JPH0438083Y2 - - Google Patents

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JPH0438083Y2
JPH0438083Y2 JP1987061287U JP6128787U JPH0438083Y2 JP H0438083 Y2 JPH0438083 Y2 JP H0438083Y2 JP 1987061287 U JP1987061287 U JP 1987061287U JP 6128787 U JP6128787 U JP 6128787U JP H0438083 Y2 JPH0438083 Y2 JP H0438083Y2
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bladder
pressure
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accumulator
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JP1987061287U
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JPS63168301U (ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00Accumulators
    • F15B2201/30Accumulator separating means
    • F15B2201/315Accumulator separating means having flexible separating means
    • F15B2201/3152Accumulator separating means having flexible separating means the flexible separating means being bladders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00Accumulators
    • F15B2201/50Monitoring, detection and testing means for accumulators
    • F15B2201/515Position detection for separating means

Landscapes

  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 ブラダ形やダイヤフラム形などの隔膜形アキユ
ムレータは、容器本体内に気密的に弾性隔膜を取
り付け、この隔膜内に気体を充填させ、前記容器
本体内へ隔膜内の気体圧力に対抗させて流体を出
入させるものであるが、隔膜内の気体が隔膜のガ
ス透過等により充填気体圧力が低下した時は、液
体回路の規定された圧力範囲内において、アキユ
ムレータ内の蓄積量は、小さくなるので、液体回
路上のアクチユエータが作動不良を起こす。
そこで、このような事故を防止するため、実願
昭61−155271号に示す様な位置センサ付アキユム
レータが用いられている。
即ち、容器本体内を弾性隔膜により気体室と流
体室に仕切り、気体室に位置センサを設けると共
に液圧回路に圧力センサを設けた位置センサ付隔
膜形アキユムレータである。
このアキユムレータは、液圧回路上の液圧の変
化に対応してブラダが伸縮し、変形するが、ブラ
ダの許容圧縮限界になると、弾性隔膜により位置
センサが押圧されて作動し、許容圧縮限界時であ
ることが検出される。
考案が解決しようとする問題点 アキユムレータの作動時には、物理的に三つの
要素、即ち容積V、圧力P、温度Tが関係し、こ
の三要素V,P,Tは、理想気体の理論 ボイル
シヤルルの法則に従つて、 P1V1/T1=P2V2/T2=P3V3/T3 と変化してアキユムレータを作動させる。
従来の位置センサはブラダ形アキユムレータで
は位置センサによつてブラダの変形の程度を検出
され、それによつてブラダ内のガス量、すなわ
ち、容積Vがわかり、又、液圧回路の圧力センサ
により、液体圧力即ち、気体室の気体圧力Pを把
握できるが、気体温度Tを検地することができな
いので、ボイル・シヤルルの法則により、アキユ
ムレータの状態を完全に把握することができな
い。従つて、気体室のガス充填圧力を常時正確に
検出できず、そのため、ガス充填圧力が低下する
と、アクチユエータの作動不良を招く。
本考案は、上記事情に鑑み、気体室のガス充填
圧力を常に監視できるアキユムレータを得ること
を目的とする。
問題点を解決するための手段 この考案は、容器本体内をブラダにより気体室
と流体室に仕切り、該気体室に温度センサを設け
るとともにアキユムレータの圧力測定手段を設
け、該気体室内に下限センサと上限センサとから
なる位置センサを設けたアキユムレータであつ
て、前記気体室がブラダの内側に形成され、前記
両センサがブラダ内に突出するホルダに設けら
れ、該下限センサが該ブラダの底部と対向し、該
上限センサが該ブラダの変動部と対向することを
特徴とする位置センサ及び温度センサ付アキユム
レータである。
作 用 容器本体内の気体室に所定圧を充填し、流体室
の給排口を液体回路に連通させると、液体回路の
液圧変化に伴い、弾性隔膜が変形し、気体室のガ
ス圧が変化する。
該弾性隔膜(ブラダ)の変形の際には最初に底
部が上昇し、下限センサを作動させ、更に液圧が
上昇すると変動部が半径方向に移動して上限セン
サを作動させる。
この時の圧力センサの測定値と、温度センサの
の測定値及び気体容積(初期測定しておく)か
ら、ガス封入時の状態における推定気体充填圧力
を求め、ガス封入時の気体充填圧力と比較する。
実施例 この考案の一実施例を添附図面により説明する
が、同一図面符号は、その名称も機能も同一であ
る。
給気口29からガス充填装置(図示せず)を用
いてガスを注入すると、ガスは、ホルダ10の通
口30,31,60を通り、気体室Aに入り、ブ
ラダ4を膨張させる。
この時、ブラダ4は、第1図B1に示す様に容
器本体1の内壁面1aに密着すると共にブラダ底
部7は、弁部26を下方に押圧してバルブ25を
閉じさせる。このガスの注入は、ブラダが設定ガ
ス充填圧力になるまで継続する。
次にポンプ83を作動させ、タンク(図示せ
ず)の液体を出入口24に圧入すると、ブラダ4
は、浮力と液体圧力により軸方向に上昇する。
この上昇に伴い、ブラダ底部76バルブ25か
ら離れ、軸方向に移動するが、ブラダの許容圧縮
限界の下限になると、その移動を停止し、第1図
B2の状態となる。
この時ブラダ底部7は、プロテクタ21を軸方
向に押し上げるので、シヤツタ弁13は閉じた状
態となる。
従つて、この時点では、シヤツタ空間E2が閉
じられるため、発光口16からの光は、シヤツタ
弁13により遮断させて受光口17に到達しない
ので、下限光電スイツチ20が作動し、ブラダの
許容圧縮限界の下限に達した旨の信号をコンピユ
ータCOMに送る。この時の油圧回路81の圧力
即ち気体室の気体圧力を圧力変換器100を介し
て信号に変換し、該信号をコンピユータCOMに
送ると共に上部側板2に設けた温度センサ、例え
ば熱電対温度計70により気体室内の温度を検出
し、その値を信号に変換してコンピユータCOM
に送る。
コンピユータCOMは、前記のデータから後述
の要領で、推定ガス封入時の状態における推定気
体充填圧力を計算してガス封入時の気体充填圧力
と比較しアキユムレータ内の気体充填圧力が設定
気体充填圧力範囲内であるか否かを瞬時に判断す
る。
更に流体圧力が増加すると、ブラダ4は、径方
向に変形し、ブラダの変動部9は、B3の状態か
らB4の状態に変化する。
B3の状態は許容圧縮限界内の状態であり、変
形部9は駆動部49を押圧しないので、シヤツタ
44は、第1図に示す様に開いた状態を維持す
る。従つてこの時点では、シヤツタ空間E1が開
かれているため、第1発光口45からの光は光フ
アイバ47、サイドビームアタツチメント42を
通つてレンズアタツチメント43、光フアイバ4
8に入り、第1受光口46に受光されるので、上
限光電スイツチ51は作動しない。
B4の状態は、ブラダの許容圧縮限界の上限を
越えた状態であり、この状態では、駆動部49の
弧形スプリング50が径方向に押圧されるので、
シヤツタ44は第2図に示す様に閉じた状態とな
る。
従つて、この時点ではシヤツタ空間E1が閉じ
られるため、第1発光口45からの光は、シヤツ
タ44に遮断されて第1受光口46に到達しない
ので、上限スイツチ51が作動し、ブラダの圧縮
限界の上限に達した旨の信号をコンピユータ
COMに送る。
この時の油圧回路81の圧力を圧力変換器10
0を介して信号に変換し、該信号をコンピユータ
COMに送ると共に、温度計70により気体室内
の温度を検出し、その値を信号に変換してコンピ
ユータCOMに送る。
コンピユータCOMは、前記のデータから後述
の要領で推定ガス封入時の状態における推定気体
充填圧力を計算してガス封入時の気体充填圧力と
比較し、アキユムレータ内の気体充填圧力が設定
気体充填圧力範囲内であるか否かを瞬時に判断す
る。又推定気体充填圧力をCRTに表示する事も
可能である。
弾性隔膜が異状圧縮を受けた場合の推定ガス封
入時の推定気体充填圧力は実在気体の理論式“フ
アンデルヴアールスの状態式”を用いて算出す
る。
(P+a/V2)(V−b)/T =(P1+a/V2)(V1−b)/T1 ……(1) P:絶対圧力 T:絶対温度 V:モル比体積 a,b:定数 まずガス封入時の気体の状態を知る為に、標準
状態(P0,T0,V0)とガス封入時の状態(P1
気体充填圧力、T1=気体充填時の温度)を式(1)
に代入し、気体充填時のモル比体積V1を求める。
またこの時のガス容積をE1とする。
次にガス封入時から、圧力、温度、モル比体積
が変化した状態をそれぞれP2,T2,V2とし、先
と同様にP2,T2と標準状態を式(1)に代入してV2
を求める。またこの時のガス容積E2は弾性隔膜
内に閉じ込められたガスのmol数が、ガス漏れに
よつて変化しない限り、式(2)で表わされる。
E2=V2/V1E1 ……(2) したがつてP2,T2を常時検出する事により常に
変化後のガス容積、気体の状態を知る事ができ
る。
さて弾性隔膜内のガスが漏れた場合、あるいは
異状加圧された場合弾性隔膜が異状圧縮され、位
置センサを作動させる。この時の気体の状態を
P3,T3,V3とし、ガス容積をE3とする。但しE3
は前もつて測定しておく。先と同様にP3,T3
標準状態を式(1)に代入し、V3を求める。さらに、
この状態における推定ガス封入時の状態をP′1
T′1,V′1とすると式(2)より E3=V3/V′1E1 V′1=E1/E3V3となる。
ガス封入時の圧力P1と測定ガス封入時の圧力
P′1を比較する為、温度条件を一定にする必要が
あり、T1=T′1とし、式(1)に標準状態とT′1,V′1
を代入し、P′1を算出する。このP′1とP1を比較
し、その差が許容範囲内であれば異状加圧と判断
し、許容範囲外であればガス漏れと判断する。後
者の場合、中央処理装置CPUよりプログラマブ
ルインターフエイス101を通し、外部102へ
異常信号を発するか、又は、RAMよりDMA転
送回路を用いてデイスプレCRTに異常を表示す
る。
この考案の実施例は上記に限定されるものでは
なく、例えば、圧力変換器を油圧回路に設ける代
わりに、流体室或は気体室に設けてもよい。
考案の効果 この考案は、以上のように構成したので、気体
室の圧力と温度と容積とを検出することができ
る。
従つてフアンデルワールスの状態方程式により
アキユムレータの状態を完全に検出できるのでガ
ス漏れなどにより充填気体圧力が低下してもすぐ
に発見することができる。
そのため、油圧回路上のアクチユエータの作動
不良事故や、ブラダの破損を防止することができ
る。又、下限センサが該ブラダの底部に対向し、
該上限センサが該ブラダの変動部と対向するの
で、ブラダの許容圧縮限界を微細に知ることがで
きる。即ち、ブラダ形アキユムレータでは液圧が
上昇すると最初にブラダの底部が上昇し、その後
に変動部が半径方向に変動する。そのため下限セ
ンサと上限センサによりブラダの許容圧縮限界の
下限と上限とを正確に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は、この考案の実施例を示す図
で、第1図は、縦断面図、第2図は第1図の他の
状態を示す縦断面図、第3図は側面図、第4図
は、他の実施例を示すフローチヤート、である。 1……容器本体、4……弾状隔膜、40,41
……位置センサ、70……温度センサ、100…
…圧力変換器、A……気体室、B……流体室。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 1 容器本体内をブラダにより気体室と流体室に
    仕切り、該気体室に温度センサを設け、アキユ
    ムレータの圧力測定手段を設け、該気体室内に
    下限センサと上限センサとからなる位置センサ
    を設けたアキユムレータであつて、前記気体室
    がブラダの内側に形成され、前記両センサがブ
    ラダ内に突出するホルダに設けられ、該下限セ
    ンサが該ブラダの底部と対向し、該上限センサ
    が該ブラダの変動部と対向することを特徴とす
    る位置センサ及び温度センサ付アキユムレー
    タ。 2 温度センサが熱電対温度計であることを特徴
    とする実用新案登録請求の範囲第1項記載の位
    置センサ及び温度センサ付アキユムレータ。 3 アキユムレータの圧力を測定する手段が圧力
    センサであることを特徴とする実用新案登録請
    求の範囲記載の位置センサ及び温度センサ付ア
    キユムレータ。 4 圧力センサが液圧回路に設けられていること
    を特徴とする実用新案登録請求の範囲第3項記
    載の位置センサ及び温度センサ付アキユムレー
    タ。 5 圧力センサが、流体室に設けられていること
    を特徴とする実用新案登録請求の範囲第3項記
    載の位置センサ及び温度センサ付アキユムレー
    タ。 6 圧力センサが、気体室に設けられていること
    を特徴とする実用新案登録請求の範囲第3項記
    載の位置センサ及び温度センサ付アキユムレー
    タ。
JP1987061287U 1987-04-22 1987-04-22 Expired JPH0438083Y2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5563401U (ja) * 1978-10-25 1980-04-30
JPS6123501U (ja) * 1984-07-19 1986-02-12 日立金属株式会社 圧力容器
JPH0617681B2 (ja) * 1985-08-03 1994-03-09 中村工機株式会社 アキュムレ−タのブラダ挙動検出装置

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JPS63168301U (ja) 1988-11-02

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