JPH0477569B2 - - Google Patents

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JPH0477569B2
JPH0477569B2 JP60046301A JP4630185A JPH0477569B2 JP H0477569 B2 JPH0477569 B2 JP H0477569B2 JP 60046301 A JP60046301 A JP 60046301A JP 4630185 A JP4630185 A JP 4630185A JP H0477569 B2 JPH0477569 B2 JP H0477569B2
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JP
Japan
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annular wall
transducer
diaphragm
dome
pressure
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JP60046301A
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JPS60203234A (ja
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Pii Suteifuensu Toomasu
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HP Inc
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Hewlett Packard Co
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Publication of JPH0477569B2 publication Critical patent/JPH0477569B2/ja
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/0215—Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、患者の血圧に対応する電気信号を発
生する変換器の圧力ドームに関する。
〔従来技術及びその問題点〕
一般にこの目的に使用するドームは、プラスチ
ツクの基体と、空洞を形成するために前記基体に
隣接した脚部を具えた通常円形の壁部と、前記空
洞を閉じるために該壁部の頂部を密封する可撓性
の薄膜と、前記基体を貫通しそして前記空洞内に
液体を満たすことができるようになつている注入
口とから構成される。
このような圧力ドームに使用できる一つの変換
器は、その一表面上に円筒形空間部を有する筺体
と、その筺体の表面に接着して前記空間を閉じる
ようになつている弾力性のダイアフラムとから構
成されている。なお前記の筺体を貫通して周囲の
空気圧を空間部に連通させるように開口部を設け
ることができる。円筒形空間部の底とこれに対向
するダイアフラムの内面とには導電性材料を塗布
し、これによつて空間内に空気を誘電体とするコ
ンデンサの電極が形成される。変換器は一般に、
変換器筺体内に形成されたポケツトに収納されて
いる。動作時には、圧力ドームと変換器筺体とは
共に締付けられており、そしてドームの環状壁の
頂部が変換器筺体の円筒形空間の周りでダイアフ
ラムの外周面と接触し、これにより可撓性膜がダ
イアフラムと緊密に接触するようになる。基体ド
ームの空間内における流体の圧力が増、減する
と、その圧力は可撓性膜を介して弾力のあるダイ
アフラムに加えられ、その結果、ダイアフラムが
変換器筺体内の空洞の底に向つて、あるいは遠ざ
かるように変位して、コンデンサの容量値が増、
減する。電気結線は前記コンデンサと、前記容量
値の変化を流体圧力に対応する信号に変換する変
換回路と、を結合している。
従来技術のドームにおいては、周辺空気または
ドームの空洞内における流体の温度変化によつて
環状壁の基部に大きな半径方向の力が発生し、こ
れが壁の頂部に伝えられ、変換器のダイアフラム
は一般にプラスチツク基体より熱膨張がはるかに
小さく、したがつて基体と同じ割合で伸縮しな
い。後に説明するように、これにより変換器のダ
イアフラムが上下にねじれ、そのためにコンデン
サの容量値が変化して圧力信号に誤差を生じる。
壁の頂部に伝えられた半径方向の力が、壁の頂部
と同じ拡がりをもつ区域内の可撓性膜とダイアフ
ラムとの間の摩擦力よりも大きくなると、壁の頂
部が別の場所まで滑つて圧力信号に誤差を生ず
る。すなわち、零点変化を生ずる。更に、壁の頂
部がダイアフラムに対して移動すると、基体の温
度がその初めの値に戻つても、壁の頂部はダイア
フラム上の元の位置に復帰しないので、以後の圧
力の読みに誤差を生ずる。
〔発明の目的〕
本発明は上述の欠点を除去した圧力ドームを提
供せんとするものである。
〔発明の概要〕
本発明によれば、圧力ドームの空洞を形成する
環状壁は、その基体に加えられてその頂部に伝え
られる半径方向の力の部分が実質的に減少するよ
う柔軟に作られる。その結果、変換器のダイアフ
ラムのねじれと、壁の頂部のダイアフラムに対す
る滑りとは本質的に減少する。従来の圧力ドーム
はポリカーボネートのような剛体のプラスチツク
で作られており、その壁は内径が約22.9mm（0.9
インチ）、高さが2.7mmで厚さが2.5mmである。こ
の壁のコンプライアンスは非常に低く、その基体
に加えられる半径方向の力は大部分の頂部に伝え
られる。所定量のコンプライアンスを与えるに
は、剛体の材料で作られている壁の高さと幅との
比を大きくすることである。例えば、内径23.9
mm、高さ2.7mmで厚さが0.64mmのポリカーボネー
ト製円形壁で良好な結果が得られた。この壁の高
さとその厚さとの比は4.2であつた。この高さで
もつと薄い壁でもよいが、このドームをモールド
で成型することは難しい。そこで、機械加工ある
いは別の部品を追加すれば高価になりすぎる。し
かし、上記の比を10と2.5との間にすれば、良好
な結果を得ることができる。
コンプライアンスを大きくする他の方法は、壁
を柔軟な材料で作ることであるが、これは材料の
伸縮が容易であるから、高い周波数応答の特性が
低下する。以下図面を用いて詳述する。なお、各
図において同じ構成要素には同じ符号を付けてい
る。また、空洞と空間とは円形であると考え、且
つ明瞭のために電気結線は示していない。
第３Ａ〜３Ｃ図は、いずれの各種の条件下にお
ける従来の圧力ドームの構造を示す側断面図であ
る。第３Ａ図は変換器Ｔにクランプされている従
来技術による圧力ドームD1を示す。前記圧力ド
ームD1は基体２から成り、そして環状壁W1の脚
部が空洞４を形成するように結合されている。注
入口６にはカテーテル（図示せず）が取付けら
れ、そしてカテーテルと空洞４とに液体が満たさ
れている。可撓性膜Ｍは前記空洞４を密閉するよ
うに環状壁W1の底部に固着されており、そして
環状壁W1を囲む環状帯５が前記基体２に結合さ
れている。変換器Ｔはその中に円筒形空間部８を
形成する筺体７と、該空間部８を閉じるように筐
体７に取付けられているダイアフラムｄと、より
構成されている。ダイアフラムｄの下面には導電
性材料の層１０が塗布され、また、円筒形空間部
８の底には、この図には示していないが、前記円
形の導電性材料の層１２とは離れている導電性材
料の層１４が塗布されている。層１４は環状であ
るが第３Ａ図には示していない。
圧力ドームD1と変換器Ｔとは適当な方法例え
ば、米国特許第4185641号に示されているような
ばね構造で共に締付けることができる。この場
合、圧力ドームD1の環状帯５と変換器Ｔの突起
部２２，２４との間には引張りばね１８，２０の
接続によつて互いに結合されている。
第３Ｂ図には第３Ａ図の圧力ドームD1が半径
方向に拡がつた基体２とともに変換器Ｔが示され
ている。ここで前記基体２に取付けられている環
状壁W1の脚部もまた半径方向に拡がり、そして
環状壁W1のコンプライアンスは非常に小さいの
で、該環状壁の底部は同じ量だけ半径方向に拡が
る。環状壁W1の底部における外向きの半径方向
の力は非常に大きいから、環状壁W1の底部と同
じ拡がりをもつ区域内の可撓性膜Ｍとダイアフラ
ムｄとの間の摩擦力に打勝つて環状壁W1の底部
は、図示のようにダイアフラムｄに対して外向き
に滑ることになる。環状壁W1の頂部によりダイ
アフラムｄに加えられた外向きの半径方向の力
は、円筒形空間部８の周縁にモーメントを生じ、
そしてダイアフラムｄは図示のように上方にねじ
られる。その結果、コンデンサの極板１０と極板
１２，１４との間の間隔が大きくなり、圧力信号
の大きさは誤つて小さくなる。
第３Ｃ図は第３Ａ図の圧力ドームD1が半径方
向に縮んだ基体２と変換器Ｔとの組合せを示す側
断面図である。ここでも、環状壁W1のコンプラ
イアンスは非常に小さいので、その底部は同様の
量だけ図示の位置まで縮む。ダイアフラムｄに加
えられた内向きの半径方向の力は、ダイアフラム
ｄを下向きにねじる。そのため、コンデンサの極
板１０と極板１２，１４との間の間隔が短かくな
り、圧力信号の大きさは誤つて増大する。
先に説明したように、従来技術による圧力ドー
ムD1の環状壁W1の高さと幅との比は1.08：１で
あつた。本発明によれば、この比を4.2：１にす
れば良好な結果が得られた。理想的には、前述の
比はこれよりも大きくて10：１ほどにすべきであ
る。しかし、最良の結果が得られる比は2.5：１
と考えられる。本発明とは関連のない理由から、
環状壁の高さが限定されているので、前述の比を
所定値に増すには環状壁W2の厚さを約2.5mmより
薄くするしかなかつた。しかしながら、前記所定
の比は脚部の高さを増せば得られる。これは機械
加工によりあるいは環状壁を別々の部品から作る
ことにより達成することができるけれども、費用
のかからない使い捨て可能な圧力ドームに対して
は、その追加費用があまりにも大きくなる。前記
のデータは曲げ弾性係数が約225Kg／mm2（0.32×
106psi）のポリカーボネートで作つた圧力ドーム
を用いて得られたものである。なお、弾性係数が
約105Kg／mm2（0.15×106psi）と493Kg／mm2（0.7×
106psi）との材料も満足な結果を示した。
〔発明の実施例〕
第１Ａ図〜１Ｃ図は本発明により構成された圧
力ドームと変換器とを示す側断面図である。すな
わち、第１Ａ図には圧力ドームD2が伸びも縮み
もしていない基体２と変換器Ｔとが示されてい
る。なお、ドームD2はその環状壁W2の高さと厚
さとの比が大きくなつているので、前記第３Ａ図
の環状壁W1より柔軟であることを除けば、ドー
ムD1と同じである。
環状壁W1の頂部が第３Ｂ図および３Ｃ図に示
すように、円筒形空間部８の周縁に対してその位
置を変えるか否かは、理論的にドームD2と変換
器Ｔとを結合させるばね１８，２０の引張り力に
よるけれども、熱膨張から生ずる力は一般に非常
に大きくて、滑りを防止しようとする場合にはば
ねによる引張り力を非実用的に大きくしなければ
ならない。更に、このような力を出すことができ
るばねが高価となり、また、オペレータはドーム
D2と変換器Ｔとを結合したり分離するときには
大きな力を必要とする。いずれにしても、滑りは
それ自身変換器Ｔから得られる出力信号を変化さ
せるが、第３Ｂ図および第３Ｃ図にそれぞれ示す
ような上および下へのねじれはやはり生ずる。
基体２、したがつて環状壁W2の脚部は第１Ｂ
図に示すように外向きに膨張し、そして本発明の
環状壁W2は非常に柔軟なので曲がり、また、環
状壁W2の頂部と同じ拡がりをもつ区域内の可撓
性膜と変換器ダイアフラムとの間の外向きの半径
方向の力は、ドームD2と変換器Ｔとを共に締付
ける力を合理的にして得られる摩擦力よりも小さ
くなる。この状態で、滑りは起らない。更に、環
状壁W2の底部と同じ拡がりをもつ区域内の可撓
性膜Ｍとダイアフラムｄとの間に加えられる半径
方向の力は、非常に小さくてダイアフラムｄのね
じれを起さない。第１Ｃ図は本発明の圧力ドーム
の基体２が縮んだときに起る事態を示す側断面図
である。そのコンプライアンスは非常に大きいの
で、環状壁W2は図示のように曲がり、そして内
向きの半径方向の力は、滑りを起したりまたはダ
イアフラムｄをねじらせたりするには小さすぎ
る。このように、好ましい圧力ドームD2を使用
すると、圧力ドームの基体２が伸縮しても、圧力
信号に重大な悪影響をおよぼすことはない。
第２Ａ〜２Ｃ図は環状壁W3が壁W1と同じ程の
厚さであるが、剛体の材料に代えてゴムのように
柔軟な材料から作られており、そして基体２が伸
縮するとき壁W2と同じように曲がるようになつ
ている。但し、この場合には、可撓性材料の伸縮
により高い周波数の応答特性が低下する。
〔発明の効果〕
以上の如く本発明によれば、圧力ドームの基体
が温度変化によつて収縮変形しても、可撓性膜に
影響をきたさず、よつて圧力測定の誤差を防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１Ａ〜１Ｃ図は本発明の一実施例による圧力
ドームの側断面図、第２Ａ〜Ｃ図は可撓性材料の
壁を具えた圧力ドームを説明するための側断面
図、第３Ａ〜Ｃ図は従来の圧力ドームを示す側断
面図である。 ２……基体、５……環状帯、６……注入口、７
……筺体、１０，１２，１４……導電帯、Ｄ……
ドーム、Ｗ……環状壁、Ｍ……可撓性膜、ｄ……
ダイアフラム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 基体と、 該基体から立設した脚部で空洞を形成する環状
    壁部と、 該環状壁部の頂部に結合され、変換器の圧力検
    出面に接触させた可撓性膜で前記空洞を閉じる手
    段と、 前記空洞に連通する注入口とからなり、 前記環状壁は、その頂部に基体の伸縮が伝えら
    れないような大きいコンプライアンスを備えたこ
    とを特徴とする血圧を変換器に伝達する圧力ドー
    ム。
JP60046301A 1984-03-21 1985-03-08 圧力ドーム Granted JPS60203234A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/591,728 US4572204A (en) 1984-03-21 1984-03-21 Pressure dome with compliant chamber
US591728 1984-03-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60203234A JPS60203234A (ja) 1985-10-14
JPH0477569B2 true JPH0477569B2 (ja) 1992-12-08

Family

ID=24367665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60046301A Granted JPS60203234A (ja) 1984-03-21 1985-03-08 圧力ドーム

Country Status (5)

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US (1) US4572204A (ja)
JP (1) JPS60203234A (ja)
DE (2) DE3510042A1 (ja)
FR (1) FR2561514B1 (ja)
GB (1) GB2156998B (ja)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4683894A (en) * 1984-07-09 1987-08-04 Gould, Inc. Disposable physiological pressure sensing system
US4854326A (en) * 1985-11-27 1989-08-08 Hewlett-Packard Company Establishing a zero reference for invasive pressure sensors
JPH0750789B2 (ja) * 1986-07-18 1995-05-31 日産自動車株式会社 半導体圧力変換装置の製造方法
FI84401C (fi) * 1987-05-08 1991-11-25 Vaisala Oy Kapacitiv tryckgivarkonstruktion.
FI872049A7 (fi) * 1987-05-08 1988-11-09 Vaisala Oy Paineanturissa käytettävä kondensaattorirakenne.
DE3907202A1 (de) * 1989-03-07 1990-09-20 Pfister Gmbh Drucksensor
US5195522A (en) * 1990-11-30 1993-03-23 Ivac Corporation Tonometry sensor calibration apparatus
US5094109A (en) * 1990-12-06 1992-03-10 Rosemount Inc. Pressure transmitter with stress isolation depression
US5257630A (en) * 1992-05-15 1993-11-02 Thermometrics, Inc. Pressure sensing probe with calibration capability
US5908027A (en) * 1994-08-22 1999-06-01 Alaris Medical Systems, Inc. Tonometry system for monitoring blood pressure
US6059254A (en) * 1997-03-27 2000-05-09 Rosemount Inc. Process instrument mount
US20040099061A1 (en) 1997-12-22 2004-05-27 Mks Instruments Pressure sensor for detecting small pressure differences and low pressures
US6105436A (en) * 1999-07-23 2000-08-22 Mks Instruments, Inc. Capacitive pressure transducer with improved electrode support
FR2818676B1 (fr) * 2000-12-27 2003-03-07 Freyssinet Int Stup Procede de demontage d'un cable de precontrainte et dispositif pour la mise en oeuvre
WO2004048914A1 (en) * 2002-11-26 2004-06-10 Harry Louis Platt Sealed capacitive pressure sensor for non-invasive blood pressure monitor
DE10321099A1 (de) * 2003-05-09 2004-11-25 Cgs Sensortechnik Gmbh Vorrichtung zur Druckmessung
US6993973B2 (en) * 2003-05-16 2006-02-07 Mks Instruments, Inc. Contaminant deposition control baffle for a capacitive pressure transducer
US7201057B2 (en) * 2004-09-30 2007-04-10 Mks Instruments, Inc. High-temperature reduced size manometer
US7137301B2 (en) * 2004-10-07 2006-11-21 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for forming a reference pressure within a chamber of a capacitance sensor
US7141447B2 (en) * 2004-10-07 2006-11-28 Mks Instruments, Inc. Method of forming a seal between a housing and a diaphragm of a capacitance sensor
US7204150B2 (en) 2005-01-14 2007-04-17 Mks Instruments, Inc. Turbo sump for use with capacitive pressure sensor
EP2383004A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-02 Fresenius Medical Care Deutschland GmbH Membrane for a pressure dome
TWI550261B (zh) * 2014-03-17 2016-09-21 立錡科技股份有限公司 微機電壓力計以及其製作方法
US20170328800A1 (en) * 2014-07-11 2017-11-16 Richtek Technology Corporation Combo micro-electro-mechanical system device and manufacturing method thereof

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1303252B (ja) * 1964-06-16 Kistler Instrumente Ag
NO125760B (ja) * 1971-02-17 1972-10-30 Sentralinst For Ind Forskning
DE2410692A1 (de) * 1974-03-06 1975-09-11 Knorr Bremse Gmbh Halterung eines drehzahlgebers, insbesondere an einer fahrzeugradachse
US3915008A (en) * 1974-07-26 1975-10-28 Vilter Manufacturing Corp Gauge mounting
CH587478A5 (ja) * 1974-11-08 1977-04-29 Kistler Instrumente Ag
GB1497071A (en) * 1975-04-11 1978-01-05 Emi Ltd Mounting of deflection sensitive elements in transducers
US4086815A (en) * 1975-07-24 1978-05-02 Fuji Electric Co., Ltd. Device for use in sensing pressures
US4185641A (en) * 1978-08-23 1980-01-29 Hewlett-Packard Company Pressure dome
AU522709B2 (en) * 1980-09-22 1982-06-24 Sundstrand Data Control, Inc. Accelerometer protective structure
US4398542A (en) * 1980-12-15 1983-08-16 Ivac Corporation Pressure diaphragm
US4458537A (en) * 1981-05-11 1984-07-10 Combustion Engineering, Inc. High accuracy differential pressure capacitive transducer
US4428123A (en) * 1982-01-28 1984-01-31 Sundstrand Data Control, Inc. Instrument mounting
FI69211C (fi) * 1984-02-21 1985-12-10 Vaisala Oy Kapacitiv styckgivare

Also Published As

Publication number Publication date
GB2156998B (en) 1987-12-09
FR2561514A1 (fr) 1985-09-27
FR2561514B1 (fr) 1994-02-18
DE3510042C2 (ja) 1990-06-28
US4572204A (en) 1986-02-25
DE8508300U1 (de) 1985-08-14
DE3510042A1 (de) 1985-09-26
JPS60203234A (ja) 1985-10-14
GB2156998A (en) 1985-10-16
GB8507394D0 (en) 1985-05-01

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