JP3680313B2 - 差圧測定装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、安価で、耐食性が向上された差圧測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【従来の技術】
図5は、従来より一般に「ダイアフラム突出形ダイアフラムシール付きの差圧計」として使用されている従来例の構成説明図で、タンクに取付けられた例を示し、例えば、特開平11−132888号公報に示されている。
図6は図5の要部詳細説明図である。
【0003】
図において、 差圧測定装置本体1は、本体カプセル2と、本体カプセル2を覆うカバー3とよりなる、差圧測定装置の本体部分である。
本体カプセル2は、この場合は、静電容量検出型が使用されている。
【0004】
高圧側のキャピラリーチューブ4は,高圧側のカバー3に、一端が接続されたチューブである。
この場合は、可撓性のキャピラリーチューブが使用されている。
【0005】
高圧側のダイアフラムシールユニット5は、高圧側のキャピラリーチューブ4の他端に接続されたダイアフラムシールユニットである。
高圧側のダイアフラムシールユニット5は、フランジ51と本体ブロック52とシールダイアフラム53とを有する。
【0006】
高圧側のダイアフラムシールユニット5は、図6に示す如く、タンク本体Aの取付け孔Bに設けられたフランジCに、ガスケットDを介してフランジ51部分が取付けられる。
フランジ51は、フランジCとフランジEとの間に挟み込まれ、ボルトFとナットGとにより固定される。
【0007】
封入液6は、ダイアフラムシールユニット5と高圧側のキャピラリーチューブ4と高圧側のカバー3内に封入された封入液である。
この場合は、シリコンオイルが使用されている。
【0008】
低圧側のキャピラリーチューブ7は、低圧側側のカバー3に、一端が接続されたチューブである。
この場合は、可撓性のキャピラリーチューブが使用されている。
低圧側のダイアフラムシールユニット8は、低圧側のキャピラリーチューブ7の他端に接続されたダイアフラムシールユニットである。
【0009】
低圧側のダイアフラムシールユニット8は、フランジ81と本体ブロック82とシールダイアフラム83とを有する。
【0010】
低圧側のダイアフラムシールユニット5は、図6に示す如く、タンク本体Aの取付け孔Bに設けられたフランジCに、ガスケットDを介してフランジ81が取付けられる。
フランジ81は、フランジCとフランジEとの間に挟み込まれ、ボルトFとナットGとにより固定される。
【0011】
封入液9は、ダイアフラムシールユニット8と低圧側のキャピラリーチューブ9と低圧側のカバー3内に封入された封入液である。
この場合は、シリコンオイルが使用されている。
変換器部11は、本体カプセル2に取付られた変換器である。
【0012】
以上の構成において、腐蝕性の測定流体に対しては、ダイアフラムシールユニット5,8の測定流体との接液部分には、タンタル材で保護する必要がある場合が発生する。
【0013】
図7は、溶接を利用して、接液部分をタンタル材で保護した従来例の要部構成説明図である。
図において、本体ブロック52,82の底面に、タンタル材のシールリング12を介して、タンタル材のシールダイアフラム13を溶接する。
【0014】
被覆14は、この場合は、板厚0.1mmのタンタルのシートを、本体ブロック52,82の外側面とフランジ51,81の接液面とが露出しないように覆って、電子ビーム溶接等により全面にわたって被せたものである。
【0015】
図8は、溶射を利用して、接液部分をタンタル材で保護した従来例の要部構成説明図である。
図において、本体ブロック52,82の底面に、タンタル材のシールリング12を介して、タンタル材のシールダイアフラム13を溶接する。
【0016】
溶射膜15は、この場合は、膜厚0.5mmのタンタルの溶射膜を、本体ブロック52,82の外側面とフランジ51,81の接液面とが露出しないように覆って、溶射付着させたものである。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この様な図6従来例装置においては。
(1)本体ブロック52,82の外側面とフランジ51,81の接液面とに、タンタルのシートを溶接する。
【0018】
このため、溶接部分では、タンタル材の被覆13と、本体ブロック52,82、あるいはフランジ51,81の母材とが、溶接により混ざり合い、本体ブロック52,82、あるいはフランジ51,81の母材が、表面に露出するおそれがある。このため、母材の腐蝕が発生し易い欠点がある。
【0019】
(2)容積の大きな本体ブロック52,82やフランジ51,81と、本質的に溶接の困難なタンタル材の、而も、容量の小さい薄いシートとの溶接には、長時間を要する欠点がある。
【0020】
次に、図8従来例のような装置においては。
(1)溶射膜15には、ピンホールが発生し易く、ピンホールを埋めるために、タンタルの溶射膜15の上に、更に、セラミックスを溶射する必要が生ずる場合が多い欠点を有する。
(2)溶射の温度は、高いため、シールダイアフラム13に熱が加わらないようにするために、冷却装置が必要となる欠点を有する。
【0021】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、安価で、耐食性が向上された差圧測定装置を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明では、請求項1の差圧測定装置においては、
つば部を有しシールダイアフラム突出型ダイアフラムユニットを具備する差圧測定装置において、
前記つば部の一方の面を覆う第1の被覆と前記本体ブロックの外側面を覆う第2の被覆と前記本体ブロックの底面の外表面に張り出して設けられシールリングの取付け部を構成する第3の被覆とを有しタンタル材よりなる被覆部
を具備したことを特徴とする差圧測定装置。
【0023】
本発明の請求項2においては、請求項1記載の差圧測定装置において、
薄板からスピニング加工により前記つば部と前記本体ブロックとに密着成形加工された被覆部
を具備したことを特徴とする。
【0024】
本発明の請求項3においては、本発明の請求項1又は請求項2記載の差圧測定装置において、
円筒状の筒部と円板状の底部とよりなる本体ブロックを具備したことを特徴とする。
【0025】
本発明の請求項4においては、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の差圧測定装置において、
前記つば部と前記本体ブロックとが最初から一体構成に作りだされたことを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
図1は本発明の一実施例の要部構成説明図、図2は図1の要部構成説明図、図3は図1の部品説明図、図4は図3の組立図である。
図において、図5と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図5と相違部分のみ説明する。
【0027】
図において、21は、外側底面がシールダイアフラム13の取付面となる断面コの字状の本体ブロックである。
この場合は、本体ブロック21は円筒状の筒部211と円板状の底部212とよりなる。
底部212は、チタン材より成る第1の板とステンレス材より成る第2の板とより成るクラッド材より成る。
【0028】
22は、本体ブロック21の開口部213が内径部分に一方の面側221から挿入固定されるドーナツ盤状のつば部である。
この場合は、つば部22と本体ブロック21とが最初から一体構成に作りだされている。
【0029】
23は、つば部22の一方の面221を覆う第1の被覆231と、本体ブロック21の外側面を覆う第2の被覆232と、本体ブロック21の底面の外表面に張り出して設けられ、シールリング12の取付け部を構成する第3の被覆233とを有しタンタル材よりなる被覆部である。
この場合は、被覆部23は、薄板からスピニング加工により、つば部22と本体ブロック21とに密着成形加工されて形成されている。
【0030】
以上の構成において、図2はシールダイアフラムを溶接する要部の製作説明図である。
タンタル製の第3の被覆233を、内側に向かって絞り込み、絞り込んだ第3の被覆233にタンタル材のシールリング12及びダイアフラム13を溶接Hする。
【0031】
図3は本体ブロック部分の製作説明図である。
筒部211とつば部22とは、この場合は、一体で削り出されており、タンタル材のシールリング12及びダイアフラム13と溶接が可能で、比較的安価なチタン材が使用されている。
【0032】
なお、筒部211とつば部22とは別体に作られて、これを組み立てても良いことは勿論である。
被覆部23は、例えば、厚さ0.5〜3mmのタンタル製の薄板を、スピニング加工(別名:へら絞り)で、本体ブロック21とつば部22との外皮として密着成形加工されている。
【0033】
タンタル材よりなる第3の被覆233の端面と、第1の被覆231の端面とは、チタン材より成る本体ブロック21とつば部22とに、この場合は、Tig溶接I,Jされ、本体ブロック21とつば部22との接合部からのリークが防がれている。
【0034】
底部212は、チタン材より成る第1の板2121とステンレス材より成る第2の板2122とより成るクラッド材より成る。
第1の板2121がチタン材より成る筒部211とTig溶接Kされ、第2の板2122がステンレス材より成るキャピラリチューブ4,7と溶接Lされ、クラッド材が使用されて、溶接される部分の材質が同じに合わされている。
【0035】
図4は本体ブロック部分の組み立て図である。
タンタルと溶接が可能なチタン材のつば部22と本体ブロック21との外側に、タンタル材の平板薄板を直接スピニング加工する。
【0036】
あるいは図4に示す如く、あらかじめ、 ある程度母材の形状に成形したタンタル製の外皮23Aをかぶせる様にはめ込み、この状態で、つば部22と本体ブロック21とにスピニング加工し一体化する。
【0037】
図1のシールダイアフラム13と本体ブロック21との間の空間は、シリコーンオイルなどの非圧縮性の流体で満たされ、受圧室24を構成し、タンタル製のシールダイアフラム13で受圧したプロセス圧を、非圧縮性流体を介してキャピラリチューブ4あるいは7により本体カプセル2へ伝えられる。
【0038】
この結果、
(1)シールダイアフラム13と被覆部23とで、つば部22と本体ブロック21とを覆うことが出来、構造が簡潔に出来、安価で、耐食性が向上された差圧測定装置が得られる。
【0039】
(2)薄板からスピニング加工によりつば部22と本体ブロック21とに密着成形加工された被覆部23が設けられたので、スピニング加工という安価で、短時間で加工出来る加工方法により、耐食性に優れた受圧部分を有する差圧測定装置が得られる。
【0040】
(3)本体ブロック21を、筒部211と底部212とで構成したので、筒部211より底部212の厚さを自由に厚く出来、測定流体FLに対して、耐圧が高い差圧測定装置が得られる。
【0041】
(4)つば部22と本体ブロック21とが最初から一体構成に作りだされたので、つば部22と本体ブロック21とを組み立てる必要が無く、安価な差圧測定装置が得られる。
【0042】
なを、前述の実施例においては、溶接I、JはTig溶接が使用されていると説明したが、これに限る事は無く、たとえば、シーム溶接でも良く、要するに、溶接であれば良い。
但し、シーム溶接Iの場合は、筒部211はステンレス材が使用出来、底部212もステンレス材が使用出来、クラッド材を使用する必要が無い。
【0043】
また、本発明ではキャピラリチューブ4,7で受圧部分と差圧測定装置本体1とを結ぶダイアフラムシール形について説明したが、プロセスタンクA等に直接取りつけてレベルを測定する「フランジ取付レベル計形差圧測定装置」にもまったく同様の構造を取る事が出来きることは勿論である。
【0044】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1によれば、次のような効果がある。
外側底面がシールダイアフラムの取付面となる断面コの字状の本体ブロックと、この本体ブロックの開口部が内径部分に一方の面側から挿入固定されるドーナツ盤状のつば部と、このつば部の一方の面を覆う第1の被覆と本体ブロックの外側面を覆う第2の被覆と本体ブロックの底面の外表面に張り出して設けられシールリングの取付け部を構成する第3の被覆とを有しタンタル材よりなる被覆部とが設けられた。
従って、シールダイアフラムと被覆部とでつば部と本体ブロックとを覆うことが出来、構造が簡潔に出来、安価で、耐食性が向上された差圧測定装置が得られる。
【0046】
本発明の請求項2によれば、次のような効果がある。
薄板からスピニング加工によりつば部と本体ブロックとに密着成形加工された被覆部が設けられたので、スピニング加工という安価で、短時間で加工出来る加工方法により、耐食性に優れた受圧部を有する差圧測定装置が得られる。
【0047】
本発明の請求項3によれば、次のような効果がある。
本体ブロックを、筒部と底部とで構成したので、筒部より底部の厚さを自由に厚く出来、測定流体に対して、耐圧が高い差圧測定装置が得られる。
【0048】
本発明の請求項4によれば、次のような効果がある。
つば部と本体ブロックとが最初から一体構成に作りだされたので、つば部と本体ブロックとを組み立てる必要が無く、安価な差圧測定装置が得られる。
【0049】
従って、本発明によれば、安価で、耐食性が向上された差圧測定装置を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図2】図1の要部構成説明図である。
【図3】図1の部品説明図である
【図4】図3の組立図である。
【図5】従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
【図6】図5の要部詳細説明図である。
【図7】図5の製作図である。
【図8】図5の製作図である。
【符号の説明】
1 差圧測定装置本体
2 本体カプセル
3 カバー
4 高圧側のキャピラリーチューブ
5 高圧側のダイアフラムシールユニット
6 封入液
7 低圧側のキャピラリーチューブ
8 低圧側のダイアフラムシールユニット
9 封入液
11 変換器
12 タンタルのシールダイアフラム
13 タンタルのシールリング
21 本体ブロック
211 筒部
212 底部
2121 第1の板
2122 第2の板
213 開口部
22 つば部
221 一方の面
23 被覆部
23A 外皮
231 第1の被覆
232 第2の被覆
233 第3の被覆
24 受圧室
H 溶接
I 溶接
J 溶接
K 溶接
L 溶接
FL 測定流体

Claims (4)

  1. つば部を有しシールダイアフラム突出型ダイアフラムユニットを具備する差圧測定装置において、
    前記つば部の一方の面を覆う第1の被覆と前記本体ブロックの外側面を覆う第2の被覆と前記本体ブロックの底面の外表面に張り出して設けられシールリングの取付け部を構成する第3の被覆とを有しタンタル材よりなる被覆部
    を具備したことを特徴とする差圧測定装置。
  2. 薄板からスピニング加工により前記つば部と前記本体ブロックとに密着成形加工された被覆部
    を具備したことを特徴とする請求項1記載の差圧測定装置。
  3. 円筒状の筒部と円板状の底部とよりなる本体ブロックを具備したこと
    を特徴とする請求項1又は請求項2記載の差圧測定装置。
  4. 前記つば部と前記本体ブロックとが最初から一体構成に作りだされたこと
    を特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の差圧測定装置。
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