JP6875645B2 - Measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、装置本体に対して、電位差測定電極(pH電極、酸化還元電位差測定電極(ORP電極)、イオン電極)、電気伝導率セル、酸化還元電流測定電極(溶存酸素電極、残留塩素電極など)、圧力センサ、光学センサ(濁度センサ、光学式溶存酸素センサなど)などを備えたプローブを取り替えて接続し、電位差計(pH計、酸化還元電位差計、イオンメータなど)、電気伝導率計、酸化還元電流測定器(溶存酸素計、残留塩素計など)、圧力計、光学式測定器(濁度計、光学式溶存酸素計など)などの複数の測定項目用の計測装置として使用することのできる計測装置に関するものである。 In the present invention, the potential difference measuring electrode (pH electrode, oxidation-reduction potential difference measuring electrode (ORP electrode), ion electrode), electrical conductivity cell, oxidation-reduction current measuring electrode (dissolved oxygen electrode, residual chlorine electrode, etc.) are provided with respect to the main body of the apparatus. ), Pressure sensor, optical sensor (turbidity sensor, optical dissolved oxygen sensor, etc.), etc., by replacing and connecting the probe, potential difference meter (pH meter, oxidation-reduction potential difference meter, ion meter, etc.), electrical conductivity meter , Oxidation-reduction current measuring device (dissolved oxygen meter, residual chlorine meter, etc.), pressure gauge, optical measuring device (turbidity meter, optical dissolved oxygen meter, etc.), etc. It is related to a measuring device that can be used.
従来、例えば、pH電極、電気伝導率セル、溶存酸素電極などを備えたプローブが装置本体に着脱自在とされたpH計、電気伝導率計、溶存酸素計などの計測装置がある。しかし、従来、一般には、使用するプローブに対して各々専用の装置本体を用意する必要があった。また、複数のプローブを接続するためのコネクタを設けた装置もあるが、例えばpH計又は電気伝導率計といった専用の計測装置としてしか使用できなかった。 Conventionally, for example, there are measuring devices such as a pH meter, an electric conductivity meter, and a dissolved oxygen meter in which a probe provided with a pH electrode, an electric conductivity cell, a dissolved oxygen electrode, and the like is detachable from the device body. However, conventionally, it has generally been necessary to prepare a dedicated device body for each probe to be used. In addition, although some devices are provided with connectors for connecting a plurality of probes, they can only be used as a dedicated measuring device such as a pH meter or an electric conductivity meter.
特許文献1には、例えば電位差測定用のプローブ(例えばpH測定用のプローブ)と、それとは測定原理が異なる測定項目用のプローブ(例えば電気伝導率測定用のプローブ)とを、1つの計測装置の特定のコネクタに任意に取り替えて接続可能であり、しかも自動的にそれらのプローブに対応した機能に切り替わる計測装置が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の従来の計測装置では、装置本体には各プローブの測定項目に対応する複数の測定回路が設けられている。そして、装置本体に接続されたプローブに応じて、対応する測定回路がリレーなどの切り替え回路によって自動的に切り替えられて用いられる。そのため、複数の測定回路を設けることに起因して、計測装置が大型化、高価格化しやすかった。また、切り替え回路は電力消費量が比較的大きく、省電力化が難しかった。
However, in the conventional measuring apparatus described in
また、上記従来の計測装置では、プローブからケーブルを介してアナログ信号が装置本体に伝達される。そのため、ケーブルの長さが10m以上の場合などには、ケーブルの線抵抗の影響があるため、プローブに設けられた温度検出素子の抵抗値を精度よく測定するためには、4線式のものが必要であった。また、電気伝導率セルとして例えば交流2極式のものを用いる場合も、同様の理由で、ケーブルの長さが長くなると指示誤差が生じやすかった。 Further, in the above-mentioned conventional measuring device, an analog signal is transmitted from the probe to the device main body via a cable. Therefore, when the length of the cable is 10 m or more, the wire resistance of the cable has an effect. Therefore, in order to accurately measure the resistance value of the temperature detection element provided in the probe, a 4-wire type is used. Was needed. Further, when an AC bipolar cell is used as the electrical conductivity cell, for the same reason, an instruction error is likely to occur when the cable length is long.
さらに、上記従来の計測装置では、例えばpH測定用のプローブなどの比較的交換頻度が高くなりやすいプローブでは、ケーブルごとプローブを交換する必要があり、ランニングコストや、環境負荷低減の観点から改善の余地があった。 Further, in the above-mentioned conventional measuring device, for a probe such as a probe for pH measurement, which tends to be replaced relatively frequently, it is necessary to replace the probe together with the cable, which is improved from the viewpoint of running cost and reduction of environmental load. There was room.
したがって、本発明の目的は、小型化、低価格化、省電力化、ランニングコスト低減、環境負荷低減を図りつつ、1つの計測装置で複数の測定項目に応じた機能を容易に利用することのできる計測装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to easily utilize functions corresponding to a plurality of measurement items with one measuring device while aiming at miniaturization, price reduction, power saving, running cost reduction, and environmental load reduction. It is to provide a measuring device that can be used.
また、本発明の他の目的は、上記目的を達成しつつ、装置本体に対しプローブを取り替える度に校正又は補正値の設定をする必要をなくし、また校正履歴、使用状態などの管理が容易であり、更には設定違いや設定忘れを低減することができ、プローブの取り替えが容易な計測装置を提供することである。 Further, another object of the present invention is to eliminate the need to calibrate or set a correction value every time the probe is replaced with respect to the main body of the apparatus while achieving the above object, and it is easy to manage the calibration history, the usage state, and the like. Furthermore, it is possible to reduce setting differences and forgetting to set, and to provide a measuring device in which the probe can be easily replaced.
上記目的は本発明に係る計測装置にて達成される。要約すれば、本発明は、装置本体と、前記装置本体に対して着脱自在なプローブと、を有する計測装置において、前記プローブは、測定対象に応じた測定部を備えたセンサユニットと、前記センサユニットから取得したアナログ信号を前記センサユニットによる測定結果に関するデジタル信号に変換する測定回路、及び前記装置本体に対して前記プローブを着脱自在に接続するためのプローブ側コネクタを備えた測定ユニットと、を有し、前記センサユニットは前記測定ユニットに対して着脱自在であり、前記センサユニットには識別情報が記憶されたメモリが設けられており、前記装置本体は、第1のセンサユニットが第1の測定ユニットに取り付けられた前記プローブである第1のプローブ、及び前記第1のセンサユニットとは測定対象が異なる第2のセンサユニットが第2の測定ユニットに取り付けられた前記プローブである第2のプローブの、前記プローブ側コネクタを取り替えて着脱自在に接続可能な本体側コネクタと、表示手段と、前記測定ユニットから取得した前記デジタル信号に基づいて前記センサユニットによる測定結果を前記表示手段により表示する表示処理を行う制御部と、を備え、前記第1の測定ユニットは、前記測定回路として、前記第1のセンサユニットからの信号を処理し前記第2のセンサユニットからの信号は処理しない第1の測定回路を備え、前記第2の測定ユニットは、前記測定回路として、前記第2のセンサユニットからの信号を処理し前記第1のセンサユニットからの信号は処理しない第2の測定回路を備え、前記制御部は、前記メモリから読み取った前記識別情報に基づいて、前記表示処理を、前記第1のセンサユニットによる測定に適合する第1の表示処理と、前記第2のセンサユニットによる測定に適合する第2の表示処理と、に自動的に切り替えることを特徴とする計測装置である。 The above object is achieved by the measuring device according to the present invention. In summary, the present invention is a measuring device having a device main body and a probe that can be attached to and detached from the device main body, wherein the probe is a sensor unit having a measuring unit according to a measurement target and the sensor. A measurement circuit that converts an analog signal acquired from the unit into a digital signal related to the measurement result by the sensor unit, and a measurement unit provided with a probe-side connector for detachably connecting the probe to the device main body. a, wherein the sensor unit is detachably attached to the measuring unit, wherein the sensor unit is provided with a memory in which identification information is stored, the apparatus main body, a first sensor unit is first The first probe, which is the probe attached to the measurement unit , and the second sensor unit, which is the probe attached to the second measurement unit, have a second sensor unit whose measurement target is different from that of the first sensor unit. the probe, and the body-side connector connectable detachably replace the probe connector, and display means for displaying by the display means the measurement result by the sensor unit based on the digital signal obtained from the measuring unit A first measuring unit including a control unit that performs display processing, the first measuring unit processes a signal from the first sensor unit and does not process a signal from the second sensor unit as the measuring circuit. The second measurement unit includes, as the measurement circuit, a second measurement circuit that processes a signal from the second sensor unit and does not process a signal from the first sensor unit. the control unit, based on the identification information read from the memory, the display processing, a first display processing conforming to measurement by the first sensor unit, the measurement by the second sensor unit It is a measuring device characterized by automatically switching to a matching second display process.
本発明によれば、小型化、低価格化、省電力化、ランニングコスト低減、環境負荷低減を図りつつ、1つの計測装置で複数の測定項目に応じた機能を容易に利用することができる。 According to the present invention, it is possible to easily use the functions corresponding to a plurality of measurement items with one measuring device while aiming at miniaturization, price reduction, power saving, running cost reduction, and environmental load reduction.
また、本発明によれば、上記諸効果を奏しつつ、装置本体に対しプローブを取り替える度に校正又は補正値の設定をする必要をなくし、また校正履歴、使用状態などの管理が容易であり、更には設定違いや設定忘れを低減することができ、プローブの取り替えが容易となる。 Further, according to the present invention, while achieving the above-mentioned effects, it is not necessary to calibrate or set a correction value every time the probe is replaced with respect to the apparatus main body, and it is easy to manage the calibration history, the usage state, and the like. Furthermore, it is possible to reduce setting differences and forgetting to set, and it becomes easy to replace the probe.
以下、本発明に係る計測装置を図面に則して更に詳しく説明する。 Hereinafter, the measuring device according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[実施例1]
図1は、本実施例の計測装置1の全体構成を示す模式的な斜視図である。計測装置1は、装置本体2と、装置本体2に対して着脱自在なプローブ3と、を有する。本実施例では、計測装置1は、プローブ3として、電位差測定電極であるpH電極を備えたpH測定用のプローブ(ここでは「pHプローブ」ともいう。)3A、電気伝導率セルを備えた電気伝導率測定用のプローブ(ここでは「ECプローブ」ともいう。)3B、及び酸化還元電流測定電極である溶存酸素電極を備えた溶存酸素測定用のプローブ(ここでは「DOプローブ」ともいう。)3Cを取り替えて使用することができるものである(図6)。なお、pHプローブ3A、ECプローブ3B、DOプローブ3Cに共通して設けられる要素について総括的に説明する場合、いずれかのプローブに属する要素であることを示す符号の末尾のA、B、Cは省略する。図1には、プローブ3の一例としてpHプローブ3Aが示されている。
[Example 1]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the overall configuration of the
プローブ3は、センサユニット4と、測定ユニット5と、を有する。センサユニット4は、測定対象に応じた測定部41を有する。例えば、図1に示すpHプローブ3Aの場合、センサユニット4Aは、図中下方の先端部に測定部41Aとしてガラス感応膜などのpH感応部を備えた、全体が細長形状のpH電極とされる。また、センサユニット4Aは、プローブ3Aに関する識別情報が付帯された識別手段として、記憶手段であるセンサメモリ42Aを有する。一方、測定ユニット5Aは、センサユニット4Aから取得したアナログ信号をセンサユニット4Aの測定結果を示すデジタル信号に変換する測定回路51Aを有する。図1に示すpHプローブ3Aの場合、測定回路51は、電位差測定用の測定回路であるpH測定用の測定回路とされる。また、測定ユニット5Aは、ケーブル55Aを介して測定回路51Aに接続された、装置本体2に対してプローブ3を着脱自在に接続するためのプローブ側コネクタ52Aを有する。
The probe 3 has a sensor unit 4 and a measurement unit 5. The sensor unit 4 has a measuring unit 41 according to the measurement target. For example, in the case of the
なお、図4に示すように、ECプローブ3Bは、測定部41Bとセンサメモリ42Bとを備えた全体が細長形状の電気伝導率セルとされるセンサユニット4Bと、測定ユニット5Cと、を有する。ECプローブ3Bの測定ユニット5Cは、電気伝導率測定用の測定回路51Bと、ケーブル55Bを介して測定回路51Bに接続されたプローブ側コネクタ52Bと、を備えている。そして、ECプローブ3Bは、プローブ側コネクタ52Bによって装置本体2に設けられた本体側コネクタ22に着脱自在に接続される。また、図5に示すように、DOプローブ3Cは、測定部41Cとセンサメモリ42Cとを備えた全体が細長形状の溶存酸素電極とされるセンサユニット4Cと、測定ユニット5Cと、を有する。DOプローブ3Cの測定ユニット5Cは、酸化還元電流測定用の測定回路である溶存酸素測定用の測定回路51Cと、ケーブル55Bを介して測定回路51Cに接続されたプローブ側コネクタ52Cと、を備えている。そして、DOプローブ3Cは、プローブ側コネクタ52Cによって装置本体2に設けられた本体側コネクタ22に着脱自在に接続される。
As shown in FIG. 4, the
プローブ3について更に説明する。図2は、プローブ3の一例としてのpHプローブ3Aの模式的な断面図である。本実施例では、センサユニット4は、測定ユニット5に対して着脱自在である。そして、センサユニット4は、第1のユニット間コネクタ(センサユニット側コネクタ)44を備え、測定ユニット5は、第1のユニット間コネクタ44に着脱自在に接続される第2のユニット間コネクタ(測定ユニット側コネクタ)54を備えている。つまり、センサユニット4は、測定部41側の端部(先端部)とは反対側の端部(基端部)に隣接してプリント基板である第1の基板(センサユニット基板)43を有し、この第1の基板43に、センサメモリ42と、第1のユニット間コネクタ44と、が設けられている。また、測定ユニット5は、プリント基板である第2の基板(測定ユニット基板)53を有し、この第2の基板53に、測定回路51と、第2のユニット間コネクタ54と、が設けられている。第1のユニット間コネクタ44は、概略細長円柱状のセンサユニット4の基端部から露出するようにセンサユニット4に配置されている。また、測定ユニット5は、センサユニット4の基端部が挿入される凹部8を有し、第2のユニット間コネクタ54はこの凹部8に露出するようにして測定ユニット5に配置されている。そして、プローブ3は、センサユニット4の基端部が測定ユニット5の凹部8に挿入されることでセンサユニット4と測定ユニット5とが嵌合され、第1、第2のユニット間コネクタ44、54が接続されることで一体化される。また、測定ユニット5の測定回路51から引き出された配線は、ケーブル55としてまとめられてプローブ側コネクタ52に接続されている。プローブ3は、ケーブル55を介してプローブ側コネクタ52によって装置本体2に設けられた本体側コネクタ22に着脱自在に接続される。なお、測定ユニット5の凹部8には、センサユニット4の基端部の近傍の外周面との間を液密的に封止する封止部材としてのOリング6が設けられている。また、本実施例では、センサユニット4は、スライド移動させて測定ユニット5の凹部8に嵌合される。そして、センサユニット4の外周を取り巻くように配置される固定部材としての袋ナット7を、測定ユニット5のセンサユニット4側の端部に螺合することで、センサユニット4は測定ユニット5に固定されるようになっている。
The probe 3 will be further described. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the
本実施例では、識別手段として、記憶手段であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory:電気的消去書き込み可能な読み出し専用メモリ)を用いた。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。識別手段としては、EEPROM、フラッシュメモリ、電池バックアップ付きRAM、EPROM、ワンタイムROM、メモリ付きCPUなどの記憶手段;スイッチ、アナログスイッチ、抵抗器、コンデンサなどの物理量若しくは状態変更手段;電圧発生器、電流発生器、光発生器などの物理量発生手段;センサユニット4の物理的形状変化;又はバーコードなども使用し得る。これらの識別手段には、プローブ3に関する識別情報が付帯される。プローブ3に関する識別情報は、少なくともセンサユニット4に関する識別情報、例えばセンサユニット4の種類(測定項目)、型式名、製造番号などの情報を含む。また、プローブ3に関する識別情報は、そのセンサユニット4に対応する測定ユニット5に関する識別情報、例えば測定ユニット5に組み込まれた測定回路51の種類(測定項目)、型式名などの情報を含んでいてよい。センサユニット4に関する識別情報が、そのセンサユニット4に対応する測定ユニット5に関する識別情報を兼ねてもよい。後述するセンサユニット4と測定ユニット5との誤装着の場合を想定する必要がない場合、例えばセンサユニット4がpH測定用のものである場合は、測定ユニット5もpH測定用のものであるからである。
In this embodiment, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), which is a storage means, is used as the identification means. However, the present invention is not limited to this. As the identification means, storage means such as EPROM, flash memory, RAM with battery backup, EPROM, one-time ROM, CPU with memory; physical quantity or state changing means such as switch, analog switch, resistor, capacitor; voltage generator, Physical quantity generating means such as a current generator and a light generator; a change in the physical shape of the sensor unit 4; or a bar code or the like can also be used. Identification information about the probe 3 is attached to these identification means. The identification information regarding the probe 3 includes at least identification information regarding the sensor unit 4, such as information such as the type (measurement item), model name, and serial number of the sensor unit 4. Further, the identification information regarding the probe 3 includes identification information regarding the measurement unit 5 corresponding to the sensor unit 4, for example, information such as the type (measurement item) and model name of the
一方、装置本体2には、識別手段に付帯された情報を認識するための認識手段が設けられている。本実施例では、後述する装置本体2のCPU21が、センサメモリ42に記憶された情報を読み込み、認識する認識手段として機能する。ここで、装置本体2の認識手段が識別手段に付帯された情報を認識するとは、識別手段に付帯された情報を直接的に読み取って認識することに限定されない。プローブ3の測定ユニット5に設けられた読取手段が識別手段に付帯された情報を読み取って(更には認識して)、その読み取り結果(更には認識結果)を示す情報を認識手段が認識することも含む。この読み取り結果(更には認識結果)を示す情報は、識別情報に付帯された情報自体に限定されるものではなく、装置本体2のCPU21に後述する測定結果の出力(表示など)や操作部の機能の切り替えを指示する情報などであってよい。読取手段は、上記各種の識別手段に対応して、識別手段に付帯された情報を読み取る(更には認識する)ことが可能であればよい。例えば、識別手段が物理量若しくは状態変更手段である場合、読取手段はその物理量若しくは状態の変化(違い)を読み取るための手段とし、識別手段が物理量発生手段であれば、読取手段はその物理量を受容するための手段とし、識別手段がプローブの物理的形状変化(違い)であれば、その物理的形状変化を読み取るための手段とし、更に識別手段がバーコードであれば、読取手段はバーコードを読み取るための手段とすればよい。
On the other hand, the apparatus
ただし、コスト、或いは情報伝達の容易さ、更には付帯させることの可能な情報量などの点で、識別手段は、好ましくは、記憶手段としての電子的なメモリである。記憶手段は認識手段又は読取手段との間で無線にて通信可能な非接触型のものであってもよい。 However, the identification means is preferably an electronic memory as a storage means in terms of cost, ease of information transmission, and the amount of information that can be attached. The storage means may be a non-contact type that can wirelessly communicate with the recognition means or the reading means.
図3は、プローブ3の一例としてのpHプローブ3Aを用いる場合のプローブ3から本体側コネクタ22までの模式的な回路図である。
FIG. 3 is a schematic circuit diagram from the probe 3 to the main
プローブ3のセンサユニット4が備える第1の基板43には、第1のユニット間コネクタ44と、センサメモリ42と、が設けられている。第1のユニット間コネクタ44において、1ピンは測定電極(内部電極)61に接続され、2ピンは測定電極信号ガードリングに接続され、3ピンは比較電極(内部電極)62に接続され、4ピンはセンサメモリ42に接続され、5ピン及び6ピンはセンサユニット4に設けられた温度補償用の温度センサ(温度検出素子)63に接続されている。なお、本実施例ではEEPROMとされるセンサメモリ42は、4ピンの他に、回路コモンとして供用される6ピンにも接続されている。なお、例えば識別手段として抵抗器を用いる場合は、4ピンへの抵抗器の接続の有無や、4ピンに接続する抵抗器の抵抗値として、識別情報を付帯させることができる。
The first substrate 43 included in the sensor unit 4 of the probe 3 is provided with a first inter-unit connector 44 and a sensor memory 42. In the first inter-unit connector 44,
プローブ3の測定ユニット5が備える第2の基板53には、第2のユニット間コネクタ54と、測定回路51と、演算制御手段であるCPU56と、通信ドライバ57と、記憶手段である本実施例ではEEPROMとされる測定ユニットメモリ58と、が設けられている。pHプローブ3Aにおいては、測定回路51はpH測定用の測定回路である。測定回路51には、増幅器511と、A/D変換器512と、が設けられている。増幅器511は、センサユニット4から取得したアナログ信号(pH測定信号、温度測定信号)を適宜増幅する。増幅器511は、測定ユニット5に入力される信号に対応して複数設けられていてよい。A/D変換器512は、増幅器511で増幅されたアナログ信号をセンサユニット4の測定結果を示すデジタル信号に変換する。測定ユニット5のCPU56は、プローブ3における処理(動作)を統括的に制御する。特に、測定ユニット5のCPU56は、A/D変換器512から取得したデジタル信号を処理(補正など)して、センサユニット4の測定結果(測定値)を求める。通信ドライバ57は、測定ユニット5のCPU56と装置本体2との間のデジタル信号の伝送を制御する。測定ユニットメモリ58には、プローブ3における処理を制御する手順及びデータが記憶されている。特に、本実施例では、測定ユニットメモリ58には、測定結果(pH値・電気伝導率値・溶存酸素濃度値・温度値)を演算し出力するための手順及びデータなどが記憶されている。測定ユニットメモリ58としては、EEPROM、フラッシュメモリ、電池バックアップ付きRAM、EPROM又はワンタイムROMなどを適宜使用し得る。第2のユニット間コネクタ54の1〜6ピンは、それぞれ第1のユニット間コネクタ44の1〜6ピンと接続される。第2のユニット間コネクタ54において、1ピン及び3ピンはpH測定用の増幅器511に接続され、5ピン及び6ピンは温度測定用の増幅器511に接続され、2ピンは測定電極信号ガードリングに接続され、4ピンは測定ユニット5のCPU56に接続されている。
The second substrate 53 included in the measurement unit 5 of the probe 3 includes a second inter-unit connector 54, a
測定ユニット5から引き出された配線を内蔵するケーブル55の端部には、プローブ側コネクタ52が設けられている。プローブ側コネクタ52において、1ピンはGND用(電源用)、2ピンは電源用(+5V)、3ピン及び4ピンはデータ伝送用(+/−)、5ピンはGND用(シールド用)、6ピンはプローブ有無識別用のピンである。
A probe-
また、装置本体2には、本体側コネクタ22が設けられている。プローブ側コネクタ52の1〜6ピンは、それぞれ本体側コネクタ22の1〜6ピンと接続される。本体側コネクタ22において、1ピンはGND用(電源用)、2ピンは電源用(+5V)のピンであり、後述するプローブ電源供給回路24に接続されている。また、本体側コネクタ22において、3ピン及び4ピンはデータ伝送用(+/−)のピンであり、後述するデジタル信号処理回路23に接続されている。また、本体側コネクタ22において、5ピンはGND用(シールド用)のピンであり、GNDに接続されている。また、本体側コネクタ22において、6ピンはプローブ有無識別用のピンであり、後述するプローブ有無識別回路25に接続されている。
Further, the device
図4、図5は、それぞれプローブ3の他の例としてのECプローブ3B、DOプローブ3Cを用いる場合のプローブ3から本体側コネクタ22までの模式的な回路図である。なお、図4、図5において、図3におけるものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
4 and 5 are schematic circuit diagrams from the probe 3 to the main
図4に示すように、ECプローブ3Bを用いる場合、第1のユニット間コネクタ44において、1ピンは検出用の白金黒電極64に接続され、2ピンは検出信号ガードリングに接続され、3ピンは電圧印加用の白金黒電極65に接続されている。また、ECプローブ3Bを用いる場合、測定回路51は、電気伝導率測定用の測定回路である。電気伝導率測定用の測定回路51には、電圧印加部513が設けられている。そして、ECプローブ3Bを用いる場合、第2のユニット間コネクタ54において、1ピンは電気伝導率測定用の増幅器511に接続され、3ピンは電圧印加部513に接続され、2ピンは検出信号ガードリングに接続されている。
As shown in FIG. 4, when the
図5に示すように、DOプローブ3Cを用いる場合、第1のユニット間コネクタ44において、1ピンは作用極66に接続され、2ピンは検出信号ガードリングに接続され、3ピンは対極67に接続されている。また、DOプローブ3Cを用いる場合、測定回路51は、溶存酸素測定用の測定回路である。溶存酸素測定用の測定回路51には、電圧印加部513が設けられている。そして、DOプローブ3Cを用いる場合、第2のユニット間コネクタ54において、1ピンは溶存酸素測定用の増幅器511に接続され、3ピンは電圧印加部513に接続され、2ピンは検出信号ガードリングに接続されている。
As shown in FIG. 5, when the
ここで、本実施例では、pHプローブ3Aのセンサユニット4Aは、測定電極(ガラス電極)と比較電極とが一体とされた複合電極である。そして、pHプローブ3Aの測定ユニット5Aが備えるpH測定用の測定回路51Aは、両極間の電位差を電圧計で測定することによりガラス感応膜に発生した起電力を検出する。
Here, in this embodiment, the
また、本実施例では、ECプローブ3Bのセンサユニット4Bは、白金黒電極を用いた交流2極方式である。そして、ECプローブ3Bの測定ユニット5Bが備える電気伝導率測定用の測定回路51Bは、両極間に交流電圧を印加し、そのときに流れる電流を電流計で測定してインピーダンスを検出する。
Further, in this embodiment, the
また、本実施例では、DOプローブ3Cのセンサユニット4Cは、作用極と対極とを酸素ガス透過性隔膜で仕切られたセンサユニット4C内に有する隔膜式ポーラログラフ型電極である。そして、DOプローブ3Cの測定ユニット5Cが備える溶存酸素測定用の測定回路51Cは、両極間に直流電圧を印加し、隔膜を透過した酸素が作用極で還元されるときに流れる電流を電流計で測定することにより溶存酸素に比例した拡散電流を検出する。
Further, in this embodiment, the
上記pH測定用、電気伝導率測定用、溶存酸素測定用の測定回路51A、51B、51Cは、互いに測定原理が異なり、回路構成が異なる。前述のように、特許文献1に記載の計測装置では、これら異なる測定項目のそれぞれに対応する複数の測定回路が計測装置の装置本体に設けられていた。そして、装置本体に接続されたプローブに応じて測定回路がリレーなどの切り替え回路によって切り替えられて用いられていた。そのため、上記従来の計測装置では、計測装置が大型化、高価格化しやすかった。また、切り替え回路は電力消費量が比較的大きく、省電力化が難しかった。これに対して、本実施例では、プローブ3の測定ユニット5に測定回路51が設けられているため、装置本体2はデジタル信号で測定値関連情報を取得することができる。そのため、リレーなどの切り替え回路や複数の測定回路を装置本体2に設ける必要はなく、装置本体2の小型化、低価格化、省電力化を図ることが可能である。例えば、単三アルカリ乾電池2本使用(3V、2000mAh)で数百時間の電池寿命を達成することが可能である。したがって、装置本体は卓上設置型に限らず、携帯可能(ポータブル)なハンディ型とすることも容易である。
The
また、本実施例では、プローブ3に設けられる温度センサ(温度検出素子)63は、2線式のサーミスタ式抵抗体(測温体、抵抗式測温体電極)で構成されている。前述のように、特許文献1に記載の計測装置では、プローブからケーブルを介してアナログ信号が装置本体に伝達されるため、ケーブルの長さが長い場合のケーブルの線抵抗の影響に鑑みて、温度センサとしては4線式のものが必要であった。これに対して、本実施例では、プローブ3の測定ユニット5に温度センサ用の測定回路が設けられており、センサユニット4の温度センサと測定回路との間の距離が短いため、上記線抵抗の影響がない。そして、プローブ3と装置本体2との間ではデジタル信号が伝送されることにより、上記線抵抗の影響を考慮せずに長距離通信が可能である。そのため、本実施例では、2線式の温度センサによって精度よく温度測定を行うことができる。つまり、温度センサ用の信号数(配線数、コネクタのピン数)を減らすことができ、プローブ3(センサユニット4、測定ユニット5、ユニット間コネクタ)の小型化、低価格化を図ることが可能である。
Further, in this embodiment, the temperature sensor (temperature detection element) 63 provided in the probe 3 is composed of a two-wire thermistor type resistor (temperature measuring body, resistance type temperature measuring body electrode). As described above, in the measuring device described in
また、前述のように、特許文献1に記載の計測装置では、電気伝導率セルとして例えば交流2極式のものを用いる場合、上記同様の線抵抗の影響により、ケーブルの長さが長くなると指示誤差が生じやすかった。これに対して、本実施例では、プローブ3の測定ユニット5に電気伝導率セル用の測定回路が設けられており、センサユニット4の電気伝導率セルと測定回路との間の距離が短いため、上記線抵抗の影響がない。そして、プローブ3と装置本体2との間ではデジタル信号が伝送されることにより、上記線抵抗の影響を考慮せずに長距離通信が可能である。そのため、本実施例では、例えば交流2極式の電気伝導率セルを用いる場合でも、精度よく電気伝導率測定を行うことができる。
Further, as described above, in the measuring device described in
本実施例では、各プローブ3の第1、第2のユニット間コネクタ44、54の形状及びピンの構成は同じである。これにより、各プローブ3で部品を共通化することができ、製造コストの低減を図ることができる。また、本実施例では、各プローブ3のプローブ側コネクタ52の形状及びピンの構成は同じであり、いずれも本実施例では共通の1つの本体側コネクタ22に接続することができる。前述のように、特許文献1に記載の計測装置では、プローブからケーブルを介してアナログ信号が装置本体に伝達されるため、プローブと装置本体とを接続するコネクタのシェルは、微少アナログ信号用のものであった。そのため、特にpH測定などに関しては、フッ素樹脂などの高絶縁性能の樹脂が必要であった。これに対して、本実施例では、プローブ3の測定ユニット5に測定回路が設けられており、プローブ3と装置本体2との間での測定値関連情報の伝送はデジタル信号(デジタル通信2線式)であるため、上記のような高絶縁は必要なく、コネクタの樹脂材質の選択の自由度を高めることができる。また、特許文献1に記載の計測装置では、プローブと装置本体とを接続するコネクタには、特定の種類のプローブに特異的なピンであって、他の種類のプローブでは必要のないピンがあるため、全体としてのコネクタのピン数が多くなっていた(14ピン)。これに対して、本実施例では、上述のようにプローブ3と装置本体2との間の測定値関連の信号は、いずれのプローブ3でもデジタル信号(デジタル通信2線式)であるため、コネクタのピン数を減らすことができ(6ピン)、プローブ3及び装置本体(特に、コネクタ)の小型化、低価格化を図ることが可能である。なお、互いに接続されるピン(接点部材)の一方はピン受け穴(接点部材)であってよい。また、プローブ3と装置本体2との間でのデジタル信号の伝送については、プローブ3と装置本体2との間は、電気的な接続に限らず、光学的な結合手段によって接続することも可能である。
In this embodiment, the shapes and pin configurations of the first and second inter-unit connectors 44 and 54 of each probe 3 are the same. As a result, the parts can be shared by each probe 3, and the manufacturing cost can be reduced. Further, in this embodiment, the shape and pin configuration of the probe-
図6は、装置本体2のブロック回路図である。装置本体2は、互いに測定回路51が異なるプローブ3である第1のプローブ(例えばpHプローブ3A)及び第2のプローブ(例えばECプローブ3B又はDOプローブ3C)のそれぞれのプローブ側コネクタ52を取り替えて着脱自在に接続可能な本体側コネクタ22を有する。本体側コネクタ22のピンの構成は上述したとおりである。また、装置本体2には、デジタル信号処理手段としてのデジタル信号処理回路23と、プローブ電源供給手段としてのプローブ電源供給回路24と、プローブ有無識別手段としてのプローブ有無識別回路25と、演算制御手段としてのCPU(制御部)21と、操作手段としての操作キーなどの操作部26と、表示手段としての液晶ディスプレイなどの表示部27と、記憶手段である本実施例ではEEPROMとされる本体メモリ28と、電源部29と、が設けられている。デジタル信号処理回路23、プローブ電源供給回路24、プローブ有無識別回路25、操作部26、表示部27、本体メモリ28は装置本体2のCPU21に接続されている。また、装置本体2の各部は、電源部29から供給される電力により動作する。
FIG. 6 is a block circuit diagram of the device
デジタル信号処理回路23は、プローブ3からデジタル信号を取得して、測定結果を出力する処理などのために装置本体2のCPU21に伝達する。プローブ電源供給回路24は、プローブ3に電力を供給する。プローブ3の各部は、プローブ電源供給回路24から供給される電力により動作する。プローブ有無識別回路25は、本体側コネクタ22におけるプローブ有無識別用のピンに対する、プローブ側コネクタ52におけるプローブ有無識別用のピンの接続の有無に基づいて、プローブ3の接続の有無を識別し、識別結果を示す信号を装置本体2のCPU21に伝送する。装置本体2のCPU21は、装置本体2における処理(動作)を統括的に制御する。特に、装置本体2のCPU21は、プローブ3から取得したデジタル信号に基づいてプローブ3の測定結果を出力する処理を行う。操作部26は、使用者(操作者)による測定の開始/停止、各種設定の入力などの指示を受け付け、装置本体2のCPU21に伝送する。表示部27は、装置本体2のCPU21の制御のもと、測定結果の表示、各種設定のための設定画面の表示などを行う。本体メモリ28は、装置本体2における処理を制御する手順及びデータなどが記憶されている。特に、本実施例では、本体メモリ28には、後述するように接続されたプローブ3に応じて測定結果(pH値・電気伝導率値・溶存酸素濃度値・温度値)を出力(表示など)を切り替えるための手順及びデータ、及び接続されたプローブ3に応じて操作部26による設定操作を切り替えるための手順及びデータなどが記憶されている。また、本体メモリ28には、測定結果を記憶させることもできる。本体メモリ28としては、EEPROM、フラッシュメモリ、電池バックアップ付きRAM、EPROM又はワンタイムROMなどを適宜使用し得る。
The digital
そして、本実施例では、装置本体2のCPU21は、プローブ3のセンサユニット4が備えるセンサメモリ42が示す識別情報に基づいて、測定結果を出力する処理を、装置本体2に第1のプローブ(例えばpHプローブ3A)が接続されている場合の第1の処理と、装置本体2に第2のプローブ(例えばECプローブ3B又はDOプローブ3C)が接続されている場合の第2の処理と、に自動的に切り替える。本実施例では、装置本体2のCPU21は更に、センサメモリ42が示す識別情報に基づいて、装置本体2に設けられた操作部26の機能を、装置本体2に第1のプローブ(例えばpHプローブ3A)が接続されている場合の第1の機能と、装置本体2に第2のプローブ(例えばECプローブ3B又はDOプローブ3C)が接続されている場合の第2の機能と、に自動的に切り替える。
Then, in this embodiment, the
例えば、pHプローブ3Aのプローブ側コネクタ52Aが装置本体2の本体側コネクタ22に接続されると、プローブ側コネクタ52Aの各ピンと本体側コネクタ22の各ピンとが接続され、プローブ3Aと装置本体2との間でのデジタル信号の授受、装置本体2からプローブ3Aへの電力の供給、及びプローブ3Aの有無の識別が可能となる。そして、認識手段として機能する装置本体2のCPU21は、プローブ3Aの測定ユニット5Aを介して、識別手段としてのプローブ3Aのセンサユニット4Aが備えるセンサメモリ42Aに記憶されている識別情報を読み込み、装置本体2に接続されたプローブ3がpHプローブ3Aであることを認識する。また、装置本体2のCPU21は、pHプローブ3Aが接続されたことを認識すると、図8(a)に示すように表示部27における表示をpH測定用の表示に切り替え、pH値、温度値などを表示させる。なお、測定結果を出力する処理は、表示部27により測定結果を表示する処理、装置本体2に設けられるか装置本体2に接続されたプリンタにより測定結果を印字して出力する処理、及び装置本体2に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器において表示手段により表示するなどのために外部機器に向けて測定結果に関する信号を出力する処理の少なくとも1つであってよい。加えて、装置本体2のCPU21は、操作部26における使用者による操作による設定操作などの操作部26の機能も、pH測定に適応した機能、例えば、pH測定の開始・停止、pH電極の校正動作の開始・停止などに切り替える。
For example, when the
同様にして、ECプローブ3Bが装置本体2に接続されると、装置本体2のCPU21は、測定ユニット5Bを介して、センサメモリ42Bに記憶されている識別情報を読み込んで、ECプローブ3Bが接続されたことを認識する。そして、装置本体2のCPU21は、表示部27における表示を、図8(b)に示すように電気伝導率測定用の表示(電気伝導率値、温度値など)に切り替え、更に操作部26の機能を電気伝導率測定用の機能に切り替える。
Similarly, when the
また、同様にして、DOプローブ3Cが装置本体2に接続されると、装置本体2のCPU21は、測定ユニット5Cを介して、センサメモリ42Cに記憶されている識別情報を読み込んで、DOプローブ3Cが接続されたことを認識する。そして、装置本体2のCPU21は、表示部27における表示を、図8(c)に示すように溶存酸素測定用の表示(溶存酸素濃度値、温度値など)に切り替え、更に操作部26の機能を溶存酸素測定用の機能に切り替える。
Similarly, when the
なお、前述のように、読取手段としての測定ユニット5AのCPU56がセンサメモリ42Aに記憶されている識別情報を読み取って(更には認識して)、その読み取り結果(更には認識結果)を示す情報を認識手段としての装置本体2のCPU21が装置本体2に接続されたプローブ3を認識するように構成されていてもよい。
As described above, the CPU 56 of the
次に、プローブ3を装置本体2に取り替えて接続した際の計測装置1の動作について説明する。図7は、この動作の手順の概略を示すフローチャート図である。
Next, the operation of the measuring
まず、装置本体2のCPU21は、プローブ有無識別回路25の識別結果を読み込み(S101)、プローブ3が装置本体2に接続されているか否かを判断する(S102)。この動作は、プローブ3が装置本体2に接続された場合、プローブ3が装置本体2に接続された後に計測装置1の電源が投入された場合、又は計測装置1の電源が投入されるごとに行うことができる。装置本体2のCPU21は、S102においてプローブ3が接続されていると判断した場合は、測定ユニット5を介してセンサメモリ42から識別情報を読み込む(S103)。なお、本実施例では、センサメモリ42には、識別情報の他、センサユニット4の校正データ(又は補正値)が記憶されている。そして、S103において、測定ユニット5のCPU56は、センサメモリ42から識別情報を読み込んで装置本体2のCPU21に向けて伝送すると共に、センサメモリ42から校正データ(又は補正値)を読み込んで、測定ユニットメモリ58(又は測定ユニット5のCPU56における記憶部)に記憶させる。なお、センサメモリ42に識別情報に加えて記憶させた情報を用いた制御の例については後述して更に詳しく説明する(実施例4)。このように、測定に先立ってセンサメモリ42に記憶された情報の読み込みを行うことで、その情報の読み込みが測定に影響することを抑制することができる。次に、装置本体2のCPU21は、pHプローブ3A、ECプローブ3B、DOプローブ3Cのいずれが接続されたかを認識する(S104)。
First, the
次に、装置本体2のCPU21は、例えばpHプローブ3Aが装置本体2に接続されている場合は、表示部27における表示、操作部26における設定操作などの機能をpH測定用に切り替える(S105A)。S105Aと並行して、又はS105Aの前若しくは後に、測定ユニット5AのCPU56Aは、測定回路51Aが生成したセンサユニット(pH電極、温度センサ)4Aの出力に応じたデジタル信号を読み込み、上述の校正データを用いてpH値を算出して、そのpH値(更には温度)を示すデジタル信号を装置本体2のCPU21に向けて伝送する(S106A)。そして、装置本体2のCPU21は、測定ユニット5Aから取得したデジタル信号に応じてpH値(更には温度)を表示部27で表示するための信号を生成し、表示部27にpH値(更には温度)を表示させる(S107A)。同様に、ECプローブ3Bが接続された場合には、S105B〜107Bにより電気伝導率値(更には温度)を出力し、DOプローブ3Cが接続された場合には、S105C〜107Cにより溶存酸素濃度値(更には温度)を出力する。
Next, when the
また、装置本体2のCPU21は、S102においてプローブ3が接続されていないと判断した場合は、計測装置1の動作モードを測定が可能な測定モード(通常モード)から省電力モードに切り替える(S108)。本実施例では、省電力モードでは、プローブ電源供給回路24をOFFとする。このように、装置本体2のCPU21は、プローブ有無識別回路25によって本体側コネクタ22にプローブ3が接続されていないことが識別された場合に、プローブ電源供給回路24からプローブ3への給電を停止又は禁止する制御を行うことができる。これにより、待機状態での電力消費を低減することができ、計測装置1の省電力化を図ることができる。省電力モードでは更に、例えば表示部27のバックライトのOFF(又は照度の低下)を行うなど、測定中よりも消費電力を低下させることのできる任意の処置を行うことができる。
Further, when the
以上のようにして、本実施例では、使用するプローブ3を取り替えて装置本体2に接続するだけで、極めて簡便に1つの装置本体2をpH計、電気伝導率計、溶存酸素計として使用することができる。しかも、各プローブ3は、いずれも同じ本体側コネクタ22に接続することができるので、使用者は、プローブ3の接続先の選択などにより煩わされることはない。このように、本実施例によれば、測定項目ごと、例えば、電位差(pH、酸化還元電位差、イオン濃度)と、それ以外の電気伝導率、酸化還元電流(溶存酸素濃度、残留塩素濃度など)、圧力、光学的測定対象(濁度など)などといった測定項目とに対して、それぞれ専用の計測装置を用意する必要がなく、プローブ3を取り替えて接続するだけで1つの計測装置1で多項目の測定ができる。そして、装置本体2側でセンサメモリ42に記憶された識別情報に基づいて自動的に測定結果を出力する処理を切り替え、更には操作部26の機能を切り替えるので、接続したプローブ3に応じて使用者が表示機能や操作機能を設定し直すなどの、使用者の操作負担を軽減することができる。
As described above, in this embodiment, one device
また、本実施例では、プローブ3は、測定ユニット5に対してセンサユニット4が着脱自在な構成とされている。そのため、センサユニット4が消耗又は破損などして交換する必要がある場合には、センサユニット4のみを同じ種類の新たなセンサユニット4に交換することができ、測定ユニット5(測定回路51やケーブル55など)については継続して使用することができる。したがって、計測装置1のランニングコスト低減や、環境負荷低減を図ることができる。また、例えば電位差測定電極であるpH電極とORP電極(又はイオン電極)、あるいは、酸化還元電流測定電極である溶存酸素電極と残留塩素電極、他にも、ポーラログラフ式電極とガルバニ式電極、というように、測定原理が共通しており、測定回路51を共用することができる異なる種類のセンサユニット4については、1つの測定ユニット5に対して異なる種類のセンサユニット4を取り替えて接続して用いることができる。したがって、共用できる測定ユニット5については、新たな測定ユニット5を用意する必要性を低減することができ、経済性や環境負荷低減の観点から優れている。
Further, in this embodiment, the probe 3 has a configuration in which the sensor unit 4 is detachable from the measurement unit 5. Therefore, when the sensor unit 4 is worn out or damaged and needs to be replaced, only the sensor unit 4 can be replaced with a new sensor unit 4 of the same type, and the measurement unit 5 (
このように、本実施例によれば、第1、第2のプローブのうち少なくとも1つは、1つの測定ユニット5に対して測定対象が同一である同一種類のセンサユニット4を交換することが可能である。また、本実施例によれば、1つの測定ユニット5に対してこの測定ユニット5を共用可能であり測定対象が異なっている異なる種類のセンサユニット4を取り替えることが可能である。また、これらの両方が可能であってもよい。本実施例では、センサユニット4にセンサメモリ42などの識別手段が設けられているので、このようにセンサユニット4を交換した場合でも、装置本体2は識別情報に基づいて、個々のプローブ3に応じて測定結果を出力する処理を自動的に切り替えることができ、更には操作部26の機能を自動的に切り替えることができる。また、詳しくは後述するように(実施例4)、センサメモリ42に識別情報に加えて校正データなどの情報を記憶させると、このようにセンサユニット4を交換した場合の利便性が更に向上する。
As described above, according to the present embodiment, at least one of the first and second probes can replace one sensor unit 4 of the same type with the same measurement target for one measurement unit 5. It is possible. Further, according to the present embodiment, the measurement unit 5 can be shared with one measurement unit 5, and different types of sensor units 4 having different measurement targets can be replaced. Moreover, both of these may be possible. In this embodiment, since the sensor unit 4 is provided with an identification means such as a sensor memory 42, even if the sensor unit 4 is replaced in this way, the apparatus
なお、例えばpH電極、ORP電極、イオン電極などの同じ測定回路を用いることが可能な複数種類のセンサユニット4を1つの測定ユニット5に取り替えて装着できるようになっている場合には、測定ユニットメモリ58には各測定項目に対応した測定ユニット5における処理手順及びデータを記憶させておくことができる。 When a plurality of types of sensor units 4 capable of using the same measurement circuit such as a pH electrode, an ORP electrode, and an ion electrode can be replaced with one measurement unit 5 and mounted, the measurement unit is used. The memory 58 can store the processing procedure and data in the measurement unit 5 corresponding to each measurement item.
また、本実施例では、識別手段としての記憶手段であるセンサメモリ42がセンサユニット4に設けられている。これに対し、測定ユニット5に識別手段を設けることもできる。この測定ユニット5に設けられる識別手段としては、記憶手段である測定ユニットメモリ58を利用することができる。ただし、これに限定されるものではなく、前述した他の識別手段を用いてもよい。測定ユニット5に設けられる識別手段には、プローブ3に関する識別情報が付帯される。測定ユニット5に設けられる識別手段に付帯されるプローブ3に関する識別情報は、少なくとも測定ユニット5に関する識別情報、例えば測定ユニット5に組み込まれた測定回路51の種類(測定項目)、型式名、製造番号などの情報を含む。また、測定ユニット5に関する識別情報は、その測定ユニット5に対応するセンサユニット4に関する識別情報、例えばセンサユニット4の種類(測定項目)、型式名などの情報を含んでいてよい。測定ユニット5に関する識別情報が、その測定ユニット5に対応するセンサユニット4に関する識別情報を兼ねてもよい。後述するセンサユニット4と測定ユニット5との誤装着の場合を想定する必要がない場合、例えば測定ユニット5がpH測定用のものである場合は、センサユニット4もpH測定用のものであるからである。この場合、装置本体2には、測定ユニット5に設けられる識別手段に付帯された情報を認識するための認識手段が設けられる。例えば、装置本体2のCPU21が、識別手段としての測定ユニットメモリ58に記憶された情報を読み込み、認識する認識手段として機能することができる。ただし、これに限定されるものではなく、識別手段に応じて、前述した他の読取手段、認識手段を用いてもよい。また、センサユニット4及び測定ユニット5の両方に識別手段を設けてもよい。つまり、センサユニット4及び測定ユニット5のうち少なくとも1つに識別手段を設けることができる。これにより、制御部としての装置本体2のCPU21は、センサユニット4及び測定ユニット5のうち少なくとも1つの識別手段が示す識別情報に基づいて、上述の実施例と同様にして測定結果の出力処理、更には操作手段の機能を自動的に切り替えることができる。
Further, in this embodiment, the sensor unit 4 is provided with a sensor memory 42 which is a storage means as an identification means. On the other hand, the measuring unit 5 may be provided with identification means. As the identification means provided in the measurement unit 5, the measurement unit memory 58, which is a storage means, can be used. However, the present invention is not limited to this, and other identification means described above may be used. The identification means provided in the measurement unit 5 is accompanied by identification information regarding the probe 3. The identification information about the probe 3 attached to the identification means provided in the measurement unit 5 is at least the identification information about the measurement unit 5, for example, the type (measurement item), model name, and serial number of the
ここで、センサユニット4及び測定ユニット5の両方に識別手段を設けた場合の識別情報の利用方法の一例について更に説明する。前述のように、本実施例では、各プローブ3の第1、第2のユニット間コネクタ44、54の形状及びピンの構成は同じである。これにより、各プローブ3で部品を共通化することができ、製造コストの低減の観点などから好ましい。一方、斯かる構成の場合、使用者が1つの測定ユニット5に対して本来装着すべきでないセンサユニット4を誤装着する場合を想定することが可能である。例えば、電極に対する印加信号を発する酸化還元電流測定用の測定ユニット5に、誤って電位差測定用のセンサユニット4を接続した場合、接続時間が長くなると、塩化銀内極(pH電極、ORP電極、イオン電極、比較電極の内極など)の電極電位に異常をきたし、場合によっては不可逆的なダメージを被る可能性がある。そこで、測定ユニット5に適合しないセンサユニット4が接続された場合は、使用者に誤装着を報知するための処理(表示部27におけるエラー表示、音による警報など)を行ったり、印加信号の停止(又は信号印加の禁止)を行ったりすることができる。
Here, an example of how to use the identification information when the identification means is provided in both the sensor unit 4 and the measurement unit 5 will be further described. As described above, in this embodiment, the shapes and pin configurations of the first and second inter-unit connectors 44 and 54 of each probe 3 are the same. As a result, the parts can be shared by each probe 3, which is preferable from the viewpoint of reducing the manufacturing cost. On the other hand, in the case of such a configuration, it is possible to assume a case where the user mistakenly attaches the sensor unit 4 which should not be attached to one measurement unit 5. For example, if the sensor unit 4 for measuring the potential difference is erroneously connected to the measuring unit 5 for measuring the redox current that emits an applied signal to the electrodes, the silver chloride internal electrode (pH electrode, ORP electrode, etc.) becomes longer when the connection time becomes longer. The electrode potential of the ion electrode, the inner electrode of the comparison electrode, etc.) may become abnormal, and in some cases, irreversible damage may occur. Therefore, when a sensor unit 4 that does not conform to the measurement unit 5 is connected, processing for notifying the user of erroneous mounting (error display on the
図9は、センサユニット4の誤装着報知動作を含む計測装置1の動作手順の概略を示すフローチャート図である。図7を参照して説明した処理と同じ処理については同一のステップ番号を付している。まず、装置本体2のCPU21は、プローブ有無識別回路25の識別結果を読み込み(S101)、プローブ3が装置本体2に接続されているか否かを判断する(S102)。この動作は、プローブ3が装置本体2に接続された場合、プローブ3が装置本体2に接続された後に計測装置1の電源が投入された場合、装置本体2に接続されているプローブ3の測定ユニット5に対してセンサユニット4が接続された後に計測装置1の電源が投入された場合、又は計測装置1の電源が投入されるごとに行うことができる。装置本体2のCPU21は、S102においてプローブ3が接続されていると判断した場合は、測定ユニット5を介してセンサメモリ42からセンサユニット4に関する識別情報を読み込む(S201)。また、装置本体2のCPU21は、測定ユニットメモリ58に記憶されている測定ユニット5に関する識別情報を読み込む(S202)。次に、装置本体2のCPU21は、読み込んだセンサユニット4に関する識別情報と、測定ユニット5に関する識別情報と、に基づいて、センサユニット4が測定ユニット5に適合するか否かを判断する(S203)。
FIG. 9 is a flowchart showing an outline of an operation procedure of the measuring
そして、装置本体2のCPU21は、センサユニット4が測定ユニット5に適合しないと判断した場合は、使用者に誤装着を報知するために、表示部27にエラーメッセージを表示すると共に、音声メッセージやビープ音などの音による警報を装置本体2に設けられた発音手段としてのスピーカなどから発する(S204)。なお、使用者に誤装着を報知するための処理は、上記のものに限定されるものではなく、表示手段における表示、発音手段による音による警報、警告灯などの光の点灯や点滅など、任意の報知手段を用いて行うことができる。また、この誤装着の報知は、装置本体2や装置本体2に通信可能に接続された外部機器において行ってもよい。また、装置本体2のCPU21は、例えば電極に対する印加信号を発する酸化還元電流測定用の測定ユニット5に誤って電位差測定用のセンサユニット4が接続されている場合などには、エラー表示や警報に加えて又は代えて、印加信号の停止(又は信号印加の禁止)を行うことができる。一方、装置本体2のCPU(判断部)21は、センサユニット4が測定ユニット5に適合していると判断した場合は、図7を参照したS103以降の処理を進める。なお、測定ユニット5のCPU(判断部)56が、センサメモリ42に記憶されているセンサユニット4に関する識別情報と、測定ユニットメモリ58に記憶されている測定ユニット5に関する識別情報と、に基づいて、センサユニット4が測定ユニット5に適合するか否かを判断してもよい。この場合、測定ユニット5のCPU56は、その判断結果を示す情報を装置本体2に送り、装置本体2のCPU21は、その判断結果を示す情報に基づき、必要に応じて上述のようなエラー表示などを行うことができる。
Then, when the
以上、本実施例によれば、小型化、低価格化、省電力化、ランニングコスト低減、環境負荷低減を図りつつ、1つの計測装置1で複数の測定項目に応じた機能を容易に利用することができる。
As described above, according to this embodiment, one
[実施例2]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例では、計測装置は、複数のチャンネルを有し、それぞれのチャンネルにおいて、複数項目のそれぞれに対応するプローブを取り替えて使用することができる。なお、本実施例の計測装置において、実施例1の計測装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一の符号を付して詳しい説明は省略する(以下の実施例についても同様である。)。また、本実施例では、後述するチャンネル1、チャンネル2のそれぞれに対応して設けられる要素は、符号の末尾にそれぞれ「−1」、「−2」を付して区別するものとする。
[Example 2]
Next, other examples of the present invention will be described. In this embodiment, the measuring device has a plurality of channels, and the probes corresponding to each of the plurality of items can be replaced and used in each channel. In the measuring device of the present embodiment, elements having the same or corresponding functions or configurations as those of the measuring device of the first embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted (for the following examples). Is the same.) Further, in this embodiment, the elements provided corresponding to each of the
図10は、本実施例における装置本体2のブロック回路図である。本実施例では、装置本体2には、チャンネル1(CH1)及びチャンネル2(CH2)の2つのチャンネルが設けられている。そして、本体側コネクタ22、デジタル信号処理回路23、プローブ電源供給回路24、及びプローブ有無識別回路25は、それぞれCH1用及びCH2用に2個ずつ設けられている。また、本実施例においても、実施例1と同様に、装置本体2には、CPU21と、操作部26と、表示部27と、本体メモリ28と、が設けられている。
FIG. 10 is a block circuit diagram of the device
CH1用の本体側コネクタ22−1、CH2用の本体側コネクタ22−2には、独立して実施例1と同様に複数種類のプローブ3を接続することができる。また、これら2個の本体側コネクタ22−1、22−2には、同一又は異なる種類のプローブ3を接続することができる。CH1、CH2にそれぞれ任意のプローブ3を取り替えて接続した際の動作は、それぞれ実施例1で説明したものと同様である。例えば、ECプローブ3BをCH1に接続し、pHプローブ3AをCH2に接続した場合、図11(a)に示すように表示部27における表示が自動的に切り替わる。加えて、操作部26における設定操作などの機能も、CH1に対しては電気伝導率測定に適した機能、CH2に対してはpH測定に適応した機能に自動的に切り替わる。また、図11(b)は、CH1にpHプローブ3A、CH2にDOプローブ3Cを接続した場合の表示部27における表示の例を示す。その他の態様、例えば、CH1にpHプローブ3A、CH2にECプローブ3Bを接続したり、CH1にDOプローブ3C、CH2にpHプローブ3Aを接続したりしてもよい。また、CH1、CH2に同じ測定項目に対応したプローブ3を接続してもよい。
A plurality of types of probes 3 can be independently connected to the main body side connector 22-1 for CH1 and the main body side connector 22-2 for CH2 as in the first embodiment. Further, the same or different types of probes 3 can be connected to these two main body side connectors 22-1 and 22-2. The operation when any probe 3 is replaced and connected to CH1 and CH2 is the same as that described in the first embodiment, respectively. For example, when the
以上、本実施例によれば、装置本体2が複数のチャンネルを有し、各チャンネルの本体側コネクタ22に複数の測定項目に対応した複数種類のプローブ3を任意に接続することができる。そして、各チャンネルの本体側コネクタ22に使用するプローブ3を取り替えて接続するだけで、各チャンネルについて、個々のプローブ3に応じて測定結果を出力する処理、更には操作部26の機能を自動的に切り替えることができる。
As described above, according to the present embodiment, the apparatus
なお、本実施例では、表示機能が2チャンネルになっているが、表示機能は1チャンネルとし、CH1とCH2の表示を切り替えて使用することも可能である。また、本実施例では複数のチャンネルとして2つのチャンネルが設けられるとしたが、更に多くのチャンネルを設け、各チャンネルに対応した本体側コネクタを更に3個、4個と複数設けることも可能である。 In this embodiment, the display function has two channels, but the display function has one channel, and the display of CH1 and CH2 can be switched and used. Further, in this embodiment, two channels are provided as a plurality of channels, but it is also possible to provide more channels and to provide a plurality of main body side connectors corresponding to each channel, such as three or four. ..
[実施例3]
本実施例では、計測装置に取り替えて接続可能なプローブの他の態様について説明する。
[Example 3]
In this embodiment, another aspect of the probe that can be connected by replacing the measuring device will be described.
(I)実施例1、2では、電位差測定用のプローブ3のセンサユニット4は、pH電極であるとして説明したが、pH電極、酸化還元電位差測定電極(ORP電極)、及びイオン電極のうち少なくとも1つを含む電位差測定電極から選択されてよい。pH電極以外のイオン選択性電極(イオン電極)としては、ナトリウムイオン電極、塩化物イオン電極、臭化物イオン電極、よう化物イオン電極、シアン化物イオン電極、カドミウムイオン電極、銅イオン電極、銀イオン電極、硫化物イオン電極、フッ化物イオン電極、カリウムイオン電極、カルシウムイオン電極、硝酸イオン電極、アンモニア電極、炭酸ガス電極などが挙げられる。その他の利用可能なイオン電極であってもよい。図12(a)は、イオン濃度測定用の表示の一例を示す。 (I) In Examples 1 and 2, the sensor unit 4 of the probe 3 for potentiometric titration measurement was described as a pH electrode, but at least one of the pH electrode, the redox potentiometric titration measurement electrode (ORP electrode), and the ion electrode It may be selected from the potentiometric titration measuring electrodes including one. Examples of ion-selective electrodes (ion electrodes) other than the pH electrode include sodium ion electrodes, chloride ion electrodes, bromide ion electrodes, iodine ion electrodes, cyanide ion electrodes, cadmium ion electrodes, copper ion electrodes, and silver ion electrodes. Examples thereof include a sulfide ion electrode, a fluoride ion electrode, a potassium ion electrode, a calcium ion electrode, a nitrate ion electrode, an ammonia electrode, and a carbon dioxide gas electrode. It may be another available ion electrode. FIG. 12A shows an example of a display for measuring the ion concentration.
(II)実施例1、2では、酸化還元電流測定用のプローブ3のセンサユニット4は、溶存酸素電極であるとして説明したが、溶存酸素電極、残留塩素電極、溶存オゾン電極、二酸化塩素電極、亜塩素酸イオン電極、過酸化水素電極、及び溶存水素電極のうち少なくとも1つを含む酸化還元電流測定電極から選択されてよい。これらの酸化還元電流測定電極は、例えば、隔膜型又は露出型のポーラログラフ式、あるいは、ガルバニ式の酸化還元電流測定電極とされる。その他の利用可能な酸化還元電流測定電極であってもよい。図12(b)は、残留塩素測定用の表示の一例を示す。 (II) In Examples 1 and 2, the sensor unit 4 of the probe 3 for measuring the redox current was described as being a dissolved oxygen electrode, but a dissolved oxygen electrode, a residual chlorine electrode, a dissolved ozone electrode, and a chlorine dioxide electrode, It may be selected from an oxidation-reduction current measuring electrode including at least one of a chlorite ion electrode, a hydrogen peroxide electrode, and a dissolved hydrogen electrode. These redox current measuring electrodes are, for example, diaphragm type or exposed type polarograph type or galvanic type redox current measuring electrodes. It may be another available redox current measuring electrode. FIG. 12B shows an example of a display for measuring residual chlorine.
(III)計測装置1は、電位差測定用のプローブ3、電気伝導率測定用のプローブ3、酸化還元電流測定用のプローブ3のうち少なくとも1つの代わりに、又はこれらに加えて、センサユニット4として光学センサを備えたプローブ3を接続して使用可能とすることができる。光学センサとしては、濁度センサ、光学式溶存酸素センサ、吸光度センサ、蛍光センサが挙げられる。その他の利用可能な光学センサであってもよい。
(III) The
濁度センサとしては、例えば90°散乱光測定方式のものが挙げられる。濁度センサは、例えば、センサユニット4に投光部及び受光部を有し、センサユニット4に設けた試料液導入部に導入された試料液に投光部からの光を導入し、試料液により散乱された光を受光部にて受光した量に応じた信号を出力する。測定ユニット5に設ける濁度測定用の測定回路51は、上述のように濁度センサが試料液に光を投入して90°方向の散乱光の受光量に応じて発する信号を検出する。その他の方式のものを利用することもできる。図12(c)は、濁度測定用の表示の一例を示す。
Examples of the turbidity sensor include a 90 ° scattered light measurement method. The turbidity sensor has, for example, a light emitting unit and a light receiving unit in the sensor unit 4, and the light from the light emitting unit is introduced into the sample liquid introduced into the sample liquid introducing unit provided in the sensor unit 4, and the sample liquid is introduced. A signal corresponding to the amount of light received by the light receiving unit is output. The
吸光度センサとしては、例えば、センサユニット4に投光部、受光部、試料液導入部を有し、試料液導入部内の試料液に投光部から光を投入し、試料液を透過した光を受光部にて検出した光量に応じた信号を出力する。測定ユニット5に設ける吸光度測定用の測定回路51は、投光部から試料液に光を照射させて、上述のようにして受光部が試料液透過光を受光して発する信号を検出する。
As the absorbance sensor, for example, the sensor unit 4 has a light projecting unit, a light receiving unit, and a sample liquid introduction unit, and light is injected from the light projecting unit into the sample liquid in the sample liquid introduction unit to emit light transmitted through the sample liquid. Outputs a signal according to the amount of light detected by the light receiving unit. The measuring
また、蛍光センサは、例えば、センサユニット4に励起刺激発生部としての励起光投光部と、受光部とを有し、センサユニット4に設けた試料液導入部に導入された試料液に励起光投光部から励起光を照射して、試料液が発する蛍光を受光部にて受光した光量に応じた信号を出力する。測定ユニット5に設ける蛍光測定用の測定回路51は、励起光投光部から励起光を試料液に照射させて、上述のように蛍光センサが試料液の発する蛍光を受光した量に応じて発する信号を検出する。なお、光学式溶存酸素センサとして、蛍光色素の蛍光が溶存酸素によって妨げられることによる蛍光の持続時間の短縮、あるいは蛍光の強度の低下を検出するものが知られている。この光学式溶存酸素センサの構成は、上記蛍光センサと概略同様であるが、上記試料液導入部に代えて、酸素透過膜と、特定の波長の励起光により蛍光を発する蛍光色素が固定された蛍光色素膜と、を有し、蛍光色素膜に励起光を照射し、蛍光を発生させ、蛍光の持続時間や強度を検出するように構成されている。
Further, the fluorescence sensor has, for example, an excitation light projecting unit as an excitation stimulation generating unit and a light receiving unit in the sensor unit 4, and excites the sample liquid introduced into the sample liquid introducing unit provided in the sensor unit 4. The excitation light is irradiated from the light projecting unit, and the fluorescence emitted by the sample liquid is output as a signal corresponding to the amount of light received by the light receiving unit. The
(IV)計測装置1は、電位差測定用のプローブ3、電気伝導率測定用のプローブ3、酸化還元電流測定用のプローブ3、光学的測定対象用のプローブ3のうち少なくとも1つの代わりに、又はこれらに加えて、センサユニット4として圧力センサ(圧力電極)を備えたプローブ3を接続して使用可能とすることができる。圧力センサは、大気圧測定、隔膜式電極と共に用いてこの電極の気圧補正、ダムなどにおける水深測定などに利用される。
(IV) The
圧力センサとしては、例えば、当業者には周知のダイアフラム式の圧力センサ、半導体圧力センサなどが挙げられる。ダイアフラム式の圧力センサは、感圧素子としてプローブ本体内にダイアフラムを有し、このダイアフラムの変位を電気量に変換し出力する。例えば、ダイアフラムを接地可動電極とし、その両側に絶縁固定電極を配置し、定周波電源によりダイアフラムの変位をコンデンサの両端電圧の比として変換することにより、静電容量式にダイアフラムの変位を電気信号にて出力する方式が周知である。また、半導体圧力センサは、感圧素子として、ヘリウムなどの一定圧力のガスを封入した空間に、Siダイアフラムの上にピエゾ抵抗素子を形成してこれをブリッジ結合したものなどの感圧チップを内蔵したものが周知である。これらの圧力センサを接続可能とする場合、測定ユニット5に設ける圧力測定用の測定回路51は、感圧素子に電圧を印加して、コンデンサの両端電圧の比又は電気抵抗の変化を検出する。その他の方式の圧力センサであってもよい。
Examples of the pressure sensor include a diaphragm type pressure sensor and a semiconductor pressure sensor that are well known to those skilled in the art. The diaphragm type pressure sensor has a diaphragm in the probe body as a pressure sensitive element, and converts the displacement of the diaphragm into an electric quantity and outputs it. For example, the diaphragm is a grounded movable electrode, insulated fixed electrodes are placed on both sides of the diaphragm, and the displacement of the diaphragm is converted as the ratio of the voltage across the capacitor by a constant frequency power supply, so that the displacement of the diaphragm is electrostatically signaled. The method of outputting with is well known. Further, as a pressure-sensitive element, a semiconductor pressure sensor has a built-in pressure-sensitive chip such as a piezoresistive element formed on a Si diaphragm and bridge-coupled to the space filled with a gas having a constant pressure such as helium. Is well known. When these pressure sensors can be connected, the pressure measuring measuring
(V)また、計測装置1は、センサユニット4として温度センサを備える単独のプローブ3を接続して使用可能とすることができる。
(V) Further, the measuring
[実施例4]
本実施例では、識別手段としてプローブ3のセンサユニット4に設ける記憶手段を利用して、更に利便性を高める。ここでは、実施例1の計測装置1の基本構成を有する計測装置に本実施例を適用するものとして説明するが、実施例2にて説明した複数チャンネルを有する計測装置1にも等しく適用可能である。
[Example 4]
In this embodiment, the storage means provided in the sensor unit 4 of the probe 3 is used as the identification means to further enhance the convenience. Here, the present embodiment will be described as being applied to the measuring device having the basic configuration of the measuring
(I)例えば、pHプローブ3AやDOプローブ3Cにおいては、使用する前に標準液などを用いてプローブ3(より詳細にはセンサユニット4)の特性を校正し、この校正結果を基に測定値を計算・補正することが必要である。そこで、センサメモリ42に、識別情報に加えて、センサユニット4に関する情報としてのセンサユニット4の検査時の校正データを記憶させておくことも可能である。例えば、センサメモリ42には、センサユニット4の製造時に識別情報として型式名、製造番号などが記憶され、センサユニット4の検査時にセンサユニット4に関する情報として校正データが記憶される。
(I) For example, in the
図13を参照して、更に説明する。プローブ3を装置本体2に接続し、計測装置1の電源をONとすると、図7を参照して説明したように装置本体2のCPU21がセンサメモリ42に記憶されている識別情報(型式名、製造番号など)を読み込む(S301)。装置本体2のCPU21は、このセンサユニット(X)が前回に使用していたセンサユニット(M)であるか否かを判断する(S302)。装置本体2のCPU21は、このセンサユニット(X)が前回に使用していたセンサユニット(M)であると判断した場合には、以前にセンサメモリ42から読み込まれて測定ユニットメモリ58(又は測定ユニット5のCPU56における記憶部)に記憶されている、前回使用した校正データを使用することを決定する(S303)。一方、装置本体2のCPU21は、このセンサユニット(X)が前回に使用していたセンサユニット(M)ではないと判断した場合には、センサユニット(X)のセンサメモリ42から校正データを読み出し、測定ユニットメモリ58(又は測定ユニット5のCPU56における記憶部)に記憶させるように制御を行う(S304)。そして、例えばpHプローブ3Aであれば、測定ユニット5は、測定ユニットメモリ58(又は測定ユニット5のCPU56における記憶部)に記憶された校正データ及びセンサユニット4から取得された電位に基づきpH値を演算補正し、pH値を求める(S305)。
This will be further described with reference to FIG. When the probe 3 is connected to the device
また、装置本体2のCPU21は、直接又は測定ユニット5を介して、センサメモリ42に対する新たな校正データなどのセンサユニット4に関する情報の書き込みを制御するように構成されていてよい。例えばpHプローブ3Aを用いる場合などには、必要に応じて、標準液を用いた所定の校正手順により校正データを取得することができる。例えば、センサユニット4を交換した後に最初にそのセンサユニット4を用いた測定を行う前、あるいは定期的に、センサユニット4の校正を行う。この場合、装置本体2のCPU21は、取得した新たな校正データをセンサメモリ42に書き込む(更新する)ように制御することができる。
Further, the
このようにセンサメモリ42に校正データを記憶させることにより、装置本体2に対してプローブ3を取り替える度に校正又は補正値の設定をする必要がなく、用途などに応じて複数のプローブ3を自由に使い分けることができる。
By storing the calibration data in the sensor memory 42 in this way, it is not necessary to calibrate or set the correction value every time the probe 3 is replaced with respect to the apparatus
(II)例えば、ECプローブ3Bにおいては、その感度を補正するためのセル定数を入力する操作が必要となる。そこで、センサメモリ42に、識別情報に加えて、予めセル定数を記憶させておくことが可能である。これにより、図7を参照して説明したように、ECプローブ3Bを装置本体2に接続した時点(あるいはその後計測装置1の電源を投入した時点など)で、センサメモリ42からセル定数を読み出し、測定ユニットメモリ58(又は測定ユニット5のCPU56の記憶部)に記憶させて、測定値の演算・補正に使用することが可能である。例えば、センサメモリ42には、センサユニット4の製造時に識別情報として型式名、製造番号などが記憶され、検査時にセル定数が記憶される。また、標準液を用いて校正を行なう場合に、自動でセル定数を計算し、この値をセンサメモリ42に記憶(更新)させることもできる。このような構成とすることで、セル定数を自動設定することができるので、設定忘れや間違いを低減することができる。
(II) For example, in the
(III)例えば、pH電極は、取引証明に使用する場合のように計量法による検定が必要な場合があり、この場合にはpH電極についての有効期間は2年である。このように有効期間が決まっているセンサユニット4においては、センサユニット4を使用し始めた時に有効期限(あるいは初めて使用日時)をセンサメモリ42に書き込んでおくことができる。装置本体2のCPU21は、例えばそのセンサユニット4を使用する度にセンサメモリ42に記憶された有効期限を読み出し、装置本体2に内蔵された時計と比較し、期限が近づいていることを表示部27に表示するなどして、使用者に知らせることができる。もし、期限が過ぎている場合には、使用者に警告を発するか、又は使用を停止するようにすることもできる。
(III) For example, the pH electrode may need to be tested by the measurement method as in the case of using it for transaction certification. In this case, the validity period of the pH electrode is 2 years. In the sensor unit 4 having a fixed validity period in this way, the expiration date (or the first date and time of use) can be written to the sensor memory 42 when the sensor unit 4 is started to be used. The
また、必要に応じて、使用者が標準液による校正の有効期限を設定することもできる。つまり、使用者が標準液を用いて校正を行った際に、その標準液による校正の日時をセンサメモリ42に書き込むことができる。これにより、センサメモリ42に記憶された校正日時と有効期限とを比較し、注意や警告などのメッセージを随時表示などさせることができる。また、自動で又は使用者の指示により、標準液を用いて行った校正を行った日時の履歴情報をセンサメモリ42に記憶させることもできる。校正履歴は、現在まで行った校正の日時(年、月、日、時間のうち少なくとも1つ)の全てを記憶させることに限定されるものではなく、最後の校正日時、あるいは最後から所定回数前までの校正日時などであってもよい。 In addition, the user can set the expiration date of calibration with the standard solution, if necessary. That is, when the user performs calibration using the standard solution, the date and time of calibration using the standard solution can be written in the sensor memory 42. As a result, the calibration date and time stored in the sensor memory 42 can be compared with the expiration date, and messages such as cautions and warnings can be displayed at any time. Further, the history information of the date and time when the calibration performed using the standard solution is performed automatically or according to the instruction of the user can be stored in the sensor memory 42. The calibration history is not limited to storing all of the calibration dates and times (at least one of the year, month, day, and time) performed up to now, but is the last calibration date and time, or a predetermined number of times before the end. It may be the calibration date and time up to.
また、センサユニット4の使用時間をセンサメモリ42に記憶させることも可能である。つまり、装置本体2の電源が入っている状態でプローブ3(より詳細にはセンサユニット4)が装置本体2に接続されている時間を積算することによって使用時間とする。本発明によれば個々のセンサユニット4の識別が可能であるので、プローブ3(より詳細にはセンサユニット4)を取り替えてもそれぞれの積算時間を処理判断することができる。
It is also possible to store the usage time of the sensor unit 4 in the sensor memory 42. That is, the usage time is obtained by integrating the time during which the probe 3 (more specifically, the sensor unit 4) is connected to the device
さらに、センサメモリ42には、センサユニット4の劣化判断情報を記憶させることもできる。つまり、センサユニット4にはそれぞれ理論的な発生電位がある。個々のセンサユニット4によってそれぞれ違いがあるので校正が必要になるが、基本的に理論からかけ離れた電位を発生することはない。そこで、理論電位から例えば10%下回ったら劣化と判断することができる。例えば、pH計では2点校正を行ない不斉電位と感度を算出するが、不斉電位に対しては0mVが基準で±30mV以上あった場合には異常、感度は59.16mVが基準で10%以上下回った場合に異常(劣化)と判断することができる。 Further, the sensor memory 42 can also store the deterioration determination information of the sensor unit 4. That is, each sensor unit 4 has a theoretical generation potential. Since each sensor unit 4 has a difference, calibration is required, but basically, a potential far from the theory is not generated. Therefore, if it falls below the theoretical potential by, for example, 10%, it can be determined that the deterioration has occurred. For example, with a pH meter, two-point calibration is performed to calculate the asymmetric potential and sensitivity, but if 0 mV is ± 30 mV or more with respect to the asymmetric potential, it is abnormal, and the sensitivity is 10 with 59.16 mV as the standard. If it is less than%, it can be judged as abnormal (deterioration).
このような構成とすることにより、センサユニット4が個々にその有効期限又は校正日時、更には、使用時間、劣化判断情報を記憶しているので、プローブ3(より詳細にはセンサユニット4)の管理が極めて有効に達成される。なお、ここでは、pH電極に関して説明したが、イオン電極、電気伝導率セル、溶存酸素電極などにも同様に適用し、同様の効果を達成し得るものである。 With such a configuration, since the sensor unit 4 individually stores its expiration date or calibration date and time, as well as the usage time and deterioration judgment information, the probe 3 (more specifically, the sensor unit 4) can be used. Management is achieved extremely effectively. Although the pH electrode has been described here, it can be similarly applied to an ion electrode, an electric conductivity cell, a dissolved oxygen electrode, and the like to achieve the same effect.
(IV)例えば、イオン選択性電極の場合には、イオン標準液により校正を行なった場合はその結果をセンサメモリ42に書き込み、更に、校正日時も校正データと共に書き込んでおく。イオン電極の場合は、種々のイオン電極があるので、読み出したプローブの型式名から測定されたイオンの種類をも測定結果と共に表示又は印字することができる。したがって、何種類かの異なるイオン測定用のプローブ3を、装置本体2の特別の切り替え操作を必要とすることなく使用することができる。イオン選択性電極の場合も、校正期限などをセンサメモリ42に記憶されたデータに基づいて上記と同様に管理することができる。また、予めイオン価数を記憶させて、イオン価数を自動設定することができるので、設定忘れや間違いを低減すことができる。
(IV) For example, in the case of an ion-selective electrode, when calibration is performed with an ion standard solution, the result is written in the sensor memory 42, and the calibration date and time are also written together with the calibration data. In the case of an ion electrode, since there are various ion electrodes, the type of ion measured from the model name of the read probe can be displayed or printed together with the measurement result. Therefore, several different types of probes 3 for ion measurement can be used without requiring a special switching operation of the apparatus
(V)また、例えば、サーミスタ式温度計では、温度測定の精度又は互換性を上げるためにサーミスタに補正抵抗を入れたり、又は同じ特性の素子を選択して使用したりすることが行なわれる。したがって、センサユニット4がサーミスタ(温度補償用の温度センサ、又は温度センサを単独)を備えている場合、センサメモリ42に、サーミスタの特性データ、例えばB定数、公称抵抗値、温度テーブルなどのデータを書き込んでおくことにより、このデータを読み出し、測定抵抗値に基づいて演算することにより、精度の高い温度測定を行なうことができる。なお、サーミスタ電極の代わりに白金抵抗体など、その他の抵抗式測温体電極を使用した計測装置に対しても同様に適用して同じ効果を達成し得る。 (V) Further, for example, in a thermistor type thermometer, a correction resistor is inserted in the thermistor in order to improve the accuracy or compatibility of temperature measurement, or an element having the same characteristics is selected and used. Therefore, when the sensor unit 4 includes a thermistor (a temperature sensor for temperature compensation or a temperature sensor alone), the sensor memory 42 contains the characteristic data of the thermistor, for example, data such as a B constant, a nominal resistance value, and a temperature table. By writing, this data can be read out and calculated based on the measurement resistance value, so that highly accurate temperature measurement can be performed. The same effect can be achieved by similarly applying it to a measuring device using another resistance temperature detector electrode such as a platinum resistor instead of the thermistor electrode.
このように、識別手段としての記憶手段には、識別情報に加えて、校正データ、使用時間、劣化情報、校正履歴、補正係数のうち少なくとも1つの情報を含む前記センサユニットに関する情報が記憶されてよい。 As described above, in the storage means as the identification means, in addition to the identification information, information about the sensor unit including at least one of calibration data, usage time, deterioration information, calibration history, and correction coefficient is stored. Good.
(VI)さらに、例えば、上述した「校正履歴」、「初めて使用日時」、「抵抗値/温度テーブル」、「使用期限」など、使用者が任意に変更することが好ましくない情報については、使用者が任意に改訂できないように保護することも可能である。この場合、使用者が装置本体2の表示部27における表示に基づき、操作部26を操作して装置本体2のCPU21に当該情報を書き換えるよう指示した場合に、書き換えることができない旨を報知する、あるいは表示部27に当該情報を書き換えるメニュー自体を設けないことで、当該情報を保護することができる。例えば、装置本体2のCPU21が本体メモリ28に記憶されたプログラムに従って処理を実行することで、上記保護を実現することができる。
(VI) Furthermore, for information that the user does not want to change arbitrarily, such as the above-mentioned "calibration history", "first use date and time", "resistance value / temperature table", and "expiration date", use it. It is also possible to protect a person from voluntary revision. In this case, when the user operates the
なお、本実施例の以上の説明において識別手段としてのセンサメモリ42に記憶させることができるとした情報は、識別手段としての測定ユニットメモリ58に記憶させてもよい。 The information that can be stored in the sensor memory 42 as the identification means in the above description of the present embodiment may be stored in the measurement unit memory 58 as the identification means.
[その他]
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
[Other]
Although the present invention has been described above with reference to specific examples, the present invention is not limited to the above-mentioned examples.
例えば、上述の実施例では、センサユニットから取得したアナログ信号を測定回路でデジタル信号に変換し、測定ユニットのCPUがそのデジタル信号と校正データ(又は補正値)とに基づいて測定値を演算して求めた。これに対して、装置本体のCPUが測定回路から取得したデジタル信号と校正データ(又は補正値)とに基づいて測定値を演算して求めるようにしてもよい。この場合、校正データ(又は補正値)がセンサメモリなどに記憶されている場合には、上述の実施例におけるものと同様のタイミングで装置本体のCPUがセンサメモリなどから校正データ(又は補正値)を読み込んで、本体メモリ(又は装置本体のCPUの記憶部)に記憶させて用いることができる。さらには、測定に関する温度補償演算や、単位の設定変更に伴う単位の変換などについても、センサユニットのCPUと装置本体のCPUとのいずれに演算を行う役割を与えてもよい。 For example, in the above embodiment, the analog signal acquired from the sensor unit is converted into a digital signal by the measuring circuit, and the CPU of the measuring unit calculates the measured value based on the digital signal and the calibration data (or correction value). I asked for it. On the other hand, the CPU of the main body of the apparatus may calculate and obtain the measured value based on the digital signal acquired from the measurement circuit and the calibration data (or correction value). In this case, when the calibration data (or correction value) is stored in the sensor memory or the like, the CPU of the apparatus main body performs the calibration data (or correction value) from the sensor memory or the like at the same timing as that in the above-described embodiment. Can be read and stored in the main body memory (or the storage unit of the CPU of the main body of the device) for use. Further, the CPU of the sensor unit and the CPU of the apparatus main body may be given a role of performing the calculation for the temperature compensation calculation related to the measurement and the conversion of the unit due to the change of the unit setting.
1 計測装置
2 装置本体
3 プローブ
3A pH測定用のプローブ(第1のプローブ)
3B 電気伝導率測定用のプローブ(第2のプローブ)
3C 溶存酸素測定用のプローブ(第2のプローブ)
4 センサユニット
5 測定ユニット
21 装置本体のCPU
22 本体側コネクタ
42 センサメモリ(識別手段)
51 測定回路
52 プローブ側コネクタ
1 Measuring
Probe for 3B electrical conductivity measurement (second probe)
Probe for 3C dissolved oxygen measurement (second probe)
4 Sensor unit 5
22 Main unit side connector 42 Sensor memory (identification means)
51
Claims (14)
前記プローブは、測定対象に応じた測定部を備えたセンサユニットと、前記センサユニットから取得したアナログ信号を前記センサユニットによる測定結果に関するデジタル信号に変換する測定回路、及び前記装置本体に対して前記プローブを着脱自在に接続するためのプローブ側コネクタを備えた測定ユニットと、を有し、
前記センサユニットは前記測定ユニットに対して着脱自在であり、前記センサユニットには識別情報が記憶されたメモリが設けられており、
前記装置本体は、第1のセンサユニットが第1の測定ユニットに取り付けられた前記プローブである第1のプローブ、及び前記第1のセンサユニットとは測定対象が異なる第2のセンサユニットが第2の測定ユニットに取り付けられた前記プローブである第2のプローブの、前記プローブ側コネクタを取り替えて着脱自在に接続可能な本体側コネクタと、表示手段と、前記測定ユニットから取得した前記デジタル信号に基づいて前記センサユニットによる測定結果を前記表示手段により表示する表示処理を行う制御部と、を備え、
前記第1の測定ユニットは、前記測定回路として、前記第1のセンサユニットからの信号を処理し前記第2のセンサユニットからの信号は処理しない第1の測定回路を備え、前記第2の測定ユニットは、前記測定回路として、前記第2のセンサユニットからの信号を処理し前記第1のセンサユニットからの信号は処理しない第2の測定回路を備え、
前記制御部は、前記メモリから読み取った前記識別情報に基づいて、前記表示処理を、前記第1のセンサユニットによる測定に適合する第1の表示処理と、前記第2のセンサユニットによる測定に適合する第2の表示処理と、に自動的に切り替えることを特徴とする計測装置。 In a measuring device having a device main body and a probe that can be attached to and detached from the device main body.
The probe refers to a sensor unit having a measurement unit according to a measurement target, a measurement circuit that converts an analog signal acquired from the sensor unit into a digital signal related to a measurement result by the sensor unit, and the device main body. It has a measuring unit and a measuring unit equipped with a probe-side connector for detachably connecting the probe.
The sensor unit is detachably attached to the measuring unit, the said sensor unit is provided with a memory in which identification information is stored,
The apparatus main body includes a first probe, which is a probe in which a first sensor unit is attached to a first measurement unit , and a second sensor unit whose measurement target is different from that of the first sensor unit. the second probe is a probe that is attached to the measurement unit of the body-side connector connectable detachably replace the probe connector, and display means, based on the digital signal obtained from the measuring unit A control unit that performs display processing for displaying the measurement result by the sensor unit by the display means is provided.
The first measurement unit includes, as the measurement circuit, a first measurement circuit that processes a signal from the first sensor unit and does not process a signal from the second sensor unit, and the second measurement unit. The unit includes, as the measurement circuit, a second measurement circuit that processes a signal from the second sensor unit and does not process a signal from the first sensor unit.
Wherein, based on the identification information read from said memory, adapted to the display processing, a first display processing conforming to measurement by the first sensor unit, the measurement by the second sensor unit A measuring device characterized in that it automatically switches to a second display process.
前記測定ユニット又は前記装置本体には、前記識別情報と前記別の識別情報とに基づいて、前記測定ユニットに取り付けられた前記センサユニットが該測定ユニットに適合するか否かの判断を行う判断部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の計測装置。A determination unit that determines whether or not the sensor unit attached to the measurement unit is compatible with the measurement unit based on the identification information and the other identification information on the measurement unit or the device main body. The measuring device according to any one of claims 1 to 13, wherein the measuring device is provided.
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