JPH0626829Y2 - 蒸気圧力計測装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、主として蒸気圧縮機のシリンダ内の水蒸気等
の圧力を測定する際に、その蒸気の凝縮による動作不良
なしに、正確な計測が行なわれる蒸気圧力計測装置に関
するものである。

〔従来技術〕

従来、例えばピエゾ型の圧力変換器で各種のシリンダ内
の圧力計測を行う場合、この圧力変換器は変動圧力しか
計測できないので、圧力の絶対値が判らないため、特殊
なアダプターを使用して、参照圧力と、計測圧力とを同
時に記録する必要がある。

そのような目的に使用される第２図の側断面図及びその
平面図である第３図のスイッチングアダプター１は、被
測定圧力導入口１ｍを図示されていない被測定圧部に連
通するようにそのねじ込み部１ｇで取付けている。

また、このスイッチングアダプター１の内部には圧力変
換器３が内蔵されていると共に、この圧力変換器３の冷
却用のポートが付属しており、冷却水は通路８ａから入
り、通路８ｅへ抜ける構造となっており、また参照圧力
のコントロール空気の導入口１が設けられている。

次に、このスイッチングアダプター１の動作状況を説明
すると、このスイッチングアダプター１内には弁体５が
設けられており、第４−Ａ図とその平断面図の第４−Ｂ
図に示すごとく、圧力状態によって弁体５が左右に移動
するようになっているが、ここでＤは圧力変換器３に接
続し、Ｌはコントロール空気の導入口１のコントロー
ル空気圧力に相当し、Ｍは被測定圧力導入口１ｍへ接続
しているものとすれば、各部の圧力がＬ＞Ｍなら弁体５
は右へ移動し、圧力変換器３にはコントロール空気圧力
Ｌが導入され記録される。

また、Ｌ＜Ｍならば、第５−Ａ図及び第５−Ｂ図のごと
く、被測定圧力Ｍが弁体５を左に移動させ、圧力変換器
３に導入され記録される。

以上の仕組みにより、参照圧力としてコントロール空気
の導入口１からのコントロール空気圧力Ｌを常にかけ
ておくと、被測定圧力Ｍがコントロール空気圧力Ｌより
高い場合にのみ、第６図のごとく測定圧波形が現れ、コ
ントロール空気圧Ｌより低い場合には、コントロール空
気圧力Ｌから被測定圧力Ｍの絶対値が求められる。

ここで、被測定物が空気圧縮機のシリンダ内空気等のあ
まり湿度の高くない気体の場合には、第７−Ａ図及び第
７−Ｂ図のクランク角と電圧に変換された圧力との関係
線図に示すような波形を圧力変換機３で採取することが
できる。

即ち、第７−Ａ図はコントロール空気圧力Ｌをかけた場
合で、クランク角の４０度〜２６０度の部分は圧力がコ
ントロール空気圧力Ｌよりも被測定圧力Ｍが低いため、
コントロール空気圧力Ｌのみ記録され、圧力レベルが直
線となっているが、第７−Ｂ図はコントロール空気圧力
Ｌをかけない時の波形であり、全ての部分の被測定圧力
Ｍの波形が現れているので、この圧力の絶対値は判らな
い。

次に、被測定物が蒸気圧縮機のシリンダ内の水蒸気等の
場合における上記と同様に圧力変換器３で採取した圧力
の波形データを第８図に示している。

これは、水蒸気をシリンダ内で圧縮し、コントロール空
気圧力Ｌをかけたデータであり、第８図の線図Ｘから判
るように、シリンダ内圧力、即ち被測定圧力Ｍがコント
ロール空気圧力Ｌよりも低い部分でのコントロール空気
圧力Ｌの計測に変動を生じている。

即ち、コントロール空気圧力Ｌは一定であるにも拘ら
ず、圧力があたかも変動しているように計測されてい
る。

これでは、どの位置の電圧がコントロール空気圧力Ｌに
なっているかが不明である。

そこで、本考案者等は、更に種々実験を行ない、検討を
加えた結果、このような原因は、スイッチングアダプタ
ー１の弁体５の周辺における蒸気の凝縮に起因している
との結論に到達し、この凝縮による切替弁である弁体５
の作動不良及び圧力変換器３に通ずる孔の閉塞等により
正確なコントロール空気圧力Ｌ及びシリンダ内蒸気圧変
動が計測されなかったものであることを確認した。

従って、これらの影響をなくすためには、スイッチング
アダプター１の周辺での蒸気の凝縮を防止しなくてはな
らない。

そこで、本考案者等はスイッチングアダプター１に設け
られている圧力変換器３冷却用の水冷ジャケットの機能
をする通路８ａ，８ｅを利用して逆にスイッチングアダ
プター１を加熱することに着眼してなされたものが本考
案である。

〔考案の目的〕

本考案は、被測定物が蒸気等の場合において、スイッチ
ングアダプターの弁体の周辺における凝縮による弁体の
作動不良等のドラブルを防止し、シリンダ内蒸気圧変動
を計測時に正確なコントロール空気圧力の記録が得られ
る蒸気圧力計測装置を提供することを目的としたもので
ある。

〔考案の構成〕

上記の目的を達成するため、本考案の蒸気圧力計測装置
は、蒸気圧縮機のシリンダ内の被測定圧力が参照圧力の
コントロール空気圧力より大きい時にのみ被測定圧力を
圧力変換器に伝達すると共に、被測定圧力がコントロー
ル空気圧力より小さい時には、そのコントロール空気圧
力を参照圧力として圧力変換器に伝達するように移動す
る弁体を有するスイッチングアダプター内に、スイッチ
ングアダプター加熱用の加熱気体を導入すると共に、加
熱気体の温度を温度調整器により蒸気の凝縮する温度以
上、圧力変換器の許容耐熱温度以下の範囲で温度コント
ロールするようにしたことにより構成され、この加熱気
体によりスイッチングアダプターを加熱して蒸気の凝縮
を防止することにより弁体の動作不良及び圧力変換器に
通じる孔の閉塞を防止することができる。

なお、上記加熱気体としては空気または窒素をスイッチ
ングアダプターの水冷ジャケット用の通路に吹き込んで
も、別に加熱気体の導入用通路を設けてもよい。

〔実施例〕

以下図面を参照して本考案の蒸気圧力計測装置の一実施
例を説明するが、まずこの実施例は、第１図に示す蒸気
圧縮機１０のクランク１１により往復動するピストン１
２を有するシリンダ１３内の蒸気圧力を被測定圧力Ｍと
して計測するものであり、このシリンダ１３のシリンダ
ヘッド側に、第２図及び第３図で説明したスイッチング
アダプター１と同様な第１図のスイッチングアダプター
１を取付けており、このスイッチングアダプター１内蔵
の圧力変換器３によりシリンダ１３内圧力を計測し、そ
れを電圧に変換して導線１４で記録計等に伝達するもの
である。

即ち、第５−Ａ図で説明したごとく、この被測定圧力Ｍ
がコントロール空気導入口１から導入されるコントロ
ール空気圧力Ｌよりも大きい時にのみ、被測定圧力Ｍを
圧力変換器３に伝達し、かつ、第４−Ａ図のごとく被測
定圧力Ｍがコントロール空気圧力Ｌよりも小さい時には
コントロール空気圧力Ｌを参照圧力として圧力変換器３
に伝達するように移動する弁体５がこのスイッチングア
ダプター１に設けられている。

そこで、第２図及び第３図のスイッチングアダプター１
に設けられていた、圧力変換器３の冷却用の水冷ジャケ
ットとして機能する冷却水の入口側の通路８ａと出口側
の通路８ｅを本実施例では利用して、これに空気源１５
からの空気Ａを空気加熱器１６で加熱した後に吹き込む
ようにしている。

この空気加熱器１６は、電源１７からの電流を温度調節
器１８及びサイリスタ１９により最適な温度になるよう
に温度制御しており、冷却水の出口側の通路８ｅに熱電
対２０からの信号を温度調節器１８に伝達するようにし
ている。

なお、上記実施例では加熱した空気Ａを導入している
が、空気以外の気体、例えば窒素ガスなどを用いても良
い。

以上のごとく、スイッチングアダプター１の水冷ジャケ
ットに加熱気体を吹き込んで蒸気の凝縮を防止するよう
にした結果、本実施例の被測定圧力Ｍの波形については
第７−Ａ図の空気を被測定物とした場合と同様のデータ
が得られることが確認され、これにより蒸気の凝縮によ
るトラブルは完全に防止することができた。

なお、第１図の実施例において蒸気の凝縮を防止する程
度の加熱空気温度は、例えばこの実施例で使用したキス
ラー型の圧力変換器３の許容温度範囲内である３５０℃
以下であった。

〔考案の効果〕

以上に説明したごとく、本考案の蒸気圧力計測装置を採
用すれば、被測定物が蒸気の場合でも、スイッチングア
ダプターの弁体の周辺における凝縮による弁体の作動不
良等のトラブルや、圧力変換器に通ずる孔の閉塞を防止
でき、シリンダ内の被測定圧力を、正確なコントロール
空気圧力の記録と共に得られるという効果がある。

なお、本考案は、蒸気を被測定物とする各種の圧力変換
器、特に温度ドリフトの影響のある圧力測定装置に対し
ても有効に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の蒸気圧力計測装置の一実施例における
一部断面で示す説明図、第２図は従来圧力計測用に使用
されているスイッチングアダプターの縦断面図、第３図
は第２図の平面図、第４−Ａ図、第４−Ｂ図、第５−Ａ
図及び第５−Ｂ図は第２図のスイッチングアダプターの
弁体の移動状態を説明する要部断面図、第６図は第２図
の圧力変換器によって計測された圧力波形図、第７−Ａ
図及び第７−Ｂ図は空気を被測定物とした圧力波形図、
第８図は蒸気を被測定物として従来の装置で測定した圧
力波形図である。 １……スイッチングアダプター、３……圧力変換器、５
……弁体、１３……シリンダ、１６……空気加熱器、Ａ
……空気、Ｌ……コントロール空気圧力、Ｍ……被測定
圧力。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定圧力Ｍがコントロール空気圧力Ｌよ
   り大きい時にのみ被測定圧力Ｍを圧力変換器(3)に伝達
   し、かつ、被測定圧力Ｍがコントロール空気圧力Ｌより
   小さい時にはコントロール空気圧力Ｌを参照圧力として
   圧力変換器(3)に伝達するように移動する弁体(5)を有す
   るスイッチングアダプター(1)内に、スイッチングアダ
   プター加熱用の加熱気体を導入すると共に、加熱気体の
   温度を温度調整器(18)により蒸気の凝縮する温度以上、
   圧力変換器の許容耐熱温度以下の範囲で温度コントロー
   ルするようにした蒸気圧力計測装置。