JP7731465B2 - 測定装置の制御方法及び測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、測定装置の制御方法及び測定装置に関する。

様々な材料の特性を明らかにすることは、研究及び産業における多くの用途にとって非常に重要である。この目的のために、用途に応じて、時には非常に複雑な測定プロセスを提供する様々な測定装置が使用されている。

目的の測定を確実に成功させるには、個々の測定プロセスの技術的・科学的背景を考慮する必要があるため、ユーザがこれらの測定を行うには、ある程度の専門知識が必要である。さらに、ほとんどの実験室環境では、測定装置は複数のユーザによって使用されるか、一連の測定に次々と直接使用される。

従って、異なる測定の間に測定装置を再度設定する必要がある場合があるため、どの測定を実行するかを事前に計画する必要がある。測定中に不測の事態が発生した場合、測定を繰り返したり、新たな測定のスケジュールを立てたりするなど、予め決められた計画を変更するには時間がかかることがある。特に、夜間など、ユーザが物理的に不在になる場合、結果として、個々の測定装置の利用効率に悪影響を及ぼす可能性がある。

このような背景から、本発明の目的は、より効率的な方法で測定装置の使用を設計することである。

この課題は、請求項１の特徴を有する方法及び請求項９の特徴を有する測定装置によって解決される。

従って、測定装置の制御方法が提供される。本方法は、検査されるサンプルを選択するステップと、前記サンプルが測定装置によって検査される条件を作成するステップと、前記サンプルの特性に関する測定値を決定するステップと、を含む。方法ステップは、コントローラによって自律的に制御される。

さらに、本発明に係る方法を実行するように構成された測定装置が提供される。

コントローラによって測定装置を可能な限り自律的に自動化することが本発明の基本的な考え方である。結果として、測定装置のユーザは、個人的に準備又は実行される測定プロセスのステップがより少なくなるため、いくらかの作業負荷から解放される。また、本発明によれば、現場に実際のユーザがいないときでも、測定装置の効率を高めることが可能になる。

本方法の例示的な実施形態によれば、前記コントローラが、検査される前記サンプルを自律的に選択する。その結果、測定装置のユーザはさらに安心できる。特に、結果として、測定装置は、実際のユーザが現場にいなくても測定を実行することもできる。

本方法のさらなる発展形によれば、前記コントローラが、前記測定装置によって以前の時点で決定した条件に基づいて、検査される前記サンプルを選択する。結果として、例えば、同一又は類似の条件で検査されたサンプルを次々に検査することにより、測定装置の効率を高めることができる。

本方法のさらなる発展形によれば、前記コントローラが、前記測定装置によって以前の時点で決定した測定値に基づいて、検査される前記サンプルを選択する。結果として、測定装置は個々の測定結果に有利に対処することができる。

例示的な実施形態によれば、本方法は、前記決定した測定値が、妥当な範囲外であることがコントローラによって検出された場合に、前記測定値を決定することを繰り返すことをさらに含む。その結果、不正確と思われる測定値は、ユーザに追加の負担を生じさせることなく有利に補正することができる。

本方法の例示的な実施形態によれば、前記コントローラが、データベースにアクセスする。測定装置の制御は、データベースの適切な構成によって有利にサポートされ得る。

本方法のさらなる発展形によれば、前記データベースが、材料特性及び測定方法に関する複数の情報を含み、前記コントローラが、前記複数の情報に基づいて測定装置を自律的に制御する。結果として、コントローラは、仮想的に可能な複数の測定を有利にサポートすることができる。

本方法の例示的な実施形態によれば、前記コントローラが、前記測定値を決定した後に前記データベースを更新する。その結果、測定中に得られた知識を将来の測定に有利に使用することができる。

以下、図面を参照して本発明を説明する。
本発明の例示的な実施形態に係る方法の概略フロー図である。 本発明の例示的な実施形態に係る測定装置の概略図である。 本発明の例示的な実施形態に係る複数の測定装置を備えたシステムの概略図である。

図中、同一の参照符号は、別段の指示がない限り、同一又は機能的に同一の構成要素を示す。

図１は、本発明の例示的な実施形態に係る測定装置の制御方法Ｍの概略フロー図である。

第１の方法ステップＭ１では、検査されるサンプルが選択される。さらなる方法ステップＭ２では、サンプルが測定装置によって検査される条件が作成される。さらなる方法ステップＭ３では、サンプルの特性に関する測定値が決定される。方法ステップは、コントローラによって自律的に制御される。

図２及び図３を参照しながら、以下に示す方法Ｍを詳細に説明する。

図２は、本発明の例示的な実施形態に係る測定装置１００の概略図である。

測定装置１００は、コントローラ１１０と、データベース１２０と、センサ装置１３０と、出力装置１４０と、入力装置１５０と、サンプル受取装置１６０と、を備えている。

ここに示される例示的な実施形態では、コントローラ１１０は、測定装置１００に組み込まれており、検査されるサンプルを自律的に選択するように構成され得る。この目的のために、測定装置１００によって以前の時点で決定した条件と、測定装置１００によって以前の時点で決定した測定値の両方を参酌することができる。あるサンプルの検査に必要な条件が、別のサンプルの検査にも必要である場合、例えば、これら２つのサンプルを連続測定で検査することが有利であり、その結果、測定装置１００の利用をより効率的にすることができる。

代替的に又は追加的に、検査されるサンプルは、測定装置１００のユーザによって選択することもでき、ユーザはこの選択をコントローラ１１０に伝える。この選択は、測定装置１００のユーザによって、例えば測定装置１００の入力装置１５０を介してコントローラ１１０に伝達され得る。入力装置１５０は、例えば、キーボード、タッチスクリーンなどを備えていてもよい。あるいは、この選択は、外部インタフェースを介してコントローラ１１０に送信されてもよい。

さらに、測定装置１００は、サンプルが検査される条件を作成するように構成されている。特に、これはコントローラ１１０によって自律的に制御される。特に、サンプル受取装置１６０は、この目的のために適宜構成されてもよく、例えば、温度制御装置、電圧源、グリッパアーム、コンベヤベルト等の構成要素を有していてもよい。

さらに、測定装置１００は、サンプルの特性に関する測定値を決定するように構成されている。この目的のために、温度測定装置、電流測定装置、電圧測定装置、力測定装置などの対応するセンサを有するセンサ装置１３０を使用してもよい。これらのセンサまたはセンサ装置１３０は、サンプル受取装置１６０のサブコンポーネントとして構成されてもよい。

測定装置１００、具体的にはコントローラ１１０は、決定された測定値が妥当な範囲外であることがコントローラ１１０によって検出された場合、測定値の決定を繰り返すように構成されてもよい。結果として、測定装置１００は、測定が正しく行われていない可能性を検出することができ、この可能性を確認するために、または正しい測定値を決定できるようにするために、測定を繰り返すことができる。

コントローラ１１０は、測定装置１００を制御するためのデータベース１２０にアクセスするように構成されていてもよく、このデータベース１２０は、本例示的実施形態では、測定装置１００の内部メモリの形態で構成されている。データベース１２０は、材料特性及び測定方法に関する複数の情報を含むことができる。この場合、コントローラ１１０は、この複数の情報に基づいて測定装置１００を自律的に制御する。

測定装置はさらに、サンプルの特性に関して決定された測定値を測定装置１００のユーザに出力するように構成されてもよい。例えば、測定装置１００の出力装置１４０をこの目的のために使用することができる。出力装置１４０は、例えば、この目的のためのスクリーン及び／又はスピーカを備えていてもよい。例えば、出力装置１４０と入力装置１５０をタッチスクリーンに組み合わせてもよい。代替的に又は追加的に、入力装置１５０及びサンプル受取装置１６０のような測定装置１００の個々の構成要素を、例えば作動させるべきスイッチフィールドを照らすなどして、強調表示することもできる。

特に、コントローラ１１０は、測定値が決定された後にデータベース１２０を更新するように構成されてもよい。測定に使用されたサンプルの材料特性に関する測定結果は、その後、例えばデータベース１２０に記録され、将来の測定及び測定スケジュールのために利用可能となる。実行された測定に関してこのために必要な情報は、測定装置１００のユーザによってコントローラ１１０に転送されてもよい。代替的または追加的に、コントローラ１１０は、測定装置１００から、具体的にはセンサ装置１３０から、関連情報を直接受信してもよい。

測定装置１００は、特に、材料の熱解析のための装置として構成されてもよい。具体的には、測定装置１００は、示差熱分析、動的示差熱量測定、動的機械分析、熱機械分析などを実行するように構成されてもよい。このような測定プロセスでは、コントローラ１１０によるユーザの支援が特に有利である。

図３は、本発明の例示的な実施形態に係る複数の測定装置１００を備えたシステム１０の概略図である。

図示の例示的な実施形態では、システム１０は、合計２つの測定装置１００と、コントローラ２００と、データベース３００と、を備えている。

システム１０の個々の構成要素は、原則として、図２を参照して説明した対応する構成要素と全く同様に構成することができる。ここに示される例示的な実施形態では、コントローラ２００及びデータベース３００のみが、２つの測定装置１００の外部にある独立した装置として構成されている。しかし、原理的には、データベース３００をコントローラ２００のサブコンポーネントとして構成することもできる。

コントローラ２００は、スタンドアロンデバイスとして構成されているため、２つの測定装置１００のいずれかと共に使用するように構成することができる。これにより、例えば、最初に測定装置１００の１つによってサンプルを検査し、その後、別の測定装置１００によって完全に自律的に検査することも可能になる。この目的のために、図示しない適切な輸送手段を設けることができる。

図３は２台の測定装置１００を示している。しかしながら、実際には任意の数の測定装置１００が提供されてもよい。特に、外部コントローラ２００及び／又は外部データベース３００を備えた個別の測定装置１００を使用することも考えられる。

測定装置１００は、同じ機能を有するように構成することもできるし、それぞれの場合に異なる測定を実行するように構成することもできる。用途に応じて、それぞれの測定プロセスを同時に、又は順次実行することができる。

データベース３００は、ここではシステム１０の特定の構成要素として示されている。しかしながら、コントローラ２００及び／又はデータベース３００が拡張ネットワーク、具体的にはインターネットに接続され、ローカルに保存する代わりに、このネットワークを介して関連情報を直接取得することも考えられる。

１０ システム
１００ 測定装置
１１０ コントローラ
１２０ データベース
１３０ センサ装置
１４０ 出力装置
１５０ 入力装置
１６０ サンプル受取装置
２００ コントローラ
３００ データベース
Ｍ 方法
Ｍ１ 方法ステップ
Ｍ２ 方法ステップ
Ｍ３ 方法ステップ

Claims (7)

1. 検査されるサンプルを選択するステップと、
   前記サンプルが測定装置によって検査される条件を作成するステップと、
   前記サンプルの特性に関する測定値を決定するステップと、
   を含み、
   各前記ステップが、コントローラによって自律的に制御され、
   前記コントローラが、検査される前記サンプルを自律的に選択し、
   前記コントローラが、前記測定装置によって以前の時点で決定した条件に基づいて、検査される前記サンプルを選択する、測定装置の制御方法。
2. 検査されるサンプルを選択するステップと、
   前記サンプルが測定装置によって検査される条件を作成するステップと、
   前記サンプルの特性に関する測定値を決定するステップと、
   を含み、
   各前記ステップが、コントローラによって自律的に制御され、
   前記コントローラが、検査される前記サンプルを自律的に選択し、
   前記コントローラが、前記測定装置によって以前の時点で決定した測定値に基づいて、検査される前記サンプルを選択する、測定装置の制御方法。
3. 前記決定した測定値が、妥当な範囲外であることがコントローラによって検出された場合に、前記測定値を確立することを繰り返すことを含む請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記コントローラが、データベースにアクセスする請求項１又は２に記載の方法。
5. 前記データベースが、材料特性及び測定方法に関する複数の情報を含み、前記コントローラが、前記複数の情報に基づいて測定装置を自律的に制御する請求項４に記載の方法。
6. 前記コントローラが、前記測定値を決定した後に前記データベースを更新する請求項４に記載の方法。
7. 請求項１又は２に記載の方法を実行するように構成される測定装置。