JPH0749397Y2 - 差圧伝送器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、静電容量型差圧測定装置に関する。

（従来の技術） 次に図面を用いて従来例を説明する。第２図は従来の差
圧伝送器の主要部の断面構成図である。

図において、１はセンサハウジング、２はセンサハウジ
ング１内に設けられ、内部に第３室３が形成されたアル
ミナブロックである。この第３室３内には差圧センサ４
が配設されている。

差圧センサ４は移動電極として作用するメインダイアフ
ラム５と、このメインダイアフラムの両サイドに設けら
れた固定電極6,7とから構成されている。

８はセンサハウジング１に連設された受圧部ボディであ
る。この受圧部ボディ８内にはセンタダイアフラム９に
よって仕切られた第１室10及び第２室11が形成されてい
る。そして、第１室10の波形加工が施された開放面には
第１のバックアップネスト12が、第２室11の波形加工が
施された開放面には第２のバックアップネスト13がそれ
ぞれ設けられている。そして、バックアップネスト12,1
3に対向して、第１のシールダイアフラム14,第２のシー
ルダイアフラム15が設けられている。

更に、第１及び第２のシールダイアフラム14,15の外縁
には第１及び第２の環状ダイアフラム16,17が設けられ
ている。

18は第１室10から差圧センサ４へ連通するように設けら
れた第１の連通孔、19は第２室11から差圧センサ４へ連
通するように設けられた第２の連通孔である。20は第１
の環状ダイアフラム16と受圧部ボディ８により形成され
る隙間と第３室３とを連通する第３の連通孔、21は第２
の環状ダイアフラム17と受圧部ボディ８により形成され
る隙間と第３室３とを連通する第４の連通孔である。

そして、第１乃至第３室10,11,3および第１乃至第４の
連通孔18,19,20,21には封入液（例えば、シリコンオイ
ル）22が充填されている。

また、23はパッキン24を介して受圧部ボディ８に取り付
けられるフランジである。

次に、上記構成の作動を説明する。シールダイアフラム
14,15に加えられた圧力は第１及び第２の連通穴18,19を
経由して差圧センサ４へ伝達される。そして、差圧セン
サ４のメインダイアフラム５を変位させる。圧力の差圧
に比例する変位を測定ダイアフラム５と固定電極6,7間
の静電容量の変化として検出し、電気信号に変換する。

高い静圧の測定圧が加わった場合には、シールダイアフ
ラム14,15に高い静圧が加わると共に、環状ダイアフラ
ム16,17にも高い静圧が加わり、第３及び第４の連通孔2
0,21を介して第３室３に静圧が加わるので、差圧センサ
４は静圧中におかれることになり、メインダイアフラム
５には、静圧に起因するひずみが生じないので、静圧に
よるスパン変動は生じない。

一方、過大圧印加時には、センタダイアフラム９が変形
し、高圧側の封入液22の移動量を吸収する。そして、シ
ールダイアフラム14又は15がバックアップネスト12又は
13に着座することにより、以後、封入液22の移動はなく
なり、メインダイアフラム５は過大圧は加わらず、した
がって、過大圧から保護される。

（考案が解決しようとする課題） 上記構成の従来例において、シールダイアフラム14,15
の外縁に環状ダイアフラム16,17を設けている。よっ
て、シールダイアフラム16,17が有効に利用されいない
という問題点がある。つまり、測定圧力を受けるシール
ダイアフラム14,15の径が小さいと、ダイアフラムの容
積変化定数が小さく、ばね定数が大きくなる。よって、
フランジ23の締め付けによるシールダイアフラム14,15
の変形に起因するゼロ点スパン変化が大きくなり、差圧
センサ４のドリフトが大きくなる。又、ダイアフラムの
容積変化定数が小さいので、左右の封入液22のアンバラ
ンスから出る温度誤差が大きくなる。更に、センタダイ
アフラム９の変形に起因する温度誤差，静圧誤差も大き
くなる。

本考案は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、シールダイアフラムを有効に利用して、外乱の影響
を受ける割合が少ない差圧伝送器を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決する本考案は、センサハウジング内に設
けられた第３室と、この第３室内に設けられた差圧セン
サと、前記センサハウジングに連設された受圧部ボディ
と、受圧部ボディ内に設けられたセンタダイアフラムに
よって仕切られた第１室及び第２室と、これら第１室及
び第２室にそれぞれの開放面に設けられた第１及び第２
の環状ダイアフラムと、これら第１及び第２室のそれぞ
れの開放面に、前記環状ダイアフラムを覆うように設け
られ、測定圧力を受ける第１及び第２のシールダイアフ
ラムと、前記第１室から前記差圧センサへ連通するよう
に設けられた第１の連通孔と、前記第２室から前記差圧
センサへ連通するように設けられた第２の連通孔と、前
記第１の環状ダイアフラムと受圧部ボディにより形成さ
れる隙間と前記第３室とを連通する第３の連通孔と、前
記第２の環状ダイアフラムと受圧部ボディにより形成さ
れる隙間と前記第３室とを連通する第４の連通孔と、前
記第１乃至第３室および前記第１乃至第４の連通孔を充
填する封入液とからなるものである。

（作用） 本考案の差圧伝送器において、測定圧力を受けるシール
ダイアフラムは環状ダイアフラムを覆うように設けられ
ているので、シールダイアフラムの径が広がる。

（実施例） 次に図面を用いて本考案の一実施例を説明する。第１図
は本考案の一実施例を説明する断面構成図である。

この図において、31はセンサハウジング、32はセンサハ
ウジング31内に設けられ、内部に第３室33が形成された
アルミナブロックである。この第３室33内には差圧セナ
34が配設されている。

差圧センサ34は移動電極として作用するメインダイアフ
ラム35と、このメインダイアフラムの両サイドに設けら
れた固定電極36,37とから構成されている。

38はセンサハウジング31に連設された受圧部ボディであ
る。この受圧部ボディ38内にはセンタダイアフラム39に
よって仕切られた第１室40及び第２室41が形成されてい
る。そして、第１室40の波形加工が施された開放面には
第１のバックアップネスト42が、第２室41の波形加工が
施された開放面には第２のバックアップネスト43がそれ
ぞれ設けられている。そして、第１及び第２室40及び41
の開放面の外周近傍には第１及び第２の環状ダイアフラ
ム44,45が設けられている。そして、これら環状ダイア
フラム44,45を覆うように第１及び第２のシールダイア
フラム46,47が設けられている。

48は第１室40から差圧センサ34へ連通するように設けら
れた第１の連通孔、49は第２室41から差圧センサ34へ連
通するように設けられ第２の連通孔である。50は第１の
環状ダイアフラム46と受圧部ボディ38により形成される
隙間と第３室33とを連通する第３の連通孔、51は第２の
環状ダイアフラム47と受圧部ボディ38により形成される
隙間と第３室33とを連通する第４の連通孔である。

そして、第１乃至第３室40,41,33および第１乃至第４の
連通孔48,49,50,51には封入液（例えば、シリコンオイ
ル）52が充填されている。

また、53はパッキン54を介して受圧部ボディ38に取り付
けられるフランジである。

次に、上記構成の作動を説明する。シールダイアフラム
46,47に加えられたそれぞれの圧力は第１及び第２の連
通穴48,49を経由して差圧センサ34へ伝達される。そし
て、差圧センサ34のメインダイアフラム35を変位させ
る。測定圧力の差圧に比例する変位を測定ダイアフラム
35と固定電極36,37間の静電容量の変化として検出し、
電気信号に変換する。

高い静圧の測定圧が加わった場合には、シールダイアフ
ラム46,47に高い静圧が加わると共に、環状ダイアフラ
ム44,45にも高い静圧が加わり、第３及び第４の連通孔5
0,51を介して第３室33に静圧が加わるので、差圧センサ
34は静圧中におかれることになり、メインダイアフラム
35には、静圧に起因するひずみが生じないので、静圧に
よるスパン変動は生じない。

一方、過大圧印加時には、センタダイアフラム39が変形
し、高圧側の封入液52の移動量を吸収する。そして、シ
ールダイアフラム46又は47がバックアップネスト42又は
43に着座することにより、以後、封入液52の移動はなく
なり、メインダイアフラム35は過大圧は加わらず、した
がって、過大圧から保護される。

上記構成によれば、測定圧力を受けるシールダイアフラ
ム46,47は環状ダイアフラム44,45を覆うように設けられ
ているので、シールダイアフラムの径が広がり、シール
ダイアフラム46,47が有効に利用されている。よって、
ダイアフラムの容積変化定数が大きく、ばね定数が小さ
くなる。このダイアフラムの容積変化定数は径の６乗に
比例して大きくなり、ばね定数は径の４乗に逆比例す
る。

従って、フランジ53の締め付けによるシールダイアフラ
ム46,47の変形に起因するゼロ点スパン変化が小さく、
差圧センサ34のドリフトが小さくなる。又、ダイアフラ
ムの容積変化定数が大きいので、左右の封入液52のアン
バランスから出る温度誤差が小さくなる。更に、センタ
ダイアフラム39の変形に起因する温度誤差，静圧誤差も
小さくなる。

（考案の効果） 以上述べたように本考案によれば、測定圧力を受けるシ
ールダイアフラムを環状ダイアフラムを覆うように設け
たことにより、シールダイアフラムの有効利用が図れ、
外乱の影響を受ける割合が少ない差圧伝送器を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を説明する断面構成図、 第２図は従来の差圧伝送器の主要部の断面構成図であ
る。 これらの図において、 1,31…センサハウジング 3,33…第３室、4,34…差圧センサ 5,35…メインダイアフラム 8,38…受圧部ボディ 9,39…センタダイアフラム 10,40…第１室、11,41…第２室 12,42…第１のバックアップネスト 13,43…第２のバックアップネスト 14,46…第１のシールダイアフラム 15,47…第２のシールダイアフラム 16,44…第１の環状ダイアフラム 17,45…第２の環状ダイアフラム 18,48…第１の連通孔 19,49…第２の連通孔 20,50…第３の連通孔 21,51…第４の連通孔、22,52…封入液

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】センサハウジング（31）内に設けられた第
   ３室（33）と、 この第３室（33）内に設けられた差圧センサ（34）と、 前記センサハウジング（31）に連設された受圧部ボディ
   （38）と、 受圧部ボディ（38）内に設けられたセンタダイアフラム
   （39）によって仕切られた第１室（40）及び第２室（4
   1）と、 これら第１室及び第２室（40,41）にそれぞれの開放面
   に設けられた第１及び第２の環状ダイアフラム（44,4
   5）と、 これら第１及び第２室（41,40）のそれぞれの開放面
   に、前記環状ダイアフラム（44,45）を覆うように設け
   られ、測定圧力を受ける第１及び第２のシールダイアフ
   ラム（46,47）と、 前記第１室（40）から前記差圧センサ（34）へ連通する
   ように設けられた第１の連通孔（48）と、 前記第２室（41）から前記差圧センサ（34）へ連通する
   ように設けられた第２の連通孔（49）と、 前記第１の環状ダイアフラム（44）と受圧部ボディ（3
   8）により形成される隙間と前記第３室（33）とを連通
   する第３の連通孔（50）と、 前記第２の環状ダイアフラム（45）と受圧部ボディ（3
   8）により形成される隙間と前記第３室（33）とを連通
   する第４の連通孔（51）と、 前記第１乃至第３室（40,41,33）および前記第１乃至第
   ４の連通孔（48,49,50,51）を充填する封入液（52）と
   からなることを特徴とする差圧伝送器。