JP4625220B2

JP4625220B2 - 懸垂運動式圧力計用の直線性調整機構

Info

Publication number: JP4625220B2
Application number: JP2001528658A
Authority: JP
Inventors: ブシュ，デイヴィド，アースァ
Original assignee: アシュクラフト、インク
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2020-09-20
Also published as: DE60024846T2; DE60024846D1; MXPA02003485A; US6295876B1; CN1384916A; ATE313066T1; AU4027101A; EP1218714A1; CN1151365C; AU773389B2; EP1218714A4; WO2001025741A1; EP1218714B1; JP2003511663A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ばね懸垂運動（ｓｐｒｉｎｇｓｕｓｐｅｎｄｅｄｍｏｖｅｍｅｎｔ）を生ずる圧力計用の組立て後の直線性調整（ｐｏｓｔ−ａｓｓｅｍｂｌｙｌｉｎｅａｒｉｔｙａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）の分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブルドン管及びばね懸垂運動の組合せを持つ型式の圧力計は一般に、表示目盛（ｉｎｄｉｃｉａｓｃａｌｅ）の圧力範囲にわたり正確な開始点及び終点を設定するスパン調整を行う。その他の点ではこのような圧力計は一般に各端部間の各中間点に沿う直線性調整のできない点で好ましくない。
【０００３】
国家規格ＡＳＭＥＢ−４０．１は、懸垂運動式計器により「等級Ａ」すなわち一層精密な精度に適合する精度規格を定める。この規格によれば目盛盤面に示された各増分位置に合致するように指針回転を精密に定める必要がある。線形化しようとする従来の提案ではセグメント・ギヤの特殊な高価の非実用的な構造変更を必要とした。さらにケースをはずす場合のように或る程度の分解によって初めて何等かの調整が行われ、全部の計器部品の再組立ての完了後に最終の精度検査を行うことが必要になる。このような付加的な作業により従来直線性調整が製品原価の見地から非実用的になった。
【０００４】
ばね懸垂運動式圧力計の商業的構造はたとえば米国特許第４，０５５，０８５号、同第４，２４６，７９６号及び同第４，４４４，０５７号の各明細書に記載してある。これ等の各明細書は本説明に参照してある。弾性懸垂運動又はその増幅器は、ブルドン管の自由端部にこの端部に協働する浮動運動をするように取付けてある。遠隔連結のリンク・ワイヤ・アクチュエータは運動径路内に延びて増幅器の枢動するように取付けたギヤ・セクタ・アームに対するピボット軸線を形成する。アクチュエータ軸線のまわりに枢動する際に、セクタ・アームは、目盛付き目盛盤面に対して指針又は類似物を支える回転出力軸を作動的に駆動する。典型的な構造では製造中に計器の直線性の表面形状を前もって設定する。このようにして一般に、いずれかの場合に役立つ作動特性の種類に関係なくブルドン管の作動特性に大体合致するようにステムの上方の増幅器の高さを前もって設定するようにする。このことは、アクチュエータ・リンクをステムに固定するのに先だって所望通りでもよいが随意の高さにアクチュエータ・リンクの上下方向位置決めをすることにより行われている。
【０００５】
しかし計器は、リンク・ワイヤの固定後まで校正する操作ができないから、以上述べたことは直線性に関して不正確全体の原因になっている。固定を終ると、従来は作動的に高められた直線性に役立つ前もって付与した関係を変えることは容易にはできていない。
【０００６】
以上述べた所に関係なくその解決法は従来知られていなかった。
【０００７】
従って本発明の目的は、直線性に対する組立て後の校正の容易にできる懸垂運動をする新奇な圧力計を提供することにある。
【０００８】
さらに本発明の目的は、組立て後のリンク変位により懸垂運動のピボット軸線を形成できることによって前記の各目的を実施することにある。
【０００９】
なお本発明の目的は、圧力計の作動スパンにわたり直線性設定のできる安価な機構によって前記した各目的を実施することにある。
【００１０】
本発明は、懸垂運動を生ずるような圧力計に係わる。ことに本発明は、懸垂運動により圧力計読出しの指標精度を高めるように直線性の作動的後校正のできるこのような圧力計に係わる。
【００１１】
本発明による圧力計は、前記した米国特許第４，２４６，７９６号明細書に記載してあるような懸垂運動式のものである。本圧力計は、圧力計ケース又はハウジングの外方に延びる流入ソケットに内部で連通し圧力監視をしようとする流体を受入れるブルドン管を備える。懸垂運動体は、ブルドン管の自由端部に固定され、細長いリンクの末端部に枢動できるように支えたセクタ・アームを備える。初期組み立て中にリンクを固定する従来品とは異なって、リンクはリンクの外的の組立て後変位を可能にする制御した抵抗作用を伴うように比較的無作為に固定するだけである。正常な校正では先ず米国標準規格ＡＳＭＥＢ４０．１セクション６の装置及び手順を使って行う。この手順中の収集データは、試験する計器の精度等級を改良するのに必要な直線性調整量を指示する。この場合必要に応じて適当にリンクを変位させることにより指針指示の直線性の変更は圧力入力に応答して正確に得られる。この結果としてこれ以後の計器読出しの直線性精度が向上するようになる。
【００１２】
このような直線性調整の可能なことはリンクの下端部の付近に位置させた計器ステムの横方向くぼみによる。工業的に利用できる校正機構を使用する間に、リンクの下端部をつかむようにくぼみの内方に延びる鼻部を持つ小形のプライヤ又はその他の適当な手工具を使うことにより直線性調整を行う。この場合、リンクを最適の直線性が得られるまでステム軸線に平行に直線に沿い変位させることができるように工具てこ比を定める。このようにしてリンクを変位させることにより、運動術のセクタ・アームをまわりに枢動させる軸線の場所を変えて計器の作動範囲にわたり向上した直線精度が得られるようにする。次いでリンクは所望により一層確実に固定することができる。
【００１３】
以上述べた所により簡単でしかも有効な構造的特徴によって計器自体の精度を高めるだけでなく又同時に米国標準規格ＡＳＭＥＢ４０．１により市場における製品等級を高めることができる。
【００１４】
本発明の前記した特徴及び利点と共に本発明のその他のすぐれた態様は添付図面による以下の説明から明らかである。
【００１５】
【実施例】
以下の説明ではこの説明及び添付図面を通じて同様な部品に同じ参照数字を使ってある。各図面は必ずしも縮尺を定める必要がなく若干の図面では明確になるように部品を拡大してある。
【００１６】
図１及び２には米国特許第４，２４６，７９６号明細書に記載してあるような懸垂運動式計器構造を例示してある。圧力計１０は、検出しようとする流体圧力を入口１４で受入れるステム１２又はソケットを備える。入口１４は、圧力計１０を利用しようとするシステムに圧力計を連結するようにねじ１６を備える。入口１４に受入れた流体圧力は自由端部１９を持つブルドン管１８に連通する。自由端部１９は、入口１４に受入れた増分圧力変化に応答してよく知られているようにして弧状運動の変位を生ずる。管端部１９の運動は増幅器（ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２０に伝わり、目盛盤面２６の圧力値２４に対して指針２２を作動する関連するが増幅された出力運動を生ずる。ステム１２を除いて前記各部品はそれぞれ、閉じたハウジング２８内に実質的に含まれた計器作動機構を構成する。ハウジング２８は、ねじ３２よりステム１２に締付けたカップ形殻状裏当て３０を備える。表縁３４は、裏当て３０に抜き差しできるように取付けられ目盛盤面２６に対する指針位置が見えるように裏当て３０に透明なクリスタル３６を固定する。
【００１７】
増幅器２０は、溶接、はんだ付け又はろう付け等によりブルドン管１８の変位端部１９に取付けたＵ字形ブラケット４０を介して固定した中央の直立のＵ字形台すなわちフレーム３８から成る。この構造で固定してあるから、台３８と台３８の支える各部分とは、入口１４に受入れる圧力変化によって管端部１９の変位たわみに協働する浮動運動を生ずる。
【００１８】
台３８には縦方向に変位できる１対の回転軸４２、４４を取付けてある。回転軸４２はギヤ・セクタ・アーム４６に対するヒンジ支持体を形成するが、軸４４は指針２２を作動する出力駆動軸４４を構成する。軸４４の回転は、軸４４に固定されアーム４６のセクタ・ギヤ５０にかみあうピニオン４８により生ずる。
【００１９】
増幅器２０を作動させるように細長い比較的剛性の金属製弾性ワイヤ５２すなわちリンクの形のアクチュエータを設けてある。ワイヤ５２は一端部がステム５３くぼみ５３内に延び、このくぼみ５３でワイヤ５２はステム１２に部分５４で固定してある。アクチュエータ・ワイヤ５２の片寄り部５６の真上でアクチュエータ・ワイヤ５２は、ステム１２にねじ込んだ調整止めねじ６０の円すい形鼻部５８（図４）に衝合する。この場所の上下方向上方でアクチュエータ・ワイヤ５２は、セクタ・アーム４６のピボット軸線を形成するようにセクタ・アーム４６の細長いみぞ穴６４内に位置させた片寄り曲がり部すなわちクランク曲がり部６２に延びる。アクチュエータ・ワイヤ５２が湾曲しばね作用を伴ってねじ６０の鼻部に係合するので、矢印６６の方向におけるスパン調整を容易に行うことができる。
【００２０】
以上述べた構造では増幅器２０の全体は、増幅器２０に対する一方の弾性連結部を構成するブルドン管端部と増端部２０に対する他方の弾性連結部を構成するアクチュエータ・ワイヤ５２とにより弾性を伴う懸垂状態に支えてある。固定部分５４を含み直線性を前もって設定する前記したような全構造は、正規の製造過程中に影響を受ける。これに続く作動直線性は次いで、作動的に寄与する個別の部品の特性変動によって変動を受ける。製造に伴う典型的な直線性性能はたとえば、ソケット１２の頂部６６と曲がり６２との間の寸法Ｘがそれぞれ０．５４０ｉｎ及び０．５０４ｉｎである製造条件に対する図６（Ａ）及び６（Ｂ）に示してある。
【００２１】
この場合の直線性調整を容易に行う改良された方法は、計器校正器（前記したような）に組合わせて取付けると組立て後調整のできる図３ないし５及び６（Ｃ）の構造より明らかである。このようにして調整ができるようにリンク・ワイヤ５２の下部部分を黄銅製ソケット材料６８内に受入れる。ソケット材料６８内でこのワイヤ５２を、ステーキング・パンチに加える力を増減することによって生ずる制御された抵抗を受けるように制御して固定する。このようにしてリンク・ワイヤ５２に、このワイヤ５２を直線的に変位できるようにする固定グリップより弱い力が加わる。
【００２２】
これ等の目的でワイヤ５２の下端部はステム１２の側壁の凹入戻り止めすなわちアクセス口７２内に延びる。アクセス口７２は、比較的大きい円形穴７４と、比較的小さい円形穴７６とから成り、円形穴７４は円形穴７６に内方に同軸に連通して、円形穴７６に端ぐり肩部（ｃｏｕｎｔｅｒｂｏｒｅｓｈｏｕｌｄｅｒ）を形成する。
【００２３】
直線性を校正するように、ワイヤ５２を黄銅ソケット材料６８内に保持する抵抗の量を前記したように制御する。従って組立て後モードではケース２８を取りはずさないでリンク・ワイヤ５２は矢印７８（図５）により示すように上方又は下方に変位させることができる。リンク・ワイヤ５２の変位は、ワイヤ５２をつかむ間に円形穴７６内に鼻部８２が延びる普通のサイド・カッタ８０のような手工具を利用して生じさせる。このようにしてワイヤ５２を所望に応じ矢印７８の方向に変位させる際に手動てこ比が得られる。校正器を組合わせて変位を生じさせるから、既存の計器部品はそれぞれどのような性能特性を持っていても、直線性設定を最適にするようにセグメント・アーム４６の始動角を変えるために相互に対し移動させる。
【００２４】
以上述べたことは、組立て後手順として全く計器外部で実施できることが明らかである。ワイヤ５２をつかみ上方又は下方に滑動させることのできる手工具を挿入し適用できるアクセス口又は戻り止めを設けるだけで、最少量の時間で極めて少ない努力により調整を行うことができる。このようにして、単に各別の計器アセンブリのリンク・ワイヤ５２を必要に応じて上方又は下方に動かすだけでセグメント・ギヤ始動角を変える直線性調整ができる。
【００２５】
前記の説明により懸垂運動式圧力計の直線性調整を経済的に容易に行う新奇な構造について述べた。簡単でしかも最少数の部品を必要とするだけで、この特徴が最低の費用で容易に得られしかも向上した圧力計精度によって実現できる。
【００２６】
以上本発明の種種の実施例を述べたが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変形を行うことができるのが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】懸垂運動を利用する従来の圧力計の部分正面図である。
【図２】図１の圧力計の端面図である。
【図３】本発明により組立て後校正を行う構造を示す本発明圧力計の実施例の部分正面図である。
【図４】図３の圧力計の端面図である。
【図５】本圧力計の組立て後校正を直線性について行う方法を示す、図３の円で囲んだ部分を拡大し一部を軸断面で示す正面図である。
【図６（Ａ）】従来の方法により作られた圧力計の直線性性能の例を示す線図である。
【図６（Ｂ）】図６（Ａ）とは別の性能例を示す線図である。
【図６（Ｃ）】図６（Ａ）の圧力計の校正後の直線性性能の例を示す線図である。
【符号の説明】
１０圧力計
１８ブルドン管
２０増幅器
２２指針
５２リンク・ワイヤ（クロス・ピン）
７２アクセス手段（アクセス口）

Claims

圧力を監視しようとする流体を受入れるブルドン管と、ブルドン管の変位端部にこれと協働するように固定した増幅器と、受入れられる流体圧の変動に応答して前記増幅器の枢動作動を生ずる軸線を形成するクロス・ピンと、前記増幅器により作動され前記受入れられる流体の圧力値を指示する表示インジケータとを含む懸垂運動体を備えた圧力計において、
変位に対し制御した所定の抵抗を伴うように固定することによって、クロス・ピンを有効に保持する支持体と、
前記表示インジケータの直線性校正ができるように前記支持体において前記クロス・ピンの変位を可能にするアクセス手段と、
監視しようとする受入れ流体を前記ブルドン管に連通させる外部ソケットと、
前記懸垂運動体を取り囲むハウジングとを設け、
前記クロス・ピンに細長いピンの片寄り部分を設け、前記片寄り部分から前記支持体を越えて末端部に延びる前記細長いピンの一部分を前記支持体が保持し、
前記外部ソケットが前記ハウジングを越えて外方に延びて露出し、前記細長いピンの末端部を前記ハウジングの外方の場所で前記外部ソケット上に位置させた、
圧力計。
前記外部ソケットの側壁に前記細長いピンの末端部の反対側において形成した横方向くぼみを設け、この横方向くぼみにおいて、前記細長いピンをつかむように作用し、この細長いピンを前記外部ソケットの軸線に対し平行な関係に直線的に沿って変位させるように、前記横方向くぼみが、手動工具を受入れるのに適するようにした請求項１の圧力計。
前記横方向くぼみが前記手動工具の鼻端部を受入れ、前記ピンのてこ作用による変位を手動で生じさせることができるようにした請求項２の圧力計。
前記ピンを変位させる際に前記手動工具の鼻端部をてこ作用で動かすことのできる表面を提供する１対の同軸の穴により、前記横方向くぼみを構成した請求項３の圧力計。