JPS6070329A - 圧力伝送器 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、静電容量式の圧力伝送器に関するものであ
る。

（ロ）従来技術 従来より圧力伝送器には、第１図に示すように、ボディ
ａの片側にフランジｂがボルトＣによって取付けられ、
このボディａに連通路ｄが両側に貫通して形成されると
共に、この連通路ｄより遠心方向に円盤状の圧力検出室
ｅが形成される一方、ボディａの片側に圧力変換室ｆが
フランジｂとの間に形成され、片側に大気圧作用室ｇが
形成され、圧力変換室ｆに厚板スプリングｈが、大気圧
作用室ｇに波形シールダイヤフラムｉが設けられ、この
スプリングｈとシールダイヤフラム１間にシリコンオイ
ルｊが圧力検出室ｅ等に亘り封入されているものがある
。そして更に、スプリングｈの両側にはロッドに、ｆｆ
が連接され、一方のロッドｋが連通路ｄを通り、圧力検
出室ｅに位置する可動電極ｍが取付けられ、他方のロッ
ドβがフランジｂに形成された圧力作用室ｆｌに臨んで
ダイヤフラム０が取イ」けられ、前記圧力検出室ｅに固
定電極ｐが設けられている。

従って、圧力作用室ｎにプロセス圧等が作用してロッド
βが押圧され、厚板スプリングｈが撓み、片方のロッド
ｋが移動する。そして、この移動により可動電極ｍが変
位し、固定電極ｐとのギャップが変化し、このギャップ
変化による静電容量変化を検知信号として導出するよう
になっている。

しかし、この圧力伝送器においては、汎用性等の関係か
ら左右非対称構造となっている。つまり、測定圧力の導
入部に厚板スプリングｈを設けて一旦スプリングｈの撓
みに変換している。これでは周囲の温度やプロセスの温
度等が変化すると、構成部材の膨張等による変位が大気
圧側とプロセス側とで異なることになり、温度影響を受
け易いという問題があった。しかも、大気圧はシリコン
オイルで伝達しているため、温度変化の影響が大きく、
測定信頼性が低かった。

また、厚板スプリングｈをフランジｂで固定しているの
で、構造が複雑であった。

（ハ）目的 この発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、厚板ス
プリングを可動電極に併用して中央に設け、全体を左右
対称構造にして温度影響による変位を左右で相殺すると
同時に、構造を簡略化した圧力伝送器を提供−すること
を目的とするものである。

（ニ）構成 この発明は、上述した目的を達成するために、ボディの
中央部に左右対称形状の圧力検出室が、この圧力検出室
より両側部に向かって同形の２つの連通路がそれぞれ形
成されると共に、両側部に同形の２つの圧力作用室が形
成され、前記圧力検出室の中央に厚板スプリングより成
る左右対称形状の可動電極が、側面に固定電極がぞれぞ
れ設けられ、この可動電極の中心部に同形の２つのロッ
ドが側方に向かって連設され、このロッドが連通路内を
貫通し、先端面が圧力作用室に臨んで受圧面に構成され
ると共に先端部とボディとの間にシールダイヤフラムが
張設される一方、前記圧力検出室が可動電極の両側で同
圧に構成されて成り、前記受圧面に作用した圧力により
可動電極が変位するように構成されている。

（ホ）実施例 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第２図に示すように、１は圧力伝送器であって、静電容
量変化を利用して各種プロセスの圧力を検出するもので
ある。

この圧力伝送器１ば左右対称構造で、ボディ２の中央部
に厚板スプリングより成る可動電極３が設けられ、この
可動電極３のフランジ３ａによってボディ２の中央部に
左右対称形状の圧力検出室２ａが形成されて構成されて
いる。

可動電極３は溝（＝Ｊの平板スプリングで構成されて左
右対称形状になっており、圧力検出室２ａの側面にはこ
の可動電極３と対面する固定電極４が絶縁体５を介して
取付けられ、両電極３．４にはそれぞれリード線６が接
続されている。

前記ボディ２には、圧力検出室２ａより両側方に向かっ
て２本の連通路２ｂ、２Ｃが穿設されており、両速通路
２ｂ、２ｃは同形に形成されている。更に、ボディ２の
両側凹部にはアタッチメント７．８が嵌合固着されてい
る。この両アクソチメント７．８には前記連通路２ｂ、
２Ｃに連続し且つこの連通路２ｂ、２ｃと同径の凹所が
形成されて、プロセス側圧力作用室７ａと大気側圧力作
用室８ａとを構成している。このプロセス側のアタッチ
メント７はボディ２よりやや突出し、圧力作用室７ａよ
り通路７ｂを介して圧力導入路７Ｃが形成される一方、
大気側のアタッチメント８はボディ２と面一に形成され
、圧力作用室８ａが通路８ｂを介して大気に開放されて
いる。この両アクソチメント７．８はボディ２の埋設部
が同形に形成されて、測圧力作用室７ａ、８ａ及び通路
７ｂ、８ｂが同形となっている。

前記可動電極３の両側中心部には２本のロッド９．１０
が側方に向かって連設されている。両ロッド９．１０は
同形に形成され、各連通路２ｂ、２ｃを貫通し、先端面
が圧力作用室７ａ、８ａに臨んで受圧面９ａ、ｌｏａと
なっており、プロセス圧と大気圧が作用するようになっ
ている。

また、ロッド９．１０の先端部には、ボディ２との間に
グイヤフラム１１が張設されて、圧力作用３７．８が区
画されると共に、連通路７．８及び圧力検出室２ａがシ
ールされて不活性ガス１２（例えば、チッソガス）が封
入されている。更に、両ロッド９．１０間には可動電極
３を貫通してバイパス路１３が形成され、可動電極３の
両側が連通して同圧力になるように構成されている。

次に、圧力検出動作について説明する。

まず、プロセスの圧力はアクソチメント７の導入路７ｃ
より通路７ｂを介して圧力作用室７ａに作用し、一方、
大気圧はアクソチメント８の通路８ｂを介して圧力作用
室８ａに作用している。そして、それぞれ各圧力ばロッ
ド９．１０の端面受圧面９ａ、１０ａに作用し、ロッド
９．１０を内側に押圧している。

このプロセス圧力が受圧面９ａよりロッド９の移動に変
換されて可動電極３に伝達される。この可動電極は厚板
スプリングで構成されているので、プロセス圧力によっ
て撓むことになり、この変位によって固定電極４とのギ
ャップが変化し、このギャップ変化による静電容量変化
をリード線６を介して導出し、検知信号として伝送する
。

この圧力伝送器１において、周囲の温度が変化　。

しても左右対称構造であるので、各構成部材の変位等は
左右同一で相殺されることになり、温度影響がほぼ皆無
となる。

また、不活性ガス１２は両電極３．４を保護しており、
しかも、温度変化が生してもバイパス路１３を介して移
動するので、可動電極３に何ら影響を及ぼすことはない
。

尚、この実施例において、片方の圧力作用室８ａを大気
圧に開放したが、他のプロセス圧を導入して差圧を検出
するようにしてもよい。つまり、第２図に示す大気側の
アクソチメント８をプロセス側のアクソチメント７と同
一のアクソチメント１４に交換してプロセス圧を導入す
るようにしてもよい。

また、不活性ガス１２は可動電極３等の動作上必ずしも
封入する必要ばないが、電極３．４の保護のため封入す
ることが好ましい。

また、バイパス路１３も可動電極３の両側を同氏にでき
るものであれば実施例に限定されものではない。

（へ）効果 以上のようにこの発明圧力伝送器によれば、全体を左右
対称に構成したので、周囲の温度が変化して各構成部材
が変化しても左右で相殺されることになり、温度影響を
なくすることができる。

また、厚板スプリングと可動電極とを併用して中央に設
Ｌｊたので、従来のようにフランジを設ける必要がなく
、構造を極めて簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧力伝送器を示す中央縦断面図、第２図
はこの発明の一実施例を示す圧力伝送器の中央断面図で
ある。 １：圧力伝送器、　２：ボディ、 ２ａ：圧力検出室、　”１ｂ−２ｃ：連通路、３：可動
電極、　４：固定電極、 ７・８・１４：アクソチメント、 ７ａ・８ａ：圧力作用室、９・１０：ロッド、９ａ・１
０ａ：受圧面、　１１：ダイートフラム、１２：不活性
ガス、　１３：バイパス路特許出願人　株式会社島津製
作所 代理人　弁理士　中　村　茂　信

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボディの中央部に左右対称形状の圧力検出室が、
   この圧力検出室より両側部に向かって同形の２つの連通
   路がそれぞれ形成されると共に、両側部に同形の２つの
   圧力作用室が形成され、前記圧力検出室の中央に厚板ス
   プリングより成る左右対称形状の可動電極が、側面に固
   定電極がそれぞれ設けられ、この可動電極の中心部に同
   形の２つのロッドが側方に向かって連設され、このロッ
   ドが連通路内を貫通し、先端面が圧力作用室に臨んで受
   圧面に構成されると共に先端部とボディとの間にシール
   ダイヤフラムが張設される一方、前記圧力検出室が可動
   電極の両側で同圧に構成されて成り、前記受圧面に作用
   した圧力により可動電極が変位することを特徴とする圧
   力伝送器。
2. （２）前記圧力作用室の一方には高圧の検出圧力が、他
   方には大気圧が作用することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の圧力伝送器。