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公開番号2025021889
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023125971
出願日2023-08-02
発明の名称温度測定装置、温度測定方法およびプログラム
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類G01K 15/00 20060101AFI20250206BHJP(測定;試験)
要約【課題】筐体に回路と共に収容された温度センサにより部品の温度を測定するときの測定精度を改善する。
【解決手段】温度測定装置10は、筐体11に設けられた制御機器1の部品である端子17Aの温度に応じたセンサ出力値を出力する端子温度センサ18と、センサ出力値に基づいて端子17Aの温度を導出する端子温度導出部15BAと、制御機器1の設置状況と動作状況とに応じた数式により、端子温度導出部15BAによって導出された温度から、筐体11の内部に設けられた制御機器1の回路の発熱の影響を除いた端子17Aの温度の真値を推定する端子温度補正部15BBとを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
筐体に設けられた機器の部品の温度に応じたセンサ出力値を出力するように構成された温度センサと、
前記センサ出力値に基づいて前記部品の温度を導出するように構成された第１の温度導出部と、
前記機器の設置状況と動作状況とに応じた数式により、前記第１の温度導出部によって導出された温度または前記センサ出力値の経時変化から、前記筐体の内部に設けられた機器の回路の発熱の影響を除いた前記部品の温度の真値を推定するように構成された温度補正部とを備えることを特徴とする温度測定装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
請求項１記載の温度測定装置において、
前記温度補正部は、前記回路の発熱による前記部品の温度の上昇分を推定する第１の数式により、前記第１の温度導出部によって導出された温度と前記筐体の外側の周囲温度との第１の温度差を推定し、前記第１の温度差を入力として前記部品の温度の真値と前記周囲温度との第２の温度差を推定する第２の数式により、前記第２の温度差を推定し、前記第１の温度導出部によって導出された温度と前記第１、第２の温度差とに基づいて、前記部品の温度の真値を推定することを特徴とする温度測定装置。
【請求項３】
請求項２記載の温度測定装置において、
前記温度補正部は、前記機器の設置状況と動作状況とに応じて前記第１、第２の数式の定数と変数とを設定することを特徴とする温度測定装置。
【請求項４】
請求項２記載の温度測定装置において、
前記第１、第２の数式は、前記筐体の外側の環境と前記筐体の内部とから構成される熱抵抗回路における熱伝導の特性を１次遅れとむだ時間で近似した式であることを特徴とする温度測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の温度測定装置において、
前記部品は、前記筐体の内外に露出するように設置された端子であり、
測温接点が前記筐体の外側の測定対象と接するように設けられ、基準接点が前記筐体の外側に露出した前記端子と接続された熱電対の起電力を測定し、前記温度補正部によって補正された温度を前記基準接点の温度とし、この基準接点の温度に対応する前記熱電対の起電力を求め、求めた起電力と前記測定した起電力との和に基づいて、前記測定対象の温度を導出するように構成された第２の温度導出部をさらに備えることを特徴とする温度測定装置。
【請求項６】
請求項２記載の温度測定装置において、
前記機器は、測定対象の温度を制御するように構成された制御機器であり、
前記部品は、前記筐体の内外に露出するように設置された端子であり、
測温接点が前記筐体の外側の測定対象と接するように設けられ、基準接点が前記筐体の外側に露出した前記端子と接続された熱電対の起電力を測定し、前記温度補正部によって補正された温度を前記基準接点の温度とし、この基準接点の温度に対応する前記熱電対の起電力を求め、求めた起電力と前記測定した起電力との和に基づいて、前記測定対象の温度を導出するように構成された第２の温度導出部をさらに備え、
前記温度補正部は、前記制御機器の電源回路の発熱による前記端子の温度の上昇分を推定する前記第１の数式と、前記制御機器の操作端駆動回路の発熱による前記端子の温度の上昇分を推定する前記第１の数式とにより、前記第１の温度差を推定し、前記第１の温度差を入力とする前記第２の数式により前記第２の温度差を推定し、前記第１の温度導出部によって導出された温度と前記第１、第２の温度差とに基づいて、前記端子の温度の真値を推定することを特徴とする温度測定装置。
【請求項７】
筐体に設けられた機器の部品の温度に応じたセンサ出力値を温度センサから取得して、前記センサ出力値に基づいて前記部品の温度を導出する第１のステップと、
前記機器の設置状況と動作状況とに応じた数式により、前記第１のステップで導出した温度または前記センサ出力値の経時変化から、前記筐体の内部に設けられた機器の回路の発熱の影響を除いた前記部品の温度の真値を推定する第２のステップとを含むことを特徴とする温度測定方法。
【請求項８】
請求項７記載の温度測定方法において、
前記第２のステップは、前記回路の発熱による前記部品の温度の上昇分を推定する第１の数式により、前記第１のステップで導出した温度と前記筐体の外側の周囲温度との第１の温度差を推定し、前記第１の温度差を入力として前記部品の温度の真値と前記周囲温度との第２の温度差を推定する第２の数式により前記第２の温度差を推定し、前記第１のステップで導出した温度と前記第１、第２の温度差とに基づいて、前記部品の温度の真値を推定するステップを含むことを特徴とする温度測定方法。
【請求項９】
請求項７または８記載の温度測定方法において、
前記部品は、前記筐体の内外に露出するように設置された端子であり、
測温接点が前記筐体の外側の測定対象と接するように設けられ、基準接点が前記筐体の外側に露出した前記端子と接続された熱電対の起電力を測定し、前記第２のステップで補正した温度を前記基準接点の温度とし、この基準接点の温度に対応する前記熱電対の起電力を求め、求めた起電力と前記測定した起電力との和に基づいて、前記測定対象の温度を導出する第３のステップをさらに含むことを特徴とする温度測定方法。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか１項に記載の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする温度測定プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度測定装置、温度測定方法およびプログラムに関するものである。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
自身が備える部品の温度を測定する温度測定装置として、例えば、熱電対を用いた温度計又は温度調節器（特許文献１）が知られている。このような温度測定装置では、筐体に収容された温度センサにより、熱電対が接続された、前記部品としての端子の温度が基準接点温度として測定される。
【０００３】
このように熱電対で温度を測るためには、基準接点温度を測定する必要がある。しかしながら、筐体内に設けられた温度センサにより、端子などの部品の温度を測定する場合、同じ筐体内の回路の発熱の影響により基準接点温度を正確に測定できないことがある。このような発熱の影響は、特許文献１では考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－１０７０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、筐体に回路と共に収容された温度センサにより部品の温度を測定するときの測定精度を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の温度測定装置は、筐体に設けられた機器の部品の温度に応じたセンサ出力値を出力するように構成された温度センサと、前記センサ出力値に基づいて前記部品の温度を導出するように構成された第１の温度導出部と、前記機器の設置状況と動作状況とに応じた数式により、前記第１の温度導出部によって導出された温度または前記センサ出力値の経時変化から、前記筐体の内部に設けられた機器の回路の発熱の影響を除いた前記部品の温度の真値を推定するように構成された温度補正部とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の温度測定装置の１構成例において、前記温度補正部は、前記回路の発熱による前記部品の温度の上昇分を推定する第１の数式により、前記第１の温度導出部によって導出された温度と前記筐体の外側の周囲温度との第１の温度差を推定し、前記第１の温度差を入力として前記部品の温度の真値と前記周囲温度との第２の温度差を推定する第２の数式により、前記第２の温度差を推定し、前記第１の温度導出部によって導出された温度と前記第１、第２の温度差とに基づいて、前記部品の温度の真値を推定することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の温度測定装置の１構成例において、前記温度補正部は、前記機器の設置状況と動作状況とに応じて前記第１、第２の数式の定数と変数とを設定することを特徴とするものである。
また、本発明の温度測定装置の１構成例において、前記第１、第２の数式は、前記筐体の外側の環境と前記筐体の内部とから構成される熱抵抗回路における熱伝導の特性を１次遅れとむだ時間で近似した式である。
また、本発明の温度測定装置の１構成例において、前記部品は、前記筐体の内外に露出するように設置された端子であり、測温接点が前記筐体の外側の測定対象と接するように設けられ、基準接点が前記筐体の外側に露出した前記端子と接続された熱電対の起電力を測定し、前記温度補正部によって補正された温度を前記基準接点の温度とし、この基準接点の温度に対応する前記熱電対の起電力を求め、求めた起電力と前記測定した起電力との和に基づいて、前記測定対象の温度を導出するように構成された第２の温度導出部をさらに備えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の温度測定装置の１構成例において、前記機器は、測定対象の温度を制御するように構成された制御機器であり、前記部品は、前記筐体の内外に露出するように設置された端子であり、測温接点が前記筐体の外側の測定対象と接するように設けられ、基準接点が前記筐体の外側に露出した前記端子と接続された熱電対の起電力を測定し、前記温度補正部によって補正された温度を前記基準接点の温度とし、この基準接点の温度に対応する前記熱電対の起電力を求め、求めた起電力と前記測定した起電力との和に基づいて、前記測定対象の温度を導出するように構成された第２の温度導出部をさらに備え、前記温度補正部は、前記制御機器の電源回路の発熱による前記端子の温度の上昇分を推定する前記第１の数式と、前記制御機器の操作端駆動回路の発熱による前記端子の温度の上昇分を推定する前記第１の数式とにより、前記第１の温度差を推定し、前記第１の温度差を入力とする前記第２の数式により前記第２の温度差を推定し、前記第１の温度導出部によって導出された温度と前記第１、第２の温度差とに基づいて、前記端子の温度の真値を推定することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の温度測定方法は、筐体に設けられた機器の部品の温度に応じたセンサ出力値を温度センサから取得して、前記センサ出力値に基づいて前記部品の温度を導出する第１のステップと、前記機器の設置状況と動作状況とに応じた数式により、前記第１のステップで導出した温度または前記センサ出力値の経時変化から、前記筐体の内部に設けられた機器の回路の発熱の影響を除いた前記部品の温度の真値を推定する第２のステップとを含むことを特徴とするものである。
また、本発明の温度測定方法の１構成例において、前記第２のステップは、前記回路の発熱による前記部品の温度の上昇分を推定する第１の数式により、前記第１のステップで導出した温度と前記筐体の外側の周囲温度との第１の温度差を推定し、前記第１の温度差を入力として前記部品の温度の真値と前記周囲温度との第２の温度差を推定する第２の数式により前記第２の温度差を推定し、前記第１のステップで導出した温度と前記第１、第２の温度差とに基づいて、前記部品の温度の真値を推定するステップを含むことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の温度測定方法の１構成例において、前記部品は、前記筐体の内外に露出するように設置された端子であり、測温接点が前記筐体の外側の測定対象と接するように設けられ、基準接点が前記筐体の外側に露出した前記端子と接続された熱電対の起電力を測定し、前記第２のステップで補正した温度を前記基準接点の温度とし、この基準接点の温度に対応する前記熱電対の起電力を求め、求めた起電力と前記測定した起電力との和に基づいて、前記測定対象の温度を導出する第３のステップをさらに含むことを特徴とするものである。
また、本発明の温度測定プログラムは、前記の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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