(57)【要約】【課題】計測機器に定期保守時の比較データ、実施日、計測機器の設定条件をそれぞれ記録しておき、そのデータから経時変化曲線を算出して使用日の誤差を推定し、使用者のデータ管理や解析の負担を軽減することのできる予測値算出方法および予測値算出機能付き計測装置を提供する。【解決手段】製造時の補正データのみ保存する製造時補正データ用メモリと、定期保守時に誤差調整を行った際の補正データを保存する補正データ用メモリと、定期保守時に行った標準器との比較データおよびこのときの計測機器の測定条件と日時データを保存する比較データ用メモリと、前記比較データと日時データを基に演算により計測機器の誤差の経時変化曲線を求め、前記補正データを用いて計測した値に対して前記経時変化曲線を利用することにより使用日の予測値を算出する演算部を備える。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定期保守時には、製造時補正データ用メモリに保存された計測機器の製造時補正データを用いて測定した値を標準器と比較し、その比較結果およびその定期保守時の日時データを比較データ用メモリに保存すると共に、計測機器を調整してその補正データを補正データ用メモリに保存しておき、
通常の使用時には、前記補正データ用メモリの補正データを用いて測定した値に対して、前記比較データ用メモリのデータに基づき求めた計測機器の誤差の経時変化曲線を利用して、使用日の値を予測するようにしたことを特徴とする予測値算出方法。
【請求項２】
前記比較データ用メモリには定期保守時の計測機器の測定条件に関するデータを保存しておき、
この計測機器を使用するときは、使用時の測定条件が前記定期保守時の測定条件と同一である場合のみ使用日の値を予測できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の予測値算出方法。
【請求項３】
製造時の補正データのみ保存する製造時補正データ用メモリと、
定期保守時に誤差調整を行った際の補正データを保存する補正データ用メモリと、
定期保守時に行った標準器との比較データおよびこのときの計測機器の測定条件と日時データを保存する比較データ用メモリと、
前記比較データと日時データを基に演算により計測機器の誤差の経時変化曲線を求め、前記補正データを用いて計測した値に対して前記経時変化曲線を利用することにより使用日の予測値を算出する演算部
を備えたことを特徴とする予測値算出機能付き計測機器。
【請求項４】
前記比較データ用メモリには定期保守時の計測機器の測定条件に関するデータが保存されるように構成され、
前記演算部は、この計測機器を使用するとき、使用時の測定条件が前記定期保守時の測定条件と同一である場合のみ使用日の値を予測するように構成されたことを特徴とする請求項３記載の予測値算出機能付き計測機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計測機器の校正に関し、詳しくは、定期保守時に記憶しておいた比較データと実施日をもとに経時変化曲線を求め、計測機器の設定条件が定期保守時と同じである場合に限り経時変化曲線から使用時の予測値を算出して入出力値を補正・推定することのできる予測値算出方法および予測値算出機能付き計測機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、計測機器においては、使用部品などの経時変化により測定値や発生値の誤差が時間と共に増大することはよく知られている。そのような誤差を補正するためには、国家標準につながる標準器（以下国家標準器という）を用いて定期的に保守を行うのが通例である。
【０００３】
一般的に用いられる計測機器においては、定期保守時に標準器が示す値と一致するように調整を行う。したがって、このような計測機器から得られる値の誤差は図３に示すようなトレンドになる。
【０００４】
他方、国家標準から直接値を得たり、社内標準として用いる機器の場合には、定期保守時に調整を行わず、使用した標準器との値を比較するだけである。したがって、機器から得られる値の誤差は図４に示すように時間と共に増大するのが一般的である。
【０００５】
このような機器を使用する際には、図４に示すように、定期保守時値（黒丸印）の近似直線（または近似曲線）を求めて、そこから使用時の値（白丸印）を予測する。
【０００６】
この種の計測機器は、図５に示すように、測定・発生を行う入出力部１、補正データを保存する補正データ用メモリ２、入出力値を補正データをもとに正確な値に演算する演算部３、測定値や出力値を表示する表示部４を備えている。
なお、上記補正データとは、測定値や発生値の真値に対する誤差を補正するための補正式および補正式における係数や定数である。
【０００７】
このような構成において、通常の使用時には補正データを基に入出力値を決定する。この補正データは、定期保守時に標準器の値をもとに誤差調整を行なったときの補正用のデータである。補正データ用メモリ２は、定期保守時ごとに最新の補正データで更新されるようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的に使用される機器としては前述のような校正方法を用いて何等問題ないが、標準器として用いる場合には以下のような課題がある。
【０００９】
（１）定期保守時に調整を行って補正データを書き換えてしまうと、機器の経時変化が予測できなくなる。そのため、経時変化が重要であるような標準器としては使用できないことになる。
【００１０】
（２）標準器として使用する場合は定期保守時に調整を行わず（補正データ用メモリ２の書き換えを行わず）に国家標準器と比較だけ行う。つまり、機器固有の経時的な変化が重要になり、定期保守時には標準器との比較のみを行ってそのデータを記録しておき、これらのデータから経時変化直線あるいは曲線（以下代表して経時変化曲線という）を決定し、それにもとづいて使用時の値を予測する。
【００１１】
このような場合、経時変化を予測するためには、データを蓄積するための媒体、すなわち紙、あるいは電子化されたデータを蓄積するパーソナルコンピュータなどの、計測機器以外の手段が必要となり、利用者の負担が増え、データの管理や経時変化曲線の算出が煩雑になるという問題がある。
【００１２】
（３）また、計測機器が示す入出力値の誤差は時間の経過と共に大きくなるので、予測や補正をしないそのままの状態では通常の計測を行えなくなる（誤差が大きくなり実用に供し得ない）という欠点がある。
【００１３】
ところで、一部の計測機器には、図５に破線で示すように、出荷時のみに補正データの書込みが可能なメモリ５を用意したものがある。メモリ２と５のデータを適宜に用いることにより機器の経時変化を調べることを可能にしたものがある。
【００１４】
このような機器においては定期保守時に以下のことを行う。
（ａ）製造時補正データを用いて国家標準器と比較する。このデータを蓄積することにより、計測器の経時変化曲線を求めることができ、標準器としての利用が可能になる。
（ｂ）定期保守時に調整を行い、補正データ用メモリの内容を書き換える。通常の計測では、補正データ用メモリを利用することにより誤差の小さい計測が行える。
【００１５】
このような機器によれば、前記課題（１）に挙げた、機器の経時変化が予測できなくなる点は解決され、また課題（３）で述べたような予測や補正をしないそのままの状態では通常の計測を行えなくなるという問題も解決される。
しかし、課題（２）に記した、経時変化を予測するために計測機器以外の手段が必要になるという問題は解決されていない。
【００１６】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、計測機器に定期保守時の比較データ、実施日、計測機器の設定条件をそれぞれ記録しておき、そのデータから経時変化曲線を算出して使用日の誤差を推定し、使用者のデータ管理や解析の負担を軽減することのできる予測値算出方法および予測値算出機能付き計測装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、請求項１の発明は
定期保守時には、製造時補正データ用メモリに保存された計測機器の製造時補正データを用いて測定した値を標準器と比較し、その比較結果およびその定期保守時の日時データを比較データ用メモリに保存すると共に、計測機器を調整してその補正データを補正データ用メモリに保存しておき、
通常の使用時には、前記補正データ用メモリの補正データを用いて測定した値に対して、前記比較データ用メモリのデータに基づき求めた計測機器の誤差の経時変化曲線を利用して、使用日の値を予測するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
この方法では、定期保守時ごとにメモリに記憶した過去の比較データと日時データから計測機器の誤差の経時変化曲線を求めてこの経時変化曲線から使用時の予測値を算出する。
このため、計測機器内のメモリに比較データを保存し、このデータを用いて予測値を算出するため、従来のような煩雑なデータ蓄積や算出がなくなり、使用者のデータ管理や解析の負担が軽減される。
また、定期保守時に書き換えた補正データを用いて測定した値に対し、経時変化曲線を直前の定期保守日から使用日までの期間に適用するため、より誤差の小さな測定が可能となる。
【００１９】
この場合、請求項２のように、測定条件が定期保守時と使用日とで一致した場合のみ測定値の予測が行なわれるようにする。
このような条件判別により、使用者の設定間違いを回避することができる。
【００２０】
請求項３の発明は、
製造時の補正データのみ保存する製造時補正データ用メモリと、
定期保守時に誤差調整を行った際の補正データを保存する補正データ用メモリと、
定期保守時に行った標準器との比較データおよびこのときの計測機器の測定条件と日時データを保存する比較データ用メモリと、
前記比較データと日時データを基に演算により計測機器の誤差の経時変化曲線を求め、前記補正データを用いて計測した値に対して前記経時変化曲線を利用することにより使用日の予測値を算出する演算部
を備えたことを特徴とする。
【００２１】
これは請求項１の方法の発明を用いた計測機器であり、請求項１の発明と同等の効果を発揮する。
【００２２】
請求項４の発明では、請求項２の発明と同様な効果が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。図１は本発明に係る経時変化予測方法を実施するための装置の要部構成図である。図１において、図５の従来例と異なる部分は、比較データが保存される比較データ用メモリ１１と、カレンダ機能を有するカレンダ機能部１２である。
【００２４】
比較データ用メモリ１１には、過去の定期保守時に行ったときの標準器（図示せず）との比較データと、各比較時の計測機器の設定条件および日時データが蓄積される。なお、日時データはカレンダ機能部１２から与えられる。
【００２５】
このような構成における動作は次のように３種類に大別できる。
（１）定期保守時の国家標準器との比較においては、製造時補正データ用メモリ５のデータを使用して計測を行い、その計測値と国家標準器との比較結果をカレンダ機能部１２から得られる日時データと共に比較データ用メモリ１１に保存する。
【００２６】
この比較データ用メモリ１１に保存されたデータを用いることにより計測機器の経時変化曲線は演算部３で自動的に求められ、従来の課題（２）の、経時変化を予測するために計測機器以外の手段が必要になるという問題は解決される。
【００２７】
（２）また、定期保守時には、補正データ用メモリ２のデータを使用して機器の調整を行い、調整後、補正データ用メモリ２を新たな補正データに書き換える。これにより、従来の課題（１）と（３）の問題が解決される。
【００２８】
（３）補正データ用メモリ２のデータを使用する通常の計測においては、上記（１）で自動的に求められた経時変化曲線を利用することにより予測値を得ることができ、補正データ用メモリ２のデータだけに基づいて計測した測定値（従来の計測機器による測定値）よりもさらに誤差の小さい測定値を得ることが可能になる。
【００２９】
次に、通常の計測時における動作の詳細を説明する。
演算部３では、定期保守時に得た比較データと日時データから計測機器の経時変化曲線のパラメータを算出する。さらに、定期保守時（比較時）と現在の計測時とで機器の設定条件が同一か否かも判別する。
【００３０】
設定条件が同一の場合にのみ、先に得た経時変化曲線のパラメータとカレンダ機能部１２から受け取った日時データとから、入出力部１の値（測定値または出力値）を補正・推測し表示部４に表示する。
なお、上記の測定時の測定条件と定期保守時の測定条件の判別は、使用者による設定条件の誤設定を回避するのに役立っている。
【００３１】
この場合の入出力部１の値とは、補正データ用メモリ２のデータを用いて求めた値である。補正データ用メモリ２のデータは、前述のように、定期保守時に機器の調整を行ったときの補正データである。
【００３２】
通常使用時では、補正データを用いて測定したときの（これを補正データ使用時という）誤差の経時変化は図２の実線のようになる。
一方、製造時補正データを使用したときの誤差の経時変化は図２の太線破線のようになる。
【００３３】
そこで、補正データ使用時の測定においても、比較データに基づいて求められた経時変化曲線のパラメータを直前の定期保守日から適用して使用日の測定値を予測する。この処理は演算部３において行われる。
このような処理により、より誤差の小さな測定が可能となる。
【００３４】
例えば、メモリ５の製造時補正データを使用して１年ごとに１０Ｖの校正を行ったところ以下に示すような測定値を示す計測機器があったとする。
工場出荷時　　　１０．０００００Ｖ
１年後　　　　　１０．０００１２
２年後　　　　　１０．０００２４
３年後　　　　　１０．０００３６
４年後　　　　　１０．０００４８
【００３５】
このとき、メモリ１１に保存される比較データは、０．０００１２（Ｖ／年）あるいは０．００００１（Ｖ／月）である。
（１）メモリ５とメモリ１１のデータを用いて補正した場合
その予測値は、次式により求められる。
予測値＝（メモリ５のデータで補正した測定値）＋（工場出荷後の経過月数）×０．００００１（Ｖ／月）
【００３６】
（２）他方、メモリ２の補正データとメモリ１１の比較データを用いた場合
メモリ５の製造時補正データを使用して１年ごとに１０Ｖの校正を行ったときの各データは次のようになる。
2004020505.tif 000003
【００３７】
なお、メモリ１１に保存される比較データは前項（１）の場合と同じになる。したがって、メモリ２の補正データとメモリ１１の比較データを用いて測定したときの予測値は次式で求められる。
予測値＝（メモリ２の補正データを使用して測定した値）＋（調整後の経過月数）×０．００００１（Ｖ／月）
【００３８】
メモリ１１の比較データを用いた場合の利点は次の通りである。
（１）計測機器の故障把握
例えば、正確な１０．０００００Ｖを工場出荷時から４年２カ月後に測定したとき、
（ａ）メモリ５の製造時補正データとメモリ１１の比較データを使用した場合の予測値は、１０．０００００＋５０×０．００００１＝１０．０００５０Ｖとなる。
（ｂ）メモリ５の製造時補正データを使用して測定した場合の値は、１０．０００７０Ｖである。
【００３９】
この結果によれば、（ｂ）の値が（ａ）の予想値から大きくずれているので、計測機器が故障した可能性が考えられる。このような故障は本来定期校正時にしか発見できないが、２つのメモリ５と１１のデータを利用することにより早期発見が可能となり、利用者が機器の故障を見過ごして継続使用するのを未然に防止することができる。
【００４０】
（２）より正確な補正
１０Ｖ前後の未知の値を、調整後２カ月後に測定した場合、
（ｃ）メモリ２の補正データを使用して測定した場合の値は、１０．００１４７Ｖである。
（ｄ）メモリ２の補正データとメモリ１１の比較データを使用して測定した場合の予測値は、１０．００１４７−２×０．００００１＝１０．００１４５Ｖである。
【００４１】
この場合、（ｄ）の予測値は過去の校正値の蓄積から得られるものであるため、（ｃ）の測定値よりもより正確に真値を表わしている予測値と言える。
【００４２】
このように、上記（１）、（２）項のようなことは従来の補正データを１つしか持たない機器では得ることができない。メモリを２個持っていた従来の機器においても自動で経時変化の補正式や補正係数を得ることはできなかった。本発明では、利用者がこれらを自動的に得ることができるようになり、計測機器の管理が容易になる。
【００４３】
なお、他の実施例として、カレンダ機能部１２の代わりに日時を入力する入力手段を用いて、同様に定期保守時の日時を入力するように構成しても構わない。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、定期保守時の比較データ、実施日および測定条件が計測機器内のメモリに記録されていて、それらのデータから経時変化曲線を算出し、使用日の入出力値をその経時変化曲線のパラメータを使用して補正することにより、誤差の少ない入出力値を簡単に予測することができる。
また、使用者のデータ管理や解析の負担を従来に比べて格段に軽減することもできる。
【００４５】
さらに、定期保守時の測定条件が記録されていて、それと同条件でないと予測値が得られないようにしてあるため、使用者の測定条件の誤設定を容易に回避することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る予測値算出方法を実現するための計測装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】経時変化についての説明図である。
【図３】一般的に使用される計測機器の経時変化についての説明図である。
【図４】標準器に使用される計測機器の経時変化についての説明図である。
【図５】従来の計測機器の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１　入出力部
２　補正データ用メモリ
３　演算部
４　表示部
５　製造時補正データ用メモリ
１１　比較データ用メモリ
１２　カレンダ機能部
【図１】
2004020505.tif 000004
【図２】
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【図３】
2004020505.tif 000006
【図４】
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【図５】
2004020505.tif 000008