[发明专利]用于温度计现场校准的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于确定和/或监视介质温度(T)的装置(1)，包括至少一个温度传感器(2)和用于所述温度传感器(2)的现场校准和/或验证的至少两个参考元件(3、3a、3b)，第一参考元件(3a)至少部分地由第一材料构成，对该第一材料，在与温度传感器(2)的校准相关的温度范围中的至少第一预定相变温度(Tph,1)下发生至少二阶的至少一个相变，以及第二参考元件(3b)至少部分地由第二材料构成，对该第二材料，在与温度传感器的校准相关的范围中的至少第二预定相变温度(Tph,2)下发生至少二阶的至少一个相变。所述至少两个参考元件(3a、3b)恰好通过两条连接线(4c、4d)接触。

技术领域

本发明涉及一种用于确定和/或监视介质温度的装置，该装置包括至少一个温度传感器和两个用于温度传感器的现场校准和/或验证的参考元件。此外，本发明涉及一种用于这种装置的现场校准的方法。

背景技术

目前通常在校准浴缸、烤箱或固定点系统中执行温度计的校准。例如在专利DE102004027072B3中描述了相对应的固固定点单元。然而，在这些方法的情况下，通常温度计必须从测量点拆除。为了能在安装状态下校准温度计，相对照地，存在从DE19941731A1已知的一种在温度计中集成并且填充有固定点物质(如金属或共晶合金)的小型化的固定点单元。然而，在这种情况下，需要附加单元用于封装固定点物质，该特征减小了传感器的动态范围，尤其是对温度变化的响应时间。而且，在给定的情况下，固定点物质能够从该单元中逸出，从而能够导致温度计的损坏甚至破坏。

因此，希望能够在不会发生上述缺点的情况下在安装状态下现场执行温度计的校准和/或验证。

原则上，能够使用各种物理和/或化学的、特定的、温度相关性的材料特性来确定温度。在这种情况下，这可以是在某些特征的温度点处发生的性质的变化，特别是性质的突然变化，或者甚至是性质的以特性曲线的形式的连续变化。例如，铁磁材料的居里温度表示用于材料的特性温度点。就此而言，由DE 4032092C2已知一种用于确定居里温度的方法，其中利用差示扫描热分析仪来检测在居里温度区域中吸收的热量的突然变化。在DE19702140A1中，继而描述了一种使用具有铁磁或顺磁材料的温度传感器来测量旋转支撑部件的温度的装置和方法，温度传感器在感兴趣的温度范围中呈现其极化的温度相关性变化。因此，为了确定温度，考虑温度相关性极化的特性曲线。

由DE19805184A1已知的另外的示例基于压电元件的电容来确定该压电元件的温度。类似地，专利DE69130843T2涉及一种用于确定压电晶体振荡器的温度的方法和装置。

使用某些特性温度点或特性曲线基本上也适于温度计的校准和/或验证。

因此，例如在EP1247268B2中一种方法被描述用于基于一个或多个参考元件的特性曲线的多个集成的温度传感器的现场校准，这种参考元件是以在用于主温度传感器补充的温度计插入件中安装的次级温度传感器的形式。为了校准能够发生，所使用的参考元件关于结构和/或应用的材料与主温度传感器不同，这导致不同的特性曲线。然而，不利的是，在这种情况下，参考元件的特性曲线通常受到寿命影响和/或传感器漂移。

为了防止这种缺点，由DE102010040039A1已知的是一种用于使用温度传感器和用于校准温度传感器的参考元件对温度计进行现场校准的装置和方法，其中参考元件至少部分地由铁电材料构成，该参考元件在与温度传感器的校准相关的温度范围内的至少一个预定温度处经历相变。因此，该校准是基于铁电材料的相变的特征温度点的，并且因此基于材料特定的性质来执行。根据所安装的参考元件的数量，以这种方式，能够执行所谓的1个点校准和/或验证以及还能够执行多个点校准和/或验证。由于所使用的温度传感器的特性曲线通常不是均匀地和/或线性地延伸，利用此至少不是在整个温度范围内可登记的，所以多点校准和/或验证通常能够使用不同的参考温度来提供对温度传感器的特性曲线的更准确的调整。另一方面，因为例如仅有一个参考元件必须适当地被布置和接触，所以具有单个参考元件的装置通过相对较简单的结构构造进行区分。