JPH0288921A - 圧力補正形差圧発信器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、プロセス制御装置等に用いられ、気体の質
量流量を測定する圧力補正形差圧発信器に関するもので
ある。

［従来の技術］ 一最に、プロセス制御装置では気体の質量流量を測定す
ることがあり、従来は第３図に示すように気体流路に挿
入した静圧センサ２３によって静圧を得、差圧センサ２
４によって差圧を得て、それ等を静圧発生器２１および
差圧発生器２２を介して演算器２０に供給し、必要な演
算を行って質量流量を表す信号として出力していた。

第４図はこの信号を発生する差圧発信器２５第３図に示
す装置）の出力信号を伝送するシステムを表す図であり
、出力信号はジャクンジョンボックス２７または差圧発
信器２５に接続された５ＦＣ２６によって、あるいは受
信計２８によって表示される。

この場合、高圧側気体の圧力と低圧側気体の圧力が第７
図（ａ）に示すように変化すると仮定する。このときの
センサ室圧力は第７図（ｂ）に示すようにように変化し
、差圧は第７図（ｃ）に示すように変化する。そして差
圧センサの保護のため差圧が所定値Ｐ。７Ｌを越えると
きセンサにはそれ以上の差圧が加わらないように過大圧
力保護機構が動作するようになっており、それ以後の高
圧側の圧力は（ｂ）に示すように低圧の変化に追従して
低下するようになっている。このため、差圧は（Ｃ）に
示すようにＰ　Ｏ／Ｌで飽和する。

このようにして得られたデータに対して演算器２０では
静圧値と差圧値を乗算したうえでその値の開平値をとり
出力するので第７図＜ｄ）に示すように演算結果が出力
される。このときの実測値は実線で示すようにある値で
飽和するが、出力信号は４〜２０ｍＡの信号で送出する
ように構成されており、このときの演算結果の最大値は
（ｄ）の記号Ａとなるように構成されている（−点Ｍ線
は差圧が飽和しないときの理想値である）、シたがって
実測可能な差圧は（ｃ）の記号Ｂで示す範囲となり、そ
れを越える圧力が印加されたとき表示はスケールアウト
の状態になっている。

ところが第３図に示すように静圧センサと差圧センサを
別個に気体流路に挿入することは種々の面で不都合があ
り、このため第５図に示すような両方を一体に組込んだ
センサを使用すればこれらの不都合は一気に解決できる
。第５図において５０は気体流路、５１は絞り、５２は
高圧パイプ、５３は低圧パイプ、５４はカバー、５５は
高圧センサ室、５６は低圧センサ室、５７．５８はバリ
アダイヤフラム、５９は内機、６０はセンタダイヤフラ
ム、６１は差圧センサ、６２は静圧センサ、６３は基準
圧室である。このセンサは高圧側の気体が高圧センサ室
５５のバリアダイヤフラム５７にかかり、低圧側の気体
が低圧センサ室５６のバリアダイヤフラムにかかる。そ
してそれらの圧力は連通管６４．６５およびセンタダイ
ヤフラム６０に満たされたオイルを介して差圧センサ６
１に伝えられる。また、高圧側の静圧は静圧センサ６２
に供給され、その静圧と基準圧室の圧力の差が静圧とし
て出力される。このようにすることによって気体流路の
同一箇所で差圧と静圧を得ることができる。

この装置は気体流路内の圧力が所定値以上になるとバリ
アダイヤプラム５７．５８のいずれか一方または双方が
内機５９に着底し、それ以上の圧力が加わらないように
構成されている。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ しかしながらこのようなセンサにおいて例えば高圧側の
バリアダイヤフラム５７が内機５９に着底したとき、そ
れ以後の差圧が一定値となるように作用するので、低圧
側の圧力低下に追従して高圧側の静圧センサ出力も低下
する。一方、演算出力は静圧と差圧を乗算して開平した
ものであるから、差圧が一定で静圧が低下すれば出力信
号は低下する。すなわち第８図（ａ）〜（ｃ）の変化は
従来のものと同一であるものの、演算結果は第８図（ｄ
）に示すように保護機構が動作した時点では表示の最大
値よりも大きい値を示す信号を送出しており、図示しな
い表示器の指示をスールアウトさせているが、それ以後
は低下してやがて表示の最大値Ａ（２０ｍＡ）以下の値
を示すようになる。このことにより過大圧力が印加され
ていても表示は正常値の範囲を示してしまう。

［課題を解決するための手段］ このような課題を解決するためにこの発明は、差圧が所
定値を越えたことを検出する手段と、それ以後は表示を
スケールアウトさせる手段を備えたものである。

［作用］ 差圧が所定値以下のときは実測値をもとに演算した値が
出力され、差圧が所定値を越えたときは表示をスケール
アウトさせる値が出力される。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

図において差圧センサ６１．静圧センサ６２および温度
センサ１ｃの出力はｃｐｕｉｏの制御によって切り換え
られるマルチプレクサ２を介Ｌ７て出力された信号がＡ
／Ｄ変換器３によってデジタル信号に変換され、補正演
算器４によって周知の補正（差圧の補正）が行われる。

その補正された差圧が差圧判定装置５によって所定値を
越えているか否かを判定し、越えていないときは補正出
力をそのまま出力するので、出力された信号はレンジン
グ装置６、周知の補正演算器（静圧の補正）７、開平演
算器８、Ｄ／Ａ変換器９を介して質量流量を表わす信号
が出力される。ここまでの構成と動作は従来のものと同
様である。

本願の特徴は差圧判定装置５において差圧が所定値を越
えていることを判定した後の作用にあって、このときは
第２図に示すように、ステップ１００において差圧測定
された値がステップ１０１において正の最大値として規
定されている値を越えたと判断されると、ステップ１０
４に示すように出力が上限値にオーバースケールする値
を出力し、それをＤ／Ａ変換器９に供給する。このため
表示部は差圧および静圧の値にかかわらずオーバースケ
ール表示がなされ、保守者は過大圧力がかかっているこ
とを認識できる。

差圧は必ず正の値であるとは限らず、なんらかの事情に
よってステップ１０２に示すように負の値をとることも
ある。このときはステップ１０５に示すように出力が下
限値をオーバースケールする値を出力し、それをＤ／Ａ
変換器９に供給するようにしている。

なお、ステップ１０３は差圧が所定値以下のときの処理
であり、このときは前述したように補正演算器４の出力
がそのまま出力される。また第６図は第５図のセンサの
側面図である。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明は、差圧が所定値値をこえ
たときは表示をスケールアウトさせる信号を出力するよ
うにしたので、差圧センサと静圧センサを一体に組込ん
だ装置において圧力補正した場合であっても、過大圧力
が供給されたときは必ず表示がスケールアウトし、従来
のように誤表示をすることがないので安全に質量流量を
測定することができるという効果を有する。　　　　　
４

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図第２図は
その動作の要部を示すフローチャート、第３図は従来装
置の一例を示すブロック図、第４図は全体システムを示
すブロック図、第５図は静圧センサと差圧センサを一体
化したセンサの構造を示す断面図、第６図はそのセンサ
の側面図、第７図は従来装置の動作を説明するグラフ、
第８図は一体形センサを使用したときの問題点を説明す
るためのグラフである。 ２・・・・マルチプレクサ、４．７・・・−補正演算器
、５・・・・差圧判定装置、８−・・・開平演算器、１
０・・・・ＣＰＵ、５０・・・・気体流路、５１・・・
・絞り、５７．５８・・バリヤダイヤフラム、５９・・
・・内機、６０・・・・センタダイヤフラム、６１・・
・・差圧センサ、６２・・・・静圧センサ、６３・・・
・基準圧室、６４．６５・・・一連通管。 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 ＬＪ 第２図 特許出願人　　山武ハネウェル株式会社代　理　人　山
川数構（ほか２名） 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 絞りによって高圧側と低圧側の圧力を測定して質量流量
   を測定するとき圧力変動による流体密度変化の補正を行
   い質量流量を表示器に表示する信号を出力する圧力補正
   形差圧発信器において、高圧側または低圧側圧力のいず
   れか一方の静圧センサと両圧力の差圧を測定する差圧セ
   ンサを一体に形成した圧力センサと、 差圧が所定値以下のとき差圧値をそのまま出力し差圧値
   が所定値を越えたとき表示をスケールアウトさせる固定
   値を出力する差圧判定装置とを備えたことを特徴とする
   圧力補正形差圧発信器。