JP2013040897A - 圧力測定装置および圧力測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被検出用流体を流動させるチューブ13をハウジング10の保持用凹部12の内側に配するようにし、この保持凹部12の軸線方向の一端をシール部材16によって閉塞し、他端側に上記チューブ13の外径よりもやや小さな値のスロート部21を形成する。そして供給ポート27を通して保持凹部12に対して供給圧を印加し、この保持凹部12内の圧力を出力ポート29を通して取出すようにする。チューブ13内の流体の圧力が増大すると、スロート部21を通して逃げるガスの量が減少し、出力圧が増大する。これに対してチューブ13内の圧力が減少すると、スロート部21を通して逃げるガスの量が増加し、出力圧が減少する。
【選択図】図1
Description
前記チューブを導入するための前記チューブの外径よりも大きな内径であって前記チューブの軸線方向の一端において前記チューブとの間の隙間がシールされた保持凹部を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記保持凹部の前記チューブの軸線方向の他端に設けられ、前記チューブの外径との間を通してガスを逃がすリング状突部から成るスロート部と、
前記保持凹部内に所定の前記ガス圧を印加するように前記ハウジングに設けられた供給ポートと、
前記保持凹部内の圧力であって前記チューブの外周側のガス圧を取出すように前記ハウジングに設けられた出力ポートと、
を具備し、前記チューブ内を流動する流体の圧力に応じて前記スロート部と前記チューブの外周部との間を通過して前記ハウジングの外に逃げるガスの量の変化に応じて変化する前記出力ポートから取出される前記凹部内の圧力から前記流体の圧力を測定する圧力測定装置に関するものである。
前記ハウジングの前記保持凹部内に供給ポートを通して所定のガス圧を印加し、しかも前記ハウジングの前記保持凹部の前記チューブの軸線方向の他端に設けられたスロート部を通して前記保持凹部内のガスを外部に排出し、
前記チューブ内を流動する流体の圧力に応じて前記スロート部と前記チューブとの間を通過して前記ハウジングの外に逃げるガスの量の変化に応じて変化する前記保持凹部内の圧力を前記ハウジングの出力ポートを通して取出す圧力測定方法に関するものである。
前記ハウジングの前記保持凹部内に供給ポートを通して所定のガス圧を印加し、しかも前記ハウジングの前記保持凹部の前記チューブの軸線方向の他端に設けられたスロート部を通して前記保持凹部内のガスを外部に排出し、
前記チューブ内を流動する流体の圧力に応じて前記スロート部と前記チューブとの間を通過して前記ハウジングの外に逃げるガスの量の変化に応じて変化する前記保持凹部内の圧力を前記ハウジングの出力ポートを通して取出すようにしたものである。
F1=Px・S1+Fx
これに対してチューブ13の外側から内側に働く力F2は、
F2=Po・S2
Fxはチューブ内圧Pxによって変化し、数μmの変位の弾性限界以内では、kを比例定数としPx=0のときのFxをC0とすると、
Fx=k・Px+C0
C0を0点力と呼び、微小なドリフトが発生する項である。
Po・S2=Px・S1+Fx=Px・S1+k・Px+C0
よって、Po・S2=(S1+k)・Px+C0
この式をPxについて解くと、
Px=Po・S2/(S1+k)−C0/(S1+k)
また、有効面積S1、S2は、スロート部21の位置により決まる定数であって、kは比例定数であり、C0は0点力で定数であるから、S2/(S1+k)=G1(センサゲイン)、C0/(S1+k)=Pc0=0点圧力とすると、
Px=Po・G−Pc0
つまり、0点圧力Pc0(Px=0のときの出力圧Pc0/Gにより求められる)とセンサゲインG1(チューブ外径、チューブ内径、材質により決まる。実際は100%値で計測する。)が決まれば、センサの出力圧P0により、チューブ内圧Pxを正確に計測することができる。
12 保持凹部
13 チューブ
14 挿通部
15 凹溝
16 Oリング
17 排出通路
20 リング状突部
21 スロート部
25 ガス通路
26 シール部材
27 供給ポート
28 オリフィス
29 出力ポート
34 下側分割部
35 保持凹部
Claims (8)
- 被測定用流体が流動する柔軟なチューブと、
前記チューブを導入するための前記チューブの外径よりも大きな内径であって前記チューブの軸線方向の一端において前記チューブとの間の隙間がシールされた保持凹部を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記保持凹部の前記チューブの軸線方向の他端に設けられ、前記チューブの外径との間を通してガスを逃がすリング状突部から成るスロート部と、
前記保持凹部内に所定の前記ガス圧を印加するように前記ハウジングに設けられた供給ポートと、
前記保持凹部内の圧力であって前記チューブの外周側のガス圧を取出すように前記ハウジングに設けられた出力ポートと、
を具備し、前記チューブ内を流動する流体の圧力に応じて前記スロート部と前記チューブの外周部との間を通過して前記ハウジングの外に逃げるガスの量の変化に応じて変化する前記出力ポートから取出される前記凹部内の圧力から前記流体の圧力を測定する圧力測定装置。 - 前記チューブが高分子材料から成る請求項1に記載の圧力測定装置。
- 前記スロート部の内径が前記チューブの外径よりも小さい請求項1に記載の圧力測定装置。
- 前記ハウジング内の前記供給ポートと前記保持凹部との間にオリフィスが形成されている請求項1に記載の圧力測定装置。
- 前記ハウジングの前記保持凹部と直交して前記保持凹部の半径方向に延びる通路に互いに対向するように前記供給ポートと前記出力ポートとが設けられる請求項1に記載の圧力測定装置。
- 前記保持凹部が開放されて半径方向側方から前記チューブが導入されるように複数個に分割される請求項1に記載の圧力測定装置。
- 被測定用流体が流動する柔軟なチューブを、ハウジングの前記チューブの外径よりも大きな内径であって前記チューブの軸線方向の一端において前記チューブとの間の隙間がシールされた保持凹部内に保持し、
前記ハウジングの前記保持凹部内に供給ポートを通して所定のガス圧を印加し、しかも前記ハウジングの前記保持凹部の前記チューブの軸線方向の他端に設けられたスロート部を通して前記保持凹部内のガスを外部に排出し、
前記チューブ内を流動する流体の圧力に応じて前記スロート部と前記チューブとの間を通過して前記ハウジングの外に逃げるガスの量の変化に応じて変化する前記保持凹部内の圧力を前記ハウジングの出力ポートを通して取出す圧力測定方法。 - 前記スロート部の内径を前記チューブの外径よりも小さくすることによって被測定用流体の圧力が0のときの出力圧か所定の正の値を生ずる請求項7に記載の圧力測定方法。
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