JP4919702B2 - Sensor device and sensor system - Google Patents

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本発明は、各種の物理量を検出するセンサ装置に関し、特に出力回路を備えるセンサ装置に関する。   The present invention relates to a sensor device that detects various physical quantities, and more particularly to a sensor device that includes an output circuit.

各種の物理量を検出するセンサとして、光電センサ、近接センサ、圧力センサ、流量センサ、変位センサ、温度センサ、画像センサ等が開発、利用されている。光電センサは、可視光線や赤外線などの光を投光部から信号光として被検出物に対して放出し、反射された光を受光部で受光して検出、あるいは遮光される光量の変化を検出することにより、出力信号を得る。近接センサは、非接触で被検出物の接近を検出するセンサであり、電磁誘導を利用した高周波発振型、磁石を用いた磁気型、静電容量の変化を利用した静電容量型等がある。圧力センサは、空気圧の変化を感圧素子で検出し、電気信号に変換する。流量センサは、液体や気体等の流体の流量を検出するセンサであり、被検出流体を羽根車に当てて、その回転数を流量値に換算する羽根車式や、鉛直方向に設置されたパイプ中に浮きを配置し浮きの上昇度合いで流量を検出する浮き子式、ファラデーの電磁誘導の原理を使用して流路内に可動部や障害物を配置することなく流量を測定可能な電磁式等がある。変位センサは、被検出物の移動量を測定したり、被検出物の寸法測定に利用できる。温度センサはゼーベック効果で温度差に応じて発生する電圧を利用した熱電対や、白金などを利用した測温抵抗体等で温度を検出する。画像センサは、CCDカメラ等の撮像素子で撮像した被検出物の画像をデジタル信号に変換し、演算処理を行うことで特徴量を検出するものである。   As sensors for detecting various physical quantities, photoelectric sensors, proximity sensors, pressure sensors, flow sensors, displacement sensors, temperature sensors, image sensors, and the like have been developed and used. The photoelectric sensor emits light such as visible light and infrared light from the light projecting part as signal light to the object to be detected and receives the reflected light by the light receiving part to detect or detect a change in the amount of light blocked By doing so, an output signal is obtained. Proximity sensors are non-contact sensors that detect the approach of an object to be detected, and include high-frequency oscillation types that use electromagnetic induction, magnetic types that use magnets, and electrostatic capacitance types that use changes in capacitance. . The pressure sensor detects a change in air pressure with a pressure sensitive element and converts it into an electrical signal. A flow sensor is a sensor that detects the flow rate of a fluid such as liquid or gas. An impeller type that applies a fluid to be detected to an impeller and converts the number of rotations into a flow value, or a pipe installed in a vertical direction. Float type that places a float inside and detects the flow rate by the degree of lift, and an electromagnetic type that can measure the flow rate without placing moving parts or obstacles in the flow path using Faraday's electromagnetic induction principle Etc. The displacement sensor can be used for measuring the amount of movement of the object to be detected or measuring the dimension of the object to be detected. The temperature sensor detects the temperature by a thermocouple using a voltage generated according to a temperature difference due to the Seebeck effect, a resistance temperature detector using platinum, or the like. The image sensor detects a feature amount by converting an image of a detection object imaged by an imaging element such as a CCD camera into a digital signal and performing arithmetic processing.

このようにセンサ装置は、何らかの物理量を検出して演算や出力を行う。このような単機能のセンサ装置は、単独で使用する他、センサ装置同士を接続して使用可能なタイプが存在する。例えば、図1に示すように流量センサ400を複数台接続してデータ通信可能とし、他の流量センサで測定した流量値を取得して加算・減算して表示したり、或いは平均値などを演算したり、演算値を所定の閾値と比較して、制御信号をON/OFFする等の制御が可能である。このような複数接続可能なセンサ装置を接続して相互に通信することにより、必要に応じてセンサ装置を増設して複数の検出対象に基づいた制御を行うことが可能となる。   Thus, the sensor device detects some physical quantity and performs calculation and output. Such a single-function sensor device can be used alone or in a type that can be used by connecting the sensor devices. For example, as shown in FIG. 1, a plurality of flow rate sensors 400 can be connected to enable data communication, and flow rate values measured by other flow rate sensors can be acquired and added and subtracted for display, or an average value can be calculated. It is possible to perform control such as turning on / off the control signal by comparing the calculated value with a predetermined threshold. By connecting such a plurality of connectable sensor devices and communicating with each other, it is possible to increase the number of sensor devices as necessary and perform control based on a plurality of detection targets.

しかしながら、従来のセンサ装置では、同一の物理量を検出・測定可能なセンサ同士の接続は可能であるものの、異なる物理量を検出・測定可能なセンサ同士を接続して互いのセンサ測定値を共有し、演算や処理を行うことはできなかった。例えば、上述した図1に示す流量計では、あくまでも流量計同士を接続可能であるに過ぎず、他の種類のセンサ装置、例えば温度を検出する温度センサや圧力を検出する圧力センサをそのまま接続することはできず、また検出された流量に温度や温度を組み合わせた制御を行わせることもできなかった。   However, in conventional sensor devices, sensors that can detect and measure the same physical quantity can be connected, but sensors that can detect and measure different physical quantities can be connected to share each other's sensor measurement values. Calculations and processing could not be performed. For example, in the flow meter shown in FIG. 1 described above, the flow meters can be connected to each other, and other types of sensor devices, for example, a temperature sensor that detects temperature or a pressure sensor that detects pressure are connected as they are. In addition, it was impossible to control the detected flow rate in combination with temperature and temperature.

一方で特にプロセス制御においては、圧力、流量、温度等の計測値を組み合わせて状態を判断する用途も多い。このような異種計測値を用いた判定、制御を行うには、各センサ装置をPLCなどのプログラミング可能なコントローラに接続して、制御システムを組む必要がある。しかしながら、PLCに複数の異なるセンサ装置を接続するには、PLCと各センサ装置とを接続するI/OユニットやA/D変換ユニット、通信ユニット等の専用のインターフェースを、センサ装置毎に用意する必要がある。またPLC自体が高価である上、プログラミング等の専門知識が要求され、システムが複雑化、大型化し、設置・運用も大掛かりとなるといった問題があった。
特開平9−64712号公報
On the other hand, particularly in process control, there are many applications in which the state is determined by combining measured values such as pressure, flow rate, and temperature. In order to perform determination and control using such heterogeneous measurement values, it is necessary to connect each sensor device to a programmable controller such as a PLC to form a control system. However, in order to connect a plurality of different sensor devices to the PLC, a dedicated interface such as an I / O unit, an A / D conversion unit, or a communication unit for connecting the PLC and each sensor device is prepared for each sensor device. There is a need. In addition, the PLC itself is expensive, requires specialized knowledge such as programming, and has a problem that the system becomes complicated and large, and installation and operation become large.
JP-A-9-64712

本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の一の目的は、簡単且つ安価に異種計測値に基づく判定を行うセンサシステムを構築可能なセンサ装置、センサシステム及び異種物理量を検出可能なセンサ装置の接続方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve such conventional problems. An object of the present invention is to provide a sensor device capable of constructing a sensor system that performs determination based on different kinds of measurement values easily and inexpensively, a sensor system, and a method of connecting a sensor device capable of detecting different physical quantities.

以上の目的を達成するために、第1発明に係るセンサ装置は、何らかの物理量を検出可能なセンサ装置であって、第1の物理量を検出するための検出手段と、検出手段で検出された検出量に基づいて所定の処理を行う演算手段と、検出手段で検出された物理量と異なる第2の物理量を検出可能な他のセンサ装置と電気的に接続可能で、該他のセンサ装置とデータ通信を行うための通信インターフェースと、通信インターフェースに接続されている他のセンサ装置の有無、及び通信インターフェースを介して、接続される他のセンサ装置が検出する第2の物理量の種別を判定可能な種別判定手段とを備えており、演算手段は、検出手段で検出された第1の物理量に関する検出量と、他のセンサ装置で検出された第2の物理量に関する検出量とに基づいて演算可能としている。   In order to achieve the above object, the sensor device according to the first invention is a sensor device capable of detecting any physical quantity, the detection means for detecting the first physical quantity, and the detection detected by the detection means. An arithmetic unit that performs a predetermined process based on the quantity, and another sensor device that can detect a second physical quantity that is different from the physical quantity detected by the detecting means can be electrically connected, and data communication with the other sensor device That can determine the type of the second physical quantity detected by the other sensor device connected via the communication interface, the presence / absence of the other sensor device connected to the communication interface, and the communication interface Determination means, and the calculation means includes a detection amount related to the first physical quantity detected by the detection means and a detection quantity related to the second physical quantity detected by another sensor device. Zui and thereby enabling operation.

また第2発明に係るセンサ装置はさらに、検出手段で検出される検出量に対して所定の閾値を設定するための閾値設定部と、検出手段で検出される検出量と、閾値設定部で設定された閾値とを比較して、比較結果に基づき所定の出力を出力可能な出力部とを備える。   The sensor device according to the second invention further includes a threshold setting unit for setting a predetermined threshold for the detection amount detected by the detection unit, a detection amount detected by the detection unit, and a threshold setting unit. And an output unit capable of outputting a predetermined output based on the comparison result.

さらに第3発明に係るセンサ装置は、検出手段が流量を検出する流量検出手段として、被検出流体に交番磁場を印加するための磁場印加手段と、被検出流体と非接触となるよう測定管と結合される電極と、測定管を通過する被検出流体の流量を演算する演算手段とを備える。   Further, the sensor device according to the third aspect of the invention is a flow rate detecting means for detecting the flow rate by the detecting means, a magnetic field applying means for applying an alternating magnetic field to the detected fluid, and a measuring tube so as to be in non-contact with the detected fluid. An electrode to be coupled and a calculation means for calculating the flow rate of the fluid to be detected passing through the measurement tube.

さらにまた第4発明に係るセンサ装置は、種別判定手段が、他のセンサ装置が検出する第2の物理量の種別を判定するための判定信号を生成可能であり、判定信号が、センサ装置の起動時に通信インターフェースから他のセンサ装置に対して送信され、判定信号に対する他のセンサ装置からの応答信号に基づいて演算手段が、該センサ装置に接続されている他のセンサ装置の台数と各センサ装置の種別を判別可能に構成している。   Furthermore, in the sensor device according to the fourth aspect of the present invention, the type determination means can generate a determination signal for determining the type of the second physical quantity detected by the other sensor device, and the determination signal is used to activate the sensor device. The number of other sensor devices connected to the sensor device and each sensor device based on a response signal from the other sensor device that is sometimes transmitted from the communication interface to the other sensor device. The type can be discriminated.

加えて第5発明に係るセンサ装置は、さらに、演算手段を内蔵する本体ケースと、検出手段を内蔵するヘッドケースとを備えており、ヘッドケースを本体ケースと分離可能に構成している。   In addition, the sensor device according to the fifth aspect of the present invention further includes a main body case containing the calculation means and a head case containing the detection means, and the head case is configured to be separable from the main body case.

さらに加えて第6発明に係るセンサ装置は、本体ケースが、各々が異なる物理量を検出可能な検出手段を内蔵するヘッドケースを複数、接続可能に構成してなり、本体ケースの演算手段は、複数のヘッドケースの各々の検出手段で検出された異なる検出量に基づいて所定の演算を実行可能に構成している。   In addition, the sensor device according to the sixth aspect of the invention is configured such that the main body case is connectable with a plurality of head cases each including detection means capable of detecting different physical quantities. The predetermined calculation can be executed based on the different detection amounts detected by the respective detection means of the head case.

さらに第7発明に係るセンサ装置は、さらに、検出手段で検出される検出量を表示可能な表示部を備え、表示部を、本体ケースと分離可能に構成している。   Furthermore, the sensor device according to the seventh aspect of the present invention further includes a display unit capable of displaying the detection amount detected by the detection means, and the display unit is configured to be separable from the main body case.

一方第8発明に係るセンサシステムは、異なる物理量を検出可能な複数のセンサ装置同士を接続したセンサシステムであって、第1の物理量を検出するための検出手段と、検出手段で検出された物理量と異なる第2の物理量を検出可能な他のセンサ装置と電気的に接続可能で、該他のセンサ装置とデータ通信を行うための通信インターフェースとを備える複数のセンサ装置と、センサ装置と電気的に接続するための演算側通信インターフェースと、演算側通信インターフェースを介してデータ通信を行うための演算側通信インターフェースと、演算側通信インターフェースに接続されている他のセンサ装置の有無、及び通信インターフェースを介して、接続される他のセンサ装置が検出する第2の物理量の種別を判定可能な演算側種別判定手段と、演算側通信インターフェースに接続された複数のセンサ装置から各々送信される検出量に基づいて、所定の処理を行う演算側演算手段とを備える演算ユニットとを備える。   On the other hand, the sensor system according to the eighth invention is a sensor system in which a plurality of sensor devices capable of detecting different physical quantities are connected to each other, and a detection means for detecting the first physical quantity and a physical quantity detected by the detection means. A plurality of sensor devices that can be electrically connected to another sensor device capable of detecting a second physical quantity different from the above, and includes a communication interface for performing data communication with the other sensor devices; A calculation side communication interface for connecting to the calculation side, a calculation side communication interface for performing data communication via the calculation side communication interface, the presence or absence of other sensor devices connected to the calculation side communication interface, and a communication interface Via the calculation side type determination unit capable of determining the type of the second physical quantity detected by another connected sensor device When provided on the basis of the detected amount of transmitted respectively from a plurality of sensor devices connected to the computing side communication interface, an arithmetic unit and a computing side operation means for performing predetermined processing.

また第9発明に係るセンサシステムは、演算側種別判定手段が、他のセンサ装置が検出する第2の物理量の種別を判定するための判定信号を生成可能であり、判定信号が、センサシステムの起動時に演算ユニットから各センサ装置に対して送信され、判定信号に対する各センサ装置からの応答信号に基づいて演算ユニットは、該演算ユニットに接続されているセンサ装置の台数と各センサ装置の種別を演算側演算手段で判別可能に構成している。   In the sensor system according to the ninth aspect of the present invention, the calculation side type determination means can generate a determination signal for determining the type of the second physical quantity detected by the other sensor device. Based on the response signal from each sensor device to the determination signal transmitted from the arithmetic unit to the sensor unit at the time of activation, the arithmetic unit determines the number of sensor devices connected to the arithmetic unit and the type of each sensor device. It is configured to be discriminable by the calculation side calculation means.

さらに第10発明に係るセンサシステムは、複数のセンサ装置が、流量を検出可能な流量センサ、圧力を検出可能な圧力センサ、温度を検出可能な温度センサの少なくともいずれかを含む。   Furthermore, in the sensor system according to the tenth aspect, the plurality of sensor devices include at least one of a flow rate sensor capable of detecting a flow rate, a pressure sensor capable of detecting pressure, and a temperature sensor capable of detecting temperature.

加えて第11発明に係る異種物理量を検出可能なセンサ装置の接続方法は、何らかの物理量を検出可能なセンサ装置と、これとは異なる第1の物理量を検出可能な第2のセンサ装置とを接続したセンサシステムにおいて、これら異種物理量を検出可能なセンサ装置同士を接続する接続方法であって、センサ装置同士を、各センサ装置が備える通信インターフェースを介して電気的に接続する工程と、センサ装置が備える種別判定手段が、判定信号を生成して通信インターフェースから第2のセンサ装置に送信し、第2のセンサ装置から判定信号に対する応答信号の返信を待機する工程と、応答信号を受けた場合に、該応答信号に基づいて通信インターフェースに接続されている第2のセンサ装置の有無、及び該第2のセンサ装置が検出する第2の物理量の種別を判定する工程とを含む。   In addition, according to the eleventh aspect of the invention, there is provided a sensor device connection method capable of detecting a different physical quantity, wherein a sensor apparatus capable of detecting any physical quantity is connected to a second sensor apparatus capable of detecting a first physical quantity different from the sensor apparatus. In the sensor system, a method of connecting the sensor devices capable of detecting these different physical quantities, the step of electrically connecting the sensor devices via a communication interface included in each sensor device, When the type determination unit includes a process of generating a determination signal and transmitting the determination signal from the communication interface to the second sensor device, waiting for a response signal to be returned from the second sensor device, and a response signal. The presence or absence of the second sensor device connected to the communication interface based on the response signal, and the second sensor device detecting the second sensor device The physical quantity type and a determining step.

また第12発明に係る異種物理量を検出可能なセンサ装置の接続方法は、判定が、センサシステムの起動時に実行される。   In the sensor device connection method capable of detecting different physical quantities according to the twelfth aspect of the invention, the determination is executed when the sensor system is activated.

第1発明、第8発明、第11発明によれば、PLC等を介することなく、センサ装置同士を接続して異種計測値のデータを共有して演算、処理等を行うことができ、簡単かつ安価に異種計測値に基づく判定を行うセンサシステムを構築することができる。   According to the first invention, the eighth invention, and the eleventh invention, the sensor devices can be connected to each other and the data of the different measurement values can be shared without performing the PLC etc. It is possible to construct a sensor system that makes a determination based on different measurement values at low cost.

第2発明によれば異種計測値を利用した演算結果で出力を制御でき、PLCなどを使用せずともセンサ装置のみで制御システムを構築できる。第4発明、第9発明によれば、複数台のセンサ装置を接続しても判定信号により接続中のセンサ装置の台数や種別を自動判別できるので、接続作業も容易となる。第12発明によれば、センサシステムの起動時に接続機器の自動認識が実行されるので、システム構築の変更などにも容易に対応できる。   According to the second aspect of the invention, the output can be controlled by the calculation result using the different measurement values, and the control system can be constructed only by the sensor device without using a PLC or the like. According to the fourth and ninth inventions, even if a plurality of sensor devices are connected, the number and types of sensor devices being connected can be automatically determined by the determination signal, so that the connection work is facilitated. According to the twelfth aspect, since automatic recognition of the connected device is executed when the sensor system is activated, it is possible to easily cope with a change in system construction.

第3発明によれば、特に容量式電磁流量計において流量以外の情報に基づき計測や演算が可能となる。第10発明によれば、流量や圧力、温度、又はこれらの組み合わせに基づいた高度な制御が実現される。   According to the third aspect of the invention, particularly in a capacitive electromagnetic flow meter, measurement and calculation can be performed based on information other than the flow rate. According to the tenth aspect, advanced control based on the flow rate, pressure, temperature, or a combination thereof is realized.

第5発明によれば、センサ装置の本体ケースに検出手段を有しないため、所望の位置に検出手段を含むヘッドケースを配置し易くなりレイアウトの自由度が増す。第6発明によれば、一の本体ケースに、異なる物理量を検出可能なヘッドケースを複数接続可能とすることで、各検出手段で検出された異なる検出量に基づいて演算でき、PLCなどを使用することなく簡素な構成で高度な制御を実現できる。   According to the fifth aspect, since the main body case of the sensor device does not have the detection means, it is easy to arrange the head case including the detection means at a desired position, and the degree of freedom in layout increases. According to the sixth invention, by allowing a plurality of head cases capable of detecting different physical quantities to be connected to one main body case, calculation can be performed based on different detection amounts detected by each detection means, and a PLC or the like is used. Advanced control can be realized with a simple configuration without the need to do so.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するためのセンサ装置、センサシステム及び異種物理量を検出可能なセンサ装置の接続方法を例示するものであって、本発明はセンサ装置、センサシステム及び異種物理量を検出可能なセンサ装置の接続方法を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a sensor device, a sensor system, and a sensor device connection method capable of detecting a different physical quantity for embodying the technical idea of the present invention. The connection method of the device, sensor system, and sensor device capable of detecting different physical quantities is not specified as follows. Further, the present specification by no means specifies the members shown in the claims to the members of the embodiments. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely explanations. It is just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing.

本明細書においてセンサ装置、センサシステム、その制御装置とこれに接続される操作、制御、入出力、表示、その他の処理等のためのコンピュータ、プリンタ、外部記憶装置その他の周辺機器との接続は、例えばIEEE1394、RS−232x、RS−422、RS−423、RS−485、USB等のシリアル接続、パラレル接続、あるいは10BASE−T、100BASE−TX、1000BASE−T等のネットワークを介して電気的に接続して通信を行う。接続は有線を使った物理的な接続に限られず、IEEE802.1x、OFDM方式等の無線LANやBluetooth(登録商標)等の電波、赤外線、光通信等を利用した無線接続等でもよい。さらにセンサ装置のデータ保存や設定の保存等を行うための記録媒体には、メモリカードや磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等が利用できる。
(実施の形態1 通信機能付センサ装置)
In this specification, connection between a sensor device, a sensor system, its control device, and a computer, printer, external storage device and other peripheral devices for operation, control, input / output, display, and other processing connected thereto , For example, IEEE1394, RS-232x, RS-422, RS-423, RS-485, serial connection such as USB, parallel connection, or electrically via a network such as 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T Connect and communicate. The connection is not limited to a physical connection using a wire, but may be a wireless connection using radio waves such as IEEE802.1x, OFDM, etc., Bluetooth (registered trademark), infrared rays, optical communication, or the like. Furthermore, a memory card, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a semiconductor memory, or the like can be used as a recording medium for storing data of the sensor device, storing settings, and the like.
(Embodiment 1 sensor device with communication function)

図2に、本発明の実施の形態1に係るセンサ装置300のブロック図を示す。このセンサ装置300は、検出手段と、演算手段と、種別判定手段と、通信インターフェース3と、表示部251とを含んでいる。具体的には、検出手段を含む検出ブロック1と、演算手段を含む演算ブロック2で構成される。検出ブロック1と演算ブロック2とは、接続部4を介して接続されている。検出ブロック1には、検出手段として所定の物理量を検出するセンサ部202と、センサ部202を駆動するセンサ駆動回路204と、センサ部202で検出された検出信号を検出する検出回路234とを備える。また必要に応じて、検出された検出信号を必要に応じて増幅するためのアンプ回路206や、各部材に電力を供給する電源回路208を付加する。
(検出ブロック1)
FIG. 2 shows a block diagram of the sensor device 300 according to Embodiment 1 of the present invention. The sensor device 300 includes a detection unit, a calculation unit, a type determination unit, a communication interface 3, and a display unit 251. Specifically, it comprises a detection block 1 including detection means and a calculation block 2 including calculation means. The detection block 1 and the calculation block 2 are connected via a connection unit 4. The detection block 1 includes a sensor unit 202 that detects a predetermined physical quantity as a detection unit, a sensor drive circuit 204 that drives the sensor unit 202, and a detection circuit 234 that detects a detection signal detected by the sensor unit 202. . If necessary, an amplifier circuit 206 for amplifying the detected detection signal as necessary and a power supply circuit 208 for supplying power to each member are added.
(Detection block 1)

センサ部202は、現在利用可能な或いは将来開発される各種センサが適宜使用できる。センサ部202が検出可能な物理量としては、流量や温度、圧力、湿度、照度、距離、等が挙げられる。センサ駆動回路204や検出回路234は、検出すべき物理量に応じて選択される。また、検出信号の強度やノイズなどに応じて信号増幅用のアンプ部やシールド等を設けてもよい。さらに、センサ駆動回路等を検出ブロック側に設けず、演算ブロック側に設ける構成も採用できる。なおこのセンサ部は、一の物理量のみを検出可能な単機能のセンサを構成している。   As the sensor unit 202, various sensors that are currently available or developed in the future can be used as appropriate. Examples of physical quantities that can be detected by the sensor unit 202 include flow rate, temperature, pressure, humidity, illuminance, and distance. The sensor drive circuit 204 and the detection circuit 234 are selected according to the physical quantity to be detected. Further, an amplifier unit for signal amplification, a shield, or the like may be provided in accordance with the intensity or noise of the detection signal. Furthermore, a configuration in which the sensor drive circuit or the like is not provided on the detection block side but is provided on the calculation block side can be employed. The sensor unit constitutes a single-function sensor that can detect only one physical quantity.

電源回路は、検出ブロック側に設ける構成の他、検出ブロック側には電源回路を設けず、代わりに演算ブロック側に設けて、演算ブロック側から電源線を介して必要な電力を供給する形態としてもよい。この場合は、電源供給用の電源線を別途用意して演算ブロックと検出ブロックとを配線する。あるいは、信号線用のケーブルで電源も併せて供給する形態としてもよい。
(演算ブロック2)
In addition to the configuration in which the power supply circuit is provided on the detection block side, the power supply circuit is not provided on the detection block side. Instead, the power supply circuit is provided on the calculation block side to supply necessary power from the calculation block side via the power supply line. Also good. In this case, a power supply line for power supply is separately prepared and the calculation block and the detection block are wired. Or it is good also as a form which supplies a power supply together with the cable for signal lines.
(Calculation block 2)

一方、演算ブロック2は、制御部240と、メモリ部242と、表示部251と、通信インターフェース3と、出力部260と、入力部270と、電源回路209とを備える。制御部240は演算ブロック2側のセンサ駆動回路204Bと電気的に接続されて、センサ部202を駆動制御すると共に、センサ部202で検出された検出量を取得し、所定の演算処理を行う。なおセンサ駆動回路は、検出ブロック側のみならず、上述の通り制御ブロック側に配置することもできる。一方、検出ブロック1の検出回路234は、センサ計測回路234Bを介して制御部240と接続される。センサ計測回路234Bでは、検出信号に対する前処理などを行うことができる。またセンサ計測回路234Bは省略し、制御部240にて必要な演算を行わせることもできる。   On the other hand, the calculation block 2 includes a control unit 240, a memory unit 242, a display unit 251, a communication interface 3, an output unit 260, an input unit 270, and a power supply circuit 209. The control unit 240 is electrically connected to the sensor drive circuit 204B on the calculation block 2 side, controls the drive of the sensor unit 202, acquires the detection amount detected by the sensor unit 202, and performs a predetermined calculation process. The sensor drive circuit can be arranged not only on the detection block side but also on the control block side as described above. On the other hand, the detection circuit 234 of the detection block 1 is connected to the control unit 240 via the sensor measurement circuit 234B. The sensor measurement circuit 234B can perform preprocessing for the detection signal. Further, the sensor measurement circuit 234B can be omitted, and the control unit 240 can perform necessary calculations.

制御部240は、センサ駆動回路204Bでセンサ部202を駆動し、さらにセンサ部202で検出した検出信号をセンサ計測回路234Bを介して受信する。この制御部240は、CPU等のマイクロプロセッサで構成され、演算手段や種別判定手段の機能を実現する。また制御部240には設定値等の必要な情報を保持するためのEEPROMなどのメモリ部242や、リセット回路237が接続される。
(表示部251)
The control unit 240 drives the sensor unit 202 with the sensor drive circuit 204B, and further receives a detection signal detected by the sensor unit 202 via the sensor measurement circuit 234B. The control unit 240 is constituted by a microprocessor such as a CPU, and realizes functions of a calculation unit and a type determination unit. The control unit 240 is connected to a memory unit 242 such as an EEPROM for holding necessary information such as setting values and a reset circuit 237.
(Display unit 251)

表示部251は、センサ部202で検出された検出量や閾値等を表示したり、必要な設定を行ったり、入力・出力状態等のモニタを行うための表示画面を備える。図2の表示部251は、7セグメント式表示器251aを有している。また、液晶や有機ELなどで表示画面を構成してもよい。   The display unit 251 includes a display screen for displaying a detection amount, a threshold value, and the like detected by the sensor unit 202, performing necessary settings, and monitoring an input / output state. The display unit 251 in FIG. 2 includes a 7-segment display 251a. Moreover, you may comprise a display screen with a liquid crystal, organic EL, etc.

またこの表示部251は、各種設定を行うための設定部280も備える。設定部280は、入力のためのキーやコンソール、スイッチなどで構成される。また、タッチパネルを使用して入力部と表示部を一体化することもできる。この設定部280は、センサ部202の検出量に対して何らかの制御を行う際の閾値を設定するための閾値設定部としても機能する。
(入力部270)
The display unit 251 also includes a setting unit 280 for performing various settings. The setting unit 280 includes a key for input, a console, a switch, and the like. Moreover, an input part and a display part can also be integrated using a touch panel. The setting unit 280 also functions as a threshold setting unit for setting a threshold for performing some control on the detection amount of the sensor unit 202.
(Input unit 270)

さらに演算ブロック2は、センサ装置300として要求される入力、出力を行うための入力部270と出力部260を備えており、いずれも制御部240に接続されて入出力を制御される。入力部270は、外部機器からのトリガ入力等を入力するための入力端子台であり、複数の入力回路を備える。図2の例では入力回路1〜3の3系統を備えている。
(出力部260)
Further, the calculation block 2 includes an input unit 270 and an output unit 260 for performing input and output required for the sensor device 300, both of which are connected to the control unit 240 to control input / output. The input unit 270 is an input terminal block for inputting a trigger input from an external device, and includes a plurality of input circuits. In the example of FIG. 2, three systems of input circuits 1 to 3 are provided.
(Output unit 260)

出力部260は、アナログ信号出力や制御出力を行うための出力端子台であり、図2の例では出力回路1〜3の3系統を備える。また、過電流検知回路260Aを設けて出力電流が過電流とならないよう保護する。   The output unit 260 is an output terminal block for performing analog signal output and control output, and includes three systems of output circuits 1 to 3 in the example of FIG. Further, an overcurrent detection circuit 260A is provided to protect the output current from becoming an overcurrent.

電源回路209は、演算ブロック2を構成する各部材の電力を供給するための回路であり、外部電源を入力して必要な電力に変換し、各部材に供給する。
(通信インターフェース3)
The power supply circuit 209 is a circuit for supplying electric power of each member constituting the calculation block 2, inputs an external power supply, converts it into necessary electric power, and supplies it to each member.
(Communication interface 3)

さらにこのセンサ装置300は、異種計測値を測定する他のセンサ装置を接続可能な通信インターフェース3を備えている。通信インターフェース3は、他のセンサ装置とデータ通信を行うための通信回路であり、異なる物理量を扱うセンサ装置との間でデータ通信が行えるよう、通信仕様を共通化する。通信インターフェース3で採用する通信方式としては、仕様が公開され、多くのユーザ、メーカが共通に利用することのできるフィールドネットワークが好ましく、DeviceNet(デバイスネット)、CC-Link (シーシーリンク)、PROFIBUS(プロフィバス)、Modbus(モドバス)、LonWorks(ロンワークス)、Ethernet(イーサネット(登録商標))、Modbus-TCP Ethernet、HART(ハート)等のフィールドバスが利用できる。通信インターフェース3は制御部240で制御され、所定のタイミングで同期されて通信される。
(センサシステム)
The sensor device 300 further includes a communication interface 3 that can be connected to another sensor device that measures different kinds of measurement values. The communication interface 3 is a communication circuit for performing data communication with other sensor devices, and uses a common communication specification so that data communication can be performed with sensor devices that handle different physical quantities. As the communication method adopted by the communication interface 3, a field network that can be used in common by many users and manufacturers is preferable. DeviceNet, CC-Link, PROFIBUS ( Field buses such as Profibus, Modbus, LonWorks, Ethernet (Ethernet), Modbus-TCP Ethernet, and HART can be used. The communication interface 3 is controlled by the control unit 240 and communicates in synchronization at a predetermined timing.
(Sensor system)

このセンサ装置は、通信インターフェース3を介してセンサ装置と接続することで、複数の物理量に基づく演算制御が可能なセンサシステムを構築できる。特に、従来のセンサ装置では、同じ物理量を検出するセンサ装置同士を増設できるに止まり、異なる物理量に基づいた高度な制御をセンサのみで行うことはできなかった。これを実現するには、各センサ装置をI/Oユニットなどの専用インターフェースを介してPLCに接続して専用のシステムを構築せねばならず、複雑且つ高価になる。また、そもそも直接PLCに接続可能なセンサ装置が存在せず、専用インターフェースを介しても各センサ装置をPLCに接続するのみで、センサ装置同士を接続して通信、演算を行わせることはできなかった。   By connecting this sensor device to the sensor device via the communication interface 3, a sensor system capable of arithmetic control based on a plurality of physical quantities can be constructed. In particular, in the conventional sensor device, only sensor devices that detect the same physical quantity can be added, and advanced control based on different physical quantities cannot be performed only by the sensor. To achieve this, each sensor device must be connected to the PLC via a dedicated interface such as an I / O unit to construct a dedicated system, which is complicated and expensive. In the first place, there is no sensor device that can be directly connected to the PLC, and it is not possible to connect the sensor devices to each other and perform computations and calculations only by connecting each sensor device to the PLC via a dedicated interface. It was.

これに対して図2に示すセンサ装置は、他の物理量を扱う異なるセンサ装置とも接続可能な共通の通信インターフェース3を備えているため、同種のセンサ装置のみならず種別の異なるセンサ装置とも接続可能で、さらにこのような外部接続した他のセンサ装置からの検出量を利用した演算も可能であるため、センサ装置のみでセンサシステムを構築できる。
(実施の形態2 ヘッド分離型センサ装置)
On the other hand, since the sensor device shown in FIG. 2 includes the common communication interface 3 that can be connected to different sensor devices that handle other physical quantities, it can be connected not only to the same type of sensor device but also to different types of sensor devices. In addition, since the calculation using the detection amount from the other externally connected sensor device is also possible, the sensor system can be constructed only by the sensor device.
(Embodiment 2 Head separation type sensor device)

上述した図2の例では、検出ブロックと制御ブロックを同一の本体ケースに一体に組み込んだセンサ装置を説明した。ただ、検出ブロックは制御ブロックと一体にする必要はなく、別体で構成して制御ブロックと分離することもできる。この例を図3に基づいて説明する。図3においては、図2と同種の部材については同一符号を付して詳細説明を省略する。図3に示すセンサ装置は、演算ブロック2を本体ケース210Bに組み込む一方、検出ブロック1を収納するヘッドケース211を本体ケース210Bと個別に構成して、これらをケーブルやコネクタなどにより電気的に接続する形態としている。本体ケース210Bは、ヘッドケース211と接続するためのヘッド接続インターフェース5を設けている。ヘッド接続インターフェース5にケーブルを接続することにより、センサ部202を内蔵したヘッドケース211と電気的に接続して検出量を演算ブロックに送出する。これにより、例えば離れた位置にヘッドケース211を配置して、本体ケース210Bと接続するケーブルを延長し、別の位置に本体ケース210Bを設置し、表示部で検出結果をモニタすることができる。
(実施の形態3 複数ヘッド接続可能なセンサ装置)
In the example of FIG. 2 described above, the sensor device in which the detection block and the control block are integrated in the same main body case has been described. However, the detection block does not need to be integrated with the control block, and can be configured separately and separated from the control block. This example will be described with reference to FIG. In FIG. 3, members of the same kind as in FIG. In the sensor device shown in FIG. 3, the calculation block 2 is incorporated into the main body case 210B, while the head case 211 that houses the detection block 1 is configured separately from the main body case 210B, and these are electrically connected by cables, connectors, or the like. It is in the form to do. The main body case 210 </ b> B is provided with a head connection interface 5 for connecting to the head case 211. By connecting a cable to the head connection interface 5, it is electrically connected to the head case 211 incorporating the sensor unit 202, and the detected amount is sent to the calculation block. Thereby, for example, the head case 211 can be arranged at a distant position, a cable connected to the main body case 210B can be extended, the main body case 210B can be installed at another position, and the detection result can be monitored on the display unit.
(Embodiment 3 Sensor device capable of connecting multiple heads)

さらに、この本体ケースは、ヘッド接続インターフェースを複数備えることもできる。図4に示すセンサ装置は、本体ケース210Cに3つのヘッド接続インターフェース5Bを設けている。特に、ヘッド接続インターフェース5Bを単なるI/Oとする他、通信機能を持たせることにより、同種の物理量を検出するヘッドケース211Cのみならず、異なる物理量を検出するヘッドケース211Cを一の本体ケース210Cに混在させて接続することも可能となる。これによって、PLCを用いることなく、また本体ケースを複数用意することなく、一のセンサ装置の本体ケース210Cを利用して、複数のヘッドケース211Cを接続して、しかも各ヘッドケース211Cで検出する物理量に異なる物理量を混在させて使用できるので、システム構成を極めて単純化して、異種計測値に基づく高度な制御を安価に且つ容易に実現できる。
(実施の形態4 接続ユニット型センサ装置)
Further, the main body case may include a plurality of head connection interfaces. The sensor device shown in FIG. 4 is provided with three head connection interfaces 5B in the main body case 210C. In particular, in addition to the head connection interface 5B being a simple I / O, by providing a communication function, not only the head case 211C for detecting the same kind of physical quantity, but also the head case 211C for detecting a different physical quantity is used as one main body case 210C. It is also possible to connect them together. Thus, a plurality of head cases 211C are connected and detected by each head case 211C using the main body case 210C of one sensor device without using a PLC and without preparing a plurality of main body cases. Since different physical quantities can be used in combination with the physical quantities, the system configuration can be greatly simplified, and advanced control based on different kinds of measurement values can be easily realized at low cost.
(Embodiment 4 Connection unit type sensor device)

さらにヘッド接続インターフェースは、通信インターフェースと共通にすることも可能である。すなわち、図5に示すように、本体ケース210Dに備えた通信インターフェース3Dに、他のセンサ装置の本体ケースを接続することも可能であるし、また検出可能な物理量の異なるヘッドケースを接続することも可能とできる。これにより、さらに構成の自由度を増してセンサシステムを一層柔軟に構築することができる。接続方法は、図5に示すようなマルチドロップ型が採用できる。ただ、接続先毎に通信インターフェースを設けたスター型やデイジーチェーン型としてもよい。   Further, the head connection interface can be shared with the communication interface. That is, as shown in FIG. 5, it is possible to connect the main body case of another sensor device to the communication interface 3D provided in the main body case 210D, or connect a head case having a different detectable physical quantity. Can also be possible. Thereby, the freedom degree of a structure can further be increased and a sensor system can be constructed | assembled still more flexibly. As a connection method, a multi-drop type as shown in FIG. 5 can be adopted. However, it may be a star type or daisy chain type in which a communication interface is provided for each connection destination.

さらにこの構成によれば、既存の通信機能を設けないセンサ装置をヘッドケースとして利用し、センサ機能を備えない本体ケースを接続ユニットとして提供することで、既存のセンサ装置に通信機能を付加することができる。すなわち、センサ装置に外付けする接続ユニットを介して、異種のセンサ装置同士を通信させることが可能となり、既存のセンサ装置を利用して、PLC等を使用することなく異種の物理量を混在させたセンサシステムを構築でき、異種計測値を用いた高度な制御も可能となる。   Furthermore, according to this configuration, a sensor device without an existing communication function is used as a head case, and a main body case without a sensor function is provided as a connection unit, thereby adding a communication function to the existing sensor device. Can do. That is, it becomes possible to communicate between different types of sensor devices via a connection unit externally attached to the sensor device, and different types of physical quantities can be mixed without using a PLC or the like using an existing sensor device. A sensor system can be constructed, and advanced control using different measurement values is also possible.

さらに、本体ケースと接続されるのは、物理量を検出するセンサに限られず、物理量を制御可能なコントローラを接続することも可能である。これにより、センサで検出された検出量に基づいて、所望の値となるようにフィードバック制御を行わせるようなセンサシステムを構築することも可能である。
(親機の設定)
Furthermore, what is connected to the main body case is not limited to a sensor that detects a physical quantity, and a controller that can control the physical quantity can also be connected. Accordingly, it is possible to construct a sensor system that performs feedback control so that a desired value is obtained based on the detection amount detected by the sensor.
(Master unit setting)

複数のセンサ装置を接続し、これらのデータを統合した制御を行うセンサシステムを構築する場合は、制御を行う親機(マスターコントローラ)を予め決定する必要がある。また親機は、接続されている子機すなわち各センサ装置が、何台あり、どのような物理量を検出して送出してくるのかを把握しておく必要がある。以下、このような親機の設定手順や、接続先の外部機器を認識する手順について、説明する。   When constructing a sensor system that connects a plurality of sensor devices and performs control that integrates these data, it is necessary to determine a master device (master controller) that performs control in advance. The master unit needs to know how many slave units, that is, each sensor device connected, and what physical quantity is detected and sent out. Hereinafter, a procedure for setting such a master unit and a procedure for recognizing a connected external device will be described.

まず、親機の決定方法については、接続されているセンサ装置の内から、ユーザが任意のセンサ装置を指定する方法が挙げられる。親機の設定には、例えばディップスイッチや専用ボタン、或いは特定のキー操作によって指定するなどの方法が利用できる。   First, as a method for determining the parent device, a method in which the user designates an arbitrary sensor device from among the connected sensor devices can be cited. For the setting of the master unit, for example, a method such as a dip switch, a dedicated button, or a specific key operation can be used.

一方、センサシステム中のいずれのセンサ装置が親機になっても問題がないようなシステムにおいては、接続順や起動順などに従って自動的に親機を決定するように構成することもできる。また、特に親機を設定しなくとも運用できるセンサシステムにおいては、このような操作を省略しても良い。   On the other hand, in a system where there is no problem even if any sensor device in the sensor system becomes the parent device, the parent device can be automatically determined according to the connection order, the activation order, or the like. Further, such an operation may be omitted in a sensor system that can be operated without setting a base unit.

また、複数のセンサ装置を接続したセンサシステムを構築するに際して、すべてのセンサ装置を親機として動作可能とすることができる。この場合は、任意のセンサ装置を親機として利用できるので、使い勝手がよい。例えば、接続の終端に位置するセンサ装置を親機として動作させる。
(親機の動作モード)
Moreover, when constructing a sensor system in which a plurality of sensor devices are connected, all the sensor devices can be operated as a parent device. In this case, since any sensor device can be used as a master unit, it is easy to use. For example, the sensor device located at the end of the connection is operated as the master unit.
(Main unit operation mode)

親機として機能するセンサ装置は、同種のセンサ装置を接続して演算処理を行う同種演算モード、異種のセンサ装置を混在させて演算処理を行う異種演算モードに加えて、子機あるいは単独のセンサとして動作する単独動作モードを備え、これらの動作モードを、接続される他のセンサ装置に応じて自動的に切り替える。親機の制御部240は、動作モードを切り替える動作モード切替手段として機能する。   The sensor device that functions as a master unit is a slave device or a single sensor in addition to the same type of operation mode in which the same type of sensor device is connected to perform arithmetic processing, and the different type of operation mode in which different types of sensor devices are mixed to perform arithmetic processing. These operation modes are automatically switched according to other connected sensor devices. The control unit 240 of the master unit functions as an operation mode switching unit that switches the operation mode.

あるいは、親機として動作可能なセンサ装置を限定して、センサシステムを構築することもできる。さらにまた、親機からセンサ部を省略してもよく、例えば演算ブロックを備える本体ケースを親機として動作させ、この本体ケースに接続されたヘッドケースやセンサ装置等のユニットを子機として制御することもできる。
(接続先の自動認識)
Alternatively, a sensor system can be constructed by limiting the sensor devices that can operate as the master unit. Furthermore, the sensor unit may be omitted from the master unit. For example, a main body case including a calculation block is operated as a master unit, and a unit such as a head case or a sensor device connected to the main body case is controlled as a slave unit. You can also
(Automatic connection destination recognition)

また、親機に接続されているセンサ装置(子機)の種別及び台数を、親機側で把握させるためには、ユーザが手動で親機に対して情報を入力することもできるが、親機側で接続機器と通信を行って自動的に検出する構成の方が、簡便且つ確実であり望ましい。このような、親機側で自動的に接続先のセンサ装置の種別及び台数を検出する手順を、図6のタイミングチャート及び図7のフローチャートに基づいて説明する。図6は、親機に対して3台の子機が接続されている例において、親機が子機の台数(ユニット数)及び子機の検出する検出(センサ種別)を認識するための通信シーケンスを示している。この例では親機から接続順に各々の子機に対して問い合わせを行っていく。子機からの返信を受けると、次段の子機にさらに問い合わせを行い、すべての子機に対して順次通信を確立していく。また各センサ機器は、問い合わせを受けて他のセンサ機器との通信許可を発する。最終段の子機に対する通信を終えて、返信が得られなくなった段階で問い合わせを終了し、子機の台数と各子機のセンサ種別を確定すると共に、確定されたセンサ種別に応じて親機の動作モードを確定する。また図7のフローチャートは、上記手順を示しており、親機はステップS1〜S6において、親機に接続されている子機の接続台数とセンサ種別を確認し、さらにステップS7〜S12で、接続状態に応じて親機の動作モードを決定する。   In addition, in order for the parent device to know the type and number of sensor devices (slave devices) connected to the parent device, the user can manually input information to the parent device. A configuration in which the automatic detection is performed by communicating with the connected device on the machine side is desirable because it is simple and reliable. A procedure for automatically detecting the type and the number of sensor devices at the connection destination on the base unit side will be described based on the timing chart of FIG. 6 and the flowchart of FIG. FIG. 6 shows communication for recognizing the number of slave units (number of units) and detection (sensor type) detected by the slave units in an example in which three slave units are connected to the master unit. A sequence is shown. In this example, inquiries are made from the parent device to each child device in the order of connection. When a reply from the slave unit is received, an inquiry is further made to the slave unit in the next stage, and communication is sequentially established for all the slave units. Each sensor device receives an inquiry and issues a communication permission with another sensor device. When communication with the slave unit at the final stage is completed and no response is received, the inquiry is terminated, the number of slave units and the sensor type of each slave unit are determined, and the master unit is set according to the determined sensor type. Confirm the operation mode. The flowchart of FIG. 7 shows the above procedure. In steps S1 to S6, the master unit confirms the number of connected slave units connected to the master unit and the sensor type, and further connects in steps S7 to S12. The operation mode of the master unit is determined according to the state.

具体的には、まずステップS1で、親機は接続先のセンサ装置とのデータ通信のための準備として、接続台数に関するnをn=0に初期化する。次にステップS2に進み、nを1インクリメントする。さらにステップS3でn台目に通信許可を与え、ステップS4でn台目のセンサ装置に対して問い合わせを実行する。   Specifically, first, in step S1, the parent device initializes n related to the number of connected devices to n = 0 as preparation for data communication with the connected sensor device. In step S2, n is incremented by one. Further, in step S3, communication permission is given to the nth device, and an inquiry is made to the nth sensor device in step S4.

この問い合わせは、種別判定手段として機能する親機の制御部240が、子機であるセンサ装置の有無及び存在する場合は自身のセンサ部202が検出する物理量を示すセンサ種別を判定するための判定信号を生成し、通信インターフェース3を介して外部の子機に対して送出される。判定信号は、例えばパケット状データのヘッダ部に、センサ種別を示すフラグなどを設けておき、子機は判定信号を受信すると、自身のセンサ種別をフラグに書き込んで応答信号として返信する。そしてステップS5では、親機はn台目のセンサ装置からの返信の有無を判定する。すなわち、子機側から、判定信号に対する応答信号の返信を待つ状態となり、応答信号の返信があった場合はステップS6に進みn台目のセンサ装置を確定する。すなわち子機は、センサ種別を応答信号に含めて返信し、親機は応答信号から子機のセンサ種別を判定して、メモリ部242に記録する。さらにステップS2に戻って、接続先のすべてのセンサ装置を確定するまで処理を繰り返す。   This inquiry is made by the control unit 240 of the parent device functioning as a type determination means for determining the sensor type indicating the presence or absence of a sensor device as a child device and the physical quantity detected by the sensor unit 202 of the parent device. A signal is generated and sent to an external slave unit via the communication interface 3. As the determination signal, for example, a flag indicating the sensor type is provided in the header of the packet data, and when the slave unit receives the determination signal, it writes its own sensor type in the flag and returns it as a response signal. In step S5, the parent device determines whether or not there is a reply from the nth sensor device. That is, the slave unit waits for a response signal to the determination signal, and if a response signal is returned, the process proceeds to step S6 to determine the nth sensor device. That is, the slave unit returns the response including the sensor type in the response signal, and the master unit determines the sensor type of the slave unit from the response signal and records it in the memory unit 242. Furthermore, it returns to step S2 and repeats a process until all the sensor apparatuses of a connection destination are decided.

ステップS5でセンサ装置からの返信が無い場合、すなわち接続先のすべてのセンサ装置が確定されたか、あるいはセンサ装置が接続されていない場合は、ステップS7に進み、センサ装置の接続台数(n−1)を確定する。そしてステップS8に進み、nが1かどうかを判定する。n=1の場合は、接続台数が0すなわち親機単独での使用となるため、ステップS9に進み、親機を単独動作モードに設定して終了する。またステップS8でn=1でない場合は、複数台のセンサ装置が連結されていると判断されるため、ステップS10に進んでさらに接続先のセンサ装置のセンサ種別が親機と異種であるかどうかを判定する。異種の場合は、ステップS11に進んで異種演算モードに設定し、一方同種の場合は、ステップS12に進んで同種演算モードに設定して終了する。このようにして、親機に設定されたセンサ装置は、自身に接続されている他のセンサ装置の台数とセンサ種別を把握し、これに応じた動作モードに自動で設定できる。いいかえると、ユーザが手動で接続先のセンサ装置の種別や台数を一々入力する手間を省き、接続状態に応じた適切な背亭を自動で行わせることができるので、極めて簡単に、かつ設定ミスを無くしてセンサシステムを構築できる。
(センサシステム構築例)
If there is no response from the sensor device in step S5, that is, if all the connected sensor devices have been confirmed or no sensor device is connected, the process proceeds to step S7, where the number of connected sensor devices (n−1) ). In step S8, it is determined whether n is 1. If n = 1, the number of connected devices is 0, that is, the parent device is used alone, so the process proceeds to step S9, where the parent device is set to the single operation mode and the process is terminated. If n = 1 is not determined in step S8, it is determined that a plurality of sensor devices are connected. Therefore, the process proceeds to step S10, and whether the sensor type of the connected sensor device is different from the parent device. Determine. In the case of different types, the process proceeds to step S11 to set the heterogeneous calculation mode. On the other hand, in the case of the same type, the process proceeds to step S12 to set the same type calculation mode and ends. In this way, the sensor device set as the parent device can grasp the number and sensor types of other sensor devices connected to itself, and can automatically set the operation mode according to this. In other words, it eliminates the need for the user to manually enter the type and number of sensor devices to be connected to each other, and it is possible to automatically perform an appropriate backer according to the connection status, making it extremely easy and possible to make a setting error. A sensor system can be constructed without
(Example of sensor system construction)

以下、このようなセンサ装置で構成したセンサシステムの具体例を図8〜図10に基づいて説明する。図8は、圧力センサAと流量センサBを組み合わせたセンサシステムを構築し、配管H内流体状態の監視を行う例を示している。この例では、圧力センサAを親機とし、流量センサBで計測した流量を、圧力センサAに伝送するよう構成している。この構成において、異なる検出量である流量および圧力のそれぞれに対して適正な設定値や閾値を設けることで、配管H内を流れる流体の正常状態を検知できる。例えば、流量が適正値で、かつ圧力が適正値である場合は、配管H内が正常状態であると判定でき、一方、流量が不適正と検出されれば、流量が異常になる原因、例えば配管ポンプに異常の可能性があると判定できる。また圧力が不適正と検出されれれば、配管詰まり、配管漏れ等の異常と判定できる。このように、複数のパラメータを組み合わせたセンサシステムによって、より高度な制御が実現できる。   Hereinafter, a specific example of a sensor system constituted by such a sensor device will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows an example in which a sensor system in which the pressure sensor A and the flow rate sensor B are combined is constructed and the fluid state in the pipe H is monitored. In this example, the pressure sensor A is used as a master unit, and the flow rate measured by the flow rate sensor B is transmitted to the pressure sensor A. In this configuration, it is possible to detect the normal state of the fluid flowing in the pipe H by providing appropriate setting values and threshold values for the flow rate and pressure, which are different detection amounts. For example, when the flow rate is an appropriate value and the pressure is an appropriate value, it can be determined that the inside of the pipe H is in a normal state. On the other hand, if the flow rate is detected as inappropriate, the cause of the abnormal flow rate, for example, It can be determined that there is a possibility of abnormality in the piping pump. If the pressure is detected as inappropriate, it can be determined that there is an abnormality such as clogging of the pipe or leakage of the pipe. In this way, more advanced control can be realized by a sensor system that combines a plurality of parameters.

また別の例として、図9に示すように流量センサBに温度センサCを増設して、金型Kを冷却するための冷却水を監視するセンサシステムを構築することもできる。この例においては、流量センサBを親機とし、温度センサCで測定した温度を流量センサBに送出するよう構成している。この構成において、温度センサC及び流量センサBの計測値それぞれに対して適正な設定値や閾値を設けることで、配管H内の正常状態を検知できる。例えば、流量が適正値であり、かつ冷却水が適温であれば、冷却水は正常状態にあると判定できる。一方、流量が不適正と検出されれば、冷却機能が損なわれる可能性があると判断でき、また温度が不適正と検出されれば、冷却ができていない可能性があると判断でき、いずれの場合も異常の原因をある程度推測することが可能となる。   As another example, as shown in FIG. 9, a temperature sensor C can be added to the flow rate sensor B, and a sensor system for monitoring cooling water for cooling the mold K can be constructed. In this example, the flow rate sensor B is used as a base unit, and the temperature measured by the temperature sensor C is sent to the flow rate sensor B. In this configuration, it is possible to detect a normal state in the pipe H by providing appropriate setting values and threshold values for the measured values of the temperature sensor C and the flow rate sensor B, respectively. For example, if the flow rate is an appropriate value and the cooling water is at an appropriate temperature, it can be determined that the cooling water is in a normal state. On the other hand, if the flow rate is detected as inappropriate, it can be determined that the cooling function may be impaired, and if the temperature is detected as inappropriate, it may be determined that cooling may not be possible. In this case, the cause of the abnormality can be estimated to some extent.

このように、複数のセンサを接続したセンサシステムを構築して複数の物理量を監視し、異常を判定、予測する構成の他、さらに物理量の制御が可能なコントローラを増設し、異常状態となった場合に所定の正常状態に戻すような制御を行わせることもできる。図10に示す例では、圧力センサA及び圧力コントローラDを接続して、配管H内の圧力自動制御を行うセンサシステムを構築している。ここでは、圧力コントローラDを親機として、圧力センサAで検出した圧力を圧力コントローラDに伝送可能としている。このように、用途の異なる圧力センサA及び圧力コントローラDのような、物理量の検出と制御を行う機器を組み合わせることで、柔軟に制御システムを構築することもできる。さらに図10の例において、圧力センサAに加えて温度センサCや流量センサBも増設すれば、温度や流量の計測値も織り交ぜたさらに高度な制御も可能となる。   In this way, a sensor system in which multiple sensors are connected is constructed, multiple physical quantities are monitored, and abnormalities are judged and predicted. In addition, a controller capable of controlling physical quantities is added, resulting in an abnormal state. In such a case, it is possible to perform control to return to a predetermined normal state. In the example shown in FIG. 10, a pressure sensor A and a pressure controller D are connected to construct a sensor system that performs automatic pressure control in the pipe H. Here, the pressure detected by the pressure sensor A can be transmitted to the pressure controller D by using the pressure controller D as a master unit. In this way, a control system can be flexibly constructed by combining devices that detect and control physical quantities, such as the pressure sensor A and the pressure controller D for different applications. Furthermore, in the example of FIG. 10, if a temperature sensor C and a flow rate sensor B are additionally provided in addition to the pressure sensor A, it is possible to perform more sophisticated control that interweaves measured values of temperature and flow rate.

なお本明細書において、センサシステムとは単にセンサ装置のみで構成したシステムを指すのみならず、物理量を検出するセンサ装置に加えて、物理量の制御が可能なコントローラを含むシステムも、センサシステムと呼ぶ。   In this specification, the sensor system is not only a system configured by only a sensor device, but also a system including a controller capable of controlling a physical quantity in addition to a sensor apparatus that detects a physical quantity is also called a sensor system. .

以上のように、異種計測値を用いた計測や制御が可能となり、従来のような同種のセンサ装置で構築したセンサシステムよりも、さらに高度な制御システムを構築できる。また、PLCを使用した高価で複雑なシステムを構築せずとも、センサ装置同士を接続するのみで簡単にセンサシステムを構築でき、また親機が自動で接続先の子機を認識できるため設定も容易で、極めて使い勝手の良いセンサシステムの構築が実現される。
(容量式電磁流量計)
As described above, measurement and control using different types of measurement values is possible, and a more advanced control system can be constructed than a conventional sensor system constructed with the same type of sensor device. In addition, without building an expensive and complicated system using PLC, a sensor system can be easily constructed by simply connecting sensor devices, and the master unit can automatically recognize the connected slave unit. An easy and extremely convenient sensor system can be constructed.
(Capacitive electromagnetic flow meter)

以下、本発明で利用可能なセンサ装置の一例として、容量式電磁流量計を図11〜図29に基づいて説明する。ただ、これに限らず接液式の電磁流量計をはじめ、他のセンサ装置にも適用可能であることは言うまでもない。   Hereinafter, a capacitive electromagnetic flow meter will be described with reference to FIGS. 11 to 29 as an example of a sensor device that can be used in the present invention. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this and can be applied to other sensor devices including a wetted electromagnetic flow meter.

これらの図において、図11は容量式電磁流量計100の構成を示すブロック図、図12は本体ケースの断面図、図13は容量式電磁流量計100の回路構成のさらに詳細なブロック図、図14は容量式電磁流量計の斜視図、図15は図14の容量式電磁流量計の表示ユニットを外した分解斜視図、図16は図15の本体ケースから口金と補強板を外した分解斜視図、図17はサイドカバーを本体カバーで固定する状態の分解斜視図、図18はハウジングを本体カバーで保持する状態の断面図、図19は測定管の斜視図及び電極を外した分解斜視図、図20は図16の本体ケースの分解斜視図、図21はプリアンプモジュールの分解斜視図、図22は励磁モジュールの斜視図、図23は励磁プレートの斜視図、図24は励磁コイルの分解斜視図、図25は一体型表示ユニットの分解斜視図、図26は本体ケースに、表示ユニットを固定する様子を示す斜視図、図27は分離型表示ユニットを使用した容量式電磁流量計の斜視図、図28はこの電磁流量計のブロック図、図29は分離型表示ユニットの分解斜視図を、それぞれ示している。
(ブロック図)
In these drawings, FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the capacitive electromagnetic flow meter 100, FIG. 12 is a cross-sectional view of the main body case, and FIG. 13 is a more detailed block diagram of the circuit configuration of the capacitive electromagnetic flow meter 100. 14 is a perspective view of a capacitive electromagnetic flow meter, FIG. 15 is an exploded perspective view of the capacitive electromagnetic flow meter of FIG. 14 with the display unit removed, and FIG. 16 is an exploded perspective view of the main body case of FIG. 17 is an exploded perspective view of the state in which the side cover is fixed by the main body cover, FIG. 18 is a sectional view of the state in which the housing is held by the main body cover, and FIG. 19 is a perspective view of the measuring tube and an exploded perspective view with the electrodes removed. 20 is an exploded perspective view of the main body case of FIG. 16, FIG. 21 is an exploded perspective view of the preamplifier module, FIG. 22 is a perspective view of the excitation module, FIG. 23 is a perspective view of the excitation plate, and FIG. FIG. 25 is an exploded perspective view of the integrated display unit, FIG. 26 is a perspective view showing how the display unit is fixed to the main body case, and FIG. 27 is a perspective view of a capacitive electromagnetic flow meter using a separate display unit. FIG. 28 is a block diagram of the electromagnetic flow meter, and FIG. 29 is an exploded perspective view of the separation type display unit.
(Block Diagram)

図11のブロック図及び図12の本体ケース断面図に示すように、容量式電磁流量計100は、被検出流体を通過させる測定管10と、ポールピース178の周囲に巻回され、測定管10の外部から被検出流体に磁場を印加する励磁コイル22と、励磁コイル22で交番磁界を発生させるための励磁回路24と、励磁コイル22で発生される磁界中を被検出流体が通過して発生される起電力を検出するための電極30と、電極30を介して起電力を検出する検出回路34と、励磁回路24及び検出回路34を駆動制御し、さらに検出された信号から流量を演算するための制御部40と、制御部40で演算された流量を表示する表示部51とを備える。この制御部40は、流量検出手段を構成する本体ケース110で検出された被検出流体の流量に基づき、積算流量を演算可能な流量演算部として機能する。また必要に応じて、出力信号を出力するための出力部60や、外部からのリセット信号等の各種入力信号を入力するための入力部70、各種設定を行うための設定部80等を設けてもよい。これら制御部40、表示部51、出力部60、入力部70、設定部80等は、表示ユニット50として、本体ケース110と別部材のユニット状に構成される。   As shown in the block diagram of FIG. 11 and the main body case cross-sectional view of FIG. 12, the capacitive electromagnetic flow meter 100 is wound around the measurement tube 10 and the pole piece 178 that allow the fluid to be detected to pass through. An excitation coil 22 for applying a magnetic field to the fluid to be detected from outside, an excitation circuit 24 for generating an alternating magnetic field by the excitation coil 22, and a fluid to be detected passing through the magnetic field generated by the excitation coil 22 The electrode 30 for detecting the electromotive force generated, the detection circuit 34 for detecting the electromotive force via the electrode 30, the excitation circuit 24 and the detection circuit 34 are driven and controlled, and the flow rate is calculated from the detected signal. And a display unit 51 that displays the flow rate calculated by the control unit 40. The control unit 40 functions as a flow rate calculation unit capable of calculating the integrated flow rate based on the flow rate of the fluid to be detected detected by the main body case 110 constituting the flow rate detection means. If necessary, an output unit 60 for outputting an output signal, an input unit 70 for inputting various input signals such as an external reset signal, a setting unit 80 for performing various settings, and the like are provided. Also good. The control unit 40, the display unit 51, the output unit 60, the input unit 70, the setting unit 80, and the like are configured as a unit that is a separate member from the main body case 110 as the display unit 50.

この容量式電磁流量計100の回路構成のさらに詳細なブロック図を図13に示す。この図では、容量式電磁流量計100を構成する本体ケース110と表示ユニット50各々について、これらを構成する部材を示している。まず本体ケース110側には、電極30とプリアンプ163を一対、測定管に配置している。そしてこれらの電極30で起電力を検出する検出回路34として、差動増幅器35と、増幅器36と、周期性リセット回路37を備える。図13の例では、プリアンプ163の出力は差動増幅器35に入力され、電極30間に発生した起電力を検出する。差動増幅器35の出力はさらに増幅器36で増幅されて、周期性リセット回路37を介して、A/D変換器38でA/D変換され、制御部40に入力される。周期性リセット回路37は、制御部40から周期的に送られるリセット信号を受けて、検出された電圧をリセットするための回路である。   A more detailed block diagram of the circuit configuration of the capacitive electromagnetic flow meter 100 is shown in FIG. In this figure, each of the main body case 110 and the display unit 50 constituting the capacitive electromagnetic flow meter 100 shows the members constituting them. First, a pair of electrodes 30 and preamplifiers 163 are arranged on the measurement tube on the main body case 110 side. A differential amplifier 35, an amplifier 36, and a periodic reset circuit 37 are provided as a detection circuit 34 that detects an electromotive force at these electrodes 30. In the example of FIG. 13, the output of the preamplifier 163 is input to the differential amplifier 35 to detect the electromotive force generated between the electrodes 30. The output of the differential amplifier 35 is further amplified by the amplifier 36, A / D converted by the A / D converter 38 via the periodic reset circuit 37, and input to the control unit 40. The periodic reset circuit 37 is a circuit for receiving a reset signal periodically transmitted from the control unit 40 and resetting the detected voltage.

一方、測定管に励磁コイル22で磁界を生じさせる励磁回路24としては、励磁用の励磁電源25、励磁コイル22と励磁電源25との間に介在され、励磁の極性を切り替える励磁極性切替回路28、及び励磁コイル22に所定の定電流を通電させるための定電流回路29を備える。この励磁回路24では、励磁極性切替回路28が励磁電源25より供給される電力をスイッチングして交流電流を励磁コイル22に供給し、交番磁界を発生させる。図13の例では、励磁電源25として、初期励磁電源26及び励磁継続電源27の2つを備えており、これらを切り替えて使用する。すなわち、励磁コイル22の立ち上げ時には高電圧が必要であるため、より高出力を得られる初期励磁電源26を使用する。そして励磁が安定すると、励磁を継続させるために必要な電圧は低くなるので、励磁継続電源27に切り替える。これにより、起動時の高電圧と安定動作時の定電圧とを供給するために、専用の電源を用意することで、電源が大型化したり電力損失が増すことを回避でき、装置の小型化や発熱防止が図られる。   On the other hand, as an excitation circuit 24 for generating a magnetic field in the measurement tube by the excitation coil 22, an excitation power source 25 for excitation, an excitation polarity switching circuit 28 that is interposed between the excitation coil 22 and the excitation power source 25 and switches the polarity of excitation. And a constant current circuit 29 for supplying a predetermined constant current to the exciting coil 22. In the excitation circuit 24, the excitation polarity switching circuit 28 switches the power supplied from the excitation power supply 25 and supplies an alternating current to the excitation coil 22 to generate an alternating magnetic field. In the example of FIG. 13, two excitation power sources 26 and an excitation continuation power source 27 are provided as the excitation power source 25, and these are used by switching. That is, since a high voltage is required when the exciting coil 22 is started up, the initial exciting power source 26 that can obtain a higher output is used. When the excitation is stabilized, the voltage necessary for continuing the excitation becomes low, and the excitation continuous power supply 27 is switched. As a result, in order to supply a high voltage at start-up and a constant voltage at stable operation, a dedicated power supply can be prepared, so that an increase in power supply or an increase in power loss can be avoided. Prevents heat generation.

さらに、励磁極性切替回路28の出力は、表示ユニット50側の制御部40に入力される。表示ユニット50は、A/D変換器38と、制御部40と、表示部51と、設定部80と、入力部70と、出力部60を備える。制御部40は、マイクロコンピュータ等で構成され、これら励磁回路24と検出回路34を同期させて駆動、制御する。また設定部80は、各種の設定や操作を行うためのスイッチやコンソールである。表示部51は、7セグメント式表示器等を備え、検出された瞬時流量や積算流量、あるいは設定値などを切り替えて、又は同時に表示する。入力部70は、外部信号を入力する入力回路である。出力部60は、制御信号等を出力するための外部出力回路61とアナログ電流出力回路62を備える。   Further, the output of the excitation polarity switching circuit 28 is input to the control unit 40 on the display unit 50 side. The display unit 50 includes an A / D converter 38, a control unit 40, a display unit 51, a setting unit 80, an input unit 70, and an output unit 60. The control unit 40 is constituted by a microcomputer or the like, and drives and controls the excitation circuit 24 and the detection circuit 34 in synchronization. The setting unit 80 is a switch or console for performing various settings and operations. The display unit 51 includes a 7-segment display and the like, and switches or simultaneously displays the detected instantaneous flow rate, integrated flow rate, or set value. The input unit 70 is an input circuit that inputs an external signal. The output unit 60 includes an external output circuit 61 and an analog current output circuit 62 for outputting a control signal and the like.

なお、これら表示ユニットや本体ケース、あるいは励磁回路や検出回路などの区分けは一例であり、各構成部材が属するユニットや回路を適宜変更しても同様の機能が実現できることはいうまでもない。また、機能が実現される限りにおいて任意の部材を統合することも可能である。   It should be noted that the classification of the display unit, the main body case, the excitation circuit, the detection circuit, and the like is an example, and it goes without saying that the same function can be realized by appropriately changing the unit or circuit to which each constituent member belongs. Moreover, as long as a function is implement | achieved, it is also possible to integrate arbitrary members.

この容量式電磁流量計100の動作原理を、図11に基づいて説明する。被検出流体を導く測定管10は、測定管10の左右に配置された一対の励磁コイル22により発生し、ポールピース178に導かれたほぼ平行な磁界と直交するよう配置されている。また、測定管10の上下面に対向して配置された一対の電極30は、励磁コイル22で発生される磁界及び被検出流体の通過方向と直交する方向に発生する起電力を検出するよう配置されている。この構成において、測定管10内に被検出流体が流れる、すなわち磁界と直交する方向に導電性流体が移動すると、ファラデーの電磁誘導の法則に従い被検出流体中には、その移動速度(流速)に比例した起電力が発生する。このとき起電力はファラデーの法則により磁束密度、流速及び測定管径の積に比例する。電極30は、誘導体からなる測定管10の管壁を介して被検出流体と対向し、静電容量結合されており、流体内部に発生した起電力を電気的に取り出す働きをする。取り出された起電力は、制御部40に伝達され、流量信号に変換されて表示部51に表示され、あるいは電気信号として出力される。
(本体ケース110)
The operation principle of the capacitive electromagnetic flow meter 100 will be described with reference to FIG. The measurement tube 10 that guides the fluid to be detected is generated by a pair of exciting coils 22 disposed on the left and right sides of the measurement tube 10 and is disposed so as to be orthogonal to the substantially parallel magnetic field guided to the pole piece 178. The pair of electrodes 30 arranged to face the upper and lower surfaces of the measuring tube 10 are arranged so as to detect the electromotive force generated in the direction perpendicular to the magnetic field generated by the exciting coil 22 and the direction of passage of the fluid to be detected. Has been. In this configuration, when the fluid to be detected flows in the measuring tube 10, that is, when the conductive fluid moves in a direction orthogonal to the magnetic field, the moving speed (flow velocity) of the fluid to be detected is increased according to Faraday's law of electromagnetic induction. Proportional electromotive force is generated. At this time, the electromotive force is proportional to the product of the magnetic flux density, the flow velocity, and the measurement tube diameter according to Faraday's law. The electrode 30 faces the fluid to be detected through the tube wall of the measuring tube 10 made of a derivative and is capacitively coupled, and functions to electrically extract an electromotive force generated in the fluid. The extracted electromotive force is transmitted to the control unit 40, converted into a flow rate signal, displayed on the display unit 51, or output as an electrical signal.
(Main body case 110)

次に、容量式電磁流量計の各部材の詳細を図面に基づき説明する。図14及び図15に示す容量式電磁流量計100は、容量式電磁流量計本体を構成する本体ケース110と、表示ユニット50とで構成される。この容量式電磁流量計は、本体ケース110の両端面に開口された流路口111から被検出流体を内部に通過させ、その流量を検出して表示ユニット50に表示する。   Next, details of each member of the capacitive electromagnetic flow meter will be described with reference to the drawings. A capacitive electromagnetic flow meter 100 shown in FIGS. 14 and 15 includes a main body case 110 constituting a capacitive electromagnetic flow meter main body and a display unit 50. This capacitive electromagnetic flow meter allows the fluid to be detected to pass through the flow passage openings 111 opened at both end faces of the main body case 110, detects the flow rate, and displays it on the display unit 50.

本体ケース110には、PPS樹脂等が利用できる。特に本体ケース110を金属でなく樹脂で形成することにより、軽量化を図ると共に複雑な形状にも容易に形成でき、安価に構成できる利点が得られる。本体ケース110の上面には、図15に示すように、表示ユニット50が固定される。また本体ケース110の側面には、図16に示すように測定管10を収納するハウジング120の前後に各々サイドカバー130を固定している。各サイドカバー130には被検出流体を流入、排出するための流路口111を開口している。   PPS resin or the like can be used for the main body case 110. In particular, by forming the main body case 110 from a resin instead of a metal, it is possible to obtain an advantage that the weight can be reduced and a complicated shape can be easily formed and the structure can be made at low cost. As shown in FIG. 15, the display unit 50 is fixed to the upper surface of the main body case 110. Further, as shown in FIG. 16, side covers 130 are fixed to the side surfaces of the main body case 110 before and after the housing 120 that houses the measurement tube 10. Each side cover 130 is provided with a channel port 111 through which the fluid to be detected flows in and out.

さらにサイドカバー130の上面はヨーク蓋140で、下面は補強板142で各々閉塞している。さらに補強板142を覆うように、断面コ字状の本体カバー150で被覆し、本体カバー150の両端でサイドカバー130を固定して補強している。本体ケース110を本体カバー150で被覆して、サイドカバー130同士を本体カバー150で固定する状態を図17に示す。この図に示すように、ハウジング120の前後にサイドカバー130を固定した状態で、本体カバー150の側板155を挿入できる段差を形成している。さらに本体カバー150で本体ケース110を被覆した状態で、側板155に開口された螺子孔156に螺子を挿入して、本体カバー150の両端でサイドカバー130を螺号して固定する。さらに螺子孔156は、ハウジング120とサイドカバー130との連結に兼用することもでき、これにより組み立て作業効率も向上される。   Further, the upper surface of the side cover 130 is closed with a yoke lid 140 and the lower surface is closed with a reinforcing plate 142. Furthermore, the reinforcing plate 142 is covered with a body cover 150 having a U-shaped cross section, and the side cover 130 is fixed and reinforced at both ends of the body cover 150. A state in which the main body case 110 is covered with the main body cover 150 and the side covers 130 are fixed to each other with the main body cover 150 is shown in FIG. As shown in this figure, a step is formed so that the side plate 155 of the main body cover 150 can be inserted in a state where the side cover 130 is fixed before and after the housing 120. Further, with the main body cover 150 covering the main body case 110, screws are inserted into screw holes 156 opened in the side plate 155, and the side covers 130 are screwed and fixed at both ends of the main body cover 150. Furthermore, the screw hole 156 can also be used for the connection between the housing 120 and the side cover 130, thereby improving the assembly work efficiency.

本体カバー150は、板金等剛性のある部材で構成し、両端でサイドカバー130と螺子で螺号する等して、容量式電磁流量計の筐体に強度を持たせる。これにより、容量式電磁流量計を配管する際に、容量式電磁流量計の両側に設けられた配管固定機構に応力が加えられても、十分対抗できる強度を付与できる。例えば流路口111の内面に設けられた螺子溝112を螺号すると、両端から逆向きのトルクが加えられるが、このような捻れ応力で本体ケース110が破損しないよう本体カバー150が補強する。   The main body cover 150 is made of a rigid member such as a sheet metal, and the casing of the capacitive electromagnetic flowmeter is given strength by being screwed with the side cover 130 and screws at both ends. Thereby, when piping a capacity type electromagnetic flow meter, even if stress is applied to the piping fixing mechanism provided on both sides of the capacity type electromagnetic flow meter, it is possible to give strength that can sufficiently resist. For example, when the screw groove 112 provided on the inner surface of the flow path port 111 is screwed, torque in the opposite direction is applied from both ends. However, the main body cover 150 reinforces the main body case 110 from being damaged by such twisting stress.

また、容量式電磁流量計の筐体全体を金属製とするのでなく、本体ケース110を樹脂部材とすることで軽量化も図られる。本体カバー150は金属製ではあるが比較的軽量な板金で構成することにより、全体としての軽量化が実現できる。さらに本体ケース110を複雑な形状としても、金属製の場合と比較して安価に形成でき、コスト面でも有利となる。特に金属部品は単純な板金形状とすることで、安価とできる。さらにまた、容量式電磁流量計の本体ケース110表面を板金等の本体カバー150で被覆することにより、筐体表面を保護する効果も得られる。加えて、両端のサイドカバー130同士を金属製の本体カバー150で連結することにより、両端面を導通させてアース電位を共通にできるという副次的な効果も得られる。一方、本体ケース110には液アース端子144を備えており、被検出流体の電位をサイドカバー130の接地電位とする。   In addition, the entire casing of the capacitive electromagnetic flow meter is not made of metal, but the weight can be reduced by using the main body case 110 as a resin member. Although the main body cover 150 is made of a metal but relatively light metal plate, the overall weight can be reduced. Furthermore, even if the main body case 110 has a complicated shape, it can be formed at a lower cost than the case of metal, which is advantageous in terms of cost. In particular, metal parts can be made inexpensive by using a simple sheet metal shape. Furthermore, by covering the surface of the main body case 110 of the capacitive electromagnetic flow meter with a main body cover 150 such as a sheet metal, an effect of protecting the housing surface can be obtained. In addition, by connecting the side covers 130 at both ends with the metal main body cover 150, a secondary effect that the both end surfaces are made conductive and the ground potential can be made common can be obtained. On the other hand, the main body case 110 is provided with a liquid earth terminal 144, and the potential of the fluid to be detected is set to the ground potential of the side cover 130.

本体カバー150は、上記の例では図18(a)に示すように一枚の断面コ字状本体カバー150でハウジング120全体をカバーする構成とした。特に板金を断面コ字状に折曲することで、曲げ強度を一層増すことができる。また本体カバー150一枚でサイドカバー130同士を連結できるので、部品点数も最小限とでき、組み立て作業性にも優れる。ただ、本体カバーは、上記の構成に限られず、複数枚で構成してもよい。例えば図18(b)に示すように、本体カバー151を2枚、それぞれ断面コ字状とし、これらをハウジング120の上下から覆うように構成することもできる。あるいは図18(c)に示すように、断面L字状の本体カバー152とし、これらをハウジング120の対角線方向から狭持する構成としてもよい。さらに図18(d)に示すように、2枚の平板状本体カバー153を使用して、サイドカバー同士を橋渡しする構成としても良い。
(サイドカバー130)
In the above example, the main body cover 150 is configured to cover the entire housing 120 with a single U-shaped main body cover 150 as shown in FIG. In particular, the bending strength can be further increased by bending the sheet metal into a U-shaped cross section. Further, since the side covers 130 can be connected to each other with a single body cover 150, the number of parts can be minimized and the assembly workability is excellent. However, the main body cover is not limited to the above configuration, and may be configured by a plurality of sheets. For example, as shown in FIG. 18 (b), two main body covers 151, each having a U-shaped cross section, may be configured so as to cover them from above and below the housing 120. Alternatively, as shown in FIG. 18C, a body cover 152 having an L-shaped cross section may be used, and these may be sandwiched from the diagonal direction of the housing 120. Further, as shown in FIG. 18 (d), two flat main body covers 153 may be used to bridge the side covers.
(Side cover 130)

サイドカバー130は、流路口111を開口している。流路口111は、本体ケース110に内蔵される測定管10とで流路を構成する。流路の口径は、流路口111の一端から他端までほぼ同じ直径として、この流路に被検出流体を一方向に流す際の損失を低減する。流路口111の部分には、容量式電磁流量計を設置する工場等の外部配管(図示せず)と接続するための配管固定機構として、流路口111の内面に螺子溝112が形成されている。螺合により配管する際の機械的強度を確保するために、好ましくはサイドカバー130を金属で一体に形成する。なお外部配管と流路との他の接続方法としては、本体ケースの開口端面にボルトを植設し、他方、外部配管の端にフランジを設け、このフランジの挿通孔にボルトを通した後にナットを螺着させることによって本体ケースと外部配管とを接続するようにしてもよい。
(測定管10)
The side cover 130 opens the flow path port 111. The channel port 111 constitutes a channel with the measurement tube 10 built in the main body case 110. The diameter of the flow path is set to substantially the same diameter from one end to the other end of the flow path port 111 to reduce loss when the detected fluid flows in one direction in the flow path. A thread groove 112 is formed on the inner surface of the channel port 111 at the channel port 111 as a piping fixing mechanism for connecting to an external piping (not shown) of a factory or the like where a capacitive electromagnetic flow meter is installed. . In order to ensure mechanical strength when piping by screwing, the side cover 130 is preferably formed integrally with metal. As another connection method between the external pipe and the flow path, a bolt is planted on the open end face of the main body case, and on the other hand, a flange is provided at the end of the external pipe, and the nut is passed through the bolt through the flange insertion hole. The main body case and the external pipe may be connected by screwing.
(Measurement tube 10)

測定管10は、管状の内部に被検出流体を通過させる絶縁性ライニングである。測定管10には、被検出流体を通過させるパイプとしての優れた耐薬品性能と、コンデンサを構成するための電気的特性とが要求される。機械的特性の面からは、測定管10は、被検出流体の圧力、温度変化による配管の伸縮に基づく引張又は圧縮の力を担う強度母体とし、かつそれに耐える所要の内径、肉厚、長さを有する剛構造部材とする。一方、電気的特性の面からは、測定管10は非磁性の絶縁性部材として誘電体材料であることが望まれる。特に測定管10の周囲に貼付される電極30と被検出流体との静電容量結合を高めS/N比を改善するために、誘電率の高い材質で構成する。このような材質としてはセラミックスやプラスチック等が利用できる。一般的にはセラミックスが用いられるが、測定管の外周面に、後述する位置決めのための突起12や段差14を一体的に形成する場合、成形時の熱収縮による位置決め精度の低下や、後加工でこのような突起や段差を形成するとコスト的に高くなるおそれがある。このため、本実施の形態では比較的強度があり、且つ成形精度と高誘電性を確保できるセラミックスを混入したPPS樹脂を採用している。PPS樹脂は、耐油、耐薬品性等に優れる。本実施の形態では、ポリプラスチックス株式会社製フレクティス(登録商標)を使用した。また測定管10の内面には必要に応じてライニングが施工される。   The measurement tube 10 is an insulating lining that allows a fluid to be detected to pass through the inside of the tube. The measuring tube 10 is required to have excellent chemical resistance as a pipe through which a fluid to be detected passes and electrical characteristics for constituting a capacitor. From the viewpoint of mechanical characteristics, the measuring tube 10 is a strength matrix that bears the force of tension or compression based on the expansion and contraction of the pipe due to pressure and temperature changes of the fluid to be detected, and the required inner diameter, thickness, and length to withstand it. A rigid structural member having On the other hand, from the viewpoint of electrical characteristics, the measuring tube 10 is desirably a dielectric material as a nonmagnetic insulating member. In particular, the electrode 30 is made of a material having a high dielectric constant in order to enhance the capacitive coupling between the electrode 30 attached around the measuring tube 10 and the fluid to be detected and to improve the S / N ratio. Ceramics, plastics, etc. can be used as such materials. In general, ceramics are used. However, when a protrusion 12 and a step 14 for positioning, which will be described later, are integrally formed on the outer peripheral surface of the measuring tube, the positioning accuracy is reduced due to thermal shrinkage during molding, or post-processing is performed. If such protrusions and steps are formed, the cost may increase. For this reason, in the present embodiment, a PPS resin mixed with ceramics that has relatively high strength and can ensure molding accuracy and high dielectric property is employed. PPS resin is excellent in oil resistance and chemical resistance. In the present embodiment, Flexis (registered trademark) manufactured by Polyplastics Co., Ltd. was used. A lining is applied to the inner surface of the measuring tube 10 as necessary.

被検出流体は、水や非腐食性の液体であり、所定の導電率を備える液体である。容量式電磁流量計は、接液式の電磁流量計と異なり、電極30を被検出流体に直接接触させないため、従来は使用できなかった電極を腐食するような液体であっても測定できる。また、測定管10の材質を選択することによって、様々な被検出流体に対応できる。特に、測定精度等に対応して要求される誘電率と、被検出流体に対する耐性に応じて、測定管10の材質を選択できる。特に本実施の形態に係る容量式電磁流量計は、測定管10を本体ケース110と別部材としているので、測定管10のみを変更し、他の構成部品を共通化して様々な仕様の容量式電磁流量計を構成でき、製品仕込みの上で有利なものとなる。   The fluid to be detected is water or a non-corrosive liquid, and is a liquid having a predetermined conductivity. Unlike the liquid contact type electromagnetic flow meter, the capacity type electromagnetic flow meter does not directly contact the electrode 30 with the fluid to be detected. Therefore, even a liquid that corrodes an electrode that could not be used conventionally can be measured. Moreover, it can respond to various to-be-detected fluids by selecting the material of the measuring tube 10. FIG. In particular, the material of the measuring tube 10 can be selected according to the dielectric constant required in accordance with the measurement accuracy and the resistance to the fluid to be detected. In particular, since the capacitive electromagnetic flow meter according to the present embodiment uses the measurement tube 10 as a separate member from the main body case 110, only the measurement tube 10 is changed, and other component parts are used in common, so that the capacitance type has various specifications. An electromagnetic flow meter can be configured, which is advantageous for product preparation.

さらに測定管10には、円柱状の測定管10の回転を阻止するための回転阻止機構を設けている。すなわち、測定管10の周囲で電極30と励磁コイル22とを直交させる必要があるため、円柱状の測定管10が回転して位置ずれを生じると、正確な検出に支障を来すおそれがある。このため、図19(a)に示すように測定管10の外周に突起12を設けている。突起12を支承する孔をプリアンプモジュール160や本体ケース110等に形成することで、測定管10を所定の姿勢に位置決めし、回転を阻止する。   Further, the measurement tube 10 is provided with a rotation blocking mechanism for blocking the rotation of the columnar measurement tube 10. That is, since it is necessary to make the electrode 30 and the exciting coil 22 orthogonal to each other around the measurement tube 10, if the cylindrical measurement tube 10 is rotated and misaligned, accurate detection may be hindered. . For this reason, as shown in FIG. 19A, the protrusion 12 is provided on the outer periphery of the measuring tube 10. By forming a hole for supporting the protrusion 12 in the preamplifier module 160, the main body case 110, and the like, the measuring tube 10 is positioned in a predetermined posture and rotation is prevented.

測定管10は、本体ケース110と別部材とする。これにより、測定管10を構成する部材にはコンデンサに適した材質を選択できる。一方で本体ケース110は、複雑な形状にも容易に成型可能な樹脂が使用できる。このように、測定管10を本体ケース110と別部材とすることにより、各々に適した部材で構成できる。特に測定管を構成する高誘電材料は一般に高価であるため、必要な部分のみを高価な部材で構成し、他の部材はより安価な材質として全体のコストを低減できる。また、容量式電磁流量計に要求される精度等に応じて、適切な材質の測定管10を選定できる。さらに、口径の異なる測定管に交換することもできる。このように、容量式電磁流量計の検出目的や用途、求められる仕様やコストに応じて、適切な材質の測定管を選定することができる。また、複数の測定管を一の容量式電磁流量計にセット可能とすることで、多品種の容量式電磁流量計の部材を共通化して、安価に提供できる。
(電極30)
The measurement tube 10 is a separate member from the main body case 110. Thereby, the material suitable for a capacitor | condenser can be selected for the member which comprises the measurement pipe | tube 10. FIG. On the other hand, a resin that can be easily molded into a complicated shape can be used for the main body case 110. Thus, by making the measuring tube 10 a separate member from the main body case 110, it can be configured by a member suitable for each. In particular, since the high dielectric material constituting the measuring tube is generally expensive, only necessary portions are made of expensive members, and the other members can be made of less expensive materials to reduce the overall cost. Moreover, the measuring tube 10 made of an appropriate material can be selected according to the accuracy required for the capacity type electromagnetic flow meter. Furthermore, it can be replaced with a measuring tube having a different diameter. Thus, a measuring tube made of an appropriate material can be selected according to the detection purpose and application of the capacity type electromagnetic flow meter, the required specifications and cost. In addition, by making it possible to set a plurality of measurement tubes in one capacity type electromagnetic flow meter, the members of various types of capacity type electromagnetic flow meters can be shared and provided at low cost.
(Electrode 30)

測定管10の周囲には電極30が配置される。電極30は、ポリイミド等の絶縁テープに銅箔をコーティングしたものが使用できる。この電極30は、図19(b)に示すように、円筒状の測定管10の外周に沿うように湾曲された面状の導電体であり、一対の電極30を測定管10を挟んで対向するように配置する。このように一対の電極30と被検出流体との静電結合により、流体中に発生した起電力を測定管10から外部に取り出して、流量を検出できる。各電極30は、測定管10の外周に隙間なく貼付される。貼付にはテープや接着剤等が利用できる。電極30は、好ましくは可撓性部材で構成することにより、測定管10の外面に隙間なく固定できる。   An electrode 30 is disposed around the measurement tube 10. As the electrode 30, an insulating tape such as polyimide coated with a copper foil can be used. As shown in FIG. 19B, the electrode 30 is a planar conductor that is curved along the outer periphery of the cylindrical measurement tube 10, and the pair of electrodes 30 are opposed to each other with the measurement tube 10 interposed therebetween. Arrange to do. Thus, by electrostatic coupling between the pair of electrodes 30 and the fluid to be detected, the electromotive force generated in the fluid can be taken out from the measuring tube 10 and the flow rate can be detected. Each electrode 30 is affixed to the outer periphery of the measuring tube 10 without a gap. Tape or adhesive can be used for pasting. The electrode 30 is preferably made of a flexible member and can be fixed to the outer surface of the measuring tube 10 without a gap.

また面状の導電体である電極の腐食や結露による一対の電極間の導通を防止するために、導電体は絶縁層で被覆することが好ましい。図19の例では、シリコーン樹脂等の絶縁性の接着材を介して測定管10の外周に接着することにより、絶縁層の形成と接着を同時に実現している。また、その他の構成として絶縁層としてポリイミド樹脂テープを使用し、ポリイミド樹脂テープ上に銅箔の面状導電体を予め設けた電極30を、測定管10上に配置する構成とすることもできる。測定管10の周囲には、電極30を配置する位置及び大きさに段差14を形成しており、電極30の位置決めを実現する。段差14は、測定管10外周の肉厚を薄くすることで形成している。   In order to prevent conduction between the pair of electrodes due to corrosion or condensation of the electrode which is a planar conductor, the conductor is preferably covered with an insulating layer. In the example of FIG. 19, formation and adhesion of the insulating layer are realized at the same time by adhering to the outer periphery of the measuring tube 10 via an insulating adhesive such as silicone resin. As another configuration, a polyimide resin tape may be used as the insulating layer, and an electrode 30 in which a copper foil planar conductor is previously provided on the polyimide resin tape may be disposed on the measuring tube 10. Around the measurement tube 10, a step 14 is formed at the position and size where the electrode 30 is disposed, and the positioning of the electrode 30 is realized. The step 14 is formed by reducing the thickness of the outer circumference of the measuring tube 10.

さらに電極30は、プリアンプモジュール160と電気接続するためのリードを設ける。図19の例では、銅箔の面状導電体の一部に切り込みを入れてリード片32とし、これを引き出している。この構成は、リードの配線等を不要とし、極めて安価且つ容易に電極30の配線を行うことができる。   Further, the electrode 30 is provided with leads for electrical connection with the preamplifier module 160. In the example of FIG. 19, a part of a copper foil sheet conductor is cut into lead pieces 32, which are drawn out. This configuration eliminates the need for lead wiring or the like, and enables wiring of the electrode 30 to be performed very inexpensively and easily.

なおこの例では一対の電極を使用したが、2組以上の電極を使用することも可能である。複数組の電極を使用する場合、各電極で検出する電界が磁界と直交するように、電極の位置は調整される。
(ハウジング120)
Although a pair of electrodes is used in this example, two or more sets of electrodes can be used. When a plurality of sets of electrodes are used, the positions of the electrodes are adjusted so that the electric field detected by each electrode is orthogonal to the magnetic field.
(Housing 120)

次にハウジング120の内部に収納される部材を、図20の分解斜視図に基づいて説明する。この図に示すように、ハウジング120は測定管10と、一対のプリアンプと、励磁モジュール170とを備える。またハウジング120の前後には貫通孔121が開口され、ここに測定管10が挿入される。またハウジング120内部に保持される測定管10の上下に、プリアンプが配置される。図21に示すように、電極30を装着した状態で、測定管10の上下からプリアンプモジュール160にて狭持する。
(プリアンプ)
Next, members housed in the housing 120 will be described based on an exploded perspective view of FIG. As shown in this figure, the housing 120 includes a measuring tube 10, a pair of preamplifiers, and an excitation module 170. A through-hole 121 is opened before and after the housing 120, and the measuring tube 10 is inserted therein. Preamplifiers are arranged above and below the measurement tube 10 held inside the housing 120. As shown in FIG. 21, the preamplifier module 160 holds the electrode 30 from above and below with the electrode 30 attached.
(Preamplifier)

プリアンプモジュール160は、信号増幅用のプリアンプを構成する。容量式電磁流量計においては、電極30と被検出流体との静電容量結合が一般に数十pF程度と小さいため、電気信号を通すためのフィルタを設ける際の抵抗のインピーダンスが極めて高くなっている。このため、各電極30に検出回路34としてプリアンプを接続してインピーダンスを下げる。図20に示すプリアンプは、測定管10に配置される一対の電極30と電気的に接続され、検出された電気信号を増幅して制御部40に送出する。このプリアンプは、プリアンプモジュール160を、シールドケース161に収納し、さらにシールドカバー162で閉塞し、電極30を含むプリアンプを確実にシールドして電気信号をノイズから保護する。
(プリアンプモジュール160)
The preamplifier module 160 constitutes a preamplifier for signal amplification. In the capacitive electromagnetic flow meter, since the capacitive coupling between the electrode 30 and the fluid to be detected is generally as small as several tens of pF, the impedance of the resistance when providing a filter for passing an electrical signal is extremely high. . For this reason, a preamplifier is connected to each electrode 30 as a detection circuit 34 to lower the impedance. The preamplifier shown in FIG. 20 is electrically connected to a pair of electrodes 30 arranged in the measurement tube 10, amplifies the detected electrical signal, and sends it to the control unit 40. In this preamplifier, the preamplifier module 160 is housed in a shield case 161 and is further closed by a shield cover 162, so that the preamplifier including the electrode 30 is reliably shielded to protect the electrical signal from noise.
(Preamplifier module 160)

プリアンプモジュール160の外観を図21に示す。この図において、図21(a)は一対のプリアンプモジュール160の斜視図を、図21(b)はプリアンプモジュール160の分解斜視図を、それぞれ示している。各プリアンプモジュール160は、図21(b)に示すように、プリアンプ基板164と、プリアンプ基板ホルダ165と、電極保護シート166とで構成される。プリアンプ基板164は、電極30で検出された電気信号増幅用の電子部品を実装する。プリアンプ基板164は、プリアンプ基板ホルダ165に保持される。図21(b)に示すプリアンプ基板ホルダ165は、上面にプリアンプ基板164を保持する開口を形成している。またプリアンプ基板ホルダ165は、下面を測定管10の側面に沿うようアーチ状に湾曲させており、この湾曲面に電極保護シート166を固定する。電極保護シート166は、ゴム等の弾性体で構成され、プリアンプ基板ホルダ165の湾曲面で押圧されて、電極30を測定管10の周囲に隙間なく押圧する。特に電極30による静電容量結合を高めるため、電極30と測定管10との間に隙間が生じないように固定する必要がある。この作業を、電極保護シート166を利用することで、プリアンプモジュール160を測定管10にセットする際に、電極30を測定管10の周囲に確実に押圧して隙間なく固定でき、信頼性を高めると共に構成を簡素化して作業能率も向上する。
(励磁モジュール170)
An appearance of the preamplifier module 160 is shown in FIG. 21A is a perspective view of a pair of preamplifier modules 160, and FIG. 21B is an exploded perspective view of the preamplifier module 160. Each preamplifier module 160 includes a preamplifier substrate 164, a preamplifier substrate holder 165, and an electrode protection sheet 166, as shown in FIG. The preamplifier substrate 164 is mounted with an electronic component for amplifying the electric signal detected by the electrode 30. The preamplifier substrate 164 is held by a preamplifier substrate holder 165. The preamplifier substrate holder 165 shown in FIG. 21B has an opening for holding the preamplifier substrate 164 on the upper surface. The preamplifier substrate holder 165 has a lower surface curved in an arch shape along the side surface of the measurement tube 10, and the electrode protection sheet 166 is fixed to the curved surface. The electrode protection sheet 166 is made of an elastic body such as rubber and is pressed by the curved surface of the preamplifier substrate holder 165 to press the electrode 30 around the measuring tube 10 without a gap. In particular, in order to increase the capacitive coupling by the electrode 30, it is necessary to fix the electrode 30 and the measuring tube 10 so that no gap is generated. By using the electrode protection sheet 166 for this work, when the preamplifier module 160 is set on the measurement tube 10, the electrode 30 can be reliably pressed around the measurement tube 10 and fixed without any gap, thereby improving reliability. At the same time, the configuration is simplified to improve the work efficiency.
(Excitation module 170)

さらに、図20に示すハウジング120は、測定管10の左右側面を挟むように、励磁モジュール170が配置される。励磁モジュール170は、励磁コイル22を備えており、測定管10の左右から磁界を付与する。したがって、電極30により検出される電界と磁界が直交するように、励磁モジュール170とプリアンプの配置位置が設定される。   Furthermore, the excitation module 170 is arrange | positioned so that the housing 120 shown in FIG. The excitation module 170 includes an excitation coil 22 and applies a magnetic field from the left and right of the measurement tube 10. Therefore, the arrangement positions of the excitation module 170 and the preamplifier are set so that the electric field and magnetic field detected by the electrode 30 are orthogonal to each other.

励磁モジュール170の斜視図を図22に示す。図22(a)は励磁モジュール170を斜め上方から見た斜視図、図22(b)は斜め下方から見た斜視図を、それぞれ示している。この図に示す励磁モジュール170は、励磁コイル22を保持するコイルケース172と、コイルケース172を一対、対向するように固定する励磁プレート174と、中継基板176で構成される。
(励磁プレート174)
A perspective view of the excitation module 170 is shown in FIG. FIG. 22A shows a perspective view of the excitation module 170 as viewed obliquely from above, and FIG. 22B shows a perspective view of the excitation module 170 as viewed from obliquely below. The excitation module 170 shown in this figure includes a coil case 172 that holds the excitation coil 22, an excitation plate 174 that fixes the coil case 172 as a pair so as to face each other, and a relay substrate 176.
(Excitation plate 174)

励磁プレート174の斜視図を図23(a)、(b)に示す。励磁プレート174は、一対のコイルケース172を離間させて保持し、コイルケース172のポールピース178同士の間で磁界を生じさせる。この励磁プレート174は、ほぼ平行に離間させた対向片174aを、連結片174bの両端で連結した断面ほぼコ字状に形成され、対向片174aに各々コイルケース172を保持して、これらを平行に離間させて保持する。また励磁プレート174の上面の両端部には、ヨーク蓋固定用のヨーク片174cが各々形成される。   A perspective view of the excitation plate 174 is shown in FIGS. The excitation plate 174 holds the pair of coil cases 172 apart from each other, and generates a magnetic field between the pole pieces 178 of the coil case 172. The excitation plate 174 is formed in a substantially U-shaped cross-section in which opposed pieces 174a that are separated from each other in parallel are connected at both ends of the connecting piece 174b. And keep them apart. Further, yoke pieces 174c for fixing the yoke lid are formed at both ends of the upper surface of the excitation plate 174, respectively.

励磁プレート174は、励磁コイル22で発生される磁界で磁気回路を構成するため、強磁性体材料で構成する。この励磁プレート174は、金属等で一体に形成している。また対向するポールピース178同士の間で磁界が効率よく発生されるように、いいかえるとポールピース178から発される磁束が、下方向の連結片174bに向かう漏れ磁束を低減するため、励磁プレート174の一部を部分的に開口している。特に、連結片174bと対向片174aとの接合部分を大きく開口して開口部174dを形成することにより、磁気回路の短絡を防止する。このような形状の励磁プレート174を使用することで、漏れ磁場を低減し、磁気回路の効率を高めることができる。
(中継基板176)
The excitation plate 174 is made of a ferromagnetic material because it forms a magnetic circuit with the magnetic field generated by the excitation coil 22. The excitation plate 174 is integrally formed of metal or the like. In other words, the magnetic flux generated from the pole piece 178 reduces the leakage magnetic flux toward the downward connecting piece 174b so that the magnetic field is efficiently generated between the opposing pole pieces 178. Is partially open. In particular, a magnetic circuit is prevented from being short-circuited by forming an opening 174d by greatly opening a joint portion between the connecting piece 174b and the opposing piece 174a. By using the excitation plate 174 having such a shape, the leakage magnetic field can be reduced and the efficiency of the magnetic circuit can be increased.
(Relay board 176)

また図22(b)に示すように、励磁プレート174の連結片174bの裏面には、中継基板176が固定される。中継基板176は、励磁コイル22の励磁する励磁回路24として、図13に示す初期励磁電源26、励磁継続電源27、励磁極性切替回路28、定電流回路29を構成する。励磁回路24でポールピース178同士の間で交番磁界を発生させるように、中継基板176には必要な電気回路が実装される。この励磁モジュール170は、商用周波数と異なる周波数で交番磁界を発生させる。好ましくは、励磁周波数は商用周波数よりも高い周波数、例えば75kHzとする。これにより、商用周波数で生じるノイズを回避することができる。
(コイルケース172)
Further, as shown in FIG. 22B, a relay substrate 176 is fixed to the back surface of the coupling piece 174b of the excitation plate 174. The relay substrate 176 constitutes an initial excitation power supply 26, an excitation continuation power supply 27, an excitation polarity switching circuit 28, and a constant current circuit 29 shown in FIG. 13 as the excitation circuit 24 for exciting the excitation coil 22. A necessary electric circuit is mounted on the relay substrate 176 so that the exciting circuit 24 generates an alternating magnetic field between the pole pieces 178. The excitation module 170 generates an alternating magnetic field at a frequency different from the commercial frequency. Preferably, the excitation frequency is higher than the commercial frequency, for example, 75 kHz. Thereby, the noise which arises in a commercial frequency can be avoided.
(Coil case 172)

コイルケース172は、コアを挿入し、コアの周囲に励磁コイル22を捲回する構成とする。コイルケース172の分解斜視図を図24に示す。この図に示すように、コイルケース172は中空の軸で平板172a、172bを連結した形状とし、平板172a、172b同士の間に励磁コイル22を捲回するコイル捲回空間172cが形成される。一方の平板172aには、コアとしてポールピース178を挿入するポールピース挿入口172dが開口される。またポールピース挿入口172dは中空の軸状とし、コイル捲回空間172cを貫通している。さらに他方の平板172bは矩形状とし、図22(a)に示すように励磁プレート174の対向片174aに固定される。
(ポールピース178)
The coil case 172 has a configuration in which a core is inserted and the exciting coil 22 is wound around the core. An exploded perspective view of the coil case 172 is shown in FIG. As shown in this figure, the coil case 172 has a shape in which flat plates 172a and 172b are connected by a hollow shaft, and a coil winding space 172c for winding the exciting coil 22 is formed between the flat plates 172a and 172b. One flat plate 172a has a pole piece insertion opening 172d into which a pole piece 178 is inserted as a core. The pole piece insertion port 172d has a hollow shaft shape and penetrates the coil winding space 172c. Further, the other flat plate 172b has a rectangular shape and is fixed to the opposing piece 174a of the excitation plate 174 as shown in FIG.
(Pole piece 178)

励磁コイル22はポールピースコア178aの周囲に捲回される。ポールピース178は、ポールピースコア178aをなす鉄芯の一端に矩形状の平板178bを固定し、平板178bを介して磁束が出入りする。ポールピースコア178aには積層鉄心等の導電性の磁性材が好適に使用できる。またポールピースコアを使用しないで、この部分で生じる磁気回路遅れを低減する構成としてもよい。   The exciting coil 22 is wound around the pole piece core 178a. The pole piece 178 has a rectangular flat plate 178b fixed to one end of an iron core forming the pole piece core 178a, and magnetic flux enters and exits through the flat plate 178b. A conductive magnetic material such as a laminated iron core can be suitably used for the pole piece core 178a. Moreover, it is good also as a structure which reduces the magnetic circuit delay which arises in this part, without using a pole piece core.

この励磁モジュール170は、内蔵される一対の励磁コイル22を離間して配置し、中継基板176で励磁コイル22を励磁してポールピース178同士の間に磁界を生じさせる。これにより、ポールピース178の間に設置された測定管10に対して、被検出流体として導電率を有する液体を流すと、液体の運動方向と直交する方向に起電力を生じさせる。   In this excitation module 170, a pair of built-in excitation coils 22 are arranged apart from each other, and the excitation coil 22 is excited by the relay substrate 176 to generate a magnetic field between the pole pieces 178. As a result, when a liquid having conductivity as the fluid to be detected flows through the measuring tube 10 installed between the pole pieces 178, an electromotive force is generated in a direction orthogonal to the moving direction of the liquid.

なお図11の例では、励磁コイル22を2つ使用し、測定管10の左右に設けているが、コイルを一とすることもできる。例えば図30に示すようにコア178Bの両端で測定管10Bを挟むようにすれば、コア178Bに捲回する励磁コイル22Bを一とできる。この図に示す容量式電磁流量計も、図11等と同様に、励磁回路24Bで励磁コイル22Bを励磁し、測定管10Bを通過する被検出流体により生じる起電力を検出回路34Bが電極30Bで検出し、制御部40Bに送出して表示部51Bにて表示する。   In the example of FIG. 11, two exciting coils 22 are used and are provided on the left and right of the measuring tube 10. However, the number of coils may be one. For example, as shown in FIG. 30, if the measurement tube 10B is sandwiched between both ends of the core 178B, the exciting coil 22B wound around the core 178B can be integrated. Similarly to FIG. 11 and the like, the capacitive electromagnetic flow meter shown in this figure excites the exciting coil 22B with the exciting circuit 24B, and the detection circuit 34B detects the electromotive force generated by the detected fluid passing through the measuring tube 10B with the electrode 30B. It is detected, sent to the control unit 40B, and displayed on the display unit 51B.

さらに図15に戻り、容量式電磁流量計は、本体ケース110の上面に、表示ユニット50を固定している。本体ケース110の上面には、表示ユニット50を固定するための螺子孔122をハウジング120の四隅に形成している。また、サイドカバー130の上端は、本体ケース110上面に固定された表示ユニット50の表面と同一平面となるよう、窪ませた段差空間が形成されている。この段差空間は、表示ユニット50の外形及び大きさとほぼ等しいか、これよりも若干大きく形成される。
(表示ユニット50)
Further, returning to FIG. 15, the capacitive electromagnetic flow meter has the display unit 50 fixed to the upper surface of the main body case 110. Screw holes 122 for fixing the display unit 50 are formed at the four corners of the housing 120 on the upper surface of the main body case 110. In addition, a recessed step space is formed at the upper end of the side cover 130 so as to be flush with the surface of the display unit 50 fixed to the upper surface of the main body case 110. This step space is formed to be approximately equal to or slightly larger than the outer shape and size of the display unit 50.
(Display unit 50)

表示ユニット50は被検出流体の流量等の情報を表示するための部材であり、図14等に示すように表示部51として表示画面52を備える。図14の例では表示画面52に数値を表示する数値表示領域として、7セグメント式表示器を使用しており、流量等を数値で表示する。7セグメント式表示器には、検出した流量について、瞬時流量や積算流量等の数値を表示する。この図に示す表示画面52は、7セグメント式表示器を2段備えており(52a、52b)、積算流量と設定値とを同時に表示可能としている。ただ、7セグメント式表示器を1画面のみ設けて、積算流量や瞬時流量、設定値等の表示を切り替え可能とすることも可能であることはいうまでもない。   The display unit 50 is a member for displaying information such as the flow rate of the fluid to be detected, and includes a display screen 52 as the display unit 51 as shown in FIG. In the example of FIG. 14, a 7-segment display is used as a numerical display area for displaying numerical values on the display screen 52, and the flow rate and the like are displayed numerically. The 7-segment display displays numerical values such as instantaneous flow rate and integrated flow rate for the detected flow rate. The display screen 52 shown in this figure has two stages of 7-segment display (52a, 52b), and can display the integrated flow rate and the set value simultaneously. However, it is needless to say that the display of the integrated flow rate, the instantaneous flow rate, the set value, etc. can be switched by providing only one screen with a 7-segment display.

また表示画面52は、被検出流体の流速や流れ方向を示す表示灯53を備える。表示灯53は、直線状のバー型に配置されたLEDで構成される。表示灯53は、例えば流量に応じた速さでLEDを流れ方向に順次点灯、さらに消灯させ、流速と流れ方向を感覚的に表現できる。またバー状LEDに代わって、矢印形の表示灯等も利用できる。さらに、LED等を使用したセグメント式の表示画面52に代わって、液晶や有機EL等を使用した表示画面とすることも可能である。このように表示画面52には、流量等の数値のみならず矢印等の図形やイメージを併せて、あるいは択一的に表示させることができ、検出した流量等の情報をユーザに視認しやすい形で表示できる。
(設定部80)
The display screen 52 includes an indicator lamp 53 that indicates the flow velocity and the flow direction of the fluid to be detected. The indicator lamp 53 is composed of LEDs arranged in a linear bar shape. The indicator lamp 53 can turn on and off the LEDs sequentially in the flow direction at a speed corresponding to the flow rate, for example, and can express the flow velocity and the flow direction sensuously. Moreover, instead of the bar-shaped LED, an arrow-shaped indicator lamp or the like can be used. Furthermore, instead of the segment-type display screen 52 using LEDs or the like, a display screen using liquid crystal or organic EL can be used. In this way, the display screen 52 can display not only numerical values such as flow rate but also figures and images such as arrows or alternatively, and can easily display the detected flow rate information to the user. Can be displayed.
(Setting unit 80)

表示ユニット50は、各種の設定を行う設定部80として操作パネル54を備えている。操作パネル54は、各種の設定を行うためのキーやボタンを備えている。図14等の例では、表示画面52に4桁の7セグメント式表示器を2段に配置し、さらに右下に操作パネル54を設け、十字方向にキーを配置している。この設定部80は、後述する積算流量の初期値や所定のリセット値を設定するためのリセット設定部等として機能する。   The display unit 50 includes an operation panel 54 as a setting unit 80 for performing various settings. The operation panel 54 includes keys and buttons for performing various settings. In the example of FIG. 14 and the like, a 4-digit 7-segment display is arranged in two stages on the display screen 52, an operation panel 54 is provided in the lower right, and keys are arranged in the cross direction. The setting unit 80 functions as a reset setting unit for setting an initial value of an integrated flow rate, which will be described later, or a predetermined reset value.

なお、この例では表示画面52を表示する表示回路に、検出回路34及び励磁回路24と接続されてこれらを制御する制御部40を組み込んでいる。ただ、制御回路を個別の部材で構成し、本体ケース110内に組み込むことも可能であることは言うまでもない。また制御回路や検出回路、励磁回路等を統合することも可能である。
(出力部60)
In this example, the display circuit that displays the display screen 52 incorporates a control unit 40 that is connected to the detection circuit 34 and the excitation circuit 24 and controls them. However, it goes without saying that the control circuit can be formed of individual members and incorporated in the main body case 110. It is also possible to integrate a control circuit, a detection circuit, an excitation circuit, and the like.
(Output unit 60)

表示ユニット50は出力部60を備えている。この例では、出力部60は制御出力、アナログ出力、タイムアウト出力を備え、各々の出力に応じた外部出力端子を備えている。制御出力は、容量式電磁流量計で外部機器のON/OFF動作を直接制御するON/OFF出力として使用できる。この場合は、検出された瞬時流量が所定値に達したときにON/OFF出力を切り替えるように、HIGH/LOWの2つの状態に出力するスイッチとして機能する。スイッチ機能は、ノーマルオープン、ノーマルクローズのいずれとしてもよい。あるいは、制御出力として、検出された積算流量に応じたパルス電圧を出力することもできる。この場合は、外部の電圧入力機器に対して、積算流量で制御する用途等に利用できる。また、積算流量をリセットするリセット信号入力端子を備えてもよい。   The display unit 50 includes an output unit 60. In this example, the output unit 60 includes a control output, an analog output, and a timeout output, and includes an external output terminal corresponding to each output. The control output can be used as an ON / OFF output for directly controlling the ON / OFF operation of an external device with a capacitive electromagnetic flow meter. In this case, it functions as a switch that outputs in two states of HIGH / LOW so that the ON / OFF output is switched when the detected instantaneous flow rate reaches a predetermined value. The switch function may be either normally open or normally closed. Alternatively, a pulse voltage corresponding to the detected integrated flow rate can be output as the control output. In this case, the external voltage input device can be used for controlling the integrated flow rate. Further, a reset signal input terminal for resetting the integrated flow rate may be provided.

一方、アナログ出力は、測定された瞬時流量や積算流量等に応じたアナログ電流を出力できる。この例では、瞬時流量が0〜定格値の範囲で変化すると、4〜20mAの範囲でアナログ電流を出力する。このため出力部60は、アナログ電流出力回路62を備える。アナログ電流は電圧信号に比べてノイズ耐性に優れており、これを外部に出力することで、データの記録や解析に利用できる。さらにタイムアウト出力は、後述するようにタイムアウト時にタイムアウト信号を出力する。   On the other hand, the analog output can output an analog current according to the measured instantaneous flow rate or integrated flow rate. In this example, when the instantaneous flow rate changes in the range of 0 to the rated value, an analog current is output in the range of 4 to 20 mA. For this reason, the output unit 60 includes an analog current output circuit 62. The analog current has better noise immunity than the voltage signal, and can be used for data recording and analysis by outputting it to the outside. Further, the timeout output outputs a timeout signal at the time of timeout as will be described later.

このように出力部60は積算値出力部や瞬時値出力部として機能できる。なお出力部は、上記の制御出力、アナログ出力、タイムアウト出力のいずれかを省略したり、あるいはさらに別の出力端子を備えてもよい。さらに、各出力端子の出力状態を示す出力表示灯を設けてもよい。
(閾値設定部)
Thus, the output unit 60 can function as an integrated value output unit or an instantaneous value output unit. Note that the output unit may omit any of the control output, analog output, and timeout output, or may include another output terminal. Furthermore, you may provide the output indicator lamp which shows the output state of each output terminal.
(Threshold setting unit)

さらに設定部80は、流体検出手段で検出された被検出流体の流量に対して所定の閾値を設定するための閾値設定部として機能する。すなわち、検出された流量を、予め閾値設定部で設定された閾値と比較し、これを上回る(或いは下回る)と出力部から出力信号を出力するセンサとして動作できる。
(入力部70)
Furthermore, the setting unit 80 functions as a threshold setting unit for setting a predetermined threshold for the flow rate of the fluid to be detected detected by the fluid detection unit. In other words, the detected flow rate is compared with a threshold value set in advance by the threshold setting unit, and when it exceeds (or falls below), it can operate as a sensor that outputs an output signal from the output unit.
(Input unit 70)

さらに表示ユニット50は入力部70を備えることもできる。入力部70は、温度センサ等の外部機器からの入力信号や、積算値をリセットするためのリセット信号、各種設定情報等を入力するためのインターフェースである。入力部としては、データ通信可能な通信ユニットやI/O端子、メモリカード等が利用できる。
(表示ユニット50)
Further, the display unit 50 can include an input unit 70. The input unit 70 is an interface for inputting an input signal from an external device such as a temperature sensor, a reset signal for resetting the integrated value, and various setting information. As the input unit, a communication unit capable of data communication, an I / O terminal, a memory card, or the like can be used.
(Display unit 50)

一方、表示ユニット50としては、本体ケース110に表示ユニット50を設ける一体型表示ユニット50と、本体ケース110とは別の位置に表示ユニットを配置する分離型表示ユニット50Bとが利用できる。図25に、一体型表示ユニット50の分解斜視図を示す。
(一体型表示ユニット50)
On the other hand, as the display unit 50, an integrated display unit 50 in which the display unit 50 is provided in the main body case 110 and a separate display unit 50B in which the display unit is disposed at a position different from the main body case 110 can be used. FIG. 25 is an exploded perspective view of the integrated display unit 50.
(Integrated display unit 50)

この図に示す一体型表示ユニット50は、フロントケース55と、電源ケーブル56と、表示基板57と、電源基板58とを備える。フロントケース55は、表示ユニット50の筐体であり、表示基板57を内部に保持すると共に、開口窓を通じて表示基板57上に設けられた7セグメント式表示器が外部に表出するように位置決めして固定する。また表示基板57の裏面には電源基板58が離間して配置される。電源ケーブル56は、容量式電磁流量計を駆動するための外部電源と接続されて、容量式電磁流量計に電力を供給する。表示基板57は、7セグメント式表示器や各種インジケータを構成するLED等の表示素子の駆動回路や、操作パネル54のスイッチ等を含む電子部品やCPU等の制御部品が実装されている。さらに、表示基板57と別に電源基板58が用意され、電源回路部品が電源基板58に実装される。表示用駆動回路を実装した表示基板57と、電源回路を実装した電源基板58とを分離することにより、電源回路の発熱を表示回路の電子部品から分離できる。
(択一固定機構)
The integrated display unit 50 shown in this figure includes a front case 55, a power cable 56, a display substrate 57, and a power substrate 58. The front case 55 is a housing of the display unit 50 and holds the display substrate 57 inside, and is positioned so that a 7-segment display provided on the display substrate 57 is exposed to the outside through an opening window. And fix. Further, a power supply substrate 58 is disposed on the back surface of the display substrate 57 so as to be separated. The power cable 56 is connected to an external power source for driving the capacitive electromagnetic flow meter, and supplies power to the capacitive electromagnetic flow meter. The display board 57 is mounted with a drive circuit for a display element such as a LED constituting a 7-segment display and various indicators, an electronic component including a switch of the operation panel 54, and a control component such as a CPU. Further, a power supply board 58 is prepared separately from the display board 57, and power supply circuit components are mounted on the power supply board 58. By separating the display substrate 57 on which the display drive circuit is mounted from the power supply substrate 58 on which the power supply circuit is mounted, the heat generated in the power supply circuit can be separated from the electronic components of the display circuit.
(Alternative fixing mechanism)

表示ユニット50は、容量式電磁流量計の取り付け位置や姿勢に応じて、ユーザが表示画面52を目視しやすい姿勢に表示ユニット50の取り付け方向を変更可能としている。図26に、容量式電磁流量計の本体ケース110に、表示ユニット50を固定する様子を示す。図26(a)は、分離型表示ユニット50B、図26(b)は一体型表示ユニット50を固定する状態、非検出流体の流れ方向と水平に固定する状態、図26(c)は図26(b)と同じ一体型表示ユニット50を、非検出流体の流れ方向と垂直な姿勢に固定する状態を、それぞれ示している。   The display unit 50 can change the mounting direction of the display unit 50 so that the user can easily view the display screen 52 according to the mounting position and posture of the capacitive electromagnetic flow meter. FIG. 26 shows how the display unit 50 is fixed to the main body case 110 of the capacitive electromagnetic flow meter. 26A shows a separated display unit 50B, FIG. 26B shows a state in which the integrated display unit 50 is fixed, a state in which the integrated display unit 50 is fixed horizontally with the flow direction of the non-detection fluid, and FIG. The state where the same integrated display unit 50 as in (b) is fixed in a posture perpendicular to the flow direction of the non-detection fluid is shown.

具体的には、表示ユニット50及び本体ケース110上面の段差空間をほぼ正方形状として、表示ユニット50の取り付け角度を90°回転させても、固定可能としている。このため、表示ユニット50を本体ケース110上面に固定するための螺子孔122は、正確に四隅に穿孔されている。これにより、表示ユニット50を90°回転させた姿勢でも本体ケース110に固定でき、表示画面52の表示方向を変更できる。すなわち、被検出流体の流れ方向(例えば上下又は左右)に沿う姿勢に測定管10を固定すると共に、この容量式電磁流量計に固定する表示ユニット50の姿勢は、ユーザが表示画面52を目視しやすい方向に固定できる。   Specifically, the step space on the upper surface of the display unit 50 and the main body case 110 is substantially square, and the display unit 50 can be fixed even when the attachment angle of the display unit 50 is rotated by 90 °. For this reason, the screw holes 122 for fixing the display unit 50 to the upper surface of the main body case 110 are precisely drilled at the four corners. Accordingly, the display unit 50 can be fixed to the main body case 110 even when the display unit 50 is rotated by 90 °, and the display direction of the display screen 52 can be changed. That is, while the measuring tube 10 is fixed in a posture along the flow direction (for example, up and down or left and right) of the fluid to be detected, the posture of the display unit 50 fixed to the capacitive electromagnetic flow meter is determined by the user viewing the display screen 52. Can be fixed in an easy direction.

従来、容量式電磁流量計を配管等に固定する際、容量式電磁流量計が横置きの姿勢のみならず、縦置きの姿勢で固定されることもあった。この場合、表示器が縦方向に配置されるため、横書きで表示される数値が読みづらくなるという問題があった。一方、上述した特許文献2に示すように、縦横いずれの方向でも表示画面52を視認できるよう、表示ユニット50を本体ケース110と回転させる機構を備えた流量計も存在したが、回転機構が必要となり、その分構造が複雑となり、コストアップやサイズの大型化等の問題があった。これに対し、上記の構成では、取り付け姿勢を変更してねじ止めするという極めて簡単な構成であるため、部品点数が増えることもなく、小型化を実現しつつ、表示画面52が水平となるように、すなわちユーザが直立した姿勢から目視できる姿勢に、固定することができ、視認性がよくなる。   Conventionally, when a capacitive electromagnetic flow meter is fixed to a pipe or the like, the capacitive electromagnetic flow meter is sometimes fixed not only in a horizontal posture but also in a vertical posture. In this case, since the display device is arranged in the vertical direction, there is a problem that it is difficult to read numerical values displayed in horizontal writing. On the other hand, as shown in Patent Document 2 described above, there has been a flow meter provided with a mechanism for rotating the display unit 50 with the main body case 110 so that the display screen 52 can be visually recognized in both the vertical and horizontal directions, but a rotation mechanism is necessary. As a result, the structure is complicated, and there are problems such as an increase in cost and an increase in size. On the other hand, the above configuration is an extremely simple configuration in which the mounting posture is changed and screwed, so that the number of parts is not increased and the display screen 52 is made horizontal while achieving downsizing. In other words, it can be fixed to a posture that the user can see from an upright posture, and the visibility is improved.

また、必ずしもユーザが見て水平位置に固定する必要はなく、設置位置やユーザの視認方向等に応じて、適切な姿勢に固定できることは言うまでもない。このように、表示部を本体ケースに対して回転させる構造等を必要とせず、90°単位で縦、横いずれかの姿勢を選択して固定する方式のため、容量式電磁流量計の設置方向に応じて見易い方向に表示部を固定できると共に、固定位置を変更するための構造を簡素化でき、装置の小型化に寄与する。   Needless to say, it is not always necessary for the user to see and fix it in a horizontal position, and it can be fixed in an appropriate posture according to the installation position, the user's viewing direction, and the like. In this way, the structure of rotating the display unit with respect to the main body case is not necessary, and the installation direction of the capacitive electromagnetic flow meter is selected because of the method of selecting and fixing either the vertical or horizontal orientation in 90 ° units. Accordingly, the display unit can be fixed in an easy-to-see direction, the structure for changing the fixing position can be simplified, and the apparatus can be reduced in size.

なお、表示ユニット50を固定する方法は四隅の螺合に限られず、例えば正方形の各辺の中間に螺子孔を穿孔したり、フック等による係合や嵌合とすることもできる。   Note that the method of fixing the display unit 50 is not limited to screwing at the four corners. For example, a screw hole may be drilled in the middle of each side of the square, or engagement or fitting with a hook or the like.

また、必ずしも一の表示ユニットの取り付け角度を変更する構成に限られず、例えば水平方向表示用の表示ユニット、垂直方向表示用の表示ユニットを個別に用意し、用途に応じて適切な表示ユニットを選択して固定するように構成してもよい。この構成であれば90°回転可能な構成とする必要がないので、本体ケースの上面形状をほぼ正方形状とする必要がなく、本体ケースの形状を長方形状等様々な形状とすることができる利点が得られる。   In addition, it is not necessarily limited to the configuration in which the mounting angle of one display unit is changed. For example, a display unit for horizontal display and a display unit for vertical display are prepared separately, and an appropriate display unit is selected according to the application. And may be configured to be fixed. This configuration eliminates the need for a 90 ° rotatable configuration, so there is no need to make the upper surface of the main body case substantially square, and the main body case can have various shapes such as a rectangular shape. Is obtained.

さらに、本体ケース110に固定する表示ユニット50を交換式とできる。これにより、本体ケース110は一体型、分離型のいずれの表示ユニット50に対しても共通に使用でき、部材の共通化を図れるという利点が得られる。
(分離型表示ユニット50B)
Furthermore, the display unit 50 fixed to the main body case 110 can be replaced. As a result, the main body case 110 can be used in common for both the integral type and the separated type display unit 50, and the advantage that the members can be shared is obtained.
(Separate display unit 50B)

図26(a)は、分離型の表示ユニット50Bの一例を示している。分離型表示ユニット50Bは、図27に示すように表示画面52を本体ケース110から離間させて、本体ケース110には表示パネル50Cを配置し、ケーブル等により電気信号をやりとりして、本体ケース110と離れた位置で流量等の情報を表示画面52に表示する。表示パネル50Cは、上述した一体型表示ユニット50と同様の構成とできる。   FIG. 26A shows an example of a separate display unit 50B. As shown in FIG. 27, the separation type display unit 50B separates the display screen 52 from the main body case 110, arranges the display panel 50C in the main body case 110, and exchanges electric signals with a cable or the like to exchange the main body case 110. Information such as the flow rate is displayed on the display screen 52 at a position distant from. The display panel 50C can have the same configuration as the integrated display unit 50 described above.

図28に、分離型表示ユニットを使用した電磁流量計200のブロック図を示す。この図に示す電磁流量計200は、本体ケースについては、上述した図13に係る一体型表示ユニットを使用した電磁流量計の本体ケース110と同じものが使用でき、詳細説明は省略する。図28のブロック図では、表示ユニット50Bに、A/D変換器38Bと、制御部40Cと、表示部として動作表示画面52Bと、出力部としてアナログ電流出力回路62Bと、通信インターフェース3としてシリアル通信回路63を備える。シリアル通信回路63は、表示パネル50Cとデータ通信を行い、表示パネル50Cで表示すべき必要なデータを送信する。   FIG. 28 shows a block diagram of an electromagnetic flow meter 200 using a separate display unit. The electromagnetic flow meter 200 shown in this figure can use the same main body case as the main body case 110 of the electromagnetic flow meter using the integrated display unit according to FIG. 13 described above, and a detailed description thereof will be omitted. 28, the display unit 50B includes an A / D converter 38B, a control unit 40C, an operation display screen 52B as a display unit, an analog current output circuit 62B as an output unit, and serial communication as a communication interface 3. A circuit 63 is provided. The serial communication circuit 63 performs data communication with the display panel 50C and transmits necessary data to be displayed on the display panel 50C.

図26(a)の例では、7セグメント式表示器に代わって、本体ケース110の上面に動作表示画面52Bとして、被検出流体の通過を示すインジケータ53Bを設けている。動作表示画面52Bは、流量を検出中であること等、容量式電磁流量計の動作状態を示す他、被検出流体の移動方向を示すことができる。図26(a)の例ではインジケータ53Bとして、測定管10の検出方向に沿って矢印状の表示灯を4つ水平に並べており、LED等によって表示灯を点灯させる。インジケータ53Bは、被検出流体の通過方向に向かってインジケータ53Bを点滅させ、光を移動させるように点灯させることによって流れ方向を視覚的に表示する。   In the example of FIG. 26A, an indicator 53B indicating the passage of the fluid to be detected is provided as an operation display screen 52B on the upper surface of the main body case 110 in place of the 7-segment display. The operation display screen 52B can indicate the movement direction of the fluid to be detected in addition to the operation state of the capacitive electromagnetic flow meter, such as detecting the flow rate. In the example of FIG. 26A, as the indicator 53B, four arrow-shaped indicator lamps are arranged horizontally along the detection direction of the measuring tube 10, and the indicator lamps are turned on by LEDs or the like. The indicator 53B visually displays the flow direction by blinking the indicator 53B in the direction of passage of the fluid to be detected and lighting it so as to move the light.

例えば、検出方向に沿って被検出流体が流れている場合は表示灯を青色に点灯させ、一方被検出流体が逆方向に流れている場合は赤色に表示させる。また、表示灯の点滅パターンを動的に変化させて被検出流体の移動方向を表示させることで、さらに視覚的に流体の移動を容易に認識することができる。   For example, when the fluid to be detected is flowing along the detection direction, the indicator lamp is lit in blue, while when the fluid to be detected is flowing in the reverse direction, it is displayed in red. Further, by dynamically changing the blinking pattern of the indicator lamp to display the movement direction of the fluid to be detected, the movement of the fluid can be more easily recognized visually.

分離型表示ユニット50Bを構成する動作表示画面52Bの分解斜視図を図29に示す。この図に示す分離型表示ユニット50Bは、フロントケース55Bと、表示基板57Bと、電源基板58Bと、電源ケーブル56Bと、温度センサケーブル59Bとを備える。フロントケース55Bは、インジケータ53Bをインサート成形している。表示基板57Bや電源基板58Bは、上述した一体型表示ユニット50と同様の部品を実装して構成できる。さらにこの例では、被検出流体の温度を検出する温度センサからの入力信号を温度センサケーブル59Bを介して入力部70に入力し、被検出流体の温度を、離間して配置した表示パネル50C側に送出して表示させることもできる。   FIG. 29 shows an exploded perspective view of the operation display screen 52B constituting the separation type display unit 50B. The separation type display unit 50B shown in this figure includes a front case 55B, a display substrate 57B, a power supply substrate 58B, a power supply cable 56B, and a temperature sensor cable 59B. The front case 55B is insert-molded with the indicator 53B. The display board 57B and the power supply board 58B can be configured by mounting the same components as the integrated display unit 50 described above. Further, in this example, an input signal from a temperature sensor that detects the temperature of the fluid to be detected is input to the input unit 70 via the temperature sensor cable 59B, and the temperature of the fluid to be detected is arranged on the side of the display panel 50C that is spaced apart. Can be sent to and displayed.

なお、本体ケース上面の動作表示画面からインジケータを省いたり、逆に分離型表示ユニットであっても本体ケース側に流量等を表示する表示画面を設けること、すなわち表示ユニットを本体ケースと、それ以外の位置の2カ所に設けることも可能であることは言うまでもない。   In addition, omitting the indicator from the operation display screen on the top surface of the main body case, or conversely providing a display screen for displaying the flow rate etc. on the main body case side even if it is a separate display unit. Needless to say, it can also be provided at two positions.

なお上記では容量式電磁流量計に適用した例を説明したが、本発明はこれに限られず接液式の電磁流量計やその他の流量検出手段を備える電磁流量計、例えばタービン式、カルマン渦式、ダイヤフラム式、パドル式、超音波式等、様々な既知のセンサを適宜採用することができる。さらに、液体に限られず気体の流量を検出する流量センサにも適用できる。さらにまた、流量センサに限られず、光電センサ、近接センサ、圧力センサ、変位センサ、温度センサ、画像センサ等の各種センサ装置にも適用可能である。   In addition, although the example applied to the capacity | capacitance type electromagnetic flowmeter was demonstrated above, this invention is not restricted to this, The electromagnetic flowmeter provided with a liquid contact type electromagnetic flowmeter and other flow rate detection means, for example, a turbine type, a Karman vortex type Various known sensors such as a diaphragm type, a paddle type, and an ultrasonic type can be appropriately employed. Furthermore, the present invention can be applied to a flow rate sensor that detects the flow rate of gas without being limited to liquid. Furthermore, the present invention is not limited to the flow rate sensor, and can be applied to various sensor devices such as a photoelectric sensor, a proximity sensor, a pressure sensor, a displacement sensor, a temperature sensor, and an image sensor.

本発明のセンサ装置、センサシステム及び異種物理量を検出可能なセンサ装置の接続方法は、導電性液体の流量を検出する容量式電磁流量計として好適に適用できる。   The sensor device, the sensor system, and the sensor device connection method capable of detecting different physical quantities according to the present invention can be suitably applied as a capacitive electromagnetic flow meter for detecting the flow rate of a conductive liquid.

流量センサ同士を接続した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which connected flow sensors. 本発明の実施の形態1に係るセンサ装置のブロック図である。It is a block diagram of the sensor apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るセンサ装置のブロック図である。It is a block diagram of the sensor apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係るセンサ装置のブロック図である。It is a block diagram of the sensor apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係るセンサ装置のブロック図である。It is a block diagram of the sensor apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. センサ装置が接続先機器の自動認識を行う様子を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows a mode that a sensor apparatus performs automatic recognition of a connecting point apparatus. センサ装置が接続先機器の自動認識を行う手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure in which a sensor apparatus performs automatic recognition of a connecting point apparatus. センサシステムの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a sensor system. センサシステムの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of a sensor system. センサシステムのさらに他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the further another example of a sensor system. 電磁流量計の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an electromagnetic flowmeter. 本体ケースの断面図である。It is sectional drawing of a main body case. 容量式電磁流量計の詳細なブロック図である。It is a detailed block diagram of a capacitive electromagnetic flow meter. 本発明の一実施の形態に係る電磁流量計を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electromagnetic flowmeter which concerns on one embodiment of this invention. 図14に示す電磁流量計の表示ユニットを外した分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which removed the display unit of the electromagnetic flowmeter shown in FIG. 図15の本体ケースから口金と補強板を外した分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which removed the nozzle | cap | die and the reinforcement board from the main body case of FIG. サイドカバーを本体カバーで固定する状態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the state which fixes a side cover with a main body cover. ハウジングを本体カバーで保持する状態を示す断面図である。る。It is sectional drawing which shows the state holding a housing with a main body cover. The 測定管の斜視図及び電極を外した分解斜視図である。It is the perspective view of a measurement tube, and the exploded perspective view which removed the electrode. 図16の本体ケースの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the main body case of FIG. プリアンプモジュールの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a preamplifier module. 励磁モジュールの斜視図である。It is a perspective view of an excitation module. 励磁プレートの斜視図である。It is a perspective view of an excitation plate. 励磁コイルの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an exciting coil. 一体型表示ユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an integrated display unit. 電磁流量計の本体ケースに、表示ユニットを固定する様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that a display unit is fixed to the main body case of an electromagnetic flowmeter. 分離型表示ユニットを使用した電磁流量計を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electromagnetic flowmeter which uses a separation type display unit. 分離型表示ユニットを使用した電磁流量計を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electromagnetic flowmeter which uses a separation type display unit. 分離型表示ユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a separation type display unit. 電磁流量計の他の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structure of an electromagnetic flowmeter.

符号の説明Explanation of symbols

100、200…電磁流量計;300…センサ装置;400…流量センサ
1…検出ブロック;2…演算ブロック;3、3D…通信インターフェース
4…接続部;5、5B…ヘッド接続インターフェース
10、10B…測定管;12…突起;14…段差
22、22B…励磁コイル;24、24B…励磁回路;25…励磁電源
26…初期励磁電源;27…励磁継続電源;28…励磁極性切替回路;29…定電流回路
30、30B…電極;32…リード片;34、34B…検出回路
35…差動増幅器;36…増幅器;37…周期性リセット回路
38、38B…A/D変換器
40、40B、40C…制御部;42…メモリ部
50…表示ユニット;50B…分離型表示ユニット;50C…表示パネル
51、51B…表示部;52…表示画面
52a…上段の7セグメント式表示器;52b…下段の7セグメント式表示器
52B…動作表示画面
53…表示灯;53B…インジケータ
54…操作パネル
55、55B…フロントケース;56、56B…電源ケーブル
57、57B…表示基板;58、58B…電源基板;59B…温度センサケーブル
60…出力部;61…外部出力回路;62、62B…アナログ電流出力回路
63…シリアル通信回路
70…入力部
80…設定部
110…本体ケース;111…流路口;112…螺子溝
120…ハウジング;121…貫通孔;122…螺子孔
130…サイドカバー
140…ヨーク蓋;142…補強板;144…液アース端子
150、151、152、153…本体カバー;155…側板;156…螺子孔
160…プリアンプモジュール;161…シールドケース;162…シールドカバー
163…プリアンプ;164…プリアンプ基板;165…プリアンプ基板ホルダ
166…電極保護シート
170…励磁モジュール
172…コイルケース
172a、172b…平板;172c…コイル捲回空間;172d…ポールピース挿入口
174…励磁プレート
174a…対向片;174b…連結片;174c…ヨーク片;174d…開口部
176…中継基板;178…ポールピース
178a…ポールピースコア;178b…平板
178B…コア
202…センサ部;204、204B…センサ駆動回路;206…アンプ回路
208…電源回路;209…電源回路
210、210B、210C、210D…本体ケース;211、211C…ヘッドケース
234…検出回路;234B…センサ計測回路;237…リセット回路
240…制御部;242…メモリ部
251…表示部;251a…7セグメント式表示器
260…出力部;260A…過電流検知回路
270…入力部
280…設定部
A…圧力センサ;B…流量センサ;C…温度センサ;D…圧力コントローラ
H…配管;K…金型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100, 200 ... Electromagnetic flowmeter; 300 ... Sensor apparatus; 400 ... Flow sensor 1 ... Detection block; 2 ... Calculation block; 3, 3D ... Communication interface 4 ... Connection part; 5, 5B ... Head connection interface 10, 10B ... Measurement 12 ... protrusion; 14 ... steps 22, 22B ... excitation coil; 24, 24B ... excitation circuit; 25 ... excitation power supply 26 ... initial excitation power supply; 27 ... excitation continuing power supply; 28 ... excitation polarity switching circuit; 29 ... constant current Circuits 30, 30B ... Electrodes; 32 ... Lead pieces; 34, 34B ... Detection circuits 35 ... Differential amplifiers; 36 ... Amplifiers; 37 ... Periodic reset circuits 38, 38B ... A / D converters 40, 40B, 40C ... Control Part: 42 ... memory part 50 ... display unit; 50B ... separation type display unit; 50C ... display panel 51, 51B ... display part; 52 ... display screen 52a ... upper stage 7-segment display; 52b ... lower 7-segment display 52B ... operation display screen 53 ... indicator lamp; 53B ... indicator 54 ... operation panel 55, 55B ... front case; 56, 56B ... power cable 57, 57B ... display 58, 58B ... power supply board; 59B ... temperature sensor cable 60 ... output unit; 61 ... external output circuit; 62, 62B ... analog current output circuit 63 ... serial communication circuit 70 ... input unit 80 ... setting unit 110 ... main body case 111 ... Flow path opening; 112 ... Screw groove 120 ... Housing; 121 ... Through hole; 122 ... Screw hole 130 ... Side cover 140 ... Yoke lid; 142 ... Reinforcing plate; 144 ... Liquid earth terminals 150, 151, 152, 153 ... Body cover; 155 ... side plate; 156 ... screw hole 160 ... preamplifier module; 161 ... shield 162 ... Shield cover 163 ... Preamplifier; 164 ... Preamplifier substrate; 165 ... Preamplifier substrate holder 166 ... Electrode protection sheet 170 ... Excitation module 172 ... Coil case 172a, 172b ... Flat plate; 172c ... Coil winding space; 172d ... Pole piece 174b ... connecting piece; 174c ... yoke piece; 174d ... opening part 176 ... relay substrate; 178 ... pole piece 178a ... pole piece core; 178b ... flat plate 178B ... core 202 ... sensor part 204, 204B ... sensor drive circuit; 206 ... amplifier circuit 208 ... power supply circuit; 209 ... power supply circuit 210, 210B, 210C, 210D ... main body case; 211, 211C ... head case 234 ... detection circuit; 234B ... sensor measurement circuit; 237 ... Set circuit 240 ... Control unit; 242 ... Memory unit 251 ... Display unit; 251a ... 7-segment display 260 ... Output unit; 260A ... Overcurrent detection circuit 270 ... Input unit 280 ... Setting unit A ... Pressure sensor; Sensor; C ... Temperature sensor; D ... Pressure controller H ... Piping; K ... Mold

Claims (7)

何らかの物理量を検出可能なセンサ装置であって、
第1の物理量を検出するための検出手段と、
前記検出手段で検出された検出量に基づいて所定の処理を行う演算手段と、
前記検出手段で検出された物理量と異なる第2の物理量を検出可能な他のセンサ装置と電気的に接続可能で、該他のセンサ装置とデータ通信を行うための通信インターフェースと、
前記通信インターフェースに接続されている他のセンサ装置の有無、及び前記通信インターフェースを介して、接続される他のセンサ装置が検出する第2の物理量の種別を判定可能な種別判定手段と、
を備えており、
前記演算手段は、前記検出手段で検出された第1の物理量に関する検出量と、他のセンサ装置で検出された第2の物理量に関する検出量とに基づいて演算可能としたことを特徴とするセンサ装置。
A sensor device capable of detecting any physical quantity,
Detection means for detecting the first physical quantity;
Arithmetic means for performing a predetermined process based on the detection amount detected by the detection means;
A communication interface capable of being electrically connected to another sensor device capable of detecting a second physical quantity different from the physical quantity detected by the detection means, and performing data communication with the other sensor device;
Type determination means capable of determining the presence or absence of another sensor device connected to the communication interface and the type of the second physical quantity detected by the other sensor device connected via the communication interface;
With
The calculation means is capable of calculating based on a detection amount related to the first physical quantity detected by the detection means and a detection quantity related to the second physical quantity detected by another sensor device. apparatus.
請求項1に記載のセンサ装置であって、さらに、
前記検出手段で検出される検出量に対して所定の閾値を設定するための閾値設定部と、
前記検出手段で検出される検出量と、前記閾値設定部で設定された閾値とを比較して、比較結果に基づき所定の出力を出力可能な出力部と、
を備えることを特徴とするセンサ装置。
The sensor device according to claim 1, further comprising:
A threshold value setting unit for setting a predetermined threshold value for the detection amount detected by the detection means;
An output unit capable of outputting a predetermined output based on a comparison result by comparing a detection amount detected by the detection unit with a threshold set by the threshold setting unit;
A sensor device comprising:
請求項1または2に記載のセンサ装置であって、
前記種別判定手段が、他のセンサ装置が検出する第2の物理量の種別を判定するための判定信号を生成可能であり、
前記判定信号が、センサ装置の起動時に前記通信インターフェースから他のセンサ装置に対して送信され、判定信号に対する他のセンサ装置からの応答信号に基づいて前記演算手段が、該センサ装置に接続されている他のセンサ装置の台数と各センサ装置の種別を判別可能に構成してなることを特徴とするセンサシステム。
The sensor device according to claim 1 or 2 ,
The type determination means can generate a determination signal for determining the type of the second physical quantity detected by another sensor device,
The determination signal is transmitted from the communication interface to another sensor device when the sensor device is activated, and the calculation means is connected to the sensor device based on a response signal from the other sensor device to the determination signal. A sensor system configured to be able to determine the number of other sensor devices and the type of each sensor device.
請求項1からのいずれか一に記載のセンサ装置であって、さらに、
前記演算手段を内蔵する本体ケースと、
前記検出手段を内蔵するヘッドケースと、
を備えており、
前記ヘッドケースを、前記本体ケースと分離可能に構成してなることを特徴とするセンサ装置。
The sensor device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising:
A body case containing the computing means;
A head case containing the detection means;
With
A sensor device, wherein the head case is configured to be separable from the main body case.
請求項に記載のセンサ装置であって、
前記本体ケースが、各々が異なる物理量を検出可能な検出手段を内蔵するヘッドケースを複数、接続可能に構成してなり、
前記本体ケースの演算手段は、複数のヘッドケースの各々の検出手段で検出された異なる検出量に基づいて所定の演算を実行可能に構成してなることを特徴とするセンサ装置。
The sensor device according to claim 4 ,
The main body case is configured to be connectable with a plurality of head cases each incorporating detection means capable of detecting different physical quantities,
The sensor device according to claim 1, wherein the calculation means of the main body case is configured to execute a predetermined calculation based on different detection amounts detected by the detection means of each of the plurality of head cases.
請求項1からのいずれか一に記載のセンサ装置であって、さらに、
前記検出手段で検出される検出量を表示可能な表示部を備え、
前記表示部を、前記本体ケースと分離可能に構成してなることを特徴とするセンサ装置。
The sensor device according to any one of claims 1 to 5 , further comprising:
A display unit capable of displaying a detection amount detected by the detection unit;
The sensor device, wherein the display unit is configured to be separable from the main body case.
異なる物理量を検出可能な複数のセンサ装置同士を接続したセンサシステムであって、
第1の物理量を検出するための検出手段と、
前記検出手段で検出された物理量と異なる第2の物理量を検出可能な他のセンサ装置と電気的に接続可能で、該他のセンサ装置とデータ通信を行うための通信インターフェースと、
を備える複数のセンサ装置と、
前記センサ装置と電気的に接続可能で、該センサ装置とデータ通信を行うための演算側通信インターフェースと、
前記演算側通信インターフェースに接続されている他のセンサ装置の有無、及び前記通信インターフェースを介して、接続される他のセンサ装置が検出する第2の物理量の種別を判定可能な演算側種別判定手段と、
前記演算側通信インターフェースに接続された前記複数のセンサ装置から各々送信される検出量に基づいて、所定の処理を行う演算側演算手段と、
を備える演算ユニットと、
を備えることを特徴とするセンサシステム。
A sensor system in which a plurality of sensor devices capable of detecting different physical quantities are connected,
Detection means for detecting the first physical quantity;
A communication interface capable of being electrically connected to another sensor device capable of detecting a second physical quantity different from the physical quantity detected by the detection means, and performing data communication with the other sensor device;
A plurality of sensor devices comprising:
An arithmetic communication interface that is electrically connectable to the sensor device and performs data communication with the sensor device;
Arithmetic side type determination means capable of determining the presence / absence of another sensor device connected to the arithmetic side communication interface and the type of the second physical quantity detected by the other sensor device connected via the communication interface When,
Calculation-side calculation means for performing predetermined processing based on detection amounts respectively transmitted from the plurality of sensor devices connected to the calculation-side communication interface;
An arithmetic unit comprising:
A sensor system comprising:
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016217735A (en) * 2015-05-14 2016-12-22 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch
JP2016217737A (en) * 2015-05-14 2016-12-22 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch
JP2016217734A (en) * 2015-05-14 2016-12-22 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch
JP2016217733A (en) * 2015-05-14 2016-12-22 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch
JP2017133959A (en) * 2016-01-28 2017-08-03 矢崎エナジーシステム株式会社 Gas meter
JP2019039937A (en) * 2018-12-14 2019-03-14 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch
CN110879089A (en) * 2019-12-02 2020-03-13 四川中大华瑞能源技术有限公司 Multifunctional high-precision electromagnetic flowmeter converter and electromagnetic flowmeter
JP2021043228A (en) * 2019-12-25 2021-03-18 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch
JP2021183967A (en) * 2020-12-22 2021-12-02 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5301951B2 (en) * 2008-10-31 2013-09-25 アズビル株式会社 Electromagnetic flow meter for filling equipment
JP5353861B2 (en) 2010-10-29 2013-11-27 オムロン株式会社 Sensor device
JP5563499B2 (en) * 2011-02-18 2014-07-30 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Data analysis device, integrated program generation device, and data analysis system
KR101248635B1 (en) 2012-09-25 2013-04-02 김정환 Sensing module structure
JP6098106B2 (en) * 2012-10-23 2017-03-22 オムロン株式会社 Sensor system and communication device
JP6545602B2 (en) * 2015-10-28 2019-07-17 パナソニック デバイスSunx株式会社 Controller system and sensor system
JP2017173200A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 矢崎エナジーシステム株式会社 Straight tube type gas meter
JP2018156167A (en) * 2017-03-15 2018-10-04 株式会社デンソー Physical quantity detection device
JP6922301B2 (en) * 2017-03-22 2021-08-18 カシオ計算機株式会社 Electronic devices, graph drawing systems, graph drawing methods, and programs
CN107818677A (en) * 2017-10-20 2018-03-20 杭州唐电科技有限公司 A kind of wireless energy measures harvester
EP3617520B1 (en) * 2018-08-31 2021-05-26 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vacuum device, accessory unit and system
CN109186690B (en) * 2018-11-26 2020-08-04 华东理工大学 Turbine flowmeter, turbine flow monitoring system and measurement method thereof
JP6815474B2 (en) * 2019-12-25 2021-01-20 株式会社キーエンス Ultrasonic flow switch
WO2021139858A1 (en) * 2020-01-07 2021-07-15 Apator Miitors Aps An ultrasonic flow meter
KR102296295B1 (en) * 2021-02-18 2021-09-01 주식회사 케이스마트피아 Digital water meter and digital water meter management system with remote meter reading function
JP7046404B1 (en) * 2021-08-23 2022-04-04 オシュン株式会社 Control method and control program
JP7108352B1 (en) * 2022-01-13 2022-07-28 株式会社Premo R&D Information processing device, information processing method and program

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001251435A (en) * 2000-03-06 2001-09-14 Osaka Gas Co Ltd Remote supervisory device
JP2004085288A (en) * 2002-08-26 2004-03-18 Yokogawa Electric Corp Multivariable transmitter
JP2006112863A (en) * 2004-10-13 2006-04-27 Nec Electronics Corp Apparatus and method for detecting amount of change

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016217735A (en) * 2015-05-14 2016-12-22 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch
JP2016217737A (en) * 2015-05-14 2016-12-22 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch
JP2016217734A (en) * 2015-05-14 2016-12-22 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch
JP2016217733A (en) * 2015-05-14 2016-12-22 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch
JP2017133959A (en) * 2016-01-28 2017-08-03 矢崎エナジーシステム株式会社 Gas meter
JP2019039937A (en) * 2018-12-14 2019-03-14 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch
CN110879089A (en) * 2019-12-02 2020-03-13 四川中大华瑞能源技术有限公司 Multifunctional high-precision electromagnetic flowmeter converter and electromagnetic flowmeter
JP2021043228A (en) * 2019-12-25 2021-03-18 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch
JP2021183967A (en) * 2020-12-22 2021-12-02 株式会社キーエンス Ultrasonic wave flow rate switch
JP7007514B2 (en) 2020-12-22 2022-01-24 株式会社キーエンス Ultrasonic flow switch

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