JPH0577976B2 - - Google Patents

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JPH0577976B2
JPH0577976B2 JP60279212A JP27921285A JPH0577976B2 JP H0577976 B2 JPH0577976 B2 JP H0577976B2 JP 60279212 A JP60279212 A JP 60279212A JP 27921285 A JP27921285 A JP 27921285A JP H0577976 B2 JPH0577976 B2 JP H0577976B2
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pressure
pipe
liquid
pressure gauge
measuring
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Etsuji Kimura
Katsumi Ogi
Kazusuke Sato
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〈技術分野〉 本発明は閉鎖された空間の圧力を測定する装置
に関する。より具体的にいえば、本発明は例えば
ハロゲン化金属のガスのような腐食性およびまた
は固化性のの気体を含む反応容器のような閉鎖さ
れた特に高温の空間内の圧力を測定する装置に関
する。
〈従来技術とその問題点〉 閉鎖空間の圧力の測定は、例えば、そのなかで
行われる化学反応の制御のためにしばしば非常に
重要である。閉鎖空間内の圧力を測定する典型的
な装置はよく知られたブルドン管である。しか
し、この装置を高温気体、腐食性もしくは固化性
の気体の圧力測定に使用する場合は非常に困難が
ある。装置が腐食し、装置の指示部分が高温のガ
スによつて作動不能となり、圧力伝達部が固化性
ガスの析出によつて閉さがれるからである。(従
つて頻繁に圧力計を取り替えなければならぬ。)
装置自身を保護するために改良され、あるいはそ
の重要な部分が気体の高温、腐食、析出の有害作
用から保護されるように改良されなければならな
い。例えば、測定部と指示部と受圧部が隔膜によ
つて分離され、圧力伝達管がシリコーン油や水銀
のような液体で満たされる。このタイプの装置が
使用される最高温度はその使用される液体の性質
によつて限定される。シリコーン油と水銀の場
合、これらの液体の熱的安定性と沸点の故に350
℃以下に限定される。ある場合に、このタイプの
装置の測定部と指示部は高温の影響を避けるため
に冷却してもよい。しかしながら、冷却は固化性
ガスの好ましからざる析出を招く。
以上のように、圧力伝達媒体としてシリコーン
油や水銀を用いた通常の圧力計は、その熱安定性
が沸点などのために350℃以上の高温下では使用
できない致命的な欠陥がある。そこで、融点が低
いGa合金に注目し、溶融状のGa合金を圧力伝達
媒体として用いることにより高温下で使用できる
ようにした例も知られている(特開昭59−68636
号公報)。ところが、ダイヤフラム弁などの受圧
部に直接溶融金属が封入されているものは溶融金
属の粘性のために微小な圧力変動を検出し難く、
検出精度を高めるには受圧部の面積を大きくしな
ければならない問題がある。
一方、圧力伝達管に空気などの気体を封入した
ものも知られている(実開昭57−134648号公報、
同50−7479号公報)。ところが、本来、気体は圧
縮性であるため管内の圧力変動が気体の体積変化
によつて吸収され、精度の高い測定ができない。
〈発明の解決解題〉 本発明は上記課題を解決した高温下で使用で
き、しかも精度の高い圧力測定方法とその装置を
提供することを目的とする。
本発明は、圧力伝達管の管端を溶融金属で液封
し、かつ管内に供給した不活性ガスが液封金属を
通じて僅かにバグリングする状態で被測定空間の
圧力を測定することにより、従来の問題を解決し
た。本発明では、不活性ガスを液封金属から僅か
にバブリングする圧力で供給することにより、不
活性ガスの体積変化を生じないようにし、管内の
圧力変動を受圧部に正確に伝達して高い測定精度
を達成した。
〈発明の構成〉 本発明によれば、閉鎖空間の圧力を測定する方
法であつて、圧力計測部に接続された圧力伝達管
の管端を溶融金属で液封した圧力計を用い、該液
封管端を被測定空間内に設け、該圧力伝達管内に
不活性ガスを供給し、該不活性ガスが液封金属か
ら被測定空間に僅かにバグリングする状態で該空
間内の圧力を測定することを特徴とする方法が提
供される。
また本発明によれば、閉鎖空間の圧力を測定す
る装置であつて、圧力測定手段と、該圧力測定手
段に連通する圧力伝達管と、閉鎖被測定空間に装
入される該圧力伝達管の管端を溶融金属で液封す
るシールポツトと、該圧力伝達管に連通する分岐
管を有することを特徴とする装置が提供される。
本発明の装置では、加えられた圧力を測定で
き、かつ測定圧力を表示できるものである限り、
いかなる圧力測定手段も用いることができる。換
言すれば、ブルドン管やダイヤフラム型の装置か
ら複雑な圧力検出器までいかなる圧力測定装置も
適用しうる。
上記圧力伝達管は圧力測定装置の受圧部に接続
される。上記シールポツトは圧力伝達管の開口端
を受容する小型の槽でもよい。該槽に、封止液、
通常は溶融金属が装入される。該金属は、それが
曝されるガスの腐蝕性と温度を考慮して選ばれ
る。概ね該金属は液体金属(水銀(Hg)、ガリウ
ム(Ga)、インジウム(In))、低融点金属および
合金から選ばれる。低融点封止金属および合金の
典型的な例は鉛(Pb)、鉛−アンチモン(Pb−
Sb)合金、錫(Sn)、錫−亜鉛(Sn−Zn)合金、
リポウイツツ合金等である。Pb−Sb系の場合は、
Sb:10〜15重量%、Pb:85〜90重量%、約250℃
の融点のものが好適である。Sn−Zn系の場合は、
Sn:5〜10重量%、Zn:95〜90重量%、約200℃
の融点のものが好適である。
本発明の装置を反応容器に取付けて該容器の内
圧を測定するために用いる際、例えばチツ素
(N2)、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)等の不
活性ガスが適当な圧力で分岐管および圧力伝達管
を通じて該容器に導入される。該圧力は該不活性
ガスが封止液即ち溶融金属を通過してバブリング
しながら上記容器に徐々にかつ連続的に流入する
ように調節される。圧力の測定はこの状態で行な
われる。
〈発明の具体的記載〉 以下、本発明を図面および実施例を参照して詳
細に説明する。
第1図に示すように、本発明の装置は、圧力測
定手段10、例えばブルドン管型の圧力計、圧力
伝達管12、制御弁vを具えた分岐管20および
シールポツト即ち槽14を有する。該装置は容器
22に装着される。
第1図において、 P1:容器22の内圧、 P2:該容器内に導入される不活性ガス圧力
(定数) Px:液封された圧力伝達管内の液面に作用
する圧力、 ΔP:封止液の水頭に依存する差圧 圧力測定手段10により示される圧力はPx
あり、これはP1+ΔPに等しい。hが封止液の水
頭、即ちシールポツトの液面から圧力伝達管の液
面までの深さ、ρを封止液の密度のとき、ΔP=
ρhである。
しかし、該深さ、即ち水頭hは、ΔPがそれ程
大きくないように設定できる。なぜなら不活性ガ
スはPxがほぼ静的であるように、かつバブリン
グによる乱れが大きくないように徐々に導入さ
れ、該水頭はP1に比較してそれ程大い必要はな
いからである。それ故P1は充分Pxに等しいとみ
なせる。つまり、圧力測定手段の表示を容器内の
ガス圧として把握することができる。
一方、不活性ガスの導入が続くにつれて、容器
の内圧は上昇する。それ故、容器内の混合ガスは
クーラーとヒーターとを具えた頚部と該頚部の下
流側に配設された弁を有する出口から適宜放出さ
れなければならない。混合ガスが放出される際、
弁の容器上流側の頚部は冷却され、不活性ガスが
放出される一方、固化性ガスが凝固堆積する。該
放出が終了した後、弁は閉じられ、頚部は固化性
ガスを蒸発させるように加熱される。これにより
容器内の不活性ガスの割合が増加するのを避ける
ことができる。ガス放出は一定時間毎に行う必要
はなく、圧力の増加を観察して適宜行なえばよ
い。
放出ガスを解放しないで別のガス捕集器に捕集
するようにすれば、前記出口管の加熱および冷却
は省略することもできる。
もし、出口頚部が冷却および加熱しうるもので
なければ固化性ガスと不活性ガスの両方が同時に
放出され、容器内の2種のガスの比はそれ程変化
せず、作業者は容器内の反応ガス(腐蝕性または
固化性)の量を正確に把握でき、これにより容器
内の化学反応を制御するための反応ガスの近似量
を把握できる。なぜなら不活性ガスの導入は緩慢
であるからである。
〈実施態様〉 本発明に係る装置の具体例を第2図に示す。該
装置はブルドン管圧力計10、該圧力計10の受
圧部に接続されている圧力伝達管12およびシー
ルポツトを形成するために複数の棒16により圧
力伝達管12に装着されている槽14を有する。
適当な封止液18が槽に貯溜されている。圧力伝
達管12の上部に分岐管20が設けられている。
不活性ガスは供給シリンダ(図示せず)から制御
弁(図示せず)を通じて上記分岐管20に供給さ
れる。該圧力伝達管の中央部にはフランジ26が
設けられており、該フランジは容器の一部22に
設けたフランジ24に取付けられている。該装置
は市販のブルドン管圧力計を用いて容器に組立て
ることができる。
実施例 1 圧力範囲0〜6Kg/cm2Gのブルドン管圧力計の
ノズル先端をPb単体で封入し、かつ枝管を有し
た本発明に係る圧力計を400℃に保たれた100の
塩化アルミニウムの連続蒸留精製装置に取り付
け、圧力計の枝管から10〜20ml/分(6Kg/cm2
G)のArガスを流した。この蒸留装置には固体
の塩化アルミニウムが連続的に供給され、そして
気化した塩化アルミニウムはこの蒸留装置に付け
られた凝縮器で凝縮固化される。また一方、この
蒸留装置には比較の意味で従来のブルドン管型圧
力計を取り付けた。しかし、このものは10分もた
たないうちにノズル先端が塩化アルミニウム固体
で閉塞してしまい。使用に値しなかつた。その10
分間のうちに従来の圧力計と本発明に係る圧力計
を比較したところ、本発明圧力計は従来品に比較
して誤差0.2%FS(フルスケース)であつた。
そして時々排気弁から圧を抜きながら、延べ
10000時間の使用に供した。その間、2000時間ご
とに従来の検査済のブルドン管型圧力計との比較
検査を行なつたところ、いずれの場合も、その誤
差は許容誤差1.5%FS以内であり、充分に使用に
値するものであつた。
実施例 2 実施例1と同一の圧力計にそのノズル先端の封
入液としてPb(87.5%)−Sb(12.5%)合金を仕込
み、500℃に保たれた100の塩化第2鉄連続精製
装置に取り付け、実施例1と同一の条件でアルゴ
ンを流して使用に供した。この装置には固体の塩
化第2鉄が連続的に供給され、そして気化した塩
化第2鉄はこの装置に付けられた凝縮器で凝縮固
化される。また一方、この装置には比較の意味で
実施例1と同様の従来のブルドン管型圧力計を取
り付けた。しかし、このものは10分もたたないう
ちにノズル先端が塩化第2鉄固体で閉塞してしま
い、使用に値しなかつた。その10分間のうちに従
来の圧力計と本発明に係る圧力計を比較したとこ
ろ、本発明品は従来品に比較して誤差0.2%FSで
あつた。
そして、時々排気弁から圧を抜きながら、延べ
10000時間の使用に供した。その間、2000時間ご
とに従来の検査済のブルドン管型圧力計との比較
検査を行なつたところ、いずれの場合も、その誤
差は許容誤差1.5%FS以内であり、充分に使用に
値するものであつた。
実施例 3 圧力範囲0〜6Kg/cm2Gの発信型圧力計にその
ノズル先端の封入液としてSn(6%)−Zn(94%)
を仕込み、かつ枝管を有した本発明に係る圧力計
を600℃に保たれた100の三塩化インジウムの連
続昇華精製装置に取り付け、圧力計を枝管から実
施例1と同一の条件でアルゴを流して使用に供し
た。この装置には固体の三塩化インジウムが連続
的に供給され、そして気化した三塩化インジウム
はこの装置に付けられた凝縮器で凝縮固化され
る。また、一方、この装置には比較の意味で実施
例1と同様の従来のブルドン管型圧力計を取り付
けた。しかし、このものは10分もたたないうちノ
ズル先端が三塩化インジウム固体で閉塞してしま
い、使用に値しなかつた。その10分間のうちに従
来の圧力計と本発明に係わる圧力計を比較したと
ころ、本発明は従来品に比較して誤差0.3%FSで
あつた。
そして時々排気弁から圧を抜きながら、延べ
10000時間の使用に供した。その間、2000時間ご
とに従来の検査済のブルドン管型圧力計との比較
検査を行なつたところ、いずれの場合も、その誤
差は許容誤差1.5%FS以内であり、充分に使用に
値するものであつた。
実施例 4 実施例3と同一の圧力計にそのノズル先端の封
入液としてSn単体を仕込み、400℃に保たれた
100の三塩化アンチモン連続精製装置に取り付
け、実施例1と同一の条件でアルゴンを流して使
用に供した。この装置には固体の三塩化アンチモ
ンが連続的に供給され、そして気化した三塩化ア
ンチモンはこの装置に付けられた凝縮器で凝縮固
化される。また一方、この装置には比較の意味で
実施例1と同様の従来の圧力計を取り付けた。し
かし、このものは10分もたたないうちにノズル先
端が三塩化アンチモンで閉塞してしまい、使用に
値しなかつた。その10分間のうちに従来の圧力計
と本発明に係わる圧力計を比較したところ、本発
明品は従来品に比較して誤差0.3%FSであつた。
そして、時々排気弁から圧を抜きながら、延べ
10000時間の使用に供した。その間、2000時間ご
とに従来の検査済のブルドン管型圧力計との比較
検査を行なつたところ、いずれの場合も、その誤
差は許容誤差1.5%FS以内であり、充分に使用に
値するものであつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る測定装置の使用状態を示
す説明図、第2図は本発明に係る測定装置の一実
施例を示す概略斜視図である。 図面中、10…圧力計、12…圧力伝達、14
…槽、16…棒、18…封止液、20…分岐管、
22…被測定容器の一部、24,26…フランジ
部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 閉鎖空間の圧力を測定する方法であつて、圧
    力計測部に接続された圧力伝達管の管端を溶融金
    属で液封した圧力計を用い、該液封管端を被測定
    空間内に設け、該圧力伝達管内に不活性ガスを供
    給し、該不活性ガスが液封金属から被測定空間に
    僅かにバグリングする状態で該空間内の圧力を測
    定することを特徴とする方法。 2 閉鎖空間の圧力を測定する装置あつて、圧力
    測定手段と、該圧力測定手段に連通する圧力伝達
    管と、閉鎖被測定空間に装入される該圧力伝達管
    の管端を溶融金属で液封するシールポツトと、該
    圧力伝達管に連通する分岐管を有することを特徴
    とする装置。 3 上記シールポツトが、圧力伝達管の管端を受
    容する槽を有する特許請求の範囲第2項の装置。 4 液封金属が、Hg、Ga、In、Pb、Sn、Pb−
    Sb合金、Sn−Zn合金またはリポウイツツ合金で
    ある特許請求の範囲第2項の装置。
JP27921285A 1985-12-13 1985-12-13 閉鎖空間の圧力測定方法とその装置 Granted JPS62138733A (ja)

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KR100497795B1 (ko) * 2003-03-08 2005-06-29 두산중공업 주식회사 담수화 시스템에서의 증발기 압력 관측 장치
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