JP2002098605A - ダイアフラム型圧力計及びそのダイアフラム破損検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイアフラムの破損を迅速且つ容易に検知す
ること。 【解決手段】 封入液８を例えば５kPaの圧力で封入し
ておき、ダイアフラム７が飲料用流体６から圧力を受け
ていないときに検出信号Ｓ1の値がゼロとなるように零
点調整をしておく。したがって、もしダイアフラム７が
破損していれば、ダイアフラム７が飲料用流体６から圧
力を受けていないときの検出信号Ｓ1の値は−５kPaとな
るはずである。それ故、ダイアフラム７の破損の有無を
調べる場合は、ダイアフラム７が飲料用流体６から圧力
を受けていない状態を作り出し、そのときの検出信号Ｓ
1の値を調べればよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測定用流体の圧力
を測定するダイアフラム型圧力計及びそのダイアフラム
破損検知方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイアフラム型圧力計は種々の分野にお
いて広汎に使用されている圧力計であるが、例えば、食
品関連の製造工場においては測定用流体としての飲料用
流体の圧力を測定する機器としても多く用いられてお
り、配管途中に取付けられている。なお、本明細書にお
いては「飲料用流体」の語を広義に用いており、ビー
ル、酒、ジュース等の飲料の他に、醤油、ソース、酢、
食用油などの食品分野における流体物一般（流体は液
体、気体を問わない）を広く含むものとする。

【０００３】図３は、従来のダイアフラム型圧力計の構
造を示す一部縦断面図である。ダイアフラム型圧力計１
は、大略、取付フランジ２、本体部３、信号処理部４、
及びリード線引出部５により構成されている。取付フラ
ンジ２は、図示を省略してある取付部材に取り付けられ
ており、その底面部は飲料用流体６に接している。

【０００４】この底面部には凹部２ａが形成されてお
り、この凹部２ａ内にダイアフラム７が配設されてい
る。凹部２ａの中央部には導圧孔２ｂの一端側が開口し
ており、この導圧孔２ｂの他端側は本体部３内に配設さ
れている受圧部にまで延びている。そして、この導圧孔
２ｂ内に、例えばプロピレングリコール（ＰＧ）のよう
な封入液８が封入されている。したがって、ダイアフラ
ム７は、その外面が飲料用流体６に接すると共に、内面
が封入液８に接しており、飲料用流体６から受けた圧力
をこの封入液８を介して本体部３内の受圧部に伝達する
ようになっている。

【０００５】受圧部に伝達された圧力は信号処理部４に
おいて電気信号に変換され、リード線引出部５から引き
出されているリード線を介して、図示を省略してある制
御機器へ検出信号Ｓ1として出力されるようになってい
る。

【０００６】上述したダイアフラム型圧力計１は、例え
ば、飲料用流体６が貯溜されている容器の底部付近に設
置された流体放出口付近の配管途中に取り付けられてお
り、液位計として使用されている。すなわち、容器内の
液位が高いほど圧力計１の検出値も大きくなると共に、
容器内の液位が低いほど圧力計１の検出値は小さくなる
関係にあるので、検出信号Ｓ1を液位検出信号として用
いることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ダイアフラ
ム７は薄い金属製材料により形成されているが、通常に
運転が行われていれば殆ど破損することはない。飲料用
流体６が貯溜されている容器に対しては厳重な衛生管理
が義務づけられているため、定期的に清掃が行われる
が、そのとき誤ってダイアフラム７を破損し、それに気
付かなかったような場合には、この破損部分から封入液
８が飲料用流体６に混入してしまうことがある。

【０００８】ところが、ダイアフラム７が破損しても本
体部３内の受圧部は正常に機能しており、検出信号Ｓ1
のレベルが大きく変わるわけではないために、通常はこ
のダイアフラム７の破損に気が付かないことが多い。し
たがって、封入液８が混入した飲料用流体６がそのまま
製品として出荷されることが起こり得る。もちろん、封
入液８として用いられているプロピレングリコール（Ｐ
Ｇ）は食品添加物として認められている物質であり、こ
れが製品中に混入されたとしても健康上の問題が直ちに
生じるわけではない。しかし、食品分野においては、こ
のように規定された成分以外の異物が混入することは極
力排除されなければならない。

【０００９】また、ダイアフラム７が破損している場合
には、「詰まり」や「エア溜まり」等の現象が発生しや
すくなっており、このような現象が発生した場合には測
定誤差が大きくなる。そのため、プラントの操業ロスの
蓄積も気付かぬうちに大きく増加するという不利益が二
次的に発生することになる。

【００１０】このようなことから、ダイアフラム７の破
損はできるだけ早期に検知する必要があるが、従来は、
ダイアフラム７が破損しても検出信号Ｓ1のレベルに大
きな変動が生じるわけではなく、破損に気が付きにくい
ことから、作業員がその都度ダイアフラム型圧力計１を
取付個所から取り外し、ダイアフラム７の破損の有無を
目視により確認することとしていた。そのため、プラン
トの稼働効率向上を阻害する一因となり、また、作業員
に少なからず負担を強いる結果となっていた。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、上記のような食品分野に限らずダイアフラムの破
損を迅速且つ容易に検知することが可能なダイアフラム
型圧力計及びそのダイアフラム破損検知方法を提供する
ことを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１記載の発明は、ダイアフラム外
面に測定用流体が接すると共に、ダイアフラム内面と受
圧部との間に封入液が封入されており、ダイアフラムが
測定用流体から受ける圧力を封入液を介して受圧部に伝
達させるダイアフラム型圧力計において、前記ダイアフ
ラムが前記測定用流体から受ける圧力がゼロとなるとき
でも前記受圧部に所定圧力が加わるように前記封入液が
加圧下又は減圧下で封入されており、更に、このときの
圧力検出値がゼロとなるように零点調整がなされてい
る、ことを特徴とする。

【００１３】請求項２記載の発明は、ダイアフラム外面
に測定用流体が接すると共に、ダイアフラム内面と受圧
部との間に封入液が封入されており、ダイアフラムが測
定用流体から受ける圧力を封入液を介して受圧部に伝達
させるダイアフラム型圧力計のダイアフラム破損検知方
法において、前記ダイアフラムが前記測定用流体から受
ける圧力がゼロとなるときでも前記受圧部に所定圧力が
加わるように予め前記封入液を加圧下又は減圧下で封入
しておくと共に、このときの圧力検出値がゼロとなるよ
うに零点調整した状態で通常の圧力測定を行い、前記通
常の圧力測定の停止後に、前記ダイアフラムが前記測定
用流体から受ける圧力をゼロとし、この状態での圧力検
出値の読み取りに基づき前記ダイアフラムの破損の有無
を判別する、ことを特徴とする。

【００１４】上記各構成によれば、ダイアフラムが測定
用流体から受ける圧力がゼロとなる状態を作り出し、こ
の状態における圧力検出値に基づきダイアフラムの破損
の有無を判別することができる。すなわち、この状態で
の圧力検出値がゼロであればダイアフラムは破損されて
おらず、圧力検出値がゼロよりも一定レベルを超えて大
きくなっているか小さくなっていればダイアフラムは破
損されていると判別することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
ダイアフラム型圧力計１Ａの構造を示す一部縦断面図で
ある。図１のダイアフラム型圧力計１Ａは、図３のダイ
アフラム型圧力計１とほぼ同様の構造であり、異なって
いるのはダイアフラム７が測定用流体としての飲料用流
体６側に向かって膨らんでいる点である。すなわち、図
３の構造では封入液８を圧力ゼロで封入していたため、
飲料用流体６から圧力を受けていない状態（大気圧状
態）ではダイアフラム７は膨らみも凹みもしていなかっ
たが、この実施形態では約５kPaの封入圧力で封入液８
を封入しているため、図示されているように、ダイアフ
ラム７の形状は膨らんだ状態となっている。したがっ
て、この図１のダイアフラム型圧力計１Ａにおいては、
ダイアフラム７が飲料用流体６から圧力を受けていない
にもかかわらず、本体部３内の受圧部が封入液８から５
kPaの圧力を受けている。そして、受圧部が封入液８か
ら５kPaの圧力を受けているときに検出信号Ｓ1が０kPa
の圧力を指示するように零点調整がなされている。それ
故、もしダイアフラム７が破損して封入液８が洩れだし
てしまった場合には、受圧部が受ける圧力はゼロとなる
ために検出信号Ｓ1の値は−５kPaとなることになる。

【００１６】次に、上記のように構成されるダイアフラ
ム型圧力計１Ａにおけるダイアフラム７の破損の有無を
検知する方法につき説明する。図２は、異常判別しきい
値、及びダイアフラム破損時検出値についての圧力レベ
ルを示す説明図である。本実施形態のダイアフラム型圧
力計１Ａは、正常状態の場合、ダイアフラム７が飲料用
流体６から圧力を受けていないときにはその検出値はゼ
ロとなるはずであるが、零点誤差のためにゼロを中心と
する所定範囲内の圧力検出値を示すものとなる。また、
ダイアフラム７が破損している状態では、ダイアフラム
７が飲料用流体６から圧力を受けていないときにその検
出値は−５kPaとなるはずであるが、誤差のためにやは
り−５kPaを中心とする所定範囲内の圧力検出値を示す
ものとなる。そして、この実施形態では、上記の正常時
の零点誤差範囲及び破損時検出値範囲の双方の範囲に含
まれることがない代表値として−２．５kPaを異常判別
しきい値として設定している。

【００１７】作業員がダイアフラム型圧力計１Ａのダイ
アフラム７の破損の有無を検知しようとする場合、ま
ず、作業員は、容器の流体放出口のバルブを開放して飲
料用流体６を排出し、容器内をカラにする。これによ
り、ダイアフラム７と接触する飲料用流体６はなくなる
ので、ダイアフラム７が受ける圧力は確実にゼロとな
る。したがって、このときダイアフラム７が破損してい
なければ検出信号Ｓ1のレベルは０kPa近辺の値のはずで
あり、異常判別しきい値−２．５kPaを上回っているの
で正常である旨の判別がなされることになる。

【００１８】一方、もしダイアフラム７が破損している
ならば検出信号Ｓ1のレベルは−５kPa近辺の値のはずで
あり、異常判別しきい値−２．５kPaを下回っているの
で異常である旨の判別がなされることになる。

【００１９】このように、本発明に係るダイアフラム型
圧力計及びそのダイアフラム破損検知方法によれば、圧
力計をいちいち取付個所から取り外す必要はなく、ダイ
アフラムに加わる圧力がゼロの状態を作り出し、その状
態における圧力検出値を読み出すことにより、迅速且つ
容易にダイアフラムの破損を検知することが可能とな
る。

【００２０】なお、上記実施形態では封入液８の封入圧
力を５kPaにした場合につき説明したが、−５kPaの封入
圧力で封入することも可能である。この場合には、もし
ダイアフラム７が破損していれば、検出信号Ｓ1のレベ
ルは５kPaの値となる。

【００２１】また、上記実施形態では、ダイアフラム７
に加わる圧力がゼロの状態を作り出すために、作業員が
容器の流体放出口のバルブを開放して飲料用流体６を排
出し、容器内をカラにするようにしているが、ダイアフ
ラム型圧力計１Ａの上流側に開閉バルブを配設し、この
バルブを閉めることによりダイアフラム７に飲料用流体
６が接しないようにする構成を採用することも可能であ
る。これによれば、ダイアフラム７の破損を検知するだ
けの目的のために、容器内をわざわざカラにする必要が
なくなるため、プラントの稼働効率の低下を一層有効に
防止することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、加圧下
又は減圧下で封入液を封入しておき、ダイアフラムが測
定用流体から圧力を受けていない状態では圧力検出値が
ゼロとなるように零点調整を行っておく構成としている
ので、ダイアフラムの破損を迅速且つ容易に検知するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るダイアフラム型圧力計
の構造を示す一部縦断面図。

【図２】本発明の実施形態における異常判別しきい値、
及びダイアフラム破損時検出値についての圧力レベルを
示す説明図。

【図３】従来のダイアフラム型圧力計の構造を示す一部
縦断面図。

【符号の説明】

１ 従来のダイアフラム型圧力計 １Ａ 本発明の実施形態に係るダイアフラム型圧力計 ２ 取付フランジ ２ａ 凹部 ２ｂ 導圧孔 ３ 本体部 ４ 信号処理部 ５ リード線引出部 ６ 飲料用流体 ７ ダイアフラム ８ 封入液 Ｓ1 検出信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡 辺 哲 也 神奈川県南足柄市大字怒田字天井1223番地 アサヒビール株式会社神奈川工場建設事 務所内 (72)発明者 金 谷 高 義 東京都墨田区吾妻橋１丁目23番１号 アサ ヒビール株式会社生産部内 (72)発明者 深 井 亘 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 Ｆターム(参考） 2F055 AA39 BB20 CC60 DD20 EE40 FF28 HH03 HH08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダイアフラム外面に測定用流体が接すると
   共に、ダイアフラム内面と受圧部との間に封入液が封入
   されており、ダイアフラムが測定用流体から受ける圧力
   を封入液を介して受圧部に伝達させるダイアフラム型圧
   力計において、 前記ダイアフラムが前記測定用流体から受ける圧力がゼ
   ロとなるときでも前記受圧部に所定圧力が加わるように
   前記封入液が加圧下又は減圧下で封入されており、更
   に、このときの圧力検出値がゼロとなるように零点調整
   がなされている、 ことを特徴とするダイアフラム型圧力計。
2. 【請求項２】ダイアフラム外面に測定用流体が接すると
   共に、ダイアフラム内面と受圧部との間に封入液が封入
   されており、ダイアフラムが測定用流体から受ける圧力
   を封入液を介して受圧部に伝達させるダイアフラム型圧
   力計のダイアフラム破損検知方法において、 前記ダイアフラムが前記測定用流体から受ける圧力がゼ
   ロとなるときでも前記受圧部に所定圧力が加わるように
   予め前記封入液を加圧下又は減圧下で封入しておくと共
   に、このときの圧力検出値がゼロとなるように零点調整
   した状態で通常の圧力測定を行い、 前記通常の圧力測定の停止後に、前記ダイアフラムが前
   記測定用流体から受ける圧力をゼロとし、この状態での
   圧力検出値の読み取りに基づき前記ダイアフラムの破損
   の有無を判別する、 ことを特徴とするダイアフラム型圧力計のダイアフラム
   破損検知方法。