著录项信息
专利名称 | 温度分布检测装置及方法 |
申请号 | CN201310285541.9 | 申请日期 | 2013-07-08 |
法律状态 | 授权 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2014-01-29 | 公开/公告号 | CN103542958A |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | G01K15/00 | IPC分类号 | G;0;1;K;1;5;/;0;0;;;G;0;1;K;7;/;0;2查看分类表>
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申请人 | 阿自倍尔株式会社 | 申请人地址 | 日本东京都千代田区丸之内2丁目7番3号东京大楼
变更
专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 阿自倍尔株式会社 | 当前权利人 | 阿自倍尔株式会社 |
发明人 | 细居智树;本田光弘 |
代理机构 | 上海市华诚律师事务所 | 代理人 | 肖华 |
摘要
提供一种温度分布检测装置及方法,其对热电堆阵列传感器間的检测误差进行抑制,对空间的温度分布进行高精度地检测。检测温度取得部(12)从各热电堆阵列传感器(AS)取得检测温度,温度差计算部(13)对每个组合计算出构成该组合的两个热电堆阵列传感器之间的检测温度的温度差,相对误差推定部(14)对每个组合生成表示基准热电堆阵列传感器与各热电堆阵列传感器之间的相对误差和就每个组合计算出的温度差的关系的方程式,通过使这些方程式联立并用最小二乘法进行求解,来推定这些相对误差,检测温度校正部(15)通过根据各相对误差对各热电堆阵列传感器的检测温度进行校正,来生成空间(20)的温度分布数据(11D)。
1.一种温度分布检测装置,其特征在于,包括:
存储部,其对设置在作为温度分布的检测对象的空间中的多个热电堆阵列传感器中的、相邻两个热电堆阵列传感器的组合进行存储;
检测温度取得部,其从各所述热电堆阵列传感器取得检测温度;
温度差计算部,其对每个所述组合计算出构成该组合的两个热电堆阵列传感器之间的检测温度的温度差;
相对误差推定部,其对每个所述组合生成方程式,所述方程式表示所述热电堆阵列传感器当中的选为基准的基准热电堆阵列传感器与各所述热电堆阵列传感器之间的相对误差和就每个所述组合计算得到的所述温度差之间关系,并使这些方程式联立以最小二乘法进行求解,由此来推定这些相对误差;以及
检测温度校正部,其通过根据各所述相对误差,对各所述热电堆阵列传感器的检测温度进行校正来生成所述空间的温度分布数据。
2.根据权利要求1所述的温度分布检测装置,其特征在于,
所述检测温度取得部从各所述热电堆阵列传感器分别取得用该热电堆阵列传感器内的各检测元件检测出的单个检测温度,
所述温度差计算部在对每个所述组合计算温度差时,通过就每个所述热电堆阵列传感器,对从该热电堆阵列传感器取得的单个检测温度进行统计处理,计算出在构成该组合的热电堆阵列传感器相互之间温度检测范围一部分重复的重复区域中的代表检测温度,计算出构成该组合的两个热电堆阵列传感器之间的所述代表检测温度的温度差。
3.一种温度分布检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
存储步骤,其中存储部对作为温度分布的检测对象的空间中所设置的多个热电堆阵列传感器中的、相邻两个热电堆阵列传感器的组合进行存储;
检测温度取得步骤,其中检测温度取得部从各所述热电堆阵列传感器取得检测温度;
温度差计算步骤,其中温度差计算部对每个所述组合,计算出构成该组合的两个热电堆阵列传感器之间的检测温度的温度差;
相对误差推定步骤,其中相对误差推定部对每个所述组合生成方程式,所述方程式表示所述热电堆阵列传感器当中选为基准的基准热电堆阵列传感器与各所述热电堆阵列传感器之间的相对误差和就每个所述组合计算出的所述温度差的关系,并使这些方程式联立以最小二乘法进行求解,由此来推定这些相对误差;以及
检测温度校正步骤,其中检测温度校正部通过根据各所述相对误差对各所述热电堆阵列传感器的检测温度进行校正,来生成所述空间的温度分布数据。
温度分布检测装置及方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及温度分布检测技术,尤其涉及采用多个热电堆阵列传感器,对室内的温度分布进行检测的温度分布检测技术。\n背景技术\n[0002] 在照明系统中,有研究通过根据空间的温度分布对人的存在位置进行确定,将其周边的照明灯点亮,且对人不存在的区域的照明灯熄灭,来实现节能的技术。另外,在空调系统中,也有研究利用分布型热流动分析方法,根据空间的温度分布、和空间内的某场所的目标温度,来对空间中所设的各喷出口的喷出速度及喷出温度进行推定的技术。\n[0003] 在这种以空间为控制对象的控制系统中,在对该空间的温度分布进行检测之际,采用温度分布检测装置。\n[0004] 以往,这种温度分布检测装置采用热电堆阵列传感器作为对对象物的温度分布以非接触方式进行二维检测(例如,参见专利文献1等)。热电堆阵列传感器为一旦接受到由对象物放射的红外线,就产生与该入射能量相应的热电动势的热型红外线传感器,即是将由热电堆(Thermopile)构成的检测元件阵列状地配置在例如半导体基板上的传感器。利用该热电堆阵列传感器,可以对空间等广范围的温度分布进行一揽子地检测。\n[0005] 现有技术文献\n[0006] 专利文献\n[0007] 专利文献1日本特开2004-170375号公报\n发明内容\n[0008] 发明要解决的课题\n[0009] 但是,在这种现有技术中,由于热电堆阵列传感器之间的检测温度存在偏差,所以存在无法对空间的温度分布进行精确地检测的问题。\n[0010] 即,因为热电堆阵列传感器是由配置成矩阵状的多个检测元件构成的,所以对于搭载在一个热电堆阵列传感器上的各检测元件之间,检测误差可以在某种程度上得以补偿。尤其,在半导体基板上安装有各检测元件的情况下,相互的检测误差较低。\n[0011] 但是,关于热电堆阵列传感器之间,因制造过程等原因,与检测元件之间的检测误差进行比较,产生2~3℃左右大小的检测误差。为此,在用多个热电堆阵列传感器对空间的温度分布进行检测的情况下,在与任意的热电堆阵列传感器对应的区域中,检测到与周围不同的温度,空间的温度分布则变得无法精确地检测。\n[0012] 本发明正是为了要解决这样的课题而做出的,目的在于提供一种能够对热电堆阵列传感器之间的检测误差进行抑制,并能够对空间的温度分布进行精确地检测的温度分布检测技术。\n[0013] 用于解决课题的手段\n[0014] 为了实现这样的目的,本发明涉及的温度分布检测装置,包括:存储部,其对设置在成为温度分布的检测对象的空间中的多个热电堆阵列传感器当中的、相邻两个热电堆阵列传感器的组合进行存储;检测温度取得部,其从所述各热电堆阵列传感器取得检测温度;\n温度差计算部,其对每个所述组合计算出构成该组合的两个热电堆阵列传感器之间的检测温度的温度差;相对误差推定部,其对每个所述组合生成表示所述热电堆阵列传感器当中的作为基准而选择的基准热电堆阵列传感器与所述各热电堆阵列传感器之间的相对误差和就每个所述组合计算得到的所述温度差之间关系的方程式,使这些方程式联立并用最小二乘法进行求解,由此来推定这些相对误差;以及检测温度校正部,其通过根据所述各相对误差,对所述各热电堆阵列传感器的检测温度进行校正来生成所述空间的温度分布数据。\n[0015] 另外,本发明涉及的上述温度分布检测装置的一结构例为:所述检测温度取得部从所述各热电堆阵列传感器分别取得用该热电堆阵列传感器内的各检测元件检测出的单个检测温度,所述温度差计算部在对每个所述组合计算温度差之际,通过就每个所述热电堆阵列传感器,对从该热电堆阵列传感器取得的单个检测温度进行统计处理,计算出在构成该组合的热电堆阵列传感器相互之间温度检测范围一部分重复的重复区域中的代表检测温度,计算出构成该组合的两个热电堆阵列传感器之间的所述代表检测温度的温度差。\n[0016] 另外,本发明涉及的温度分布检测方法,包括如下步骤:存储步骤,存储部对成为温度分布的检测对象的空间中所设置的多个热电堆阵列传感器当中、相邻两个热电堆阵列传感器的组合进行存储;检测温度取得步骤,检测温度取得部从所述各热电堆阵列传感器取得检测温度;温度差计算步骤,温度差计算部对每个所述组合,计算出构成该组合的两个热电堆阵列传感器之间的检测温度的温度差;相对误差推定步骤,相对误差推定部通过对每个所述组合生成表示所述热电堆阵列传感器当中作为基准而选择的基准热电堆阵列传感器与所述各热电堆阵列传感器之间的相对误差和就每个所述组合计算出的所述温度差的关系的方程式,使这些方程式联立并用最小二乘法进行求解,由此来推定这些相对误差;\n以及检测温度校正步骤,检测温度校正部通过根据所述各相对误差,对所述各热电堆阵列传感器的检测温度进行校正,来生成所述空间的温度分布数据。\n[0017] 发明的效果\n[0018] 根据本发明,可以得到热电堆阵列传感器所具有的与基准热电堆阵列传感器的相对误差被校正了的温度分布,能够在整个空间区域高精度地检测出温度的分布。\n附图说明\n[0019] 图1是示出温度分布检测装置的结构的框图。\n[0020] 图2是空间中的热电堆阵列传感器的设置例。\n[0021] 图3是示出热电堆阵列传感器的检测范围的说明图。\n[0022] 图4是示出热电堆阵列传感器的组合的说明图。\n[0023] 图5是组合数据的构成例。\n[0024] 图6是示出相对误差和温度差的关系的说明图。\n[0025] 图7是示出温度分布检测处理的流程图。\n[0026] 图8是检测温度的取得例。\n[0027] 图9是代表检测温度的算出例。\n[0028] 图10是相对误差数据的算出例。\n具体实施方式\n[0029] [发明原理]\n[0030] 首先最初地,对本发明的原理进行说明。\n[0031] 在采用多个热电堆阵列传感器对空间的温度分布进行检测的情况下,因这些热电堆阵列传感器之间的检测误差,会使空间的温度分布产生偏差。\n[0032] 在此,在对空间内的温度分布进行检测之际,重视的是把握空间内广范围的温度的相对高低差、即相对的温度分布,而检测各区域的正确温度、即绝对的温度分布不是主要目的。例如,在照明系统中,为了根据空间的温度分布来确定人存在的位置,只要获得人存在的位置与其他大部分的人不存在的位置之间的相对温度差即可。\n[0033] 另外,如果能够高精度地把握空间内的相对的温度分布的话,则在空间内的任一处,通过对用热电堆阵列传感器得到的检测温度与用热电堆阵列传感器以外的温度计实际测得的实测温度进行对照,或者后述的基准热电堆阵列传感器的温度检测精度高的话,就能够高精度地把握空间内的所有位置的温度,可以得到绝对的温度分布。由此,对于利用分布型热流动分析方法的空调系统,也能够充分地进行利用。\n[0034] 本发明着眼于这样的温度分布检测所涉及的特征,对设置于空间内的热电堆阵列传感器之间的相对的检测误差、即相对误差进行推定,且根据该相对误差,对由各热电堆阵列传感器所得到的检测温度进行校正。\n[0035] 在此,对相对误差进行推定之际,对于各热电堆阵列传感器当中的、与作为基准而选择的基准热电堆阵列传感器之间的有关检测温度的相对误差,需要对这些相对误差之间的关系进行确定,对以较少的误差使这些关系成立的相对误差进行推定。\n[0036] 在本发明中,着眼于以下情况:如果将相邻热电堆阵列传感器之间可测定的检测温度的温度差,用成为变量的相对误差来表示的话,则能够以极其简单的方程式,且以式中所包含的误差为最小的方程式来确定相对误差之间的关系,就每个根据实测的检测温度计算出的上述温度差,即就每个相邻热电堆阵列传感器的组合生成上述方程式,通过使这些方程式联立并且用最小二乘法进行求解,来对各热电堆阵列传感器的相对误差进行推定。\n[0037] 其次,参照附图对本发明的一实施方式进行说明。\n[0038] [温度分布检测装置]\n[0039] 首先,参照图1对一实施方式所涉及的温度分布检测装置10进行说明。图1是示出温度分布检测装置的结构的框图。\n[0040] 该温度分布检测装置10作为整体由服务器装置、个人计算机控制器等信息处理装置构成,其具有如下这样的功能:基于从设置在成为温度检测的对象的空间20中的多个热电堆阵列传感器AS通过通信线路L1取得的各个检测温度,分别对相对于各热电堆阵列传感器AS的检测温度的相对误差进行推定,并用这些相对误差对检测温度进行校正,由此来生成空间20中的温度分布数据。\n[0041] 图2是空间中的热电堆阵列传感器的设置例,图2的(a)是空间的俯视图,图2的(b)是图2的(a)的II-II截面图。在此,矩形状的空间20的天花板21上,格子状地等间隔地设置有32个热电堆阵列传感器AS。在空间20中,宽幅(长边方向)为15m、进深(短边方向)为8m、高度为3m。热电堆阵列传感器AS设置在纵横2m间隔的格子的交点上,在自天花板21朝向与地板22垂直的方向,分别具有正方形状的检测范围R。\n[0042] 图3是表示热电堆阵列传感器的检测范围的说明图。在此例中,热电堆阵列传感器AS的设置间隔为2m,空间20的高度为3m,检测范围R的视角为60゜。为此,在地板22上,检测范围R成为3.46m见方的正方形,在相邻热电堆阵列传感器AS之间,产生检测范围R的一部分重叠、宽幅1.46m的重复区域Q。在此,虽然以自天花板21朝向与地板22垂直的方向形成检测范围R的情形为例进行了说明,也可以不是垂直而是在倾斜方向上形成检测范围R。另外,也可以不在天花板21上设置热电堆阵列传感器AS,而将热电堆阵列传感器AS设置在地板22及墙壁23上。\n[0043] 温度分布检测装置10中作为主要功能部设有存储部11、检测温度取得部12、温度差计算部13、相对误差推定部14、检测温度校正部15、画面显示部16、及温度分布输出部\n17。\n[0044] 存储部11由硬盘及半导体存储器等存储装置构成,具有对用于温度分布的检测处理的各种处理信息及程序进行存储的功能。\n[0045] 作为存储部11中存储的主要处理信息,有检测温度数据11A、组合数据11B、相对误差数据11C、及温度分布数据11D。\n[0046] 检测温度数据11A是就设置在空间20中的每个热电堆阵列传感器AS,由该热电堆阵列传感器AS内的各检测元件所检测出的检测温度。这些检测温度是通过检测温度取得部12借助通信线路L1与各热电堆阵列传感器AS的数据通信而取得,并被保存于存储部\n11。\n[0047] 组合数据11B是表示热电堆阵列传感器AS当中的、相邻两个热电堆阵列传感器AS的组合的数据,其基于热电堆阵列传感器AS的设置位置等设计数据预先被设定,并被保存于存储部11。\n[0048] 图4是表示热电堆阵列传感器的组合的说明图。图5是组合数据的构成例。在此,四个热电堆阵列传感器AS1、AS2、AS3、AS4以图3中说明的位置关系进行设置。\n[0049] 这些热电堆阵列传感器AS1、AS2、AS3、AS4分别具有各自的检测范围R1、R2、R3、R4,在地板22上产生重复的区域。例如,AS1、AS2在各自的R1、R2的一部分上有矩形状的重复范围Q1;AS2、AS3在各自的R2、R3的一部上有矩形状的重复范围Q2。同样地,AS3、AS4在各自的R3、R4的一部分上有矩形状的重复范围Q3;AS4、AS1在各自的R4、R1的一部分上有矩形状的重复范围Q4。\n[0050] 在图5中,这些热电堆阵列传感器AS1、AS2、AS3、AS4当中相邻两个热电堆阵列传感器的ID被设定为组合Gm。在此,分别将AS1和AS2的组、AS2和AS3的组、AS3和AS4的组、AS4和AS1的组设定为G1、G2、G3、G4。此外,对于R1和R3、及R2和R4,虽然在中央的重复区域有重复,但是由于与这些R1,R2,R3,R4的面积相比重复面积较小,被推定为不易受到相互的温度的影响,因而未设定组合。\n[0051] 另外,在此例中,虽然以相互的检测范围R一部分重复的热电堆阵列传感器AS作为对象来设定了组合,但根据热电堆阵列传感器AS的设置,有时检测范围R也有不重复的情形。在这种情况下,根据设置位置相邻的热电堆阵列传感器AS来设定组合即可。\n[0052] 相对误差数据11C是表示就每个热电堆阵列传感器AS,应该对由该热电堆阵列传感器AS检测出的检测温度进行校正的温度幅度的数据。该相对误差由从各热电堆阵列传感器AS当中作为基准而选择的基准热电堆阵列传感器与其他的热电堆阵列传感器的检测温度的温度差所定义,且由相对误差推定部14所推定并且被保存于存储部11。\n[0053] 温度分布数据11D是通过用各热电堆阵列传感器AS各自的相对误差对由各热电堆阵列传感器AS检测出的检测温度进行校正而生成的、表示空间20整体的温度分布的数据,由检测温度校正部15生成并保存于存储部11。\n[0054] 检测温度取得部12具有以下两个功能:通过借助通信线路L1与各热电堆阵列传感器AS进行数据通信,而取得由这些热电堆阵列传感器AS内的检测元件所检测出的检测温度的功能、和将由这些检测温度构成的检测温度数据11A保存于存储部11的功能。\n[0055] 温度差计算部13具有如下功能:从存储部11的检测温度数据11A当中,就每个热电堆阵列传感器AS,提取由该热电堆阵列传感器AS检测出的检测温度,通过求出这些检测温度的平均值、最大值、最小值等统计处理,来对构成组合的热电堆阵列传感器相互之间温度检测范围一部分重复的重复区域中的代表检测温度进行计算的功能;以及对登录于存储部11的组合数据11B中的每个组合,计算出构成该组合的两个热电堆阵列传感器AS的代表检测温度的温度差的功能。\n[0056] 相对误差推定部14具有如下功能:就每个组合生成表示热电堆阵列传感器AS当中作为基准而选择的基准热电堆阵列传感器与基准热电堆阵列传感器以外的其他的热电堆阵列传感器之间的相对的相对误差,和由温度差计算部13对每个组合计算出的温度差的关系的方程式的功能;通过使这些方程式联立并且用最小二乘法进行求解,来推定这些相对误差的功能;以及将由所得到的相对误差构成的相对误差数据11C保存于存储部11的功能。\n[0057] 图6是表示相对误差与温度差的关系的说明图。在图4及图5示出的热电堆阵列传感器AS1、AS2、AS3、AS4的组合例中,设热电堆阵列传感器AS1为基准热电堆阵列传感器,将基准热电堆阵列传感器AS1和除此以外的其他的热电堆阵列传感器AS2、AS3、AS4之间的相对误差分别定义为e1、e2、e3、e4。因此,如果设热电堆阵列传感器AS1、AS2、AS3、AS4的代表检测温度为t1、t2、t3、t4时,则具有t2=t1+e2、t3=t1+e3、t4=t1+e4这样的关系。因此,例如,在空间20内的温度分布为一样的情况下,由于t2将会表示仅比t1低e2的温度,因而通过将e2加算至t2,就可以对t2进行相对误差的校正。\n[0058] 在此,设与构成组合G1的热电堆阵列传感器AS1、AS2之间的重复区域Q1有关的代表检测温度分别为t11、t12时,由于AS1、AS2之间的温度差d1可以由d1=t11-t12来表示,因而当将此由相对误差来表示时,就变成d1=t11-t12=-e2。另外,设与构成组合G2的热电堆阵列传感器AS2、AS3之间的重复区域Q2有关的代表检测温度分别为t22、t23时,由于AS2、AS3之间的温度差d2可以由d2=t22-t23来表示,因而当将此由相对误差来表示时,就变成d2=t22-t23=e2-e3。\n[0059] 同样地,设与构成组合G3的热电堆阵列传感器AS3、AS4之间的重复区域Q3有关的代表检测温度分别为t33、t34时,则由于AS3、AS4之间的温度差d3可以由d3=t33-t34表示,因而当将此由相对误差来表示时,就变成d3=t33-t34=e3-e4。同样地,设与构成组合G4的热电堆阵列传感器AS4,AS1之间的重复区域Q4有关的代表检测温度分别为t44、t41时,则由于AS4、AS1之间的温度差d4可以由d4=t44-t41来表示,因而当将此由相对误差来表示时,就变成d4=t44-t41=e4。\n[0060] 这样,对于可作为数值检测的四个温度差d1、d2、d3、d4,可以就每个温度差、即每个组合生成采用值为未知的三个变量e2、e3、e4的四个方程式。因此,通过使这些方程式联立并且用最小二乘法进行求解,可以对变量e2、e3、e4的值、即相对误差进行推定。此外,关于最小二乘法的计算处理方法采用公知的方法即可。\n[0061] 这些方程式一般导入相对于相对误差e的热电堆阵列传感器AS的权重w,并由行列式来表示。设与组合Gm(m=1~M的整数)对应的温度差为dm,设与热电堆阵列传感器ASn(n=1~N的整数)对应的相对误差为en,设组合Gm的温度差dm中的、相对于相对误差em的热电堆阵列传感器ASn的权重为Wmn时,则上述方程式可以由下面的行列式(1)表示。\n[0062] 【式1】\n[0063] \n[0064] 式(1)中,权重Wmn取1、-1、0中的任一个值。在此,在温度差dm的计算式中,对于检测温度tn为正符号的热电堆阵列传感器ASn,则w=1;对于检测温度tn为负符号的热电堆阵列传感器ASn,则w=-1。另外,对于dm的计算式中未采用的热电堆阵列传感器ASn,则w=0。\n[0065] 在该式(1)中,设温度差dm的行列式为D,设权重wmn的行列式为W,设相对误差en的行列式为E时,则式(1)由D=WE表示。\n[0066] 因此,利用最小二乘法的E的推定结果E’一般地由E’=(WTW)-1WTD求得。在此,T\nW为W的转置矩阵。\n[0067] 检测温度校正部15具有以下功能:就每个热电堆阵列传感器AS,通过根据从存储部11的相对误差数据11C取得的该热电堆阵列传感器AS的相对误差,对同样地从存储部\n11的检测温度数据11A取得的、由该热电堆阵列传感器AS得到的检测温度分别进行校正来生成空间20的温度分布数据11D的功能,和将所得到的温度分布数据11D保存于存储部\n11的功能。\n[0068] 画面显示部16由LCD等画面显示装置构成,具有将存储部11的温度分布数据11D读出并且进行画面显示的功能。\n[0069] 温度分布输出部17具有通过借助通信线路L2与照明系统、空调系统、进而与大楼管理系统等上位系统30进行数据通信,而将从存储部11读出的温度分布数据11D输出至上位系统30的功能。\n[0070] 这些功能部当中的、检测温度取得部12、温度差计算部13、相对误差推定部14、检测温度校正部15、画面显示部16、及温度分布输出部17通过由CPU执行存储部11的程序而构成的运算处理部而得以实现。此外,该程序被事先从借助通信线路所连接的外部装置及记录媒体(均未图示)读入并被存放在存储部11中。\n[0071] [本实施方式的动作]\n[0072] 其次,参照图7,对本实施方式涉及的温度分布检测装置10的动作进行说明。图7是表示温度分布检测处理的流程图。\n[0073] 温度分布检测装置10定期地、或根据来自外部的执行指示,来执行图7的温度分布检测处理。在此,空间20内设置有N个热电堆阵列传感器ASn(n=1~N的整数),假设对这些热电堆阵列传感器ASn设定有M个组合Gm(m=1~M的整数)。此外,假设在热电堆阵列传感器ASn中,格子状地配置有I个×J个检测元件。另外,设各热电堆阵列传感器ASn的相对误差为en,将每个组合Gm的温度差设为dm。\n[0074] 首先,检测温度取得部12从设置在空间20内的各热电堆阵列传感器ASn取得由该热电堆阵列传感器ASn内的检测元件Sij单个地检测出的检测温度tnij,并作为检测温度数据11A保存于存储部11(步骤100)。\n[0075] 其次,温度差计算部13根据存储部11的检测温度数据11A,就存储部11的组合数据11B中所登录的每个组合Gm,对构成该组合Gm的两个热电堆阵列传感器ASn,分别计算出代表相互重复区域的代表检测温度tmn(步骤101),且就每个组合Gm,计算出构成该组合Gm的两个热电堆阵列传感器ASn的代表检测温度tmn的温度差dm(步骤102)。\n[0076] 接着,相对误差推定部14就每个组合Gm生成表示各热电堆阵列传感器ASn的相对误差en与由温度差计算部13对每个组合Gm计算出的温度差dm的关系的方程式(步骤\n103)、通过使这些方程式联立并用最小二乘法进行求解,来推定这些相对误差en,并作为相对误差数据11C保存至存储部11(步骤104)。\n[0077] 其后,检测温度校正部15就每个热电堆阵列传感器ASn,通过根据从存储部11的相对误差数据11C取得的相对误差en,对同样地从存储部11的检测温度数据11A取得的、由该热电堆阵列传感器AS得到的检测温度tnij分别进行校正,生成空间20的温度分布数据11D,并保存于存储部11(步骤105),一系列的温度分布检测处理结束。\n[0078] 由此,该温度分布数据11D将会被从存储部11读出,并在画面显示部16进行画面显示,或者由温度分布输出部17输出至上位系统30。\n[0079] 图8是检测温度的取得例。在此,如图6中说明的那样,四个热电堆阵列传感器ASn(n=1~4的整数)设置在空间20内,从各热电堆阵列传感器ASn可以取得检测温度tnij。\n[0080] 图9是代表检测温度的算出例。在此,根据图8的检测温度tnij,就每个组合Gm,对构成该组合Gm的两个热电堆阵列传感器ASn,计算出代表相互重复区域的代表检测温度tmn,由这些代表检测温度tmn计算出各温度差dm。例如,关于组合G1,对构成该组合G1的热电堆阵列传感器AS1、AS2,求得代表检测温度t11=22.9℃、t12=25.9℃,由这些差分,求出有关组合G1的温度差d1=t11-t12=-3.0℃。同样地,组合G2、G3、G4的温度差分别变为d2=-2.0℃、d3=7.0℃、d4=-2.0℃。\n[0081] 此后,对每个温度差dm,生成采用相对误差en的方程式,由下面的行列式(2)表示。\n[0082] 【式2】\n[0083] \n[0084] 该式(2)如上述式(1)那样地进行变换,可以得到表示所推定的相对误差e的下式(3)。\n[0085] 【式3】\n[0086] \n[0087] 图10是相对误差数据的算出例。\n[0088] 由此,各相对误差成为e1=0.0℃、e2=3.0℃、e3=5.0℃、e4=-2.0℃。因此,图8当中的、热电堆阵列传感器AS2的各检测元件S2ij的检测温度t2ij分别加上3.0℃;\n热电堆阵列传感器AS3的各检测元件S3ij的检测温度t3ij分别加上5.0℃;热电堆阵列传感器AS4的各检测元件S4ij的检测温度t4ij分别减去2.0℃。\n[0089] [本实施方式的效果]\n[0090] 这样,本实施方式为:由检测温度取得部12从各热电堆阵列传感器AS取得检测温度;由温度差计算部13就每个组合计算出构成该组合的两个热电堆阵列传感器之间的检测温度的温度差,相对误差推定部14就每个组合生成表示基准热电堆阵列传感器与各热电堆阵列传感器之间的相对误差和对每个组合计算出的温度差的关系的方程式,通过使这些方程式联立并且用最小二乘法进行求解,来对这些相对误差进行推定,检测温度校正部\n15根据各相对误差,通过对各热电堆阵列传感器的检测温度进行校正,来生成空间20的温度分布数据11D。\n[0091] 由此,能够得到热电堆阵列传感器所具有的与基准热电堆阵列传感器的相对误差被校正了的温度分布数据11D,能更够精确地检测出整个空间20内的温度分布。\n[0092] 另外,在本实施方式中,在确定各相对误差之间的关系之际,因为生成表示各热电堆阵列传感器之间的相对误差与每个组合计算出的温度差的关系的方程式,所以可以以极其简单的方程式、且式中所包含的误差为最小的方程式来确定相对误差之间的关系,既能减轻最小二乘法的计算处理负担,又缩短了计算所需要的时间。\n[0093] 另外,在本实施方式中,因为使上述各方程式联立并用最小二乘法进行求解,所以能够推定误差较少的相对误差,可以得到更高精度的温度分布。\n[0094] [实施方式的扩展]\n[0095] 以上,参照实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不限于上述实施方式。对于本发明的结构及细节,本领域技术人员在本发明的范围内可以进行能够理解的各种变更。\n符号说明\n[0096] 10…温度分布检测装置、11…存储部、11A…检测温度数据、11B…组合数据、11C…相对误差数据、11D…温度分布数据、12…检测温度取得部、13…温度差计算部、14…相对误差推定部、15…检测温度校正部、16…画面显示部、17…温度分布输出部、20…空间、21…天花板、22…地板、23…墙壁、30…上位系统、AS…热电堆阵列传感器、L1,L2…通信线路。
法律信息
- 2016-04-06
- 2014-03-12
实质审查的生效
IPC(主分类): G01K 15/00
专利申请号: 201310285541.9
申请日: 2013.07.08
- 2014-01-29
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 |
1
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2006-02-15
|
2005-07-11
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被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |