(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器部を内部に収納した筐体と、前記電子機器部と電気的に接続され前記筐体の外部から操作可能な操作スイッチを備えた現場型計器において、
前記筐体はそれぞれ異なる方向に向けて穿設した少なくとも二つの同一形状を呈する開口部を備え、
その一方の開口部に、前記筐体内に引き込まれて前記電子機器部に接続される外部接続用ケーブルを保持するケーブル固定具を着脱可能に設け、
他方の開口部に、前記操作スイッチを含み前記電子機器部に電気的に接続されるスイッチユニットを着脱可能に装着したことを特徴とする現場型計器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はたとえば各種の工業プラント等のような測定現場または測定現場近くに設置される現場型計器に関し、特に筐体外部に外部操作可能な操作スイッチを備え、スイッチ操作により種々の操作を行う現場型計器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の現場型計器として、たとえば種々のプロセス流体の水質検査、分析の一環としてのｐＨ測定に用いるｐＨ計が知られている。このようなｐＨ計は、被測定流体中に臨むセンサ部から得られた検出値の演算処理や種々の環境条件に応じて補正する補正処理を行う電子機器部と、この電子機器部で得られたｐＨ測定値を表示するメータ部を筐体内に一体的に組込んでいるｐＨ計変換器を備えている。
【０００３】
このようなｐＨ計変換器は、メータ表示部への測定値の表示、センサ部電極からの出力の信号変換、その他の種々の操作等を行うものである。このようなｐＨ計変換器１は、図６に示すようにほぼ円筒形状の筐体２を備え、この筐体２内にはｐＨ値を表示するＬＣＤ等によるメータ表示部３と図示しない電子機器部とが収納されている。
【０００４】
前記筐体２の上端側であってこの筐体２の軸線方向とほぼ直交する方向に沿って円筒部２ａが一体に形成され、この円筒部２ａの各端部には、外部接続用ケーブルとしての電源・伝送ケーブル４を筐体内に引き込むための配線口５ａとこのケーブル４の予備の引き込み用となる配線口５ｂが穿設されている。これらの配線口５ａ，５ｂは、同一形状をもって形成されており、筐体２の両側からケーブル４の引き込みを行えるように構成されている。
【０００５】
図中４ａは引き込み側の配線口５ａに着脱可能に取付けられるケーブル引き込み用の固定具、４ｂは予備側の配線口５ｂを密封する閉塞用キャップである。
前記筐体２の下方には被測定流体中に臨むセンサ部（図７中符号６で示す）の他端、このセンサ部に接続した電極リード線あるいは専用ケーブル等（以下、センサ側部材７という）を引き込むための開口部７ｂが形成されている。７ａは上述したセンサ側部材７を着脱可能に固定する固定具である。
【０００６】
前記筐体２の一方の側壁部（図６では図中右側）には、筐体２内に収納した電子機器部と電気的に接続され筐体外部から操作可能な釦スイッチ８が、筐体２の側壁部から突出した状態で設けられている。この釦スイッチ８は、筐体２の側壁部に穿設したスイッチ取付け部に組み付けられ、電子機器部との接続端が筐体２の内部に挿通した状態で設けられている。
このような釦スイッチ８は、その押圧操作などによって各種の設定、操作、たとえば測定モード、保守モードを選択したり、ゼロ点のオフセット値やスパンシフト（傾き値の比率）の校正等を行うためのものである。
【０００７】
上述したようなｐＨ計変換器１の保守、点検を行う際には、メータ表示部３の表示などを見ながら筐体２の側壁部の一部に突出している釦スイッチ８を外部から押圧等の操作を行う。たとえば校正作業は、作業者がｐＨ計変換器１のメータ表示部３の表示を見ながら釦スイッチ８で保守（メンテナンス）モードを選択し、以後同様に表示を見ながらセンサ部６の電極を校正用標準溶液に浸すなどの作業に応じて釦スイッチ８を操作することによって行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のｐＨ計変換器１によれば、これを現場に設置したときの計器周囲の設置環境によっては、筐体２の右側の側壁部に突出している釦スイッチ８の操作スペースを十分に確保できず、上述した保守、点検などの作業時に釦スイッチ８の操作がし難いという問題を招くおそれがあった。
【０００９】
たとえば図７では、各種の被測定流体を貯留したタンク９Ａ，９Ｂ間に各タンク９Ａ，９Ｂ内の被測定流体のｐＨ測定を行うｐＨ計変換器１を設けている。このような設置状態において、図中左下側の変換器１では、釦スイッチ８の側方に空間を確保できるから、操作性の問題はない。しかし、図中右上側の変換器１では、変換器１の右側にはタンク９Ｂの側壁部が近接しており、前記釦スイッチ８の側方空間が狭くなることから、釦スイッチの操作がしづらくなるという問題があった。
【００１０】
また、上述した釦スイッチ８は、筐体２に穿設した取付穴に対して固定されているから、この釦スイッチ８が故障すると、このｐＨ計変換器１全体を交換しなければならず、保守、点検時におけるコストが嵩むという問題もあった。特に、この種のｐＨ計変換器１において、釦スイッチ８は唯一の可動部であって故障が最初に生じ易いところであり、この釦スイッチ８の寿命が変換器の寿命になっている。
【００１１】
このような問題は、現場型計器であるｐＨ計変換器１や導電率計等のような化学量測定装置は、圧力計、流量計等のような物理量測定装置とは異なり、頻繁に釦スイッチ８の操作を伴うメンテナンス、たとえばセンサ部６の電極の洗浄、校正、交換等を行うために著しいもので、何らかの対策を講じる必要があった。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、操作スイッチを備えている現場型計器を構成するにあたって、筐体の設置環境に応じてスイッチ操作用の空間を確保できる状態での操作スイッチの配設が可能で、操作スイッチの操作性を向上させることができ、また操作スイッチを含めたスイッチユニットが故障してもこのユニットのみを交換するだけでよいから、保守コストを低減することができる現場型計器を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的に応えるために本発明に係る現場型計器は、電子機器部を内部に収納した筐体と、前記電子機器部と電気的に接続され前記筐体の外部から操作可能な操作スイッチを備えた現場型計器において、前記筐体はそれぞれ異なる方向に向けて穿設した少なくとも二つの同一形状を呈する開口部を備え、その一方の開口部には、前記筐体内に引き込まれて電子機器部に接続される外部接続用ケーブルを保持するケーブル固定具を着脱可能に設け、他方の開口部には、前記操作スイッチを含み電子機器部に接続用リード線を介して接続されるスイッチユニットを着脱可能に装着したことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、筐体に設けた少なくとも二つの開口部において、その一方を外部接続用ケーブルの挿通用とし、他方に操作スイッチを含むスイッチユニットを設けているから、外部接続用ケーブルとスイッチユニットとの取付け位置を交換することができ、計器の設置環境に応じて最適な方向に操作スイッチを配設することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、スイッチユニットが故障したときには、筐体の開口部からスイッチユニットだけを取り外して交換することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４は本発明に係る現場型計器の一つの実施の形態を示すものであり、この実施の形態では、現場型計器の一つであるｐＨ計変換器に適用した場合を説明する。
【００１７】
これらの図において、全体を符号１０で示すものは本発明を特徴づけるｐＨ計変換器であり、このｐＨ計変換器１０は全体がほぼ円筒状を呈する筐体１１を備えている。この筐体１１は、機器の設置作業時などの取り扱いによる破損を防止するために、たとえば衝撃に強い堅牢なアルミニウム製ケースとして形成されている。
【００１８】
前記筐体１１の円筒状部分１１ａの下側には、この円筒状部分１１ａでの軸線方向と直交する方向に延びた円筒部１１ｂの両端に一対をなす開口部１２，１３を設けている。これらの開口部１２，１３は左、右対をなすように同一形状をもって形成されている。これら各開口部１２，１３の内周部にはねじ溝が形成され、一方の開口部１２または１３に、外部接続用ケーブルとしての電源・伝送ケーブル１４を筐体１１内に引き込む際のケーブル引き込み用固定具１５を螺合して固定するように構成している。
【００１９】
前記筐体１１の円筒状部分１１ａには、図１および図４に示したように、一端側に外部電源等との接続を行う端子を有する端子台１６が配設されている。この端子台１６の背面側には、ｐＨ計変換器１０のセンサ部からの検出信号などを演算処理し、補正などを行うマイクロプロセッサを含む電子機器部１７が配置されている。この円筒状部分１１ａの他端側には、図３および図４に示したように、この電子機器部１７からの信号を受けて測定したｐＨ値を表示するＬＣＤなどによるメータ表示部１８が配設されている。
【００２０】
前記メータ表示部１８の表面には筐体１１の外部から表示状況を確認できるように透明プレート１８ａが介在している。また、図４中１９は筐体１１の円筒状部分１１ａの端子台１６を配設している開口部分を閉塞する蓋体である。
【００２１】
前記筐体１１の下部には、被測定流体側に臨むセンサ部（図示せず）の端部、この端部に設けた接続部材あるいはセンサ部からの接続用ケーブル等のセンサ側部材２０を保持するセンサ部固定具２１を固定する取付け開口２２が形成されている。
このようなｐＨ計変換器１０におけるセンサ部としては、たとえば半導体センサｐＨ−ＩＳＦＥＴ（イオン感応性電解効果トランジスタ）電極式のものがある。しかし、これに限らず、従来から広く知られている適宜の方式のセンサを利用することは自由である。
【００２２】
本発明によれば、この種のｐＨ計変換器１０において、たとえば保守、点検時のゼロ点調整等を始めとする適宜の設定、変更を行うための釦スイッチ３０を含むスイッチユニット３１を、上述した外部接続用のケーブル１４を引き込んだ状態で保持する開口部１３とは反対側の開口部１２を利用して着脱可能に装着したことを特徴としている。
【００２３】
すなわち、本発明は、筐体１１に設けている配線接続用の開口とその予備の開口を利用し、予備側の開口にスイッチユニット３１を設けたものである。
このような構成によれば、前記各開口部１２，１３をケーブル引き込み用とスイッチユニット３１の組み付け用として利用することができ、しかもこれらの位置をｐＨ計変換器１０の設置現場やその周囲環境に応じて交換することができる。上述した開口部１２，１３への組み付けを逆にした状態を、図５に示す。
【００２４】
また、上述した構成によれば、釦スイッチ３０を含むスイッチユニット３１が故障しても、その取り替えが筐体開口部１２からのスイッチユニット３１の取り外しによってきわめて簡単に行える。したがって、メンテナンスの面で優れ、メンテナンスコストも低減することができる。
【００２５】
ここで、図１および図２を用いてスイッチユニット３１の取付け部分を詳述すると、図中３３は上述したスイッチユニット３１を保持した状態で、筐体１１の開口部１２に螺合して固定されるソケットである。前記スイッチユニット３１のねじ部３１ａはこのソケット３３の中央壁に開けた孔部３４を貫通してワッシャ３５、ナット３６により固定される。なお、適宜の部位にはシール材３７，３８が介装されている。
【００２６】
一方、スイッチユニット３１の内方端に設けた端子部３１ｂには、この筐体１１内部の電子機器部１７に接続するための複数のリード線３２が接続され、これらのリード線３２が前記端子台１６に接続されることにより電子機器部１７と電気的に接続されている。
【００２７】
上述したｐＨ計変換器１０において保守、点検を行う際には、前記釦スイッチ３０を外部から操作する。すなわち、このような釦スイッチ３０は、押圧操作などによって各種の設定、操作、たとえば測定モード、保守モードを選択したり、ゼロ点のオフセット値やスパンシフト（傾き値の比率）の校正等を測定条件や測定環境等に応じて行うことができるのである。
【００２８】
上述したようなｐＨ計変換器１０の保守、点検を行う際には、メータ表示部１８の表示などを見ながら筐体１１の一方の開口部１２を利用して設けた釦スイッチ３０を外部から押圧等の操作を行う。たとえば校正作業は、作業者がｐＨ計変換器１０のメータ表示部１８の表示を見ながら釦スイッチ３０で保守（メンテナンス）モードを選択し、以後同様に表示を見ながらセンサ部の電極を校正用標準溶液に浸すなどの作業に応じて釦スイッチ３０を操作することによって行うことができる。このような作業は従来と同様である。
【００２９】
なお、本発明は上述した実施の形態で説明した構造には限定されず、各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることはいうまでもない。
たとえば上述した実施の形態では、操作スイッチとして押圧操作式の釦スイッチ３０を用いて説明したが、この釦スイッチ３０はたとえば押圧回数や押圧時間で種々の機能を設定、調整したりすることができるスイッチであればよく、またその個数も複数個であってもよい。しかし、本発明はこのような押圧式に限らず、回転ダイヤル式、あるいは押圧、回転操作併用式の操作スイッチであってもよい。
【００３０】
また、外部接続用ケーブルとスイッチユニットを取付ける開口部１２，１３を、筐体１１の上端側あるいは側方に形成してもよく、また開口部の数も二個以上あれば三個でも、四個でもよい。
【００３１】
また、上述した実施の形態では、本発明をｐＨ計変換器１０に適用した場合を説明したが、これに限らず、ｐＨ計、導電率計、抵抗率計、溶存酸素計等のような化学センサとしての液体分析計は勿論、圧力計、流量計等のような物理センサとしての計器にも適用することができる。要は、種々の工業プロセスにおいて、現場またはその近傍に設置する現場型計器であって、計器筐体に外部から操作可能なスイッチを付設しているものであれば適用することができる。
【００３２】
また、上述した実施の形態で説明した現場型計器としてのｐＨ計変換器１０は、本質安全防爆基準を満足するような構造で形成されている。しかし、これに限定されないことは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る現場型計器によれば、計器筐体に設けた少なくとも二つの開口部の一方を外部接続用ケーブルの挿通保持用とするとともに、他方を操作スイッチを含むスイッチユニットの装着用としているから、外部接続用ケーブルとスイッチユニットとの取付け位置を交換することができ、計器の設置環境に応じて最適な方向に操作スイッチを配設することができる。
【００３４】
また、本発明によれば、スイッチユニットが故障したときには、筐体の開口部からスイッチユニットだけを簡単に取り外して交換することができるため、メンテナンスの面で優れ、メンテナンスコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る現場型計器をｐＨ計変換器に適用した一つの実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１のＩＩの部分を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図３】図１の背面図である。
【図４】図１の側面図である。
【図５】図１におけるケーブル、スイッチの接続関係を逆に構成したときの正面図である。
【図６】従来の現場型計器としてｐＨ計変換器を説明するための正面図である。
【図７】図６のｐＨ計変換器をタンクなどの被測定部に付設した状態を説明する概要図である。
【符号の説明】
１０…ｐＨ計変換器（現場型計器）、１１…筐体、１１ａ…円筒状部分、１１ｂ…円筒部、１２，１３…開口、１４…外部接続用ケーブル、１５…ケーブル引き込み用固定具、１６…端子台、１７…電子機器部、１８…メータ表示部、１９…蓋体、２０…センサ部の端部やセンサ部からの接続用ケーブル等のセンサ側部材、２１…センサ部固定具、２２…取付け開口、３０…釦スイッチ（操作スイッチ）、３１…スイッチユニット、３２…接続用リード、３３…ソケット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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