[发明专利]扭矩管式液面计的温度补偿机构以及温度补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种容易受温度的影响的扭矩管式液面计的温度补偿机构以及温度补偿方法。

背景技术

图6是在扭矩管式液面计的扭矩管上产生扭转量的机构的模式图。扭矩管3由液位为x％时的置换器1的载荷经载荷传递臂2扭转，作为此扭矩管3的扭转角(rad)的由下述的(1)式表示。

A：载荷传递臂2的长度(mm)

d₁：扭矩管3的外径(mm)

d₂：扭矩管3的内径(mm)

Lt：扭矩管3的长度(mm)

Gt(T)：在温度T的扭矩管3的横弹性系数(Kg/mm²)

F(x)：液位为x％时的置换器1的载荷(Kgf)

另外，在本说明书中，在表现液位L时，将置换器1开始浸渍于液体，即置换器1的底面接触到液位L的状态称为液位0％，反之，将置换器1完全浸渍在液体中，受到了最大的浮力的状态称为液位100％。另外，在置换器1的一半的体积浸渍在液体中的状态下，载荷成为液位0％和液位100％时的载荷的中间，将此时的液位L称为液位50％。这样，在扭矩管式液面计中，由于置换器1的载荷的变化，扭矩管3的扭转角变化，由此，进行液位L的测定。

在扭矩管式液面计中，将与施加于浸渍在液体中的置换器1的浮力对应的扭矩管3的扭转量经与扭矩管3一起扭转的中心轴4向角度传感器传递，以中心轴4的旋转量为基础测定液位L。但是，若环境气体温度变化，则扭矩管3、中心轴4的横弹性系数变化，存在即使是相同液位L，扭矩管3等的扭转角也变化的问题。

图7是此情况下的扭矩管3的相对于液位L的扭转角的按温度区分的坐标图，若环境气体温度升高，则即使是相同液位L，扭转角也变大。

为了除去这样的因温度变化产生的误差的影响，例如，在专利文献1中公开了使用配置在扭矩管3的附近的温度传感器的输出，通过演算来除去误差的影响的情况。

另外，在专利文献2中，公开了使用螺旋弹簧防止产生因温度变化而产生的以扭矩管3为起因的测定误差的手段。

[在先技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2003-21550号公报

专利文献2：日本实公昭62-19940号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献2中，如图8所示，经载荷传递臂2向扭矩管3传递置换器1的载荷，将此扭矩管3的扭转作为旋转量向在载荷传递臂2侧与扭矩管3做成了一体的中心轴4传递。但是，由于因温度变化产生的扭转角的变动施加于扭矩管3，所以，由经输入梁5与中心轴4连接的温度补偿用螺旋弹簧6的弹性力对此变动进行补偿。

即，通过由螺旋弹簧6以将中心轴4向与扭矩管3的扭转方向相反的方向扭回的方式对中心轴4赋予加载力，能够消除因温度而产生的误差的一部分。

在此引用文献2中，确实具有由螺旋弹簧6产生的温度补偿效果，但是，必须选定具有合适的弹性力的螺旋弹簧6，进而，关于螺旋弹簧6的加载力的安装方法、调整也没有公开，在批量生产时，存在难以与各个液面计对应这样的实用方面的问题。

本发明的目的是提供一种消除上述的问题点，使扭矩管和中心轴成为相同材料，使用使动作上的旋转负荷成为最小限度的加载力的安装构造和能够进行加载力的调整的弹簧，即使存在温度变化，也能够简便地实现温度补偿的扭矩管式液面计的温度补偿机构以及温度补偿方法。

为了解决课题的手段

为了实现上述目的的有关本发明的扭矩管式液面计的温度补偿机构，其特征在于，该扭矩管式液面计由圆筒状的扭矩管、棒状的中心轴和角度传感器构成，该扭矩管将一端固定在壳体上，在另一端受到来自置换器的载荷而扭转；该中心轴贯通该扭矩管内，受到与该扭矩管相同的扭转力而旋转，并具有与上述扭矩管对温度同等的弹性系数；该角度传感器安装在该中心轴的前端，检测该中心轴的旋转角，该扭矩管式液面计的温度补偿机构具备：安装在上述中心轴上的加载力附加臂；可转动地配置在上述中心轴的周围的转动基板；夹设在上述加载力附加臂和上述转动基板之间，相对于上述加载力附加臂向与上述中心轴的旋转力相反方向供给上述加载力的弹簧；在规定的停止位置停止上述转动基板的转动，调整上述弹簧的加载力的加载力调整机构。