(57)【要約】【課題】内部回路における過電流や短絡を防止することで、本質安全防爆構造を簡単に満たすことができる防爆構造型静電気測定器を提供する。【解決手段】バッテリ５に複数の電流制限用抵抗１３を直列接続する。電源部のＤ／Ｄコンバータ６において、交流分除去用コンデンサ１４・１５のそれぞれに対して、電流制限用抵抗１６・１７がそれぞれ複数ずつ直列接続する。測定部Ａのグランド接続用コンデンサ２１・２２のそれぞれに、電流制限用抵抗２３・２４を複数ずつ直列接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出電極と被測定物との間の電界を、振動子駆動回路により駆動される振動子でチョッピングして、検出電極から生ずる交流電圧から被測定物の表面電位を検出する測定部と、これにて検出された電位を表示する表示部と、バッテリを電源として、Ｄ／Ｄコンバータにて前記測定部及び前記表示部へ供給する直流電源電圧を生成する電源部とを備えた静電気測定器において、前記バッテリに複数の電流制限用抵抗を直列接続したことを特徴とする防爆構造型静電気測定器。
【請求項２】
電源部のＤ／Ｄコンバータにおいて、複数のツェナーダイオードを並列接続したことを特徴とする請求項１に記載の防爆構造型静電気測定器。
【請求項３】
電源部の交流分除去用コンデンサに複数の電流制限用抵抗を直列接続したことを特徴とする請求項１又は２に記載の防爆構造型静電気測定器。
【請求項４】
測定部のグランド接続用コンデンサに複数の電流制限用抵抗を直列接続したことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の防爆構造型静電気測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面電位センサを用いた静電気測定器であって、特に危険場所での使用に当たり、内部回路での過電流や短絡に起因した引火事故等を防止できる防爆構造型静電気測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、特許文献１（特許第３５１８８０９号公報）に開示されているように、検出電極と、この検出電極と被測定物との間の電界をチョッピングする振動子とを、検出孔を有するセンサケースに内蔵し、振動子を振動子駆動回路にて振動させ、検出電極から生ずる交流電圧から被測定物の表面電位を検出する表面電位検出装置において、検出電極から生ずる交流電圧の正負の極性を判別する極性判別回路と、振動子と振動子駆動回路とによる自励発振の発振信号を増幅する故障判断用の増幅回路と、その増幅された発振信号のレベルを、正常レベルと、発振信号が減衰変形した異常レベルと、発振信号が無い故障レベルの三段階に判断できる故障判断用のコンパレータと、その自励発振の三段階の判断結果を表示するとともに、検出された表面電位を極性判別回路で判別された極性と共にデジタル表示するデジタル表示器とを備えた表面電位検出装置を提供し、また、これを携帯型とするためバッテリを電源としたものも提供している。
【特許文献１】特許第３５１８８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような静電気測定器は、ガス発生場所等での静電気による引火事故を未然に防止するため、静電気の帯電状況を検査する用途に使用されることがあるが、その場合には、静電気測定器自体にも「本質安全防爆構造」、すなわち、「正常状態及び仮定した異常状態において、電気回路に発生する電気火花が規定された試験条件で所定の試験ガスに点火せず、かつ、高温により爆発性ガスに点火するおそれのないようにした防爆構造」とすることが要求される。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、内部回路における過電流や短絡を防止することで、本質安全防爆構造を簡単に満たすことができる防爆構造型静電気測定器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る本発明は、検出電極と被測定物との間の電界を、振動子駆動回路により駆動される振動子でチョッピングして、検出電極から生ずる交流電圧から被測定物の表面電位を検出する測定部と、これにて検出された電位を表示する表示部と、バッテリを電源として、Ｄ／Ｄコンバータにて測定部及び表示部へ供給する直流電源電圧を生成する電源部とを備えた静電気測定器において、バッテリに複数の電流制限用抵抗を直列接続したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、さらに、電源部のＤ／Ｄコンバータにおいて、複数のツェナーダイオードを並列接続したものである。
【０００７】
請求項３に係る発明は、さらに、電源部の交流分除去用コンデンサに複数の電流制限用抵抗を直列接続したものである。
【０００８】
請求項４に係る発明は、さらに、測定部のグランド接続用コンデンサに複数の電流制限用抵抗を直列接続したものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、電源であるバッテリに複数の電流制限用抵抗を直列接続したので、複数のうちの一つの電流制限用抵抗が短絡しても、残りの抵抗により過電流を制限できる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、電源部のＤ／Ｄコンバータにおいて、複数のツェナーダイオードを並列接続したので、複数のうちの一つのツェナーダイオードが短絡又は故障しても、残りのツェナーダイオードにより定電圧を保持できる。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、電源部の交流分除去用コンデンサに複数の電流制限用抵抗を直列接続したので、複数のうちの一つの電流制限用抵抗が短絡しても、残りの抵抗により過電流を制限してコンデンサを保護できる。
【００１２】
請求項４に係る発明によれば、測定部のグランド接続用コンデンサに複数の電流制限用抵抗を直列接続したので、複数のうちの一つの電流制限用抵抗が短絡しても、残りの抵抗によりグランド間電流を制限できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
図１に本実施例の防爆構造型静電気測定器の回路構成を示す。この静電気測定器は、大きくは測定部Ａと液晶等の表示部ＢとＣＰＵを含む演算制御部Ｃと電源部Ｄとからなる。
【００１５】
測定部Ａは、被測定物の表面電位を表面電位センサ１にて非接触で検出するもので、表面電位センサ１は、検出電極と被測定物との間の電界を振動子でチョッピングして、検出電極から生ずる交流電圧から被測定物の表面電位を検出する公知の音叉型である。その振動子は、振動子駆動回路２により駆動され、また、検出電極からの交流電圧は、増幅回路３で増幅してから平滑回路４で平滑される。そして、演算制御部ＣでＡ／Ｄ変換され、表示部Ｄにデジタル表示される。
【００１６】
電源部Ｄは、バッテリ５を電源とし、昇圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ６にて例えば３Ｖから５Ｖへ昇圧し、その昇圧した電圧で自励発振器７を発振させ、正側定電圧回路８と負側定電圧回路９とで、正負それぞれ同電位の正電源電圧＋Ｖｃｃ（例えば＋５Ｖ）と負電源電圧−Ｖｃｃ（例えば−５Ｖ）とに分ける。
【００１７】
これら正電源電圧＋Ｖｃｃと負電源電圧−Ｖｃｃとは、振動子駆動回路２のオペアンプ１０・１１、増幅回路３のオペアンプ１２に、正電源電圧と負電源電圧として入力されるとともに、正電源電圧＋Ｖｃｃは、表示部Ｂ及び演算制御部Ｃに電源電圧として入力される。
【００１８】
以上のような内部回路構成は従来と変わりがないが、本発明では、その内部回路自体を本質安全防爆構造とするため、各所に次のような保護回路を付加している。
【００１９】
まず、バッテリ５に対しては、例えば２個の電流制限用抵抗１３が直列接続され、そのうちの一つが短絡しても残りの一つで過電流を制限できるようになっている。昇圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ６の入力側及び出力側の交流分除去用コンデンサ１４・１５のそれぞれに対しても、電流制限用抵抗１６・１７がそれぞれ２個ずつ直列接続され、そのうちの一つが短絡しても残りの一つで保護できるようになっている。さらに、昇圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ６のインダクタ１８に対しては、その逆起電力を抑制するため、ダイオード１９が並列接続されている。
【００２０】
正側定電圧回路８と負側定電圧回路９のそれぞれについては、複数のツェナーダイオード２０を並列接続することで、一個のツェナーダイオードが故障しても残りのツェナーダイオードで定電圧を維持できるようになっている。
【００２１】
さらに、測定部Ａでは、グランド接続用コンデンサ２１・２２のそれぞれに、電流制限用抵抗２３・２４を２個ずつ直列接続し、そのうちの一つが短絡しても残りの一つで過電流を制限できるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例の回路図である。
【符号の説明】
【００２３】
Ａ  測定部
Ｂ  表示部
Ｃ  演算制御部
Ｄ  電源部
１  表面電位センサ
２  振動子駆動回路
３  増幅回路
４  平滑回路
５  バッテリ
６  ＤＣ／ＤＣコンバータ
７  自励発振器
８  正側定電圧回路
９  負側定電圧回路
１０・１１・１２  オペアンプ
１３  抵抗
１４・１５  コンデンサ
１６・１７  抵抗
１８  インダクタ
１９  ダイオード
２０  ツェナーダイオード
２１・２２  コンデンサ
２３・２４  抵抗
【図１】
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