(57)【要約】【課題】  特性が向上され、部品交換が容易なディスプレーサ式レベル計を実現する。【解決手段】  ディスプレーサの一端に一端が取付けられた第１のフォスバーと、この第１のフォスバーの他端に一端が取付けられた第２のフォスバーと、前記第１と第２のフォスバーとの接続部に設けられたダイアフラムシールとを具備するディスプレーサ式レベル計において、  前記第２のフォスバーの他端に直交して一端が取付けられた第１のフレクシャと、この第１のフレクシャの他端に取付けられた第１の受圧ダイアフラムと、この第１の受圧ダイアフラムの変位量を圧力に変換する第１の圧力変換ユニットと、この変換された圧力を電気信号に変換する圧力電気信号変換器とを具備したことを特徴とするディスプレーサ式レベル計である。【選択図】                    図１
2005181026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレーサの一端に一端が取付けられた第１のフォスバーと、
この第１のフォスバーの他端に一端が取付けられた第２のフォスバーと、
前記第１と第２のフォスバーとの接続部に設けられたダイアフラムシールと
を具備するディスプレーサ式レベル計において、
前記第２のフォスバーの他端に直交して一端が取付けられた第１のフレクシャと、
この第１のフレクシャの他端に取付けられた第１の受圧ダイアフラムと、
この第１の受圧ダイアフラムの変位量を圧力に変換する第１の圧力変換ユニットと、
この変換された圧力を電気信号に変換する圧力電気信号変換器と
を具備したことを特徴とするディスプレーサ式レベル計。
【請求項２】
前記圧力電気信号変換器は，圧力伝送器が使用されたこと
を特徴とする請求項１記載のディスプレーサ式レベル計。
【請求項３】
前記第１のフレクシャの一端に一端が設けられた第２のフレクシャと、
この第２のフレクシャの他端に取付けられた第２の受圧ダイアフラムと、
前記第１の圧力変換ユニットに対向して設けられこの第２の受圧ダイアフラムの変位量を圧力に変換する第２の圧力変換ユニットと
を具備したことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のディスプレーサ式レベル計。
【請求項４】
ディスプレーサの一端に一端が取付けられた第１のフォスバーと、
この第１のフォスバーの他端に一端が取付けられた第２のフォスバーと、
前記第１と第２のフォスバーとの接続部に設けられたダイアフラムシールと
を具備するディスプレーサ式レベル計において、
前記第２のフォスバーの他端に直交して一端が取付けられた第１のフレクシャと、
この第１のフレクシャの他端に取付けられた第１の受圧ダイアフラムと、
この第１の受圧ダイアフラムの変位量を圧力に変換する第１の圧力変換ユニットと、
前記第１のフレクシャの一端に一端が設けられた第２のフレクシャと、
この第２のフレクシャの他端に取付けられた第２の受圧ダイアフラムと、
前記第１の圧力変換ユニットに対向して設けられこの第２の受圧ダイアフラムの変位量を圧力に変換する第２の圧力変換ユニットと、
前記第１の圧力変換ユニットの圧力信号と前記第２の圧力変換ユニットの圧力信号とがそれぞれ導圧管を介して導入される差圧伝送器と
を具備したことを特徴とするディスプレーサ式レベル計。
【請求項５】
前記圧力変換ユニットには、封入液が封入されたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のディスプレーサ式レベル計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液位の変化をディスプレーサを使用して浮力変化に変え、電気統一信号とて出力を得るディスプレーサ式レベル計に関するものである。
更に、詳述すれば、特性が向上され、部品交換が容易なディスプレーサ式レベル計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレーサ式レベル計に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【非特許文献１】横河電機株式会社発行、Instruction  Manual、「Ｙ／Ｅ１７Ｂ６形電子式浮力伝送器』，１９９３年１０月  ３版、Ｐ６
【０００３】
図４は、従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図で、例えば、横河電機株式会社発行、Instruction  Manual、「Ｙ／Ｅ１７Ｂ６形電子式浮力伝送器」、１９９３年１０月  ３版、Ｐ６に示されている。
【０００４】
図において、ディスプレーサ１は、測定液２の比重よりわずかに重く調整されており、測定液２の液位・密度・界面などのわずかな変化で浮力を比例的に変化させる。
ディスプレーサ１により発生した浮力は、第１の，第２のフォースバー（力棒）３，４の先端に作用しフィードバックコイル５からの復元力と平衡する。
この力は、第２のフォースバー４を経てダイアフラムシール６と、支点Ｐを支点にしてベクトルフレクシャ７に作用する。
【０００５】
第１の，第２のフォースバー３，４の変位はディテクタ８を少し移動させ、ディテクタ８の２次電圧を変化させる。
この２次電圧は、アンプにより統一電気信号に変換されレベル計の出力となる。
ディテクタ８の２次電圧あるいはレベル計の出力は、フィードバックコイル５にも流れフィードバックコイル５に発生する復元力が浮力と平衡する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような装置においては、
（１）ベクトルフレクシャ７で力を分散、あるいはディテクタ８で変位／電気信号変化、フィードバック機構としてマグネット９とフィードバックコイル５を使用など、複雑な機構で機械的な連結が多いため振動や衝撃の影響あるいは温度などの周囲環境変化の影響など受けやすい。
【０００７】
（２）各部品間の寸法により、出力、特性などが決まるため、部品の取り外し／交換等が困難であり、調整が難しい等の問題がある。
（３）ディスプレーサ１，フォースバー３，４と直結したケース内に電子回路が収納され手いるために、プロセス温度の影響を受けやすく、故障の原因となるばかりでなく、出力のドリフトを起こしやすい。
【０００８】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、特性が向上され、部品交換が容易なディスプレーサ式レベル計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１のディスプレーサ式レベル計においては、
ディスプレーサの一端に一端が取付けられた第１のフォスバーと、この第１のフォスバーの他端に一端が取付けられた第２のフォスバーと、前記第１と第２のフォスバーとの接続部に設けられたダイアフラムシールとを具備するディスプレーサ式レベル計において、
前記第２のフォスバーの他端に直交して一端が取付けられた第１のフレクシャと、この第１のフレクシャの他端に取付けられた第１の受圧ダイアフラムと、この第１の受圧ダイアフラムの変位量を圧力に変換する第１の圧力変換ユニットと、この変換された圧力を電気信号に変換する圧力電気信号変換器とを具備したことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項２においては、請求項１記載のディスプレーサ式レベル計において、
前記圧力電気信号変換器は，圧力伝送器が使用されたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項３においては、請求項１又は請求項２記載のディスプレーサ式レベル計において、
前記第１のフレクシャの一端に一端が設けられた第２のフレクシャと、この第２のフレクシャの他端に取付けられた第２の受圧ダイアフラムと、前記第１の圧力変換ユニットに対向して設けられこの第２の受圧ダイアフラムの変位量を圧力に変換する第２の圧力変換ユニットとを具備したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項４のディスプレーサ式レベル計においては、
ディスプレーサの一端に一端が取付けられた第１のフォスバーと、この第１のフォスバーの他端に一端が取付けられた第２のフォスバーと、前記第１と第２のフォスバーとの接続部に設けられたダイアフラムシールとを具備するディスプレーサ式レベル計において、
前記第２のフォスバーの他端に直交して一端が取付けられた第１のフレクシャと、この第１のフレクシャの他端に取付けられた第１の受圧ダイアフラムと、この第１の受圧ダイアフラムの変位量を圧力に変換する第１の圧力変換ユニットと、前記第１のフレクシャの一端に一端が設けられた第２のフレクシャと、この第２のフレクシャの他端に取付けられた第２の受圧ダイアフラムと、前記第１の圧力変換ユニットに対向して設けられこの第２の受圧ダイアフラムの変位量を圧力に変換する第２の圧力変換ユニットと、前記第１の圧力変換ユニットの圧力信号と前記第２の圧力変換ユニットの圧力信号とがそれぞれ導圧管を介して導入される差圧伝送器とを具備したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項５においては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載のディスプレーサ式レベル計において、
前記圧力変換ユニットには、封入液が封入されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
極めて簡単な構造で可動部が少ないため故障や摩耗などが無く高性能が有られるディスプレーサ式レベル計が得られる。
圧力伝送器に、スパン、ゼロ点調整機能を有するものを用いることにより、力の伝達機構上に、スパンやゼロ点調整機構を設ける必要が無いため、簡単で安定性、信頼性の高いディスプレーサ式レベル計が得られる。
【００１５】
フォースバーにより伝えられる力を、液圧に変換するようにしたので、この変換部の圧力変換ユニットとフォースバー圧力伝達機構とを取り外すことが出来、交換が容易にできるディスプレーサ式レベル計が得られる。
プロセス温度の伝わりやすいフォースバーなどの周辺に電子回路が無いため、故障要因がなく、ドリフト等も生じることがないディスプレーサ式レベル計が得られる。
【００１６】
圧力−電気信号変換部は、一般市場にて用いられる伝送器をそのまま取り付けて用いることが可能であり，安価なディスプレーサ式レベル計が得られる。
また、特別な力伝達機構、スパン調節機構、ゼロ点調節機構を製作する必要がなく、圧力変換ユニットと圧力伝送器を組み付けるのみでよいので、組み立てが容易なディスプレーサ式レベル計が得られる。
【００１７】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
圧力電気信号変換器は、圧力伝送器が使用されたので、圧力伝送器は市場性があり入手しやすいので安価なディスプレーサ式レベル計が得られる。
【００１８】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
前記第１のフレクシャの一端に一端が設けられた第２のフレクシャと、この第２のフレクシャの他端に取付けられた第２の受圧ダイアフラムと、前記第１の圧力変換ユニットに対向して設けられこの第２の受圧ダイアフラムの変位量を圧力に変換する第２の圧力変換ユニットとを具備した。
従って、フレクシャを延長し、圧力変換ユニットに対向した位置に、圧力変換ユニットと同じ受圧ダイアフラムと封入液封じ込めた温度補償ユニットを設け、プロセスの温度や周囲の温度変化による封入液の膨張によるフォースバーへの反力を打ち消し出力誤差を無くしたものである。
温度特性が向上されたディスプレーサ式レベル計が得られる。
【００１９】
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
前記第２のフォスバーの他端に直交して一端が取付けられた第１のフレクシャと、この第１のフレクシャの他端に取付けられた第１の受圧ダイアフラムと、この第１の受圧ダイアフラムの変位量を圧力に変換する第１の圧力変換ユニットと、前記第１のフレクシャの一端に一端が設けられた第２のフレクシャと、この第２のフレクシャの他端に取付けられた第２の受圧ダイアフラムと、前記第１の圧力変換ユニットに対向して設けられこの第２の受圧ダイアフラムの変位量を圧力に変換する第２の圧力変換ユニットと前記第１の圧力変換ユニットの圧力信号と前記第２の圧力変換ユニットの圧力信号とがそれぞれ導圧管を介して導入される差圧伝送器とを具備した。
【００２０】
従って、圧力伝送器を差圧伝送器とし、キャピラリチューブの様な細管で圧力変換ユニットの圧力を差圧伝送器の高圧側に導き、温度補償ユニットの圧力を差圧伝送器の低圧側に接続したリモートシールタイプ差圧伝送器とし、出力指示計の読み取りや配線・ゼロ点調整と言った人間が関与する部分を安全で容易に操作でき、プロセス温度の影響を全く受けないディスプレーサ式レベル計が得られる。
【００２１】
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
前記圧力変換ユニットには、封入液が封入されたので、圧力の伝達が確実に行え、信頼性の高いディスプレーサ式レベル計が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図である。
図において、図４と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図４と相違部分のみ説明する。
【００２３】
第１のフレクシャ１１は、第２のフォスバー４の他端に直交して一端が取付けられている。
第１の受圧ダイアフラム１２は、この第１のフレクシャ１１の他端に取付けられている。
第１の圧力変換ユニット１３は、この第１の受圧ダイアフラム１２の変位量を圧力に変換する。
【００２４】
圧力電気信号変換器１４は、この変換された圧力を電気信号に変換する。
この場合は、圧力電気信号変換器１４は、圧力伝送器が使用されている。
この場合は、第１の圧力変換ユニット１３の内部には非圧縮性液体の封入液１５が封じ込められ、受圧ダイアフラム１２と圧力伝送器１４の受圧センサー部との間に満たされている。
【００２５】
圧力伝送器１４は、浮力の大きさに釣り合った測定レンジを有する半導体式あるいは静電容量式等の一般的な電子式圧力計を用いる。
この電子式圧力計と圧力変換ユニット１３とを一体に組み付けた後、温度校正/スパン校正を行いこのユニット部分より生じる誤差を最小に抑えた構造となっている。
【００２６】
以上の構成において、ディスプレーサ１にて受けた浮力変化は、フォースバー３，４を通じて第１のフレクシャ１１に伝えられる。
第１のフレクシャ１１は、浮力を圧力変換ユニット１３の第１の受圧ダイアフラム１２に伝える。
【００２７】
第１の受圧ダイアフラム１２は第１のフレクシャ１１による機械的な力を、封入液１５に液圧として変換伝達する。
圧力伝送器１４は封入液１５の内圧変化を電気信号に変換し出力する。
【００２８】
この結果、
本発明によれば、次のような効果がある。
極めて簡単な構造で可動部が少ないため故障や摩耗などが無く高性能が有られるディスプレーサ式レベル計が得られる。
圧力伝送器１４に、スパン、ゼロ点調整機能を有するものを用いることにより、力の伝達機構上に、スパンやゼロ点調整機構を設ける必要が無いため、簡単で安定性、信頼性の高いディスプレーサ式レベル計が得られる。
【００２９】
フォースバー３，４により伝えられる力を、液圧に変換するようにしたので、この変換部の圧力変換ユニット１３とフォースバー圧力伝達機構３，４とを取り外すことが出来、交換が容易にできるディスプレーサ式レベル計が得られる。
プロセス温度の伝わりやすいフォースバー３，４などの周辺に電子回路が無いため、故障要因がなく、ドリフト等も生じることがないディスプレーサ式レベル計が得られる。
【００３０】
圧力−電気信号変換部は、一般市場にて用いられる伝送器をそのまま取り付けて用いることが可能であり，安価なディスプレーサ式レベル計が得られる。
また、特別な力伝達機構、スパン調節機構、ゼロ点調節機構を製作する必要がなく、圧力変換ユニット１３と圧力伝送器１４を組み付けるのみでよいので、組み立てが容易なディスプレーサ式レベル計が得られる。
【００３１】
図２は本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、第２のフレクシャ２１は、第１のフレクシャ１１の一端に、一端が設けられている。
第２の受圧ダイアフラム２２は、この第２のフレクシャ２１の他端に取付けられている。
【００３２】
第２の圧力変換ユニット２３は、第１の圧力変換ユニット１３に対向して設けられ、第２の受圧ダイアフラム２２の変位量を圧力に変換する。
本実施例では、フレクシャ１１を延長し、圧力変換ユニット１３に対向した位置に、圧力変換ユニット２３と同じ受圧ダイアフラム２２と封入液１５を封じ込めた温度補償ユニットを設け、プロセスの温度や周囲の温度変化による封入液の膨張によるフォースバーへの反力を打ち消し出力誤差を無くしたものである。
図１実施例より温度特性が向上されたディスプレーサ式レベル計が得られる。
【００３３】
図３は本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、差圧伝送器３１は、第１の圧力変換ユニット１３の圧力信号と第２の圧力変換ユニット２３の圧力信号とがそれぞれ導圧管３２を介して導入されている。
【００３４】
図３の構造では、圧力伝送器を差圧伝送器とし、キャピラリチューブの様な細管で圧力変換ユニットの圧力を差圧伝送器の高圧側に導き、温度補償ユニットの圧力を差圧伝送器の低圧側に接続したリモートシールタイプ差圧伝送器とし、出力指示計の読み取りや配線・ゼロ点調整と言った人間が関与する部分を安全で容易に操作でき、プロセス温度の影響を全く受けないディスプレーサ式レベル計が得られる。
【００３５】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図３】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図４】従来のディスプレーサ式レベル計の一例を示す要部構成説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      ディスプレーサ
２      測定液
３      第１のフォースバー（力棒）
４      第２のフォースバー（力棒）
５      フィードバックコイル
６      ダイアフラムシール
７      ベクトルフレクシャ
８      ディテクタ
９      マグネット
１１    第１のフレクシャ
１２    第１の受圧ダイアフラム
１３    第１の圧力変換ユニット
１４    圧力電気信号変換器
１５    封入液
２１    第２のフレクシャ
２２    第２の受圧ダイアフラム
２３    第２の圧力変換ユニット
３１    差圧伝送器
３２    導圧管
Ｐ      支点
【図１】
2005181026.tif 000003
【図２】
2005181026.tif 000004
【図３】
2005181026.tif 000005
【図４】
2005181026.tif 000006