JP2007285951A - Pressure sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を貯留した密閉容器内の圧力および該液体の圧力を検出する圧力検出装置に関するものである。 The present invention relates to a pressure in a sealed container that stores a liquid and a pressure detection device that detects the pressure of the liquid.
上記のような圧力検出装置としては、特許文献1の図1にあるように、液体が入った容器に、容器内から容器外へと圧力を導く導圧管を設け、この導圧管の容器外側の先端部分に圧力センサ等を設置して圧力を計測するものが知られている。
しかし、上記のような圧力検出装置の場合では、導圧管を容器に固定的に取り付けねばならず、その取付けのための取り付け座等が必要となる。また、この取り付け座等を容器等に設けねばならないため構造が複雑化する上に、その取り付け作業も煩雑なものとなる。さらに容器を別途特別に加工せねばならないためコスト増を招くという問題があった。特に、圧力が所定範囲内であるかどうかだけを簡易に検出したい場合等には装置の準備に手間がかかり過ぎてしまい使い勝手が悪かった。 However, in the case of the pressure detection device as described above, the pressure guiding tube must be fixedly attached to the container, and an attachment seat for the attachment is required. Further, since the mounting seat or the like must be provided in a container or the like, the structure becomes complicated and the mounting work becomes complicated. Furthermore, there is a problem in that the cost increases because the container must be specially processed separately. In particular, when it is desired to simply detect whether or not the pressure is within a predetermined range, the preparation of the apparatus takes too much time and the usability is poor.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、取り付けが容易で簡易に測定できる圧力検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a pressure detection device that can be easily mounted and can be easily measured.
上記課題を解決するために本発明は、液体中に浮遊して、該液体が貯留した密閉容器内の圧力を検出する圧力検出装置において、可撓性のある膜で形成された外殻を有するとともに、その内部に気体が封入されて、該外殻と接する上記液体の圧力に応じて容積が変化する可変容積部と、該可変容積部の上面より上方に設けられて、接触することにより上記液体を検出する接触検出部とを備え、重心が下方に設定されることにより立直、乃至、略立直姿勢を保ちつつ、上記容器内の圧力に伴って該液体中で浮沈するよう構成されていることを特徴とする圧力検出装置を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has an outer shell formed of a flexible film in a pressure detection device that detects a pressure in a sealed container that floats in a liquid and stores the liquid. In addition, a gas is sealed in the inside thereof, and a variable volume part whose volume changes in accordance with the pressure of the liquid in contact with the outer shell is provided above the upper surface of the variable volume part and comes into contact with the variable volume part. A contact detection unit that detects the liquid, and is configured to float and sink in the liquid with the pressure in the container while maintaining a vertical or substantially vertical posture by setting the center of gravity downward. A pressure detection device is provided.
このような構成によれば、上記可変容積部は、外殻が可撓性のある膜で形成されるとともにその内部に気体が封入されているので、この外殻に接する液体の圧力が変化すれば、この膜が収縮、膨張して可変容積部の容積が変化する。可変容積部の容積が変化すれば、該可変容積部に加えられる浮力が変化するので、この可変容積部および可変容積部の上面より上方に設けられた接触検出部は浮沈する。ここで、接触検出部は液体と接触することにより該液体を検出するものであり、該接触検出部の出力から該接触検出部が液中に沈んで液体と接触しているのか、もしくは、液面よりも上方に浮いて液体と非接触であるのかといった浮沈状況を判別することができる。上記のようにこの浮沈状況は液体の圧力に応じて変化するものなので、この接触検出部の検出結果によれば液体の圧力、すなわち該液体が貯留された密閉容器内の圧力を検出することが可能になる。 According to such a configuration, since the outer shell of the variable volume portion is formed of a flexible film and the gas is sealed therein, the pressure of the liquid in contact with the outer shell is changed. For example, the membrane contracts and expands to change the volume of the variable volume portion. If the volume of the variable volume section changes, the buoyancy applied to the variable volume section changes, so that the variable volume section and the contact detection section provided above the upper surface of the variable volume section float and sink. Here, the contact detection unit detects the liquid by coming into contact with the liquid, and whether the contact detection unit is submerged in the liquid from the output of the contact detection unit or is in contact with the liquid. It is possible to determine the floating state such as whether it floats above the surface and is not in contact with the liquid. As described above, since the floating state changes depending on the pressure of the liquid, according to the detection result of the contact detection unit, it is possible to detect the pressure of the liquid, that is, the pressure in the sealed container in which the liquid is stored. It becomes possible.
例えば、接触検出部が液面より上方に位置している(液体と接触していない)初期状態から、容器内の圧力を上昇させていくと、同時に液体の圧力が上昇し、可変容積部の容積が減少するので接触検出部は下降する。そして、ある時点において、接触検出部が液面と接触して該接触検出部において液体が検出される。この液体が検出されるときの上記容器内の所定圧力は計算等から予め判明しているので、この接触検出部の検出結果に基づいて上記検出時点での容器内の圧力が上記所定圧力であることが検出できる。 For example, when the pressure in the container is increased from the initial state where the contact detection unit is located above the liquid level (not in contact with the liquid), the pressure of the liquid increases at the same time. Since the volume decreases, the contact detection unit descends. At a certain point in time, the contact detection unit comes into contact with the liquid level, and the liquid is detected in the contact detection unit. Since the predetermined pressure in the container when the liquid is detected is known in advance from calculation or the like, the pressure in the container at the detection time is the predetermined pressure based on the detection result of the contact detection unit. Can be detected.
しかも、この装置は立直ないし略立直姿勢を保つように構成されているため、装置が倒伏して接触検出部と液体とが接触してしまうという不測の事態も回避することができる。また、この装置では、容器外へは、接触検出部に供給する電源や検出結果を容器外へ導くための出力線といったケーブルだけを必要に応じて引き出せばよいだけので、本圧力検出装置を容器内に投入するだけでよく、設置作業が非常に簡易になる。 In addition, since the device is configured to maintain an upright or substantially upright posture, it is possible to avoid an unexpected situation in which the device falls down and the contact detection unit and the liquid come into contact with each other. In addition, in this apparatus, only the cable such as the power supply supplied to the contact detection unit and the output line for guiding the detection result to the outside of the container need only be pulled out of the container as necessary. It only needs to be put in, and the installation work becomes very simple.
また本発明において、上記可変容積部が、該可変容積部内に封入される気体の量を調整できる気体調整部を備えるのが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the variable volume section includes a gas adjusting section that can adjust the amount of gas sealed in the variable volume section.
このような構成によれば、容器内すなわち液体の初期圧力が変化しても、可変容積部の初期容積を最適な形状に保つことができる。また、可変容積部の初期容積を適宜変更することで、接触検出部が検出する圧力を容易に設定、変更することができる。 According to such a configuration, the initial volume of the variable volume portion can be maintained in an optimal shape even when the initial pressure of the inside of the container, that is, the liquid changes. Moreover, the pressure which a contact detection part detects can be easily set and changed by changing the initial volume of a variable volume part suitably.
また本発明において、上記可変容積部の重心が下方に位置するように形成されるとともに、該可変容積部から上方に延びる支柱を備え、上記接触検出部が該支柱に設けられているのが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the center of gravity of the variable volume portion is formed so as to be positioned below, a support column extending upward from the variable volume portion is provided, and the contact detection unit is provided on the support column. .
このような構成によれば、いわゆる起きあがりこぼしと同様の簡単な原理によって、確実に装置を立直ないしは略立直姿勢に保つことができる。また、接触検出部を支柱に取り付ける位置を変更すれば、接触検出部が検出する圧力を容易に設定、変更できる。 According to such a configuration, the apparatus can be surely kept upright or in a substantially upright posture by the same simple principle as so-called spilling. Moreover, if the position which attaches a contact detection part to a support | pillar is changed, the pressure which a contact detection part detects can be set and changed easily.
また本発明において、上記接触検出部が、上方に設けられた第一接触検出部と、該第一接触検出部よりも下方に設けられた第二接触検出部とを備え、該第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が予め設定した基準圧力となる場合において、該液体の液面が上記第一接触検出部と第二接触検出部との間に位置するように構成されているのが好ましい。 In the present invention, the contact detection unit includes a first contact detection unit provided above and a second contact detection unit provided below the first contact detection unit, the first contact detection When the pressure in the container is a preset reference pressure, the liquid level of the liquid is located between the first contact detection unit and the second contact detection unit. It is preferable to be configured as described above.
このような構成によれば、第一接触検出部で検出される圧力を上限値とし、第二接触検出部で検出される圧力を下限値として、容器内の圧力が基準圧力を中心としてこの上下限値内であるかどうかを容易に監視することができる。 According to such a configuration, the pressure detected by the first contact detection unit is set as the upper limit value, the pressure detected by the second contact detection unit is set as the lower limit value, and the pressure in the container is centered on the reference pressure. Whether it is within the lower limit can be easily monitored.
以上のように、本発明によれば液体を貯留した密閉容器内に装置を投入するという簡易な作業だけで、該容器内の圧力を確実に検出できる圧力検出装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a pressure detection device capable of reliably detecting the pressure in the container only by a simple operation of putting the device into the sealed container storing the liquid.
図1に本発明の実施形態に係る圧力検出装置を容器にセットした状態での断面図を、図2に該圧力検出装置の断面図を示す。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a pressure detection device according to an embodiment of the present invention set in a container, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the pressure detection device.
液体Lを貯留した密閉容器20には、その上部に蓋体21が設けられており、この蓋体21から圧力検出装置1が容器内に投入されるとともに、後述する圧力検出装置1のケーブル6が蓋体21に設けられたケーブル用貫通孔21aから外部に導出されるように構成されている。この蓋体21のケーブル用貫通孔21aは所定のシール処理がなされ、容器20の内部の気密状態を保てるようになっている。
The
圧力検出装置1は、内部を気密状態に保つことが可能な半球状の可変容積部2と、この可変容積部2の上面略中央から上方に突出する支柱3と、支柱3の上方に取り付けられた第一接触センサ4(第一接触検出部)とその下方に取り付けられた第二接触センサ(第二接触検出部)5とを備え、いわゆる起きあがりこぼしと同様の原理によって、立直ないしは略立直姿勢を保つように構成されている。
The pressure detection device 1 is attached to a hemispherical
具体的には、可変容積部2は、ステンレスや炭素鋼等で作られて上面を形成する略円形の上面円盤部10と、同様にステンレスや炭素鋼等で作られて下面を形成する下面円盤部11とをそれぞれ有するとともに、この下面円盤部11から上面円盤部10に向けて突出する基台支柱12を有しており、これら上面円盤部10と下面円盤部11と基台支柱12とを溶接あるいはねじ止め等によって固定することで枠組みを形成している。また、下面円盤部11の重さ等は、可変容積部2の重心が下方に位置するように設定されている。
Specifically, the
ここで、上記のように、上面円盤部10および下面円盤部11にステンレス鋼等の比較的比重の重い材質を用い、圧力検出装置1全体の重心が下部に位置するよう設計されているので、圧力検出装置1がいわゆる起きあがりこぼしと同様の原理により、立直ないしは略立直姿勢を保つことができる。
Here, as described above, the upper
また、上記上面円盤部10と下面円盤部11との間には、その全周に亘ってゴム膜等の可撓性のある膜13が配設されており、この膜13が上面円盤部10および下面円盤部11の外周部に接着材等で取り付けられることにより、可変容積部2の外殻を形成し、可変容積部2内部の気密性が保たれるように構成されている。この膜13には、ソフトテニスボール等の空気を調整するのに用いられるいわゆるへそのような、外部から気体を注入するとともにその量を調整可能な調整穴(気体調整部)13aが設けられており、この調整穴13aから可変容積部2内に気体が封入されるよう構成されている。
Further, a
支柱3は、接触センサ4,5を支持するためのものである。この支柱3は、中空となるように両端を密閉したステンレスまたは炭素鋼の管によって円柱状に形成されており、密度が十分に低くなるように設計されている。また、この支柱3は複数のパーツ3a,3b(支柱上下半部)に分割可能に構成され、これらのパーツによって可変容積部2の上面円盤部10と第二接触センサ5および第二接触センサ5と第一接触センサ4とを連結している。従って、このパーツの長さを変更することにより可変容積部2に対する各接触センサ4,5の支持位置を変更することができる。なお、支柱3の各パーツ3a,3bと接触センサ4,5との接合については後述する。
The
この支柱3の長さや太さ等は、圧力検出装置1の倒伏を防止する観点から圧力検出装置1の全体の重心が下部に位置するように設定されるとともに、各接触センサ4,5によって検出したい上限圧力と下限圧力との差に基づいて適宜設定される。当実施形態では、支柱3はその全長が可変容積部2の上面円盤部10の径と略同等の長さに設定されている。そして、この支柱3の先端部に第一接触センサ4が取り付けられているとともに略中間部に第二接触センサ5が取り付けられている。
The length, thickness, and the like of the
第一接触センサ4および第二接触センサ5は、各々公知の接触式レベル計であり、例えば電極式のレベル計等であってもよいが、ここでは静電容量式のレベル計が用いられている。すなわち、接触センサ4,5は、ともに、電極プローブ41,51と、この電極プローブ41,51の基端部を保持するとともに接地電極(図示せず)が配置された碍子42,52とを備え、電極プローブ41,51に測定対象物である液体が接触することにより電極プローブ41,51と接地電極との間の抵抗値および静電容量値の変化を捉えてON,OFFが切り換えられるように構成されている。従って、接触センサ4,5は、電極プローブ41,51に対象物である液体が接触している場合には検出信号を出力する(ONに切り換えられる)ように構成されている。
Each of the
これらの接触センサ4,5により検出された検出信号はケーブル6を介してコントローラ(図示せず)に出力するように構成されている。このケーブル6は、可撓性を有し、内部に所定本数の信号線が相互に電気的に絶縁された状態で配設された金属シース型のケーブルが用いられている。上下の接触センサ4,5に接続されたケーブル6は、相互に結束され、容器20に設けられた蓋体21のケーブル用の貫通孔21aを通して容器20の外部に導出される。このケーブル用貫通孔21aは上記のように所定のシール処理がなされている。
The detection signals detected by these
一方、碍子42,52は、先端部に外方に突出するフランジ部42a,52aが設けられた円柱状体であり、陶器等の絶縁材料からなっている。第一接触センサ4の碍子42の下部には支柱3の径に略対応した嵌合孔(図示せず)が設けられ、この嵌合孔に支柱3の先端部が緊密状態に嵌合されることにより第一接触センサ4が支柱3に支持されている。また第二接触センサ5の碍子52の上下部にも支柱3の径に対応した嵌合孔(図示せず)が直線上に配置され、この嵌合孔に支柱上半部3bの下部、支柱下半部3aの先端部がそれぞれ緊密状態に嵌合されることにより第二接触センサ5が支柱3に支持されている。
On the other hand, the
次に、この圧力検出装置1の使用方法およびその作用について図1および図3〜図6を用いて説明する。図1および図3〜5は圧力検出装置1の使用状況を示す説明図であり、図6は容器20内の圧力に応じた各接触センサ4,5の出力を示した図である。
Next, a method of using the pressure detecting device 1 and its operation will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 6. 1 and FIGS. 3 to 5 are explanatory views showing the use state of the pressure detection device 1, and FIG. 6 is a view showing the outputs of the
まず、図1に示すように、容器20内に収納されている液体L内に圧力検出装置1を投入する。ケーブル6は相互に結束されて、容器20の蓋体21のケーブル用貫通孔21aを通して容器20の外部に引き出されている。そして、容器20内の圧力が基準圧力P0となる初期状態において、図3に示すように、可変容積部2がほぼ半球状となるよう、かつ、液体Lの液面が第一接触センサ4と第二接触センサ5の間に位置するように、調整穴13aから可変容積部2内に気体が適宜注入されるとともに、上記支柱3の各パーツ3aおよび3bの位置が調節される。
First, as shown in FIG. 1, the pressure detection device 1 is put into the liquid L stored in the
上記のような初期状態では、第一接触センサ4は液体を検出せず、第二接触センサ5のみが液体を検出しているので、第一接触センサ4の出力はOFF、第二接触センサ5の出力はONとなっている。
In the initial state as described above, the
この初期状態から容器20内の圧力すなわち液体Lの圧力が上昇すると、図4に示すように、可変容積部2の外殻の膜13は周囲の液体圧力に押されて内側に収縮し、可変容積部2の容積が通常圧力時(仮想線で表示)に比べて減少する。可変容積部2の容積が減少すれば、可変容積部2に加えられる浮力が減少するので、圧力検出装置1は液中に沈降していく。一方、圧力検出装置1が沈降するに従い支柱3のうち液体L中に沈む部分の体積が増加し、その増加体積に対して浮力が加えられるので、可変容積部2と支柱3の液中に沈む部分と液中に沈んでいる第二接触センサ5とにかかる浮力の合計が圧力検出装置1の重さとつり合った時点で圧力検出装置1は停止する。すなわち、圧力検出装置1は、容器20内の圧力上昇により生じた可変容積部2の容積の減少量と支柱3のうち液体L中に沈む部分の体積の増加量とが等しくなるまで沈降していく。そして、容器20内の圧力が例えばP2まで上昇すると、第一接触センサ4は液中に沈んで、第一接触センサ4からの出力はONに切り替わる。第二接触センサ5は液中に沈んだままなので、接触センサ4,5のいずれもがONと出力することになり、この出力結果から、容器20内の圧力が圧力P2以上に上昇したことが判別できる。
When the pressure in the
また逆に、容器20内の圧力すなわち液体Lの圧力が低下すると、可変容積部2の外殻の膜13は外側に膨張して、可変容積部2の容積が増加し、圧力検出装置1は浮上する。そして、図5に示すように、容器20内の圧力が例えばP1まで低下すれば、第二接触センサ5が液面から浮き上がり、第二接触センサの出力がONからOFFに切り替わる。従って、接触センサ4,5のいずれもがOFFと出力することになり、この出力結果から、容器20内の圧力が圧力P1以下に低下したことが判別できる。
Conversely, when the pressure in the
このように容器20内の圧力すなわち液体Lの圧力に応じて、圧力検出装置1が浮沈し、接触センサ4,5の出力が変化するので、この出力に基づいて容器20内の圧力を判別することができる。すなわち、本圧力検出装置1を用いて、例えば容器20内の圧力が予め設定した上下限圧力P1,P2内であるかどうかを容易に判別することができる。
As described above, the pressure detection device 1 floats and sinks according to the pressure in the
ここで、第一接触センサ4で検出する上限圧力P2と第二接触センサ5で検出する下限圧力P1とは、接触センサ4,5のそれぞれ下方であって液体L中に沈んでいる部分の浮力、つまり液体L中に沈んでいる部分の体積と液体Lの密度との積が圧力検出装置1の重さとつり合う時の圧力であるので、この検出したい上下限圧力P2,P1の圧力差は、第一接触センサ4と第二接触センサ5との間に存在する支柱3の体積および支柱3の重さによって調整することができる。また、この上下限圧力P1,P2は、支柱3の各パーツ3a、3bを調整して各接触センサ4,5の固定位置を調整することによっても適宜変更可能である。
Here, the upper limit pressure P2 detected by the
以上のように当実施形態の圧力検出装置1によれば、容器20内の圧力すなわち液体Lの圧力に応じてその容積が変化する可変容積部2と、その上部に設けられて液体Lに接触していることを検出する第一接触センサ4および第二接触センサ5とを有するとともに、この圧力検出装置1の重心を下部に設定することにより立直ないしは略立直姿勢を保ち、容器20内の圧力変動に伴って浮沈するように構成されているので、この圧力検出装置1を密閉容器20内に収納されている液体L中に投入するだけで、容器20内の圧力すなわち液体Lの圧力を確実かつ容易に検出することができる。
As described above, according to the pressure detection device 1 of the present embodiment, the
特に、本圧力検出装置1によれば、容器20に導圧管等を設置する必要がなく、接触センサに付随するケーブルだけを外部に引き出せばよいだけなので、設置作業が非常に簡単になる。
In particular, according to the present pressure detection device 1, it is not necessary to install a pressure guiding tube or the like in the
また、可変容積部2の膜13に調整穴13aを設けて、可変容積部2内の気体の量を適宜変更できるようにしているので、容器20内の初期圧力に拠らずに可変容積部2の初期形状を最適に保つことができる。
In addition, since the
さらに、第一接触センサ4と第二接触センサ5を設けるとともに、容器20内の圧力が基準圧力となる場合において、液体Lの液面が第一接触センサ4と第二接触センサ5との間に位置するように構成しておけば、容器20内の圧力が通常圧力を挟んで所定範囲内にあるかどうかを監視することができる。
Further, the
なお、以上に説明した圧力検出装置1は、本発明に係る装置の一実施形態であって、装置の具体的構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、変形例を以下に説明する。 The pressure detection device 1 described above is an embodiment of the device according to the present invention, and the specific configuration and the like of the device can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Is described below.
(1)上記実施形態では、接触センサ4,5について同一種のセンサが用いられているが、これらの接触センサについて異なる種類のセンサを用いるものとしてもよい。
(1) Although the same type of sensor is used for the
(2)上記実施形態では、可変容積部2は半球状のものが用いられているが、この形状は特に限定されるものではなく、半楕円球状や円錐状のものであってもよい。
(2) In the above embodiment, the
(3)上記実施形態では、接触センサとして第一接触センサ4と第二接触センサ5とを設けた場合について示したが、用途に応じて接触センサを1乃至2以上の複数個設けてもよい。
(3) In the above-described embodiment, the case where the
1 圧力検出装置
2 可変容積部
3 支柱
4 第一接触センサ(第一接触検出部)
5 第二接触センサ(第二接触検出部)
6 ケーブル
10 上面円盤部(上面)
11 下面円盤部
13 膜
13a 気体調整孔(気体調整部)
20 容器(密閉容器)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5 Second contact sensor (second contact detector)
6
11 Lower
20 container (sealed container)
また本発明において、上記接触検出部が、上方に設けられた第一接触検出部と、該第一接触検出部よりも下方に設けられた第二接触検出部とを備え、該第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が予め設定した基準圧力となる場合において、該液体の液面が上記第一接触検出部と第二接触検出部との間に位置するように構成されており、該第一接触検出部と上記第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が上記基準圧力に対して変化するのに伴って上記液体の液面に対して浮沈するのが好ましい。 In the present invention, the contact detection unit includes a first contact detection unit provided above and a second contact detection unit provided below the first contact detection unit, the first contact detection When the pressure in the container is a preset reference pressure, the liquid level of the liquid is located between the first contact detection unit and the second contact detection unit. The first contact detection unit and the second contact detection unit float and sink with respect to the liquid level as the pressure in the container changes with respect to the reference pressure. It is preferable to do this.
上記課題を解決するために本発明は、液体中に浮遊して、該液体が貯留した密閉容器内の圧力を検出する圧力検出装置において、可撓性のある膜で形成された外殻を有するとともに、その内部に気体が封入されて、該外殻と接する上記液体の圧力に応じて容積が変化する可変容積部と、該可変容積部の上面より上方に設けられて、接触することにより上記液体を検出する接触検出部とを備え、重心が下方に設定されることにより立直、乃至、略立直姿勢を保ちつつ、上記容器内の圧力に伴って該液体中で浮沈するよう構成されており、上記接触検出部が、上方に設けられた第一接触検出部と、該第一接触検出部よりも下方に設けられた第二接触検出部とを有し、該第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が予め設定した基準圧力となる場合において、該容器内の液体の液面が上記第一接触検出部と第二接触検出部との間に位置するように構成されるとともに、該第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力が変化したときに上記可変容積部の容積変化に伴う浮力の変化により上下動して、上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも予め設定された第一所定値以上高くなった場合には上記第一接触検出部が液面より下に沈む一方、上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも予め設定された第二所定値以上低くなった場合には上記第二接触検出部が液面より上に浮くように、配置されていることを特徴とする圧力検出装置を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has an outer shell formed of a flexible film in a pressure detection device that detects a pressure in a sealed container that floats in a liquid and stores the liquid. In addition, a gas is sealed in the inside thereof, and a variable volume part whose volume changes in accordance with the pressure of the liquid in contact with the outer shell is provided above the upper surface of the variable volume part and comes into contact with the variable volume part. and a contact detecting unit that detects the liquid, upright by the center of gravity is set downward, to, while maintaining a substantially upright posture, which is configured to sink-float in the liquid in with the pressure in the vessel The contact detection unit includes a first contact detection unit provided above and a second contact detection unit provided below the first contact detection unit, and the first contact detection unit and the first contact detection unit The two-contact detection unit is a standard in which the pressure in the container is set in advance. The liquid level of the liquid in the container is positioned between the first contact detection unit and the second contact detection unit, and the first contact detection unit and the second contact When the pressure in the container changes, the detector moves up and down due to a change in buoyancy associated with the change in volume of the variable volume part, and the pressure in the container is set in advance to the reference pressure. When the first contact detection unit sinks below the liquid level when the pressure is higher than a predetermined value, the pressure inside the container is lower than the second predetermined value set in advance than the reference pressure. A pressure detection device is provided, wherein the second contact detection unit is arranged so as to float above a liquid surface .
本発明によれば、上記可変容積部は、外殻が可撓性のある膜で形成されるとともにその内部に気体が封入されているので、この外殻に接する液体の圧力の変化に伴って上記膜が収縮、膨張してその容積が変化する。そして、このように可変容積部の容積が変化すれば、該可変容積部に加えられる浮力が変化するので、この可変容積部および可変容積部の上面より上方に設けられた接触検出部の浮沈状況が変化することになる。
ここで、上記接触検出部は液体と接触することにより該液体を検出することができるので、この接触検出部の出力に基づいて接触検出部が液中に沈んでいるのか、液面よりも上方に浮いているのかといった浮沈状況を判別することができ、これにより、上記可変容積部に加えられる浮力および可変容積部の容積ひいては上記液体の圧力変化を検出することが可能になる。
特に、本発明では、接触検出部に、上記容器内の圧力が基準圧力となる状態で該容器内の液体の液面よりも上方に位置するような第一接触検出部と、上記状態で容器内の液面よりも下方に位置するような第二接触検出部とが設けられており、これら第一接触検出部と第二接触検出部とが、上記容器内の圧力の変化に伴って上記可変容積部の容積変化に伴う浮力の変化により上下動して、上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも第一所定値以上高くなった場合には上記第一接触検出部が液面より下に沈む一方、上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも第二所定値以上低くなった場合には上記第二接触検出部が液面より上に浮くように、配置されているため、この第一接触検出部と第二接触検出部との出力に基づいて、容器内の圧力が基準圧力に対して第一所定値以上であるか第二所定値以下であるかを判別することができる。
すなわち、容器内の圧力が上記基準圧力にある場合には、第一接触検出部は液面を検出しておらず第二接触検出部のみが液面を検出しており、容器内の圧力が上記基準圧力よりも第一所定値以上となれば第一接触検出部が液面を検出し、容器内の圧力が上記基準圧力よりも第二所定値以下となれば第二接触検出部が液面を検出しなくなる。従って、第一接触検出部が液面を検出している状態では上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも第一所定値以上であり、第二接触検出部が液面を検出していない状態では上記容器内の圧力が上記基準圧力よりも第二所定値以下であると判別することができ、容器内の圧力が基準圧力に対してこの第一所定値以上であるか第二所定値以下であるかを容易に監視することが可能となる。
According to the present invention , the variable volume portion has an outer shell formed of a flexible film and has a gas sealed therein, so that a change in pressure of the liquid in contact with the outer shell is accompanied. the membrane shrinks, the volume of its changes expands. And if the volume of the variable volume part changes in this way, the buoyancy applied to the variable volume part changes, so the floating state of the contact detection part provided above the variable volume part and the upper surface of the variable volume part Will change .
Here, since the contact detection unit can detect the liquid by contacting the liquid, whether the contact detection unit is submerged in the liquid based on the output of the contact detection unit or above the liquid level. Therefore, it is possible to detect the buoyancy applied to the variable volume part and the volume of the variable volume part, and thus the pressure change of the liquid.
In particular, in the present invention, the contact detection unit includes a first contact detection unit positioned above the liquid level of the liquid in the container in a state where the pressure in the container becomes a reference pressure, and the container in the above state. And a second contact detection unit that is positioned below the liquid level inside the first contact detection unit and the second contact detection unit, as the pressure in the container changes. When the pressure in the container moves up and down due to a change in buoyancy associated with the volume change of the variable volume part and the pressure in the container becomes higher than the reference pressure by a first predetermined value or more, the first contact detection part is below the liquid level. On the other hand, when the pressure in the container is lower than the reference pressure by a second predetermined value or more, the second contact detector is arranged so as to float above the liquid level. Based on the output of the first contact detector and the second contact detector, the pressure in the container becomes the reference pressure. Or by at most a first predetermined value or more than the second predetermined value if it can be determined.
That is, when the pressure in the container is at the reference pressure, the first contact detection unit does not detect the liquid level, only the second contact detection unit detects the liquid level, and the pressure in the container is The first contact detection unit detects the liquid level if the reference pressure is greater than or equal to the first predetermined value, and the second contact detection unit is liquid if the pressure in the container is less than or equal to the second predetermined value than the reference pressure. The face is not detected. Therefore, in a state where the first contact detection unit detects the liquid level, the pressure in the container is equal to or higher than the first predetermined value than the reference pressure, and the second contact detection unit does not detect the liquid level. Then, it can be determined that the pressure in the container is equal to or lower than the second predetermined value with respect to the reference pressure, and the pressure in the container is equal to or higher than the first predetermined value or lower than the second predetermined value with respect to the reference pressure. It is possible to easily monitor whether it is.
この初期状態から容器20内の圧力すなわち液体Lの圧力が上昇すると、図4に示すように、可変容積部2の外殻の膜13は周囲の液体圧力に押されて内側に収縮し、可変容積部2の容積が通常圧力時(仮想線で表示)に比べて減少する。可変容積部2の容積が減少すれば、可変容積部2に加えられる浮力が減少するので、圧力検出装置1は液中に沈降していく。一方、圧力検出装置1が沈降するに従い支柱3のうち液体L中に沈む部分の体積が増加し、その増加体積に対して浮力が加えられるので、可変容積部2と支柱3の液中に沈む部分と液中に沈んでいる第二接触センサ5とにかかる浮力の合計が圧力検出装置1の重さとつり合った時点で圧力検出装置1は停止する。すなわち、圧力検出装置1は、容器20内の圧力上昇により生じた可変容積部2の容積の減少量と支柱3のうち液体L中に沈む部分の体積の増加量とが等しくなるまで沈降していく。そして、容器20内の圧力が例えばP2(基準圧力P0+第一所定値)まで上昇すると、第一接触センサ4は液中に沈んで、第一接触センサ4からの出力はONに切り替わる。第二接触センサ5は液中に沈んだままなので、接触センサ4,5のいずれもがONと出力することになり、この出力結果から、容器20内の圧力が圧力P2以上に上昇したことが判別できる。
When the pressure in the
また逆に、容器20内の圧力すなわち液体Lの圧力が低下すると、可変容積部2の外殻の膜13は外側に膨張して、可変容積部2の容積が増加し、圧力検出装置1は浮上する。そして、図5に示すように、容器20内の圧力が例えばP1(基準圧力P0−第二所定値)まで低下すれば、第二接触センサ5が液面から浮き上がり、第二接触センサの出力がONからOFFに切り替わる。従って、接触センサ4,5のいずれもがOFFと出力することになり、この出力結果から、容器20内の圧力が圧力P1以下に低下したことが判別できる。
Conversely, when the pressure in the
そして、第一接触センサ4と第二接触センサ5を設けるとともに、容器20内の圧力が基準圧力P0となる場合において、液体Lの液面が第一接触センサ4と第二接触センサ5との間に位置するように構成し、該第一接触センサ4を、上記容器20内の圧力が上記基準圧力P0よりも第一所定値以上高くなり、該容器20内の圧力がP2になった場合に液面より下に沈むよう配置するとともに、第二接触センサ5を、上記容器20内の圧力が上記基準圧力P0よりも所定値以上低くなり、該容器20内の圧力がP1となった場合に上液面より上に浮くように配置しているので、容器20内の圧力が上記基準圧力P0を挟んで所定範囲内にあるかどうかを監視することができる。
And while providing the
Claims (4)
可撓性のある膜で形成された外殻を有するとともに、その内部に気体が封入されて、該外殻と接する上記液体の圧力に応じて容積が変化する可変容積部と、
該可変容積部の上面より上方に設けられて、接触することにより上記液体を検出する接触検出部とを備え、
重心が下方に設定されることにより立直、乃至、略立直姿勢を保ちつつ、
上記容器内の圧力に伴って該液体中で浮沈するよう構成されていることを特徴とする圧力検出装置。 In a pressure detection device that floats in a liquid and detects the pressure in a sealed container storing the liquid,
A variable volume portion having an outer shell formed of a flexible film, in which a gas is sealed, and the volume changes according to the pressure of the liquid in contact with the outer shell;
A contact detection unit that is provided above the upper surface of the variable volume unit and detects the liquid by contact;
By maintaining the center of gravity at a lower position and maintaining an upright posture or an upright posture,
A pressure detection device configured to float and sink in the liquid with the pressure in the container.
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009198479A (en) * | 2008-01-24 | 2009-09-03 | Able Corp | Gas pressure variation detector |
-
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- 2006-04-19 JP JP2006115160A patent/JP2007285951A/en active Pending
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