermometer 200 and the calibration target thermometer when the temperature drops and rises of the copper block 100 measured near the calibration point temperature that changes from the temperature drop of the copper block 100 to the rise in the temperature measuring step ( 300) a temperature compensation value deriving step (S300) of deriving a temperature compensation value according to a time delay using the respective measured temperature values: and the presence of additional calibration points for determining whether there are additional calibration points of the calibration target thermometer 300 It includes a determination step (S400).

다음, 도 4를 참조하여 상기 교정 준비단계(S100) 및 상기 온도 측정 단 계(S200)에 대하여 설명하면 다음과 같다.Next, the calibration preparation step S100 and the temperature measuring step S200 will be described with reference to FIG. 4.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 교정 준비단계 및 상기 온도 측정 단계는 다수개의 홈(110)이 구비된 구리블록(100)에 기준 온도계(200) 및 적어도 하나 이상의 교정대상 온도계(300)를 삽입하여 교정대상 온도계의 교정을 준비하는 교정 준비단계(S100); 및 상기 구리블록(100)의 온도를 하강 후 상승시키며 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 온도를 측정하는 온도 측정단계(S200)로 이루어진다.As shown in FIG. 4, the calibration preparation step and the temperature measurement step include inserting a reference thermometer 200 and at least one calibration thermometer 300 into a copper block 100 having a plurality of grooves 110. Calibration preparation step (S100) to prepare for the calibration of the calibration target thermometer; And a temperature measuring step (S200) of increasing and decreasing the temperature of the copper block 100 and measuring the temperature of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300.

먼저, 상기 교정 준비단계(S100)는 상기 도 1에서와 같이 다수개의 홈(110)이 형성된 구리블록(100)에 상기 기준 온도계(200) 및 적어도 하나 이상의 상기 교정대상 온도계(300)를 삽입하고 상기 구리블록(100)에 액체 질소(400)를 공급하는 것으로 준비가 완료된다.First, the calibration preparation step (S100) is inserted into the reference thermometer 200 and at least one or more calibration target thermometer 300 in the copper block 100 formed with a plurality of grooves 110 as shown in FIG. The preparation is completed by supplying liquid nitrogen 400 to the copper block 100.

다음, 상기 구리블록(100)은 공급된 상기 액체 질소(400)에 의해 온도가 하강하게 되고 액체 질소의 공급을 중단하면 일정 시간이 흐른 후 온도는 상온으로 상승하게 된다.Next, the copper block 100 is lowered by the supplied liquid nitrogen 400 and stops the supply of liquid nitrogen, the temperature is raised to room temperature after a certain time passes.

이와 동시에, 상기 구리블록(100)의 온도가 상기 액체 질소(400)에 의해 하강 및 상승 할 때의 상기 기준 온도계(200) 및 교정대상 온도계(300)의 온도를 측정한다.At the same time, the temperature of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300 when the temperature of the copper block 100 falls and rises by the liquid nitrogen 400 is measured.

다음, 도 5를 참조하여 상기 온도 보상값 도출단계(S300)에 대하여 설명한다.Next, the temperature compensation value derivation step S300 will be described with reference to FIG. 5.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 온도 보상값 도출단계(S300)는 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 온도 측정값을 이용하여 상기 구리블록(100)의 온도 하강 시 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교정점 온도 부근에서의 시간 지연에 따른 제1 온도 보상값을 도출하는 제1 도출단계(S310): 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 온도 측정값을 이용하여 상기 구리블록(100)의 온도 상승 시 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교정점 온도 부근에서의 시간 지연에 따른 제2 온도 보상값을 도출하는 제2 도출단계(S320): 및 상기 제1 도출단계 및 상기 제2 도출단계의 결과 값을 이용하여 교정점 온도 부근에서의 시간 지연에 따른 온도 보상값을 도출하는 제3 도출단계(S330)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 5, the temperature compensation value deriving step (S300) is performed when the temperature of the copper block 100 decreases using the temperature measurement values of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300. A first derivation step (S310) of deriving a first temperature compensation value according to a time delay in the vicinity of a calibration point temperature changing from a temperature drop of a copper block 100 to a rise: the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer A second temperature compensation value according to a time delay in the vicinity of a calibration point temperature that changes from a temperature drop of the copper block 100 to an increase when the temperature of the copper block 100 rises using the temperature measured value of 300 is obtained. Deriving second derivation step (S320): and a third derivation step (S330) of deriving a temperature compensation value according to a time delay near a calibration point temperature by using the result values of the first derivation step and the second derivation step. ), Including .

이때, 상기 제1 온도 보상값 및 상기 제2 온도 보상값은 상기 구리블록(100)의 온도 상승 및 하강 시 상기 교정점 부근에서 각각 발생하는 상기 기준 온도계(200)의 측정 온도 값 및 상기 교정대상 온도계(300)의 측정 온도 값의 차이인 것이 바람직하다.In this case, the first temperature compensation value and the second temperature compensation value are measured temperature values of the reference thermometer 200 and the calibration targets, respectively, generated near the calibration point when the temperature rises and falls of the copper block 100. It is preferable that it is the difference of the measured temperature value of the thermometer 300.

여기서, 상기 교정점은 상기 교정대상 온도계(300)를 교정하고자 원하는 교정 온도 숫자를 의미한다. 만약 사용자가 -200℃에서 0℃까지 40℃ 간격으로 교정을 하고자 하면 교정점은 6이 된다.Here, the calibration point means a calibration temperature number to be calibrated to the calibration target thermometer (300). If the user wants to calibrate at 40 ℃ interval from -200 ℃ to 0 ℃, the calibration point is 6.

다음, 도 6을 참조하여 상기 제1 도출단계(S310)에 대하여 설명하면 다음과 같다.Next, the first derivation step S310 will be described with reference to FIG. 6.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 도출단계(S310)는 상기 구리블록(100)의 온도 하강 시 상기 온도 측정 단계(S200)에서 측정된 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교정점 온도 부근에서의 온도 측정값을 선형 근사하는 제1 선형 근사단계(S311); 및 상기 제1 선형근사단계(S311)의 선형근사 결과를 이용하여 상기 구리블록(100)의 온도 하강 시의 제1 온도 변화율 값 및 제1 온도 보상값을 구하는 제1 온도 보상값 도출 단계(S312) 를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 6, the first derivation step S310 may include the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300 measured in the temperature measuring step S200 when the temperature of the copper block 100 falls. A first linear approximation step (S311) of linearly approximating a temperature measurement value near a calibration point temperature which changes from a temperature drop of the copper block 100 to a rise; And a first temperature compensation value deriving step of obtaining a first temperature change rate value and a first temperature compensation value at the time of the temperature drop of the copper block 100 using the linear approximation result of the first linear approximation step S311 (S312). ).

먼저, 상기 제1 선형 근사단계(S311)는 상기 구리블록(100)의 온도 하강 시 의 상기 기준 온도계(200) 및 교정대상 온도계(300)의 온도 측정값을 선형 근사한다.First, the first linear approximation step S311 linearly approximates the temperature measurement values of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300 at the time of the temperature drop of the copper block 100.

다음, 상기 제1 선형 근사단계(S311)의 결과를 이용하여 온도 하강 시의 제1 온도 변화율

Figure 112008075456100-PAT00038
및 제1 온도 보상값
Figure 112008075456100-PAT00039
을 구한다.Next, the first temperature change rate at the time of temperature drop by using the result of the first linear approximation step (S311)
Figure 112008075456100-PAT00038
And a first temperature compensation value
Figure 112008075456100-PAT00039
Obtain

다음, 도 7을 참조하여 상기 제2 도출단계(S320)에 대하여 설명하면 다음과 같다.Next, the second derivation step S320 will be described with reference to FIG. 7.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2 도출단계(S320)는 상기 구리블록(100)의 온도 상승 시 상기 온도 측정 단계에서 측정된 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교 정점 온도 부근에서의 온도 측정값을 선형근사하여 구하는 제2 선형근사단계(S321); 및 상기 제2 선형근사단계(S321)의 선형근사 결과를 이용하여 상기 구리블록(100)의 온도 상승 시의 제2 온도 변화율 값 및 제2 온도 보상값을 구하는 제2 온도 보상값 도출 단계(S322)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 7, the second derivation step S320 includes the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300 measured in the temperature measuring step when the temperature of the copper block 100 rises. A second linear approximation step S321 of linearly approximating a temperature measurement value near a calibration point temperature that changes from a temperature drop of the copper block 100 to a rise; And a second temperature compensation value deriving step of obtaining a second temperature change rate value and a second temperature compensation value when the temperature of the copper block 100 rises using the linear approximation result of the second linear approximation step S321 (S322). )

먼저, 상기 제2 선형 근사단계(S321)는 상기 구리블록(100)의 온도 상승 시 의 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 온도 측정값을 선형 근사한다.First, the second linear approximation step S321 linearly approximates the temperature measurement values of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300 when the temperature of the copper block 100 rises.

다음, 상기 제1 선형 근사단계(S311)의 결과를 이용하여 온도 상승 시의 제2 온도 변화율

Figure 112008075456100-PAT00040
및 제2 온도 보상값
Figure 112008075456100-PAT00041
을 구한다.Next, the rate of change of the second temperature at the temperature rise using the result of the first linear approximation step S311
Figure 112008075456100-PAT00040
And second temperature compensation value
Figure 112008075456100-PAT00041
Obtain

다음, 도 8을 참조하여 상기 제3 도출단계(330)에 대하여 설명하면 다음과 같다.Next, the third derivation step 330 will be described with reference to FIG. 8.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제3 도출단계(S330)는 상기 제1 도출단계(S310)에서 도출한 제1 온도 변화율

Figure 112008075456100-PAT00042
및 제1 온도 보상값
Figure 112008075456100-PAT00043
과 상기 제2 도출단계(S320)에서 도출한 제2 온도 변화율
Figure 112008075456100-PAT00044
및 제2 온도 보상값
Figure 112008075456100-PAT00045
을 이용하여 시간지연에 따른 온도 보상값을 구한다.As shown in FIG. 8, the third derivation step S330 may include a first temperature change rate derived in the first derivation step S310.
Figure 112008075456100-PAT00042
And a first temperature compensation value
Figure 112008075456100-PAT00043
And the second temperature change rate derived in the second derivation step (S320).
Figure 112008075456100-PAT00044
And second temperature compensation value
Figure 112008075456100-PAT00045
Calculate the temperature compensation value over time delay using.

이때, 상기 온도 보상값은 상기 수학식 8에 따라 산출되고, 상기 수학식은

Figure 112008075456100-PAT00046
(
Figure 112008075456100-PAT00047
은 온도 보상값,
Figure 112008075456100-PAT00048
은 제1 온 도 변화율,
Figure 112008075456100-PAT00049
은 제2 온도 변화율,
Figure 112008075456100-PAT00050
은 제1 온도 보상값 및
Figure 112008075456100-PAT00051
은 제2 온도 보상값)이다.In this case, the temperature compensation value is calculated according to Equation 8, wherein the equation
Figure 112008075456100-PAT00046
(
Figure 112008075456100-PAT00047
Is the temperature compensation value,
Figure 112008075456100-PAT00048
Is the first temperature change rate,
Figure 112008075456100-PAT00049
Is the second temperature change rate,
Figure 112008075456100-PAT00050
Is the first temperature compensation value and
Figure 112008075456100-PAT00051
Is a second temperature compensation value).

다음, 도 9를 참조하여 상기 추가 교정점 존재여부 판단단계(S400)에 대하여 설명하면 다음과 같다.Next, the step of determining the presence of the additional calibration point (S400) with reference to Figure 9 as follows.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 추가 교정점 존재여부 판단단계(S400)는 상기 교정대상 온도계(300)의 추가 교정점이 더 존재하는지 판별하는 교정점 판별단계(S410)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 9, the additional calibration point presence determination step (S400) includes a calibration point determination step (S410) for determining whether there are further calibration points of the calibration target thermometer 300.

먼저, 상기 교정대상 온도계(300)의 추가 교정점이 더 존재하는 것으로 판별되면 상기 온도 보상값 도출단계(S300)로 복귀하여 그 이후의 단계를 수행한다.First, if it is determined that there are further calibration points of the calibration target thermometer 300, the process returns to the temperature compensation value derivation step S300 and performs subsequent steps.

한편, 상기 교정대상 온도계(300)의 추가 교정점이 더 존재하지 않는 것으로 판별되면 교정을 완료한다.On the other hand, if it is determined that no further calibration point of the calibration target thermometer 300 is present, the calibration is completed.

한편, 전술한 본 발명의 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법의 상기 온도 보상값은 컴퓨터를 이용한 프로그램을 통하여 자동으로 계산 될 수 있는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the temperature compensation value of the dynamic temperature calibration method through the time delay effect compensation of the present invention can be automatically calculated through a program using a computer.

도 1은 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정의 원리를 설명하고 기호의 정의 방법을 설명하는 데 사용되는 그래프이며,1 is a graph used to explain the principle of dynamic temperature correction through time delay compensation and to explain a method of defining symbols.

도 2는 본 발명의 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법을 실시하기 위한 구성도이며,2 is a block diagram for implementing a dynamic temperature calibration method through the time delay effect compensation of the present invention,

도 3은 본 발명의 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법을 나타낸 순서도이며,3 is a flow chart showing a dynamic temperature calibration method through the time delay effect compensation of the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 교정 준비단계 및 온도 측정단계를 나타낸 순서도이며,4 is a flowchart showing a calibration preparation step and a temperature measurement step according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 온도 보상값 도출단계를 나타낸 순서도이며,5 is a flowchart illustrating a temperature compensation value derivation step according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 제1 도출단계를 나타낸 순서도이며,6 is a flowchart showing a first derivation step according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 제2 도출단계를 나타낸 순서도이며,7 is a flowchart showing a second derivation step according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 제3 도출단계를 나타낸 순서도이며,8 is a flowchart showing a third derivation step according to the present invention;

도 9는 본 발명에 따른 추가 교정점 존재여부 판단단계를 나타낸 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a step of determining whether an additional calibration point exists according to the present invention.

*도면의 주요 부호에 대한 설명** Description of Major Symbols in Drawings *

100: 구리블록 110: 홈100: copper block 110: groove

200: 기준 온도계 300: 교정대상 온도계200: reference thermometer 300: calibration target thermometer

Claims (7)

다수의 홈(110)이 구비된 구리블록(100)에 기준 온도계(200) 및 적어도 하나 이상의 교정대상 온도계(300)를 삽입하여 교정대상 온도계의 교정을 준비하는 교정 준비단계(S100);A calibration preparation step (S100) of preparing a calibration of the calibration target thermometer by inserting the reference thermometer 200 and at least one calibration target thermometer 300 in the copper block 100 provided with a plurality of grooves 110; 상기 구리블록(100)의 온도를 하강 후 상승시키며 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 온도를 측정하는 온도 측정단계(S200);A temperature measuring step (S200) of increasing and decreasing the temperature of the copper block 100 and measuring the temperature of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300; 상기 온도 측정단계에서 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교정점 온도 부근에서 측정한 상기 구리블록(100)의 온도 하강 및 상승 시의 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 측정 온도 값들을 이용하여 시간 지연에 따른 온도 보상값을 도출하는 온도 보상값 도출단계(S300): 및The reference thermometer 200 and the calibration target thermometer at the time of temperature drop and rise of the copper block 100 measured near the calibration point temperature changing from the temperature drop of the copper block 100 to the rise in the temperature measuring step Deriving the temperature compensation value (S300) for deriving the temperature compensation value according to the time delay by using the measured temperature values of (300): And 상기 교정대상 온도계(300)의 추가 교정점 존재여부를 판단하는 추가 교정점 존재여부 판단단계(S400)Determination of the presence of the additional calibration point to determine whether the additional calibration point of the calibration target thermometer (300) (S400) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법.Dynamic temperature calibration method through the time delay effect compensation comprising a. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 온도 보상값 도출단계(S300)는,The temperature compensation value derivation step (S300), 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 온도 측정값을 이용하여 상기 구리블록(100)의 온도 하강 시 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상 승으로 변화하는 교정점 온도 부근에서의 시간 지연에 따른 제1 온도 보상값을 도출하는 제1 도출단계(S310):When the temperature of the copper block 100 falls by using the temperature measurement values of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300, the temperature of the copper block 100 changes from the temperature drop of the copper point 100 to the rising point. A first derivation step (S310) of deriving a first temperature compensation value according to a time delay at 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 온도 측정값을 이용하여 상기 구리블록(100)의 온도 상승 시 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교정점 온도 부근에서의 시간 지연에 따른 제2 온도 보상값을 도출하는 제2 도출단계(S320): 및 When the temperature of the copper block 100 rises by using the temperature measurement values of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300, the temperature of the copper block 100 changes from a temperature drop of the copper block 100 to a rise near the temperature. A second derivation step (S320) of deriving a second temperature compensation value according to the time delay of: 상기 제1 도출단계 및 상기 제2 도출단계의 결과 값을 이용하여 상기 교정점 온도 부근에서의 시간 지연에 따른 온도 보상값을 도출하는 제3 도출단계(S330)A third derivation step S330 of deriving a temperature compensation value according to a time delay in the vicinity of the calibration point temperature using the result values of the first derivation step and the second derivation step; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법.Dynamic temperature calibration method through the time delay effect compensation comprising a. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 온도 보상값 및 상기 제2 온도 보상값은 상기 구리블록(100)의 온도 상승 및 하강 시 상기 구리블록(100)의 온도 하강에서 상승으로 변화하는 교정점 부근에서 각각 발생하는 상기 기준 온도계(200)의 측정 온도 값 및 상기 교정대상 온도계(300)의 측정 온도 값의 차이인 것을 특징으로 하는 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법.The first temperature compensation value and the second temperature compensation value are respectively generated in the vicinity of a calibration point that changes from the temperature drop of the copper block 100 to the rise when the temperature rises and falls of the copper block 100. Dynamic temperature calibration method through the time delay effect compensation, characterized in that the difference between the measured temperature value of the measurement temperature value of the calibration target thermometer (300) (200). 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 도출단계(S310)는,The first derivation step (S310), 상기 구리블록(100)의 온도 하강 시 상기 온도 측정 단계(S200)에서 측정된 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 상기 교정점 온도 부근에서의 온도 측정값을 선형 근사하는 제1 선형 근사단계(S311); 및A linear approximation of a temperature measurement value near the calibration point temperature of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300 measured in the temperature measuring step S200 when the temperature of the copper block 100 decreases; 1 linear approximation step (S311); And 상기 제1 선형근사단계(S310)의 선형근사 결과를 이용하여 상기 구리블록(100)의 온도 하강 시의 제1 온도 변화율 값 및 제1 온도 보상값을 구하는 제1 온도 보상값 도출 단계(S312)A first temperature compensation value deriving step (S312) of obtaining a first temperature change rate value and a first temperature compensation value at the time of temperature drop of the copper block 100 using the linear approximation result of the first linear approximation step (S310). 를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법.Dynamic temperature calibration method through the time delay effect compensation comprising a. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제2 도출단계(S320)는,The second derivation step (S320), 상기 구리블록(100)의 온도 상승 시 상기 온도 측정 단계에서 측정된 상기 기준 온도계(200) 및 상기 교정대상 온도계(300)의 상기 교정점 온도 부근에서의 온도 측정값을 선형근사를 구하는 제2 선형근사단계(S321); 및The second linear to obtain a linear approximation of the temperature measurement value near the calibration point temperature of the reference thermometer 200 and the calibration target thermometer 300 measured in the temperature measuring step when the temperature of the copper block 100 rises Approximation step (S321); And 상기 제2 선형근사단계의 선형근사 결과를 이용하여 상기 구리블록(100)의 온도 상승 시의 제2 온도 변화율 값 및 제2 온도 보상값을 구하는 제2 온도 보상값 도출 단계(S322)A second temperature compensation value deriving step (S322) of obtaining a second temperature change rate value and a second temperature compensation value at the time of temperature rise of the copper block 100 using the linear approximation result of the second linear approximation step (S322). 를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법.Dynamic temperature calibration method through the time delay effect compensation comprising a. 제2 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 5, 상기 제3 도출단계(330)의 상기 온도 보상값은 선정된 수학식에 따라 산출되고, 상기 수학식은
Figure 112008075456100-PAT00052
(
Figure 112008075456100-PAT00053
은 온도 보상값,
Figure 112008075456100-PAT00054
은 제1 온도 변화율,
Figure 112008075456100-PAT00055
은 제2 온도 변화율,
Figure 112008075456100-PAT00056
은 제1 온도 보상값 및
Figure 112008075456100-PAT00057
은 제2 온도 보상값)인 것을 특징으로 하는 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법.The temperature compensation value of the third derivation step 330 is calculated according to a selected equation, and the equation
Figure 112008075456100-PAT00052
(
Figure 112008075456100-PAT00053
Is the temperature compensation value,
Figure 112008075456100-PAT00054
Is the first temperature change rate,
Figure 112008075456100-PAT00055
Is the second temperature change rate,
Figure 112008075456100-PAT00056
Is the first temperature compensation value and
Figure 112008075456100-PAT00057
Is a second temperature compensation value). 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 추가 교정점 존재여부 판단단계(S400)는 상기 교정대상 온도계(300)의 추가 교정점이 더 존재하는 것으로 판단되면, 상기 온도 보상값 도출단계(S300)로 복귀하는 것을 특징으로 시간지연효과 보상을 통한 동적 온도 교정 방법.In the determining whether the additional calibration point is present (S400), if it is determined that there are further calibration points of the calibration target thermometer 300, the time delay effect compensation may be returned to the temperature compensation value derivation step (S300). Dynamic temperature calibration method through
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