JPS5926268Y2 - 圧力計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は圧力計に関するものである。

更に詳述すれば、測定流体に接するダイアフラムを移動
容量電極とし、このダイアフラムに対向して固定容量電
極が配置され、測定流体の圧力の変動によるダイアフラ
ムの変位を静電容量変化として検出するようにされた圧
力計に関するものである。

第１図は、従来より一般に使用されている圧力計の従来
例である。

図において、１はダイアフラムユニットで、円筒状のブ
ロック１１とブロック１１の底面をなすダイアフラム１
２よりなり、ダイアフラム１２は移動容量電極として機
能する。

２は円柱状のボディで、一面側に凸部２１を有し、他面
側に凹部２２が形成されている。

而して、凸部２１はダイアフラムユニット１に挿入固定
され、ダイアフラム１２に対向する面２３は凹球面状を
なし、ダイアフラム１２と室２４を構成する。

３は凹部２２を覆うシールダイアフラムで、凹部２２と
室２５を形成する。

２６は室２４と室２５を連通する連通孔である。

２７は、ボディ２にその一端が接続されたリードである
。

４は室２４、２５と連通孔２６を満す封入液である。

５は面２３の表面に設けられ球面状をなす固定容量電極
である。

５１は固定容量電極５より外部に導き出されたリードで
ある。

６は固定容量電極５およびリード５１をボディ２から絶
縁する絶縁体で、この場合は、封着用ガラスが用いられ
ている。

以上の構成において、図の左方から高い測定圧ＰＨが、
図の右方から低い測定圧ＰＬが加わると、同圧力の差圧
に対応してダイアフラム１２の中央部が変位し、ダイア
フラム１２と固定容量電極５との静電容量が変化する。

この容量変化は（以下「受圧セル容量」と称する。

）リード２７．５１より取り出され、この信号値と別置
されたアンプ部（図示せず）に設けられた固定容量（以
下「基準容量」と称する。

）との差を差動的に処理して電気信号に変換増幅される
。

この場合、受圧セル容量と基準容量との初期アンバラン
ス大に起因する零調−スパン調の相互干渉が大きい。

即ち、零点を調整するとスパン幅が変化し、スパン幅を
調整すると零点が変化する度合が大きく生ずる。

また、同容量の配置個所が離れているために生じる温度
誤差が大きい。

たとえば、測定流体が高温のため装置の後流体部分附近
のみが高温となる場合、受圧セル容量のみが高温にさら
され、基準容量との温度誤差が大きくなる。

本考案は、これらの問題点を解決したものである。

本考案の目的は、初期容量のアンバランスの減少と温度
特性の向上された圧力計を提供するにある。

第２図は、本考案の一実施例の構成説明図である。

図において、第１図と同一記号は同一機能を示す。

以下、第１図と相違部分のみを説明する。図において、
１２１はダイアフラム１２の中心部に一端が固定された
円柱状のスタッドである。

７はスタッド１２１の先端側にダイアフラムに対向して
固定された円板状の、この場合は、絶縁材のセラミック
からなる、プレートである。

７１．７２は、第３図に示すごとくプレート７の外周部
を断面■形状に構成する斜面である。

８１，８２は斜面７１，７２に、プレート７の中心軸を
中心に、リング状にそれぞれ設けられた可動容量電極で
ある。

１３は斜面７１゜７２に対向して、ダイアフラムユニッ
ト１に設けられたＶ字状の溝である。

１３１．１３２は可動容量電極８１、８２に対向して溝
１３に設けられた固定容量電極である。

１３３．１３４は固定容量電極１３１．１３２をダイア
フラムユニット１より絶縁する絶縁体で、この場合は、
封着用ガラスが用いられている。

以上の構成において、測定圧が加わると、ダイアフラム
１２が変位し、これにつれて、プレート７が図の右方向
に移動する。

このため、可動容量電極８１と固定容量電極１３１との
間隙は広がり、可変容量電極８２と固定容量電極１３２
との間隙は狭まる。

したがって、可変容量電極８１と固定容量電極１３１と
の静電容量Ｃ８、と、可変容量電極８２と固定容量電極
１３２との静電容量Ｃ８□とは第４図に示す如き特性を
示す。

而して、静電容量Ｃ８、とＣ８□を差動的に処理すれば
、Ｃ８□と０８□の差はダイアフラム１２の変位量に対
応する。

而も、可変容量電極８１と８２及び固定容量電極１３１
と１３２は、はぼ同一個所にあるので初期容量があわせ
やすい。

また、周囲温度等の変化により、可変容量電極８１と固
定容量電極１３１との間隙、及び、可変容量電極８２と
固定容量電極１３２との間隙が同じ様に変化しても、差
動的に処理されるので、ゼロ点が変動しない。

また、周囲温度変化等により、封入液４の誘電率が変化
しても、差動的に処理され、補正できるので、温度誤差
とならない。

また、可変容量電極８１と８２、及び、固定容量電極１
３１と１３２は、■状の斜面に設けるようにしたので、
たとえば、蒸着等により電極を形成する場合に、一方向
よリ一工程で形成することが出来、電極形成作業が容易
なものが得られる。

なお、前述の実施例においては、差圧を測定する場合に
ついて述べたが、シールダイアフラム３に加わる圧力を
大気圧に、若しくは、シールダイアフラム３及び封入液
４を除いて、ゲージ圧を測定する。

あるいは、封入液４のかわりに真空にして、絶対圧を測
定できることは勿論である。

また、可変容量電極８１．８２及び固定容量電極１３１
、１３２は装置本体から絶縁されているので、電気回路
構成の選択の自由度が大きいものが得られる。

なお、可変容量電極８１．８２か固定容量電極１３１、
１３２のいずれか一方を接地してもよいことは勿論であ
る。

この場合には、絶縁体１３３．１３４を必要としないか
、或いは、プレート７を絶縁線で構成しなくてもよい利
点が得られる。

また、前述の実施例においては、プレート７の周面をＶ
字状の凸面とし、ボディ２側にＶ字形の凹面を設けたが
、第５図に示す如く、プレート７の周面をＶ字状の凹面
とし、ボディ２側にＶ字形の凸面を設けたものでもよい
ことは勿論である。

以上説明したように、本考案によれば、初期容量のアン
バランスの減少と温度特性の向上された圧力計を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来より一般に使用されている圧力計の従来
例、第２図は本考案の一実施例の構成説明図、第３図は
第２図の要部構成説明図、第４図は第３図の動作説明図
、第５図は本考案の他の実施例の構成説明図である。 １・・・・・・ダイアフラムユニット、１１・・・・・
・ブロック、１２・・・・・・ダイアフラム、１２１・
・・・・・スタッド、１３・・・・・・溝、１３１・・
・、１３２・・・・・・固定容量電極、７・・・・・・
プレート、７１、７２・・・・・・斜面、８１．８２・
・・・・・可動容量電極。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ボディと、該ボディに固定され測定圧を受圧するダイア
   フラムと、該ダイアフラムに平行して連結されその外周
   部分が■形状の斜面をなすプレートと、該プレートの斜
   面にリング状に設けられた可動容量電極とを具備し、該
   可動容量電極に対向した前記ボテ゛イ部分を固定容量電
   極としてなる圧力計。