JPH0331212B2 - - Google Patents

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JPH0331212B2
JPH0331212B2 JP57167230A JP16723082A JPH0331212B2 JP H0331212 B2 JPH0331212 B2 JP H0331212B2 JP 57167230 A JP57167230 A JP 57167230A JP 16723082 A JP16723082 A JP 16723082A JP H0331212 B2 JPH0331212 B2 JP H0331212B2
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JP
Japan
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pressure
sensor
pressure side
diaphragm
spacer
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JP57167230A
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Japanese (ja)
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JPS5957132A (en
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Junshi Kawachi
Shunichiro Anami
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Azbil Corp
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Azbil Corp
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Publication date
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Publication of JPS5957132A publication Critical patent/JPS5957132A/en
Publication of JPH0331212B2 publication Critical patent/JPH0331212B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L13/00Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values
    • G01L13/02Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements
    • G01L13/025Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements using diaphragms

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプロセス変量である2点間の圧力差を
測定する差圧発信器に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a differential pressure transmitter that measures a pressure difference between two points as a process variable.

例えば管内流体の流量を測定しようとする場
合、管内にオリフイス板を設けて流体抵抗とし、
その上流側と下流側との圧力差を測定して所定の
演算式に基づき流量を算定することが行なわれて
いる。この種の圧力差測定に用いられる差圧発信
器は、高圧側と低圧側との受圧ダイヤフラムに各
測定圧力を与え、この圧力による内封液の移動
を、封入回路を仕切つて設けた半導体センサの歪
により電気的出力として取出すように構成されて
いる。
For example, when trying to measure the flow rate of fluid in a pipe, an orifice plate is installed inside the pipe to act as a fluid resistance.
The pressure difference between the upstream side and the downstream side is measured and the flow rate is calculated based on a predetermined calculation formula. A differential pressure transmitter used for this type of pressure difference measurement applies each measurement pressure to pressure receiving diaphragms on the high pressure side and low pressure side, and the movement of the sealed liquid due to this pressure is detected by a semiconductor sensor installed by partitioning the sealed circuit. The structure is such that the distortion is extracted as an electrical output.

ところが、この種の差圧発信器においては、プ
ロセスの測定仕様に応じた適切な寸法、強度、材
料などを備えた受圧ダイヤフラムが選定されて用
いられたとしても、時には過大圧力を受けること
があり、この過圧が半導体センサに及んでこれを
損傷させることにより爾後の測定を不可能にする
ことがある。そこで従来この過大圧力からセンサ
を保護する各種の装置が提案されて差圧発信器に
付設されている。
However, in this type of differential pressure transmitter, even if a pressure-receiving diaphragm with appropriate dimensions, strength, material, etc. is selected and used according to the measurement specifications of the process, it may sometimes receive excessive pressure. This overpressure may reach the semiconductor sensor and damage it, making subsequent measurements impossible. Therefore, various devices for protecting sensors from this excessive pressure have been proposed and attached to differential pressure transmitters.

第1図はこの種の過大圧力保護装置を備いて従
来の差圧発信器の断面図であつて、これを同図に
基いて説明すると、半割状のボデイ1の両側には
波形円板状に形成された高圧側のバリアダイヤフ
ラム2と低圧側のバリヤダヤフラム3とが装着さ
れており、これらのバリヤダイヤフラム2,3に
は、ボデイ1にボルト締めされた両側のカバー4
とボデイ1との間の孔5,6から流入する流体に
よつて高圧と低圧とがそれぞれ印加されている。
一方、ボデイ1上方のセンサカプセル7内のセン
サ室には、図示しない端子と接続された半導体セ
ンサ8が、基板9に接合保持されており、このセ
ンサ8の下側である高圧側8aと上側である低圧
側8bには、液通路10,11を介してボデイ側
の高圧側と低圧側に接続されている。(構造例と
しては、特開昭56−87372号公報がある)なお、
このようにセンサ8に高圧側8aと低圧側8bと
があるのは、この種のセンサには、耐圧力強度に
方向性があるからである。すなわち、センサ8を
基板に接合しているために、反接合方向(上側か
ら下方へ向かう方向)からの圧力には弱く、逆に
接合方向からの圧力に対しては相対的に破壊強度
が強いからである。符号12で示すものは波形円
板状に形成されたセンタダイヤフラムであつて、
半割状ボデイ1の中央接合部に設けた内室を高圧
側内室13と低圧側内室14とに隔成するように
ボデー1に固定されており、前記各液通路10,
11は内室13,14にそれぞれ開口されてい
る。また、前記各バリアイダイヤフラム2,3と
ボデイ1との間に形成されたすき間と内室13,
14とは、液通路15,16のよつてそれぞれ連
通されている。そして、バリアダイヤフラム2,
3とボデイ1との間のすき間から液通路15,1
6、内室13,14および液通路10,11を経
てセンサ8の高圧側と低圧側とに至る間には、シ
リコンオイル等の内封液17が封入されている。
FIG. 1 is a sectional view of a conventional differential pressure transmitter equipped with this type of overpressure protection device. A barrier diaphragm 2 on the high-pressure side and a barrier diaphragm 3 on the low-pressure side are installed, and these barrier diaphragms 2 and 3 are provided with covers 4 on both sides bolted to the body 1.
A high pressure and a low pressure are applied by fluids flowing in from holes 5 and 6 between the body 1 and the body 1, respectively.
On the other hand, in a sensor chamber in the sensor capsule 7 above the body 1, a semiconductor sensor 8 connected to a terminal (not shown) is bonded and held to a substrate 9. The low pressure side 8b is connected to the high pressure side and low pressure side of the body via liquid passages 10 and 11. (As an example of the structure, there is Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-87372.)
The reason why the sensor 8 has a high pressure side 8a and a low pressure side 8b is because this type of sensor has a directional pressure strength. In other words, since the sensor 8 is bonded to the substrate, it is weak against pressure from the anti-bonding direction (direction from the top to the bottom), but has relatively high breaking strength against pressure from the bonding direction. It is from. What is indicated by the reference numeral 12 is a center diaphragm formed in the shape of a corrugated disk,
It is fixed to the body 1 so that the inner chamber provided at the central joint of the half-split body 1 is separated into a high pressure side inner chamber 13 and a low pressure side inner chamber 14, and each of the liquid passages 10,
11 is opened into inner chambers 13 and 14, respectively. Also, the gaps formed between the barrier eye diaphragms 2, 3 and the body 1 and the inner chamber 13,
14 through liquid passages 15 and 16, respectively. And barrier diaphragm 2,
3 and the liquid passage 15, 1 from the gap between the body 1
6. An internal sealing liquid 17 such as silicone oil is sealed between the high pressure side and the low pressure side of the sensor 8 via the internal chambers 13 and 14 and the liquid passages 10 and 11.

以上のように構成された差圧発信器において、
バリアダイヤフラム2,3にプロセスからの高圧
と低圧とがそれぞれ印加されると、バリアダイヤ
フラム2,3が凹んでその圧縮分だけ内封液17
が移動し、両側の圧力差による内封液17の移動
量の差をセンサ8が検出してこれを電気信号とし
て発信することにより差圧が測定される。この場
合センタダイヤフラム12は両側の圧力差によつ
て変形するが内室13,14の壁面には接触しな
い。また、バリアダイヤフラム2,3も正常な差
圧測定中はボデイ1に接触しない。そして例えば
高圧側に過大圧力が作用すると、高圧側のバリア
ダイヤフラウ2が大きく変形してボデイ1へ全面
的に接触するので、高圧側の圧力が内部に伝達さ
れなくなる。すなわち、バリアダイヤフラム2が
着座することによつて過大圧力保護の働きをす
る。
In the differential pressure transmitter configured as above,
When high pressure and low pressure from the process are respectively applied to the barrier diaphragms 2 and 3, the barrier diaphragms 2 and 3 are depressed and the inner liquid 17 is compressed by the amount of compression.
moves, and the sensor 8 detects the difference in the amount of movement of the sealed liquid 17 due to the pressure difference between both sides, and transmits this as an electric signal, thereby measuring the differential pressure. In this case, the center diaphragm 12 is deformed due to the pressure difference on both sides, but does not come into contact with the walls of the inner chambers 13 and 14. Furthermore, the barrier diaphragms 2 and 3 do not come into contact with the body 1 during normal differential pressure measurement. For example, when excessive pressure acts on the high pressure side, the barrier diamond Flow 2 on the high pressure side deforms greatly and comes into full contact with the body 1, so that the pressure on the high pressure side is no longer transmitted to the inside. That is, by seating the barrier diaphragm 2, it functions to protect against excessive pressure.

このような過大圧力保護装置を備えた従来の差
圧発信器においては、過大圧力が作用しない平常
の測定圧力範囲下でも、内封液17がセンサ8方
向だけでなくセンタダイヤフラム12の変位させ
る方向へも移動し、バリアダイヤフラム2,3に
対する圧力がそのまゝセンサに伝達されないの
で、伝達効率が低く応答性が悪いばかりでなく、
センタダイヤフラム12が内室13,14内にお
いては何物によつても保持されておらず、いわゆ
る揺動自在に周縁部が保持されているのに過ぎな
いから、反復変位によるヒステリシスが大きくて
測定精度が低下するという欠点があつた。また、
この種の差圧発信器においては、通常−50°から
120°に及ぶ環境温度の変化による内封液の熱膨脹
に対しての安全性を考慮して測定レンジの上限値
に対しセンサの破壊強度を5倍程度に設定してい
る。このため、センサの測定レンジも狭くなり
S/N比が悪くなるという欠点もあつた。
In a conventional differential pressure transmitter equipped with such an overpressure protection device, even under the normal measurement pressure range in which no overpressure acts, the internal liquid 17 moves not only in the direction of the sensor 8 but also in the direction in which the center diaphragm 12 is displaced. Since the pressure on the barrier diaphragms 2 and 3 is not directly transmitted to the sensor, not only is the transmission efficiency low, but the response is also poor.
Since the center diaphragm 12 is not held by anything inside the inner chambers 13 and 14, and is only held at its peripheral edge so as to be able to swing freely, the hysteresis due to repeated displacement is large and difficult to measure. The drawback was that accuracy decreased. Also,
This type of differential pressure transmitter usually has a
The breaking strength of the sensor is set to about 5 times the upper limit of the measurement range in consideration of safety against thermal expansion of the internal liquid due to changes in environmental temperature of up to 120°. For this reason, the measurement range of the sensor is also narrowed, resulting in a poor signal-to-noise ratio.

本発明は以上のような点に鑑みなされたもの
で、ドデイ内室のセンタダイヤフラムで2室に仕
切つてそのうちの低圧側の室内に内封液の連通手
段を備えたスペーサとこれをセンタダイヤフラム
側に付勢するばね部材とを配設し、所定差圧以下
ではスペーサセンタダイヤフラムに密着させ、所
定差圧以上ではばね部材を圧縮させるとともに過
大圧力印加時には受圧ダイヤフラムをボデイに着
座させるように構成することにより、高圧側と低
圧側との差圧が所定値以下の間はばね部材で弾発
されたスペーサでセンタダイヤフラムの移動を規
制し、圧力伝達効率た応答性ならびに測定精度の
向上を計るとともに、測定レンジ上限値をセンサ
破壊強度に近づけることを可能とすことによりセ
ンサの測定レンジの拡大と測定精度の向上を計つ
た差圧発信器を提供するものである。以下本発明
の実施例を図面に基いで詳細に説明する。
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and includes a spacer which is divided into two chambers by the center diaphragm in the inner chamber, and the lower pressure side of the chamber is provided with a means for communicating the internal liquid, and the spacer is connected to the center diaphragm side. A spring member is disposed to urge the spacer, and is configured to be brought into close contact with the spacer center diaphragm when the differential pressure is below a predetermined pressure, and to compress the spring member when the differential pressure is above a predetermined pressure, and to seat the pressure receiving diaphragm on the body when excessive pressure is applied. As a result, while the differential pressure between the high-pressure side and the low-pressure side is below a predetermined value, the movement of the center diaphragm is restricted by the spacer that is spring-loaded by the spring member, improving pressure transmission efficiency, responsiveness, and measurement accuracy. The present invention provides a differential pressure transmitter that expands the measurement range of the sensor and improves measurement accuracy by making it possible to bring the upper limit of the measurement range closer to the sensor breaking strength. Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第2図は本発明に係る差圧発信器の実施例を示
す断面図である。図において、差圧発信器21の
ボデイ22は、厚さ方向中央部に達する円形凹部
を備えた低圧側のバツクプレート22aとその凹
部に嵌合された高圧側のバツクプレート22bと
で一体的に形成されており、各バツクプレート2
2a,22bの側部受圧凹陥面には、波形円板状
に形成された低圧側のバリアダイヤフラム23と
高圧側のバリアダイヤフラム24とが、同形状の
受圧底面との間に低圧側バリアダイヤフラム室2
5と高圧側バリアダイヤフラム室26(以下、す
き間25,26という)を形成するように周縁部
をボデイ22側に固定されている。また各バツク
プレート22a,22bには、図示を省略したが
第1図に示したものと同じようなカバーが接合さ
れており、バリアダイヤフラム23,24にはカ
バーの孔から流入する液体の低圧と高圧とがそれ
ぞれ印加されている。すき間25,26は両端部
に絞りを有する液通路27で連結されており、こ
の液通路27上であるバツクプレート22a,2
2bの接合部には、ボデイ内室28が、大部分を
バツクプレート22a側に位置させ一部をバツク
プレート22b側に位置させて設けられている。
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the differential pressure transmitter according to the present invention. In the figure, the body 22 of the differential pressure transmitter 21 is integrally made up of a low-pressure side back plate 22a having a circular recess reaching the center in the thickness direction and a high-pressure side back plate 22b fitted in the recess. Each back plate 2
In the side pressure receiving concave surfaces of 2a and 22b, a low pressure side barrier diaphragm 23 and a high pressure side barrier diaphragm 24 formed in the shape of a corrugated disk are arranged, and a low pressure side barrier diaphragm chamber is formed between the same shaped pressure receiving bottom surface. 2
5 and a high pressure side barrier diaphragm chamber 26 (hereinafter referred to as gaps 25 and 26), the peripheral edge portion is fixed to the body 22 side. Further, although not shown, a cover similar to that shown in FIG. 1 is joined to each back plate 22a, 22b, and the barrier diaphragm 23, 24 is connected to the low pressure of the liquid flowing through the hole in the cover. A high voltage is applied to each. The gaps 25 and 26 are connected by a liquid passage 27 having apertures at both ends, and the back plates 22a and 2 on this liquid passage 27
2b, a body interior chamber 28 is provided with most of it located on the back plate 22a side and a part of it located on the back plate 22b side.

符号29で示すものは、断面波形の円板状に形
成されボデイ内室28に低圧側の内室28aと高
圧側の内室28bとの2室を隔成するセンタダイ
ヤフラムであつて、周縁部をバツクプレート22
bに溶着されており、バツクプレート22bの内
壁面はこのセンタダイヤフラム29と同形状に形
成されている。そしてセンタダイヤフラム29と
バツクプレート22aの内壁面との間に形成され
バツクプレート22b側の内室28bより僅かに
大径の低圧側の内室28a内には、センタダイヤ
フラム29に対する遠近方向へ進退自在なスペー
サ30と、これをセンタダイヤフラム29側に付
勢するばね部材としての皿ばね31とが配設され
ている。スペーサ30は円板状に形成されてい
て、そのセンタダイヤフラム29側の側面は、セ
ンタダイヤフラム29に密着するようにこれと同
形状に形成されているとともに、この側面には液
通路27から放射方向へ十字状をなして延びる液
通路30aが設けられている。したがつて、スペ
ーサ30はセンタダイヤフラム29を介してバツ
クプレート22bによつて図示位置より左方への
移動が規制されている。また皿ばね31は低い頭
裁円錐形に形成されており高圧側からの差圧が所
定圧以下のときはこれに打ち勝つてスペーサ30
をセンタダイヤフラム29に密着させ、所定圧以
上のときにはスペーサ30に押されて圧縮するよ
うにそのばね圧が設定されている。
Reference numeral 29 denotes a center diaphragm which is formed into a disk shape with a corrugated cross section and separates two chambers in the body inner chamber 28, an inner chamber 28a on the low pressure side and an inner chamber 28b on the high pressure side. Back plate 22
The inner wall surface of the back plate 22b is formed in the same shape as the center diaphragm 29. An inner chamber 28a on the low pressure side, which is formed between the center diaphragm 29 and the inner wall surface of the back plate 22a and has a slightly larger diameter than the inner chamber 28b on the back plate 22b side, is capable of moving forward and backward with respect to the center diaphragm 29. A spacer 30 and a disc spring 31 as a spring member that urges the spacer 30 toward the center diaphragm 29 are provided. The spacer 30 is formed into a disk shape, and the side surface on the center diaphragm 29 side is formed in the same shape as the center diaphragm 29 so as to be in close contact with the center diaphragm 29. A liquid passage 30a is provided which extends in the shape of a cross. Therefore, the spacer 30 is restricted from moving to the left from the illustrated position by the back plate 22b via the center diaphragm 29. Further, the disc spring 31 is formed in a conical shape with a low head, and when the differential pressure from the high pressure side is less than a predetermined pressure, the spacer 30 overcomes this pressure.
is brought into close contact with the center diaphragm 29, and its spring pressure is set so that it is pressed by the spacer 30 and compressed when the pressure exceeds a predetermined pressure.

一方、ボデイ22に一体的に接合されたセンサ
カプセル32内には、図示しないが第1図に符号
8と9とで示して説明した半導体センサと基板と
が周縁部を接合させて載置固定された状態で配設
されており、センサの高圧側8aは液通路33に
よつてボデイ内室28の高圧側内室と連通されて
いる。またセンサの低圧側は液通路34によつて
ボデイ内室28の低圧側8b内室と連通されてい
る。そしてバリアダイヤフラム23,24裏のす
き間25,26、液通路27、ボデイ内室28、
および液通路33,34内には、液封入孔35,
36から注入されたシリコオイル等の内封液37
が内封されており、前記スペーサ30には、この
内封液37の連通手段としの複数個の連通孔38
が穿設されている。
On the other hand, inside the sensor capsule 32 which is integrally joined to the body 22, a semiconductor sensor and a substrate, which are not shown but are indicated by reference numerals 8 and 9 in FIG. The high pressure side 8a of the sensor is communicated with the high pressure side interior chamber of the body interior chamber 28 through the liquid passage 33. Further, the low pressure side of the sensor is communicated with the low pressure side 8b interior of the body interior chamber 28 through a liquid passage 34. Gaps 25, 26 behind the barrier diaphragms 23, 24, liquid passage 27, body interior chamber 28,
In the liquid passages 33 and 34, a liquid sealing hole 35,
Internal sealing liquid 37 such as silico oil injected from 36
The spacer 30 has a plurality of communication holes 38 as communication means for the inner sealing liquid 37.
is drilled.

以上のように構成された差圧発信器の動作を説
明する。バリアダイヤフラム23,24にプロセ
スからの高圧と低圧とがそれぞれ印加されると、
バリアダイヤフラム23,24が凹んでその圧縮
分だけ内封液37が移動し、それぞれの圧力がセ
ンサの高圧側と低圧側とに印加される。センサは
両側の圧力差を検出してこれを電気信号として発
信することにより差圧が測定される。この場合、
プロセスからの圧力は、高圧側のバリアダイヤフ
ラム24に印加される圧力が、低圧側のバリアダ
イヤフラム23に印加される圧力よりも高い場合
はほとんどであつて先ずこの場合について説明す
る。差圧が0のときはスペーサ30が皿ばね31
で弾発されてセンタダイヤフラム29に密着して
おり、これに対して差圧が高圧側の内封液37を
介してセンタダイヤフラム29に印加されると、
この差圧が所定圧力以下の場合には、スペーサ3
0とセンタダイヤフラム29との密着状態が保た
れる。したがつてこの間内封液37はセンサ方向
へのみ移動し差圧に比例した圧力がセンサに印加
される。プロセスからの差圧が所定圧力を越える
と、センタダイヤフラム29とスペーサ30とが
皿ばね31の弾発力に抗して低圧側へ移動し、こ
の圧力がセンサを破壊するに至る手前の過大圧力
の場合には高圧側のバリアダイヤフラム24がバ
ツクレート22bの受圧面に着座するので、これ
以上の圧力がセンサに伝達されず、センサを過大
圧力から保護することができる。
The operation of the differential pressure transmitter configured as above will be explained. When high pressure and low pressure from the process are respectively applied to the barrier diaphragms 23 and 24,
The barrier diaphragms 23 and 24 are recessed, and the sealing liquid 37 moves by the amount of compression thereof, and respective pressures are applied to the high pressure side and the low pressure side of the sensor. The sensor detects the pressure difference between both sides and transmits it as an electrical signal, thereby measuring the pressure difference. in this case,
As for the pressure from the process, in most cases the pressure applied to the barrier diaphragm 24 on the high pressure side is higher than the pressure applied to the barrier diaphragm 23 on the low pressure side, and this case will be described first. When the differential pressure is 0, the spacer 30 acts as a disc spring 31.
When a differential pressure is applied to the center diaphragm 29 via the high pressure side internal sealing liquid 37,
If this differential pressure is below a predetermined pressure, the spacer 3
0 and the center diaphragm 29 are maintained in close contact. Therefore, during this time, the inner sealing liquid 37 moves only toward the sensor, and a pressure proportional to the differential pressure is applied to the sensor. When the differential pressure from the process exceeds a predetermined pressure, the center diaphragm 29 and the spacer 30 move toward the low pressure side against the elastic force of the disc spring 31, and this pressure causes excessive pressure before it destroys the sensor. In this case, the barrier diaphragm 24 on the high pressure side is seated on the pressure receiving surface of the back plate 22b, so no more pressure is transmitted to the sensor, and the sensor can be protected from excessive pressure.

次にまれではあるが低圧側のバリアダイヤフラ
ム23への圧力が高圧側のバリアダイヤフラム2
4への圧力よりも大きい場合があるので、これに
ついて説明する。すなわち差圧が低圧側に印加さ
れると、すき間25内の内封液37は液通路27
と連通孔38を通つてセンタダイヤフラム29と
スペーサ30との間へ移動し、センタダイヤフラ
ム29が高圧側へ変位する。この場合センサへ向
う内封液37の移動は、第1図に示す従来の装置
と同じであつて、伝達効率が必ずしも良好でない
が、低圧側の圧力が高圧側よりも高くなることが
稀であり、またセンサ自体が耐圧力強度に方向性
をもつものであるから、低圧側8bに対して加わ
る過加圧の保護さえしておけば実用上何ら差支え
ない。そして、差圧がセンサを破壊させるに至る
手前の所定の圧力に達すると、低圧側のバリアダ
イヤフラム23がバツクプレート22aの受圧面
に着座するので、これ以上の圧力がセンサに伝達
されず、センサを過大圧力から保護することがで
きる。
Next, although it is rare, the pressure on the barrier diaphragm 23 on the low pressure side is higher than the barrier diaphragm 2 on the high pressure side.
There are cases where the pressure is greater than the pressure on 4, so this will be explained. That is, when differential pressure is applied to the low pressure side, the sealing liquid 37 in the gap 25 flows into the liquid passage 27.
and through the communication hole 38 to between the center diaphragm 29 and the spacer 30, and the center diaphragm 29 is displaced to the high pressure side. In this case, the movement of the sealing liquid 37 toward the sensor is the same as in the conventional device shown in FIG. 1, and the transmission efficiency is not necessarily good, but the pressure on the low pressure side is rarely higher than the high pressure side. Moreover, since the sensor itself has a directional pressure resistance strength, there is no problem in practical use as long as the low pressure side 8b is protected against overpressure. Then, when the differential pressure reaches a predetermined pressure before destroying the sensor, the barrier diaphragm 23 on the low pressure side seats on the pressure receiving surface of the back plate 22a, so no more pressure is transmitted to the sensor, and the sensor can be protected from overpressure.

第3図は本発明の他の実施例を示す断面図であ
つて、本実施例においてはスペーサ30とボデイ
22との間の空間部にペローズ39を設けてその
固定端のバツクプレート22bに固定し、可動端
をスペーサ30に固定した他は前記実施例と同じ
であるから同じ府を付してその説明を省略する。
こうすることによつて高圧側と低圧側との間の内
封液37の移動をシールすることができる。
FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention, and in this embodiment, a bellows 39 is provided in the space between the spacer 30 and the body 22 and fixed to the back plate 22b at the fixed end thereof. However, since the movable end is fixed to the spacer 30 and is the same as the previous embodiment, the same reference will be given and the explanation thereof will be omitted.
By doing so, movement of the sealing liquid 37 between the high pressure side and the low pressure side can be sealed.

なお、前記各実施例においてはスペーサ30と
皿ばね31を設けたために低圧側の内室が高圧側
の内室よりも大きくなつており、両室の液量に差
がある。したがつて環境温度の変化によつてボデ
イ22と内封液37とが同時に膨張した場合、金
属とシリコンオイルとの膨張係数が大きく異なる
ことと両室の液量が異なることとによりセンサに
伝達される差圧に影響する。そこで別の実施例と
してスペーサ30をセラミツクまたはアンバなど
熱膨張率の低い材料で形成すれば、低圧側内室内
の内封液37が大きく膨張してもスペーサ30の
低膨張率によつてこれを相殺することができ、液
量の少ない高圧側との差をなくしてセンサへの差
圧伝達量に対する影響を解消することができる。
In each of the above embodiments, since the spacer 30 and disc spring 31 are provided, the inner chamber on the low pressure side is larger than the inner chamber on the high pressure side, and there is a difference in the amount of liquid between the two chambers. Therefore, if the body 22 and the internal sealing liquid 37 simultaneously expand due to a change in the environmental temperature, this will be transmitted to the sensor due to the large difference in the coefficient of expansion between the metal and silicone oil and the difference in the amount of liquid in both chambers. This affects the differential pressure applied. Therefore, as another embodiment, if the spacer 30 is formed of a material with a low coefficient of thermal expansion, such as ceramic or invar, even if the internal sealing liquid 37 in the low-pressure side inner chamber expands greatly, the low expansion coefficient of the spacer 30 can prevent this expansion. By canceling out the difference with the high pressure side where the liquid amount is small, it is possible to eliminate the influence on the amount of differential pressure transmitted to the sensor.

また、前記各実施例ではスペーサ30をセンタ
ダイヤフラム29から離間させる内封液の連通手
段として十字状の液通路30aを設けた例を示し
たが、スペーサ30の側面に、例えば星打ち加工
と呼ばれるポンチ式の突起形成加工により多数の
突起を設けるなどの塑性加工を施してスペーサ3
0をセンタダイヤフラム29から隔離するように
すれば、液通路形成のための加工が容易になり加
工費を削減することができる。
Further, in each of the above embodiments, an example was shown in which a cross-shaped liquid passage 30a was provided as a communication means for the inner sealing liquid to separate the spacer 30 from the center diaphragm 29. The spacer 3 is formed by plastic processing such as providing a large number of protrusions using a punch-type protrusion forming process.
0 from the center diaphragm 29, processing for forming the liquid passage becomes easy and processing costs can be reduced.

さらに前記各実施例ではスペーサ30に設ける
内封液37の連通手段として連通孔38を設けた
例を示したが、スペーサ30を、通気性のある多
孔質の焼結金属や気泡状の金属またはセラミツク
などの材料で形成してもよく、これによつて孔加
工や曲面加工などの必要がなくなつて加工費を大
幅に削減することができるとともに、内封液の流
通が円滑になり過大圧力保護装置の速応性を向上
させることができる。
Further, in each of the above embodiments, the communication hole 38 is provided as a communication means for the internal sealing liquid 37 provided in the spacer 30, but the spacer 30 may be made of a porous sintered metal with air permeability, a cellular metal, or It may be formed from a material such as ceramic, which eliminates the need for hole drilling or curved surface processing, which can significantly reduce processing costs, and also allows for smooth flow of the sealing fluid to prevent excessive pressure. The quick response of the protection device can be improved.

以上の説明により明らかなように、本発明によ
れば差圧発信器においてボデイ内室をセンタダイ
ヤフラムで2室に仕切つてそのうちの低圧側の室
内に内封液の連通手段を備えたスペーサとこれを
センタダイヤフラム側に付勢するばね部材とを配
設し、所定差圧以下ではスペーサをセンタダイヤ
フラムに密着させ、所定差圧以上ではばね部材を
圧縮させるとともに、過大圧力印加時には受圧ダ
イヤフラムをボデイに着座させるように構成する
ことにより、センサを過大圧力から保護すること
ができることはもとより、差圧が所定値以下のと
きはばね部材で弾発されたスペーサによつてセン
サダイヤフラムの移動が規制され差圧がそのまゝ
センサに伝達されるので、伝達効率を向上させる
ことができるとともに、センタダイヤフラムが静
止していることによりヒステリシスを小さくする
ことができる。またセンサ方向以外の内封液の移
動がないので、圧力の応答性がきわまて良好であ
つて測定精度が向上するとともに、高圧側からの
過大圧力保護の動作点をばね部材のばね圧調節に
よつて容易に選択することができるので、あらゆ
る条件に容易に対応することができる。さらに、
測定レンジの上限値をセンサの破壊強度に近づけ
ることができ、これに伴いセンサの測定レンジが
広がつてS/N比を高めることができるから測定
精度の大幅な向上が可能となる。
As is clear from the above description, according to the present invention, in a differential pressure transmitter, the inner chamber of the body is divided into two chambers by a center diaphragm, and the lower pressure side chamber of the two chambers is provided with a spacer and a spacer provided with a means for communicating the internal sealing liquid. The spacer is placed in close contact with the center diaphragm when the differential pressure is below a predetermined pressure, and the spring member is compressed when the differential pressure is above a predetermined pressure. By configuring the sensor to be seated, not only can the sensor be protected from excessive pressure, but also when the differential pressure is below a predetermined value, the movement of the sensor diaphragm is restricted by the spacer that is sprung by the spring member. Since the pressure is directly transmitted to the sensor, the transmission efficiency can be improved, and since the center diaphragm is stationary, hysteresis can be reduced. In addition, since there is no movement of the sealing liquid in any direction other than the direction of the sensor, pressure response is extremely good and measurement accuracy is improved. Therefore, since it can be easily selected, it can easily correspond to all conditions. moreover,
The upper limit of the measurement range can be brought close to the breaking strength of the sensor, and the measurement range of the sensor can be expanded accordingly, and the S/N ratio can be increased, making it possible to significantly improve measurement accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は過大圧力保護装置を備えた従来の差圧
発信器の断面図、第2図および第3図は本発明に
係る差圧発信器の実施例を示し、第2図はその断
面図、第3図は本発明の他の実施例としての差圧
発信器の断面図である。 21,21A……差圧発信器、22……ボデ
イ、23,24……バリアダイヤフラム、25,
26……すき間、27……液通路、28……ボデ
イ内室、29……センタダイヤフラム、30……
スペーサ、31……皿ばね、33,34……液通
路、37……内封液、38……連通孔。
FIG. 1 is a sectional view of a conventional differential pressure transmitter equipped with an overpressure protection device, and FIGS. 2 and 3 show an embodiment of the differential pressure transmitter according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view thereof. , FIG. 3 is a sectional view of a differential pressure transmitter as another embodiment of the present invention. 21, 21A... Differential pressure transmitter, 22... Body, 23, 24... Barrier diaphragm, 25,
26...Gap, 27...Liquid passage, 28...Body interior, 29...Center diaphragm, 30...
Spacer, 31...disc spring, 33, 34...liquid passage, 37...inner sealing liquid, 38...communication hole.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ボデイ両側に設けられた高・低圧側バリアダ
イヤフラム室26,25にそれぞれ連通されたボ
デイ内室28をセンタダイヤフラム29で二室に
隔成し、隔成された一方の室をセンサの高圧側8
aに連通し、他方の室をセンサの低圧側8bに連
通した差圧発信器において、前記二室のうち低圧
側バリアダイヤフラム室25に連通された室内
に、センタダイヤフラム方向にばね部材31で付
勢されかつその周縁部において移動が規制された
スペーサ30を内挿したことを特徴とする差圧発
信器。
1 The body internal chamber 28, which communicates with the high and low pressure side barrier diaphragm chambers 26 and 25 provided on both sides of the body, is divided into two chambers by a center diaphragm 29, and one of the divided chambers is connected to the high pressure side of the sensor. 8
a, and the other chamber is connected to the low-pressure side 8b of the sensor, in which a spring member 31 is attached in the direction of the center diaphragm to the chamber that is connected to the low-pressure side barrier diaphragm chamber 25 of the two chambers. 1. A differential pressure transmitter characterized in that a spacer 30 is inserted which is biased and whose movement is restricted at its peripheral edge.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60220838A (en) * 1984-04-17 1985-11-05 Yamatake Honeywell Co Ltd Differential pressure transmitter
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