CN108027286A - 用于温度计现场校准的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定和/或监视介质温度(T)的装置(1)，包括至少一个温度传感器(2)和用于所述温度传感器(2)的现场校准和/或验证的至少两个参考元件(3、3a、3b)，第一参考元件(3a)至少部分地由第一材料构成，对该第一材料，在与温度传感器(2)的校准相关的温度范围中的至少第一预定相变温度(T_ph,1)下发生至少二阶的至少一个相变，以及第二参考元件(3b)至少部分地由第二材料构成，对该第二材料，在与温度传感器的校准相关的范围中的至少第二预定相变温度(T_ph,2)下发生至少二阶的至少一个相变。所述至少两个参考元件(3a、3b)恰好通过两条连接线(4c、4d)接触。

Description

用于温度计现场校准的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于确定和/或监视介质温度的装置，该装置包括至少一个温度传感器和两个用于温度传感器的现场校准和/或验证的参考元件。此外，本发明涉及一种用于这种装置的现场校准的方法。

背景技术

目前通常在校准浴缸、烤箱或固定点系统中执行温度计的校准。例如在专利DE102004027072B3中描述了相对应的固固定点单元。然而，在这些方法的情况下，通常温度计必须从测量点拆除。为了能在安装状态下校准温度计，相对照地，存在从DE19941731A1已知的一种在温度计中集成并且填充有固定点物质(如金属或共晶合金)的小型化的固定点单元。然而，在这种情况下，需要附加单元用于封装固定点物质，该特征减小了传感器的动态范围，尤其是对温度变化的响应时间。而且，在给定的情况下，固定点物质能够从该单元中逸出，从而能够导致温度计的损坏甚至破坏。

因此，希望能够在不会发生上述缺点的情况下在安装状态下现场执行温度计的校准和/或验证。

原则上，能够使用各种物理和/或化学的、特定的、温度相关性的材料特性来确定温度。在这种情况下，这可以是在某些特征的温度点处发生的性质的变化，特别是性质的突然变化，或者甚至是性质的以特性曲线的形式的连续变化。例如，铁磁材料的居里温度表示用于材料的特性温度点。就此而言，由DE 4032092C2已知一种用于确定居里温度的方法，其中利用差示扫描热分析仪来检测在居里温度区域中吸收的热量的突然变化。在DE19702140A1中，继而描述了一种使用具有铁磁或顺磁材料的温度传感器来测量旋转支撑部件的温度的装置和方法，温度传感器在感兴趣的温度范围中呈现其极化的温度相关性变化。因此，为了确定温度，考虑温度相关性极化的特性曲线。

由DE19805184A1已知的另外的示例基于压电元件的电容来确定该压电元件的温度。类似地，专利DE69130843T2涉及一种用于确定压电晶体振荡器的温度的方法和装置。

使用某些特性温度点或特性曲线基本上也适于温度计的校准和/或验证。

因此，例如在EP1247268B2中一种方法被描述用于基于一个或多个参考元件的特性曲线的多个集成的温度传感器的现场校准，这种参考元件是以在用于主温度传感器补充的温度计插入件中安装的次级温度传感器的形式。为了校准能够发生，所使用的参考元件关于结构和/或应用的材料与主温度传感器不同，这导致不同的特性曲线。然而，不利的是，在这种情况下，参考元件的特性曲线通常受到寿命影响和/或传感器漂移。

为了防止这种缺点，由DE102010040039A1已知的是一种用于使用温度传感器和用于校准温度传感器的参考元件对温度计进行现场校准的装置和方法，其中参考元件至少部分地由铁电材料构成，该参考元件在与温度传感器的校准相关的温度范围内的至少一个预定温度处经历相变。因此，该校准是基于铁电材料的相变的特征温度点的，并且因此基于材料特定的性质来执行。根据所安装的参考元件的数量，以这种方式，能够执行所谓的1个点校准和/或验证以及还能够执行多个点校准和/或验证。由于所使用的温度传感器的特性曲线通常不是均匀地和/或线性地延伸，利用此至少不是在整个温度范围内可登记的，所以多点校准和/或验证通常能够使用不同的参考温度来提供对温度传感器的特性曲线的更准确的调整。另一方面，因为例如仅有一个参考元件必须适当地被布置和接触，所以具有单个参考元件的装置通过相对较简单的结构构造进行区分。

发明内容

因此，本发明的一个目的是为了提供一种装置和方法，利用该装置和方法，以简单的方式，温度传感器能够在其整个温度范围内进行校准和/或验证。

该目的通过一种用于确定和/或监视介质的温度的装置来实现，该装置包括至少一个温度传感器和用于所述温度传感器的现场校准和/或验证的至少两个参考元件，其中该第一参考元件至少部分地由第一材料构成，在第一材料的情况下，在与温度传感器的校准相关的温度范围中的至少第一预定相变温度下发生至少二阶(second order)的至少一个相变，该第二参考元件至少部分地由第二材料构成，在第二材料的情况下，在与温度传感器的校准相关的温度范围中的至少第二预定相变温度下发生至少二阶的至少一个相变，以及其中所述至少两个参考元件恰好经由两条连接线进行接触。

本发明因此涉及一种温度计的现场校准和/或验证。类似于DE102010040039A1(US9091601)的情况(其公开内容通过参考被并入在本文中)，温度传感器(主传感器)在例如同样位于温度计插入件中的次级传感器(参考元件)的帮助下被校准和/或验证。

根据Ehrenfest分类的二阶相变作为例如温度的函数，在热力学变量的二阶导数(诸如例如压力、体积、焓或熵)中具有不连续性。二阶的相变在其它方面涉及从铁磁相转变成顺磁相，或者反之亦然，从铁电相转变成顺电相，或者二阶的相变涉及从正常金属转变成超导体，反之亦然。通常，相变伴随着某种特定材料性质的变化，例如晶体结构的改变，或者磁性质、电性质或介电性质方面的变化。这些材料特定的变化对于特定的参考元件是已知的，并且能够用于校准和/或验证。在这种情况下，所述至少两个参考元件能够具有一个或多个相变，尤其是所应用材料的固相中的相变。每个相变都是在一定的固定的和长期稳定的温度值下发生的，使得原则上不需要考虑到参考元件的漂移效果和/或老化效果。

应用至少两个参考元件使能够实现与温度传感器的特性曲线的精确曲线相匹配的多点校准。有利的是，用于至少两个参考元件的材料能够以相应的相变温度彼此不同的方式来选择，相应的相变温度尤其是在温度传感器的特性曲线的不同斜率的区段中设置的。根据特定温度传感器的使用领域和特性曲线，应用所希望的许多参考元件，以使得在温度传感器的整个温度范围内能够精确的校准和/或验证，或使相应相变温度与特定应用相匹配。

根据本发明，所述至少两个参考元件恰好经由两条连接线接触。以这种方式，较之更复杂的结构，相应装置的特别简单的结构导致与此相关联的对误差的明显更小的易感性。这不但涉及构造，而且还涉及执行相应的校准和/或验证，如结合待解释的本发明方法。

有利地，尤其是以固体形式存在的至少两种材料中的至少一种材料是铁电材料或铁磁材料。

还被称为铁电体的铁电材料是一种即使在没有电场的情况下，也能够在材料特定的铁电体居里温度以下具有电极化的材料。这种现象仅能够在晶体结构的情况下被观察到，在这种情况下能够形成极轴。在超过铁电体居里温度的情况下，发生从铁电体到顺电状态的相变，反之亦然，这伴随着材料的极化的消失或形成。在这种相变的情况下，例如，然后能够观察到作为温度的函数的介电常数的区别性曲线，其能够被考虑到用于温度传感器的校准和/或验证。在铁磁材料的情况下发现了类似的行为。在所谓的居里温度下，发生从铁磁性状态到顺磁性状态的相变，反之亦然，其中在每种情况下，材料的磁化分别在居里温度以上消失。

因此，根据本发明，提供了利用集成到温度计中的至少两个参考元件来对温度传感器进行校准和/或验证，其中这些参考元件中的每个参考元件具有至少一个特性温度，因此具有材料特定的固定的点温度(例如，居里温度或铁电居里温度)。基于这些温度，实际温度传感器能够定期重新校准——例如，确定其输出与材料特定的固固定点温度的偏差。在这种情况下，有利的是多点校准，其中相对于所期望的应用，相变温度与温度传感器的特性曲线最佳地匹配。

与现有技术相比，不是那种通常一个仅限制性已知的参考元件的温度特定的特性曲线变化被确定并被评估，而是几个材料专有特性温度点的偏差。经由这样的多点校准，温度传感器的特性曲线变化能够甚至在更长的时间段内以这种方式准确地、完整地以及可重复地检测和记录。在此基础上，能够实现温度传感器元件的自动自我验证和漂移预测。基于固定点温度的特定多点校准以及还在给定的情况下由此得出的温度计，特别是温度传感器的温度计的验证和/或老化监视能够为此目的被提供在评估电子装置如温度变送器中。

当特定材料另外以固体形式存在时，参考元件尤其简单地集成到温度计中是可能的，因为不需要单独封装的单元等。此外，不会降低温度传感器对温度变化的响应。

有利的是，至少两种材料中的至少一种材料被掺杂有外来原子，尤其是为了影响相变温度和/或形成域(domain)。

此外，这两种材料中的至少一种材料能够在不是相变温度的特性温度下具有至少一种材料特定性质的变化。例如，铁电材料还能够不依赖于铁电居里温度而具有晶体结构的变化，并且具有与此相关联的电特性、电介质特性或体积特性的变化。在钛酸钡的情况下，这也是例如在约-90℃和约5℃的温度的情况下。

在一个实施例中，至少两种材料中的至少一种材料中的至少一种相变导致材料的晶体结构的变化和/或体积变化和/或电介质或电特性的变化，电介质或电特性的变化尤其是突然变化。然后将该性质考虑到用于校准和/或验证。

有利的是，在至少两种材料中的至少一种材料中的至少一种相变伴随有从顺磁性状态到铁磁性状态、从铁磁性状态到顺磁性状态、从铁电性状态到顺电性状态和/或从顺电性状态到铁电状态的变化。

优选地，相变，特别是与其相关联的至少一种物理和/或化学性质的变化——这由表征这种性质的材料的物理或化学变量所表示，在相应的相变温度处发生跳跃。这本身表现为例如作为相变温度区域中温度的函数的变量的阶梯状曲线。在这种情况下，应当注意的是，在给定的情况下，发生变量的滞后。

在该装置的优选实施例中，温度传感器和至少两个参考元件被布置在单个传感器头中。除了特别紧凑的结构之外，温度传感器以及至少两个参考元件的这种布置基本上使它们暴露于相同(室温)的环境温度，因为传感器头是温度计的部分，该传感器头暴露于测量温度的温度计的环境中。这对于温度计的优选应用尤其是有用的。

本发明的装置能够被使用在食品工业的工厂或其中制造药品的工厂的其它地方中，和/或诸如就地清洁(Clean-In-Place，简称CIP)或就地蒸汽消毒(Steam-In-Place，简称SIP)的消毒方法中。在这些方法的情况下，消毒被部分地用温度在120℃和140℃之间的热蒸汽或水执行。该过程能够用于校准温度计，例如，当应用具有125℃的铁电居里温度的钛酸钡至少一个参考元件时。

另一个特别优选的实施例提供了至少两个参考元件以总参考元件的形式彼此相邻地沿着假想水平轴线布置，两个参考元件尤其实施为条状的，该总参考元件在与假想水平轴线平行的相对安置的两个面的至少一个面的区域或者两个面的区域中至少部分地涂覆有导电(尤其是金属)涂层，涂层至少部分地覆盖至少两个参考元件中的每一个。在这种特别紧凑的结构的情况下，至少两个参考元件并联电连接。

可替选地，然而，至少两个参考元件还能够串联连接。

有利的是，在该实施例的情况下，总参考元件和温度传感器实质上直接彼此相邻布置或在一个在另一个顶部上布置，其中总参考元件的至少一个至少部分涂覆的第一面小于温度传感器的面向总参考元件并且与总参考元件毗连的第一面，其中，用于接触总参考元件的第一连接线被附接在总参考元件的第一面的区域中，以及其中第二连接线被附接到温度传感器的第一面。

可替选地并且同样有利的是，总参考元件的至少一个至少部分涂覆的面被实施成至少第一部和第二部被涂覆，该两个部利用电绝缘分隔层彼此绝缘，其中，至少所述两个部至少部分地覆盖所述至少两个参考元件中的每一个。

在该装置的附加实施例中，至少第一相变温度和第二相变温度相差至少1K。

对于参考元件的特定实施例，许多解决方案是可能的。

例如，至少总参考元件能够形成具有至少两种电介质的至少一个电容器元件，其中这至少两种电介质中的每一种电介质具有至少一个二阶的相变。然后，例如，能够经由其电容的相对应的变化来检测至少一个参考元件的介电特性的经常跳变。在这种情况下，能够根据由现有技术已知的测量原理执行电容的测量。至少一个电容器元件和/或电极装置的几何实施例能够相对自由地选择。选项包括例如平板电容形式或作为圆柱体的实施例。

可替选地，至少总参考元件能够用作用于温度传感器的基板，尤其是电阻元件形式的温度传感器。尤其，温度传感器和至少两个参考元件中的至少一个能够被布置在单个基板上。在这种情况下，例如通过记录电阻结构的欧姆电阻的特性变化来检测与相变相关联的体积变化。此外，这种电阻元件能够被设置有基板下表面上的金属化层。在这种情况下，能够同时执行欧姆电阻的测量以及电容的测量。尤其地，温度传感器能够与传感器构造中的至少一个参考元件相结合，使得它们基本上暴露于相同的(环境)温度。电阻元件例如能够被实施为PT100并且能够被用作测量温度的传感器。电容器元件的电容测量然后能够用作确定相变温度和/或作为用于电阻元件的校准参考。

在总参考元件由至少两种铁电材料构成的情况下，有利地，至少一个电压能够被施加以使第一和/或第二材料极化。该装置包括用于这种目的的相对应的器件。在铁电材料例如钛酸钡(BaTiO₃)、锆钛酸铅(LZT)、钛酸锶(SrTiO₃)或者后两者的混合物的情况下，在热诱导相变的情况下晶格常数的长度变化，这又导致基板的体积的定向变化以及所施加的薄膜中的应变和扰动效应。通过施加电压，随温度而变，并且在给定的情况下，能够引起滞后体积变化或压电效应。因此，为了影响在相变温度附近的温度下的相变，能够施加电压，使长度变化达到基板长度的1％的量级，优选达到基板长度0.1％的量级。用这样的施加的电压，能够影响相变温度的位置。

关于方法，本发明的目的是通过用于本发明的装置的现场校准的方法来实现，该方法至少包括以下方法步骤：

-针对参考元件中的至少一个确定至少一个相变时间点，在该相变时间点实现至少一种相变温度，

-确定距相变时间点具有最短时间间隔的测量时间点处测量的、作为利用温度传感器测量的温度测量值，

-基于所述至少一种相变温度与所述温度测量值的比较来校准温度传感器。

相变时间点尤其是基于伴随该相变的至少一种物理和/或化学性质的变化——尤其是突然变化来检测，该性质由表征这种性质的物理变量或化学变量来表示。特定的物理或化学变量是例如记录(如绘制)为时间的函数，其中能够从曲线确定相变的确切时间点。

与此并行地，利用温度传感器测量的温度测量值同样被记录为时间的函数。然后，直接在温度计的现场评估电子器件中，或者在稍后的时间点，或者还在远程评估单元中，能够确定该温度测量值，该温度测量值与相应的相变的时刻最佳匹配，因此能够被取作已知固定点温度之一。在这种情况下，在该时间点测量的温度测量值是与相变点相距最短时间间距的时间点。因为所述至少两个参考元件利用恰好两条连接线来接触，所以参考元件与评估电子装置的接触还尤其是简单可实现的。由于至少两个参考元件中的每个经由相同的连接线接触，所以在评估电子器件中尤其不需要用于区分不同参考元件的装置。

最后，温度传感器即温度计的校准和/或验证通过确定温度测量值与相关的相变温度之间的差异而发生。温度传感器的特性曲线的校正，测量的不确定性的陈述或在限定时间范围内的特性曲线漂移的陈述或其历史同样是可能的。因此，同样能够进行温度传感器即温度计的状态监视。

有利地，基于参考元件的至少一个参考元件的材料的至少一种材料的晶体结构变化和/或体积变化和/或电介质或电特性变化来检测至少一个相变时间点，电介质或电特性的变化尤其是突然变化。

同样有利地，利用温度传感器和/或材料的晶体结构的变化和/或体积变化和/或电介质或电特性变化确定的温度测量值被记录为时间的函数，电介质或电特性变化尤其是突然变化。

该方法的尤其优选的实施例提供了基于至少一种相变温度与基本上同时测量的温度测量值的比较，检测至少两个参考元件中的哪一个通过了相变。在这种情况下，所述至少两个参考元件的相变温度优选地相差至少1K。通过将各自的温度测量值与各自已知的相变温度进行比较，能够清楚看出至少两个参考元件中的哪个对相变作出贡献。

在该方法的另一实施例中，温度传感器和至少两个参考元件基本上暴露于相同的环境温度。在这种情况下，需要至少两个参考元件的非常好的热耦合。当然，在温度快速变化的情况下，不同的参考元件还能够至少暂时具有不同的温度。在这种情况下，评估电子装置能够例如将温度梯度记录为时间的函数。如果不同响应时间对快速温度变化的作用影响了校准和/或验证的期望精度，则校准能够被拒绝。此外，根据作为时间函数的所记录的温度值，能够提取与不同的相变温度最佳一致的值。如果这些又过于强烈地偏离相变温度，则这可归因于参考元件的不良热耦合。

在该方法的附加实施例中，该装置被加热或冷却，使得在至少一种材料中在其相变温度下引起至少一种相变。温度计，尤其是温度计的温度传感器和其中至少两个参考元件中的至少一个所在的部分的加热或冷却能够在这种情况下通过提供加热元件或从这个过程实现。为此目的，例如，能够利用工厂中的CIP过程或SIP过程。

对装置解释的实施例在适用的情况下也适用于所提出的方法。

附图说明

现在将基于附图更详细地解释本发明，其中：

图1示出具有两个单独接触的参考元件的温度计的示意性表示，

图2示出由五个参考元件构成的总参考元件的三个可能实施例，

图3示出具有利用两条连接线接触的温度传感器和总参考元件的温度计的示意性表示，以及

图4示出对于利用温度传感器测量的相变的参考元件变量特性的曲线以及温度测量值的示意性表示，该参考元件变量的特性的曲线以及该温度测量值中的每个作为时间的函数。

具体实施方式

图1是温度计1和温度计插入件的示意性表示，其具有温度传感器2以及两个参考元件3a和3b。温度传感器2能够例如是电阻元件，而两个参考元件3a、3b例如能够是电容器元件。在这个示例中，温度传感器2利用两条连接线4接触，例如用于向温度传感器供应电流并且用于分接测量电压。然而，这里应注意，还能够应用所谓的四导体技术。此外，在这里示出的示例中，第一参考元件3a经由两条连接线4a接触并且第二参考元件3b经由两条连接线4b接触。

温度传感器2以及两个参考元件3、3a一起被布置在传感器头1a中，例如形成保护管的部分，并且利用电绝缘材料5附接在其尖端。因此，温度传感器2以及两个参考元件3a、3b实际暴露于相同的环境温度。以这种方式，能够使动态测量误差和/或静态测量误差最小化。

图1中未示出温度变送器，该温度变送器可同样被集成在其中，例如附接到传感器头1a，并且该温度变送器能够用于产生温度传感器2的温度测量值和/或参考信号的元件3a、3b的参考信号，该参考信号在参考元件被实施为电容器元件的情况下例如是电容。这样的温度变送器例如还能够包含评估电子器件6。这样能够被实现为用于温度传感器2和用于每个参考元件3a、3b的分开的评估电子器件6，或者还能够使用单个共享的评估电子器件6。此外，传感器头1a或保护管能够具有过程连接件，经由该过程连接件能够将其例如连接到如管道或储罐的容器上。

图2a示意性地示出总参考元件7，该总参考元件7由五个条形参考元件3a、3b、3c、3d、3e构成，它们沿着水平轴线L彼此相邻地被布置，并且这些参考元件中的每个经由两条连接线4a、4b、4c、4d、4e接触。从这个示意性表示明显看出与该装置相关的高构造性劳动。

为了利用恰好两条连接线4c和4d接触这样的总参考元件7，该总参考元件7在与水平轴线L平行的至少一个面A、A'上至少部分地涂覆有导电涂层8、8'，尤其是金属涂层。在图2b中示出用于总参考元件7的这种变型，其中总参考元件在这里被设置有在两个相对安置的面A和A'上的导电涂层8、8'。然后连接线4c、4d连接到这些涂层8、8'中的每一个，以用于接触总参考元件7。当然，对应的面A、A'还能够仅被部分地涂覆。然而，涂层9、9'应当至少部分地覆盖参考元件3a、3b、3c、3d、3e中的每个。

最后，在图2c中示出以能够利用恰好两条连接线4c、4d接触的方式实施总参考元件7的另一种情形。在这种情况下，面A的第一部分9和第二部分9'被涂覆有导电的涂层，尤其是金属的涂层。两个部分9、9'的这些涂层利用在它们之间延伸的分隔层10彼此绝缘。在这种情况下，两条连接线4c、4d能够从面A接触。与把面A精确几何分割成两个涂覆部9、9'和分隔层10无关，应当确保每个部分9、9'以及分隔层至少部分地覆盖参考元件3a、3b、3c、3d、3e中的每个。代替分隔层10，面A中的与分隔层相对应的部分还能够保持未涂覆。

最后，图3示出温度计1或温度计插入件，包括带有至少一个涂覆面A的总参考元件7和电阻元件形式的温度传感器2。总参考元件7和温度传感器2具有不同的几何形状，并且这两者一个直接设置在另一个的顶部上。诸如在图2b的示例的情况下的总参考元件7的涂覆的第一面A小于温度传感器2的面向总参考元件并且与总参考元件毗连的第一面B。

总参考元件在面A的区域中被涂覆并且利用第一连接线4c电接触。此外，总参考元件7和温度传感器2经由金属化部11彼此连接并且热耦合，使得总参考元件7的面A'和温度传感器的面B彼此直接相对面安置。金属化部尤其能够经由焊料或烧结工艺来生产。此外，在实施例的这个示例中的面A'能够可选地同样被涂覆。用于接触总参考元件的第二连接线4d最终在温度传感器2的第一面B上的金属化部11的区域中被附接。相反，温度传感器2经由在温度传感器2的面B'上连接的连接线4进行接触。在这个示例中，连接线4被焊接到温度传感器2。

为了图示本发明的方法，图4示意性地示出了用于至少一个参考元件3的任意单位(a.u.)的相变的变量G特性的曲线以及利用温度传感器2测量的开尔文(Kelvin)为单位的温度测量值T，每个作为时间的函数，因此是G(t)、T(t)。基于例如至少一个参考元件的至少一种材料的晶体结构的变化和/或体积变化和/或电介质或电特性的变化检测相变，电介质或电特性变化尤其是突然变化。然而，在参考元件被实现为电容器元件的情况下，特性变量例如能够是介电常数ε。

相关参考元件3的特定变量G在相变时间点t_ph处通过相变温度T_ph处的相变，该特定变量G伴随着在这个时间点G(t_ph)处的变量G的突然变化。为了校准和/或验证温度传感器2，确定距相变时间点t_ph具有最短时间间隔Δt的测量时间点t_cal处测量的温度测量值T(t_cal)。根据相变温度T_ph与温度测量值T(t_cal)的比较，尤其是通过形成差值，能够执行校准和/或验证。

附图标号列表

1 温度计插入件

1a 传感器头

2 温度传感器

3,3a,3b,3c,3d,3e 参考元件

4,4a,4b,4c,4d,4e 连接线

5 绝缘材料

6 评估电子器件

7 总参考元件

8,8’ 导电涂层

9,9’ 第一涂覆部和第二涂覆部

10 分隔层

11 金属化部

L 水平轴线

A,A’ 总参考元件的与L平行的面

B,B’ 温度传感器的与L和/或A平行的面

G 在相变处改变的特征变量

T 温度

T_Ph 相变温度

t_ph 相变时间点t_ph

G(t_ph) 时间点处的特征变量的值

t_cal 最接近t_ph的测量时间点

T(t_cal) 在时间点t_cal处的温度测量值

Δt 在t_ph和t_cal之间的时间间隔

Claims (15)

1.一种用于确定和/或监视介质的温度(T)的装置(1)，所述装置包括至少一个温度传感器(2)和用于所述温度传感器(2)的现场校准和/或验证的至少两个参考元件(3、3a、3b)，

其特征在于：

所述第一参考元件(3a)至少部分地由第一材料构成，在该第一材料的情况下，在与所述温度传感器(2)的校准相关的温度范围内的至少第一预定相变温度(T_ph,1)下发生至少二阶的至少一个相变，

所述第二参考元件(3b)至少部分地由第二材料构成，在该第二材料的情况下，在与所述温度传感器的校准相关的温度范围内的至少第二预定相变温度(T_ph,2)下发生至少二阶的至少一个相变，以及

所述至少两个参考元件(3a、3b)恰好经由两条连接线(4c、4d)接触。

2.根据权利要求1所述的装置，

其特征在于：

至少两种材料中的至少一种材料是铁电材料或铁磁材料，所述材料尤其是以固体形式存在。

3.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置，

其特征在于：

所述至少两种材料中的至少一种材料中的至少一个相变导致所述材料的晶体结构的变化和/或体积变化和/或电介质或电性质的变化，所述电介质或电性质的变化尤其是突然变化。

4.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置，

其特征在于：

所述至少两种材料中的至少一种材料中的至少一个相变伴随有从顺磁性状态到铁磁性状态、从铁磁性状态到顺磁性状态、从铁电性状态到顺电性状态和/或从顺电性状态到铁电性状态的变化。

5.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置，

其特征在于：

所述温度传感器(2)和所述至少两个参考元件(3a、3b、3c、3d、3e)被布置在单个传感器头(1a)中。

6.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置，

其特征在于：

所述至少两个参考元件(3a、3b、3c、3d、3e)以总参考元件(7)的形式彼此相邻地沿着假想水平轴线(L)布置，所述至少两个参考元件尤其实施为条形的，所述总参考元件(7)在与所述假想水平轴线(L)平行的相对安置的两个面(A、A')的至少一个面的区域或者两个面的区域中至少部分地涂覆有导电涂层(8、8')——尤其是金属涂层，使得所述涂层(8、8')至少部分地覆盖所述至少两个参考元件(3a、3b、3c、3d、3e)中的每一个。

7.根据权利要求6所述的装置，

其特征在于：

所述总参考元件(7)和所述温度传感器(2)实质上直接彼此相邻布置或一个在另一个顶部上布置，其中所述总参考元件(A、A')的至少一个至少部分涂覆的第一面小于所述温度传感器(2)的面向所述总参考元件(7)并且与所述总参考元件(7)毗连的第一面(B)，其中，用于接触所述总参考元件(7)的第一连接线(4c)被附接在总参考元件(7)的第一面(A)的区域中，以及其中，第二连接线(4d)被附接到温度传感器(2)的第一面(B)。

8.根据权利要求6所述的装置，

其特征在于：

所述总参考元件(7)的至少一个至少部分涂覆的面(A、A')被实施成使得至少第一部(9)和第二部(9')被涂覆，该两个部(9、9')利用电绝缘分隔层(10)彼此绝缘，其中，至少所述两个部(9、9')至少部分地覆盖所述至少两个参考元件(3a、3b、3c、3d、3e)中的每一个。

9.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置，

其特征在于：

至少所述第一相变温度(T_ph,1)和第二相变温度(T_ph,2)相差至少1K。

10.一种用于根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)的现场校准的方法，

所述方法至少包括以下方法步骤：

-针对所述参考元件(3)中的至少一个确定至少一个相变时间点(t_ph)，在所述相变时间点(t_ph)处实现至少一种相变温度(T_ph)，

-确定在距所述相变时间点(t_ph)具有最短时间间隔(Δt)的测量时间点(t_cal)测量的、作为利用温度传感器(2)测量的温度测量值T(T_cal)，

-基于所述至少一个相变温度(T_ph)与所述温度测量值(T(t_cal))的比较，校准所述温度传感器(2)。

11.根据权利要求10所述的方法，

其特征在于：

基于至少一个参考元件(3)的材料的至少一种材料的晶体结构变化和/或体积变化和/或电介质或电性质的变化来检测所述至少一个相变时间点(t_ph)，所述电介质或电性质的变化尤其是突然变化。

12.根据权利要求10或11所述的方法，

其特征在于：

利用温度传感器(2)确定的温度测量值(T)和/或相应材料的晶体结构的变化和/或体积变化和/或电介质或电特性的变化被记录为时间的函数(T(t),G(t))，所述电介质或电特性的变化尤其是突然变化。

13.根据权利要求10-12中的至少一项所述的方法，

其特征在于，

基于所述至少一个相变温度(T_ph)与实质上同时测量的所述温度测量值(T(tcal))的比较，检测所述至少两个参考元件(3)中的哪一个通过了相变。

14.根据权利要求10-13中的至少一项所述的方法，

其特征在于：

所述温度传感器(2)和至少所述两个参考元件(3、3a、3b、3c、3d、3e)实质上暴露于相同的环境温度。

15.根据权利要求10-14中的至少一项所述的方法，

其特征在于：

所述装置(1)被加热或冷却，使得引起至少一种材料中在其相变温度(T_ph)下的至少一个相变。