JPH0592673U - 差圧・圧力発信器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被測定流体が腐食性ガス流体である場合に、
バリアダイヤフラムの接液側部分での耐蝕性を所要の状
態で確保し、適切な圧力測定を可能とする。 【構成】 検出部ボディ内に封入した圧力伝達用封入液
によって、バリアダイヤフラムに作用している圧力が測
定される。検出部ボディの外側面側に配設されたバリア
ダイヤフラムの接液側に、耐蝕性を保つためのダイヤフ
ラムカバー３０が密接して配置されている。このダイヤ
フラムカバーは、その内部に耐ガス透過性を有する金属
層３１を形成した軟弾性材料によって形成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は各種プロセス流体の圧力等を検出するための差圧・圧力発信器に関し 、特にその被測定プロセス流体として腐食性流体を用いる際に採用して好適な耐 蝕性をもつ接液部を備えた差圧・圧力発信器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

たとえば管内流体の流量を測定しようとする場合、管内にオリフィス板を設け て流体抵抗とし、その上、下流側での圧力差を所定の演算式に基づき流量を算出 測定することが行なわれている。この種の差圧測定用として用いられる差圧発信 器における検出部は、概略図３に示すような構成とされている。

【０００３】 これを簡単に説明すると、図中符号１，２は検出部本体ボディを構成する左、 右一対の検出部ボディで、それぞれの外側面に形成されたバックプレート面１ａ ，２ａには略波形円板状を呈する高圧側および低圧側のバリアダイヤフラム３， ４が装着されている。なお、各バックプレート面１ａ，２ａはそれぞれ前記バリ アダイヤフラム３，４と略同形の波形断面を有する円形状に形成され、かつこれ らバリアダイヤフラム３，４との間に測圧室５，６を形成するようになっている 。さらに、各バリアダイヤフラム３，４の外側面には、前述したように管内オリ フィス上流側の高圧ＰＨと、下流側の低圧ＰＬとがそれぞれ印加される。

【０００４】 また、検出部ボディ１，２間にはボディ内室が形成されており、このボディ内 室は波形円板状センタダイヤフラム７によって左、右一対の室７ａ，７ｂに仕切 られ、その一方室７ａが前記高圧側の測圧室５に圧力媒体流通用の通孔８ａ，９ ａを介して連通されるとともに封入回路１０に連通され、また他方室７ｂが前記 低圧側の測圧室６に通孔８ｂ，９ｂを介して連通されかつ同様に封入回路１１に 連通されている。

【０００５】 一方、検出部ボディ１，２の外周部上端部には、それぞれステンレス等によっ て形成された内筒１２ａと外筒１２ｂからなるヘッダ１２が配設され、その内部 にはセンサ部１３が配設されている。このセンサ部１３は、前記封入回路１０， １１を仕切る従来周知の半導体感圧センサ１４と、この感圧センサ１４を保護す るとともに前記内筒１２ａと外筒１２ｂの開口端をシールする保護体１５とで構 成されている。

【０００６】 この場合、高圧側の封入回路１０は内筒１２ａ内部と連通し高圧ＰＨを感圧セ ンサ１４の表面側に与えている。また、低圧側の封入回路１１は、内筒１２ａと 外筒１２ｂとの間隔通路１６を介して保護体１５内等に形成された通路に連通さ れ低圧ＰＬを感圧センサ１４の内側面に与えている。そして、前記各測圧室５， ６から通孔８ａ，９ａ；８ｂ，９ｂ、封入回路１０，１１を経て感圧センサ１４ の高圧側と低圧側とに至る間の導通路中にはシリコンオイル等の封入液１７が圧 力伝達媒体としてそれぞれ封入されている。なお、図中１８は前記高圧側および 低圧側の圧力流体の通孔および導通路に設けられた絞り部材である。また、図中 １９Ａ，１９Ｂは前記検出部ボディ１，２の外側に組付けられプロセス側の被測 定流体を導入しバリアダイヤフラム３，４に作用させるための高圧室、低圧室を 形成するカバー部材である。

【０００７】 そして、このような構成による差圧発信器において、バリアダイヤフラム３， ４にプロセス側から高圧ＰＨ、低圧ＰＬがそれぞれ印加されると、このときの差 圧（ＰＨ−ＰＬ）が半導体感圧センサ１４に加えられるため、このセンサ１４は 差圧に応じて変形し、その変形量が電気的に取り出され、図示せぬ増幅器で増幅 された後、計器などに表示されたり、遠隔発信されるものであった。

【０００８】 ところで、上述したような差圧・圧力発信器において、被測定流体として腐食 性の高いプロセス流体を用いるにあたっては、接液部となる測圧用バリアダイヤ フラム３，４を高い耐蝕性を有する材料で形成し、耐蝕性を持たせることが要求 される。しかし、このような高い耐蝕性を有する金属材料であるチタン、モネル 、タンタルあるいはハステロイ等の中には、バリアダイヤフラム形状にプレス成 形することができないものがあり、またコスト高を招くといった実用面での問題 もある。

【０００９】 このため、このようなバリアダイヤフラム３，４を耐蝕性金属材料で形成して これを直接被測定流体に晒す代わりに、これらのバリアダイヤフラム３，４は一 般的な耐蝕性材料（たとえばＳＵＳ３１６Ｌ等のステンレス鋼材）等で形成し、 かつその接液側にテフロン等の保護カバー２０，２０を当てて設けることが従来 から行われていた。すなわち、このような保護カバー２０を、図４からも明らか なように、バリアダイヤフラム３，４と略同一形状に形成し、かつこれをバリア ダイヤフラム３，４に沿わして設けていた。この場合、この保護カバー２０とバ リアダイヤフラム３，４との当接面にグリースを塗布し、この保護カバー２０を 、バリアダイヤフラム３，４と接液側での圧力変動に伴って一体的にしかも滑ら かに動かすことができるようになっている。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述したようなテフロン等の保護カバー２０を、バリアダイヤ フラム３，４の外側面に沿わして配設するにあたって、以下のような問題を生じ ている。 すなわち、上述したような保護カバー２０では、被測定流体が液体である場合 には効果が得られるものの、気体に対してはガスが透過するため、この保護カバ ー２０とバリアダイヤフラム３，４との間に気体が入り込み、バリアダイヤフラ ム３，４が腐食し、耐蝕性を確保できないばかりでなく、気体等の影響によって 圧力変動に伴なう動きが妨げられ、結果として圧力測定に誤作動を生じるといっ た問題があった。

【００１１】 このような気体に対しての解決策として、保護カバー２０の表面に蒸着等で金 属層を形成することが考えられているが、このような金属層は薄いために被測定 流体に接液する側では寿命の点で問題となるものであった。さらに、このような 蒸着等の金属層は表面に凹凸があるために、バリアダイヤフラム３，４側では動 きの円滑性を欠き、ヒステリシスの原因となる等の問題もあった。

【００１２】 本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであり、被測定流体が腐食性を 有する気体等の流体である場合にあっても、バリアダイヤフラムによる接液側部 分での耐蝕性を所要の状態で確保し、適切な圧力測定を行なえる差圧・圧力発信 器を得ることを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

このような要請に応えるために本考案に係る差圧・圧力発信器は、検出部ボデ ィの外側面側に配設されたバリアダイヤフラムの接液側に密接されかつ内部に金 属層を形成した軟弾性材料からなるダイヤフラムカバーを配設するようにしたも のである。

【００１４】

【作用】

本考案によれば、バリアダイヤフラムの接液側に、金属層を内部に形成してい る軟弾性材料からなるダイヤフラムカバーを密接して配置させており、このダイ ヤフラムカバーの金属層によって、被測定流体が腐食性を有する気体であっても 、そのバリアダイヤフラム側への透過を防ぎ、バリアダイヤフラムの接液側部分 での耐蝕性を確保し、しかも適切な圧力測定を行なえる。

【００１５】

【実施例】

図１および図２は本考案に係る差圧・圧力発信器の一実施例を示すものであり 、その要部となるダイヤフラムカバー３０のみを示している。なお、差圧・圧力 発信器における検出部全体の概略構成は前述した図３に例示した通りで、この図 ３およびその符号を参照して以下の説明を行なう。

【００１６】 さて、本考案によれば、図３に示したような差圧・圧力発信器における検出部 において、検出部ボディ１，２の外側面側に配設されたバリアダイヤフラム３， ４の接液側に、内部に金属層３１を形成した軟弾性材料からなるダイヤフラムカ バー３０を密接した配設するようにしたところに特徴を有している。

【００１７】 ここで、本考案を特徴づけるダイヤフラムカバー３０は、テフロン等の合成樹 脂材のような軟弾性材料により、バリアダイヤフラム３，４の形状に合わせて形 成され、かつ上述したテフロン等による樹脂層３２，３２間に、金メッキ膜やア ルミ膜等が金属層３１として介在して設けられている。

【００１８】 特に、このような金属層３１によれば、樹脂材に比べてガスの透過係数がかな り低く、これにより被測定流体が腐食性を有するガス流体であっても、そのバリ アダイヤフラム３，４側への透過を防止し得るものである。

【００１９】 このような金属層３１を有するダイヤフラムカバー３０は、たとえば一側の樹 脂層３２を形成するテフロン板に、メッキ、蒸着あるいはライニングやコーティ ングによって金メッキ膜またはアルミ膜を、金属層３１として形成し、さらにそ の後に金属層２１の表面に、他方の樹脂層３２としてテフロン材をライニングあ るいはモールド成形によって形成することにより、簡単に形成し得るものである 。

【００２０】 そして、このような構成によれば、バリアダイヤフラム３，４の接液側に、金 属層３１を内部に形成している軟弾性材料からなるダイヤフラムカバー３０を密 接して配置させ、かつこのダイヤフラムカバー３０の金属層３１によって、被測 定流体が腐食性を有するガス気体であっても、そのバリアダイヤフラム３，４側 への透過を確実に防止することができ、これによりバリアダイヤフラム３，４の 接液側部分での耐蝕性を確保し、所要の圧力測定を行なえる。

【００２１】 また、このように金属層３１を内部に入れ、その両側に樹脂層３２，３２を有 するダイヤフラムカバー３０にあっては、バリアダイヤフラム３，４側との滑り 等を得るために、グリースを塗布するといった必要性もなくせるという利点もあ る。

【００２２】 なお、本考案は上述した実施例構造には限定されず、差圧・圧力変換器の検出 部構造を始めとする各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得るものであり、種 々の変形例が考えられよう。

【００２３】

【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、検出部ボディの 外側面側に配設されたバリアダイヤフラムの接液側に、内部に金属層を形成した 軟弾性材料からなるダイヤフラムカバーを密接して配設させたので、簡単な構造 にもかかわらず、バリアダイヤフラムの接液側に密接している軟弾性材料からな るダイヤフラムカバー内部の金属層によって、被測定流体が腐食性を有する気体 であっても、そのバリアダイヤフラム側への透過を防ぎ、これによりバリアダイ ヤフラムの接液側部分での耐蝕性を適切かつ確実に確保し、しかもこのダイヤフ ラムカバーをバリアダイヤフラムと一体的に動かし、適切かつ確実な圧力測定を 行なえるという実用上種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る差圧・圧力発信器の一実施例を示
し、特徴とするダイヤフラムカバーの要部拡大断面図で
ある。

【図２】図１の一部をさらに拡大して示す要部断面図で
ある。

【図３】本考案を適用して好適な差圧・圧力発信器の検
出部構造の従来例を説明するための概略断面図である。

【図４】図３で用いたバリアダイヤフラムの保護カバー
を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ 検出部ボディ ２ 検出部ボディ ３ バリアダイヤフラム ４ バリアダイヤフラム ５ 測圧室 ６ 測圧室 ７ センタダイヤフラム １４ 感圧センサ １７ 圧力伝達用封入液 ３０ ダイヤフラムカバー ３１ 金属層 ３２ 樹脂層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出部ボディ内に封入した圧力伝達用封
   入液の移動によって差圧力を測定する差圧・圧力発信器
   において、 前記検出部ボディの外側面側に配設されたバリアダイヤ
   フラムの接液側に密接して配置される軟弾性材料からな
   るダイヤフラムカバーを備え、かつこのダイヤフラムカ
   バーの内部に金属層を形成したことを特徴とする差圧・
   圧力発信器。