特許 6166857 温度計の校正データの生成方法、校正データを格納した記憶装置、及びこの方法を採用した温度計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6166857

(24)【登録日】2017年6月30日

(45)【発行日】2017年7月19日

(54)【発明の名称】温度計の校正データの生成方法、校正データを格納した記憶装置、及びこの方法を採用した温度計

(51)【国際特許分類】

   G01K 15/00 20060101AFI20170710BHJP

【ＦＩ】

   G01K15/00

【請求項の数】12

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-19082(P2013-19082)

(22)【出願日】2013年2月4日

(65)【公開番号】特開2014-149252(P2014-149252A)

(43)【公開日】2014年8月21日

【審査請求日】2016年1月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】399005482

【氏名又は名称】水野 善郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180208

【弁理士】

【氏名又は名称】栗田 洋

(72)【発明者】

【氏名】水野 善郎

【審査官】 菅藤 政明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１２７４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１９１５２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｋ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１）校正の対象である温度計のデジタルプローブと標準器とを収納した恒温槽を、温度制御後に前記デジタルプローブが追従するための追従待機時間を設定する階段状の温度カーブを形成させる温度制御を含むプログラムに従って、温度制御をするステップと、
２）該温度制御中に連続的に前記デジタルプローブのデジタル出力と前記標準器の測定温度とを対応付けての記録をするステップと、
３）前記追従待機時間に起因する不確かさの値を含む温度特性を数値化した値をパラメータに含む不確かさ見積演算を実行するステップと、
４）該不確かさ見積演算によって生成された不確かさ、前記デジタル出力の値及びその値を前記測定温度に校正する校正値を含む校正テーブルを生成するステップと、
を含むことを特徴とする校正テーブルの生成方法。

【請求項2】

前記記録は、前記温度制御によって形成する温度グラフを分割して得られる複数の小区間毎に少なくとも1 回実行されることを特徴とする請求項１に記載の生成方法。

【請求項3】

前記記録は、所定の測定周期で連続的に実行されることを特徴とする請求項１に記載の生成方法。

【請求項4】

前記記録に係るデジタル出力の値は、前記追従待機時間と記録時のデジタル出力からの推測により生成される値であり、前記不確かさ見積演算のパラメータは、前記追従待機時間と推測に起因する不確かさの値を含むものであることを特徴とする請求項１に記載の生成方法。

【請求項5】

前記追従待機時間は、前記不確かさの値を所定の範囲に収めるのに必要な時間が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の生成方法。

【請求項6】

前記標準器は複数であって、前記測定に対応する該複数の標準器の測定温度の差分から前記恒温槽の温度特性パラメータを導出するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の生成方法。

【請求項7】

前記推測は、予め用意した追従特性のモデルもしくは温度グラフに当てはめることにより導出されることを特徴とする請求項４に記載の生成方法。

【請求項8】

前記追従待機時間と推測に起因する不確かさの値は、予め用意した追従待機時間／不確かさの対応テーブルを参照して導出することを特徴とする請求項４に記載の生成方法。

【請求項9】

請求項１乃至８のいずれかに記載の生成方法で生成された校正テーブルを格納した記憶装置。

【請求項10】

請求項１乃至８のいずれかに記載の生成方法で生成された校正テーブルの参照をし、前記デジタルプローブのデジタル出力に対応する測定温度の抽出をし、該測定温度から表示温度生成をする表示温度生成手段を構成要素として含むことを特徴とする温度計。

【請求項11】

請求項９に記載の記憶装置に格納された校正テーブルの読取りをし、該校正テーブルを前記参照に係るテーブルに設定する校正結果取込手段を構成要素として含むことを特徴とする請求項１０に記載の温度計。

【請求項12】

前記記憶装置内に記憶された校正値の時系列データから、当該温度計の時系列的劣化を算出して品質管理することを特徴とする請求項１１に記載の温度計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、温度計の校正方法およびこの校正方法を採用した温度計に関し、特に温度計のデジタルプローブのデジタル出力を受信して所定の記憶装置に記憶させた温度特性を示す校正データを参照して表示温度を生成する温度計の校正方法、校正データを格納した記憶装置およびこの方法を採用した温度計に関する。
ここでデジタルプローブとは、熱感応素子の出力をデジタル信号に変換して出力するセンサ部を指す用語として用いる。

【背景技術】

【0002】

校正において、所定の基準温度計を用いて得た２点の温度における対象温度計の出力を測定して、温度と温度計出力との関係を表す近似曲線を生成し、これを対象温度計に組み込むことにより精度の調整をする方法が一般的に行われていた。

【0003】

不確かさについて、通常の校正機関が発行する校正証明書には、測定点毎に誤差±０．１ということが記載されるが、計測点の間については不明である。従来の校正方法では、特性曲線の全てにおける精度については、当該プローブの材質から来る特性についての知識から1次の直線とか2次曲線、３次、４次・・・と近似式の計数をフィッティングさせているだけであるという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

特許文献１は、極低温の実液（たとえば、液体酸素、液体窒素など）を用いて熱電対を校正する方法についてのものである。ここでも、大気開放状態の実液に熱電対を挿入し、温度と起電力の測定を行い、さらに０℃基準温度装置を用いて０℃状態の温度を測定してこの二点を直線で結ぶ方法が一般的に行われていることの問題を指摘して、以下のような方法を提案している。
すなわち、断熱された容器内部に極低温液体を充填して、該極低温液体に熱電対を挿入し、前記容器に充填された極低温液体に該極低温液体と同種のガスを注入制御することによって任意の液温度と該液温度に対応した飽和蒸気圧を創出し、該飽和蒸気圧に対応し
た極低温液体温度と熱電対型温度計の起電力とから校正データを得ることを特徴とするものである。前記極低温液体に注入される前記ガスの注入量と前記容器内からのガス放出量とを制御して、任意の液温度と該液温度に対応した飽和蒸気圧を得る手順を繰り返すことにより、０気圧から任意圧力まで飽和蒸気圧を創出でき、種々の温度の極低温液体を得て数多くの校正データを得ることができ、精度の高い校正曲線が得られる、というものである。
しかしながら、特許文献1の方法は、所定の飽和蒸気圧における極低温液体から得られる温度範囲に限定されるという問題がある。

【特許文献1】特許第２９９０２７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の課題は、校正対象の温度計の測定範囲全域に渡って数多くの測定をおこない。少ない測定点における測定値を元にカーブフィッティングさせて生成する温度特性曲線に代る校正データを提供することにある。
すなわち、温度目盛りに対して十分に小さな温度幅で連続的に測定することを可能とし、参照するだけで温度計が表示すべき温度を抽出することが可能となる校正テーブルを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第一の観点では、
１）校正の対象である温度計のデジタルプローブと標準器とを収納した恒温槽を、温度制御後に前記デジタルプローブが追従するための追従待機時間を設定する階段状の温度カーブを形成させる温度制御を含むプログラムに従って、温度制御をするステップと、
２）該温度制御中に連続的に前記デジタルプローブのデジタル出力と前記標準器の測定温度とを対応付けての記録をするステップと、
３）前記追従待機時間に起因する不確かさの値を含む温度特性を数値化した値をパラメータに含む不確かさ見積演算を実行するステップと、
４）該不確かさ見積演算によって生成された不確かさ、前記デジタル出力の値及びその値を前記測定温度に校正する校正値を含む校正テーブルを生成するステップと、
を含むことを特徴とする校正テーブルの生成方法が提供される。

【0007】

前記記録は、前記温度制御によって形成する温度グラフを分割して得られる複数の小区間毎に少なくとも1 回実行されるとしてもよい。
小区間を短く設定すれば、高い周波数によるサンプリングすることになり、そのようにして記録されたデジタル出力をｘ軸に、測定温度をｙ軸に取ったときの記録点（センサ出力，測定温度）を結ぶ曲線は、デジタルプローブの温度特性曲線に代用することができる。
ここでｘ軸、ｙ軸の設定は任意であるので、校正テーブルの構成に応じて適宜採用可能である。小区間を適当に設定することにより、従来の2 点の特性点から生成する近似曲線に比べて、精度のよい曲線が得られる効果がある。

【0008】

前記記録は、所定の測定周期で連続的に実行されるとしてもよい。
短い測定周期でサンプリングすれば、そのようにして記録されたデジタル出力をｘ軸に、測定温度をｙ軸に取ったときの記録点（デジタル出力，測定温度）を結ぶ曲線は、デジタルプローブの温度特性曲線に代用することができる。

【0009】

(削除)

【0010】

(削除)

【0011】

(削除)

【0012】

前記記録に係るデジタル出力の値は、前記追従待機時間と記録時のデジタル出力からの推測により生成される値であり、前記不確かさ見積演算のパラメータは、前記追従待機時間と推測に起因する不確かさの値を含むものであるとしてもよい。

【0013】

前記追従待機時間は、前記不確かさの値を所定の範囲に収めるのに必要な時間が設定されているとしてもよい。
所望の不確かさを実現するために最低限必要な時間を追従待機時間とすることにより、校正作業に必要な時間を短縮する効果がある。

【0014】

前記標準器は複数であって、前記測定に対応する該複数の標準器の測定温度の差分から前記恒温槽の温度特性パラメータを導出するステップをさらに含むとしてもよい。

【0015】

前記推測は、予め用意した追従特性のモデルもしくは温度グラフに当てはめることにより
導出されるとしてもよい。

【0016】

前記前記追従待機時間と推測に起因する不確かさの値は、予め用意した追従待機時間／不
確かさの対応テーブルを参照して導出するとしてもよい。

【0017】

上記生成方法で生成された校正テーブルを格納した記憶装置を提供するとしてもよい。
温度計ユーザが、記憶装置をデジタルプローブとともに校正場所に搬出し、この記憶装置に校正作業によって生成された校正データを書き込んで、温度計のユーザに返却するという作業方法が可能になり、校正に係る作業全体を簡単かつ効率的にする効果がある。

【0018】

上記生成方法で生成された校正テーブルの参照をし、前記デジタルプローブのデジタル出力に対応する測定温度の抽出をし、該測定温度から表示温度生成をする表示温度生成手段を構成要素として含む温度計を提供するとしてもよい。

【0019】

上記温度計において、上記記憶装置に格納された校正テーブルの読取りをし、該校正テーブルを前記参照に係るテーブルに設定する校正結果取込手段を構成要素として含むとしてもよい。

【0020】

上記温度計において、前記記憶装置内に記憶された校正値の時系列データから、当該温度計の時系列的劣化を算出して品質管理するとしてもよい。
温度計の経年変化が分かり、劣化した温度計の管理に役立つ効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】実施例１に係る温度計

【図2】本体の構成

【図3】デジタルプローブの構成

【図4】校正施設の概念図

【図5】校正に係る作業のフローチャート

【図6】温度制御と記録のフローチャート

【図7】温度カーブ

【図8】周期を設定してのサンプリングによる測定点

【図9】校正テーブルの内容

【図10】記録点のプロットの態様

【図11】表示温度生成のフローチャート

【図12】実施例２に係る温度計

【図13】校正施設の概念図

【図14】校正に係る作業のフローチャート

【図15】温度制御と記録のフローチャート

【図16】温度カーブ

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の具体例につき図面を用いた実施例において説明する。

【実施例1】

【0023】

図１は、実施例１に係る温度計の外観図である。温度計の本体１００１、第1の測定場所１００２、第１の測定場所に対応する記憶装置であるRFIDカード１００３、第2の測定場所１００４、第２の測定場所に対応する記憶装置であるRFIDカード１００５、第３の測定場所１００６、第３の測定場所に対応する記憶装置であるRFIDカード１００７という構成である。各測定場所における機器の構成は、同様である。すなわち、第３の場所に示すように３つのデジタルプローブ１００８a、１００８ｂ、１００８ｃ、デジタルプローブを温度計本体の通信線に接続する回線終端装置１００９、そして終端装置に接続したＲＦＩＤリーダ１０１０という構成である。ここで各測定場所について、３つのデジタルプローブを有する構成としているが、本発明に係る温度計はこれに限られるものではなく、温度測定の対象や温度計設置現場に応じて適宜変更可能である。また、各測定場所に係るデジタルプローブは、終端装置とは着脱自在に電気的に接続されている。RFIDカードは、校正データや校正実行コマンドが格納される携帯型記憶装置である。

【0024】

図２は、温度計本体１００１の内部構成を示したブロック図である。
表示温度生成手段２００１、本体メモリ２００２、校正結果取込手段２００３、表示手段２００４という構成である。

【0025】

表示温度生成手段２００１は、終端装置を介して接続されたデジタルプローブからのデジタル出力を受信して、本体メモリ２００２に格納された校正テーブルを参照して表示温度を生成する。受信した出力がテーブルに記載された記録点に一致しない場合、受信した出力を挟む記録点を結んだ直線を参照し、表示温度を設定する。
校正テーブルについては、後で説明する。

【0026】

校正結果取込手段２００３は、デジタルプローブに対応するRFIDカードが所定のRFIDリーダに近接されたとき、格納された校正実行コマンドの指令に従って校正データによって、本体メモリの格納された校正テーブルの書き換えが実行される。
ここで、書き換え前の校正テーブルは、消去せず過去データとして本体メモリ内に保持する方式とする。過去から現在に至る校正値の時系列データから、温度計の時系列的劣化を算出して、校正値が一定範囲を超えて大きくなった場合に該当するデジタルプローブを破棄して、新品に交換するなどの品質管理を行う。

【0027】

表示手段２００４は、液晶等のディスプレー装置で構成され、第1から第３の測定場所からの出力を受信して生成した表示温度を表示する。
また、第1から第３の測定場所に対応する各記憶装置に格納された校正テーブルや校正に使われた標準器のレガシーなどを証明する書類を表示してもよい。従来は、校正作業に付随して紙で発行されていた書類を電子化して格納し、現場で確認することにより、温度計の精度管理を容易に確認することができる。

【0028】

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

【0029】

図３は、デジタルプローブ１００８の構成を示したものである。
回線終端装置に接続するデジタルアナログ変換部３００１、測定対象の温度を感じて信号を送出するプローブ３００２という構成である。
デジタルアナログ変換部３００１は、プローブからのアナログ信号をデジタル変換してデジタル出力として送出する。

【0030】

図４は、校正施設の概念図である。ここでは、第３の測定場所に設置していた３つのデジタルプローブを校正対象としている。
恒温槽４００１、恒温槽の温度制御をコントロールするサーマルコントローラ４００２、校正対象の標準器となるサーマルコントローラに接続した標準温度計４００３及び４００４、サーマルコントローラと接続したサーバ４００５、校正対象である第３の測定場所のデジタルプローブ１００８a、１００８ｂ、１００８ｃ、ディジーチェーン接続した３つのデジタルプローブに接続した回線終端装置４００６、サーバに通信接続したＲＦＩＤリーダ／ライタ４００７という構成である。ここで第3の測定場所に対応したＲＦＩＤカード１００７は、校正作業が終了した後でＲＦＩＤリーダ／ライタ４００７に近接させて校正データの書き込みが行われる。

【0031】

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

【0032】

図５は、校正に係る作業／動作を示したフローチャートである。
ステップ５００１において、ユーザによるセンサ部の取り外し及び校正施設への搬出が行われる。ここで搬出する物は、校正対象となっている第３の測定場所のデジタルプローブ１００８a、１００８ｂ、１００８ｃとこれらに対応したRFIDカード１００７のみである。
他のセンサ部や本体は、測定場所に残しておくことができるので、搬出の煩雑さが大幅に軽減される効果がある。また、校正に係る測定点以外では測定を継続できるので測定作業の継続性にも貢献する。

【0033】

ステップ５００２において、校正担当者が３つのデジタルプローブを恒温槽の所定の測定位置に収納する。図４では２つの標準温度計の間にセットする態様で収納しているが、本発明の測定位置はこれに限られるものではなく、デジタルプローブと標準温度計とが近い温度環境となるように配慮した位置であれば、適宜採用可能である。

【0034】

ステップ５００３において、サーマルコントローラのプログラムによる温度制御と、制御温度となる標準温度計からの出力とデジタルプローブからのデジタル出力の値と関連付けての記録がおこなわれる。
図６は、温度制御と記録の手順を示したフローチャートである。
スタートすると、恒温槽の温度制御が行われ、前述のプログラムに従って所定の温度カーブを描くように恒温槽内が制御される。
ステップ６００１において、測定点１の記録がおこなわれる。続いて、ステップ６００２において、測定点２の記録がおこなわれる。以後、６００３に示すように設定された測定点ｘの数ｎ回の記録が行われ、６００４に示す測定区間ｎにおける記録まで繰り返し、記録が行われる。

【0035】

図７は、ここで採用した温度カーブを時間と制御目標温度との関係で示したものである。
ここでは、記録対象の温度を４５℃から９０℃としている。この測定区間を７００２で示す小区間１、７００２で示す小区間２、７００４で示す複数の小区間ｘ、７００５で示す小区間ｎというようにｎ個に分割している。
Ｐ１は、７００２で示す小区間に設けられた測定点１である。Ｐ２は、７００３で示す小区間に設けられた測定点２である。Ｐｘで示す複数の測定点ｘが続き、n番目の測定点Ｐｎまで設定されている。

【0036】

ここで図８に示すように、小区間において少なくとも１回記録するレベルの連続性がえられるように周期を設定してサンプリングをさせる方式も採用可能である。温度カーブ８００１において、記録対象の温度範囲４５度から９０度に相当する温度制御の実行時間８００２において、十分に小さな周期８００３で記録を連続的に行えば、測定点Ｐｘは、温度範囲を小区間に分割したのと同様に温度特性を細かくプロットしたデータとなる。

【0037】

ステップ６００５において、サーバ４００５の動作により、所定の標準温度計と校正対象のデジタルプローブとの温度追従性の差を基に標準温度計出力とデジタル出力との対応を補正する計算を行われる。ここで 温度追従性の差は、その製品の仕様やテストで確認済みの値を使えばよい。
温度を正しく測定するためには標準温度計の温度とデジタルプローブの温度とが平衡になるのを待つ必要があるのが通常であるが、ここでの計算は、記録を連続的に行うために、両者の温度が平衡に達するまでの温度変化の態様を所定の式に当てはめて平衡点を予測する。この予測に基づいて、標準温度計の出力に対応するデジタルプローブの出力を高速に推測する。そして、その推定によるデジタルプローブの出力を記録に係るデジタル出力とするのである。
さらにステップ６００６において、サーバ４００５の動作により各測定点における測定温度・不確かさ計算が行われる。
測定温度は２つの標準温度計からの出力の算術平均を計算する。
不確かさは、標準温度計の分解能力及び複数の標準温度計からの出力の差分が示す恒温槽の温度制御の不確かさを合計した値で示される。
また、ここで計算はすべての記録が終わってから、バッジ処理的にまとめて実行する方式を採用したが、記録毎に順次計算する方式も採用可能である。

【0038】

ここで、測定点毎の測定温度は、推測によるデジタルプローブのデジタル出力と関連付けて記録される。
尚、図７で示した温度パターン７００１は、一例にすぎず、恒温槽の熱容量に十分な余裕がある場合、急な勾配の温度パターンとして測定区間を設定し、この間をより短い間隔で標準器の出力とデジタル出力のサンプリングをして、デジタル出力と測定温度を関連付けたデータを取得する方式であってもよい。

【0039】

図５に戻る。ステップ５００４において、サーバの動作によって、取得したデータから校正結果データを生成する。
図９は、図７の温度制御における記録を使った校正テーブルの内容を示したものである。９００１で示す小区間１における測定点Ｐ１の校正結果、９００２で示す測定点Ｐ２の校正結果、９００３で示す測定点Ｐｘの校正結果、そして９００４で示す測定点Ｐｎの校正結果という構成である。測定点毎にデジタル出力９００５、測定温度９００６、校正値９００７、不確かさ９００８が格納される。

【0040】

測定点毎に関連付けたデジタル出力９００５と測定温度９００６で示される記録点（デジタル出力，測定温度）は、十分に短い小区間で連続的に取得されることで校正後の表示温度生成のためのデジタル出力／温度特性曲線として、校正対象の温度計における表示温度生成に用いることができる。
図１０は、デジタル出力１０００１をｘ軸に、測定温度１０００２をｙ軸にして、図７で示した測定点における記録の座標を丸で示したものである。測定間隔が十分に狭ければ、デジタルプローブの温度特性カーブそのものを表していることが明らかである。
あるデジタル出力に該当する記録が存在しない場合、その値の両側の記録の測定温度の平均を取るか、両側の点を結んだ直線上に参照点を取って、当該デジタル出力の記録に代用すればよい。
３つ以上の小区間でサンプリングされている場合、従来の２点を記録して生成した近似曲線よりも精度の高い表示温度を生成できる効果がある。特に標準器となる温度計の分解能レベルの十分に短い長さの小区間を設定した場合、実施例の校正設備で可能な最大限度の精度の校正をすることができる。
所定の周期で温度測定する方式を採用した場合にあっては、隣り合う測定点の温度差が標準器となる温度計の分解能レベルになるほどに短い周期に設定すれば、実施例の校正設備で可能な最大限度の精度の校正をすることができる。

【0041】

ここで校正データとして、校正テーブルに加えて、標準温度計の国際標準等からのレガシーを証明する証明書を格納してもよい。

【0042】

ステップ５００５は、サーバ４００５による校正テーブルをメモリへ格納するステップである。ここでは、校正担当者がサーバ４００５を操作して、サーバからの書込み指示を送信し、RFIDリーダ／ライタ４００７に書き込み動作をさせることによって、校正担当者が近接させたRFIDカード１００７の校正データの構成として校正テーブルが格納される。

【0043】

ステップ５００６において、校正担当者によりデジタルプローブとRFIDカードの返送が行われる。
ステップ５００７において、ユーザによってデジタルプローブの取付けが行われる。
ステップ５００８において、校正場所から返送されたRFIDカードを測定場所のRFIDリーダに近接させると、予めRFIDカードに格納されていた校正実行コマンドが温度計本体１００１に送信され、校正結果取込手段２００３の動作によって、本体メモリ２００２に格納された校正テーブルに対してRFIDタグに格納された校正テーブルへの書き換えが実行される。

【0044】

図１１は、校正テーブルを参照先として、温度計本体が表示温度を生成する動作のフローチャートである。
ステップ１１００１において、測定対象のデジタルプローブからのデジタル出力を取得する。
次に、ステップ１１００２において、本体メモリに格納された校正テーブルの参照が行われる。すなわち、校正テーブルに登録されたデジタル出力とデジタルプローブからの出力の値を比較し、一致する記録点を検索する。
ここで一致する記録点があれば、ステップ１１００３に移動し、記録点を構成する測定温度を測定対象の温度、すなわち表示温度として、終了する。
一方、一致する記録点がない場合、ステップ１１００４に移動し、デジタルプローブからの出力を挟む上下の値を示す記録点を抽出する。
そして、ステップ１１００５において、抽出した２つの記録点に対応する測定温度の平均を表示温度として生成して、終了する。

【0045】

ここで、デジタル出力に一致する記録点を校正テーブルから抽出できない場合、デジタルプローブの出力を挟む上下の値を示す記録点に対応する測定温度の平均を表示温度とする方式を採用したが、本発明に係る表示温度生成はこれに限られず、記録点を結ぶ曲線上にデジタルプローブからの出力と一致する測定温度を探索する方式を採用するなど適宜採用可能である。

【実施例2】

【0046】

実施例２について、実施例１と異なるところを中心に説明する。
図１２は、実施例２に係る温度計の外観図である。温度計の本体１２００１、第1の測定場所１２００２、第１の測定場所に対応する記憶装置であるRFIDカード１２００３、第2の測定場所１２００４、第２の測定場所に対応する記憶装置であるRFIDカード１２００５、第３の測定場所１２００６、第３の測定場所に対応する記憶装置であるRFIDカード１２００７という構成である。各測定場所における機器の構成は、同様である。すなわち、第３の場所に示すように３つのデジタルプローブ１２００８a、１２００８ｂ、１２００８ｃ、デジタルプローブを温度計本体の通信線に接続する回線終端装置１２００９、そして終端装置に接続したＲＦＩＤリーダ１２０１０という構成である。ここで各測定場所について、３つのデジタルプローブを有する構成としているが、本発明に係る温度計はこれに限られるものではなく、温度測定の対象や温度計設置現場に応じて適宜変更可能である。また、各測定場所に係るデジタルプローブは、終端装置とは着脱自在に電気的に接続されている。RFIDカードは、校正データや校正実行コマンドが格納される携帯型記憶装置である。

【0047】

温度計本体、デジタルプローブの構成は実施例１と同様である。

【0048】

図１３は、校正施設の概念図である。ここでは、第３の測定場所に設置していた３つのデジタルプローブを校正対象としている。
恒温槽１３００１、恒温槽の温度制御をコントロールするサーマルコントローラ１３００２、校正対象の標準器となるサーマルコントローラに接続した標準温度計１３００３及び１３００４、サーマルコントローラと接続したサーバ１３００５、校正対象である第３の測定場所のデジタルプローブ１２００８a、１２００８ｂ、１２００８ｃ、ディジーチェーン接続した３つのデジタルプローブに接続した回線終端装置１３００６、サーバに通信接続したＲＦＩＤリーダ／ライタ１３００７という構成である。ここで第3の測定場所に対応したＲＦＩＤカード１２００７は、校正作業が終了した後でＲＦＩＤリーダ／ライタ１３００７に近接させて校正データの書き込みが行われる。

【0049】

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

【0050】

図１４は、校正に係る作業／動作を示したフローチャートである。
ステップ１４００１において、ユーザによるセンサ部の取り外し及び校正施設への搬出が行われる。ここで搬出する物は、校正対象となっている第３の測定場所のデジタルプローブ１２００８a、１２００８ｂ、１２００８ｃとこれらに対応したRFIDカード１２００７のみである。

【0051】

ステップ１４００２において、実施例１と同様に校正担当者が３つのデジタルプローブを恒温槽の所定の測定位置に収納する。

【0052】

ステップ１４００３において、サーマルコントローラのプログラムによる温度制御と、制御温度となる標準温度計からの出力とデジタルプローブからのデジタル出力の推定値と関連付けての記録がおこなわれる。
図１５は、温度制御と記録の手順を示したフローチャートである。
スタートすると、恒温槽の温度制御が行われ、前述のプログラムに従って所定の温度カーブを描くように恒温槽内が制御される。

【0053】

ステップ１５００１において、測定点１の記録がおこなわれる。
続いて、ステップ１５００２において、測定点２の記録がおこなわれる。以後、１５００３に示すように設定された測定点ｘの数ｎ回の記録ステップが繰り返し行われ、ステップ１５００４に示す測定区間ｎにおける記録まで繰り返し、記録が行われる。

【0054】

図１６は、ここで採用したプログラムによって温度制御された恒温槽の温度カーブを時間と制御温度との関係で示したものである。
ここで１６００１は、最初の測定の制御温度45度に制御されたところである。１６００２は温度を一定にする追従待機時間である。その時間経過後の１６００３、すなわちＰ１（１６００４）のタイミングで測定点１の記録が行われる。
同様に次の測定のための制御温度に制御し、温度を一定にし、追従待機時間経過後のＰ２（１６００５）のタイミングで測定・記録する。以後、次の測定のための制御温度に制御し、温度を一定にし、追従待機時間経過後のタイミングＰｘ（１６００６）で測定・記録し、さらに次の制御温度に制御するという具合に、階段状の温度制御が行われる。
ここでは設定した温度９０度に昇温させて、温度一定にし、追従待機時間経過後のタイミングＰｘ（１６００７）まで繰り返すものである。
一定にする時間を十分に設定すれば、温度追従性の違いによるズレの補正が不要もしくは、最低限となり、測定の精度を向上させる効果があるが、ここでは校正時間を短縮し、校正作業を効率化するために、予め試験して作成した当該デジタルプローブの温度追従特性モデルを表す方程式又は温度グラフにより、所定の追従待機時間経過後の測定値を起点として制御温度に達したときのデジタルプローブの出力を推測する。

【0055】

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

【0056】

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

【0057】

図１４に戻る。ステップ１４００４において、サーバの動作によって、測定点毎の測定温度は、推測によるデジタルプローブのデジタル出力と関連付けされ、さらに校正値と不確かさ見積による値も付け加えられて、校正テーブルが作成される。
校正テーブルの態様は、実施例1と同様である。

【0058】

ここで校正データとして、校正テーブルに加えて、標準温度計の国際標準等からのレガシーを証明する証明書を格納してもよい。

【0059】

ステップ１４００５は、サーバ１３００５による校正テーブルをメモリへ格納するステップである。ここでは、校正担当者がサーバ１３００５を操作して、サーバからの書込み指示を送信し、RFIDリーダ／ライタ１３００７に書き込み動作をさせることによって、校正担当者が近接させたRFIDカード１２００７の校正データの構成として校正テーブルが格納される。

【0060】

ステップ１４００６において、校正担当者によりセンサ部とRFIDカードの返送が行われる。
ステップ１４００７において、ユーザによってセンサ部の取付けが行われる。
ステップ１４００８において、校正場所から返送されたRFIDカードを測定場所のRFIDリーダに近接させると、予めRFIDカードに格納されていた校正実行コマンドが温度計本体１２００１に送信され、校正結果取込手段の動作によって、本体メモリに格納された校正テーブルに対してRFIDタグに格納された校正テーブルへの書き換えが実行される。

【0061】

温度計本体が表示温度を生成する動作は、実施例１と同様である。

【産業上の利用可能性】

【0062】

本発明は、精密な精度管理が要求される業界は、食品業界、医薬業界、あるいは精密機械業界など広い分野に渡っている。どの業界においても、本発明の方法や温度計を適用可能である。

【符号の説明】

【0063】

１００６ 第３の測定場所
１００７ RFIDカード
１００８ デジタルプローブ
４００１ 恒温槽
４００２ サーマルコントローラ
４００３ 標準温度計
４００４ 標準温度計
４００５ サーバ
４００６ サーバ側回線終端端末

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】