TW201537154A - 具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表，包含有；一殼體，該殼體外周緣連接有至少一電氣盒、與容置於殼體內之一壓力量測裝置、一指示裝置及一壓力開關裝置，且指示裝置並與電氣盒及壓力開關裝置電氣連接。藉由上述裝置之組合，壓力量測裝置量測所連接之管路，以取得管內氣體密度，並受其變化而驅動指示裝置以機械指針的表示，提供使用者識別管內氣體密度值，並藉由指示裝置經由電氣盒輸出編碼訊號。實施時，使用者更可藉由壓力開關裝置，選擇性的調節高、低壓之限值，當壓力開關裝置受指示裝置觸發，輸出相對應之高、低壓訊號至指示裝置，並經由電氣盒輸出；如此，遠端控制裝置與電氣盒電氣連接，取得含有氣體密度值資訊及高、低壓訊號的編碼訊號。

Description

具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表

本發明係有關於一種氣體密度表之技術領域，特別是可同時具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表。

按，管線的安全管理，都會於管線預設位置設置可供使用者目視之壓力表或密度表，方便使用者可目視了解，管線內氣體的壓力或密度。且為了能使安全管理更加的自動化，故業界目前已提出機械與電子並存之密度表結構(如第6、7圖所示)，方便使用者可目視了解管內氣體壓力或密度值外，更藉由連接之控制裝置，直接取得該密度表之量測值，作為遠端監控。

習知機械與電子並存之密度表結構，包含一殼體902、一穿伸於殼體902外側之壓力連接端904，該壓力連接端904具有一進氣道906及連接進氣道906之進氣岐管908、一連通進氣道906之巴登管910、一連接巴登管910並受其驅動之指針裝置912、一設於巴登管910與指針裝置912之間的刻度盤914、一連接進氣岐管908之電子感測器916、以及一匹配預設控制裝置，並與電子感測器916電氣連接之電路裝置918，提供外部控制裝置電氣連接電路裝置918，藉以達成遠端監控 之需求。

由習知壓力表或密度表結構可知，藉由巴登管910與電子感測器916分別感測壓力連接端904所連接之管線狀態，並分別對應指針裝置912與電路裝置918輸出感測到的感測值；上述結構雖可同時達成機械指示與電子訊號輸出並存之目的，卻衍生諸多問題，例如；

1.單一壓力表或密度表結構內，同時設置機械與電子的量測構件，造成構件成本上的浪費。再者，也造成使用者在調校上的麻煩與不便。

2.單一壓力表或密度表結構內，電子感測器916與巴登管910各自量測，如何能保持數據的一致性。且電子感測器916量測的值為進氣岐管908之數值，故如何確保進氣道906與進氣岐管908的壓力或密度一致。

3.電路裝置918需依欲匹配之控制裝置其通訊編碼規範設置，故不同的控制裝置會有不同的通訊編碼，例如對應近端之PLC控制裝置或遠端連線之RS-485連接埠，造成使用者需額外串接一個或多個相對應之電路裝置918，導致體積的增加。

有鑑於上述習知技藝之問題與缺失，本發明之一目的，就是在於提供一種藉由感應手段將機械傳動轉換為電子 訊號，尤指一種零件製作容易之密度計，以及兼具機械傳動顯示之需求外，並可提供遠端電氣連接，取得電子訊號而作為遠端監控者。

根據本發明上述目的，提供一種具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表，其主要包含有一殼體，殼體外周緣連接有至少一電氣盒、與容置於殼體內之一壓力量測裝置、一指示裝置及一壓力開關裝置，且指示裝置並與電氣盒及壓力開關裝置電氣連接。藉由上述裝置之組合，壓力量測裝置連接欲量測之管路以量測氣體密度，並驅動指示裝置以機械指針的方式，提供使用者識別氣體密度值，並藉由指示裝置經由電氣盒輸出預設編碼訊號。並且使用者更可藉由壓力開關裝置，選擇性的調節高、低壓之限值，當壓力開關裝置受指示裝置觸發時，輸出相對應之高、低壓訊號至指示裝置，而經由電氣盒輸出；如此，遠端控制裝置電氣連接電氣盒，取得含有氣體密度值資訊及高、低壓訊號的編碼訊號，方便遠端控制裝置使用。

100‧‧‧殼體

120‧‧‧蓋體

122‧‧‧向下開放之空間

140‧‧‧本體

142‧‧‧向上開放之空間

144‧‧‧透孔

160‧‧‧電氣盒

200‧‧‧壓力量測裝置

222‧‧‧壓力入口

224‧‧‧巴登管

226‧‧‧溫度補償件

240‧‧‧驅動件

242‧‧‧第一基座

244‧‧‧齒排

246‧‧‧心軸

248‧‧‧渦捲彈簧

300‧‧‧指示裝置

310‧‧‧第二基座

320‧‧‧光盤

322‧‧‧穿孔

330‧‧‧光線感應器

340‧‧‧電路基板

350‧‧‧指針

352‧‧‧撥桿

360‧‧‧面板

362‧‧‧刻度

364‧‧‧穿槽

400‧‧‧壓力開關裝置

420‧‧‧第三基座

440‧‧‧延伸臂

460‧‧‧高壓側開關

462‧‧‧高壓橫桿

464‧‧‧高壓撥桿

480‧‧‧低壓側開關

482‧‧‧低壓橫桿

484‧‧‧低壓撥桿

第1圖 本發明具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表實施例立體示意圖。

第2圖 本發明具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密 度表另一實施例立體示意圖。

第3圖 係第2圖所示實施例局部透視示意圖。

第4圖 係第1圖所示實施例分解示意圖。

第5圖 係第4圖所示實施例局部構件分解示意圖。

第6圖 習知密度表實施例示意圖。

第7圖 係第6圖所示實施例剖面示意圖。

以下請參照相關圖式進一步說明本發明具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表結構實施例。為便於理解本發明實施方式，以下相同元件係採相同符號標示說明。

請參閱第1至5圖所示，本發明之一種具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表結構，包含有；一殼體100，殼體100外周緣連接有至少一電氣盒160、與容置於殼體100內之一壓力量測裝置200、一指示裝置300及一壓力開關裝置400，且指示裝置300並與電氣盒160及壓力開關裝置400電氣連接。藉由上述裝置之組合，壓力量測裝置200連接至預設管路以量測管路中之氣體密度，並驅動指示裝置300以機械指針的方式，提供使用者識別管路中的氣體密度，並藉由指示裝置300經由電氣盒160輸出預設編碼訊號。

上述殼體100，包含可相互套合之一蓋體120及一本體140，以及至少一設於本體140外周緣之電氣盒160；蓋體 120具有一向下開放之空間122，而本體140則對應具有一向上開放之空間142，且本體140側向貫穿形成至少一透孔144，又透孔144與電氣盒160連通，而電氣盒160則供遠端之控制裝置電氣連接，該遠端控制裝置包含但不限可程式控制器PLC(programmable logic controller)或RS-485(或稱EIA-485)。實施時，電氣盒160之數量可選擇性的增減(如第1、2圖所示)。

上述壓力量測裝置200包含一穿伸殼體140透孔144之壓力入口222、一連結壓力入口222末端，且可因受壓變形的巴登管224、一連結於巴登管224未端之溫度補償件226、一連接於溫度補償件226之驅動件240，驅動件240更包含一第一基座242、一齒排244、一心軸246及一渦捲彈簧248；第一基座242疊設於壓力入口222上，並向上延設有至少一鎖柱243，該齒排244與心軸246相互嚙合的樞設於第一基座242，而渦捲彈簧248則環設於心軸246外側，當壓力消失或降低時，將該心軸246回復。

實施時，溫度補償件226係由一內金屬層與一外金屬層輥軋壓延之製作技術形成之雙金屬複合板體(圖中未示)，其中內金屬層為Cu-Ni-Mn合金，而外金屬層則為Fe-Ni合金，且內金屬層的主要合金重量比為：Cu為41.3~43.6Ni為18.8~20.4Mn為19.4~21.0且內金屬層的硬度為(Hv)227~244，至於外金屬層的主要合金重量比為：Fe為58.0~60.6Ni為33.9~35.5而外金屬層的硬度為(Hv)204~218，使溫度補償件之雙 金屬複合板可利用其內、外金屬層之不同熱脹冷縮的係數，能在高溫時縮收消除巴登管的膨脹變形量。

上述指示裝置300，包含一疊設於鎖柱243上，並供心軸246一端穿伸之第二基座310、一套接於心軸246外側並設置於第二基座310上方之光盤320，該光盤320與心軸246同步連動，且光盤320環設有預設數量之穿孔322、一對應光盤320穿孔322位置而設置於第二基座310之光線感應器330、一設置於本體140並與光線感應器330及電氣盒160電氣連接之電路基板340，該電路基板340具有但不限可程式控制器PLC(programmable logic controller)或RS-485(或稱EIA-485)等通訊規範之編碼能力，依光線感應器330之作動，選擇性的輸出編碼訊號、一套接於心軸246未端並彎折呈一預設形體之指針350，該指針350並設有一向上延伸之撥桿352，且指針350與巴登管224間，並設有具一刻度362及一穿槽364之面板360，使指針350經由穿槽364穿伸並與刻度362位置相對應，而當巴登管224因受壓變形時，配合溫度補償件226之修正，得以撥動驅動件240作動，使心軸246轉動並連動指針350旋轉，進而配合面板360之刻度362以指示氣體密度值。實施時，該電路基板340接收光線感應器330之訊號，並依預設編碼規範形成編碼訊號。該數值資料之轉換方式，係利用感應原理而以其光盤320上排設之穿孔322(以75格為例)配合光線感測器333檢測取得數據，例如光盤320如有75格之數據來源，依面 板360之刻度360可視區域以270度計算，精密度約為1.6級。

上述壓力開關裝置400，包含一預設高度之第三基座420，該第三基座疊設於第二基座310上、一設於第三基座420上之延伸臂440，該延伸臂440前端並分別設有一位於高壓側的高壓側開關460及一位於低壓側的低壓側開關480，而該高壓側開關460則具有一高壓橫桿462及一貼覆於高壓橫桿462並可受指針350之撥桿352所撥動的一高壓撥桿464，該低壓側開關480則具有一低壓橫桿482及一貼覆於低壓橫桿482，並可受指針350之撥桿320撥動之低壓撥桿484，而前述之高壓撥桿464及低壓撥桿484並分別具有一可驅動回復的渦捲彈簧(圖中未標號)。實施時，高、低壓側開關460、480，於高、低壓撥桿464、484離開高、低壓橫桿462、462時輸出一高壓訊號或一低壓訊號至該電路基板340，使電路基板340依該高、低壓訊號，選擇性的輸出相對應之編碼訊號。

是以，上述即為本發明一較佳實施例所提供之一種具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表，各部構件及其組裝方式之介紹，接著再將其使用特點說明如下：使用者可預先依需求，配合面板360上之刻度362，撥動調節高、低壓橫桿462、482相對於面板360刻度362之位置，而電氣盒160則可與遠端預設之控制裝置(圖中未示)電氣連接。

當與壓力量測裝置200壓力入口222連接之管路 形成壓力時，壓力會迫使巴登管224變形而連動驅動件240，俾使驅動件240之心軸246扭轉，並壓縮渦捲彈簧248，使得指示裝置300之指針350受心軸246扭轉，往面板360刻度362對應高壓位置移動時，指針350之撥桿352會依壓力的變化(例如由低至高)，依序推動低、高壓撥桿484、464脫離低、高壓橫桿482、462，並於低、高壓撥桿484、464脫離時，壓力開關裝置400選擇性的輸出一高壓訊號或一低壓訊號至指示裝置300之電路基板340進行訊號轉換，使經電氣盒160電氣連接之遠端控制裝置取得包含該高壓訊號或低壓訊號之編碼訊號。

並在心軸246扭轉指針350往面板360刻度362高壓位置移動時，亦同步連動光盤320旋轉，使設於第二基座310之光線感應器330，感測光盤320上之穿孔322，並將感測訊號傳遞至電路基板340，而電路基板340接收光線感應器330之訊號後，轉換為預設編碼規範之編碼訊號，提供電氣連接於電氣盒160之遠端控制裝置取得該編碼訊號，以作遠端監控。

以上所述說明，僅為本發明的較佳實施方式而已，意在明確本發明的特徵，並非用以限定本發明實施例的範圍，本技術領域內的一般技術人員根據本發明所作的均等變化，以及本領域內技術人員熟知的改變，仍應屬本發明涵蓋的範圍。

100‧‧‧殼體

120‧‧‧蓋體

140‧‧‧本體

160‧‧‧電氣盒

222‧‧‧壓力入口

350‧‧‧指針

Claims (5)

1. 一種具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表，其主要包含有：一殼體，該殼體內具有一容置空間，並於該殼體外周緣設有至少一與該殼體容置空間連通之電氣盒，提供至少一符合RS-485(或稱EIA-485)規範之控制裝置連接；一壓力量測裝置，係容置於該殼體內，具有一穿伸至該殼體外側之壓力入口、一連結該壓力入口末端之巴登管、一連結該巴登管未端之溫度補償件、一連接於該溫度補償件未端之驅動件；該驅動件更包含一疊設於該壓力入口上，並向上延設有至少一鎖柱之第一基座、相互嚙合的樞設於該第一基座上之一齒排及一心軸，且該心軸外周緣環設有一渦捲彈簧；一指示裝置，包含一疊設於該鎖柱上，並供該心軸一端穿伸之第二基座、一套接於該心軸外側並設置於該第二基座上方之光盤，該光盤與該心軸同步連動，且該光盤環設有預設數量之穿孔、一對應該光盤位置設置於該第二基座之光線感應器、一設置於該本體並與該光線感應器及該電氣盒電氣連接之電路基板，該電路基板依該光線感應器之作動，或依一高壓訊號或一低壓訊號而選擇性的輸出一編碼訊號、一套接於該心軸未端並彎折呈一預設形體之指針，該指針並設有一向上延伸之撥桿，且該指針與該巴登管間並設有一具刻度及一穿槽之面板，使該指針經由該穿槽穿伸並與該刻度位置相對應；以及 一壓力開關裝置，包含一預設高度之第三基座，該第三基座疊設於該第二基座上、一設於該第三基座上之延伸臂，該延伸臂前端分別設有一位於高壓側的高壓側開關及一位於低壓側的低壓側開關，而該高壓側開關則具有一高壓橫桿及一貼覆於高壓橫桿，可受該撥桿所撥動之一高壓撥桿，該低壓側開關則具有一低壓橫桿及一貼覆於低壓橫桿，並可受該撥桿撥動之低壓撥桿，且該高壓撥桿及該低壓撥桿並分別具有一可驅動回復的渦捲彈簧，更於該高壓撥桿或該低壓撥桿被該撥桿撥動時，該壓力開關裝置選擇的輸出該高壓訊號或該壓訊號至該電路基板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表，其中該殼體進一步包含可相互套合之一蓋體及一本體，該蓋體具有一向下開放之空間，而該本體則對應具有一向上開放之空間，且本體側向貫穿形成至少一透孔，該透孔並與該電氣盒連通。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表，其中該溫度補償件係由一內金屬層與一外金屬層輥軋壓延之製作技術形成之雙金屬複合板體(圖中未示)，其中該內金屬層為Cu-Ni-Mn合金，而該外金屬層則為Fe-Ni合金，且該內金屬層的主要合金重量比為：Cu為41.3~43.6Ni為18.8~20.4Mn為19.4~21.0且該內金屬層的硬度為(Hv)227~244，至於該外金屬層的主要合金重量比為：Fe為58.0~60.6Ni為33.9~35.5而該外金屬層的硬度為(Hv)204~218，使該溫度補償件之雙金屬複合板可利用其該 內金屬層、該外金屬層之不同熱脹冷縮的係數，能在高溫時縮收消除該巴登管的膨脹變形量。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表，其中該編碼訊號係符合可程式控制器PLC(programmable logic controller)規範。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具指針顯示及數位顯示訊號輸出之氣體密度表，其中該編碼訊號係符合RS-485(或稱EIA-485)規範。