CN104655356A - 传送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供传送装置。为了抑制因从压力-压差传送器外部侵入的氢或内部产生的氢和碳化氢类在导压路内部造成的指示值偏移，将氢吸藏材料封入传送器内部，但是粉末状沉淀使测量精度劣化。此外，绳状和固体状等封入量少，偏移抑制效果小。在将用于传递压力的封入液封入到导压路内部的压力-压差传送器中，在隔膜和本体侧壁面之间形成空间，具有连接于本体侧壁面的导压路，将由隔膜承受的压力经由封入空间和导压路的封入液传送到传感器，至少在封入液、本体侧壁面或从本体侧壁面到上述传感器的一部分设置用于吸藏封入液的氢原子的、在表面设有凹凸形状或添附有粉末状氢吸藏材料等的氢吸藏材料。

Description

传送装置
技术领域
本发明涉及传送装置，特别是涉及较佳地适合于测量原子能设备、石油精制设备和化学设备等的流体的压力或2点间的压力差，并传送其检测信号的传送装置。
背景技术
传送装置利用内封于导压路的封入液，将由隔膜承受的流体的压力传递到传感器，并向外部传送由传感器检测到的电信号，具有测量绝对压力的传送装置和有测量压差的传送装置。
这些压力-压差传送器在原子能设备和石油精制设备等中被使用，从确保设备的安全和确保产品的质量的观点出发，例如被要求±1％的精度。可是，由于从压力-压差传送器外部透过的氢的影响，难以长期保持其精度。
即，测量流体所含有的氢(氢分子、氢原子、氢离子)的一部分透过了隔膜之后，在被填充于导压路的封入液中成为气泡并积存，所以由于它们的影响，导压路内部的压力上升，无法将施加于隔膜的压力的变化正确地传递到传感器，测量精度降低。
因此，以往，例如如日本特开2003－326592号公报所记载那样，通过在受压部的隔膜的封入液侧设置氢吸藏膜，抑制从外部透过隔膜的氢。此外，类似的技术被日本特开2004－361159号公报所记载。
专利文献1：日本特开2005－114453号公报
专利文献2：日本特开2004－361159号公报
可是，在上述技术中，由于作为氢吸藏材料内封量受限，且比表面积比较小，所以存在降低内部产生的氢和碳化氢类、或者从外部透过的氢的影响的效果不充分这样的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够降低内部产生的氢和碳化氢类、或者从外部透过的氢的影响，不使通常的压力测量精度劣化的传送装置。
为了解决课题的手段
为了解决上述课题，在本发明提供传送装置，该传送装置是具有受压室、形成上述受压室的一部分的隔膜、和连接于上述受压室的导压路，并将由上述隔膜承受的压力，经由被封入上述空间和上述导压路的封入液传送到传感器的压力或压差的传送装置，其中，至少在上述封入液、上述受压室壁面或从上述受压室壁面到上述传感器的一部分配置吸藏上述封入液的氢原子的氢吸藏材料，在上述氢吸藏材料的表面形成凹凸形状或者对上述吸藏材料添附粒状的氢吸藏材料。
发明的效果
根据本发明，特别是通过用氢吸藏材料有效地吸藏内部产生的氢和碳化氢类的影响、或者从外部透过的氢的影响，能够不使通常压力传送性能劣化地减少氢。即，能够长期保持压力-压差传送器的容许误差精度，能够延长压力-压差传送器的寿命。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的压力-压差传送器中的、压差传送器的说明图。
图2是压力传送器的说明图。
图3是表示基于氢吸藏材料的氢吸藏方法的说明图。
图4是表示基于氢吸藏材料吸藏放射线分解了的封入液的氢的方法的说明图。
图5是表示基于氢吸藏材料的碳化氢类中的氢原子吸藏方法的说明图。
图6是使用了绳状的氢吸藏材料的压差传送器的说明图。
图7是在表面添附有粉末状的氢吸藏材料的绳状的氢吸藏材料的说明图。
图8是在表面设有凹凸形状的绳状的氢吸藏材料的说明图。
图9是在表面设有针状构造的绳状的氢吸藏材料的说明图。
图10是在氢吸藏膜上实施有氢吸藏材料的说明图。
具体实施方式
以下，对用于实施本发明的最佳的方式进行说明。由此，一边参照图1～图9一边详细地说明第1实施方式的压力-压差传送器。
实施例1
图1是本发明的第1实施方式的压力-压差传送器中的、压差传送器的说明图。
在图1中，用于测量压差的压差传送器40由置换器部10、毛细管部20、本体部30构成。由两个受压隔膜50承受测量流体140的压力，利用被封入导压路60的封入液80，压力经由中间隔膜70、密封隔膜100、中心隔膜110，被传递到传感器130。由传感器130承受的压力输入到输出电路120，输出压力值。
在这里，对置换器部10进行说明，受压室52被受压隔膜50和受压室壁面51包围而形成，测量流体140的压力首先由受压隔膜50承受，然后被传递到被存储于受压室52的封入液，并且被传递到导压路60的封入液。在图中，在受压隔膜50和密封隔膜100之间设有中间隔膜70，但是也可以设置多个中间隔膜70，在该多个中间隔膜70之间封入封入液。
此外，省略详情说明，由该受压隔膜50的隔膜和受压室壁面形成受压室的想法也被适用于中间隔膜70和密封隔膜100。
在上述结构中，不仅受压隔膜50和中间隔膜70之间，而且封入中间隔膜70、密封隔膜100、中心隔膜110、传感器130的各部位之间的封入液的部位全部是导压路60。
在上述结构中，公知由于从压差传送器40外部透过的氢在封入液中成为气泡，导压路60的内压上升，变得无法使施加于受压隔膜50的压力的变化正确地传递到传感器130，测量精度降低。具体而言，在高压侧150和低压侧160的导压路60内部成为气泡了的气体量不同的情况下，压力值会从正常值产生变动。
另外，可知，由于封入液的放射线分解和热分解，即使内部产生氢和碳化氢类而气泡化，导压路60内部的压力也会上升，传感器130的检测精度降低作为新的课题。另外，所谓碳化氢类，是指甲烷、乙烷、丙烷等。
这些从外部透过的氢或内部产生的氢和碳化氢类，在超过了导压路60内部的封入液80的溶解量的情况下气泡化。另外，由于传送装置的测量对象的压力越接近真空，溶解量变得越少，所以气泡化显现得明显。
在上述结构中，压差传送器40通过用封入导压路60内部或实施于导压路60内壁面的氢吸藏材料90吸藏从压差传送器40外部透过的氢或内部产生的氢和碳化氢类中的氢原子双方，能够防止由于氢和碳化氢类作为气泡积蓄而造成的导压路60内部的压力上升。由此，所谓导压路60，是指封入有两个受压隔膜50之间的封入液80的部分，在图1较深地表示。
如上所述，氢吸藏材料也可以是粉末状，但是由于在导压路内部下沉，有可能使通常性能降低。此外，也可以是绳状、板状、镀层状，它们能够内封的量比粉末少，比表面积更小，所以有可能无法充分地得到气泡抑制效果。因此，通过在绳状、板状的氢吸藏材料的表面设置凹凸形状、添附粉末状氢吸藏材料等，不使通常性能劣化地充分确保气泡抑制效果。在图7以后详情说明。
图2表示压力传送器的说明图。在图1中，用于测量绝对压力的压力传送器200用受压隔膜50承受测量流体140的压力的，利用被封入了导压路60的封入液80，压力被传递到传感器130。由传感器130承受的压力输入输出电路120，作为压力值而输出。
在上述结构中，压力传送器200与图1同样地，若从压力传送器200外部透过的氢或内部产生的氢和碳化氢类气泡化，则导压路60内部的压力会从正常值产生变动。在这里，与图1同样地，通过由封入导压路60内部或在导压路60内壁面实施的氢吸藏材料90来吸藏氢和碳化氢类中的氢原子双方，能能够防止由于氢和碳化氢类的气泡化造成的导压路60内部的压力上升。
图3表示由氢吸藏材料带来的氢吸藏的效果。图3表示作为氢吸藏材料90的一个例子的钯的氢吸藏的概念图。另外，氢吸藏材料90除了钯以外，也可以是镁、钒、钛、锰、锆、镍、铌、钴、钙或它们的合金等。
钯是面心立方晶格，氢分子300在钯原子320之间作为氢原子310而被吸藏。另外，公知钯吸藏自身体积的935倍的氢。
图4表示基于氢吸藏材料吸藏放射线分解了的封入液80的氢的方法的说明图。在图4中，作为一个例子说明甲烷362和氢分子300。封入液80利用伽马射线340等放射线，封入液的组成式330的C和H的结合、Si和C的结合断开。由此产生的甲基360和氢原子361等在不用氢吸藏材料350的情况下，彼此结合而成为甲烷362等碳化氢类、氢分子300。
另一方面，在用氢吸藏材料的情况下，由于由放射线分解产生的氢原子361被氢吸藏材料90吸藏，所以甲基360与氢原子361结合的量减少，因此，能够抑制甲烷362的产生量。不与氢原子361结合的甲基360再次返回封入液。由此，能够防止如甲烷362那样的碳化氢类作为气泡积蓄造成的导压路60内部的压力上升。
或者，作为由氢吸藏材料吸藏碳化氢类中的氢原子的方法，图5表示说明图。图5说明作为一个例子的甲烷362。由于放射线分解而产生的甲基360和氢原子361的一部分彼此结合而成为甲烷362。之后，若甲烷362与氢吸藏材料90的表面接触，则分解为甲基360和氢原子361。氢原子361由氢吸藏材料90吸藏，甲基360最终成为碳原子，吸附于氢吸藏材料表面。由此，能够防止由如甲烷362那样的碳化氢类作为气泡积蓄造成的导压路60内部的压力上升。
通过将这样的氢吸藏材料90设置在压力-压差传送器的导压路60内部或其壁面，能够将从压力-压差传送器外部透过的氢或内部产生的氢和碳化氢类中的氢原子吸藏到自身的体积的最大935倍的量，所以能够抑制由于导压路内部的氢和碳化氢类的气泡化造成的内压的上升。
图6表示使用了绳状氢吸藏材料的压差传送器。绳状氢吸藏材料400的封入部位优选封入于置换器部10、毛细管部20和本体部30的各导压路60，但是既可以只是置换器部10，也可以只是置换器部10和毛细管部20。在压力传送器200中，也与压差传送器40同样地，将粉末状氢吸藏材料400封入导压路60内部。该绳状氢吸藏材料400既可以是颗粒状的材料，也可以是板状的材料，还可以是球状的材料。
利用该绳状氢吸藏材料400，能够吸藏从压力-压差传送器外部透过的氢或内部产生的氢和碳化氢类中的氢原子，抑制由导压路内部的氢和碳化氢类的气泡化造成的内压上升。
但是，由于受压室51和导压路60是狭窄的，所以有可能为了抑制积蓄在传送器内部的气泡而无法将绳状氢吸藏材料400封入充分的量。另外，由于比表面积比粉末状的氢吸藏材料小，所以抑制气泡化需要时间。这对于颗粒状、板状、球状的氢吸藏材料也同样。
也有内封比表面积比绳状大的粉末状的氢吸藏材料的方法，但是像在课题部分中说明那样，有可能引起由下沉带来的压力测量精度的劣化。为了不使压力测量精度劣化地使气泡抑制效果接近粉末状的氢吸藏材料，考虑有在绳状的氢吸藏材料的表面设置凹凸形状或添附粉末的方案。这对于颗粒状、板状、球状的氢吸藏材料也同样。
图7表示在表面添附有粉末状的氢吸藏材料的绳状的氢吸藏材料。对绳状氢吸藏材料400添附粉末状氢吸藏材料410的方法，既可以是蒸镀，也可以是溅射，还可以是压接、利用粘接剂等粘接，通过电镀处理使其析出到表面。但是，在电镀处理的情况下，由于氢吸藏材料会吸藏在行程中产生的氢，所以有必要实施还原处理。该绳状氢吸藏材料400既可以是颗粒状的材料，也可以是板状的材料，还可以是球状的材料。
利用添附有该粉末状的氢吸藏材料的绳状氢吸藏材料400，能够不使压力-压差传送器的通常测量精度劣化地比绳状氢吸藏材料400增加氢吸藏量和气泡抑制时间。
图8表示在表面设有凹凸形状的绳状的氢吸藏材料。对绳状氢吸藏材料400设置凹凸420的方法，既可以用锉刀或砂纸研磨表面，也可以用喷砂器在表面上施加凹凸。该绳状氢吸藏材料400既可以是颗粒状的材料，也可以是板状的材料，还可以是球状的材料。
利用在表面设有凹凸形状的绳状氢吸藏材料400，能够不使压力-压差传送器的通常测量精度劣化地比绳状氢吸藏材料400增加氢吸藏量和气泡抑制时间。在其表面上设置凹凸的加工，能够将成本抑制得比在图7的表面添附有粉末状的氢吸藏材料的方法更低。
图9表示在表面设有针状构造的绳状的氢吸藏材料。对绳状氢吸藏材料400设置针状构造430的方法例如也可以是基于黑化处理那样的化学反应的方法等。该绳状氢吸藏材料400既可以是颗粒状的材料，也可以是板状的材料，还可以是球状的材料。
利用在表面设有针状构造的绳状氢吸藏材料400，能够不使压力-压差传送器的通常测量精度劣化地比绳状氢吸藏材料400增加氢吸藏量和气泡抑制时间。该针状构造能够使比表面积比图7、图8更大，能够确保与粉末状氢吸藏材料相同程度的氢吸藏量和气泡抑制时间。
另外，说明其他的实施例。在图10中，在本实施例中，在导压路壁面411上作为氢吸藏材料实施氢吸藏膜430。在导压路壁面上实施氢吸藏材料。通过在导压路壁面411上电镀或溅射氢吸藏材料430，在导压路壁面411上形成氢吸藏材料膜430。
而且，在氢吸藏膜430的表面添附粉末状的氢吸藏材料440。为了在氢吸藏膜430上添附粉末状氢吸藏材料440，既可以是蒸镀，也可以是溅射，还可以是压接，用粘接剂等粘接，通过电镀处理使其析出到表面。
这样，通过由氢吸藏材料膜430和粉末状氢吸藏材料440吸藏从压差传送器40外部透过的氢或内部产生的氢和碳化氢类中的氢原子，能够防止由氢和碳化氢类的气泡化造成的导压路60内部的压力上升。即，利用添附有粉末状的氢吸藏材料440的氢吸藏膜430，能够不使压力-压差传送器的通常测量精度劣化地使氢吸藏量和气泡抑制时间增加。
在上述结构中，优选氢吸藏材料膜430和粉末状氢吸藏材料440电镀或溅射在压差传送器40的置换器部10、毛细管部20和本体部30的各导压路壁面411上，但是既可以只是置换器部10，也可以只是置换器部10和毛细管部20。
上述电镀或溅射部位除了上述以外，也可以是受压隔膜50的本体侧、中间隔膜70的受压侧壁面和中间隔膜70的本体侧壁面或组合它们的部位，还可以是受压隔膜50的封入液侧、中间隔膜70的受压侧和本体侧、密封隔膜100的受压侧和本体侧、和中心隔膜110的受压侧和本体侧或组合它们的部位。
此外，在本实施例中，在氢吸藏膜430的表面添附有粉末状的氢吸藏材料440，但是也可以代替添附粉末状的氢吸藏材料440，如图8和图9所示的实施例那样，在氢吸藏膜430的表面设置凹凸形状。此外，还可以对凹凸形状进一步添附氢吸藏材料440。
附图标记的说明
10   置换器部
20   毛细管部
30   本体部
40   压差传送器
50   受压隔膜
51   受压室壁面
52   受压室
60   导压路
70   中间隔膜
80   封入液
90   氢吸藏材料
100  密封隔膜
110  中心隔膜
120  输出部
130  传感器
140  测量流体
150  高压侧
160  低压侧
200  压力传送器
300  氢分子
310  氢原子
320  钯原子
330  封入液的组成式
340  伽马射线
350  不用氢吸藏材料的情况
351  用氢吸藏材料的情况
360  甲基
361  氢原子
362  甲烷
400  粉末状氢吸藏材料
410  固体氢吸藏材料
420  凹凸
430  针状构造

Claims (8)

1.一种传送装置，该传送装置是具有受压室、形成上述受压室的一部分的隔膜、和连接于上述受压室的导压路，并将由上述隔膜承受的压力，经由被封入上述空间和上述导压路的封入液传送到传感器的压力或压差的传送装置，其特征在于，
至少在上述封入液、上述受压室壁面或从上述受压室壁面到上述传感器的一部分配置吸藏上述封入液的氢原子的氢吸藏材料，在上述氢吸藏材料的表面形成凹凸形状或者对上述吸藏材料添附粒状的氢吸藏材料。
2.根据权利要求1所述的传送装置，其特征在于，
由上述氢吸藏材料吸藏从传送装置的外部侵入的氢或内部产生的氢原子。
3.根据权利要求1所述的传送装置，其特征在于，
上述氢吸藏材料是钯、镁、钒、钛、锰、锆、镍、铌、钴、钙、或它们的合金等。
4.根据权利要求1所述的传送装置，其特征在于，
上述氢吸藏材料是绳状、固体状、板状或膜状。
5.根据权利要求1所述的传送装置，其特征在于，
上述隔膜由承受测量流体的压力的第一隔膜、和从上述第一隔膜承受压力的第二隔膜构成，上述封入液传递由上述第一隔膜承受的压力，并且传递由上述第二隔膜承受的压力，上述氢吸藏材料设于上述导压路内部、上述导压路壁面、上述第一隔膜的本体侧壁面、上述第一隔膜的封入液侧、和上述第二隔膜中的任一个、或它们的组合。
6.根据权利要求5所述的传送装置，其特征在于，
在上述第一隔膜与上述第二隔膜的中间设置第三隔膜和第四隔膜，使具备上述氢吸藏材料的部位为上述第三隔膜的受压侧、上述第三隔膜的封入液侧、上述第四隔膜的受压侧、和上述第四隔膜的封入液侧中的任一个、或它们的组合。
7.根据权利要求1所述的传送装置，其特征在于，
在上述导压路的内部，封入或安装或封入并安装作为在上述表面设置有凹凸形状或添附有粉末状氢吸藏材料等的氢吸藏材料的、绳状氢吸藏材料或板状氢吸藏材料或固体状氢吸藏材料。
8.根据权利要求1所述的传送装置，其特征在于，
上述表面的凹凸形状是针状形状。
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