JPH07103839A - 差圧・圧力測定器 - Google Patents

差圧・圧力測定器

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JPH07103839A
JPH07103839A JP25137793A JP25137793A JPH07103839A JP H07103839 A JPH07103839 A JP H07103839A JP 25137793 A JP25137793 A JP 25137793A JP 25137793 A JP25137793 A JP 25137793A JP H07103839 A JPH07103839 A JP H07103839A
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JP
Japan
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detector
pressure
converter
differential pressure
manometer
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Pending
Application number
JP25137793A
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English (en)
Inventor
省三 ▲葛▼西
Shozo Kasai
Tomoyuki Hida
朋之 飛田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】耐圧防爆構造が必要な可燃性流体の圧力,レベ
ル,流量等を測定する差圧・圧力測定器において、検出
器から変換器へ熱伝導を小さくして、変換器内温度上昇
を低くする。 【構成】差圧・圧力センサ2を内蔵した検出部本体1と
接合部7間に空隙22を設け、接合部に変換器ケース1
1をネジa12で接続する。接合部と変換器ケース間の
隙間は耐圧防爆構造を満たす寸法としている。 【効果】電子回路部や指示計の温度20〜40%低くす
ることににより、安定で信頼性の良い測定ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は化学プラントや流体を扱
う機器に使用される、圧力や差圧を測定し、プラントや
装置を効率的に運転するために用いる、差圧・圧力測定
器で、特に可燃性ガスや流体を扱う、耐圧防爆構造が必
要な場合に適合し、圧力を検出する検出部から、検出器
の信号を一般化された圧力電気信号に変換する変換器へ
の熱の伝熱を小さくする方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】化学プラントの圧力やレベル、流量を測
定することはプラントを安全に効率良く運転するために
欠かせないものであり、この目的のために従来から、差
圧・圧力測定器が使用されてきた。差圧測定では流量や
密度,レベルが測定でき、圧力測定では正負の圧力の他
にレベルも測定できる。以上の測定に用いられる差圧・
圧力測定器は可燃性ガスや引火性物質の蒸気が含まれる
爆発性雰囲気でも使用されることがあるため、防爆構造
電気機械器具の型式検定に合格したものが使用される。
このような差圧・圧力発振器では特開平4−5532 号、差
圧・圧力発振器でも判るように、差圧・圧力を検知する
検出器と検出器からの信号を一般化したアナログ信号や
デジタル信号に変換する変換器から成り、検出器と変換
器の接続部は防爆構造を維持するために、形状や寸法が
規格で定められた形になっている。図2は従来使用され
て来た圧力測定器の一般的な構造を示すものである。図
において、検出部本体1に内蔵したセンサ2に外部から
圧力を加える圧力印加口3を持ったフランジ4がネジ5
で検出部本体にガスケット6を介して組込まれている。
検出部本体の圧力印加口の反対側には検出器の信号を変
換器に接続するため、パイプ状の接合部7が検出部本体
に溶接されている。接合部にはセンサ出力端子8の信号
をリード線9で接続されたコネクタ10が取付けられて
いる。以上の検出器の構造材は屋外で使用されること、
腐食性流体を計測することもあって、耐食性の良いステ
ンレススチール(以下SUSと略記する)で作られてい
る。
【0003】接合部には一般にアルミニウム鋳物で作ら
れた変換器ケース11がネジa12で固定されている。
変換器ケースにはセンサを励起したり、センサ信号を演
算増幅して、一般化したアナログ信号やデジタル信号に
変換するための電子部品を組込んだ2枚の電子回路部1
3が出力信号を表示する指示計14と共に収納されてお
り、変換器ケースにはアナログ信号を表示する指示計を
見るためのガラス15を付けたカバー16がカバーネジ
17でねじ込まれている。
【0004】出力信号がデジタルの場合は、液晶を用い
たデジタル表示器が指示計部に付け替えられる。また、
変換器ケースには変換器の出力を外部に出す外部接続口
18より電線管19で引出される。尚、各接合部には外
部から水やごみが入らないようにOリング20が組込ん
である。
【0005】差圧測定器ではセンサへの圧力印加口が2
ヶ所で、センサの表裏から印加するようにしたもので、
他の構造は圧力測定器と同等である。このような構造の
差圧・圧力測定器では測定流体が100℃以上の高温だ
ったり、測定流体が冬期に凍結して検出部を破損するこ
とから防るため検出器に120℃程度のスチームが通っ
たジャケットで保温することがあり、その熱が変換器側
に伝熱し、変換器ケース内の電子回路部や指示計(又は
デジタル表示器)がそれら電子部品の耐熱温度以上にな
らないように、接合部の長さを長くしていた定めてい
た。幸い、接合部材質は熱伝導率が悪いSUSを使用し
ていることにより、一応の効果があった。しかし、近
年、電子部品の超小形化と、プリント基板へのマウント
方法が面付け方式となったこと、差圧・圧力検出のセン
サの小形化により、差圧・圧力測定器全体が小形化の傾
向にあり、接合部の長さも短くする必要性が高まってき
た。しかし、前記の検出器使用温度条件は変わらないた
め、電子回路部や指示計の耐熱温度を越える温度となる
場合があり問題が発生することがあった。尚、検出器と
変換器の接合部には防爆構造上の規定により隙間21を
設けたとしても、その大きさや接合面の隙間の寸法は約
0.2〜0.4mm定められており、熱絶縁物を介して接合
する方法は許されていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、検
出器と変換器の小形化にともない、変換器内の温度上昇
により、電子部品の耐熱温度上限を越え、回路動作が不
安定になったり、アナログ指示計の誤差が大きくなる。
デジタル表示器の場合は表示文字が不鮮明になるなどの
問題が発生した。更に、使用温度が高くなることによ
り、製品寿命も温度上昇と共に短くなる問題があり、信
頼性の低下が生じた。
【0007】本発明ではこのような小形化にともなう温
度上昇をなくすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】検出部の使用温度と電子
部品や指示計,表示器の耐熱温度が変わらないものとし
て、検出器から変換器への熱伝達の防爆構造を維持し、
強制冷却をしないで満足させる方法として、検出部本体
から接合部への熱伝導を小さくすることにある。
【0009】このため本発明では、差圧や圧力を検出す
るセンサを内蔵した検出器とセンサの出力を増幅演算し
て、出力信号とする変換器からなる差圧・圧力変換器に
おいて、前記変換器と検出器との間に接合部材を設け、
該接合部材と検出器の間に空隙を設けたようにしたもの
である。
【0010】
【作用】本発明の目的を達成するために検出部本体と接
合部間に熱伝導がSUSの1/600以下と小さい空気
層を設けたことにより、検出部本体と接合部間に熱伝導
の小さくなる構造にしたことにある。下表は差圧・圧力
変換器に使用される主な材料の熱伝導率を示すものであ
る。この表からも判るように、空気層を1mm設ければS
USでは600mm相当伸したことに匹敵し、非常に効果
がある。
【0011】
【表1】
【0012】
【実施例】図1は本発明を示す図である。また、図3は
図1の検出器1と変換器11の接合部分を拡大したもの
であり、これ以降の説明文においては、特に指示するこ
とがなければ同一の番号の部品は従来例と同じ材質部
材,部品で構成される。
【0013】検出器本体1にはSUSで作られた接合部
材7が溶接部102でシール性がある程度の軽い共付け
溶接をして一体構造となっている。検出器本体1と変換
器ケース11は90度角度で配置された4本のステンレ
スネジ12で接合されている。この接合方法としてはス
テンレスネジ12を慣通穴104を通して検出器1に設
けられたネジ山106にネジこむことにより検出器1と
変換器11を接合させており、さらにOリングにより外
部から水やゴミが入らないようになっている。このよう
な構成により検出器本体と接合部材7間にはリング状の
空間22が構築され、この空間が熱の伝導を小さくして
いることにより変換器ケース11の温度上昇がおさえる
ことができる。強度的にも変換器ケース11と隙間を構
成する接合部材7を極薄い構成部材として検出器1に溶
接すれば、強度的に十分耐える構造とすることができ
る。尚、空間の大きさは0.3〜1mm 程度であればSU
S材にして180〜600mm相当で、空隙部の対流や輻
射を考えても50mm以上のSUS材による延長効果と同
等のものが得られた。これにより、電子回路部や指示計
部の温度を20〜40%低くすることができ、小形にし
ても、大形の場合と同じ温度条件で使用することが可能
となった。
【0014】この実施例では検出器1と変換器11の接
続の隙間を検出器の検出部1本体内とし、両者を固定す
るネジ12は防爆の隙間を構成する円の内側としたもの
であるが、この4本のネジは材質をステンレスとしてい
ること、軸方向の長さが大きいため、接合部材7からの
熱伝導に比べて非常に小さく無視できる程度の影響でし
かない。
【0015】以下、本発明の別な変形例の実施例につい
て述べる。図4は図1に示した接合部の溶接位置を変換
器ケースから離れた位置にすることにより一層熱伝達を
小さくしたものである。
【0016】また、図5は別の実施例を示すものであ
る。図1,図4では円筒状の接合部を使用したが、図5
では平面状の接合部を使用し、検出部本体の外周部で溶
接したもので、防爆の隙間も円筒状の隙間から、平面の
隙間にしたため、隙間の寸法管理が円筒隙間に比べ大幅
に簡素化され製作が容易になった。
【0017】尚、上記で示した本発明の一実施例では検
出器に接合部材を接合していたが、この部材を変換器側
に接合することによって、空隙を作成することも可能で
ある。
【0018】さらには上記した本発明の一実施例では検
出器に別な部材を設けて、空隙を設けているが、これは
検出器、又は変換器を削り出しても同じ効果を得ること
が可能であり、要は検出器と変換器の接続部分に冷却効
果のある空隙を設ければ同等の効果を得られる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、差圧・圧力測定器を小
形にしても電子回路部や指示計部の温度を20〜40%
低くすることができ、使用部品の耐熱上限温度以下で使
用することができ、安定で信頼性の良い測定が可能とな
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を示す図。
【図2】従来装置を示す図。
【図3】図1の拡大図。
【図4】本発明の実施例の一変形例。
【図5】本発明の実施例の一変形例。
【符号の説明】
1…検出部本体、2…センサ、3…圧力印加口、4…フ
ランジ、5…ネジ、6…ガスケット、7,102…接合
部、8…センサ出力端子、9…リード線、10…コネク
タ、11…変換器ケース、12…ネジa、13…電子回
路部、14…指示計、15…ガラス、16…カバー、1
7…カバーネジ、18…外部接続口、19…電線管、2
0…Oリング、21…隙間、22…空隙、104…慣通
穴、106…ネジ山。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】差圧や圧力を検出するセンサを内蔵した検
    出器とセンサの出力を増幅演算して、出力信号とする変
    換器から成る差圧・圧力測定器において、前記検出器と
    検出器との間に接合部材を設け、該接合部材と検出器の
    間に空隙を設けたことを特徴とする差圧・圧力測定器。
  2. 【請求項2】請求項1の差圧・圧力測定器において、 前記間隙部の内側に検出器と変換器を固定するネジを配
    置したことを特徴とする差圧・圧力測定器。
  3. 【請求項3】差圧や圧力を検出するセンサを内蔵した検
    出器とセンサの出力を増幅演算して、出力信号とする増
    幅器から成る差圧・圧力測定器において、前記変換器を
    支持する支持部材を設け、該支持部材の周囲には検出器
    との間に空隙を設けたことを特徴とする差圧・圧力測定
    器。
JP25137793A 1993-10-07 1993-10-07 差圧・圧力測定器 Pending JPH07103839A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4766814B2 (ja) * 2000-01-13 2011-09-07 ゼットイーディー・アイ ソリューションズ(カナダ) インコーポレイテッド 施設からデータを取り込むシステムおよび方法
JP2021025961A (ja) * 2019-08-08 2021-02-22 株式会社日立ハイテクソリューションズ 圧力検出器、圧力伝送器及び圧力測定方法

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