JPH03200031A - 圧力センサー - 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、圧力センサーに関し、特に、昇圧陣圧時のヒ
ステリシスの小さい圧力センサーに関する。

〔従来の技術及びその課題〕

ダイヤフラム型圧力センサーは、第１図を参照して説明
すると、ケーシング１内をダイヤフラムＤにより受圧室
２とパンクアップ室３とに区画し、前記受圧室２に被圧
力検出流体ａの導入管４を接続し、前記バックアップ室
３には、前記ダイヤフラムＤの中心に当接するラム５を
その軸方向に移動自在に設けるとともに、そのラムをダ
イヤフラムＤ側に付勢するスプリング６を設けた構成で
あり、流体ａの導入圧によるダイヤフラムＤの撓みをラ
ム５の移動に変換し、その移動量を差動トランス、光セ
ンサ−、レーザーセンサー等で検出する。

この圧力センサーの前記ダイヤフラムＤとして、本願発
明者等は、特願昭６３−９９１４３号等において、第２
図、第３図に示すように、素材板中心円形１０の周りに
、その周り任意の点から、渦巻き波紋Ｐを呈する波形断
面とし、その渦巻き波紋Ｐは前記中心円形に向って傾斜
して成るものを提案した。なお、図中の波紋Ｐは谷部の
軌跡を示す（以下、同様）。

このダイヤフラムＤを、第１図実線のごとく、凸状外面
を受圧室２側としてセットし、圧力−変位曲線を得たと
ころ、昇圧と降圧におけるヒステリシス、とくに、′昇
圧開始と降圧終了におけるヒステリシスが満足いけるも
のでなかった（第４図従来例、破線参照）。

本発明は、上記ヒステリシスを小さくすることを課題と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本発明にあっては、前記のダ
イヤフラム型圧力センサーにおいて、前記渦巻き波紋の
ダイヤフラムを、その渦巻き波紋が中心円形に向って外
側凹状に傾斜された皿ばねとし、その凸面側をバックア
ップ室に向けて両室に介設し、前記ラムを移動させて皿
ばねを反転させその凸面を受圧室側として成る構成とし
たのである。

上記渦巻き波紋の傾斜度、すなわち、第３図にする。１
１５以上となると、プレス成形の際、現在の技術では、
その成形圧が、外向きの斜面と内向きの斜面とで大きく
異なって製造が不可能となるからである。

また、同心円形波紋及び外側円形波紋を設ければ、波紋
のプレス成形時、中心部に生じる盛り上り状の歪は同心
円形波紋に吸収分散され、外周囲に生じる皺状の歪は外
側円形波紋に吸収分散される。この吸収分散は、渦巻き
波紋の始終端を両用形波紋に合流させれば、より効果が
増す。

〔作用〕

このように構成される圧力センサーは、従来と同様にし
て、受圧室に被圧力検出流体を導入し、その導入圧によ
るダイヤフラムの撓みをラムの移動に変換し、その移動
量を、差動トランス、光センサ−、レーザーセンサー等
で検出する。

この作用時、ダイヤフラムが反転され、その反転状態の
撓みによって検出するため、昇圧と降圧におけるヒステ
リシスが小さいものとなる。

〔実施例Ｉ〕

まず、ダイヤフラムＤについて説明する。

この実施例のダイヤフラムＤは、厚さ：　０．０１５閣
のステンレス箔のフープ３４Ｗφを、プレス加工より仕
上がり外径：　２５．４ｔｍφとしたものである。

その正面図、断面図を第２図、第３図に示し、その図に
おいて、中心円形１０は５ａａφとし、第２図に示す渦
巻き波紋Ｐの谷部曲率ｒ！、ｔ１．５ｍ、山部曲率ｒ′
は１．０ａｍとして、前記中心円形１０の三笠分位から
互いに隣接させて渦巻き波紋Ｐを形成し、波の高さｔは
０．３ａ、外周と中心との高低差Ｔは１．５ｍｓ、曲率
Ｒは１００　ｍとし、その曲率Ｒの中心を外側とした。

このダイヤフラムＤを２枚製作し、それぞれを、第１図
に示す前述の圧力センサーにセットした。

本発明にあっては、同図鎖線で示すように、まず、凸面
側をバックアップ室３に向けてダイヤフラムＤを介設し
、調整ねじ７をねじ込んで、ラム５を移動させてダイヤ
フラムＤを反転させ、同図実線のごとくその凸面を受圧
室２側とする。

一方、従来例としては、ダイヤフラムＤを当初から実線
のごとく（通常状態の凸面側か受圧室）、セントした。

この実施例及び従来例の圧力−変位曲線を第４図に示す
０図において、実線が実施例、破線が従来例、○が昇圧
時、・が降圧時である。これから、実施例のものが、従
来例に比べ、昇圧と降圧とくに昇圧開始時と降圧終了時
におけるヒステリシスが小さいことがわかる。

ダイヤフラムＤの形状としては、第５図に示すなどの種
々のものが考えられる。第５図は、中心円形１０の周り
に隣接して同心円形波紋Ｐ１を形成すると共に、この同
心円形波紋Ｐ１と同心でかつ所定間隔をあけて外側円形
波紋Ｐ２を形成し、百円形波紋Ｐ、　、Ｐ、間に、上記
渦巻き波紋Ｐ３を形成したものである。第２図の実施例
においても、外側円形波紋Ｐ２を形成し、その波紋Ｐ２
に渦巻き波紋Ｐを合流した構成とすることもできる。

なお、各実施例において、渦巻き波紋Ｐの傾斜高さｈと
径方向の長さ２と比ｈ／Ｎは１／６以下とした。

〔発明の効果］ 本発明は、以上のように構成したので、昇圧と降圧とく
に昇圧開始時と降圧終了時のヒステリシスが小さくなり
、初期状態又は終期状態の検出精度が向上する効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る圧力センサーの一実施例の断
面図、第２図、第５図はダイヤフラムの各側の概略正面
図、第３図は第２図の例の断面図、第４図は圧力−変位
測定図である。 １・・・・・・ケーシング、　２・・・・・・受圧室、
３・・・・・・バックアップ室、 ４・・・・・・導入管、　　　　５・・・・・・ラム、
６・・・・・・スプリング、　　１０・・・・・・中心
円形、Ｐ、Ｐ、・・・・・・渦巻き波紋、 Ｐ、、Ｐ２・・・・・・円形波紋、 Ｄ・・・・・・ダイヤフラノ、。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシング内をダイヤフラムにより受圧室とバッ
   クアップ室とに区画し、前記受圧室に被圧力検出流体の
   導入管を接続し、前記バックアップ室には、前記ダイヤ
   フラムの中心に当接するラムをその軸方向に移動自在に
   設けるとともに、そのラムをダイヤフラム側に付勢する
   スプリングを設けた圧力センサーにおいて、前記ダイヤ
   フラムは、素材板中心円形の周りに、その周り任意の点
   から、渦巻き波紋を呈する波形断面であって、その渦巻
   き波紋が前記中心円形に向かって外側凹状に傾斜してな
   る皿ばねにより構成され、その皿ばねを凸面側をバック
   アップ室に向けて両室に介設し、前記ラムを移動させて
   皿ばねを反転させその凸面を受圧室側として成るもので
   あることを特徴とする圧力センサー。
2. （２）上記渦巻き波紋の傾斜高さｈと径方向の長さｌの
   比ｈ／ｌを１／５以下としたことを特徴とする請求項（
   １）記載の圧力センサー。
3. （３）上記素材板中心円形の周りに隣接して同心円形波
   紋を形成すると共に、この同心円形波紋と同心でかつ所
   定間隔をあけて外側円形波紋を形成し、両円形波紋間に
   、上記渦巻き波紋を形成したことを特徴とする請求項（
   １）又は（２）記載の圧力センサー。