JPH0843223A

JPH0843223A - 液面伝送器

Info

Publication number: JPH0843223A
Application number: JP18210594A
Authority: JP
Inventors: Akira Nagasu; 章長須; Tomoyuki Hida; 朋之飛田; Akira Kurosawa; 亮黒沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-08-03
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1996-02-16
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: JP3309577B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は液面伝送器に関し、センターダイアフ
ラムの零点変化を押さえ、かつ増幅器の構成要素をコン
パクトに構成する。【構成】測定流体受圧は単一部品からなる受圧部材のシ
ールダイアフラム取付け穴部と栓で形成され、第二のシ
ールダイアフラムは受圧部の一端にセンタダイアフラム
と直角方向に取り付け、第一，第三のセンターダイアフ
ラムはセンターダイアフラムとセンサ部組とを同軸上に
設け、第二の受圧室と隔離室，半導体センサは導通路に
より連通している。同様にプロセス接続ダイアフラムの
受圧室と第一の受圧室と第一の隔離室、半導体センサも
導通路により連通し、さらに、信号処理器においては、
端子板部、ケースを一軸上に設置し、さらに、表示部を
も一軸上に設け、このケースを前記受圧部に強固に固定
する構成とした。【効果】プロセスの静圧が変化した場合でも、その歪が
センターダイアフラムに伝わらないので零点変化がなく
高精度に測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液面伝送器に係り、特に
センターダイアフラムの零点の変化を防ぎ差圧を正確に
検出する受圧部構成を備え、またメンテナンスの容易な
接続フランジ構成を備えた液面伝送器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液面伝送器の受圧部構造は、特開
昭60−185131号公報に記載されたように、圧力受圧部材
は本体Ｈ，本体Ｌの２つの部品で構成され、本体Ｈの片
面にはシールダイアフラムが、もう一方の面にはセンサ
部とセンターダイアフラムが固定されている。

【０００３】本体Ｌの片面にもシールダイアフラムが固
定され、もう一方の面は本体Ｈのセンターダイアフラム
を押し付けるように、本体Ｈと本体Ｌを重ね外周を溶接
する。また本体Ｈ，Ｌで構成された本体の両側に、第
一，第二の流体を受圧するシールダイアフラムによって
形成された第一，第二の受圧室を構成し、そして本体
Ｈ，センサ部組，センターダイアフラム，本体Ｌによっ
て第一，第二の隔離室を設け、さらに第一の受圧部と第
一の隔離室をつなぐ導圧路，第一の隔離室と半導体差圧
センサをつなぐ導圧路，第二の受圧室と第二の隔離室を
つなぐ導圧路，第二の隔離室と半導体差圧センサをつな
ぐ導圧路を構成している。

【０００４】これら第一の受圧室，第一の隔離室，半導
体差圧センサ，これらをつなぐ導圧路内には封入液が充
填されている。同様に第二の受圧室，第二の隔離室，半
導体圧差圧センサ、これらをつなぐ導圧路内にも封入液
が充填され、圧力が半導体差圧センサに伝達される構造
になっていた。

【０００５】そしてこの標準の差圧伝送器を液面伝送器
に改良する場合は、タンクとの接続を可能にするフラン
ジ部とフランジに接する圧力を本体Ｈ、Ｌのいずれか一
方に伝達するための導通路と、この導圧路を受圧部の本
体Ｈ、Ｌのいずれか一方に接続するための部材を前記受
圧部に追加具備させる。この接続部材は前記シールダイ
アフラムに対向した面に取り付けられ、前記本体と溶接
により接合される。これらの空間に封入液が充填され、
圧力が半導体差圧センサに伝達される構造になってい
た。また、前記接続部材と本体にフランジを取り付け、
フランジをボルト，ナットにより締付固定することによ
り、プロセス流体からの圧力を一方の受圧室に伝達する
ようになっていた。

【０００６】そして、差圧伝送器の保守においては、受
圧部材の両側に接合された第一のシールダイアフラムの
点検を行うために圧力受圧部材とフランジを締め付けて
いるボルトを緩め、フランジを取り出してからシールダ
イアフラムの点検を行っていた。さらに、プラントに本
液面伝送器を設置する場合に、タンクとの接続フランジ
の不一致があった場合、または腐食等で接液ダイアフラ
ムが腐食し測定が不可能になり早急に交換しなければな
らない場合には、プロセスと接するフランジ部が一体化
されているため液面伝送器全部を交換しなければならな
い。このため、工事に要する費用が高くなっていた。ま
た、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電子回路部が出
力信号を表示する指示計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
ガラスを付けたカバーが変換器ケースにねじ込まれてい
る。前記変換器ケースは、一般に、受圧部の信号処理を
実施するアンプ部と外部から電源の供給を受け、電源を
アンプに送出するための端子板を内部に有する端子箱部
から構成されている。さらに検出器の出力信号は、変換
器ケースのアンプ部内に、アナログ又はデイジタルの指
示計を内蔵することにより、その指示を見ることが可能
であった。

【０００７】しかし、上述したような従来の差圧，液面
伝送器においては、受圧部と変換器のアンプ部と端子箱
部の３つの構成要素により構成されているため、検出器
全体が大型化し、構造が複雑化していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の液面伝送器にお
いては、プロセス流体からの圧力を受圧するシールダイ
アフラムに対し、液面伝送器全体が非対称形の形を取っ
ており、このためプロセス流体を保持するタンク等に高
い振動が発生した場合には、伝送器全体が振動して偏心
応力が発生してしまい、このため正確なプロセス流体の
情報が得られずまた伝送器が破損する場合があった。

【０００９】また、従来の液面伝送器においては、本体
Ｈと本体Ｌで構成された本体部材の中で、フランジに対
向する部材の両側に設けられた第一，第二のシールダイ
アフラムからの圧力を、センターダイアフラムの両側に
作られた第一，第二の補償室を介してから、差圧センサ
に印加しており、このため第一，第二のシールダイアフ
ラムから差圧センサまでの間を長い液路を形成して接続
しなければならなかった。

【００１０】そして、従来の液面伝送器においては、液
面に接するダイアフラムからの圧力を受ける受圧室を形
成するために、フランジとこの液面に接するダイアフラ
ムを保持する部材とを溶接して一体的に形成することに
より気密性を保つ必要があり、このため測定対象のプロ
セス状態例えば測定圧力の高さに応じて、フランジと液
面に接するダイアフラムを保持する部材とを組み替えて
新たに伝送器全体を構成しなければならなかった。

【００１１】更に、従来の液面伝送器においては、液面
に接するダイアフラムを保持する部材と、直接プラント
のタンク等に取り付けていたため、この接続先のタンク
等の形状が異なっているときにはその形状にあわせてダ
イアフラムを保持する部材を新たに作る必要があり、こ
のためメンテナンス後、ダイアフラムを保持する部材を
分解して新たな受圧部本体と溶接し直さなければならな
かった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の液面伝送器においては、プロセス流体から
の第一の圧力を受圧し、筐体に接合された第一のダイア
フラムと、プロセス流体からの第二の圧力を受圧し、筐
体に接合された第二のダイアフラムと、第一のダイアフ
ラムからの圧力を第一の密閉流体に伝達する第一の受圧
室と、第二のダイアフラムからの圧力を第二の密閉流体
に伝達する第二の受圧室と、筐体内に保持され、第一，
第二の補償室を形成する第三のダイアフラムと、筐体内
に保持された差圧センサと、差圧センサからの信号を処
理する信号処理部を備え、第一の密閉流体からの圧力
は、第一の補償室を介して差圧センサに伝達され、かつ
第二の密閉流体からの圧力は、第二の補償室を介して差
圧センサに伝達される液面伝送器において、第一のダイ
アフラム、第三のダイアフラム、差圧センサ及び信号処
理部を同軸方向上に形成し、差圧センサにプロセス流体
からの第一の圧力と、プロセス流体からの第二の圧力と
を伝達するようにしたものである。

【００１３】また、上記問題点を解決するために本発明
の液面伝送器においては、筐体内に形成された第一，第
二の測定室と、この第一，第二の測定室にそれぞれ収め
られた第一，第二の検出流体の圧力差を測定する圧力セ
ンサと、圧力センサからの信号を処理する信号処理部を
備えたことを特徴とする液面伝送器において、第一の測
定流体の圧力を受圧する第一のダイアフラムと、第二の
測定流体の圧力を受圧する第二のダイアフラムと、第一
のダイアフラムの圧力を第一の検出流体に伝達する第一
の受圧室と、第二のダイアフラムの圧力を第二の検出流
体に伝達する第二の受圧室とを備え、第一のダイアフラ
ムを筐体の第一の端面に配置し、第二のダイアフラムを
第一の端面と直角方向の筐体の第二の端面に配置したよ
うにしたものである。

【００１４】そして、上記問題点を解決するために本発
明の液面伝送器においては、プロセス流体からの第一の
圧力を受圧する第一のダイアフラムと、プロセス流体か
らの第二の圧力を受圧する第二のダイアフラムと、第一
のダイアフラムからの圧力を第一の密閉流体に伝達する
第一の受圧室と、第二のダイアフラムからの圧力を第二
の密閉流体に伝達する第二の受圧室と、第一，第二の補
償室を形成する第三のダイアフラムと、第一，第二の密
閉流体の圧力差を検出する差圧センサとを備えた液面伝
送器において、第一，第二の補償室は第一，第二のの部
材と第三のダイアフラムを接合することにより構成し、
第一の受圧室は第二の部材と、この第二の部材内に組み
込まれる第三の部材と、第一のダイアフラムとを接合す
ることにより構成したものである。

【００１５】更に、上記問題点を解決するために本発明
の液面伝送器においては、プロセス流体が保持された容
器中のプロセス流体の第一の圧力を受圧し、第一の密閉
流体に伝達する受圧部材に接合された第一のダイアフラ
ムと、プロセス流体の第二の圧力を受圧し、第二の密閉
流体に伝達する受圧部材に接合された第二のダイアフラ
ムと、プロセス流体の第一，第二の圧力差を検出する差
圧センサを備えた液面伝送器において、受圧部材と、プ
ロセス流体が保持された容器とを接合する接合部材とを
備え、この接合部材は受圧部材の前面より組み込まれ、
プロセス流体が保持された容器と接合するようにしたも
のである。

【００１６】

【作用】本発明の液面伝送器においては、第一のダイア
フラム，第三のダイアフラム，差圧センサ及び信号処理
部を同軸方向上に形成しているので、プロセスのタンク
等から振動が加わったとしてもプロセス流体に直接接す
る第一のダイアフラムを含めて伝送器全体に偏心振動が
発生しなくなるので、高い振動下においても高精度のプ
ロセス流体の情報を得ることができる。

【００１７】また、本発明の液面伝送器においては、第
一のダイアフラムを筐体の第一の端面に配置し、第二の
ダイアフラムを第一の端面と直角方向の筐体の第二の端
面に配置したようにしているので、第一，第二のダイア
フラムから差圧センサまでの流路を最短に形成できるの
で封入液の量を最も少なくでき、このためプロセス流体
の温度変化に敏速に反応し、また圧力変化に対してもレ
スポンスが向上する。そして、本発明の液面伝送器にお
いては、第一，第二の補償室は第一，第二の部材と第三
のダイアフラムを接合することにより構成し、第一の受
圧室は第二の部材と、この第二の部材内に組み込まれる
第三の部材と、第一のダイアフラムとを接合することに
より構成しているので、第二の部材とプロセス流体に直
接接するダイアフラムを保持した支持部材とを直接に接
合することが可能になり、このため第一のダイアフラム
の形状に変化を起こさず、かつプロセス流体に直接接す
るダイアフラムと第一のダイアフラムとの間の封入液の
量を少なくすることができる。

【００１８】更に、本発明の液面伝送器においては、プ
ロセス流体を保持しているタンク等に液面伝送器を取り
付ける場合でも、受圧部材と、プロセス流体が保持され
たタンク等とを接合する接合部材を受圧部材の前面より
組み込むことが可能になるので、接合部材がタンク等の
接合サイズにあっているかを容易に確認することがで
き、そして、タンク等の多種類のサイズに対してもこの
接合部材を変えるだけで本発明の液面伝送器を接続でき
るようになる。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の液面伝送器の一実施例を示し
たものであり、この液面伝送器は主に、圧力受圧部材１
２０，センサ部組１２２，第一，第二のシールダイアフ
ラム３０２，３０１、過負荷保護ダイアフラム１４０，
第一，第二の受圧室３１６，１６５，第一，第二の隔離
室３０４，３０３を備えている。

【００２０】図２に図１で示した圧力受圧部材１２０の
詳細図を示す。圧力受圧部材１２０はＳＵＳによる単一
の部材からなり、圧力受圧部材１２０の一端には第二の
シールダイアフラム３０１を取り付けるための穴部１７
１を設け、底面にはシールダイアフラム３０１と同一形
状に加工を施し、穴部１７１の入口には栓３５１を固定
するためのシールダイアフラム３０１より大きな径のネ
ジ加工３２３を施してある。

【００２１】図３に図２のａ−ａ線の切断図面を示す。

【００２２】圧力受圧部材１２０にはシールダイアフラ
ム３０１を取り付けるための穴部１７１の上側にそれぞ
れテーパーねじ１２８が、また下側にもそれぞれテーパ
ーねじ１３０が加工され、導通路１４１，１４２によっ
て穴部１７１と接続されている。

【００２３】また、圧力受圧部材１２０の中心軸上に
は、過負荷保護ダイアフラム１４０，センサ部組１２２
を収納するための段付穴部４２３が、シールダイアフラ
ム301と直角方向に設けてある。段付穴４２３の小径側
には、増幅器を備えた信号処理部を取り付けるための穴
３０９が、また大径側には過負荷保護ダイアフラム140
を固定するための固定金具３５２を取り付けめための穴
４１０が設けてある。さらに、固定金具３５２の他方の
面側には第二のシールダイアフラム３０２が取り付けら
れる。

【００２４】そして、シールダイアフラム３０１，過負
荷保護ダイアフラム１４０，センサ部組１２２の間を導
通路３２２で接続し、シールダイアフラム３０２，過負
荷保護ダイアフラム１４０を第一の受圧室３１６を介し
て接続し、かつこの第一の隔離室３０４とセンサ部組１
２２の間を導通路４２６で接続している。

【００２５】本発明の一実施例の液面伝送器における第
一の受圧室３１６，第二の受圧室１６５，第一の隔離室
３０４，第二の隔離室３０３の構造を図１を用いて説明
する。

【００２６】本実施例の液面伝送器においては、圧力受
圧部材１２０の穴部１７１からシールダイアフラム３０
１組み込み、シールダイアフラム３０１の面が平行とな
るように溶接して第二のの受圧室１６５を形成する。

【００２７】次に栓３５１をネジ段付穴３２３に組み込
み、栓３５１の端面と受圧部材120を溶接により接合、
封止を行い、第二の測定流体受圧室１６５を形成する。

【００２８】圧力受圧部材１２０の中心段付穴部４２３
には、径の大きな方向よりセンサ部組１２２を挿入し、
センサ部組１２２の導通路３６０と圧力受圧部材１２０
の導通路４２６が導通するように組み込み、センサ部組
１２２の両端を溶接する。

【００２９】センタ金具１５１の中心には過負荷保護ダ
イアフラム４から半導体センサ４４へ圧力を伝達するた
めの導通路３６３を設ける。

【００３０】そして、センタ金具１５１をセンタ金具１
５１の導通路３６３と圧力受圧部材１２０の導通路３２
２が導通するように位置に、また過負荷保護ダイアフラ
ム１４０の波形状と同一に加工した面を過負荷保護ダイ
アフラム１４０側に向けて取り付け、さらに過負荷保護
ダイアフラム１４０を圧力受圧部材１２０に溶接し、第
二の隔離室３０３を形成する。

【００３１】固定金具取り付け穴４１０に固定金具３５
２を第二の隔離室３０４と圧力受圧部材１２０の導通路
４２６が導通するように、また過負荷保護ダイアフラム
140の波形状と同一に加工した面を過負荷保護ダイアフ
ラム１４０側に向けて取り付け溶接にて接合、封止した
後、固定金具３５２を圧力受圧部材１２０の穴４１０に
形成してあるネジ部にねじ込み、その端面を溶接接合
し、封止する。これにより時固定金具３５２の過負荷保
護ダイアフラム１４０側に第二の隔離室２０４が形成さ
れる。

【００３２】さらに、固定金具３５２は単一の部材から
成り、固定金具の他方の面側には、第一のシールダイア
フラム３０２の径より穴径が大きく、かつネジ接合部を
有する凹部が設けられており、その底面にはシールダイ
アフラム３０２と同一形状に加工を施してある。

【００３３】そして、シールダイアフラム３０２，過負
荷保護ダイアフラム１４０，センサ部組１２２，導通路
１２６，液封口のシールピン４５４で囲まれた空間に
は、第一の封入液が充填してあり、またシールダイアフ
ラム３０１，過負荷保護ダイアフラム１４０，センサ部
組１２２，導通３２２，液封口のシールビン４５３で囲
まれた空間には第二の封入液が充填してある。

【００３４】一方、第一のシールダイアフラムの延長上
には、タンクと直接接続を可能にするためのフランジ部
組３８０が具備される。このフランジ部組はプロセス流
体と接する第三のシールダイアフラム３８５と、このシ
ールダイアフラムが固定される接液部材３８４と、この
部材３８４を機械的に固定し、プロセス側のフランジと
連結するためのフランジ接続部材３８３と、第三のシー
ルダイアフラム３８５の圧力を第一のシールダイアフラ
ム３０２に伝達するための導圧路部材３８２と、この導
圧路部材を第一のシールダアフラム側に接続、密封する
ための部材135から構成する。この部材１３５は前記固
定金具３５２のネジ接合部を有する凹部にネジ接合にて
固定され、その端部を溶接により封止される。部材３８
８は前記導圧路部材を保護し、フランジ接続部材３８３
を強固に固定すために具備される部材である。そして、
シールダイアフラム３８５，フランジ部材３８４、導圧
路３８２、部材１３５で囲まれた空間には、第三の封入
液が充填してある。液封口のシールビン３８９で囲まれ
た空間にも第三の封入液が充填してある。

【００３５】センサ部組１２２は半導体センサ４４，ハ
ーメチックシールビン１４５を備え、ハーメチックシー
ルビン１４５の大気圧開放側にＦＰＣ１４６が半田付け
をすることにより、従来の液面伝送器で必要だったセン
サ信号を取り出すための穴を圧力受圧部材１２０に設け
る必要性を無くしている。

【００３６】増幅器取付穴３０９には、増幅器ケース８
０の接続部４７を挿入し、受圧部材１２０と増幅器ケー
ス８０内のボルト３０６にて受圧部材１２０に固定され
ている。

【００３７】このような構成からなる液面伝送器の差圧
検出動作を図１を用いて説明する。プロセス流体からの
第一の圧力が第三のシールダイアフラム３８５に印加し
た場合、導圧路３８２を介して第一のシールダイアフラ
ム３０２に伝達され、さらに第一の受圧室３１６の第一
の封入液に測定流体の第一の圧力が伝達され、この第一
の圧力は第一の受圧室３１６を介し、導通路４２６によ
って過負荷保護ダイアフラム１４０と固定金具１５１の
間で形成された第一の隔離室３０４と、導通路３６０に
よってセンサの裏面へ伝達される。

【００３８】またシールダイアフラム３０２にプロセス
流体からの第二の圧力が印加すると、シールダイアフラ
ム３０２を介してシールダイアフラム３０２の裏側の第
二の受圧室１６５の第二の封入液に測定流体の第二の圧
力が伝達される。さらにこの第二の圧力は導通路３２２
を通って過負荷保護ダイアフラム１４０とセンタ金具１
５１の間に形成された第二の隔離室３０３に伝達され、
さらにセンタ金具151の導通路３６３を通って半導体セ
ンサ４４に伝達される。

【００３９】このように半導体センサ４４はセンタダイ
アフラムの表，裏に伝達した測定流体の第一，第二の圧
力を検出し、半導体センサ４４の出力はハーメチックシ
ールピン１４５より大気開放側に取り出され、ＦＰＣ１
４６を介して増幅器を備えた信号処理部に伝送される。

【００４０】測定流体受圧室１７１は、受圧部材１２０
内に形成されるため、従来例のように、特にフランジや
フランジを締め付けるボルト，ナットを必要としない。
すなわち、測定流体受圧室１７１を形成するために栓３
５１を設けるだけで済む。栓３５１の固定方法は、受圧
部材１２０の凹部穴に設けられたネジ部３２３により接
合し、その端面を溶接して封止される。

【００４１】また、プロセス配管は図３に示したよう
に、圧力受圧部材１２０の接続口の一方にアダプター４
４３，ガスケット４４８をボルト４５０，４７５によっ
て締付固定する。配管３５０は、アダプター４４３にね
じ込み使用する。圧力受圧部材１２０のもう一方の接続
口には、ドレン・ベントプラグ３５５を取り付け、プロ
セス配管接続とドレン・ベントプラグ３５５の接続は上
下両方又は直角に接続可能である。尚、図では配管３５
０と圧力受圧部材１２０との接続にアダプター４４３を
用いたが、圧力部材１２０にテーパーねじを切って配管
３５０を直接に接合することも可能である。

【００４２】以上のように本発明の液面伝送器によれ
ば、第二のシールダイアフラムの圧力受圧方向を第一の
シールダイアフラムの圧力受圧方向と直角方向に配置す
ることにより、過負荷保護ダイアフラム１４０と圧力受
圧部材１２０との溶接箇所を同一軸上にダイアフラムを
並べた従来例と比べると歪が伝達しない箇所に設けるこ
とができるので、シールダイアフラムの形状および位置
に歪が発生しなくなる。一方、第一のシールダイアフラ
ムの圧力受圧方向と、過負荷保護ダイアフラム１４０と
圧力受圧部材１２０との溶接箇所が同一軸上にダイアフ
ラムを並べた従来例と比べるとその方向は同じである
が、歪が伝達しない構成、組立を実施することができる
ので、シールダイアフラムの形状および位置に歪が発生
しなくなる。

【００４３】そして、これらのダイアフラムは測定流体
受圧室１７１にプロセス流体から過大な圧力が加わった
場合でも、または接液ダイアフラム３８５にプロセス流
体から過大な圧力が加わった場合でも、これらのシール
ダイアフラム近辺に発生した部材の歪はセンターダイア
フラムに歪として伝わりにくくなるので、センターダイ
アフラムの零点の変化や支持の変化がなくなり差圧を正
確に測定することができる。

【００４４】また、第一，第二、第三の封入液の量を調
節し、かつ部材３８４、部材３５２、圧力受圧部材１２
０にはそれぞれ接液ダイアフラム３８５、第一，第二の
シールダイアフラム３０２，３０１のダイアフラム波形
上に加工してあるので、プロセスから過大圧が加わった
場合でも、それぞれの面がダイアフラムの移動をストッ
プして、その封入液の移動を第一，第二の補償室で吸収
するようになるので過負荷保護ダイアフラム１４０が破
損することは無い。

【００４５】そして、本発明の差圧伝送器によれば、測
定流体受圧室１７１が受圧部材120内に形成できるの
で、圧力受圧部材１２０を単一部品として構成でき、測
定流体受圧室１７１を形成するのにフランジ，ボルト，
ナットが不要となる。したがって、ボルト，ナットの締
め付けによる圧力受圧部材１２０の形状変化や測定流体
受圧室１７１に片圧や過大な静圧が印加した場合の圧力
受圧部材本体の変形等がないため、センターダイアフラ
ムの零点の変化や、支持変化をなくして、より正確に差
圧を測定することができる。

【００４６】さらに、プロセス配管と圧力受圧部材１２
０は直接接合しているので、圧力受圧部材１２０をプロ
セス配管に接続したままで、栓３５１をはずすことによ
り容易に第二のシールダイアフラムの点検ができるよう
になる。

【００４７】また本発明の液面伝送器においては、セン
ターダイアフラムの圧力受圧方向を挟んで、第一のシー
ルダイアフラム、接液ダイアフラム、半導体センサ４４
のダイアフラム、そして信号処理部を同軸上に設けてい
るので、高い振動がプロセスタンク等から部材３８４を
介して伝わったとしても、伝送器全体に偏心振動が発生
しないので伝送器を構成している部材に偏った力が加わ
ることは無い。また高い振動においても高精度の差圧を
検出できるようになる。

【００４８】さらに、第一のシールダイアフラムの同軸
の延長上にタンクと接続する接続フランジを配置し、こ
の接続フランジと圧力の伝達を可能にする連通路を同軸
上に配置し、この連通路の第一のシールダイアフラム側
を同軸上の第一のシールダイアフラムの径より小さい部
材で構成し、この部材を受圧部材に接合し封止したこと
により、第一の受圧室を構成しているのでこの受圧室に
は歪みが発生することは無く、また受圧部材１２０と接
合するときも補償ダイアフラムに歪みを発生させること
が無くなる。また、受圧部材１２０内に第一の受圧室を
構成しこのため接液ダイアフラムからの支持部材３８８
との接合が容易になるので、多種類の支持部材を容易に
受圧部材１２０に接合することができるようになる。

【００４９】図４に本発明のプロセス状態検出装置とし
て、差圧伝送器の信号処理回路の一実施例を示す。複合
機能型センサ４４は差圧と静圧と温度によるゲージ抵抗
の変化を電気信号として出力し、マルチプレクサー（Ｍ
ＰＸ）７３１に選択的に取り込まれる。

【００５０】マルチプレクサー７３１に取り込まれた複
合機能型センサ４４、回路温度センサの信号はプログマ
ブルゲインアンプ（ＰＧＡ）７３３で増幅され、次にＡ
／Ｄ変換器７３４でディジタル信号に変換され、マイク
ロプロセッサー（ＭＰＵ）７３０に送信される。メモリ
７３９（ＥＥＰＲＯＭ）には差圧，静圧，温度センサの
各特性（圧力伝送器の場合は差圧と温度センサの各特性
のみ、または静圧と温度センサの各特性のみでも可能）
が予め記憶されており、これらのデータを用いて前記マ
イクロプロセッサー７３０にて補正演算することによ
り、高精度の差圧信号値と、静圧，温度信号値を演算す
る。この演算結果は、Ｄ／Ａ変換器737とＶ／Ｉ変換器
７３８を介して通常のアナログ信号に変換され、ＤＣ４
〜２０ｍＡの直流電流信号として上位の制御装置である
コンピュータ，信号変換器に差圧，静圧，温度信号が送
出できる構成となっている。

【００５１】本実施例の装置では、複合機能センサ４４
より求めたプロセス状態に関する情報を、信号処理部１
９０内の表示部１４０に表示すること。更には、ＤＣ４
〜２０ｍＡの直流電流に情報をディジタル信号として重
畳して送ること、さらに図では示していないが信号処理
回路から直流電流によるディジタル信号を送ることによ
りプロセス情報を出力することが可能である。

【００５２】また、直流電流信号にディジタル信号を重
畳する通信方法、又はディジタル信号で外部に設けられ
た監視制御装置と通信を行う通信方法では、Ｖ／Ｉ変換
器７３８内に収められたディジタルＩ／Ｏ回路により、
例えば図１５に示したようにオペレータズコンソール９
７２、またはハンドヘルドターミナル９７４にプロセス
状態に関する情報を表示し、そしてこれらの装置から測
定レンジなどパラメータの設定，変更，出力調整，入出
力モニタ，自己診断などの指定を行うことができる。

【００５３】次に信号処理部について詳細に説明する。
センサ部組１２２からの信号はFPC146とコネクタ３６１
を介して、基板１(１１０），基板２(１１２）にその信
号が送出され信号処理される。さらに、これらの基板を
駆動するための電源は、変換器８０を構成しているＳＵ
Ｓ又はアルミダイキャストで作られた信号処理部１９０
内に納められ、信号処理部１９０に９０度ピッチで設け
られたねじ孔399と固定ねじ３９７で固定されている端
子板１８２と基板３(１１４)を介して前記信号処理部１
９０内に対称の位置に設けられた配線接続口１１８より
外部電源から２線式伝送路を介して供給される。

【００５４】これらの基板は、端子板に設けられた接続
ピン３８２を介して、まず基板３(１１４)が半田付けさ
れ、その後、基板１と２は順次、各基板上に設けられた
コネクタ１３２，１３４，１３６，１３８のおす，めす
接合により、階層的に組み立てられる。したがってかか
る構成では、前記端子板と基板１，２，３は、前記端子
板の軸上に、同心上に一体化されていく。このため、こ
れらのユニットを一括して例えば基板部組あるいはアン
プユニット等として管理することができるため、非常に
容易に組み立てることが可能となり、工数の低減ができ
る。またこれらの基板類はケース内に装着時に、端子版
１８２に接合された基板ホルダー395によって固定され
ている。この基板ホルダー３９５はこの外周面でバネ性
を有しているため、ケースの穴部３９８に完全に密着す
るためガタが生じない。したがってアンプユニット全体
の耐振性が向上する。

【００５５】また、基板１(１１０)には、前記受圧部１
２０との信号接続を可能にするコネクタ３８１が具備さ
れ、このコネクタ３８１は前記コネクタ３８３（FPC146
と接続しているコネクタ）とかん合するように構成され
ている。

【００５６】コネクタ３８３は図１１に示したように、
受圧部１２０との接合面が円形上になっているプラスチ
ック等の樹脂で形成されたコネクタであり、ハーメチッ
クシールピン１４５の信号を引き出すＦＰＣ１４６から
の信号を出力するためのコネクタが形成されている。そ
してこのコネクタ３８３は受圧部１２０に９０度ピッチ
で設けられたねじ孔部９２２，９２４，９２６，９２８
とそれぞれねじ９０２，９０４，９０６，９０８で接合
しており、このねじ孔とねじとの接合の組合せを変える
ことにより、コネクタ３８３はその接合方向を９０度ピ
ッチで変更することが出来るようになっている。

【００５７】なお、このコネクタ３８１とコネクタ３８
３との接続は図６に示すように、信号処理部１９０の底
部に十字型の形状に設けられたコネクタ挿入穴５０４か
ら、この挿入穴の縦、又は横穴と密着接合するように突
き出しているコネクタボルダー３８３と基板に接合され
たコネクタ３８１が容易に挿入できるように所定の位置
と形状を規定しており、接続時において挿入ミスを起さ
ないようになっている。

【００５８】次に信号処理部と受圧部との接合方法につ
いて述べる。

【００５９】信号処理部１９０は前記受圧部１２０の円
形状の凹部３０９の外形寸法に合致して形成された信号
処理部１９０の接合面部４７により接続され、円周状に
配置された４本のボルト３０６によって図６に示したよ
うに信号処理部１９０の底部に９０度ピッチで設けられ
たボルト通し穴５０６を介して、このボルトは図１０に
示した受圧部に９０度ピッチで設けられたボルト穴９１
２〜９１８に接合し所定の締付トルクにて、前記受圧部
１２０に固定される。

【００６０】また、この固定時においては、前記受圧部
１２０とケース８０に設けた微少な接合面３９３によっ
てのみ接触して固定される構成になっている。このた
め、前記円筒形式の接合部には過大な力及び片当りが生
じることがなくなり、防爆性能上必要なギャップが常時
維持されるようになっている。さらに、変換器に大きな
振動が負荷された場合にも、円筒部の受圧部１２０とケ
ース８０とのギャップは常時一定に保たれているのでガ
タつきがなく、信号処理部１９０の固有振動数は低下す
ることがない。このため、本接合方式によると、激しい
振動数のある場所（例えば１５０Ｈｚ，３Ｇクラス程
度）でも正常に十分使用できるようになる。次に、前記
端子板（基板を含む）までをケース８０内に組み立てる
までの組立手順について説明する。

【００６１】まず前記受圧部１２０の凹部３０９を基準
にして、変換器の信号処理部１９０をコネクタボルダー
３８３がコネクタ挿入穴５０４から出るように挿入す
る。次に、変換器の底部にある９０度ピッチのボルト通
し穴５０６と受圧部の凹部内に設けられた同ピッチのね
じ穴９１２〜９１８とを合致させ、さらに、所定の方向
にセットした後、ケース上部からボルト３８８で信号処
理部１９０を検出器に締め付ける。

【００６２】これにより信号処理部１９０の接合部は受
圧部内に設けた凹部内で防爆上の接合面を形成できるの
で、コンパクト化，省材料化できる。さらに、その固定
方法は変換器内でボルトにて固定されるので、締付部材
が露出することが全く防爆上都合が良く、耐環境性が向
上し、メンテナンス性が改善される。

【００６３】次に、一体化した端子板を、所定の方向
(例えば図５の矢印に示すような方向)で、上から信号処
理部１９０の穴部に３９８に差し込む。この時、一体化
した端子板と前記受圧部からの信号は、コネクタ３８３
と３８１によって、しっかり接続されるようにする。

【００６４】このとき、このコネクタと端子板の当り面
間の寸法は、所定の寸法で決定されており、若干押し付
けるように寸法を構成する。これにより基板１，２（１
１０〜１１２）は剛性が高くなり、その固有振動数が低
下することがなくなる。

【００６５】受圧部１２０からの信号は基板〜端子板を
経由して、その出力値を表示器（ドットマトリクスＬＣ
Ｄ）１４０に表示し、あるいは２線式伝送路の信号，電
源ラインにて外部に送出される。表示器１４０は前記信
号処理部１９０に、カバー１１６を介してねじ止めされ
る。カバー１１６には、表示器１４０の指示を外部から
観察できるように、ガラスあるいは透明な樹脂部材４０
４が装着され、また、防爆上の仕様を満足させるため、
ガスケット４３２を介して、止めバネ４０６により、カ
バーに装着される。さらにカバー１１６には、表示器１
４０のつば部４１１部の上部に押えバネ４０７を介して
挿入され、前記表示器を挿入した後、さらに、止めバネ
４０８によって、前記カバーに組込まれる。表示器１４
０は、ある程度のガタがある状態にて、カバー１１６内
に収納されている。このような構成においては、表示器
１４０はカバー１１６の着脱，取り付け時にもカバー１
１６と一緒に動くため、カバーを信号処理部１９０から
取り外した時でも脱落することは一切ない。

【００６６】図５にカバーを着脱する状態の平面図、図
１０にその着脱状態の斜視図を示す。

【００６７】表示器１４０は電気的な接続をする計４個
の端子４２１と、取り付け時の位置決めのためのガイド
ピン４２２が一体化されて形成されており、これらを保
護するため凹状の形状を持つカバー部４２３内に形成さ
れている。これにより、カバーを取り外した状態におい
ても、電気的な接続端子４２１は露出することがなく、
信頼性が十分確保される構成となっている。このカバー
１１６は前記信号処理部１９０に装着する場合は、前記
信号処理部１９０に既に収納されている端子板１８２の
受け側の接続部５２１とガイドピン挿入穴５２２をほぼ
一致させながら、カバー１１６を信号処理部１９０にね
じ込む。表示器１４０はカバー１１６に対し、ある程度
のスペースを持って保持されているので、カバー内で回
転できる構成となっているが、ガイドピンそして端子を
さし込んでから締め付けることにより、表示器を回転さ
せない状態にしてカバーを締め付けることができる。ま
た、装着が進むに従って表示器１４０は押えバネ４０７
によって表示器のつば411を押し付けながら、端子板の
面に接触して止まる。この時、端子板１８２と表示器１
１６内にはスペーサが形成され、このスペース内で外部
からの配電信号送受信用の２線式伝送路の電線が収納さ
れる。

【００６８】図７，図８に本発明の液面伝送器がプロセ
スタンク等及び２線式伝送路のケーブルに接続されてい
る平面図、また図９にその側面図を示す。

【００６９】図７に示すように一般に伝送器本体はプロ
セス配管１０４とプロセスタンクに接合された状態であ
り、配線口１１８は表示器１４０に対して平行に左右に
位置しているため、左右いずれの方向からも配線が可能
であり、かつ２線式伝送路のケーブル７０２により上位
機器との間で目的とする信号を送受信するようになって
おり、表示器１４０は操作者が必要な情報を見やすい表
示目的の方向に向いている。

【００７０】そして、本発明のプロセス状態検出器にお
いては、表示器に対して向かって右側からケーブル７０
２を接続していた状態から、左側の導入口から接続する
ようにするには、左側の導入口のキャップを開け、前と
同様に＋側出力端子７０２，−側出力端子７０４へケー
ブル線を接続することにより左右の接続方向の向きを変
えることができるようになる。

【００７１】さらに、何らかの都合により配線を下ある
いは上から接続する場合が生じた場合にも、プロセス配
管１０４と接合されたままで、前記信号処理部１９０の
底部に設けられているボルト通し穴５０６を、受圧部に
設けられたねじ穴９１２〜９１８に対して＋９０度、あ
るいは−９０度回転させてその組み合わせ変えることに
より、そして、それに対応してコネクタホルダー３８３
とコネクタ３８１が通っているコネクタ挿入穴５０４の
位置も変えることにより、表示器１４０の表示方向を一
定としたままで、その配線方向を任意に変えることがで
きるようになる。

【００７２】そして表示器１４０の表示方向を変える場
合には、信号処理部１９０の位置を一定としたままで、
コネクタホルダー３４６とコネクタ３８３が通るコネク
タ挿入穴５０４の位置を９０度ピッチで変化させ、かつ
端子板１８２と信号処理部１９０との接合も９０度ピッ
チで変化させることにより、その配線方向を一定とした
ままで変えることが可能となる。

【００７３】また、上述した配線方向と、表示方向の変
更手段を組み合わせることにより、配線方向と、表示方
向を同時にまたは個別に９０度ごとに変化させることも
可能である。

【００７４】そして、本発明のプロセス状態検出器にお
いては、受圧部１２０と、信号処理部１９０との相対的
な位置組み合わせを変えることにより、配線，表示方向
の変更を可能にしているので、受圧部１２０をプロセス
配管に取り付けた状態のままで、それらの変更が行える
ようになっており、従来品と比較してメンテナンスに要
する手間を極力少なくすることができるようになってい
る。

【００７５】またこのため配線，表示方向を種々に変更
することが可能になるため、設置スペースの削減が可能
であり、また、一度設定した後にプラント制御システム
を変更し配線方向，表示方向を変えて保守管理を行いや
すくする場合などに有効に機能する。

【００７６】以上のように本発明の圧力伝送器によれ
ば、端子板８１０，８２０及び端子板８３０と表示器８
０１を変換器ケース９０の軸上に同心上に設置している
ので、信号処理部を単一構成でコンパクトに構成するこ
とができる。このため、受圧部と信号処理部とを一軸上
に配置することが可能になり、また、差圧センサの受圧
方向、接液ダイアフラム、第一のダイアフラムを同軸上
に配置し、かつ対称構造になった信号処理部もこの同軸
上に配置しているため、圧力伝送器全体に高い振動が発
生したとしても偏振力を発生することを抑制できるの
で、振動環境が悪い場合でも高精度の圧力を測定するこ
とが可能になる。

【００７７】また、このように対称構造になった構成部
材の同軸上にプロセス配管との接続口を設けているた
め、プロセス配管からの振動に対して本発明の圧力伝送
器は偏振力を発生することが抑制できるので、プロセス
配管をも含めた圧力伝送器全体が振動することを低減で
きる。

【００７８】さらに、シールダイアフラムのそれぞれの
圧力受圧方向を直角方向に配置することにより、センタ
ーダイアフラムと圧力受圧部材１２０との溶接箇所が同
一軸上にダイアフラムを並べた従来例と比べると歪が伝
達しない箇所に設けることができるので、シールダイア
フラムの形状および位置に歪が発生しなくなる。

【００７９】そして、受圧部の筐体に対して第一の端面
に第一のシールダイアフラムを配置し、この端面と９０
度方向が異なった他の端面に第二のシールダイアフラム
を配置し、さらに第一のシールダイアフラムの受圧方向
と同軸上にセンサの受圧方向が来るように配置し、かつ
第一のシールダイアフラムが置かれた第一の端面に対向
する第３の端面からセンサの信号の取りだしを行なって
いるので、第一，第二の受圧室からセンサまでの封入液
の経路を最短に形成できるので、封入液の量を最小とす
ることができ温度変化による封入液の膨張を最小とする
ことが可能になる。またセンサから信号処理部までの信
号取りだし経路も最短にできるので、センサに対して信
号処理部を最も接近して形成できるので、圧力伝送器全
体をコンパクトに形成でき、このことはセンサから信号
処理部までの信号取りだし経路に最も温度影響が少な
く、かつ耐震動性に優れている構成となっている。

【００８０】そして、直角方向に配置したことにより第
一，第二の受圧室３０４，３０１にプロセス流体から過
大な圧力が加わった場合でも、それぞれのシールダイア
フラム近辺に発生した部材の歪は互いに歪として伝わり
にくくなるので、それぞれのシールダイアフラムの零点
の変化や支持の変化がなくなり圧力を正確に測定するこ
とができ、また、シールダイアフラムを直角方向に配置
したことにより、さらには図１２に示したように圧力セ
ンサのダイアフラムを終端が部組に接合された中空の支
持材で保持しているので、筐体の中心におかれた圧力セ
ンサのダイアフラムに伝達する歪みが少なくなり、測定
精度が向上する。

【００８１】また、本発明の液面伝送器とプロセスタン
ク等との接続においては、プロセス側のフランジと連結
するためのフランジ接続部材３８３に、プロセス側フラ
ンジと接続を可能にするボルト通し穴３８９と、異形の
切り欠き形状３８７部を設け、この異形の切欠き形状部
は前記信号処理ケース８０の外形形状に合致しているた
め、フランジ接続部材３８３、信号処理ケース８０、お
よび受圧部１２０とを接合した組立時、プラントへの設
置時、或いは定期的なメンテナンスを行う時でも、容易
に信号処理部の前面から組み込み、また前面から取りは
ずすことが可能である。

【００８２】したがって、製造時の組立性に優れ、かつ
メンテナンスも容易になり、このためプラント側の接合
部の大きさにあわせていろいろな大きさのフランジ接続
部材３８３を用意し、かつこれらの部材に同じ大きさの
切り欠き形状３８７を設けることによって、同じ形状の
フランジ接続部材３８３を用いて、プロセス流体を保持
するタンク等の多種類の大きさ、形状を有する接続部と
容易に接続することが可能になり、また接続時において
接続部材３８３がプラント側の接合部に合うかどうか前
面から確認できるようになり、接合状態を確実に確認で
きるようになる。

【００８３】尚、本実施例では液面伝送器でその出力を
表示器にて表示する場合についてのみ説明しているが、
表示器がない場合でも、本構成を適用でき、上記に示し
た同様の効果が得られかつより一層の経済性に富む。

【００８４】図１２は本発明のプロセス状態検出装置に
使用される複合機能形差圧センサ部の断面図である。

【００８５】複合機能形差圧センサチップ４４は（１０
０）面のｎ形単結晶シリコンであり、その一方の面のほ
ぼ中央に、円形の薄肉部６６１を有する。この基板上の
薄肉部６６１に基板のそれぞれの面から第一のプロセス
圧力と第二のプロセス圧力を印加することにより、前記
薄肉部６６１は差圧に感応する起歪体となり、差圧検出
用の感圧ダイアフラムとして動作する。

【００８６】差圧感圧ダイアフラム６６１の上面には
（１００）面におけるピエゾ抵抗係数が最大となる＜１
１０＞軸方向に、差圧センサであるＰ形抵抗体（ゲージ
抵抗）６３１〜６３４がそれぞれ結晶軸に対して平行又
は直角方向に熱拡散法あるいはイオンプランティーショ
ン法により形成される。前記各抵抗体６３１〜６３４の
配置位置は、差圧印加時に差圧感圧ダイアフラム６６１
上に発生する半径方向，同方向の歪が最大になる固定部
近傍に配置する。また、これらの抵抗の配置方向として
は、６３１及び６３３を半径方向とし、６３２及び６３
４を接線方向とし、同じ配置方向を向いた抵抗体のそれ
ぞれの一端を結線して、それぞれの抵抗体の他端を検出
端子に接続してブリッジ回路を構成する。

【００８７】また、差圧感圧ダイアフラム以外の厚肉部
には、静圧に感圧する抵抗体６２１〜６２４を形成し、
これらをブリッジ回路に結線することにより大きな静圧
信号を得ることができる。また厚肉部に温度に感応する
抵抗体６６５を形成し、この抵抗値変化を出力端子から
取り出すことにより、プロセス流体の温度も間接的に測
定できるようになっている。

【００８８】そして、差圧感圧ダイアフラム６６１の形
状の肉厚は感応する差圧に応じて所望の形状と肉厚に設
定され、異方性ウェットエッチング、あるいはドライエ
ッチングによって形成される。これにより差圧感圧ダイ
アフラム６６１上の抵抗体６３１〜６３４はダイアフラ
ムに発生する歪を受け、ピエゾ抵抗効果により抵抗が変
化するためその変化を信号として取り出すことができ
る。

【００８９】複合機能形差圧センサチップ４４は中空の
固定台６５２を介してハウジング６５４に取り付けられ
る。固定台６５２は複合機能形差圧センサチップ４４の
ハウジング６５４との電気絶縁およびハウジング６５４
との線膨張係数の相違による熱歪の低減を考慮して、前
記シリコンと線膨張係数の近似したセラミックス（例え
ばＳｉＣ）が望ましいが、入手不可能の場合はその材料
選択時に前記シリコンとの線膨張係数との相違を無視し
てもよい。固定台６５２のセンサチップ４４との接合面
側には接合層６５０を形成する。６５０の接合層は固定
台６５２の接合表面を低融点ガラス等の酸化物ソルダー
でグレイズ化して形成するか、あるいは金属ソルダー、
あるいはＡｕ−Ｓｉ合金層又はＡｕの薄膜をスパッタ
法、あるいは蒸着法により形成することができる。また
は、有機質あるいは無機質のバインダーでも形成でき
る。かかる接合層６５０を固定台６５２のセンサチップ
４４の接合面側に設けることにより、センサチップ４４
を、低温で容易に接合できる。またその接合層は薄いの
で接合歪の影響を極力低減できる。

【００９０】複合機能形差圧センサチップ４４からの差
圧，静圧，温度の各信号はリード線６５６および配線板
６５５を介して、ハウジング６５４に設けられたハーメ
チックシール部の端子１４５により外部にそれぞれ取り
出される。

【００９１】ところで、差圧感応ダイアフラム６６１上
の抵抗体６３１〜６３４はダイアフラムの上面と凹部６
６３の差圧により発生する歪を受け、ピエゾ抵抗効果に
より抵抗が変化するため、その信号を取り出すことがで
きる。しかし、これらの抵抗体６３１〜６３４は差圧感
圧ダイアフラム６６１の両面にかかる圧力が等しいとき
(静圧状態)でさえ、または温度が変化にも感応して出力
が変化する。前者の出力変化を静圧によるゼロ点変化と
呼び、後者の出力変化を温度変化によるゼロ点変化と呼
んでいる。温度変化時のゼロ点変化は主に抵抗体６３１
〜６３４の各抵抗値のバラツキと、抵抗体の抵抗値が温
度の関数となっているためである。したがって、温度セ
ンサの出力６６５と差圧センサの出力との関係は明確に
関係づけられるので補償も容易である。静圧印加時のゼ
ロ点変化は、主に、静圧印加時に発生する固定台652や
ハウジング６５４などのセンサチップ４４以外の構成体
より生じる歪によって生じる。このゼロ点変化も、温度
変化時のゼロ点変化と同様に、静圧印加時の差圧センサ
のゼロ点変化と静圧センサの出力６２１〜６２４との関
係を情報として前もって収集しメモリ７３９に収めてお
けば、この情報に基づいて補償できる。このため、前記
検出器内部の封入液量のバラツキ、及びシールダイアフ
ラム，センターダイアフラムのバラツキをも含めて高精
度の補償が可能となっている。

【００９２】図１５に本発明のプロセス状態検出装置
を、プロセス状態を監視，制御する上位機器に接続した
場合のプロセス制御システムの一実施例を示す。

【００９３】２線式伝送路９５０に対しマルチドロップ
に接続されたプロセス状態検出装置（差圧伝送器、又は
絶対圧伝送器）９５２及び９５４が検出したプロセスの
状態信号はシグナルコンパレータ９６０を介してオペレ
ータズコンソール９７０に接続することにより、プロセ
ス現場から離れた場所でもタンクの水位等のプロセス状
態を知ることができる。また、オペレータズコンソール
９７０にプロセス状態検出装置の測定レンジなどのパラ
メータの設定，出力調整，検出装置の自己診断結果など
を出力するよう検出装置に指令すること、そしてその結
果を出力することが可能である。さらに、２線式伝送路
９５０に接続されたハンドヘルドターミナル９７４によ
っても、オペレータズコンソールと同等の指令、またそ
の結果を検出装置から得ることが出来るようになる。

【００９４】さらに、図ではマルチドロップの接続の例
を示したが、プロセス状態検出装置をシグナルコンパレ
ータ９６０に対して１対１に構成することも可能であ
る。

【００９５】図１３，図１４に本発明の液面伝送器の他
の実施例を示す。

【００９６】図１３に示す構成では、前記導圧路部材を
保護し、フランジ接続部材３８３を強固に固定すために
具備される部材３８８の外周にガイド部３９８を数カ所
設け、前記フランジ接続部材３８３の内径部にも同形状
のガイド溝径部３９３を数カ所設けた。さらに、このガ
イド溝部３９３の下面には、ガイド部３９８よりも円周
方向に２から３倍程度の大きさの溝部３９４を有してい
る。これらのカイド溝によりフランジ接続部材３８３着
脱と固定を可能にしたものである。具体的には第一に、
フランジ接続部材３８３のガイド溝３９３と部材３８８
の外周にガイド部３９８を合致させてフランジ接続部材
３８３を挿入し、次にフランジ接続部材３８３を回転さ
せ、ガイド部３９８とガイド溝３９３を接触させる。次
に、止めネジにより固定する。かかる構成によれば、接
液ダイアフラム３８５の径が小径になってもフランジ接
続部材３８３を増幅器の反対側から容易に着脱可能であ
り、またこれらのガイドは機械加工しない形成できるの
で経済性に優れている。

【００９７】図１４に示す構成では、前記導圧路部材を
保護し、フランジ接続部材３８３を強固に固定すために
具備される部材３８８の外周にネジ部３９７を設け、前
記フランジ接続部材３８３の内径部にも同径のネジ径部
を設け、ネジ接合によって着脱を可能にしたものであ
る。また、部材３８８にはフランジ接続部材３８３の周
り止め用、あるいは位置決め用としてネジ穴が具備され
ている。かかる構成によれば、接液ダイアフラム３８５
の径が小径になってもフランジ接続部材３８３を増幅器
の反対側から容易に着脱可能であり、さらにより強固に
接液部材３８４を固定でき対振性能が向上する。

【００９８】

【発明の効果】本発明の液面伝送器によれば過負荷保護
ダイアフラムを受圧部材本体に接合する場合、そしてプ
ロセス流体から過大圧力が加わった場合でも、発生した
歪は過負荷保護ダイアフラムに影響を及ぼさないのでそ
の形状，位置に変化が無く零点に影響を及ぼさないため
正確な差圧を検出することができるとともに、伝送器全
体を小型にすることが可能になる。

【００９９】また、測定流体受圧室を圧力受圧部材で構
成しているため、フランジを必要とせず、受圧部材の単
一部品と栓で構成することにより、より小型化を可能に
している。また、本発明による液面伝送器によれば、機
器自体を非常にコンパクトでき、さらに、耐環境性に優
れ、なおかつ、経済性に優れることはもちろんである
が、さらに、保守，点検時にも非常に使い易くなってお
り、さらに、プラントの施行費の低減をも可能としてい
る。さらに、機器自身は安定で信頼性が高いので、プラ
ントの運転効率を向上させることができ、増々の省力化
を達成することができる。さらに、従来の液面圧伝送器
では測定する圧力レンジを変える場合はセンターダイア
フラムの形状を変えるため、本体部材をすべて形成し直
す必要があるが、本発明の伝送器によれば、すべての圧
力レンジに対して共通の本体部材を用いて測定すること
が可能になる。

【０１００】また、本発明による液面伝送器によれば、
機器自体を非常にコンパクトでき、さらに、耐環境性に
優れ、なおかつ、経済性に優れることはもちろんである
が、さらに、保守，点検時にも非常に使い易くなり、プ
ラントの施行費の低減が可能となる。さらに、機器自身
が安定で信頼性を高めることができるので、プラントの
運転効率を向上させることができ、増々の省力化を達成
することができる。

【０１０１】さらに、液面伝送器の受圧部と増幅器は、
前記受圧部内に設けてある凹部内に前記増幅器器の接合
部を挿入し、変換器の内側から締め付ける構成としたこ
とにより可燃性の気体中でも、発火可能性の接合部分を
外部に出さないので、発火することが無くなる。

【０１０２】また、第一，第二の補償室に対して、第
一，第二の受圧室をそれぞれ接近させて設けることが出
来るので、各圧力室を設ける導圧路の経路を短くするこ
とができる。

【０１０３】そして、受圧室を構成する部材で測定流体
受圧室を構成し、この部材にプロセス配管と直接につな
がる開口部を設けているため、従来必要であったフラン
ジを無くすと共に、圧力伝送器のダイアフラムの検査を
簡単にしている。

【０１０４】さらに、受圧部と信号処理部の構成に関
し、信号処理部と受圧部を一軸上に、さらには液面フラ
ンジをも一軸上に設ける構成としたことにより、耐震動
性を向上させることが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液面伝送器の一実施例を示す縦断面
図。

【図２】図１の圧力受圧部材の縦断面図。

【図３】図２のａ−ａ面における断面図。

【図４】本発明の増幅器の信号処理フローを示すブッロ
ク図。

【図５】信号処理部カバーの着脱機能を説明する断面
図。

【図６】信号処理部と受圧部との接続を説明する断面
図。

【図７】本発明の液面伝送器の配管例を示す縦断面図。

【図８】本発明の液面伝送器の配管例を示す縦断面図。

【図９】本発明の液面伝送器の配管例を示す縦断面図。

【図１０】信号処理部カバーとケースとの接合の斜視
図。

【図１１】図５のｂ−ｂ面における受圧部からの接続ア
ダプターの斜視図。

【図１２】半導体複合センサの構成を示した断面図。

【図１３】本発明の他の実施例

【図１４】本発明の他の実施例

【図１５】本発明装置を使用したプラント制御システム
の例。

【符号の説明】

１０４，３５０…ドレイン管、１２０…受圧部、１９０
…信号処理部、２３２，２３４…接続アダプター、２４
２，２４４，２４６，２４８…接続アダプター用ボルト
ねじ、３０６…信号処理部と受圧部の接続用ボルトね
じ。４４８…ガスケット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プロセス流体からの第一の圧力を受圧し、
筐体に接合された第一のダイアフラムと、プロセス流体
からの第二の圧力を受圧し、筐体に接合された第二のダ
イアフラムと、前記第一のダイアフラムからの圧力を第一の密閉流体に
伝達する第一の受圧室と、前記第二のダイアフラムからの圧力を第二の密閉流体に
伝達する第二の受圧室と、前記筐体内に保持され、第一，第二の補償室を形成する
第三のダイアフラムと、前記筐体内に保持された差圧センサと、該差圧センサからの信号を処理する信号処理部を備え、前記第一の密閉流体からの圧力は、前記第一の補償室を
介して前記差圧センサに伝達され、かつ前記第二の密閉
流体からの圧力は、前記第二の補償室を介して前記差圧
センサに伝達される液面伝送器において、前記第一のダイアフラム，前記第三のダイアフラム，前
記差圧センサ及び前記信号処理部を同軸方向上に形成
し、前記差圧センサにプロセス流体からの第一の圧力と、プ
ロセス流体からの第二の圧力とを伝達することを特徴と
する液面伝送器。
【請求項２】請求項第１項の液面伝送器において、前記第二のダイアフラムを前記同軸方向とは異なる方向
に形成することを特徴とする液面伝送器。
【請求項３】請求項第１項の液面伝送器において、前記第一のダイアフラムを前記筐体の第一の端面に配置
し、前記第二のダイアフラムを前記第一の端面に直角方
向に位置する前記筐体の第二の端面に配置したことを特
徴とする差圧伝送器。
【請求項４】請求項第１項の差圧伝送器において、第三のダイアフラムの片面を前記液面伝送器を構成する
受圧部材に接合して前記第一の隔離室を形成し、かつ該
第三のダイアフラムの片面に密閉部材を接合して前記第
二の隔離室を形成することを特徴とする液面伝送器。
【請求項５】請求項第１項の液面伝送器において、前記差圧検出センサとして圧力検出ダイアフラムを有す
る半導体差圧センサを備え、前記圧力検出ダイアフラム
の圧力受圧方向と前記第三のダイアフラムの圧力受圧方
向が同方向になることを特徴とする差圧伝送器。
【請求項６】請求項第６項の液面伝送器において、前記半導体差圧センサをシール金具により保持し、前記
筐体と該シール金具との接合部は、大気圧方向に沿って
接合径が小さくなることを特徴とする液面伝送器。
【請求項７】請求項第７項の液面伝送器において、前記シール金具と同軸となるように前記筐体に穴を設
け、差圧検出センサからの出力信号を処理する信号処理
部を、前記穴に接合することを特徴とする液面伝送器。
【請求項８】請求項第１項の液面伝送器において、前記第一のダイアフラムの同軸上に液面計測用に用いら
れる接続フランジとの接合を可能にする部材を配置して
いることを特徴とする液面伝送器。
【請求項９】筐体内に形成された第一，第二の測定室
と、該第一，第二の測定室にそれぞれ収められた第一，第二
の検出流体の圧力差を測定する圧力センサと、該圧力セ
ンサからの信号を処理する信号処理部を備えたことを特
徴とする液面伝送器において、第一の測定流体の圧力を受圧する第一のダイアフラム
と、第二の測定流体の圧力を受圧する第二のダイアフラム
と、前記第一のダイアフラムの圧力を前記第一の検出流体に
伝達する第一の受圧室と、前記第二のダイアフラムの圧力を前記第二の検出流体に
伝達する第二の受圧室とを備え、前記第一のダイアフラムを前記筐体の第一の端面に配置
し、前記第二のダイアフラムを前記第一の端面と直角方向の
前記筐体の第二の端面に配置したことを特徴とする液面
伝送器。
【請求項１０】請求項第９項の液面伝送器において、前記圧力センサとして半導体センサを備え、前記第一のダイアフラムの圧力受圧方向と、前記圧力検
出センサの圧力受圧方向が同軸上にあることを特徴とす
る圧力伝送器。
【請求項１１】請求項第９項の圧力伝送器において、前記圧力センサ，前記第一のダイアフラムおよび前記信
号処理部を同軸上に配置したことを特徴とする圧力伝送
器。
【請求項１２】請求項第９項の圧力伝送器において、前記半導体差圧センサをシール金具により保持し、前記
筐体と該シール金具との接合部は、大気圧方向に沿って
接合径が小さくなることを特徴とする圧力伝送器。
【請求項１３】請求項第９項の圧力伝送器において、前記シール金具と同軸となるように前記筐体に穴を設
け、圧力検出センサからの出力信号を増幅する信号処理
部を、該穴に挿入することを特徴とする圧力伝送器。
【請求項１４】請求項第９項の圧力伝送器において、前記第一のダイアフラム、または第二のダイアフラムと
前記筐体とをメタルフローにて接合したことを特徴とす
る圧力伝送器。
【請求項１５】請求項第９項の圧力伝送器において、前記第一のダイアフラムの同軸上の延長上に該ダイアフ
ラムを保護する部材を具備し、前記部材と前記筐体との
接合をメタルフローにて接合したことを特徴とする圧力
伝送器。
【請求項１６】請求項第９項の圧力伝送器において、前記導入室を形成する受圧部材に前記導圧口と異なる開
口部を一つ以上設けたことを特徴とする圧力伝送器。
【請求項１７】プロセス流体からの第一の圧力を受圧す
る第一のダイアフラムと、プロセス流体からの第二の圧力を受圧する第二のダイア
フラムと、前記第一のダイアフラムからの圧力を第一の密閉流体に
伝達する第一の受圧室と、前記第二のダイアフラムからの圧力を第二の密閉流体に
伝達する第二の受圧室と、前記第一，第二の補償室を形成する第三のダイアフラム
と、前記第一，第二の密閉流体の圧力差を検出する差圧セン
サとを備えた液面伝送器において前記第一，第二の補償室は第一，第二のの部材と前記第
三のダイアフラムを接合することにより構成し、前記第一の受圧室は前記第二の部材と、該第二の部材内
に組み込まれる第三の部材と、前記第一のダイアフラム
とを接合することにより構成したことを特徴とする液面
伝送器。
【請求項１８】請求項第１７項の液面伝送器において、前記第一の測定流体受圧室を形成する前記第三の部材に
前記液面計測用に用いられる接続フランジとの接合を可
能にする部材を挿入できる開口部を一つ設けたことを特
徴とする液面伝送器。
【請求項１９】請求項第１８項の液面伝送器において、前記開口部を前記第一のダイアフラムの同軸上の位置に
設けたことを特徴とする液面伝送器。
【請求項２０】請求項第１９項の液面伝送器において、前記開口部の同軸上に液面計測用に用いられる接続フラ
ンジを設けたことを特徴とする液面伝送器。
【請求項２１】請求項第２０項の液面伝送器において、前記液面計測用に用いられる接続フランジ部を二つの部
材より構成してあることを特徴とする液面伝送器。
【請求項２２】請求項第２１項の液面伝送器において、前記接続フランジ部のボルト穴を有する部材を取り外し
可能な構成としていることを特徴とする液面伝送器。
【請求項２３】請求項第２２項の液面伝送器において、前記接続ボルト穴を有する部材と接液ダイアフラムを有
する部材とをネジにて接合していることを特徴とする液
面伝送器。
【請求項２４】請求項第２３項の液面伝送器において、前記接続フランジ部の接続ボルト穴を有する部材に前記
増幅器側から前記接続ボルト穴を有する部材を挿入して
も接触しないで組み込むことができる形状に整形されて
いることを特徴とする液面伝送器。
【請求項２５】請求項第２４項の液面伝送器において、前記接液ダイアフラムを有する部材と前記第二の受圧室
からの導圧路を設ける部材に、少なくとも一つの接続補
強部材を接続していることを特徴とする液面伝送器。
【請求項２６】請求項第２５項の液面伝送器において、前記接続補強部材の一端は前記接続フランジ部の接続ボ
ルト穴を有する部材とネジにて接合されていることを特
徴とする液面伝送器。
【請求項２７】請求項第２６項の液面伝送器において、前記接続補強部材の一端は前記接続フランジ部の接続ボ
ルト穴を有する部材と機械的に挿入され、かつ回転でき
ないような機械的ストッパー部をそれぞれ有して接合さ
れていることを特徴とする液面伝送器。
【請求項２８】プロセス流体が保持された容器中のプロ
セス流体の第一の圧力を受圧し、第一の密閉流体に伝達
する受圧部材に接合された第一のダイアフラムと、プロセス流体の第二の圧力を受圧し、第二の密閉流体に
伝達する受圧部材に接合された第二のダイアフラムと、前記プロセス流体の第一，第二の圧力差を検出する差圧
センサを備えた液面伝送器において、前記受圧部材と、前記プロセス流体が保持された容器と
を接合する接合部材とを備え、該接合部材は前記受圧部材の前面より組み込まれ、前記
プロセス流体が保持された容器と接合することを特徴と
する液面伝送器。
【請求項２９】請求項第２８項の液面伝送器において、前記受圧部材のボルト穴を有する部材を取り外し可能な
構成としていることを特徴とする液面伝送器。
【請求項３０】請求項第２９項の液面伝送器において、前記接続ボルト穴を有する部材と前記第一のダイアフラ
ムを有する部材とをネジにて接合していることを特徴と
する液面伝送器。
【請求項３１】請求項第３０項の液面伝送器において、前記第一のダイアフラムを有する部材と該ダイアフラム
からの第一の密閉流体の導圧路を設ける部材に、少なく
とも一つの接続補強部材を接続していることを特徴とす
る液面伝送器。
【請求項３２】請求項第３１項の液面伝送器において、前記接続補強部材の一端は前記接続フランジ部の接続ボ
ルト穴を有する部材とネジにて接合されていることを特
徴とする液面伝送器。
【請求項３３】請求項第３２項の液面伝送器において、前記接続補強部材の一端は前記接続フランジ部の接続ボ
ルト穴を有する部材と機械的に挿入され、かつ回転でき
ないような機械的ストッパー部をそれぞれ有して接合さ
れていることを特徴とする液面伝送器。
【請求項３４】プロセスの流体の圧力を検出するセンサ
を有する受圧部と、該受圧部と接合し前記センサからの信号を処理する信号
処理回路を有する信号処理部とを備え、外部に前記プロ
セスの流体の情報を送信することを特徴とする液面伝送
器において、前記信号処理部に前記プロセスの流体の情報を送信させ
る配線導入口を備え、該配線導入口の方向を変えること
を特徴とする液面伝送器。
【請求項３５】前記請求項第３４項の液面伝送器におい
て、前記信号処理部に前記センサからの情報を表示させる情
報表示器を設け、前記配線導入口の方向を変化させても、前記情報表示器
の表示方向が一定となることを特徴とする液面伝送器。
【請求項３６】前記請求項第３５項の液面伝送器におい
て、前記信号処理部と前記受圧部との相対位置が９０゜ピッ
チで回転できることを特徴とする液面伝送器。
【請求項３７】前記請求項第３６項の液面伝送器におい
て、前記受圧部に凹部を設け、該凹部に前記信号処理部が収
まることを特徴とする液面伝送器。
【請求項３８】前記請求項第３７項の液面伝送器におい
て、前記信号処理部の内部にねじ孔を設け、該ねじ孔を貫通
するねじ棒を接合することにより前記信号処理部と前記
受圧部とを固着することを特徴とする液面伝送器。
【請求項３９】前記請求項第３８項の液面伝送器におい
て、前記センサは前記プロセスの流体の絶対圧を測定するこ
とを特徴とする液面伝送器。
【請求項４０】前記請求項第３９項の液面伝送器におい
て、前記センサは前記プロセスの流体中に発生した差圧を測
定することを特徴とする液面伝送器。
【請求項４１】前記請求項第４０項の液面伝送器におい
て、前記センサは半導体センサであることを特徴とする液面
伝送器。
【請求項４２】前記請求項第４０項の液面伝送器におい
て、前記センサとして静電容量式のセンサを用いたことを特
徴とする液面伝送器。