JPH0115958Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、差圧伝送器等の受圧素子やレンジス
プリング等として用いられるダイアフラムを機器
本体に固定する構造に関する。

周知のように、差圧伝送器や圧力伝送器等にお
いては、被測定流体の圧力を受圧するための受圧
素子や被測定圧力を検出するためのレンジスプリ
ング等として、弾性変形可能なダイアフラムが用
いられている。

この種のダイアフラムを用いた機器の一例とし
て、第１図に半導体式差圧伝送器を示す。図につ
いて説明すると、符号１は本体、２ａ，２ｂは受
圧ダイアフラム、３はセンターダイアフラム、４
は半導体感圧素子である。

本体１は、円柱状の胴部１ａとこの胴部１ａの
外周部に穿設された首部１ｂとからなつている。
胴部１ａは、一側部に断面円形状の凹部５ａが形
成された第１の部材５と、この凹部５ａに嵌合さ
れた第２の部材６とからなつている。これら第１
及び第２の部材５，６の対向する面には、それぞ
れ波状の凹部５ｂ，６ｂが形成されており、前記
センターダイアフラム３は、これら凹部５ｂ，６
ｂの間に配置され、その周縁部で本体１に固定さ
れている。そして、胴部１ａの内部には、センタ
ーダイアフラム３により区画された一対の受圧室
８ａ，８ｂが形成されている。

また、胴部１ａの両側部には、それぞれ凹状の
波状ネスト９ａ，９ｂが形成され、更にこれらの
ネスト９ａ，９ｂを塞ぐように前記受圧ダイアフ
ラム２ａ，２ｂがそれぞれの周縁部で本体１に固
定されている。そして、受圧ダイアフラム２ａ，
２ｂにより閉塞されたネスト９ａ，９ｂの内部と
前記受圧室８ａ，８ｂとの間が、それぞれ導圧孔
１０ａ，１０ｂにより連通されている。

また、前記首部１ｂの内部には、圧力検出素子
として半導体感圧素子４が設けられると共に、こ
の半導体感圧素子４によつて区画された一対の感
圧室１２ａ，１２ｂが形成されている。これらの
感圧室１２ａ，１２ｂは、本体１に形成された導
圧路１３ａ，１３ｂによつてそれぞれ前記各受圧
室８ａ，８ｂと連通されている。

そして、本体１内部の受圧ダイアフラム２ａ，
２ｂにより閉塞された空間には、圧力伝達媒体と
して非圧縮性の封入流体が充填されている。

上記の差圧伝送器における従来のダイアフラム
の固定構造を、センターダイアフラム３を例とし
て説明する。第２図は、第１図中の２点鎖線で囲
んだ部分Ａの拡大図である。この図に示すよう
に、センターダイアフラム３は、第１の部材５の
凹部５ｂの周縁部に密接された状態で、凹部５ｂ
の端縁から所定寸法外方を電子ビーム溶接等によ
り固定されている。

しかして、上記の差圧伝送器において、受圧ダ
イアフラム２ａ，２ｂに被測定圧力P_H，P_Lが加
えられると、これらの圧力P_H，P_Lは封入流体を
介してセンターダイアフラム３の両面にそれぞれ
伝達される。これに伴つてセンターダイアフラム
３が上記圧力P_H，P_Lの差圧に対応する量だけ弾
性変形し、各受圧室８ａ，８ｂ内部が、それぞれ
上記圧力P_H，P_Lとなる。これと同時に、圧力P_H，
P_Lは導圧路１３ａ，１３ｂを通して半導体感圧
素子４の両面にそれぞれ伝達され、この感圧素子
４によつて上記圧力P_H，P_Lの差圧が検出される。

ところで、上記のような差圧伝送器に用いられ
ているセンターダイアフラム３は、上述のように
測定動作において弾性変形する。ところが、従来
のダイアフラムの固定構造によると、第２図に示
すようにセンターダイアフラム３が第１の部材５
の凹部５ｂに向けて変形する場合には、その動作
の支点が凹部５ｂの端縁（図中のＢ点）となり、
一方第２の部材６の凹部６ｂに向けて変形する場
合には、支点が溶接部分（図中のＣ点）となる。
このため、センターダイアフラム３の動作の支点
が変位方向によつて異なり、センターダイアフラ
ム３が中立位置近傍で変位するときの差圧伝送器
の出力のリニアリテイが悪くなるという欠点があ
つた。

本考案は、上記従来のダイアフラムの固定構造
の欠点を除去し、ダイアフラムの変位動作の支点
が変位方向によらずに一定となる固定構造を提供
することを目的としてなされたものである。

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。

第３図は、本考案を第１図に示す差圧伝送器の
センターダイアフラム３に適用した場合の実施例
を示す図である。この図において、第１図及び第
２図と同一構成要素には、同一符号を付してその
説明を省略する。

第３図に示す固定構造と第２図に示す構造との
異なる点は、センターダイアフラム３がその周縁
部をシールプレート３０と本体１との間に挾み込
まれた状態でシールプレート３０と共に本体１に
溶接固定されている点である。

このシールプレート３０は、金属により環状に
形成されたものであつて、その内周縁部が、前記
センターダイアフラム３を固定するための固定端
縁部３０ａとなされ、本体１の凹部５ｂの開口縁
部の形状と合致するように形成されており、か
つ、この内周縁部に、固定端縁部３０ａより内方
へ向けて延設された薄肉のつば部３１が形成され
ている。

そしてこのシールプレート３０は、充分な剛性
を有しており、第３図に示すように同シールプレ
ート３０と本体１の第１の部材５との間にセンタ
ーダイアフラム３を挾み込んだ状態で配設され、
シールプレート３０の外側面から本体１に向け、
かつ、固定端縁部３０ａに沿つて施される電子ビ
ーム溶接によつて前記センターダイアフラム３と
ともに前記本体１へ固定されている。

このような溶接固定操作に際し、つば部３１に
より、シールプレート３０の内周部に溶接時のダ
レの発生防止作用と、電子ビームがセンターダイ
アフラム３に直接照射されてしまうことを防止す
る作用が得られる。

しかして、本実施例のダイアフラムの固定構造
によれば、センターダイアフラム３は、その変位
動作の支点が、本体１の凹部５ｂの開口縁部とシ
ールプレート３０の固定端縁部３０ａとにより挾
まれた部分として明確に定められることとなる。

したがつて、本実施例が適用された差圧伝送器
においては、センターダイアフラム３がその中立
位置近傍で安定に動作し、安定した出力特性が得
られる。

また、つば部３１の作用により、溶接ダレの発
生が防止され、かつ、電子ビームのセンターダイ
アフラム３への直接的な照射が防止されることか
ら、溶接位置をセンターダイアフラム３の支点に
極力近付けることができるから、高い固定強度が
得られると共に、支点位置が一層明確化に定めら
れる。

なお、上記実施例においは、本考案を差圧伝送
器のセンターダイアフラム３に対して適用した例
について説明したが、本体１の側部に固定される
受圧ダイアフラム２ａ，２ｂに対して適用するこ
ともでき、また、差圧伝送器に限らず圧力伝送器
や他のダイアフラムを使用する機器にも適用でき
ることは言うまでもない。

以上説明したように、本考案によるダイアフラ
ムの固定構造は、ダイアフラムを、機器本体の開
口部の周縁部と、固定端縁部の形状が前記孔部ま
たは凹部の開口部の形状と合致するように形成さ
れ、かつ、その内周部に前記固定端縁部より内方
へ向けて薄肉つば部が延設されたシールプレート
との間に挾み込み、前記シールプレートと前記ダ
イアフラムとを前記本体にシールプレートの固定
端縁部に沿つて電子ビーム溶接により固定したも
のであるから次のような優れた効果を奏する。

ダイアフラムの変位動作の支点が前記凹部また
は孔部の開口部とシールプレート内周の固定端縁
部とに挾まれた位置に定まり、したがつて、ダイ
アフラムの変位方向によらずに支点が定まつて、
中立位置近傍でも動作が安定する。

この結果、本考案を適用した差圧伝送器等の機
器においては、高精度の出力特性を得ることがで
きる。

また、シールプレートの内周部に形成したつば
部の作用により、シールプレート、ダイアフラム
および本体との溶接固定位置を、ダイアフラムの
支点に近付けることができ、これによつて、固定
強度の向上を図ることができ、さらに、シールプ
レートへの要求剛性を小さくして、その薄肉化を
可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ダイアフラムを用いた機器の一例と
しての差圧伝送器を示す断面図、第２図は第１図
中の２点鎖線で囲んだ部分Ａの拡大図であつて、
従来の固定構造を示す要部断面図、第３図は本考
案の一実施例を示す要部断面図である。 １……本体（機器本体）、３……センターダイ
アフラム（ダイアフラム）、５ｂ，６ｂ……凹部、
３０……シールプレート、３０ａ……固定端縁
部、３１……つば部（薄肉つば部）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機器本体に穿設された孔部または凹部の開口部
   を閉塞するように配設されたダイアフラムを、前
   記開口部の周縁部に沿つて前記本体に固定してな
   るダイアフラムの固定構造において、前記ダイア
   フラムを、前記開口部の周縁部と、固定端縁部の
   形状が前記孔部または凹部の開口部の形状と合致
   するように形成され、かつ、その内周部に前記固
   定端縁部より内方へ向けて薄肉つば部が延設され
   たシールプレートとの間に挾み込み、前記シール
   プレートと前記ダイアフラムとを前記本体にシー
   ルプレートの固定端縁部に沿つて電子ビーム溶接
   により固定してなることを特徴とするダイアフラ
   ムの固定構造。