JPS58102801A - 差圧電送器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は低圧側および為圧側の内被測定流体の差圧を検
出しその差圧に応じた電気信号ｔ−田力する差圧伝送器
の改良に関する。

発明の技術的背景 まず第１図を参照して従来の差圧伝送器を説明する。高
圧側被欄定流体が流入する流入口１ｍを有する７５Ｆン
ジＪと低圧翻被掬定流体が流入する流入口２ａを有する
７ランジ２はそれぞれ受圧ダイ７７ラム３および４を介
してケーシング５，６および７に密着固定されている。

また上記ケーシング５，６．７の受圧ダイアフラム３．
４＊Ｊはそれぞれ受圧ダイアフラム座３ム、４Ａとなっ
ている。そしてケーシング５．６．１のフラン／１．２
との接続部はシール部８によりて液密にシールされてい
る。そして上記ケーシング６，６間には中間ダイアフラ
ム９が介在されていゐ。そしてこの中間ダイアフラム９
と前記受圧ダイア７ラム３とによって第１の空間１０が
形成されておシ、この第１の空間１０内ＫＦｉ圧力伝達
媒体１２ムが充填されている。同様に中間ダイアフラム
９と前記受圧ダイアフラム４とＫよって第２の空間１１
ｉ形成されておシ、この第２の空間１１内には圧力伝達
媒体７２１１が充填されている・また前記ケーシング１
内には感圧素子１３が設けられて、この感圧素子１３は
それぞれ連通孔１４．Ｉｓを介して第１の空間１０およ
び第２の空間１１から伝達される内圧力伝達媒体１２１
，１１８の差圧力を検知して電気信号に変換し、リード
線１６を介して外部に出力する構成となっている。

したがって高圧側より流入口１ｓ１ｔ−介して圧力Ｐ１
が、同時に低圧側よシ流入口２ａを介して圧力ｐ２（た
だしＰＩ）Ｐｊとする）が供給されたとすると、それぞ
れ受圧ダイアフラム３゜４および圧力伝達媒体１２に、
１２Ｂを介して感圧素子１３および中間ダイア７ラムー
に上記圧力ＰＩ　、Ｐｊが加わる。そして、中間ダイア
フラム９は低圧側にたわみ、感圧素子１３は上記圧力Ｐ
１とＰＩの差圧を感知しこの差圧に応じた出力信号を外
部に出力する。次に前記圧力Ｐ１とＰＩの差がさらに大
きくなった場合には前記中間ダイアフラム９＃ｉさらに
低圧側にたわみ、このたわみによって圧力伝達媒体１２
Ａ。

Ｊ２Ｂが移動した容積分たけ受圧ダイアフラム３．４も
低圧側にたわむ。上記圧力Ｐ１とＰＩの差がさらに大き
くなると、受圧ダイアフラムＪｔｊ受圧ダイアフラム座
、ｒｈＫｌｋ座する。シエがってこれ以上差圧が大きく
なっても受圧ｌイアフラム３Ｆｉ移動不可能であるため
に圧力伝達媒体ＪＪＡ、ＪＪＢにもそれ以上の圧力が伝
達されないことになる。これは、前記感圧素子１３に検
出範囲が有シ、この検出範囲を越ええ差圧が感圧素子１
３に加わると感圧素子１３が破壊する恐れが有るために
、検出範囲を越え九差圧が感圧素子に加わらないように
保−しようとするものである。そして広範１の差圧を検
出する為に検出すべき差圧範囲に応じて数ａｌ＠の感圧
素子ＩＳを使いわけて検出が行なわれている。そして数
１に類の感圧素子１３を使いわけて広範囲の差圧を検出
しようとすると、この数種類の感圧素子１３に応じて受
圧ダイアフラム３が珈座する時の差圧（以俵作動差圧と
称す）を極々設定しなければならない、上記作動差圧を
段階的に設定する為には、前記中間ダイアフラム９の板
厚もしくは外径を変化させて中間ダイアフラム９の容積
変化率（印加圧力に対する移動容ｌｋ）を変化させる、
−あるいは受圧ダイアフラム３と受圧ダイアフラム座３
ムとの間隔を変化させることＫよ〉上記両者間の容積を
変えてやることによって数種類の感圧素子に対応させる
という方法が行なわれてきた。

背景技術の間勉点 しかしながら中間ダイアフラム９の板厚を変えようとす
ると市販品では応じきれず、ま−た中間ダイアフラム９
の外径を変えるためにはケーシング５．Ｃおよび１の形
状を変えてやらなければならず、いずれの場合にも経費
がかかりすぎる。さらに受圧ダイアフラム３と座３Ａの
間隔を変えてもわずかな容積変化をもたらすにすぎず、
広範囲の差圧を検出する数釉類の感圧素子に対応するに
いたらない。また同一種類の感圧素子１３に対しては当
然のことながら作動差圧を同じにする必要があるが、中
間ダイアフラム９の容積変化率、受圧ダイアフラム３．
４および座３ム、ＩＡ間の空隙容積＆′ｃ＃′ｉらつき
が有シ上記作動差圧を同じにすることがきわめて困難で
あるという不具合があった。

発明の目的 本発明は以上の点にもとづいてなされたもので、その目
的とするとζろは、ケーシングの形状あるいは中間ｌイ
アフラムの板厚等を変えずにきわめて簡単な構成によっ
て中間ダイアフラムの有効内極を駒整し、数ｓｉ類の感
圧素子に対応すべく任意の作動差圧を設定することので
きる差圧伝送器ｔ＊供することにある・ 発明の概豐 すなわち被測定流体が流入する流入口を有する１対のン
ランジを設けこの１対の７ランノにそれぞれ受圧ダイア
フラムを介して孔部を有する１対のケーシングを密着同
定し、この１対のケーシングの−」にそれぞれ圧力伝達
媒体を収容する第１．第２の空間を形成するべく環状部
材によって外周部を固定された状態の中間ダイアフラム
を介在し、上記Ｔｈｌ、１ｇ２の空間にそれぞれ連通し
ている連通孔を介して上記第１．第２の空間の圧力差を
感知しこの圧力差に対応する電気も号に変換して外部に
出力する収納体によってＵ閉された感圧体とによって構
成されておシ、前記横状部材の内径を変化させることに
よって中間ダイアフラムの有効面積を変化させ数柚類の
感圧素子に対応させるものである。

発明の効果 ケーシングの形状あるいは中間ダイアフラムの板厚等を
変えずに中間ダイアクラムの外周部を１足している横状
部材の内径を変化させることによって中間ダイアフラム
の有効面積ヲ変化動差圧を設定することができるのであ
る。また上記環状部材は市販されている材料にて加工で
きる為に内径の異なるものを何種類で吃安価に製作でき
る。そして中間ダイアクラムの板厚のばらつきあるいは
加工精度尋の問題により受圧ダイアフラムと受圧ｌイア
７ラム座との空隙距離のばらつき勢によって作動差圧が
ばらつい良場合には前記内径の異なる環状部材を（Ｉ’
Ｊ釉類も用意しておく。そして中間ダイアフラムの容積
変化率と受圧ダイアフラムと受圧ダイアフラム座間の空
隙容積を測定しておき、その測定値に応じて任意の環状
部材を選ぶことによって作動　　　　１差圧値のはらつ
きをおさえることが可能となり、高精度でかつ安全性の
高い差圧伝送路を必ｋ　１１４定範囲に応じてきわめて
容易−プ１つ安価に提供することかできるものである。

発明の実施例 第２図を参照して本発明の一実施例を較明する。

被測定流体が流入する流入口２１Ａ、Ｊ１２ｋを有する
１対の７ランジ２１．２２に受圧ダイアフラム２３．２
４を介して１対のケーシング２５．２６が密着固定され
ている。この一対のケーシング２５．２６は孔部２５に
、２５Ｂおよび２６に、２６Ｂを有し、かつ上記受圧ダ
イア７２ム２ｓ、ｘｉ＠に受圧ｌイアフラム座２３に、
２４ｋを形成している。そして１対のケーシング２５．
２６の間にそれぞれ圧力伝達媒体２７ムおよび２７Ｂを
収容する第１の空間２８および第２の空間２９を形成す
るべく環状部桐３０および３Ｊによって外周部を挾持さ
れた状態で中間ダイアフラム３２が介在されている。こ
の環状部材３ｏおよび３）は中間ダイアフラム３２に比
べて剛性が大きいものとする。

そして、１対のケーシング２５，２６の一餉部に＃ｉｍ
ｌの空間２８および第２の空間２９にそれぞれ連通ずる
連通孔３３．３４を形成しかつこれらの連通孔３３．３
４を介して圧力伝達媒体２７Ａ、、？７Ｂを両飼で受け
る感圧素子３６を密閉収納する収納体３７に、３’ｌＢ
が固着されている。この感圧素子３６＃ｉ第１の空間２
８゜第２の空間２９内の圧力差を感知し、この圧力差に
対応した電気信号に変換してリード紐３ｓを介して外部
に出力する− 前記環状部材３ｏおよび３１＃′ｉ、その内径を変化さ
せることにょシ上記壌状部材３０．３１が挾持している
中間ダイアフラム３２の有効面積を考えて任意の作動差
圧を設定し数極類の感圧素子３６に対応させることがで
きる構成となっている。なお、３８ｄシ一ル部である。

以上の構成をもとに次に作用を説明する。いま高圧側よ
シ泥入口２１Ａを介して圧力ＰＡが、低圧側よル流入口
ｘｘｈを介して圧力ＰＢが供給されたとする。ただし、
ＰＡ＞ＰＲとする。

この場合、これらの圧力ＰＡ　、ＰＩＩＨ受圧ダイアフ
ラム２３．２４および圧力伝達媒体２１Ａ。

２１Ｂを介して感圧素子３６および中間ダイアフラムＳ
２に伝達される。このとき、中間ダイアフラム３２は低
圧側にたわみ、感圧嵩子３６は圧力ＰＡとＰＲの差圧を
検出してその差圧に応じた電気信号を出力する。その際
、中間ダイアフラム３！は環状部材ＪＯＣＩＪ’ｌＫよ
って挾持された部分はたわまず、環状部材３０．３１の
内周端を支点としてそれよシ内側の部分すなわち環状部
材３０．３１によって挾持されていない部分のみたわむ
、さらに、圧力ＰＡとＰＢの差が大きくなると、中間ダ
イアフラム３２は低圧側にたわみを増し、受圧ダイアフ
ラム２Ｊも受圧ダイア７２ム座２ＪＡＩＩＩＩにたわみ
を増すことになる。さらに、圧力ＰムとＰＩの差が大き
くなり、ある詐容差圧側に達すると、受圧ダイアフラム
２３１ｄ受圧ダイアフラムｚｓｈ４Ｃ１ｉｔｔ座しそれ
以上たわむことができなくなる。したがってそれ以上圧
力ＰＡ、ＰＲの差圧が大きくなっても上記受圧ダイア７
２ム２３の移動が阻止されている為に圧力伝達媒体２１
＾にはそれ以上の差圧が伝達されることはない。すなわ
ち感圧素子３６ｄ許容過大差圧から保農されるのである
。これは、あるＩｌｌ定範囲を有する感圧素生じても受
圧ダイアフラム２３が着座することＫよシ圧力が伝達さ
れることのないようＫｍ状部材３０，３１の内径を１＃
整し中間ダイアフラム３２の有効面積を設定しておくこ
とによりて可能となるのである。そして、中間ダイアフ
ラム３２の容積変化率は中間ダイアン２ム３２の有効面
積が大きくなる程大きくなるので、中間ダイアフラム３
２を挟持する環状部材３０゜３１の内径の異なる組を細
組か用意しておく。

そして使用する感圧素子に応じた作動差圧に対応する内
樋◇環状部材を選定し、それによって中間ダイアフラム
を挾持して組込めに１感圧素子を過大差圧から保護する
仁とが可能な差圧伝送器を得ることができるのである。

すなわち中間ｌイアフラム３２を挾持している環状部材
の内径を任意に選択することによシ、ケーシング２５．
２６の形状あるいは中間ダイアフラム３２の板厚あるい
祉外径を変えることなく作動差圧を任意に選定し使用す
る感圧素子３６に対応することができる。そして上紀穣
状部材３０　＊　３　Ｊは特殊な板厚を必要とせず、一
般に市販されている板材を使用することができ、また加
エエ＠においても特殊な加工を必要としないのてきわめ
て安価であり内径の異なるものを例種類屯製作てきるの
である。

また中間ダイアフラム１２の板厚のにもつきあるいは加
工ｗｋ度等の間亀によシ受圧ダイアフラム２３と受圧ダ
イアフラム座２Ｊムとの空隙距離のばらつき勢によって
作動差圧がばらついた場合には、内径の異竜る環状部材
を何ｍ類も用意しておきあらかじめ中間ダイアフラムの
容ｈＩ変化率と受圧ダイアフラムと受圧ダイアフラム座
間の空隙容極をＩｌｌ定しておき、その測定値に応じて
上記多数の環状部材中よシ遇ぶことによりて作動差圧値
のばらつきを抑えることが可能となるのである。

なお、第３図に示す構成でも本発明を実施することは可
能である。第３図において高圧側被測定流体が流入する
流入口６１ムを有するフランジ５１と低圧１１！Ｉ被測
定流体が流入する流入口５ＪＢを有する７ランジ５１＃
ｉそれぞれ受圧ダイアフラム５３．５４を介してケーシ
ング５Ｓｅ６６に密着固定されている。そして上記ケー
シング５５．５６内にはそれぞれ上記受圧ダイアフラム
５３．５４の受圧ダイアフラム座５３Ａ。

５４ｋを有する挿入部材ｓ’ｉ、ｓｓがそれぞれ挿入さ
れている。そしてこの挿入部材５１゜５８間には押え部
材５９．６０が上記ケーシング内にねじ込まれておりこ
の押え部材５９゜６０間には環状部材６１．６２によっ
て挾持された中間ダイアフラム６Ｓが介在されている。

そしてそれぞれ圧力伝達媒体６６に、６ｆｒＢを収容す
る第１の空間６４および第２の空間６６が中間ダイアフ
ラム６３を境にして形成されている。ｔた前記環状部材
６１．６２は中間ダイアフラム６３に比べて剛性が大き
いものとする。

そして上記第１の空間６４および第２の空間６５にそれ
ぞれ連通している６１．６１１を介して第１の空間６４
、−第２の空間６５の圧力差を感知しこの圧力差を電気
信号に変換してリーＦＩＩＭ６９を介して外部に出力す
る感圧素子１０が収納体７ＪＡ、７ＪＢによりて密閉収
納されて紬記ケーシングｓｓ、ｓｇに密着固定されてい
る。そしてこの実施例では受圧ダイアフラム６３．５４
および挿入部材５７，５＃をケーシング６５．５６に接
合する以前の作動差圧−整段階で、上記挿入部材ｓｒ、
ｓａおよび押え部材５９．６０を取シはずす事によって
環状部材６ｘ、６２を交換することが可能な構成となっ
ている。

し九がって内径の異なる何種類もの環状部材を用意して
おき、前記受圧ダイアフラム５３゜５４および挿入部材
ｓｒ、ｓａをケーシング５Ｂ、５６に接合する以前に１
何回か交換して規定の作動差圧に対してよ）精密に鉤整
することが可能となるのである。

また本発明を実施するに肖って中間ダイアクラムの形状
にはとられれず、例えばその形状が平坦ではなく波形を
していても３ｊ！秋部材を波形である。

また褒状部材を中間ダイアフラムに溶接等によシ固定す
れば、片面のみでも本発明を実施することは可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の差圧伝送器の構成を示す断面図、第２図
は本考案の一笑施例を示す断面図、第３図は本考案の別
の実施例を示す断面図である。 、？ＪＡ・・・流入口、２１・・・７ランジ、２２Ａ・
・・流入口、２２・・・７ランジ、２３．２４・・・受
圧ダイアフラム、２５．２６・・・ケーシング、２７ム
。 ２７Ｂ・・・圧力伝達媒体、２８・・・第１の空間、２
９・・・第２の空間、３０．３１・・・環状部材、３２
・・・中間ダイアフラム、３３．３４・・・連通孔、３
６・・・感圧体。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦吟ＩＩＩ ＄２１１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定流体が流入する流入口を有するｌ対の７ランジと
   、この１対の７ランジにそれぞれ受圧ダイアフラムを介
   して密着固定されかつ内部には孔部を形成し、かつ上記
   受圧ダイアフラム慟に受圧ダイアフラム座を形成してい
   る１対のケーシングと、この１対のケーシングの間にそ
   れぞれ圧力伝達媒体を収容する第１．第２の空間を形成
   するべく環状部材によって外周部を固定された状態で介
   在されている中間ダイアン２ふと、上記亀１．第２の空
   間にそれぞれ連通している連通孔を介して上記第１．第
   ２の空間の圧力差を感知し、この圧力差を電気信号に変
   換して外部に出力し前記１対のケーシングに密着固定さ
   れた収納体によって収納されている感圧体とを具備し、
   前記撫状部材の内径を任意選択することによシ中間ｌイ
   アフラムの有効面積を変化させることを特徴とする差圧
   伝送器。