JP4394411B2

JP4394411B2 - 計測装置

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Publication number: JP4394411B2
Application number: JP2003353020A
Authority: JP
Inventors: 二郎村山; 靖羽毛田; 芳明中村
Original assignee: DKK TOA Corp
Current assignee: DKK TOA Corp
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2023-10-10
Also published as: JP2005114697A

Description

本発明は、装置本体に対して電位差測定電極（ｐＨ電極、酸化還元電位差測定電極、イオン電極）、電気伝導率電極、酸化還元電流測定電極（溶存酸素電極、残留塩素電極など）、圧力センサ、光学センサ（濁度センサなど）などのプローブを取り替えて接続し、電位差計（ｐＨ計、酸化還元電位差計、イオンメータなど）、電気伝導率計、酸化還元電流測定器（溶存酸素計、残留塩素計など）、圧力計、光学測定器（濁度計など）などの複数の測定項目用の計測装置として使用することのできる計測装置に関するものである。

従来、例えば、装置本体に着脱自在とされたプローブとしてｐＨ電極、電気伝導率電極（セル）、溶存酸素電極を備えたｐＨ計（電位差計）、電気伝導率計、溶存酸素計などの計測装置があるが、従来は、使用するプローブに対して各々専用の装置本体を用意する必要があった。又、複数のプローブを接続するためのコネクタを設けた装置もあるが、例えば決められたｐＨ計又は電気伝導率計といった専用の計測装置としてしか使用できなかった。

本出願人は、特許文献１において、例えばｐＨ計などといった特定の計測装置において、電極を取り替える度に校正或いは補正値の設定をする必要をなくすために、測定電極に記憶手段を設け、この記憶手段にその測定電極に関する校正データなどを記憶させておいて、装置本体側でその情報を用いて測定値を出力する計測装置を提案した。

一方、特許文献２には、ｐＨ、酸化還元電位、並びにｐＨ以外の各種イオンの三種類の水質測定チップ、即ち、電位差測定電極を互換性を持たせてセンサ本体に接続するようになっている水質測定装置において、上記各水質測定チップに、信号回路用のコネクタ極と、オープンかショートかの状態によって上記各水質測定チップのいずれかであることをセンサ本体側に伝えるチップ識別用のコネクタ極と、を設け、上記三種類の水質測定チップのどれがセンサ本体のどのコネクタ部に接続されたかを識別するようにする技術が開示されている。

しかしながら、従来、例えばｐＨ電極、酸化還元電位差測定電極及びイオン電極などの電位差測定電極と、それ以外の測定項目用のプローブ、例えば、電気伝導率電極、溶存酸素電極、濁度センサ、残留塩素電極などのように、測定原理が異なる項目用のプローブを、１つの計測装置の特定のコネクタに任意に取り替えて接続可能であり、しかも自動的にそれらのプローブに対応した機能に切り替わる計測装置は、本発明者の知る限りにおいて未だ存在しない。
特開平１０−２５３５７２号公報特開平１１−１５３５９４号公報

従って、本発明の目的は、従来、専用の計測装置を複数用意する必要があった複数の測定項目に対応する各プローブを装置本体に対して取り替えて接続することで、自動的に接続されたプローブの測定項目に応じた機能に切り替わる計測装置を提供することである。

本発明の他の目的は、従来、専用の計測装置に接続して用いる必要のあった複数の測定項目に対応する各プローブを、極めて簡単に１つの計測装置の特定のコネクタを介して装置本体に取り替えて接続することができ、接続誤操作などを防ぎ得ると共に、自動的に各測定項目に応じた機能に切り替わる計測装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、上記目的を達成し、しかも、プローブを取り替える度に校正或は補正値の設定をする必要をなくし、又、プローブの校正履歴、使用状態などのプローブの管理が可能であり、更には設定違いや、設定忘れをなくし、プローブの交換が容易な計測装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る計測装置にて達成される。要約すれば、本発明の第１の態様によると、装置本体と、この装置本体に対して着脱自在とされたプローブと、を備えた計測装置において、前記プローブは、当該プローブ内に、又は、前記プローブを前記装置本体に対して接続するためのケーブル或いはプローブ側コネクタ内に、前記プローブの種類を識別するための情報が付帯された識別手段を有し、前記装置本体は、第１のプローブと、第２のプローブと、を取り替えて接続可能な本体側コネクタと；前記第１のプローブに対応した第１の測定用回路と、前記第２のプローブに対応した第２の測定用回路と、を備えた複数の測定用回路と；前記プローブの前記識別手段を認識して接続されたプローブの種類を識別する認識手段と；を有し、前記第１、第２のプローブは、独立して電位差測定電極、電気伝導率電極、酸化還元電流測定電極、圧力センサ、光学センサ及び温度センサから選択され、前記装置本体に接続されたプローブに応じて前記複数の測定用回路を自動的に切り替えて使用すると共に、接続されたプローブに応じた表示項目に自動的に切り替えて測定結果を出力することを特徴とする計測装置が提供される。

本発明の第２の態様によると、装置本体と、この装置本体に対して着脱自在とされたプローブと、を備えた計測装置において、前記プローブは、当該プローブ内に、又は、前記プローブを前記装置本体に対して接続するためのケーブル或いはプローブ側コネクタ内に設けられた、前記プローブの種類を識別するための情報が記憶された記憶手段と；前記プローブ側コネクタであって、当該プローブの種類に応じて特異的に設けられる第１のプローブ側接点部材と、前記記憶手段に記憶された情報を前記装置本体側に伝達するための第２のプローブ側接点部材と、を備えるプローブ側コネクタと；を有し、前記装置本体は、第１のプローブと、第２のプローブと、を取り替えて接続可能な本体側コネクタであって、接続されるプローブの種類に応じて選択的に前記プローブの前記第１のプローブ側接点部材と接続される複数の第１の本体側接点部材と、前記プローブの前記第２のプローブ側接点部材が接続される第２の本体側接点部材と、を備える本体側コネクタと；前記第１のプローブに対応した第１の測定用回路と、前記第２のプローブに対応した第２の測定用回路と、を備えた複数の測定用回路であって、前記複数の第１の接点部材の対応する接点が接続された複数の測定用回路と；前記プローブの前記記憶手段に記憶された情報を認識して接続されたプローブの種類を識別する認識手段と；を有し、前記第１、第２のプローブは、独立して電位差測定電極、電気伝導率電極、酸化還元電流測定電極、圧力センサ、光学センサ及び温度センサから選択され、前記装置本体に接続されたプローブに応じて前記複数の測定用回路を自動的に切り替えて使用すると共に、接続されたプローブに応じた表示項目に自動的に切り替えて測定結果を出力することを特徴とする計測装置が提供される。

本発明の第３の態様によると、装置本体と、この装置本体に対して着脱自在とされたプローブと、を備えた計測装置において、前記プローブは、当該プローブ内に、又は、前記プローブを前記装置本体に対して接続するためのケーブル或いはプローブ側コネクタ内に設けられた、前記プローブの種類を識別するための情報が記憶された記憶手段と；前記プローブ側コネクタであって、第１のプローブ側接点部材と、前記記憶手段に記憶された情報を前記装置本体に伝達するための第２のプローブ側接点部材と、を備えるプローブ側コネクタと；を有し、前記装置本体は、第１のプローブと、第２のプローブと、を取り替えて接続可能な本体側コネクタであって、前記プローブの前記第１のプローブ側接点部材が接続される第１の本体側接点部材と、前記プローブの前記第２のプローブ側接点部材が接続される第２の本体側接点部材と、を備える本体側コネクタと；前記第１のプローブに対応した第１の測定用回路と、前記第２のプローブに対応した第２の測定用回路と、を備えた複数の測定用回路と；前記プローブの前記記憶手段に記憶された情報を認識して接続されたプローブの種類を識別する認識手段と；接続されたプローブに応じて前記第１の本体側接点部材を前記複数の測定用回路のいずれかに接続させる選択回路と；を有し、前記第１、第２のプローブは、独立して電位差測定電極、電気伝導率電極、酸化還元電流測定電極、圧力センサ、光学センサ及び温度センサから選択され、前記装置本体に接続されたプローブに応じて前記複数の測定用回路を自動的に切り替えて使用すると共に、接続されたプローブに応じた表示項目に自動的に切り替えて測定結果を出力することを特徴とする計測装置が提供される。

本発明において、前記識別手段は、スイッチ、アナログスイッチ、抵抗器、コンデンサを含む物理量若しくは状態変更手段；電圧発生器、電流発生器、光発生器を含む物理量発生手段；記憶手段；プローブの物理的形状変化；又はバーコードであってよく、前記記憶手段は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリー、電池バックアップ付きＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ワンタイムＲＯＭ又はメモリー付きＣＰＵを含むものであってよい。

上記各本発明の一実施態様によると、前記電位差測定電極は、ｐＨ電極、酸化還元電位差測定電極及びイオン電極のうち少なくとも１つであり、又、一実施態様では、前記酸化還元電流測定電極は、溶存酸素電極、残留塩素電極、溶存オゾン電極、二酸化塩素電極、亜塩素酸イオン電極及び過酸化水素電極のうち少なくとも１つであり、又、一実施態様では、前記光学センサは、濁度センサ、吸光度センサ及び蛍光センサのうち少なくとも１つである。

上記各本発明の他の実施態様によると、計測装置は更に、前記装置本体に接続されたプローブに応じて、前記装置本体に設けられた操作手段による設定機能を自動的に切り替える。

上記各本発明の他の実施態様によると、前記装置本体は、複数のチャンネルを有し、各チャンネルに対して前記本体側コネクタを有する。

上記各本発明において、一実施態様によると、前記プローブの種類を識別するための情報は、測定項目、型式名或いは製造番号を含む。又、他の実施態様によると、前記記憶手段には更に、当該プローブの校正データ、使用時間、プローブ劣化、校正履歴、補正係数の少なくとも１つの情報を含むプローブに関する情報が記憶される。そして、前記装置本体は、接続されたプローブの前記記憶手段に対する情報の読み込み／書き込み手段を有していてよい。

上記各本発明の他の実施態様によると、前記プローブ内に、又は、前記プローブを前記装置本体に対して接続するためのケーブル或いはプローブ側コネクタ内に、電圧、電流を含む物理量の変換又は増幅装置を内蔵させる。又、他の実施態様では、前記プローブ内に、又は、前記プローブを前記装置本体に対して接続するためのケーブル或いはプローブ側コネクタ内に、電圧、電流を含む物理量の変換又は増幅装置と、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器と、を内蔵させる。更に、他の実施態様では、前記プローブ内に、又は、前記プローブを前記装置本体に対して接続するためのケーブル或いはプローブ側コネクタ内に、電圧、電流を含む物理量の変換又は増幅装置と、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器と、演算処理装置と、デジタル信号発生器と、を内蔵させる。

本発明によれば、測定項目毎、例えば、電位差（ｐＨ、酸化還元電位差、イオン濃度）と、それ以外の電気伝導率、酸化還元電流（溶存酸素濃度、残留塩素濃度など）、圧力、光学的測定対象（濁度など）などといった測定項目とに対して、それぞれ専用の計測装置を用意する必要がなく、プローブを取り替えて接続するだけで１つの計測装置で多項目の測定ができる。つまり、本発明によれば、
（１）従来、専用の計測装置を複数用意する必要があった複数の測定項目に対応する各プローブを装置本体に対して取り替えて接続することで、自動的に接続されたプローブの測定項目に応じた機能に切り替えることができる。
（２）従来、専用の計測装置に接続して用いる必要のあった複数の測定項目に対応する各プローブを、極めて簡単に１つの計測装置の特定のコネクタを介して装置本体に取り替えて接続することができ、接続誤操作などを防ぎ得ると共に、自動的に各測定項目に応じた機能に切り替えることができる。
（３）上記諸効果を奏しつつ、しかも、プローブを取り替える度に校正或は補正値の設定をする必要をなくし、又、プローブの校正履歴、使用状態などのプローブの管理が可能であり、更には設定違いや、設定忘れをなくし、プローブの交換を容易とすることができる。
といった効果を奏し得る。

以下、本発明に係る計測装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
図１に、本発明に係る計測装置の一実施例を示す。本実施例では、計測装置１は、プローブ１０として、電位差測定電極であるｐＨ電極１０Ａ、電気伝導率電極１０Ｂ、及び酸化還元電流測定電極である溶存酸素電極１０Ｃを取り替えて使用することのできる計測装置とされる。尚、以下の説明にて、ｐＨ電極１０Ａ、電気伝導率電極１０Ｂ、溶存酸素電極１０Ｃに共通して設けられる要素について総括的に説明する場合、いずれかのプローブに属する要素であることを示すために図中符号に与えた添え字Ａ、Ｂ、Ｃは省略する。

図１には、プローブ本体１０ａの先端部に測定部としてガラス感応膜のようなｐＨ感応部１１Ａを備えた全体が細長形状とされるｐＨ電極１０Ａと、このｐＨ電極１０Ａからの信号を処理し、表示する装置本体２０とが示されている。ｐＨ電極１０Ａは、本実施例では、ｐＨ電極１０Ａからの信号を伝えるケーブル１２Ａと、ケーブル１２Ａに接続されたプローブ側コネクタ１３Ａとを備えている。ｐＨ電極１０Ａは、ケーブル１２Ａを介してプローブ側コネクタ１３Ａにて、装置本体２０に設けられた本体側コネクタ２１に着脱自在に接続される。

詳しくは後述するが、図６、図７にそれぞれ示すように、プローブ本体１０ａの先端部に測定部１１Ｂ、１１Ｃを備えた全体が細長形状の電気伝導率電極１０Ｂ、溶存酸素電極１０Ｃも同様に、それぞれケーブル１２Ｂ、１２Ｃを介してプローブ側コネクタ１３Ｂ、１３Ｃにて、装置本体２０に設けられた本体側コネクタ２１に着脱自在に接続される。

更に説明すると、プローブ１０は、本実施例では、図２に示すように、測定部１１とは反対側のプローブ本体１０ａの端部に隣接してプリント基板１４が配置され、そこにプローブ１０を識別するために、本実施例では記憶手段とされる識別手段１５が取付けられている。又、別法として、識別手段１５は、プローブ１０を装置本体２０に接続するためのケーブル１２、或いは図３に示すようにケーブル１２の先端に取付けられたプローブ側コネクタ１３内のプリント基板１４に設けることもできる。又、この場合、必ずしもケーブル１２は必要なく、一般に細長形状とされるプローブ本体１０ａとプローブ側コネクタ１３とを直接接続する構造でもよい。

本実施例では、識別手段１５として、記憶手段である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ー）を用いた。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、更に、識別手段１５としては、フラッシュメモリー、電池バックアップ付きＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ワンタイムＲＯＭ、メモリー付きＣＰＵなどの記憶手段；スイッチ、アナログスイッチ、抵抗器、コンデンサなどの物理量若しくは状態変更手段；電圧発生器、電流発生器、光発生器などの物理量発生手段；プローブの物理的形状変化；又はバーコードなども使用し得る。これらの識別手段１５には、予めプローブ１０の種類（測定項目）、型式名、製造番号などの情報（識別情報）を付帯させておく。

一方、装置本体２０には、プローブ１０の識別手段１５に付帯された情報を認識するための認識手段が設けられる。本実施例では、後述する演算制御手段としてのＣＰＵ２２が、ＥＥＰＲＯＭ１５に記憶された情報を読み込み、認識する認識手段として機能する。その他、プローブ１０に設けられる上記各種の識別手段に対応して、これを認識可能な認識手段を装置本体２０に設けることができる。例えば、識別手段が物理量若しくは状態変更手段である場合、認識手段はその物理量若しくは状態の変化を認識するための手段とし、識別手段が物理量発生手段であれば、認識手段はその物理量を受容し識別するための手段とし、識別手段がプローブの物理的形状変化であれば、その物理的形状変化を識別するための手段とし、更に識別手段がバーコードであれば、認識手段はバーコードを識別するための手段とすればよい。

但し、コスト、或いは情報伝達の容易さ、更には付帯させることの可能な情報量などの点で、好ましくは、識別手段は電子的なメモリとされる記憶手段である。記憶手段は、装置本体側の認識手段との間で無線にて通信可能な非接触型のものであってもよい。

本実施例では、各プローブ１０でコネクタ形状は共通であり、本実施例では上述のように１つの本体側コネクタ２１に接続される。プローブ側コネクタ１３はプローブ１０の種類に応じて特異的に設けられるピン（接点部材）を有する。そして、本体側コネクタ２１は、接続可能なプローブ１０に応じて複数設けられ、接続されるプローブに応じて選択的にプローブ側コネクタ１３のピン（接点部材）が接続されるピン（若しくはピン受け穴）（接点部材）を有する。

図４は、装置本体２０のブロック回路図である。装置本体２０は、プローブ１０のプローブ側コネクタ１３が接続される本体側コネクタ２１を有する。そして、装置本体２０には、複数の測定項目毎に測定用回路が設けられおり、本体側コネクタ２１の対応するピン（接点部材）が、それぞれの測定用回路に接続されている。

本体側コネクタ２１の１、２ピンには、電位差測定電極であるｐＨ電極１０Ａ用の回路（ｐＨ測定用回路）３１が接続されている。同様に、本体側コネクタ２１の３、４ピンには、電気伝導率電極１０Ｂ用の回路（電気電率測定用回路）３２が接続され、本体側コネクタ２１の５、６ピンには、酸化還元電流測定電極である溶存酸素電極１０Ｃ用の回路（溶存酸素測定用回路）３３が接続されている。

本体側コネクタ２１の７、８、９、１０ピンには、後述するように各プローブ１０に設けられた温度センサ１６用の回路（温度測定用回路）３４が接続されている。

各測定用回路は、選択手段としてのマルチプレクサ（多重変換装置）２５とＡ／Ｄ変換器２６とを経由して演算制御手段であるＣＰＵ２２に接続されている。

又、ＣＰＵ２２には、後述するように各プローブ１０のＥＥＰＲＯＭ１５が接続される本体側コネクタ２１の１１、１２、１３、１４ピンが接続されている。更に、ＣＰＵ２２には、操作手段としての操作キー２３と、表示手段としての表示器２４が接続されている。

本実施例では、本体側コネクタ２１の１〜６ピン（１及び２ピン、３及び４ピン、５及び６ピン）は、測定における検出出力・測定用電圧などの入出力に用いるための、接続されるプローブ１０に応じて選択的に第１のプローブ側接点部材（後述）と接続される複数の第１の本体側接点部材を構成する。又、本体側コネクタ２１の１１〜１４ピンは、プローブ１０のＥＥＰＲＯＭ１５を装置本体２０側に接続するための第２の本体側接点部材を構成する。

図５は、識別手段としてＥＥＰＲＯＭ１５Ａをプローブ本体１０ａに内蔵したｐＨ電極１０Ａの接続態様を示すブロック回路図である。プローブ側コネクタ１３Ａの１、２ピンは、それぞれガラス電極と比較電極に接続され、プローブ側コネクタ１３Ａの７、８、９、１０ピンは、本実施例では白金測温抵抗体（測温体、抵抗式測温体電極）とされる温度センサ１６Ａに接続される。そして、プローブ側コネクタ１３Ａの１１、１２、１３、１４ピンは、プローブ本体１０ａ内のＥＥＰＲＯＭ１５に接続されている。

同様に、図６及び図７は、識別手段としてＥＥＰＲＯＭ１５Ｂ、１５Ｃをプローブ本体１０ａに内蔵した電気伝導率電極１０Ｂ、溶存酸素電極１０Ｃの接続態様を示すブロック回路図である。図示の通り、電気伝導率電極１０Ｂ、溶存酸素電極１０Ｃにおいても、ｐＨ電極１０Ａと同様に、プローブ側コネクタ１３Ｂ、１３Ｃの７、８、９、１０ピンは、本実施例では白金測温抵抗体とされる温度センサ１６Ｂ、１６Ｃに接続されており、プローブ側コネクタ１３Ｂ、１３Ｃの１１、１２、１３、１４ピンは、プローブ本体１０ａ内のＥＥＰＲＯＭ１５Ｂ、１５Ｃに接続されている。そして、電気伝導率電極１０Ｂでは、プローブ側コネクタ１３Ｂの３、４ピンは、それぞれ白金黒電極に接続され、又溶存酸素電極１０では、プローブ側コネクタ１３Ｃの５、６ピンは、それぞれ作用極、対極に接続されている。

本実施例では、プローブ側コネクタ１３の１〜６ピン（１及び２ピン、３及び４ピン、５及び６ピン）は、測定における検出出力・測定用電圧などの入出力に用いるための、プローブ１０に応じて特異的に設けられた第１のプローブ側接点部材を構成する。又、プローブ側コネクタ１３の１１〜１４ピンは、ＥＥＰＲＯＭ１５を装置本体２０側に接続するための第２のプローブ側接点部材を構成する。

ここで、ｐＨ電極１０Ａは、本実施例ではガラス電極と比較電極とが一体とされた複合電極であり、ｐＨ測定用回路（電位差測定用回路）３１は、両極間の電位差を電圧計で測定することによりガラス感応膜に発生した起電力を検出する。

電気伝導率電極１０Ｂは、本実施例では、白金黒電極を用いた交流２極方式であり、電気伝導率測定用回路３２は、両極間に交流電圧を印加し、そのときに流れる電流を電流計で測定してインピーダンスを検出する。

溶存酸素電極１０Ｃは、本実施例では、作用極と対極とを酸素ガス透過性隔膜で仕切られたプローブ本体１０ａ内に有する隔膜式ポーラログラフ型電極であり、溶存酸素測定用回路（酸化還元電流測定用回路）３３は、両極間に直流電圧を印加し、隔膜を透過した酸素が作用極で還元されるときに流れる電流を電流計で測定することにより溶存酸素に比例した拡散電流を検出する。

上述のようなプローブ１０の構成自体、又、ｐＨ測定用回路３１、電気伝導率測定用回路３２、溶存酸素測定用回路３３の回路構成自体は任意であり、又当業者には周知であるのでこれ以上の詳しい説明は省略する。

このように、ｐＨ測定用回路３１と電気伝導率測定用回路３２、又、ｐＨ測定用回路３１と溶存酸素測定用回路３３、更には電気伝導率測定用回路３２と溶存酸素測定用回路３３は、互いに測定原理が異なり、通常、回路構成が大きく異なる。そして、従来、これら異なる測定項目については、それぞれ専用の計測装置を容易する必要があった。

次に、装置本体２０にプローブ１０を接続した際の動作について説明する。

例えば、ｐＨ電極１０Ａのプローブ側コネクタ１３Ａを装置本体２０の本体側コネクタ２１に接続すると、装置本体２０のＣＰＵ２２が、プローブ側コネクタ１３Ａ、本体側コネクタ２１のそれぞれ１１、１２、１３、１４ピンで接続されるＥＥＰＲＯＭ１５Ａの内容を読み込み、接続されたプローブ１０がｐＨ電極１０Ａであることを識別する。

又、ｐＨ電極１０Ａのガラス電極及び比較電極は、プローブ側コネクタ１３Ａ、本体側コネクタ２１のそれぞれ１、２ピンによりｐＨ測定用回路３１に接続される。そして、ｐＨ電極１０Ａが接続されたことを認識してＣＰＵ２２が発信する信号（回路選択信号）により、マルチプレクサ２５はｐＨ測定用回路３１をＡ／Ｄ変換器２６に接続する。Ａ／Ｄ変換器２６は、マルチプレクサ２５を介してｐＨ測定用回路３１から入力されたアナログ信号をデジタル変換してＣＰＵ２２に入力する。

又、各プローブ１０で共通して、温度センサ１６は、プローブ側コネクタ１３、本体側コネクタ２１のそれぞれ７、８、９、１０ピンにより温度測定用回路３４に接続され、マルチプレクサ２５は、温度測定用回路３４をＡ／Ｄ変換器２６に接続する。Ａ／Ｄ変換器２６は、マルチプレクサ２５を介して温度測定用回路３４から入力されたアナログ信号をデジタル変換してＣＰＵ２２に入力する。

更に、ＣＰＵ２２は、ｐＨ電極１０Ａが接続されたことを認識すると、図９に示すように表示器２４における表示をｐＨ測定用の表示に切り替え、ｐＨ値、温度値などを表示させる。勿論、表示器２４における表示に限らず、装置本体２０に設けられるか接続されたプリンタで印字して出力したり、装置本体２０に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの機器の表示手段などに表示してもよい。加えて、ＣＰＵ２２は、操作キー２３での操作による設定操作なども、ｐＨ測定に適応した機能、例えば、ｐＨ測定の開始・停止、ｐＨ電極１０Ａの校正動作の開始・停止などに切り替える。

同様にして、電気伝導率電極１０Ｂを装置本体２０に接続すると、装置本体２０のＣＰＵ２０がＥＥＰＲＯＭ１５Ｂの内容を読み込んで電気伝導率電極１０Ｂが接続されたことを認識する。そして、電気伝導率電極１０Ｂの白金黒電極が、プローブ側コネクタ１３Ｂ、本体側コネクタ２１のそれぞれ３、４ピンにより電気伝導率測定用回路３２に接続されると共に、ＣＰＵ２２の回路選択信号によりマルチプレクサ２５は、電気伝導率測定用回路３２をＡ／Ｄ変換器２６に接続する。Ａ／Ｄ変換器２６は、マルチプレクサ２５を介して電気伝導率測定用回路３２から入力されたアナログ信号をデジタル変換してＣＰＵ２２に入力する。又、ＣＰＵ２２は、表示器２４における表示を、図１０に示すように電気伝導率測定用の表示（電気伝導率値、温度値など）に切り替え、更に操作キー２３での操作による設定操作を電気伝導率測定用に切り替える。

又、同様にして、溶存酸素電極１０Ｃを装置本体２０に接続すると、装置本体２０のＣＰＵ２２がＥＥＰＲＯＭ１５Ｃの内容を読み込んで溶存酸素電極１０Ｃが接続されたことを認識する。そして、溶存酸素電極１０Ｃの作用極及び対極が、プローブ側コネクタ１３Ｃ、本体側コネクタ２１のそれぞれ５、６ピンにより溶存酸素測定用回路３３に接続されると共に、ＣＰＵ２２の回路選択信号によりマルチプレクサ２５は、溶存酸素測定用回路３３をＡ／Ｄ変換器２６に接続する。Ａ／Ｄ変換器２６は、マルチプレクサ２５を介して溶存酸素測定用回路３３から入力されたアナログ信号をデジタル変換してＣＰＵ２２に入力する。又、ＣＰＵ２２は、表示器２４における表示を、図１１に示すように溶存酸素測定用の表示（溶存酸素濃度値、温度値など）に切り替え、更に操作キー２３での操作による設定操作を溶存酸素測定用に切り替える。

尚、例えばｐＨ電極１０Ａにおけるプローブ側コネクタ１３Ａの３〜６ピンのように、各プローブ１０のプローブ側コネクタ１３において使用されないピンは、それ自体設けても設けなくてもよい。

以上のような、プローブ１０を取り替えて接続した際の動作の概略を、図８のフローチャートに示した。つまり、プローブ１０が装置本体２０に装着されると（或いは、装着後電源が投入されたとき、若しくは電源投入時毎に）、ＣＰＵ２２は、プローブ１０のＥＥＰＲＯＭ１５から識別情報を読み込（ステップＳ１０１）、ｐＨ電極１０Ａ、電気伝導率電極１０Ｂ、溶存酸素電極１０Ｃのいずれが接続されたかを認識する（ステップＳ１０２）。

例えば、ｐＨ電極１０Ａが装置本体２０に接続された場合は、ＣＰＵ２２は、マルチプレクサ２５にｐＨ測定用回路（ｐＨ測定用回路）３１をＡ／Ｄ変換器２６に接続させ（ステップＳ１０３Ａ）、又表示器２４における表示、操作キー２３による設定操作などをｐＨ測定用に切り替える（ステップＳ１０４Ａ）。そして、ＣＰＵ２２は、ｐＨ測定用回路（ｐＨ測定用回路）３１、マルチプレクサ２５、Ａ／Ｄ変換器２６を介してｐＨ電極１０Ａの出力を読み込み（ステップＳ１０５Ａ）、又必要であれば温度測定用回路３４、マルチプレクサ２５、Ａ／Ｄ変換器２６を介して温度センサ１６Ａの出力を読み込む。そして、ＣＰＵ２２は、ｐＨ値を算出して表示器２４で表示するための信号を生成し、表示器２４にｐＨ値を表示させる（ステップＳ１０６Ａ）。同様に、電気伝導率電極１０Ｂが接続された場合には、ステップＳ１０３Ｂ〜１０６Ｂにより電気伝導率値を出力し、溶存酸素電極１０Ｃが接続された場合には、ステップＳ１０３Ｃ〜１０６Ｃにより溶存酸素濃度値を出力する。

ＣＰＵ２２が備える記憶部或いは装置本体２０に設けられた記憶手段（図示せず）には、プローブ１０の識別手段たるＥＥＰＲＯＭ１５の情報に応じて各測定用回路３１〜３４を選択接続するための手順及びデータ、操作キー２３による設定操作を切り替えるための手順及びデータ、各測定用回路３１〜３４の駆動制御する手順及びデータ、測定結果（ｐＨ値・電気伝導率値・溶存酸素濃度値・温度値）を演算し出力するための手順及びデータなどが記憶されている。ＣＰＵ２２は、認識したプローブ１０の測定項目に応じて、上記諸手順、データを用いた演算制御を行う。装置本体２０に設ける記憶手段としては、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリー、電池バックアップ付きＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ又はワンタイムＲＯＭなどを適宜使用し得る。

以上のようにして、本実施例では、使用するプローブ１０を取り替えて接続するだけで、極めて簡便に１つの装置本体２０をｐＨ計、電気伝導率計、溶存酸素計として使用することができる。しかも、各プローブ１０は、いずれも同じ本体側コネクタ２１に接続することができるので、操作者は、プローブ１０の接続先の選択などにより煩わされることはない。

尚、別法として、各測定用回路３１〜３４のそれぞれに対してＡ／Ｄ変換器を接続するか、各測定用回路３１〜３４がＡ／Ｄ変換器の機能を有した構成として、例えばＣＰＵ２２がその出力を選択する手段の機能を有する構成として、ＣＰＵ２０がプローブ１０の種類を認識すると共に、対応した測定用回路３１〜３４からの出力を用いて測定結果を出力する構成としてもよい。

又、プローブ１０には、識別手段１５の他に、プローブ本体１０ａ、ケーブル１２又はプローブ側コネクタ１３内に電圧増幅アンプ、電流増幅アンプなどの変換アンプを内蔵させることもできる。

又、本実施例では、プローブ１０からの信号はアナログ信号で接続されているが、プローブのプローブ本体１０ａ、ケーブル１２又はプローブ側コネクタ１３内にアナログ信号をデジタル信号に変換する装置を内蔵させ、デジタル変換した後に接続することもできる。

更に、プローブのプローブ本体１０ａ、ケーブル１２又はプローブ側コネクタ１３内に、演算処理装置（ＣＰＵ）と、デジタル信号発生器と、を内蔵させて、演算処理後のデジタル信号を装置本体に送信してもよい。

加えて、本実施例では、ｐＨ電極１０、電気伝導率電極１０Ｂ、溶存酸素電極１０Ｃに対して、それぞれ２本のピンを、ガラス電極及び比較電極、白金黒電極、作用極及び対極に接続するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。全て若しくは一部のプローブ１０に対してより多くのピンを設定してもよい。更に、必要に応じて、プローブと装置本体（測定用回路）は、電気的な接続に限らず、上記ピンの代わりに光学的な結合手段によって接続することも可能である。

実施例２
本実施例では、計測装置は、複数のチャンネルを有し、それぞれのチャンネルに対して、複数項目のそれぞれに対応するプローブを取り替えて使用することができる。

又、本実施例では、各チャンネルにおいて、複数の測定項目のそれぞれに対応する複数種類のプローブは、コネクタ内の同じピンで接続され、切り替え回路を介して対応した測定用回路に接続されるようになっている。更に、本実施例では、プローブは、コネクタ内に識別手段としてのＥＥＰＲＯＭを有する構成とした。但し、本実施例におけるこれら接続態様及び識別手段の配置態様は、実施例１と同様の構成としてもよい。当然、実施例１において、本実施例にて説明する接続態様及び識別手段の配置態様を採用してもよい。ここでは、実施例１の計測装置１と実質的に同一又は相当する要素には同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。

図１２は本実施例における装置本体２０のブロック回路図である。本実施例では、装置本体２０は、本体側コネクタ２１として、チャンネル１（ＣＨ１）及びチャンネル２（ＣＨ２）用の２つのコネクタ、即ち、ＣＨ１コネクタ２１ａ、ＣＨ２コネクタ２１ｂを有する。各本体側コネクタ２１ａ、２１ｂの１、２ピンは、切り替え回路２７ａ、２７ｂに接続されており、切り替え回路２７ａ、２７ｂには、ｐＨ測定用回路３１ａ、３１ｂ、電気伝導率測定用回路３２ａ、３２ｂ、溶存酸素測定用回路３３ａ、３３ｂが接続されている。又、各本体側コネクタ２１ａ、２１ｂの３、４、５、６ピンには、温度測定用回路３４ａ、３４ｂが接続されている。

ＣＨ１、ＣＨ２において、各測定用回路３１ａ〜３４ａ、３１ｂ〜３４ｂは、マルチプレクサ２５ａ、２５ｂとＡ／Ｄ変換器２６ａ、２６ｂを経由して、本実施例では１つのＣＰＵ２２に接続されている。又、ＣＰＵ２２には、各本体側コネクタ２１ａ、２１ｂの７、８、９、１０ピンが接続されている。更に、ＣＰＵ２２には、操作キー２３と表示器２４とが接続されている。

本実施例では、本体側コネクタ２１ａ、２１ｂの１、２ピンは、測定における検出出力・測定用電圧などの入出力に用いるための第１の本体側接点部材を構成する。又、本体側コネクタ２１の７〜１０ピンは、プローブ１０のＥＥＰＲＯＭ１５を装置本体２０側に接続するための第２の本体側接点部材を構成する。

図１３は、識別手段としてＥＥＰＲＯＭ１５Ａをプローブ側コネクタ１３Ａに内蔵したｐＨ電極１０Ａの接続態様を示すブロック回路図である。プローブ側コネクタ１３Ａの１、２ピンは、それぞれガラス電極、比較電極に接続され、プローブ側コネクタ１３Ａの３、４、５、６ピンは、本実施例では白金測温抵抗体を用いた温度センサ１６Ａに接続される。そして、プローブ側コネクタ１３Ａの７、８、９、１０ピンは、プローブ側コネクタ１３Ａ内のＥＥＰＲＯＭ１５に接続されている。

同様に、図１４及び図１５は、識別手段としてＥＥＰＲＯＭ１５Ｂ、１５Ｃをプローブ側コネクタ１３Ｂ、１３Ｃに内蔵した電気伝導率電極１０Ｂ、溶存酸素電極１０Ｃの接続態様を示すブロック回路図である。図示の通り、電気伝導率電極１０Ｂ、溶存酸素電極１０Ｃにおいても、ｐＨ電極１０Ａと同様に、プローブ側コネクタ１３Ｂ、１３Ｃの３、４、５、６ピンは、温度センサ１６Ｂ、１６Ｃに接続されており、プローブ側コネクタ１３Ｂ、１３Ｃの７、８、９、１０ピンは、プローブ側コネクタ１３Ｂ、１３Ｃ内のＥＥＰＲＯＭ１５Ｂ、１５Ｃに接続されている。そして、本実施例では、電気伝導率電極１０Ｂの白金黒電極、溶存酸素電極１０Ｃの作用極・対極は共に、ｐＨ電極１０Ａにおけるガラス電極・比較電極と同様にプローブ側コネクタ１３Ｂ、１３Ｃの１、２ピンに接続されている。

本実施例では、プローブ側コネクタ１３の１、２ピンは、測定における検出出力・測定用電圧などの入出力に用いるための、第１のプローブ側接点部材を構成する。又、プローブ側コネクタ１３の７〜１０ピンは、ＥＥＰＲＯＭ１５を装置本体２０側に接続するための第２のプローブ側接点部材を構成する。

次に、装置本体２０にプローブ１０を取り替えて接続した際の動作について説明する。本実施例では、上述のように切り替え回路２７ａ、２７ｂが設けられ、全てのプローブ１０でプローブ側コネクタ１３、本体側コネクタ２１ａ、２１ｂの同じピンでプローブ１０の測定極が接続されることが異なるが、プローブ１０と取り替えて接続した際のＣＨ１、ＣＨ２のそれぞれにおける動作の概略は、図８のフローに示したものと同様となる。

例えば、ｐＨ電極１０Ａを装置本体２０のＣＨ２コネクタ２１ｂに接続すると、装置本体２０のＣＰＵ２２が、プローブ側コネクタ１３Ａ、ＣＨ２コネクタ２１ｂのそれぞれ７、８、９、１０ピンで接続されるＥＥＰＲＯＭ１５Ａの内容を読み込み、接続されたプローブ１０がｐＨ電極１０Ａであることを識別する。

又、ｐＨ電極１０Ａのガラス電極及び比較電極は、プローブ側コネクタ１３Ａ、ＣＨ２コネクタ２１ｂのそれぞれ１、２ピンを通して切り替え回路２７ｂに接続される。切り替え回路２７ｂは、ｐＨ電極１０Ａが接続されたことを認識してＣＰＵ２２が発信する信号（回路切り替え信号）により、ＣＨ２コネクタ２１ｂの１、２ピンをｐＨ測定用回路３１ｂに接続する。更に、ｐＨ電極１０Ａが接続されたことを認識してＣＰＵ２２が発信する回路選択信号により、マルチプレクサ２５ｂはｐＨ測定用回路３１ｂをＡ／Ｄ変換器２６ｂに接続する。

又、各プローブ１０で共通して、温度センサ１６は、プローブ側コネクタ１３、ＣＨ２コネクタ２１ｂのそれぞれ３、４、５、６ピンにより温度測定用回路３４ｂに接続され、マルチプレクサ２５ｂは、温度測定用回路３４ｂをＡ／Ｄ変換器２６ｂに接続する（ＣＨ１についても温度センサの接続態様は、各プローブ１０に対し共通である。）。

更に、ＣＰＵ２２は、ｐＨ電極１０Ａが接続されたことを認識すると、図１６に示すように表示器２４におけるＣＨ２に対する表示をｐＨ測定用の表示に切り替え、ｐＨ値、温度値などを表示させる。加えて、ＣＰＵ２２は、操作キー２３での操作によるＣＨ２に対する設定操作なども、ｐＨ測定に適応した機能、例えば、ｐＨ測定の開始・停止、ｐＨ電極１０Ａの校正動作の開始・停止などに切り替える。

一方、例えば電気伝導率電極１０ＢをＣＨ１コネクタ２１ａに接続すると、ＣＨ２の場合と同様にして、電気伝導率電極１０Ｂの白金黒電極が、ＣＵＰ２２の回路切り替え信号、回路選択信号により電気伝導率測定用回路３２ａ、Ａ／Ｄ変換器２６ａ、ＣＰＵ２２に接続される。又、表示２４におけるＣＨ１に対する表示を、図１６に示すように電気伝導率測定用の表示（電気伝導率、温度値など）に切り替え、更に操作キー２３での操作によるＣＨ１に対する設定操作などを、電気伝導率測定用に切り替える。

又、例えば、図１７に示すようにＣＨ１にｐＨ電極１０Ａ、ＣＨ２に溶存酸素電極１０Ｃを接続することも可能である。この場合、図１７に示すように、機能表示がＣＨ１、ＣＨ２についてそれぞれｐＨ機能表示、溶存酸素表示に自動的に切り替わる。溶存酸素電極１０Ｃの接続態様についても、上記ｐＨ電極１０Ａ、電気伝導率電極１０Ｂと同様であるので重複する説明は省略する。当然、その他の態様、例えば、ＣＨ１にｐＨ電極１０Ａ、ＣＨ２に電気伝導率電極１０Ｂを接続したり、ＣＨ１に溶存酸素電極１０Ｃ、ＣＨ２にｐＨ電極１０Ａを接続したりしてもよい。勿論、ＣＨ１、ＣＨ２に同じ測定項目に対応したプローブ１０を接続してもよい。

以上、本実施例によれば、装置本体２０が複数のチャンネルを有し、それぞれのチャンネルのコネクタに対して、複数の測定項目に対応した複数種類のプローブ１０を接続することができ、使用するプローブ１０を取り替えて接続するだけで、計測装置を、各チャンネルについてｐＨ計、電気伝導率計、溶存酸素計として使用することができる。しかも、各プローブ１０は、各チャンネルに対していずれも同じ本体側コネクタ２１ａ、２１ｂに接続することができるので、操作者は、プローブ１０の接続先の選択などにより煩わされることはない。

尚、本実施例では、表示機能が２チャンネルになっているが、表示機能は１チャンネルとし、ＣＨ１とＣＨ２の表示を切り替えて使用することも可能である。又、本実施例では複数のチャンネルとして２つのチャンネルが設けられるとしたが、更に多くのチャンネルを設け、各チャンネルに対応した本体側コネクタを更に３個、４個と複数設けることも可能である。

実施例３
本実施例では、計測装置に取り替えて接続可能なプローブの他の態様について説明する。

（Ｉ）実施例１、２では、電位差測定電極はｐＨ電極１０Ａであるとして説明したが、計測装置１は、ｐＨ電極１０Ａの代わりに若しくは加えて、酸化還元電位差（ＯＲＰ）測定電極、イオン電極のうち少なくとも１つを取り替えて使用できるように構成することもできる。ｐＨ電極以外のイオン選択性電極（イオン電極）には、ナトリウムイオン電極、塩化物イオン電極、臭化物イオン電極、よう化物イオン電極、シアン化物イオン電極、カドミウムイオン電極、銅イオン電極、銀イオン電極、硫化物イオン電極、フッ化物イオン電極、カリウムイオン電極、カルシウムイオン電極、硝酸イオン電極、アンモニア電極、炭酸ガス電極などが挙げられる。勿論、利用可能なその他のイオン電極であってもよい。

この場合、例えば、実施例１、２においてｐＨ電極１０Ａを認識したのと同様にして、ＣＰＵ２２は、ＯＲＰ測定電極又はイオン電極が備える識別手段としてのＥＥＰＲＯＭの識別情報を読み込み、認識する。これにより、ＣＰＵ２２は、実施例１、２においてｐＨ電極１０Ａに対して成したのと同様にして、測定極と比較極との間の電位差を電圧計で測定する電位差測定用回路、典型的には、ｐＨ電極１０Ａと同じ測定用回路３１（３１ａ又は３１ｂ）を介して、ＯＲＰ測定電極又はイオン電極の検出信号を入力する。又、表示器２４での表示、操作キー２３での操作などをＯＲＰ測定又はイオン濃度測定用に切り替える。

尚、例えばｐＨ電極、ＯＲＰ電極、イオン電極などの同じ測定用回路に接続される複数種類の電位差測定電極を取り替えて使用できるようになっている場合には、ＣＰＵ２２が備える記憶部或いは装置本体２０に設けられた記憶手段（図示せず）に各測定項目に対応して記憶された測定用回路を駆動制御する手順及びデータを用いて、プローブからの信号を処理し測定結果を出力すればよい。勿論、各測定項目に対して、個別の測定用回路を設けてもよい。

（ＩＩ）又、実施例１、２では、電位差測定電極以外のプローブの１つとして、溶存酸素電極１０Ｃを取り替えて使用可能であるとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、計測装置１は、溶存酸素電極１０Ｃの代わりに若しくは加えて、その他の酸化還元電流測定電極を取り替えて使用し得る構成とすることもできる。例えば、隔膜型或いは露出型のポーラログラフ式酸化還元電流測定電極として、残留塩素、溶存オゾン、二酸化塩素、亜塩素酸イオン、過酸化水素の各プローブが挙げられる。勿論、公知のその他の測定対象用のプローブを利用することもできる。

この場合、例えば、残留塩素電極を取り替えて接続し、残留塩素計として使用する場合、実施例１、２において溶存酸素電極１０Ｃを認識したのと同様にして、ＣＰＵ２２は、残留塩素電極が備える識別手段としてのＥＥＰＲＯＭの識別情報を読み込み、認識する。これにより、ＣＰＵ２２は、実施例１、２において溶存酸素電極１０Ｃに対して成したのと同様にして、作用極と対極との間に電圧を印加し、両極間に酸化還元反応に応じて流れる電流を測定する酸化還元電流測定回路、典型的には、溶存酸素電極と同じ測定用回路３３（３３ａ又は３３ｂ）を介して、残留塩素電極の検出信号を入力する。又、表示器２４での表示、操作キー２３での操作などを残留塩素測定用に切り替える。残留塩素測定用の表示の一例を図１８に示す。

尚、例えば溶存酸素電極、残留塩素電極などの同じ測定用回路に接続される複数種類の酸化還元電流測定電極を取り替えて使用できるようになっている場合、ＣＰＵ２２が備える記憶部或いは装置本体２０に設けられた記憶手段（図示せず）に各測定項目に対応して記憶された測定用回路を駆動制御する手順及びデータを用いて、プローブからの信号を処理し測定結果を出力すればよい。勿論、各測定項目に対して、個別の測定用回路を設けてもよい。

（ＩＩＩ）又、計測装置１は、電位差測定電極（ｐＨ、ＯＲＰ電極、イオン電極など）、或いは電位差測定電極の代わりに若しくは加えて、光学センサを取り替えて接続し、光学測定器として使用可能な構成とすることもできる。光学センサとしては、濁度センサ、吸光度センサ、蛍光センサが挙げられる。

濁度センサとしては、例えば９０°散乱光測定方式のものが挙げられる。斯かる濁度センサは、通常、プローブ本体内に投光部及び受光部を有し、プローブ本体内に設けた試料液導入部に導入された試料液に投光部からの光を導入し、試料液により散乱された光を受光部にて受光した量に応じた信号を出力する。装置本体２０に設けた濁度測定用回路は、上述のように濁度センサが試料液に光を投入して９０°方向の散乱光の受光量に応じて発する信号を検出する。勿論、公知のその他の方式のものを利用することもできる。

同様に、吸光度センサとしては、プローブ本体内に投光部、受光部、試料液導入部を有し、試料液導入部内の試料液に投光部から光を投入し、試料液を透過した光を受光部にて検出した光量に応じた信号を出力する。装置本体２０に設けた吸光度測定用回路は、投光部から試料液に光を照射させて、上述のようにして受光部が試料液透過光を受光して発する信号を検出する。又、蛍光センサとしては、プローブ本体内に励起刺激発生部として、通常、励起光投光部と、受光部とを有し、プローブ本体内設けた試料液導入部に導入された試料液に励起光投光部から励起光を照射して、試料液が発する蛍光を受光部にて受光した光量に応じた信号を出力する。装置本体２０に設けた蛍光測定用回路は、例えば励起光投光部から励起光を試料液に照射させて、上述のように蛍光センサが試料液の発する蛍光を受光した量に応じて発する信号を検出する。光学センサとしては、公知、任意の他の方式のものを用いてもよい。

更に、計測装置１は、電位差測定電極（ｐＨ、ＯＲＰ電極、イオン電極など）、電位差測定電極或いは光検出センサの代わりに若しくは加えて、圧力センサ（圧力電極）を取り替えて接続し、圧力計として使用可能な構成とすることもできる。圧力センサは、大気圧測定、隔膜式電極と共に用いて該電極の気圧補正、ダム等における水深測定などに利用される。

圧力センサとしては、例えば、当業者には周知のダイアフラム式の圧力センサ、半導体圧力センサなどが挙げられる。斯かるダイアフラム式の圧力センサは、感圧素子としてプローブ本体内にダイアフラムを有し、このダイアフラムの変位を電気量に変換し出力する。例えば、ダイアフラムを接地可動電極とし、その両側に絶縁固定電極を配置し、定周波電源によりダイアフラムの変位をコンデンサの両端子電圧の比として変換することにより、静電容量式にダイアフラムの変位を電気信号にて出力する方式が周知である。勿論、他の方式であってもよい。又、半導体圧力センサは、感圧素子として、ヘリウムなどの一定圧力のガスを封入した空間に、Ｓｉダイアフラムの上にピエゾ抵抗素子を形成してこれをブリッジ結合したものなどの感圧チップを内蔵したものが周知である。これらの圧力センサを接続可能とする場合、装置本体２０に設けた圧力測定用回路は、プローブの感圧素子に電圧を印加して、コンデンサの両端電圧の比或いは電気抵抗の変化を検出する。上記の他、圧力センサとしては、公知、任意のものを用いることができる。

この場合、例えば、実施例１、２にてｐＨ電極１０Ａ、電気伝導率電極１０Ｂ又は溶存酸素電極１０Ｃをそれぞれ認識したのと同様にして、ＣＰＵ２２は、光学センサ（濁度センサ、吸光度センサ、蛍光センサなど）、圧力センサが備える識別手段としてのＥＥＰＲＯＭの識別情報を読み込み、認識する。これにより、ＣＰＵ２２は、実施例１、２にてｐＨ電極１０Ａ、電気伝導率電極１０Ｂ又は溶存酸素電極１０Ｃに対して成したのと同様にして、光学センサ（濁度センサ、吸光度センサ、蛍光センサなど）、圧力センサの検出信号を、それぞれ対応する測定用回路を介して入力する。又、表示器２４での表示、操作キー２３での操作などを対応する測定項目用に切り替える。濁度測定用の表示の一例を図１９に示す。

（ＩＶ）加えて、実施例１、２においては、温度センサ１６が各プローブに内蔵されているとしたが、これに限定されるものではなく、温度センサ１６を単独で、取り替えて接続するように構成してもよい。この場合、例えば、装置本体２０のＣＰＵ２２が、温度センサ１６が備える識別手段としてのＥＥＰＲＯＭの識別情報を読み込み、認識して、温度測定用回路に接続し、又表示器２４での表示などを温度測定用に切り替えればよい。

実施例４
本実施例では、識別手段としてプローブに設ける記憶手段を利用して、更に利便性を高める。ここで、実施例１の計測装置１の基本構成を有する計測装置に本実施例を適用するとして説明するが、実施例２にて説明した複数チャンネルを有する計測装置にも等しく適用可能である。

（Ｉ）例えば、ｐＨ電極１０Ａや溶存酸素電極１０Ｃにおいては、使用する前に標準液などを用いてプローブの特性を校正し、この校正結果を基に測定値を計算補正して表示することが必要である。従って、プローブ１０に設けられた記憶手段（ＥＥＰＲＯＭなど）などとされる識別手段１５に、プローブ１０の情報としてプローブ１０の種類（測定項目）、型式名、製造番号だけでなく、プローブ１０の検査時の校正データを予めメモリしておくことも可能である。例えば、プローブ１０の識別手段１５には、識別情報として、プローブ１０の製造時において型式名、製造番号などが記憶され、プローブ１０の検査時に、プローブ１０に関する情報として校正データが書き込まれる。

そして、装置本体２０内には、プローブ１０の識別手段１５に記憶された情報を読み込み、記憶する手段を有すると共に、プローブ１０の識別手段１５に新たな校正データなどを書き込むための手段を有している。本実施例では、装置本体２０に設けられたＣＰＵ２２が、情報の読み込み／書き込み手段の機能を有する。

図２０をも参照して、更に説明すると、プローブ１０のプローブ側コネクタ１３を装置本体２０の本体側コネクタ２１に接続し、電源をＯＮとして測定モードをスタートさせると、例えば、図８を参照して説明したように装置本体２０のＣＰＵ２２がプローブ１０に設けられた識別手段１５の識別情報からプローブ１０を認識して測定用回路を選択し、又表示器２４での表示、操作キーでの操作などを測定項目に応じて切り替える（Ｓ１０１〜Ｓ１０４Ａ、Ｓ１０４Ａ又はＳ１０４Ｃ）。その後、装置本体２０は、装置本体２０に設けられた読み込み／書き込み手段（ＣＰＵ２２）により、接続されたプローブ１０の識別手段１５から、このプローブ１０の型式名、製造番号などを読み込み（ステップＳ２０１）、このプローブ（Ｘ）が前回に使用していたプローブ（Ｍ）であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。このプローブ（Ｘ）が前回に使用していたプローブ（Ｍ）であると判断した場合には前回のデータをそのまま使用する（ステップＳ２０３）。もし、このプローブ（Ｘ）が前回に使用していたプローブ（Ｍ）でないと判断した場合には、このプローブ（Ｘ）の識別手段１５から校正データを読み出し、装置本体２０の記憶手段（例えば、ＣＰＵ２２が備える記憶部）に記憶する（ステップＳ２０４）。そして、例えばｐＨ電極１０Ａであれば、装置本体２０は、読み込まれた校正データ及びプローブ１０から得られた電位に基づきｐＨ値を演算補正し、測定ｐＨ値として表示する（ステップＳ２０５）。又、プリンタを備えた計測装置では、必要に応じて印字をも行なうことができる。

更に、例えば、ｐＨ電極１０Ａにおいて、必要に応じて行なわれる標準液を用いた校正手順に基づいて得られた校正データを、新たな校正データとして、装置本体２０の書き込み手段によりプローブ１０の識別手段１５に書き込むこともできる。

これにより、プローブ１０を取り替える度に校正或いは補正値の設定をする必要がなく、用途などに応じて複数のプローブを自由に使い分けることができる。

（ＩＩ）又、例えば電気伝導率電極１０Ｂにおいては、電気伝導率電極（セル）１０Ｂの感度を補正するためのセル定数を装置本体２０に入力する操作が必要となる。従って、電気伝導率電極１０Ｂに設けられた記憶手段（ＥＥＰＲＯＭなど）とされる識別手段１５に、予めセル定数を書き込んでおくことも可能である。これにより、電気伝導率電極１０Ｂを装置本体２０に接続した時点で、装置本体２０が電気伝導率電極１０Ｂの識別手段１５からセル定数を読み込んで、使用することが可能である。

更に説明すると、上記校正データの場合と同様に、電気伝導率電極１０Ｂの識別手段１５には、製造時に型式名と製造番号などを、検査時にセル定数を書き込んでおく。従って、この電気伝導率電極１０Ｂを装置本体２０に接続すると、装置本体２０は識別手段１５よりセル定数を読み込み、装置本体２０の記憶手段（例えば、ＣＰＵ２２が備える記憶部）に記憶し、このデータを使い測定値を演算、補正し、測定電気伝導率として表示し、必要に応じて印字を行なう。又、電気伝導率電極１０Ｂを標準液を用いて校正を行なう場合に、自動でセル定数を計算し、この値を電気伝導率電極１０Ｂの識別手段１５に記憶させることができる。

このような構成とすることで、セル定数を自動設定することができるので、設定忘れや間違いがなくなる。

（ＩＩＩ）例えば、ｐＨ電極は、取引証明に使用する場合のように計量法による検定が必要な場合があり、この場合にはプローブについての有効期間は１年である。このような計測装置においては、プローブを使用し始めた時に有効期限を装置本体の書き込み機能によりこのプローブの識別手段に書き込んでおく。装置本体は、プローブを使用する度にこのプローブの識別手段に記憶された有効期限を読み出し、装置本体に内蔵した時計と比較し、期限が近づいていることを表示器に表示し、使用者に知らせることができる。もし、期限が過ぎている場合には、使用者に警告を発するか、或は使用を停止するようにすることもできる。

又、必要に応じては、使用者自身で、標準液による校正有効期限を設定することもできる。つまり、使用者は、装置本体の書き込み機能を使用して、プローブを校正したときにその標準液校正の日時をプローブに書き込み、プローブの校正日時と有効期間とを比較し、注意や警告などのメッセージを随時表示させることができる。

又、プローブの使用時間を識別手段に記憶させることも可能である。つまり、計測器の電源が入っている状態でプローブが計測器に接続されている時間を積算することによって使用時間とする。本発明によればプローブの個々の判別が可能であるので、プローブを取り替えてもそれぞれの積算時間を処理判断することができる。

更には、プローブの識別手段には、プローブの劣化判断情報を記憶させることもできる。つまり、プローブにはそれぞれ理論的な発生電位がある。個々のプローブによってそれぞれ違いがあるので校正が必要になるが、基本的に理論からかけ離れた電位を発生することはない。そこで、理論電位から例えば１０％下回ったら劣化と判断することができる。

例えば、ｐＨ計では２点校正を行ない不斉電位と感度を算出するが、不斉電位に対しては０ｍＶが基準で±３０ｍＶ以上あった場合には異常、感度は５９．１６ｍＶが基準で１０％異常下回った場合に異常（劣化）と判断することができる。

このような構成とすることにより、プローブが個々にその有効期限或は校正日時、更には、プローブ使用時間、プローブ劣化判断情報を記憶しているので、プローブの管理が極めて有効に達成される。尚、ここでは、ｐＨ電極に関して説明したが、本発明はイオン電極、電気伝導率電極、溶存酸素電極などにも同様に適用し、同様の効果を達成し得るものである。

（ＩＶ）又、例えば、イオン性選択電極を使用している計測装置の場合には、イオン標準液により校正を行なった場合はその結果をプローブの識別手段に書き込み、更に、校正日時も校正データと共に書き込んでおく。イオン電極の場合は、種々のイオン電極があるので、読み出したプローブの型式名から測定されたイオンの種類をも測定結果と共に表示或は印字することができる。従って、何種類かのイオン電極を、装置本体の特別の切換え操作を必要とすることなく使用することができる。勿論、校正期限などをも、プローブに記憶したデータを基に上記と同様に管理することができる。

（Ｖ）更に、例えば、サーミスタ式温度計のような計測装置では、温度測定の精度又は互換性を上げるためにプローブであるサーミスタに補正抵抗を入れたり、或は同じ特性の素子を選択して使用することが行なわれている。従って、サーミスタ電極に設けた識別手段に、サーミスタの特性データ、例えばＢ定数、公称抵抗値などを書き込んでおくことにより、接続時にこのデータを読み出し、測定抵抗値より演算することにより精度の高い測定を行なうことができる。尚、サーミスタ電極の代わりに白金抵抗体など、その他の抵抗式測温体電極を使用した計測装置に対しても同様に適用して同じ効果を達成し得る。

本発明に係る計測装置の一実施例の全体構成を示す斜視図である。プローブの一例の部分破断図である。プローブの一例のコネクタ部分の断面図である。本発明に係る計測装置の一実施例の概略ブロック回路図である。ｐＨ電極の接続態様を説明するための概略ブロック回路図である。電気伝導率電極の接続態様を説明するための概略ブロック回路図である。溶存酸素電極の接続態様を説明するための概略ブロック回路図である。プローブを取り替えて接続した際の動作を説明するためのフロー図である。ｐＨ測定用の表示の一例を示す図である。電気伝導率測定用の表示の一例を示す図である。溶存酸素測定用の表示の一例を示す図である。本発明に係る計測装置の他の実施例の概略ブロック回路図である。ｐＨ電極の他の接続態様を説明するための概略ブロック回路図である。電気伝導率電極の他の接続態様を説明するための概略ブロック回路図である。溶存酸素電極の他の接続態様を説明するための概略ブロック回路図である。２チャンネルの計測装置における電気伝導率測定用及びｐＨ測定用の表示の一例を示す図である。２チャンネルの計測装置におけるｐＨ測定用及び溶存酸素測定用表示の一例を示す図である。残留塩素測定用の表示の一例を示す図である。濁度測定用の表示の一例を示す図である。プローブを取り替えて接続した際の動作の他の例を説明するためのフロー図である。

符号の説明

１計測装置
１０ＡｐＨ電極（プローブ、電位差測定電極、第１のプローブ）
１０Ｂ電気伝導率電極（プローブ、第２のプローブ）
１０Ｃ溶存酸素電極（プローブ、酸化還元電流電極、第２のプローブ）
１１測定部
１２ケーブル
１３プローブ側コネクタ
１５ＥＥＰＲＯＭ（識別手段）
２０装置本体
２１本体側コネクタ
２２ＣＰＵ（認識手段）
２７切り替え回路
３１ｐＨ測定用回路（電位差測定用回路、第１の測定用回路）
３２電気伝導率測定用回路（第２の測定用回路）
３３溶存酸素測定用回路（酸化還元電流測定用回路、第２の測定用回路）

Claims

装置本体と、この装置本体に対して着脱自在とされたプローブと、を備えた計測装置において、
前記プローブは、当該プローブ内に、又は、前記プローブを前記装置本体に対して接続するためのケーブル或いはプローブ側コネクタ内に、前記プローブの種類を識別するための情報が付帯された識別手段を有し、
前記装置本体は、第１のプローブと、第２のプローブと、を取り替えて接続可能な本体側コネクタと；前記第１のプローブに対応した第１の測定用回路と、前記第２のプローブに対応した第２の測定用回路と、を備えた複数の測定用回路と；前記プローブの前記識別手段を認識して接続されたプローブの種類を識別する認識手段と；を有し、
前記第１、第２のプローブは、独立して電位差測定電極、電気伝導率電極、酸化還元電流測定電極、圧力センサ、光学センサ及び温度センサから選択され、
前記装置本体に接続されたプローブに応じて前記複数の測定用回路を自動的に切り替えて使用すると共に、接続されたプローブに応じた表示項目に自動的に切り替えて測定結果を出力することを特徴とする計測装置。
装置本体と、この装置本体に対して着脱自在とされたプローブと、を備えた計測装置において、
前記プローブは、当該プローブ内に、又は、前記プローブを前記装置本体に対して接続するためのケーブル或いはプローブ側コネクタ内に設けられた、前記プローブの種類を識別するための情報が記憶された記憶手段と；前記プローブ側コネクタであって、当該プローブの種類に応じて特異的に設けられる第１のプローブ側接点部材と、前記記憶手段に記憶された情報を前記装置本体側に伝達するための第２のプローブ側接点部材と、を備えるプローブ側コネクタと；を有し、
前記装置本体は、第１のプローブと、第２のプローブと、を取り替えて接続可能な本体側コネクタであって、接続されるプローブの種類に応じて選択的に前記プローブの前記第１のプローブ側接点部材と接続される複数の第１の本体側接点部材と、前記プローブの前記第２のプローブ側接点部材が接続される第２の本体側接点部材と、を備える本体側コネクタと；前記第１のプローブに対応した第１の測定用回路と、前記第２のプローブに対応した第２の測定用回路と、を備えた複数の測定用回路であって、前記複数の第１の接点部材の対応する接点が接続された複数の測定用回路と；前記プローブの前記記憶手段に記憶された情報を認識して接続されたプローブの種類を識別する認識手段と；を有し、
前記第１、第２のプローブは、独立して電位差測定電極、電気伝導率電極、酸化還元電流測定電極、圧力センサ、光学センサ及び温度センサから選択され、
前記装置本体に接続されたプローブに応じて前記複数の測定用回路を自動的に切り替えて使用すると共に、接続されたプローブに応じた表示項目に自動的に切り替えて測定結果を出力することを特徴とする計測装置。
装置本体と、この装置本体に対して着脱自在とされたプローブと、を備えた計測装置において、
前記プローブは、当該プローブ内に、又は、前記プローブを前記装置本体に対して接続するためのケーブル或いはプローブ側コネクタ内に設けられた、前記プローブの種類を識別するための情報が記憶された記憶手段と；前記プローブ側コネクタであって、第１のプローブ側接点部材と、前記記憶手段に記憶された情報を前記装置本体に伝達するための第２のプローブ側接点部材と、を備えるプローブ側コネクタと；を有し、
前記装置本体は、第１のプローブと、第２のプローブと、を取り替えて接続可能な本体側コネクタであって、前記プローブの前記第１のプローブ側接点部材が接続される第１の本体側接点部材と、前記プローブの前記第２のプローブ側接点部材が接続される第２の本体側接点部材と、を備える本体側コネクタと；前記第１のプローブに対応した第１の測定用回路と、前記第２のプローブに対応した第２の測定用回路と、を備えた複数の測定用回路と；前記プローブの前記記憶手段に記憶された情報を認識して接続されたプローブの種類を識別する認識手段と；接続されたプローブに応じて前記第１の本体側接点部材を前記複数の測定用回路のいずれかに接続させる選択回路と；を有し、
前記第１、第２のプローブは、独立して電位差測定電極、電気伝導率電極、酸化還元電流測定電極、圧力センサ、光学センサ及び温度センサから選択され、
前記装置本体に接続されたプローブに応じて前記複数の測定用回路を自動的に切り替えて使用すると共に、接続されたプローブに応じた表示項目に自動的に切り替えて測定結果を出力することを特徴とする計測装置。
前記電位差測定電極は、ｐＨ電極、酸化還元電位差測定電極及びイオン電極のうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の計測装置。
前記酸化還元電流測定電極は、溶存酸素電極、残留塩素電極、溶存オゾン電極、二酸化塩素電極、亜塩素酸イオン電極及び過酸化水素電極のうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の計測装置。
前記光学センサは、濁度センサ、吸光度センサ及び蛍光センサのうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の計測装置。
更に、前記装置本体に接続されたプローブに応じて、前記装置本体に設けられた操作手段による設定機能を自動的に切り替えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の計測装置。
前記装置本体は、複数のチャンネルを有し、各チャンネルに対して前記本体側コネクタを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の計測装置。
前記プローブの種類を識別するための情報は、測定項目、型式名或いは製造番号を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の計測装置。
前記記憶手段には更に、当該プローブの校正データ、使用時間、プローブ劣化、校正履歴、補正係数の少なくとも１つの情報を含むプローブに関する情報が記憶されることを特徴とする請求項２〜９のいずれかの項に記載の計測装置。
前記装置本体は、接続されたプローブの前記記憶手段に対する情報の読み込み／書き込み手段を有することを特徴とする請求項２〜１０のいずれかの項に記載の計測装置。