(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ボディに設けられた圧力センサと、高圧側フランジに設けられ前記圧力センサの高圧側に連通される高圧側ダイアフラム室と、前記本体ボディの側面に設けられ前記圧力センサの低圧側に連通される低圧側ダイアフラム室と、前記圧力センサの高圧側と低圧側とにそれぞれ封入される第１，第２の封入液とを具備するフランジ取付け形差圧測定装置において、
前記高圧側の測定流体温度と均温になる個所に設けられこの高圧側の測定流体温度に基づく温度誤差を補償する補償封入液溜りと、
一面が前記低圧側ダイアフラムの外表面を覆ってこの低圧側ダイアフラムと第２の低圧側ダイアフラム室を構成するベースブロックと、
このベースブロックの他面を覆ってこのベースブロックと第３の低圧側ダイアフラム室を構成する第２の低圧側ダイアフラムと、
前記第２の低圧側ダイアフラム室と前記第３の低圧側ダイアフラム室と前記補償封入液溜りとを連通する第2の連通管と、
前記第２の低圧側ダイアフラム室と前記第３の低圧側ダイアフラム室と前記補償封入液溜りと前記第２の連通管とに封入される第３の封入液と
を具備したことを特徴とするフランジ取付け形差圧測定装置。
【請求項２】
本体ボディに設けられた圧力センサと、高圧側フランジに設けられ前記圧力センサの高圧側に実質的に連通される高圧側ダイアフラム室と、前記本体ボディの側面に設けられ前記圧力センサの低圧側に連通される低圧側ダイアフラム室と、前記圧力センサの高圧側と低圧側とにそれぞれ封入される第１，第２の封入液とを具備するフランジ取付け形差圧測定装置において、
前記高圧側の測定流体温度と均温になる個所に設けられこの高圧側の測定流体温度に基づく温度誤差を補償する補償封入液溜りと、
一面が前記低圧側ダイアフラムの外表面を覆ってこの低圧側ダイアフラムと第２の低圧側ダイアフラム室を構成するベースブロックと、
このベースブロックの他面を覆ってこのベースブロックと第３の低圧側ダイアフラム室を構成する第２の低圧側ダイアフラムと、
前記第２の低圧側ダイアフラム室と前記第３の低圧側ダイアフラム室と前記補償封入液溜りとを連通する第２の連通管と、
前記第２の低圧側ダイアフラム室と前記第３の低圧側ダイアフラム室と前記補償封入液溜りと前記第２の連通管とに封入される第３の封入液と、
一面が前記本体ボディの側面を覆ってこの本体ボディと第２の高圧側ダイアフラム室を構成する第２の高圧側ダイアフラムと、
一端側がこの第２の高圧側ダイアフラムの他面を覆ってこの第２の高圧側ダイアフラムと第３の高圧側ダイアフラム室を構成し他端が前記高圧側フランジに接続される連通ブロックと、
前記高圧側ダイアフラム室と前記第３の高圧側ダイアフラム室とを連通する第３の連通管と、
前記高圧側ダイアフラム室と前記第３の高圧側ダイアフラム室と前記第３の連通管とに封入される第４の封入液と
を具備したことを特徴とするフランジ取付け形差圧測定装置。
【請求項３】
前記補償封入液溜りが前記高圧側フランジに設けられたこと
を特徴とする請求項１又は請求項２記載のフランジ取付け形差圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温度特性が向上されたフランジ取付け形差圧測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。図において、１は、フランジ取付け形差圧測定装置カプセルを構成する本体ボディである。２は、本体ボディ１に内蔵された圧力センサである。
【０００３】
この場合は、静電容量式センサが使用されている。３は、圧力センサ２からの信号を電気信号に変換する変換器である。４は、本体ボディ１に接続された高圧側フランジである。
【０００４】
５は、高圧側フランジ４に設けられ、高圧側フランジ４と高圧側ダイアフラム室６を構成する高圧側ダイアフラムである。７は、圧力センサ２の高圧側と高圧側ダイアフラム室６とを連通する連通孔である。
【０００５】
８は、圧力センサ２の高圧側と高圧側ダイアフラム室６と連通孔７とに封入される封入液である。１１は、本体ボディ１の側面に設けられ、本体ボディ１と低圧側ダイアフラム室１２を構成する低圧側ダイアフラムである。
【０００６】
１３は、圧力センサ２の低圧側と低圧側ダイアフラム室１２とを連通する連通孔である。１４は、圧力センサ２の低圧側と低圧側ダイアフラム室１２と連通孔１３とに封入される封入液である。この場合は、封入液８，１４はシリコンオイルが使用されている。
【０００７】
以上の構成において、フランジ取付け形差圧測定装置は、高圧側フランジ４により、タンク等に取付けられる。高圧側ダイアフラム５により高圧側圧力を受圧し封入液８により、高圧側圧力を圧力センサ２の高圧側へ伝える。
【０００８】
低圧側ダイアフラム１１により低圧側圧力を受圧し、封入液１４により、低圧側圧力を圧力センサ２の低圧側へ伝える。低圧側と高圧側とにより、圧力センサ２へ伝えられた差圧の圧力信号に基づき、変換器３により電気信号に変換され、出力される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような装置においては、測定流体温度が変化すると、封入液８が膨張あるいは収縮する。この膨張あるいは収縮量は、高圧側ダイアフラム５を膨らませて、吸収するが、この際、高圧側ダイアフラム５のばね強さにより、内圧が上昇あるいは下降し、内圧変化分が測定誤差となって表われる。
【００１０】
このような、接液温度誤差による測定誤差は、小型の高圧側ダイアフラム５の場合には、数Ｋｐａ／１００℃となり、大きな問題となる。ダイアフラムシール形差圧測定装置のように、センサカプセルの高低圧側の両方に、フランジと受圧ダイアフラムとが対称に付いていれば、内圧上昇がキャンセルされ、測定流体に対する接液温度誤差が発生しない。
【００１１】
しかし、図３実施例のように、高圧側片側のみに、受圧ダイアフラム６があり、高圧側のみの内圧が上昇すると、接液温度誤差が発生する。これを防止するためには、受圧部の測定流体温度を測定し、演算して補正する方法等が有るが、補正するための温度校正を必要としたり、補正回路を要したり、防爆構造を必要としたりする。
【００１２】
また、上記の接液温度誤差のために、製品の品質維持が難しい。また、たとえば、バッチ運転等でタンクが空となっても、温度誤差による出力信号が出力され、液位ゼロ信号が出力されず、運転が止まらずに、プロセス装置が破壊されるトラブルが生じていた。
【００１３】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、温度特性が向上されたフランジ取付け形差圧測定装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明では、請求項１記載のフランジ取付け形差圧測定装置においては、
本体ボディに設けられた圧力センサと、高圧側フランジに設けられ前記圧力センサの高圧側に連通される高圧側ダイアフラム室と、前記本体ボディの側面に設けられ前記圧力センサの低圧側に連通される低圧側ダイアフラム室と、前記圧力センサの高圧側と低圧側とにそれぞれ封入される第１，第２の封入液とを具備するフランジ取付け形差圧測定装置において、前記高圧側の測定流体温度と均温になる個所に設けられこの高圧側の測定流体温度に基づく温度誤差を補償する補償封入液溜りと、一面が前記低圧側ダイアフラムの外表面を覆ってこの低圧側ダイアフラムと第２の低圧側ダイアフラム室を構成するベースブロックと、このベースブロックの他面を覆ってこのベースブロックと第３の低圧側ダイアフラム室を構成する第２の低圧側ダイアフラムと、前記第２の低圧側ダイアフラム室と前記第３の低圧側ダイアフラム室と前記補償封入液溜りとを連通する第2の連通管と、前記第２の低圧側ダイアフラム室と前記第３の低圧側ダイアフラム室と前記補償封入液溜りと前記第２の連通管とに封入される第３の封入液とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項２記載のフランジ取付け形差圧測定装置において、
本体ボディに設けられた圧力センサと、高圧側フランジに設けられ前記圧力センサの高圧側に実質的に連通される高圧側ダイアフラム室と、前記本体ボディの側面に設けられ前記圧力センサの低圧側に連通される低圧側ダイアフラム室と、前記圧力センサの高圧側と低圧側とにそれぞれ封入される第１，第２の封入液とを具備するフランジ取付け形差圧測定装置において、前記高圧側の測定流体温度と均温になる個所に設けられこの高圧側の測定流体温度に基づく温度誤差を補償する補償封入液溜りと、一面が前記低圧側ダイアフラムの外表面を覆ってこの低圧側ダイアフラムと第２の低圧側ダイアフラム室を構成するベースブロックと、このベースブロックの他面を覆ってこのベースブロックと第３の低圧側ダイアフラム室を構成する第２の低圧側ダイアフラムと、前記第２の低圧側ダイアフラム室と前記第３の低圧側ダイアフラム室と前記補償封入液溜りとを連通する第２の連通管と、前記第２の低圧側ダイアフラム室と前記第３の低圧側ダイアフラム室と前記補償封入液溜りと前記第２の連通管とに封入される第３の封入液と、一面が前記本体ボディの側面を覆ってこの本体ボディと第２の高圧側ダイアフラム室を構成する第２の高圧側ダイアフラムと、一端側がこの第２の高圧側ダイアフラムの他面を覆ってこの第２の高圧側ダイアフラムと第３の高圧側ダイアフラム室を構成し他端が前記高圧側フランジに接続される連通ブロックと、前記高圧側ダイアフラム室と前記第３の高圧側ダイアフラム室とを連通する第３の連通管と、前記高圧側ダイアフラム室と前記第３の高圧側ダイアフラム室と前記第３の連通管とに封入される第４の封入液とを具備したことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項３においては、請求項１又は請求項２記載のフランジ取付け形差圧測定装置において、
前記補償封入液溜りが前記高圧側フランジに設けられたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
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３と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図３と相違部分のみ説明する。
【００１８】
図において、補償封入液溜り２１は、高圧側の測定流体ＦＬの温度と均温になる個所に設けられ、この高圧側の測定流体ＦＬの温度に基づく温度誤差を補償する。
この場合は、補償封入液溜り２１は、高圧側フランジ４に設けられている。
【００１９】
また、この場合は、補償封入液溜り２１の容積が下記の式を満足するように定められている。
Ａ=Ｂ×(Ｃ／Ｄ)
但し、
Ａ：補償封入液溜り２１の容積
【００２０】
Ｂ：高圧側ダイアフラム室６の容積
Ｃ：低圧側ダイアフラム１１の容積変化常数
Ｄ：高圧側ダイアフラム５の容積変化常数
【００２１】
連通管２２は、この補償封入液溜り２１と圧力センサ２の低圧側とを連通する連通管である。
【００２２】
以上の構成において、フランジ取付け形差圧測定装置は、高圧側フランジ４により、タンク等に取付けられる。
高圧側ダイアフラム５により高圧側圧力を受圧し封入液８により、高圧側圧力を圧力センサ２の高圧側へ伝える。
【００２３】
低圧側ダイアフラム１１により低圧側圧力を受圧し、封入液１４により、低圧側圧力を圧力センサ２の低圧側へ伝える。一般には、低圧側圧力としては、大気圧が使用されることが多い。
【００２４】
低圧側と高圧側とにより、圧力センサ２へ伝えられた差圧の圧力信号に基づき、変換器３により電気信号に変換され、出力される。
一方、いま、高圧側測定流体ＦＬ１の温度が上昇するとすると、高圧側は図３従来例と同様に、内圧が上昇する。
【００２５】
同時に、補償封入液溜り２１内の封入液１４も膨張し、この膨張分は、低圧側ダイアフラム１１が膨らむ事により吸収する。
高低圧側共に、封入液８，１４の膨張量を吸収するダイアフラム５，１１のばね強さにより、内圧の大きさが決まる。
【００２６】
高低圧側の内圧が同じ圧力であれば、圧力は打ち消しあい、誤差は発生しない。
従って、
高圧側の発生内圧＝（高圧側ダイアフラム室６封入液量×封入液膨張係数×温度）／高圧側ダイアフラム５容積変化常数
【００２７】
低圧側の発生内圧＝（補償封入液溜り２１封入液量×封入液膨張係数×温度）／低圧側ダイアフラム１１容積変化常数
【００２８】
上式より、高圧側の発生内圧と低圧側の発生内圧とをイクオールにするには、下記の式が成り立つ。
高圧側ダイアフラム室６封入液量／高圧側ダイアフラム５容積変化常数＝補償封入液溜り２１封入液量／低圧側ダイアフラム１１容積変化常数
【００２９】
通常、ダイアフラム５，１１は、測定する差圧、フランジサイズや材質等により定まった値となる。
補償封入液溜りの容積を、上式が成立するように決めることにより、以下の結果が得られる。
【００３０】
（１）高圧側ダイアフラム室６に生じた測定流体温度に基づく温度誤差を、容易に、より正確に補正出来、より温度特性が向上されたフランジ取付け形差圧測定装置が得られる。
【００３１】
（２）高圧側ダイアフラム５と低圧側ダイアフラム１１の直径が異なっても、容易に、補償封入液溜り２１の容積を決定出来、設計の自由度が広げ易いフランジ取付け形差圧測定装置が得られる。
【００３２】
そして、本実施例においては、標準的なフランジ取付け形差圧測定装置を出来るだけ利用しようとするものである。
【００３３】
図において、ベースブロック３１は、一面が低圧側ダイアフラム１１の外表面を覆って、この低圧側ダイアフラム１１と第２の低圧側ダイアフラム室３２を構成する。
【００３４】
第２の低圧側ダイアフラム３３は、このベースブロック３１の他面を覆って、このベースブロック３１と第３の低圧側ダイアフラム室３４を構成する。
第２の連通管３５は、第２の低圧側ダイアフラム室３２と第３の低圧側ダイアフラム室３４と補償封入液溜り２１とを連通する。
【００３５】
第３の封入液３６は、第２の低圧側ダイアフラム室３２と第３の低圧側ダイアフラム室３４と補償封入液溜り２１と第２の連通管３５とに封入される。
【００３６】
この結果、
高圧側の測定流体温度と均温になる個所に設けられ高圧側の測定流体温度に基づく温度誤差を補償する補償封入液溜り２１が設けられたので、高圧側ダイアフラム室６に生じた測定流体温度に基づく膨張収縮による内圧の変化を相殺し、温度特性が向上されたフランジ取付け形差圧測定装置が得られる。
【００３７】
補償封入液溜り２１が高圧側フランジ４に設けられので、補償封入液溜り２１が高圧側フランジ４内に内蔵出来、コンパクトなフランジ取付け形差圧測定装置が得られる。
【００３８】
標準的なフランジ取付け形差圧測定装置にユニット的に、部品を追加し、僅かの加工で済むので安価なフランジ取付け形差圧測定装置が得られる。
【００３９】
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、標準的なフランジ取付け形差圧測定装置でなく、更に、一般な、差圧測定装置を出来るだけ利用しようとするものである。
【００４０】
図において、ベースブロック３１は、一面が低圧側ダイアフラム１１の外表面を覆って、この低圧側ダイアフラム１１と第２の低圧側ダイアフラム室３２を構成する。
【００４１】
第２の低圧側ダイアフラム３３は、このベースブロック３１の他面を覆って、このベースブロック３１と第３の低圧側ダイアフラム室３４を構成する。
第２の連通管３５は、第２の低圧側ダイアフラム室３２と第３の低圧側ダイアフラム室３４と補償封入液溜り２１とを連通する。
【００４２】
第３の封入液２６は、第２の低圧側ダイアフラム室３２と第３の低圧側ダイアフラム室３４と補償封入液溜り２１と第2の連通管３５とに封入される。
【００４３】
第２の高圧側ダイアフラム４１は、一面が本体ボディ１の側面を覆って、この本体ボディ１と第２の高圧側ダイアフラム室４２を構成する。
連通ブロック４３は、一端側がこの第２の高圧側ダイアフラム４１の他面を覆って、この第２の高圧側ダイアフラム４１と第３の高圧側ダイアフラム室４４を構成し、他端が高圧側フランジ４に接続される。
【００４４】
第３の連通管４５は、高圧側ダイアフラム室５と第３の高圧側ダイアフラム室４４とを連通する。
第４の封入液４６は、高圧側ダイアフラム室５と第３の高圧側ダイアフラム室４４と第３の連通管４５とに封入される。
【００４５】
この結果、標準的なフランジ取付け形差圧測定装置でなく、更に、一般的な、差圧測定装置にユニット的に、部品を追加し、加工すれば良いので、更に、安価なフランジ取付け形差圧測定装置が得られる。
【００４６】
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。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
高圧側の測定流体温度と均温になる個所に設けられ高圧側の測定流体温度に基づく温度誤差を補償する補償封入液溜りが設けられたので、高圧側ダイアフラム室に生じた測定流体温度に基づく膨張収縮による内圧の変化を相殺し、温度特性が向上されたフランジ取付け形差圧測定装置が得られる。
【００４８】
標準的なフランジ取付け形差圧測定装置にユニット的に、部品を追加し、僅かの加工で済むので安価なフランジ取付け形差圧測定装置が得られる。
【００４９】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
標準的なフランジ取付け形差圧測定装置でなく、更に、一般的な、差圧測定装置にユニット的に、部品を追加し、加工すれば良いので、更に、安価なフランジ取付け形差圧測定装置が得られる。
【００５０】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
補償封入液溜りが高圧側フランジに設けられので、補償封入液溜りが高圧側フランジ内に内蔵出来、コンパクトなフランジ取付け形差圧測定装置が得られる。
【００５１】
従って、本発明によれば、温度特性が向上されたフランジ取付け形差圧測定装置を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【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】  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ある。
【符号の説明】
１      本体ボディ
２      圧力センサ
３      変換器
４      高圧側フランジ
５      高圧側ダイアフラム
６      高圧側ダイアフラム室
７      連通孔
８      封入液
１１    低圧側ダイアフラム
１２    低圧側ダイアフラム室
１３    連通孔
１４    封入液
２１    補償封入液溜り
２２    連通管
３１    ベースブロック
３２    第２の低圧側ダイアフラム室
３３    第２の低圧側ダイアフラム
３４    第３の低圧側ダイアフラム室
３５    第２の連通管
３６    第３の封入液
４１    第２の高圧側ダイアフラム
４２    第２の高圧側ダイアフラム室
４３    連通ブロック
４４    第３の高圧側ダイアフラム室
４５    第３の連通管
４６    第４の封入液
【図１】
0003959665.tif 000002
【図２】
0003959665.tif 000003
【図３】
0003959665.tif 000004