JPH0348128A - 差圧・圧力発信器 - 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〕 本発明はたとえば耐圧防爆構造が要求される現場設置タ
イプの差圧または圧力指示発信器（以下単に差圧・圧力
発信器という）に関し、特にこの発信器における検出部
との連結部構造を改良してなる差圧・圧力発信器の改良
に関する。

〔従来の技術〕

この種の現場設置タイプの差圧争圧力発信器は、各種プ
ロセス流体の圧力、差圧あるいは液面等を測定しその測
定信号をコントローラ側に発信するために測定現場等に
設置されるものであり。

たとえば実開昭８１−１１２２４８号公報などを始めと
して従来から種々構成のものが知られている。

従来この種の差圧・圧力発信器として一般には、受圧部
等を有する検出部ボディと、この検出部ボディ側から延
設される円筒状連結部先端側に連結されかつ検出信号送
出手段に接続されるアンプユニットやこのアンプユニッ
ト側に選択的に接続され測定値を設置現場にて確認する
ためにオプションとして用いられる指示計（以下メータ
という）などを内設してなる発信部ケースと、この発信
部ケース側部に連結部を介して一体に連設され外部電源
側に接続される端子板を内設してなる端子箱とからなる
発信器ケーシングなどを備えてなり、その内部機能部品
である感圧センサ、アンプユニット、メータ、端子板な
どは、リードやコネクタ等で適宜電気的に接続された状
態で所要の位置に収納して内設されていた。そして、こ
の種の差圧拳圧力発信器においてたとえば石油精製工場
等に用いられるものでは、その外側を耐圧防爆構造とす
ることが保安上の理由から求められており、このため検
出部ボディや発信器ケーシング各部での密封構造などを
確実にし、＃圧防爆構造を確実に確保し得るようになっ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、−上述したような従来の差圧・圧力発信器に
おいて２発信器ケーシングを構成する発信部ケースと検
出部ボディ側の円筒状連結部との連結部分には耐圧防爆
指針に適合する構造とすることが必要となっている。す
なわち、従来一般には、上述した検出部ボディ側の円筒
状連結部はステンレス鋼等で形成される一方、発信部ケ
ースはアルミダイキャストで形成されており、これらは
溶接接合が不適で、耐圧防爆指針に適合する隙間と奥行
長さをもって連結部を構成しなければならない、このた
め、上述した発信部ケースにおいて検出部ボディ側から
延設される円筒状連結部が嵌込まれる貫通孔との嵌込み
部分の長さを確保するために、従来一般には発信部ケー
ス内に突出する内側ボス部を設け、この内部に円筒状連
結部を前述した防爆隙間と奥行長さをもって嵌込んで固
定する等の構造が採用されていた。

しかしながら、このような従来構造では、発信部ケース
の形状等が複雑化し、またこれに円筒状連結部を嵌込ん
で固定し、さらに発信部側のアンプユニットと結線接続
する等の作業が面倒かつ煩雑となるもので、このような
問題点を解決し得る何らかの対策を講じることが必要と
されている。

特に、上述した従来構造では、円筒状連結部内を通って
感圧センサからの検出信号を導く手段として、フレキシ
ブルプリント基板やリード線等といった可撓性を有する
゛ものを用いており、発信部ケース内のスペース等で配
設位置が制限されるアンプユニットを構成するプリント
基板等との結線が行なえるような構成とされているが、
構成部品点数が多くなり１組立工数も増大し、取扱いが
不便であった。さらに、このような結線構造では、セン
サからのリード部間での絶縁性を保つために、ボッティ
ング等を行なったりすることも必要で１作業工数等の面
から問題であった。また、センサ目体のインピータンス
が小さい場合にはそれ程問題とはならないが、絶縁が悪
くなると、センサノイズとして出力に混入する結果とな
り、センサからプリン）Ｘ板上での増幅回路等への入力
部までの絶縁性を確保することに充分な注意を払い、ノ
イズを避けることが必要とされるもので、このような問
題点をも一掃することが望まれている。

さらに、この種の差圧・圧力発信器にあっては、計器全
体の小−型、軽量かつコンパクト化、さらに低コスト化
を図り、しかも組立性や配線昨の作業性などを向上させ
得ること等が望まれるもので、このような点をも考慮し
なければならない。

〔課題を解決するための手段〕

上述した要請に応えるために１本発明に係る差圧・圧力
発信器は、受圧部での受圧圧力を感知して検出信号を送
出する手段を内設しかつこの手段からの信号伝達用リー
ドを有する円筒状連結部を受圧部から突設してなる検出
部ボディと、その円筒状連結部の先端が嵌込まれる開口
部を底Ｍ側に形成しかつこの底蓋側に前記検出信号を受
信して演算処理を行なう信号処理回路を有するプリント
基板からなるアンプユニットを内設してなる発信器ハウ
ジングを備えてなり、このハウジングの少なくとも開口
部が形成される底蓋部分を検出部ボディ側と溶接可能な
材料で形成し１円筒状連結部の先端を開口部に嵌込んで
溶接固定するとともに、ハウジング内に臨む円筒状連結
部先端から導出される複数のリードに対し、アンプユニ
７１・となるプリント基板を、その基板面がリードに直
交するように配設し、直接半田付けで結線接続したもの
である。また、本発明によれば、上述した構成による差
圧・圧力発信器において、ハウジング内に臨んで円筒状
連結部先端から導出される複数本のリードが差込まれて
半田付は接続される複数個の接続孔が穿設されるプリン
ト基板に対し、各接続孔を有する部分が別々の分割片−
ヒに位置するように複数のスリットを形成したものであ
る。

〔作用〕

本発明によれば、検出部ボディ側の円筒状連結端先端を
、発信器ハウジング底蓋部分の開口部に嵌込み、これら
を溶接して固定するとともに、ハウジング内において前
記円筒状連結端先端から突出している検出部からの信号
伝送用リードに、基板面を直交させてアンプユニットを
構成するプリント基板を載置させ、その基板面上の回路
に前記ノードを直接半田付けで接続することにより、検
出部と発信器側との結線接続を行なえる。

〔実施例〕

第１図ないし第４図は本発明に係る差圧・圧力発信器の
一実施例を示し、これらの図において全体を符号ｌで示
す差圧・圧力発信器（差圧発信器を例示する）は、第１
図等から明らかなように受圧部として一対のバリアダイ
ヤフラム２ａ。

２ｂを有しこれらバリアダイヤフラムで感知された二つ
の流体圧間での差圧を検出する感圧センサ３等を内蔵し
てなる検出部ボディ４と、この検出部ボディ４から突設
された円筒状連結部５先端に連結して固定される略有底
円筒状を呈するハウジング本体１１およびその開口端閉
塞用の蓋体１２からなる発信器ハウジングｌＯを備えて
いる。

なお、検出部ボディ４は、周知の通り、複数の分割形成
されたボディをポルト・ナツトにより締結されて一体的
に組立てられるとともに、その内部に二種類の被測定用
流体圧が導入口６ａ、７ａから導入される圧力室６．７
と、これら圧力室にバリアダイヤフラム２ａ、２ｂを介
して対面し感圧センサ３までの間に圧力伝達媒体が封入
されてなる一対の側圧室ａａ、ａｂが形成され、これら
側圧室はセンタダイヤフラム２Ｃで画成される。

また、円筒状連結部５は、金属製筒体５ａとその内側筒
体５ｂからなり、この内側筒体５ｂには感圧センサ３か
らの検出信号を外部に導出させる複数本の信号取出し用
リード９がハーメチックシール等によりシールされた状
態で連結部５先端部から突設されている。ここで、この
検出部ボディ４での検出部構成やその作用効果等は従来
から周知の通りで、その詳細な説明は省略する。

また１本実施例では、上述した検出部側の円筒状連結部
５先端部に連結される発信器ハウジング１０を、ハウジ
ング本体１１と蓋体１２によって耐圧防爆指針に適合す
る構造を確保するとともに、その内部に、検出部ボディ
４側からの検出信号を受信しこれを演算処理する信号処
理回路を有する複数枚のプリント回路基板２１ａ、２１
ｂおよびこれに実装される電気部品２１ｃからなるアン
プユニット２１を内設するアンプ室２２、そのアンプ二
二ッ）２１と外部電源、遠隔操作部（図示せず）とを接
続する複数の端子２３ａを有する端子台２３と複数の電
気部品２４ａが実装されているプリント基板（端子板）
２４による端子板ユニー、ト２５を内設する端子室２６
、さらにオプションとして選択的に用いられるメータ２
７を内設するメータ室２８を、検出部ボディ４側から積
層状態となるように形成している。さらに、端子室２６
に臨んでハウジング本体１１の側部には。

各端子２３ａに選択的に接続される外部からのケーブル
２９ａ　、２９ａの引込み口２９を形成しており、また
メータ２７をハウジング１０外部から目視可能とする透
明板３０を、ハウジング蓋体１２に開口した開口部３０
ａ内側に耐圧防爆指動を満足する状態で設けている。な
お、２９ｂはケーブル２９ａ　、２９ａを内設し引込み
口２９に螺合して設けられるケーブル保護管である。

また、上述した発信器ハウジング１０を構成するハウジ
ング本体１１を、ケーブル引込み口２９を有する円筒状
部材４０とその一端開口部を閉塞するように連結される
カップ状底蓋部材４１とで構成するとともに、この底蓋
部材４１側にアンプユニッ）２１、端子板ユニット２５
等を積層して固定り、、かつこの底蓋部材４１に円筒状
部材４０を回動可能に嵌装し、耐圧防爆指針に適合する
隙間と奥行長さとをもって一体的に連結するようにし、
さらに）、述りまた端子板ユニット２５を介してアンプ
ユニット２１からの出力信号を表示するメータ２７をオ
プションと１７で用いる際に、これをハウジング本体１
１を構成する底蓋部材４１側に選択的に内設して固定し
、ている、なお、この実施例では、透明板３０を蓋体１
２内側にセットリング３０ｂで組付は固定する一方、メ
ータ２７を、底蓋部材４１側に固定される端子板ユニッ
ト２５側から立設される六角スタッド３１に対しねじ止
め固定した場合を示している。さらに、図中３１ａは六
角スタツト３１を貫通するボルト３１ｂがねじ止めされ
る固定台である。

ここで、このような発信器ハウジングｌＯおよびその内
部への発信器構成部品の紹込み構造を、第１図ないし第
４図を用いて詳述する。まず、ハウジング本体１１を構
成する円筒状部材４０を３たとえばアルミニウム合金に
よる鋳物またはグイキャスト等によって形成するととも
に、これにねじ１１−めで組合わせられる力７ブ状底蓋
部材４１を、円筒状部材４０とは溶接接合が行なえない
が前記検出部側の円筒状連結部５とは溶接接合が行なえ
る材料、たとえばステンレス鋼を絞り加工等によって形
成している。なお、４０ａ、４１ａは円筒状部材４０の
一端側開口部に形成された内周ねじ部およびこれに螺合
される底蓋部材４１周壁に形成された外周ねじ部で、こ
れらを螺合接合させることでこの部分での耐圧防爆指針
に適合する隙間と奥行長さを満足するようになっている
。また、４２はこれらねじ部４０ａ、４１ａの螺合接合
時において所要の個所で両部材を任意の回動位置で連結
固定するための押しねじである。

さて、本発明によれば、上述したように受圧圧力を感知
して検出信号を送出する手段からの信号伝達用リード９
，９．・・・・を有する円筒状連結部５を突設してなる
検出部ボディ４と、その円筒状連結部５の先端が嵌込ま
れる開口１１１４１ｂを底蓋部材４１側に形成しかつこ
の底蓋部材４１側に検出信号を受信して演算処理を行な
う信号処理回路を有するプリント基板２１ａ、２１ｂか
らなるアンプユニット２１を内設してなる発信器Ｉ＼ウ
ジング１０を備えてなり、このハウジング１０の少なく
とも開口部４１ｂが形成される部分を底蓋部材４１とし
て検出部ボディ４側と溶接可能な材料で形成し、円筒状
連結部５の先端を開口部４１ｂに嵌込んで溶接固定する
とともに、ハウジング１０（底蓋部材４１）内に臨む円
筒状連結部５先端から導出される複数のリード９．９．
・・・・に対し。

アンプユニット２１となるプリント基板２１ａを、その
基板面がリード９に直交するように配設し、直接半田付
けで結線接続したところに特徴を有している。

モして４　このような構成によれば、検出部ボディ４側
の円筒状連結端５先端を、発信器ハウジング１０におけ
る底蓋部分の開口部４１ｂに嵌込み、これらを溶接して
固定することにより耐圧防爆上何ら問題のない連結部構
造が得られるばかりでなく、ハウジング１０内において
円筒状連結端５先端から突出している検出部側からの信
号伝送用リーヘド９，９．・・・・に、基板面を直交さ
せてアンプユニット２１を構成するプリント基板２１ａ
を、リード接続孔６０　、６０　、・・・・にリード９
゜９、・・・・を差込んだ状態で載置させ、その基板面
上の回路に前記リード９，９１・・・・を直接半田付け
で接続することにより、検出部ボディ４と発信器ハウジ
ング１０側との結線接続を行なえる。また、このような
構造では、各リード９，９．・・・・間の絶縁は確実で
あり、従来のようなポッティング等の部品点数や作業工
数の増えるという問題を一掃でき、さらにプリント基板
２１ａ等を、ハウジング１０内で底蓋部分に並設してコ
ンパクトに収納配置し得るもので、発信器全体の小型化
等に対しての効果もある。

特に、このような構成によれば、ハウジング本体１１全
体を、従来のようにアルミニウム合金により鋳造で一体
に形成した場合に比べ、製造が容易に行なえるばかりで
なく、検出部ボデ（４側の円筒状連結部５との接台部構
造の面からも優れている。すなわち、従来のようにアル
ミニウム合金によるグイキャスト製品としてハウジング
本体１１全体を構成した場合、７テンレス鋼等で形成さ
れている検出部ボディ４側の円筒状連結部５との間な連
結する結合部に単純な溶接手段を採用することはできず
１耐圧防爆指針に適合する隙間と臭行長さを≠５つ結合
構造を採用しなければならず、またこのような耐圧防爆
指針に適合する結合構造を採用するには、円筒状連結部
５を所定長さにわたって保持し得るボス部を、ハウジン
グ本体１１の底部外側または内側に形成することが必要
となり、その結果結合構造が複雑化し、計器全体の大型
化や大重量化等を避けられないものであったが、これを
溶接接合とすることで耐圧防爆指針を配慮することが不
要となり、構造を簡素化し部品点数や加工１組立工数等
を軽減できるとともに、底蓋部材４１の肉厚を、接合１
度を許容し得る限度範囲内で最小限まで薄くでき、重量
軽減も図れるという利点がある。

ここで、上述したリード９，９．・・・・のプリント基
板２１ａへの結線接続部において、第５図（ａ）　、　
（ｂ）または第６図に示すような構成を採用すると、リ
ード９．９．・・・・とプリント基＆２１ａ側の接続孔
６０　、６０　、・・・・との加工上での位置ずれ等を
吸収し、リード９等に対し過度の機械的応力が加わった
すせず、適切かつ確実な結線接続を、絶縁性を確保して
行なえるとい〉利点を奏する。すなわち、第５図（ａ）
、（ｂ）では、プリント基板２１ａの接続部において、
各接続孔６０゜６０、・・・・を有する部分が別々の分
割片６１゜６１、・・・・丘に位置するように円形孔と
放射溝とからなる複数のスリット溝８２．６２．・・・
・を形成するようにしている。このような構成では、各
部の絶縁性を確保する一方、リード９，９．・・・・と
の加エーヒでの位置ずれ等をも、各分割片６１のもつ弾
性変形により適切かつ確実に吸収でき、しかも過大な応
力が加わることも防１Ｆ、でき、さらにこれらの結線時
の作業もきわめて簡単に行なえるという利点がある。ま
た、第６図には、放射溝と円弧溝とからなる１字状のス
リット溝６２゜６２、・・・・で分割片８１，６１．・
・・・を形成した場合を承しており、その外にもスリッ
ト溝の形状等としては種々の変形例が考えられよう、な
お、これらのスリット溝は、プリント基板２１ａのプレ
ス等で打抜き加工することで簡単に得られるが、勿論機
械加工で形成してもよいことは言うまでもない。

また、上述した実施例においてハウジング本体１１の底
蓋部材４１内に、アンプユニット２１を収容配置するた
めのアンプ室２２を形成するとともに、このアンプ室２
２内に配置される各種電気部品に対しての外部からのノ
イズ対策として底蓋部材４１開口部にシールド板４３を
嵌込んで固定しており、さらにその中央部の大径な開口
部４３ｅをシールド機能をもつ金属箔４６で壇うように
している。なお、４４は３Ｃはこのシールド板４３両面
間を連通して電気的に接続するための連通端子、４５は
このシールド板４３上に設けられ端子ユニット２５等を
組付けるための端子台スペーサである。さらに、４７は
アンプ室２２内で複数枚のプリント基板２１ａ、２１ｂ
を所定間隔をおいて積層した状態で保持する保持具であ
る。

また、５０は上述したアンプ室２２に連続する端子室２
６内において端子板ユニット２５のプリント基板２４の
端子台２３実装面上に、外部ノイズ阻止用部品２４ａや
回路面を覆うように被せられるケーブルガイド機能をも
つ保護カバーで。

この保護カバー５０の側縁部でケーブル引込ミロ２９に
近接する部分には、ケーブル２９ａを端子台２３側に導
くような案内面、たとえば引込み口２９側に傾斜して折
曲げられた傾斜案内面５０ａが形成されている。さらに
、５２．５３は基板２４とメータ２７とを電気的に接続
するためのコネクタである。

以上の構成によれば、検出部ボディ４の円筒状連結部５
先端側に発信器ハウジングｌＯを構成するハウジング本
体１１の底蓋部材４１を連結して設け、かつ検出部ボデ
ィ４側から底蓋部材４１に対しアンプ二二一２）２１．
端子板ユニー２ト２５、さらに選択的にメータ２７等の
内部ａ能部品を積層状態で組込んで配設するとともに、
この底蓋部材４１に対し円筒状部材４０を耐圧防爆指針
に適合する隙間と奥行長さをもって回動可能に嵌装する
ことで、ハウジンク本体１１を簡単に組立てでき、その
開口端を蓋体１２で閉塞することで、耐圧防爆構造をも
ち、全体の構成が簡素化され、小型かつ低コスト化を図
れる差圧・圧力発信器を得ることかでさる。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、発信
器ｌ各部の形状、構造等を、適宜変形。

変更することは自由で、種々の変形例が考えられよう。

〔発明の効果） 以上説明したように本発明に係る差圧−圧力発信器によ
れば、受圧圧力を感知し検出信号を送出する手段からの
信号伝達用リードを有する円筒状連結部を受圧部から突
設してなる検出部ボディと、その円筒状連結部の先端が
嵌込まれる開口部を底蓋側に形成しかつこの底蓋側に前
記検出信号を受信して演算処理を行なう信号処理回路を
有するプリント基板からなるアンプユニットを内設して
なる発信器ハウジングを備えてなり、このハウジングの
少なくとも開口部が形成される底蓋部分を検出部ボディ
側と溶接可能な材料で形成し１円筒状連結部の先端を開
口部に嵌込んで溶接固定するとともに、ハウジング内に
臨む円筒状連結部先端から導出される複数のリードに対
し、アンプユニットとなるプリント基板を、その基板面
がリードに直交するように配設し、直接半田付けで結線
接続したので、簡単かつ安価な構成にもかかわらず、＃
圧防爆構造を必要とする検出部と発信器との連結部構造
を簡素化し、構成部品点数や作業工数等を削減し、しか
も適切かつ確実な連結部構造とすることができる。また
、本発明によれば、１述したハウジング内に臨んで円筒
状連結部先端から導出される複数本のリードが差込まれ
て半田付は接続される複数個の接続孔が穿設されるプリ
ント基板に対し、各接続孔を有する部分が別々の分割片
上に位置するように複数のスリットを形成したので、リ
ードとの結線接続をきわめて簡単かつ適切に行なえ、し
かも多少の加工誤差等は分割片のもつ柔軟性により吸収
でき、過度の応力がリードに加わったり、絶縁性が害さ
れる等の問題も一掃することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る差圧・圧力発信器の一実施例を示
す側断面図、第２図はその側面図、第３図（ａ）、（ｂ
）はハウジング本体を構成する底蓋部材の概略平面図お
よびその側断面図、第４図はアンプ室内の平面図、第５
図（ａ）、（ｂ）は本発明を特徴づけるリードのプリン
ト基板への結線ｍ続部の一例を示す要部平面図およびそ
の側断面図、第６図はその変形例を示す概略平面図であ
る。 １・・・・差圧・圧力発信器、４・・・・検出部ボデ化
　５・・・・円筒状連結部、９−・・・リード、１０・
・・・発信器ハウジング　１１・・・・ハウジンク本体
、１２・・・・蓋体、２１・・・・アンプユニット。 ２１ａ、２１ｂ・・・・プリント７１．２２・・・・ア
ンプ室、４０・・・・円筒状部材、４１・・・・底Ｍ部
材、４０ａ、４１ａ・・・・ねじ部、４２・・・・押し
ねじ。 ６０・・・・接続孔、６１・・・・分割片、６２・・・
・スリット溝。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）受圧部での受圧圧力を感知して検出信号を送出す
   る手段が内設されるとともにこの手段からの信号伝達用
   リードを有する円筒状連結部が受圧部から突設されてい
   る検出部ボディと、この検出部ボディ側からの円筒状連
   結部先端が嵌込まれる開口部が底蓋側に形成されかつ前
   記検出信号を受信しその演算処理を行なう信号処理回路
   が形成されるプリント基板からなるアンプユニットを前
   記底蓋側に内設してなる発信器ハウジングを備えてなり
   、この発信器ハウジングの少なくとも前記開口部が形成
   される底蓋部分を、検出部ボディ側と溶接可能な材料で
   形成し、前記円筒状連結部先端を開口部に嵌込んで溶接
   固定するとともに、ハウジング内に臨む円筒状連結部先
   端から導出される複数のリードに対し、前記アンプユニ
   ットを構成するプリント基板を、その基板面がリードに
   直交するように配設して直接半田付けにより結線接続し
   たことを特徴とする差圧・圧力発信器。
2. （２）請求項１において、検出部ボディ側の発信器ハウ
   ジング内に臨む円筒状連結部の先端から導出される複数
   本のリードが差込まれて半田付け接続される複数個の接
   続孔が穿設されているプリント基板に対し、各接続孔を
   有する部分が別々の分割片上に位置するように複数のス
   リットを形成したことを特徴とする差圧・圧力発信器。