(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス側に凹部が形成され、前記プロセス側から圧力を受ける受圧ダイアフラムによってこの凹部を閉じるように空間が構成され、前記空間に封入オイルが充填され、この封入オイルは連通孔を介して外部へ導出されるブロックと、
一端が前記連通孔に直接接続され他端が差圧伝送器の受圧部に接続され、前記受圧ダイアフラムで受けた圧力を、前記封入オイルを介して、前記受圧部へ伝達するキャピラリー・パイプと、
フランジ部、ステイ部、連結部の各部材が一体型の構成とされ、前記フランジ部がフランジ規格に対応するフランジ形状となっておりボルトによって前記ブロックに固着され、前記連結部がボルトによって前記受圧部に固着され、前記ステイ部が前記ブロックと前記受圧部との距離に基づく長さに設定されるステイフランジと、
前記プロセスと前記ブロックとの間に、前記フランジ規格とプロセス口径とに対応した交換ブロックとを備え、
前記交換ブロックは、
前記プロセスに接する接液ダイアフラムと、
前記接液ダイアフラムと対向して設けられた伝達ダイアフラムと、
前記接液ダイアフラムと前記交換ブロックとから形成され封入オイルが充填される第１の空間と、
前記伝達ダイアフラムと前記交換ブロックとから形成され封入オイルが充填される第２の空間と、
前記第１の空間と前記第２の空間とを繋ぐ連通孔とを備え、
前記交換ブロックは前記ブロックにボルトにより締結され、
前記交換ブロックに接合される前記接液ダイアフラムの径と材質に合った特性を記憶するテーブルを有し、
前記テーブルを参照して前記キャピラリー・パイプにより伝達された圧力に応じた電気信号に変換する増幅部を備えた
ことを特徴とするリモートシール型差圧伝送器。
【請求項２】
前記ボルトの内側にはシール・リングを設置することを特徴とする請求項１に記載のリモートシール型差圧伝送器。
【請求項３】
前記テーブルの内容を選択するスイッチ部を設置した
ことを特徴とする請求項２に記載のリモートシール型差圧伝送器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工業プラントにおけるタンクの液面等をプロセス量として測定するリモートシール型差圧伝送器に関し、特に、プロセスにおける多様な規格に対応できるようにしたリモートシール型差圧伝送器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリモートシール型差圧伝送器の例を図８に表わす。
この図にあって、ブロックＢはプロセス側（タンク等（図示せず））に設置され、フランジＦに固着される。フランジＦはブロックＢに固着されるとともに、ステイ３に固着される。
【０００３】
更に、ステイＳは差圧伝送器１０に固着される。このようにして、各々の要素、即ちブロックＢ、フランジＦ、ステイＳ、差圧伝送器１０は締結され、リモートシール型差圧伝送器が構成される。
【０００４】
差圧伝送器１０は、圧力／差圧センサが内蔵される受圧部１１と、受圧部１１からの信号を正規化された電気信号に増幅変換して出力する増幅部１２とから構成される。
【０００５】
このようなリモートシール型差圧伝送器にあって、例えば、タンク液面等は圧力としてブロックＢ内の受圧ダイアフラムに与えられ、検出された圧力は、内部に充填された封入オイルによって、ブロックＢに固着されるフランジＦ内の連通孔またはキャピラリー・チューブ、そして更に、パイプ形状のステイＳを介して差圧伝送器１０の受圧部１１側へ伝達される。
【０００６】
差圧伝送器１０は、ステイＳ側から受圧部１１で受けた圧力を増幅部１２にて電気信号に変換し、外部へ出力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のリモートシール型差圧伝送器にあっては、フランジＦと、差圧伝送器１０の受圧部１１とを連結するステイＳは、ネジまたは溶接等によって固定されていた。
【０００８】
このため、一度このリモートシール型差圧伝送器をプロセスに設置すると、それぞれの構成要素（ブロックＢ、フランジＦ、ステイＳ、差圧伝送器１０）の取り外し、交換等がほとんど不可能となっていた。
【０００９】
また、プロセスの種類により多様なフランジ規格があるが、これらの規格に合致させるようにリモートシール型差圧伝送器を構成しようとすると、個別にフランジＦ、ステイＳを用意してリモートシール型差圧伝送器を要求に応じて構成しなければならず、融通性が欠けていた。
【００１０】
本発明は、上記のような問題を解決するものであり、装置の各構成要素の取り外し、交換を容易にできるとともに、多様なフランジ規格にも対応できるようなリモートシール型差圧伝送器を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する本発明は次の通りである。
（１）プロセス側に凹部が形成され、前記プロセス側から圧力を受ける受圧ダイアフラムによってこの凹部を閉じるように空間が構成され、前記空間に封入オイルが充填され、この封入オイルは連通孔を介して外部へ導出されるブロックと、一端が前記連通孔に直接接続され他端が差圧伝送器の受圧部に接続され、前記受圧ダイアフラムで受けた圧力を、前記封入オイルを介して、前記受圧部へ伝達するキャピラリー・パイプと、フランジ部、ステイ部、連結部の各部材が一体型の構成とされ、前記フランジ部がフランジ規格に対応するフランジ形状となっておりボルトによって前記ブロックに固着され、前記連結部がボルトによって前記受圧部に固着され、前記ステイ部が前記ブロックと前記受圧部との距離に基づく長さに設定されるステイフランジと、前記プロセスと前記ブロックとの間に、前記フランジ規格とプロセス口径とに対応した交換ブロックとを備え、前記交換ブロックは、前記プロセスに接する接液ダイアフラムと、前記接液ダイアフラムと対向して設けられた伝達ダイアフラムと、前記接液ダイアフラムと前記交換ブロックとから形成され封入オイルが充填される第１の空間と、前記伝達ダイアフラムと前記交換ブロックとから形成され封入オイルが充填される第２の空間と、前記第１の空間と前記第２の空間とを繋ぐ連通孔とを備え、前記交換ブロックは前記ブロックにボルトにより締結され、前記交換ブロックに接合される前記接液ダイアフラムの径と材質に合った特性を記憶するテーブルを有し、前記テーブルを参照して前記キャピラリー・パイプにより伝達された圧力に応じた電気信号に変換する増幅部を備えたことを特徴とするリモートシール型差圧伝送器。
（２）前記ボルトの内側にはシール・リングを設置することを特徴とする（１）に記載のリモートシール型差圧伝送器。
（３）前記テーブルの内容を選択するスイッチ部を設置したことを特徴とする（２）に記載のリモートシール型差圧伝送器。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図1は本発明によるリモートシール型差圧伝送器の構成図である。
この図にあって、受圧部１１と増幅部１２とから構成される差圧伝送器１０は、図８に示した従来のものと同様であるので、その詳しい説明は省略する。
【００１３】
本発明は、大きく分けて、前述した差圧伝送器１０、ブロック２０、ステイフランジ３０、キャピラリー・パイプ４０より構成される。
【００１４】
ブロック２０は、プロセス側Ａに凹部が形成され、プロセスＡ側から圧力を受ける受圧ダイアフラム２１によってこの凹部を閉じるように空間Ｐが構成される。空間Ｐにはシリコン・オイル等の封入オイルＬ１が充填され、この封入オイルＬ１は、連通孔ｐ１，ｐ２を介してブロック２０外部へ導出される。
【００１５】
そして、連通孔ｐ２は、接続口２２にてキャピラリー・パイプ４０と接続する。キャピラリー・パイプ４０は、差圧伝送器１０の受圧部１１に接続される。
【００１６】
具体的には、差圧伝送器１０の受圧部１１は、高圧側受圧部及び低圧側受圧部を有し、高圧側受圧部で受けた圧力と低圧側受圧部で受けた圧力との差を差圧として検出するが、この例では、キャピラリー・パイプ４０は高圧側受圧部に接続するものとする。一方、低圧側受圧部は大気開放であることが多い。
【００１７】
キャピラリー・パイプ４０の内部には封入オイルＬ２が充填されていて、ブロック２０の受圧ダイアフラム２１で受けた圧力を、連通孔ｐ１，ｐ２内の封入オイルＬ１、キャピラリー・パイプ４０内の封入オイルＬ２を介し、差圧伝送器１０の受圧部１１へ伝達する。
【００１８】
そして、差圧伝送器１０は、受圧部１１で受けた圧力に応じて、内部で信号処理を行って、対応する電気信号を出力する。
【００１９】
ステイフランジ３０は、フランジ部３１、ステイ部３２、連結部３３より構成され、これら三つの各部材は一体型の構成とされる。フランジ部３１はボルトｂ１によってブロック２０に固着され、連結部３３はボルトｂ２によって受圧部１１に固着される。ステイ部３２は、ブロック２０（フランジ部３１）と受圧部１１（連結部３３）との距離が適度な距離となるような長さに設定される。
【００２０】
このようなステイフランジ３０によって、プロセス側のブロック２０と、差圧伝送器１０側の受圧部１１とを締結するので、差圧伝送器１０の取り外し、交換、ステイフランジ３０の取り外し、交換が格段と容易となる。
【００２１】
ここで、ブロック２０側のフランジ部３１は、ＪＩＳ等の規格に合致するフランジと同様の構成となっている。
【００２２】
図２は、差圧伝送器１０側の受圧部１１の詳しい構成を示すものである。
差圧／圧力センサが組み込まれたセンサ部１１Ｓを挟むように、高圧側カバー・フランジ１１Ｈと、低圧側カバー・フランジ１１Ｌがボルトｂ３、ナットｎ３により締結される。
【００２３】
そして、高圧側カバー・フランジ１１Ｈと、低圧側カバーフランジ１１Ｌと、センサ部１１Ｓとの間にはガスケット等のパッキンが挟み込まれており、シールされている。
【００２４】
また、ステイフランジ３０は、図１と同様、ブロック２０と、受圧部１１の高圧側カバー・フランジ１１にボルトｂ１，ｂ２により固定されている。
【００２５】
更に、キャピラリー・パイプ４０の両端は、高圧側カバー・フランジ１１Ｈと、ブロック２０に接合されていて、これにより、受圧ダイアフラム２１とブロック２０で形成される空間Ｐが、連通孔ｐ１，ｐ２を介してキャピラリー・パイプ４０に接続し、更に、高圧側カバー・フランジ１１Ｈを介してセンサ部１１Ｓに通じる通路ができる。この通路には圧力伝達媒体として封入オイルＬ１，Ｌ２が充填される。
【００２６】
このような構成により、プロセスＡからの圧力は、受圧ダイアフラム２１が受け、受圧ダイアフラム２１の裏側の封入オイルＬ１に伝達される。封入オイルＬ１はキャピラリー・パイプ４０内部の封入オイルＬ２を介して受圧部１１内のセンサ部１１Ｓに伝達される。センサ部１１Ｓはこれを電気信号に変換し、その信号を増幅部１２（図示せず）で正規な信号に変換し、上位の制御機器に伝送する。
【００２７】
図３、図４、図５は、それぞれ、ステイフランジ３０の左側面図、正面図、右側面図である。
【００２８】
これらの図に示すように、ステイフランジ３０のブロック２０側、即ちフランジ部３１の形状はＪＩＳ等に対応するフランジ形状となっており、ＪＩＳのフランジ同様、ボルトを通す穴ａ１，ａ２，ａ３，ａ４が設けられる。
【００２９】
更に、フランジ部３１には、このステイフランジ３０とブロック２０とを締結するボルトを通すボルト穴ｃ１，ｃ２を設ける。
【００３０】
一方、ステイフランジ３０の受圧部１１側、即ち連結部３３には、このステイフランジ３０と受圧部１１とを締結するボルト穴ｄ１，ｄ２を設ける。
【００３１】
このような本発明による構造を採用することにより、受圧部１１が共通となり、客先の仕様に合わせたリモートシール差圧伝送器を個々に製作する必要がなくなる。
【００３２】
即ち、図３から図５に示した構造のステイフランジ３０を数種類製造しておき、客先からの要求に合わせたステイフランジ３０を選択して最後に組み込むことにより、客先の仕様に合致する製品を提供することが可能となる。更に、製品完成後でも、製品設置現場でのフランジ規格変更も特殊な工具を使うことなく、仕様変更が可能となる。
【００３３】
ここで、ステイフランジ３０を交換すれば、多様なフランジ規格に対応することが可能であるが、実際のブロック２０に接続されるフランジ部３１のフランジ口径の変更は困難である。
【００３４】
図６は、フランジ規格はもちろんのこと、フランジ口径も交換することが可能となる、本発明の実施例を示すブロック図である。この例は、ブロック２０の接液側、即ちプロセスＡ側に、交換ブロック５０を設置した構造を特徴とするものである。
【００３５】
この交換ブロック５０は、接液ダイアフラム５１と伝達ダイアフラム５２とがが対向して設けられ、各々のダイアフラム５１，５２の裏側には交換ブロック５０との空間Ｑ１，Ｑ２が設けられるとともに、これらの空間を繋ぐ連通孔５３が設けられ、これらの空間には封入オイルＬ３が充填される。
【００３６】
そして、交換ブロック５０とブロック２０とはボルトｂ４によって締結され、また、ボルトｂ４の内側には、シール・リングとしてのＯリング２２を設置する。この構造により、交換ブロック５０とブロック２０との間に空間Ｒが形成され、この空間Ｒにも圧力伝達媒体体として封入オイルＬ４を充填する。
【００３７】
このような構造により、プロセスＡからの圧力は、交換ブロック５０の接液ダイアフラム５１が受け、この圧力は、接液ダイアフラム５１の裏側の封入オイルＬ３に伝達され、更に伝達ダイアフラム５２と封入オイルＬ４を介し、ブロック２０の接液ダイアフラム２１に伝達される。ブロック２０から受圧部１１への圧力伝達は、図1に示した実施例と同様である。
【００３８】
ここで、ブロック２０のフランジ部３１を、プロセス口径の最も小さい外径以下に設計しておくようにすることにより、交換ブロック５０とステイフランジ３０を交換し、空間Ｒに封入オイルを充填すれば、全てのフランジ規格と口径に対応することが可能となる。
【００３９】
更に、交換ブロック５０につき、材質が異なる接液ダイアフラム５１が接合される、別個の交換ブロック５０を用意することにより、腐食性流体を測定するプロセスにも容易に現場で変更することが可能となる。
【００４０】
その際、接液ダイアフラム５１の径や材質が変更されると、差圧伝送器１０の出力自体に誤差が発生するが、これは、接液ダイアフラム５１の特性が径や材質によって違うことから生じる誤差である。
【００４１】
このような誤差を解消するため、即ち、接液ダイアフラム５１の径や材質が異なる交換ブロック５０をブロック２０に設置しても、誤差が最小となるように、差圧伝送器１０の増幅部１１内の演算処理によって解消する。この演算処理ブロックを図７に示す。
【００４２】
図７にあって、増幅部１１内部のＣＰＵは、接液ダイアフラム２１、キャピラリー・パイプ４０内の封入オイルを介して伝達された圧力を差圧センサ１１１で受け、演算処理部１２１にて温度センサ１１２等からの信号により誤差が最小となる演算を実施し、Ｄ／Ａ変換器Ｄ／Ａを介し、上位の機種に電気信号を出力する。
【００４３】
ここで、予め、交換ブロック５０に接合されることが想定される接液ダイアフラム５１（ダイアフラムＡ，Ｂ，Ｃ）の特性を取得しておき、ダイアフラム特性データとしてテーブルＴに記憶しておく。このテーブルＴは、ＥＥＰＲＯＭ等を利用する。
【００４４】
その後、接液ダイアフラム５１の径と材質に合った特性を、増幅部１１等に設定するディップ・スイッチ等のスイッチ手段によってテーブルＴを選択することにより、演算処理部１１３の演算にあっては、最も適合したダイアフラム特性データを使用するので誤差を最小とすることが可能である。
【００４５】
尚、ＣＰＵを搭載している差圧伝送器１０は、通常、デジタル通信機能も有しているので、ダイアフラムの特性選択は、パーソナル・コンピュータまたはターミナルを用いてソフトウェア上での選択も可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明のリモートシール型差圧伝送器によれば、差圧伝送器を共通とする一方、客先の仕様に合わせたリモートシール差圧伝送器を個々に製作する必要がなくなる。即ち、仕様の異なるステイフランジを数種類製造しておき、客先からの要求に合わせたステイフランジを選択して最後に組みこむことにより、客先の仕様に合わせた使用の製品を提供することが可能となる。更に、製品完成後でも、製品設置現場でのフランジ規格変更も特殊な工具を使うことなく可能となる。
【００４７】
また、本発明のリモートシール型差圧伝送器によれば、交換ブロックを採用することにより、ブロックをフランジのプロセス口径の最も小さい外径以下に設計しておけば、交換ブロックとステイフランジを交換するだけで、全てのフランジ規格と口径に対応することが可能となる。
【００４８】
更に、本発明のリモートシール型差圧伝送器によれば、交換ブロックに接合されることが想定される接液ダイアフラムの特性をダイアフラム特性データとしてテーブルに記憶しておき、更に、接液ダイアフラムの径と材質に合った特性をスイッチ手段によってテーブルＴを選択することにより、演算処理にあって、最も適合したダイアフラム特性データを使用するので誤差を最小とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるリモートシール型差圧伝送器を表わすブロック図である。
【図２】本発明によるリモートシール型差圧伝送器を表わすブロック図である。
【図３】本発明によるステイフランジの左側面図である。
【図４】本発明によるステイフランジの正面図である。
【図５】本発明によるステイフランジの右側面図である。
【図６】本発明による交換ブロックを用いたリモートシール型差圧伝送器を表わすブロック図である。
【図７】本発明による差圧伝送器の増幅部の演算処理を表わすブロック図である。
【図８】従来のリモートシール型差圧伝送器を表わすブロック図である。
【符号の説明】
１０  差圧伝送器
１１  受圧部
１１Ｈ  高圧側カバー・フランジ
１１Ｌ  低圧側カバー・フランジ
１２  増幅部
２０  ブロック
２１，５１  接液ダイアフラム
２２  接続口
Ｐ，ｐ１，ｐ２、Ｑ１，Ｑ２、Ｒ  空間
３０  ステイフランジ
３１  フランジ部
３２  ステイ部
３３  連結部
４０  キャピラリー・パイプ
５０  交換ブロック
５２  伝達ダイアフラム
５３  連通孔
１１１  差圧センサ
１１２  温度センサ
１２１  演算処理部
Ｔ  テーブル
ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４  ボルト
ｎ３  ナット
【図１】
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【図２】
0004112840.tif 000003
【図３】
0004112840.tif 000004
【図４】
0004112840.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004112840.tif 000007
【図７】
0004112840.tif 000008
【図８】
0004112840.tif 000009