JPS5813324Y2 - 液位伝送器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、タンク内の液位等一般に液体の液位を検出し
て、液位に比例した出力信号を発する液位伝送器、特に
液体の温度変化、或は伝送器全体の温度変化による出力
変動を補償する液位伝送器に関するものである。

液位伝送器として、高圧側と低圧側に受圧ダイヤフラム
を設けて、これらを連結棒で連結し、この連結棒を低圧
側の中を通してその先にフォースビームを取り付け、差
圧により液位を検出するものがある。

しかし、このタイプのものは、次の欠点がある。

（ａ） 屡々高圧側と低圧側と異なる温度になるが、
連結棒が低圧側内を通るため、連結棒の長さが変化し、
出力が温度により変化する。

６）ある液位からある液位までの高さを測定するときの
ように、低圧側の部品が接液することがあるので、低圧
側に耐蝕性の部品を使用する必要がある。

そこで、温度補償するために、高圧側と低圧側の受圧部
を背中合せにしたりして一体化したものもあるが、構造
が複雑で原価高になる等の欠点がある。

本考案は、温度補償機能を有する感知ダイヤフラムを用
いて上述した欠点を除き、温度変化による出力変動が少
なく、安価且つ小形化できる液位伝送器を提供するもの
である。

以下本考案実施例を、要部を縦断して示す図により説明
する。

図において、１は本体で、夫々波形をした両側面１ａ、
Ｉｂ間に本体１を貫通する貫通孔２が設けられている。

３は表裏に圧を受ける波形をした測定ダイヤフラムで、
本体１の熱膨張係数とほぼ等しい熱膨張係数の材料より
なり、その周囲が本体１の一方の側面１ａに固定されて
側面１ａとの間に室４が形成されている。

５は低圧側の圧力を受圧する低圧側感知ダイヤフラムで
、本体１の熱膨張係数より大きな熱膨張係数の材料より
なり、その周囲が本体１の他方の側面１ｂに固定されて
側面１ｂとの間に室６が形成されている。

そして、これら室４，６が貫通孔２で接続されている。

Ｔは測定ダイヤフラム３に一端が固定されたピンで、貫
通孔２を通シ、他端が貫通孔２の中央部で変換器８から
のフォースビーム９に連結されている。

１０は低圧側感知ダイヤフラム５に一端が固定されたピ
ンで、その先が貫通孔２に嵌め込まれている。

１１は本体１の一方の側面１ａに取り付けた高圧側の受
圧カプセル付きフランジで、側面１ａに増り付けるフラ
ンジ部１２と、フランジ部１２に取り付けたハウジング
部１３と、ハウジング部１３をタンク１５に取り付ける
ための結合フランジ１４とよりなっている。

そして、フランジ部１２と測定ダイヤフラム３との間に
室１６が形成されている。

ハウジング部１３は、フランジ部１２が取り付けられた
側の反対側に、ダイヤフラム支持体１γが挿入され、そ
の波形をした前面１７ａに高圧側の圧力を受圧する高圧
側感知ダイヤフラム１８が、その周囲により固定されて
前面１７ａとの間に室１９が形成されている。

この高圧側感知ダイヤフラム１Ｂは熱膨張係数がダイヤ
フラム支持体１７の熱膨張係数より大きな材料が使用さ
れている。

又、ダイヤフラム支持体１７の中央部には室１９に通じ
る貫通孔２０が設けられ、この貫通孔２０とフランジ部
１２の室１６との間が通路２１により接続されている。

なお、２２は本体１の他方の側面１ｂに摩り付けた低圧
側のフランジで、フランジ２２の低圧導入口２３よりフ
ランジ２２と低圧側感知ダイヤフラム５との間の室２４
に低圧側の圧力が導入され、室４，６貫通路２等測定ダ
イヤフラム３と低圧側感知ダイヤフラム５との間に非圧
縮性の第１封液２５が密封されている。

そして、低圧側感知ダイヤフラム５が受圧する圧力に変
動が生じた場合、貫通孔２とピン１０との間の絞りによ
り封液２５の移動量を規制し、ダンピングを効かずよう
になっている（ピン１０の代りに室６と貫通孔２との間
に絞シ孔を設けてもよい）。

又、室１６，１９、貫通孔２０等測定ダイヤフラム３と
高圧側感知ダイヤフラム１８との間に非圧縮性の第２封
液２６が密封されている。

そして、ハウジング部１３がタンク１５内液体２７によ
り熱せられて室１９内の第２封液２６の体積が膨張する
と、高圧側感知ダイヤフラム１８の熱膨張係数とダイヤ
フラム支持体１７の熱膨張係数との差により高圧側感知
ダイヤフラム１８が変形して室１９の体積が増加し、封
液膨張にもとず〈圧力変化を補償する。

室１９内の第２封液の体積変化は、室１９の大きさ、封
液の熱膨張係数に関係して訃り、高圧側感知ダイヤフラ
ム１８の変形による室１９の体積変化は高圧側感知ダイ
ヤフラム１８とダイヤフラム支持体１７の熱膨張係数、
高圧側感知ダイヤフラムの外径寸法等に関係している。

従って、室１９内の封液の体積変化の補償にはこれ等の
関係を考慮し最適なものを選ぶ必要がある。

一方、周囲全体の温度が上昇して第１．第２封液２５．
２６の体積が膨張すると、夫々低圧側感知ダイヤフラム
５．高圧側感知ダイヤフラム１８が膨張し、周囲温度の
変化による圧力変化を補償する。

具体例として、低圧側感知ダイヤフラム５と高圧側感知
ダイヤフラム１８部分を同一構造とし、且つ第１．第２
封液２５，２６が同じ量になるような構造が考えられる
。

次に、このような液位伝送器の作用に付て説明する。

図示のように、タンク１５内液体２Ｔに高圧側感知ダイ
ヤフラム１８が接するよう、結合フランジ１４によりタ
ンク１５の下部に増り付けると、タンク１５底部の液体
２７の圧力Ｐ が高圧側感知ダイヤフラム１８に作用し
、その圧力Ｐが高圧側感知ダイヤフラム１８と測定ダイ
ヤフラム３との間に密封された第２封液２６により測定
ダイヤフラム３に伝達される。

一方、タンク１５上部の大気圧Ｐ と同じ気圧Ｐ が、
フランジ２２の低圧導入口２３より室２４内に導かれて
、低圧側感知ダイヤフラム５がタンク１５内液体２７の
上面にかかる圧力Ｐ と同じ圧力Ｐ を受け、この圧力
Ｐ が低圧側感知ダイヤフラム５と測定ダイヤフラム３
との間に密封された第１封液２５により、測定ダイヤフ
ラム３に伝達される。

その結果、測定ダイヤフラム３は、その表裏に夫々高圧
側圧力Ｐ と低圧側圧力Ｐ を受圧することになり、測
定ダイヤフラム３がこの差圧Ｐ −Ｐ に比例して動き
、ピンク及びフォースビーム９を介して変換器８により
、差圧Ｐ −Ｐ に関連する信号に変換してタンク１５
内液体２７の液位が検出できる。

そして、タンク１５内液体２７の温度が変化して室１９
内の第２封液２６の温度が変化し、その体積が変化して
も、高圧側感知ダイヤフラム１８の熱膨張による変形に
より室１９の体積が変化して温度補償し、又周囲温度が
変化して第１．第２封液２５，２６の温度が変化し、こ
れらの体積が変化しても、低圧側及び高圧側感知ダイヤ
フラム５．１８が熱膨張による変形により室６，１９の
体積が変化して温度補償するので、常に正確に液位を検
出することができる。

このように、本考案は、高圧側及び低圧側の圧力Ｐ
−Ｐ を高圧側及び低圧側感知ダイヤフラム１８，５
で受圧して、その圧力Ｐ 、Ｐ を測定ダイヤフラム
３の表裏に第２．第１封液２６，２５を介して夫々伝達
すると共に、この第２．第１封液２６．２５の温度変化
による体積変化を、高圧側及び低圧側感知ダイヤフラム
１８，５に熱膨張係数の多きな材料を使用して補償する
ようにしたので （ａ） タンク１５内液体２７の温度変化による誤差
が補償され、 （ｂ） 周囲温度変化による誤差が補償され、（ｃ）
シかも、従来のものより極めて簡単な構造になる。

（ｄ） その結果、液位伝送器が安価にできて、保守
が容易になり、 本考案による効果は極めて大である。

なお、以上で説明した実施例は本体１をタンク１５の近
傍に取り付けた例であるが、通路２１を長くして遠く離
れた遠隔地に設けることもできる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案実施例の要部を縦断して示す縦断面図である
。 １・・・・・・本体、１ａ・・・・・・一方の側面、１
ｂ・・・・・・他方の側面、２・・・・・・貫通孔、３
・・・・・・測定ダイヤフラム、５・・・・・・低圧側
感知ダイヤフラム、７・・・・・・ピン。 ８・・・・・・変換！、９・・・・・・フォースビーム
、１３・・・・・・ハウジング部、１５・・・・・・タ
ンク、１７・・・・・・ダイヤフラム支持体、１８・・
・・・・高圧側感知ダイヤフラム、２１・・・・・・通
路、２５・・・・・・第１封液、２６・・・・・・第２
封液。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 両側面間を貫通する貫通孔を有する本体と、この本体の
   一方の側面に周囲が固定された測定ダイヤフラムと、こ
   の測定ダイヤフラムの変位を出力信号に変換する為る手
   段と、前記本体の他方の側面に周囲が固定され、熱膨張
   係数が前記本体の熱膨張係数より大きな低圧側感知ダイ
   ヤフラムと。 この低圧側感知ダイヤフラムと前記測定ダイヤフラムと
   の間に密封され、前記低圧側感知ダイヤフラムで受けた
   圧力を前記測定ダイヤフラムの一方側に伝達する第１封
   液と、タンクに取り付けられるハウジング部と、このハ
   ウジング部のダイヤプラム支持体に周囲が固定され、熱
   膨張係数が前記ダイヤフラム支持体の熱膨張係数より大
   きな高圧側感知ダイヤフラムと、この高圧側感知ダイヤ
   プラムと前記ダイヤフラム支持体との間の室と、前記測
   定ダイヤフラムの外側に設けられた室とを接続する通路
   と、前記高圧側感知ダイヤプラムと前記ダイヤフラム支
   持体との間の室、前記測定ダイヤフラムの外側室並びに
   前記通路に密封され、前記高圧側感知ダイヤフラムで受
   けた圧力を前記測定ダイヤフラムの他方側に伝達する第
   ２封液とを備え、前記タンクの温度変化に伴う前記高圧
   側感知ダイヤフラムと前記ダイヤフラム支持体との間の
   室内の前記第２封液の体積変化を、前記高圧側感知ダイ
   ヤプラムと前記ダイヤフラム支持体との熱膨張係数の差
   に基づく前記高圧側感知ダイヤフラムの変形によって吸
   収し、周囲温度変化による前記第１．第２封液の体積変
   化を夫々前記低圧側感知ダイヤフラム並びに高圧側感知
   ダイヤフラムの膨張によって吸収することを特徴とする
   液位伝送器。