JPH0632595Y2

JPH0632595Y2 - 圧力検出変換装置

Info

Publication number: JPH0632595Y2
Application number: JP1988160439U
Authority: JP
Inventors: 文治大久保
Original assignee: エヌオーケー株式会社; 名古屋アイ・イー・シー株式会社
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1994-08-24
Anticipated expiration: 2003-12-12
Also published as: JPH0281437U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、各種液体中あるいは粉体中における圧力が深
さに応じて変化することを利用して、これら液体あるい
は粉体の量を検出するのに用いられ、検出圧力を空気圧
信号もしくは電気信号に変換する圧力検出変換装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特公昭４５−１４６９６号公報に掲載さ
れているように、圧力計の目盛りを読み取ることにより
液体等の測定対象物の量を逐次検出するものであるが、
測定対象物の量が所定の設定値に達したとき、または所
定の設定値を下回ったときに、信号が出力され、または
信号出力が切り換えられるようになっていれば、測定対
象物の量を管理する上で極めて便利である。

〔考案が解決しようとする課題〕

本発明は以上の点に鑑み、測定対象物の量が所定の設定
値に達したこと、または所定の設定値を下回ったことを
信号出力を切り換えることにより検出可能な圧力検出変
換装置を提供することを目的とし、また設定値を容易に
変更可能な圧力検出変換装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本考案の圧力検出変換装置
は、測定対象物の量が設定値に達したとき、または設定
値を下回ったときに信号出力を切り換える圧力検出変換
装置であって、前記測定対象物内に設置されて、その設
置深さの圧力と比例関係にある検出圧を出力する圧力検
出部と、前記検出圧により変位するダイアフラム、前記
ダイアフラムが所定位置に達したとき、または所定位置
から離れたときに信号出力を切り換える変換素子、前記
ダイアフラムを挟持して前記ダイアフラムをばね力のバ
ランス位置に保持する一対のスプリング、および前記ス
プリングのバランス位置を変更して前記設定値を変更す
る調整ねじを有する出力変換部と、よりなることを特徴
とするものである。

〔作用〕

本考案の圧力検出変換装置は、以下のように作動する。

すなわち、例えばタンク内の液体の水位が５０cmに達し
たことを検出する場合には、圧力検出部をタンク内に設
置するとともに出力変換部の調整螺子を回して設定値を
５０cmに設定する。水位が５０cm未満のときはこれに比
例して検出圧が小さいために、ダイアフラムが所定位置
まで変位せず、よって信号出力が切り換えられない。そ
して水位が５０cmに達して初めて検出圧が応分に大きく
なるために、ダイアフラムが所定位置に達し、よって信
号出力が切り換えられる。したがって信号出力が切り換
えられたことにより水位が５０cmに達したことを遠隔地
において検出することができる。また水位が５０cmを下
回るとこれに比例して検出圧が小さくなるために、ダイ
アフラムが所定位置から離れ、よって信号出力が切り換
えられる。したがって信号出力が切り換えられたことに
より水位が５０cmを下回ったことを遠隔地において検出
することができる。設定値を５０cmから例えば６０cmに
変更する場合には、調整螺子を回して一対のスプリング
のバランス位置を変更する。

〔実施例〕

次に、本考案の圧力検出変換装置を、図示の一実施例を
参照しながら説明する。

第１図において符号(2)で示す出力変換部は、タンク(3)
内の測定対象である液体(4)中に設置する圧力検出部(1)
から出力される低圧のエア圧（検出圧）を入力し高圧出
力に変換する高圧アンプ(200)と、この高圧アンプ(200)
からの信号エアによって高圧エア出力を切換える変換素
子としての論理素子(230)からなる。

まず第２図に概略構造を示す圧力検出部(1)について説
明すると、(101)はボディ、(102)は外周部(102a)がボデ
ィ(101)の下端外周に密着固定されたダイアフラムであ
る。ボディ(101)の下面には、ダイアフラム(102)によっ
てタンク(3)内の被測定液体(4)の侵入が阻止された作動
室(103)が形成されており、さらにこの作動室(103)は、
ボディ(101)の下面に突設形成された環状の仕切壁(106)
によって、内周側の入出力室(104)と、外周側の排気室
(105)とに区画されている。ボディ(101)には、タンク
(3)外部の低圧エア供給源(5)に接続される入力ポート(1
07)と、出力変換部(2)の後述する検出圧入力ポート(21
3)に接続される検出圧出力ポート(108)が、前記入出力
室(104)へ向けて貫通形成されており、また、タンク(3)
外部の大気中に開放された排気ポート(109)が、前記排
気室(105)へ向けて貫通形成されている。

ダイアフラム(102)は、その内周部(102b)が、タンク(1)
内の液体(4)の圧力によって作動室(103)側へ押圧される
とともに、低圧エア供給源(5)からニードル弁(6)および
入力ポート(107)を介して入出力室(104)へ供給される低
圧のエア圧によって液体(4)側へ押圧され、その圧力差
によって撓み動作する。そして、ダイアフラム(102)が
液体(4)により加圧されないとき、あるいはこの液圧と
前記エア圧がバランスしているときは、ダイアフラム(1
02)は液体(4)側へ変位して仕切壁(106)と非接触とな
り、入出力室(104)へ連続的に供給されている低圧のエ
アは、排気室(105)から排気ポート(109)を経てタンク
(1)外部の大気中へ排出される。また、液体(4)の増量に
よってダイアフラム(102)に作用する液圧が大きくなる
と、これに伴ない該ダイアフラム(102)は作動室(103)側
へ変位して仕切壁(106)と密接し、入出力室(104)と排気
室(105)の間が遮断されるので、入力ポート(107)から連
続的に供給されるエアによる入出力室(104)内のエア圧
は、液圧とバランスしてダイアフラム(102)と仕切壁(10
6)が非接触状態となるまで上昇し、かつこのエア圧が検
出圧として出力ポート(108)から出力される。したがっ
て、この圧力検出部(1)からの検出圧は、ダイアフラム
(102)へ作用する液圧と比例関係を示し、また、ダイア
フラム(102)の液圧の受圧面積と、入出力室(104)のエア
圧の受圧面積との関係によって、前記検出圧は液圧と同
等か、またはそれ以上に増幅されたものとなる。

次に、上記検出圧を入力してこれを高圧のエア出力に変
換する出力変換部(2)は、既述のとおり高圧アンプ(200)
と論理素子(230)からなる。

高圧アンプ(200)において、(201)はアンプボディ、(20
2)は該アンプボディ(201)に取付螺子(222)によって連接
されたアンプカバー、(203)はこのアンプボディ(201)と
アンプカバー(202)間に外周部が挟着されたダイアフラ
ムである。アンプボディ(201)のアンプカバー(202)側の
端面には、ブリードポート(205)およびこのブリードポ
ート(205)により大気開放された大気開放室(204)が形成
されており、また、アンプカバー(202)の内周には、一
端がダイアフラム(203)によって大気開放室(204)と隔絶
されるとともに、他端がピストン(207)によって仕切ら
れた検出圧入力室(206)が形成されている。

アンプボディ(201)には、取付螺子(231)により論理素子
(230)が取付けられるとともに、この論理素子(230)へ外
部の高圧エア供給源(7)からの高圧エアを入力する高圧
入力ポート(209)と、論理素子(230)によって切換えられ
た高圧エアを出力する高圧出力ポート(210)と、前記高
圧入力ポート(209)の中途から分岐して大気開放室(204)
に向けて突設形成された弁座(208)へ開口する細く絞ら
れた弁孔(211)と、さらにこの弁孔(211)の中途から分岐
した論理素子(230)への信号エア出力ポート(212)が形成
されている。また、(213)は圧力検出部(1)の検出圧出力
ポート(108)からの検出圧を入力する検出圧入力ポート
で、アンプボディ(201)およびアンプカバー(202)を通っ
て検出圧入力室(206)に開口している。

ダイアフラム(203)とピストン(207)間には上部スプリン
グ(214)が弾装されており、また、ダイアフラム(203)と
アンプボディ(201)間には下部スプリング(215)が弾装さ
れており、ダイアフラム(203)の内周部には上部スプリ
ング(214)をガイドするとともにダイアフラム(203)を補
強するためのスプリングガイド(216)が接着されいてい
る。そしてこの状態では、ダイアフラム(203)はアンプ
ボディ(201)に形成された弁座(208)と非接触であって、
両スプリング(214)(215)間でバランスしている。

(217)はアンプカバー(202)におけるアンプボディ(201)
と反対側の端壁(202a)に貫通螺合された調整螺子で、そ
の内端はピストン(207)と枢結しており、また、外端に
はノブ(218)が溶着されている。この調整螺子(217)は、
ノブ(218)を回転させることによって軸方向に進退し、
ピストン(207)を変位させるもので、これによって上部
スプリング(214)への締め付け量を変えてダイアフラム
(203)の支持位置を調整することができるようになって
いる。また、この調整螺子(217)にはロックナット(219)
が螺合されていて、調整後の位置を固定できるようにな
っている。(220)は調整位置を確認するための目盛（図
示せず）が表示された目盛板、(221)は検出圧入力室(20
6)に入力された検出圧が調整螺子(217)側へ漏れないよ
うに、アンプカバー(202)の内周面とピストン(207)の外
周面との間を密封する弾性体シールである。

論理素子(230)は、上記高圧アンプ(200)の信号エア出力
ポート(212)からの信号エアの入力によって出力を切換
えるもので、該入力がＯＮのときに高圧エアを出力する
ＹＥＳ素子（ノーマルクローズ）と、逆に該入力がＯＦ
Ｆのときに高圧エアを出力するＮＯＴ素子（ノーマルオ
ープン）がある。

以上の構成において、内周部を上部スプリング(214)と
下部スプリング(215)の間に弾性的に挟持されたダイア
フラム(203)は、既述のように、通常、弁座(208)と非接
触状態にバランス保持されており、高圧エア供給源(7)
から供給される高圧エアは、高圧入力ポート(209)から
弁孔(211)を通じて大気開放室(204)内へブリードされ、
さらにこのブリードエアは、大気開放室(204)からブリ
ードポート(205)を通じて外部の大気中へブリードされ
ている。

一方、タンク(3)内の液体(4)中に没した形で設置された
圧力検出部(1)から出力され、液高による圧力と同等も
しくはそれ以上の大きさであって該液高圧力と比例した
検出圧（エア圧）は、検出圧入力ポート(213)から密閉
状である検出圧入力室(206)に入力される。この検出圧
入力室(206)に入力された検出圧は、ダイアフラム(203)
を大気開放室(204)側へ押し付けるように作用するの
で、ダイアフラム(203)は検出圧の大きさに応じて変位
する。

そして、検出圧が一定値以上の場合は、変位したダイア
フラム(203)が弁座(208)と接触して該弁座(208)に開口
する弁孔(211)を塞ぐので、それまで弁孔(211)から大気
開放室(204)へブリードしていた高圧エアは、信号エア
出力ポート(212)から論理素子(213)へ信号エアとして出
力され、論理素子(230)はこの信号エアの入力によっ
て、高圧入力ポート(209)から高圧出力ポート(210)への
高圧エア出力をＯＮまたはＯＦＦする。

そして、論理素子(230)が切換動作を行なうときの、検
出圧の設定値の調整は、ノブ(218)により調整螺子(217)
を回転操作してピストン(207)の固定位置を調整するこ
とによって行なう。すなわち調整螺子(217)を締め込ん
でピストン(207)を図示の下方へ移動させ、上部スプリ
ング(215)への圧縮量を増すと、これによってダイアフ
ラム(203)のバランス位置は弁座(208)側へ接近するた
め、検出圧、つまりタンク(3)内の液体(4)の液高圧力が
低い状態で論理素子(230)が切換わる。逆に、調整螺子
(217)を弛めれば、ダイアフラム(203)のバランス位置は
弁座(208)から遠去かるので、検出圧が高い状態で論理
素子(230)の切換動作が行なわれる。

論理素子(230)は、アンプボディ(201)の外面に取付螺子
(231)によって取り付けられているので、ノーマルクロ
ーズ形からノーマルオープン形へ、あるいはその逆への
変更を容易に行なうことができる。

なお、上記において、論理素子(230)は、たとえば大気
開放室(204)内に設けられ、ダイアフラム(203)が一定位
置まで変位したときに電気回路をＯＮまたはＯＦＦする
マイクロスイッチに代えてもよい。この場合は、高圧エ
ア供給源(7)からの高圧入力系や弁座(208)等が不要であ
る。

〔考案の効果〕

本考案は以下の効果を奏する。すなわち、測定対象物の
量が設定値に達したときに、圧力検出部から出力される
検出圧が所定の大きさとなり、ダイアフラムが所定位置
に達して信号出力が切り換えられるために、信号出力が
切り換えられたことにより測定対象物の量が設定値に達
したことを遠隔地において検出することができる。また
測定対象物の量が設定値を下回ったときに、検出圧が所
定の大きさを下回り、ダイアフラムが所定位置から離れ
て信号出力が切り換えられるために、信号出力が切り換
えられたことにより測定対象物の量が設定値に達したこ
とを遠隔地において検出することができる。したがって
本考案の装置を使用して測定対象物の量を管理すれば、
例えば測定対象物たる液体がタンクから溢れ出したり、
反対に不足したりするのを、信号出力の切換えをもって
警告を受けて、未然に防止することができる。また設定
値を変更可能であり、調整螺子を回すだけで設定値を容
易に変更可能であるために、本考案の装置は汎用性に優
れており、タンク内に設置した圧力検出部を移動させず
に設定値を変更することができる。また同じ構成の出力
変換部を複数用意してこれらの出力変換部の設定値を段
階的に設定すれば、測定対象物の量の変化を子細に管理
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の概略構成を示す説明図、第
２図は同じく圧力検出装置の概略構成を示す説明図であ
る。 (1)圧力検出部、(2)出力変換部 (3)タンク、(4)液体、(5)低圧エア供給源 (6)ニードル弁、(7)高圧エア供給源 (101)ボディ、(102)ダイアフラム (103)作動室、(104)入出力室 (105)排気室、(106)仕切壁 (107)入力ポート、(108)検出圧出力ポート (109)排気ポート、(200)高圧アンプ (201)アンプボディ、(202)アンプカバー (203)ダイアフラム、(204)大気開放室 (205)ブリードポート、(206)検出圧入力室 (207)ピストン、(208)弁座 (209)高圧入力ポート、(210)高圧出力ポート (211)弁孔、(212)信号エア出力ポート (213)検出圧入力ポート (214)上部スプリング、(215)下部スプリング (216)スプリングガイド、(217)調整螺子 (218)ノブ、(219)ロックナット (220)目盛板、(221)弾性体シール (222)(231)取付螺子 (230)論理素子（変換素子）

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】測定対象物の量が設定値に達したとき、ま
たは設定値を下回ったときに信号出力を切り換える圧力
検出変換装置であって、前記測定対象物内に設置されて、その設置深さの圧力と
比例関係にある検出圧を出力する圧力検出部(1)と、前記検出圧により変位するダイアフラム(203)、前記ダ
イアフラム(203)が所定位置に達したとき、または所定
位置から離れたときに信号出力を切り換える変換素子(2
30)、前記ダイアフラム(203)を挟持して前記ダイアフラ
ム(203)をばね力のバランス位置に保持する一対のスプ
リング(214)(215)、および前記スプリング(214)(215)の
バランス位置を変更して前記設定値を変更する調整ねじ
(217)を有する出力変換部(2)と、よりなる圧力検出変換
装置。