專利名稱：溫度測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫度測量裝置等。
背景技術(shù)：
例如，可根據(jù)作為基本生命信息的體溫，得到健康狀態(tài)、基礎(chǔ)代謝狀態(tài)、精神狀態(tài)等活體信息。在根據(jù)人體或動物的體溫，估計人或動物的健康狀態(tài)、基礎(chǔ)代謝狀態(tài)或者精神狀態(tài)的情況下，不是需要表層部的溫度，而是需要深部的溫度(深部溫度)信息。此外，例如在測量爐或管道等的內(nèi)部溫度的情況 下，如果能夠通過設(shè)置在爐或管道的外側(cè)的溫度計測裝置測量內(nèi)部溫度(即深部溫度)，則不需要用于將溫度測量裝置設(shè)置于爐或管道等的內(nèi)部的工程，并且也不會產(chǎn)生溫度測量裝置由于內(nèi)部的物質(zhì)而腐蝕等問題。測量深部溫度的體溫計例如記載在專利文獻(xiàn)1中。在專利文獻(xiàn)1中，在人體上，隔開距離L并列配置兩個溫度測量部(第1溫度測量部和第2溫度測量部)。在第1溫度測量部的環(huán)境(大氣)側(cè)設(shè)置有第1絕熱材料，在第2溫度測量部的環(huán)境(大氣)側(cè)設(shè)置有第2絕熱材料，通過將第2絕熱材料的材料設(shè)為與第1絕熱材料不同的材料，使兩個溫度測量部的熱阻值不同，由此產(chǎn)生兩個不同的熱流通量。第1溫度測量部測量第1體表面溫度以及第1中間溫度，第2溫度測量部測量第2體表面溫度以及第2中間溫度。并且，使用這四點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)定的運(yùn)算式測量深部溫度。S卩，關(guān)于第1熱流通量，著眼于流過第1溫度測量部的熱流通量、與從人體深部到體表面的熱流通量相等這一點(diǎn)，由此得到將深部溫度與測量出的溫度以及熱阻關(guān)聯(lián)起來的第一個式子。同樣，關(guān)于第2熱流通量，也得到將深部溫度與測量出的溫度以及熱阻關(guān)聯(lián)起來的第二個式子。通過解聯(lián)立方程式，即使不清楚人體的熱阻值，也能夠高精度地求出深部溫度。專利文獻(xiàn)1日本特開2006-308538號公報在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，關(guān)于深部溫度的計算，沒有考慮溫度測量部與其周圍的環(huán)境(大氣)之間的熱平衡。即，在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，以能夠形成不產(chǎn)生熱平衡的理想系統(tǒng)為前提。但是，在進(jìn)一步促進(jìn)了溫度測量部的小型化的情況下，例如溫度測量部的側(cè)面與環(huán)境(大氣)之間的熱平衡變得顯著，從而不能忽視與熱平衡的差分對應(yīng)的測量誤差。在這一點(diǎn)上，不能否認(rèn)會產(chǎn)生微小的測量誤差。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的至少一個方式，能夠進(jìn)行更高精度的深部溫度測量。(1)本發(fā)明的溫度測量裝置的一個方式具有溫度測量部、運(yùn)算部以及控制所述溫度測量部和所述運(yùn)算部的動作的控制部，所述溫度測量部具有作為熱介質(zhì)的基材，其具有作為與被測量體接觸的接觸面的第1面；第1溫度傳感器，其測量所述基材的第1測量點(diǎn)處的溫度作為第1溫度；第2溫度傳感器，其測量所述基材的與所述第1測量點(diǎn)不同的第2 測量點(diǎn)處的溫度作為第2溫度；以及第3溫度傳感器，其測量所述基材的與所述第1測量點(diǎn)和所述第2測量點(diǎn)不同的第3測量點(diǎn)處的溫度作為第3溫度，該第3溫度是代用作所述基材的周圍的環(huán)境溫度的溫度，所述第1測量點(diǎn)、所述第2測量點(diǎn)以及所述第3測量點(diǎn)位于所述基材的外表面上或者所述基材的內(nèi)部，所述第1溫度傳感器、所述第2溫度傳感器以及所述第3溫度傳感器在所述環(huán)境溫度不同的條件下，多次測量所述第1溫度、所述第2溫度以及所述第3溫度，所述運(yùn)算部根據(jù)通過所述多次測量而得到的所述第1溫度、所述第2溫度以及所述第3溫度，基于深部溫度的運(yùn)算式，求出遠(yuǎn)離所述第1面的、所述被測量體的深部的深部溫度。在現(xiàn)有例中，在環(huán)境溫度恒定的條件下，使兩個溫度測量部的絕熱材料的種類不同，從而生成了兩個不同的熱流通量，但是在本方式中，在環(huán)境溫度不同的至少兩個系統(tǒng)中分別生成熱流通量。另外，在以下的說明中使用環(huán)境這樣的用語，環(huán)境是例如大氣等熱介質(zhì)，能夠改稱作周圍介質(zhì)或者環(huán)境介質(zhì)。在現(xiàn)有例的熱流模型中，兩個溫度測量系統(tǒng)中的環(huán)境溫度(以下稱作環(huán)境溫度) 為相同的值(即恒定)。因此，在各系統(tǒng)中的深部溫度與環(huán)境溫度之間產(chǎn)生的熱流恒定，現(xiàn)有例以該情況為前提條件。以不產(chǎn)生鉛直方向的熱流的一部分經(jīng)由例如基材的側(cè)面而流向環(huán)境這樣的熱平衡為前提，從被測量體朝向環(huán)境的、例如鉛直方向的熱流恒定這一點(diǎn)成立。但是，當(dāng)促進(jìn)溫度測量裝置的小型化，從而基材的尺寸變小時，被測量體與環(huán)境之間的熱平衡(例如從基材的側(cè)面流出熱等)變得顯著。此時，不能滿足在深部溫度與環(huán)境溫度之間產(chǎn)生的熱流恒定這樣的前提。與此相對，在本方式中，在多個熱流系統(tǒng)中，各熱流的一端是允許溫度變動的環(huán)境。因此，在多個熱流系統(tǒng)之間，不產(chǎn)生在環(huán)境溫度與深部溫度之間產(chǎn)生的熱流必須恒定這樣的現(xiàn)有例的制約。即，各系統(tǒng)的熱流通量本來包含熱平衡引起的熱移動，僅是在環(huán)境溫度 (任意溫度)與被測量體的深部溫度之間產(chǎn)生還包含該熱平衡的成分的熱流。并且，在這種熱流系統(tǒng)的模型中，基材的任意兩點(diǎn)(第1測量點(diǎn)和第2測量點(diǎn))的溫度(第1溫度和第2溫度)能夠通過包含環(huán)境溫度作為變量(參數(shù))的式子表示。在此， 在深部溫度與環(huán)境溫度相等時，熱平衡成為零。因此，例如在進(jìn)行深部溫度的運(yùn)算時，能夠通過給出深部溫度與環(huán)境溫度相等這樣的條件，使熱平衡引起的測量誤差為零。此外，在使用取根據(jù)系統(tǒng)不同的兩個熱流通量測量出的溫度信息的差(的比)的形式的運(yùn)算式作為運(yùn)算深部溫度的運(yùn)算式時，從各系統(tǒng)得到的溫度信息中包含的、與熱平衡對應(yīng)的成分抵消而消失。即，在基材與環(huán)境之間產(chǎn)生熱平衡、或者在被測量體與環(huán)境之間產(chǎn)生熱平衡，不會引起任何問題。能夠利用這種測量原理，更高精度地測量被測量體的深部溫度。一般而言，越使溫度測量裝置小型化，熱平衡給測量帶來的影響越顯著，但是在本方式中，能夠抑制熱平衡引起的誤差，因此能夠同時實(shí)現(xiàn)溫度測量部的小型化和極高精度的測量。此外，在本方式中，不是在環(huán)境中設(shè)置溫度計直接測量環(huán)境溫度Tout，而是用第3 溫度傳感器測量位于基材的外表面或內(nèi)部的第3測量點(diǎn)的溫度(即第3溫度)Tout’。并且，將第3溫度Tout’代用作環(huán)境溫度Tout。在為了測量環(huán)境的溫度(環(huán)境溫度)Tout而在基材外部設(shè)置了溫度傳感器的情況下，在溫度測量裝置的小型化方面是不利的。在本方式中，能夠?qū)⑷齻€溫度傳感器，即第1溫度傳感器、第2溫度傳感器以及第3溫度傳感器集中在基材上。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度測量裝置的進(jìn)一步小型化。如上所述，第3溫度Tout’是在運(yùn)算深部溫度時替代環(huán)境溫度Tout使用的溫度，是與環(huán)境溫度Tout區(qū)別的概念，但是， 在運(yùn)算深部溫度時，被用作與環(huán)境溫度Tout等效的溫度。S卩，也可以將第3溫度Tout’稱作與基材的周圍的環(huán)境溫度等效的溫度。因此，在以下的說明中，有時將“第3溫度”稱作 “環(huán)境等效溫度”。在設(shè)環(huán)境溫度為Tout，第3溫度(環(huán)境等效溫度)為Tout’時，理想的是Tout = Tout’，但是實(shí)際上，第3溫度(環(huán)境等效溫度)Tout’不僅受到環(huán)境溫度的影響，還受到在被測量體與環(huán)境之間產(chǎn)生的熱流的影響，因此通常Tout與Tout’不一致。但是，在本方式中使用的深部溫度的運(yùn)算式中，重要的不是測量值的絕對值，而是測量出的多個溫度數(shù)據(jù)之間的相對關(guān)系，如果滿足該相對關(guān)系，則即使用第3溫度Tout’代用環(huán)境溫度Tout，也不對測量精度本身產(chǎn)生影響。上述的相對關(guān)系是如下的相對關(guān)系例如在設(shè)第1溫度Tb和第2溫度Tp與環(huán)境溫度Tout存在線性關(guān)系時，即使在用第3溫度Tout’代用環(huán)境溫度Tout時，也能夠確保同樣的線性關(guān)系?；牡娜我庖稽c(diǎn)的溫度能夠用包含環(huán)境溫度Tout作為變量的一次函數(shù)表示，因此第3溫度Tout’也具有相對于環(huán)境溫度Tout的線性關(guān)系，如果決定環(huán)境溫度Tout， 則第3溫度Tout’也能夠通過線性函數(shù)唯一確定。因此，可認(rèn)為環(huán)境溫度Tout與第1溫度 Tb和第2溫度Tp之間成立的線性關(guān)系，在第3溫度Tout’與第1溫度Tb和第2溫度Tp之間也同樣成立。由于這種理由，即使用第3溫度Tout’代用環(huán)境溫度Tout，也能夠確保較高的測量精度。此外，在本方式的溫度測量裝置中，能夠通過在不同的環(huán)境溫度下執(zhí)行多次溫度測量(取得溫度信息)，并使用得到的多個溫度數(shù)據(jù)執(zhí)行運(yùn)算，來求出深部溫度。因此，基本上設(shè)置一個基材即可，不需要如專利文獻(xiàn)1記載的現(xiàn)有例那樣設(shè)置兩個基材(兩個溫度測量部)。因此，在這方面也能夠?qū)崿F(xiàn)溫度測量裝置的小型化。此外，在專利文獻(xiàn)1的體溫計中，為了使各溫度測量部的熱阻值不同，需要在溫度測量部的表層部設(shè)置材料不同的絕熱材料，但是在本方式中，基本上存在一個作為傳遞熱的熱介質(zhì)的基材即可，在這方面也能夠簡化溫度測量裝置的結(jié)構(gòu)。另外，作為基材，能夠使用例如具有預(yù)定的導(dǎo)熱系數(shù)(或者熱阻)的材料(例如硅橡膠)。(2)在本發(fā)明的溫度測量裝置的其他方式中，所述控制部將所述第1溫度、所述第 2溫度以及所述第3溫度的測量時間段分割為多個時間段，使所述第1溫度傳感器和所述第 2溫度傳感器按照每一個時間段以預(yù)定間隔執(zhí)行多次溫度測量，此外，所述運(yùn)算部使用通過所述多次測量而得到的多個溫度的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行平均運(yùn)算，按照每一個時間段決定所述第 1溫度、所述第2溫度以及所述第3溫度，所述運(yùn)算部使用按照所述每一個時間段決定的所述第1溫度、所述第2溫度以及所述第3溫度，執(zhí)行基于所述深部溫度的計算式的運(yùn)算，求出所述被測量體的深部的深部溫度。在本方式中，明確了用于確?！霸诃h(huán)境溫度不同的條件下多次測量第1溫度、第2 溫度以及第3溫度”的測量方法的一個例子。作為用于“使環(huán)境溫度不同”的方法，存在利用空調(diào)器等的積極方法，以及著眼于環(huán)境溫度在時間軸上的波動(微小變動)來調(diào)整測量定時這樣的消極方法。本方式與后者的消極方法相關(guān)。例如，在“測量三次基材的第1測量點(diǎn)處的第1溫度、基材的第2測量點(diǎn)處的第2 溫度以及基材的第3測量點(diǎn)處的第3溫度”時，當(dāng)三次測量之間的時間間隔非常短時，有時不能滿足“在不同的環(huán)境溫度下測量三次”這樣的條件。因此，在本方式中，在這種情況下， 設(shè)置第1次測量用的第1時間段、第2次測量用的第2時間段和第3次測量用的第3時間段。并且，在第1時間段中，執(zhí)行多次溫度測量，通過各測量結(jié)果的平均運(yùn)算(可以是單純的相加平均，也可以是加權(quán)平均)，決定第1次的溫度測量值。另外，“平均運(yùn)算”這樣的用語可廣義解釋，例如還包含利用復(fù)雜的運(yùn)算式的情況。例如，在第1時間段中，以預(yù)定間隔進(jìn)行三次第1溫度測量，在關(guān)于第1溫度得到三個溫度數(shù)據(jù)的情況下，通過基于該三個溫度數(shù)據(jù)的平均運(yùn)算，決定第1次測量中的第1溫度。關(guān)于第2溫度也同樣如此。關(guān)于第3溫度，也在第1時間段中執(zhí)行三次測量，通過基于禾IJ用各測量得到的溫度數(shù)據(jù)的平均運(yùn)算，能夠得到與第1次測量相關(guān)的第3溫度。此外，在第2時間段中，也執(zhí)行多次溫度測量，通過各測量結(jié)果的平均運(yùn)算(可以是單純的相加平均，也可以是加權(quán)平均)，決定第2次的溫度測量值。關(guān)于第3溫度也同樣如此。此外，在第3時間段中，也執(zhí)行多次溫度測量，通過各測量結(jié)果的平均運(yùn)算(可以是單純的相加平均，也可以是加權(quán)平均)，決定第3次的溫度測量值。以上的例子只是一個例子，不限于該例子。根據(jù)本方式的方法，關(guān)于第1溫度、第2溫度以及第3溫度，能夠比較容易地得到在不同的環(huán)境溫度下測量出的多個溫度數(shù)據(jù)，而不用使用空調(diào)器等積極地改變環(huán)境溫度。(3)在本發(fā)明的溫度測量裝置的其他方式中，該溫度測量裝置還具有能夠改變所述環(huán)境溫度的環(huán)境溫度調(diào)整部，所述控制部在使所述第1溫度傳感器、所述第2溫度傳感器以及所述第3溫度傳感器執(zhí)行所述多次測量時，每當(dāng)一次測量結(jié)束時，通過所述環(huán)境溫度調(diào)整部改變所述環(huán)境溫度。在本方式中，明確了用于確?！霸诃h(huán)境溫度不同的條件下多次測量第1溫度、第2 溫度以及第3溫度”的測量方法的另一例子。在本方式中，溫度測量裝置還具有環(huán)境溫度調(diào)整部。環(huán)境溫度調(diào)整部具有改變環(huán)境溫度的功能。作為環(huán)境溫度調(diào)整部，例如能夠使用設(shè)置在溫度測量裝置外部的外部空調(diào)器的設(shè)定溫度的調(diào)整器。此外，作為環(huán)境溫度調(diào)整部，例如能夠使用設(shè)置在溫度測量裝置內(nèi)部的風(fēng)扇(電扇)、產(chǎn)生氣流的氣流生成部等。通過利用環(huán)境溫度調(diào)整部，能夠可靠地使環(huán)境溫度按照每次測量而不同。并且，能夠?qū)h(huán)境溫度設(shè)定成正確的溫度。此外，例如能夠?qū)⒌?測量時的環(huán)境溫度與第2測量時的環(huán)境溫度的差設(shè)定得較大。(4)在本發(fā)明的溫度測量裝置的其他方式中，該溫度測量裝置還具有定時控制信息輸入部，該定時控制信息輸入部輸入決定所述第1溫度傳感器、所述第2溫度傳感器以及所述第3溫度傳感器執(zhí)行所述多次測量的定時的定時控制信息，所述控制部每當(dāng)從定時控制信息輸入部輸入所述定時控制信息時，使所述第1溫度傳感器、所述第2溫度傳感器以及所述第3溫度傳感器執(zhí)行溫度測量。在本方式中，在溫度測量裝置中設(shè)置輸入定時控制信息的定時控制信息輸入部， 該定時控制信息決定執(zhí)行多次測量的定時。在本方式中，“按照每次測量，使環(huán)境溫度不同這樣的條件”以由用戶本身的行為保證為前提。
例如，用戶在進(jìn)行第1次測量時，將設(shè)置在溫度測量裝置外部的外部空調(diào)器的溫度設(shè)定為第1溫度，在從設(shè)定起經(jīng)過預(yù)定時間時，經(jīng)由定時控制信息輸入部輸入定時控制信息。每當(dāng)從定時控制信息輸入部輸入定時控制信息時，控制部使第1溫度傳感器 第3 溫度傳感器例如執(zhí)行一次溫度測量。以后，用戶在將空調(diào)器的溫度設(shè)定為第2溫度后，反復(fù)進(jìn)行輸入定時控制信息這樣的動作即可。在本方式中，用戶本身使每次測量的環(huán)境溫度不同，因此溫度測量裝置本身不產(chǎn)生管理環(huán)境溫度的負(fù)擔(dān)。另外，以上的例子只是一個例子。(5)在本發(fā)明的溫度測量裝置的其他方式中，在通過設(shè)所述第2溫度和所述第3溫度為變量且包含多個常數(shù)的函數(shù)表示所述第1溫度時，所述運(yùn)算部根據(jù)測量出的所述第1 溫度、所述第2溫度以及所述第3溫度計算所述多個常數(shù)，通過使用計算出的所述多個常數(shù)基于所述深部溫度的計算式進(jìn)行運(yùn)算，計算所述被測量體的深部溫度。在被測量體的溫度變化時，基材的被測量體側(cè)的第1溫度變化，基材的環(huán)境側(cè)的第2溫度也變化。以往僅著眼于這種以被測量體為起點(diǎn)的、基材中的兩點(diǎn)的溫度變化。在本方式中，相反地還著眼于以環(huán)境為起點(diǎn)的基材中的溫度變化。S卩，如果環(huán)境(大氣等)的溫度變化，則基材的環(huán)境側(cè)的第2溫度Tp變化，并且， 基材的被測量體側(cè)的第1溫度Tb也變化。通過計算機(jī)仿真可知，該以環(huán)境為起點(diǎn)的、基材中的兩點(diǎn)的溫度變化具有預(yù)定的規(guī)律性。S卩，第1溫度Tb能夠通過設(shè)第2溫度Tp和環(huán)境溫度Tout為變量且包含多個常數(shù)的函數(shù)來表示。此外，在深部溫度Tc與環(huán)境溫度Tout相等時，著眼于熱平衡為零這一點(diǎn)， 對上述函數(shù)進(jìn)行變形，由此得到深部溫度的計算式。但是，為了根據(jù)計算式計算深部溫度，需要決定上述函數(shù)中包含的多個常數(shù)的值。 因此，首先，運(yùn)算部例如根據(jù)作為多次測量結(jié)果而得到的各溫度數(shù)據(jù)，計算上述多個常數(shù)的值。但是，在該運(yùn)算時，用環(huán)境等效溫度(第3溫度)代用環(huán)境溫度Tout。即使進(jìn)行了這種溫度數(shù)據(jù)的代用，在能夠得到較高的測量精度這一點(diǎn)上也與上述相同。接著，運(yùn)算部使用各常數(shù)的值，執(zhí)行基于計算式(校正運(yùn)算式)的運(yùn)算，計算深部溫度。由此，能夠求出去除了熱平衡引起的影響的、接近理想的深部溫度。(6)在本發(fā)明的溫度測量裝置的其他方式中，通過設(shè)所述第2溫度為變量且具有第1斜率和第1截距的第1 一次函數(shù)表示所述第1溫度，通過設(shè)所述第3溫度為變量且具有第2斜率和第2截距的第2 —次函數(shù)表示所述第1一次函數(shù)的所述第1截距，所述多個常數(shù)與所述第1斜率、所述第2斜率以及所述第2截距相當(dāng)，當(dāng)設(shè)在第1測量中得到的所述第1溫度為Tbl，所述第2溫度為Tpl，所述第3溫度為Toutr，設(shè)在第2測量中得到的所述第1溫度為Tb2，所述第2溫度為Tp2，所述第3溫度為Tout2’，設(shè)在第3測量中得到的所述第1溫度為Tb3，所述第2溫度為Tp3，所述第3溫度為Tout3’時，所述運(yùn)算部根據(jù)在所述第1測量中得到的所述第1溫度Tbl、所述第2溫度Tpl以及所述第3溫度Toutr，在所述第2測量中得到的所述第1溫度Tb2、所述第2溫度Tp2以及所述第3溫度Tout2’，以及在所述第3測量中得到的所述第1溫度Tb3、所述第2溫度Tp3以及所述第3溫度Tout3’，計算所述第1斜率、所述第2斜率以及所述第2截距的值，通過使用計算出的所述第1斜率、 所述第2斜率以及所述第2截距的值基于所述深部溫度的運(yùn)算式進(jìn)行運(yùn)算，計算所述被測量體的深部溫度。
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通過計算機(jī)仿真可知，第1溫度(基材的被測量體側(cè)的溫度)與第2溫度(基材的環(huán)境側(cè)的溫度)具有線性關(guān)系，因此，第1溫度能夠由設(shè)第2溫度為變量且具有第1斜率和第1截距的第1 一次函數(shù)來表示。即，能夠表示為(第1溫度)=(第1斜率)·(第2 溫度)+ (第1截距)。并且，通過計算機(jī)仿真可知，第1 一次函數(shù)的第1截距與第3溫度具有線性關(guān)系， 因此，第1一次函數(shù)的第1截距能夠由設(shè)第3溫度為變量且具有第2斜率和第2截距的第 2—次函數(shù)來表示。即，能夠表示為(第1截距)=(第2斜率)·(第3溫度)+ (第2截距)。結(jié)果，能夠表示為(第1溫度)=(第1斜率) (第2溫度)+ (第2斜率) (第 3溫度)+ (第2截距)。該關(guān)系式與記載在上述(5)的方式中的、“設(shè)第2溫度和第3溫度為變量且包含多個常數(shù)的函數(shù)”相當(dāng)。因此，“多個常數(shù)”與上述式子中的“第1斜率”、“第 2斜率”以及“第2截距”相當(dāng)。即，需要求出三個常數(shù)的值。因此，例如至少執(zhí)行三次溫度測量，按照每次溫度測量，得到一組第1溫度、第2溫度以及第3溫度。在將得到的溫度值代入到上述函數(shù)，S卩(第1溫度)=(第1斜率) (第 2溫度)+ (第2斜率)·(第3溫度)+ (第2截距)這樣的關(guān)系式時，得到三個方程式，即包含(第1斜率)、(第2斜率)以及(第2截距)這樣的三個變量的三元聯(lián)立方程式。通過解該三元聯(lián)立方程式，能夠決定“多個常數(shù)”，即“第1斜率”、“第2斜率”以及“第2截距” 的值(但是，不限于該方法)。(7)在本發(fā)明的溫度測量裝置的其他方式中，在設(shè)所述第1斜率為a，所述第2斜率為c，所述第2截距為d時，所述運(yùn)算部通過下式計算所述a、c、d的值，
ra\ fTpl ToutV lVVraPc = Tpl Tout2' 1 Tbl 、dJ [Tp3 Touty 1J [Tblj所述運(yùn)算部通過由下式表示的作為所述深部溫度的運(yùn)算式的第1計算式計算所述深部溫度iTc,
d
在本方式中，將作為在上述(5)的方式中說明的多個常數(shù)的“第1斜率”、“第2斜率”以及“第2截距”表現(xiàn)為多個常數(shù)a、c、d。具體而言，上述的(第1溫度)=(第1斜率) (第2溫度)+ (第2斜率) (第 3溫度)+ (第2截距)這樣的函數(shù)能夠表示為“Tb = a .Tp+c .Tout，+d”。Tb為第1溫度， Tp為第2溫度，Tout’為第3溫度(環(huán)境等效溫度)，a、c、d為常數(shù)。因此，上述三元聯(lián)立方程式能夠由下式表示。
'Tb\\ (Tpl ToutV 1丫以、Tb2 = Tp2 Toutli 1 c 、Tb3 J [Tp3 Touty 1 )\d ^
因此，多個常數(shù)(a、C、d)能夠通過包含上述逆矩陣的式子求出。并且，通過將求出的a、c、d的各值代入到第1計算式執(zhí)行運(yùn)算，得到不受熱平衡的影響的、大致理想地進(jìn)行了校正后的深部溫度Tc。(8)在本發(fā)明的溫度測量裝置的其他方式中，當(dāng)設(shè)在第1測量中得到的所述第1 溫度為Tbl，所述第2溫度為Tpl，所述第3溫度為Toutr，設(shè)在第2測量中得到的所述第1 溫度為Tb2，所述第2溫度為Tp2，所述第3溫度為Tout2’，并且所述Tout2’的值為與所述 Toutl'不同的值時，所述運(yùn)算部使用在所述第1測量中得到的所述第1溫度Tbl和所述第 2溫度Tpl、以及在所述第2測量中得到的所述第1溫度作2和所述第2溫度Tp2，執(zhí)行基于作為所述深部溫度的運(yùn)算式的第2計算式的運(yùn)算，計算所述深部溫度Tc，所述第2計算式由下式表示，
權(quán)利要求
1.一種溫度測量裝置，其特征在于，該溫度測量裝置具有溫度測量部、運(yùn)算部以及控制所述溫度測量部和所述運(yùn)算部的動作的控制部，所述溫度測量部具有作為熱介質(zhì)的基材，其具有作為與被測量體接觸的接觸面的第1面； 第1溫度傳感器，其測量所述基材的第1測量點(diǎn)處的溫度作為第1溫度； 第2溫度傳感器，其測量所述基材的與所述第1測量點(diǎn)不同的第2測量點(diǎn)處的溫度作為第2溫度；以及第3溫度傳感器，其測量所述基材的與所述第1測量點(diǎn)和所述第2測量點(diǎn)不同的第3 測量點(diǎn)處的溫度作為第3溫度，該第3溫度是代用作所述基材的周圍的環(huán)境溫度的溫度，所述第1測量點(diǎn)、所述第2測量點(diǎn)以及所述第3測量點(diǎn)位于所述基材的外表面上或者所述基材的內(nèi)部，所述第1溫度傳感器、所述第2溫度傳感器以及所述第3溫度傳感器在所述環(huán)境溫度不同的條件下，多次測量所述第1溫度、所述第2溫度以及所述第3溫度，所述運(yùn)算部根據(jù)通過所述多次測量而得到的所述第1溫度、所述第2溫度以及所述第 3溫度，基于深部溫度的運(yùn)算式，求出遠(yuǎn)離所述第1面的、所述被測量體的深部的深部溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度測量裝置，其特征在于，所述控制部將所述第1溫度、所述第2溫度以及所述第3溫度的測量時間段分割為多個時間段，使所述第1溫度傳感器和所述第2溫度傳感器按照每一個時間段以預(yù)定間隔執(zhí)行多次溫度測量，此外，所述運(yùn)算部使用通過所述多次測量而得到的多個溫度的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行平均運(yùn)算，按照每一個時間段決定所述第1溫度、所述第2溫度以及所述第3溫度，所述運(yùn)算部使用按照所述每一個時間段決定的所述第1溫度、所述第2溫度以及所述第3溫度，執(zhí)行基于所述深部溫度的計算式的運(yùn)算，求出所述被測量體的深部的深部溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度測量裝置，其特征在于，該溫度測量裝置還具有能夠改變所述環(huán)境溫度的環(huán)境溫度調(diào)整部， 所述控制部在使所述第1溫度傳感器、所述第2溫度傳感器以及所述第3溫度傳感器執(zhí)行所述多次測量時，每當(dāng)一次測量結(jié)束時，通過所述環(huán)境溫度調(diào)整部改變所述環(huán)境溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度測量裝置，其特征在于，該溫度測量裝置還具有定時控制信息輸入部，該定時控制信息輸入部輸入定時控制信息，該定時控制信息決定所述第1溫度傳感器、所述第2溫度傳感器以及所述第3溫度傳感器執(zhí)行所述多次測量的定時，所述控制部每當(dāng)從定時控制信息輸入部輸入所述定時控制信息時，使所述第1溫度傳感器、所述第2溫度傳感器以及所述第3溫度傳感器執(zhí)行溫度測量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任意一項(xiàng)所述的溫度測量裝置，其特征在于，在通過設(shè)所述第2溫度和所述第3溫度為變量且包含多個常數(shù)的函數(shù)表示所述第1溫度時，所述運(yùn)算部根據(jù)測量出的所述第1溫度、所述第2溫度以及所述第3溫度計算所述多個常數(shù)，通過使用了計算出的所述多個常數(shù)基于所述深部溫度的計算式進(jìn)行運(yùn)算，計算所述被測量體的深部溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溫度測量裝置，其特征在于，通過設(shè)所述第2溫度為變量且具有第1斜率和第1截距的第1一次函數(shù)表示所述第1 溫度，通過設(shè)所述第3溫度為變量且具有第2斜率和第2截距的第2 —次函數(shù)表示所述第1 一次函數(shù)的所述第1截距，所述多個常數(shù)對應(yīng)于所述第1斜率、所述第2斜率以及所述第2截距，當(dāng)設(shè)在第1測量中得到的所述第1溫度為Tbl，所述第2溫度為Tpl，所述第3溫度為 Toutr，設(shè)在第2測量中得到的所述第1溫度為Tb2，所述第2溫度為Tp2，所述第3溫度為 Tout2’，設(shè)在第3測量中得到的所述第1溫度為Tb3，所述第2溫度為Tp3，所述第3溫度為 Tout3'時，所述運(yùn)算部根據(jù)在所述第1測量中得到的所述第1溫度Tbl、所述第2溫度Tpl以及所述第3溫度Toutr，在所述第2測量中得到的所述第1溫度Tb2、所述第2溫度Tp2以及所述第3溫度Tout2’，以及在所述第3測量中得到的所述第1溫度Tb3、所述第2溫度Tp3 以及所述第3溫度Tout3’，計算所述第1斜率、所述第2斜率以及所述第2截距的值，通過使用計算出的所述第1斜率、所述第2斜率以及所述第2截距的值基于所述深部溫度的運(yùn)算式進(jìn)行運(yùn)算，計算所述被測量體的深部溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溫度測量裝置，其特征在于，在設(shè)所述第1斜率為a，所述第2斜率為c，所述第2截距為d時，所述運(yùn)算部通過下式計算所述a、c、d的值，
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度測量裝置，其特征在于，當(dāng)設(shè)在第1測量中得到的所述第1溫度為Tbl，所述第2溫度為Tpl，所述第3溫度為 Toutr，設(shè)在第2測量中得到的所述第1溫度為Tb2，所述第2溫度為Tp2，所述第3溫度為 Tout2，，并且所述Tout2，的值為與所述Toutl，不同的值時，所述運(yùn)算部使用在所述第1測量中得到的所述第1溫度Tbl和所述第2溫度Tpl、以及在所述第2測量中得到的所述第1溫度作2和所述第2溫度Tp2，執(zhí)行基于作為所述深部溫度的運(yùn)算式的第2計算式的運(yùn)算，計算所述深部溫度Tc，所述第2計算式由下式表示，
全文摘要
本發(fā)明提供一種溫度測量裝置，包含溫度測量部(43)、運(yùn)算部(74)以及控制溫度測量部和運(yùn)算部的動作的控制部(73)，溫度測量部(43)具有基材(40)、第1溫度傳感器(50)、第2溫度傳感器(52)以及第3溫度傳感器(55)，基材(40)具有作為與被測量體的接觸面的第1面；以及第2面，其是與第1面相對的環(huán)境側(cè)的面，所述第1溫度傳感器(50)、所述第2溫度傳感器(52)以及所述第3溫度傳感器(55)在環(huán)境溫度(Tout)的值不同的條件下，多次測量第1溫度(Tb)、第2溫度(Tp)以及第3溫度(Tout’)，運(yùn)算部(74)使用測量出的溫度，求出被測量體的深部的深部溫度(Tc)。
文檔編號G01K7/22GK102466526SQ20111031056
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者清水興子 申請人:精工愛普生株式會社