JPH08507862A - 差圧測定変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、長手方向軸線に対して横方向に二分された内部ハウジングを有し、その両ハウジング部分の間に、圧力センサを取付けられている中央ダイアフラムが張られており、またその一方のハウジング部分が孔のなかに電気リードを含んでおり、その外側延長部が孔の拡大部分のなかに位置している差圧測定変換器に関する。電気リードに関してこのような測定変換器の製造を簡単化するため、孔（３１）が測定変換器の長手方向軸線（３２）に対して平行に設けられている。孔（３１）は他方のハウジング部分（３）のほうに向けられたその端部に拡大部分（３３）を有し、他方のハウジング部分（３）と反対方向のほうに向けられたその端部において外方へ通ずる横孔（４４）に移行している。

Description

【発明の詳細な説明】 差圧測定変換器 本発明は、長手方向軸線に対して横方向に二分された内部ハウジングを有し、 その両ハウジング部分の間に圧力センサを取付けられている中央ダイアフラムが 張られており、またその一方のハウジング部分が孔のなかに電気リードを含んで おり、その外側延長部が孔の拡大部分のなかに位置している差圧測定変換器に関 する。 公知の差圧測定変換器（米国特許第4135408号明細書）では、電気リードを受 け入れる孔が測定変換器の長手方向軸線に対して横方向に外から内へ延びている 。電気リードが外側延長部で内側の段落に向かって押されるように、孔は外方に 向かって広げられている。外側延長部と段落との間にＯリングが置かれており、 それによって外方への確実な密閉が行われる。公知の差圧測定変換器では電気リ ードに測定変換器の内部の全静圧が作用するので、電気リードの外側延長部に対 して中実なねじが孔のなかにねじ締めされている。 本発明の課題は、電気リードの配置に関して比較的簡単に製造することのでき る差圧測定変換器を提案することにある。 この課題を解決するため、冒頭に記載した種類の差圧測定変換器において、本 発明によれば、孔が長手方向軸線に対して平行に延びており、また他方のハウジ ング部分のほうに向けられたその端部に拡大部分を有し、他方のハウジング部分 と反対方向のほうに向けられたその端部において孔は外方へ通ずる横孔に移行し ている。 本発明による差圧測定変換器の主要な利点は、孔の配置およびその形態により 電気リードがその外側延長部で静的内圧により、孔の拡大部により形成される延 長部に向けて押され、それによって静的内圧による電気リードの圧力負荷が一方 のハウジング部分により支えられることにある。従って、電気リードに及ぼされ る静圧を支えるための中実なねじ締めは本発明による差圧測定変換器では必要で ない。 電気リードを受け入れる孔の配置および電気リード自体の取付は、本発明によ る差圧測定変換器においては有利なことに、電気リードをその外側延長部の範囲 内で一方のハウジング部分と溶接することを可能にする。その際に溶接個所は本 発明による差圧測定変換器の内部空間を外部に対して密封する役割のみをする。 溶接個所が圧力負荷に曝されないので、溶接の質に高度の要求を満足しなくても よい。 本発明による差圧測定変換器では圧力センサと電気リードとの間の電気的接続 はさまざまな仕方で、たとえば個々の電気導体により行われ得る。しかし、簡単 な組立を顧慮して、圧力センサと電気リードとの間に帯状の導体箔が延びている と特に有利である。ピエゾ抵抗式圧力測定セルをそのボンドワイヤに関して直接 に合成樹脂箔材料セクションの上の導線と接続することはドイツ特許出願公開第 3500613A1号明細書から公知であるが、ボンド板およびハウジングを設けられた 完成された圧力センサを電気リードと簡単な仕方で接続することを狙いとしてい ない。 本発明による差圧測定変換器において使用可能な通常の圧力センサの組立高さ を顧慮して、帯状の導体箔が圧力センサの傍で曲げられることにより中央ダイア フラムに密に導かれるようにすると有利である。こうして簡単な仕方で、中央ダ イアフラムまたはその上に取付けられた圧力センサの運動自由度への影響が排除 され得る。 圧力センサと電気リードとの間の電気的接続に関して本発明による差圧測定変 換器の特に簡単な組立を可能にするため、帯状の導体箔が電気リードの範囲内で ループを形成すると有利である。このループにより帯状の導体箔が圧力センサと の電気的接続の後に簡単な仕方で電気リードの電気端子とろう付けされ得る。な ぜならば、このろう付け個所へのアクセスがループを開くことにより特によく保 証されるからである。 図１は本発明による差圧測定変換器の実施例の縦断面図、また 図２は図１による差圧測定変換器の内側ハウジングのハウジング部分の範囲の 分解図である。 図１に示されている差圧測定変換器は、図面中で上側の一方のハウジング部分 ２および（図面中で下側の）他方のハウジング部分３を含んでいる内側ハウジン グ１を有する。一方のハウジング部分２は中央に凹み４を有する。他方のハウジ ング部分３も別の中央の凹み５を設けられている。中央の凹み４および５により 形成される空所のなかに、中央ダイアフラム７の上に取付けられている圧力セン サ６が位置している。中央ダイアフラム７は内側ハウジング１のハウジング部分 ２と３との間で外縁において公知の仕方で溶接により張られている。 圧力センサ６はたとえば詳細にはゲー・エールラー著「ピエゾ抵抗式シリコン 基本圧力センサ」アーエムアーゼミナー、ハイデルベルグ、１９８９年３月１４ 〜１５日、、第８１〜９５頁に記載されているように構成されている。この圧力 センサは公知のセンサ要素９から成っており、また同じく公知の仕方でボンド板 １０の上に取付けられている。その電気端子は、後で図２と関連して詳細に説明 されるように、帯状の導体箔１１を介して電気リード１２と接続されている。 一方のハウジング部分２の中央の凹み４は内側チャネル１３を介して公知の仕 方で隔離ダイアフラム１４を介して、また開口１６を介して圧力を供給される前 室１５と圧力を伝導するように接続されている。前室１５は外側ハウジングキャ ップ１７内の凹みにより形成される。 相応して、他方のハウジング部分３の別の中央の凹み５は別の内側チャネル１ ８および別の隔離ダイアフラム１９を介して、また開口２１を介して圧力を供給 される別の前室２０と圧力を伝導するように接続されている。前室２０は、締め ねじ２３および２４を介して他方のハウジングキャップ１７と、Ｏリング２５お よび２６を中間に置いて締め付けられている別のハウジングキャップ２２とによ り形成されている。 両ハウジング部分２および３の内側チャネル１３および１８の内側には公知の ようにして、チャネル２７および２８を経て公知の仕方で入れられる油が位置し ている。これらのチャネル２７および２８は続いて、概要のみを示されている密 閉装置２９および３０により密に閉じられる。 図１からさらにわかるように、一方のハウジング部分２は差圧測定変換器の長 手方向軸線に対して平行な孔３１を有する。この孔３１は、他方のハウジング部 分３のほうに向けられたその端部に拡大部３３を設けられている。電気リード１ ２は電気リード１２の外側の金属シリンダ３５に相応の延長部３４を有する。外 側の延長部３４により電気リード１２は、拡大部３３により形成されている段落 ３６に向けて押されている。 電気リード１２はガラスブロック３７のなかに埋込まれた電気接触ピン３８を 含んでおり、これらのピンは両側で電気リード１２から突出している。従って、 接触ピン３８の図１中で下側の端部３９を帯状の導体箔１１と接続する可能性が 生じ、この導体箔はベンディングの後に１つの平面内で中央ダイアフラム７に対 して平行に延びまたセラミックスブロック４０の周りにループ４１を形成し、そ の圧力センサ６の方向とは逆の端部で接触ピン３８とろう付けされる。別のセラ ミックス片４２は予め接触ピン３８の端部３９の上に押し込められている。図１ 中で上側の端部で接触ピン３８は同じく別の帯状の導体箔４３の上の導体帯とろ う付けにより接続されている。この別の帯状の導体箔は孔３１まで延びている横 孔４４を通して外方に導かれている。 図１に示されている差圧測定変換器では電気リード１２の下側の空間は静圧を 与えられ、従ってこの静圧は電気リード１２にも作用する。それにより電気リー ド１２に及ぼされる負荷は外側延長部３４を介して一方のハウジング部分２に伝 達されるので、単に差圧測定変換器の内部空間を外方に密閉するためには、外側 延長部の範囲内の簡単な溶接継目で十分である。電気リードの範囲内で静圧を支 えるための他の措置は必要でない。 図１中と一致する部分には等しい符号を付されている図２には、中央ダイアフ ラム７と圧力センサ６がボンド板１０を取付けられた状態で結合されることが示 されている。一般に金属ハウジングを設けられている圧力センサ６を帯状の導体 箔１１から絶縁するために、圧力センサ６の電気接続ピン５１の配置に相応する 凹みを有するセラミック板５０が設けられている。 帯状の導体箔１１をその範囲５２において圧力センサ６の接続ピン５１とろう 付けした後にセラミック覆い板５３がかぶせられ、一方のハウジング部分２に対 しての中央ダイアフラム７の強い振れの際に圧力センサ６の絶縁を達成する。 他方において、内側ハウジング１のハウジング部分２および３のその後の結合 の前にハウジング部分２の一方の孔３１のなかに電気リード１２が入れられ、ま た別の導体箔４３の端部と接触ピン３８がろう付けされる。続いて別のセラミッ ク片４２が電気リード１２の接触ピン３８の図２中では見えない端部３９に取付 けられ、またその後に一方の帯状の導体箔１１の他方の端部５５のろう付けが行 われる。その際に取付けは、セラミック円板４０の周りに帯状の導体箔１１のル ープ４１が形成されるように行われる。円板４０はその際にループの範囲内で帯 状の導体箔１１の屈曲を防止する役割をする。 組立がここまで進められると、内側ハウジングのハウジング部分２および３が 圧力センサ６と中央ダイアフラム７を張った状態で溶接により結合され得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．長手方向軸線に対して横方向に二分された内部ハウジングを有し、その両ハ ウジング部分の間に、圧力センサを取付けられている中央ダイアフラムが張られ ており、またその一方のハウジング部分が孔のなかに電気リードを含んでおり、 その外側延長部が孔の拡大部分のなかに位置している差圧測定変換器において、 孔（３１）が長手方向軸線（３２）に対して平行に延びており、また他方のハ ウジング部分（３）のほうに向けられたその端部に拡大部分（３３）を有し、他 方のハウジング部分（３）と反対方向のほうに向けられたその端部において外方 へ通ずる横孔（４４）に移行していることを特徴とする差圧測定変換器。 ２．電気リード（１２）がその外側延長部の範囲内で一方のハウジング部分（２ ）と溶接されていることを特徴とする請求項１記載の差圧測定変換器。 ３．圧力センサ（６）と電気リード（１２）との間に帯状の導体箔（１１）が延 びていることを特徴とする請求項１または２記載の差圧測定変換器。 ４．帯状の導体箔（１１）が圧力センサ（６）の傍で曲げられて中央ダイアフラ ム（７）に密に導かれていることを特徴とする請求項３記載の差圧測定変換器。 ５．帯状の導体箔（１１）が電気リード（１２）の範囲内でループ（４１）を形 成することを特徴とする請求項３または４記載の差圧測定変換器。