JP2010227896A - 実験台 - Google Patents

Abstract

【課題】関連機器へ電力の送電、あるいは関連機器と情報の送受信を行う機能を備えるとともに、分析機器の本体機能を備えた実験台を提供する。
【解決手段】検出対象を検出する電極３０２が接続される電極接続部１６３と、各種分析機器に使用される関連機器１０１が接続される関連機器接続部１１６と、電極３０２または関連機器１０１の設定条件等を入力する指示器１０３が接続される指示器接続部１２０と、情報機器１０４と情報の伝達を行う情報伝達部１２１ａと、電極３０２または関連機器１０１から入力された信号に基づいて演算処理や制御等を行う演算処理部１１８と、電極３０２および該実験台３００の各構成部の機能を制御するソフトウエア等を記憶する第１記憶部１１９ａと、電極３０２または関連機器１０１の情報等を記憶する第２記憶部１１９ｂと、を備えた、ことを特徴とする構成とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、実験や分析を行う各種分析機器の電極または関連機器が載置される実験台に関するものである。

研究室、実験室、検査室等で各種分析機器を用いて実験や分析を行う場合、実験台に機器本体、分析機器に使用される電極や関連機器を載せて作業を行うことが多い。例えば、分析機器が水質計であるｐＨ計の場合、電極はｐＨ電極、関連機器はスターラ（撹拌装置）やターンテーブル（多検体測定装置）等を実験台に載せることがあった。
実験台は、塗装されたスチール角パイプのフレーム等で組み立てられる本体と天板等から構成されている。天板には合成樹脂、ステンレス等が用いられているが、耐薬品性、耐熱性に優れたものとしてさらにエポキシ、セラミックス、メラミン等も用いられている。分析機器を天板に載せて実験や分析を行うために、天板の上面または実験台本体の側面には分析機器や関連機器の電源をとる電気コンセントが設けられたり、実験や分析の際に使用する標準液や試薬等を載せる棚が設けられたりする。また、実験台には必要により、実験や分析の過程で生じる有害ガスを排気するドラフト等の局所排気装置や試料処理等に用いるステンレス製の流し台が設けられる等、目的に応じて多くの種類の実験台が使用されている。

特開２００３−２６０３７５号公報には、各種装置の実験データ、環境データ、異常警報を表示することができる表示パネルと、使用する各種装置、環境機器、設備からの出力データを検出する制御盤とを実験台に設けたマルチ表示機能付実験台が開示されている。このマルチ表示機能付実験台により、使用者は、実験台の側で動作状態等を確認することができ、装置等の異常時に迅速に対応できる。各種装置や機器の表示パネルは、実験台の天板上に支柱を介して設けられ、データを表示する表示部、表示方法を切替える表示切替器、データを表示する実験装置を選択する装置選択器等を備えている。

ところで、分析機器の一つである水質計は、検出対象を検出する電極と機器本体から構成されており、機器本体は、電極部からの信号に基づいて演算等を行う演算処理部、各種のデータ等を記憶する記憶部、パーソナルコンピューター等の情報機器と通信を行うまたは外付けの記憶媒体（メモリーカード、ＵＳＢメモリ）へデータ伝送を行うためのインターフェース部等を備えるとともに、さらにデータを入力する操作キーが配列された入力操作部、測定結果等を表示する表示部を備えている。そして、最近ではｐＨ、ＯＲＰ、電気伝導率、溶存酸素等を測定対象とする複数の電極にも一台で対応できるマルチ型の水質計も販売されている。

特開２００３−２６０３７５号公報

所望の実験や分析を行う際に、実験台上に目的とする分析機器、電極および関連機器を載せて作業を行っていた。この場合、電極や関連機器と分析機器とをケーブルで繋ぐあるいは関連機器、機器本体の電源用コードを接続することとなり、作業上邪魔になることが多かった。

また、機器本体自体がスペースを大きくとることにより、関連機器等まで載せると作業スペースが少なくなってしまう、あるいは何種類かの実験や分析を行いたい場合、上述したようにマルチ型の分析機器である程度対応できるもののすべての要求に対応することはできず、分析機器または関連機器を何台か実験台上に載せることになって実験台上に余分なスペースがなくなっていた。

特開２００３−２６０３７５号公報に記載された実験台では、各分析機器から出力ケーブルを制御盤へ接続する必要があるため、何本もの出力ケーブルを束ねたとしてもこの分のスペースがとられてしまうあるいはケーブルの取り回しが煩雑であった。

本発明は、このような従来の事情に鑑み、分析機器に使用される関連機器へ電力の送電、あるいは関連機器と情報の送受信を行う機能を備えるとともに、分析機器の本体機能を備えた実験台を提供することを目的とする。

上記課題を達成するために、本発明は、以下の構成を採用した。
［１］検出対象を検出する電極が接続される電極接続部と、各種分析機器に使用される関連機器が接続される関連機器接続部と、前記電極または前記関連機器の設定条件等を入力する指示器が接続される指示器接続部と、情報機器と情報の伝達を行う情報伝達部と、前記電極または前記関連機器から入力された信号に基づいて演算処理や制御等を行う演算処理部と、前記電極および該実験台の各構成部の機能を制御するソフトウエア等を記憶する第１記憶部と、前記電極または前記関連機器の情報等を記憶する第２記憶部と、を備えたことを特徴とする実験台。

［２］前記関連機器接続部は、前記関連機器へ電力を送電する送電部を備え、前記関連機器は、前記関連機器接続部から電力を受電する受電部を備えたことを特徴とする［１］に記載の実験台。

［３］前記関連機器接続部および前記関連機器は、お互いに情報の送受信を行う情報通信部を個々に備えていることを特徴とする請求項［１］または［２］に記載の実験台。

［４］前記関連機接続部は、前記送電部を構成する１次コイルを有し、前記関連機器は、前記受電部を構成する２次コイルを有し、前記１次コイルと前記２次コイルとの電磁誘導結合により前記送電部から前記受電部へ電力が送られることを特徴とする［２］に記載の実験台。

［５］前記２次コイルは、さらに情報送信部を構成し、前記１次コイルは、さらに情報受信部を構成し、前記１次コイルと前記２次コイルとの電磁誘導結合により前記情報送信部から前記情報受信部へ前記関連機器に係る情報が送信されることを特徴とする［４］に記載の実験台。

［６］前記電極は、該電極の検出部による検出信号を前記電極接続部へ送信する検出信号送信部を備え、前記電極接続部は、前記検出信号送信部から送信された検出信号を受信する検出信号受信部を備えたことを特徴とする［１］ないし［５］に記載の実験台。

［７］前記電極接続部は、前記電極へ電力を送電する送電部を備え、前記電極は、前記電極接続部から電力を受電する受電部を備えたことを特徴とする［６］に記載の実験台。

［８］前記電極は、前記検出信号送信部である検出信号送信用電気接点を備え、前記電極接続部は、前記検出信号受信部である検出信号受信用電気接点を備えることを特徴とする［６］に記載の実験台。

［９］前記電極接続部は、前記送電部である送電用電気接点を備え、前記電極は、前記受電部である受電用電気接点を備えることを特徴とする［８］に記載の実験台。

［１０］前記電極接続部は、前記送電部および前記検出信号受信部を構成する１次コイルを備え、前記電極は、前記受電部および前記検出信号送信部を構成する２次コイルを備え、前記１次コイルと前記２次コイルとの電磁誘導結合により、前記送電部から前記受電部へ電力が送られるとともに、前記検出信号送信部から前記検出信号受信部へ前記検出信号が送信されることを特徴とする［７］に記載の実験台。

［１１］前記実験台は、前記電極または前記関連機器から入力された信号を処理した結果を表示する表示部を備えたことを特徴とする［１］ないし［１０］に記載の実験台。

本発明に係る実験台は、分析機器の関連機器へ電力の送電や情報の送受信を行う関連機器接続部を備えているため、分析機器と関連機器を接続するためのケーブルを用いる必要がなく作業上のスペースを確保できる。
またさらに、本発明の実験台は、分析機器の本体機能を備えているため、別途分析機器の本体を用意する必要がなく、実験台上に載置する物品の点数を減らしてスペースを有効に活用することができる。

本発明に係る実験台の第１の実施形態のブロック図である。 本発明に係る実験台の第２の実施形態のブロック図である。 本発明に係る実験台の第３の実施形態のブロック図である。 本発明に係る実験台の第４の実施形態のブロック図である。 本発明に係る実験台の第５の実施形態のブロック図である。

以下、本発明の実施形態に係る実験台を図面に則して詳しく説明する。

本発明に係る第１の実施形態の実験台１００のブロック図を図１に示す。実験台１００の外観は図示しないが、従来あるものと同様に、各種分析機器、電極または関連機器等を載置する天板と、フレーム等で組み立てられた本体とから構成されている。

実験台１００は、後述する電極１０２から送信される検出信号を受信する検出信号受信部１１１と電極１０２へ電力を送電する送電部１１２とから構成される電極接続部１１３と，関連機器１０１へ電力の送電を行う送電部としての１次コイル１１４および関連機器１０１と情報の送受信を行う情報通信部としての赤外線通信装置１１５から構成される関連機器接続部１１６と、電極１０２または関連機器１０１の設定条件等を入力する指示器１０３が接続される指示器接続部１２０とを備えており、これによって実験台１００の天板上に電極１０２、関連機器１０１を載せて所望の実験や分析等が行えるようになっている。

指示器１０３は、電極１０２または関連機器１０１から入力された信号を処理した結果（測定結果等）を表示する表示部１５１および設定条件等を入力する操作部である操作キー１５２を備えており、実験台１００の指示器接続部１２０に接続される。指示器接続部１２０は、実験台１００と指示器１０３とを接続するインターフェースであり、コネクタ等が用いられる。なお、指示器１０３は、表示キー１５２のみを備え、表示部１５１は別途実験台１００の天板の表面に設けるようにしてもよいし、あるいは測定結果等を紙に印刷して出力するプリンタを更に設けるようにしてもよい。

実験台１００は、さらに電極１０２または関連機器１０１から入力された信号に基づいて演算処理または制御を行う、あるいは実験台１００の各構成部の機能を制御する演算処理部としてのＣＰＵ１１８、電極１０２または実験台１００の各構成部の機能を制御するソフトウエア等を記憶した第１記憶部としてのＲＯＭ１１９ａ、電極１０２または関連機器１０１の情報等を記憶する第２記憶部としてのＲＡＭ１１９ｂ、パーソナルコンピューター等の情報機器１０４と情報の伝達を行う情報伝達部としてのインターフェース１２１ａ、電極１０２からの検出結果に係るアナログ信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換器１２２を備えており、これらの各構成は、該実験台１００の天板の直下に配置されているとともに、上述したマルチ型の水質分析機器の本体機能と同等の機能となっている。
また、実験台１００の各構成部、電極１０２、関連機器１０１、指示器１０３（指示器接続部１２０を介して電力が送電される）へ電力を給電するための給電部１１７を備えており、外部電源から電力を供給される。

図１に示す電極１０２としては、電力を供給することによって作動するタイプのものが該当し、電気伝導率測定電極、ポーラログラフ式電極、定電位電解式センサ等が挙げられる。例えば、電気伝導率測定電極を用いた場合、被検液中に一対の通電用電極を持った検出部である電気伝導率セルを浸漬し、この電極間に正弦波等の交流電圧を印加して抵抗値を測定し、この値を換算して電気伝導率を求めることになる。但し、前記被検液の溶質濃度が同じであっても、その溶液の温度により変わるため、基準温度（２５℃）での電気伝導率に換算した値を測定値として採用していることから、検出部には電気伝導率セルおよびサーミスタが取り付けられた温度センサが具備されている。

次に、電極１０２を電気伝導率測定電極とした場合について説明する。
電極１０２は、検出部１４４である図示しない電気伝導率セルと温度センサのサーミスタ、検出部１４４に電力を供給する電源部１４５と、実験台１００の送電部１１２から送電された電力を受電する受電部１４２と、検出部１４４で検出した検出信号を実験台１００の検出信号受信部１１１へ送信する検出信号送信部１４１とを備えている。電極１０２の一端側には、プラグコネクタ１４３が取り付けられた固有ケーブルが設けられており、プラグコネクタ１４３は、受電部である受電用電気接点１４２と、検出信号送信部である検出信号送信用電気接点１４１とを有している。

一方、実験台１００の電極接続部はリセプタクルコネクタ１１３として構成され、送電部である送電用電気接点１１２と、検出信号受信部である検出信号受信用電気接点１１１とを有している。プラグコネクタ１４３とリセプタクルコネクタ１１３とが嵌合することによって、電極１０２と実験台１００との電気的接続が達成される。

被検液中に検出部１４４を浸漬させた後に、電源部１４５から検出部１４４に正弦波の交流電圧を印加すると、被検液の電気伝導度に応じた電流が電気伝導率セルに流れ、その電流値がアナログの検出信号として検出信号送信用電気接点１４３、検出信号受信用電気接点１１１を介して実験台１００のＡ／Ｄ変換器１２２に入力され、ここでデジタル信号に変換された後にＣＰＵ１１８へ入力される。同様に温度センサには直流電圧が印加され、検出信号がＣＰＵ１１８へ入力される。そしてＣＰＵ１１８は、入力された検出信号による検出値に、温度等の補正を加えて電気伝導率を演算し、指示器１０３の表示部１５１で表示できるようになっている。

次に、関連機器について説明する。例えば電気伝導率測定電極を電極１０２とした場合、被検液を十分に撹拌しながら溶液を均一にして測定する必要があるときに、関連機器としてスターラ１０１を用いることができる。スターラ１０１は、送電部である一次コイル１１４から電力を受電する２次コイル１３４と、モーターの回転数、モーターへ投入する電力量（撹拌力）等スターラ１０１に係る情報を実験台１００へ送信する赤外線通信装置１３５とを備えている。

実験台１００にある給電部１１７は、外部電源からの交流電力を直流電力に変換する整流回路１１７ａと、整流回路１１７ａで変換した直流電力から所定の周波数を持つ交流電力を発生させる発振回路１１７ｂとから構成されており、この交流電力が１次コイル１１４に供給される。すると、１次コイル１１４では磁界が発生し、この磁界による電磁誘導によりスターラ１０１の２次コイル１３４に交流電流が誘起され、１次コイル１１４から２次コイル１３４へ電力が送電されることになる。そして、この誘起された交流電流による交流電力は、さらにスターラ１０１の電源部１３１に設けられた整流回路１３１ａへ供給されて直流電力に変換されて、これがスターラ１０１の駆動電力となる。また、電源部１３１にさらに２次電池１３１ｂを設けることによって、整流回路１３１ａで発生させた直流電力を充電するようにすることもできるため、スターラ１０１を実験台１００とは別の場所に移して使用することも可能となる。

なお、一次コイル１１４から２次コイル１３４へ電力が送電されるようにするためには、電磁誘導現象が発生するように両者の位置を近接させる必要があり、１次コイル１１４および２次コイル１３４は、それぞれ実験台１００の天板の表面近傍、スターラ１０１の下面近傍に配置することが必要である。また、１次コイル１１４がある位置にマーキングする、あるいはこの箇所を囲むようにしてスターラ１０１の外縁に当接するような突起物を数箇所設けて保持するようにすることが好ましい。

一方、スターラ１０１の赤外線通信装置１３５から送信されたスターラ１０１に係る情報は、赤外線通信装置１１５によって受信され、ＣＰＵ１１８を介してＲＡＭ１１９ｂに記憶される。また、指示器１０３の表示キー１５２により、予め設定しておきたいモーターの回転数、モーターへ投入する電力量等を入力することによって、スターラ１０１にこれらの情報を送信および記憶させることができる。すなわち、表示キー１５２により入力された情報の信号がＣＰＵ１１８を介してＲＡＭ１１９ｂに一時的に記憶され、ＣＰＵ１１８から赤外線通信装置１１５へ送信される。そして、さらに赤外線通信装置１１５から関連機器１０１の赤外線通信装置１３５で送信され、スターラ１０１の制御部１３２を介して記憶部１３３に記憶される。

ところで、実験台１００は、情報機器であるパーソナルコンピューター１０４と情報（実験台１００、電極１０２、スターラ１０１に係る情報であり、それぞれの機能を制御するソフトウエアを含む）の伝達を行う情報伝達部としての第１インターフェース１２１ａを備えている。第１インターフェース１２１ａは、パーソナルコンピューター１０４と情報通信ケーブルを介して情報の送受信を行う通信装置、あるいは無線ＬＡＮ方式の通信装置とすることができる。情報通信ケーブルとしてはＬＡＮケーブル、ＲＳ２３２Ｃケーブル、ＵＳＢケーブル等任意のものを利用することができる。

一方、第２インターフェース１２１ｂは、着脱可能記録媒体１０５を接続することによって情報を書き込み、さらに情報機器へ書き込んだ情報を着脱可能記録媒体１０５を介して移動させ、あるいはパーソナルコンピューター等の情報機器で処理した情報が記憶された着脱可能記録媒体１０５が接続されることによって読み取る機能を持った、読み取り／書き込み装置とすることができる。なお、着脱可能記録媒体１０５はＵＳＢメモリ、メモリーカード、フレキシブルディスク、取り外し可能なハードディスク等任意のものを利用することができる。

また、指示器１０３としては、市販されているキーボード等を用いることもできる。この場合、指示器接続部１２０としては、ＵＳＢ、ＰＣ／ＡＴ互換パソコンで主流となっているＰＳ／２規格のコネクタ、デジタル無線等の無線通信方式、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）等の赤外線通信方式等のインターフェースを用いることができる。さらに、指示器接続部１２０は、第１インターフェース部が兼用するようにしてもよく、これにより、例えば第１インターフェース部２４ａをＵＳＢホストコントローラとすることにより、ここにＵＳＢ規格のキーボードを接続するようにすることも可能である。

なお、本実施形態では、実験台１００の関連機器接続部の情報通信部１１５および関連機器１０１の情報通信部１３５として赤外線通信装置を挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、情報の送受信ができる装置であればどのような装置でも採用できる。例えば、それぞれ情報通信部１１５をＩＣタグ、情報通信部１３５をＩＣタグ用の読み取り取り／書き込み装置とすることによって、関連機器１０１のＩＣタグの情報を読み取る、あるいはＩＣタグ情報を書き込むようにすることができる。また、両者ともにモジュール化された通信装置とすることもできる。

また、電極１０２と実験台１００との接続方法については、固有ケーブルを用いずに、電極１０２の側端に検出信号送信用電気接点１４１と受電用電気接点１４２を直接設けたプラグコネクタ１４３として、リセプタクルコネクタ１１３と直接嵌合させるようにしてもよい。そしてさらに、電極１０２の電源部１４５に２次電池１４５ｂを設けることにより、実験台１００から送電された電力を充電するようにしてもよい。これにより、充電後に前記リセプタクルコネクタ１１３との嵌合状態を解除して、電極１０２を実験台１００から離した状態で使用することが可能となる。

次に、本発明に係る実験台の第２の実施形態について説明する。本実施形態の実験台において、実施形態１のものと同一またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

図２は、本実施形態の実験台１００のブロック図である。本実施形態では、第１の実施形態とは異なり、実験台１００と電極１０２との間では電力の送電は行われず、電極１０２で検出された検出信号のみが実験台１００へ送信される。電極１０２の検出部１４４を被検液に浸漬した場合、液中のイオン等により検出部１４４に起電力が生じるので、この起電力から目的とする測定値を求めるようになる。このような電極１０２としては、ｐＨ電極、ＯＲＰ電極、各種イオン電極等が挙げられるが、その他に、検出部１４４内部に電池を内蔵してこの起電力により動作するガルバニ電池センサも挙げられる。

以下、電極１０２をｐＨ電極とした場合について説明する。
電極１０２の一端側には、プラグコネクタ１４３が取り付けられた固有ケーブルが設けられており、プラグコネクタ１４１は、検出信号送信部である検出信号送信用電気接点１４１を有している。一方、実験台１００の電極接続部はリセプタクルコネクタ１１３として構成され、検出信号受信部である検出信号受信用電気接点１１１とを有している。プラグコネクタ１４１とリセプタクルコネクタ１１１とが嵌合することによって、電極１０２と実験台１００との電気的接続が達成される。

図２に示すように、ｐＨ電極１０２において、検出部１４４で検出したアナログの検出信号は検出信号送信用電気接点１４１により送信され、実験台１００の検出信号受信用電気接点１１１により検出信号送信用電気接点１４１から送信された信号を受信する。そして検出信号受信用電気接点１１１で受信された検出信号は、Ａ／Ｄ変換器１２２へ入力してデジタル信号に変換され、その後ＣＰＵ１１８へ入力してここで演算処理されて、測定値としてのｐＨ値が指示器１０３の表示部１５１に表示される。

なお、本実施形態では、実験台１００にＡ／Ｄ変換器１２２を備えた構成としたが、電極１０２にＡ／Ｄ変換器を備えるような構成にしてもよい。これにより、電極１０２の検出部１４４で検出したアナログの検出信号は、電極１０２にあるＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換され、その後電極１０２の検出信号送信用電気接点１４１から検出信号を送信し、実験台１００の検出信号受信用電気接点１１１で検出信号を受信することができる。

次に、本発明に係る実験台の第３の実施形態について説明する。本実施形態の実験台において、実施形態１のものと同一またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

図３は、本実施形態の実験台２００のブロック図である。本実施形態では、電極２０２は、電極２０２に係る情報を記憶するＩＣタグ１６３を備えている。それに対し、実験台２００は、ＩＣタグ１６３の情報を読み込む、あるいはＩＣタグ１６３へ所望の情報を書き込む機能を持った読み取り／書き込み手段（読み取り／書き込み装置）１５３を電極接続部として備えている。

ＩＣタグ１６３の種類としては幾つかあるが、多く採用されているＲＦＩＤタグを用いることができる。ＩＣタグ１６３と読み取り／書き込み装置１５３のそれぞれには、電力の送電および情報の送受信を行うためのアンテナが備えられており、例えば電磁誘導方式の場合はコイル型のアンテナとなる。両者の誘導磁束による誘起電圧を利用して、ＩＣタグ１６３へ電力を供給するとともに、読み取り／書き込み装置１５３は、ＩＣタグ１６３のアンテナから発信された情報を受信して読み取る、あるいは読み取り／書き込み装置１５３からＩＣタグ１６３へ書き込みたい情報を、読み取り／書き込み装置１５３のアンテナを介して送信して書き込むようになっている。

電極２０２の検出部１４４で検出したアナログの検出信号は、検出信号発生部１４６のＡ／Ｄ変換器１４６ａでデジタル信号化された後に、ＩＣタグ１６３へ入力される。ＩＣタグ１６３は、図示しない、前記デジタル信号化された検出信号を記憶するメモリ、前記電極２０２に係る情報を読み取り／書き込み装置１５３へ送信する検出信号送信部１６１、読み取り／書き込み装置１５３から電力を受電する受電部１６２等で構成されており、検出信号送信部１６１よび受電部１６２は、ＩＣタグ１６３に備えられたアンテナが兼用することになる。

検出信号送信部１６１から送信された検出信号は、読み取り取り／書き込み装置１５３に設けられた検出信号受信部１５１によって受信され、その後ＣＰＵ１１８へ入力されて演算処理される。実験台２００の給電部１１７から読み取り取り／書き込み装置１５３へ電力が供給されており、読み取り取り／書き込み装置１５３の送電部１５２から送電された電力は、ＩＣタグ１６３の受電部１６２によって受電される。読み取り取り／書き込み装置１５３の検出信号受信部１５１および送電部１５２は、ここに設けられたアンテナが兼用することになる。

また、検出信号受信部１５１は、読み取り取り／書き込み装置１５３から書き込みたい情報を送信する情報信号送信部としての機能も有しており、ここから送信された情報は、ＩＣタグ１６３の検出信号送信部１６１が情報信号受信部としての機能を兼用することにより、ここへ受信された後にＩＣタグ１６３のメモリへ記憶される。

なお、ＩＣタグ１６３の前記メモリには、電極２０２に係る情報として、前記検出信号以外に、（ａ）型式、製造番号を含む群から選択される電極２０２の識別情報、（ｂ）校正年月日、校正時、校正データを含む群から選択される校正履歴情報、（ｃ）測定年月日、測定時、測定値、測定環境（測定時の室温および／または測定時の湿度を含む）含む群から選択される測定情報、うちの少なくとも１つを記憶させることができる。

また、電極２０２の電源部１４５に２次電池１４５ｂを設けることにより、ＩＣタグ１６３に送電された電力を充電することも可能である。これによって、読み取り取り／書き込み装置１５３の電波が届かない程ＩＣタグ１６３が離れてしまい、電力を受電することができない場合においても、２次電池１４５ｂの電力により電極２０２を動作させて測定することができる。

次に、本発明に係る実験台の第４の実施形態について説明する。本実施形態の実験台において、第１の実施形態のものと同一またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

図４は、本実施形態の実験台３００のブロック図である。本実施形態において、実験台３００は、電極接続部として１次コイル１６３を備えている。１次コイル１６３は、電極３０２へ電力を送電する、あるいは電極３０２で検出した検出信号を受信する機能を有している。それに対し、電極３０２には２次コイル１７３が備えられており、実験台３００から送電された電力を受電する、あるいは実験台へ検出された検出信号を送信する機能を有している。１次コイル１６３と２次コイル１７３とは、非触型の接続方式となっている。

まず、実験台３００から電極３０２への電力を送電する構成について説明する。実験台３００の１次コイル１６３は、電極３０２へ電力を送電するための送電部１６２と、電極３０２の検出部１４４からの検出信号を受信する検出信号受信部１６１とを備えており、電極接続部として構成されている。また、１次コイル１６３は、給電部１１７から電力を供給される。

給電部１１７は、整流回路１１７ａと、整流回路１１７ａで発生した直流電力から所定の周波数を持つ交流電力を発生させる発振回路１１７ｂとで構成されており、この交流電力が１次コイル１６３に供給される。すると、１次コイル１６３では磁界が発生し、この磁界による電磁誘導により２次コイル１７３に交流電流が誘起されるので１次コイル１６３から２次コイル１７３へ電力が送電されることになる。

すなわち、実験台３００の１次コイル１６３の送電部１６２から、電極３０２の２次コイル１７３の受電部１７２へ電力が送電される。そして、この誘起された交流電流による交流電力は、さらに電極３０２の電源部１４５に設けられた整流回路１４５ａへ供給されて直流電力に変換されて、これが電極３０２の駆動電力となる。

しかし、上述したようにして電力を送電するためには、１次コイル１６３と２次コイル１７３を近接させる必要がある。このため、１次コイル１６３および２次コイル１７３は、それぞれ実験台３００の天板の表面近傍、電極３０２の外縁近傍に配置するとともに、実験台３００の１次コイル１６３がある位置にマーキングする等して電極３０２を載置する位置を指定するようにしている。

さらに、電極３０２の電源部１４５に２次電池１４５ｂを設けることによって、整流回路１４５ａで発生した直流電力を貯めるようにしており、電極３０２が実験台３００の所定位置（充電位置）に載置されている時に１次コイル１６３から送電された電力を充電する。これによって、電極３０２の充電が完了した後に、実験台３００の充電位置から電極３０２を離して任意の場所に移動させて測定することができる。なお、整流回路１４５ａで発生した直流電力は、検出部１４４および検出信号発生部１４６へも供給される。

次に、電極３０２から実験台３００への検出信号を送信する構成について説明する。
電極３０２の検出部１４４で検出したアナログの検出信号は、検出信号発生部１４６のＡ／Ｄ変換器１４６ａでデジタル信号化され、その後記憶部１４７へ入力されてここで記憶される。記憶部１４７としては、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory：電気的消去書き込み可能な読み出し専用メモリ）、フラッシュメモリ、電池バックアップ付きＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ワンタイムＲＯＭ、メモリ付きＣＰＵなどを用いることができる。電極３０２が実験台３００の充電位置から離して測定しているときは、検出部１４４で検出された信号は、記憶部１４７に逐一記憶される。

そして、測定終了後または電極３０２の充電が必要になったときに、電極３０２を前記充電位置に載置することによって、２次電池１４５ｂを充電するとともに、記憶部１４７へ記憶された電極３０２の検出部１４４からの検出信号は、変調回路１４８において変調された後に２次コイル１７３へ入力し、１次コイル１６３と２次コイル１７３との間の送電信号に重畳されて、電極３０２から実験台３００へ送信される。すなわち、電極３０２の２次コイル１７３の検出信号送信部１７１から、実験台３００の１次コイル１６３の検出信号受信部１６１へ変調された検出信号が送信される。その後、受信された検出信号は、復調回路１２３によって復調され、デジタル信号としてＣＰＵ１１８に入力されて演算処理され、目的とする測定値が指示器１０３の表示部１５１に表示される。

なお、記憶部１４７には、電極３０２の検出部１４４からの検出信号以外に、第３の実施形態で挙げたような電極３０２に係る情報を記憶させるようにしてもよく、実験台３００のＣＰＵ１１８へこれらの情報に係る信号を入力させて指示器１０３の表示部１５１に表示させることも可能である。また、指示器１０３の表示キー１５２により、記憶部１４７に書き込みたい情報を書き込むようにしてもよい。

また、１次コイル１６３および２次コイル１７３は、それぞれ送電部１６２、受電部１７２のみで構成するようにし、さらに、検出信号送信部１７１および検出信号受信部１６１は、別途モジュール化した通信装置で構成するようにしてもよい。これにより、電極３０２で測定中に検出部１４４で検出した検出信号を、実験台３００の方へ逐一送信することが可能となる。

次に、本発明に係る実験台の第５の実施形態について説明する。本実施形態の実験台４００において、第４の実施形態のものと同一またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

図５は、本実施形態の実験台４００のブロック図である。本実施形態では、実験台４００は、送電部１８４と情報通信部１８５（受信部）で構成される１次コイル１８６を関連機器接続部として備え、関連機器２０１は、送電部１８４から電力を受電する受電部１９４および情報通信部１９５（送信部）で構成される２次コイル１９６を備える構成となっている。すなわち、１次コイル１８６と２次コイル１９６との間で、電力の送電および受電と、情報の送信および受信ができる構成となっている。

関連機器は、スターラ２０１とする。実験台４００にある給電部１１７の整流回路１１７ａで発生した直流電力は、発振回路１１７ｂによって発生した交流電力が１次コイル１８６に供給され、これによってコイル４１６では磁界が発生し、この磁界による電磁誘導によりスターラ２０１の２次コイル１９６に交流電流が誘起されるので、１次コイル１８６から２次コイル１９６へ電力が送電されることになる。すなわち、１次コイル１８６の送電部１８４から、２次コイル１９６の受電部１９４へ電力が送電されることになる。そして、この誘起された交流電流による交流電力は、さらにスターラ２０１の電源部に設けられた整流回路１３１ａへ供給されて直流電力に変換されて、これがスターラ２０１の駆動電力となる。

一方、第１の実施形態で説明したモーターの回転数、モーターへ投入する電力量（撹拌力）等のスターラ２０１に係る情報は、スターラ２０１の記憶部１３２に記憶されている。スターラ２０１に係る情報は、制御部１３３により記憶部１３２から読み込まれて、その後変調回路１３７で変調されて２次コイル１９６へ入力されるとともに、１次コイル１８６と２次コイル１９６との間の送電信号に重畳されて、スターラ２０１から実験台４００へ送信される。すなわち、２次コイル１９６の情報通信部１９５から１次コイル１８６の情報通信部１８５へスターラ２０１に係る情報が送信される。

その後、情報通信部１８５で受信されたスターラ２０１に係る情報は、復調回路１２３によって復調され、ＣＰＵ１１８を介して目的とするスターラ２０１に係る情報がＲＡＭ１１９ｂに記憶される、あるいは指示器１０３の表示部１５１に表示される。

なお、表示部１５１は、実験台４００の天板上に支柱を介して設けるようにする、あるいは実験台４００の本体側面に設けるようにすることができる。さらに、データを表示する表示部、表示方法を切替える表示切替器、データを表示する実験装置を選択する装置選択器等を備えるようにしてもよい。

以上、本発明の実験台について水質計を例として説明したが、これに限定されるものではなく、試料物質の濃度等を測定する電気滴定装置、光を使って測定する濁度分析機器等、実験台に載置できる小型の分析機器であればどんなものでも対象とすることができる。例えば、電気滴定装置とした場合、装置の制御等を行う装置本体の機能は実験台に内在させ、関連機器である滴定試薬を制御可能に供給する滴定試薬供給装置、被検液を撹拌するスターラ、天秤、ターンテーブル等に、それぞれ電力の受電および情報の送受信用のコイルを設けることによって、該実験台の所定位置に載置して所望の実験や分析を行うことができる。

１００ 実験台
１０１ 関連機器（スターラ）
１０２ 電極
１０３ 指示器
１０４ 情報機器（パーソナルコンピューター）
１０５ 着脱可能記録媒体（ＵＳＢメモリ）
１１１ 検出信号受信部
１１２ 送電部
１１３ 電極接続部
１１４ 送電部
１１５ 情報通信部
１１６ 関連機器接続部
１１７ 給電部
１１８ 演算処理部（ＣＰＵ）
１１９ａ 第１記憶部（ＲＯＭ）
１１９ｂ 第２記憶部（ＲＡＭ）
１２０ 指示器接続部
１２１ａ 情報伝達部（第１インターフェース）
１２１ｂ 情報伝達部（第２インターフェース）
１５１ 表示部
１５２ 操作部（操作キー）

Claims (11)

1. 検出対象を検出する電極が接続される電極接続部と、各種分析機器に使用される関連機器が接続される関連機器接続部と、前記電極または前記関連機器の設定条件等を入力する指示器が接続される指示器接続部と、情報機器と情報の伝達を行う情報伝達部と、前記電極または前記関連機器から入力された信号に基づいて演算処理や制御等を行う演算処理部と、前記電極および該実験台の各構成部の機能を制御するソフトウエア等を記憶する第１記憶部と、前記電極または前記関連機器の情報等を記憶する第２記憶部と、を備えたことを特徴とする実験台。
2. 前記関連機器接続部は、前記関連機器へ電力を送電する送電部を備え、前記関連機器は、前記関連機器接続部から電力を受電する受電部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の実験台。
3. 前記関連機器接続部および前記関連機器は、お互いに情報の送受信を行う情報通信部を個々に備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の実験台。
4. 前記関連機接続部は、前記送電部を構成する１次コイルを有し、前記関連機器は、前記受電部を構成する２次コイルを有し、前記１次コイルと前記２次コイルとの電磁誘導結合により前記送電部から前記受電部へ電力が送られることを特徴とする請求項２に記載の実験台。
5. 前記２次コイルは、さらに情報送信部を構成し、前記１次コイルは、さらに情報受信部を構成し、前記１次コイルと前記２次コイルとの電磁誘導結合により前記情報送信部から前記情報受信部へ前記関連機器に係る情報が送信されることを特徴とする請求項４に記載の実験台。
6. 前記電極は、該電極の検出部による検出信号を前記電極接続部へ送信する検出信号送信部を備え、前記電極接続部は、前記検出信号送信部から送信された検出信号を受信する検出信号受信部を備えたことを特徴とする請求項１ないし５に記載の実験台。
7. 前記電極接続部は、前記電極へ電力を送電する送電部を備え、前記電極は、前記電極接続部から電力を受電する受電部を備えたことを特徴とする請求項6に記載の実験台。
8. 前記電極は、前記検出信号送信部である検出信号送信用電気接点を備え、前記電極接続部は、前記検出信号受信部である検出信号受信用電気接点を備えることを特徴とする請求項６に記載の実験台。
9. 前記電極接続部は、前記送電部である送電用電気接点を備え、前記電極は、前記受電部である受電用電気接点を備えることを特徴とする請求項８に記載の実験台。
10. 前記電極接続部は、前記送電部および前記検出信号受信部を構成する１次コイルを備え、前記電極は、前記受電部および前記検出信号送信部を構成する２次コイルを備え、前記１次コイルと前記２次コイルとの電磁誘導結合により、前記送電部から前記受電部へ電力が送られるとともに、前記検出信号送信部から前記検出信号受信部へ前記検出信号が送信されることを特徴とする請求項７に記載の実験台。
11. 前記実験台は、前記電極または前記関連機器から入力された信号を処理した結果を表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項１ないし１０に記載の実験台。
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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