(57)【要約】【課題】設置場所の周囲環境から悪影響を受けることなく正確な液位を検出することができる液位検出用リモートシール型差圧発信器を提供する。【解決手段】受圧する圧力に応じて変位する第１のダイアフラム１１と、第１のダイアフラムに密閉接続され、内部に封入液を充填した第１のキャピラリチューブ２１と、受圧面が大気に開放された第２のダイアフラム１２と、第２のダイアフラムに密閉接続され、内部に封入液を充填した第２のキャピラリチューブ２２と、第１のキャピラリチューブと第２のキャピラリチューブのそれぞれの封入液の圧力差を検出する差圧センサ２３とを備え、第１のキャピラリチューブと第２のキャピラリチューブとが互いに近傍に配索されることで設置場所の周囲環境から受ける影響を相殺し、正確な出力を得る。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受圧する圧力に応じて変位する第１のダイアフラムと、
前記第１のダイアフラムに密閉接続され、内部に封入液を充填した第１のキャピラリチューブと、
受圧面が大気に開放された第２のダイアフラムと、
前記第２のダイアフラムに密閉接続され、内部に封入液を充填した第２のキャピラリチューブと、
前記第１のキャピラリチューブと前記第２のキャピラリチューブのそれぞれの封入液の圧力差を検出する差圧圧力センサとを備えたリモートシール型差圧発信器において、
前記第１のキャピラリチューブと前記第２のキャピラリチューブとが互いに近傍に配索されるようになったことを特徴とするリモートシール型差圧発信器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えばタンクの液位を検出するのに適したリモートシール型差圧発信器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりタンクの液位を検出するに当たって差圧発信器が一般に用いられている。そして、タンク上部から導圧管を差圧発信器まで直接配設するタイプの構造にかえて、コスト低減の観点からリモートシール型差圧発信器を使用する場合が多くなっている。
【０００３】
かかるリモートシール型差圧センサをタンクの液位検出に用いた場合を図４に示す。この構成は、差圧発信器に液圧測定側キャピラリチューブ５１と大気圧測定側キャピラリチューブ５２とが接続され、液圧測定側キャピラリチューブ５１の端部には検出対象物である液体と受圧面を接した液圧検出用ダイアフラム５３を備えている。一方、大気圧測定側キャピラリチューブ５２の端部は、タンク上方部に設置された大気圧測定用ダイアフラム５４に接続され、タンク近傍の大気圧を測定するようになっている。
【０００４】
また、各キャピラリチューブ内には、それぞれシリコンオイルからなる封入液（図示せず）が充填され、各ダイアフラム５３，５４によって受圧された圧力は封入液を介して差圧センサ５５に伝達される。
【０００５】
差圧センサ５５は、ピエゾ抵抗式半導体圧力センサや容量式圧力センサからなり、上述の封入液間の圧力差に応じて液体の液位を検出するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したタンク内液位検出の構造は、大気圧測定用の受圧ダイアフラム５４がタンク上部に設けられ、液圧測定用ダイアフラム５３がタンク下部に設けられているので、各キャピラリチューブ５１，５２の全長が長くなる。従って、各キャピラリチューブ内に封入された封入液の体積も大きくなり、キャピラリチューブ近傍の温度に応じて熱膨張の程度に違いが生じ、これが差圧センサ５５の出力誤差要因となっている。
【０００７】
具体的には、図４に示す構造において、一方のキャピラリチューブ５２が直射日光（図中、矢印参照）のあたる場所に配索され、他方のキャピラリチューブ５１が日陰などの直射日光のあたらない場所に配索された場合、両キャピラリチューブ間の温度差が大きくなり、これに応じて封入液の膨張量にも違いが生じて差圧センサ５５の出力を偏移させ、これが検出出力（検出液位）の誤差発生を招いていた。
【０００８】
一方、大気開放側のダイアフラム５４にキャピラリチューブを介さず直接差圧センサ５５の大気圧測定部分を接続する構成も考えられる。しかしながら、この構成によると、液圧測定側のダイアフラム５３にのみキャピラリチューブ５１が接続されていることになり、このキャピラリチューブ内の封入液の温度変化による体積変化を上述の二つキャピラリチューブを備えたタイプの差圧発信器のように相殺することができない。そのため、このタイプもやはり温度変化による出力誤差が生じてしまう。
【０００９】
本発明の目的は、設置場所の周囲環境から悪影響を受けることなく、正確な液位を検出するのに適した液位検出用リモートシール型差圧発信器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために本発明に係るリモートシール型差圧発信器は、受圧する圧力に応じて変位する第１のダイアフラムと、第１のダイアフラムに密閉接続され、内部に封入液を充填した第１のキャピラリチューブと、受圧面が大気に開放された第２のダイアフラムと、第２のダイアフラムに密閉接続され、内部に封入液を充填した第２のキャピラリチューブと、第１のキャピラリチューブと第２のキャピラリチューブのそれぞれの封入液の圧力差を検出する差圧圧力センサとを備えている。
【００１１】
そして、第１のキャピラリチューブと第２のキャピラリチューブとが互いに近傍に配索されるようになっている。
【００１２】
第１のキャピラリチューブと第２のキャピラリチューブが互いに近傍に配索されているので、それぞれのキャピラリチューブにおいて周囲環境から受ける影響は各々同様のものとなり、これらの影響を互いに相殺しあって差圧センサに出力誤差が生じるのを防止する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態に係る液位検出用リモートシール型差圧発信器について説明する。
本発明の一実施形態に係る液位検出用リモートシール型差圧発信器（以下、単に「差圧発信器」とする）１は、図１に示すように、タンク内の液圧を受圧する液圧測定用ダイアフラム（第１のダイアフラム）１１と、液圧測定用ダイアフラム１１に密閉接続され、内部に封入液を充填した液圧測定側キャピラリチューブ（第１のキャピラリチューブ）２１と、受圧面が大気に開放された大気圧測定用ダイアフラム（第２のダイアフラム）１２と、大気圧測定用ダイアフラム１２に密閉接続され、内部に封入液を充填した大気圧測定側キャピラリチューブ（第２のキャピラリチューブ）２２と、液圧測定側キャピラリチューブ２１と大気圧測定側キャピラリチューブ２２のそれぞれの封入液に伝達された圧力を介してダイアフラム間の測定圧力差を検出する差圧圧力センサ２３とを備えている。
【００１４】
そして、液圧測定側キャピラリチューブ２１と大気圧測定側キャピラリチューブ２２とは互いに近傍に配索されている。
【００１５】
なお、液圧測定用ダイアフラム１１はステンレスでできており、図１に示すように、円筒状突き出し部分３１の端部に固定された受圧部４１の一面に形成されている。受圧部４１には液圧測定用ダイアフラム１１に対応する表面形状のダイアフラム受け面４１ａが形成され、液圧測定用ダイアフラム１１とダイアフラム受け面４１ａとの間の空間ＡにはシリコンオイルＳ１が充填されている。なお、この封入液Ｓ１は、受圧部４１の周面に形成された封入液充填孔４１ｂから封入されるようになっている。
【００１６】
空間Ａのほぼ中央部にはステンレスでできたキャピラリチューブ２１の一端が接続され、キャピラリチューブ２１は突き出し部３１内部及び円板状に形成されたステンレス製のチューブ導出部４５を経て、円筒状に形成されたステンレス製のチューブ導出端４７から外部に導出されている。チューブ導出端４７は、図２に詳細に示すように、内部に大径空間４７ａと小径空間４７ｂとを備え、大径空間４７ａ側の外周端部がチューブ導出部４５に密嵌されている。大径空間４７ａにはキャピラリ押え用スペーサ４９が螺合され、キャピラリチューブ２１をしっかりと保持している。
【００１７】
一方、小径空間４７ｂには一端にフランジ部を形成したスペーサホルダ８１を介して、アーマードチューブ８２が固定され、アーマードチューブ８２はチューブ導出端４７から導出している。キャピラリチューブ２１はアーマードチューブ８２の内部に挿通され、アーマードチューブ８２によって外部から保護されている。
【００１８】
そして、キャピラリチューブ２１の他端はピエゾ抵抗式半導体圧力センサもしくは容量式圧力センサからなる差圧センサ２３の一方の受圧部２３ａ（図１）に接続されている。尚、キャピラリチューブ２１とダイアフラム側の空間Ａは導通しており、キャピラリチューブ内もシリコンオイルＳ１で満たされている。
【００１９】
チューブ導出部４５の反対側には、図１に示すように、ドレンリング９１を挟んでチューブ導出部４５と同様の外形を有したステンレス製の大気圧受圧部４２が形成されている。ドレンリング９１はステンレスでできており、文字通りリング形状を有し、その周面の一部に大気と連通する連通孔９１ａを有し、当該連通孔９１ａにはドレンアダプタ９２が取り付けられている。
【００２０】
大気圧受圧部４２にはドレンリング側にステンレス製の大気圧測定用ダイアフラム１２が設けられるとともに、大気圧受圧部４２の一側面には大気圧測定用ダイアフラム１２と対応する表面形状を有したダイアフラム受け面４２ａが形成されている。そして、ダイアフラム受け面４２ａと大気圧測定用ダイアフラム１２との間の空間Ｂには図示しない封入液充填孔を介してシリコンオイル（封入液）Ｓ２が封入されている。そして、大気圧受圧部４２の内部にはチューブ導出孔４２ｂが形成されるとともに、このチューブ導出孔４２ｂには一端が空間に連結され他端が大気圧受圧部の周面に設けたチューブ導出端４４から外部に導出されたキャピラリチューブ２２が収容されている。そして、キャピラリチューブ２２と空間Ｂとは連通しており、キャピラリチューブ２２内もシリコンオイルＳ２で満たされている。
【００２１】
キャピラリチューブ２２の他端は、上述した差圧センサ２３の大気圧受圧側２３ｂに接続されている。そして、大気圧測定用ダイアフラム１２によって受圧された大気圧は、空間Ｂ内とキャピラリチューブ２２に充填されたシリコンオイルＳ２を介して差圧センサ２３に伝達されるようになっている。
【００２２】
尚、大気圧受圧部４２、チューブ導出部４５及びドレンリング９１は二つのキャリアプレート９３，９４及びこれを締結するボルト９５によってしっかりと挟みこまれている。また、これらの間にはシールパッキンが適所に介装され、液密性を確保している。
【００２３】
そして、一方のキャリアプレート９３はタンクの壁位検出部から外方に突出した取付け部９６に溶接固定されている。従って、図１においては、液圧測定用ダイアフラム１１が突き出し部３１を介してタンクＴの内周面と面一に取り付けられ、キャピラリチューブ内の封入液Ｓ１がタンク内の液体Ｒからの温度影響を受けないようになっている。
【００２４】
本実施形態にかかるリモートシール型差圧発信器１は以上の構成を有しているので、封入液Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ封入された液圧検出用のキャピラリチューブ１１と大気圧検出用のキャピラリチューブ２２の全長が共に短く、且つ互いに近傍に配索されている。従って、片方のキャピラリチューブのみが、例えば日光による輻射熱や発信器近傍の発熱体からの熱影響によって温度上昇するようなことが無い。同様に、片方のキャピラリチューブのみが外部雰囲気によって冷やされることも悪い。従って、両キャピラリチューブ内の封入液に同様の温度変化が生じ、当該温度変化に伴う封入液の体積膨張を相殺することができる。その為、本実施形態のリモートシール型差圧発信器１を用いれば、この設置場所のいかんに関わらず、常に正確な液位検出を行うことができる。
【００２５】
尚、上述の実施形態に係るリモートシール型差圧発信器とは異なり、図３に示すように、全長の短いキャピラリチューブ２４を介して大気圧受圧部４２ａを液位検出部の近傍に配置する構成をとっても良い。この場合であっても、大気圧受圧部によって受圧された圧力が第１の封入液によって差圧センサの一方に伝達され、液圧受圧部によって受圧された圧力が第２の封入液によって差圧センサの他方に伝達される。そして、それぞれの封入液が封入されたキャピラリチューブは互いに近傍に配索されているので、上述の実施形態と同様に互いのキャピラリチューブに外部環境に起因する温度差が生じることはなく、常に正確な液位検出を行うことができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液位検出用リモートシール型差圧発信器は第１のキャピラリチューブと第２のキャピラリチューブが互いに近傍に配索されているので、それぞれのキャピラリチューブ間に周囲環境から受ける影響は各々同様のものとなり、これらの影響を互いに相殺しあって差圧センサに出力誤差が生じるのを防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るリモートシール型差圧発信器をタンクに取り付けた状態で示す一部断面図である。
【図２】図１に示した差圧発信器のチューブ導出部を拡大して示した一部断面図である。
【図３】図１のキャピラリチューブの変形例を示す一部断面図である。
【図４】従来のリモートシール型差圧発信器をタンクに取り付けた状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１　　差圧発信器
１１　　液圧測定用ダイアフラム
１２　　大気圧測定用ダイアフラム
２１　　液圧測定側キャピラリチューブ
２２　　大気圧測定側キャピラリチューブ
２４　　キャピラリチューブ
３１　　突き出し部分
４１　　受圧部
４１ａ　　ダイアフラム受け面
４１ｂ　　封入液充填孔
４２　　大気圧受圧部
４２ａ　　ダイアフラム受け面
４２ｂ　　チューブ導出孔
４５　　チューブ導出部
４５　　チューブ導出部
４７　　チューブ導出端
４７ａ　　大径空間
４７ｂ　　小径空間
８１　　スペーサホルダ
８２　　アーマードチューブ
９１　　ドレンリング
９１ａ　　連通孔
９２　　ドレンアダプタ
９３，９４　　キャリアプレート
９５　　ボルト
９６　　取付け部
Ａ　　空間
Ｂ　　空間
Ｓ１　　封入液
Ｓ１　　シリコンオイル
Ｓ２　　シリコンオイル（封入液）
Ｔ　　タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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