(57)【要約】      （修正有）【課題】少なくとも１本の測定プローブ１ａ、１ｂ、…のコンディションを判定する方法の提供。【解決手段】前記測定プローブは、１つまたは複数のシステム段を備えたプロセス・システムのプロセス容器８に組み込まれ、公知のＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスに従って、取付位置から取外されることなく時間的に間隔をおいて洗浄がなされる。本発明によれば、測定プローブ１ａ、１ｂ、…の温度または測定プローブの周囲に存在する流体６の温度を、測定プローブ１ａ、１ｂ、…の内部または外部に装備した測定センサ７、１７によって測定し、そして、測定プローブ１ａ、１ｂ、…の供用開始時点から継続的に測定した温度の記録に基づいて、測定プローブ１ａ、１ｂ、…のコンディションを判定するようにしている。この方法においては、更に、ＣＩＰ洗浄プロセス及びＳＩＰ滅菌プロセスの実行状況が適正であるか否かをモニタすることもできる。【選択図】図１
2005201900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス容器（８；８１、８２）に組み込まれており、公知のＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスに従って、取付位置から取外されることなく時間的に間隔をおいて洗浄がなされる、少なくとも１本の測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）のコンディションを判定する方法において、
前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）の温度（ＴＳ／Ｍ）または前記測定プローブの周囲に存在する流体（６）の温度（ＴＳ／Ｍ）を、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）の内部または前記プロセス容器（８；８１、８２）の内部に装備した測定センサ（１７）によって測定し、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）を装備した時点から継続的に測定した前記温度（ＴＳ／Ｍ）の記録に基づいて、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）のコンディションを判定することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記温度（ＴＳ／Ｍ）を少なくとも１つのスレショルド値（ｔｈＣＩＰ；ｔｈＳＩＰ）と比較し、前記温度（ＴＳ／Ｍ）がある１つのスレショルド値を超えたときに、
ａ）当該スレショルド値（ｔｈＣＩＰ；ｔｈＳＩＰ）に対応した損耗負荷の大きさを記録するか、または、
ｂ）当該スレショルド値（ｔｈＣＩＰ；ｔｈＳＩＰ）に対応した損耗負荷の大きさを記録すると共に、それまでの全ての損耗負荷の累積値（ＩＮＴＬＴ）を算出するか、または、
ｃ）当該スレショルド値（ｔｈＣＩＰ；ｔｈＳＩＰ）に対応した損耗負荷の大きさを記録すると共に、それまでの全ての損耗負荷の累積値（ＩＮＴＬＴ）を算出し、その算出した累積値（ＩＮＴＬＴ）を、損耗負荷の累積値の許容限度値である最大値（ＭＡＸＬＴ）と比較して、損耗負荷残存許容量である残存寿命（ＲＬＴ）の値を算出する、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）の損耗負荷残存許容量である前記残存寿命（ＲＬＴ）の値を、当該スレショルド値（ｔｈＣＩＰ；ｔｈＳＩＰ）に対応した所定の減少分だけ減じるようにし、該所定の減少分は、例えばＣＩＰ洗浄プロセス、またはＳＩＰ滅菌プロセス、または製造プロセスなどの、前記プロセス・システムにより実行されるプロセスの種別ごとに定められていることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）がそれまでに被った全ての損耗負荷の累積値（ＩＮＴＬＴ）を算出する際に、
ａ）記録されている前記温度（ＴＳ／Ｍ）を、全期間に亘って積分するか、または、
ｂ）記録されている前記温度（ＴＳ／Ｍ）を、前記温度（ＴＳ／Ｍ）がある１つのスレショルド値（ｔｈＣＩＰ；ｔｈＳＩＰ）を超えた時点から積分するか、または、
ｃ）記録されている前記温度（ＴＳ／Ｍ）を、前記温度（ＴＳ／Ｍ）が夫々のスレショルド値（ｔｈＣＩＰ；ｔｈＳＩＰ）を超えている期間（ｔ５−ｔ２）、（ｔ１２−ｔ７）、（ｔ１５−５１４）において積分するようにし、
前記累積値（ＩＮＴＬＴ）が前記最大値（ＭＡＸＬＴ）を超えたときに、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）のコンディションを報知するか、または、前記累積値（ＩＮＴＬＴ）が前記最大値（ＭＡＸＬＴ）を超えたことを報知する、
ことを特徴とする請求項１、２、又は３記載の方法。
【請求項５】
例えば損耗負荷の残存許容量である前記残存寿命（ＲＬＴ）、前記損耗負荷累積値（ＩＮＴＬＴ）、特性損耗パラメータ、前記最大値（ＭＡＸＬＴ）、及び／または識別データなどの、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）の管理及び／または動作に関するデータを、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）の内部に備えたメモリ・モジュール（１８）に、または、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）の外部に設けた固定データ記録媒体または持ち運び可能なデータ記録媒体に、格納することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の方法。
【請求項６】
前記温度（ＴＳ／Ｍ）がある１つのスレショルド値（ｔｈＣＩＰ；ｔｈＳＩＰ）を超えたならば、当該スレショルド値（ｔｈＣＩＰ；ｔｈＳＩＰ）に対応したプロセス（ＣＩＰ；ＳＩＰ）の実行状況を、プロセス制御デバイス（２、５）がモニタすることを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項記載の方法。
【請求項７】
前記温度（ＴＳ／Ｍ）がある１つのスレショルド値（ｔｈＣＩＰ；ｔｈＳＩＰ）を超えたならば、当該プロセス（ＣＩＰ；ＳＩＰ）が適正に実行されるならその時間内に前記温度（ＴＳ／Ｍ）が当該スレショルド値（ｔｈＣＩＰ；ｔｈＳＩＰ）以下に低下するはずのない時間（ｔＣＩＰ、ｔＳＩＰ）を設定し、その設定した時間（ｔＣＩＰ、ｔＳＩＰ）内に前記温度（ＴＳ／Ｍ）が当該スレショルド値以下に低下したならば、エラー・メッセージ（ＥＣＩＰ；ＥＳＩＰ）を発することを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項記載の方法を実行するための測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）において、
該測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）は、例えば流体（６）の導電率、ｐＨ値、濁度、酸素濃度、ないしはＣＯ２濃度などを測定するための測定プローブであり、
該測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）は、例えば前記残存寿命（ＲＬＴ）、前記積分値（ＩＮＴＬＴ）、前記損耗パラメータ、前記最大値（ＭＡＸＬＴ）、及び／または識別データなどの、該測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）の動作ないしモニタに必要なデータを記憶させるメモリ・モジュール（１８）を備えていることを特徴とする測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）。
【請求項９】
請求項１乃至７の何れか１項記載の方法を実行するためのプロセス・システムであり、該プロセス・システムは、プロセス容器（８；８１、８２）と、例えば請求項８に記載した測定プローブのような少なくとも１本の測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）とを備えており、前記測定プローブは、前記プロセス容器（８；８１、８２）に組み込まれており、前記測定プローブは、公知のＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスに従って、取付位置から取外されることなく時間的に間隔をおいて洗浄ないし滅菌がなされるようにしてあり、該プロセス・システムは、少なくとも１つの測定及び／または制御デバイス（７、１７、２ａ、５）を備えており、前記測定及び／または制御デバイスは、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）の温度（ＴＳ／Ｍ）または前記測定プローブの周囲に存在する流体（６）の温度（ＴＳ／Ｍ）を測定すると共に、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）の供用期間中に継続的に前記温度（ＴＳ／Ｍ）を記録し、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）のコンディションを判定するように動作するものである、プロセス・システムにおいて、
プロセス制御コンピュータ（５）及び／または測定信号コンバータ（２ａ；…）に少なくとも１つのオペレーティング・プログラム（１００）がインストールされており、前記プロセス制御コンピュータ（５）及び／または前記測定信号コンバータ（２ａ；…）が、無線通信方式または有線通信方式によって、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）に接続され、及び／または、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）の内部または外部に配設された温度センサ（７；１７）ないし圧力センサ（７７）に接続されていることを特徴とするプロセス・システム。
【請求項１０】
前記温度（ＴＳ／Ｍ）を測定する測定センサ（１７；７）が、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）の内部または前記プロセス容器（８；８１、８２）の内部に配設されており、また場合によっては、前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）を装着するための装着構造として機能し、装着した測定プローブを防護する、測定プローブ防護構造の内部に配設されていることを特徴とする請求項９記載のプロセス・システム。
【請求項１１】
前記測定プローブ（１ａ；１ｂ；…）に、メモリ・モジュール（１８）及び／または測定信号コンバータ（２）が一体に組み込まれていることを特徴とする請求項９又は１０記載のプロセス・システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載した種類の測定プローブのコンディションの判定方法に関する。また本発明は、この種の判定方法を実施するのに適した測定プローブ及び単段型または多段型のプロセス・システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工業的なプロセス制御は、例えば、化学工業、製薬工業、織物工業、食品製造工業、飲料製造工業、製紙処理、セルロース処理、水処理、それに廃水処理などの分野において行われており、また、それらプロセス制御は、適当な測定プローブないしセンサにより測定される様々なプロセス変数の測定値に基づいて実行される。
【０００３】
下記に非特許文献１として提示する"Process-Analytical Systems Solutions for the Brewery", a company publication of Mettler-Toredo GmbH, CH-8902 Urdorf, Article No. 52 900 309（2003年9月刊）には、醸造におけるプロセス連鎖中の個々のステージ即ち段階（それら段階には、水処理段、仕込み段、発酵貯蔵段、搾り段、炭濾過段、容器充填段、それに廃水処理段などが含まれる）において、処理対象の液体（即ち、プロセス液体）の導電率、液中酸素濃度、ｐＨ値、ＣＯ２濃度、それに濁度などを測定するためには、いかなる測定プローブを用いるのが適切であるかが記載されている。
【０００４】
測定プローブの測定信号は、測定信号コンバータ（測定信号トランスミッタともいう）を介して、また場合によっては更に、結合器や、コモン・データ・バスなどを介して、プロセス制御コンピュータや集中制御コンピュータへ送信され、かかるコンピュータが、測定信号を評価してプロセスを制御する。
【０００５】
食品製造技術の分野やバイオテクノロジーの分野などでは、高度にオートメーション化された生産システムが用いられている。そのような生産システムは、多くの場合、閉じた系を構成しているシステムであって、パイプで構成された幾本もの連通路を備えている。それら連通路は、取外されることのない固定構造物として構成されており、それら連通路の中に、数多くの測定プローブが装備されている。そのようなシステムの設備の内面や測定プローブの表面が適切に消毒ないし滅菌された状態になければ、健康上の危険を生じることになる。即ち、それらの表面に汚染物質が付着すると、有害な細菌類が繁殖し易くなり、なぜならば、表面に付着した汚染物質は、細菌類が繁殖するための栄養素の供給源となる上に、細菌類が繁殖するのに適した温度の繁殖領域を提供するからである。更に、付着した汚染物質の中に生息する細菌類は、不活化することがより困難である。従って、プロセス・システムを消毒ないし滅菌するためには、その全体条件として、表面を完全に洗浄することが必要となる。かかる事情から、プロセス・システムの洗浄作業は、複雑な作業手順に従って行われるものとなっており、そのような洗浄作業を技術的に可能にすることが、非常に重要なタスクとなっている。尚、これらのことに関しては、下記に非特許文献２として提示する Dr.-Ing. Karl Welchner, "The Top Commandment, A Reproducible Cleaning Process for Process Systems as a Core Quality Criterion" (Part 1) Pharma + Food（2000年2月刊）を参照されたい。
【０００６】
以上に加えて、故障のおそれのないプロセス制御を実現するために、個々の測定プローブのコンディションをモニタするということも、非常に重要であり、なぜならば、測定プローブは通常、長期に亘って使用しているうちに、その特性が変化するからである。
【０００７】
下記に特許文献１として提示するドイツ特許出願公開DE 102 09 318 A1号公報には、測定プローブが損耗することによって、その測定プローブが適正に機能する上で重要な１つまたは幾つかのパラメータが変化する。そして、ｐＨ測定プローブや酸素濃度測定プローブの損耗量に応じた残存寿命を、例えばゼロ点、特性曲線の傾き、インピーダンス値、それにセトリングタイムなどの、当該測定プローブの較正パラメータに基づいて判定することが提案されている。
【０００８】
下記に特許文献２として提示するドイツ特許出願公開DE 101 00 239 A1号公報には、電位測定プローブの残存寿命を判定する方法が記載されている。同公報の電位測定プローブは、電解液と、主参照エレメントと、副参照エレメントとを備えており、この電位測定プローブの開口部から進行して行く電解液欠乏領域の前線を、それが、測定すべき電位に接している主参照エレメントに到達する前に、副参照エレメントで検出するようにしている。主参照エレメントで測定した電位と副参照エレメントで測定した電位との差が、所定の限度値を超えたならば、残存寿命が判定されて、それが表示されるようにしたものである。
【０００９】
この特許文献２には更に、化学的プロセスや細菌を取扱うプロセスなどをモニタするために使用している測定プローブに、どのようにして汚染が発生するかが記載されており、また、測定プローブに汚染が発生することによって、その測定結果に、誤差が入り込むということが記載されている。従って、プロセス・システムの内面や、その構成部品の表面に付着した汚染物質を除去するばかりでなく、更に、測定プローブの表面に付着した汚染物質も除去する必要があり、これは、単にプロセス・システムの衛生状態を、妥協のない完璧な衛生状態とするためばかりでなく、適正な測定結果が得られるようにするためにも必要なことである。また、上述した種類のプロセス・システムには数多くの測定プローブが使用されているため、それら測定プローブは、通常、洗浄のために装着位置から取外されるということはなく、ＣＩＰ洗浄プロセス（Cleaning-In-Place process）ないしＳＩＰ滅菌プロセス（Sterilizing-In-Place process）に従って、測定プローブの洗浄ないし滅菌を行うようにしている。ＣＩＰ洗浄プロセスを実行することで、バクテリアの繁殖を防止することができ、また、それを実行した後には、管路内は、汚染物質粒子が除去された状態になっている。ＣＩＰ洗浄プロセスは、ポンプを用いて管路内に洗浄液ないし消毒液を流通させて行うこともあり、或いは、単に熱湯を流通させて行うこともある。
【００１０】
先に言及した非特許文献１には、測定プローブ、導電率センサ、ｐＨセンサ、酸素濃度センサ、濁度センサ、それに、それらプローブないしセンサを防護しつつ装着するための防護装着構造、並びに、プロセス・システムに使用する連結構造などであって、ＣＩＰ洗浄プロセスに対応可能なものが記載されている。また、この非特許文献１には、洗浄及び較正を行うための自動化したシステムを実現するための手段を提供する制御モジュールである、EasyClean（商標）についても記載されている。
【００１１】
電気化学的な測定プローブの較正実行間隔を決定する方法としては、例えば、下記に特許文献３として提示するドイツ特許出願公開DE 101 41 408 A1号公報に記載されている方法などがある。同公開公報の方法によれば、先ず、測定対象の流体の様々な測定パラメータのうちから、少なくとも１つの測定パラメータを、較正実行間隔の調節を行うために利用する測定パラメータとして選択し、測定プローブの供用中にその選択した測定パラメータをモニタするようにし、また、その測定パラメータの値が取るべきの基本的値域を規定すると共に、その基本的値域に対応した基本較正実行間隔を予め定めておく。そして、モニタして得られた測定パラメータの値が、規定した基本的値域からどれほど逸脱しているかを判定し、その判定した逸脱量に基づいて、較正実行間隔に調節を加えるようにしている。
【００１２】
従って、上述した特許文献１及び特許文献２では、測定プローブの特性の変化に基づいて、測定プローブのコンディションを判定している。また、上述した特許文献３は、発生した変化を補償するために必要な、測定プローブの再較正の実行間隔を定める方法を教示している。
【特許文献１】ドイツ特許出願公開DE 102 09 318 A1号公報
【特許文献２】ドイツ特許出願公開DE 101 00 239 A1号公報
【特許文献３】ドイツ特許出願公開DE 101 41 408 A1号公報
【特許文献４】米国特許出願公開第2002/0120750 A1号公報
【非特許文献１】"Process-Analytical Systems Solutions for the Brewery", a company publication of Mettler-Toredo GmbH, CH-8902 Urdorf, Article No. 52 900 309（2003年9月刊）
【非特許文献２】Dr.-Ing. Karl Welchner, "The Top Commandment, A Reproducible Cleaning Process for Process Systems as a Core Quality Criterion" (Part 1) Pharma + Food（2000年2月刊）
【非特許文献３】Jochen Endress, "Non-stop in Action", Pharma + Food（2002年1月刊）
【非特許文献４】"The InFit（登録商標）CIP Series: Sanitary Design For The Most Exacting Requirements", a company publication of Mettler-Toledo GmbH, CH-8902 Urdorf, Article Number 52 400 526（1999年5月刊）
【非特許文献５】Product Sheet "InPro 2000 pH Electrodes with Liquid Electrolyte and Integrated Temperature Sensor", a company publication of Mettler-Toledo GmbH, CH-8902 Urdorf（2000年10月刊）
【非特許文献６】U. Tietze, Ch. Schenk, "Halbleiterschaltungstechik"（半導体回路設計）, 11th edition, 2nd printing（Springer Verlag社、ベルリン、1999年刊）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上に説明した様々な方法は、いずれも多大の手間及びコストを要するものであり、またそれら方法のうちには、その方法に適合可能な、特別の構成の測定プローブを使用しなければならないものもある。
【００１４】
一方、周知のごとく、ＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスをある回数に亘って実行した後には、測定プローブを交換する必要がある。
上に非特許文献３として提示した Jochen Endress, "Non-stop in Action", Pharma + Food（2002年1月刊）の第３６頁に開示されているように、ある測定プローブに対してＣＩＰ洗浄プロセスを何回まで実行可能かという許容回数は、一般的に、測定プローブごとに異なる。更に、ＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスは、１つのプロセス・システムの全域で実行されるとは限らない。また、ＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスを実行する際の温度が、１つのプロセスの各部分ごとに異なることもあり、その場合には、各部分ごとに損耗状態の過酷さが異なることになる。更には、プロセス・システムのある１つのシステム段に対して、種類の異なる洗浄プロセスが、時刻を異ならせて実行されることもあり得る。例えば、ＣＩＰ洗浄プロセスをｎ回実行するごとに、ＳＩＰ滅菌プロセスを１回実行するようにしていることもある。このように、１つのプロセス・システムにおいて、ＣＩＰ洗浄プロセス及びＳＩＰ滅菌プロセスをはじめとする様々なプロセスが実行され、しかも、それらプロセスの様々な実行の形態の全てを考慮しなければならないことから、１つのプロセス・システムの全体の中で使用されている数多くの測定プローブを管理する作業は、多大の手間及びコストを要するものとなっている。また、ＣＩＰ洗浄プロセス及びＳＩＰ滅菌プロセスの合計実行回数を表しただけの情報は、プロセス・システムに使用されている多数の測定プローブのコンディションを明確に示したものとはなり得ない。
【００１５】
従って本発明の目的は、プロセス容器に組み込まれており、公知のＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスに従って、取付位置から取外されることなく時間的に間隔をおいて洗浄がなされる測定プローブのコンディションを判定するための、改良した方法を提供することにある。本発明の更なる目的は、本発明に係る方法を実行するための測定プローブを提供すること、それに、プロセス容器と、測定プローブと、測定及び／または制御デバイスとを備えた、本発明に係る方法を実行するためのプロセス・システムを提供することにある。
【００１６】
本明細書において使用する「プロセス容器」なる用語は、その中に測定プローブを装着することのできる器具や設備などを意味しており、例えば、混合釜、発酵タンク、反応容器、流路系における流通管、等々の様々な器具や設備であって、例えば上述した非特許文献１に記載されているような様々な測定プローブを適切に装備し得るものをいう。
【００１７】
特に、本発明は、実施が容易な方法であって、プロセス容器ないしプロセス・システムに装備されている個々の測定プローブの正確なステータス情報をもたらすことのできる方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
以上の目的に係るタスクは、請求項１に記載した特徴を備えた方法と、請求項８に記載した特徴を備えた測定プローブと、請求項９に記載した特徴を備えたプロセス・システムとによって達成される。尚、従属請求項は、本発明の特に有利な具体的な実施の形態に係る特徴を記載したものである。
【００１９】
本発明に係る方法は、少なくとも１本の測定プローブのコンディションを判定するための方法であって、この測定プローブは、プロセス容器に組み込まれており、公知のＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスに従って、取付位置から取外されることなく時間的に間隔をおいて洗浄がなされるものである。この方法は、プロセス容器と測定プローブとを装備した如何なる種類のシステムにも適用可能であり、また、大型のシステムにも、小型のシステムにも適用可能である。その具体例を挙げるならば、発酵タンクや反応容器などを含むシステムなどにも適用可能である。
【００２０】
本発明によれば、前記測定プローブの内部または前記プロセス容器の内部に装備した測定センサによって、前記測定プローブの温度または前記測定プローブの周囲に存在する流体の温度を測定する。そして、前記測定プローブの供用中に測定した温度を記録して得られた、時間と共に変化する測定温度のグラフに基づいて、前記測定プローブのコンディションを判定する。
【００２１】
好ましい形態の１つは、前記温度を少なくとも１つのスレショルド値と比較するというものである。そして、前記温度がある１つのスレショルド値を超えたときに、
ａ）当該スレショルド値に対応した損耗負荷の存在を記録するか、または、
ｂ）当該スレショルド値に対応した損耗負荷の存在を記録すると共に、それまでの全ての損耗負荷の累積値を算出するか、または、
ｃ）当該スレショルド値に対応した損耗負荷の大きさを記録すると共に、それまでの全ての損耗負荷の累積値を算出し、その算出した累積値を、許容寿命の損耗負荷に対応した最大値と比較して、損耗負荷残存許容量である残存寿命の値を算出する。
【００２２】
具体的には、損耗負荷の大きさを判定したならば、記録してある残存寿命の値を、その損耗負荷に対応した減少分だけ減じるようにする。損耗負荷残存許容量である前記残存寿命の値は、例えば、ＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスの残存実行可能回数に関係したものである。ただし、ＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスが一定のタイム・スケジュールに従って実行されるように設定されているならば、前記測定プローブの交換または再構成が必要になる日時を算出することが可能である。
【００２３】
従って、本発明に係る方法によれば、複雑なプロセス・システムに装備されている数多くの測定プローブの各々について、その測定プローブの損耗負荷残存許容量を、即ち、交換、保守、及び／または、再較正を実行するまでの残余時間である残余寿命を判定することができ、またそれを行う際に、個々の測定プローブに対して実際に作用した損耗負荷の影響の大きさを判定し、記録し、処理するということが、低コストで効率的に行えるものとなっている。
【００２４】
本発明に係る方法によれば、ＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスの実行状況を追跡することができ、また、測定プローブの損耗を引き起こすような、プロセス材料に対して施される処理の実行状況も追跡することができる。この方法を採用することによって、例えば測定プローブに副電極エレメントなどの補助的エレメントを追加するためのコストのような、測定プローブのある種のパラメータを解析するために必要なコストを、不要化することができる。更に、この方法によれば、個々の測定プローブの損耗負荷の大きさを求めるのに、場合によっては局所的に実行されることもある、プロセス制御プログラムが実行するプロセスの、幾つものプロセス・パラメータに基づいて算出するという方法を回避することができ、そのような方法で算出するということは、多大のコスト及び手間を要するタスクとなり、多くの誤差の影響を受けるものとなる。本発明の方法では、プロセス制御のレベルで実行するプロセスに基づいて測定プローブの残余寿命を算出するのではなく、実際に測定プローブに作用する損耗の影響に基づいて、測定プローブの残余寿命を算出するものである。
【００２５】
スレショルド値を採用することによって、実行が開始されたプロセスを識別することができ、そのため、個々の測定プローブの損耗負荷残存許容量である残存寿命を算出する際に、そのプロセスによる損耗負荷の大きさを考慮に入れることができる。ＣＩＰ洗浄プロセス及びＳＩＰ滅菌プロセスにおける圧力及び温度の値は様々であり、用途によっても異なっている。例えば、牛乳加工システムにおけるＣＩＰ洗浄プロセスの温度としては、約８０℃という温度が採用されている。また、牛乳加工システムにおけるＳＩＰ滅菌プロセスの適切な温度は、消毒薬剤を使用する場合とそうでない場合とで異なる。例えば、ＳＩＰ滅菌プロセスの温度を、ＣＩＰ洗浄プロセスの温度より２０°高い温度に定めることもある。バイオテクノロジーの分野でのＳＩＰ滅菌プロセスは、例えば約１２０℃の温度で実行されるのに対して、食品製造工業の分野でのＳＩＰ滅菌プロセスは、約９０℃で実行されることもある。
【００２６】
適切に選定した２つのスレショルド値を使用することによって、ＣＩＰ洗浄プロセスとＳＩＰ滅菌プロセスとが次々と実行される場合に、ＣＩＰ洗浄プロセスとＳＩＰ滅菌プロセスとを区別して認識することができ、従って、残存寿命である損耗負荷残存許容量の変化量を算出する際に、プロセスの種類に応じて異なった変化量を算出することができる。従って、測定プローブの残存寿命である損耗負荷残存許容量の減少量として、検出されたプロセスの各々に対応した大きさの減少量を記録することができる。
【００２７】
幾つかの好適な実施の形態においては、測定された温度の時間積分値を算出するようにしており、その際に、全期間に亘って積分するか、温度がスレショルド値を超えた時点から積分するようにしている。全期間に亘る温度のグラフを考慮に入れる場合には、例えば洗浄プロセス以外のプロセスも、残存寿命である損耗負荷残存許容量を算出する際に考慮に入れることができる。続いて、損耗負荷の全累積値を表している前記積分値と、個々の測定プローブに対して定められている最大値との差を取ることによって、その測定プローブの残存寿命である損耗負荷残存許容量を算出する。モニタされている測定プローブの、残存寿命である損耗負荷残存許容量や、その損耗負荷残存許容量が当該測定プローブの最大値を超えたことなどを、プロセス・システムの集中型または分散型のディスプレイ装置に表示するようにしてもよい。いうまでもなく、生産プロセスにおいても、スレショルド値や、残存寿命である損耗負荷残存許容量における対応する変化量であるところの、損耗負荷の値を定めることができる。
【００２８】
本発明の１つの好適な実施の形態においては、測定プローブにメモリ・モジュールを装備してあり、このメモリ・モジュールは、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なプログラマブル・リード・オンリ・メモリ）から成るものであり、このメモリ・モジュールに、測定プローブのコンディションに関するデータを格納するようにしており、即ち、残存寿命である損耗負荷残存許容量、及び／または、損耗負荷にさらされた累積時間に対応した積分値、及び／または、当該測定プローブに対して定められた損耗負荷にさらされる時間の最大値などを格納するようにしている。更に、当該測定プローブのその他のパラメータや特性データなどを格納することもでき、特に、当該測定プローブの識別データを格納するなどするとよい。このメモリ・モジュールは、例えば当該測定プローブのガラス製のボディの内部に収容するようにしてもよく、或いは、当該測定プローブのコネクタ部に収容するようにしてもよい。本発明の別の好適な実施の形態では、同様にして、測定信号コンバータも、測定プローブに組込めるようにしている。この測定信号コンバータは、例えば、少なくとも１つのアナログ・デジタル・コンバータと、メモリ・モジュールと、プロセッサとを備えた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などで構成されるものである。
【００２９】
また、測定プローブに関するデータを格納するためのメモリ・モジュールは、制御デバイスまたはプロセス制御システムの任意の構成部品に、また特に、当該測定プローブに対応した測定信号コンバータなどに、組み込み、或いは、着脱可能に接続し、或いは、結合したものとすることができる。更に、このメモリ・モジュールは、固定装備メモリとしてもよく、或いは、持ち運び可能なメモリないしデータ格納媒体としてもよい。その具体的な一例として、１本ないし複数本の測定プローブに対応した、１本の持ち運び可能なメモリ・キーを使用し、そのメモリ・キーを、プロセス制御コンピュータのＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）などのインターフェースに接続するようにしてもよい。
【００３０】
測定プローブの内部に組み込んだメモリ・モジュールや、測定プローブの外部に設けた持ち運び可能なメモリ・モジュールを使用することによって、測定プローブを管理する作業を簡明なものにすることができ、また、測定プローブの装着位置の変更を容易にすることができる。ある測定プローブを管理するためのデータ、並びに、ある測定プローブを動作させるためのデータは、その測定プローブ自体に格納しておくことが好ましく、また、その場合には、例えば測定プローブの製造メーカーにおいて、それらデータの格納を行うようにして、測定プローブの供用開始前に、それらデータが既に測定プローブに格納されているようにすることが好ましい。そして、測定プローブの供用中に、システムの制御デバイスが、そこに格納されている値を参照し、また、そこに格納されている値を更新するようにする。これによって、測定プローブを管理する作業のうちのかなりの部分を、システム制御を行っている制御デバイスが担当せずに済むようになり、それによって、プロセス・システムの運転が簡明化される。更に、測定プローブを交換する際には、新たに装着した測定プローブのステータス・データが自動的に読み取られ、そして、それ以後、更新されるようになる。本発明によれば、測定プローブの装着位置の変更を容易にすることに加えて、システムのモジュール的特性も、より高度のものにすることができる。
【００３１】
個々の測定プローブのデータと同様に、本発明に係る方法を実行するためのプログラムであるオペレーティング・プログラムについても、それを集中プロセス制御コンピュータに実装することで集中型プロセス制御を行うようにすることもでき、また、それを複数の測定信号コンバータに分散させて実装することで、分散型プロセス制御を行うようにすることも可能である。
【００３２】
更に、本発明に係る方法によれば、例えばＣＩＰ洗浄プロセスやＳＩＰ滅菌プロセスなどの個々のプロセスを検出できるばかりでなく、検出したプロセスをモニタすることも可能である。好適な実施の形態においては、前記温度がある１つのスレショルド値を超えることによって、そのスレショルド値に対応したプロセスが検出されたならば、当該プロセスが適正に実行されるならその時間内に前記温度が当該スレショルド値以下に低下するはずのない時間を設定するようにしている。そして、その設定した時間内に前記温度が当該スレショルド値以下に低下したならば、適当なエラー・メッセージを発することにより、それを表示するようにしている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に添付図面を参照しつつ、本発明について更に詳細に説明して行く。
図１に、本発明に係る方法に従って動作するプロセス・システムを示した。このプロセス・システムは、１つまたは複数のプロセス段を含んで成るものであって、図中に示したプロセス容器８は、処理対象の流体であるプロセス流体６を収容したタンク８１を備えている。タンク８１によって、１つのプロセス段が構成されており、このタンク８１は、接続管８２を介して、次段のシステム段を構成している構成要素に接続されている（これに関しては、例えば、前掲の非特許文献１に記載されている発酵段などを参照されたい）。プロセス流体６の様々な特性を、複数の測定プローブ１ａ、１ｂ、１ｃによって測定するようにしており、それら測定プローブ１ａ、１ｂ、１ｃは、集中プロセス制御を行うプロセス制御コンピュータ５に接続されている。測定プローブ１ａ、１ｂ、１ｃとコンピュータ５との間の接続は、有線接続方式及び／または無線接続方式の接続路９１、９２、９３と、測定信号コンバータ２ａ、２ｂと、機器結合器３と、バス・システム４とで構成されている。測定プローブ１ａ、１ｂ、１ｃは、測定プローブを防護しつつプロセス流体に接触させて装着するための、防護装着構造８３を介してプロセス容器８に装着することが好ましく、これについては、前掲の非特許文献１にも記載されており、また、前掲の非特許文献４（"The InFit（登録商標）CIP Series: Sanitary Design For The Most Exacting Requirements", a company publication of Mettler-Toledo GmbH, CH-8902 Urdorf, Article Number 52 400 526（1999年5月刊））にも記載されている。非特許文献４には更に、その種の防護装着構造に装着することのできる、測定プローブ、単管型ｐＨ測定チェーン、酸素濃度センサ、導電率測定セル、並びに濁度センサが記載されている。更にそれらばかりでなく、ＣＯ２濃度センサをはじめとするその他のセンサを適用することも可能である。
【００３４】
図２に、ｐＨ電極の基本構造を示した。同図に示したｐＨ電極は、ガラス電極と参照電極とを組み込んだ単管型プローブとして構成したものである。ガラス電極は、導体エレメント１６を備えており、参照電極は、参照電極エレメント１５を備えている。そして、ガラス電極と参照電極とが組み合わされて、ユニットの形態の測定プローブ１が構成されている。導体エレメント１６は、所定のｐＨ値を持った溶液である内部緩衝液１４に浸漬されており、この内部緩衝液１４が封入されている第１室は、内管１１と、この内管１１に接続した半球状のガラスの薄い壁体から成るガラス薄膜１１１とで画成されている。この内部緩衝液１４によって、ガラス膜１１１の内面と導体エレメント１６との間の導電経路が確立されている。測定時には、導体エレメント１６に生じている電位と、参照電極エレメント１５に生じている電位とが比較される。参照電極エレメント１５は、外管１２の中に封入された電解液である外部緩衝液１３に浸漬されており、この外部緩衝液１３は、多孔質の隔壁体であるダイアフラム１２１を通した緩拡散によって、測定対象の液体と連通した状態とされている。
【００３５】
内部緩衝液１４が封入されている空間に、温度測定センサ１７が配設されており、この温度測定センサ１７によって、温度の影響を自動的に補償できるようにしている。前掲の非特許文献５（Product Sheet "InPro 2000 pH Electrodes with Liquid Electrolyte and Integrated Temperature Sensor", a company publication of Mettler-Toledo GmbH, CH-8902 Urdorf（2000年10月刊））にも記載されているように、ガラス薄膜１１１を形成しているｐＨ感受性ガラスのすぐ内側に温度測定センサを配設することにより、応答速度が大きく正確な温度信号が得られ、従って、温度補償が施されたｐＨ信号も、応答速度が大きく正確な信号になるという利点が得られる。
【００３６】
後に図４を参照して説明する本発明に係る方法は、測定プローブ１に組み込んだ温度測定センサ１７を使用することによって、好適に実施することができる。ただし、本発明に係る方法は、測定プローブの外部に配設した温度センサ７（図１参照）を使用して実施することも可能であり、その場合の温度センサ７は、モニタしようとする測定プローブ１の周囲に存在する、ないしはその測定プローブ１の装着箇所を通過して流れる、プロセス液体または洗浄用の流体の温度を測定することになる。それらの温度を測定するためには、温度センサ７を、測定プローブ１ａ；…を防護しつつプロセス流体に接触させて装着するための防護装着構造８３に組み込み、そして、その温度センサ７を、プロセス制御デバイスに接続するようにすればよく、また好ましくは、無線通信方式または有線通信方式の通信路９２を介して、測定信号コンバータ２ａに接続するようにすればよい。１つのシステムないしネットワークにおける、構成要素どうしの間の無線通信方式の通信方法は、例えば、前掲の特許文献４（米国特許出願公開第2002/0120750 A1号公報）などに開示されている。
【００３７】
図４ａは、制御信号ｐｓの時間的変化を示したグラフであり、この制御信号ｐｓによってＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスを実行開始させる。時刻ｔ１において、ＣＩＰ洗浄プロセスが実行開始されており、このＣＩＰ洗浄プロセスは、プロセス実行時間ｔＣＩＰが経過した後に、時刻ｔ４において終了している。
【００３８】
図４ｂは、温度ＴＳ／Ｍの時間的変化を示したグラフであり、この温度ＴＳ／Ｍは、モニタされている測定プローブ１ａ；…の温度、または、その測定プローブ１ａ；…の装着箇所を通過して流れている流体６の温度である。この流体６は、洗浄用の流体であることもあり、また、測定プローブが測定を行っている測定対象のプロセス流体であることもある。図４ｂのグラフから明らかなように、温度ＴＳ／Ｍは、時刻ｔ１から僅かな遅延の後に、上昇を開始している。また、温度ＴＳ／Ｍは、時刻ｔ２に、ＣＩＰ洗浄プロセスに対応したスレショルド値を超えており、時刻ｔ５に至って、そのスレショルド値以下の温度に低下している。
【００３９】
本発明においては、記録した温度ＴＳ／Ｍの時間的変化のグラフを評価するようにしている。ただし、その評価の仕方は一通りではなく、幾つかの評価の仕方を採用することができる。
【００４０】
その１つは、温度ＴＳ／Ｍが、ＣＩＰ洗浄プロセスに対応したスレショルド値ｔｈＣＩＰを超えたならば、そのことだけで、ＣＩＰ洗浄プロセスが開始されたと判断し、従って、測定プローブ１ａ；…がその影響を受けたと推定するというものである。そして、それに応じて、損耗負荷残存許容量である残存寿命ＲＬＴ（以下、単に残存寿命ＲＬＴという）の値を適当な減少量だけ減じる。このようにすると、ＣＩＰ洗浄プロセスの検出回数がある回数に達したときに、残存寿命ＲＬＴの値ゼロになるため、その時点で、残存寿命ＲＬＴがゼロになったことを報知すればよい。
【００４１】
更に、各々のＣＩＰ洗浄プロセスの実行時間の長さを考慮に入れることによって、残存寿命ＲＬＴの値が実際に減少して行く過程を、より正確に判定することができる。ＣＩＰ洗浄プロセスの実行時間の長さを判定するための好ましい方法は、温度ＴＳ／Ｍがスレショルド値ｔｈＣＩＰを超えた時刻ｔ２と、それに続いて温度ＴＳ／Ｍがスレショルド値ｔｈＣＩＰ以下に低下した時刻ｔ５とを記録するというものである。そして、測定プローブ１の温度ＴＳ／Ｍがスレショルド値ｔｈＣＩＰを超えている時間の積分値、即ち合計値に基づいて、残存寿命ＲＬＴを判定するようにする。
【００４２】
このような、ＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスの実行時間の積分値である累積実行時間に加えて、更に、ＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスの累積実行回数を考慮に入れるようにすれば、なお一層、好適な結果が得られる。その理由は、測定プローブの損耗量は、たとえ累積実行時間が同じであっても、プロセスの累積実行回数が異なれば、大きく異なることがあるからである。温度の上昇及び低下の回数が、即ち、スレショルド値ｔｈＣＩＰを下方から上方へ、及び上方から下方へ横切った回数が、非常に大きな回数に達したならば、複数の測定プローブ１ａ；…のうちの１本ないし数本に、大きな損耗負荷がかかったと推定するのが妥当である。
【００４３】
また、通常、ＳＩＰ滅菌プロセスを実行するときの温度は、ＣＩＰ洗浄プロセスを実行するときの温度より高く、そのため、ＣＩＰ洗浄プロセスを実行したときに測定プローブにかかる損耗負荷よりも、ＳＩＰ滅菌プロセスを実行したときに測定プローブにかかる損耗負荷の方が大きいと考えるのが妥当である。ＣＩＰ洗浄プロセスしか実行しないプロセス・システムや、ＳＩＰ滅菌プロセスしか実行しないプロセス・システムも、ないわけではない。ただし、ＣＩＰ洗浄プロセスを数回実行した後に、ＳＩＰ滅菌プロセスを１回実行するようにしているプロセス・システムも存在する。そのような場合に、ＣＩＰ洗浄プロセスを実行すべきか、それともＳＩＰ滅菌プロセスを実行すべきかを決定する際の判断基準となるのは、そのプロセス・システムにおける処理対象物がいかなるものかということや、品質条件に関するプロセス・パラメータなどであり、更にその他のプロセス・パラメータが判断基準とされることもある。例えば、図４ａに示した具体例では、第ｎ回目のＣＩＰ洗浄プロセスを実行した後に、時刻ｔ６において、ＳＩＰ滅菌プロセスを開始しており、このＳＩＰ滅菌プロセスは、そこから時間ｔＳＩＰが経過した時刻ｔ１０に至って終了している。このＳＩＰ滅菌プロセスの実行に伴って温度が上昇し、時刻ｔ８に、ＳＩＰ滅菌プロセスに対応したスレショルド値ｔｈＳＩＰを超えたことが記録され、この時刻ｔ８は、温度がＣＩＰ洗浄プロセスに対応したスレショルド値ｔｈＣＩＰを超えた時刻ｔ７からほんの少し後である。尚、ＣＩＰ洗浄プロセスを１回実行することに伴う損耗負荷の大きさと、ＳＩＰ滅菌プロセスを１回実行することに伴う損耗負荷の大きさと、ＣＩＰ洗浄プロセスを１回実行したときにそれに対応して記録すべき残存寿命ＲＬＴの減少量と、ＳＩＰ滅菌プロセスを１回実行したときにそれに対応して記録すべき残存寿命ＲＬＴの減少量とは、例えば、測定プローブの製造メーカーが、研究室で試験を行って決定し、その決定した値を、特性損耗パラメータの値として、或いは、パラメータ・セットとして表すようにすればよい。また、温度がスレショルド値ｔｈＣＩＰを超えただけのときと、更にスレショルド値ｔｈＳＩＰまでも超えたときとでは、異なった大きさの重み値を乗じるようにしてもよく、そのようにすれば、測定プローブ１ａ；…にかかる損耗負荷の大きさに対する温度の影響、即ち、測定プローブの残存寿命ＲＬＴに対する温度の影響が、温度に正比例するものではない場合にも、対応することが可能となる。
【００４４】
更には、測定プローブ１ａ；…の全供用期間に亘って、その測定プローブが被った損耗負荷の大きさを判定するようにしてもよい。これを行うには、測定プローブ１の全供用期間に亘って、その測定プローブ１の温度ＴＳ／Ｍを積分すればよい。これによって、ＣＩＰ洗浄プロセス及び／またはＳＩＰ滅菌プロセスが実行されたことに起因する損耗負荷のみならず、製造プロセスが実行されたことに起因する損耗の影響までも、正確に考慮に入れることが可能となる。また、そのようにした場合には、前述した積分値ＩＮＴＬＴのグラフは、図４ｃに示したように、製造プロセスＰ（ｎ＋１）、Ｐ（ｎ＋２）が実行されたことに起因する温度の影響までも反映したものとなる。また、そのようにする場合には、製造プロセスを検出するためのスレショルド値を、即ち、製造プロセスが実行されたために測定プローブ１が被った損耗負荷を考慮に入れるためのスレショルド値を、追加するようにしてもよい。従って、そのような場合には、流体６は、製造プロセスの実行中は、処理対象物であるところの流体であり、一方、洗浄プロセスの実行中は、洗浄用の流体（蒸気または洗浄液）である。そして、その流体６が、測定プローブ１ａ；…に影響を及ぼす損耗負荷の原因となると同時に、損耗負荷に関する情報を、温度センサ７、１７に提供するものともなるのである。
【００４５】
図４ｃから明らかなように、積分値ＩＮＴＬＴを時間の関数として表している曲線は、最大値ＭＡＸＬＴへ向かって単調増加する関数となる。そして、ある時刻における、最大値ＭＡＸＬＴと積分値ＩＮＴＬＴとの差分によって、測定プローブ１ａ；…の残存寿命ＲＬＴ（ＲＬＴ＝ＭＡＸＬＴ−ＩＮＴＬＴ）が示されることになる。
【００４６】
モニタされている複数の測定プローブ１ａ；…の各々について、算出したその測定プローブの残存寿命ＲＬＴの値か、または、その測定プローブの残存寿命ＲＬＴの値がゼロを通過してマイナスになったことを、プロセス・システムの、集中型ディスプレイ装置５または分散型ディスプレイ装置２ａに表示するようにしてもよい。
【００４７】
図３に示したように、本発明の好適な実施の形態に係る測定プローブ１は、メモリ・モジュール１８を備えている。このメモリ・モジュール１８は、測定プローブ１の、ガラス製のボディや、コネクタ・プラグ部分などに組み込んでおけばよい。メモリ・モジュール１８は、測定プローブ１のコンディションに関するデータを格納するために用いられ、具体的には、測定プローブ１に対して定められた最大値ＭＡＸＬＴ、記録すべき積分値ＩＮＴＬＴ、特性損耗パラメータの値、及び／または、残存寿命ＲＬＴの値などを格納するようにする。これによって、プロセス・システムに使用されている数多くの測定プローブの管理を容易化することができる。メモリ・モジュール１８には、測定プローブ１を動作させるために必要な全てのデータ、並びに、測定プローブ１をモニタするために必要な全てのデータを格納しておくことが好ましく、そうすれば、その測定プローブ１を、測定信号コンバータないし測定信号トランスミッタ２ａ、２ｂ、…に接続するだけで、特別の管理作業を何ら実行することなく、即座に動作させることが可能になる。従って、メモリ・モジュール１８を備えた測定プローブ１は、ある装着箇所に装着して既にある程度使用した後でも、別の装着箇所へ移動させてそのまま使用し続けることができ、それによって何の問題も生じない。メモリ・モジュール１８は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なプログラマブル・リード・オンリ・メモリ）から成るモジュールとして構成することができ、そのようなモジュールは、例えば、前掲の非特許文献６（U. Tietze, Ch. Schenk, "Halbleiterschaltungstechik"（半導体回路設計）, 11th edition, 2nd printing（Springer Verlag社、ベルリン、1999年刊））の第７５１頁〜第７５２頁などに記載されている。更に別の好適な実施の形態として、個々の測定プローブ１に対応して１つずつ設ける測定信号コンバータ２を、個々の測定プローブ１に組み込むようにしてもよい。
【００４８】
本発明に係る方法によれば、更に、ＣＩＰ洗浄プロセスやＳＩＰ滅菌プロセスなどのプロセスが開始されたことが検出されたならば、それ以後、その開始されたプロセスの実行状況をモニタするということも可能である。例えば、温度が上昇してスレショルド値ｔｈＣＩＰないしスレショルド値ｔｈＳＩＰを超えたならば、即ち、それによってＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスが開始されたことが検出されたならば、その時点で、時間ｔＷ−ＣＩＰないし時間ｔＷ−ＳＩＰを設定するようにし、これら時間は、ＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスを適正に実行するために要する時間であり、換言するならば、ＣＩＰ洗浄プロセスないしＳＩＰ滅菌プロセスが適正に実行されるならその時間内に、モニタ信号によって表されている温度が、スレショルド値ｔｈＣＩＰないしスレショルド値ｔｈＳＩＰ以下に低下するはずのない時間である。そして、そのはずがないにもかかわらず、モニタ信号によって表されている温度が、その設定した時間ｔＷ−ＣＩＰないしｔＷ−ＳＩＰ内に、スレショルド値ｔｈＣＩＰないしｔｈＳＩＰ以下に低下したならば、適当なエラー・メッセージを発して、そのような事態が発生したことを表示すればよい。図４ｂには、温度がスレショルド値ｔｈＣＩＰを超えたときに設定したサーベイランス・ウィンドウＷＣＩＰと、温度がスレショルド値ｔｈＳＩＰを超えたときに設定したサーベイランス・ウィンドウＷＳＩＰとが示されている。この図４ｂから明らかなように、ＳＩＰ滅菌プロセスが開始されたときには、温度が上昇して、低い方のスレショルド値であるスレショルド値ｔｈＣＩＰを超えた時点で、先ず、サーベイランス・ウィンドウＷＣＩＰが設定され、そして、そこから更に温度が上昇して、高い方のスレショルド値であるスレショルド値ｔｈＳＩＰを超えた時点で、そのサーベイランス・ウィンドウＷＣＩＰに上書きする形で、サーベイランス・ウィンドウＷＳＩＰが設定される。
【００４９】
図４ａ及び図４ｂに例示した具体例は、（ｎ＋１）回目のＣＩＰ洗浄プロセスにおいて機能不良が発生した場合を示したものである。そのため、温度のグラフが、サーベイランス・ウィンドウＷＣＩＰを横切っており、その結果として、エラー・シグナルＥＣＩＰが発せられている。もし、ＳＩＰ滅菌プロセスの実行中に、温度のグラフが、ＳＩＰ滅菌プロセスに対応したサーベイランス・ウィンドウＷＳＩＰを横切ったならば、同様にして、エラー・シグナルが発せられる。
【００５０】
以上に、本発明に係る方法を、その好適な実施の形態に即して説明した。ただし当業者であれば、以上の本発明の教示に基づいて、その他の形態で本発明を実現することも可能であることはいうまでもない。特に、個々のＣＩＰ洗浄プロセスを識別したり、個々のＳＩＰ滅菌プロセスを識別したりするための、更なるパラメータを付加するようにしてもよい。例えば、プロセス容器内の圧力を測定することによって、蒸気を使用したＣＩＰ洗浄プロセスと、洗浄液を使用したＣＩＰ洗浄プロセスとを、区別することができる。そのためには、圧力センサ７７（図１参照）を付加するのがよく、この圧力センサは、プロセス・システムに装備してもよく、測定プローブに装備してもよい。圧力を測定する方法、並びに圧力センサについては、例えば、前掲の非特許文献６（U. Tietze, Ch. Schenk, "Halbleiterschaltungstechik"（半導体回路設計）, 11th edition, 2nd printing（Springer Verlag社、ベルリン、1999年刊））の第１２４１頁〜第１２５１頁などに記載されている。また、メモリ・モジュール１８を装備した測定プローブ１に、更にその他のデータを格納するようにしてもよい。
【００５１】
本発明に係る方法を実施するための制御デバイスは、プロセス制御コンピュータ５を利用した集中型の制御デバイスとすることもでき、また、測定信号コンバータないし測定信号トランスミッタ２ａ；…を利用した分散型の制御デバイスとすることもできる。また、その制御デバイスには、本発明に係る方法を実施するための、適当なオペレーティング・プログラム１００（図１参照）を実装しておくようにする。測定プローブ１のコンディションを表示するには、例えば、それをプロセス制御コンピュータ５だけに表示するようにしてもよく、また、測定信号コンバータないし測定信号トランスミッタ２ａ…に表示するようにしてもよい。更に、実行すべきタスクを、プロセス制御における互いに異なったレベルに分割するようにしてもよい。本発明に係る方法は、当業者には周知の手段を用いて低コストで実施することができ、単段型と多段型のいずれのプロセス・システムにも適用でき、また、如何なる種類のプロセス・システムにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】プロセス容器に３本の測定プローブ１ａ、１ｂ、１ｃを装備した単段型のプロセス・システムを示した図であり、３本の測定プローブは、測定信号コンバータ２ａ、２ｂと、機器結合器３と、バス・システム４とを介して、プロセス制御コンピュータ５に接続されている。
【図２】公知の測定プローブを示した模式図であり、この測定プローブは、内管１１とガラス薄膜１１１とで画成された空間に封入した内部緩衝液１４に浸漬した導体エレメント１６と、この導体エレメント１６から分離させて、外管１２で画成された空間に封入した外部緩衝液１３に浸漬した、参照電極エレメント１５とを備えている。
【図３】図２に示した測定プローブ１に、この測定プローブ１のデータを記憶させるためのメモリ・モジュール１８を装備したものを示した図である。
【図４】図１のプロセス・システムにおいて発生する種々の信号の時間的な変化を示したグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１、１ａ    測定プローブ
１１        内管
１１１      ガラス薄膜
１２        外管
１２１      ダイアフラム
１３        内部緩衝液
１４        外部緩衝液
１５        参照電極エレメント
１６        導体エレメント
１７        温度センサ
１８        メモリ・モジュール
２ａ、２ｂ  測定信号コンバータないし測定信号トランスミッタ
２１８      メモリ・モジュール１８への接続路
３          機器接続用コネクタ
４          バス・システム
５          集中制御用のプロセス制御コンピュータ
６          流体
７          外部温度センサ
７７        圧力センサ
８          プロセス容器
８１        タンク
８２        パイプ
８３        防護装着構造
９１        測定プローブ１ａ、１ｂ、…の接続路
９２        外部温度センサの接続路
９３        無線通信路
１００      オペレーティング・ソフトウェア・プログラム
【図１】
2005201900.tif 000003
【図２】
2005201900.tif 000004
【図３】
2005201900.tif 000005
【図４】
2005201900.tif 000006
【外国語明細書】
2005201900000001.pdf