JP4328929B2

JP4328929B2 - 差圧測定装置

Info

Publication number: JP4328929B2
Application number: JP2000181658A
Authority: JP
Inventors: 亮黒沢; 桂太明石; 哲郎津曲
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2020-06-16
Also published as: JP2002005767A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡潔な構成により雨水の侵入が防止出来、安定した圧力測定が出来、安価な差圧測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来より一般に使用されている従来例の構成説明図で、例えば、特開平９−１６６５１１号公報に示されている。
【０００３】
一般的に、工業計測に用いられる大気圧基準差圧測定装置の大気開放側には、製造コストの関係上シリコンオイル等が封入されておらず、圧力センサの大気開放側は、通気孔が設けられ、そこから、大気圧が直接圧力センサに接する構造となっている。
【０００４】
このため、外部に設置されることの多い差圧測定装置は、雨水を受け、通気孔から雨水が圧力センサに侵入し、誤差要因となっていた。
【０００５】
このために、例えば、特開平９−１６６５１１号公報においては、通気孔２ａの入口付近に、フィルタ収納凹部５ａを設けて、透湿防水性素材の通気性フィルタ４ａを収納し、Ｏリング６ａを介してカバー７ａにより押圧固定することにより、液体が通気孔２ａの通気部分を通って本体１ａ内部に侵入することを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような装置においては、
（１）通気孔２ａが鉛直方向を向くように差圧測定装置が取り付けられた場合に、雨が降ると、雨水が通気性フィルター４ａの部分に溜まってしまう。
【０００７】
通気性フィルター４ａの部分に水が溜まると、通気性フィルター４ａの本来の機能である空気は通すが、水は通さないという機能が働かず、水も空気も通さなくなってしまう。
【０００８】
これにより、圧力センサの大気開放側が閉ざされた状態となる。
この時、差圧測定装置の周囲温度が変化すると、圧力センサに大気圧が正常に伝わらず、差圧測定装置の出力誤差として現れ、正しい圧力測定が不能となる。
【０００９】
通気性フィルター４ａの部分に溜まった水は、自然乾燥により無くなるまで待つしかなく、その時間はかなりの時間を要する。
【００１０】
（２）さらに、通気性フィルター４ａは、本体１ａの外表面近くに配置されており、差圧測定装置の設置工事の際に、ドライバー等で通気性フィルター４ａを破損する可能性が大きい。
【００１１】
通気性フィルター４ａを破損した場合、このような構造では、その場で通気性フィルター４ａを交換することは、シールの信頼性の問題から推奨できず、一旦製造メーカに返却する必要があり、メンテナンス性が良くない。
【００１２】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、簡潔な構成により雨水の侵入が防止出来、安定した圧力測定が出来、安価な差圧測定装置を提供することにある。
【００１３】
このような目的を達成するために、本発明では、請求項１記載の差圧測定装置においては、
装置のケースの内部と外部とを通気する通気孔を有する差圧測定装置において、前記通気孔の外部開口個所であってケースの外側に端部分が接続され前記通気孔の軸中心に周囲を囲んで設けられ雨に対して防壁を成す筒状の雨除け壁と、この雨除け壁に設けられこの雨除け壁にかこまれた部分に滞留する雨を流出する流出部と、前記通気孔の前記外部開口部に設けられ一端側がこの外部開口部を塞ぐ柱状の大気導入栓と、この大気導入栓に設けられ一端が前記通気孔に連通し他端が前記雨除け壁の底部でなく前記雨除け壁の底部と開口部との中間であって前記大気導入栓の周面に開口する大気開放孔と、前記大気導入栓の他端側の前記雨除け壁の開口部の位置に設けられ前記開口部の高さに合わせて前記開口部を覆い前記雨除け壁と前記ケースの外側に外部防水空間を構成する雨除けカバーとを具備したことを特徴とする差圧測定装置。
【００１５】
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、
前記大気導入栓が前記通気孔の前記外部開口部に着脱自在に取付けられたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項３においては、請求項１乃至請求項２の何れかに記載の差圧測定装置において、
前記大気導入栓が前記通気孔の前記外部開口部に着脱自在にねじ止め取付けられたことを特徴とする。
【００１７】
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は、
前記大気開放孔の体積が使用環境温度の上下による前記通気孔内の空気の体積の増減による体積変化量より大きな体積を有することを特徴とする。
【００１８】
【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の斜視図、図３は図１の要部断面図、図４は図３の要部詳細説明図、図５は図１の動作説明図である。
図において、図６と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図６と相違部分のみ説明する。
【００１９】
図において、差圧測定装置１は、圧力センサの組込まれた受圧部２、受圧部からの信号を電気信号に変換する変換部３から成る。
図３に、圧力センサ４の組込まれた受圧部２の断面図を示す。
圧力センサ４は、ダイ５に接合され、さらに、ダイ５は支持台６に接合されている。
【００２０】
支持台６とターミナル７は溶接取付けされており、ターミナル７とボディ８も溶接取付けされている。
ダイ５と支持台６には、それぞれセンサ４に大気圧を導入するための孔５１，６１が開けられている。
【００２１】
ボディ８には、大気開放のためのパイプ９が設けられ、パイプ９と支持台６の間にチューブ１０が接続される。
これにより、大気圧は、ボディ８に設けられたパイプ９を通り、チューブ１０、支持台６の孔６１、ダイ５の孔５１を介し、センサ４の低圧側に導かれる。
【００２２】
変換部３を覆うケース１１は、受圧部２とネジ１２で結合されている。
ケース１１には、パイプ９の外部開口個所に端部分が接続されパイプ９の軸中心に周囲を囲んで設けられ雨に対して防壁を成す筒状の雨除け壁１３が設けられている。
【００２３】
流出部１３１は、この雨除け壁１３に設けられ、この雨除け壁１３にかこまれた部分に滞留する雨を流出する。
この場合は、流出部１３１は、雨除け壁１３に切り欠き状に設けられ、結果的に雨除け壁１３はU形状を成す。
【００２４】
なお、流出部１３１は、切り欠き状でなく、たとえば、孔でも良く、要するに、雨除け壁１３にかこまれた部分に滞留する雨を流出すれば良い。
柱状の大気導入栓１４は、受圧部２に設けられたパイプ９の外部開口部に設けられ、一端側がこの外部開口部を塞いでいる。
【００２５】
この場合は、大気導入栓１４の他端側に、雨除け壁１３の開口部１３２を覆う雨除けカバー１６が設けらている。
また、この場合は、雨除けカバー１６はケース１１に設けられた雨除け壁１３の開口部１３２の端面と同一面または、雨除け壁１３の底部側に僅かに寄って設けられている。
【００２６】
また、この場合は、大気導入栓１４は、パイプ９の外部開口部に着脱自在にねじ止め取付けられている。
大気開放孔１５は、この大気導入栓１４に設けられ、一端がパイプ９の外部開口部に連通し、他端が雨除け壁１３の底部でなく雨除け壁１３の開口部１３２側であって、大気導入栓１４の周面に開口している。
【００２７】
以上の構成において、雨水は、ケース１１に設けられた雨除け壁１３により遮られ、大気開放孔１５には侵入しない。
また、雨除け壁１３をくぐり抜けて、雨除け壁１３の内庭に滞留しようとしても流出部１３１から雨水は排出され滞留することが出来ない。
【００２８】
しかも、大気開放孔１５の他端は、雨除け壁１３の底部でなく雨除け壁１３の開口部１３２側であって、大気導入栓１４の周面に開口しているので、雨除け壁１３の内庭面にわずかに残る雨水は、大気開放孔１５に侵入することが出来ない。
従って、安定した計測が可能となる差圧測定装置が得られる。
【００２９】
次に、差圧測定装置１の使用環境の温度変化による大気圧導入部の呼吸作用について説明する。
図５に示す如く、大気開放孔１５から圧力センサ４までは、大気圧となっており、空気が入っている。
【００３０】
使用環境温度の上昇下降が生じると、空気は膨張収縮し、呼吸作用が発生し、湿度を含んだ外部の空気が、大気開放孔１５から大気導入栓１４、チューブ１０、ダイ５を通じに圧力センサ４に侵入する。
【００３１】
侵入した空気の湿度が高い場合、その後、使用環境温度が下がると、圧力センサ４の大気開放側に結露が始まり、圧力センサ４の出力の誤差要因となる。
それらを防ぐため、呼吸作用が生じても、侵入した空気が、大気導入栓１４部分の空間Ｖｐまでで止まるよう、大気導入栓１４部分の空間Ｖｐを、チューブ１０、ダイ５、圧力センサ４の大気開放側の空間Ｖｓより大きくする。
【００３２】
即ち、
大気導入パイプ１４部分の空間Ｖｐ(ｍｍ³)
チューブ１０、ダイ５、圧力センサ４の大気開放側の空間Ｖｓ(ｍｍ³)
空気の膨張係数３．７×１０^-3(１／℃)
差圧測定装置の製造温度をＴ_A(℃)
差圧測定装置の最高使用温度をＴ_H(℃)
とする。
【００３３】
この時、大気導入栓１４部分の空間Ｖｐが下式を満足するようにする。
Ｖｐ(ｍｍ³)＞Ｖｓ(ｍｍ³)×(１＋３．７×１０^-3(１／℃)×(Ｔ_H(℃)−Ｔ_A(℃)))………（１）
上記式を満足していれば、呼吸作用により侵入してきた空気は、大気導入栓１４部の空間Ｖｐで滞留するだけで、チューブ１０、ダイ５、圧力センサ４の大気開放側には侵入することは無くなる。
【００３４】
この結果、
（１）雨除け壁１３と流出部１３１と大気開放孔１５とが設けられたので、屋外で使用されるケースが多い差圧測定装置でも、通気部から雨水の侵入がなくなり、安定した計測が可能となる差圧測定装置が得られる。
【００３５】
（２）雨除け壁１３と流出部１３１と大気開放孔１５とが設けられたので、簡潔な構成により、シンプルな製品設計が可能となり、製品のコストダウンが可能となる差圧測定装置が得られる。
【００３６】
（３）大気導入栓１４の他端側に、雨除け壁１３の開口部１３２を覆う雨除けカバー１６が設けられたので、雨除けがより確実に得られる差圧測定装置が得られる。
【００３７】
（４）大気導入栓１４が通気孔の外部開口部に着脱自在に取付けられたので、メンテナンスが容易な差圧測定装置が得られる。
【００３８】
（５）大気導入栓１４が通気孔の外部開口部に着脱自在にねじ止め取付けられたので、ねじによる大気導入栓１４の着脱は確実であり、信頼性が向上された差圧測定装置が得られる。
【００３９】
（６）大気開放孔１５の体積Ｖｐが、使用環境温度の上下によるの通気孔内の空気の増減による体積変化量Ｖｓ(ｍｍ³)×(１＋３．７×１０^-3(１／℃)×(Ｔ_H(℃)−Ｔ_A(℃)))より大きな体積を有する。
そして、差圧測定装置の使用環境温度の上昇下降が生じ呼吸作用が発生しても、外部の湿度が圧力センサ４に侵入せず、大気導入栓１４内で止まることになる。
従って、測定精度が向上された差圧測定装置が得られる。
【００４０】
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。
【００４１】
【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。
（１）雨除け壁と流出部と大気開放孔とが設けられたので、屋外で使用されるケースが多い差圧測定装置でも、通気部から雨水の侵入がなくなり、安定した計測が可能となる差圧測定装置が得られる。
【００４２】
（２）雨除け壁と流出部と大気開放孔とが設けられたので、簡潔な構成により、シンプルな製品設計が可能となり、製品のコストダウンが可能となる差圧測定装置が得られる。
【００４３】
（３）大気導入栓の他端側に、雨除け壁の開口部を覆う雨除けカバーが設けられたので、雨除けがより確実に得られる差圧測定装置が得られる。
【００４４】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
大気導入栓が通気孔の外部開口部に着脱自在に取付けられたので、メンテナンスが容易な差圧測定装置が得られる。
【００４５】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
大気導入栓が通気孔の外部開口部に着脱自在にねじ止め取付けられたので、ねじによる大気導入栓の着脱は確実であり、信頼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４によれば、次のような効果がある。
大気開放孔の体積が、使用環境温度の上下による通気孔内の空気の増減による体積変化量より大きな体積を有する。そして、差圧測定装置の使用環境温度の上昇下降が生じ呼吸作用が発生しても、外部の湿度が圧力センサに侵入せず、大気導入栓内で止まることになる。従って、測定精度が向上された差圧測定装置が得られる。
【００４７】
従って、本発明によれば、簡潔な構成により雨水の侵入が防止出来、安定した圧力測定が出来、安価な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の斜視図である。
【図３】図１の要部断面図である。
【図４】図３の要部詳細説明図である。
【図５】図１の動作説明図である。
【図６】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。
【符号の説明】
１差圧測定装置
２受圧部
３変換部
４圧力センサ
５ダイ
５１孔
６支持台
６１孔
７ターミナル
８ボディ
９パイプ
１０チューブ
１１ケース
１２ねじ
１３雨除け壁
１３１流出部
１３２開口部
１４大気導入栓
１５大気開放孔
１６雨除けカバー

Claims

装置のケースの内部と外部とを通気する通気孔を有する差圧測定装置において、
前記通気孔の外部開口個所であってケースの外側に端部分が接続され前記通気孔の軸中心に周囲を囲んで設けられ雨に対して防壁を成す筒状の雨除け壁と、
この雨除け壁に設けられこの雨除け壁にかこまれた部分に滞留する雨を流出する流出部と、
前記通気孔の前記外部開口部に設けられ一端側がこの外部開口部を塞ぐ柱状の大気導入栓と、
この大気導入栓に設けられ一端が前記通気孔に連通し他端が前記雨除け壁の底部でなく前記雨除け壁の底部と開口部との中間であって前記大気導入栓の周面に開口する大気開放孔と、
前記大気導入栓の他端側の前記雨除け壁の開口部の位置に設けられ前記開口部の高さに合わせて前記開口部を覆い前記雨除け壁と前記ケースの外側に外部防水空間を構成する雨除けカバーと
を具備したことを特徴とする差圧測定装置。
前記大気導入栓が前記通気孔の前記外部開口部に着脱自在に取付けられたこと
を特徴とする請求項１記載の差圧測定装置。
前記大気導入栓が前記通気孔の前記外部開口部に着脱自在にねじ止め取付けられ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。
前記大気開放孔の体積が使用環境温度の上下による前記通気孔内の空気の体積の増減による体積変化量より大きな体積を有すること
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。