壓力傳送裝置的制造方法
【專利摘要】本發明的課題是提供一種切實地抑制烴的氣泡和氫的氣泡產生并長期良好地維持測定誤差而實現長壽命化的壓力傳送裝置。作為解決本發明課題的手段為一種壓力傳送裝置，其具備：與測定流體接觸的受壓隔膜(5A)、(5B)；與受壓隔膜(5A)、(5B)的所述測定流體接觸一側的相反側接觸，且將由受壓隔膜(5A)、(5B)從測定流體受到的壓力傳送至配置于與受壓隔膜(5A)、(5B)分離的位置的傳感器(11)的封入液(7)；封入有封入液(7)且將受壓隔膜(5A)、(5B)與傳感器(11)連接的導壓路(6)；以及基于由傳感器(11)受到的壓力對測定流體的絕對壓或測定流體彼此的差壓進行測定并輸出的輸出電路(12)，在導壓路(6)的內部設置有吸附烴的烴吸附材料(16)和吸留氫的氫吸留材料(18)。
【專利說明】
壓力傳送裝置
技術領域
[0001]本發明涉及壓力傳送裝置和壓力傳送方法，特別是，涉及測定能夠適合用于原子能設備、石油精制設備、化學設備等中的流體的壓力或2點之間的壓力差，將其檢測信號傳送的壓力傳送裝置。
【背景技術】
[0002]壓力傳送裝置利用封入于導壓路內的封入液將由隔膜承受的測定流體的壓力傳遞至傳感器，向外部傳送由傳感器檢測到的電信號。作為壓力傳送裝置，有測定絕對壓力的壓力傳送器和測定差壓的差壓傳送器。
[0003]這些壓力傳送裝置用于原子能設備、石油精制設備等，從確保設備的安全、確保產品的質量的觀點出發，要求例如±1%的精度。然而，由于從壓力傳送裝置向外部透過的氫的影響，難以長期保持其精度。
[0004]例如，測定流體中所包含的氫(氫分子、氫原子、氫自由基)的一部分透過隔膜。并且，透過的該氫成為氣泡滯留在填充于導壓路的封入液中。進而，由于放射線、熱而封入液發生分解，從而產生氫自由基、甲基自由基等烴自由基。并且，通過這些自由基的結合，從而產生氫分子、甲烷等烴。它們與前述的透過隔膜的氫同樣地，蓄積于導壓路的內部。若如它們那樣，氫的氣泡、烴的氣泡滯留于導壓路的內部，則導壓路內部的壓力升高，導致無法正確地將施加于隔膜的壓力的變化傳遞至傳感器。其結果是，導致測定精度降低。
[0005]因此，作為抑制氫的氣泡、烴的氣泡滯留于導壓路的內部的技術，已知記載于專利文獻I的技術。專利文獻I中，記載了如下方案:在封入有用于傳遞壓力的封入液的導壓路內部的壓力、差壓傳送器中，在隔膜與主體側壁面之間形成有空間，具有與主體側壁面連接的導壓路，通過封入于空間和導壓路的封入液向傳感器傳送由隔膜承受的壓力，其中，至少在封入液、主體側壁面或從主體側壁面至傳感器的一部分設置吸留封入液的氫原子的氫吸留材料。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2014 — 089171號公報

【發明內容】

[0009]發明所要解決的課題
[0010]在記載于專利文獻I的技術中，通過將因烴與氫吸留材料接觸而產生的氫吸留于氫吸留材料，從而抑制氫的氣泡的產生。進而，同樣地將因與氫吸留材料接觸而產生的烴吸附于氫吸留材料表面，從而抑制烴的氣泡的產生(參照同文獻的第0028段落)。然而，在高放射線量(例如累計IMGy以上)、高溫(例如400°C以上)的環境下，有時烴大量產生，在該情況下，容易產生烴的氣泡。
[0011]若容易產生烴的氣泡，則導壓路內部的壓力也容易升高。并且，若導壓路內部的壓力升高，則壓力傳送裝置的容許誤差的精度(例如± I %的精度)降低，因此用于恢復其的維護工作變得重要。進而，該維護工作時，有時為了將容許誤差保持于例如±1%的精度，需要進行部件的更換，其更換費用也容易增多。當烴的氣泡產生量變多時，這些問題變得特別大。
[0012]本發明鑒于這些情況而完成的，本發明所要解決的課題在于，提供切實地抑制烴的氣泡和氫的氣泡的產生，長期良好地維持測定誤差，且實現長壽命化的壓力傳送裝置。
[0013]用于解決課題的方法
[0014]本發明人等為了解決上述課題而進行了深入研究，結果發現通過在導壓路的內部配置吸留氫的氫吸留材料和吸附烴的烴吸附材料這兩者，能夠解決上述課題。
[0015]發明效果
[0016]根據本發明，可以提供切實地抑制烴的氣泡和氫的氣泡的產生并長期良好地維持測定誤差來實現長壽命化的壓力傳送裝置。
【附圖說明】
[0017]圖1為作為本實施方式所涉及的壓力傳送裝置的一個例子的差壓傳送器的說明圖。
[0018]圖2為表示利用烴吸附材料的烴的吸附方法的說明圖。
[0019]圖3為表示利用氫吸留材料的氫的吸留方法的說明圖。
[0020]圖4(a)為封入液的結構式，(b)表示當由于放射線、熱而封入液分解時產生的自由基種類的圖。
[0021]圖5為表示在與氫吸留材料分離的位置上的烴生成時的情況的圖。
[0022]圖6為表示與氫吸留材料的距離L和在該部分的烴的產生抑制量的關系的曲線圖。
[0023]圖7為表示利用在與氫吸留材料分離的位置設置的烴吸附材料帶來的烴的吸附的情況的圖。
[0024]圖8為作為本實施方式所涉及的壓力傳送裝置的另一例子的壓力傳送器的說明圖。
[0025]符號說明
[0026]2置換器部；3毛細管部；4主體部；5、5A、5B受壓隔膜;6導壓路；7封入液;8中間隔膜;9密封隔膜；10中心隔膜；11傳感器(受壓傳感器)；12輸出電路；15烴氣泡；16烴吸附材料；17氫氣泡；18氫吸留材料;22甲燒(經)；23氫原子(氫自由基)；24氫分子;25鈀原子;26甲基自由基(烴自由基)；100差壓傳送器;200壓力傳送器
【具體實施方式】
[0027]以下，一邊適當地參照附圖，一邊對【具體實施方式】(本實施方式)進行說明。
[0028]圖1為作為本實施方式所涉及的壓力傳送裝置的一個例子的差壓傳送器100的說明圖。差壓傳送器100用于測定高壓側的測定流體與低壓側的測定流體的差壓。圖1所示的差壓傳送器100具備置換器部2、毛細管部3和主體部4來構成。其中，以主體部4為中心，分別在測定流體的高壓側設置有置換基部2和毛細管部3，此外，在測定流體的低壓側設置有置換基部2和毛細管部3。
[0029]差壓傳送器100中，來自高壓側的測定流體的壓力由與該測定流體接觸的受壓隔膜5A受壓，此外，來自低壓側的測定流體的壓力由與該測定流體接觸的受壓隔膜5B受壓。這些受壓隔膜5A、5B與后述傳感器11(受壓傳感器)之間，由被封入液7封入的導壓路6連接。在受壓隔膜5A、5B受壓的各自的壓力，通過封入于導壓路6的封入液7，介由中間隔膜8、密封隔膜9、中心隔膜10傳送至傳感器11。由傳感器11接受的壓力通過未圖示的轉換裝置，轉換成電信號后，通過未圖示的電信號線輸入至輸出電路12，將所輸入的壓力值向外部輸出。在此輸出的值，基于由傳感器11接受的壓力，對測定流體彼此的差壓進行測定而得。
[0030]此外，差壓傳送器100中，封入液7除了封入于受壓隔膜5與中間隔膜8之間以外，還封入于中間隔膜8與密封隔膜9之間、密封隔膜9與中心隔膜10之間、以及中心隔膜10與傳感器11之間。并且，這些各區間的全部作為導壓路6而構成。
[0031]在差壓傳送器100所具備的受壓隔膜5A、5B中，氫容易由外部透過。因此，差壓傳送器100中，對受壓隔膜5A、5B各自的內側面施加有金鍍敷。由此，抑制氫由外部透過，更充分地抑制氫的蓄積。此外，通過抑制來自外部的氫的透過量，從而由內部向外部的氫的透過量也被抑制。然而，本實施方式的差壓傳送器100中，盡管因氫不透過而導致甲烷22、氫分子24(分別參照圖4)的產生量增加，但由于設置有烴吸附材料16和氫吸留材料18，因此能夠抑制這些氣泡的產生。
[0032]此外，詳細內容如后所述，通過由于熱、放射線等而封入液7分解，從而產生烴的氣泡15 (以下，有時稱為“烴氣泡15”)、氫的氣泡17 (以下，有時稱為“氫氣泡17”)。即，產生烴、氫，若其產生量超過在封入液7中的能夠溶解的上限量，則會產生烴氣泡15、氫氣泡17。另外，在此所述的“經”為例如甲烷、乙烷、丙烷等。
[0033]特別是，當利用差壓傳送器100進行測定的測定流體的壓力越接近真空時，則導壓路6的內部的壓力越降低。因此，在這種情況下，能夠溶解的上限量變少，容易產生烴氣泡
15、氫氣泡17。此外，雖然如前所述那樣施加有金鍍敷，但也有氫還會從受壓隔膜5A、5B的部分向內部透過的可能性。
[0034]并且，若因這些烴氣泡15、氫氣泡17導致導壓路6的內壓升高，則無法向傳感器11正確地傳遞對受壓隔膜5A、5B施加的壓力的變化。因此，測定精度降低。特別是，在高壓側的導壓路6的內部氣泡化了的氣體量與在低壓側的導壓路6的內部氣泡化了的氣體量不同的情況下，壓力值從正常值偏離，誤差變大。
[0035]因此，差壓傳送器100中，在最靠近測定流體且特別容易受到放射線、熱的影響的部位即受壓隔膜5A、5B的附近，配置有吸附烴的烴吸附材料16、以及吸留氫的氫吸留材料18。在此，就烴吸附材料16和氫吸留材料18的配置的方式而言，雖在圖示的例子中使它們混合存在于封入液7中，但也可配置成例如覆蓋導壓路6的內壁面那樣的膜狀。通過烴吸附材料16和氫吸留材料18，抑制烴氣泡15、氫氣泡17的產生，或盡管產生了這些氣泡，但可通過進行吸附或吸留來抑制導壓路6的內部的壓力變動，能夠得到壽命長的差壓傳送器100。
[0036]此外，氫自由基27在與甲基自由基26結合的甲烷22的狀態下被吸附于烴吸附材料16，因此與僅設置有氫吸留材料18的情況相比，能夠減少吸留于氫吸留材料18的氫自由基27的量。因此，能夠減少一般而言高價的氫吸留材料18的使用量，能夠實現低成本化。
[0037]圖2為表示利用烴吸附材料16的烴的吸附方法的說明圖。圖2中，示出甲烷22作為烴的一個例子。差壓傳送器100中，使用沸石作為烴吸附材料16。沸石為多孔體，甲烷22吸附于構成烴吸附材料16的沸石的細孔內部。順便說一下，作為烴吸附體16，除了沸石以外，還可舉出活性炭、多孔性配置的高分子材料(多孔質膜等)等。它們可以單獨使用一種，也可以以任意的比率和組合使用二種以上。其中，若為例如沸石、活性炭則容易制成粉末狀，從而有容易在封入液7的整體分散這樣的優點。進而，通過制成粉末狀，能夠使與封入液7的接觸面積變大，能夠更有效地進行烴的吸附。此外，若是例如多孔性配置的高分子材料，則有能夠降低產品成本這樣的優點。
[0038]此外，烴吸附材料16的形狀可以設為粉末狀、板狀、棒狀(絲狀)、膜狀等。此外，在設置多個烴吸附材料16的情況下，可將這些形狀適當地組合來配置。其中，通過制成例如粉末狀，從而有如前所述的優點。進而，通過制成板狀，從而無需特別的加工，有能夠降低制造成本這樣的優點。并且，通過制成棒狀，從而在導壓路6為細的毛細管狀的情況下，容易在該導壓路6中設置。此外，還可以在這樣的棒狀的烴吸附材料16的表面上擔載粒狀的氫吸留材料18。進而，通過制成膜狀，從而設置位置的自由度變高，因此能夠將壓力傳送裝置的測量性能維持得特別高。
[0039]圖3為表示利用氫吸留材料18的氫吸留方法的說明圖。差壓傳送器100中，使用鈀25作為氫吸留材料18。鈀25為面心立方晶格結構的原子，在氫吸留材料18中，將多個鈀原子25配置于面心立體晶格的位置。并且，構成氫分子(氫)24的氫原子23配置于氫吸留材料18中鄰接的鈕25彼此之間，從而被氣吸留材料18吸留。另外，由鈕構成的氣吸留材料18吸留自身體積的甚至935倍的氫原子。
[0040]順便說一下，作為氫吸留材料18，除了鈀以外，可舉出鎂、釩、鈦、錳、錯、鎳、鋰、鈮、鈷、鈣、它們的合金等。此外，氫吸留材料18的形狀，可設為金屬板狀、絲狀、粉末狀、將它們組合的形狀等。
[0041]圖4(a)為封入于導壓路6的封入液7的結構式，(b)為表示當由于放射線、熱而封入液7被分解時所產生的自由基種類的圖。用于差壓傳送器100中的封入液7為具有圖4(a)所示的結構的硅油。并且，若對該硅油，給予γ射線等強放射線、例如超過310°C那樣的高熱，則硅油內的結合在圖4(a)中粗實線箭頭所表示的位置上被切斷。其結果是，產生如圖4(b)所示的甲基自由基26(烴自由基)、氫自由基27(8卩，一邊參照圖3—邊說明的氫原子23)。
[0042]并且，由于甲基自由基26、氫自由基27不穩定，因此這些自由基與存在于各自的周圍的其他自由基反應而形成分子。具體而言，甲基自由基26形成與其他甲基自由基26結合的乙烷(烴的一個例子，在圖4中沒有圖示)、與氫自由基27結合的甲烷22(烴氣泡15)。進而，氫自由基27與其他氫自由基27結合而形成氫分子24(氫氣泡17)。
[0043]在此，本實施方式的差壓傳送器100中，在封入液7中包含烴吸附材料16和氫吸留材料18。因此，由于放射線、熱等生成的氫自由基27吸留于氫吸留材料18(參照圖3)。由此，氫自由基27與其他氫自由基27、甲基自由基22反應，抑制生成氫分子24、甲烷22。另外，甲基自由基22，由于其反應性低，從而難以與其他甲基自由基22反應，所生成的乙烷22的量很少。
[0044]然而，在高放射線量(例如累計IMGy以上)、高溫(例如400°C以上)時，氫自由基27、甲基自由基22的生成量變多。因此，有時由于氫吸留材料18而引起甲烷22的生成抑制效果低。然而，本實施方式的差壓傳送器100中，除了氫吸留材料18以外，還具備有烴吸附材料
16。由此，即使氫自由基27與甲基自由基22結合而生成甲烷22，該生成的甲烷22(烴)也會被烴吸附材料16吸附。因此甲烷的氣泡等烴氣泡15的生成被抑制。
[0045]圖5為表示在與氫吸留材料18分離的位置處的烴的生成時的情況的圖。對于與氫吸留材料18的距離L，一邊參照圖6—邊在后闡述。當封入液7分解而生成甲基自由基22時，有可能該甲基自由基22的生成位置遠離氫吸留材料18的配置位置。在這樣的情況下，氫吸留材料18所帶來的氫自由基27的吸留效果變低。因此，所生成的甲基自由基22會與其附近的氫自由基27結合，導致容易產生甲烷22等烴。氫吸留材料18和封入液7的分解部位相距得越遠，這樣的現象越顯著地呈現。
[0046]圖6為表示與氫吸留材料18的距離L和在該部分的烴的產生抑制量的關系的曲線圖。在此所謂的距離L相當于圖5中所示的距離L。如圖6所示，與氫吸留材料18的距離L越長，烴的產生抑制量越多。這表明如前所述，在氫吸留材料18的附近，氫自由基27容易被吸留，結果烴的產生量被抑制，烴氣泡15的產生被抑制。另一方面，若遠離氫吸留材料18，則導致氫自由基27難以被吸留，容易與甲基自由基22結合而產生甲烷22。因此，在這樣的情況下，甲烷22等烴的產生抑制量降低，即容易產生烴氣泡15。
[0047]特別是，與氫吸留材料18的距離L越長，則烴的產生抑制量急劇地降低，S卩，烴的產生量急劇地增加。在此，雖然根據差壓傳送器100的導壓路6的長度、粗度等而不同，但封入液7的使用量通常為40mL左右。并且，對這種程度的量的封入液7，烴大多會溶解至ImL左右。即，若烴的產生量最多為ImL左右，則產生的烴溶解于封入液7，難以產生烴氣泡15(參照圖1)。因此，烴吸附材料16優選配置于烴的產生抑制量成為ImL以上的位置，即與氫吸留材料18的距離L成為5cm以下的位置。
[0048]圖7為表示由設置于與氫吸留材料18分離的位置的烴吸附材料16帶來的烴15的吸附的情況的圖。圖7中顯示板狀的烴吸附材料16和氫吸留材料18。如前所述，若與氫吸留材料18的距離超過5cm，則容易產生烴氣泡15。因此，烴吸附材料16優選設置于因遠離氫吸留材料18而導致烴的產生量多的部位，具體而言，優選設置于與氫吸留材料18相距5cm左右的位置。此外，優選將至少一個烴吸附材料16和至少一個氫吸附材料18隔著5cm左右以內的間隔而配置多個。烴吸附材料16和氫吸留材料18通過以這樣的位置關系配置，從而能夠充分地抑制烴氣泡15、氫氣泡17 (均參照圖1)的產生。
[0049]順便說一下，作為將烴吸附材料16和氫吸附材料18隔著5cm左右以內的間隔而交替地配置的方式，可舉出例如“烴吸附材料16、烴吸附材料16、烴吸附材料16、氫吸留材料18”、“經吸附材料16、氫吸留材料18、烴吸附材料16、烴吸附材料16”、“烴吸附材料16、氫吸留材料18、烴吸附材料16、氫吸留材料18、烴吸附材料16”等均以5cm左右以內的間隔依次排列配置的方式等。
[0050]此外，在上述第一實施方式中，舉出差壓傳送器100作為本實施方式的壓力傳送裝置的一個例子，但作為本實施方式的壓力傳送裝置，也可以為圖8所示的壓力傳送器200。圖8中，對與圖1所示的差壓傳送器100相同的部分賦予相同的符號，省略其詳細的說明。
[0051]圖8所示的壓力傳送器200對測定流體的絕對壓力進行測定。壓力傳送器20中，測定流體的壓力由受壓隔膜5受壓。并且，所受到的壓力與所述差壓傳送器100同樣地輸入至輸出電路12，將該壓力作為壓力值向外部輸出。在此所輸出的值，基于由傳感器11受到的壓力，對測定流體的絕對壓進行測定而得。
[0052]該壓力傳送器200中，也與所述差壓傳送器100同樣地，透過受壓隔膜5而進入內部的氫、在內部產生的氫和烴會發生氣泡化。并且，因這些氣泡而導致導壓路6的內部壓力偏離正常值，測定誤差變大。因此，在壓力傳送器200中也具備有烴吸附材料16和氫吸留材料18。
[0053]具體而言，在壓力傳送器200中，烴吸附材料16也被封入至導壓路6內部的封入液7中，或以覆蓋導壓路6的內壁面的方式配置在膜上。此外，氫吸附材料18也同樣地，被封入至導壓路6內部的封入液7中，或配置于導壓路6的內壁面。由此，在壓力傳送器200中，也能夠充分地抑制烴氣泡15、氫氣泡17的產生。
[0054]以上，舉出具體例對本實施方式進行說明，但本發明不受這些內容的任何限制。
[0055]例如，在所述實施方式中，對受壓隔膜5、5A、5B的內側面施加了金鍍敷，但金鍍敷也可施加于受壓隔膜5、5A、5B的外側面。進而，金鍍敷也可施加于受壓隔膜5、5A、5B的內側面和外側面這兩者。
[0056]此外，例如，封入液7的結構不限于圖4(a)所示的結構，可以使用任何封入液。
【主權項】
1.一種壓力傳送裝置，其特征在于，具備: 與測定流體接觸的受壓隔膜； 與該受壓隔膜的所述測定流體接觸一側的相反側接觸，且將由該受壓隔膜從測定流體受到的壓力傳送至配置于與所述受壓隔膜分離的位置的受壓傳感器的封入液； 封入有所述封入液，且將所述受壓隔膜與所述受壓傳感器連接的導壓路；以及 基于由所述受壓傳感器受到的壓力，對測定流體的絕對壓或測定流體彼此的差壓進行測定并輸出的輸出電路， 在所述導壓路的內部設置有吸附烴的烴吸附材料和吸留氫的氫吸留材料。2.如權利要求1所述的壓力傳送裝置，其特征在于，在所述導壓路的內部產生的烴被所述烴吸附材料吸附。3.如權利要求1或2所述的壓力傳送裝置，其特征在于，所述烴吸附材料為選自由沸石、活性炭和多孔性配置的高分子所組成的組中的至少一種。4.如權利要求1或2所述的壓力傳送裝置，其特征在于，所述烴吸附材料為選自由粉末狀、板狀、棒狀和膜狀所組成的組中的至少一種形狀。5.如權利要求1或2所述的壓力傳送裝置，其特征在于，所述封入液通過利用放射線而分解，從而生成氫自由基和烴自由基， 所述烴吸附材料吸附所生成的所述氫自由基和所述烴自由基結合而成的烴。6.如權利要求1或2所述的壓力傳送裝置，其特征在于，所述受壓隔膜中，對與所述測定流體接觸的一面和與所述封入液接觸的一面中的至少一面，施加有金鍍敷。7.如權利要求1或2所述的壓力傳送裝置，其特征在于，在所述導壓路的內部，隔著5cm以內的間隔設置有至少一個所述氫吸留材料和至少一個烴吸附材料。
【文檔編號】G01L19/06GK106052948SQ201610143105
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年3月14日 公開號201610143105.1, CN 106052948 A, CN 106052948A, CN 201610143105, CN-A-106052948, CN106052948 A, CN106052948A, CN201610143105, CN201610143105.1
【發明人】桑名諒, 新間大輔, 伏見篤, 花見英樹, 原勛
【申請人】株式會社日立制作所