JPS5988617A - 平衡型計器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は種々の制御等に用いられる三方平衡型計器に関
するものである。

一般に生産工程等の自動制御化をはかるために、工業測
定量を最終的に信号として検出することが必要であり、
例えば力平衡方式を採用した三方平衡型計器により、温
度、圧力、液面、流量などのプロ七ス量を測定してこれ
を空気圧、電気量等に変換し変換信号を得ている。この
変換信号はその場で使用されたシ、あるいは圧力計、差
圧計、調節計などの受信器に伝送される。

前記三方平衡型計器は浮動支点に測定入力とフィードバ
ック力と作用方向が変化す名調整力とを平衡させるよう
にして変換信号を得ているが、前記調整力を浮動支点に
作用させるためにばね支点を採用しているために、調整
力の作用方向の変化は小さな範囲でしか行えず、測定レ
ンジは小さなものとなっている。

これを解決するために、調整力を作用させる作用部材を
可撓性材とし、また浮動支点に円形側面を設け、この円
形側面に前記作用部材の一端を固定して、巻き取シ巻き
はぐされるようにすることによシ、作用方向の変化範囲
を大きくして、測定レンジ範囲を大きくした計器を、本
出願人は特願昭５７−１７０１７４号２発明の名称「三
方平衡計器」として提案している。

しかしながらこの三方平衡計器においては、作用方向の
変化範囲を大きくしているために、ゼロ点調整が必ずし
も容易には行えないという欠点があった。これを第１図
によシ説明すると、第１図は測定レンジを変更したとき
のゼロ点移動を示すグラフで、例えば０．２〜１．　Ｏ
Ｋｆ／ｃｒ！ｉの出力Ｐが得られる差圧計において、測
定レンジＲを例えば最大５５００　Ｋｇ／−差圧を最大
５００　Ｋｖ／ｃｓｌ差圧に対応するスパンに合致させ
たとき、変更前のゼロ点（出力０．２　Ｋｉｉ／　ＣＪ
　）はｂ　’ｐ　ｃで示すように、下降あるいは上昇方
向に移動する特性を有している。

その結果所望の測定レンジに相当する点にスノくンすな
わち特性線の傾斜角を合わせても、各レンジごとに同じ
測定差圧に対応する出力が異なるとよシ調整することが
要求される。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、入力が
作用する第１作用手段および一端がビームに固定された
第２作用手段が連結された浮動支点と、仁の浮動支点に
一端が作用方向を変化しうるように固定された第３作用
手段と、この第３作用手段に連動して、前記入力を検出
する検出手段に所定の力を増減するばね手段とを備える
というきわめて簡単な構成によシ、ゼロ点の調整が不要
な三方平衡型計器を提供するものである。以下、その構
成等を図に示す実施例によシ詳細に説明する。

第２図は本発明に係る三方平衡型計器の一実施例を示す
構成図で同図において符号１で示すものは検出部を示し
、２は計器部を示す。前記検出部１は本実施例において
紘差圧を検出するもので、両側面にそれぞれ受圧ダイヤ
フラム３，４が配設された圧力容器５を有し、この圧力
容器５の内部にはシリコンオイル尋の封入液６が封入さ
れると共に、圧力取出枠７の一端部が挿入されている。

この圧力取出枠７は圧力容器５から外部に突出する部分
が機密にかつ揺動自在に保持され、内端がストラップ８
を介して前記受圧ダイヤフラム３゜４の各内面側に連結
されている。

したがって受圧ダイヤ７５ム３，４にそれぞれ高圧ＨＰ
および低圧ＬＰが与えられると、これら受圧ダイヤフラ
ム３，４に高圧ＨＰと低圧ＬＰの差圧に応じた変位を与
え、仁の変位は封入液６を高圧側から低圧側に移動させ
るため、前記圧力取出枠Ｔが前記外部に突出する部分を
揺動中心として時計方向に傾動し、外部に取出される。

一方、前記計器部２は浮動支点９を有し、一端が前記圧
力取出枠Ｔの外端に連結され、検出部１からの入力が作
用する第１作用手段としての第１作用部材１０の他端が
この浮動支点９に連結されている。また前記浮動支点９
にはフィードバック力が作用する第２作用手段としての
第２作用部材１１の一端が前記第１作用部材１０とは異
なった方向から連結され、第２作用部材１１の他端は中
間部が支点１２によって揺動自在に支承されたビームと
してのブイ−ドパツクビーム１３の−ｉＫ連結されてい
る。このフィードバックビーム１３の他端側には７ラツ
バ１４．ゼμ点調整用ばね１５、ベローズ１６が配設さ
れている。ＩＴは前記７ラツパ１４と僅かな間隔を保っ
て対向しているノズルで、このノズル１７と、ｙ？ツバ
１４とは前記入力を検出する検出手段を構成し、またベ
ローズ１６は後述する増幅器などと共に検出手段の検出
出力に基づいてフィードバックビーム１３を復原する復
原手段を構成している。１８は管路１９から増幅器２０
に供給された一定圧の空気を前記ノズル１Ｔに導入する
ための管路である。また前記増幅器２０にはノズル１Ｔ
の背圧の変化に応じさらに前記浮動支点９には、前記第
１および第２作用部材１０．１１と異なる方向に作用す
る第３作用手段としての第３作用部材２３の一端がその
作用方向を変化しうるように固定されている。一方第３
作用部材２３の他端は、前記フィードバックビーム１３
に対して任意角度に移動自在に固定されている。すなわ
ち本実施例においては、浮動支点９は断面形状を円形に
形成されることによシ、第１および第２作用部材１０．
１１の作用方向を含む面上に描かれた円形側面を有し、
前記第３作用部材２３は可撓性材から形成されている。

そして第３作用部材２３は、浮動支点９の円形側面に添
接して作用方向を変化しうるように固定され、任意角度
方向に固定される他端との間に張架されている。したが
って第３作用部材２３は他端が鎖線で示すインボリュー
ト曲線上を移動するとき、浮動支点９に巻き取シ巻き＃
１ぐされて作用方向が任意角度に変化する。

２４は第３作用部材２３の他端とフィードバックビーム
１３の一端との間にワイヤ２５を介してかけ渡されたば
ね手段としてのばねで、ワイヤ２５はプーリ２６に添接
している。前記ばね２４は第３作用部材２３の他端の変
動に連動して伸縮することにより張力が変化し、フィー
ドバックビーム１３の他端に設けられたフラッパ１４に
所定の力３作用部材２３の他端を最大レンジＢから最小
レンジＡ方向に移動するに従って漸次張力が小さくなる
ように張架されている。すなわち、ばね２４は、ノズル
７ラツパギヤツプが閉じて出力Ｐが上昇してゆく第１図
においてＣで示すような傾向を補償するために、フィー
ドバックビーム１３を支点１２を中心として時計方向に
揺動させてノズルフラッパギャップを開くような所定の
張力が得られるように設定されている。

またとのばね２４は、最小レンジＡに接近するにしたが
いノズルフラッパギャップが開いて出力Ｐが下降する第
１図においてｂで示すような傾向を補償するために、第
３図に示すようにフィードバックと一ム１３の下側に固
定され、下方のプーリ２Ｔに添接しているワイヤ２５を
介して張架されている。すなわち、第３作用部材２３が
Ａに近づくにつれて、フィードバックビーム１３を引上
げ、ノズル１７が閉じるように構成されている。

このよりに構成された三方平衡型計器においては、検出
部１の圧力取出棒１に連結された第１作用部材１０に、
差圧、右向きの力Ｆ１が入力として作用する。そしてこ
のＦｌが作用すると浮動支点９に連結された第２および
第３作用部材１１゜２３にはＦｌの反作用分力としてＦ
２．Ｆ３が作用する。すなわちＦｌはフィードバックビ
ーム１３の一端に、これを反時計方向に揺動させる方向
に分力Ｆ２’を作用させ、その結果Ｆ２．’Ｆ３との釣
合いが崩れると支点１２０反対側の他端をノズル１Ｔと
の間隙を狭小とする方向に移動させる。このため検出出
力であるノズル１７の背圧が上昇し、このノズル背圧が
増幅器２０を介して増幅され、変換信号として出力Ｐが
管路２１から外部に伝達される一方、管路２２を介して
ベローズ１６に導入され、フィードバックビーム１３の
揺動を復原する復原力が与えられる。換言すれば、フィ
ードバックビーム１３は時計方向に揺動して、前記Ｆ１
と平衡する。

ここで、第３作用部材２３の他端をインボリュート曲線
上を移動させると、この第３作用部材２３はその一端部
を浮動支点９に巻き取り巻きほぐされ、第１作用部材１
ｏとのなす角度θすなわち作用方向を任意に変化させる
ことができる。その結果、前記分力Ｆ２．Ｆａが三角関
数原理に基づき変化するので、同一の検出部１および計
器部２を使用して測定レンジを変更する仁とができる。

換言すれば、力の釣合いからｙ　２／はＦ２’＝Ｆ１・
−〇によって与えられるから、Ｆｌが大きく異なる測定
レンジにおいても、角度θを変化させることによｐ　Ｆ
’２を増減させ、同一の装置にょシ測定することができ
る。

さらに、第３作用部材２３の他端とフィードバックビー
ム１３の一端との間に張架されたばね２４によシ、測定
レンジ変更時のゼロ点の移動が補償されている。これは
測定レンジを変更するために移動させる第３作用部材２
３の他端に、前記ばね２４の端部を固定してこの部材と
連動させているからである。このため、ばね２４は測定
レンジの変更に伴って張力が漸次増減し、ゼロ点の移動
を防止するの釦必要な所定のカをフィードバックビ−ム
１３を介して検出手段であるフラッノく１４に与える。

すなわち、ばね２４は第１図においてｂで示すような傾
向については、ノズル１Ｔとフジツバ１４との間隙を狭
めて出力Ｐを上昇させるようにＣで示すような傾向につ
いては前記間隙を広げて出力Ｐを下降させるように作用
してゼロ点の移動の補償を行う。

第４図は本発明に係る三方平衡型計器の他の実施例を示
すばねの端部の一部断面図で、ばね２４は端部がフック
状に形成され固定ねじ２８に掛止されている。２９は固
定ねじ２８が螺着している固定部拐で、この固定部材２
Ｂの裏面には、固定ねじ２８に対して偏心した位置に突
起３０が突設されている。この突起３０は第３作用部拐
２３の他端あるいはフィードバックビーム１３の一端を
貝通し、先端部は固定部材２９が回動自在にかしめられ
ている。このため固定ねじ２８は、これを緩めることに
より突起３０を中心として回動し、偏心距離ｅの２倍の
範囲で移動することができ、また締める仁とによシ前記
範囲内任意の位置で固定される。換言すればこの固定ね
じ２８に掛止されたばね２４は、その端部が移動自在に
固定されている。まだその他の構成は第２図に示すもの
と同様に構成されている。

このように構成された三方平衡型計器においては、ばね
２４により測定レンジの変更によるゼロ点の移動を調整
して補償することができる。まだばね２４の一端部を移
動し、その張力を微細に変化させることによシ、ゼロ点
をさらに精度よく補償することができる。

これを第５図によシ説明すると、第５図は測定レンジＲ
とゼロ点（入力ゼロに対する出力Ｐ）との関係を示すグ
ラフで、ばね２４の初期張力を変化させることにより、
各測定レンジにおいて士０５俤という高精度を与えるこ
とができる。例えば主に４０００〜５５００　Ｋｇ／ｃ
ｎｌレンジを測定する差圧仕様に対してはｄのような特
性に、３０００〜４０００Ｋｆ／ａｄの仕様に対しては
ｆ　Ｍ　　３０００　Ｋｙ　／　ｃｒ＆以下ではｅとい
うように高精度に補償することができる。

このように本発明は測定レンジを変更するための第３作
用部材２３の他端と連動してその張力が変化し、自動的
にゼロ点の移動を調整して補償するばね２４を設けたこ
とをその内容とするものであるから、ばね２４を直接第
３作用部材２３に固定するものに限定されるものではな
く第６図、第７図に示すようにアームを介装してもよい
。

第６図、第７図は本発明の他の実施例を示す要部の構成
図で、これらの図において第２図に示すものと同一ある
いは同等な部材には同一符号を付しその説明は省略する
。第６図に示す実施例においては、その先端部に第３作
用部材２３の先端が連結され九回動アーム３１が介装さ
れている。との回動アーム３１は第３作用部材２３の先
端が描く鎖線で示すインボリュート曲線を近似円弧とす
る円の中心のピボット３２を回動中心として回動自在に
配設され、ゼロ点の移動を補償するばａ：１２４が掛止
されている。

さらに第７図に示す実施例においては、回動アーム３１
の回動中心部の外周面にはビニオン３３に噛合する歯３
４が一部に形喰されている。そしてこのビニオン３３の
軸３５にはつまみ３６が取着されている。

このような実施例においても、第３作用部材２３の先端
の移動が回動アーム３１によシばね２４に連動されて、
測定レンジを下げるにしたがって上昇するゼロ点の補償
が行われる。また第７図に示しだ実施例においては、つ
まみ３６を回動操作することにより、ビニオン３３を介
して回動アーム３１を回動させて測定レンジの変更を行
うこともできる。

また第３作用部材２３は巻き取シ巻きほぐされることに
よシ作用方向を変化させるものに限定され、ｆ１第８図
に示す実施例のように浮動支点９にこれと回動自在に被
装された回動体３７を設けるという軸回動方式も採用す
るととができる。

さらにノズル１７，７ラツパ１４などの配設位置を変更
することは自由で、第９図に示す実施例のように、圧力
取出枠Ｔの先端に７ラツパ１４を設け、これと対向させ
てノズル１Ｔを配設してもよい。この実施例においては
、ばね２４は回動ア−ム３１と圧力取出枠７との間に張
架され、フラッパ１４に所定の力を増減する。これに伴
い回動アーム３１の回動方向は変化し、最大レンジＢは
圧力取出枠Ｉと平行となる方向、最小レンジＡは垂直な
方向となる。またばね２４の端部を移動自在に固定する
構造としては上記実施例のほか、ねじ作用を利用するな
ど種々考えることができる。

なお、上記実施例においては検出手段としてノズルフラ
ッパを用いた空気式のものについて説明したが、これに
限らずインダクタンス変化を利用して電気的に、あるい
は光の性質を利用して光学的に入力を検出してもよいの
は勿論、フィードバックビームを復原する復原手段に電
磁作用を利用するなど種々の形式の計器に応用すること
ができる。

以上説明したように本発明によれば、第１および第２作
用手段が連結された浮動支点に作用方向を変化しうるよ
うに固定された第３作用手段と、この第３作用手段の福
端の変動に連動して検出手段に所定の力を増減するばね
手段とを備えたから、させる第３作用手段と連動して、
自ル１）的にゼロ点移動を補償することができる。

したがってゼロ点調整作業を不要として作業性の向上が
はかれるという効果がある。

また従来の計器にばねを張架するだけでよいがら、何ら
大幅な設計変更を扱することな〈実施できるという利点
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はゼロ点移動につ込て説明するために出力と測定
レンジとの関係を示すグラフ、第２図は本発明に係る三
方平衡型計器の一実施例を示す構成図、第３図は本発明
の他の実施例を示す要部の構成図、第４図は同じくばね
端部の一部断面図、第５図は本発明に係る三方平衡型計
器により補償したゼ日点と測定レンジとの関係を示すグ
ラフ、第６図ないし第９図は本発明の他の実施例を示す
要部の構成図である。 ３．４−・φ・受圧ダイヤフラム、７・−・・圧力取出
枠、９・・・・浮動支点、１ｏ・・・・第１作用部材、
１１・・Φ・第２作用部材、１３・・・・フィードバッ
クビーム、１４・・・・７ラツパ、１６＠＊＊＊ベロー
ズ、ｊ　７　＠　ＩＩ　ｅ　＊ノズル、２０・・・・増
幅器、２３・・・・第３作用部材、２４・・・・ばね、
３１・−・・回動アーム。 特許出願人　　山弐ノ１ネウエル株式会社代理人　山川
政樹（を５鳥１名） 第３図 Ａ 第５図 第４図 第６図 手続補正書輸発） １．事件の表示 昭和５７年　特　許　願第１９８７３７号２、発明の名
称 三方平衡型計器 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特　　　許　出願人名称（氏名）
　（６６６）山武ハネウェル株式会社５・補正により増
加する発明の数・・・・　１６、補正の対象 （２）第１図ないし第７図、第８図および第９図を別紙
の通シ補正する。 明　　　細　　　書（全文補正） １、発明の名称 圧力平衡型計器 ２、特許請求の範囲 （１）入力が作用する第１作用手段と、復原力が作用す
る第２作用手段と、これら両手段が各異なる方向から連
結された浮動支点と、この浮動支点に一端が作用方向を
変化しうるように固定さ第３作用手段と、前記入力を検
出する検出手段と、この検出手段の検出出力に基づいて
前記第前記第３作用手段の他端の移動に連動して前記ば
ね手段とを備えたことを特徴とする圧力平衡型計器。 （２）第３作用手段は可撓性材から形成されると共この
円弧面に添接して作用方向を変化しうるように固定され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧
力平衡型計器。 （３）入力が作用する第１作用手段と、復原力が作用す
る第２作用手段と、これら両手段が各異なる方向から連
結された浮動支点と、この浮動支点に一端が作用方向を
変化しうるように固定されかつ他端が任意角度に移動自
在に固定された第３作用手段と、前記入力を検出する検
出手段と、この検出手段の検出出力に基づいて前記第２
作用手段に前記復原力を与える復原手段と、前記第３作
用手段の他端の移動に連動して前記第１または第２作用
手段に所定の力を増減するばね手段とを備え、このばね
手段の引張力を可調とする手段を設けたことを特徴とす
る三カ平（４）第３作用手段は可撓性材から形成される
と共に、浮動支点は円弧面を有し、第３作用手段はこの
円弧面に添接して作用方向を変化しうるように固定され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の三
カ平衡型組器。 ３、発明の詳細な説明 本発明は種々の工業量の測定制御に用いられる圧力平衡
型計器に関するものである。 一般に生産工程等の自動制御化をはかるために、工業測
定量を最終的に信号として検出することが必要であυ、
例えば力平衡方式を採用した圧力平衡型計器により、温
度、圧力、液面、流量などのプロセス員を測定してこれ
を空気圧、電気量等に変換し変換信号を得ている。この
変換信号はその場で使用されたシ、あるいは圧力計、差
圧計、調節計などの受信器に伝送される。 本出願人は先に、圧力が集中作用する浮動支点に円弧面
を設け、この円弧面に一作用手段としての可撓帯状部材
の一端を巻きつけ固定すると共に、他端の固定位置を可
動とすることによシ、前記帯状部材を円曲側面に巻き取
シ巻きほぐされるようにすることで、作用方向の変化範
囲を従来よυも大きくして、測定レンジの変更可能の範
囲を大きくできるように改良した計器を、特願昭５７−
１７０１７４号２発明の名称「圧力平衡計器」として提
案している。 しかし々がらこの改良された圧力平衡計器によっても、
レンジ変更の際のゼロ点のシフトの問題が未解決である
。すなわち第１図において、例えば０．２〜１、ＯＫノ
ｆ／Ｃｒｎ２の出力Ｐが得られる差圧計において、この
出力スパン内に実線Ｂのような特性で対応させて設定さ
れている０〜５５　Ｑ　Ｏｒｒｖｎ　Ｈ２０の測定レン
ジを、０〜５００　ｒｒｒｍ　Ｈ２０のレンジ変更させ
たとき、ｂやＣで示すように下あるいは上方向に移動し
たゼロ点を基点とする点線のような特性となってし丑い
、実線Ａのようにａ点（０，２に）ｆ　７ｍ２　）にゼ
ロ点を据えた特性が得られない。 その結果、所望の測定レンジに和尚するスパンを合わせ
ても、各レンジごとのゼロ点出方との対応が異なるとい
う不都合が生じ、測定レンジを変える都匠ゼロ点調整す
るととが要求される。 このような不都合ｔよ、上記のように特別な改良を施さ
れていない従来の計器にも共通して指摘できる欠点であ
る。 本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、入力が
作用する第１作用手段および復原力が作用する第２作用
手段がそれぞれ異々る方向から連結された浮動支点と、
この浮動支点に一端が作用方向を変化しうるように固定
された第３作用手段と、との第３作用手段に連動して、
前記入力第１または第２作用手段に所定の力を増減する
ばね手段とを備えるという構成によシ、ゼロ点の調整が
不要な三方平衡型計器を提供するものである。 第２面は本発明に係る三カ平衡型削器の一実施例を示す
構成図で同図において符号１で示すものは検出部を示し
、２は計器部を示す。前記検出部１は本実施例において
は差圧を検出するもので、両側面にそれぞれ受圧ダイヤ
フラム３，４が配設された圧力容器５を有し、この圧力
容器５の内部にはシリコンオイル等の封入液６が封入さ
れると共に、圧力取出枠７の一端部が挿入されている。 この圧力取出枠７は圧力容器５から外部に突出する部分
が機密にかつ揺動自在に保持され、内端がストラップ８
を介して前記受圧ダイヤフラム３゜４の各内面側に連結
さ；している。 したがって受圧ダイヤフラム３，４にそれぞれ高圧ＨＰ
および低圧ＬＰが与えられると、これら受圧ダイヤフラ
ム３，４に高圧ＨＰと低圧ＬＰの差圧に応じた変位を与
え、この変位は封入液６を高圧側から低圧側に移動させ
ると共にストジップ８によって、前記圧力取出枠７が前
記外部に突出する部分を揺動中心として傾動し、外部に
取出される。 一方、前記計器部２は浮動支点９を有し、一端が前記圧
力取出枠７の外端に連結され、検出部１からの変位入力
が作用する第１作用手段としての第１作用部材１０の他
端がこの浮動支点９に連結でれている。また前記浮動支
点９にはフィードバック力が作用する第２作用手段とし
ての第２作用部材１１の一端が前記第１作用部材１０ど
は異なった方向から連結され、第２作用部材１１の他端
は中間部が支点１２によって揺動自在に支承されたフィ
ードバックビーム１３の一端に連結されている。このフ
ィードバックビーム１３の他端側にはフラッパ１４．ゼ
ロ点調整用ばね１５．ベローズ１６が配設されている。 なお、ここにいうゼロ点調整用ばね１５は、原則として
レンジ変更ごとに操作される性質のものとは異なシ、計
器の初期設定用あるいは微調整用として用いられるもの
である。 １７は前記フラッパ１４と僅かな間隔を保って対向して
いるノズルで、このノズル１７とフラッパ１４とは前記
入力を検出する検出手段を構成し、はたベローズ１６は
後述するパイロットリレーなどと共に検出手段の検出出
力に基づいてフィードバックビーム１３を復原する復原
手段を構成している。１８は管路１９がらパイロットリ
レー２゜に供給された一定圧の空気をさらに絞って前記
ノズル１７に導入するための管路である。また前記ハイ
ロットリレー２０にはノズル１Ｔの背圧の変化に応じた
出力Ｐを外部に伝達する管路２１および前記ベローズ１
６に供給する管路２２が接続されている。 浮動支点９は断面形状を円形に形成されることによシ、
第１および第２作用部材１０．１ｉの作用力向を含む面
上に描かれた円形に沿った円弧面を有している。そして
前記第３作用部材２３は可撓性帯状部材から形成されて
おり、この第３作用部材２３は、その一端を浮動支点９
の円弧面に添接して終端を固定すると共に、任意角度方
向に固定される他端２８との間に張架されている。した
がって第２作用部材２３のとの張架状態は、他端２８が
鎖線で示すインボリュート曲線上を移動するとき、浮動
支点９に巻き取ｐ巻きほぐされることによｐ保持され、
浮動支点９への作用方向の任意角度の設定を可能とする
。 ２４は第３作用部材２３の他端２８とフィードバックビ
ーム１３の一端との間にワイヤ２５を介してかけ渡され
たばね手段としてのばねで、ワイヤ２５の中間部は回転
可能に固設されたプーリ２６に添接している。 このように構成された三方平衡型計器における動作を次
に述べる。なお、検出部１の動作は前述したので省略す
る。 検出部１の圧力取出枠Ｔに連結された第１作用部材１Ｇ
に、いま右向きのカＦｌが入力として作用したとする。 そしてとのＦ、が作用すると浮動支点９に連結された第
２および第３作用部材１１゜２３にはＦｌの分力として
それぞれの部材を浮動支点９方向へ引張る力Ｆｔ　＋　
ＦＢが生ずる。とりわけＦｌはフィードバックビーム１
３の一端に、とれを反時計方向に揺動させる方向に分力
Ｆ、を作用させ、支点１２の反対側の他端に存するフラ
ッパ１４をノズル１Ｔとの間隙を狭小とする方向に移動
させる。このため検出出力であるノズル１Ｔの背圧が上
昇し、このノズル背圧がパイロットリレー２０を介して
増幅され、変換信号として出力Ｐが管路２１から外部に
伝達される一方、管路２２を介してベローズ１６に導入
され、フィードバックビーム１３の揺動を復原する復原
力が与えられる。換言すれば、フィードバックビーム１
３は時計方向に揺動して、前記Ｆ、と平衡する。 ここで、第３作用部材２３の他端２Ｂをインボリュート
曲線上を移動させると、この第３作用部材２３はその一
端部を浮動支点９に巻き取り巻きほぐされ、常時緊張を
保ちながら第１作用部材１０とのなす角度θすなわち作
用方向を任意に変化させることができる。このときのＦ
Ｂは各作用部材の変位に影響しないから無視することと
し、入力Ｆ１とその分力Ｆ３との関係は三角関数原理に
基づきＦ１＝Ｆ、・ｔａｎθによって与えられるから、
θが大きく変えられる本実施例にあっては、限られた範
囲の変位しか関知しない復原機構をもって、Ｆｌが大き
く異なる測定レンジ変更の要求に対応することができる
ものである。 本発明では、特に第３作用部材２３の他端２Ｂとフィー
ドバックビーム１３の一端との間に張架されたばね２４
によシ、測定レンジ変更時のゼロ点の移動が補償されて
いる。これは第３作用部材２３の他端２８における略々
円弧運動の中心に対し、プーリ２６が幾分ずれて位置し
ておυ、このため、ばね２４は測定レンジの変更に伴っ
て張力が漸次増減し、ゼロ点の移動を防止するのに必要
な所定の力を、フィードバックビーム１３を介して検出
手段であるフラッパ１４に与える。 ばね２４は本実施例においては、第３作用部材２３の他
端２８を最大レンジＢから最小レンジＡ方向に移動する
に従って漸次張力が小さくなるように張架されている。 すなわち、ばね２４は、第１図においてＣで示すような
傾向を補償するために、フィードバックビーム１３を支
点１２を中心として時計方向に揺動させてノズルフラッ
パギャップを開くような所定の張力が得られるように設
定されている。 またとのばね２４は、最小レンジＡに接近するにしたが
い第１図においてｂで示すような傾向を補償するために
、第３図に示すようにフィードバックビーム１３の下方
のプーリ２７に添接し、引張υ方向を変えられているワ
イヤ２５を介して張架されている。す久わち、第３作用
部材２３がＡに近づくにつれて、ばね２４の張力をゆる
めることによりフィードバックビーム１３を反時計方向
に回動させ、ノズル１７が閉じるように構成されている
。 本発明は、測定レンジを変更するための第３作用部材２
３の他端２８と連動してその張力が変化し、自動的にゼ
ロ点の移動を調整して補償するばね２４を設けたことを
その内容とするものであるから、ばね２４を直接第３作
用部材２３に固定するものに限定されるものではなく第
６図、第７図に示すようにアームを介装してもよい。 第６図、第７図は本発明の他の実施例を示す要部の構成
図で、これらの図において第２図に示すものと同一ある
いは同等な部材には同一符号を付しその説明は省略する
。第６図に示す実施例においては、その先端部に第３作
用部材２３の先端が連結された回動アーム３１が介装さ
れている。との回動アーム３１は第３作用部材２３の先
端が描く鎖線で示すインボリュート曲線を近似円弧とす
る円の中心のピボット３２を回動中心として回動自在に
配設され、ゼロ点の移動を補償するばね２４が掛止され
ている。 さらに第７図に示す実施例においては、回動アーム３１
の回動中心部の外周面にはビニオン３３に噛合する歯３
４が一体に形成されている。そしてこのビニオン３３の
軸３５にはつまみ３６が取着されている。 このような実施例においても、第３作用部材２３の先端
の移動が回動アーム３１によ如ばね２４に連動されで、
測定レンジを下げるにしたがって出力が上昇する場合の
ゼロ点の補償が行なわれる。 また第７図に示した実施例においては、つまみ３６を回
動操作することによシ、ビニオン３３を介して回動アー
ム３１を回動させて測定レンジの変更を行なうとともで
きる。 また第３作用部材２３は巻き取シ巻きほぐされることに
よ如作用方向を変化させるものに限定されず、第８図に
示す実施例のように浮動支点９にこれと回動自在に被装
された回動体３Ｔを設りるという軸回動力式も採用する
ことができる。 さらにノズル１７．フラッパ１４などの配設位置を変更
するととは自由で、第９図に示す実施例のように、圧力
取出枠Ｔの先端にフシツノ（１４を設け、これと対向さ
せてノズル１７を配設してもよい。この実施例において
は、ばね２４は回動アーム３１と圧力取出枠１との間に
張架され、回動アーム３１０回゛動に伴い７ラツパ１４
に所定の力を増減する。またばね２４の端部を移動自在
に固定する構造としては上記実施例のほか、ねじ作用を
利用するなど種々考えることができる。 なし、上記実施例においては検出手段として／ズルフン
ツパを用いた空気式のものについて説明したが、これに
限らずインダクタンス変化を利用して電気的に、あるい
は光の性質を利用して光学的に入力を検出してもよいの
は勿論、フィードバックビーノ、を復原する復原手段に
電磁作用を利用するなど種々の形式の計器に応用するこ
とができる。 以上説明したように本発明によれば、第４および第２作
用手段が連結された浮動支点に作用方向を変化しうるよ
うに固定された第３作用手段と、させる第３作用手段と
連動して、自動的にゼロ点移動を補償することができる
。 したがってゼロ点調整作業を不要として作業性の向上が
はかれるという効果がある。 また従来の計器にばねを張架するだけでよいから、何ら
大幅な設計変更を要することな〈実施できるという利点
もおる。 次に本願第２の発明について述べると、その目的は、前
記ばね２４による補償精度を、各レンジごとに向上させ
る点におる。そしてその構成は、このはね２４の初期張
力を可変し、ばね手段の引張力を可調とする手段を設け
たものである。 第４図は本発明に係る三方平衡型計器の実施例を示すば
ねの端部の一部断面図で、ばね２４は端部がフック状に
形成され細径部に掛止されている。 ２９は係止部材で、この係止部材２９の裏面には、偏心
した位置に突起３０が突設されている。この突起３０は
第３作用部材２３の他端あるいはフィードバックビーム
１３の一端を貫通し、先端部は係止部材２９が回動自在
にカるようにかしめられている。このため係止部材２９
は、これをドライバー等で回転させることによシ突起３
０を中心として回動し、偏心距離ｅの２倍の範囲ではね
２４の張力を加減することができる。 このように構成された第２発明の作用を第５図によシ説
明すると、第５図は測定レンジＲとゼロ点（入力ゼロに
対する出力Ｐ）との関係を示すグラフで、ばね２４の初
期張力を変化させることによ如、各種の特性のグラフが
描けることが理解される。それぞれのグラフはゼロ点を
よぎる位置がずれているから、例えば各測定レンジにお
いて±０．５％という高精度を与えたいならば主に４０
００〜５５００ｍｍＨｇＯレンジを測定する差圧仕様に
対してはｄのような特性に、３０００？　４０００問）
（１１０の仕様に対してはｆ、３０００ＭＨｇＯ以下で
はｅというような特性のばね張力を選べばよい。 このように、ばね２４の張力を調整することによシ測定
レンジごとのゼロ点を高精度に調整することができる。 また別の方法でばね２４の一端部を移動し、その張力を
微細に変化させることによっても、ゼロ点を精度よく補
償するととができる。 ４、図面の簡単な説明 第１図はゼロ点移動について説明するために出力と測定
レンジとの関係を示すグラフ、第２図は本発明に係る圧
力平衡凰計器の一実施例を示す構成図、第３図は本発明
の他の実施例を示す要部の構成図、第４図は本願第２発
明の一実施例を示すばね端部の一部断面図、第５図は第
２発明に係る三方平衡型計器を説明するためのゼロ点と
測定レンジとの関係を示すグラフ、第６図ないし第９図
は本発明の他の実施例を示す要部の構成図である。 ３　、４　ｅ　＠ｓ・受圧ダイヤフラム、７・・Φ・圧
力取出枠、９・・・・浮動支点、１０・拳・・第１作用
部材、１１・・・・第２作用部材、１３−・・拳フィー
ドバックビーム、１４番Φ・Φフラッパ、１６・會・・
べｐ−ズ、１７・・−Ｏノズル、２０・、・、パイロッ
トリレー、２３・・・・第３作用部材、２４・会・φば
ね、３１・・・・回動アーム。 特許出願人　　山武ハネウェル株式会社代理人　山川政
樹（ほか１名） 第３図 第５図 第４図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１人力が作用する第１作用手段と、揺動自在なビー
   ムに一端が固定された第２作用手段と、これら両手段が
   連結された浮動支点と、この浮動支点に一端が作用方向
   を変化しうるように固定されかつ他端が前記ビームに対
   し任意角度に移動自在に固定された第３作用手段と、前
   記入力を検出する検出手段と、この検出手段の検出出力
   に基づいて前記ビームを復原する復原手段と、前記第３
   作用手段の他端の移動に連動して前記検出手段に所定の
   力を増減するばね手段とを備えたことを特徴とする三方
   平衡型計器。 （２）前記第３作用手段は可撓性材から形成されると共
   に、前記浮動支点は円形側面を有し、第３作用手段はこ
   の円形側面に添接して作用方向を変化しうるように固定
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の三方平衡型計器。