JPH0628674U - 空ごう気圧計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空ごうの動作特性に影響する歪みを少なくす
る。 【構成】 空ごう気圧計の基板７あるいは筐体に複数の
ばね板材１０を取り付け、複数のばね板材１０により空
ごう１の外周縁のフランジ部６を、空ごう１が基板７あ
るいは筐体と直接接触しない状態で保持し、以て、気圧
の変化に伴って機械的に変形しないフランジ部６にて保
持するようにしている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、気圧センサとして空ごうを用いた空ごう気圧計における、空ごうの 保持構造の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

気圧センサとして空ごうを用いる気圧計は、ラジオゾンデに搭載される観測機 器などとして、従来から広く使用されている。

【０００３】 気圧センサとしての空ごうの構造は、絞り板状に成形された円形の薄い金属板 （ダイヤフラム部）を、互いに面対称に外周縁のフランジ部において溶接して内 部を真空とし、気圧の変化に伴うダイヤフラム部の脹らみの変化を機械的に取り 出し、これを何らかの手段により電気的信号として変換し、出力する構造のもの から、空ごうの内部に、両面のダイヤフラム部にそれぞれ機械的に接続され、か つ、電気的に絶縁される薄い金属極板（コンデンサ板）を内蔵し、気圧の変化に 伴う空ごうの脹らみの変化を両極板間の静電容量の変化として、空ごうの動作の 妨げにならないよう、細い電線により端子から外部に取り出す構造の、コンデン サ内蔵方式の空ごうが知られている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

気圧センサとして空ごうを用いる気圧計については、自由気球の下方に取りつ けられたラジオゾンデの上昇時の不規則な加速度に対する影響の除去など、従来 からその動作特性の向上について種々留意されてきているが、空ごう気圧計の特 性に重大な影響を与える要素に、空ごう気圧計の筐体あるいは基板に対する空ご うの保持構造がある。

【０００５】 特に、コンデンサ内蔵方式の空ごうを用いる気圧計では、気圧センサとしての 空ごうから取り出される信号が静電容量という電気信号であり、このように構成 したメリットが十分に発揮できるよう、気圧の変化に伴う空ごうの機械的な変形 に関わる外力の影響を極力排除し、気圧の変化に伴う空ごうの機械的な変形状態 を歪みなく電気信号として取り出すことが可能なように設計する必要がある。

【０００６】 空ごうの保持構造としては、従来、空ごうの両面のダイヤフラム部の片方を、 気圧計の筐体や気圧計内部の電子回路基板などに固定するように保持するものが あるが、この保持構造は空ごうのダイヤフラム部の片方を固定することから、片 面のダイヤフラム部自体の移動を妨げることとなり、気圧センサとしての特性が 損なわれるので、ダイヤフラム部を気圧計の筐体や基板に直接固定することを避 け、極力気圧の変化に伴う動作上の歪みを与えないように空ごうを保持すること は、空ごうを用いる気圧計における一つの課題となっている。

【０００７】 本考案の目的は、上述の課題を解決し、空ごうの動作特性に歪みを与えること が少ない空ごう気圧計を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、空ごう気圧計の基板あるいは筐体に複数の保持部材を取り付け、該 複数の保持部材により空ごうの外周縁のフランジ部を、空ごうが前記基板あるい は筐体と直接接触しない状態で保持している。

【０００９】

【作用】

本考案において、空ごうの外周縁のフランジ部は剛体であり、気圧の変化に伴 って機械的に変形しないから、空ごうをこの部分により空ごう気圧計の基板ある いは筐体に保持することにより、空ごうの対気圧変化に影響を与えない。

【００１０】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例である、空ごう気圧計における空ごうおよびその保 持構造を示す図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）における Ａ−Ａ′断面図である。

【００１１】 また、図２は、コンデンサ内蔵方式の空ごうの構造を示す図であり、空ごう１ のちょうど半分の部分を示す図２（ａ），図２（ｂ）（図２（ａ）におけるＢ− Ｂ′断面図）に示すように、まず、ダイヤフラム部（絞り板）２に極板（コンデ ンサ板）３および端子４を半田付けなどにより取りつけ、このようにして形成し た２組を、図２（ｃ）の断面図に示すように、端子４を極板３の切り欠き部５に 左右から滑り込ませるようにして、互いに対向するように組み合わせ、フランジ 部６を真空中でビーム溶接する。このようにして空ごう１は気圧センサとして組 み立てられる。

【００１２】 図２（ｂ）に示すように、端子４は、ダイヤフラム部２に半田付けなどにより 取りつけられたスリーブ１９に、ガラス絶縁材２０などの絶縁材を介して、スリ ーブ１９に対して電気的に絶縁されるように固定され、その一端４ａが極板３に 半田付けなどにより接続される。

【００１３】 空ごう１の周囲の空気圧の変化に伴い、空ごう１の両面のダイアフラム部２が 脹らみ、あるいは、凹むことにより、ダイヤフラム部２に固定されている２枚の 極板３間の間隔ｄが小さく、あるいは、大きくなる。互いに対向する２枚の極板 ３の対向面積は常に一定であり、したがって、端子４間の静電容量Ｃは、 Ｃ＝Ａ／ｄ（Ａ＝一定係数） で与えられるから、空ごうの周囲の気圧が高いほど極板３間の間隔ｄが大きくな って静電容量Ｃが小さくなり、気圧が低いほど極板３間の間隔ｄが小さくなって 静電容量Ｃが大きくなるようにして、空ごう１の周囲の気圧の変化に伴う極板３ の間隔ｄの変化が静電容量Ｃの変化として計測される。

【００１４】 また、この場合、極板３の間隔ｄが小さい領域ほど、間隔ｄの変化に伴う静電 容量Ｃの変化率が大きくなることから、気圧が低い高空ほど気圧の変化に伴う静 電容量Ｃの変化の割合が大きくなる。

【００１５】 このようにして構成されたコンデンサ内蔵方式の空ごう１は、図１に示すよう に、空ごう気圧計の基板あるいは筐体に直接接触しない状態で保持固定される。 図１では、空ごう１が電子回路を搭載している基板７に保持固定される例として 示されている。

【００１６】 すなわち、図１（ｂ）に示すように、基板７に２個の絶縁支柱８をネジ９によ り取りつけ、図１（ａ）に示すような、ばね板材１０（保持部材）の先端のＥ型 に成形された爪１０ａ，１０ｂ，１０ｃによりフランジ部６を銜えるようにして 、ねじ１１によりばね板材１０が絶縁支柱８に固定されることで、空ごう１が基 板７に保持固定される。

【００１７】 ばね板材１０のＥ型の中央部の爪１０ｂはやや上向きに折り曲げられており、 両側部の爪１０ａ，１０ｃと共にフランジ部６を上下から挟み込むようにして空 ごう１が固定される。なお、穴１２は端子４を通過させるために基板７に設けら れる開口である。

【００１８】 ばね板材１０は導電性の材料で成形され、これを基板７に搭載される不図示の 電子回路のアースに接続することにより、ダイヤフラム部２をアース電位とする ことでダイヤフラム部２と極板３との間の静電容量を地気に逃がし、２枚の極板 ３間の静電容量Ｃのみを利用することができる。

【００１９】 図３は、本考案の一実施例の変形例として、空ごう気圧計における空ごう１お よびその保持構造を示す図である。基板７に対する空ごう１の保持構造としては 、図３（ａ）の上面図、および、図３（ａ）におけるＣ−Ｃ′断面図である図３ （ｂ）に示すように、基板７に空ごう１よりやや大きい直径の穴１３を開口し、 図１に示す上述の実施例と同様に、ばね板材１０（保持部材）によりフランジ部 ６を２カ所で銜え、ネジ１４およびナット１５によりワッシャ１６を介して空ご う１を基板７に直接接触しない状態で保持するようにしてもよい。

【００２０】 さらに、図４は、本考案の他の実施例である、空ごう気圧計における空ごう１ およびその保持構造を示す図であり、図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は図４（ ａ）におけるＤ−Ｄ′断面図である。

【００２１】 本実施例では、基板７に３個の半田付け用スルーホール端子１７を設け、先端 にくの字状の屈曲部１８ａを有する弾性線材１８（保持部材）の、くの字状の屈 曲部１８ａを空ごう１の外周縁のフランジ部６に３カ所において接触させた状態 で、後端１８ｂを３個のスルーホール端子１７のそれぞれに挿入して、半田付け 固定することにより、空ごう１を基板７に直接接触しない状態で保持させる。

【００２２】 以上のような空ごう１の簡単な保持構造により、コンデンサ内蔵方式の空ごう １は、外周縁のフランジ部６において略々点接触的に空ごう気圧計の基板７ある いは不図示の筐体に保持固定され、空ごう１の保持によって空ごう１に動作上の 歪みを与えることなく、空ごう１の動作特性に悪影響が生じない空ごう気圧計の 提供が可能となる。

【００２３】 なお、空ごうとしては、２枚の極板３の間の静電容量を用いるものには限定さ れず、ダイヤフラム部と極板との間の静電容量を用いるものでもよい。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、空ごう気圧計の基板あるいは筐体に複 数の保持部材を取り付け、該複数の保持部材により空ごうの外周縁のフランジ部 を、空ごうが前記基板あるいは筐体と直接接触しない状態で保持し、以て、気圧 の変化に伴って機械的に変形しないフランジ部にて保持するようにしたから、空 ごうの動作特性に影響する歪みを少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である、空ごう気圧計におけ
る空ごうおよびその保持構造を示す図である。

【図２】コンデンサ内蔵方式の空ごうの構造を示す図で
ある。

【図３】本考案の一実施例の変形例である、空ごう気圧
計における空ごうおよびその保持構造を示す図である。

【図４】本考案の他の実施例である、空ごう気圧計にお
ける空ごうおよびその保持構造を示す図である。

【符号の説明】

１ 空ごう ２ ダイヤフラム部 ３ 極板 ４ 端子 ５ 切り欠き ６ フランジ部 ７ 基板 ８ 絶縁支柱 ９ ネジ １０ ばね板材（保持部材） １０ａ，１０ｂ，１０ｃ 爪 １１ ネジ １２ 穴 １３ 穴 １４ ネジ １５ ナット １６ ワッシャ １７ スルーホール端子 １８ 弾性線材（保持部材） １８ａ 屈曲部 １８ｂ 後端 １９ スリーブ ２０ ガラス絶縁材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンデンサ内蔵方式の空ごうを気圧セン
   サとして備えた空ごう気圧計であって、空ごう気圧計の
   基板あるいは筐体に複数の保持部材を取り付け、該複数
   の保持部材により空ごうの外周縁のフランジ部を、空ご
   うが前記基板あるいは筐体と直接接触しない状態で保持
   したことを特徴とする空ごう気圧計。