JPH10274587A - 差圧発信器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絞りを有する差圧流量計に用いられる差圧発
信器において、キャピラリーチューブの破損や損傷を防
止し、且つ取り付け作業の面倒さを除去する。 【構成】 高圧側と低圧側の２つの測定室の差圧を検出
し伝送信号に変換して出力する差圧発信器本体部、高圧
側と低圧側の２つのシールダイヤフラム部、及びこれら
測定室とこれらシールダイヤフラム部をそれぞれ連通す
る高圧側と低圧側の２つの封入液充填圧力伝達手段とか
らなる差圧発信器であって、これら高圧側と低圧側のい
ずれか一方の圧力伝達手段をコイル状のキャピラリーチ
ューブと、このコイル状のキャピラリーチューブをすっ
ぽり覆う伸縮自在な強固な保護パイプとで構成する。同
時に他方の圧力伝達手段を、その中心軸に沿って連通孔
が穿たれた強固な連結部材で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絞りを有する差圧
式流量計に用いられる差圧発信器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】絞りを有する差圧式流量計は、絞りを有
する測定管と、絞りの上流側に発生する高い流体圧と下
流側に発生する低い流体圧との差を検出する差圧発信器
とで構成される。上記絞りはオリフィス板やベンチュリ
管が一般に用いられる。また、上記差圧発信器は差圧発
信器本体部、高圧側シールダイヤフラム部、低圧側シー
ルダイヤフラム部、及びこれらのシールダイヤフラム部
から差圧発信器本体部に測定圧力をそれぞれ伝達する２
本のキャピラリーチューブとを具備している。

【０００３】図２は絞りを有する測定管２０と差圧発信
器１とからなる従来の絞りを有する差圧式流量計の一例
である。図２において、絞りを有する測定管２０は、直
管部２１とベンチュリ管部２２からなる。測定管２０に
は、その直管部２１に流体の高い圧力を取り出す高圧側
圧力取り出し孔２３Ａが、且つそのベンチュリ管部２２
に流体の低い圧力を取り出す低圧側圧力取り出し孔２３
Ｂがそれぞれ設けられている。一端にフランジが形成さ
れた高圧側圧力取り出し管２４Ａは、その他端を高圧側
圧力取り出し孔２３Ａに一致するようにして、測定管２
０に溶接により固着されている。同様に、一端にフラン
ジが形成された低圧側圧力取り出し管２４Ｂは、その他
端を低圧側圧力取り出し孔２３Ｂに一致するようにし
て、測定管２０に溶接により固着されている。

【０００４】差圧発信器１は、差圧発信器本体部２、高
圧側シールダイヤフラム部５Ａ、低圧側シールダイヤフ
ラム部５Ｂ、及び２本のキャピラリーチューブ４Ａと４
Ｂとを具備している。上記差圧発信器本体部２は高圧側
測定室３Ａと低圧側測定室３Ｂを具備し、これら２つの
測定室の圧力の差を検出し、例えば４〜２０ｍＡの伝送
信号に変換して発信するものである。

【０００５】上記高圧側シールダイヤフラム部５Ａは、
内側に凹部を有するフランジ形ダイヤフラムベースと、
この凹部の開口端を密封するシールダイヤフラムとを具
備し、この凹部とシールダイヤフラムとで高圧側圧力室
６Ａを形成している。同様に上記低圧側シールダイヤフ
ラム部５Ｂは、内側に凹部を有するフランジ形ダイヤフ
ラムベースと、この凹部の開口端を密封するシールダイ
ヤフラムとを具備し、この凹部とシールダイヤフラムと
で低圧側圧力室６Ｂを形成している。

【０００６】差圧発信器本体部２の高圧側測定室３Ａ、
高圧側シールダイヤフラム部５Ｂの高圧側圧力室６Ａ、
及びこれらを連通するキャピラリーチューブ４Ａには、
圧力伝達媒体であるシリコンオイル等の封入液が充填さ
れている。同様に、差圧発信器本体部の低圧側測定室３
Ｂ、低圧側シールダイヤフラム部５Ａの低圧側圧力室６
Ｂ、及びこれらを連通するキャピラリーチューブ４Ｂに
も、圧力伝達媒体であるシリコンオイル等の封入液が充
填されている。キャピラリーチューブ４Ａと４Ｂは、例
えば図３に示す如く、外周をアーマーチューブの金属製
保護管で覆われた直径が４ないし５ｍｍのステンレスチ
ューブであって、適度の可撓性を有するものである。

【０００７】差圧発信器１の差圧発信器本体部２は、測
定管２０に一端を溶接により固着された発信器取り付け
用架台７に取りつけられる。差圧発信器１の高圧側シー
ルダイヤフラム部５Ａと低圧側シールダイヤフラム部５
Ｂは、測定管２０の高圧側圧力取り出し管２４Ａと低圧
側圧力取り出し管２４Ｂにそれぞれフランジ接続され
る。上述の如く接続することによって、絞りを有する測
定管２０と差圧発信器１は、絞りを有する差圧流量計を
構成する。

【０００８】ところで、絞りを有する測定管２０の高圧
側圧力取り出し孔２３Ａと低圧側圧力取り出し孔２３Ｂ
の距離は、測定管２０の管径Ｄによって定まる。低圧側
圧力取り出し孔２３Ｂの設置位置は測定管２０の絞りの
直後の所定の位置であるから、高圧側圧力取り出し孔２
３Ａの設置位置は測定管の管径Ｄによって異なることに
なる。また、差圧発信器１の差圧発信器本体部２は、高
圧側圧力取り出し孔２３Ａと低圧側圧力取り出し孔２３
Ｂのほぼ中間に位置づけられる。従って、差圧発信器１
が絞りを有する差圧流量計に用いられたとき、その差圧
発信器本体部２と高圧側シールダイヤフラム部５Ａ並び
に低圧側シールダイヤフラム部５Ｂとのそれぞれの距離
は、測定管２０の管径Ｄ、即ち測定管２０の直管部２１
の管径Ｄによって異なり、様々である。

【０００９】このため、差圧発信器本体部２と高圧側シ
ールダイヤフラム部５Ａ並びに低圧側シールダイヤフラ
ム部５Ｂとの圧力伝達路となる２本のキャピラリーチュ
ーブ４Ａと４Ｂは、測定管２０の管径Ｄによって定まる
様々な距離に対応できるような一定の長さと可撓性を有
している。例えば、キャピラリーチューブは２ｍ、３
ｍ、５ｍの３つのものが用意される。どの長さのキャピ
ラリーチューブを用いるかは差圧発信器の製造時に定め
られ、差圧発信器を測定管に設置する時にこれを変更す
ることは出来ない。従って、絞りを有する測定管２０と
差圧発信器１とで絞りを有する差圧流量計を構成すると
き、殆どの場合、差圧発信器本体部２とシールダイヤフ
ラム部５Ａ、５Ｂの設置場所の距離をかなり超える余分
の長さの部分、即ち余長部がキャピラリーチューブに必
然的に生じる。このキャピラリーチューブの余長部は、
図２に示す如く、ループ状にまとめるのは一般的であ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、高圧側
シールダイヤフラム部と低圧側シールダイヤフラム部と
を具備する差圧発信器はかなり長いキャピラリーチュー
ブを有するので、これが絞りを有する差圧流量計に用い
られる場合、キャピラリーチューブをまとめながら行う
差圧発信器本体部と２つのシールダイヤフラム部を測定
管に取り付ける作業は結構面倒であり、取り付け作業中
に作業員等が体や工具等を引っ掛けたりしてキャピラリ
ーチューブを破損したり機械的に傷めたりして、封入液
漏れ等のトラブルを引き起こすことがしばしば発生し
た。また、従来のこの種の差圧流量計においては、差圧
発信器本体部は測定管に直接取り付けることはできず、
発信器取り付け用架台即ちスタンションを余分に必要と
する。従って、本発明が解決しようする課題は、絞りを
有する差圧流量計に用いられる差圧発信器において、キ
ャピラリーチューブの破損や損傷を防止し、且つ取り付
け作業の面倒さを除去することにある。

【００１１】

【発明を解決するための手段】本発明の絞りを有する差
圧流量計に用いられる差圧発信器は、高圧側と低圧側の
２つの測定室の差圧を検出し伝送信号に変換して出力す
る差圧発信器本体部、高圧側と低圧側の２つのシールダ
イヤフラム部、及びこれら測定室とこれらシールダイヤ
フラム部とをそれぞれ連通する高圧側と低圧側の２つの
封入液充填圧力伝達手段とからなる差圧発信器であっ
て、これら高圧側と低圧側のいずれか一方、例えば高圧
側の圧力伝達手段をコイル状のキャピラリーチューブ
と、このコイル状のキャピラリーチューブをすっぽり覆
う伸縮自在な強固な保護パイプとで構成する。同時に、
他方の圧力伝達手段、この場合は低圧側の圧力伝達手段
を、その中心軸に沿って連通孔が穿たれた強固な連結部
材で構成する。

【００１２】

【作用】強固な連結部によって支持され、フランジ形ダ
イヤフラムベースによって測定管に取り付けられたキャ
ピラリーチューブを有しない側のシールダイヤフラム部
は、連結部の封入液が充填された連通孔によって測定圧
を差圧発信器本体部に伝達する。同時に、フランジ形ダ
イヤフラムベースによって測定管に取り付けられたキャ
ピラリーチューブを有する側のシールダイヤフラム部
は、伸縮自在な強固な保護パイプですっぽり覆われ、且
つ封入液が充填されたコイル状のキャピラリーチューブ
によって測定圧を差圧発信器本体部に伝達する。差圧発
信器本体部は、伝達された２つの圧力の差を測定し、所
定の演算を施して流量に対応した出力信号を発信する。
なお、上記連通部は強固な金属部材であるから、差圧発
信器本体部の測定管への取り付けは、この強固な連結部
によって実現される。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例である。図１におい
て図２と同一の構成要素には同一の数字が付されてい
る。図１において、差圧発信器１は、差圧発信器本体部
２、高圧側シールダイヤフラム部５Ａ、低圧側シールダ
イヤフラム部５Ｂ、及び２つの封入液充填圧力伝達路を
具備している。上記差圧発信器本体部２は高圧側測定室
３Ａと低圧側測定室３Ｂとを具備し、これら２つの測定
室の差圧を検出し、例えば４〜２０ｍＡの伝送信号に変
換して出力するものである。

【００１４】上記２つの封入液充填圧力伝達路の一つ
は、高圧側シールダイヤフラム部５Ａと差圧発信器本体
部２との間に設けられたキャピラリーチューブ８を含
む。このキャピラリーチューブ８はコイル状に巻回され
たコイル状のキャピラリーチューブである。このコイル
状のキャピラリーチューブ８は、一方の開口端を差圧発
信器本体部２の高圧側測定室３Ａに接続され、他方の開
口端を高圧側リモートシールダイヤフラム部５Ａの高圧
側圧力室６Ａに接続される。この高圧側圧力室６Ａは、
高圧側リモートシールダイヤフラム部５Ａのフランジ形
ダイヤフラムベースの内側の凹部と、この凹部の開口端
を密封するシールダイヤフラムとで形成された圧力室で
ある。この高圧側圧力室６Ａ、キャピラリーチューブ
８、及び高圧側測定室３Ａには、圧力伝達媒体である封
入液が充填される。

【００１５】コイル状のキャピラリーチューブ８をすっ
ぽり覆う伸縮自在な保護パイプは、３本の強固な例えば
金属性の中空管９、１０及び１１で構成されている。中
空管９は、Ｌ字形中空管である。中空管１０は一端を発
信器２の本体に溶接によって固定された直管形中空管で
あり、更に中空管１１は一端を高圧側シールダイヤフラ
ム部５Ａのフランジ形ダイヤフラムベースに溶接によっ
て固定された直管形中空管である。これらの固定の直管
形中空管１０と１１の内径は、Ｌ字形中空管９の外径と
殆ど同じであるが、それよりも僅かに大きくしてある。
このため、Ｌ字形中空管９の一端は直管形中空管１０の
開口端から、且つその他端は直管形中空管１１の開口端
からそれぞれ中に挿入され、これら３本の中空管によっ
て上下左右に伸縮自在な保護パイプが構成される。

【００１６】ところで測定管の管径Ｄによって高圧側圧
力取り出し孔２３Ａと低圧側圧力取り出し孔２３Ｂとの
距離が変わり、これに伴って差圧発信器本体部２と高圧
側圧力取り出し孔２３Ａとの距離が変わるが、キャピラ
リーチューブはコイル状に巻回されているからどのよう
な距離にも対応できる。また、保護パイプも２本の直管
形中空管と１本のＬ字形中空管で構成された上下左右に
伸縮自在なものであるから、差圧発信器本体部２と高圧
側圧力取り出し孔２３Ａとの距離が変わっても、コイル
状のキャピラリーチューブをすっぽり覆うことができ
る。Ｌ字形中空管９のそれぞれの端部と直管形中空管１
０と１１のそれぞれの開口端部の間の僅かな隙間にはＯ
リング等のシール１２と１３が間挿されている。直管形
中空管１０の開口端部の近くに設けられたネジ１４は、
Ｌ字形中空管９が直管形中空管１０、１１内の所定の位
置に挿入設置された後に、これが移動しないように固定
するものである。このような保護パイプの構造によっ
て、コイル状のキャピラリーチューブ８は外部雰囲気に
殆ど触れないように保護される。

【００１７】上記２つの封入液充填圧力伝達路の他の一
つは、低圧側シールダイヤフラム部５Ｂと差圧発信器本
体部２とを連結する強固な金属性の連結部材１５に、そ
の中心軸に沿って穿たれた連通孔１６である。この連通
孔１６の一端は差圧発信器本体部２の低圧側測定室３Ｂ
に開口し、且つその他端は低圧側シールダイヤフラム部
５Ｂの低圧側圧力室６Ｂに開口している。この低圧側圧
力室６Ｂは、低圧側シールダイヤフラム部５Ｂのフラン
ジ形ダイヤフラムベースの内側の凹部と、この凹部の開
口端を密封するシールダイヤフラムとで形成された圧力
室である。この低圧側圧力室６Ｂ、連通孔１６、及び低
圧側測定室３Ｂには、圧力伝達媒体である封入液が充填
される。温度特性を良くするために、高圧側の封入液量
と低圧側の封入液量は同じにしてある。これは、強固な
金属性の連結部材１５の中心軸に沿って穿たれた連通孔
１６に連通する低圧側測定室３Ｂを、従来の差圧発信器
におけるものよりは容積を大きくした構造とし、高圧側
のキャピラリーチューブ８の封入液量に対応する量の封
入液を溜めるようにしたこと、言わば封入液溜まり構造
とすることによって実現されている。

【００１８】上記低圧側の連結部材１５の長さは、高圧
側のキャピラリーチューブとは比較にならない程に短か
く、差圧発信器本体部２と一体構造と言っていい程のも
のである。従って、この連結部１５は、差圧発信器本体
部２を測定管２０に取り付ける支持部としての機能をも
有する。高圧側シールダイヤフラム部５Ａは、測定管２
０の高圧側圧力取り出し管２４Ａにフランジ接続され、
且つ、低圧側シールダイヤフラム部５Ｂは、測定管２０
の低圧側圧力取り出し管２４Ｂにフランジ接続され、こ
れによって差圧発信器１と絞りを有する測定管２０とに
よって、差圧式流量計が構成される。

【００１９】上述の本発明の一実施例は、高圧側の圧力
伝達手段を、コイル状のキャピラリーチューブ及びその
強固な保護パイプとで構成したものである。しかし、コ
イル状のキャピラリーチューブ及びその強固な保護パイ
プからなる圧力伝達手段を低圧側の圧力伝達手段として
用いて、本発明に係る差圧発信器を構成することも当然
可能である。この場合、高圧側の圧力伝達手段は中心軸
に沿って穿たれた連通孔を有する強固な連結部材で構成
される。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は高圧側及
び低圧側のシールダイヤフラム部を具備する差圧発信器
において、一方のシールダイヤフラム部から差圧発信器
本体部への圧力伝達手段をコイル状のキャピラリーチュ
ーブ及びこれをすっぽり覆う強固な保護パイプとで構成
し、且つ他方のシールダイヤフラム部から差圧発信器本
体部への圧力伝達手段を連通孔を中心軸に沿って穿たれ
た強固な連結部材で構成したものである。従って、本発
明に係る差圧発信器を絞りを有する差圧流量計に用いる
場合、キャピラリーチューブをまとめながら、差圧発信
器本体部と２つのシールダイヤフラム部を測定管に取り
付ける作業は、従来に比較すれば非常に簡単である。し
かも取り付け作業中に作業員等が体や工具等を引っ掛け
たりしてキャピラリーチューブを破損したり機械的に傷
めたりすることがないので、封入液漏れ等のトラブルを
引き起こすことがない。

【００２１】また、絞りを有する差圧流量計において
は、測定管の管径Ｄによって圧力取り出し孔の位置が変
わり、これに対応してキャピラリーチューブを有する側
のシールダイヤフラム部と差圧発信器本体部との間の距
離も変わるが、キャピラリーチューブはコイル状に巻回
されたものであるから、どのような距離にも対応でき、
且つ上下左右に伸縮自在の保護パイプも常にすっぽりキ
ャピラリーチューブを覆うことができる。要するに、１
種類の差圧発信器で、任意の管径Ｄの絞りを有する測定
管との差圧流量計を構成できるのである。

【００２２】更に、シール付保護パイプによってキャピ
ラリーチューブが腐食性ガスに接触する危険性が大幅に
軽減されているので、キャピラリーチューブの溶接部の
寿命の延長も図れる。更にまた、本発明においては、キ
ャピラリーチューブを用いない側の圧力伝達手段は連通
孔を中心軸に沿って穿たれた強固な連結部材であって、
これが差圧発信器を測定管に取り付ける支持部としても
機能するから、発信器取り付け用架台は不要となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の差圧発信器を用いて構成し
た絞りを有する差圧流量計の一例を示す。

【図２】従来の差圧発信器を用いて構成した絞りを有す
る差圧流量計の一例を示す。

【図３】本発明に用いられるコイル状のキャピラリーチ
ューブの一例を示す。

【図４】従来のキャピラリーチューブの一例を示す。

【符号の説明】

１ 差圧発信器 ２ 差圧発信器本体部 ３Ａ 高圧側測定室 ３Ｂ 低圧側測定室 ４Ａ 高圧側キャピラリーチューブ ４Ｂ 低圧側キャピラリーチューブ ５Ａ 高圧側シールダイヤフラム部 ５Ｂ 低圧側シールダイヤフラム部 ６Ａ 高圧側圧力室 ６Ｂ 低圧側圧力室 ７ 発信器取り付け架台 ８ 高圧側キャピラリーチューブ ９ Ｌ字形中空管 １０ 直管形中空管 １１ 直管形中空管 １２ Ｏリングシール １３ Ｏリングシール １４ 止めネジ １５ 連結部材 １６ 連通孔 ２０ 測定管 ２１ 直管部 ２２ ベンチュリ管部 ２３Ａ 高圧側圧力取り出し孔 ２３Ｂ 低圧側圧力取り出し孔 ２４Ａ 高圧側圧力取り出し管 ２４Ｂ 低圧側圧力取り出し管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧側と低圧側の２つの測定室の差圧を
   検出し伝送信号に変換して出力する差圧発信器本体部、
   高圧側と低圧側の２つのシールダイヤフラム部、及びこ
   れら測定室とこれらシールダイヤフラム部をそれぞれ連
   通する高圧側と低圧側の２つの封入液充填圧力伝達手段
   とからなる差圧発信器であって、これら高圧側と低圧側
   のいずれか一方の封入液充填圧力伝達手段をコイル状の
   キャピラリーチューブと、このコイル状のキャピラリー
   チューブをすっぽり覆う伸縮自在な強固な保護パイプと
   で構成し、且つ他方の側の封入液充填圧力伝達手段を中
   心軸に沿って穿たれた連通孔を有する強固な連結部材で
   構成するとともに、この連結孔に連通する測定室を封入
   液溜まり構造としたことを特徴とする絞りを有する差圧
   流量計用差圧発信器。
2. 【請求項２】 上記コイル状のキャピラリーチューブを
   すっぽり覆う伸縮自在な強固な保護パイプを、２個の直
   管形中空管と、これらの直管形中空管にその両端をそれ
   ぞれ挿入されるＬ字形中空管とで構成したことを特徴と
   する請求項１記載の絞りを有する差圧流量計用差圧発信
   器。