JPH0459573B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧力発信器、差圧発振器等においてボ
デイへダイヤフラムを固定する方法に関するもの
である。

液封式の圧力発振器や差圧発進器等は、外圧を
内封液に伝達する円板状のダイヤフラムを備えて
おり、このダイヤフラムをボデイへ固定するに
は、ボデイと環状の座金との間にダイヤフラムを
挾み、本体と座金とを周縁部で溶着するという方
法が採られている。第１図は従来の固定方法を説
明するために示す差圧発振器のダイヤフラム外周
部近傍の断面図であつて、ボデイ１とカバー２と
の外周部に設けた環状接合部間には、ダイヤフラ
ム３とリング４とが重ねられてボデイ１とリング
４との周縁が溶着されており、溶着後ボデイ１と
カバー２とは図示しないボルトによつて締結され
る。

このような従来のダイヤフラム固定方法は来板
状のリング４を溶着するものであるために、溶着
後および計器の使用中に種々の問題が発生してい
た。すなわち、リング４は溶着によつて外周部が
収縮するのに対して内周部が収縮しないので、全
体が歪み、内周部がボデイ１から離間する方向に
膨出して皿状になる。したがつて、第１図に示す
ようにボデイ１とリング４との間にすき間がで
き、ダイヤフラム３が外周部を挾持されずに遊離
状態になつてしまう。このような状態で内封液５
が封入されたのち測定流体の温度変化で封入液量
が変化した場合、ある一定のところまではボデイ
１の内周縁Ｐを支点にして運動していたダイヤフ
ラム３が、一定の膨張量を越えると溶着点P₁を
支点にして運動するようになり、この結果容積変
化と圧力変化との比である容積圧力係数が変化す
る。したがつて温度と圧力との関係を線図で表わ
した場合に直線とならず、これを電気的に補正す
ることがきわめてむつかしいので、正確な測定結
果を得ることが困難である。また、ダイヤフラム
３が軟質であるために第２図に示すように溶着後
ボデイ１の接合面から離間することがあり、この
ままカバー２を締め付けると、ダイアフラム３の
位置が図の下方へ押されて内封液圧が上昇し、ゼ
ロシフトが発生するという不具合がある。さら
に、歪んだリング４をカバー２で無理に押付けて
締めることによりリング４が割れてしまい、再度
溶着を繰返さなければならないことがあつた。

本発明は以上のような点に鑑みなされたもの
で、ダイヤフラムを固定するためのリングを内周
と外周とが軸線方向にずれた皿ばね状に形成し、
このリングの内周縁側をボデイの環状面上のダイ
ヤフラムに当てて外周縁側をダイヤフラム方向へ
押圧することによつて平板状に弾性変形させ、こ
の状態でリングとダイヤフラムおよびボデイの外
周縁を一体に溶着することにより、ダイヤフラム
とボデイ間の密着を確実にするとともに、溶着時
におけるリングの損傷を防止できるダイヤフラム
の固定方法を提供するものである。以下、図に示
す実施例により詳細に説明する。

第３図は本発明に係るダイヤフラムの固定方法
を説明するための差圧発振器の断面図、第４図は
同じくリングの断面図である。図において差圧発
振器１１は受圧部１２と発信部１３とで一体的に
形成されており、受圧部１２に発進部１３と接続
されたセンサを収納するセンサ室１４が付設され
ている。受圧部１２は円筒状に形成されたボデイ
１５を備えており、その両端部には、高圧側の内
室１６と低圧側の内室１７とが環状の接合部と後
述するダイヤフラム１８とで囲まれて設けられて
いる。また、両方の内室１６，１７と、センサ室
１４内のセンサの高圧側、低圧側とは、内封液通
路１９，２０でそれぞれ連通されており、内室１
６，１７と内封液通路１９，２０内にはシリコン
油等の内封液２１が内封されている。２２はボデ
イ１５の鍔部を貫通する複数個のボルト２３によ
つてボデイ１５と締結される一対のカバーであつ
て、ボデイ１５の環状面２４との間を後述するダ
イヤフラム１８とリング２５とを介して接合され
る環状面２６を有しており、環状面２６には気密
保持用のＯリング２７が装填されている。また、
カバー２１には孔２８，２９がそれぞれ穿設され
ており、これによつてカバー２２の内室と、プロ
セスの高圧側、低圧側とがそれぞれ連通されてい
る。

次に前記ダイヤフラム１８およびリング２５の
構成とダイヤフラム１８の固定方法とを説明す
る。ダイヤフラム１８は、断面波形状で同心円の
凹凸を有する円板状に形成されており、外周部を
ボデイ１５の環状面２４と接合されている。ま
た、環状座金としてのリング２５は、平面視を環
状に形成されているとともに、第４図に示すよう
に内周円と外周円とを符号ｔで示すだけずらして
全体を皿状に形成されている。このように構成さ
れたダイヤフラム１８とリング２５とを固定する
には、ボデイ１５の環状面２４とカバー２２の環
状面２６とでダイヤフラム１８とリング２５とを
挾持させたのちボルト２３を締めてボデイ１５と
カバー２２とを締結する。この場合リング２５を
小径部である内周面側がダイヤフラム１８側に面
するように介挿する。こうして締結すると、リン
グ２５は、締結圧力により弾性変形して平板状と
なり、これにはダイヤフラム１８をボデイ１５の
環状面２４へ押圧する力が蓄積される。そしてこ
の状態でボデイ１５の周縁とリング２５の周縁と
を溶着して溶着部３０を形成する。

以上のようにしてダイヤフラム１８が固定され
た差圧発振器において、プロセス管路内高圧部の
圧力が孔２８を介した高圧側のダイヤフロム１８
に印加され低圧部の圧力が孔２９を介して低圧側
のダイヤフラム１８に印加されると、高圧は内封
液２１を介してセンサの高圧側へ導かれ、また低
圧は内封液２１を介してセンサの低圧側へ導かれ
る。センサは高圧と低圧との差圧を検出し、電気
信号に変換して発信する。

このように動作する差圧発振器１１におけるダ
イヤフラム１８の固定方法においては、皿状に形
成したリング２５を小径部がダイヤフラム１８側
に位置するようにして介挿しこれをカバー２２で
平面状にしてダイヤフラム１８への押圧力を蓄積
した状態で溶着するように構成することにより、
溶着によつてリング２５はその外周部が収縮して
も内周部がダイヤフラム１８から離間することが
なく、蓄積された力でダイヤフラム１８を押圧
し、ダイヤフラム１８とリング２５とが平面接触
する。

第５図は本発明の他の実施例を示すリングとし
ての環状座金２５Ａの断面図であつて、第４図の
実施例ではテーパ面が直線状であつたのを円弧状
に形成したものである。

なお、前記各実施例は本発明を差圧発信器に実
施した例を示したが、１箇所の圧力を測定する圧
力発信器などにも同様に実施することができる。

以上説明したように本発明によれば、ダイヤフ
ラムを固定するための環状座金を内周と外周とが
軸線方向にずれた皿ばね状に形成し、この環状座
金の内周縁側をボデイの環状面上のダイヤフラム
に当てて外周縁側をダイヤフラム方向へ押圧する
ことによつて平板状に弾性変形させ、この状態で
環状座金とダイヤフラムおよびボデイの外周縁を
一体に溶着するものであるから、溶着によつて環
状座金の外周部が収縮しても内周部がダイヤフラ
ムから離間することがなく、環状座金はダイヤフ
ラムと平面接触してこれを強固に固定するので、
測定流体の温度が変化してもダイヤフラムの運動
支点が変化せず、温度変化にかかわらず容積圧力
係数が一定であつて補正を要しないきわめて正確
な測定結果が得られる測定精度が向上するととも
に、ダイヤフラムが内封液圧縮側へ移動すること
がなく、液圧の上昇によるゼロシフトの発生を防
止することができる。また、溶着後に歪んだ環状
座金を無理に押圧するというようなことがないの
で、溶着部が割れることがなく、材料費と再溶着
作業の労力とを節減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来のダイヤフ
ラム固定方法を説明するために示す差圧発信器の
ダイヤフラム外周部近傍の断面図、第３図は本発
明に係るダイヤフラム固定方法を説明するための
差圧発信器の断面図、第４図は同じくリングの断
面図、第５図はそれぞれ本発明の他の実施例を説
明するために示すリングの断面図である。 １５……ボデイ、１８……ダイヤフラム、２２
……カバー、２４……環状面、２５……リング、
３０……溶着部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ボデイの環状面とリングとの間にダイヤフラ
   ム介装し、それぞれの外周縁を溶接することによ
   りダイヤフラムをボデイに固定する方法におい
   て、前記リングを内周と外周とが軸線方向にずれ
   た皿ばね状に形成し、このリングの内周縁側をボ
   デイの環状面上のダイヤフラムに当てて外周縁側
   をダイヤフラム方向へ押圧することによつて平板
   状に弾性変形させ、この状態でリングとダイヤフ
   ラムおよびボデイの外周縁を一体に溶着すること
   を特徴とするダイヤフラム固定方法。