JP2015114156A - 差圧計測用圧力計 - Google Patents

Abstract

【課題】２電流信号を出力できる、圧力伝達用のオイルに起因する問題が生じない差圧計測用圧力計を提供する。
【解決手段】差圧計測用圧力計１は、受圧面を有し、受圧面にかかっている圧力に応じた圧力信号を出力する２つの圧力検出ユニット３０と、各圧力検出ユニット３０が出力する圧力信号に基づき、両圧力検出ユニット３０の受圧面にかかっている圧力の差を表す差圧電流信号と、一方の圧力検出ユニットの受圧面にかかっている圧力を表す圧力電流信号とを送信する本体部１０であって、グランドループが形成されないように構成した本体部１０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、差圧計測用圧力計に関する。

従来より、食品、医療品等の製造工程の管理のために、製造装置の２箇所の圧力差と、当該２箇所の圧力中の低い方の圧力とを計測できる差圧計測用圧力計（例えば、特許文献１、２参照）が使用されている。

以下、図６を用いて、従来の差圧計測用圧力計の基本的な構成及び機能を説明する。
図６に示してあるように、従来の差圧計測用圧力計は、２つの受圧部６１と表示部６２とを２本のキャピラリ（金属管）６３で接続した構成を有している。

この差圧計測用圧力計が備える受圧部６１は、製造装置の圧力取出口に取り付けられるユニットである。受圧部６１には、受圧面として機能するダイアフラム６４が設けられており、受圧部６１内及びキャピラリ６３内には、ダイアフラム６４にかかっている圧力を表示部６２内に伝達するためのオイル６５が封入されている。

表示部６２は、圧力検出・処理部６６を備え、圧力検出・処理部６６は、オイル６５により伝達される２圧力の差を検出するための差圧センサ、当該２圧力中の低圧側の圧力を検出するための静圧センサ、プロセッサ等を含んでいる。この圧力検出・処理部６６は、表示部６２が備える表示器６７に、差圧センサにより検出された差圧や静圧センサにより検出された圧力を表示させる機能や、差圧センサにより検出された差圧を表す直流電流信号に静圧センサにより検出された圧力を表すデジタル信号を重畳した信号を出力する機能を有している。

特開平１０−１９７３１６号公報 特開２０１０−１２７６３３号公報

上記したように、従来の差圧計測用圧力計が出力する信号は、差圧センサにより検出された差圧を表す直流電流信号に静圧センサにより検出された圧力を表すデジタル信号を重畳したものである。そのため、従来の差圧計測用圧力計の使用時には、デジタル信号を重畳した電流信号をアナログ信号成分とデジタル信号成分とに分離できる専用の受電機器を用意することが必要であった。

また、従来の差圧計測用圧力計には、オイル６５が使用されている。そして、オイル６５を封止しているダイアフラム６４は、数十μｍ程度の厚さの部材となっている。そのため、従来の差圧計測用圧力計には、製造装置内の流体による外力等でダイアフラム６４が破れ、オイル６５が製造装置内に漏れ出て流体を汚染してしまう危険性がある。

また、従来の差圧計測用圧力計は、ダイアフラム６４が破れてキャピラリ６３内のオイル６５の一部が流体に置換されても、圧力計測が可能な構成を有している。そして、キャピラリ６３内のオイル６５と流体との混合物によって圧力検出・処理部６６に伝達される圧力は、ダイアフラム６４が破れる前に伝達されていた圧力とさほど変わらないものとな
る。そのため、従来の差圧計測用圧力計では、ダイアフラム６４が破れたことを計測結果から判断できない場合があった。

また、２圧力取出口間の距離が長い製造装置の圧力計測にも使用できるようにするために、従来の差圧計測用圧力計には、各キャピラリ（金属管）６３として、１０ｍ程度の長さのものが使用されている。そのため、従来の差圧計測用圧力計は、全体の重量が比較的に重いものとなっている。しかも、各キャピラリ６３が長いため、従来の差圧計測用圧力計は、製造装置への取り付けや製造装置からの取り外しが簡単には行えないという問題も有している。

さらに、従来の差圧計測用圧力計は、その構造上、２つの受圧部６１の取り付け位置の高低差等に応じたオフセットが計測結果に加算される機器となっている。そのため、従来の差圧計測用圧力計の設置時（製造装置への取付時）には、設置環境に応じた微調整を行わなければならなかった。

そこで、本発明の課題は、従来の差圧計測用圧力計が有する上記した各種欠点を有さない差圧計測用圧力計を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る差圧計測用圧力計は、受圧面を有し、受圧面にかかっている圧力に応じた圧力信号を出力する第１及び第２の圧力検出ユニットと、第１及び第２の圧力検出ユニットが出力する圧力信号に基づき、第１及び第２の圧力検出ユニットの受圧面にかかっている圧力の差を表す差圧電流信号と、第１又は第２の圧力検出ユニットの受圧面にかかっている圧力を表す圧力電流信号とを送信する本体部とを、備える。
また、本発明に係る差圧計測用圧力計の本体部は、
入力された電流値指定信号に応じたレベルの電流信号を送信する第１電流送信回路と、
入力された電流値指定信号に応じたレベルの電流信号を送信する第２電流送信回路と、
第１及び第２の圧力検出ユニットが出力する圧力信号に基づき、差圧電流信号及び圧力電流信号の中の一方を第１電流送信回路に送信させるための第１電流値指定信号と、差圧電流信号及び圧力電流信号の中の他方を第２電流送信回路に送信させるための第２電流値指定信号とを出力する演算処理部と、
演算処理部から出力される第２電流値指定信号を電気的に絶縁して第２電流送信回路に入力する絶縁伝送回路と、
を含み、
第１電流送信回路、演算処理部及び絶縁伝送回路の入力端子側の回路が、第１電源ライン及び第１グランドラインに接続され、
第２電流送信回路及び絶縁伝送回路の出力端子側の回路が、第１電源ラインとは異なる第２電源ラインと第１グランドラインとは異なる第２グランドラインとに接続されている構成を有する。

すなわち、本発明に係る差圧計測用圧力計は、オイルを封入したキャピラリを使用することなく、差圧（２つの圧力検出ユニットの受圧面にかかっている圧力の差）を表す差圧電流信号と、高圧側又は低圧側圧力（一方の圧力検出ユニットの受圧面にかかっている圧力）を表す圧力電流信号とを送信できるように構成した機器となっている。従って、本発明に係る差圧計測用圧力計は、オイルを封入したキャピラリが用いてられていることに起因する従来の差圧計測用圧力計の各種欠点を有さない機器であることになる。

また、本発明に係る差圧計測用圧力計は、差圧と、高圧側又は低圧側圧力とを、デジタル信号を重畳した電流信号ではなく、２つの電流信号で出力する。従って、本発明に係る
差圧計測用圧力計を用いておけば、差圧等の管理に、デジタル信号が重畳された電流信号をアナログ信号成分とデジタル信号成分とに分ける機能を有さない一般的な機器（上記した“専用の受電機器”ではない機器）を使用できることになる。

また、２つの電流送信回路を演算処理部に直結した場合、グランドループが形成されてしまうため、各電流送信回路から、誤差が大きな電流信号が送信されてしまうことになる。ただし、本発明の差圧計測用圧力計には、第２電流送信回路のグランド等を第１電流送信回路等のグランド等と分離し、演算処理部からの電流値指定信号が、絶縁伝送回路を介して第２電流送信回路に供給される構成が採用されている。従って、本発明の差圧計測用圧力計は、第１電流送信回路、第２電流送信回路から、それぞれ、意図通りの（誤差が少ない）電流信号が送信される機器となっていることにもなる。

尚、差圧計測用圧力計の本体部を、アナログ回路とデジタル回路とが混在したものとする場合には、アナログ回路用の第１電源ライン及び第１グランドラインと、デジタル回路用の第１電源ライン及び第１グランドラインと、アナログ回路用の第２電源ライン及び第２グランドラインと、デジタル回路用の第２電源ライン及び第２グランドラインとを設けておくことが好ましい。

本発明に係る差圧計測用圧力計を、独自の仕様の電流信号を送信する機器として実現することも出来る。ただし、差圧計測用圧力計は、各種製造工程の管理に使用されている一般的なフィールド機器／カレントループ機器と同様に、４ｍＡ〜２０ｍＡの電流信号を送信する機器として構成しておくことが好ましい。何故ならば、差圧計測用圧力計をそのような機器として構成しておけば、差圧等を管理する側の装置として既存の装置をほぼそのまま使用できることになるからである。

また、本発明に係る差圧計測用圧力計は、電流信号の送信先から電力の供給を受ける機器、電力を別途供給する必要がある機器のいずれとしても実現可能なものである。前者の機器として本発明に係る差圧計測用圧力計を実現する際には、第１電流送信回路として、電流信号の送信先が出力した出力電流信号のレベルを変化させることにより第１電流信号を送信する回路であると共に、第１電源ラインに供給する電流を前記出力電流信号から生成する回路を採用し、第２電流送信回路として、電流信号の送信先が出力した出力電流信号のレベルを変化させることにより電流信号を送信する回路であると共に、前記第２電源ラインに供給する電流を前記出力電流信号から生成する回路を採用しておくことが出来る。

本発明に係る差圧計測用圧力計の絶縁伝送回路としては、静電結合、誘導結合、光結合のいずれによる絶縁伝送回路も使用することが出来る。ただし、フォトカプラー（光結合による絶縁伝送回路）の消費電力が比較的に少ない。そのため、絶縁伝送回路は、フォトカプラーであることが好ましい。

また、本発明に係る差圧計測用圧力計の各圧力検出ユニットは、受圧面にかかる圧力に応じた圧力信号を出力できるものでありさえすれば良く、例えば、各圧力検出ユニットとして、静電容量変化により受圧面にかかる圧力に検出するユニットを採用することも出来る。ただし、その種のユニットは一般に製造が困難であるため、各圧力検出ユニットとして、一方の面が受圧面として機能するダイアフラムと、当該ダイアフラムの他方の面に設けられた、当該ダイアフラムの撓み量を検出するための１つ以上の歪ゲ−ジとを備えたユニットを採用しておくことが好ましい。

また、本発明に係る差圧計測用圧力計を、各圧力検出ユニットが本体部から取り外せない機器として実現しておいても良い。ただし、差圧等の計測対象製造装置の形状は様々で
あるため、本発明に係る差圧計測用圧力計を、第１又は第２の圧力検出ユニットの少なくとも一方が本体部から着脱可能である機器として構成しておくことが好ましく、第１又は第２の圧力検出ユニットのそれぞれと本体部とが、圧力信号を伝送するためのケーブルにて接続される機器として構成しておくことが望ましい。

本発明によれば、従来の差圧計測用圧力計が有する各種欠点を有さない差圧計測用圧力計を提供することができる。

図１は、本発明の一実施例に係る差圧計測用圧力計の外観図である。 図２は、実施例に係る差圧計測用圧力計の使用例の説明図である。 図３は、実施例に係る差圧計測用圧力計が備える本体部の内部構造の説明図である。 図４は、実施例に係る差圧計測用圧力計の変形例の説明図である。 図５は、実施例に係る差圧計測用圧力計の他の変形例の説明図である。 図６は、従来の差圧計測用圧力計の構成の説明図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

まず、図１及び図２を用いて、本発明の一実施例に係る差圧計測用圧力計１の概要を説明する。尚、図１は、本実施例に係る差圧計測用圧力計１の外観図であり、図２は、差圧計測用圧力計１の使用例の説明図である。

図１に示してあるように、本実施例に係る差圧計測用圧力計１は、本体部１０と、本体部１０のコネクタ１１Ｈ及び１１Ｌにそれぞれケーブル４０を介して接続される２つの圧力検出ユニット３０とを、備える。

差圧計測用圧力計１が備える各圧力検出ユニット３０は、一方の面（図１における下側の面）が受圧面として機能するダイアフラム３１を備え、当該ダイアフラム３１の他方の面に２つの歪みゲージ３２が取り付けられているユニットである。尚、本実施例に係る圧力検出ユニット３０が備えるダイアフラム３１は、およそ３００μｍ厚のステンレス製部材（薄板）である。

各圧力検出ユニット３０内の２つの歪みゲージ３２は、ブリッジ回路をなすように、２つの抵抗（図示略）と接続されている。そして、各圧力検出ユニット３０には、当該ブリッジ回路からの４本のリード線（電圧印加用の２本のリード線と電圧検出用の２本のリード線）と接続されたコネクタ３３が設けられている。

差圧計測用圧力計１の使用時には、図２に例示したように、２つの圧力検出ユニット３０が、差圧等を計測すべき製造装置５０の低圧側の圧力取出口と高圧側の圧力取出口とに取り付けられる。また、本体部１０が、Ｌ字ブラケット等を用いて製造装置５０近傍の配管等に取り付けられる。より具体的には、本体部１０の下端には、複数の貫通穴が形成された取付部１０ａが設けられている。本体部１０の製造装置５０近傍の配管等への取り付け時には、まず、本体部１０の取付部１０ａにＬ字ブラケット等がボルト・ナットで固定される。次いで、本体部１０と一体化されたＬ字ブラケット等が製造装置５０近傍の配管
等への取り付けられる。

その後、製造装置５０の高圧側の圧力取出口に取り付けられた圧力検出ユニット３０が、ケーブル４０により本体部１０のコネクタ１１Ｈに接続される。また、製造装置５０の低圧側の圧力取出口に取り付けられた圧力検出ユニット３０が、ケーブル４０により本体部１０のコネクタ１１Ｌに接続される。尚、コネクタ１１Ｈとは、それを介して入力される圧力信号が高圧側の圧力を示す信号として取り扱われるコネクタのことである。同様に、コネクタ１１Ｌとは、それを介して入力される圧力信号が低圧側の圧力を示す信号として取り扱われるコネクタのことである。

本体部１０（図１）は、所定の電圧を印加することより各圧力検出ユニット３０（内のブリッジ回路）から出力される電圧に応じた差圧電流信号及び静圧電流信号を、コネクタ１５に接続されたケーブル４５を介して監視装置（図示略）に送信するユニットである。

ここで、監視装置とは、本体部１０からの差圧電流信号と静圧電流信号とに基づき、製造工程を管理する装置のことである。詳細については後述するが、本実施例に係る差圧計測用圧力計１は、動作するために必要な電力を、監視装置との間の４〜２０ｍＡの２つの電流ループから得る機器として構成されている。従って、本差圧計測用圧力計１の監視装置としては、２種の電流信号を出力する機器（換言すれば、差圧計測用圧力計１の電源として機能する機器）が使用される。

また、差圧電流信号とは、差圧等の計測対象製造装置に取り付けられている２つの圧力検出ユニット３０の受圧面にかかっている圧力の差を、そのレベル（電流値）が表している４〜２０ｍＡの直流電流信号のことである。また、静圧電流信号とは、計測対象製造装置の低圧側の圧力取出口に取り付けられている圧力検出ユニット３０の受圧面にかかっている圧力を、そのレベルが表している４〜２０ｍＡの直流電流信号のことである。

以上のことを前提に、以下、本実施例に係る差圧計測用圧力計１の構成及び機能をさらに具体的に説明する。

図１に示してあるように、差圧計測用圧力計１の本体部１０の筐体には、表示装置１３と３つの押しボタンスイッチ１２とが設けられている。表示装置１３は、差圧計測用圧力計１による差圧や静圧の計測結果等を表示するための装置である。差圧計測用圧力計１は、この表示装置１３として、１４セグメントのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を採用した機器となっている。

３つの押しボタンスイッチ１２は、本体部１０への各種指示（表示装置１３に表示する情報の変更指示等）の入力手段として本体部１０に設けられているスイッチである。

図３に、本体部１０の内部構造を示す。
図示してあるように、本体部１０は、主回路２０Ａと、補助回路２０Ｂと、主回路２０Ａ及び補助回路２０Ｂに跨った絶縁伝送回路２４とを、備える。

主回路２０Ａは、絶縁伝送回路２４の前半部分（詳細は後述）、表示装置１３、２つのアンプ２１、演算処理回路２２、第１電流送信回路２５及び電圧生成回路２７を主要構成要素とした回路である。図３中に模式的に示してあるように、この主回路２０Ａの構成要素中のデジタル回路は、デジタル回路用第１電源ラインＤＶｃｃ１及びデジタル回路用第１グランドラインＤＧＮＤ１に接続されている。また、主回路２０Ａの構成要素中の各アナログ回路は、アナログ回路用第１電源ラインＡＶｃｃ１及びアナログ回路用第１グランドラインＡＧＮＤ１に接続されている。尚、図示は省略してあるが、各押しボタンスイッ
チ１２（図１）も主回路２０Ａの構成要素である。また、演算処理回路２２や第１電流送信回路２５が、デジタル回路用のラインとアナログ回路用のラインとに接続されているのは、各回路がアナログ回路とデジタル回路とが混在した回路となっているためである。

補助回路２０Ｂは、絶縁伝送回路２４の後半部分（詳細は後述）と第２電流送信回路２６とを主要構成要素とした回路である。図３中に模式的に示してあるように、補助回路２０Ｂ内の絶縁伝送回路２４の後半部分は、デジタル回路用第２電源ラインＤＶｃｃ２及びデジタル回路用第２グランドラインＤＧＮＤ２に接続されている。また、第２電流送信回路２６は、デジタル回路用第２電源ラインＤＶｃｃ２及びアナログ回路用第２グランドラインＡＧＮＤ２に接続されている。

主回路２０Ａ内の第１電流送信回路２５は、基本的には、入力された電流値指定信号に応じたレベルの電流信号を、コネクタ１５等を介して監視装置に送信する回路である。補助回路２０Ｂ内の第２電流送信回路２６も、基本的には、入力された電流値指定信号に応じたレベルの電流信号を、コネクタ１５等を介して監視装置に送信する回路である。

ただし、既に説明したように、差圧計測用圧力計１は、動作するために必要な電力を、監視装置との間の４〜２０ｍＡの２つの電流ループから得る機器である。そのため、第１電流送信回路２５は、監視装置が出力した電流信号のレベルを変化させることにより入力される電流値指定信号に応じたレベルの電流信号を送信する回路となっている。

また、第１電流送信回路２５は、監視装置からの電流中のおよそ３．５ｍＡ分の電流から、主回路２０Ａ内の各部の動作に必要な電圧（ＤＶｃｃ１やＡＶｃｃ１に供給される電圧）を生成する回路ともなっている。同様に、第２電流送信回路２６は、監視装置が出力した電流信号のレベルを変化させることにより入力される電流値指定信号に応じたレベルの電流信号を送信する回路であると共に、監視装置が出力する電流から補助回路２０Ｂ内の各部の動作に必要な電圧（ＤＶｃｃ２に供給される電圧、第２電流送信回路２６内で使用される電圧）を生成する回路となっている。

尚、差圧計測用圧力計１に採用した電流送信回路２５、２６は、いずれも、アナログ信号である電流値指定信号を入力して使用する電流ループ・トランスミッタと、シリアルデジタル信号である電流値指定信号を、アナログ形式の電流値指定信号に変換するための１チャネルのＤＡＣ（Digital to Analog Converter；デジタル-アナログ変換回路)とを、
主要構成要素とした回路である。

主回路２０Ａ内の電圧生成回路２７は、所定の電圧を生成して各圧力検出ユニット３０内のブリッジ回路に供給する回路である。差圧計測用圧力計１には、主回路２０Ａ及び各圧力検出ユニット３０内のブリッジ回路の総消費電力を、低減する（監視装置からのおよそ３．５ｍＡ分の電力よりも小さくする）ために、この電圧生成回路２７として、各圧力検出ユニット３０内に設けられているブリッジ回路に通常印加すべき電圧のおよそ１／２の電圧を生成する回路が採用されている。

各アンプ２１は、各圧力検出ユニット３０内のブリッジ回路の出力を増幅するためのアナログアンプである。

演算処理回路２２は、複数のＡＤＣ（Analog to Digital Converter；アナログ−デジ
タル変換回路)を内蔵した、１４セグメントのＬＣＤ（つまり、表示装置１３）を直接駆
動することが出来るマイクロコントローラである。

この演算処理回路２２内のフラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）には、演算処理回路
２２に、以下の一連の処理を定期的に繰り返させるためのファームウェアが記憶されている。

（１） アンプ２１を介して入力される各圧力検出ユニット３０からの圧力信号（電圧信号）を取り込んで、２つの圧力検出ユニット３０の受圧面にかかっている圧力を把握。
（２） 把握した２圧力の差を算出し、算出した差を表す差圧電流信号を第１電流送信回路２５に送信させるための電流値指定信号を第１電流送信回路２５に対して出力。
（３） 把握した、コネクタ１１Ｌに接続されている方の圧力検出ユニット３０の受圧面にかかっている圧力を表す静圧電流信号を第２電流送信回路２６に送信させるための電流値指定信号を絶縁伝送回路２４に対して出力。

尚、差圧計測用圧力計１に採用されている電流送信回路２５、２６中の上記したＤＡＣは、電流値指定信号の入力時に、ＳＹＮＣ（入力データのフレーム同期信号）とＳＣＬＫ（シリアルクロック）とを入力する必要があるものとなっている。そのため、（２）、（３）の処理時には、電流値指定信号の出力と同期的にＳＹＮＣ及びＳＣＬＫも出力される。

演算処理回路２２内のフラッシュＲＯＭ上のファームウェアは、演算処理回路２２に、表示装置１３を制御する処理、押しボタンスイッチ１２の押下により入力された指示を把握して把握した指示に応じた動作を行う処理等も行わせるものとなっている。さらに、当該ファームウェアは、主回路２０Ａの総消費電力を低減するために、演算処理回路２２を低クロック周波数（本実施例では、１ＭＨｚ）で動作させるものともなっている。

絶縁伝送回路２４は、電気的に絶縁された入力端子と出力端子のペアを３つ備えた回路である。本実施例に係る差圧計測用圧力計１には、この絶縁伝送回路２４として、３チャネルのフォトカプラーが採用されている。従って、上記した“絶縁伝送回路２４の前半部分”、“絶縁伝送回路２４の後半部分”とは、それぞれ、絶縁伝送回路２４のＬＥＤ（Light Emitting Diode）側の部分、受光素子側の部分のことである。

以上、説明したように、本実施例に係る差圧計測用圧力計１は、圧力をオイルにて伝達することなく、差圧及び静圧を計測する構成を有している。従って、この差圧計測用圧力計１を用いておけば、従来の差圧計測用圧力計におけるオイル関連の各種問題（ダイアフラムが破れてオイルが製造装置内に漏れ出す等）が生じない形で、差圧及び静圧を計測することが出来る。

また、差圧計測用圧力計１の或る圧力検出ユニット３０のダイアフラム３１が破れた場合、ブリッジ回路のショート等により、当該圧力検出ユニット３０からそれまでとは全く異なる圧力信号が出力されるようになる。そして、その結果として、それまでとは全く異なる差圧が出力されることになる。従って、差圧計測用圧力計１を用いておけば、ダイアフラム３１が破れたことを即座に検出できることにもなる。

また、差圧計測用圧力計１が出力（送信）するのは、デジタル信号を重畳した電流信号ではなく、２種類の電流信号である。従って、差圧計測用圧力計１を用いておけば、差圧等の管理に、デジタル信号が重畳された電流信号をアナログ信号成分とデジタル信号成分とに分ける機能を有さない一般的な機器を使用できることになる。

また、２つの電流送信回路をプロセッサに直結した場合、グランドループが形成されてしまうため、各電流送信回路から、誤差が大きな電流信号が送信されてしまうことになる。ただし、差圧計測用圧力計１には、第２電流送信回路２６のグランド等を主回路２０Ａのグランド等と分離し、演算処理回路２２からの電流値指定信号が、絶縁伝送回路２４（
フォトカプラー）を介して第２電流送信回路２６に供給される構成（図３）が採用されている。従って、差圧計測用圧力計１は、第１電流送信回路２５、第２電流送信回路２６から、それぞれ、意図通りの（誤差が少ない）電流信号が送信される機器として機能することになる。

さらに、差圧計測用圧力計１は、各圧力検出ユニット３０と、本体部１０とを、所望の場所に取り付けてから、各圧力検出ユニット３０と本体部１０と間をケーブル４０にて接続するといった形で、設置できる機器となっている。従って、差圧計測用圧力計１は、各部が金属管（キャピラリ）で一体化されている従来の差圧計測用圧力計（図６）よりも、設置作業が容易な機器となっていると言うことが出来る。

《変形例》
上記した差圧計測用圧力計１は、各種の変形が行えるものである。例えば、差圧計測用圧力計１を、電源に接続して使用する機器に変形することが出来る。また、差圧計測用圧力計１を、図４に示したように、低圧計測用の圧力検出ユニット３０が本体部１０に対して固定されている機器に変形することも出来る。差圧計測用圧力計１を、図５に示したように、高圧計測用の圧力検出ユニット３０が本体部１０に対して固定されている機器に変形することも出来る。

また、絶縁伝送回路２４として、静電結合や誘導結合による絶縁伝送回路を使用することも出来る。ただし、フォトカプラー（光結合による絶縁伝送回路）の消費電力が比較的に少ないので、絶縁伝送回路２４としては、上記したように、フォトカプラーを用いておくことが好ましい。

また、圧力検出ユニット３０は、受圧面にかかる圧力に応じた圧力信号を出力できるものでありさえすれば良い。従って、圧力検出ユニット３０として、例えば、静電容量変化により受圧面にかかる圧力に検出するユニットを採用しておくことも出来る。ただし、その種のユニットは一般に製造が困難であるので、各圧力検出ユニット３０としては、一方の面が受圧面として機能するダイアフラムと、当該ダイアフラムの他方の面に設けられた、当該ダイアフラムの撓み量を検出するための１つ以上の歪ゲ−ジ３２とを備えたユニットを採用しておくことが好ましい。

上記した差圧計測用圧力計１は、第１電流送信回路２５が差圧電流信号を送信する機器であったが、差圧計測用圧力計１は、第２電流送信回路２６が差圧電流信号を送信する機器に変形することも出来る。さらに、差圧計測用圧力計１をデジタル回路を用いていない機器に変形することも出来る。また、差圧計測用圧力計１を、表示装置１３や押しボタンスイッチ１２を備えない機器や、差圧と高圧側圧力とを計測する機器に変形しても良いことなどは当然のことである。

１ 差圧計測用圧力計
１０ａ 取付部
１０ 本体部
１１Ｈ、１１Ｌ、１５、３３ コネクタ
１２ 押しボタンスイッチ
１３ 表示装置
２０Ａ 主回路
２０Ｂ 補助回路
２１ アンプ
２２ 演算処理回路
２４ 絶縁伝送回路
２５ 第１電流送信回路
２６ 第２電流送信回路
２７ 電圧生成回路
３０ 圧力検出ユニット
３１ ダイアフラム
３２ ゲージ
４０、４５ ケーブル
５０ 製造装置

Claims (7)

1. 受圧面を有し、前記受圧面にかかっている圧力に応じた圧力信号を出力する第１及び第２の圧力検出ユニットと、
   前記第１及び第２の圧力検出ユニットが出力する圧力信号に基づき、前記第１及び第２の圧力検出ユニットの受圧面にかかっている圧力の差を表す差圧電流信号と、前記第１又は第２の圧力検出ユニットの受圧面にかかっている圧力を表す圧力電流信号とを送信する本体部と、
   を備え、
   前記本体部は、
   入力された電流値指定信号に応じたレベルの電流信号を送信する第１電流送信回路と、
   入力された電流値指定信号に応じたレベルの電流信号を送信する第２電流送信回路と、
   前記第１及び第２の圧力検出ユニットが出力する圧力信号に基づき、前記差圧電流信号及び前記圧力電流信号の中の一方を前記第１電流送信回路に送信させるための第１電流値指定信号と、前記差圧電流信号及び前記圧力電流信号の中の他方を前記第２電流送信回路に送信させるための第２電流値指定信号とを出力する演算処理部と、
   前記演算処理部から出力される前記第２電流値指定信号を電気的に絶縁して前記第２電流送信回路に入力する絶縁伝送回路と、
   を含み、
   前記第１電流送信回路、前記演算処理部及び前記絶縁伝送回路の入力端子側の回路が、第１電源ライン及び第１グランドラインに接続され、
   前記第２電流送信回路及び前記絶縁伝送回路の出力端子側の回路が、前記第１電源ラインとは異なる第２電源ラインと前記第１グランドラインとは異なる第２グランドラインとに接続されている
   ことを特徴とする差圧計測用圧力計。
2. 前記第１電流送信回路及び前記第２電流送信回路のそれぞれが、４ｍＡ〜２０ｍＡの電流信号を送信する回路である
   ことを特徴とする請求項１に記載の差圧計測用圧力計。
3. 前記第１電流送信回路が、
   前記電流信号の送信先が出力した出力電流信号のレベルを変化させることにより前記電流信号を送信する回路であると共に、前記第１電源ラインに供給する電流を前記出力電流信号から生成する回路であり、
   前記第２電流送信回路が、
   前記電流信号の送信先が出力した出力電流信号のレベルを変化させることにより前記電流信号を送信する回路であると共に、前記第２電源ラインに供給する電流を前記出力電流信号から生成する回路である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の差圧計測用圧力計。
4. 前記絶縁伝送回路が、フォトカプラーである
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の差圧計測用圧力計。
5. 前記第１及び第２の圧力検出ユニットのそれぞれは、
   一方の面が前記受圧面として機能するダイアフラムと、
   当該ダイアフラムの他方の面に設けられた、当該ダイアフラムの撓み量を検出するための１つ以上の歪ゲ−ジと、
   を備える
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の差圧計測用圧力計。
6. 前記第１又は第２の圧力検出ユニットの少なくとも一方が前記本体部から着脱可能である
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の差圧計測用圧力計。
7. 前記第１又は第２の圧力検出ユニットのそれぞれと前記本体部とが、前記圧力信号を伝送するためのケーブルにて接続される
   ことを特徴とする請求項６に記載の差圧計測用圧力計。

Images