JPH0355873Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0355873Y2 JPH0355873Y2 JP16664185U JP16664185U JPH0355873Y2 JP H0355873 Y2 JPH0355873 Y2 JP H0355873Y2 JP 16664185 U JP16664185 U JP 16664185U JP 16664185 U JP16664185 U JP 16664185U JP H0355873 Y2 JPH0355873 Y2 JP H0355873Y2
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- JP
- Japan
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- pressure
- metal diaphragm
- elastic limit
- strain
- stress
- Prior art date
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- Expired
Links
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Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は流体の圧力を検出する圧力検出器に関
し、特に金属ダイアフラムを用いた圧力検出器に
関する。
し、特に金属ダイアフラムを用いた圧力検出器に
関する。
（従来の技術）
従来この種の圧力検出器としては、たとえば金
属ダイアフラムとしてステンレス等の薄板が用い
られ、金属ダイアフラム表面の被検出面に歪ゲー
ジを貼着し、金属ダイアフラムの受圧面に加わる
圧力に応じて応動するダイアフラムの変形量、す
なわち被検出面の歪量を歪ゲージの抵抗値変化に
変換して圧力を検出するようになつていた。金属
ダイアフラムの歪量は受圧面に加わる圧力により
金属ダイアフラムに生じる応力と弾性限度内にお
いて正比例するという性質（フツクの法則）を利
用したものである。
属ダイアフラムとしてステンレス等の薄板が用い
られ、金属ダイアフラム表面の被検出面に歪ゲー
ジを貼着し、金属ダイアフラムの受圧面に加わる
圧力に応じて応動するダイアフラムの変形量、す
なわち被検出面の歪量を歪ゲージの抵抗値変化に
変換して圧力を検出するようになつていた。金属
ダイアフラムの歪量は受圧面に加わる圧力により
金属ダイアフラムに生じる応力と弾性限度内にお
いて正比例するという性質（フツクの法則）を利
用したものである。
（考案が解決しようとする問題点）
しかし斯かる従来例の場合には、流体の圧力に
より金属ダイアフラムに生じる応力が弾性限度を
超えると金属ダイアフラムは塑性変形してしまい
元の形状に戻らなくなる。そのため圧力の測定範
囲は金属ダイアフラムの弾性限度内に制約されて
しまう。そこで高圧流体の圧力を測定する場合に
は、金属ダイアフラムの厚みを増して剛性を高め
たものが使用されていた。ところが金属ダイアフ
ラムの剛性を高めると金属ダイアフラムの流体の
圧力に対する歪量が小さく歪ゲージの抵抗値変化
も小さくなつてしまい測定精度が悪いという問題
があつた。
より金属ダイアフラムに生じる応力が弾性限度を
超えると金属ダイアフラムは塑性変形してしまい
元の形状に戻らなくなる。そのため圧力の測定範
囲は金属ダイアフラムの弾性限度内に制約されて
しまう。そこで高圧流体の圧力を測定する場合に
は、金属ダイアフラムの厚みを増して剛性を高め
たものが使用されていた。ところが金属ダイアフ
ラムの剛性を高めると金属ダイアフラムの流体の
圧力に対する歪量が小さく歪ゲージの抵抗値変化
も小さくなつてしまい測定精度が悪いという問題
があつた。
本考案は上記した従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、金属ダイアフラムの弾性
限度に制約されることなく、低圧域から高圧域ま
で広い範囲に亘つて圧力を検出でき、しかも測定
精度の高い圧力検出器を提供することにある。
ためになされたもので、金属ダイアフラムの弾性
限度に制約されることなく、低圧域から高圧域ま
で広い範囲に亘つて圧力を検出でき、しかも測定
精度の高い圧力検出器を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本考案にあつて
は、金属ダイアフラムを、弾性限度を超えて変形
しても応力を除去すればもとの形状に復帰する性
質を有する超弾性材により形成したものから成つ
ている。
は、金属ダイアフラムを、弾性限度を超えて変形
しても応力を除去すればもとの形状に復帰する性
質を有する超弾性材により形成したものから成つ
ている。
（実施例）
以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明す
る。本考案の一実施例に係る圧力検出器を示す第
１図において、１は薄板状の金属ダイアフラムで
あり、受圧管２と押えナツト３との間に挟持され
ている。受圧管２は略円筒状部材で一端に図示し
ない油圧装置等の管路に接続される接続端部４を
有し、他端には開口部が金属ダイアフラム１によ
り覆われた圧力室５が設けられており、この圧力
室５は接続端部４側に開口する圧力導入路６によ
り外部と連通されている。押えナツト３は上記受
圧管２外周に設けたねじ部に螺着され、受圧管２
と押えナツト３との対向面間に金属ダイアフラム
１を挾持するようになつている。この押えナツト
３には上記受圧管２の圧力室５に対応して基準圧
力室７が設けられている。なお８は圧力室５を密
封するシール体である。上記金属ダイアフラム１
の反受圧面には半導体式あるいは抵抗線式等の歪
ゲージ９が貼着されており、圧力に応じて応動す
る金属ダイアフラム１表面に生じる歪を電気信号
としての抵抗値変化に変換するようになつてい
る。１０は抵抗値変化を図示しない圧力表示部に
導出するリード線である。
る。本考案の一実施例に係る圧力検出器を示す第
１図において、１は薄板状の金属ダイアフラムで
あり、受圧管２と押えナツト３との間に挟持され
ている。受圧管２は略円筒状部材で一端に図示し
ない油圧装置等の管路に接続される接続端部４を
有し、他端には開口部が金属ダイアフラム１によ
り覆われた圧力室５が設けられており、この圧力
室５は接続端部４側に開口する圧力導入路６によ
り外部と連通されている。押えナツト３は上記受
圧管２外周に設けたねじ部に螺着され、受圧管２
と押えナツト３との対向面間に金属ダイアフラム
１を挾持するようになつている。この押えナツト
３には上記受圧管２の圧力室５に対応して基準圧
力室７が設けられている。なお８は圧力室５を密
封するシール体である。上記金属ダイアフラム１
の反受圧面には半導体式あるいは抵抗線式等の歪
ゲージ９が貼着されており、圧力に応じて応動す
る金属ダイアフラム１表面に生じる歪を電気信号
としての抵抗値変化に変換するようになつてい
る。１０は抵抗値変化を図示しない圧力表示部に
導出するリード線である。
上記金属ダイアフラム１は、弾性限度を超えて
変形しても応力を除去すればもとの形状に復帰す
る性質を有する超弾性材が使用されている。超弾
性材としては本実施例にあつてはたとえばTi−
Ni，Cu−Zn，In−Tl等の熱弾性型マルテンサイ
ト変態を起こす合金（いわゆる形状記憶合金）が
使用されている。この合金はマルテンサイト変態
点以上の温度で使用すると上記した超弾性を示す
ことが知られている。したがつて本実施例では上
記マルテンサイト変態点以上の温度で使用するよ
うになつている。もつともマルテンサイト変態を
起こす合金に限るものではなく、上記超弾性を有
するものであればよい。
変形しても応力を除去すればもとの形状に復帰す
る性質を有する超弾性材が使用されている。超弾
性材としては本実施例にあつてはたとえばTi−
Ni，Cu−Zn，In−Tl等の熱弾性型マルテンサイ
ト変態を起こす合金（いわゆる形状記憶合金）が
使用されている。この合金はマルテンサイト変態
点以上の温度で使用すると上記した超弾性を示す
ことが知られている。したがつて本実施例では上
記マルテンサイト変態点以上の温度で使用するよ
うになつている。もつともマルテンサイト変態を
起こす合金に限るものではなく、上記超弾性を有
するものであればよい。
上記構成の圧力検出器にあつては圧力導入路６
を通じて圧力室５内に流体の圧力が導入され、基
準圧力室７内の圧力よりも高圧になると第２図に
示すように金属ダイアフラム１が基準圧力室７側
に撓み、歪ゲージ９が貼着された金属ダイアフラ
ム１表面が伸びて歪ゲージ９に歪が生じそれに応
じて歪ゲージ９の抵抗値が変化し、抵抗値変化に
対応して図示しない圧力表示部に圧力が表示され
る。流体の圧力により金属ダイアフラム１が弾性
限度以上に変形しても金属ダイアフラム１は塑性
変形しない。弾性限度以上の応力に対する金属ダ
イアフラム１の歪は応力と正比例しなくなるが、
応力と歪は一対一の対応関係があり、歪量に応じ
抵抗値と受圧面に加わる圧力との対応をあらかじ
め計測しておけば、弾性限度以上の応力が生じた
場合でも流体の圧力を正確に検出することができ
る。また上記金属ダイアフラム１は板厚は薄く形
成されているので、流体の圧力による変形量は大
きく、歪ゲージ９貼着面の歪も大きくなつて歪ゲ
ージ９の抵抗値変化は大きい。したがつて微小な
圧力変化も精密に測定される。
を通じて圧力室５内に流体の圧力が導入され、基
準圧力室７内の圧力よりも高圧になると第２図に
示すように金属ダイアフラム１が基準圧力室７側
に撓み、歪ゲージ９が貼着された金属ダイアフラ
ム１表面が伸びて歪ゲージ９に歪が生じそれに応
じて歪ゲージ９の抵抗値が変化し、抵抗値変化に
対応して図示しない圧力表示部に圧力が表示され
る。流体の圧力により金属ダイアフラム１が弾性
限度以上に変形しても金属ダイアフラム１は塑性
変形しない。弾性限度以上の応力に対する金属ダ
イアフラム１の歪は応力と正比例しなくなるが、
応力と歪は一対一の対応関係があり、歪量に応じ
抵抗値と受圧面に加わる圧力との対応をあらかじ
め計測しておけば、弾性限度以上の応力が生じた
場合でも流体の圧力を正確に検出することができ
る。また上記金属ダイアフラム１は板厚は薄く形
成されているので、流体の圧力による変形量は大
きく、歪ゲージ９貼着面の歪も大きくなつて歪ゲ
ージ９の抵抗値変化は大きい。したがつて微小な
圧力変化も精密に測定される。
（考案の効果）
本考案は以上の構成および作用から成るもの
で、圧力に応じて応動する金属ダイアフラムを弾
性限度以上の変形させても応力を除去すればもと
の形状に復帰する性質を有する超弾性材により形
成したので、弾性限度以上の高圧の圧力が加わつ
た場合でも従来のように塑性変形を起こすことは
なくなり、低圧域から高圧域までの広い範囲の圧
力検出が可能となる。したがつて高圧流体の圧力
を測定する場合においても耐圧を高めるために従
来のように金属ダイアフラムの板厚を厚くする必
要はなくなり、板厚の薄い金属ダイアフラムを使
用することができ測定精度を高精度にすることが
できる等の種々の効果が得られる。
で、圧力に応じて応動する金属ダイアフラムを弾
性限度以上の変形させても応力を除去すればもと
の形状に復帰する性質を有する超弾性材により形
成したので、弾性限度以上の高圧の圧力が加わつ
た場合でも従来のように塑性変形を起こすことは
なくなり、低圧域から高圧域までの広い範囲の圧
力検出が可能となる。したがつて高圧流体の圧力
を測定する場合においても耐圧を高めるために従
来のように金属ダイアフラムの板厚を厚くする必
要はなくなり、板厚の薄い金属ダイアフラムを使
用することができ測定精度を高精度にすることが
できる等の種々の効果が得られる。
第１図は本考案の一実施例に係る圧力検出器の
縦断面図、第２図は第１図の装置の金属ダイアフ
ラムに圧力が加わつた状態を示す要部拡大縦断面
図である。 符号の説明、１……金属ダイアフラム、２……
受圧管、３……押えナツト、５……圧力室、７…
…基準圧力室、９……歪ゲージ。
縦断面図、第２図は第１図の装置の金属ダイアフ
ラムに圧力が加わつた状態を示す要部拡大縦断面
図である。 符号の説明、１……金属ダイアフラム、２……
受圧管、３……押えナツト、５……圧力室、７…
…基準圧力室、９……歪ゲージ。
Claims (1)
- 流体の圧力に応じて応動する金属ダイアフラム
の変形量を電気信号に変換して圧力を検出する圧
力検出器において、上記金属ダイアフラムを弾性
限度以上に変形させても応力を除去すればもとの
形状に復帰する性質を有する超弾性材により形成
したことを特徴とする圧力検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16664185U JPH0355873Y2 (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16664185U JPH0355873Y2 (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6275440U JPS6275440U (ja) | 1987-05-14 |
| JPH0355873Y2 true JPH0355873Y2 (ja) | 1991-12-13 |
Family
ID=31097813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16664185U Expired JPH0355873Y2 (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0355873Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005148002A (ja) * | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Yokogawa Electric Corp | 圧力センサ |
| US7437939B1 (en) * | 2007-04-13 | 2008-10-21 | Rosemount Inc. | Pressure and mechanical sensors using titanium-based superelastic alloy |
-
1985
- 1985-10-31 JP JP16664185U patent/JPH0355873Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6275440U (ja) | 1987-05-14 |
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