DE29606290U1 - Temperaturmeßgerät - Google Patents

Description

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Temperaturmeßgerät.

Die Erfindung betrifft ein Temperaturmeßgerät zum Messen und Erfassen der von Temperaturdaten eines Transportgutes während dessen Transports.

Viele Gegenstände und Waren, wie z.B. Lebensmittelprodukte, pharmazeutische- und kosmetische Präparate, sind temperaturempfindlich; sie können oft bestimmte Temperaturspitzen und/oder eine über einen längeren Zeitraum hin anhaltende zu hohe und/oder zu niedrige Temperatur ohne Schädigung nicht vertragen.

Es ist daher in vielen Bereichen des täglichen Lebens erforderlich, die Temperaturbelastung von solchen Gegenständen und Waren während deren Transport oder Lagerung über einen längeren Zeitraum hin zu erfassen.

Es ist bekannt, für den Transport temperaturempfindlicher Waren mit Temperaturregelung versehene Fahrzeuge oder Transportcontainer zu verwenden, die mit einem registrierenden Temperaturmeßgerät ausgerüstet sind. Dabei wird zwar das Temperaturschicksal des gesamten Transportgutes, nicht jedoch das Schicksal der die Waren enthaltenden einzelnen 5 Verpackungseinheiten erfaßt. Fällt z.B. die Temperaturregelung aus, so werden in der Regel die in der Mitte des Fahrzeuges oder Containers befindlichen Verpackungseinheiten einer anderen Temperatur ausgesetzt als die näher an der Fahrzeug- oder Containerwand angeordneten Pakungseinheiten, mit der Folge, daß der von dem Meßgerät erfaßte Temperaturablauf keine ausreichend genaue Auskunft über die Temperaturbelastung der Waren in den einzelnen Verpackungseinheiten gibt. Auch während eines Umpackens des Transportgutes wird bei dieser Ausführungsform dessen Temperaturbelastung nicht erfaßt.

Zur Erfassung der Temperaturbelastung der einzelnen Verpackungseinheiten wurde die Verwendung von Thermocolorfarben vorgeschlagen, die z.B. per Stift direkt an der

Verpackungseinheit angebracht oder in Form eines eingefärbten Papierstreifens in der Verpackungseinheit angeordnet werden können und bei Überschreitung eines Temperaturwertes in ihren Farben irreversibel umschlagen können. Bei dieser Ausführungsform ist es nachteilig, daß die Thermocolorfarben nur bestimmte Temperaturbereiche abdecken, nur Temperaturspitzenwerte registrieren können und dabei auch nicht ausreichend genau auf einen bestimmten Temperaturwert ansprechend auslegbar sind. Da bei dieser Ausführungsform eine Zeiterfassung nicht erfolgt, läßt sich nachträglich nicht feststellen, wann die Waren der von den Thermocolorfarben erfaßten Spitzentemperatur ausgesetzt waren.

Es wurde ferner vorgeschlagen, Ampullen mit geeigneten Bakterienkulturen mit den Verpackungseinheiten zu verpacken. Dabei kann man, da das Wachstum der Bakterienkulturen direkt von der Temperatur abhängig ist, durch Bestimmen der Anzahl der Bakterien vor und nach dem Transport Rückschlüsse auf die Durchschnittstemperatur während des Transports ziehen. Daher werden bei dieser Ausführungsform nur die Gesamttemperaturbelastung, nicht jedoch Temperaturspitzenwerte erfaßt. Die Feststellung der Temperaturbelastung setzt ferner den Einsatz von Fachpersonal voraus, von dem die Kulturen vor und nach dem Transport untersucht werden müssen. Auch ist diese Ausführungsform nur in einem begrenzten Temperaturbereich brauchbar.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein Temperaturmeßgerät zu schaffen, mit dem die Temperaturbelastung beliebiger einzelner Verpackungseinheiten und damit der in diesen verpackten Waren mit zeitlicher Zuordnung erfaßbar ist.

Dies wird erfindungsgemäß mit einem Temperaturmeßgerät zum Messen und Erfassen von Temperaturdaten eines Transportgutes während dessen Transports erreicht, das einen Temperatursensor, einen an diesen angeschlossenen Signalwandler zum Erzeugen von digitalen Daten aus den von dem Temperatursensor abgegebenen analogen Signalen, einen an den Signalwandler angeschlossenen

Speicher mit mehreren Speicherplätzen zum Speichern der digitalen Daten, eine an den Speicher angeschlossene Zeitgeberund Adreßgeneratoreinheit zum Erzeugen von Aktivierungssignalen für den Speicher in bestimmten zeitlichen Abständen, in denen die digitalen Daten in den Speicher einzuspeichern sind, eine an den Speicher angeschlossene Schnittstelle, über welche die in dem Speicher gespeicherten Daten auslesbar sind, und eine Stromversorgungseinheit aufweist, wobei das Temperaturmeßgerät in Form einer auf einem Substrat aufgebauten hochintegrierten Schaltung ausgebildet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Temperaturmeßgerät gibt der Temperatursensor an seinem Ausgang stets ein zu der jeweiligen Temperatur proportionales analoges Signal ab, das von dem Signalwandler in ein in den Speicher einspeicherbares digitales Signal umgewandelt wird. Dieses digitale Signal wird dem Eingang des Speichers zugeführt und in diesen immer dann eingespeichert, wenn die Zeitgeber- und Adreßgeneratoreinheit an den Speicher ein Aktivierungssignal abgibt. Der zeitliche Abstand zwischen aufeinanderfolgenden AktivierungsSignalen wird dabei von der Zeitgeber- und Adreßgeneratoreinheit bestimmt. Das Aktivierungssignal umfaßt auch ein von der Zeitgeber- und Adreßgeneratoreinheit erzeugten Adreßsignal, von dem ein Speicherplatz des Speichers derart ausgewählt wird, daß die nacheinander in den Speicher einzuspeichernden digitalen Daten in jeweils unterschiedliche Speicherplätze des Speichers eingeschrieben werden.

Da ferner das erfindungsgemäße Meßgerät mit einer eigenen Stromversorgungseinheit, z.B. einer Batterie, versehen ist, ist es ohne jeglichen Anschluß an eine externe Stromversorgungseinheit in der Lage, die in seiner Umgebung herrschende Temperatur zu messen und die gemessenen Werte in digitaler Form zu speichern.
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Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag, die elektronischen Bestandteile des Temperaturmeßgerät in Form einer hochintegrierten Schaltung auszubilden, is_t es möglich, das

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Meßgerät selbst und daher das die Schaltung tragende Substrat klein zu halten. Hierdurch wird ermöglicht, daß das erfindungsgemäße Temperaturmeßgerät selbst bei sehr kleinen Verpackungseinheiten an oder in der Verpackung angeordnet beifügbar ist.

Daher kann das erfindungsgemäße Temperaturmeßgerät der kleinsten Verpackungseinheit des Transportgutes, deren Temperatur von den anderen Verpackungseinheiten gesondert gemessen werden soll, bereits bei der Fertigstellung dieser Verpackungseinheiten, d.h. bei dem Verpacken der zu transportierenden Waren beigefügt werden. Das Temperaturmeßgerät wird dann erst nach Ablieferung des Transportgutes an dessen Zielort aus der Verpackungseinheit entnommen, wonach die in dem Speicher gespeicherten Daten über die Schnittstelle mit Hilfe eines Auswertegeräts ausgelesen und ausgewertet werden können.

Mit dem erfindungsgemäßen Temperaturmeßgerät ist es daher möglich, die Temperaturbelastung der in den einzelnen Verpackungseinheiten angeordneten Waren während des gesamten Transports, und zwar mit jeweiliger zeitlicher Zuordnung der einzelnen Temperaturwerte zu erfassen und die gespeicherten Daten nach dem Transport auszuwerten. Das erfindungsgemäße Temperaturmeßgerät liefert daher nicht nur darüber Informationen, ob und welche Waren des gesamten Transportgutes wegen einer extrem hohen oder niedrigen, ggf. sogar anhaltenden Temperaturbelastung geschädigt sein können, sondern auch darüber, wann diese unzulässige Temperaturbelastung aufgetreten war, so daß es nachträglich feststellbar ist, wer für die Temperaturschädigung der betroffenen Waren verantwortlich ist.

Als Substrat des erfindungsgemäßen Temperaturmeßgerätes kann zwar z.B. ein kleines Kästchen verwendet werden.

Erfindungsgemäß wird jedoch bevorzugt, das Temperaturmeßgerät in Form einer Chipkarte etwa entsprechend einer Telefonkarte auszubilden. Eine solche Chipkarte hat den Vorteil, daß sie sehr kompakt und leicht handhabbar ist und praktisch jeder Art

von Verpackung beifügbar ist.

In bestimmten Fällen kann es zwar ausreichend sein, in den Speicher beim Auftreten eines jeden Aktivierungssignals lediglich die dem jeweiligen Temperaturwert entsprechenden digitalen Daten einzuschreiben und dort zu speichern. Da die Länge des zeitlichen Abstands zwischen aufeinanderfolgenden Aktivierungssignalen bekannt ist, kann nachträglich mit ausreichender Sicherheit berechnet werden, wann die in dem Speicher gespeicherten digitalen Daten erfaßt und daher die entsprechenden Temperaturen aufgetreten worden sind.

Erfindungsgemäß wird jedoch bevorzugt, daß jeder Speicherplatz eine erste Speicherstelle zum Speichern eines der digitalen Daten und eine zweite Speicherstelle zum Speichern eines in dem Aktivierungssignal erhaltenen und diesen Daten zugehörigen Uhrzeit-Signals aufweist. Hierdurch wird ermöglicht, daß in dem Speicher des erfindungsgemäßen Temperaturmeßgeräts die den jeweiligen Temperaturwert kennzeichnenden digitalen Daten zusammen mit den die zugehörige Uhrzeit kennzeichnenden Daten gespeichert werden, so daß man beim Auswerten der gespeicherten Daten ohne zusätzliche Berechnung genau feststellen kann, wann die jeweiligen Temperaturwerte erfaßt worden sind.

Obwohl das erfindungsgemäße Temperaturmeßgerät derart ausgelegt sein kann, daß der zeitliche Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Aktivierungssignalen immer gleich lang ist, wird im Falle der letztgenannten Ausführungsform bevorzugt, die Zeitgeber- und Adreßgeneratoreinheit von den digitalen Daten derart steuerbar auszubilden, daß die Länge der zeitlichen Abstände zwischen den Aktivierungssignalen in Abhängigkeit von der Änderungsrate der digitalen Daten geändert wird. Dies bedeutet, daß in solchen Zeitintervallen, in denen sich die überwachte Temperatur mehr oder weniger schnell ändert, mehr Temperaturdaten erfaßt werden als in solchen Zeitintervallen, in denen die Verpackungseinheit einer im wesentlichen konstanten Temperatur ausgesetzt ist. Da bei dieser Ausführungsform die digitalen Daten immer zusammen mit

den Uhrzeit-Daten gespeichert werden, bleibt die zeitliche Zuordnung der gespeicherten digitalen Daten trotz der Änderung der Länge der jeweiligen zeitlichen Abständen erhalten. Mit dieser Ausführungsform wird gewährleistet, daß auch schnelle Temperaturänderungen erfaßt werden und nicht wegen eines ggf. zu langen zeitlichen Abstandes zwischen aufeinanderfolgenden Aktivierungssignalen unberücksichtigt bleiben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Hilfe der einzigen Figur näher erläutert, die ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Temperaturmeßgeräts zeigt.

Das erfindungsgemäße Temperaturmeßgerät gemäß der Ausführungsform weist einen Temperatursensor in Form eines Thermowiderstandes 1 auf, der an einen frequenzbestimmenden Eingang eines Oszillators 2 angeschlossen ist. Die Frequenz des Ausgangssignals des Oszillators 2 wird daher in Abhängigkeit von der vom Thermowiderstand 1 abgefühlten Temperatur geändert. Dabei können der Thermowiderstand 1 und der Oszillator 2 z.B. derart bemessen sein, daß die Oszillatorfrequenz entsprechend einem Signalumwandlungsverhältnis von 10Hz/° bei einem Temperaturwert von 0° lOOHz und bei 100° 1100Hz beträgt.

An den Ausgang des Oszillators 2 ist ein Impulszähler 3 angeschlossen, der die Anzahl der von dem Oszillator 2 gelieferten Impulse pro vorbestimmter Zeiteinheit zählt und diese Zahl an den Eingang eines Speichers 4 abgibt.

Bei dieser Ausführungsform wird daher aus dem Oszillator 2 und dem Impulszähler 3 insgesamt ein Signalwandler gebildet, von dem die von der Temperatur abhängige Widerstandswertänderung des Thermowiderstands 1 in eine zugehörige Zahl umgewandelt wird. Nach Ablauf einer jeden vorbestimmten Zeiteinheit, während der der Impulszähler zählt, steht daher am Eingang des Speichers 4 eine Zahl in Form von in den Speicher 4 einschreibbaren digitalen Daten zur Verfugung. Entsprechend dem oben beschriebenen Beispiel erhält der Speicher 4 im Falle

einer Zeiteinheit von einer Sekunde jede Sekunde eine Zahl zwischen 100 und 1100.

An den Speicher 4 ist ferner eine Zeitgeber- und . Adreßgeneratoreinheit 5 angeschlossen, die ein Aktivierungssignal in vorbestimmten zeitlichen Abständen erzeugt und an den Speicher 4 abgibt. Das Aktivierungssignal umfaßt ein Freigabesignal, von dem das Einschreiben der am Eingang des Speichers 4 jeweils vorhandenen Zahl in den Speicher 4 freigegeben wird, ein Adreßsignal, von dem ein Speicherplatz in dem Speicher 4 ausgewählt wird, sowie digitale Signale, die der Uhrzeit und ggf. dem Datum entsprechen, zu der das Aktivierungssignal erzeugt worden ist.

Jeder Speicherplatz des Speichers 4 weist dabei eine erste Speicherstelle, in die die von dem Impulszähler 3 gelieferte Zahl eingeschrieben wird, sowie eine der ersten Speicherstelle zugeordnete zweite Speicherstelle auf, in welche die die Uhrzeit und das Datum repräsentierenden digitalen Daten eingeschrieben werden. In jedem Speicherplatz wird daher codiert ein Temperaturwert mit zugehöriger Uhrzeit und Datum gespeichert.

Die Zeitgeber- und Adreßgeneratoreinheit 5 ist dabei derart ausgelegt, daß sie ein Aktivierungssignal in bestimmten zeitlichen Abständen, beispielsweise in Abständen von 10 Minuten erzeugt, so daß in den Speicher jeweils nur alle 10 Minuten eine einen Temperaturwert repräsentierende Zahl mit einer zugehörigen Uhrzeit und Datum eingeschrieben wird. 30

Die aufeinanderfolgenden Aktivierungssignale weisen immer unterschiedliche, z.B. jeweils um eins erhöhte Adreßsignale auf, so daß die Temperaturwerten entsprechenden Zahlen mit zugehörigen Uhrzeiten immer in unterschiedliche, beispielsweise jeweils in die nächstfolgenden Speicherplätze eingeschrieben werden.

Das erfindungsgemäße Temperaturmeßgerät weist ferner eine an

den Speicher 4 angeschlossene Schnittstelle 6, über die die in dem Speicher 4 gespeicherten Daten auslesbar sind, sowie eine in der Zeichnung nicht dargestellte Batterie auf, die für die Stromversorgung des Temperaturmeßgeräts sorgt. 5

Die hier beschriebenen elektronischen Komponente des Temperaturmeßgeräts sind in Form einer hochintegrierten Schaltung ausgebildet, welche auf einer etwa einer Telefonkarte entsprechenden, in der Figur nicht gezeigten Chipkarte angeordnet ist.

Wegen dieses kompakten Aufbaus des erfindungsgemäßen Temperaturmeßgeräts kann dieses praktisch jeder Art von Verpackung, selbst von sehr kleinen Verpackungseinheiten beigelegt werden.

Die Chipkarte wird der kleinsten Verpackungseinheit, deren Temperatur während eines Transports gesondert von den anderen Verpackungseinheiten zu messen und erfassen ist, beigefügt und die daran befindliche integrierte Temperaturmeßschaltung z.B. mit Hilfe eines nicht gezeigten kleinen Schalters aktiviert. Nach dem Transport wird die Chipkarte aus der Verpackungseinheit entfernt und ähnlich zu einer Telefonkarte mit ihrer Schnittstelle 6 über ein geeignetes Lesegerät an einen PC angeschlossen. Der PC kann dann mit Hilfe einer geeigneten Software die Daten aus dem Speicher 4 des Temperaturmeßgeräts auslesen und aufgrund dieser Daten die Temperaturbelastung berechnen, der die in der jeweiligen Verpackungseinheit angeordneten Waren während des Transports ausgesetzt waren.

Claims (5)

I J 9 Schut zansprüche

1. Temperaturmeßgerät zum Messen und Erfassen von Temperaturdaten eines Transportgutes während dessen Transports, mit einem Temperatursensor, einem an diesen angeschlossenen Signalwandler zum Erzeugen von digitalen Daten aus den von dem Temperatursensor abgegebenen analogen Signalen, einem an den Signalwandler angeschlossenen Speicher mit mehreren Speicherplätzen zum Speichern der digitalen Daten, einer an den Speicher angeschlossenen Zeitgeber- und Adreßgeneratoreinheit zum Erzeugen von Aktivierungssignalen für den Speicher in bestimmten zeitlichen Abständen, in denen die digitalen Daten in den Speicher einzuspeichern sind, einer an den Speicher angeschlossenen Schnittstelle, über welche die in dem Speicher gespeicherten Daten auslesbar sind, und einer Stromversorgungseinheit, wobei das Temperaturmeßgerät in Form einer auf einem Substrat aufgebauten hochintegrierten Schaltung ausgebildet ist.

2. Temperaturmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form einer Chipkarte oder dergl. gestaltet ist.

3. Temperaturmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Speicherplatz eine erste Speicherstelle zum Speichern eines der digitalen Daten und eine zweite Speicherstelle zum Speichern eines in dem Aktivierungssignal erhaltenen und diesen Daten zugehörigen Uhrzeit-Signals aufweist.

4. TemperaturmeSgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgeber- und Adreßgeneratoreinheit von den digitalen Daten steuerbar ausgebildet ist, um die Länge der zeitlichen Abstände zwischen den Aktivierungssignalen in Abhängigkeit von der Änderungsrate der digitalen Daten zu ändern.

5. Temperaturmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalwandler einen Oszillator und einen an dessen Ausgang angeschlossenen Impulszähler aufweist

und der Temperatursensor ein Thermowiderstand ist, der an den frequenzbestimmenden Eingangsanschlug des Oszillators angeschlossen ist.