JP4083360B2 - 熱分析装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱分析装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱分析は温度を変化させながら試料の物性変化を測定する手法で、温度範囲としてはマイナス温度域から１５００℃くらいまでを対象とする。測定は適切な昇温速度（単位は℃/min）で対象とする温度域を走査する。測定時間はこの昇温速度と温度範囲で決定される。通常数十分程度の測定時間であるが、長い測定では数時間から数日間を要することがある。測定中は装置の操作をする必要がないため、ほとんどの場合ユーザが測定中ずっと装置を監視していることは希であり、ユーザは装置が置かれている実験室などから離れた場所で別の業務を行うことが多い。
【０００３】
このような利用環境の中で、測定中に何らかのトラブルが発生して測定が中断した場合、ユーザはトラブルを解除してから再測定を行なわなければならない。しかし、ユーザは装置から離れた場所に居ることが多いので装置にトラブルが起きたことをすぐに気づかないときがある。ユーザが測定を中断されたことを知らずに装置を放置しておくことは再測定を開始するまでの時間を無駄にすることになる。また、装置の制御に異常をきたすトラブルが起きた場合も測定時間を無駄にすることになる。さらに、融解反応をする試料を測定していときには、ある設定値を超えて測定を続けると融解した試料がセンサーに癒着しセンサーをだめにしてしまうことが多々ある。
【０００４】
よって熱分析ではより効率的な測定のために、信号がある設定値に達した・測定が終了した・装置にトラブルが起きた等のイベントが発生した場合にはリアルタイムに、かつ居場所を問わずにユーザに状況を知らせることが必要である。
従来、遠隔地にある装置の監視を行うために、▲１▼ネットワークを通じて測定状況のモニタを行う（特願平9-325024）、▲２▼危険を伴うエラーが発生したときに装置を停止する（特開平5-19880）、▲３▼Ｅ−Ｍａｉｌを利用して装置を管理する（特願平9-32950）等の技術があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術においては以下の課題がある。
・上記▲１▼のネットワークを通じて測定状況をモニタする方法は、一人のユーザがモニタのある場所で、かつ定期的にモニタを操作して状況を監視する必要がある。ユーザがモニタのある場所にいない場合や監視を忘れている場合には対処できない。
・上記▲２▼の危険を伴うエラーが発生したときに装置を停止する方法は、とりあえずの危険は回避できるが、装置が停止したことをリアルタイムにユーザに知らせることはできない。
・上記▲１▼と▲２▼のどちらの方法でも、システムを制御する部分にトラブルが発生してシステム自身が停止した場合には、それを検知することができない。
・上記▲１▼と▲２▼のどちらの方法でも測定しているユーザしか装置を監視していないので、非常事態の時に複数の人に知らせることができない。
・上記▲３▼のＥ−Ｍａｉｌを利用して装置を監視する方法は、上記▲１▼の方法の課題と同様なことに加えて、メールをメールサーバから取り出すまでにタイムラグがある。つまりリアルタイムにユーザに通知することができない。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、装置で発生するイベントをシステム制御とは別の部分で監視することでシステムの動作状況に関係なく検知することができ、その検知した内容をリアルタイムにかつ居場所を問わずに一人もしくは複数のユーザに対してメッセージで知らせることができる熱分析装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために開発されたもので、その主たる構成要件は、加熱炉と温度センサーと物理量センサーと測定制御手段とシステム制御手段と記憶器と入出力器とイベント監視手段とイベント制御手段と送信情報設定手段とメッセージ送信手段とメッセージ受信手段とユーザインターフェイス手段と通信媒体からなっている。
【０００８】
【発明実施の形態】
以下に、この発明の一実施例を図に基づいて説明する。
図１は本発明の実施例におけるハードウェア構成図である。
測定モジュール１は、測定ステーション１０からの指示に従って試料２の加熱と温度及び物理量を検出し、測定ステーション１０へデータを伝えるものである。測定モジュール１は測定モジュール１内の中央処理装置７及び記憶装置８で処理される測定制御ソフトウェアによりその機能を果たす（測定制御ソフトウェアは測定モジュール１内の中央処理装置７及び記憶装置８上でタスクとして動作する。以後これを測定制御タスクと呼ぶ）。
【０００９】
測定ステーション１０は、複数の測定モジュール１の制御及び測定モジュール１からデータを受け取り熱分析解析を行うものである。測定ステーション１０は測定ステーション１０内の中央処理装置１５及び記憶装置１６で処理されるシステム制御ソフトウェアによりその機能を果たす（システム制御ソフトウェアは測定ステーション１０内の中央処理装置１５及び記憶装置１６上でタスクとして動作する。以後これをシステム制御タスクと呼ぶ）。
【００１０】
熱分析装置のユーザは、試料２を測定モジュール１の加熱炉３に入れる。試料２の温度の変化を温度センサー４で検出し、試料２の物理量の変化を物理量センサー５で検出する。温度センサー４は、試料２又は試料２の近傍の温度を計測する。物理量センサー５は例えばＤＳＣであれば試料２への熱流量を、ＴＧであれば試料２の重量変化を、ＴＭＡであれば試料２の形状変化を検出するものである。加熱炉３、温度センサー４、物理量センサー５は、測定モジュール１内の入出力インターフェース６に接続され、更に測定モジュール１内の中央処理装置７に接続されている。加熱炉３の温度制御は、測定モジュール１内の入出力インターフェース６を介して加熱炉３に接続された測定モジュール１内の中央処理装置７により制御される。また、測定モジュール１内の中央処理装置７は、測定モジュール１内の通信インターフェース９を通じて測定ステーション１０に接続されている。
【００１１】
測定ステーション１０は、測定に関するユーザインタフェース、複数の測定モジュールへの制御指示、データ蓄積及び測定制御タスクとシステム制御タスクのイベントを監視するもので、いわゆるパーソナルコンピュータやワークステーションを使用している。測定ステーション１０は、Windows, Windows-NT, UNIX等の汎用オペレーティングシステムとシステム制御ソフトウェア、イベント監視ソフトウェアによりその機能を果たす。イベント監視ソフトウェアは、イベント監視、メッセージ制御、送信情報設定の機能を持つ。（イベント監視ソフトウェアの機能は測定ステーション１０内の中央処理装置１５及び記憶装置１６上でタスクとして動作する。以後これをイベント監視タスク、メッセージ制御タスク、送信情報設定タスクと呼ぶ）。
【００１２】
また、測定ステーション１０内の中央処理装置１５は、測定ステーション１０内の通信インターフェース１９とデータ伝送路２０により複数の測定モジュール１と接続されている。データ伝送路２０は、ＲＳ−２３２Ｃ、ＧＰ−ＩＢ、ＳＣＳＩ等の汎用通信路の何れでもかまわない。
測定制御タスクとシステム制御タスクの間ではデータ伝送路２０を通じて動作に関する制御情報やソフトウェア・ハードウェアのエラー情報、測定した信号などがやり取りされている。イベント監視タスクは図２のアルゴリズムに従って、データ伝送路２０を通じてやり取りされている情報をタイマーによって定期的に監視し、信号がある設定値に達した・測定が完了した・エラーが起こった・タスクが停止した等あらかじめユーザによって選択された任意の情報を見つけた時にイベントとして検出する。測定制御タスク・システム制御タスクとは独立して動作しているのでそれぞれタスクに障害が生じても影響することなく監視することができる。イベントを検出した場合はメッセージ制御タスクにそれを伝える（各タスク間の通信は、ＤＤＥ、ＩＰＣ、ＣＯＭなどの方法の何れでもかまわない）。
【００１３】
送信情報設定タスクはメッセージ送信先と監視するイベントを設定する機能をもつ。グラフィカルなユーザーインターフェースを提供し、測定ステーション１０のマウス１１、ＣＲＴ１２、キーボード１３を通じてユーザに任意にメッセージ送信先と監視するイベントを選択させる（送信情報設定タスクのアルゴリズムを図３に示す）。
【００１４】
メッセージ送信先は通信媒体２１に接続されたパーソナルコンピュータ又はワークステーション２２か、公衆回線２８を通じたポケットベル２９を選択することができる。
ローカルエリアネットワークなどの通信媒体２１に接続されたパーソナルコンピュータ又はワークステーション２２に対してメッセージを送信する場合は、特定のコンピュータへの通知もしくはネットワークに接続された全てのコンピュータへの同報通知が選択できる。特定のコンピュータに送信する場合は送信先にコンピュータのＩＰアドレスを、同報通信するときは同報通信用に予約されているＩＰアドレスを指定する。
【００１５】
公衆回線２８を通じてポケットベル２９にメッセージを送信する場合はポケットベル２９の電話番号を指定する。ポケットベル２９に送信する場合は複数の電話番号に同時に送信することが可能である。
監視するイベントの選択は
・温度プログラムの１ステップが終了した。
・測定が完了した。
・測定モジュールにてソフトウェアエラーが起きた。
・測定モジュールにてハードウェアエラーが起きた。
・測定制御タスクが停止した。
・測定ステーションでソフトウェアエラーが起きた。
・システム制御タスクが停止した。
などの処理の完了やトラブルに関するイベントに加えて、さらに
・信号が設定値に達した。
・加熱炉の温度が設定値に達した。
などの測定中の信号や加熱炉の温度の状況までをイベントとして選択できるようにした。これは熱分析では測定状況を随時把握したい場合が多いことを配慮している。
以上の設定された送信情報は測定ステーション１０の記憶装置１６に記憶される。
【００１６】
メッセージ制御タスクは、測定ステーション１０内の記憶装置１６に記憶されている送信情報に従ってイベント監視タスクから伝えられたイベントに対応するメッセージとメッセージ送信先を含むメッセージパケットをＴＣＰ/ＩＰプロトコルに従って生成する（メッセージ制御タスクのアルゴリズムを図４に示す）。
【００１７】
ローカルエリアネットワークなどの通信媒体２１に接続されたパーソナルコンピュータ又はワークステーション２２に対して送信する場合は、生成したメッセージパケットはネットワークインターフェースカード（以後ＮＩＣと略す）２５を通じて通信媒体２１に送信される。通信媒体２１はＥｔｈｅｒｎｅｔ，ＦＤＤＩ，ＴｏｋｅｎＲｉｎｇ等の汎用ネットワークの何れでもかまわない。
【００１８】
またポケットベル２９に対して送信する場合はモデム２７の接続されているシリアルポート１８に対して送信される。モデム２７は公衆回線２８に接続しており、公衆回線２８を通じてポケットベル２９にメッセージパケットを送信する。公衆回線２８を通じてポケットベル２９にメッセージを送信しメッセージを表示する技術は既に周知の技術である。
【００１９】
ローカルエリアネットワークなどの通信媒体２１に流れているメッセージパケットを受信する手段にはいわゆるパーソナルコンピュータやワークステーション２２を使用している。パーソナルコンピュータやワークステーション２２において、Windows, Windows-NT, UNIXなどの汎用オペレーティングシステムとメッセージ受信ソフトウェアによりその機能を果たす（パーソナルコンピュータやワークステーション２２上で動作するメッセージ受信ソフトウェアを以後メッセージ受信タスクと呼ぶ）。メッセージ受信タスクは通信媒体２１に流れるメッセージパケットの受信機能とメッセージをＣＲＴ２６に表示するグラフィカルユーザインタフェースの機能を持つ。メッセージ受信タスクは常にパーソナルコンピュータやワークステーション２２のメモリ上に常駐し、図５のアルゴリズムに従ってパーソナルコンピュータやワークステーション２２のＮＩＣ２５を通じて通信媒体２１に流れているメッセージパケットを監視している。自分宛てのメッセージパケットが届いた場合にはそのメッセージパケットを受信する。そして、メッセージパケットからメッセージを取り出し、グラフィカルなユーザインターフェースによってＣＲＴ２６上にメッセージを表示することで装置で発生したイベントをユーザに通知する。
【００２０】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、システム制御とは独立にイベントを監視し、通信媒体を通じて遠隔地のコンピュータ又はポケットベルにメッセージを送信することで、ユーザが意識することなく、かつ場所を問わずにリアルタイムにユーザに装置の状況を通知できるようになった。これによってユーザはより効率的に、より安全に装置を利用できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるハードウェア構成である。
【図２】本発明の実施例におけるイベント監視タスクのアルゴリズムである。
【図３】本発明の実施例における送信情報設定タスクのアルゴリズムである。
【図４】本発明の実施例におけるメッセージ制御タスクのアルゴリズムである。
【図５】本発明の実施例におけるメッセージ受信のアルゴリズムである。
【符号の説明】
１．．．測定モジュール
２．．．試料
３．．．加熱炉
４．．．温度センサー
５．．．物理センサー
６．．．入出力インターフェース
７．．．中央処理装置
８．．．記憶装置
９．．．通信インタフェース
１０．．．測定ステーション
１１．．．マウス
１２．．．ＣＲＴ
１３．．．キーボード
１４．．．入出力インターフェース
１５．．．中央処理装置
１６．．．記憶装置
１７．．．ＮＩＣ
１８．．．シリアルポート
１９．．．通信インタフェース
２０．．．データ伝送路
２１．．．通信媒体
２２．．．パーソナルコンピュータやワークステーション
２３．．．中央処理装置
２４．．．記憶装置
２５．．．ＮＩＣ
２６．．．ＣＲＴ
２７．．．モデム
２８．．．公衆回線
２９． ．．ポケットベル

Claims (6)

1. 試料を加熱する加熱手段と、
   前記試料の温度又は前記試料の近傍の温度を検出する温度センサーと、
   前記試料の温度変化に伴って変化する物理量を検出する物理量センサーと、
   前記加熱手段を制御し、前記温度センサーと前記物理量センサーで検出された信号をデータ伝送路を通じてシステム側に伝える測定制御手段と、
   １つ以上の前記測定制御手段と前記データ伝送路によって接続され、前記測定制御手段を制御し、かつ前記測定制御手段で検出された信号を受け取り熱分析解析を行うシステム制御手段と、
   前記測定制御手段で検出された信号や前記システム制御手段で処理される命令を記憶する記憶器と、
   前記システム制御手段に対してユーザの命令の入力と得られた熱分析解析の結果の出力を行うための入出力器と、
   前記測定制御手段と前記システム制御手段で発生するイベントを定期的に監視するイベント監視手段と、
   前記イベント監視手段からイベント発生の信号を受け取りイベントに対応するメッセージと該メッセージの送信先情報を含んだメッセージパケットの組み立て及びそのメッセージパケットの送信司令を行うメッセージ制御手段と、
   前記メッセージ制御手段が使用するメッセージ送信に関する情報の設定を行う送信情報設定手段と、
   前記メッセージ制御手段から受け取ったメッセージパケットをリアルタイムに、かつ、該メッセージパケットに指定された送信先に通信媒体を介して送信するメッセージ送信手段と、
   該メッセージパケットを前記通信媒体から取り出すメッセージ受信手段と、
   該メッセージパケットに含まれるメッセージを表示するためのユーザインターフェース手段と、
   を備えることを特徴とする熱分析装置。
2. 前記送信情報設定手段においてユーザが任意に監視するイベントとメッセージ送信先を選択可能である請求項１記載の熱分析装置。
3. 前記メッセージの送信手段が通信媒体に接続されている１つまたは複数のメッセージ受信手段にメッセージを送信することが可能な請求項１記載の熱分析装置。
4. 前記メッセージの送信手段が通信媒体に接続されている全てのメッセージ受信手段に一斉にメッセージを送信（同報通信）することが可能な請求項１記載の熱分析装置。
5. 前記メッセージ制御手段はポケットベルが受信可能なメッセージを生成することが可能であり、公衆回線を通じてポケットベルにメッセージを送信することが可能な請求項１記載の熱分析装置。
6. 前記イベント監視手段は前記システム制御手段及び測定制御手段から独立して動作することにより、前記システム制御手段及び測定制御手段が機能停止した場合でもそれをリアルタイムに検知することが可能な請求項１記載の熱分析装置。

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