JPH04105030A - 差圧伝送器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は各種のプラント等で使用される差圧伝送器に関
する。

（従来の技術） 各種のプラント等で使用される差圧伝送器の１つとして
、従来、第４図に示すものが知られている。

この図に示す差圧伝送器は厚板状に形成されるブロック
部１０］と、このブロック部１０１の両側に各々設けら
れる受圧フランジ部１０２とを備えており、各受圧フラ
ンジ部１０２に接続された各プロセス配管１０３ａ、１
０３ｂの圧力差を検出してこれを外部に伝送する。

ブロック部１０１は厚板状に形成されるブロック本体１
０５と、このブロック本体１０５の両面に形成された各
四部１０６を各々覆うように設けられる隔壁ダイヤフラ
ム１０７と、前記各凹部１０６を連通させるように前記
ブロック本体１０５内に形成された圧力媒体通路１０８
のほぼ中央部分に設けられる差圧検出素子１０９と、前
記圧力媒体通路１０８と前記プロ・ツク本体１０５の上
部とを貫通するように前記ブロック本体１０５内に形成
された信号線用穴１１０に挿通され前記差圧検出素子１
０９の出力を外部に導く信号線１１１と、前記ブロック
本体１０５の前記信号線用穴１１０を塞ぎながら前記信
号線１１１を外部に導くハーメチックシール１１２と、
前記各隔壁ダイヤフラム１０７によって密閉された前記
圧力媒体通路１０８内および信号線用穴１１０に充填さ
れるシリコーンオイル、エチレングリコール等の圧力媒
体１１３とを備えている。

また、各受圧フランジ部１０２は各々前記ブロック本体
１０５の各面を覆うように設けられる厚板状のフランジ
本体１１５と、このフランジ本体１１５の前記隔壁ダイ
ヤフラム１０７側に形成された周囲溝１１６内に（１）
入されるパツキン１１７と、これらの各フランジ本体１
１５を前記プロ・ツク本体１０５の両面に密着させるポ
ルドナ・ント機構１１８とを備えており、前記プロセス
配管］０３ａ、１０３ｂの圧力を前記フランジ本体・１
１５の上部に形成された通路穴１１９を介して前記フラ
ンジ本体１１５の前記隔壁ダイヤプラム側に形成された
四部１２０に導く。

そして、各プロセス配管１　（’ｌ　３ａ、　１０３ｂ
からの圧力によって各隔壁ダイヤフラム１（］７か歪め
ば、これに応して差圧検出素子１０９の各面に加えられ
る圧力に差が生して、これか差圧検出素子１０９によっ
て検出され、この検出結果か信号線１１１を介して外部
に出力される。

また、このような差圧伝送器以外にも、種々の構造のも
のも知られているが、原理的には同様な測定原理に基づ
いている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこのような差圧伝送器では、経年変化や過
大圧力等によってごくわずかな永久歪みが生じ、これが
原因で零点ドリフトを起こすことがある。

そこで、このような差圧伝送器においては、据付は時に
各プロセス配管１０３ａ、１０３ｂに予めバイパス管１
２１を掛は渡すとともに、これら各プロセス配管１０３
ａ、１０３ｂおよびバイパス管１２１にストップ弁１２
２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを各々取り付けて三岐弁機横
を構成し、零点調整時にはバイパス管１２１に設けられ
たストップ弁１２２Ｃを開状態にするとともに、各プロ
セス配管１０３ａ、１０３ｂに設けられたストップ弁１
２２ａ、１２２ｂを閉状態にして差圧検出素子１０９に
加えられる圧力を同一にし、この差圧検出素子１０９か
ら出力される信号のオフセット量を測定した後、バイパ
ス管１２１に設けられたストップ弁１２２Ｃを閉状態に
するとともに、各プロセス配管１０３ａ、１０３ｂに設
けられたストップ弁１２２ａ、１２２ｂを開状態にして
差圧測定を行なうようにしている。

しかしながら、このような方法では、三岐弁機゛構の開
閉によって零点調整を行なうようにしているので、プロ
セス設計の制約等によってこのような三岐弁機構を設け
ることができない場合には、零点調整を行なうことがで
きなくなるという問題があった。

本発明は上記の事情に鑑み、差圧伝送器外に三岐弁機構
を設けることなく零点調整を行なうことができる差圧伝
送器を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明による差圧伝送器は
、ブロック本体内に形成された圧力媒体通路を２分割す
るよう遮る位置に設けられ、前記２分割した圧力媒体通
路の各々の圧力媒体が各面に接する板状の差圧検出素子
と、前記圧力媒体通路の両端を各々閉じる隔壁ダイヤフ
ラムと、前記２分割された圧力媒体通路の両方をバイパ
スするバイパス路と、このバイパス路を開通／遮断させ
る第１弁機構と、前記圧力媒体通路の前記バイパス路よ
り各隔壁ダイヤフラム側を開通／遮断させる第２、第３
弁機構と、これら第１弁機構ないし第３弁機構の開通／
遮断を制御する弁駆動部とを備えたことを特徴としてい
る。

（作用） 上記の構成において、弁駆動部によって第１弁機構ない
し第３弁機構の開通／遮断を制御して各隔壁ダイヤフラ
ムに加えられた圧力を差圧検出素子の各面に各々導いて
差圧検出を行なわせたり、差圧検出素子の各面に加えら
れる圧力を同一にして零点調整を行なわせたりする。

（実施例） 第１図は本発明による差圧伝送器の一実施例を示す断面
図である。

この図に示す差圧伝送器は厚板状に形成されるブロック
部１と、このブロック部１の両側に各々設けられる受圧
フランジ部２と、前記ブロック部１の駆動およびこのブ
ロック部１からの信号処理を行なう信号処理回路３とを
備えており、各受圧フランジ部２に接続された各プロセ
ス配管４ａ。

４ｂの圧力差を検出してこれを信号処理回路３を介して
外部に伝送する。また、信号処理回路３から零点調整信
号が供給されたときにはブロック部１を駆動して零点調
整を行なわせる。

ブロック部］は厚板状に形成されるプロ、ツク本体５と
、このブロック本体５の両面に形成された各四部６を各
々覆うように設けられる隔壁ダイヤフラム７と、前記各
四部６を連通させるように前記ブロック本体５内に形成
されたＵ字型圧力媒体通路９の中央部分に設けられる半
導体式の差圧検出素子１０と、前記Ｕ字型圧力媒体通路
９の高圧側上流部９ａａに設けられる弁機構８８と、前
記Ｕ字型圧力媒体通路９の低圧側上流部９ｂａに設けら
れる弁機構８ｂと、前記Ｕ字型圧力媒体通路（９の高圧
側下流部９ａｂと低圧側下流部９ｂｂとを連通させるバ
イパス路］１の中央部分に設けられる弁機構１２とを備
えている。

さらに、前記ブロック部］は前記Ｕ字型圧力媒体通路９
と前記ブロック本体５の上部とを貫通するように前記ブ
ロック本体５内に形成された各信号線用穴１３に挿通さ
れ前記差圧検出素子１０の出力を外部の信号処理回路３
に導く信号線１４と、前記各信号線用穴１３に挿通され
前記信号処理回路３の駆動電圧を前記弁機構８ａ、８ｂ
、１２に導く信号線１５と、前記ブロック本体５の前記
信号線用穴１３を塞ぎながら前記各信号線１４．１５を
外部に導くハーメチックシール１６と、前記各隔壁ダイ
ヤフラム７によって密閉された前記Ｕ字型圧力媒体通路
９内およびバイパス路１１内、信号線用穴１３内に充填
されるシリコーンオイル、エチレングリコール等の圧力
伝達媒体１７とを備えている。

前記弁機構８８．８ｂは第２図（ａ）に示す如く各々Ｕ
字型圧力媒体通路９の高圧側上流部９ａａ、低圧側上流
部９１）ａに各々形成されたチャンバー１８内に収納さ
れる弁１９と、前記チャンバー１８に設けられた穴部２
０にスライド自在に挿通され前記弁１９を矢印Ａ、Ｂ方
向にスライド自在に支持する駆動軸２］と、前記穴部２
０内に収納され前記駆動軸２１を矢印六方向に付勢して
前記弁１９に形成されたニードル部１９ａによって前記
Ｕ字型圧力媒体通路９の高圧側上流部分９　ａａ、低圧
側上流部分９ｈａを各々閉じさせるバネ２２とを備えて
いる。

さらに、前記弁機構８ａ、８ｂは各々前記穴部２０の周
囲に埋設され前記信号線１５を介して駆動電圧が供給さ
れたとき、第２図（ｂ）に示す如く前記駆動軸２１を矢
印Ｂ方向に付勢して前記弁１９のニードル部１９ａによ
る閉止を解除してＵ字型圧力媒体通路９の高圧側上流部
９ａａと高圧側下流部分９ａｂとを、またはＵ字型圧力
媒体通路９の低圧側上流部９ｂａと低圧側下流部分９１
）ｂとを連通させる駆動コイル２３とを備えている。

また、弁機構１２は第３図（ａ）に示す如くバイパス路
１１の中央部分に形成されたチャンバー３２内に収納さ
れる弁３３と、前記チャンバー３２に設けられた穴部３
４にスライド自在に挿通され前記弁３３を矢印Ａ、Ｂ方
向にスライド自在に支持する駆動軸３５と、前記穴部３
４内に収納され駆動軸３５を矢印六方向に付勢して前記
弁３３に形成されたニードル部３３ａによって前記バイ
パス路１１を閉じるバネ３６と、前記穴部３４の周囲に
埋設され前記信号線１５を介して駆動電圧か供給された
とき、第３図（ｂ）に示す如く前記駆動軸３５を矢印Ｂ
方向に付勢して前記バイパス路１１を開く駆動コイル３
７とを備えている。

また、各受圧フランジ部２は各々前記ブロック本体５の
各面を覆うように設けられる厚板状のフランジ本体２６
と、このフランジ本体２６の前記隔壁ダイヤフラム７側
に形成された周囲溝２７内に（１）入されるパツキン２
８と、これらの各フランジ本体２６を前記ブロック本体
５の両面に密着させるボルトナツト機構２９とを備えて
おり、前記プロセス配管４ａ、４１）の圧力を前記フラ
ンジ本体２６の上部に形成された通路穴３０を介して前
記フランジ本体２６の前記隔壁ダイヤフラム７側に形成
された四部３１に導く。

また、信号処理回路３は矩形状に形成される国体４０と
、この国体４０の前面に設けられる３つの弁操作スイッ
チ４１〜４３と、零点調整スイッチ４４とを備えており
、前記信号線１４を介して供給される前記差圧検出素子
］０からの信号に基づいて差圧検出信号を生成してこれ
を４−ｍＡＤ０２線式伝送ライン４５を介して外部に伝
送するとともに、各弁操作スイッチ４１〜４３や零点調
整スイッチ４４が操作されて零点調整指示か人力されて
いるとき、駆動電圧を発生して前記弁機構８ａ、８ｂ、
１２の駆動コイル２３．３７に供給してこれらを閉しさ
せ、差圧検出素子１０の零、ψ調整を行なう。

次に、この実施例の差圧検出動作と、零点ｆｆ１ｌ整動
作とを順次説明する。

まず、差圧検出動作においては、各弁機構８ａ。

８ｂの駆動コイル２３か非駆動状態にされ、Ｕ型圧力媒
体通路９の高圧側上流部分９ａａと低圧側上流部分９ｂ
ａか開状態にされるとともに、弁機構１２の駆動コイル
３７か非駆動状態にされ、ｌ＜イパス路１１が閉状態に
される。

この状態で、高圧側に加わった圧力Ｐａは隔壁ダイヤフ
ラム７を介して圧力伝達媒体１７に伝達された後、この
圧力伝達媒体１７が充填されているＵ字型圧力媒体通路
９の高圧側上流部分９ａａの弁機構８ａを介してＵ字型
圧力媒体通路９の高圧側下流部分９ａｂに伝達されて差
圧検出素子〕０の一面側に伝えられる。

一方、低圧側に加わった圧力ｐｂは隔壁ダイヤフラム７
を介して圧力伝達媒体１７に伝達された後、この圧力伝
達媒体１７が充填されているＵ字型圧力媒体通路９の低
圧側上流部分９ｂａの弁機構８ｂを介して低圧側下流部
分９ｂｂに伝達されて差圧検出素子１０の他面側に伝え
られる。

このとき、弁機構１２によってバイパス路１１が閉じら
れているので、Ｕ字型圧力媒体通路９の低圧側と高圧側
とが分離されている。

したかって、この状態では差圧検出素子１０はその両面
に加えられている圧力Ｐａ５Ｐｂの差圧に応した値の差
圧検出信号を発生するとともに、これを信号線１４を介
して信号処理回路３に供給し外部に出力させる。

また、零点調整動作時には、各弁操作スイッチ４１〜４
３および零点調整スイッチ４４が零点調整位置にされ、
これに対応して信号処理回路３は各駆動コイル２３や駆
動コイル３７に通電して弁機構８ａ、８ｂを閉状態にす
るとともに、弁機構１２を開状態にする。

これによって、Ｕ字型圧力媒体通路９の高圧側上流部分
９ａａと低圧側上流部分ｂａとが閉しられるとともに、
バイパス路１１を介して高圧側下流部分９ａｂと低圧側
下流部分９ｂｂとか連通して高圧側下流部分９ａｂと低
圧側下流部分９ｂ］］の圧力か均一となり差圧検出素子
１０の両面に同し圧力が加わる。

このとき、差圧検出素子１０から差圧が零のときにおけ
る差圧検出信号か出力され、これが信号線１４を介して
信号処理回路３に供給されて零点調整が行われる。

このようにこの実施例においては、零点調整時に高圧側
上流部分９ａａに設けられた弁機構８ａと低圧側上流部
分９ｂａに設置すられた弁機構８ｂを閉じるとともに、
バイパス路１１に設けられた弁機構１２を開らいて差圧
検出素子１０の両面に加えられる圧力を同一にするよう
にしたので、差圧伝送器外に三岐弁機構を設けることな
く零点調整を行なうことかできる。

さらに、ブロック本体５内部に弁機構１２を設けている
ので、外部に弁機構を設けたときのように、プロセス配
管４ａ、４ｂ内の流体中に含まる異物等による詰まりゃ
腐蝕による誤動作の恐れを完全に無くすことかできる。

また、上述した実施例においては、差圧検出素子１０と
して半導体感圧素子を使用するようにしているか、静電
容量式の差圧検出素子を使用するようにしても良い。

また、上述した実施例においては、各プロセス配管４ａ
、４ｂ中にある流体の差圧を検出するようにしているが
、低圧側を大気に開放するようにして大気との差圧を検
出するようにしても良い。

また、上述した実施例においては、！−トル式の弁］９
．３３を使用するようにしているか、同様の機能を有す
る弁、例えばＯ−リングシール式の弁などを使用するよ
うにしても良い。

また、上述した実施例においては、各駆動コイル２３．
３７によって弁１９．３Ｂを駆動するようにしているか
、他の駆動機構、例えば圧電素Ｊ゛、感熱素子等を使用
した駆動機構によって弁１≦〕、３３を駆動するように
しても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、差１丁伝送器外に
三岐弁機構を設けることなく零点調整を行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による差圧伝送器の一実施例を示す断面
図、第２図は第１図に示す弁機構の詳細な断面図、第３
図は第１図に示す弁機構の詳細な断面図、第４図は従来
から知られている差圧伝送器の一例を示す断面図である
。 １・・・ブロック部 ３・・・弁駆動部（信号処理回路） ２・・・受圧フランジ部 ５・・・ブロック本体 ７・・隔壁ダイヤフラム ９・・・圧力媒体通路 １０・・・差圧検出素子 ］１　バイパス路 ８ａ　・第２弁機構 ８ｂ・・・第３弁機構 １２・第１弁機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブロック本体内に形成された圧力媒体通路を２分
   割するよう遮る位置に設けられ、前記２分割した圧力媒
   体通路の各々の圧力媒体が各面に接する板状の差圧検出
   素子と、 前記圧力媒体通路の両端を各々閉じる隔壁ダイヤフラム
   と、 前記２分割された圧力媒体通路の両方をバイパスするバ
   イパス路と、 このバイパス路を開通／遮断させる第１弁機構と、 前記圧力媒体通路の前記バイパス路より各隔壁ダイヤフ
   ラム側を開通／遮断させる第２、第３弁機構と、 これら第１弁機構ないし第３弁機構の開通／遮断を制御
   する弁駆動部と、 を備えたことを特徴とする差圧伝送器。