JPH03262935A - 圧力差計測装置 - 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〕 本発明は異なる２点間の圧力差から測定しようとする物
理量を計測する圧力計に係り、特に、液面や密度計測に
好適な圧力計差計に関する。

〔従来の技術〕

従来、タンク内の液面や密度を計測する場合には差圧計
に用いられていた。しかし、測定すべき２点間はタンク
の上下に離れているので、タンクの上部の圧力取出口か
ら配管で圧力を導き、一般の差圧計を用いる場合と、隔
膜置換器を持つ差圧計を用いて測定すべき２点間に置換
器を取付ける方法とがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の２方法はいずれも流体を介して圧力を導入す
るもので、工事上の制約が大きく、環境から受ける形響
が大きいという問題点があった。

すなわち、一般の差圧計を用いたタンクの液面を測定す
る場合には、導圧管内を気体に保つか、又は液位を一定
に保つための工夫が配管に必要となり、凝結しやすい対
象では保守に多くの時間と労力を要する。Ｗ換器付の場
合は導圧管内が予め封入液で満たされているので配管工
事上の問題は少ないが１周囲温度によって封入液が膨張
・収縮し、圧力が変化するため、５％程度の境環は避け
られないものといわれてきた。ｍ定対象と周囲の温度差
が大きい場合はこの影響が著しく、この影響をできるだ
け小さくするため雪換器のダイアフラムの剛性は小さく
しなければならない、このため、口換器のダイアフラム
の径は比較的大きくならざるを得ないためＷ換器の小形
化ができなかった。

本発明は、工事が容易で、高精度計測が可能な圧力差計
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、測定すべき２点に圧力センサを放電し、そ
れぞれのセンサ特性をマイクロコンピュータで補正した
うえでその差を計測する演算手段を用いることにより達
成される。

従来、２つのセンサを用いてその差をとることは大幅に
精度が低下し、影響値が大きくなるため採用されなかっ
た０例えば、測定レンジが０．２５ｋｇｆ／ｃｄタンク
内圧力５ｋｇｆ／ａｄの場合、測定レンジの２０倍のセ
ンサを用いなければならず、測定回路が複雑となるにも
かかわらず、精度、影響値共低下してしまった。

〔作用〕

マイクロコンピュータを用いた補正手段の発達は上記問
題点を解決した。２つの圧力センサの出力はマルチプレ
クサによって切替えて高分解能ＡＤ変換回路でディジタ
ル信号に変換される。これにより回路は複雑になること
がない。

それぞれのセンサの圧力特性、温度特性は予め測定され
、そのデータがＲＯＭによって記憶されているので、マ
イクロコンピュータは、センサ出力と、この特性データ
によって高精度に補正演算を行うことが可能である。

２つのセンサを用いた高精度計測が可能となるので、測
定点から変換器への圧力配管は不要となり、センサ出力
を導く配線で良く工事上、保守上有利である。さらに１
周囲温度変化による圧力変動がなくなると共に、測定対
象温度の影響は、圧力センサに設けた温度センサによっ
て温度影響値としてマイクロコンピュータで補正される
ので。

影響値の小さい圧力差計を得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。この
例はタンク１内の液位Ｈを圧力Ｐ１とＰｘを測定して計
測するものであって、タンク側面に設けられた圧力測定
口２１．２２に、それぞれ圧力センサ３１，３２が設置
されている。ここで測定する圧力Ｐｚ、Ｐｘは Ｐｌ＝ｐ−Ｈ＋Ｐ。

ｐ　１　＝　Ｐ　。

であるから、密度ρが一定ならば （Ｐｚ−Ｐａ）　ａ：Ｈ となる、圧力センサ３１，３２は 受圧ダイアフラム、圧力及び温度を測定する複合センサ
、封入液から成り、取付けはフランジ、ねじいずれでも
よい。

それぞれの圧力センサからの信号は配線によって変換部
４に接続され、マルチプレクサ５．増幅回路６を通って
ＡＤ変換回路７に導かれ、ディジタる信号としてマイク
ロコンピュータ８の入力となる。それぞれの圧力センサ
の圧力特性、温度特性は予め製造段階で測定され、その
データがＲＯＭ９に記憶されているので、マイクロコン
ピュータでは、それぞれのセンサ出力、圧力Ｐｉ、　Ｐ
ｘ、温度ｔ１．ｔｚと、記憶されたデータから真の圧力
ＰｌｙＰ２とその差（Ｐｉ　　Ｐｘ）を計算して求め、
出力回路１０を通して出力信号工０に変換して出力する
。

圧力センサ３１に内蔵されている温度センサは、測定流
体の近くにあるので、測定流体の温度とみなすことがで
きる。測定流体の密度ρは温度によって変化するので、
この温度係数αがわかれば、マイクロコンピュータによ
って基準温度との差Δｔを計算し、 Ｈｏｅ　（Ｐｔ　−Ｐｚ）　／　（１＋　ａ　・Δｔ）
の演算を行い、密度補正を行うことも可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、圧力測定点に圧力センサを設置し、変
換部との間を配線で接続することができるので、工事が
容易となるばかりか、従来圧力配管で受けた周囲環膨の
影響を大幅に低減し、高精度な計測を可能とすることが
できる。

本発明の一実施例を液位測定の例で示したが、密度・流
量など圧力差計測によって他の物理量計測を行う場合に
も同様に適用できることはいうまでもなく、一方が大気
圧のように一定な場合、圧力センサを１つだけ従用する
場合も工事上、保守上同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例でタンクの液面測定に適用し
た例を示す図である。 １・・・タンク、２１．２２・・・圧力測定口、３１゜
３２・・・圧力センサ、４・・・変換部、５・・・マル
チプレクサ、６・・・増幅回路、７・・・ＡＤ変換回路
、８・・・マイクロコンピュータ、９・・・ＲＯＭ、ｌ
Ｏ・・・出力回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＡＤ変換回路とディジタル演算手段を内蔵しセンサ
   出力ディジタル演算によつて所定の出力信号に変換する
   計測装置において、複数のセンサを所定の圧力計測点に
   設置し、前記変換回路との間を信号配線で接続するよう
   にしたことを特徴とする圧力差計測装置。 ２、請求項第１項において、ディジタル演算手段はマイ
   クロコンピュータを含み、接続されるセンサ特性を記憶
   しているＲＯＭを内蔵していることを特徴とする圧力差
   計測装置。 ３、請求項第２項において、ディジタル演算手段では、
   センサ出力と、内蔵ＲＯＭのデータによってセンサの特
   性補正を行い、複数センサ間の差を演算することを特徴
   とする圧力差計測装置。 ４、請求項第１項において、センサは圧力と温度を同時
   に測定できる複合センサであることを特徴とする圧差力
   計測装置。