JP3150989B2 - センサシステム - Google Patents
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- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
- F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
- F17C13/021—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment having the height as the parameter
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/0038—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm using buoyant probes
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
- G05D9/02—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel without auxiliary power
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- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
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- F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
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- F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
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- F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
- F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
- F17C2260/02—Improving properties related to fluid or fluid transfer
- F17C2260/024—Improving metering
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S277/00—Seal for a joint or juncture
- Y10S277/91—O-ring seal
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は流体レベル感知システム
に関し、詳細には感知された流体が高圧下の容器又はタ
ンク内に存在するシステムに関する。
に関し、詳細には感知された流体が高圧下の容器又はタ
ンク内に存在するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術ではシステムはコンテナ内の液
体と連通した感知素子又はフロートでタンク又はその他
のコンテナ内の液体のレベルの変化を感知し、前記感知
素子がコンテナ外にある制御装置に力や運動を伝達す
る。前記力又は変位は液体レベルの変化の尺度を与え
る。低圧設備では、力又は動きをコンテナ内部のセンサ
からコンテナ外の制御手段へ伝達する手段とコンテナ間
のシールは比較的簡単にできる。例えば簡単なベローで
十分である。しかし、高圧環境ではシールの型式は重大
なものとなる。かかる設備では、平方インチ当たり6,00
0ポンド( 平方センチメートル当たり422 キログラム)
までの圧力が加わる。更に、力又は動きを中継する手段
は種々の異なった環境内で信頼ある確実な運転ができな
ければならない。支承部とシールによって生じる摩擦は
種々の用途で最小で、均一でならない。特に機構内の摩
擦はタンク内の高圧に鈍感でなければならない。
体と連通した感知素子又はフロートでタンク又はその他
のコンテナ内の液体のレベルの変化を感知し、前記感知
素子がコンテナ外にある制御装置に力や運動を伝達す
る。前記力又は変位は液体レベルの変化の尺度を与え
る。低圧設備では、力又は動きをコンテナ内部のセンサ
からコンテナ外の制御手段へ伝達する手段とコンテナ間
のシールは比較的簡単にできる。例えば簡単なベローで
十分である。しかし、高圧環境ではシールの型式は重大
なものとなる。かかる設備では、平方インチ当たり6,00
0ポンド( 平方センチメートル当たり422 キログラム)
までの圧力が加わる。更に、力又は動きを中継する手段
は種々の異なった環境内で信頼ある確実な運転ができな
ければならない。支承部とシールによって生じる摩擦は
種々の用途で最小で、均一でならない。特に機構内の摩
擦はタンク内の高圧に鈍感でなければならない。
【０００3 】従来のシールの1 例は米国特許第4,700,73
8 号に開示され、この例では、運動は回転シャフトによ
って伝達される。Ｏリングはシャフトとハウジング間を
シールする。回転式シールは多量の摩擦を生じ、運転を
始めるのに初動トルクを必要とし、このトルクは感知機
構の精度に悪影響を及ぼす。摩擦の量はシールに加わる
圧力に依存する。
8 号に開示され、この例では、運動は回転シャフトによ
って伝達される。Ｏリングはシャフトとハウジング間を
シールする。回転式シールは多量の摩擦を生じ、運転を
始めるのに初動トルクを必要とし、このトルクは感知機
構の精度に悪影響を及ぼす。摩擦の量はシールに加わる
圧力に依存する。
【０００４】米国特許第4,838,303 号に開示した装置は
揺動運動をシールを経て伝達し、このシールは伝達シャ
フトの運動で撓む。運動面は単一尖端の支点と案内機構
によって限定される。大きな摩擦はピンと案内機構間に
滑りが生じたときに起こる。シールの点検はセンサ本体
をその取付け架台から完全に除去しなければできない。
揺動運動をシールを経て伝達し、このシールは伝達シャ
フトの運動で撓む。運動面は単一尖端の支点と案内機構
によって限定される。大きな摩擦はピンと案内機構間に
滑りが生じたときに起こる。シールの点検はセンサ本体
をその取付け架台から完全に除去しなければできない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主目的は改良
した高圧流体レベルセンサシステムを提供することにあ
る。
した高圧流体レベルセンサシステムを提供することにあ
る。
【０００６】本発明の他の目的は使用現場で容易に取り
替え可能な新規な高圧流体レベルセンサを提供すること
にある。他の目的は高圧領域にあるセンサから低圧領域
にある制御器へ小さい運動を伝達するための新規な低摩
擦支承部・シール構造を提供することにある。
替え可能な新規な高圧流体レベルセンサを提供すること
にある。他の目的は高圧領域にあるセンサから低圧領域
にある制御器へ小さい運動を伝達するための新規な低摩
擦支承部・シール構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
欠点を除去するのみならず、使用現場でその点検整備を
可能にする重要な特色をもつトラニオン支承部・シール
構造を提供する。
欠点を除去するのみならず、使用現場でその点検整備を
可能にする重要な特色をもつトラニオン支承部・シール
構造を提供する。
【０００８】本発明の支承部・シール構造はシールを更
新するため又は一般の手入れをするために容易に除去す
ることができる。本発明のトラニオン支承部・シール構
造は取り替え自在の低摩擦、高圧液体レベルセンサ装置
を提供する。本発明の装置は一端でディスプレーサアー
ム（及びセンサ素子）に連結されかつ他端で制御アーム
（及び制御器）に連結されるピボット円盤からなる。着
脱自在の端キッャプは１対のピボットピンを支持し、前
記ピンはピボット円盤面にある１対の球形窪みに掛合す
る。制御アームは端キッャプのオリフィスを自由に通過
しかつばね負荷（端キッャプに対して）されてピボット
円盤をピボットピンとの掛合状態に保つ。エラストマー
材のシールを端キッャプと可動のスペーサ間と、回動の
スペーサとピボット円盤間に備え、高圧シールを破壊さ
せずにピボット円盤がピボットピンの回りに僅かに動く
ようになす。本発明を図示の実施例につき説明する。
新するため又は一般の手入れをするために容易に除去す
ることができる。本発明のトラニオン支承部・シール構
造は取り替え自在の低摩擦、高圧液体レベルセンサ装置
を提供する。本発明の装置は一端でディスプレーサアー
ム（及びセンサ素子）に連結されかつ他端で制御アーム
（及び制御器）に連結されるピボット円盤からなる。着
脱自在の端キッャプは１対のピボットピンを支持し、前
記ピンはピボット円盤面にある１対の球形窪みに掛合す
る。制御アームは端キッャプのオリフィスを自由に通過
しかつばね負荷（端キッャプに対して）されてピボット
円盤をピボットピンとの掛合状態に保つ。エラストマー
材のシールを端キッャプと可動のスペーサ間と、回動の
スペーサとピボット円盤間に備え、高圧シールを破壊さ
せずにピボット円盤がピボットピンの回りに僅かに動く
ようになす。本発明を図示の実施例につき説明する。
【０００９】
【実施例】図１を参照すれば、制御器１０は基台１１を
もち、また運動に応動する入力装置１４を含み、上記入
力装置は一対の枢着した入力と出力のレバー１６と１８
により作動されるピンを含む。入力レバー１６は平面部
分１９をもち、この平面部分上にばねクリップの支点２
０を可動状に据え付ける。入力レバー１６の端部２１は
制御アーム２２の端部に掛合するよう形成する。制御ア
ーム２２はタンク中の液体レベルを決定する感知機構に
連結する。入力レバー１６はピボット１５により基台１
１に枢着し、出力レバー１８は同様にピボットピン１７
により枢着する。ばねクリップ支点２０を平面部分１９
に沿って動かすことによって入力レバー１６と出力レバ
ー１８間の着力点が変化する。その結果、入力レバー１
６の移動に応動する出力レバー１８の移動量が変化す
る。
もち、また運動に応動する入力装置１４を含み、上記入
力装置は一対の枢着した入力と出力のレバー１６と１８
により作動されるピンを含む。入力レバー１６は平面部
分１９をもち、この平面部分上にばねクリップの支点２
０を可動状に据え付ける。入力レバー１６の端部２１は
制御アーム２２の端部に掛合するよう形成する。制御ア
ーム２２はタンク中の液体レベルを決定する感知機構に
連結する。入力レバー１６はピボット１５により基台１
１に枢着し、出力レバー１８は同様にピボットピン１７
により枢着する。ばねクリップ支点２０を平面部分１９
に沿って動かすことによって入力レバー１６と出力レバ
ー１８間の着力点が変化する。その結果、入力レバー１
６の移動に応動する出力レバー１８の移動量が変化す
る。
【００１０】ゼロ調節機構は鉤状端部２５をもつコイル
ばね２４をもち、前記鉤状端部は制御アーム２２の端部
の溝又は湾曲部に掛合する。ばね２４の他端部はねじ山
付開口を含む座板２６に掛合する。ボルト２８は座板２
６のねじ山付開口に螺着され、制御器１０の基台１１と
一体の支柱２７を貫通する。蝶形ナット３０はばね２４
で加える力を調節し、ロックナット３２は調節位置を固
定する。一対のゲージ３４、３６は作業者に適当な情報
を与え、４個の取付けボルト３８は図２に示す如く、ト
ラニオン本体の端キッャプに制御器基台１１を固定す
る。
ばね２４をもち、前記鉤状端部は制御アーム２２の端部
の溝又は湾曲部に掛合する。ばね２４の他端部はねじ山
付開口を含む座板２６に掛合する。ボルト２８は座板２
６のねじ山付開口に螺着され、制御器１０の基台１１と
一体の支柱２７を貫通する。蝶形ナット３０はばね２４
で加える力を調節し、ロックナット３２は調節位置を固
定する。一対のゲージ３４、３６は作業者に適当な情報
を与え、４個の取付けボルト３８は図２に示す如く、ト
ラニオン本体の端キッャプに制御器基台１１を固定す
る。
【００１１】図２はトラニオン本体、本発明の支承部・
シール構造、制御器本体と感知機構の部分、高圧タンク
を通した側部断面図である。着脱自在の端キッャプ４０
は適当なガスケット３９と取付けボルト３８により制御
器１０の基台に密封状に固定する。前記ボルトは端キッ
ャプ４０の対応するねじ山付開口（図５に示す）に掛合
する。端キッャプ４０は略Ｔ形の横断面をもち、トラニ
オン本体４８上の同様な内ねじ山部分に螺着する外ねじ
山部分４６を含む。第１の円筒形凹み４２が端キッャプ
４０中の第２の小さい円筒形通路４４に開口する。制御
アーム２２は長いねじ山付部分２２ａをもち、このねじ
山付部分は円筒形凹み４２と通路４４を自由に通過す
る。本体４８も略円筒形をなし、直径Ｄ２の環状穴５４
を含み、前述の如く、端キッャプ４０のねじ山付部分４
６に掛合するため一端に相補型のねじ山付部分をもつ。
Ｏリング５０は本体４８と端キッャプ４０間をシールす
る。本体４８の他端は外部ねじ山付部分５２をもち、こ
れは高圧タンク５６の適当なオリフィスに掛合する。タ
ンクは関連するセンサ素子を示すため一部破断して表わ
している。
シール構造、制御器本体と感知機構の部分、高圧タンク
を通した側部断面図である。着脱自在の端キッャプ４０
は適当なガスケット３９と取付けボルト３８により制御
器１０の基台に密封状に固定する。前記ボルトは端キッ
ャプ４０の対応するねじ山付開口（図５に示す）に掛合
する。端キッャプ４０は略Ｔ形の横断面をもち、トラニ
オン本体４８上の同様な内ねじ山部分に螺着する外ねじ
山部分４６を含む。第１の円筒形凹み４２が端キッャプ
４０中の第２の小さい円筒形通路４４に開口する。制御
アーム２２は長いねじ山付部分２２ａをもち、このねじ
山付部分は円筒形凹み４２と通路４４を自由に通過す
る。本体４８も略円筒形をなし、直径Ｄ２の環状穴５４
を含み、前述の如く、端キッャプ４０のねじ山付部分４
６に掛合するため一端に相補型のねじ山付部分をもつ。
Ｏリング５０は本体４８と端キッャプ４０間をシールす
る。本体４８の他端は外部ねじ山付部分５２をもち、こ
れは高圧タンク５６の適当なオリフィスに掛合する。タ
ンクは関連するセンサ素子を示すため一部破断して表わ
している。
【００１２】段付円筒形状のピボット円盤素子５８は中
心に配置したねじ山付盲孔５９を含み、前記盲孔には制
御アーム２２のねじ山付部分２２ａの端部を固定してピ
ボット円盤５８を制御アーム２２に固定する。ピボット
円盤５８の他端はもう１つのねじ山付盲孔６１を含む。
環状凹み６０はピボット円盤５８の大きな面に形成し、
段付横断面をもつリング状スペーサ６２を受入れる。図
４に示す如く、隆起した円筒形カラー８２はピボット円
盤５８の中心にあり、環状凹み６０の内壁（小さい直径
の壁）を形成する。凹み６０の外壁（大きい直径の壁）
は前記内壁と平行である。スペーサ６２はカラー８２と
環状凹み６０の外壁に摺動嵌合し、それ故、これらの平
行な壁に対して軸線方向に可動である。スペーサ６２の
一端は端キッャプ４０の底部に形成したシール面４１に
掛合する。Ｏリング６４はスペーサ６２の端部と端キッ
ャプ４０上のシール面４１をシールし、一対のＯリング
６６と６８はスペーサ６２をピボット円盤５８に対して
シールする。圧縮ばね６３は端キッャプ４０の円筒形凹
み４２の底部に着座し、調節ナット６５により制御ロッ
ド２２に取付けられる。前記調節ナットはねじ山付部分
２２ａに沿って可動である。圧縮ばね６３はピボット円
盤５８を端キッャプ４０に押し付ける。図９に明示する
如く、一対のピボットピンがピボット円盤５８の行程を
制限し、ばね６３の作用により負荷を受ける。
心に配置したねじ山付盲孔５９を含み、前記盲孔には制
御アーム２２のねじ山付部分２２ａの端部を固定してピ
ボット円盤５８を制御アーム２２に固定する。ピボット
円盤５８の他端はもう１つのねじ山付盲孔６１を含む。
環状凹み６０はピボット円盤５８の大きな面に形成し、
段付横断面をもつリング状スペーサ６２を受入れる。図
４に示す如く、隆起した円筒形カラー８２はピボット円
盤５８の中心にあり、環状凹み６０の内壁（小さい直径
の壁）を形成する。凹み６０の外壁（大きい直径の壁）
は前記内壁と平行である。スペーサ６２はカラー８２と
環状凹み６０の外壁に摺動嵌合し、それ故、これらの平
行な壁に対して軸線方向に可動である。スペーサ６２の
一端は端キッャプ４０の底部に形成したシール面４１に
掛合する。Ｏリング６４はスペーサ６２の端部と端キッ
ャプ４０上のシール面４１をシールし、一対のＯリング
６６と６８はスペーサ６２をピボット円盤５８に対して
シールする。圧縮ばね６３は端キッャプ４０の円筒形凹
み４２の底部に着座し、調節ナット６５により制御ロッ
ド２２に取付けられる。前記調節ナットはねじ山付部分
２２ａに沿って可動である。圧縮ばね６３はピボット円
盤５８を端キッャプ４０に押し付ける。図９に明示する
如く、一対のピボットピンがピボット円盤５８の行程を
制限し、ばね６３の作用により負荷を受ける。
【００１３】ディスプレーサアーム７０がもつねじ山付
端部７１はピボット円盤５８のねじ山付盲孔６１に掛合
し、ロックナット７２により所望の位置に固定される。
ディスプレーサアーム７０の他端は支持体７４に連結さ
れる。前記支持体は適当なナット７６によりディスプレ
ーサアーム７０の他端に定着されるが、ディスプレーサ
アーム７０上で回転運動できる。ディスプレーサ即ちフ
ロート素子７８は好適には円筒形とし、本体４８の直径
Ｄ２より小さい直径Ｄ１をもつ。このディスプレーサは
液体７９の如き流体中に部分的に浸され、支持体７４に
より支持される。図に示す如く、液体７９のレベルの変
化に応動して及ぼされる浮力の変化に応動して前記素子
７８が垂直に移動するとディスプレーサアーム７０は垂
直に移動する。このためピボット円盤５８が上方へ（又
は下方へ）移動する。ピボット円盤５８は一対のピボッ
トピンに掛合し、図面に垂直で点Ｏを通る線により限定
されるピボット軸線の回りの回動に限定される。このピ
ボット軸線の回りのピボット円盤５８の運動はこれに比
例した反対向きの運動を制御アーム２２に起こさせる。
本体４８の直径Ｄ２より小さい直径の円筒形ディスプレ
ーサ素子７８を備えることにより本体４８を通してディ
スプレーサ素子を除去することが可能になる。
端部７１はピボット円盤５８のねじ山付盲孔６１に掛合
し、ロックナット７２により所望の位置に固定される。
ディスプレーサアーム７０の他端は支持体７４に連結さ
れる。前記支持体は適当なナット７６によりディスプレ
ーサアーム７０の他端に定着されるが、ディスプレーサ
アーム７０上で回転運動できる。ディスプレーサ即ちフ
ロート素子７８は好適には円筒形とし、本体４８の直径
Ｄ２より小さい直径Ｄ１をもつ。このディスプレーサは
液体７９の如き流体中に部分的に浸され、支持体７４に
より支持される。図に示す如く、液体７９のレベルの変
化に応動して及ぼされる浮力の変化に応動して前記素子
７８が垂直に移動するとディスプレーサアーム７０は垂
直に移動する。このためピボット円盤５８が上方へ（又
は下方へ）移動する。ピボット円盤５８は一対のピボッ
トピンに掛合し、図面に垂直で点Ｏを通る線により限定
されるピボット軸線の回りの回動に限定される。このピ
ボット軸線の回りのピボット円盤５８の運動はこれに比
例した反対向きの運動を制御アーム２２に起こさせる。
本体４８の直径Ｄ２より小さい直径の円筒形ディスプレ
ーサ素子７８を備えることにより本体４８を通してディ
スプレーサ素子を除去することが可能になる。
【００１４】図３〜８はピボット円盤５８、端キッャプ
４０、本体４８の平面図と断面図を示す。特に図３と４
を参照すれば、ピボット円盤５８は中心配置の円筒形カ
ラー８２を含み、前記カラーは環状凹み６０画形成され
ている表面を越えて延びる。一対の球形又はカップ形窪
み８０、８１が一対のピボットピンと協働するようにピ
ボット円盤５８の外面に形成される。
４０、本体４８の平面図と断面図を示す。特に図３と４
を参照すれば、ピボット円盤５８は中心配置の円筒形カ
ラー８２を含み、前記カラーは環状凹み６０画形成され
ている表面を越えて延びる。一対の球形又はカップ形窪
み８０、８１が一対のピボットピンと協働するようにピ
ボット円盤５８の外面に形成される。
【００１５】図５、６では、端キッャプ４０は本体の内
外に端キッャプ４０をねじ込んだり出したりするレンチ
又は類似物を掛合できるような外形をもつ。４つのねじ
山付孔８４を端キッャプ４０の大きな面に形成して対応
するボルト３８が制御器基台１１を端キッャプ４０に定
着できるようになす。端キッャプ４０の小さい端部はシ
ール面４１と一対の盲孔８６、８８を含み、前記孔内に
ピボットピンを定着する。
外に端キッャプ４０をねじ込んだり出したりするレンチ
又は類似物を掛合できるような外形をもつ。４つのねじ
山付孔８４を端キッャプ４０の大きな面に形成して対応
するボルト３８が制御器基台１１を端キッャプ４０に定
着できるようになす。端キッャプ４０の小さい端部はシ
ール面４１と一対の盲孔８６、８８を含み、前記孔内に
ピボットピンを定着する。
【００１６】図７、８は円筒形本体４８を示す。本体４
８はレンチに掛合できる外部をもち、高圧タンクの適当
なねじ山付オリフィスに本体を容易に据え付けられるよ
うになす。
８はレンチに掛合できる外部をもち、高圧タンクの適当
なねじ山付オリフィスに本体を容易に据え付けられるよ
うになす。
【００１７】図９は矢印Ａの方向で見たトラニオンと図
２のシール装置の断面図である。この図では、１対のピ
ボットピン９０、９２は尖端を夫々窪み８０、８１に掛
合していることを示している。ピボットピン９０、９２
は端キッャプ４０の底部に形成した凹み８６、８８に定
着する。図１１に示すように環状スペーサ６２は段付横
断面をもち、また外壁７５をもち、この外壁はピボット
円盤５８の環状凹み６０の大きい直径の壁に摺動嵌合す
る。その内壁７７はピボット円盤５８のカラー８２に摺
動嵌合する。従ってスペーサ６２は自由に環状凹み６０
に出入りできる。１対のＯリング６６、６８はスペーサ
６２とピボット円盤５８の間をシールし、Ｏリング６４
はスペーサ６２と端キッャプ４０のシール面４１の間を
シールする。
２のシール装置の断面図である。この図では、１対のピ
ボットピン９０、９２は尖端を夫々窪み８０、８１に掛
合していることを示している。ピボットピン９０、９２
は端キッャプ４０の底部に形成した凹み８６、８８に定
着する。図１１に示すように環状スペーサ６２は段付横
断面をもち、また外壁７５をもち、この外壁はピボット
円盤５８の環状凹み６０の大きい直径の壁に摺動嵌合す
る。その内壁７７はピボット円盤５８のカラー８２に摺
動嵌合する。従ってスペーサ６２は自由に環状凹み６０
に出入りできる。１対のＯリング６６、６８はスペーサ
６２とピボット円盤５８の間をシールし、Ｏリング６４
はスペーサ６２と端キッャプ４０のシール面４１の間を
シールする。
【００１８】作用を説明すれば、調節ばね２４は蝶形ナ
ット３０により特定のセンサを設置するため制御アーム
の変位をゼロに調節する。その後、素子７８に加えられ
る浮力の変化はディスプレーサアーム７０の垂直変位を
表す。この垂直変位はピボット円盤５８をピボットピン
９０、９２の尖端により限定されるピボット軸線の回り
に旋回させる。小さい動きにはスペーサ６２が弾性のＯ
リング６４、６６、６８の押圧力に抗して環状凹み６０
の外壁とカラー８２に沿って軸線方向に変位することに
よって順応できる。この構成により極めて高圧のシール
がトラニオン軸受中に維持できる。トラニオン支承部・
シール構造は高圧タンクからくる圧力に実質上影響され
ることのない極めて低い摩擦を示す。本体４８、端キッ
ャプ４０、ピボット円盤５８、スペーサ６２のすべては
金属から作り、唯一のエラストマー材はＯリング６４、
６６、６８である。
ット３０により特定のセンサを設置するため制御アーム
の変位をゼロに調節する。その後、素子７８に加えられ
る浮力の変化はディスプレーサアーム７０の垂直変位を
表す。この垂直変位はピボット円盤５８をピボットピン
９０、９２の尖端により限定されるピボット軸線の回り
に旋回させる。小さい動きにはスペーサ６２が弾性のＯ
リング６４、６６、６８の押圧力に抗して環状凹み６０
の外壁とカラー８２に沿って軸線方向に変位することに
よって順応できる。この構成により極めて高圧のシール
がトラニオン軸受中に維持できる。トラニオン支承部・
シール構造は高圧タンクからくる圧力に実質上影響され
ることのない極めて低い摩擦を示す。本体４８、端キッ
ャプ４０、ピボット円盤５８、スペーサ６２のすべては
金属から作り、唯一のエラストマー材はＯリング６４、
６６、６８である。
【００１９】本発明の重要な特色は点検整備の容易性に
にある。本体４８は高圧タンク５６に定着されていて、
取り除く必要がなく、またシールの保守又は交換の場合
にタンク中のセンサ部品を除去する必要もない。点検整
備は基台１１を端キッャプ４０に保持する４個の保持ボ
ルト３８を除去することによって行う。ディスプレーサ
アーム７０は支持体７４中で回転できるためピボット円
盤５８をピボットピン９０、９２から外すことなく、端
キッャプ４０をねじ外して本体４８から除去するだけで
よい。実際、素子７８の直径Ｄ１と本体４８の直径Ｄ２
の大きさの関係によって、組立体全体（端キッャプ４
０、Ｏリング、スペーサ６２、ピボット円盤５８、ディ
スプレーサアーム７０、素子７８、制御アーム２２、ば
ね６３）は点検整備のために１ユニットとして除去する
ことができる。別法としては、制御アーム２２を左方へ
押圧することによって、又はこのアームを物理的に押す
ことによって、又は制御アームのねじ山付部分２２ａに
沿って調節ナット６５を回すことによりばね６３によっ
て及ぼされる力を除去することによってピボット円盤５
８の負荷を除去して、端キッャプ４０を取り除けるよう
になす（ピボット円盤５８を左方へ押圧するとピボット
円盤５８はピボットピン９０、９２から外れ、端キッャ
プ４０は本体４８からねじ外すことができる）。その
後、制御アーム２２に取付けられたピボット円盤５８は
取り出してシールの修理及び／又はディスプレーサアー
ム７０の長さの調節をすることができる。このことはセ
ンサ部品を除去することなく又は高圧タンクからトラニ
オン本体を除去することなく行うことができる。
にある。本体４８は高圧タンク５６に定着されていて、
取り除く必要がなく、またシールの保守又は交換の場合
にタンク中のセンサ部品を除去する必要もない。点検整
備は基台１１を端キッャプ４０に保持する４個の保持ボ
ルト３８を除去することによって行う。ディスプレーサ
アーム７０は支持体７４中で回転できるためピボット円
盤５８をピボットピン９０、９２から外すことなく、端
キッャプ４０をねじ外して本体４８から除去するだけで
よい。実際、素子７８の直径Ｄ１と本体４８の直径Ｄ２
の大きさの関係によって、組立体全体（端キッャプ４
０、Ｏリング、スペーサ６２、ピボット円盤５８、ディ
スプレーサアーム７０、素子７８、制御アーム２２、ば
ね６３）は点検整備のために１ユニットとして除去する
ことができる。別法としては、制御アーム２２を左方へ
押圧することによって、又はこのアームを物理的に押す
ことによって、又は制御アームのねじ山付部分２２ａに
沿って調節ナット６５を回すことによりばね６３によっ
て及ぼされる力を除去することによってピボット円盤５
８の負荷を除去して、端キッャプ４０を取り除けるよう
になす（ピボット円盤５８を左方へ押圧するとピボット
円盤５８はピボットピン９０、９２から外れ、端キッャ
プ４０は本体４８からねじ外すことができる）。その
後、制御アーム２２に取付けられたピボット円盤５８は
取り出してシールの修理及び／又はディスプレーサアー
ム７０の長さの調節をすることができる。このことはセ
ンサ部品を除去することなく又は高圧タンクからトラニ
オン本体を除去することなく行うことができる。
【００２０】以上、新規な低摩擦、高圧型トラニオン支
承部・シール構造につき説明したが、本発明は上述した
処に限定されることなく，本発明の範囲内で種々の変更
を加えることができる。
承部・シール構造につき説明したが、本発明は上述した
処に限定されることなく，本発明の範囲内で種々の変更
を加えることができる。
【図１】本発明の好適実施例に使うリレーモジュールを
含む制御器のセンサ運動−応動素子を示す図である。
含む制御器のセンサ運動−応動素子を示す図である。
【図２】高圧液体レベルのセンサの使用環境下にある本
発明のトラニオン支承部・シール構造を示す、図１の２
−２線上の部分断面図である。
発明のトラニオン支承部・シール構造を示す、図１の２
−２線上の部分断面図である。
【図３】本発明のピボット円盤の端面図である。
【図４】図３の線４−４上の断面図である。
【図５】トラニオンの端キッャプの端面図である。
【図６】図５の線６−６上の断面図である。
【図７】トラニオン支承部を収容する本体の端面図であ
る。
る。
【図８】図７の線８−８線上の断面図である。
【図９】ピボットピン配置を示す図２の矢印Ａの方向に
見た部分図である。
見た部分図である。
【図１０】図９の線１０−１０上の断面図である。
【図１１】本発明のシールに使用するスペーサの断面図
である。
である。
【図１２】図１１のスペーサの端面図である。
【図１３】本発明に使用するピボットピンの端面図であ
る。
る。
【図１４】本発明に使用するピボットピンの側面図であ
る。
る。
１０ 制御器 １４ 入力装置 １６ 入力レバー １８ 出力レバー ２２ 制御アーム ２４ コイルばね ３０ 蝶形ナット ４０ 端キッャプ ４２ 円筒形凹み ４８ トラニオン本体 ５６ 高圧タンク ５８ ピボット円盤 ６０ 環状凹み ６２ スペーサ ６３ 圧縮ばね ６６ Ｏリング ７０ ディスプレーサアーム ７８ ディスプレーサ又はフロート素子 ７９ 液体 ８０ 球形窪み ８２ カラー ８６ 盲孔 ９０ ピボットピン ９２ ピボットピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許4838303（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 23/00 - 25/00
Claims (14)
- 【請求項１】 高圧タンクと、前記高圧タンクの内容物
のレベルの感知された変化を運動に変換するための前記
高圧タンク内のセンサ手段と、前記センサ手段の運動を
変換すために前記センサ手段に一端を連結されかつ前記
高圧タンク内に入るアーム手段と、前記アームの運動に
応動するために前記アーム手段に他端を連結されたリレ
ー手段と、前記高圧タンク内の圧力を維持している間に
前記アーム手段の運動を可能ならしめるために、前記高
圧タンク内に支持されかつ前記アーム手段に連結された
トラニオン手段とを含み、前記トラニオン手段は低摩擦
支承部をもちかつ高圧シール手段を含み、前記低摩擦支
承部はピボット円盤と、シール面から離間したピボット
軸線を限定する１対のピボットピンと、前記ピボット円
盤を前記ピボットピンに対して押圧するために前記アー
ム手段に定着された手段とを含み、前記アーム手段は前
記トラニオン手段を通過しかつ前記ピボット円盤に連結
されており、前記高圧シール手段はスペーサ手段を含
み、前記スペーサ手段は前記ピボット軸線の回りに前記
ピボット円盤が僅かに回動するよう前記シール面に対し
て前記ピボット円盤をシールするための複数のエラスト
マーシールを含むことを特徴とするセンサシステム。 - 【請求項２】 前記トラニオン手段が更に、前記シール
面を限定しかつ前記ピボットピンを支持する着脱自在の
端キッャプを含み、前記着脱自在の端キッャプは前記ア
ーム手段が自由に通過するオリフィスをもつことを特徴
とする請求項１に記載のシステム。 - 【請求項３】 高圧タンクと、前記高圧タンクの内容物
によって及ぼされる浮力に応動して動く前記高圧タンク
内のセンサ手段と、前記高圧タンクの外側における前記
センサ手段の運動を変換するために前記センサ手段に連
結されかつ前記高圧タンクの外側に延在するアーム手段
と、前記高圧タンク中に取り付けられた円筒形本体部材
と、前記本体部材に定着されかつオリフィスとシール面
を限定する着脱自在の端キャップと、前記アーム手段に
よって支持されたピボット円盤とを含み、前記アーム手
段は前記本体部材を通過しかつ前記端キャップ中のオリ
フィスを通過しており、更に、前記ピボット円盤と前記
シール面間のトラニオンシ支承部を備え、前記トラニオ
ン支承部は前記センサ手段の運動方向に直交するピボッ
ト軸線を限定する１対のピボットピンと、前記ピボット
円盤を前記シール面に対してシールするシール手段を含
むことを特徴とする高圧流体レベルセンサシステム。 - 【請求項４】 前記ピボットピンは前記シール面の上方
で前記端キッャプ内に支持され、更に、前記ピボット円
盤を押圧して前記ピボットピンに掛合させるばね手段を
含むことを特徴とする請求項３に記載のシステム。 - 【請求項５】 前記ピボット円盤は中心配置のカラー
と、前記ピボットピンに掛合する１対の窪みを含み、前
記シール手段は前記カラーに摺動掛合する環状スペーサ
と、前記ピボット円盤、前記スペーサ及び前記シール面
に掛合する複数のエラストマーシールを含むことを特徴
とする請求項４に記載のシステム。 - 【請求項６】 前記エラストマーシールはＯリングから
なることを特徴とする請求項５に記載のシステム。 - 【請求項７】 前記ピボット円盤は前記カラーと前記窪
み間にある環状凹みを含み、前記環状スペーサと前記環
状凹みは摺動嵌合状に掛合することを特徴とする請求項
６に記載のシステム。 - 【請求項８】 前記ばね手段は前記アーム手段と前記端
キャップ間に連結された圧縮ばねからなることを特徴と
する請求項７に記載のシステム。 - 【請求項９】 前記センサ手段は前記端キッャプを除去
するとき前記円筒形本体を自由に通過する形状をもつこ
とを特徴とする請求項８に記載のシステム。 - 【請求項１０】 円筒形本体と、オリフィスを限定する
前記本体中の着脱自在の端キッャプと、ピボット軸線を
限定する前記端キッャプ中に支持した１対のピボットピ
ンと、前記ピボットピンに回動自在に掛合するピボット
円盤と、前記円筒形本体の外側における前記ピボット円
盤の運動を変換するために前記ピボット円盤に固定され
かつ前記端キッャプ中の前記オリフィスを自由に通過す
るアーム手段と、前記ピボット円盤と前記端キャップを
シールするために前記ピボット円盤と前記端キッャプを
連結する軸線方向に可動のスペーサ手段と、前記ピボッ
ト円盤を押圧して前記ピボットピンと掛合させるばね手
段とを備え、前記スペーサ手段は前記シールを破壊する
ことなく前記ピボット軸線の回りに前記アーム手段が僅
かに動けるよう前記スペーサ手段と前記端キッャプを連
結しかつ前記スペーサ手段と前記ピボット円盤を連結す
る弾性のシールを含むことを特徴とする取り替え容易な
低摩擦高圧型のトラニオン支承部・シール装置。 - 【請求項１１】 前記ピボット円盤が円筒形カラーを含
み、前記カラーは環状凹みに囲まれかつ同心の平行な壁
を限定し、前記スペーサ手段は前記環状凹みの前記壁と
前記円筒形カラーに夫々掛合する外部と内部の平行面を
もつ環状リングとすることを特徴とする請求項１０に記
載の装置。 - 【請求項１２】 前記ピボット円盤は前記環状凹みに隣
接した環状面と、前記ピボットピンに掛合する前記環状
面内の１対の窪みをもつことを特徴とする請求項１１に
記載の装置。 - 【請求項１３】 前記弾性シールは前記環状スペーサと
前記円筒形カラーの間と、前記スペーサと前記端キッャ
プの間のＯリングのエラストマーシールからなることを
特徴とする請求項１２に記載の装置。 - 【請求項１４】 前記ばね手段は前記アーム手段と前記
端キャップ間に連結された圧縮ばねからなることを特徴
とする請求項１３に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/491,042 US5083461A (en) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | Low friction trunnion bearing and high pressure seal |
| US07/491042 | 1990-03-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04220533A JPH04220533A (ja) | 1992-08-11 |
| JP3150989B2 true JP3150989B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=23950556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05557891A Expired - Lifetime JP3150989B2 (ja) | 1990-03-08 | 1991-02-28 | センサシステム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5083461A (ja) |
| EP (1) | EP0451128A1 (ja) |
| JP (1) | JP3150989B2 (ja) |
| BR (1) | BR9100923A (ja) |
| CA (1) | CA2037725C (ja) |
| NO (1) | NO910910L (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6089086A (en) * | 1997-08-26 | 2000-07-18 | Rochester Gauges, Inc. | Liquid level gauge |
| US5992448A (en) * | 1998-01-21 | 1999-11-30 | Anderson; R. David | Liquid level controller |
| CN202929493U (zh) | 2012-08-30 | 2013-05-08 | 艾默生机械设备(深圳)有限公司 | 液位检测器 |
| US20140130874A1 (en) * | 2012-11-12 | 2014-05-15 | Fisher Controls International Llc | Method and apparatus for validating a field device in a control system |
| US9169932B2 (en) | 2013-02-11 | 2015-10-27 | Fisher Controls International Llc | Displacement level sensor and seal and pivot assembly for displacement level sensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4838303A (en) | 1986-10-14 | 1989-06-13 | Goans Kip B | Buoyancy operable liquid level sensor for controlling an alarm pressure fluid supply responsive to changes of liquid level in a pressure vessel |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1992212A (en) * | 1933-02-27 | 1935-02-26 | Burchard E Horne | Steam boiler regulator |
| US2137880A (en) * | 1937-06-03 | 1938-11-22 | Ernest W Loesser | Low water control for steam boilers |
| US2244131A (en) * | 1939-03-28 | 1941-06-03 | Ralph E Van Norstrand | Combination low water cutoff and pressure control |
| US2646067A (en) * | 1948-12-20 | 1953-07-21 | Maytag Co | Control mechanism |
| US2633022A (en) * | 1949-05-07 | 1953-03-31 | Republic Flow Meters Co | Liquid level measuring apparatus |
| US2826919A (en) * | 1952-10-07 | 1958-03-18 | Karl A Klingler | Sealed liquid control |
| US3064095A (en) * | 1959-07-20 | 1962-11-13 | Mcdonnell & Miller Inc | Low water cut-off device |
| AU424218B2 (en) * | 1970-10-26 | 1972-05-15 | Frank Weiss Projects Proprietary Limited | Sealed link for instruments |
| US3782199A (en) * | 1971-09-08 | 1974-01-01 | L Bell | Mud weighing unit |
| US3890478A (en) * | 1973-11-07 | 1975-06-17 | Gen Motors Corp | Liquid level sensor |
| DE2554951C2 (de) * | 1975-12-06 | 1982-09-09 | Sunvic Regler Gmbh, 5650 Solingen | Druckfeste Durchführung für Niveauschalter |
| US4181021A (en) * | 1978-07-28 | 1980-01-01 | Combustion Engineering, Inc. | Position transmitter |
| US4543973A (en) * | 1984-09-25 | 1985-10-01 | Giong Ho | Liquid level control apparatus and method |
| US4700738A (en) * | 1986-09-17 | 1987-10-20 | Dover Resources, Inc. | Liquid level controller |
-
1990
- 1990-03-08 US US07/491,042 patent/US5083461A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-28 JP JP05557891A patent/JP3150989B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-07 NO NO91910910A patent/NO910910L/no unknown
- 1991-03-07 BR BR919100923A patent/BR9100923A/pt not_active IP Right Cessation
- 1991-03-07 CA CA002037725A patent/CA2037725C/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-07 EP EP91870038A patent/EP0451128A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4838303A (en) | 1986-10-14 | 1989-06-13 | Goans Kip B | Buoyancy operable liquid level sensor for controlling an alarm pressure fluid supply responsive to changes of liquid level in a pressure vessel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9100923A (pt) | 1991-11-05 |
| EP0451128A1 (en) | 1991-10-09 |
| CA2037725C (en) | 2001-05-29 |
| JPH04220533A (ja) | 1992-08-11 |
| US5083461A (en) | 1992-01-28 |
| NO910910D0 (no) | 1991-03-07 |
| NO910910L (no) | 1991-09-09 |
| CA2037725A1 (en) | 1991-09-09 |
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