(57)【要約】【課題】  圧力伝送装置の外部から侵入した水素もしくは内部で発生した水素が導圧路内部で気泡化することにより、指示値がドリフトを起こし、正確な数値が出力されない。【解決手段】    受圧ダイアフラムで受けた圧力を、封入された封入液を介して圧力をセンサに伝送する絶対圧或いは差圧の圧力伝送装置において、置換器部の前記受圧ダイアフラム側に加熱装置と真空装置を取り付けたフランジを設けるように構成した。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受圧ダイアフラム部で受けた圧力を封入液を介して圧力をセンサに伝送する圧力伝送装置の保守方法であって、前記受圧ダイアフラム部を被測定物体から外し、前記外した受圧ダイアフラム部に保守用装置を装着し、前記保守用装置は、前記封入液に含まれる水素を除去するように、前記封入液に熱を伝達すると共に前記受圧ダイアフラム部を介して前記封入液に対して減圧する圧力伝送装置の保守方法。
【請求項２】
請求項１において、前記保守用装置は、加熱装置と真空装置を有し、前記加熱装置により前記封入液の熱を加熱し、前記真空装置により前記封入液を減圧する圧力伝送装置の保守方法。
【請求項３】
請求項２において、前記保守用装置は、前記圧力伝送装置の外部から侵入した水素または内部で発生した水素を前記受圧ダイアフラムから放出する圧力伝送装置の保守方法。
【請求項４】
請求項１において、前記受圧ダイアフラム部、置換器部、キャピラリ部或いは本体部に振動を付与する圧力伝送装置の保守方法
【請求項５】
請求項４において、振動装置を、前記置換器部、前記キャピラリ部、前記本体部の少なくとも１箇所以上に取り付けることで振動を付与する圧力伝送装置の保守方法。
【請求項６】
請求項１において、前記受圧ダイアフラム部と前記被測定物体とは脱着自在に構成される圧力伝送装置の保守方法。
【請求項７】
請求項６において、前記脱着は、前記受圧ダイアフラム部のフランジに形成された孔部を介してなされる圧力伝送装置の保守方法。
【請求項８】
請求項１において、差圧を検出するように設けられた２つの前記受圧ダイアフラム部のうちの、一方の受圧ダイアフラム部に、前記保守用装置が装着される圧力伝送装置の保守方法。
【請求項９】
受圧ダイアフラム部で受けた圧力を封入液を介して圧力をセンサに伝送する圧力伝送装置を保守する保守装置であって、保守部を有し、前記受圧ダイアフラム部を被測定物体から外し、前記保守部を前記外した受圧ダイアフラム部に装着し、前記保守用部は、前記封入液に含まれる水素を除去するように、前記封入液に熱を伝達すると共に前記受圧ダイアフラム部を介して前記封入液を減圧する圧力伝送装置の保守装置。
【請求項１０】
受圧ダイアフラム部で受けた圧力を封入液を介して圧力をセンサに伝送する圧力伝送装置であって、前記受圧ダイアフラム部は被測定物体から脱着可能に構成され、外した受圧ダイアフラム部に保守用装置を装着することで、前記封入液に含まれる水素を除去するように、前記封入液に熱を伝達すると共に前記受圧ダイアフラム部を介して前記封入液を減圧するように構成されることを特徴とする圧力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力伝送装置、圧力伝送装置の保守装置及び圧力伝送装置の保守方法に係り、特に、原子力プラント、石油精製プラント及び化学プラントなどの流体の圧力又は２点間の圧力差を測定し検出信号を伝送するのに好適な圧力伝送装置、圧力伝送装置の保守装置及び圧力伝送装置の保守方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力伝送装置は、ダイアフラムで受けた流体の圧力を導圧路に内封した封入液によりセンサまで伝達し、センサで検出された電気信号を外部へ伝送するものであり、差圧を測定する差圧伝送器と、絶対圧力を測定する絶対圧力伝送器がある。
【０００３】
これら圧力伝送装置は、原子力プラントや石油精製プラントなどで使用されており、プラントの安全確保や製品の品質を確保する点から、例えば±１％の精度が要求されている。しかしながら、圧力伝送装置外部から透過した水素の影響により、長期間その精度を保つことが困難であった。
【０００４】
すなわち、測定流体に含まれる水素（水素分子、水素原子、水素イオン）の一部がダイアフラムを透過した後に、導圧路に充填された封入液中に気泡となって溜まるので、これらの影響により、導圧路内部の圧力が上昇し、ダイアフラムに加わる圧力の変化をセンサに正しく伝達できなくなってしまい測定精度が低下する。
【０００５】
そのため、従来、例えば特開２００２−２２５８６号公報に記載されているように、測定流体の受圧面にある第一のダイアフラムと第二のダイアフラムの中間にガス放出孔を固定的に設ける技術が知られていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術では、ガス放出孔を介して水素を放出できるものの、第一のダイアフラムと第二のダイアフラムの中間の中間に設けた孔から水素を放出する構造のため、大気圧の影響を受けて計測精度が安定しない。また、第一のダイアフラムと第二のダイアフラムの中間に溜まった水素の一部は外部に放出されるが、放出されなかった水素は第二のダイアフラムを透過して圧力伝送装置内部に侵入する。そのために、圧力伝送装置の導圧路内部が圧力上昇してしまい、許容誤差の精度（例えば±１％の精度）を保てないという問題点が生じている。さらに、検査にて許容誤差の精度を保つために交換が必要となり、その交換費用が膨大となる問題点が生じる。
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、圧力伝送装置の測定精度を維持しつつ、内部で発生した水素の影響を低減できる圧力伝送装置、圧力伝送装置の保守装置及び圧力伝送装置の保守方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、受圧ダイアフラム部を被測定物体から外し、外した受圧ダイアフラム部に保守用装置を装着し、保守用装置は、封入液に含まれる水素を除去するように、封入液に熱を伝達すると共に受圧ダイアフラム部を介して封入液に対して減圧するように構成される。
より具体的には、受圧ダイアフラムにフランジを接続し、フランジ部を加熱装置と真空装置により高温かつ高真空とすることで、内部に蓄積した水素をダイアフラムから透過させて外部に放出するように構成した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧力伝送装置の測定精度を維持しつつ、内部で発生した水素および外部から透過した水素の影響を、外部に放出することで低減することができる。例えば、圧力伝送装置の許容誤差精度（例えば±１％の精度）を長期間保つことが可能になり、圧力伝送装置の寿命を伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る圧力伝送装置における、差圧伝送器の説明図である。
【図２】圧力伝送装置がタンクに設置された外観図である。
【図３】圧力伝送装置がタンクから外された外観図である。
【図４】置換器部に加熱装置と真空装置を取り付ける前の外観図である。
【図５】置換器部に加熱装置と真空装置を取り付けた外観図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る圧力伝送装置における、差圧伝送器の説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る圧力伝送器の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。これより、第１の実施形態に係る圧力伝送装置を図１から図５を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る圧力伝送装置における、差圧伝送器の説明図である。
【００１４】
図１において、差圧を測定するための差圧伝送器１は、置換器部２、キャピラリ部３、本体部４から構成される。測定流体の圧力を二つの受圧ダイアフラム５で受圧する。例えば、被測定物の高圧部と低圧部との差圧を測定するように、高圧側１４の受圧ダイアフラム５は被被測定物の所定部分に気密に固定され、一方、低圧側１５の受圧ダイアフラム５は被被測定物の他の部分に気密に固定される。導圧路６に封入された封入液７によって、中間ダイアフラム８、シールダイアフラム９、センタダイアフラム１０を介してセンサ１２まで圧力が伝えられる。このように高圧側１４の受圧ダイアフラム５での受圧と低圧側１５の受圧ダイアフラム５での受圧との差圧がセンサ１２に伝えられる。センサ１２で受け取った圧力は、出力回路１３に入力し、圧力値を出力する。圧力の出力に関しては、例えば、原子力プラント、石油精製プラント及び化学プラントなどの流体の２点間の圧力差を測定し検出信号を伝送するように用いられる。
【００１５】
上記構成において、受圧ダイアフラム５と中間ダイアフラム８の間のみならず、中間ダイアフラム８、シールダイアフラム９、センタダイアフラム１０、センサ１２の各部位の間の封入液が封入される箇所はすべて導圧路６である。
【００１６】
上記構成において、差圧伝送器１の外部から透過した水素１６が封入液中で気泡化することにより、導圧路６の内圧が上昇し、受圧ダイアフラム５に加わる圧力の変化をセンサ１２に正しく伝達できなくなってしまい測定精度が低下してしまうことが知られている。具体的には、高圧側１４と低圧側１５の導圧路内部で気泡化した気体の体積が異なる場合に、圧力値が正常値から変動してしまう。
【００１７】
さらに、封入液７の放射線分解や熱分解により、内部で水素が発生して気泡化しても、導圧路内部の圧力が上昇し、センサ１２の検出精度が低下してしまうことが新たな課題として分かった。
【００１８】
これら、外部から透過した水素もしくは、内部で発生した水素は、導圧路６内部の封入液７の溶解量を超えた場合に気泡化する。さらに、圧力伝送装置の測定対象の圧力が真空に近いほど、溶解量が少なくなるため顕著に現れる。
【００１９】
本実施例の概念的構成を説明すると、図５に示すように、上記構成において、差圧伝送器１は、差圧伝送器の外部から透過した水素もしくは内部で発生した水素の両方を、置換器部に取り付けたフランジを介して加熱装置３１と真空装置３２により受圧ダイアフラム部を真空もしくは高温真空とすることにより、受圧ダイアフラム５を透過させて差圧伝送器の外部に放出する。これにより、水素が気泡として蓄積することによる導圧路６内部の圧力上昇を防ぐことができる。
【００２０】
上記構成において、フランジ部の温度が高いほど、また、測定流体側と圧力伝送装置内部の水素濃度差が大きいほど、水素を外部に放出する速度が速くなる。ただし、差圧伝送器の仕様範囲を超えると故障の原因となることから、仕様範囲内でかつ限界に近い高温および真空度にすることが望ましい。
【００２１】
上記構成において、フランジ部は高圧側のみ設置しているが、低圧側にも水素が蓄積される場合は、低圧側にもフランジ、加熱装置、真空装置を取り付けて水素を放出することで、より導圧路６内部の圧力上昇によるセンサ１２の検出精度の低下を抑制することができる。
【００２２】
図２に圧力伝送装置の置換部２がタンク２４に装着された外観図の一例を示す。圧力伝送装置の置換器部２は、タンク２４内にある測定流体の気相側２２と液相側２３にそれぞれ設置され、気相側２２と液相側２３の圧力の差から水位２５を計測する。
【００２３】
図３に圧力伝送装置がタンクから外された外観図の一例を示す。圧力伝送装置の置換器部２の先端はフランジ形状となっており、ボルト穴２６が複数設けられている（ボルト穴の数は測定流体の圧力条件によって異なる）。圧力伝送装置をタンクへ設置する場合には、置換器部２に設けられたボルト穴２６からタンク側ボルト穴２７にボルトを通すことで固定する。このように、置換器部２に設けられたボルト穴２６からタンク側ボルト穴２７にボルトを通すことで図２に示すように置換器部２をタンク２４に固定し、一方、ボルト穴２６とボルト穴２７においてボルトを解放することでタンク２４から置換器部２を外す。
【００２４】
図４に置換器部２に加熱装置３１と真空装置３２を取り付ける前の外観図を示す。加熱装置３１は、加熱面２９とヒータ制御器３０から構成され、置換器部２に設置できるようにボルト穴２６を設けたフランジ形状としている。フランジの中央には真空配管孔３４が設けられており、真空配管３３を介して真空装置３２が設置される。
【００２５】
図５に、タンク２４から外された置換器部２に、加熱装置３１と真空装置３２を取り付けた外観図を示す。加熱装置３１のフランジと置換器部２のフランジに設けられたボルト穴をボルト３５で固定して取り付ける。このとき他方側の置換器部２のダイアフラムに加熱装置３１及び真空装置３２を取り付けない場合には、そこにカバーをかけて外部と遮断しておくとよい。加熱装置３１を圧力伝送装置の例えば仕様上限の温度に設定して加熱に供すると共に、キャピラリ部３と図４に示す真空配管孔３４が導通して真空装置３２で真空引きすることで、圧力伝送装置内部に蓄積した水素をダイアフラムを介して放出する。加熱装置だけでは加熱が不十分な場合は、フランジ周りにリボンヒータを巻いて昇温してもよいし、フランジ周りに保温材を巻いて温度が下がりにくくすることで高温を維持させてもよい。そうすることでより効率的に水素を圧力伝送装置の外部に放出することができる。
効率的に水素が圧力伝送装置から放出されたので、再度、置換器部２をタンク２４に装着してタンク２４の水位の測定に供する。
【実施例２】
【００２６】
実施例２では、加熱装置１８と真空装置１９に加えて、振動装置２１を取付けて、圧力伝送装置の外部に水素を放出する手法について説明する。実施例２については実施例１と異なる部分を説明する。したがって、実施例１と同様の部分については説明を省略する。なお、実施例３についても同様である。振動装置２１は、受圧ダイアフラム部５、導圧部６、中間ダイアフラム部８、及び、それらに封入される封入液を一括して振動させる。本実施例では一例として差圧伝送器について説明するが、圧力伝送器についても同様である。
【００２７】
図６において、差圧伝送器１は、差圧伝送器の外部から透過した水素もしくは内部で発生した水素の両方を、置換器部に取り付けたフランジを介して加熱装置１８と真空装置１９、さらに振動装置２１により受圧ダイアフラム部を高温真空かつ加振することにより、受圧ダイアフラム５を透過させて差圧伝送器の外部に放出する。これにより、水素が気泡として蓄積することによる導圧路６内部の圧力上昇を防ぐことができる。
【００２８】
上記構成において、差圧伝送器の置換器部やキャピラリ部を振動させることで、導圧路内部の水素が攪拌し、受圧ダイアフラムを透過しやすくなる。それにより、水素を放出させる速度を早めることができ、校正時間を短縮することができる。
【実施例３】
【００２９】
実施例２では、絶対圧力を測定するための圧力伝送に用いた場合を説明する。図７に圧力伝送器の説明図を示す。説明の簡略化のために圧力伝送器に加熱装置３１と真空装置３２を装着したことが示されているが、圧力の測定時は、受圧ダイアフラム５はキャピラリ部３を介して被測定物に圧力的に接続される。図７において、絶対圧力を測定するための圧力伝送器２０は、測定流体の圧力を受圧ダイアフラム５で受圧し、導圧路６に封入された封入液７によって、センサ１２まで圧力が伝えられる。センサ１２で受け取った圧力は、出力回路１３に入力し、圧力値として出力する。
【００３０】
上記構成において、圧力伝送器２０は、図１同様に、圧力伝送器の外部から透過した水素もしくは内部で発生した水素が、封入液７の溶解量を超えて気泡化すると、うまく圧力が伝わらなくなり圧力値が正常値から変動してしまう。ここで図１同様に、受圧ダイアフラム部に取り付けたフランジを介して加熱装置１８と真空装置１９により受圧ダイアフラム部を高温真空とすることにより、受圧ダイアフラム５を透過させて差圧伝送器の外部に放出する。これにより、水素が気泡として蓄積することによる導圧路６内部の圧力上昇を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  差圧伝送器
２  置換器部
３  キャピラリ部
４  本体部
５  受圧ダイアフラム
６  導圧路
７  封入液
８  中間ダイアフラム
９  シールダイアフラム
１０  センタダイアフラム
１２  センサ
１３  出力回路
１４  高圧側
１５  低圧側
１６  水素
１７  フランジ
２０  圧力伝送器
２１  振動装置
２２  測定流体（気相）
２３  測定流体（液相）
２４  タンク
２５  水位
２６  ボルト穴
２７  タンク側ボルト穴
２８  タンク穴
２９  加熱面
３０  ヒータ制御器
３１  加熱装置
３２  真空装置
３３  真空配管
３４  真空配管孔
３５  ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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