JPS5847400Y2 - 空気式計器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は空気式計器に関し、特に温度変化に伴なうス
パンの変動を小さくしようとするものである。

被測定液体等の圧力変化或いは２つの液体又は気体間の
圧力差の変化等を空気圧の変化として取出すようにした
空気式計器がある。

第１図はその一例を示す。

この例では受圧部１及び２で被測定体の差圧を検出し、
その差圧の変化に対応した空気圧を出力口３から得るよ
うにした場合を示す。

即ち互に対向して設けられた２つのダイヤフラム１と２
に被測定体の圧力Ｐ１．Ｐ２を与えダイヤフラム間を連
結するバー４にてレバー５を支点６を中心に回動させ、
レバー５の遊端よりベクトルメカニズム７に入力を与え
る。

ベクトルメカニズム７は入力ビーム８と、ベクトルビー
ム９とにより構成される。

即ちこのベクトルメカニズム７は第２図に示すように入
力ビーム８の一端がベクトルビーム９の一端に板バネ１
０を介して連結される。

ベクトルビーム９の他端はこのベクトルビーム９と平行
する板面を有し、コ字状に打抜かれたサポートビーム１
１の基部に板バネ１２を介して取付けられる。

サポートビーム１１の二叉部分の両道端は板バネ１３を
介して固定部に取付けられ支持される。

サポートビーム１１の他端はスパン調整部１４に係合さ
れる。

スパン調整部１４はネジ１５とこのネジ１５に螺合した
コマ１６と、コマ１６に突設されたレバー１７とにより
構成され、レバー１７にサポートビーム１１の端部を係
合させ、ネジ１５を回動調整することによりコマ１６の
位置を移動させベクトルビーム９と入力ビーム８との間
の角度θを変化させることができるように構成される。

つまりスパン調整部１４の調整によって角度θを変化さ
せスパン調整（感度調整）が行なわれる。

人力ビーム８とベクトルビーム９の連結点には出力ビー
ム１８が取付けられこの出力ビーム１８の他端に力空気
変換部１９のレバー２０の一端に連結する。

力空気変換部１９はレバー２０の他端に対接してノズル
フラッパ２１が設けられ、バネ２２によってレバー２０
の端部をノズルフラッパ２１に圧接させる方向に偏倚さ
せる。

入力口２３に一定圧力の空気圧が与えられ、この空気圧
がリレー弁２４を介してノズルフラッパ２１どフィード
バックベローズ２５に与えノズルフラッパ２１とレバー
２０との間の間隙が常に一定となるようにフィードバッ
クベローズ２５に与えられる空気圧を制御し、その圧力
を出力口３より操作部（特に図示しない）に送出する。

このような構成によれば受圧部１と２の圧力差に対応し
た力が人力ビーム８にこれと平行する方向の力Ｆ１とし
て与えられる。

この人力Ｆ１は入力ビーム８とベクトルビーム９との連
結点においてベクトルビーム９の延長方向の力Ｆ２とそ
の他の方向の力即ち力Ｆ１と直交する方向の力Ｆ３とに
分解される。

力Ｆ３は出力レバー１８と平行する方向の力として得ら
れ力空気変換部１９を構成するレバー２０を回動する力
として作用する。

レバー２０が回動されるとノズルフラッパ２１とレバー
２０との間の間隙が変わり、ノズルフラッパ２１の噴出
抵抗が変わりその空気圧ＰＮが変化する。

この空気圧ＰＮの変化はリレー弁２４に与えられフィー
ドバックノズル２５に供給する空気圧Ｐ。

もその変化量に比例して変化する。

例えば入力ビーム８に力Ｆ１が与えられてノズルフラッ
パ２１とレバー２０との対向間隙が大きくなると空気圧
ＰＮが下がるからフィードバックベローズ２５に供給さ
れる空気圧Ｐｏも下がる。

このためレバー２０はバネ２２の偏倚力によって反時計
方向に回動しノズルフラッパ２１にレバー２０の端部を
近すけ元の対向間隙となるように制御される。

出力圧Ｐｏは例えば操作弁等に与えられ被測定流体の流
量を制御する場合等に利用される。

ここで゛人力ビーム８とベクトルビーム９との角度θを
変えると入力Ｆ１がＦ２とＦ３に分解されるときの特に
Ｆ３に変換される比率が変化し、スパン調整が行なわれ
る。

ところでこのようなスパン調整機構を持つ空気式計器に
よれば温度変化によって各部の部材の伸縮により角度θ
が変化し、スパン変動を来す欠点がある。

この考案の目的はこのようなスパン調整機構を持つ空気
式計器において温度変化によるスパン変動を小さくする
ようにした空気式計器を提供するにある。

この考案では上述したベクトルメカニズム７を餅或する
ベクトルビーム９、サポートビーム１１．連結板バネ１
２．１３の少なくとも一つは温度変化に応じて彎曲率が
変化する温度補償素子で構成するか又はこれらに温度補
償素子を取付、人力ビームとベクトルビームのなす角度
θが温度変化により変化しようとしてもこれを打消すよ
うにしたものである。

この考案の実施例の説明を行う前に、温度補償素子を使
わない場合において、温度変化により、入力ビームとベ
クトルビームのなす角度がどのように変化するか、また
この考案によりこれをどのようにして打消すかをその原
理を第５図に従い説明する。

本図において、一点鎖線は温度変化がないときの入力ビ
ーム８とベクトルビーム９との関係を示し、点線は温度
変化によって入力ビーム８とベクトルビーム９となす角
度に変化が生じたときの状態を示す。

更に、実線は温度補償素子を用いたベクトルビーム９を
彎曲させ、温度変化に基づく角度変化を打消した状態を
示す。

入力レバー８の端部はＡ点においてレバー５の遊端に固
定されており、温度変化によるレバー５の伸縮によりＡ
の位置は変わる。

また、入力ビーム８とベクトルビーム９との結合点Ｂも
サポートビーム１１が取付けられている固定部の温度変
化による伸縮により変わる。

更にまた、ベクトルビーム９の他端もサポートビーム１
１を介し、スパン調整部１４に固定されており、このス
パン調整部のネジ１５の温度変化による伸縮によりスパ
ン調整部１４への固定点Ｃの位置も変わる。

温度変化により、上記Ａ点、Ｂ点、Ｃ点が矢印に示す如
く、ａ、ｂ、Ｃ変位し、これらの関係が例えば、ｃ）ａ
、ｃ）ｌ）、ａ二すであった場合、温度変化がないとき
（一点鎖線）の人力ビーム８とベクトルビーム９となす
角θ１と温度変化後（点線）のこれらのなす角θ２とは
、 θ１〉θ２ となり、スパン変動を来す。

これに対し、本考案では例えばベクトルビーム９部分に
温度補償素子を用いこの部分を彎曲させ（実線）、入力
ビーム８とベクトルビーム９となす角度θ３を、 θ３＝０１ となるように変え、温度変化に基づく角度変化を打消す
よようにしている。

以下この考案の一実最例を図面について詳細に説明する
。

第３図はこの考案の一実施例を示す。

この例ではベクトルビーム９を温度補償素子にて構成し
た場合を示す。

温度補償素子としては例えばバイメタル或いは予め彎曲
された金属板又はチューブ等を用いることができ、温度
上昇と共に温度補償素子の彎曲率が変化し、入力ビーム
８とベクトルビーム９とのなす角度θが例えば大となる
ように補償すれば温度上昇によりベクトルメカニズム７
自体の温度変化により角度θが小さくなる方向に変化し
ようとしてもその変化は温度補償素子の彎曲により補償
されスパン変動を小さく抑えることができる。

第４図はこの考案の他の実施例を示す。

この例ではサポートビーム１１を温度補償素子にて構成
した場合を示す。

この場合にも温度補償素子の彎曲により入力ビーム８と
ベタ１ヘルビーム９とのなす角度θが変化し温度補償を
行なうことができる。

またその他の例としてベクトルビーム９をサポー１−ビ
ーム１１に連結する連結板バネ１２（第２図参照）又は
サポートビーム１１を固定部に支持させる連結板バネ１
３に温度補償素子を貼着するようにしてもよい。

以上説明したように考案によればベクトルメカニズムを
用いる空気式計器の温度変化によるスパン変動を小さく
することができ、温度特性に優れた空気式計器を提供す
ることができ、その効果は実用上において頗る大である
。

尚上述の実施例ではベクトルビーム９又はサポートビー
ム１１自体をバイメタルの如き温度補償素子に置換した
が、これらビーム９，１１に温度補償素子を貼着しても
よい。

またバネ１２．１３に温度補償素子を貼着する方法と、
これらを組合せて併用することもできる。

また上述では差圧を検出する空気式計器にこの考案を適
用したが、その他の型式の空気式計器にもこの考案を適
用できること容易に理解できよう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を適用して好適な空気式計器を説明す
るための配置図、第２図はこれに用いられるベクトルメ
カニズムの一例を示す拡大斜視図、第３図はこの考案の
一実施例を示す側面図、第４図はこの考案の他の実施例
を示す側面図、第５図は本考案の原理を説明する説明図
である。 ８：入力ビーム、９：ベクトルビーム、１１：サポート
ビーム、１０，１２．１３ ：板バネ、１９：力空気変
換部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. サポートビームの一端を第一の連結板バネを介して計器
   に固定し、サポートビームの他端にこれとほぼ平行して
   ベクトルビームの一端が第二の連結板バネを介して固定
   され、ベクトルビームの遊端にベクトルビームと所定の
   角度で対向して入力ビームの一端が板バネを介して固定
   され、上記入力ビームに与えられこれと平行した力を上
   記ベクトルビームの延長方向の成分と他の成分とに分解
   し、上記ベクトルビームの分解された他の成分の力を入
   力として力空気変換部が駆動されるようにした空気式計
   器において、温度変動に基づく入力ビームとベクトルビ
   ームとの角度の変化を打消すようにベクトルビーム、サ
   ポートビーム及びその連結板バネの少なくとも一つは温
   度変化に応じて彎曲率が変化する補償素子で構成され、
   又はこれらに補償素子が取付けられて戒る空気式計器。