JPS63144229A - 差圧・圧力発信器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種プロセス流体の圧力等を検出するための差
圧会圧力発信器に関し、特に腐蝕性の高いプロセス側の
被測定流体に接液することにより１１１Ｆｔｆｉ性が要
求されている突出し型の接液部を備えてなる差圧・圧力
発信器の改良に関する。

〔従来の技術〕

たとえば流体容器の所定高さ位置での流体圧力を測定す
ることにより容器内の液面高さを検出する場合などにお
いて圧力発信器が用いられているにの種の圧力発−信器
ほ、検出部を構成する検出部ボディ内に測定圧力を電気
信号に変換して出力する感圧センナが内設されるととも
に、この感圧センサに至る封入回路中にシリコンオイル
等の圧力伝達媒体が封入されており、かつこの封入回路
の他端が前記検出部ボディの延設端に直接あるいはキャ
ピラリチューブを介して一体的に連設される接液ユニッ
ト内に導かれ、この接液ユニット先端部端面に設けられ
た側圧用バリヤダイヤフラムに封止されてなる構成とさ
れている。そして、この測圧用バリヤダイヤフラムを有
する接液ユニットを保持する取付用フランジを、前記容
器側部等に設けられた被測圧部に対しねじ止めにより組
付は固定することで、測圧用バリヤダイヤフラム部分を
被油圧部内に臨ませて被測定流体中に接液させ、被測定
流体の圧力を測定するもので、従来から種々の構造を有
するものが知られている。

ところで、上述したような構成を有する圧力発信器にお
いて、被測定流体としては腐蝕性の高いプロセス流体が
用いられることが多く、このような腐蝕性を有する被測
定流体中に直接晒される前記側圧用バリヤダイヤプラム
を含めた接液ユニット部分には耐蝕性や耐高温性等が要
求されている。そして、このような接液ユニットにおけ
る耐蝕性等を確保し耐久性を向上させるために、この接
液ユニット部分を、チタン、モネル、タンタル、ハステ
ロイ等といった耐蝕性を有する材料で形成することが一
般に行なわれている。しかし、これらの耐蝕性を有する
材料は一般に高価であることから１発信器全体をこれら
の材料で形成することは困難であり１発信器検出部ボデ
ィやこのボディから前記接液ユニット側の測圧用バリヤ
ダイヤフラムまでの内筒封入回路を部分的に構成するキ
ャピラリチューブ等としてはステンレス鋼材などを用い
ることが一般的であり、その結果この種の発信器は部分
的に異種の材料を組み合わせることで全体が形成されて
いるものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述したように異種の金属材料　　。

を部分的に組合わせ゛て接合することで一体的に構成さ
れる発信器構造においてほ、その接合部分での機械的強
度や密封性等の面で好ましくない場合が多いものであっ
た。すなわち、上述したような金属材対金属材の接合方
法としてほ、溶接、ろう付けが一般的であるが、その接
合強度、’！ＥＭ性を考慮すると、溶接による接合が最
も理想的である。しかし、その一方において、異種金属
材料同士を溶接すると、溶接部分にそれぞれの材料から
異なる原子が融合し、機械的強度の弱い合金層が形成さ
れたり、あるいは耐薬品性の劣る合金層が形成される等
、欠陥の多い性質を有する合金層が形成され易いもので
あった。特に、上述したステンレス鋼材と耐蝕材として
のチタン等との間での溶接ほ、上述した観点から見て好
ましくない。

そして、このような異種材料を組み合わせて接合する部
分についての必要性ほ、たとえば測圧用へリヤダイヤフ
ラム部分を被側圧部内に大きく突出させる突出し型の接
液ユニットを宥してなる発信器において大きいものであ
った。すなわち、この種の突出し型の接液ユニットほ、
内筒封入回路を封止する測圧用バリヤダイヤフラム、そ
の固定用としてのカバープレート、これにより一端が閉
塞されるパイプ体、このパイプ体の他端を閉塞するよう
に組付けられるベースプレートなどによって略々円筒体
状にａ成され、さらにその内筒においてカバープレート
とベースプレートとの封入通路間を連通ずるキャピラリ
チューブをそれぞれ接合することで一体的に組立てられ
ている。そして、この場合において接液ユニット外部に
ｊ％Ｅ　ＦＡし接液する部分には耐蝕性が要求されるも
、キャピラリチューブ等は接液しないため、これをも含
めて耐蝕材で形成することほ、上述したコスト高等の問
題を招く原因ともなるもので、このような部分にまで耐
蝕材を使用する必要はなく、何らかの対策を講じること
が臨まれている。

〔問題点を解決するための手段〕

１−、述した要請に応えるために、本発明に係る差圧弗
圧力発信器によれば、突出し型の接液ユニットにおいて
、その外部構成部材を＃触材で形成するとともに、その
内一部封入回路を構成するキャピラリチューブを耐蝕材
とは異なる材料で形成し。

かつその検出部ボディ側への接続端を、このキャピラリ
チューブ材料と溶接性の良好な材料で形成された接続部
材に溶接接合するとともに、この接続部材を前記接液ユ
ニットの外部構成部材の一部に固着したものである。

〔作用〕

本発明によれば、接液ユニットを構成する耐蝕材からな
る外部構成部材を溶接接合するとともに、これらと直接
溶接接合するにあたって問題のある異種材料によるキャ
ピラリチューブを、これと溶接性のよい材料からなる接
続部材に予め溶接接合し、かつこの接続部材をユニット
外部構成部材側にねじ止めまたは溶接等により固着する
ことで、耐蝕材の使用量を最小限とし、しかも各接合部
での機械的強度等を満足し得るものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図および第２図は本発明に係る差圧や圧力発信器と
して例示する圧力発信器の一実施例を示すものであり、
まず、この種の圧力発信器の被側圧部への取付は状態を
第２図を用いて簡単に説明すると、図中符号１で示す圧
力発信器ほ、感圧センサや圧力伝達媒体を封入してなる
封入回路（図示せず）等が内設され検出部を構成する検
出部ボディ２と、その一端側にネック部２ａを介して連
設された突出し型の接液ユニット３およびその被測圧部
への取付用フランジ４を備え、この取付用フランジ４ほ
、たとえば耐蝕性を有する被測定流体５を貯溜してなる
流体容器６側部に突設された円筒状被側圧部７の先端フ
ランジ７ａに対し複数本のポル）８ａｔｐよびナツト８
ｂで一体的に固定される。なお１図中７ｂは後述する接
液ユニット３のベースプレートと被測圧部先端フランジ
７ａとの間に介装されたシール用ガスケット、９ａ。

９ｂは検出部ボディ２他端偏にネック部２ｂを介して一
体に連設され前記感圧センサからの出力信号を外部に発
信するための発信回路や指示計等を備えてなる発信部ケ
ースおよびその側部に連設された端子箱である。また、
このような圧力発信器ｌ各部の構成や動作等は周知の通
りであり、その詳細な説明は省略する。

さて、木兇明によれば、上述したような圧力発信器１に
おける突出し型の接液ユニット３において、第１図から
明らかなように、その外部構成部材としての測圧用バリ
ヤダイヤフラム１１、カバープレート１２．パイプ体１
３、ベースプレート１４等をチタン等の耐蝕材で形成す
るとともに、その内筒封入回路を構成するキャピラリチ
ューブ１５を耐蝕材とは異なる材料（たとえばステンレ
ス鋼材）で形成し、かつその検出部ボディ２側への接続
端１５ａを、このキャピラリチ１−ブ１５材料と溶接性
の良好な材料（同じくステンレス鋼材）で形成された接
続部材としての接続プレート１６に溶接接合するととも
に、この接続プレー）１Ｂを前記接液ユニット３の外部
構成部材としてのベースプレート１４検出部側面にねじ
１トめ等（場合によっては溶接でもよい）により固着す
るようにしたところに特徴を有している。

ここで０図中１７．１７は上述した接続プレート１６を
ベースプレー）１４にねじ止め固定するための小めねじ
、１８．１８はこのねじ止め用としてベースプレート１
４に穿設されたねじ孔で、また図中１２ａ、１４ａは上
述したカバープレート１２、ベースプレート１４に穿設
された封入回路を構成する封入通路で、前記キャピラリ
チューブ５はその両端をそれぞれ前記通路１２ａ。

１４ａ中に差込み固着されている。ここで、本実施例で
ほ、上述したキャピラリチューブ１５の測圧用バリヤダ
イヤフラム１１側の端部はカバープレート１２偏にたと
えば接合性に優れた炉中ろう付は等で固着するようにし
ている。

さらに、上述した接液ユニット３外部を構成する部材と
しての測圧用バリヤダイヤフラム１１、カバープレート
１２．パイプ体１３およびベースプレート１４ほ、たと
えばチタン、タンタル等といった耐蝕材により形成され
るとともに、それぞれの接合部分を溶接゛により接合す
ることで、適切な機械的強度や密封性をもって一体的に
結合されている。ここで、このような溶接接合により一
体化されている接液ユニット３にほ、各溶接接合部の信
頼性を保つうえでリークチェックを行なうことが必要と
されているが、この場合においてたとえば前記接続プレ
ート１６をねじ止めするためのベースプレー）１４上の
ねじ孔１８の一つを図中１８ａで示すように貫通させ、
これをリークチェック用の貫通孔として利用するように
すれば、その実用−ヒでの利点は大きい。

また、上述した構成による接液ユニット３と検出部ボデ
ィ２側のネック部２ａとを、たとえば上述した接続プレ
ート１６に対しネック部２ａを溶接接合することで行な
うように構成するとよいものである。

そして、このような構成による本発明によれば、接液ユ
ニット３を構成する耐蝕材からなる外部構成部材ｊｌ、
１２，１３．１４を溶接接合するとともに、これらと直
接溶接接合するにあたって問題のある異種材料によるキ
ャピラリチューブ１５を、これと溶接性のよい材料から
なる接続プレート１６に予め溶接接合した後、この接続
プレート１６をユニット外部構成部材としてのベースプ
レート１４側にねじ止めにより固着することで、耐蝕材
の使用敬を最小限とし、コスト低減化を図れるとともに
、接合部各部における機械的強度や密封性等を充分に満
足し得るものである。

すなわち、本考案によれば、異種金属材料による接合部
分を機械的強度をほとんど必要せず、気密性を必要とす
る部分に用い、残りは全て接合容易な同種金属同士の溶
接構造により、接液ユニット３を構成することで、上述
した利点を奏することが可能となるものである。

さらに、上述した構成による接液ユニット３においてそ
のギヤピラリチューブ１５を始めとする内筒封入回路中
に検出部ボディ２側を含めて圧力伝達媒体を封入するこ
とで、接液している測圧用バリヤダイヤフラム１１から
の親王センサ側への圧力伝達を適切に行え、所要の流体
圧測定を行なえることは容易に理解されよう。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、発信
器検出部を構成する各部の形状、構造等を、適宜変形、
変更することは自由で、種々の変形例が考えられる。た
とえば上述した実施例においてほ、ベースプレート１４
等をも含めたユニット外部構成部材全体を耐蝕材で形成
した場合を示したが、これに限定されず、これらを部分
的にステンレス鋼材などで形成し、かつ接液部分に耐蝕
性ライニングを施す等といった変形例も考えられるもの
である。

さらに、上述した実施例でほ、接液ユニット３を検出部
ボディ２側のネック部２ａに一体的に連設してなる構成
を説明したが、本発明はこれに限定されず、ネック部を
測圧用バリヤダイヤフラムを有してなる取付用フランジ
に一体に連設し、これに着脱自在に接液ユニット３を取
付固定するような構成としてもよく、このような構成と
すれば、取付用フランジ部分を含めた検出部ボディ２側
の標準品の使用が可能で、また接液ユニット側の仕様変
更にも簡単に対処し得る等といった利点を奏する。

また、上述した各実施例では１本発明を圧力発信器に適
用した場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、
差圧発信器に適用した場合においても同様の作用効果を
奏することは容易に理解されよう、要は測圧用バリヤダ
イヤフラム１１を備えてなる突出し型の接液ユニット３
において、ステンレス鋼材等で形成されるキャピラリチ
ューブ１５の検出部側の端部を、略々間等の材料からな
る適宜の形状を有する接続部材に予め溶接接合し、これ
をユニット側にねじ止めするような構成とするとよいも
のである。

さらに、上述した実施例でほ、接液ユニット３が検出部
ボディ２とネック部２ａにより一体に連設されている場
合を説明したが、本発明はこれに限定されず、キャピラ
リチューブを介して検出部ボディ２側に連設されるリモ
ートシールタイプにあっても、適用して効果を発揮し得
ることは容易に理解されよう。

〔発明の効果〕　゛ 以上説明したように１本発明に係る差圧−圧力発信器に
よれば、突出し型の接液ユニットにおいて外部構成部材
を耐蝕材で形成するとともに、その内筒封入回路の一部
を構成ｒるキャピラリチューブを耐蝕材とは異なる材料
で形成し、かつその検出部ボディ側への接続端を、キャ
ビラリチューブ材料と溶接性の良好な材料で形成された
接続部材に溶接接合するとともに、この接続部材を前記
接液ユニットの外部構成部材の一部にねじ止めにより固
着するようにしたので、簡単な構成にもかかわらず、接
液ユニット各接合部における機械的強度や密閉性を充分
に満足し得るとともに、チタン等の耐蝕材の使用量を必
要最小限に抑え、コスト低減化を達成し得る等の種々優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る差圧・圧力発信器の一実施例を示
す圧力発信器における接液ユニットの要部拡大断面図、
第２図は本発明を適用した圧力発信器の被測定側への取
付状態を例示する概略断面図である。 工・・・・圧力発信器、２・・・・検出部ボディ、３・
・・・接液ユニット、４・・・・取付用フランジ、５・
・・・（腐蝕性）被測定流体、７・・・・被測圧部、１
１・・・・測圧用バリヤダイヤフラム、工２・・・・カ
バープレート、１３・・・・パイプ体、１４・・・・ペ
ースプレート、１５・・・・キャピラリチューブ、ｔＳ
ａ・・・・検出部側接続端、１６・・・・接続プレート
（接続部材）、１７・・・・市めねじ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測圧部内に突出されて臨む筒状部先端側に測圧
   用バリヤダイヤフラムを有しかつ被測定流体に接液する
   外部構成部材を耐蝕材で形成している突出し型の接液ユ
   ニットと、この接液ユニット内で圧力伝達媒体が封入さ
   れる内筒封入回路を構成する前記外部構成部材とは異な
   る金属材料で形成されているキャピラリチューブとを備
   え、このキャピラリチューブの発信器検出部側の接続端
   は、このキャピラリチューブと溶接性の良好な材料で形
   成されている接続部材に対し溶接接合されるとともに、
   この接続部材が前記接液ユニットの外部構成部材の一部
   に固着して設けられていることを特徴とする差圧・圧力
   発信器。
2. （２）接液ユニットを構成する外部構成部材は、耐蝕材
   としてチタンで形成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の差圧・圧力発信器。
3. （３）キャピラリチューブおよび接続部材ほ、ステンレ
   ス鋼材で形成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の差圧・圧力発信器。