JPS5857501A - 絶対圧力変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被測定流体を導入し、その被測定流体の圧力
と別に設けられた真空状態の空間との圧力差を検知し、
電気信号に変換して外部に出力する絶対圧力変換器に関
する。

第１図に従来使用されている絶対圧力変換器の構μを示
す、被測定流体を導入する導入口１１會有するフランジ
１と絶対圧力変換器本体２とはシールダイアフラム３を
介して密着固定されている。そしてシールダイアフラム
３と７ランー）１とによって禎測定流体導入部４を形成
している。

ま次、上記絶対圧力変換器本体２は穴部２ａを有してお
り、その穴部２ｍの上記シールダイアフラムＳ＠を閉塞
するように感圧素子５が設けられている。そしてその感
圧素子５とシールダイアフラム３とによって空間６が形
成されておシ、その空間６内には、前記被測定流体の圧
力を前記感圧素子５に伝達する圧力伝達媒体７が充填さ
れている。ｔた、絶対圧力変換器本体２の感圧素子５と
反対側は、蓋体８によって密閉されてお〕、その蓋体８
と前記感圧素子５とで空間９を形成している。この空間
９は真空状態（外気を１　ｋｇ７ｃｍ　　とすると−１
ゆ／譚　）を形成している。前記感圧素子５は、圧力伝
達媒体１によって伝達される被測定流体の圧力と上記空
間９との圧力差を感知して、その圧力差に比例した電気
信号に変換してリード線１０を介して貫通部１１を通過
して外部に出力する構成となっている。

したがりて、導入口１ａよシ被測定流体を尋人しシール
ダイアフラム３および圧力伝達Ｈ体１を介して感圧素子
５に上記被測定流体の圧力を伝達する。そして感圧素子
Ｓ　ＦｉＳ空間９の真空圧と前記伝達された被測定流体
の圧力との差を検知して、その差に比例した電気信号で
上記被測定流体の絶対圧力をリード？ＩＭ１６を介して
外部に出力するのである。

しかしながら前記構成の絶対圧力変換器によると、絶対
圧力変換器本体２と蓋体８との接合部等にごくわずかで
もリークが生じると、空間９の真空度が低下してしまい
、感圧素子５の出力ＫＷＪ差が生じることがある。また
、被測定流体の圧力が非常に低い場合には、圧力伝達媒
体１が充填されている空間６も真空に近い状態にな夛、
リード線を覆っている。絶縁被援チ、−プ（テフロン等
）よシガスが生じ感圧素子５からの出力に１差を生じさ
せるという不具合があった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものでその目的とす
るところは、感圧素子を真空封じした空間をさらに高真
空状態の空間部で覆うととＫより、二重真空構造とし、
さらに同真空部に上記感圧素子からの出力を伝達するリ
ード線を配線できるので、真空度低下の危検生がきわめ
て少なく、かつ精度の高い絶対圧力を測定できる絶対圧
力変換器を提供するものである。

以下第２図を参照して本発明の一実施例を説明する。は
ぼ円筒状の開口部を有する絶対圧力変換器本体１２はそ
の両領・を、７ランゾ１１と蓋体１４によって、シール
部１　’Ｊ　ａおよび１４ａを介して密着固定されてい
る魯こ０７ランゾ１１に、被郭、定流体導入口１１ｂを
有し、絶対圧力に換器本体１２との間に介在されたシー
ルダイアフラム１５とによって第１の空間でおる′＠枳
、定流体導入部１６を形成している。そして、部体形状
をなすｉｅ対圧力変換器本体１２の傷体儒ｖＤ酢には＃
；３の空間であるガラス管Ｊ１があるこの第３の空間と
してのガラス管！！内部には、と−タ１８ａを構！ｙ、
要衆とするガラス管吸着用ｒ、夕１８お−よび蒸発源（
一般にはアルカリ土類金撫）１＃が設けられている。こ
れは高真窒秋硬で狂閉された上記ガラス管１１において
、その真空によりてガラス管１ｒ内面よりガヌを二発生
し、内乱ＯＸ窒度を低下させてしまうことがらる為に、
創記ｆラス管ｒＩ＆驚用ｒ、り１８のヒータ１８゛ａに
よりて、前記蒸発源１９を加熱蒸発させ、ガラス管１１
内面を被後してしまい前記ガスの発生を防止し真空度の
低下を睦どうとする為のものである。′また前記ガラス
管１ｒけ、金属製でかつ中空のシャフト２ｏを介して感
圧素子２１と一体化されている。そしてこの一体化され
たガラス管１１．シャフト２＃、感圧素子２ノは上記絶
対圧カ焚換器本体１１に支持体２２を介して固定されて
おシこの支持体２２と絶対圧力変換器本体１２との接触
部２１は、全局溶接すれている。そしてこの支持体２２
とシールダイアフラム１５によって側２の空間２４が形
成され圧力伝達媒体２１が充填されている。又前記蓋体
１４の内１ＩｌｌＫ＃ｉ、前記ガラス管１１を覆うごと
くカバー２６が絶対圧力変換器本体１２に密着固定され
てお夛その接触部２！は全周＃接されている。そしてこ
のカバー１１には真空排気穴２＃ａが設けられている。

そして一般的には、大気中で上記接触部２ｒを全周溶接
し、上記真空排気孔２σａがら真空排気を行ない後述す
る第４の空間を真空状態にして上記真９＃気孔２ｓ１を
封じ込む方法がとられるわけだが本実施例では前記接触
部の全周溶接も真空排気孔ｊｇｍの刺し込みも電子ビー
ム溶接によ〕真空中で同一工程として行なった。これは
作業効率および信頼性を考慮してのことである。そして
上記力ｄ−１６と支持体２２によって第３の空間である
ガラス管１１の外側して第４の空間１８を形成している
。この第４の空間２８内も前記第３の空間としてのガラ
ス管ＩＦ同様高真空状態となっておシ、その内部には前
記感圧素子２１からの信号をリード線２＃を介して中継
する基板３ｏがあ夛前記シャフト２ｏによって支持され
ている。またこの基板ｇｏからの信号を外部へ伝えるリ
ード線Ｊ１は前記絶対圧力変換器本体１１に設けられた
大部１２を通って外部に接続されておル、この穴部３２
はハーメチックシール構造によって完全にシールできる
構成となっている。

以上の構成にもとづいて次に作用について説明する。

まず導入口１１ｂを通って導入部１ｃに被銅定流体が導
入される。導入された被測定流体の圧力は、シールダイ
アフラム１５および圧力伝達媒体１ｊを介して感圧素子
２ノに伝達される。

感圧素子２１は上記被測定流体の圧力と、第３の空間で
あるガラス管１１内の真空圧力との差圧を感知して、そ
の差圧に比例した電気信号を、リード＠ＺＳと介して基
板３０に伝達する。この基板ｓｏＫ伝達された信号けり
−ド＠３１を介して穴部１２を通過して外部に出力され
る。

このとき例えば第３の空間であるガラス管１７に極わず
かのり−ク′が生じたとしても、このガラス管１１のま
わ）は、真空密閉された第４の空間２１となっている為
に１上記ガラス管１７内の真空度は、はとんど低下せず
、あるいは、低下してもその低−下速度はきわめて遅い
ので、前記感圧素子２１よシ出力される出力信号には＃
１とんど誤差は生じないのである。

また従来外部へ出力する媒ンとしてのリード線は圧力伝
達媒体２５が充填されている。第２の空間から絶対圧力
変換器本体１２を貫通して外部と接続されていたが、本
発明の実施例では、第４の空間２８に存する基板ＪＯを
介して同じく第４の空間２８内を配線されたリード線３
１を介して外部に接続されている為に１仮にリード＠３
１を＆つている絶縁被榎材から第４の空間２８の真空に
引ばられてＩスが発生しても、何ら悪影響はないのであ
る。

さらに万−強い衝撃がｆ２ス管１１に加わって、ガラス
管が破壊されたとしても、第４の空間２８の真空度と被
測定流体の圧力との差圧が出力されることになシ、また
破壊されたガラス管ＪＦＩＩＤ破片も絶対圧力変換器本
体１２内部に飛散するだけで外部には飛散せず絶対圧力
変換器としては、何ら問題はないのである。

なお本実施例では、第３の空間の高真空形成をヒータ１
１ａを構成要素とするガラス管吸着ｒ、夕１８によって
蒸発源１９を加熱蒸発させガラス管１１内面を被覆する
仁とＫよりてガラス管１１内面からのガス発止を防止し
て行なうたが、この限シでないことは言５までもない。

すなわち、ガラス管吸着グ、り１８を設けずにあらかじ
めｔｔガラス管７内面を被覆した状態で、このガラス管
ｌｒ管真空中で封じ込めば、上記ガラス管吸着用グ、り
１８を使用した場合と同じ効果が得られるのである。

また本実施例では第３の空間としてガラス管１１を使用
したが真空状態の空間を形成保持できるものならばガラ
ス管１ｒ以外のものでも使用可能となるのである。

以上詳述したように本発明に係る絶対圧力変換器は、被
測定流体が流入する第１の空間部とシールダイア７２ム
を介して圧力伝達媒体を収容する第２の空間部を設け、
この第２の空間部とＳ＊するごとく、第３の空間を真空
状態で隔離し、この第３の空間を同様に真空状態の第４
の空間で覆い、前記第２の空間と第３の空間と傳 の間に感圧変換機構を介在させて、被測定流体の主力と
第３の空間の真空圧との差圧を感知し外部に出力させる
構成をなしている。

し九がりてこの第３の空間を形成している容器に゛リー
ク等が生じても上記第３の空間と同一の真空度をもつ第
４の空間に株われているために、真空度の低下はほとん
どなく、それＫよ′る出力信号の誤差もほとんど生じな
いのであシ、またリード線は第４の空間部に配線されて
いるので、絶縁初す材よりガスが発生しても感圧変換機
構からの出力信号に＃ｉ静誤差生じない今わめてｂｌｆ
の歳い安定した絶対圧力変換器が得られ、るのである。

【図面の簡単な説明】

菓１図は従来の絶対圧力変換器の構成を示した断′＃Ｄ
図、第２区は不発明の一実施例としての絶対圧力変換器
の構成を示した断面図でする。 １６−１ｆ、１（Ｄ空間部、２４　・・・第２の２　間
ｍ、１１・−第３の壁間部、２１・−第４の空間部、１
１・・・感圧素子（感圧変換体）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定流体が流入する第１の空間部と、この第１
   の空間部とシールダイアフラムを介して隔離され上記被
   測定流体の圧力を伝達する圧力伝達媒体を充填する第２
   の空間部と、この第２の空間部と隣接しかつ真９状態で
   隔離された第３の空間部と、この第３の空間部を覆うよ
   うにして設けられ上記第３の空間部と同様に真空状態で
   密閉された第４の空間部と、前記第２の空間部と第３の
   空間部間に介在され、前記被測定流体の圧力と第３の９
   間部の圧力との差を検知しその圧力差に比例した電気信
   号に換えて外部に出力する感圧変換体とを具備したこと
   を特徴とする絶対圧力変換器。
2. （２）　　圧力差に比例した電気信号を外部に出力する
   手段として、感圧変換０体から第４の空間内に配線され
   たリード線を介して出力するようにし次ことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の絶対圧力変換器。