(57)【要約】【課題】人為的ミスによる差圧センサの破損を抑止でき、しかも、容易に着脱できる差圧測定装置を提供する。【解決手段】差圧センサ１１、第１プロテクタ２０、第２プロテクタ３０、第１配管４１、第２配管４２、第３配管４３、第４配管４４、第５配管４５、第６配管４６、第７配管４７、第８配管４８を備えている。第１プロテクタ２０に設けられたバルブ２５は、高入力ポート２１側の圧力と低ゲージポート２４側の圧力との差圧が所定値未満の時に閉じていて、差圧が所定値となると開かれる。第２プロテクタ３０に設けられたバルブ３５は、高入力ポート３１側の圧力と低ゲージポート３４側の圧力との差圧が所定値未満の時に閉じていて、差圧が所定値となると開かれる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流路に設けられた上流側測定部における流体の一次圧力と下流側測定部における流体の二次圧力との差圧を検出する差圧センサと、
高入力ポート、この高入力ポートと連通する高ゲージポート、低入力ポート、この低入力ポートと連通するとともに前記高入力ポートと連通する低ゲージポート、及び、前記高入力ポートと前記低ゲージポートとの間に設けられたバルブを有しており、前記高入力ポート側の圧力と前記低ゲージポート側の圧力との差圧が所定値未満の時に前記バルブは閉じていて、前記差圧が所定値となると前記バルブが開かれる第１プロテクタと、
高入力ポート、この高入力ポートと連通する高ゲージポート、低入力ポート、この低入力ポートと連通するとともに前記高入力ポートと連通する低ゲージポート、及び、前記高入力ポートと前記低ゲージポートとの間に設けられたバルブを有しており、前記高入力ポート側の圧力と前記低ゲージポート側の圧力との差圧が所定値未満の時に前記バルブは閉じていて、前記差圧が所定値となると前記バルブが開かれる第２プロテクタと、
前記上流側測定部と前記第２プロテクタの低入力ポートとを連通する第１配管と、
前記下流側測定部と前記第１プロテクタの低入力ポートとを連通する第２配管と、
前記第２プロテクタの低ゲージポートと前記差圧センサの一次圧力側流入口とを連通する第３配管と、
前記第１プロテクタの低ゲージポートと前記差圧センサの二次圧力側流入口とを連通する第４配管と、
前記上流側測定部と前記第１プロテクタの高入力ポートとを連通する第５配管と、
前記下流側測定部と前記第２プロテクタの高入力ポートとを連通する第６配管と、
前記第１プロテクタの高ゲージポートと前記差圧センサの一次圧力側流入口とを連通する第７配管と、
前記第２プロテクタの高ゲージポートと前記差圧センサの二次圧力側流入口とを連通する第８配管と、を具備していることを特徴とする差圧測定装置。
【請求項２】
前記一次圧力を検出する圧力センサが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の差圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば流量計等に取付けて、一次圧力と二次圧力とを差圧を測定する差圧測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オリフィス流量計や可変絞り流量計等の絞り流量計では、絞りの上流側測定部における流体の一次圧力と絞りの下流側測定部における流体の二次圧力との差圧を測定し、この測定した差圧を用いて流体の流量を算出している。流体の一次圧力と二次圧力との差圧の測定は、差圧センサを備えた差圧測定装置により行なわれる。
【０００３】
差圧測定装置は、差圧センサと、第１連通管と、第２連通管と、第１配管と、第２配管とを備えている。差圧センサは、例えば、ストレインゲージ或いは圧電素子等からなる。第１連通管は上流側測定部と着脱自在に連結しており、第２連通管は下流側測定部と着脱自在に連結している。第１配管は、一端部が第１連通管と連結しているとともに、他端部が差圧センサの一次圧力側流入口と連結している。第２配管は、一端部が第２連通管と連結しているとともに、他端部が差圧センサの二次圧力流入口と連結している。
【０００４】
すなわち、この差圧測定装置では、上流側測定部と差圧センサの一次圧力流入口とが第１連通管及び第１配管を介して連通されているとともに、下流側測定部と差圧センサの二次圧力流入口とが第２連通管及び第２配管を介して連通されている。これにより、差圧センサには、一次圧力側流入口からは一次圧力を与える流体が流入し、二次圧力側流入口からは二次圧力を与える流体が流入して、一次圧力と二次圧力との差圧分だけ歪む。この差圧測定装置では、差圧センサの歪みにより生じる物性の変化量（ストレインゲージでは圧抵抗効果による抵抗値の変化量、圧電素子では圧電効果による電気分極の変化量）から一次圧力と二次圧力との差圧を得ている。
【０００５】
ところで、差圧測定装置は、流量計から第１連通管或いは第２連通管の内のいずれか一方のみを着脱させると、差圧センサの一次圧力側と二次圧力側との内のいずれか一方のみに過負荷な圧力（以下、過負荷片圧と言う）がかかり、差圧センサを破損させてしまうおそれがある。
【０００６】
すなわち、流量計から第１連通管のみを取外す、或いは、第２連通管のみを取付けると、二次圧力側の圧力は二次圧力、一次圧力側の圧力は大気圧となる。同様に、流量計から第２連通管のみを取外す、或いは、第１連通管のみを取付けると、一次圧力側の圧力は一次圧力、二次圧力側の圧力は大気圧となる。
【０００７】
一方、差圧センサは、一次圧力と二次圧力との差圧を検出できる程度の精度を有するものであり、一般に、差圧センサが許容できる片圧の最大値（以下、片圧過負荷耐圧と言う）は一次圧力と大気圧との差圧、或いは、二次圧力と大気圧との差圧と比べて小さい。したがって、流量計から第１連通管或いは第２連通管の内のいずれか一方のみを着脱させると、一次圧力側にかかる圧力と二次圧力側にかかる圧力との差圧が片圧過負荷耐圧を超過して差圧センサの破損を引き起こすおそれがある。
【０００８】
そのため、従来の差圧測定装置には、第１配管の一端部及び第２配管の一端部を同時に開閉する手動の開閉バルブが具備されている。この差圧測定装置では、流量計に差圧測定装置を取付ける際、第１連通管及び第２連通管の双方を流量計に取付けてから開閉バルブを開く。また、流量計から差圧測定装置を取外す際、開閉バルブを閉じてから第１連通管及び第２連通管の双方を取外す。このように着脱することで、差圧センサの一次圧力側と二次圧力側との内のいずれか一方のみに過負荷な圧力がかかるのを抑制している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の差圧測定装置では、第１連通管及び第２連通管の着脱時に開閉バルブを開閉する必要があり面倒である。また、開閉バルブの開閉を誤ってしまうと、人為的ミスにより差圧センサを破損してしまうおそれがある。
【００１０】
本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、人為的ミスによる差圧センサの破損を抑止でき、しかも、容易に着脱できる差圧測定装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明の差圧測定装置は、流体の流路に設けられた上流側測定部における流体の一次圧力と下流側測定部における流体の二次圧力との差圧を検出する差圧センサと、高入力ポート、この高入力ポートと連通する高ゲージポート、低入力ポート、この低入力ポートと連通するとともに前記高入力ポートと連通する低ゲージポート、及び、前記高入力ポートと前記低ゲージポートとの間に設けられたバルブを有しており、前記高入力ポート側の圧力と前記低ゲージポート側の圧力との差圧が所定値未満の時に前記バルブは閉じていて、前記差圧が所定値となると前記バルブが開かれる第１プロテクタと、高入力ポート、この高入力ポートと連通する高ゲージポート、低入力ポート、この低入力ポートと連通するとともに前記高入力ポートと連通する低ゲージポート、及び、前記高入力ポートと前記低ゲージポートとの間に設けられたバルブを有しており、前記高入力ポート側の圧力と前記低ゲージポート側の圧力との差圧が所定値未満の時に前記バルブは閉じていて、前記差圧が所定値となると前記バルブが開かれる第２プロテクタと、前記上流側測定部と前記第２プロテクタの低入力ポートとを連通する第１配管と、前記下流側測定部と前記第１プロテクタの低入力ポートとを連通する第２配管と、前記第２プロテクタの低ゲージポートと前記差圧センサの一次圧力側流入口とを連通する第３配管と、前記第１プロテクタの低ゲージポートと前記差圧センサの二次圧力側流入口とを連通する第４配管と、前記上流側測定部と前記第１プロテクタの高入力ポートとを連通する第５配管と、前記下流側測定部と前記第２プロテクタの高入力ポートとを連通する第６配管と、前記第１プロテクタの高ゲージポートと前記差圧センサの一次圧力側流入口とを連通する第７配管と、前記第２プロテクタの高ゲージポートと前記差圧センサの二次圧力側流入口とを連通する第８配管と、を具備していることを特徴とする。
【００１２】
この発明の差圧測定装置によれば、上流側測定部から流入した流体は、第２プロテクタの低入力ポート及び低ゲージポートを介して差圧センサの一次圧力側流入口に流入するとともに、第１プロテクタの高入力ポート及び高ゲージポートを介して差圧センサの一次圧力側流入口に流入する。このとき、第１プロテクタの高入力ポート側の圧力と低ゲージポート側の圧力との差圧が所定値となると、第１プロテクタのバルブが開かれて、上流側測定部から流入した流体の一部は、第１プロテクタの高入力ポート、低ゲージポートを介して差圧センサの二次圧力側流入口に流れる。
【００１３】
一方、下流側測定部から流入した流体は、第１プロテクタの低入力ポート及び低ゲージポートを介して差圧センサの二次圧力側流入口に流入するとともに、第２プロテクタの高入力ポート及び高ゲージポートを介して二次圧力側流入口に流入する。このとき、第２プロテクタの高入力ポート側の圧力と低ゲージポート側の圧力との差圧が所定値となると、第２プロテクタのバルブが開かれて、下流側測定部から流入した流体の一部は、第２プロテクタの高入力ポート、低ゲージポートを介して差圧センサの一次圧力側流入口に流れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
【００１５】
差圧測定装置１は、図１に示したように、例えば、可変絞り流量計５０に取付けて、可変絞り５２の上流側測定部５４における流体（例えば気体）の一次圧力と可変絞り５２の下流側測定部５５における流体の二次圧力との差圧及び一次圧力を測定し、これにより、前記可変絞り流量計５０の流量を求めるものである。
【００１６】
可変絞り流量計５０は、流体が流れる管５１、上記可変絞り５２の下流側に配置されたガバナ（減圧装置）５３、差圧測定装置１等を備えている。なお、ガバナ５３は無くともよい。
【００１７】
流量計５０の管５１には、上流側測定部５４及び下流側測定部５５に位置して開閉する手動で開閉する開閉バルブ（図示せず）が夫々設けられている。なお、この開閉バルブは、手動で開閉するものだけでなく、第１連通管５６及び第２連通管５７の流量計側の一端部に設けられたカプラー（連結器）を取付けると開き、取外すと閉じる開閉バルブを用いることもできる。この流量計５０に流れる流体の圧力は、例えば、一次圧力が８００ｋＰａ程度、二次圧力が７９０〜８００ｋＰａ程度である。
【００１８】
差圧測定装置１は、図２に示したように、差圧センサ１１、圧力センサ１２、第１プロテクタ２０及び第２プロテクタ３０を有するプロテクト機構１０、第１連通管５６、第２連通管５７、第１配管４１、第２配管４２、第３配管４３、第４配管４４、第５配管４５、第６配管４６、第７配管４７、及び、第８配管４８等を具備している。また、図１に示したように、差圧センサ１１及び圧力センサ１２は電源電池１４で駆動する記録計１３と接続されている。差圧センサ１１及び圧力センサ１２の出力信号はこの記録計１３で夫々記録される。
【００１９】
差圧センサ１１は、上流側測定部５４における流体の一次圧力と下流側測定部５５における流体の二次圧力との差圧を検出するものである。この差圧センサ１１は、例えば、ストレインゲージ或いは圧電素子等からなり、一次圧力側流入口１１ａから流入した流体の一次圧力と、二次圧力側流入口１１ｂから流入した流体の二次圧力との差圧分だけ歪むように形成されている。この差圧センサ１１は、歪みにより生じる物性の変化量（例えば、ストレインゲージでは圧抵抗効果による抵抗値の変化量、圧電素子では圧電効果による電気分極の変化量等）から一次圧力と二次圧力との差圧を得る。
【００２０】
圧力センサ１２は、上流側測定部５４における流体の一次圧力を測定するものである。圧力センサ１２は、例えば、第３配管４３と第７配管４７とが合流する合流点Ｘよりも下流側に位置するように前記第７配管４７に取付けて、差圧センサ１１の一次圧力側流入口１１ａに流入する流体の圧力を検出している。圧力センサ１２もまた、例えば、ストレインゲージ或いは圧電素子等からなり、一次圧力が与える歪みで生じた物性の変化量により一次圧力を得る。なお、圧力センサ１２の取付け位置は、一次圧力が検出できる位置であればどこでもよい。
【００２１】
第１プロテクタ２０は、高入力ポート２１、この高入力ポート２１と連通する高ゲージポート２２、低入力ポート２３、この低入力ポート２３と連通するとともに高入力ポート２１と連通する低ゲージポート２４、及び、高入力ポート２１と低ゲージポート２４との間に設けられたバルブ２５を有している。
【００２２】
バルブ２５としては、例えば逆止弁等を用いることができる。このバルブ２５は、低ゲージポート２４側の圧力が高入力ポート２１側の圧力よりも高い場合には開かないように取付けられている。このバルブ２５は、高入力ポート２１側の圧力が低ゲージポート２４側の圧力よりも高く、且つ、高入力ポート２１側の圧力と低ゲージポート２４側の圧力との差圧が所定値以上となると開く。したがって、第１プロテクタ２０では、流体の流れ方向は高入力ポート２１側から低ゲージポート２４側への一方通行であり、低ゲージポート２４側から高入力ポート２１側に逆流することはない。
【００２３】
また、高入力ポート２１と高ゲージポート２２との間、及び、低入力ポート２３と低ゲージポート２４との間に夫々、例えばオリフィス等からなる流量調整部２６，２７が設けられている。
【００２４】
第１プロテクタ２０と同様、第２プロテクタ３０は、高入力ポート３１、この高入力ポート３１と連通する高ゲージポート３２、低入力ポート３３、この低入力ポート３３と連通するとともに高入力ポート３１と連通する低ゲージポート３４、及び、高入力ポート３１と低ゲージポート３４との間に設けられたバルブ３５を有している。
【００２５】
バルブ３５としては、例えば逆止弁等を用いることができる。このバルブ３５は、低ゲージポート３４側の圧力が高入力ポート３１側の圧力よりも高い場合には開かない向きに取付けられている。このバルブ３５は、高入力ポート３１側の圧力が低ゲージポート３４側の圧力よりも高く、且つ、高入力ポート３１側の圧力と低ゲージポート３４側の圧力との差圧が所定値以上となると開く。したがって、第２プロテクタ３０では、流体の流れ方向は高入力ポート３１側から低ゲージポート３４側への一方通行であり、低ゲージポート３４側から高入力ポート３１側に逆流することはない。
【００２６】
この第２プロテクタ３０では、高入力ポート３１側の圧力と低ゲージポート３４側の圧力との差圧が所定値未満の時にバルブ３５は閉じていて、前記差圧が所定値となるとバルブ３５が開かれる。また、高入力ポート３１と高ゲージポート３２との間、及び、低入力ポート３３と低ゲージポート３４との間に夫々、例えばオリフィス等からなる流量調整部３６，３７が設けられている。
【００２７】
第１連通管５６の流量計側の一端部には図示しないカプラーが設けられており、第１連通管５６はこのカプラーを介して上流側測定部５４と着脱自在に連結される。第２連通管５７の流量計側の一端部にもまた図示しないカプラーが設けられており、第２連通管５７はこのカプラーを介して下流側測定部５５と着脱自在に連結される。第１連通管５６及び第２連通管５７の他端部は、第１配管４１の一端部及び第２配管４２の一端部と連結されている。第１連通管５６及び第２連通管５７は、カプラーを取外すと内部に空気（大気）が流入するように形成されている。
【００２８】
第１配管４１は、一端部を上流側測定部５４に連なる第１連通管５６の他端部と連結させるとともに、他端部を第２プロテクタ３０の低入力ポート３３と連結させることで、上流側測定部５４と第２プロテクタ３０の低入力ポート３３とを連通させている。
【００２９】
第２配管４２は、一端部を下流側測定部５５に連なる第２連通管５７の他端部と連結させるとともに、他端部を第１プロテクタ２０の低入力ポート２３と連結させることで、下流側測定部５５と第１プロテクタ２０の低入力ポート２３とを連通させている。
【００３０】
第３配管４３は、一端部を第２プロテクタ３０の低ゲージポート３４と連結させるとともに、他端部を差圧センサ１１の一次圧力側流入口１１ａと連結させることで、第２プロテクタ３０の低ゲージポート３４と差圧センサ１１の一次圧力側流入口１１ａとを連通させている。
【００３１】
第４配管４４は、一端部を第１プロテクタ２０の低ゲージポート２４と連結させるとともに、他端部を差圧センサ１１の一次圧力側流入口１１ｂと連結させることで、第１プロテクタ２０の低ゲージポート２４と差圧センサ１１の二次圧力側流入口１１ｂとを連通させている。
【００３２】
第５配管４５は、一端部を上流側測定部５４に連なる第１配管４１と連通させるとともに、他端部を第１プロテクタ２０の高入力ポート２１と連結させることで、上流側測定部５４と第１プロテクタ２０の高入力ポート２１とを連通させている。
【００３３】
第６配管４６は、一端部を下流側測定部５５に連なる第２配管４２と連通させるとともに、他端部を第２プロテクタ３０の高入力ポート３１と連結させることで、下流側測定部５５と第２プロテクタ３０の高入力ポート３１とを連通させている。
【００３４】
第７配管４７は、一端部を第１プロテクタ２０の高ゲージポート２２と連結させるとともに、他端部を差圧センサ１１の一次圧力側流入口１１ａに連なる第３配管４３と連通させることで、第１プロテクタ２０の高ゲージポート２２と差圧センサ１１の一次圧力側流入口１１ａとを連通させている。
【００３５】
第８配管４８は、一端部を第２プロテクタ３０の高ゲージポート３２と連結させるとともに、他端部を差圧センサ１１の二次圧力側流入口１１ｂに連なる第４配管４４と連通させることで、第２プロテクタ３０の高ゲージポート３２と差圧センサ１１の二次圧力側流入口１１ｂとを連通させている。
【００３６】
ところで、この差圧測定装置１は、上述したように、一次圧力が８００ｋＰａ程度、二次圧力が７９０〜８００ｋＰａ程度の可変絞り流量計５０に取付けて、この流量計５０の可変絞り５２上流側測定部５４における一次圧力と可変絞り５２の下流側測定部５５における二次圧力との差圧を測定する。
【００３７】
そのため、差圧センサ１１としては、検出可能な差圧領域（以下、圧力レンジと言う）の最小値が１ｋＰａ以下、最大値が９ｋＰａ以上であり、且つ、許容できる１次圧力或いは２次圧力の最大値（以下、最高使用圧力と言う）が８００ｋＰａ以上の差圧センサを選択する必要がある。この差圧測定装置１では、差圧センサ１１として、例えば、圧力レンジが０ｋＰａ〜１０ｋＰａ、最高使用圧力が２．４５ＭＰａであり、且つ、片圧過負荷耐圧が６０ｋＰａの差圧センサを用いている。
【００３８】
また、この差圧測定装置１では、第１プロテクタ２０及び第２プロテクタ３０のバルブ２５，３５として夫々、例えば、高入力ポート２１，３１側の圧力と低ゲージポート２４，３４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ未満の時に閉じていて、前記差圧が１１ｋＰａ以上となると開かれるバルブを用いている。
【００３９】
なお、バルブ２５，３５は夫々、高入力ポート２１，３１側の圧力と低ゲージポート２４，３４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ以上となってから、バルブ２５，３５が開かれるまでに１秒〜２秒程度の時間差がある。そのため、高入力ポート２１，３１側の圧力と低ゲージポート２４，３４側の圧力との差圧が一時的に１１ｋＰａを超過する。この差圧測定装置１では、第１配管４１〜第８配管４８の配管長や配管径、或いは、第１プロテクタ２０及び第２プロテクタ３０に設けられた流量調整部２６，２７，３６，３７を通過する単位時間当たりの流量等を調整することで、バルブ２５，３５が開かれるまでの間に、差圧センサ１１の一次圧力側と二次圧力側との内のいずれか一方のみに片圧過負荷耐圧を越える過負荷片圧がかからないように調整されている。
【００４０】
この差圧測定装置１では、上述のように、圧力レンジが０ｋＰａ〜１０ｋＰａ、片圧過負荷耐圧が６０ｋＰａの差圧センサ１１を用いている。したがって、高入力ポート３１側の圧力と低ゲージポート３４側の圧力との差圧が６０ｋＰａを超えると差圧センサ１１が破損するおそれがある。
【００４１】
差圧センサ１１に片圧過負荷耐圧を超える差圧がかからないようにするためには、高入力ポート２１側の圧力と低ゲージポート２４側の圧力との差圧が圧力レンジの最大値である１０ｋＰａよりも大きく、且つ、できるだけ圧力レンジの最大値に近い差圧値、例えば１１ｋＰａ程度で平衡状態となるように設定するのが好ましい。
【００４２】
この実施形態では、高入力ポート２１側に過負荷な圧力を与える流体が流れ込んでいる状態では、バルブ２５は開いたまま保持されて、高入力ポート２１側の圧力と低ゲージポート２４側の圧力との差圧が１１ｋＰａで平衡状態となるように設計されている。
【００４３】
同様に、差圧センサ１１に片圧過負荷耐圧を超える差圧がかからないようにするためには、高入力ポート３１側の圧力と低ゲージポート３４側の圧力との差圧が圧力レンジの最大値である１０ｋＰａよりも大きく、且つ、できるだけ圧力レンジの最大値に近い差圧値、例えば１１ｋＰａ程度で平衡状態となるように設定するのが好ましい。
【００４４】
この実施形態では、高入力ポート３１側に過負荷な圧力を与える流体が流れ込んでいる状態では、バルブ３５は開いたまま保持されて、高入力ポート３１側の圧力と低ゲージポート３４側の圧力との差圧が１１ｋＰａで平衡状態となるように設計されている。
【００４５】
この差圧測定装置１は、以下のようにして使用する。
例えば、下流側測定部５５に第２連通管５７を先に取付ける場合は以下のようになる。上流側測定部５４に第１連通管５６の一端部を取付けるとともに、下流側測定部５５に第２連通管５７の一端部に取付ける。下流側測定部５５の開閉バルブを開くと、第２配管４２には二次圧力、すなわち７９０ｋＰａ〜８００ｋＰａを与える流体が流入する。第２配管４２から流入した流体は、第１プロテクタ２０の低入力ポート２３→流量調整部２７→低ゲージポート２４→第４配管４４→第８配管４８を介して差圧センサ１１の二次側流入口１１ｂに流入する。
【００４６】
また、第２配管４２から流入した流体の一部は、第６配管４６を介して第２プロテクタ３０の高入力ポート３１に流入し、流量調整部３６→高ゲージポート３２→第８配管４８→第４配管４４を介して差圧センサ１１の二次側流入口１１ｂに流入する。
【００４７】
このとき、第２プロテクタ３０の低ゲージポート３４側の圧力は大気圧（１０１．３２５ｋＰａ）であるため、第２プロテクタ３０に高入力ポート３１に流体が流入すると間もなく第２プロテクタ３０の高入力ポート３１側の圧力と低ゲージポート３４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ以上となり、第２プロテクタ３０のバルブ３５が開く。そのため、第６配管４６に流入した流体は、第２プロテクタ３０の高入力ポート３１→バルブ３５→低ゲージポート３４→第３配管４３、或いは、第２プロテクタ３０の高入力ポート３１→バルブ３５→低ゲージポート３４→流量調整部３７→低入力ポート３３→第１配管４１→第５配管４５→第１プロテクタ２０の高入力ポート２１→流量調整部２６→高ゲージポート２２→第７配管４７→第３配管４３を介して差圧センサ１１の一次側流入口１１ａに流入するようになる。
【００４８】
また、第１プロテクタ２０のバルブ２５は、高入力ポート２１側の圧力と低ゲージポート２４側の圧力との差圧により開閉し、差圧センサ１１の一次側流入口１１ａに流入する流体の圧力と第２流入口１１ｂに流入する流体の圧力とを調整する。
【００４９】
なお、高入力ポート３１側の圧力と低ゲージポート３４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ以上となってから、バルブ３５が開かれるまでに１秒〜２秒程度の時間差があるが、上述にように、第１配管４１〜第８配管４８の配管長や配管径、或いは流量調整部２６，２７，３６，３７を通過する単位時間当たりの流量等が調整されているため、バルブ３５が開かれるまでの間に差圧センサ１１の一次圧力側と二次圧力側との内のいずれか一方のみに片圧過負荷耐圧を越える過負荷な圧力がかかることは無い。
【００５０】
次に、上流側測定部５４の開閉バルブを開く。すると、第１配管４１から流入した流体は、第１配管４１及び第２プロテクタ３０の低入力ポート３３を介して第２プロテクタ３０の低ゲージポート３４に流入する。そのため、高入力ポート３１側の圧力と低ゲージポート３４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ未満となりバルブ３５が閉じる。
【００５１】
また、第１配管４１から流入した流体の一部は、第５配管４５を介して第１プロテクタ２０の高入力ポート２１に流入する。このとき、第１プロテクタ２０の低ゲージポート２４側には、第２配管４２から流体が流入しているため、差圧は１１ｋＰａ未満の圧力で平衡状態となり、バルブ２５は閉じたまま保持される。
【００５２】
したがって、上流側測定部５４から第１配管４１に流入した流体は、第２プロテクタ３０の低入力ポート３３→流量調整部３７→低ゲージポート３４→第３配管４３を流通する、或いは、第５配管４５→第１プロテクタ２０の高入力ポート２１→流量調整部２６→高ゲージポート２２→第７配管４７→第３配管４３を流通して、その全てが差圧センサ１１の一次側流入口１１ａに流入する。
【００５３】
また、下流側測定部５５から第２配管４２に流入した流体は、第１プロテクタ２０の低入力ポート２３→流量調整部２７→低ゲージポート２４→第４配管４４を流通する、或いは、第６配管４６→第２プロテクタ３０の高入力ポート３１→流量調整部３６→高ゲージポート３２→第８配管４８→第４配管４４を流通して、その全てが差圧センサ１１の一次側流入口１１ｂに流入する。これにより、一次圧力と二次圧力との差圧が測定できるようになる。
【００５４】
この差圧測定装置１では、上流側測定部５４に第１連通管５６を先に取付けることもできる。上流側測定部５４に第１連通管５６の一端部に取付けて、上流側測定部５４の開閉バルブを開くと、第１配管４１には一次圧力、すなわち８００ｋＰａを与える流体が流入する。第１配管４１から流入した流体は、第２プロテクタ３０の低入力ポート３３→流量調整部３７→低ゲージポート３４→第３配管４３を介して差圧センサ１１の一次側流入口１１ａに流入する。
【００５５】
また、第１配管４１から流入した流体の一部は、第５配管４５を介して第１プロテクタ２０の高入力ポート２１に流入し、流量調整部２６→高ゲージポート２２→第７配管４７→第３配管４３を介して差圧センサ１１の一次側流入口１１ａに流入する。
【００５６】
このとき、第１プロテクタ２０の低ゲージポート２４側の圧力は大気圧であるため、第１プロテクタ２０に高入力ポート２１に流体が流入すると間もなく第１プロテクタ２０の高入力ポート２１側の圧力と低ゲージポート２４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ以上となり、第１プロテクタ２０のバルブ２５が開く。そのため、第５配管４５に流入した流体は、第１プロテクタ２０の高入力ポート２１→バルブ２５→低ゲージポート２４→第４配管４４→第８配管４８、或いは、第１プロテクタ２０の高入力ポート２１→バルブ２５→低ゲージポート２４→流量調整部２７→低入力ポート２３→第２配管４２→第６配管４６→第２プロテクタ３０の高入力ポート３１→流量調整部３６→高ゲージポート３２→第８配管４８を介して差圧センサ１１の二次側流入口１１ｂに流入するようになる。
【００５７】
次に、下流側測定部５５に第２連通管５７の一端部を取付けて、下流側測定部５５の開閉バルブを開く。すると、第２配管４２から流入した流体は、第２配管４２及び第１プロテクタ２０の低入力ポート２３を介して第１プロテクタ２０の低ゲージポート２４に流入する。そのため、高入力ポート２１側の圧力と低ゲージポート２４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ未満となりバルブ２５が閉じる。
【００５８】
また、第２配管４２から流入した流体の一部は、第６配管４６を介して第２プロテクタ３０の高入力ポート３１に流入する。このとき、第２プロテクタ３０の低ゲージポート３４側には、第３配管４３から流体が流入しているため、差圧は１１ｋＰａ未満の圧力で平衡状態となり、バルブ２５は閉じたまま保持される。
【００５９】
したがって、上流側測定部５４から第１配管４１に流入した流体は、その全てが差圧センサ１１の一次側流入口１１ａに流入し、下流側測定部５５から第２配管４２に流入した流体は、その全てが差圧センサ１１の一次側流入口１１ｂに流入して、一次圧力と二次圧力との差圧が測定できるようになる。
【００６０】
このように、この差圧測定装置１では、第１連通管５６及び第２連通管５７のどちらから取付けても、差圧センサ１１の一次圧力側と二次圧力側との内のいずれか一方のみに過負荷な圧力がかかるのを抑制しつつ、流量計５０に取付けることができる。
【００６１】
差圧測定後、第１連通管５６及び第２連通管５７を取外す場合は以下のようになる。上流側測定部５４の開閉バルブ及び下流側測定部５５の開閉バルブを閉じる。そして、例えば、第１連通管５６を上流側測定部５４から取外すとともに、第１連通管５６のカプラーを取外すと、第１連通管５６から空気が流入する。これにより、差圧センサ１１の一次側流入口１１ａ→第３配管４３→第２プロテクタ３０の低ゲージポート３４→流量調整部３７→低入力ポート３３→第１配管４１、或いは、差圧センサ１１の一次側流入口１１ａ→第３配管４３→第７配管４７→第１プロテクタ２０の高ゲージポート２２→流量調整部２６→高入力ポート２１→第５配管４５→第１配管４１の順序で大気圧に開放される。
【００６２】
このとき、第２プロテクタ３０の高入力ポート３１側には下流側測定部５５から流入した流体により圧力がかかっているため、低ゲージポート３４側が大気圧に開放されると間もなく第２プロテクタ３０の高入力ポート３１側の圧力と低ゲージポート３４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ以上となり、第２プロテクタ３０のバルブ３５が開く。そのため、差圧センサ１１の二次側流入口１１ｂ→第８配管４８→第２プロテクタ３０の高ゲージポート３２→流量調整部３６→高入力ポート３１→バルブ３５→低ゲージポート３４→流量調整部３７→低入力ポート３３→第１配管４１、或いは、差圧センサ１１の二次側流入口１１ｂ→第８管４８→第４配管４４→第１プロテクタ２０の低ゲージポート２４→流量調整部２７→低入力ポート２３→第２配管４２→第６配管４６→第２プロテクタ３０の高入力ポート３１→バルブ３５→低ゲージポート３４→流量調整部３７→低入力ポート３３→第１配管４１の順序で大気圧に開放されるようになる。
【００６３】
第２プロテクタ３０の高入力ポート３１側の圧力と低ゲージポート３４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ以上となるとバルブ３５が開き、大気開放状態となって高入力ポート３１側の圧力と低ゲージポート３４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ未満となるとバルブ３５は閉じる。これにより、差圧センサ１１の一次圧力側と二次圧力側との内のいずれか一方のみに過負荷な圧力がかかるのが抑制される。
【００６４】
次に、第２連通管５７のカプラーを取外すと、第２連通管５７からも空気が流入するようになる。高入力ポート３１側の圧力と低ゲージポート３４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ未満となるとバルブ３５が閉じる。
【００６５】
このときも、第１連通管５６及び第２連通管５７のどちらから取外しても良い。第２連通管５７のカプラーを取外すと、第２連通管５７から空気が流入する。これにより、差圧センサ１１の二次側流入口１１ｂ→第８配管４８→第４配管４４→第１プロテクタ２０の低ゲージポート２４→流量調整部２７→低入力ポート２３→第２配管４２、或いは、差圧センサ１１の二次側流入口１１ｂ→第８配管４８→第２プロテクタ３０の高ゲージポート３２→流量調整部３６→高入力ポート３１→第６配管４６→第２配管４２の順序で大気圧に開放される。
【００６６】
このとき、第１プロテクタ２０の高入力ポート２１側には上流側測定部５５から流入した流体により圧力がかかっているため、低ゲージポート２４側が大気圧に開放されると間もなく第１プロテクタ２０の高入力ポート２１側の圧力と低ゲージポート２４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ以上となり、第１プロテクタ２０のバルブ２５が開く。そのため、差圧センサ１１の一次側流入口１１ａ→第３配管４３→第７配管４７→第１プロテクタ２０の高ゲージポート２２→流量調整部２６→高入力ポート２１→バルブ２５→低ゲージポート２４→流量調整部２７→低入力ポート２３→第２配管４２、或いは、差圧センサ１１の一次側流入口１１ａ→第３配管４３→第２プロテクタ３０の低ゲージポート３４→流量調整部３７→低入力ポート３３→第１配管４１→第５配管４５→第１プロテクタ２０の高入力ポート２１→バルブ２５→低ゲージポート２４→流量調整部２７→低入力ポート２３→第２配管４２の順序で大気圧に開放されるようになる。
【００６７】
第１プロテクタ２０の高入力ポート２１側の圧力と低ゲージポート２４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ以上となるとバルブ２５が開き、大気圧開放状態となって高入力ポート２１側の圧力と低ゲージポート２４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ未満となるとバルブ２５は閉じる。したがって、差圧センサ１１の一次圧力側と二次圧力側との内のいずれか一方のみに過負荷な圧力がかかるのが抑制される。
【００６８】
次に、第１連通管５６のカプラーを取外すと、第１連通管５６からも空気が流入するようになる。高入力ポート２１側の圧力と低ゲージポート２４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ未満となるとバルブ２５が閉じる。
【００６９】
このように、この差圧測定装置１では、第１連通管５６及び第２連通管５７のどちらから取外しても、差圧センサ１１の一次圧力側と二次圧力側との内のいずれか一方のみに過負荷片圧がかかるのを抑制しつつ、流量計５０から取外すことができる。
【００７０】
以上のように、この差圧測定装置１によれば、流量計５０から第１連通管５６或いは第２連通管５７の内のいずれか一方のみを着脱させても、差圧センサ１１の一次圧力側と二次圧力側との内のいずれか一方のみに過負荷片圧がかかるのを抑制できる。また、この差圧測定装置１では、着脱時に特別な操作を必要としないため、容易且つ短時間で着脱することができるとともに、人為的ミスによる差圧センサ１１の破損を抑止することができる。
【００７１】
また、この差圧測定装置１には一次圧力を検出する圧力センサ１２が設けられているので、一次圧力と二次圧力との差圧を測定するともに一次圧力を測定することができる。したがって、この差圧測定装置１は、流量計に用いて流量を容易に求めることができる。
【００７２】
なお、この実施形態の差圧測定装置１では、第１プロテクタ２０及び第２プロテクタ３０のバルブ２５，３５を夫々、高入力ポート２１，３１側の圧力と低ゲージポート２４，３４側の圧力との差圧が１１ｋＰａ未満の時に閉じていて、前記差圧が１１ｋＰａ以上となると開くものとしたが、バルブ２５，３５はこれに限定されるものではない。バルブ２５，３５は、選択する差圧センサの圧力レンジ内で閉じているものであれば、測定する一次圧力及び二次圧力、選択する差圧センサの片圧過負荷耐圧等を考慮して選択することができる。
【００７３】
また、この差圧測定装置１では、流量を測定するために一次圧力を測定する圧力センサ１２を設けたが、差圧のみを測定する場合には圧力センサ１２は省略してもよい。
【００７４】
さらに、第１配管４１〜第８配管４８は、一本の連続する配管であってもよく、複数の配管を連通して形成したものであってもよい。また、第１配管４１〜第８配管４８の両端部や、第１配管４１〜第８配管４８を複数の配管を連通して形成する場合はこれらの配管の間等に圧力センサ１２やその他測定機器等を付加して設けてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、人為的ミスによる差圧センサの破損を抑止でき、しかも、容易に着脱できる差圧測定装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る差圧測定装置を可変絞り流量計に取付けた状態で示すブロック図。
【図２】図１の差圧測定装置を示す系統図。
【符号の説明】
１…差圧測定装置
１１…差圧センサ
１１ａ…一次圧力側流入口
１１ｂ…二次圧力側流入口
１２…圧力センサ
２０…第１プロテクタ
３０…第２プロテクタ
２１，３１…高入力ポート
２２，３２…高ゲージポート
２３，３３…低入力ポート
２４，３４…低ゲージポート
２５，３５…バルブ
４１…第１配管
４２…第２配管
４３…第３配管
４４…第４配管
４５…第５配管
４６…第６配管
４７…第７配管
４８…第８配管
【図１】
2004177280.tif 000003
【図２】
2004177280.tif 000004