JP2001167652A - 現場型計器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数の削減と製造コストの低減を図り、
また書込禁止と許可の切替作業が容易で、書込禁止状態
のまま調整作業を行うことがないようにする。 【解決手段】 発信器ケース１の表面に設けた調整作業
用ボックス２２の内部を仕切壁２５によって第１、第２
の凹部２３，２４に仕切る。長手方向の一端面に非磁性
材料からなる間隔設定部材２６が固着された永久磁石６
を第１、第２の凹部２３，２４に選択的に、かつ引出し
自在で反転可能に収納する。各凹部２３，２４の下方に
これらと近接して対向するように調整用リードスイッチ
１０と、書込禁止用リードスイッチ３１を発信器ケース
１の内部に配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現場に設置される
各種の計器、特に耐圧防爆型の差圧・圧力変換器等に適
用して好適な現場型計器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】石油精製プラント等の現場に設置される
計器、例えば差圧・圧力変換器、圧力計、差圧計、流量
計、ｐＨ計等の現場型計器（フィールド計器）にあって
は、零点やスパンを調整するための機構を備えている。
このような調整機構は、リードスイッチと永久磁石とで
構成したものが最も一般的で、リードスイッチを永久磁
石によってＯＮ、ＯＦＦさせることにより、零点やスパ
ンを所望の値に調整するようにしている（例：米国特許
第５２７８５４３号、実用新案登録第２５４９４１４
号）。また、これらの現場型計器は、通常信号の授受を
行うためにコントロールルームに設置されているコンピ
ュータ等の上位制御装置に接続されており、この上位制
御装置からは現場型計器をコントロールするための信号
を送り、現場型計器からは測定結果を上位制御装置に送
るようにしている。上位制御装置からの書込みおよび現
場での調整作業は、現場型計器が書込を許可する状態に
あるときのみ行われ、書込みを禁止する状態にあるとき
には行えないようにしている。

【０００３】図７および図８に零点調整用のスイッチと
書込禁止用のスイッチを備えた差圧・圧力変換器の従来
例を示す。これの概略を説明すると、１はアルミニウム
合金等の非磁性材料からなる耐圧防爆型の発信器ケー
ス、２は発信器ケース１の開口部を覆う蓋体で、この蓋
体２の前面には液晶表示部３とモード表示部４が設けら
れている。５は発信器ケース１の上面に形成された調整
作業用ボックスで、この調整作業用ボックス５は上方が
開放する凹部からなり、内部に棒状の永久磁石６、圧縮
コイルばね７および調整用ねじ８が収納され、通常はカ
バー９によって閉塞されている。永久磁石６は、図にお
いて左右両面がそれぞれＮ極とＳ極になるように着磁さ
れている。１０は調整作業用ボックス５の下方にこれと
近接して発信器ケース１内に配設されたリードスイッ
チ、１１は書込禁止用ディップスイッチ、１２は前記リ
ードスイッチ１０およびディップスイッチ１１が実装さ
れたプリント配線板である。１３は差圧・圧力変換器１
５と信号の授受を行う上位制御装置で、この上位制御装
置１３はコントロールルーム等に設置されており、ケー
ブル１４によって差圧・圧力変換器１５に接続されてい
る。

【０００４】差圧・圧力変換器１５の零点を調整すると
きは、差圧を零にした後、図８に示すようにねじ１６を
外してカバー９を開き、ドライバ等の適宜な工具１７に
よって調整用ねじ８を締め込み方向と緩み方向に交互に
回転させて永久磁石６を圧縮コイルばね７の弾撥力に抗
して繰り返し押し込む。永久磁石６を押し込みリードス
イッチ１０との間隔を狭くし、Ｎ極とＳ極をリードスイ
ッチ１０の各接点に近ずけると、リードスイッチ１０は
その度に一方の接点がＮ極、他方の接点がＳ極になって
互いに接触することによりＯＮとなって電気回路を閉
じ、このときの信号によって零点が例えばプラス方向に
調整される。なお、マイナス方向の調整は、これとは別
に近接して配置した図示しないマイナス方向調整用のリ
ードスイッチを同様にＯＮ、ＯＦＦさせればよい。

【０００５】上位制御装置１３からの書込みおよび現場
での調整作業を禁止するときは、爆発性気体が周囲に存
在しないことを確認した上で蓋体２を開き、書込禁止用
ディップスイッチ１１をＯＮまたはＯＦＦに切替えるこ
とにより、差圧・圧力変換器１５を書込禁止の状態にす
る。この状態にあるときは、上位制御装置１３からメモ
リー上の設定値を書替える指示等が差圧・圧力変換器１
５に送られても受け付けず、したがって現場での永久磁
石６による調整作業も受け付けない。上位制御装置１３
からの書込みおよび現場での調整作業を許可するとき
は、書込禁止用ディップスイッチ１１を切替えて書込許
可の状態にする。この状態にあるときは、上位制御装置
１３からメモリー上の設定値を書替える指示等が送られ
てくるとこれを受け付け、また現場での永久磁石６によ
る調整作業を可能にする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、図７
および図８に示す従来の差圧・圧力変換器１５において
は、ドライバ等の工具１７によって調整用ねじ８を回転
させて永久磁石６を圧縮コイルばね７の弾撥力に抗して
押し込み、リードスイッチ１０をＯＮ、ＯＦＦさせるこ
とにより零点調整を行っている。しかしながら、圧縮コ
イルばね７に加えて調整用ねじ８を必要とするため部品
点数が増加し、また調整作業用ボックス５の内面に調整
用ねじ８が螺合する雌ねじを形成する必要があるため、
製造工数が増えコストが高くなるという問題があった。
また、差圧・圧力変換器１５を書込禁止状態から書込許
可状態またはこの逆の状態に切替えるときは、爆発性気
体が周囲に存在しないことを確認した上で蓋体２を開
き、書込禁止用ディップスイッチ１１を切替える必要が
あるため、その作業が煩わしく時間がかかるという問題
があった。さらに、作業員が誤って書込禁止状態のまま
調整作業を行うことがあり、この場合は調整できないた
め故障と勘違いしてしまうという問題もあった。

【０００７】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、構造簡
易にして部品点数が少なく安価に製作することができ、
また書込禁止と許可の切替作業が容易で、書込禁止状態
のまま調整作業を行うことがないようにした現場型計器
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、ケースの表面に通常はカバーによって
閉塞される調整作業用ボックスを形成し、この調整作業
用ボックスに近接して前記ケースの内部側に磁気反応型
の調整用スイッチを配設し、このスイッチをＯＮ、ＯＦ
Ｆさせる永久磁石を前記調整作業用ボックスに引出し自
在に収納した現場型計器において、前記永久磁石に間隔
設定部材を固設して前記調整作業用ボックスに反転可能
に収納して構成したものである。

【０００９】第２の発明は、ケースの表面に通常はカバ
ーによって閉塞される調整作業用ボックスを形成し、こ
の調整作業用ボックスに近接して前記ケースの内部側に
磁気反応型の調整用スイッチを配設し、このスイッチを
ＯＮ、ＯＦＦさせる永久磁石を前記調整作業用ボックス
に引出し自在に収納した現場型計器において、前記調整
作業用ボックスの内部を第１の凹部と第２の凹部に仕切
り、前記ケースの内部側に前記調整用スイッチを前記第
１の凹部に近接して配設するととともに、ＯＦＦ時に書
込みを許可しＯＮ時に書込みを禁止する磁気反応型の書
込禁止用スイッチを前記第２の凹部に近接して配設し、
前記永久磁石に間隔設定部材を固設して前記第１の凹部
または第２の凹部に選択的かつ反転可能に収納して構成
したものである。

【００１０】第１の発明において、間隔設定部材は調整
用スイッチから永久磁石までの距離を変化させる。永久
磁石までの距離が広くなると、永久磁石がスイッチに対
して作用せず、したがって、スイッチはＯＦＦの状態を
保持する。永久磁石の向きを反転させると、スイッチと
永久磁石の距離が狭くなるため、スイッチは永久磁石の
作用によって動作しＯＮとなる。また、間隔設定部材に
より調整用スイッチから永久磁石の各磁極までの距離を
変化させても同様にスイッチをＯＮ、ＯＦＦさせること
ができる。すなわち、一方の磁極のみがスイッチと対向
し他方の磁極がスイッチと対向しないとき、スイッチは
ＯＦＦの状態を保持し、永久磁石の反転によって両極を
スイッチに対向させると、スイッチは永久磁石の作用に
よって動作しＯＮとなる。間隔設定部材は、合成樹脂、
ゴム、アルミニウム等によってブロック状に形成される
か、または圧縮コイルばねが用いられる。磁気反応型の
スイッチとしては、リードスイッチが用いられる。

【００１１】第２の発明において、書込禁止用スイッチ
がＯＦＦのとき上位制御装置からの書込みおよび現場で
の調整作業を許可する。永久磁石により調整用スイッチ
をＯＮ、ＯＦＦさせて調整作業を行うときは、第２の凹
部内に永久磁石がなく書込禁止用スイッチがＯＦＦの状
態であるため、誤って書込禁止状態のまま調整作業を行
うことがない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明を差圧・
圧力変換器に適用した第１の実施の形態の一部を破断し
て示す書込許可状態の正面図、図２は同変換器の一部を
破断して示す書込禁止状態の正面図である。なお、従来
技術の欄で示した構成部材等については同一符号をもっ
て示し、その説明を適宜省略する。

【００１３】これらの図において、発信器ケース１は前
面が開放する耐圧防爆型のケースからなり、前面開口部
が液晶表示部３とモード表示部４を備えた蓋体２によっ
て防爆基準に定められた防爆スキと防爆スキの奥行きを
保って閉塞され、上面には調整作業用ボックス２２が形
成されている。この調整作業用ボックス２２は、発信器
ケース１の上方が開放し奥側が開口端側より幅が狭い凹
部からなり、通常はカバー９によって覆われている。ま
た、調整作業用ボックス２２の内部奥側は、仕切壁２５
によって２つの凹部、すなわち第１の凹部２３と第２の
凹部２４に仕切られ、これら両凹部のいずれか一方に永
久磁石６が選択的に、かつ引出しが可能であって反転自
在に収納されている。

【００１４】前記永久磁石６は、棒状体に形成されて長
手方向の直交する方向に着磁されることにより表裏面が
それぞれＮ極とＳ極に着磁され、また長手方向の一端面
２７には間隔設定部材２６が接着剤、溶着等によって固
着されている。間隔設定部材２６は、図７に示した圧縮
コイルばね７の代わりに永久磁石６と後述するリードス
イッチ１０，３１との間隔を大きく設定し、永久磁石６
の磁界によってリードスイッチが動作しないようにする
ために設けられるもので、合成樹脂、ゴム、セラミック
ス、アルミニウム等の非磁性材料によって形成され、所
要の厚さを有している。

【００１５】ここで、本実施の形態においては、図３に
示すように永久磁石６全体を透明な合成樹脂２９によっ
て覆い、長手方向の一端面２７を覆う部分を他の部分よ
り厚肉に形成して間隔設定部材２６としてもよい。ただ
し、間隔設定部材２６が不透明な合成樹脂によって形成
され内部の永久磁石６が視認できない場合は、いずれの
端面側に間隔設定部材２６が設けられているのか判断で
きないため、間隔設定部材２６の表面に書込みの許可と
禁止を示す文字（例えば「書込許可」、「書込禁
止」）、または記号（例えば「×」、「○」）をそれぞ
れ表示しておくことが望ましい。

【００１６】前記発信器ケース１の内部には、零点調整
用のリードスイッチ（磁気感応型スイッチ）１０、書込
禁止用のリードスイッチ３１等を搭載したプリント配線
１２、図示しない圧力検出部を形成する半導体圧力セン
サ等が配設されている。リードスイッチ１０は、図１に
示すように前記第１の凹部２３の下方にこれと近接して
配設されており、永久磁石６の磁界によってＯＮされる
度に零点を例えばプラス方向に調整する。

【００１７】前記リードスイッチ３１は、図１に示すよ
うに前記第２の凹部２４の下方にこれと近接して配設さ
れており、永久磁石６が間隔設定部材２６を下にして凹
部２４に収納されているか、または永久磁石６が第１の
凹部２３に収納され第２の凹部２４が空のとき、接点が
互いに離間してＯＦＦの状態に保持されている。このＯ
ＦＦ状態において、差圧・圧力変換器は図示を省略した
上位制御装置からの書込みおよび現場での調整作業を許
可する。一方、図２に示すように永久磁石６が間隔設定
部材２６を上にして第２の凹部２４に収納されＳ極と対
向しているときは、永久磁石６との間隔が狭いためその
磁界によって接点が互いに接触してＯＮの状態に保持さ
れる。このＯＮ状態において、上位制御装置からの書込
みおよび現場での調整作業を禁止する。

【００１８】次に、上記構造において、上位制御装置か
らの書込みおよび現場での調整作業について説明する。
図１に示す書込許可状態において、差圧・圧力変換器は
上位制御装置からメモリー上の設定値を書替える指示等
が送られてくるとこれを受付ける。

【００１９】図１に示す書込許可状態または図２に示す
書込禁止状態において、現場での調整作業を行う場合
は、図４に示すように止めねじ１６を外してカバー９を
開き、永久磁石６を指で把持して第２の凹部２４から抜
き出す。これにより、リードスイッチ３１はＯＦＦとな
り差圧・圧力変換器を書込許可状態に切替える。したが
って、差圧・圧力変換器は上位制御装置からメモリー上
の設定値を書替える指示等が送られてくるとこれを受付
ける。

【００２０】次に、第２の凹部２４から抜き出した永久
磁石６を図４に示すように間隔設定部材２６を上にして
第１の凹部２３に差込み繰り返し出し入れすると、その
度にリードスイッチ１０がＯＮとなって電気回路を閉
じ、このときの信号によって零点をプラス側に調整す
る。所望の値に調整されると、永久磁石６を第１の凹部
２３から抜き出して第２の凹部２４に戻し、図１に示す
書込許可状態または図２に示す書込禁止状態にする。そ
して、カバー９を閉じ調整作業を終了する。

【００２１】このように本発明においては、書込禁止用
のスイッチとしてリードスイッチ３１を用い、これを調
整作業用ボックス２２に収納する構造としたので、リー
ドスイッチ３１をＯＮまたはＯＦＦにして差圧・圧力変
換器を書込禁止状態または書込許可状態に切替えると
き、カバー９を開いて永久磁石６を第２の凹部２４に挿
入するだけでよい。したがって、爆発性気体が周囲に存
在しないことを確認した上で蓋体２を開く必要がなく、
安全で切替作業を迅速に行うことができる。

【００２２】また 図７に示した従来装置では零点の調
整を行うとき、作業者が書込禁止状態と書込許可状態の
いずれであるかを確認し、書込禁止状態の場合は書込禁
止用ディップスイッチ１１を切替えて書込許可状態にし
なければならず、誤って書込禁止状態で調整作業を行う
と調整することができず故障と勘違いしてしまうという
問題があった。しかし、本発明においては１個の永久磁
石６を調整と書込禁止に共用し、第１、第２の凹部２
３，２４に選択的に収納する構成を採っているので、永
久磁石６によって調整作業を行うときには、作業者が書
込禁止用のリードスイッチ３１をわざわざ切替えなくて
もＯＦＦの状態に保持されているので、書込許可状態か
否かを確認する必要がなく、誤って書込禁止状態で調整
作業を行い故障と勘違いすることがない。

【００２３】さらに、零点の調整時には永久磁石６を把
持して出し入れすればよいので、図７に示した調整用ね
じ８が不要であるから、部品点数を削減することができ
る。また、調整用ねじ８が不要になれば、調整作業用ボ
ックス２２に雌ねじを形成する必要がなく、発信器ケー
ス１の製造工数を削減でき、第１、第２の凹部２３，２
４の形状を円形以外の適宜な形状とすることができる。

【００２４】図５および図６は本発明の第２の実施の形
態を示す要部の書込許可状態と書込禁止状態の断面図で
ある。この実施の形態は、調整用のリードスイッチ１０
と永久磁石６との間隔は変更しないで、リードスイッチ
１０と対向する磁極の数を変更することにより、リード
スイッチ１０をＯＮ、ＯＦＦさせ、書込許可状態と書込
禁止状態を切り替えるようにしている。このため、棒状
の永久磁石６をその長手方向の一端部をＮ極、他端部を
Ｓ極に着磁し、Ｓ極側の磁極面４１に間隔設定部材とし
ての圧縮コイルばね４０の一端を半田付け、接着剤等に
よって固定し、調整用のリードスイッチ１０を調整作業
用ボックス２２の側壁と平行に近接して対向するように
垂直に配設している。永久磁石６は、圧縮コイルばね４
０を下にして調整作業用ボックス２２に収納されている
状態において、Ｓ極のみがリードスイッチ１０に対向す
る。この状態において、調整用リードスイッチ１０はＯ
ＦＦの状態（書込許可状態）に保持される。永久磁石６
を反転させて圧縮コイルばね４０を上にして調整作業用
ボックス２２に収納すると、Ｎ極とＳ極がリードスイッ
チ１０と対向する。この状態において、調整用リードス
イッチ１０はＯＮの状態（書込禁止状態）に保持され
る。このような構造においても上記した実施の形態と同
様な効果が得られる。

【００２５】なお、第１の実施の形態においては、２つ
のリードスイッチ１０，３１を発信器ケース１の内部に
配設し、一方のリードスイッチ１０によって零点をプラ
ス方向に調整し、他方のリードスイッチ３１によって書
込みの禁止、許可を切替えるようにした例について説明
したが、本発明はこれに何等限定されるものではなく、
調整用のリードスイッチ１０のみを収納したものであっ
てもよく、また２つの調整用スイッチと１つの書込禁止
用スイッチを用い、２つの調整用スイッチで零点をプラ
ス方向とマイナス方向に調整するようにしてもよい。そ
の場合は、調整作業用ボックス２２の内部を仕切壁によ
って３つの凹部に仕切ればよい。また、上記した第１、
第２の実施の形態においては、リードスイッチ１０をＯ
Ｎさせる毎にプラスまたはマイナス方向に調整するとい
う零点調整方法を説明したが、リードスイッチ１０を１
回ＯＮさせてリセットし出力値が零になるようにすると
いう零点調整方法にもそのまま適用することができる。

【００２６】また、上記した第１、第２の実施の形態に
おいては、零点調整について説明したが、スパン調整に
もそのまま適用することができる。

【００２７】さらに、本発明においては、現場型計器と
して差圧・圧力変換器に適用した例を示したが、現場に
設置される差圧計、圧力計、流量計、ｐＨ計等にも適用
することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、永久磁石に間隔設定部材を設けたので、
この永久磁石を反転させて調整作業用ボックスに収納す
るだけで、永久磁石と調整用スイッチとの間隔、または
スイッチとの対向磁極の数を増減することができ、調整
用スイッチをＯＮまたはＯＦＦの状態に切替えることが
できる。また、調整時には、永久磁石を指で把持して出
し入れすればよいので、ＯＮ、ＯＦＦさせるための調整
用ねじを必要とせず、部品点数を削減することができ
る。また、調整用ねじを必要としなければ、調整作業用
ボックスに雌ねじを形成する必要がなく、ケースの製造
が簡単かつ安価で、しかもボックスの開口部の形状を円
形以外の適宜な形状とすることができる。

【００２９】また、請求項２に記載の発明によれば、書
込禁止用のスイッチを調整作業用ボックスの第２の凹部
に対応してケース内に収納し、このスイッチを永久磁石
によってＯＮ、ＯＦＦさせるように構成したので、ケー
ス自体は開ける必要がなく、特に耐圧防爆型の計器の場
合、周囲に爆発性気体があるか否かを確認する必要がな
く、安全で切替作業を迅速に行うことができる。また
永久磁石は１つで、零点、スパン調整等を行う場合は書
込禁止用のスイッチがＯＦＦで書込許可状態に保持され
るので、その都度書込許可状態か否かを確認する必要が
なく、誤って書込禁止状態のまま調整作業を行うことが
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を差圧・圧力変換器に適用した第１の
実施の形態の一部を破断して示す書込許可状態の正面図
である。

【図２】 同変換器の一部を破断して示す書込禁止状態
の正面図である。

【図３】 間隔設定部材の他の実施の形態を示す断面図
である。

【図４】 零点調整作業を説明するための図である。

【図５】 本発明の第２の実施の形態を示す書込許可状
態の断面図である。

【図６】 書込禁止状態の断面図である。

【図７】 従来の差圧・圧力変換器の要部を破断して示
す正面図である。

【図８】 零点調整作業を説明するための図である。

【符号の説明】

１…発信器ケース、２…蓋体、５…調整作業用ボック
ス、６…永久磁石、７…圧縮コイルばね、８…調整用ね
じ、９…カバー、１０…零点調整用のリードスイッチ、
１１…書込禁止用のディップスイッチ、１２…プリント
配線板、２２…調整作業用ボックス、２３…第１の凹
部、２４…第２の凹部、２５…仕切壁、２６…間隔設定
部材、３１…リードスイッチ、４０…圧縮コイルばね。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F076 AA03 AA15 AA18 BD11 BD14 BE01 BE03 BE12 5G006 AA07 AB01 AB21 BA01 BB01 CB03 EA01 JA02 JB05 JC02 JD02 5G052 AA09 BB01 BB05 HA09 HA13 HB10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースの表面にカバーによって閉塞され
   る調整作業用ボックスを形成し、この調整作業用ボック
   スに近接して前記ケースの内部側に磁気反応型の調整用
   スイッチを配設し、このスイッチをＯＮ、ＯＦＦさせる
   永久磁石を前記調整作業用ボックスに引出し自在に収納
   した現場型計器において、 前記永久磁石に間隔設定部材を固設して前記調整作業用
   ボックスに反転可能に収納したことを特徴とする現場型
   計器。
2. 【請求項２】 ケースの表面にカバーによって閉塞され
   る調整作業用ボックスを形成し、この調整作業用ボック
   スに近接して前記ケースの内部側に磁気反応型の調整用
   スイッチを配設し、このスイッチをＯＮ、ＯＦＦさせる
   永久磁石を前記調整作業用ボックスに引出し自在に収納
   した現場型計器において、 前記調整作業用ボックスの内部を第１の凹部と第２の凹
   部に仕切り、 前記ケースの内部側に前記調整用スイッチを前記第１の
   凹部に近接して配設するととともに、ＯＦＦ時に書込み
   を許可しＯＮ時に書込みを禁止する磁気反応型の書込禁
   止用スイッチを前記第２の凹部に近接して配設し、 前記永久磁石に間隔設定部材を固設して前記第１の凹部
   または第２の凹部に選択的かつ反転可能に収納したこと
   を特徴とする現場型計器。