JPH0526985Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はプロセス流体の２点間の圧力差により
その流量を測定したり、ゲージ圧力、絶対圧力を
測定する差圧、圧力発信器に係り、特に金属腐食
性流体の流量測定に用いられる耐食性差圧、圧力
発信器の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から管内流体の流量を測定する場合、管内
にオリフイスを設けて流体抵抗とし、その上流側
と下流側の圧力差を測定し、この圧力差より流量
を算出測定することが行われている。この種の差
圧測定に用いられる差圧発信器としては、特に被
測定流体が酸性、アルカリ性等の金属腐食性流体
である場合、一般に第２図または第３図に示す耐
食構造とされる。すなわち、第２図において全体
を符号１で示す差圧発信器は、２つのプレート２
Ａ，２Ｂを一体的に結合して形成した円盤状のボ
デイ本体２を備えている。

前記ボデイ本体２はステンレス鋼等によつて製
作され、その両側面、すなわち受圧側面３ａ，３
ｂには高圧側の受圧ダイヤフラム４と、低圧側の
受圧ダイヤフラム５がその周縁部を固定されて配
設されている。各受圧ダイヤフラム４，５は通常
燐青銅、ベリウム銅、ステンレス鋼などの薄膜状
金属板によつて波形円板状に形成されている。ま
た、前記各受圧側面３ａ，３ｂも受圧ダイヤフラ
ム４，５と同形の波形に形成され、該ダイヤフラ
ム４，５との間にそれぞれ裏側室６，７を形成し
ている。

前記ボデイ本体２の内部中央にはセンターダイ
ヤフラム８によつて画成された２つの内室９Ａ，
９Ｂが形成され、その一方９Ａが裏側室６と連通
路１０を介して連通され、他方９Ｂが裏側室７と
連通路１１を介して連通されている。また、前記
各内室９Ａ，９Ｂは、ボデイ本体２の上面に設け
たセンサ用ハウジング１２内のセンサ室１３と封
入回路１４，１５を介してそれぞれ連通されてい
る。封入回路１４，１５は前記センサ室１３内に
おいて圧力センサ１６により仕切られている。そ
して、前記裏側室６，７、内室９Ａ，９Ｂ、連通
路１０，１１、封入回路１４，１５およびセンサ
室１３にはシリコンオイル等の非圧縮性内封液１
８が液封入用通路１９ａ，１９ｂよりそれぞれ封
入されている。

２０，２１は被測定流体が金属腐食性流体であ
る場合、前記ボデイ本体２の各受圧側面３ａ，３
ｂにＯリング２２を介してそれぞれ密接されかつ
溶接２３によつてそれぞれ接合されたベースで、
これらのベース２０，２１の受圧側面、すなわち
被測定流体と接する接液部はタンタル、モネル、
ハステロイ、ニツケル、チタン等の耐食性金属に
よつて形成され、その外側面にはそれぞれ波形円
板状に形成された接液ダイヤフラム２４，２５が
その周縁部を固定されて配設され、これらのダイ
ヤフラム２４，２５にオリフイス上流側の高圧
P_Hと、オリフイス下流側の低圧P_Lがそれぞれ印
加されている。接液ダイヤフラム２４，２５の被
測定流体と接する接液部もベース２０，２１と同
様な耐食性金属によつて形成されている。ベース
２０，２１にはその表裏面に貫通する貫通孔２
６，２７がそれぞれ形成され、これにより接液ダ
イヤフラム２４，２５の内室２８，２９と、前記
受圧ダイヤフラム４，５の表側室３０，３１とを
それぞれ連通させている。そして、前記貫通孔２
６，２７、内室２８，２９および表側室３０，３
１にも内封液３２がそれぞれ封入されている。

３３，３４は前記ベース２０，２１の表面にＯ
リング３５を介してそれぞれ嵌合固定されたプロ
セス受圧カバー（以下カバーと略す）で、被測定
流体供給用の挿通孔３６，３７がそれぞれ形成さ
れている。

このような構成からなる差圧発信器において、
接液ダイヤフラム２４，２５に高圧P_Hと低圧P_L
をそれぞれ印加すると、この時の差圧（P_H−P_L）
に応じて該ダイヤフラム２４，２５が変位して内
封液３２を移動させ、さらに該内封液３２の移動
により受圧ダイヤフラム４，５が変位し、これに
伴う内封液１８の移動により圧力センサ１６を歪
ませ、この歪量を電気的出力として取り出すこと
で前記圧力センサ１６による差圧測定が行なわれ
る。そして、この電気信号は増幅器で増幅された
後、計器に記録表示されたり遠隔発進され、正確
な流速等の計測、バルブ制御等に供される。

なお、被測定流体が腐食性流体でない場合は、
ベース２０，２１が不便で、カバー３３，３４が
ボデイ本体２の各受圧側面３ａ，３ｂに直接嵌合
固定され、高圧P_Hと低圧P_Lが受圧ダイヤフラム
４，５に加えられる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、ボデイ本体２と各ベース２０，２１
との溶接部２３を、これら両部材の接合面外周に
すると、溶接方向が矢印で示すようにボデイ本体
２の径方向となりセンサ用ハウジング１２が邪魔
になるため、電子ビーム溶接する場合、ボデイ本
体２の上面側が溶接しにくく、テイグ溶接で行な
つている。しかし、テイグ溶接は電子ビーム溶接
と比較して溶けこみ深さ、溶けこみ形状のコント
ロールが難しく、耐圧強度、耐食性等の安定性に
問題があつた。

そこで、このような問題を解決する方法として
第３図に示すようにベース２０，２１の外径をボ
デイ本体２の外側より小さくして、ボデイ本体２
との接合端部外周面に該ボデイ本体２の受圧側面
外周部に密接する環状の張出部４０を一体に突設
し、該張出部４０の裏面４１側より、各受圧側面
３ａ，３ｂの外周部付近に電子ビーム溶接４３を
行つて各ベース２０，２１をボデイ本体２に固定
するようにしたものが知られている。

このような構造においては溶接方向を矢印Ａで
示すようにボデイ本体２の径方向に対して斜めに
することができるため、センサ用ハウジング１２
が邪魔にならず、電子ビーム溶接を行うことがで
きるという大きな利点を有するが、反面ベース２
０，２１の外径がボデイ本体２の外径より小さく
なると、それだけ接液ダイヤフラム２４，２５の
径R₁を受圧ダイヤフラム４，５の径R₂より小さ
くしなければならないので、次のような欠点が生
じる。

外側のダイヤフラムが小さいぼど内封液１
８，３２の温度上昇による内封液の膨脹が吸収で
きず、内封液の圧力上昇となる。外側のダイヤ
フラムが小さいとプロセス流体から受ける圧力変
化に敏感に反応しなくなる。ベース２０，２１
の外径が小さいと、通常の差圧発信器のカバーの
外径より小さく、専用のカバーを必要とする。
ボデイ本体２とベース２０，２１を溶接で固定す
る際、中心を合わせるため、適宜な治具が必要で
ある。これは第２図構造のものについても同様の
ことが云えるものである。

したがつて、本考案では上述したような問題点
を解決し、溶接ダイヤフラムの径を小さくするこ
となく電子ビーム溶接を行うことができ、またボ
デイ本体とベースとを溶接する際に軸合わせの治
具が不要で、通常ボデイ本体に取付けられるカバ
ーを共通使用し得る差圧、圧力発信器を提供しよ
うとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記目的を達成するために、内部に内
封液が封入されたボデイ本体の被測定流体側受圧
側面に接液部が耐食部材からなるベースを溶接固
定してなり、このベースの前記ボデイ本体との当
接面には該ボデイ本体の外周面が嵌合するいんろ
う用嵌合部が設けられ、前記ベースの外周面で前
記嵌合凹部の裏面側には前記ボデイ本体側に小径
となるトーパ部が形成され、前記嵌合凹部裏面を
前記ベースを前記ボデイ本体に溶接するための溶
接用環状平面としたものである。

〔作用〕

本考案においては嵌合凹部裏面がボデイ本体の
受圧側面に対して斜め方向からの溶接を可能にす
る溶接平面を形成する。ボデイ本体とベースは嵌
合凹部により軸合わせされる。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図は本考案を差圧発信器に適用した場合の
一実施例を示す断面図である。なお、図中第２図
および第３図と同一構成部品、部分に対しては同
一符号を以つて示し、その説明を省略する。同図
において、各ベース２０，２１のボデイ本体２側
端部外周面には、前記ボデイ本体２の側端部外周
面がそれぞれいんろう嵌合する嵌合凹部５０，５
１を有する嵌合部５１，５３が一体に突設されて
いる。また、各ベース２０，２１の外周面で前記
各嵌合部５２，５３の裏面５４，５５側にはボデ
イ本体２側に小径となるテーパ部５６，５７がそ
れぞれ形成され、該テーパ部５６，５７よりボデ
イ本体２側とは反対側端までの外周部５８，５９
は前記ボデイ本体２の外径と等しく、カバー３
３，３４とのはめ合い部を構成している。この場
合、カバー締めつけによる影響を少なくするた
め、第３図に示すようにテーパ部５７，５６の小
径部ΦAをベース２１，２０の内径ΦBよりでき
るだけ大きく設定することが望ましい。前記各嵌
合部５２，５３の裏面５４，５５は各ベース２
０，２１をボデイ本体２に溶接固定する際、該裏
面より各受圧側面３ａ，３ｂの外周部に電子ビー
ム溶接されることにより溶接用環状平面を形成し
ている。

このような構成からなる差圧発信器においては
テーパ部５６，５７の形成により矢印Ａ方向から
溶接４３できるため、センサ用ハウジング１２が
邪魔にならず、電子ビーム溶接を可能にする。ま
た、各ベース２０，２１のはめあい部５８，５９
はボデイ本体２の外径と同一の外径を有している
ので、通常の差圧計のボデイ本体に直接取付けら
れるカバー３３，３４をそのまま使用できるばか
りか、該はめあい部の径がボデイ本体２と同一径
であれば、接液ダイヤフラム２４，２５の径も受
圧ダイヤフラム４，５と同一にすることができる
ので、温度上昇による内封液３２の膨脹による圧
力上昇をダイヤフラム２４，２５の変形で吸収す
ることができ、またプロセス流体が受ける圧力変
化も敏感に受圧ダイヤフラム４，５に伝えること
ができる。さらに、ボデイ本体２とベース２０，
２１とは嵌合部５２，５３によりいんろう結合さ
れるため、溶接の際、軸合わせの治具を使う必要
がない。

なお、本考案は両側面が被測定流体の受圧側面
を構成する差圧発信器に適用した場合について説
明したが、これに特定されるものではなく、一方
の受圧側面にのみ被測定流体を作用させ、他方の
受圧側面には他のプロセス圧基準圧を作用させる
ようにしたフランジ型差圧計とか、圧力発信器
（ゲージ圧力、絶対圧力発信器）にも適用実施し
得るものであり、その場合には被測定流体に接す
るベースの接液部（すなわちベースの受圧側面
と、接液ダイヤフラム）を耐食部材で構成すれば
よい。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案に係る差圧、圧力発
信器によれば、構造簡易にして耐食性材料からな
るベースをボデイ本体の受圧側面に電子ビーム溶
接することが可能で、また溶接に際してはベース
とボデイ本体とをいんろう嵌合させているので治
具によつて位置合せする必要がなく、その上接液
ダイヤフラムの径を受圧ダイヤフラムと等しくで
きるため、内封液の温度上昇に伴う圧力上昇を吸
収すると共にプロセス流体の圧力変化に敏感に反
応し、高精度な流量測定を行うことができるなど
その実用上の効果は非常に大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を差圧発信器に適用した場合の
一実施例を示す断面図、第２図および第３図はそ
れぞれ従来の差圧発信器の断面図である。 １……差圧発信器、２……ボデイ本体、３ａ，
３ｂ……受圧側面、４，５……受圧ダイヤフラ
ム、８……センターダイヤフラム、１４，１５…
…封入回路、１６……圧力センサ、１８……内封
液、２０，２１……ベース、２４，２５……接液
ダイヤフラム、３２……内封液、３３，３４……
カバー、４３……溶接、５０，５１……嵌合凹
部、５２，５３……嵌合部、５４，５５……溶接
用環状平面、５６，５７……テーパ部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に内封液が封入されたボデイ本体の被測定
   流体側受圧側面に接液部が耐食部材からなるベー
   スを溶接固定してなり、このベースの前記ボデイ
   本体との当接面には該ボデイ本体の外周面が嵌合
   するいんろう用嵌合凹部が設けられ、前記ベース
   の外周面で前記嵌合凹部の裏面側には前記ボデイ
   本体側に小径となるテーパ部が形成され、前記嵌
   合凹部裏面が前記ベースを前記ボデイ本体に溶接
   するための溶接用環状平面を形成することを特徴
   とする差圧、圧力発信器。