JPS6073427A

JPS6073427A - 差圧伝送器

Info

Publication number: JPS6073427A
Application number: JP18264683A
Authority: JP
Inventors: Akira Ishii; 明石井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1985-04-25

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〕本発明は差圧伝送器の改良に関する〇〔発明の技術的背景〕第１図は従来の差圧伝送器の構成を示す図である。高圧
側被検出圧力Ｐａを導入する尋人口Ｊａを有するフラン
ジ２ａと、低圧側被検出圧力ｐｂを導入する導入口１ｂ
を有するフランジ２ｂとは、それぞれ受圧ダイアフラム
３ａ。

３ｂを介して本体ケース４に密着固定されている。この
本体ケース４の受圧ダイアフラム３ａ＊　３　ｂ　（’
Ａにはそれぞれダイアフラム座５ａ。

５ｂが形成されている。また、本体ケース４とフランジ
２ａ、２ｂとの接続部は、シール部材６ａ、６ｂによっ
て液密にシールされている。

また、本体ケース４の内部には一対の受圧ダイアフラム
Ｊａ、、９ｂに跨が９かつ十字状をなすように圧力伝達
通路２が形成され、これに圧力伝達媒体８が充填されて
いる。そして、この圧力伝達通路７には同通路７を２つ
の室９ａ、９ｂに分割するように受圧ダイアフラムＪａ
、３ｂと平行に中間ダイアフラム１０が装架されている
。さらに、２つの室９ａ、９ｂに連通するように高圧側
連通孔１１ａと低圧側連通孔１１ｂとが本体ケース４に
形成されている。そして、これらの連通孔ＪＪａ、ＪＪ
ｂを仕切るように感圧素子１２が取シ付けられている。

この感圧素子１２は２つの被検出圧力Ｐａ、Ｐｂの差圧
を検出して電気信号に変換し信号線１３を介して外部に
出力するものである。

従って高圧側導入口１ａ敬介して被検出圧力Ｐａが同時
に低圧側導入口２ｂを介して被検出圧力ｐｂが共給され
たとすると、それぞれ受圧ダイアフラム３ａ、３ｂおよ
び圧力伝達導体８を介して感圧素子Ｊ２および中間ダイ
アフラム）０に上記圧力Ｐ、ａ、Ｐｂが加わる。そして
、中間ダイアフラム１０は低圧側にたわみ、感圧素子１
２は上記圧力Ｐａとｐｂ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０次に、前記圧力Ｐａとｐ
ｂの差がさらに大金〈なった場合には前記中間ダイアフ
ラム１０は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８が移動した容積分だけ受圧ダイアフラム
３ａ、’３ｂも低圧側にたわむ、上記圧力Ｐａとｐｂの
差がさらに大知くなると、受圧ダイアフラム３ａは受圧
ダイアフラム座５Ｒに着座する。従って、これ以上差圧
が大きくなっても受圧ダイアフラム３ａは移動不可能で
あるために圧力伝達媒体８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１２に検出範
囲があり、この検出範囲を越えた差圧が感圧素子１２に
加わると感圧素子１２が破壊する恐れが有るために、検
出範囲を越えた差圧が感圧素子に加わらないように保護
しようとするものである。

ところで、上記の動作は、被検出圧力Ｐａ。

ｐｂが静的に加わった例について説明したものであるが
、実際のプラントにおいては、さまざまな周期の圧力変
動（以下脈動圧と言う）がフランジ２ａ、２ｂを通って
受圧ダイアフラム３ａ、３ｂに印加される。この脈動圧
は、通常の場合でも検出したい差圧に比べて無視できな
いほど大きく、差圧伝送器の出力に変動を生じさせるも
のであるため除去する必要がある。この脈動圧の除去手
段としては、感圧素子１２の出力端に電気的なフィルタ
ーを接続して除去するものと、流体側に絞シを設け、差
圧伝送器本体の圧力変化に対する圧力伝達通路８の容積
移動を利用して除去するものとがある。曲名の手段は、
簡便ではあるが、差圧伝送器本体内部や感圧素子Ｊ２に
は脈動圧が加わるため、伝送器本体の４久性を考慮する
と、後者の手段もしくは２つの手段を併用することが望
せしい。

流体側に絞９を設けるものとして、プロセス流体ライン
から差圧伝送器入口１での１１ら管系に絞９を入れたも
のがあるが、これではｉ　ｆｉｌｌ定用の流体によって
は目づまりを起すこと、配管内の気泡の抜き具合によっ
て絞シの効果がかわること、さらに被測定流体の粘度に
も影響される等、実際の飲用に際して種々の制限が伴な
ってくる０また、本体ケース４内部の圧力伝達通路７又
は連通孔１１ａ、ｌｌｂの壁部に突起などの絞シ部を設
けたものもある。

〔背景技術の問題点〕

しかし、圧力伝達通路に絞り部を設けたものは、圧力伝
達媒体を封入する際に真空中で鋭気し注入するのが一般
的であるが、圧力伝達通路内に絞シ都があるために注入
、脱気が困難であシ、場合によっては残存気泡によって
差圧伝送器の性能が低下する恐れがある。また、外部か
ら絞シを可変可能とした構造のものも公知であるが、こ
の場合゛には外部と内部との間のシール性を保持しなが
ら絞シを可変するために可動部を可動させなければなら
ないので、全体的に構造が板軸になシ、コスト高となシ
、かつシール部が増えることによって信頼性が低下する
欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記実情にかんがみてなされたもので、圧力伝
達媒体の封入時において注入、脱気ス、が円滑に行なえ
、残存気泡によって性能が低下しない差圧伝送器を提供
することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、各受圧ダイアフラムから中間ダイアフラムへ
連絡する圧力伝達通路の延長上に封入口を設けて圧力伝
達媒体を注入するとともに、この封入口に圧力伝達通路
を絞る絞υ体を挿入して封入する差圧伝送器〔発明の実施例〕第２図は本発明の一実施例としての構成を示す図である
。同図において２ノは両側部を波状に形成してなる本体
ケースであって、この本体ケース２１の両側部には波状
部分を閉塞するように装架された受圧ダイアフラム２２
＆、２２ｂの端部を挾むようにそれぞれフランジ２３ａ
。

２３ｂが密着固定これている。２４ａは被検出圧力Ｐａ
を導入する高圧側の圧力導入口、２４ｂは被検出圧力ｐ
ｂを導入する低圧側の圧力導入口である。前記本体ケー
ス２１の内部には両受圧ダイアフラム２２＆と２２ｂと
に跨がるように圧力伝達通路２５が形成され、この圧力
伝達通路２５の両端部と前記波状部分とを連絡する延長
上に圧力伝達媒体の封入口２６＠、２６ｂが設けられて
いる。この圧力伝達通路２５の内部には圧力伝達媒体２
７が充填されているばかグでなく、該通路２５を２つの
室２Ｂ＆、２８ｂに分割するように中間ダイアフラム２
９が取付けられている。

さらに、中間ダイアフラム２９を挾んで２つの室２８ａ
、２８ｂとが連通ずるように本体ケース２１内に高圧側
連通孔３１＆及び低圧側連通孔３１ｂが形成されている
ｏ３２は両速通孔３１ａ、、９１ｂひいては２つの室２
８ａ、２８ｂの間を仕切るように設けられ、被検出圧力
Ｐａ、Ｐｂの圧力差を検出して電気信号に変換し外部へ
出力する感圧素子であるｏ３３は感圧素子３２の検出信
号を外部へ出力する信号線である〇一方、前記封入口２
６ａ、２６ｂにあっては１第３図に示すように本体ケー
ス２１の波状部分と連絡する第１の通路４１７＆、４０
ｂと、中間ダイアフラム２９に位置する圧力伝達通路２
５と連絡する第２の通路４７ａ、４１ｂと、第１の通路
４０ａ、４０ｂと第２の通路ｄｌ＆。

４１ｂとを連絡し、絞シ体４２ａ、４２ｂを挿入したと
きに媒体２７０通路となる第３の通路４３ａ、４３ｂと
で構成されている。そして、この封入口２６ａ、２６ｂ
にはそれぞれ絞υ体４２ａ、４２ｂおよび封止体４４ａ
、、４４ｂの順序で挿入され、この封止体４４ａ、４４
ｂは本体ケース２ノの外部よシネジなどの封止体抑え４
５ａ、４５ｂによって抑えられて液密に封止されるよう
になっている。

絞り体４２＆、４２ｂは、第１の通路４０ＥＬ、４０ｂ
および第２の通路４１ａ、４１ｂに相応する部分を除い
てその両端部分および第３の通路４３ａ、４３ｂに相応
する部分が同通路４３ａ、４３ｂよシ僅かにその外径を
小さくした程度の比較的大径の例えば中空体または充実
体によって構成されたものであるＯ特に、絞り体４２ａ
、４２ｂが中空体で構成されたものは、軽量で浮遊力が
あるので第４図のように圧力変動に対応して図示イのよ
うに可動し、よって低周波領域での圧力変動に対する応
答性を改善することがでむる０なお、外部からの圧力変
化に対し、圧力伝達媒体２７は図示矢印で示すように第
１の通路４０＆、４０ｂ、絞シ体４２ａ。

４２ｂの外周通路となる第３の通路４３ａ。

４３ｂＳ第２の通路４２ａ、４１ｂを通って中間ダイア
フラム２９側へ送られる。

次に、以上のように構成された差圧伝送器の作用につい
て説明する。先ず、封入口２６ａ。

２６ｂよ）圧力伝達媒体２７（通常、シリコン油など）
を注入し、圧力伝達通路２５および連通孔、？　ｌ　ａ
　、　、９７　ｂに圧力伝達媒体２７を充填する。この
場合、圧力伝達通路２５および連通孔３１ａ、Ｓｘｂ内
に圧力伝達媒体２７を封入し終るまでは、封入口２６ａ
、２６ｂに絞シ体４２ａ、４２ｂを挿入しないようにし
、これによって絞シ抵抗を出来るだけ小さくシ、媒体封
入時における圧力伝達媒体２７の注入および脱気を円滑
に行なうものである。そして、圧力伝達媒体２７を注入
、脱気した後、封入０２６ａ、２６ｂに絞シ体ａｚａ、
４２ｂを挿入し、しカル後、封止体４４ａ、４４ｂを挿
入してこの封止体４４ａ、４４ｂを封止体抑え４５ａ。

４５ｂで抑えて封止するものである。なお、この絞９体
４２ａ、４２ｂを挿入することによって中間ダイアフラ
ム２９の機能に何ら影響を与えるものではなく、むしろ
中間ダイアンラム２９に加わる高周波の過大圧変動を絞
υ体４２ａ、４２ｂによって減衰させることがで性、シ
かも前述したように絞シ体４２ａ、４２ｂを一部圧力伝
達通路２５として機能する封止口２６ａ、２６ｂに拘束
せずに圧力の変動に応じて可動するようにしておけば、
低周波領域での圧力変動に対しても応答性を改善で作る
。

しかして、以上のようにして圧力伝達媒体２７を封止し
た後、被検出圧力Ｐａ、Ｐｂの差圧測定が行なわれる。

いま、高圧側に被検出圧力Ｐａ、低圧側に被検出圧力ｐ
ｂが同時に加わ４０ａ、ａｓａ、４１ａｔｌ−経て中間
ダイアフラム２９の一面に伝達されるとともに、連通孔
３１ａを通って感圧素子３２の一方の面にも伝達される
。一方、低圧側の圧力ｐｂも全く同様に中間ダイアフラ
ム２９及び感圧素子３２の他方の面に伝達される。中間
ダイアフラム２９及び感圧素子３２は、差圧（：　Ｐ　
ａ　−Ｐ　ｂ　）に応じて変位するが、゛　、　” 判ト、感圧素子３２における単位圧力に対する体積変位
率は、中間ダイヤフラム２９に比べて極めて小さいので
、中間１ダイアフラム２９の体積変位と、絞シ体４２ａ
、４２ｂの絞り抵抗で、感圧素子３２の出力の応答特性
が沢るものである。シタがって、中凹ダイアフラム２９
の体積変位が一定であれば、絞、！７抵抗が大きいほど
応答は逓くなるものである。

なお、本発明は上記実施例に限定されることとなるｈ々
変形実施可能である。上記実施例では絞り体４２ａ、４
２ｂとして中空体又は充実体のものを用いたが、第５図
および第６図のように円管体σ２’ａ　、４２’ｂ着し
くは球体４２“ａ、４２“ｂのものでもよい。また、絞
シ体４２ａ、４２ｂと封止体４４＆、ｄａｂとは別体と
したが、第７図のように一体としてもよいものである。

〔発明の効果〕

従って、本発明は以上のように構成したことによシ、次
のような種々の効果を奏する。

（１）圧力伝達媒体の封入時に、圧力伝達Ａ路に絞シ体
を挿入しないので、注入、脱気を円滑に行なうことがで
き、残存気泡によって機器の性能が低下するようなこと
はなく、安価で確実な絞シー能を得ることができる。

（２）絞シの程度は絞シ体の形状、寸法などで任意に可
変でき、本体ケース側の加工は絞りの程度に拘らず共用
化できる。

（３）絞９体の挿入後、制止体によって封止口を封止す
るため、絞υ体の挿入によってシール性が損なうことが
ない。

（４）圧力伝達通路が高圧側と低圧側とで異なっていて
も、一対の絞り体の形状、寸法等を調整することで高圧
側と低圧側の絞シ抵抗を等しくすることができ、高圧側
と低圧側とに同時に加わるライン圧力の変動に対して差
圧を生じないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の差圧伝送器の断面図、第２図は本発明に
係る差圧伝送器の一実施例を示す断面図、第３図および
第４図は絞シ体の構成および機能説明図、第５図ないし
第７図は絞υ体の変形例を示す図である。２ノ・・・本体ケース、２２ａ、　２２ｂ・・・受圧ダ
イアフラム、２３ａ、２３ｂ・・・フランジ、２５・・
・圧力伝達通路、２６ａ、２６ｂ・・・封止口、２７・
・・圧力伝達媒体、２Ｅｉａ、２８ｂ・・・完、２９・
・・中間ダイアフラム、３１ａ、３１ｂ・・・連通孔、
３２・・・感圧素子、４０ａ、４０ｂ・・・第１の通路
、４１ａ、４１ｂ−第２の通路、４２ａ、４２’ａ、４
２″ｈ、４２ｂ、４２’ｂ、４２“ｂ　・・・絞シ体、
４．？ａ、ｔａｂ−・・第３の通路、４４ａ、４４ｂ・
・・封止体、４５＆、４５ｂ・・・封止体抑え。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）本体ケースと、この本体ケースの両側にそれぞれ
受圧ダイアフラムを挾んで密着固定された被検出圧力導
入用の一対のフランジと、前記一対の受圧ダイアフラム
に跨がるように形成されかつ圧力伝達媒体が充填される
前記本体ケース内の圧力伝達通路を２つの室に分割する
ように取シ付けた中間ダイアフラムと、この中間ダイア
フラムによって仕切られた２つの室に連通ずるように形
成されかつ前記圧力伝達媒体を充填してなる連通孔を仕
切るように配含され、前記２つの？の圧力差を横用して
電気信号に変換して外部へ出力する感圧素子とを有する
差圧伝送器において、前記各受圧ダイアフラムと中間ダ
イアフラムとの間の圧力伝達通路の延長上に圧力伝達媒
体の封入口を設け、かつこの封入口には前記圧力伝達通
路を絞る絞シ体を挿入したことを特徴とする差圧伝送器
。
（２）絞夛体は、封入口よ）前記圧力伝達通路に、中突
状、充実状、円管状、球状の倒れが１つの部材を挿入し
たものである特許請求の範囲第（１）項記載の差圧伝送
器。
（３）絞シ体は、前記封入口を封止するために封入口に
挿入される封止体と一体になっていることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項捷たは第（２）項記載の差圧
伝送器。
（４）絞シ体は、圧力伝達通路内で拘束されずに圧力の
変動に応じて可動するようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の差圧伝送器。