JP4291049B2

JP4291049B2 - 差圧・圧力発信器

Info

Publication number: JP4291049B2
Application number: JP2003165218A
Authority: JP
Inventors: 浩市近藤
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2023-06-10
Also published as: JP2005003442A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石油化学・化学工業・電力・ガス・食品・鉄鋼等の種々のプラントに用いられる差圧・圧力発信器に関し、特にプロセス流体の差圧と静圧（圧力）の両方を測定する差圧・圧力発信器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
差圧・圧力発信器は、高圧側および低圧側の受圧ダイアフラムに加えられる各測定圧力を、圧力伝達媒体としての封入液によって圧力センサに導き、その差圧を検出し電気信号に変換して出力するように構成されており、例えば石油精製プラントにおける高温反応塔等の被測定流体を貯蔵する密閉タンク内の上下二位置の差圧を検出することにより液面高さを測定したり、あるいは絞りを有する管路内の前記絞りより上流側と下流側との圧力差を測定することにより、管路内を流れる流体の流量を算出するときなどに用いられている（例えば、特許文献１，２，３，４参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１９８５１９号公報（２頁〜３頁、図１）
【特許文献２】
特開平４−３２０９３９号公報（２頁〜３頁、図１、図３）
【特許文献３】
特公平３−７４７８２号公報（１頁〜３頁、図１、図２）
【特許文献４】
特開平６−８２３２６号公報（２頁〜３頁、図８）
【０００４】
この種の差圧・圧力発信器は、高圧側または低圧側の圧力が過大に高くなり差圧異常が発生したとき、すなわち圧力センサに耐圧（通常の差圧測定範囲）を超える差圧が加わったときに圧力センサが破損するのを防止するために、過大圧保護機構を備えたものが一般的である。
【０００５】
過大圧保護機構は、ボディ本体の各側面に設けた高圧側および低圧側の受圧ダイアフラムと、ボディ本体内の内室を仕切るように設けたセンターダイアフラムとで構成され、高圧側または低圧側の受圧ダイアフラムに過大な圧力が加わり差圧異常が発生したとき、過大圧側の受圧ダイアフラムを着底させることによりそれ以上大きな圧力が圧力センサに伝わらないようにしている。すなわち、高圧側に過大圧が加わったときには、高圧側の受圧ダイアフラムがボディ本体の側面に着底し、高圧側の封入液のそれ以上の移動を阻止する。同様に、低圧側に過大圧が加わったときには、低圧側の受圧ダイアフラムがボディ本体の側面に着底して低圧側の封入液の移動を阻止する。したがって、いずれの場合も圧力の伝達が阻止され、圧力センサを過大圧力から保護する。なお、通常の差圧測定時においては、高圧側、低圧側の受圧ダイアフラムがボデイ本体の側面に着底することはない。
【０００６】
また、プロセス流体を監視するために差圧だけではなく静圧（圧力）もデータとして測定する必要がある場合は、圧力発信器によって静圧を大気圧または真空圧を基準圧として測定している（例えば、特許文献５参照）。この場合、差圧測定用の発信器と圧力測定用の発信器をそれぞれ一台ずつ設置すると、発信器の台数が増加するため好ましくない。このため、一台で差圧と静圧（圧力）の両方を同時に測定し得るようにした複合型の差圧発信器も提案されている（例えば、特許文献６参照）。なお、出願人は本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに発見することができなかった。
【０００７】
【特許文献５】
特開２００２−３５７５００号公報
【特許文献６】
特開昭６３−８５２４号公報
【０００８】
上記した特開昭６３−８５２４号公報に記載された差圧発信器を図３に基づいて概略説明すると、この差圧発信器１は、内部に封入液３が封入された封入回路４ａ〜４ｄと内室５を有するボディ本体２の両側面１２ａ，１２ｂに差圧測定用の高圧側、低圧側受圧ダイアフラム６，７をそれぞれ設け、内部中央に前記内室５を仕切るようにセンターダイアフラム８を設け、外周に差圧測定用圧力センサ９と静圧測定用圧力センサ１０を取付け、前記両受圧ダイアフラム６，７およびセンターダイアフラム８によって過大圧保護機構１１を構成している。
【０００９】
ボディ本体２の各側面１２ａ，１２ｂの中央には凹部１３ａ，１３ｂがそれぞれ形成されている。これらの凹部１３ａ，１３ｂは、高圧側、低圧側受圧ダイアフラム６，７によってそれぞれ密閉されることにより、高圧側ダイアフラム室１４と低圧側ダイアフラム室１５とを形成している。
【００１０】
前記内室５はセンターダイアフラム８によって２つの室、すなわち高圧側、低圧側センターダイアフラム室５ａ，５ｂに仕切られている。そして、これらの高圧側、低圧側センターダイアフラム室５ａ，５ｂと前記高圧側、低圧側ダイアフラム室１４，１５は、前記封入回路４ａ，４ｂを介してそれぞれ連通しており、内部には封入液３が封入されている。
【００１１】
前記差圧測定用圧力センサ９は、ケース１７内に導圧路１８ａ，１８ｂを仕切るように組み込まれた半導体ダイアフラム（センサチップ）１９を有している。導圧路１８ａ，１８ｂは、前記封入回路４ｃ，４ｄを介して前記高圧側、低圧側センターダイアフラム室５ａ，５ｂにそれぞれ連通している。
【００１２】
前記静圧測定用圧力センサ１０は、同じくケース２１内に導圧路２２ａと大気圧導入孔２２ｂを仕切るように組み込まれた半導体ダイアフラム（センサチップ）２４を有している。導圧路２２ａは、差圧測定用圧力センサ９の導圧路１８ａおよび封入回路４ｃを介して前記高圧側センターダイアフラム室５ａに連通している。大気圧導入孔２２ｂはケース２１の外部に開放されており、大気圧Ｐ₀ が基準圧として前記半導体ダイアフラム２４の裏面側に加えられている。
【００１３】
このような構造からなる差圧発信器１において、高圧側、低圧側受圧ダイアフラム６，７にプロセス流体２５の高圧ＨＰと低圧ＬＰとがそれぞれ加わると、これらの受圧ダイアフラム６，７はその圧力に応じてそれぞれ変位し、その変位分だけダイアフラム室１４，１５、封入回路４ａ，４ｂおよびセンターダイアフラム室５ａ，５ｂ内にそれぞれ封入されている封入液３が移動して前記圧力（ＨＰ，ＬＰ）をセンターダイアフラム８に伝達する。このため、センターダイアフラム８は、その圧力差（ＨＰ−ＬＰ）に応じて変位し、前記圧力（ＨＰ，ＬＰ）をセンターダイアフラム室５ａ，５ｂ、封入回路４ｃ，４ｄ、導圧路１８ａ，１８ｂ内の封入液３を介して差圧測定用圧力センサ９の半導体ダイアフラム１９の両面に伝達する。これにより、半導体ダイアフラム１９も前記圧力差（ＨＰ−ＬＰ）に応じて歪み、この歪み量を圧力センサ９が差圧として検出し、これを電気信号に変換して演算処理することにより、被測定流体２５の流量等が測定される。
【００１４】
一方、前記静圧測定用圧力センサ１０の半導体ダイアフラム２４の一方の面には、高圧側受圧ダイアフラム６に加えられる高圧ＨＰが高圧側ダイアフラム室１４，封入回路４ａ、センターダイアフラム室５ａ、封入回路４ｃおよび導圧路１８ａ，２２ａ内の封入液３を介して加えられ、他方の面には大気圧Ｐ₀ が大気圧導入孔２２ｂを通って加えられている。したがって、半導体ダイアフラム２４は圧力ＨＰに応じて歪み、この歪み量を静圧測定用圧力センサ１０が圧力ＨＰ（静圧）として測定し、この静圧測定により静圧変動による差圧発信器１のゼロ点変化を補償すると同時に静圧測定値に基づいて差圧（ＨＰ−ＬＰ）を補正することにより正確な差圧を算出するようにしている。
【００１５】
高圧側受圧ダイアフラム６に過大な圧力が加わり差圧測定用圧力センサ９の耐圧以上の差圧（例えば、１５０ｋＰａ）が発生すると、高圧側受圧ダイアフラム６は高圧側ダイアフラム室１４の底面に着底して封入回路４ａを閉塞する。このため、封入回路４ａおよびセンターダイアフラム室５ａ内の封入液３の移動がなくなり、センターダイアフラム８がそれ以上変位しなくなる。言い換えれば圧力のそれ以上の伝達がなくなる。したがって、過大圧が差圧測定用圧力センサ９の半導体ダイアフラム１９に加わるようなことがなく、過大圧による半導体ダイアフラム１９の破損を防止することができる。
【００１６】
同様に、低圧側受圧ダイアフラム７に過大な圧力が加わったときは、低圧側受圧ダイアフラム７が高圧側に変位して低圧側ダイアフラム室１５の底面に着底し封入回路４ｂを閉塞する。このため、封入回路４ｂおよびセンターダイアフラム室５ｂ内の封入液３の移動がなくなり、圧力をセンターダイアフラム８にそれ以上伝達しなくなる。したがって、このときも過大圧が差圧測定用圧力センサ９の半導体ダイアフラム１９に加わるようなことがなく、過大圧による半導体ダイアフラム１９の破損を防止することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した通り、従来の差圧発信器１は、高圧側受圧ダイアフラム６または低圧側受圧ダイアフラム７に過大な圧力が加わり差圧異常が発生したときに過大圧保護機構１１が動作して封入液３の移動を停止させることにより、差圧測定用圧力センサ９の半導体ダイアフラム１９に耐圧以上の差圧が加わらないようにしている。しかしながら、従来は高圧側受圧ダイアフラム６を差圧測定と静圧測定との両方に共用させているため、通常の測定時においては差圧と静圧を同時に測定することはできるが、過大圧の発生により過大圧保護機構１１が働くと高圧側受圧ダイアフラム６が着底して封入液３による圧力の伝達を完全に阻止させるため、差圧だけでなく静圧までもが測定することができなくなるという問題があった。
【００１８】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、差圧異常の発生により過大圧保護機構が働き差圧が測定できなくなった場合でも、静圧を通常通り測定することができるようにした差圧・圧力発信器を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、封入液が封入された封入回路と内室を有するボディ本体と、前記ボディ本体の両側面にそれぞれ設けられた高圧側、低圧側受圧ダイアフラムと、前記ボディ本体の前記内室を仕切って設けられ前記高圧側、低圧側受圧ダイアフラムとともに過大圧保護機構を構成するセンターダイアフラムと、前記高圧側、低圧側受圧ダイアフラムに加わる圧力の差圧を測定する差圧測定用圧力センサと、静圧測定用受圧ダイアフラムを有し、このダイアフラムの裏面と前記高圧側、低圧側受圧ダイアフラムのうちのいずれか一方との間に形成された静圧測定用ダイアフラム室と、前記静圧測定用受圧ダイアフラムに加わる圧力を測定する静圧測定用圧力センサとを備え、前記静圧測定用受圧ダイアフラムが着底するまでの最大変位量を前記高圧側、低圧側受圧ダイアフラムが着底するまでの最大変位量よりも大きくしたものである。
【００２０】
本発明においては、差圧測定用と静圧測定用の受圧ダイアフラムを別個に設けているので、過大圧の発生により過大圧保護機構が働いて差圧測定ができなくなった場合でも、静圧測定用受圧ダイアフラムが着底せず正常に動作し続ける限りにおいて、静圧測定用受圧ダイアフラムに加わる圧力（静圧）を静圧測定用圧力センサによって正しく測定することができる。
また、過大圧の発生により過大圧側の差圧測定用受圧ダイアフラムが着底しても、静圧測定用受圧ダイアフラムは着底せず正常に動作し続ける。したがって、静圧測定用受圧ダイアフラムに加わる圧力（静圧）を静圧測定用圧力センサによって正しく測定することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る差圧・圧力発信器の一実施の形態を示す断面図である。なお、従来技術の欄で示した構成部材と同一のものについては同一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。同図において、全体を符号３０で示す差圧・圧力発信器は、厚さ方向に一体的に接合された２つのボディ本体、すなわち差圧測定用ボディ本体２、静圧測定用ボディ本体３１と、これらのボディ本体２，３１にそれぞれ設けられた差圧測定用センサ９および静圧測定用センサ１０とを備えている。
【００２４】
前記差圧測定用ボディ本体２は、ＳＵＳ３１６等によって円板状に形成した２つのボディ２Ａ，２Ｂを電子ビーム溶接等によって前記センターダイアフラム８を挟んで一体的に接合することにより、図３に示した従来のボディ本体２と同様な構造に形成されている。このため、ボディ本体２の内部には、６つの封入回路４ａ〜４ｆと内室５が形成されており、この内室５を前記センターダイアフラム８によって２つの高圧、低圧側センターダイアフラム室５ａ，５ｂに仕切っている。
【００２５】
前記ボディ本体２の高圧側と低圧側の側面１２ａ，１２ｂの中央には、略同径の凹部１３ａ，１３ｂがそれぞれ形成されており、これらの凹部１３ａ，１３ｂ内に高圧側受圧ダイアフラム６と低圧側受圧ダイアフラム７が外周縁部を溶接することによってそれぞれ設けられている。凹部１３ａの高圧側受圧ダイアフラム６によって密閉された内部空間は、高圧側ダイアフラム室１４を形成し、内部に封入液３が封入されている。同様に、前記凹部１３ｂの低圧側受圧ダイアフラム７によって密閉された内部空間は、低圧側ダイアフラム室１５を形成し、内部に封入液３が封入されている。高圧側ダイアフラム室１４と前記高圧側センターダイアフラム室５ａとは、封入回路４ａ，４ｅによって連通し、低圧側ダイアフラム室１５と前記低圧側センターダイアフラム室５ｂとは、封入回路４ｂ，４ｆによって連通している。
【００２６】
前記ボディ本体２の下面には、一端が前記各封入回路４ｅ，４ｆにそれぞれ連通する封入液注入口３４ａ，３４ｂがそれぞれ形成されており、これらの注入口３４ａ，３４ｂは封入液３を封入回路４ｅ，４ｆからセンターダイアフラム室５ａ，５ｂ、ダイアフラム室１４，１５、封入回路４ａ〜４ｄおよび差圧測定用圧力センサ９に至るまで注入した後、ボール３５と止めねじ３６とによってそれぞれ液密に封止されている。
【００２７】
前記センターダイアフラム８は、前記高圧、低圧側受圧ダイアフラム６，７とともに過大圧保護機構１１を構成するもので、外周縁部（固定部）が溶接によってボディ２Ａ，２Ｂの接合面に挟持されて溶接され、外周縁部より内側部分が受圧部を形成している。この受圧部には、前記受圧ダイアフラム６，７の受圧部と同様に波形の襞が同心円状に形成されている。このため、前記各センターダイアフラム室５ａ，５ｂの内壁面にも、センターダイアフラム８と同形の波形襞がそれぞれ同心円状に形成されている。なお、本実施の形態においては、前記受圧ダイアフラム６，７、センターダイアフラム８とボディ本体２に同心円状の波形襞をそれぞれ形成したが、これらの襞は必ずしも必要ではない。
【００２８】
前記ボディ本体２の上面には、ネック部を構成する外筒５０が設けられており、その内部に前記差圧測定用圧力センサ９が組み込まれている。外筒５０は、ＳＵＳ等の金属によって円筒状に形成されることによりセンサ取付孔５１を有し、このセンサ取付孔５１に前記差圧測定用圧力センサ９が組み込まれている。
【００２９】
前記差圧測定用圧力センサ９は、前記外筒５０のセンサ取付孔５１に嵌挿されたケース１７と、このケース１７の内部中央に組み込まれたパイレックス（登録商標）ガラス等のパイプからなる台座５６と、台座５６の下面側開口部を塞ぐように取付けられたセンサチップ１９と、ケース１７の下面に設けた凹陥部５８に嵌着されセンサチップ１９を保護するシールド板５９とで構成されている。
【００３０】
前記凹陥部５８の内部は高圧側センサ室６０を形成しており、前記封入回路４ｃを介して前記高圧側センターダイアフラム室５ａに連通している。前記台座５６の内部は低圧側センサ室５６ａを形成しており、前記ケース１７内に形成した導圧路６３に連通している。また、導圧路６３の一端は、前記外筒５０の内周面に形成した環状溝６４および前記封入回路４ｄを介して前記低圧側センターダイアフラム室５ｂに連通している。前記シールド板５９には、封入液３の移動を可能にする複数個の小孔が形成されている。
【００３１】
前記静圧測定用ボディ本体３１は、前記差圧測定用ボディ本体２と略同一の外径で厚さが薄い円板状に形成され、一方の側面７０ａの中央に凹部７１を形成し、この凹部７１を静圧測定用受圧ダイアフラム７２によって覆うことにより静圧測定用ダイアフラム室７３を設け、他方の側面７０ｂの外周部を前記差圧測定用ボディ本体２の高圧側の側面１２ａに密接し、かつ溶接によって接合している。また、他方の側面７０ｂの中央には、凹部７４が形成されており、この凹部７４を前記高圧側受圧ダイアフラム６によって覆っている。前記静圧測定用ダイアフラム室７３と凹部７４は、ボディ本体３１内に形成した封入回路７５によって互いに連通しており、封入液３が封入されている。封入回路７５は、ボディ本体３１の下面に形成した封入液注入口７６に連通している。封入液注入口７６は、封入液３を前記封入回路７５、前記静圧測定用ダイアフラム室７３、前記凹部７４、後述する封入回路８０および静圧測定用圧力センサ１０に封入した後、ボール８１と止めねじ８２によって液密に封止される。
【００３２】
前記静圧測定用圧力センサ１０は、前記ボディ本体３１の上面に突設した外筒８５に嵌合され溶接された筒状のケース８６と、このケース８６の内部中央に組み込まれたパイレックスガラス等のパイプからなる台座８７と、台座８７の下面側開口部を塞ぐように取付けられたセンサチップ２４と、ケース８６の下面に設けた凹陥部８８に嵌着されセンサチップ２４を保護するシールド板８９とで構成されている。前記センサチップ２４は、前記静圧測定用受圧ダイアフラム７２に加わる圧力（ＨＰ）を測定するものであるため、前記差圧測定用圧力センサ９のセンサチップ１９に比べてより大きな耐圧特性を有している点で相違しているが、その他の構成は全く同一である。
【００３３】
前記凹陥部８８の内部は高圧側センサ室９０を形成しており、前記ボディ本体３１内に形成した前記封入回路８０を介して前記静圧測定用ダイアフラム室７３に連通している。前記台座８７の内部は真空室９２を形成しており、前記ケース８６内に形成した排気孔９３に連通している。排気孔９３は、真空室９２内の空気を排気し所定の真空度に達した後封止されている。前記シールド板８９には、封入液３の移動を可能にする複数個の小孔が形成されている。なお、図中、符号９５で示すものは固定絞りで、各封入回路４ａ〜４ｆ，７５，８０にそれぞれ組み込まれている。
【００３４】
圧力が加わらない自然な状態において、高圧側受圧ダイアフラム６の最大変位量（高圧側ダイアフラム室１４内の液量）をＭ₁ 、静圧測定用受圧ダイアフラム７２の最大変位量（静圧測定用ダイアフラム室７３内の液量）をＭ₂ 、低圧側受圧ダイアフラム７の最大変位量（低圧側ダイアフラム室１５内の液量）をＭ₃ とすると、Ｍ₂ はＭ₁ より大きく設定され（Ｍ₂ ＞Ｍ₁ ）、Ｍ₁ とＭ₃ とは等しく設定されている（Ｍ₁ ＝Ｍ₃ ）。
【００３５】
このような構造からなる差圧・圧力発信器３０において、静圧測定用受圧ダイアフラム７２と低圧側受圧ダイアフラム７に被測定流体２５の高圧ＨＰと低圧ＬＰが加えられる。静圧測定用受圧ダイアフラム７２は高圧ＨＰが加わると、静圧測定用ダイアフラム室７３内の封入液３を介して前記高圧ＨＰを高圧側受圧ダイアフラム６に伝達する。このため、高圧側受圧ダイアフラム６も高圧ＨＰによって加圧される。さらに、高圧側受圧ダイアフラム６が加圧されると、高圧側ダイアフラム室１４、封入回路４ａ，４ｅおよび高圧側センターダイアフラム室５ａ内の封入液３を介して前記高圧ＨＰをセンターダイアフラム８に伝達する。
【００３６】
一方、低圧側受圧ダイアフラム７は低圧ＬＰが加わると、この圧力ＬＰは低圧側ダイアフラム室１５、封入回路４ｂ，４ｆおよび低圧側センターダイアフラム室５ｂ内の封入液３を介してセンターダイアフラム８に伝達される。このため、センターダイアフラム８は高圧ＨＰと低圧ＬＰとの圧力差（ＨＰ−ＬＰ）に応じて撓む。
【００３７】
さらに、センターダイアフラム８に加えられる高圧ＨＰと低圧ＬＰは、差圧測定用圧力センサ９のセンサチップ１９に加えられる。すなわち、高圧ＨＰは、高圧側センターダイアフラム室５ａ、封入回路４ｃおよび高圧側センサ室６０内の封入液３を介してセンサチップ１９の下面側に加えられる。一方、低圧ＬＰは、低圧側センターダイアフラム室５ｂ、封入回路４ｄ、環状溝６４、導圧路６３および低圧側センサ室５６ａ内の封入液３を介してセンサチップ１９の上面側に加えられる。このため、センサチップ１９も前記高圧ＨＰと低圧ＬＰとの圧力差（ＨＰ−ＬＰ）に応じて歪み、その歪み量を圧力センサ９が検出して電気信号に変換することにより差圧が測定され、演算処理することにより被測定流体２５の流量が測定される。
【００３８】
また、前記静圧測定用受圧ダイアフラム７２に加えられる高圧ＨＰは、静圧測定用ダイアフラム室７２、封入回路８０および高圧側センサ室９０内の封入液３を介して静圧測定用圧力センサ１０のセンサチップ２４の下面側に伝達される。一方、センサチップ２４の上面側は真空室９２に臨み真空圧に保持されているため、静圧測定用圧力センサ１０は真空圧を基準圧として前記高圧ＨＰを測定する。
【００３９】
ここで、例えば高圧側に過大圧が発生すると、過大圧保護機構１１が動作し、差圧測定用圧力センサ９を過大圧から保護する。すなわち、静圧測定用受圧ダイアフラム７２が過大圧を受けて低圧側に変位すると、この過大圧が静圧測定用ダイアフラム室７３内の封入液３を介して高圧側受圧ダイアフラム６にも伝達されるため、高圧側受圧ダイアフラム６も低圧側に変位して高圧側ダイアフラム室１４の底面に着底し、封入回路４ａ，４ｅを閉塞する。したがって、高圧側の封入液３の移動による高圧ＨＰの伝達が完全に阻止されてそれ以上の過大圧が差圧測定用圧力センサ９に加わることがなく、センサチップ１９の破損を防止する。
【００４０】
同様に、低圧側に過大圧が発生した場合も過大圧保護機構１１が動作し、差圧測定用圧力センサ９を過大圧から保護する。すなわち、低圧側に過大圧が発生すると、低圧側受圧ダイアフラム７が高圧側に変位して低圧側ダイアフラム室１５の底面に着底し、封入回路４ｂ，４ｆを閉塞する。したがって、低圧側封入液３の移動による低圧ＬＰの伝達が阻止されてそれ以上の過大圧が差圧測定用圧力センサ９に加わることがなく、センサチップ１９の破損を防止する。なお、センターダイアフラム８は剛性が大きく撓み量が少ないため過大圧が発生しても着底することはない。
【００４１】
過大圧の発生に伴い過大圧保護機構１１が動作して高圧側受圧ダイアフラム６または低圧側受圧ダイアフラム７が着底しても、静圧測定用受圧ダイアフラム７２は、最大変位量Ｍ₂ が高圧、低圧側受圧ダイアフラム６，７の最大変位量Ｍ₁ ，Ｍ₃ より大きく設定されていることにより、静圧測定用圧力センサ１０の測定範囲以上の過大な圧力が加わるまでは静圧測定用ダイアフラム室７３の底面に着底することがなく動作し続ける。そして、この静圧測定用受圧ダイアフラム７２に加わる圧力（ＨＰ）は、上記した通り静圧測定用ダイアフラム室７３、封入回路８０および高圧側センサ室９０内の封入液３を介して静圧測定用圧力センサ１０に伝達される。したがって、過大圧により過大圧保護機構１１が動作して差圧を測定することができなくなった場合でも、静圧測定用圧力センサ１０は静圧（ＨＰ）を正常に測定し続けることができる。
【００４２】
図２は本発明の他の実施の形態を示す断面図である。
同図において、全体を符号１００で示す差圧・圧力発信器は、円板状のボディ本体２と、ボディ本体２の両側面１２ａ，１２ｂにそれぞれ取付けられた高圧側受圧ダイアフラム６および低圧側受圧ダイアフラム７と、ボディ本体２内の内室５を仕切るように組み込まれたセンターダイアフラム８と、ボディ本体２の外周面に固定された差圧測定用圧力センサ９および静圧測定用圧力センサ１０と、ボディ本体２の高圧側の側面１２ａに前記高圧側受圧ダイアフラム６を覆うように取付けられた静圧測定用受圧ダイアフラム７２等で構成されている。
【００４３】
前記ボディ本体２の高圧側の側面１２ａの中央には、径が異なる２つの凹部１３ａ，１３ｃが中心を一致させて２段に形成されており、これらの凹部１３ａ，１３ｃ内に前記高圧側受圧ダイアフラム６と静圧測定用受圧ダイアフラム７２がそれぞれ外周縁部を溶接することによって設けられている。
【００４４】
前記高圧側受圧ダイアフラム６の表面と前記静圧測定用受圧ダイアフラム７２の裏面とによって囲まれた密閉空間は、高圧側ダイアフラム室１４とは独立した静圧測定用ダイアフラム室７３を形成しており、内部には封入液３が封入されている。この封入液３は、静圧測定用受圧ダイアフラム７２に加わる高圧ＨＰを高圧側受圧ダイアフラム６と前記静圧測定用圧力センサ１０に伝達する。前記静圧測定用ダイアフラム室７３および静圧測定用圧力センサ１０への封入液３の封入は、前記ボディ本体２内に形成した封入液注入口３４ｃより行われる。
【００４５】
前記静圧測定用圧力センサ１０は、前記ボディ本体２の上面に固定したブロック状の外筒９５に設けた取付孔１０１内に収納されており、高圧側ダイアフラム室９０が前記外筒９５内に形成した環状溝１０２、封入回路１０３およびボディ本体２内に形成した封入回路４ｇを介して前記静圧測定用ダイアフラム室７３に連通している。なお、その他の構造は図１に示した実施の形態と略同一であるため、同一のものには同一符号をもって示し、その説明を省略する。
【００４６】
このような構造からなる差圧・圧力発信器１００においても、上記した実施の形態と同様に過大圧の発生により高圧側受圧ダイアフラム６または低圧側受圧ダイアフラム７が着底して過大圧保護機構１１が働き差圧が測定できなくなった場合でも、静圧測定用受圧ダイアフラム７２は最大変位量（Ｍ₂ ）が高圧側、低圧側受圧ダイアフラム６，７の最大変位量（Ｍ₁ ，Ｍ₃ ）より大きく設定されていることにより着底せず、静圧測定用受圧ダイアフラム７２に加わる静圧（ＨＰ）を静圧測定用圧力センサ１０によって測定し続けることができる。
また、図１に示した静圧測定用のボディ本体３１を必要としないため、薄形、軽量化することができる。
【００４７】
なお、上記した実施の形態はいずれも高圧側の静圧（ＨＰ）を測定するようにした例を示したが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく低圧側の静圧を測定するようにしてもよい。その場合には静圧測定用受圧ダイアフラム７２を有する静圧測定用ダイアフラム室７３を低圧側受圧ダイアフラム７を挟んで低圧側ダイアフラム室１５の下流側に当該ダイアフラム室１５と独立して設け、低圧ＬＰを静圧測定用受圧ダイアフラム７２に加えるようにすればよい。
【００４８】
また、上記した実施の形態はいずれも真空圧を基準圧として静圧を測定するように構成したが、図３に示した従来装置と同様に大気圧Ｐ₀ を基準圧として静圧測定を行うようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る差圧・圧力発信器は、差圧測定用の高圧側、低圧側受圧ダイアフラムに加えて静圧測定用の受圧ダイアフラムを備えているので、過大圧が発生して過大圧保護機構が動作し差圧が測定できなくなった場合でも、静圧測定用受圧ダイアフラムに加わる静圧を静圧測定用圧力センサによって正常に測定することができる。
また、静圧測定用受圧ダイアフラムを有する静圧測定用ダイアフラム室を高圧側の差圧測定用受圧ダイアフラムを挟んで高圧側ダイアフラム室の上流側または低圧側の差圧測定用受圧ダイアフラムを挟んで低圧側ダイアフラム室の下流側に設けるだけでよいので、構造が簡単で安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る差圧・圧力発信器の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す断面図である。
【図３】従来の差圧発信器の概略断面図である。
【符号の説明】
２…ボディ本体、２Ａ，２Ｂ…ボディ、３…封入液、４ａ〜４ｇ，７５，８０…封入回路、５…内室、６…高圧側受圧ダイアフラム、７…低圧側受圧ダイアフラム、８…センターダイアフラム、９…差圧測定用圧力センサ、１０…静圧測定用圧力センサ、１１…過大圧保護機構、１４，１５…高圧側と低圧側のダイアフラム室、３０…差圧・圧力発信器、７２…静圧測定用受圧ダイアフラム、７３…静圧測定用ダイアフラム室。

Claims

封入液が封入された封入回路と内室を有するボディ本体と、
前記ボディ本体の両側面にそれぞれ設けられた高圧側、低圧側受圧ダイアフラムと、
前記ボディ本体の前記内室を仕切って設けられ前記高圧側、低圧側受圧ダイアフラムとともに過大圧保護機構を構成するセンターダイアフラムと、
前記高圧側、低圧側受圧ダイアフラムに加わる圧力の差圧を測定する差圧測定用圧力センサと、
静圧測定用受圧ダイアフラムを有し、このダイアフラムの裏面と前記高圧側、低圧側受圧ダイアフラムのうちのいずれか一方との間に形成された静圧測定用ダイアフラム室と、
前記静圧測定用受圧ダイアフラムに加わる圧力を測定する静圧測定用圧力センサとを備え、
前記静圧測定用受圧ダイアフラムが着底するまでの最大変位量を前記高圧側、低圧側受圧ダイアフラムが着底するまでの最大変位量よりも大きくしたことを特徴とする差圧・圧力発信器。