JPH0712911Y2 - 圧力変換器 - Google Patents
圧力変換器Info
- Publication number
- JPH0712911Y2 JPH0712911Y2 JP1988159035U JP15903588U JPH0712911Y2 JP H0712911 Y2 JPH0712911 Y2 JP H0712911Y2 JP 1988159035 U JP1988159035 U JP 1988159035U JP 15903588 U JP15903588 U JP 15903588U JP H0712911 Y2 JPH0712911 Y2 JP H0712911Y2
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- Japan
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- housing
- pressure
- pedestal
- conversion element
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- Expired - Lifetime
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Description
本考案は、被測定媒体がガス等の圧縮性流体の圧力測定
をするための圧力変換器に関する。
をするための圧力変換器に関する。
従来、第２図に示す構成の圧力変換器10が知られてい
る。その圧力変換器10は、半導体圧力変換素子11を一方
の端面に接合した基台12の他方の端面に直接設けられた
ネジ部12aを利用して被取付部18に取付ける。そして、
被測定媒体の圧力をその基台12の中空である圧力導入部
12bから半導体圧力変換素子11に導入させるようにして
いる。基台12とハウジング13とは溶接等にて一体とさ
れ、そのハウジング13の内室13a内に半導体圧力変換素
子11は配設されている。ハウジング13からは半導体圧力
変換素子11からの配線16等を内蔵する配管部14が基台12
とは反対側に配設されており、配管部14をハウジング13
から外へ取り出す位置には、配管部14を保護するための
カバー15が配設されている。 この圧力変換器10は、その基台12の一端面に半導体圧力
変換素子11が接合されており、基台12の他端面のネジ部
12aを被取付部18に締め付けることによる応力歪みが半
導体圧力変換素子11の感圧ダイヤフラム部（図示略）に
伝わる。すると、感圧ダイヤフラム部が受ける歪みによ
り半導体圧力変換素子11の温度特性等が変化してしま
い、その出力値に誤差が生じる。従って、取付け時の歪
みによる半導体圧力変換素子11への影響を避けるために
基台12にはネジ部12aと半導体圧力変換素子11の接合面
との間に切欠き部12cが設けてある。この切欠き部12cに
より半導体圧力変換素子11が受ける取付け時の応力歪み
による影響は軽減される。
る。その圧力変換器10は、半導体圧力変換素子11を一方
の端面に接合した基台12の他方の端面に直接設けられた
ネジ部12aを利用して被取付部18に取付ける。そして、
被測定媒体の圧力をその基台12の中空である圧力導入部
12bから半導体圧力変換素子11に導入させるようにして
いる。基台12とハウジング13とは溶接等にて一体とさ
れ、そのハウジング13の内室13a内に半導体圧力変換素
子11は配設されている。ハウジング13からは半導体圧力
変換素子11からの配線16等を内蔵する配管部14が基台12
とは反対側に配設されており、配管部14をハウジング13
から外へ取り出す位置には、配管部14を保護するための
カバー15が配設されている。 この圧力変換器10は、その基台12の一端面に半導体圧力
変換素子11が接合されており、基台12の他端面のネジ部
12aを被取付部18に締め付けることによる応力歪みが半
導体圧力変換素子11の感圧ダイヤフラム部（図示略）に
伝わる。すると、感圧ダイヤフラム部が受ける歪みによ
り半導体圧力変換素子11の温度特性等が変化してしま
い、その出力値に誤差が生じる。従って、取付け時の歪
みによる半導体圧力変換素子11への影響を避けるために
基台12にはネジ部12aと半導体圧力変換素子11の接合面
との間に切欠き部12cが設けてある。この切欠き部12cに
より半導体圧力変換素子11が受ける取付け時の応力歪み
による影響は軽減される。
ここで、この圧力変換器10を高温下で使用しようとする
と、高温度における熱応力による歪みを新たに考慮しな
ければならない。つまり、この熱応力による歪みは、例
え基台12に切欠き部12cを有していても、取付け時の応
力歪みを増幅するように作用し、その影響を増大させ
る。又、基台12に直接半導体圧力変換素子11が接合され
ているので、シリコン等から成る半導体圧力変換素子11
と金属材料から成る基台13との熱膨張率の違いによる歪
みを除去することが不可能である。更に、従来の圧力検
出器10ではネジ部12aを被取付部18に締め付けた時の応
力歪みを半導体圧力変換素子11に極力伝達させないため
にネジ部12aの設けられた圧力導入部12bの開口面側と半
導体圧力変換素子11の接合面との距離を長くしている
が、被測定媒体がガス等の気体で圧縮性流体である場
合、圧力変換器10の圧力導入部12bを長くしたことが影
響して応答性を悪くしていた。この応答性を考慮した圧
力変換器としては、シリコンオイルを圧力伝達媒体とし
て密封した所謂シールダイヤフラム型圧力変換器が知ら
れている。その使用されるシリコンオイルは非圧縮性で
化学的に不活性であるが、熱膨張係数が大きく熱膨張に
よる体積変化が大きいために、シリコンオイルを利用し
た圧力変換器を高温下で使用することは困難であった。 本考案は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、圧縮性流体の被測定媒
体に対して応答性が良く、取付け時の歪みの影響がな
く、高温度で使用可能な圧力変換器を提供することであ
る。
と、高温度における熱応力による歪みを新たに考慮しな
ければならない。つまり、この熱応力による歪みは、例
え基台12に切欠き部12cを有していても、取付け時の応
力歪みを増幅するように作用し、その影響を増大させ
る。又、基台12に直接半導体圧力変換素子11が接合され
ているので、シリコン等から成る半導体圧力変換素子11
と金属材料から成る基台13との熱膨張率の違いによる歪
みを除去することが不可能である。更に、従来の圧力検
出器10ではネジ部12aを被取付部18に締め付けた時の応
力歪みを半導体圧力変換素子11に極力伝達させないため
にネジ部12aの設けられた圧力導入部12bの開口面側と半
導体圧力変換素子11の接合面との距離を長くしている
が、被測定媒体がガス等の気体で圧縮性流体である場
合、圧力変換器10の圧力導入部12bを長くしたことが影
響して応答性を悪くしていた。この応答性を考慮した圧
力変換器としては、シリコンオイルを圧力伝達媒体とし
て密封した所謂シールダイヤフラム型圧力変換器が知ら
れている。その使用されるシリコンオイルは非圧縮性で
化学的に不活性であるが、熱膨張係数が大きく熱膨張に
よる体積変化が大きいために、シリコンオイルを利用し
た圧力変換器を高温下で使用することは困難であった。 本考案は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、圧縮性流体の被測定媒
体に対して応答性が良く、取付け時の歪みの影響がな
く、高温度で使用可能な圧力変換器を提供することであ
る。
上記課題を解決するための考案の構成は、 前面に形成された被測定媒体の圧力を導入する導入口と
該導入口を開放端とする円筒状の内室と導入口付近の外
周壁に形成された取付け用のネジ部とを有する円筒状の
ハウジングと、 ハウジングの内室に嵌入され導入口と反対側で該ハウジ
ングに接合されるとともに、側面に円環状の切欠き部を
有し、配線を配設するための中空部が形成された円筒状
の基台と、 基台の導入口側に位置する端面に接合された中空部を有
する台座と、 台座の導入口側に位置する端面に接合された半導体変換
素子とを備え、 隣接する基台及び台座と台座及び半導体変換素子は、相
互いの部材同士の熱膨張係数が近似される部材であるこ
とを特徴とする。
該導入口を開放端とする円筒状の内室と導入口付近の外
周壁に形成された取付け用のネジ部とを有する円筒状の
ハウジングと、 ハウジングの内室に嵌入され導入口と反対側で該ハウジ
ングに接合されるとともに、側面に円環状の切欠き部を
有し、配線を配設するための中空部が形成された円筒状
の基台と、 基台の導入口側に位置する端面に接合された中空部を有
する台座と、 台座の導入口側に位置する端面に接合された半導体変換
素子とを備え、 隣接する基台及び台座と台座及び半導体変換素子は、相
互いの部材同士の熱膨張係数が近似される部材であるこ
とを特徴とする。
圧力変換器はハウジングのネジ部により取付けられ、そ
の時発生する応力歪みが高温下において増大するが、ハ
ウジングと基台とは別部材を接合して構成され、基台は
充分な長さとその側面に切欠き部を有するので、ハウジ
ングのネジ部に発生した応力歪みは基台への先端へ伝わ
り難い。又、半導体圧力変換素子と基台との間には、両
者の熱膨張係数に近似した中空部を有する台座が存在す
るために、半導体圧力変換素子には応力歪み及び熱歪み
が伝搬し難い。よって、正確な圧力を検出することが可
能となる。さらに、基台と接合された半導体圧力変換素
子はハウジングの内室で導入口側近傍に配設されること
となり、被測定媒体の圧力が半導体圧力変換素子に至る
までの距離が短いので応答性が良い。
の時発生する応力歪みが高温下において増大するが、ハ
ウジングと基台とは別部材を接合して構成され、基台は
充分な長さとその側面に切欠き部を有するので、ハウジ
ングのネジ部に発生した応力歪みは基台への先端へ伝わ
り難い。又、半導体圧力変換素子と基台との間には、両
者の熱膨張係数に近似した中空部を有する台座が存在す
るために、半導体圧力変換素子には応力歪み及び熱歪み
が伝搬し難い。よって、正確な圧力を検出することが可
能となる。さらに、基台と接合された半導体圧力変換素
子はハウジングの内室で導入口側近傍に配設されること
となり、被測定媒体の圧力が半導体圧力変換素子に至る
までの距離が短いので応答性が良い。
以下、本考案を具体的な実施例に基づいて説明する。 第１図は本考案に係る圧力変換器20である。 圧力変換器20は被測定媒体の圧力Ｐに対して、出力信号
を出力する半導体圧力変換素子21とその半導体圧力変換
素子21を載置する台座22とそれらを載置する細長い基台
23とを各々接合して構成している。そして、その基台23
はハウジング24の内室24aの導入口24bと反対側である接
合部24dで接合されている。この基台23を接合している
ハウジング24の接合部24dはハウジング24の内室24a側か
ら奥に向かってテーパ状に細くなっている。又、ハウジ
ング24の導入口24bには圧力測定における応答性に支障
がない程度に複数の穴を設けたキャップ25が取付けられ
ている。又、被測定媒体の圧力Ｐに対してその電気伝導
度が変化する図示しないサファイア製ダイヤフラムを有
する半導体圧力変換素子21と接合される台座22は上記サ
ファイアと熱膨張係数の近似したガラス材から成り、そ
の台座22と接合される基台23はガラス材と熱膨張係数の
近似したセラミック材から成る。台座22は円筒状で、そ
の台座22には中空部22a、又、基台23は細長い略円柱状
で、その基台23には複数の中空部23aが設けられてい
る。そして、台座22の中空部22a内と基台23の複数の中
空部23a内には半導体圧力変換素子21からの配線26が配
設されている。更に、基台23はその外周に円環状の切欠
き部23bを設けている。そして、半導体圧力変換素子21
の配線26は、台座22及び基台23の円筒状の内部を通って
ハウジング24の内室24aの導入口24bとは反対側に導かれ
ており、配線26等をハウジング24から外へ取り出す位置
には、配線26等を保護するためのカバー28が配設されて
いる。 上記構成の圧力変換器20は被測定媒体の圧力Ｐに対向す
るようにハウジング24のネジ部24cにより被取付部30に
取付けられる。この時、ハウジング24と被取付部30との
間には締め付けによる応力歪みが生じる。この歪みは、
ハウジング24のネジ部24cからその接合部24dを介して基
台23、台座22、半導体圧力変換素子21へと伝達される。
上述のように、ハウジング24と充分な長さを有する基台
23とを接合して成ることにより、ハウジング24における
基台23との接合部24dから先には歪みの影響を及ぼすこ
とが少ない。 そして、半導体圧力変換素子21と台座22と基台23とは上
述の材質等により構成され熱膨張係数が近似しているの
で、高温下における使用に対して生じる熱応力歪みにつ
いても、圧力変換器20の測定圧力に影響を及ぼすことを
軽減できる。又、基台23は細長い形状であり、半導体圧
力変換素子21の接合されたその長手方向の端面と反対の
端面とは距離が充分にあるので、ハウジング24の接合部
24dとの間に生じる熱応力歪みは軽減される。更に、基
台23に設けられた切欠き部23bは基台23の熱応力歪みと
共に捩じれによる歪みを防止している。 更に、上述の構成で明らかなように、圧力変換器20の半
導体圧力変換素子21はハウジング24の内室24a内でネジ
部24cの先端近くに設けることが可能となる。従って、
被測定媒体の圧力Ｐに対してハウジング24の導入口24b
は短くなり、結果として圧力変化に対して応答性が良い
圧力変換器20となる。
を出力する半導体圧力変換素子21とその半導体圧力変換
素子21を載置する台座22とそれらを載置する細長い基台
23とを各々接合して構成している。そして、その基台23
はハウジング24の内室24aの導入口24bと反対側である接
合部24dで接合されている。この基台23を接合している
ハウジング24の接合部24dはハウジング24の内室24a側か
ら奥に向かってテーパ状に細くなっている。又、ハウジ
ング24の導入口24bには圧力測定における応答性に支障
がない程度に複数の穴を設けたキャップ25が取付けられ
ている。又、被測定媒体の圧力Ｐに対してその電気伝導
度が変化する図示しないサファイア製ダイヤフラムを有
する半導体圧力変換素子21と接合される台座22は上記サ
ファイアと熱膨張係数の近似したガラス材から成り、そ
の台座22と接合される基台23はガラス材と熱膨張係数の
近似したセラミック材から成る。台座22は円筒状で、そ
の台座22には中空部22a、又、基台23は細長い略円柱状
で、その基台23には複数の中空部23aが設けられてい
る。そして、台座22の中空部22a内と基台23の複数の中
空部23a内には半導体圧力変換素子21からの配線26が配
設されている。更に、基台23はその外周に円環状の切欠
き部23bを設けている。そして、半導体圧力変換素子21
の配線26は、台座22及び基台23の円筒状の内部を通って
ハウジング24の内室24aの導入口24bとは反対側に導かれ
ており、配線26等をハウジング24から外へ取り出す位置
には、配線26等を保護するためのカバー28が配設されて
いる。 上記構成の圧力変換器20は被測定媒体の圧力Ｐに対向す
るようにハウジング24のネジ部24cにより被取付部30に
取付けられる。この時、ハウジング24と被取付部30との
間には締め付けによる応力歪みが生じる。この歪みは、
ハウジング24のネジ部24cからその接合部24dを介して基
台23、台座22、半導体圧力変換素子21へと伝達される。
上述のように、ハウジング24と充分な長さを有する基台
23とを接合して成ることにより、ハウジング24における
基台23との接合部24dから先には歪みの影響を及ぼすこ
とが少ない。 そして、半導体圧力変換素子21と台座22と基台23とは上
述の材質等により構成され熱膨張係数が近似しているの
で、高温下における使用に対して生じる熱応力歪みにつ
いても、圧力変換器20の測定圧力に影響を及ぼすことを
軽減できる。又、基台23は細長い形状であり、半導体圧
力変換素子21の接合されたその長手方向の端面と反対の
端面とは距離が充分にあるので、ハウジング24の接合部
24dとの間に生じる熱応力歪みは軽減される。更に、基
台23に設けられた切欠き部23bは基台23の熱応力歪みと
共に捩じれによる歪みを防止している。 更に、上述の構成で明らかなように、圧力変換器20の半
導体圧力変換素子21はハウジング24の内室24a内でネジ
部24cの先端近くに設けることが可能となる。従って、
被測定媒体の圧力Ｐに対してハウジング24の導入口24b
は短くなり、結果として圧力変化に対して応答性が良い
圧力変換器20となる。
本考案は、ハウジングの内室に嵌入され導入口と反対側
で該ハウジングに接合されるとともに、側面に円環状の
切欠き部を有した円筒状の基台と、半導体変換素子と基
台の導入口側に位置する端面との間に、両者の熱膨張係
数に近似した部材の中空部を有する台座を設けたので、
取付け時の応力歪みは高温下においても圧力測定への影
響が少なく、被測定媒体が圧縮性流体であっても圧力変
化に対する応答性が良いという効果を有する。
で該ハウジングに接合されるとともに、側面に円環状の
切欠き部を有した円筒状の基台と、半導体変換素子と基
台の導入口側に位置する端面との間に、両者の熱膨張係
数に近似した部材の中空部を有する台座を設けたので、
取付け時の応力歪みは高温下においても圧力測定への影
響が少なく、被測定媒体が圧縮性流体であっても圧力変
化に対する応答性が良いという効果を有する。
第１図は本考案の具体的な一実施例に係る圧力変換器を
示した部分縦断面図。第２図は従来の圧力変換器を示し
た縦断面図である。 20…圧力変換器、21…半導体圧力変換素子 23…基台、23a…中空部、23b…切欠き部 24…ハウジング、24a…内室 24b…導入口、24c…ネジ部 Ｐ…被測定媒体の圧力
示した部分縦断面図。第２図は従来の圧力変換器を示し
た縦断面図である。 20…圧力変換器、21…半導体圧力変換素子 23…基台、23a…中空部、23b…切欠き部 24…ハウジング、24a…内室 24b…導入口、24c…ネジ部 Ｐ…被測定媒体の圧力
Claims (1)
- 【請求項１】前面に形成された被測定媒体の圧力を導入
する導入口と該導入口を開放端とする円筒状の内室と前
記導入口付近の外周壁に形成された取付け用のネジ部と
を有する円筒状のハウジングと、 前記ハウジングの内室に嵌入され前記導入口と反対側で
該ハウジングに接合されるとともに、側面に円環状の切
欠き部を有し、配線を配設するための中空部が形成され
た円筒状の基台と、 前記基台の前記導入口側に位置する端面に接合された中
空部を有する台座と、 前記台座の前記導入口側に位置する端面に接合された半
導体変換素子とを備え、 隣接する前記基台及び前記台座と前記台座及び前記半導
体変換素子は、相互いの部材同士の熱膨張係数が近似さ
れる部材であることを特徴とする圧力変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988159035U JPH0712911Y2 (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 圧力変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988159035U JPH0712911Y2 (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 圧力変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0279437U JPH0279437U (ja) | 1990-06-19 |
| JPH0712911Y2 true JPH0712911Y2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=31439889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988159035U Expired - Lifetime JPH0712911Y2 (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 圧力変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712911Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6076126B2 (ja) * | 2013-02-19 | 2017-02-08 | 株式会社堀場エステック | 構造体 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS44149Y1 (ja) * | 1965-06-18 | 1969-01-07 | ||
| US3697917A (en) * | 1971-08-02 | 1972-10-10 | Gen Electric | Semiconductor strain gage pressure transducer |
-
1988
- 1988-12-07 JP JP1988159035U patent/JPH0712911Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0279437U (ja) | 1990-06-19 |
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