[发明专利]用于温度计的原位校准的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于确定和/或监测介质(5)的温度(T)的装置(1)，所述装置(1)包括：第一温度传感器(13)，所述第一温度传感器(13)用于确定所述介质(5)的温度(T)；基准元件(8)，所述基准元件(8)用于所述装置(1)的原位校准和/或验证，所述基准元件(8)至少部分地由在与所述装置(1)的操作相关的温度范围内的至少一个预定相变温度(T_ph)下发生至少一次相变的材料组成，在所述相变的情况下，所述材料保持在固相，并且其中在所述基准元件(8)上布置有至少第一导电电极(11)和第二导电电极(12)，所述第一导电电极(11)和所述第二导电电极(12)彼此电绝缘；第一连接线(9a)，所述第一连接线(9a)用于接触，尤其是电接触所述第一电极(11)；以及第二连接线(9b)，所述第二连接线(9b)用于接触，尤其是电接触所述第二电极(12)，根据本发明，提供了第三连接线(9c)，所述第三连接线(9c)由至少与所述第一连接线(9a)或所述第二连接线(9b)的材料不同的材料组成，其中对所述第三连接线(9c)进行布置，以使得其与所述第一连接线(9a)或所述第二连接线(9b)形成呈第一热电偶形式的所述第一温度传感器(13)。此外，本发明涉及一种用于本发明的装置的原位校准和/或验证的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于确定和/或监测液体的温度的装置，所述装置包括第一温度传感器和基准元件以及至少三根连接线。此外，本发明涉及一种用于本发明的装置的原位校准和/或验证方法。

背景技术

目前，温度计的校准通常在校准浴器、校准炉或固定点系统中执行。例如，在DE102004027072B3中描述了相应的固定点单元。然而，在这些方法的情况下，通常必须从测量点卸下温度计。相反，为了能够在已安装状态下校准温度计，DE19941731A1公开了一种提供在温度计中的小型化固定点单元。固定点单元填充有固定点物质，例如金属或共晶合金。然而，在这种情况下，需要额外的单元来封装固定点物质，这减小了传感器的动态范围，尤其是使对温度变化的响应时间劣化。此外，在给定的情况下，可能会发生固定点物质从单元中逸出，这可能导致温度计的损坏或甚至破坏。

因此，期望的是能够在已安装状态下即原位对温度计进行校准和/或验证，在这种情况下不会出现上面提及的缺点。

原则上，为了确定温度，可以使用最多样的物理和/或化学的、依赖于温度的材料性质。在这种情况下，性质可以是发生在某个特征温度点的特定性质的变化，尤其是突然变化，或者是性质的呈特征线或曲线形式的连续变化。例如，铁磁材料的居里温度是材料的特征温度点。在这方面，从DE 4032092C2中已知一种用于确定居里温度的方法，在这种情况下借助于差分扫描热分析仪检测居里温度区域中吸收的热量的突然变化。在DE19702140A1中，又描述了一种用温度传感器测量旋转支撑部分的温度的装置和方法，所述温度传感器具有铁磁性或顺磁性材料，所述材料在相关温度范围内表现出其极化依赖温度的变化。因此，将依赖温度的极化的特征线或曲线纳入考虑以便确定温度。

从DE19805184A1中已知的另一示例描述了基于压电元件的电容而确定压电元件的温度。类似地，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。

使用某些特征温度点或特征线或曲线基本上也适用于校准和/或验证温度计。

因此，在EP1247268B2中，例如描述了一种用于基于呈辅助温度传感器形式的一个或多个基准元件的特征线或曲线而原位校准多个集成的温度传感器的方法。基准元件安装在作为主温度传感器的补充的温度计插入件中。为了可以进行校准，所利用的基准元件与主温度传感器的不同之处在于构造和/或应用的材料。这导致不同的特征线或曲线。然而，这种情况下的不利之处在于基准元件的特征线或曲线通常经受老化效应和/或传感器漂移。