现场设备的制作方法

1.本发明涉及一种现场设备。
2.本技术基于申请日为2020年10月29日、申请号为特愿第2020－181674号的日本专利申请要求优先权，在此引用其内容。


背景技术：

3.作为现场设备的一种，已知日本特开2002－107192号公报记载的涡街流量计。该涡街流量计具备容器，该容器具有筒状的侧壁和在该侧壁的中央部分设置的分隔壁。该容器的内部被侧壁和分隔壁划分为端子盒室和放大器室。在端子盒室中设有端子盒部，该端子盒部具有信号端子部和电源端子部。在放大器室中设有对输入信号和电源输入进行处理的放大器部。
4.然而，为了不受电源噪声等的噪声的影响，在放大器室中形成有放大器屏蔽室。在该放大器屏蔽室容纳有例如对检测部的检测结果即模拟信号进行传递的信号线。以往该信号线螺纹固定于在放大器屏蔽室中配置的基板上。如果将信号线螺纹固定于基板，则不仅需要确保在放大器屏蔽室中配置螺丝的空间，还需要确保用于拧螺丝的空间。因此，放大器屏蔽室变大，放大器屏蔽室的外部的设计自由度受限。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2002－107192号公报


技术实现要素：

8.(1)本发明的一个实施方式的现场设备具备：框体部，其具有放大器屏蔽室，该放大器屏蔽室能够插入对从检测器输出的模拟信号进行传递的模拟信号传递部；信号转换部，其配置在所述放大器屏蔽室的内部，并且将所述模拟信号转换为数字信号；连接器，其配置在所述放大器屏蔽室的内部，并且将所述模拟信号传递部与所述信号转换部可拆装地连接。
9.(2)根据上述(1)所述的现场设备，可以具有：连通孔，其使所述放大器屏蔽室的内部与外部连通；基板部，其具有在所述框体部的内部且所述放大器屏蔽室的外部配置的本体部和从所述本体部延伸并且经由所述连通孔插入至所述放大器屏蔽室的内部的插入部；放大器屏蔽板，其将供所述基板部通过的所述连通孔封闭。
10.(3)根据上述(2)所述的现场设备，可以是所述放大器屏蔽板与所述基板部一同在所述放大器屏蔽室的外部螺纹固定于所述框体部。
11.(4)根据上述(2)或(3)所述的现场设备，可以是所述框体部具备与所述插入部的一侧的板面相对的分隔壁部和从所述分隔壁部突出、包围所述插入部的周围并且一部分形成有所述连通孔的周向壁部，所述现场设备具有第二基板部，该第二基板部载置于所述周向壁部的与所述分隔壁部位于相反侧的开口端缘，与所述插入部的另一侧的板面相对，并
且形成有屏蔽图案，所述放大器屏蔽室由所述分隔壁部、所述周向壁部、所述第二基板部、所述放大器屏蔽板形成。
12.(5)根据上述(1)至(4)中任一项所述的现场设备，所述模拟信号传递部可以具备将与所述检测器连接的第一部分和插入至所述框体部的内部的第二部分在所述框体部的外部可拆装地连接的第二连接器。
13.(6)根据上述(4)所述的现场设备，所述框体部可以具备筒状的框体本体、在所述框体本体的一端侧安装的第一护罩和在所述框体本体的另一端侧安装的第二护罩。
14.(7)根据上述(4)所述的现场设备，所述框体本体可以是金属制，所述第一护罩和所述第二护罩可以是树脂制。
15.(8)根据上述(4)所述的现场设备，可以进一步具备端子箱，该端子箱连接有从在所述框体部上形成的导入孔导入的外部配线，所述框体部的内部可以被所述分隔壁部分离成放大器室和端子箱室，所述第一基板部和所述第二基板部可以配置在所述放大器室，所述端子箱可以配置在所述端子箱室。
16.(9)根据上述(4)所述的现场设备，所述本体部可以经由贯通所述分隔壁部的连接端子与所述端子箱连接。
17.(10)根据上述(4)所述的现场设备，其中，可以是，在所述第二基板部设有第三连接器，所述插入部在所述放大器屏蔽室的内部经由所述第一连接器与所述模拟信号传递部连接，经由所述第三连接器与所述第二基板部连接。
18.(11)根据上述(10)所述的现场设备，所述屏蔽图案可以是除了所述第三连接器之外的部分，形成为至少供所述周向壁部的开口端和所述放大器屏蔽板的前端部抵接的环状部分。
19.(12)根据上述(11)所述的现场设备，所述放大器屏蔽板的所述前端部可以具有与所述周向壁部的厚度同等的长度。
20.(13)根据上述(5)所述的现场设备，可以是，在所述框体部形成有与所述放大器屏蔽室连通的连通孔，在所述连通孔的下端开口配置有可拆装地连接有所述第二连接器的连接基板部。
21.(14)根据上述(13)所述的现场设备，所述第一部分可以是一端部与所述检测器连接、另一端部设有所述第二连接器并且连接于所述连接基板部的柔性的传感器导线。
22.(15)根据上述(13)所述的现场设备，所述第二部分可以是一端部与所述连接基板部连接、另一端部设有所述第一连接器并且与所述信号转换部连接的电路基板。
23.(16)根据上述(1)至(15)中任一项所述的现场设备，所述检测器可以具备供流体流动的配管部和对所述流体的流速或流量进行检测的检测部。
24.(17)根据上述(16)所述的现场设备，可以是，所述检测部形成为杆状，并且插入于贯通所述配管部的通孔。
25.(18)根据上述(17)所述的现场设备，可以是，所述检测部配置在所述配管部的内部，在所述检测部的内部设有对所述流体的流速或流量进行测量的应力检测元件。
26.(19)根据上述(18)所述的现场设备，可以是，所述应力检测元件对作用于所述检测部的涡街发生体的交变升力进行检测，对卡曼涡街的频率进行测量，并且根据该频率对所述流体的流速或流量进行测量。
27.(20)根据上述(18)所述的现场设备，可以是，从所述应力检测元件输出的检测信号经由所述模拟信号传递部传递至所述信号转换部。
28.根据上述本发明的一个实施方式，能够提供使放大器屏蔽室小型化的现场设备。
29.本发明的其他特征和方案能够通过附图和以下所述的实施方式的详细说明明确。
附图说明
30.图1是表示一个实施方式的现场设备的立体图。
31.图2是表示一个实施方式的现场设备的剖面构成图。
32.图3是图2所示的从a线箭头观察的图。
33.图4是表示一个实施方式的取下第二基板部之后的状态的放大器屏蔽室的立体图。
34.图5是图3所示的v－v线剖视图。
具体实施方式
35.参照优选的实施方式，对本发明的实施方式进行说明。本领域技术人员能够利用本发明的启示完成本实施方式的众多替代方法，本发明并不限于在此说明的优选的本实施方式。
36.本发明的一个实施方式是提供能够使放大器屏蔽室小型化的现场设备。
37.以下参照附图就本发明的一个实施方式的现场设备进行详细说明。在以下内容中，首先就本发明的一个实施方式的概要进行说明，接着就本发明的一个实施方式的详细内容进行说明。
38.〔概要〕
39.日本特开2002－107192号公报的涡街流量计是通过对从置于管路内的涡街发生体产生的卡曼涡街的频率进行测量来对流速、流量进行测量的测量仪器。作为涡街频率的检测方式有应力检测方式，在涡街发生体的上部或内部配置应力检测元件，对作用于涡街发生体的交变升力进行检测，从而对卡曼涡街的频率进行测量。来自应力检测元件的传感器模拟信号通过传感器导线从检测器向转换器传递。传递至转换器的模拟信号在放大器屏蔽室中转换为数字信号。在放大器屏蔽室中通过转换器的金属容器和放大器屏蔽板来屏蔽外部噪声和电源噪声。
40.以往通过应力检测元件对作用于涡街发生体的交变升力进行检测，对检测的传感器模拟信号进行传递的传感器导线直接螺纹固定连接在放大器屏蔽室的基板上。在通过该结构来确保外部电噪声的屏蔽性的情况下，包括螺纹固定连接部位在内放大器屏蔽室的区域变大，基板设计的自由度受限。
41.并且，由于将传感器导线固定在基板上，如果不进入转换器内部来将传感器导线取下，则不能将转换器从本体拆下，从而不能改变转换器的朝向，维护性不佳。
42.本发明的一个实施方式是在现场设备中通过在转换器内部将传感器导线用连接器连接，来使放大器屏蔽室小型化的实施方式。并且，本发明的一个实施方式是通过在检测器与转换器之间设置中转部，在转换器外部将传感器导线用连接器连接，从而不必进入转换器内部便可以进行转换器的拆卸和转换器朝向的改变的实施方式。
43.〔实施方式〕
44.图1是表示一个实施方式的现场设备1的立体图。图2是表示一个实施方式的现场设备1的剖面结构图。
45.如图1所示，现场设备1具备配管检测器2(检测器)和转换器3。如图2所示，配管检测器2具备配管部4和检测部20。
46.其中，在以下的说明中，存在设定xyz直角坐标系，并参照该xyz直角坐标系对各部件的位置关系进行说明的内容。x轴方向为配管检测器2中流体流动的方向。z轴方向为在与上述x轴方向正交的方向上，转换器3连接至配管检测器2的方向。y轴方向为与上述x轴方向和上述z轴方向正交的方向。
47.如图1所示，配管部4形成为在x轴方向上延伸的圆筒状。在配管部4的两端设有未图示的与外部配管可连接的法兰盘5。在法兰盘5上空出间隔地形成有在配管部4的中心轴的周向上的多个连接孔5a。在配管部4的周向表面上，在z轴方向上立设有基座部6。对转换器3进行支承的支架10连接至基座部6的上表面。
48.如图2所示，检测部20形成为杆状。检测部20从基座部6的上表面在z轴方向上向配管部4延伸，并且插入贯通配管部4的通孔7中。对检测部20进行固定的固定块13经由螺栓13a螺纹固定于基座部6的上表面。
49.在检测部20的内部设有应力检测元件21。应力检测元件21对作用于配置在配管部4的内部的检测部20的涡街发生体的交变升力进行检测，对卡曼涡街的频率进行测量，并且借该频率对流体的流速、流量进行测量。其中，检测部20还可以具备不仅对流速、流量进行检测、还对例如温度、湿度、压力、振动、加速度、转速等各类物理量进行检测的传感器。
50.从检测部20(应力检测元件21)输出的检测信号(模拟信号)经由模拟信号传递部40传递至转换器3。支架10具备在y轴方向上跨过固定块13的一对腿部11和被一对腿部11支承并且对转换器3进行支承的支承部12。一对腿部11经由螺栓11a螺纹固定于基座部6的上表面。
51.支承部12形成为向z轴方向开口的有底筒状。设在转换器3上的安装筒部31d插入支承部12，并且经由螺栓12a螺纹固定于支承部12。支承部12的底部在z轴方向上贯通，在该贯通部中设有对模拟信号传递部40进行保持的保持部件12b。
52.在安装筒部31d中，形成有与模拟信号传递部40所插入的放大器屏蔽室30a连通的连通孔31c。在连通孔31c的下端开口上配置有可拆装地连接有下述第二连接器43的连接基板部57。其中，在连通孔31c中还可以设有对模拟信号传递部40进行保持的保持部件或对连通孔31c进行密封的密封部件。
53.转换器3具备框体部30，框体部30具有模拟信号传递部40所插入的放大器屏蔽室30a。在放大器屏蔽室30a中配置有将模拟信号转换为数字信号的信号转换部50和将模拟信号传递部40与信号转换部50可拆装地连接的连接器60。
54.框体部30具备在y轴方向上延伸的筒状的框体本体31、安装在框体本体31的一端侧(－y侧)的第一护罩32、安装在框体本体31另一端侧(+y侧)的第二护罩33。在框体本体31的内部设有在y轴方向上的大致中间位置的分隔壁部31a。其中，在框体部30之中，框体本体31可以具有至少能够阻断电噪声的材质，例如可以是金属制。第一护罩32和第二护罩33可以是树脂制。
55.在框体部30中，在分隔壁部31a左侧(－y侧)的空间成为放大器室，配置有第一基板部51、第二基板部52、第三基板部、第四基板部54和显示装置55。在第一护罩32上设有使显示装置55的显示面露出的窗部32a。显示装置55是液晶显示屏或oled显示屏等，显示例如流体的流速或流量等。
56.在框体部30中，在分隔壁部31a右侧(+y侧)的空间成为端子箱室，配置有端子箱56。经由在框体本体31上形成的外部配线导入孔34所导入的未图示的外部配线连接至端子箱56。该外部配线包含电源线和信号线。其中，在现场设备1不通过外部供电工作的情况下，也可以在端子箱室配置电源或无线通信设备。
57.信号转换部50经由连接器60与模拟信号传递部40连接，并且将模拟信号转换为数字信号。其中，如果信号转换部50在放大器屏蔽室30a的内部，则也可以设在第一基板部51(的下述插入部51b)或第二基板部52上。并且，信号转换部50作为模块可以不封装化，例如可以是设在第一基板部51或第二基板部52上的信号转换电路。也就是说，第一基板部51和第二基板部52的任一方均可以包含信号转换部50。
58.第一基板部51具有在框体部30的内部并且配置在放大器屏蔽室30a的外部的本体部51a和从本体部51a延伸并且经由放大器屏蔽室30a的连通孔31b1(参照下述图3)插入至放大器屏蔽室30a的内部的插入部51b。在放大器屏蔽室30a的内部，插入部51b经由连接器60与模拟信号传递部40连接，并且经由连接器61与第二基板部52连接。
59.在放大器屏蔽室30a的外部，第二基板部52经由连接器62与第一基板部51的本体部51a连接。并且，本体部51a经由贯通分隔壁部31a的连接端子63与端子箱56连接。由模拟信号传递部40传递的模拟信号在放大器屏蔽室30a中转换为数字信号，并且经由第二基板部52、连接器62、本体部51a和连接端子63传递至端子箱56。进而，传递至端子箱56的数字信号经由连接至端子箱56的未图示的信号线传递至例如外部装置等。
60.图3是图2所示的从a线箭头观察的图。图4是表示一个实施方式的取下第二基板部52后的状态的放大器屏蔽室30a的立体图。图5是图3所示的v－v线剖视图。
61.如图5所示，放大器屏蔽室30a通过设在框体本体31的分隔壁部31a和周向壁部31b、第二基板部52、放大器屏蔽板80形成。
62.分隔壁部31a与插入部51b的一侧(+y侧)的板面相对。周向壁部31b从分隔壁部31a向－y侧突出，如图3所示的那样包围插入部51b的周围并且其一部分形成有连通孔31b1。如上述那样，第一基板部51的插入部51b通过连通孔31b1。如图4所示，放大器屏蔽板80将第一基板部51的插入部51b通过的连通孔31b1封闭。放大器屏蔽板80可以具有阻断电噪声的材质，例如是金属板。
63.如图5所示，第二基板部52载置于周向壁部31b的与分隔壁部31a相反侧的开口端缘，并且与插入部51b的另一侧(－y侧)的板面相对。在第二基板部52上形成有屏蔽图案52a。屏蔽图案52a是除了连接器61之外的部分，可以至少形成为周向壁部31b的开口端和放大器屏蔽板80的前端部81抵接的环状部分。其中，图5所示的屏蔽图案52a也形成在第二基板部52的－y侧的表面，覆盖上述环状部分的内侧的区域，但该覆盖环状部分的内侧的区域的部分也可以形成在第二基板部52的内部(内层)。
64.放大器屏蔽板80具有向放大器屏蔽室30a的内侧弯折的前端部81和向放大器屏蔽室30a的外侧弯折的固定部82。前端部81与第二基板部52的屏蔽图案52a抵接，并且同样和
与屏蔽图案52a抵接的周向壁部31b(框体本体31)落在相同的接地电位。并且，为了使前端部81具有与周向壁部31b相同的噪声阻断功能，前端部81具有与周向壁部31b的厚度相等的长度。其中，放大器屏蔽板80的前端部81也可以向放大器屏蔽室30a的外侧弯折。
65.固定部82和第一基板部51一同在放大器屏蔽室30a的外部经由螺栓73螺纹固定于框体本体31上。在分隔壁部31a上形成有用于扭转紧固螺栓73的螺栓基座部31a1。如图3所示，第一基板部51在放大器屏蔽室30a的近处经由螺栓73螺纹固定，并且通过与螺栓73大致对角线上配置的螺栓72螺纹固定于框体本体31上。也就是说，第一基板部51通过两根螺栓72、73螺纹固定于框体本体31上。
66.其中，在框体本体31的螺栓73的近处，形成有图2所示的对第三基板部53和第4基板部54进行支承的支持杆70所螺纹连接的第二螺栓基座部31e。在x轴方向上分开地设有一对螺栓基座部31e。
67.如图2所示，模拟信号传递部40具备与检测部20连接的第一部分41、插入框体部30的内部的第二部分42、将第一部分41和第二部分42在框体部30的外部可拆装地连接的第二连接器43。第一部分41例如是一端部与应力检测元件21连接，另一端部设有第二连接器43并且连接于连接基板部57的柔性传感器导线。第一部分41经由保持部件12b保持在支架10上。
68.第二部分42例如是一端部连接于连接基板部57，另一端部设有连接器60并且连接于信号转换部50的电路基板。第二部分42可以是刚性基板，也可以是柔性基板。
69.第二连接器43配置在由支架10的支承部12与框体部30(框体本体31)的安装筒部31d所围成的空间。根据此结构，通过取下螺栓12a，从支承部12抽出安装筒部31d，能够接触到第二连接器43。
70.如图3所示，在上述结构的现场设备1中，对模拟信号进行传递模拟信号传递部40在放大器屏蔽室30a中经由连接器60可拆装地连接于信号转换部50。所以不需要在放大器屏蔽室30a的内部配置螺丝，能够使放大器屏蔽室30a小型化。因此，放大器屏蔽室30a的外部空间变大，放大器屏蔽室30a外部的设计自由度提高。
71.这样，根据上述本实施方式的现场设备1，具备：框体部30，其具有放大器屏蔽室30a，该放大器屏蔽室30a能够插入对从配管检测器2输出的模拟信号进行传递的模拟信号传递部40；信号转换部50，其配置在放大器屏蔽室30a的内部，并且将模拟信号转换为数字信号；连接器60，其配置在放大器屏蔽室30a的内部，并且可拆装地连接模拟信号传递部40与信号转换部50。由此，能够使放大器屏蔽室30a小型化。
72.并且，如图3所示，在本实施方式中，在框体部30的内部，在放大器屏蔽室30a上形成有将放大器屏蔽室30a的内部与外部连通的连通孔31b1，并且具有第一基板部51和放大器屏蔽板80，第一基板部51具有在框体部30的内部且放大器屏蔽室30a的外部配置的本体部51a和从本体部51a延伸并且经由连通孔31b1插入至放大器屏蔽室30a的内部的插入部51b，放大器屏蔽板80将第一基板部51通过的连通孔31b1封闭。根据该结构，将在放大器屏蔽室30a的内部配置的基板部(插入部51b)与在放大器屏蔽室30a的外部配置的基板部(本体部51a)一体化，从而能够削减部件数量。并且，通过将放大器屏蔽板80向连通孔31b1设置，可以保持放大器屏蔽室30a的屏蔽性。
73.并且，在本实施方式中，放大器屏蔽板80和第一基板部51一同在放大器屏蔽室30a
的外部螺纹固定于框体部30。根据此结构，通过螺栓73能够总体紧固第一基板部51和放大器屏蔽板80，削减放大器屏蔽室30a外部的螺栓设置数量，提高放大器屏蔽室30a外部的设计自由度。
74.并且，如图5所示，在本实施方式中，框体部30具备与插入部51b的一侧的板面相对的分隔壁部31a和从分隔壁部31a突出、包围插入部51b的周围并且一部分形成有连通孔31b1的周向壁部31b，现场设备具有第二基板部52，该第二基板部52载置于周向壁部31b的与分隔壁部31a位于相反侧的开口端缘，与插入部51b的另一侧的板面相对，并且形成有屏蔽图案52a，放大器屏蔽室30a由分隔壁部31a、周向壁部31b、第二基板部52、放大器屏蔽板80形成。根据此结构，能够将第二基板部52和放大器屏蔽板80组合于框体部30的分隔壁部31a和周向壁部31b来形成小型的放大器屏蔽室30a。
75.并且，如图2所示，在本实施方式中，模拟信号传递部40与具备检测部20连接的第一部分41、插入至框体部30的内部的第二部分42、将第一部分41和第二部分42在框体部30的外部可拆装地连接的第二连接器43。根据此结构，不必进入转换器3的内部便能够从配管检测器2(支架10)取下转换器3，并且可以改变转换器3的朝向。
76.以上参照图面就本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式。在上述实施方式中示出的各结构部件的各种形状以及组合等仅是一个例子，可以在不脱离本发明的主旨的范围内基于设计要求等进行各种改变。
77.例如，在上述实施方式中，就放大器屏蔽室30a的内部的基板部(插入部51b)和放大器屏蔽板80的外部的基板部(本体部51a)一体化的结构进行了说明，但放大器屏蔽室30a的内部的基板部也可以与放大器屏蔽板80的外部的基板部分离。在此情况下，也可以没有周向壁部31b的连通孔31b1。也就是说，周向壁部31b可以形成为覆盖(包围)放大器屏蔽室30a的整个周长。在此情况下，放大器屏蔽室30a的内部的基板部(插入部51b)可以通过与第二基板部连接来固定，也可以通过其他固定方法来固定。
78.并且，在上述实施方式中，例如就将框体部30连接于配管检测器2的现场设备1进行了说明，但由于通过连接器60使模拟信号传递部40变得从框体部30上可拆装，现场设备1可以是至少具备框体部30的结构，并不限于连接于配管检测器2或其他检测器的结构。例如，压力变送器或温度变送器也可以具备上述框体部30。
79.在本说明书中，前、后、上、下、左、右、垂直、水平、纵、横、行和列等表示方向的词汇均指代本发明的装置中的这些方向。因此，本发明的说明书中的这些词汇应在本发明的装置中作相对的解释。
[0080]“构成为
……”
的表述是为了表示用于实现本发明的功能而构成或者装置的构成、要素、部分而使用的。
[0081]
并且，权利要求中表现出功能性限定的表述应包含为了实现本发明所包含的功能而能够利用的所有结构。
[0082]“单元”的词汇是为了表示用于结构要素、单元、硬件或实现期望的功能而编写的软件的一部分而使用。硬件的一个典型例子是设备或电路，但并不限于这些。
[0083]
以上对本发明的优选实施例进行了说明，但本发明并不限于这些实施例。在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行构成的添加、省略、替换以及其它变更。本发明不受上述说明限定，仅由所附的权利要求书限定。