JPS5956136A - 差圧発信器 - Google Patents
差圧発信器Info
- Publication number
- JPS5956136A JPS5956136A JP16607982A JP16607982A JPS5956136A JP S5956136 A JPS5956136 A JP S5956136A JP 16607982 A JP16607982 A JP 16607982A JP 16607982 A JP16607982 A JP 16607982A JP S5956136 A JPS5956136 A JP S5956136A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- central partition
- partition wall
- fixed
- receiving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L13/00—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values
- G01L13/02—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements
- G01L13/025—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements using diaphragms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプロセス変量である２点間の圧力差を測定する
差圧発信器に関するものである。
差圧発信器に関するものである。
例えば管内流体の流量を測定しようとする場合、管内に
オリフィス板を設けて流体抵抗とし、その上流側と下流
側との圧力差を測定して所足の演算式に基づき流量を算
定することが行なわれている。
オリフィス板を設けて流体抵抗とし、その上流側と下流
側との圧力差を測定して所足の演算式に基づき流量を算
定することが行なわれている。
この種の圧力差測定に用いられる差圧発信器は、高圧側
と低圧側との受圧ダイヤフラムに各測定圧力を与え、こ
の圧力による内封液の移動を、封入回路を仕切って設け
た半導体センサの歪によシミ気的出力として取出すよう
に構成されている。
と低圧側との受圧ダイヤフラムに各測定圧力を与え、こ
の圧力による内封液の移動を、封入回路を仕切って設け
た半導体センサの歪によシミ気的出力として取出すよう
に構成されている。
ところが、この種の差圧発信器においては、プロセスの
測定仕様に応じた適切な寸法、強度、材料などを備えた
受圧ダイヤフラムが選定されて用いられたとしても、時
には過大圧力を受けることがあってとの過圧が半導体セ
ンサに及び、これを損傷させることによシ爾後の測定を
不可能にすることがある。そこで従来この過大圧力から
センサを保−する各種の装置ｇｔ、が提案されて差圧発
信器に付設されている。
測定仕様に応じた適切な寸法、強度、材料などを備えた
受圧ダイヤフラムが選定されて用いられたとしても、時
には過大圧力を受けることがあってとの過圧が半導体セ
ンサに及び、これを損傷させることによシ爾後の測定を
不可能にすることがある。そこで従来この過大圧力から
センサを保−する各種の装置ｇｔ、が提案されて差圧発
信器に付設されている。
しかしながら従来の過大圧力保護装置を備えた差圧発信
器においては、過大圧力が発生しない正常の測定圧力下
においても内部機摘が変位して内封液が移動し、差圧が
そのま＼センサに伝達されないので、伝達効￥が低く応
答性が悪いばかりでなく、測定精度が低下するという欠
点があった。
器においては、過大圧力が発生しない正常の測定圧力下
においても内部機摘が変位して内封液が移動し、差圧が
そのま＼センサに伝達されないので、伝達効￥が低く応
答性が悪いばかりでなく、測定精度が低下するという欠
点があった。
不発明は以上のような点に鑑みなされたもので、ボディ
内の中央隔壁を高圧側と低圧側とに２分してその間に形
成した受圧室内に受圧素子を配設し、との受圧素子の中
心部可動端に固定した移動子を中火隔壁の中心部貫通孔
に軸方向へ移動自在に係入させるとともに、中央隔壁の
両側面に板ばねを弾力調節自在に止着して過大圧力印加
時に受圧索子と移動子とを介し弾性変形させかつ受圧ダ
イヤフラムをボディ側に着座させるように構成すること
によシ、測定範囲内での内部封入液の移動を規制して伝
導効率と測定精度ならびに応答性の向上を計った差圧発
信器を提供するものである。以下、不発明の実施例を図
面に基づいて詳細に説明する。
内の中央隔壁を高圧側と低圧側とに２分してその間に形
成した受圧室内に受圧素子を配設し、との受圧素子の中
心部可動端に固定した移動子を中火隔壁の中心部貫通孔
に軸方向へ移動自在に係入させるとともに、中央隔壁の
両側面に板ばねを弾力調節自在に止着して過大圧力印加
時に受圧索子と移動子とを介し弾性変形させかつ受圧ダ
イヤフラムをボディ側に着座させるように構成すること
によシ、測定範囲内での内部封入液の移動を規制して伝
導効率と測定精度ならびに応答性の向上を計った差圧発
信器を提供するものである。以下、不発明の実施例を図
面に基づいて詳細に説明する。
第１図ないし第４図は本発明に係る差圧発信器の実施例
を示し、第１図はその断面図、第２図は板ばねの正面図
と側面図、第３図は過大圧力印加時における差圧発信器
の断面図、第４図は受圧ダイヤフラムへの印加圧力とセ
ンサへの圧力との関係緑図である。図において、差圧発
信器１は円筒部とその両端開口部を閉塞する円板部とで
一体形成されたボディ２を備えており、その上方には密
閉状のセンサ室３が一体形成されている。ボディ２の両
側円板部側面には、断面波形の円板状に形成された高圧
側のバリアダイヤフラム４と低圧側のバリアダイヤフラ
ム５とが、これとハソ同形状のボディ２側面との間にす
き間を設けて周縁部を固定されている。６およびＴはボ
ディ２の両側面にそれぞれボルトで接合されたカバーで
あって、バリアダイヤフラム４，５との間の受圧室８．
９へ向って開口する孔ｔｏ、ｉｉを備えておシ、孔１０
．１１はプロセス流体管路の高圧側と低圧側とにそれぞ
れ連通されている。またバリアダイヤフラム４，５裏の
すき間とボディ２の内室との間は液通路１２．１３で連
通されておシ、さらにセンサ室３の内部とボディ２の内
室との間は同じく液通路１４．１５で連通されている。
を示し、第１図はその断面図、第２図は板ばねの正面図
と側面図、第３図は過大圧力印加時における差圧発信器
の断面図、第４図は受圧ダイヤフラムへの印加圧力とセ
ンサへの圧力との関係緑図である。図において、差圧発
信器１は円筒部とその両端開口部を閉塞する円板部とで
一体形成されたボディ２を備えており、その上方には密
閉状のセンサ室３が一体形成されている。ボディ２の両
側円板部側面には、断面波形の円板状に形成された高圧
側のバリアダイヤフラム４と低圧側のバリアダイヤフラ
ム５とが、これとハソ同形状のボディ２側面との間にす
き間を設けて周縁部を固定されている。６およびＴはボ
ディ２の両側面にそれぞれボルトで接合されたカバーで
あって、バリアダイヤフラム４，５との間の受圧室８．
９へ向って開口する孔ｔｏ、ｉｉを備えておシ、孔１０
．１１はプロセス流体管路の高圧側と低圧側とにそれぞ
れ連通されている。またバリアダイヤフラム４，５裏の
すき間とボディ２の内室との間は液通路１２．１３で連
通されておシ、さらにセンサ室３の内部とボディ２の内
室との間は同じく液通路１４．１５で連通されている。
ボディ２の内室には、ボディ２に外周部′Ｊｆｒ−溶着
された中央隔壁１６によって高圧側の内室１７と低圧側
の内室１８とが隔成されておシ、さらに中央隔壁１６は
高圧側と低圧側とに２分されてその間には受圧室」９が
形成されている。一方、前記センサ室３内には、端子２
０に接続された半導体センサ２１が基板２２上に載貨固
定されておシ、ボディ２内の高圧側゛内室１７へ開口子
る前記液通路１４はセンサ２１の高圧側へ開口されてい
る。
された中央隔壁１６によって高圧側の内室１７と低圧側
の内室１８とが隔成されておシ、さらに中央隔壁１６は
高圧側と低圧側とに２分されてその間には受圧室」９が
形成されている。一方、前記センサ室３内には、端子２
０に接続された半導体センサ２１が基板２２上に載貨固
定されておシ、ボディ２内の高圧側゛内室１７へ開口子
る前記液通路１４はセンサ２１の高圧側へ開口されてい
る。
またボディ２内の低圧側内室１８へ開口する前記液通路
１５はセンサ２１の低圧側へ開口されている。
１５はセンサ２１の低圧側へ開口されている。
符号２３で示すものは断面波形の円板状に形成されて前
記受圧室１９に２室を隔成する受圧素子としてのセンタ
ダイヤフラムであって、周縁の固尾端を中央隔壁１６に
固定されておシ、可動端である中心部には、円板状鍔付
きの移動子２４が同定されている。移動子２４の軸部は
、中央隔壁１６の中心部を貫通して穿設した連通孔２５
に軸方向へ移動自在に係入されており、軸部の端面は無
負荷時に中央隔壁１６の外面とはソ同一平面上に位置す
るように設定されている。さらに中央隔壁１６の両側面
には、第２図に示すように弾性材で側面視円弧状の十字
形に形成された一対の板はね２６゜２Ｔが、それぞれ４
個の止ねじ２８で弾発力調節自在に止着されており、そ
の弾性によって移動子２４の軸方向への移動を規制して
いる。
記受圧室１９に２室を隔成する受圧素子としてのセンタ
ダイヤフラムであって、周縁の固尾端を中央隔壁１６に
固定されておシ、可動端である中心部には、円板状鍔付
きの移動子２４が同定されている。移動子２４の軸部は
、中央隔壁１６の中心部を貫通して穿設した連通孔２５
に軸方向へ移動自在に係入されており、軸部の端面は無
負荷時に中央隔壁１６の外面とはソ同一平面上に位置す
るように設定されている。さらに中央隔壁１６の両側面
には、第２図に示すように弾性材で側面視円弧状の十字
形に形成された一対の板はね２６゜２Ｔが、それぞれ４
個の止ねじ２８で弾発力調節自在に止着されており、そ
の弾性によって移動子２４の軸方向への移動を規制して
いる。
このように構成された差圧発信器１のバリアダイヤフラ
ム４，５とボディ２とのすき間、液通路？２，１３、内
室１７，１Ｂ、連通孔２５、受圧室１９の２室、液通路
１４．１５およびセンサ２１の高圧側、低圧側にはシリ
コンオイル等の内封液２９が封入されている。そして谷
ダイヤフラム４゜５．２３の剛性および板ばね２６．２
７のばね圧は次のように設定されている。すなわち、′
１′９ｒ犀の測定圧範囲内ではセンタダイヤフラム２３
が撓まず、また板ばね２６，２γは中央隔壁１６に圧接
されて移動子２４の軸方向への移動を規制してお９、バ
リアダイヤフラム４，５とボディ２との間にはすき間が
形成されている。そして例えば高圧側のバリアダイヤフ
ラム４に所短圧以上の過大圧力が印加された場合には、
センタダイヤフラム２３が碗み、移動子２４が低圧側の
板ばね２７を押して弾性変形させたのち高圧側のバリア
ダイヤフラム４がボディ２に着座して内封液２９の移動
を停止させる。
ム４，５とボディ２とのすき間、液通路？２，１３、内
室１７，１Ｂ、連通孔２５、受圧室１９の２室、液通路
１４．１５およびセンサ２１の高圧側、低圧側にはシリ
コンオイル等の内封液２９が封入されている。そして谷
ダイヤフラム４゜５．２３の剛性および板ばね２６．２
７のばね圧は次のように設定されている。すなわち、′
１′９ｒ犀の測定圧範囲内ではセンタダイヤフラム２３
が撓まず、また板ばね２６，２γは中央隔壁１６に圧接
されて移動子２４の軸方向への移動を規制してお９、バ
リアダイヤフラム４，５とボディ２との間にはすき間が
形成されている。そして例えば高圧側のバリアダイヤフ
ラム４に所短圧以上の過大圧力が印加された場合には、
センタダイヤフラム２３が碗み、移動子２４が低圧側の
板ばね２７を押して弾性変形させたのち高圧側のバリア
ダイヤフラム４がボディ２に着座して内封液２９の移動
を停止させる。
以上のように構成された差圧発信器の動作ｆ：説明する
。第１図において、プロセス管路の高圧側と孔１０で連
通された高圧側のダイヤフラム４には陥圧が印加され、
また低圧側と孔１１で連通された低圧側のダイヤフラム
５には低圧が印加される。この場合板ばね２６．２７は
中央隔壁１６に圧接されておシ、バリアダイヤフラム４
，５への圧力印加によシ内封液２９はセンサ２１側へ移
動する。このときセンサ２１の高圧側ど低圧側とで内封
液２９の移動による圧力が異なることによシこの圧力差
をセンサ２１が検出し電気信号に変換して発信すること
によシ、これを入力して演算すれば流量、液位等を測定
することができる。
。第１図において、プロセス管路の高圧側と孔１０で連
通された高圧側のダイヤフラム４には陥圧が印加され、
また低圧側と孔１１で連通された低圧側のダイヤフラム
５には低圧が印加される。この場合板ばね２６．２７は
中央隔壁１６に圧接されておシ、バリアダイヤフラム４
，５への圧力印加によシ内封液２９はセンサ２１側へ移
動する。このときセンサ２１の高圧側ど低圧側とで内封
液２９の移動による圧力が異なることによシこの圧力差
をセンサ２１が検出し電気信号に変換して発信すること
によシ、これを入力して演算すれば流量、液位等を測定
することができる。
そして例えば高圧側に所定圧力以上の過大圧力が発生し
て高圧側のバリアダイヤフラム４に印加されると、第３
図に示すように内室１７内の内封液２９は受圧室１９側
へ移動してセンタダイヤフラム２３を撓ませ、移動子２
４が軸方向へ移動して低圧側の板ばね２７を弾性変形さ
せるとともに、高圧側のバリアダイヤフラム４がボディ
２に着座して内封液２９の移動を停止させる。したがっ
てセンサ２１に過大圧力が作用することがなくこれを保
順することができる。低圧側に過大圧力が発生した場合
も全く同様に動作する。
て高圧側のバリアダイヤフラム４に印加されると、第３
図に示すように内室１７内の内封液２９は受圧室１９側
へ移動してセンタダイヤフラム２３を撓ませ、移動子２
４が軸方向へ移動して低圧側の板ばね２７を弾性変形さ
せるとともに、高圧側のバリアダイヤフラム４がボディ
２に着座して内封液２９の移動を停止させる。したがっ
てセンサ２１に過大圧力が作用することがなくこれを保
順することができる。低圧側に過大圧力が発生した場合
も全く同様に動作する。
第４図は横軸にバリアダイヤフラムへの差圧ΔＰ１縦軸
にセンサへの作用圧力Ｐをとって示す圧力の関係線図で
あって、点Ｐ１は過大圧力が印加されて過大圧力保護装
置が作動を開始した点を示しておシ、点Ｐ２はこの作動
が終了した点を示している。
にセンサへの作用圧力Ｐをとって示す圧力の関係線図で
あって、点Ｐ１は過大圧力が印加されて過大圧力保護装
置が作動を開始した点を示しておシ、点Ｐ２はこの作動
が終了した点を示している。
図において明らかなように、点Ｐ１までの測定範囲を越
えて過大圧力が印加されるとセンサへの圧力Ｐはわずか
に上昇するが、センサを破壊するに至らず、保護装置の
作動終了後すなわちバリアダイヤフラム４，５が着座し
たのちはこの圧力よシ上昇することがない。そして、測
定範囲内においては圧力が変化しても板はね２６．２７
およびセンタダイヤフラム２３、移動子２４は静止して
おシ、内封液２９はセンサ２１側へのみ移動するから、
機械的なヒステリシスによるエラーが除去でき、測定圧
力に正しく比例した圧力をセンナに加えることができる
とともに、測定差圧ΔＰの変化に対する応答性がきわめ
て良好である。
えて過大圧力が印加されるとセンサへの圧力Ｐはわずか
に上昇するが、センサを破壊するに至らず、保護装置の
作動終了後すなわちバリアダイヤフラム４，５が着座し
たのちはこの圧力よシ上昇することがない。そして、測
定範囲内においては圧力が変化しても板はね２６．２７
およびセンタダイヤフラム２３、移動子２４は静止して
おシ、内封液２９はセンサ２１側へのみ移動するから、
機械的なヒステリシスによるエラーが除去でき、測定圧
力に正しく比例した圧力をセンナに加えることができる
とともに、測定差圧ΔＰの変化に対する応答性がきわめ
て良好である。
さらに、板ばね２６．２７は上ねじ２８を回動進退させ
ることによシそのばね圧が調節可能に構成されておシ、
各発信器ごとに調節が行なわれる。
ることによシそのばね圧が調節可能に構成されておシ、
各発信器ごとに調節が行なわれる。
これは移動子２４の移動を規制する板ばね２４のばね圧
が測定レンジに対応して決められていても、各部品の製
造誤差や機能のばらつきによって各発信ごとに差が出る
のでこれを調節するものであり、この調節によってばら
つきを容易に吸収することができる。
が測定レンジに対応して決められていても、各部品の製
造誤差や機能のばらつきによって各発信ごとに差が出る
のでこれを調節するものであり、この調節によってばら
つきを容易に吸収することができる。
以上の説明によシ明らかなように、本発明によれば差圧
発信器においてボディ内の中央隔壁を高圧側と低圧側と
に２分してその間に形成した受圧屋内に受圧素子を配設
し、この受圧素子の中心部可動端に固定した移動子を中
央隔壁の中心部貫通孔に軸方向へ移動自在に係入させる
とともに、中央隔壁の両側面に板はねを弾力調節自在に
止着し１−＋＋ て過大圧力印加時に受圧素子と移動子とを介し弾性変形
させ、かつ受圧ダイヤフラムをボディ側に着座させるよ
うに構成することにより、測定範囲内では板ばねで移動
子の移動を規制してボディ内の各部材の移動を規制し、
内封液のセンサ方向以外への移動がなくなるので、機械
的なヒステリシスによるエラーが除去され流体圧力に比
例したきわめて正確な圧力が測定できて測輩梢度が著し
く向上するとともに、流体圧力の変化に対する応答性が
きわめて良好である。また、板ばねのばね圧を調節する
ことができるので、部品の製造課差や機能のばらつきを
容易に吸収することができ、過大圧力保護装置が向上す
る。
発信器においてボディ内の中央隔壁を高圧側と低圧側と
に２分してその間に形成した受圧屋内に受圧素子を配設
し、この受圧素子の中心部可動端に固定した移動子を中
央隔壁の中心部貫通孔に軸方向へ移動自在に係入させる
とともに、中央隔壁の両側面に板はねを弾力調節自在に
止着し１−＋＋ て過大圧力印加時に受圧素子と移動子とを介し弾性変形
させ、かつ受圧ダイヤフラムをボディ側に着座させるよ
うに構成することにより、測定範囲内では板ばねで移動
子の移動を規制してボディ内の各部材の移動を規制し、
内封液のセンサ方向以外への移動がなくなるので、機械
的なヒステリシスによるエラーが除去され流体圧力に比
例したきわめて正確な圧力が測定できて測輩梢度が著し
く向上するとともに、流体圧力の変化に対する応答性が
きわめて良好である。また、板ばねのばね圧を調節する
ことができるので、部品の製造課差や機能のばらつきを
容易に吸収することができ、過大圧力保護装置が向上す
る。
第１図ないし第４図は本発明に係る差圧発信器の実施例
を示し、第１図はその断面図、第２図は板ばねの正面図
および側面図、第３図は過大圧力印加時における差圧発
信器の断面図、第４図は受圧ダイヤフラムへの印加圧力
とセンサに作用する圧力との関係線図である。 １・・・・差圧発信器、２・・・・ボディ、４゜５・・
・・バリアダイヤフラム、１４，１５・Φ・・液通路、
１６・・・・中央ｈ★壁、１７．１８・・・・内室、１
９・・・・受圧室、２１φ・・・センサ、２３ ＠ Ｉ
Ｉ ＠ Ｉ＋センタダイヤフラム、２４・・・・移動子
、２５・・・・連通孔、２６．２７・・・・板ばね、２
８・・・・止ねじ。 特許出願人 山武ハネウェル株式会社代理人
山川政樹（ほか１名）
を示し、第１図はその断面図、第２図は板ばねの正面図
および側面図、第３図は過大圧力印加時における差圧発
信器の断面図、第４図は受圧ダイヤフラムへの印加圧力
とセンサに作用する圧力との関係線図である。 １・・・・差圧発信器、２・・・・ボディ、４゜５・・
・・バリアダイヤフラム、１４，１５・Φ・・液通路、
１６・・・・中央ｈ★壁、１７．１８・・・・内室、１
９・・・・受圧室、２１φ・・・センサ、２３ ＠ Ｉ
Ｉ ＠ Ｉ＋センタダイヤフラム、２４・・・・移動子
、２５・・・・連通孔、２６．２７・・・・板ばね、２
８・・・・止ねじ。 特許出願人 山武ハネウェル株式会社代理人
山川政樹（ほか１名）
Claims (1)
- 中央隔壁で隔成されセンサの高圧側と低圧側との間をそ
れぞれ液通路で連通された液封入型の２室を有するボデ
ィと、このボディの両側受圧面にそれぞれ配設された受
圧ダイヤフラムとを備えた差圧発信器において、前記中
央隔壁を高圧側と低圧側とに２分してその間に受圧室を
形成し、周縁部固定端が前記中央隔壁側に固定され中心
部可動端がその変位方向に中央隔壁を貫通する連通孔内
の移動子に固定された受圧素子を前記受圧室内に配設す
るとともに、通常測定圧力範囲内では弾性で前記移動子
の移動を規制し前記受圧素子への過大圧力印加時には前
記移動子に押されて弾性変形する板ばねを前記中央隔壁
の両側面に弾発力調節自在に止着し、かつ前記受圧ダイ
ヤフラムの弾性を過大圧力印加時に前記ボディ側に着座
するように設足したことを特徴とする差圧発信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16607982A JPS5956136A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 差圧発信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16607982A JPS5956136A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 差圧発信器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5956136A true JPS5956136A (ja) | 1984-03-31 |
| JPH0322572B2 JPH0322572B2 (ja) | 1991-03-27 |
Family
ID=15824586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16607982A Granted JPS5956136A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 差圧発信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5956136A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129832A (en) * | 1980-02-13 | 1981-10-12 | Honeywell Inc | Differential pressure transmitter |
-
1982
- 1982-09-24 JP JP16607982A patent/JPS5956136A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56129832A (en) * | 1980-02-13 | 1981-10-12 | Honeywell Inc | Differential pressure transmitter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0322572B2 (ja) | 1991-03-27 |
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