JPS63314431A

JPS63314431A - 静電容量形差圧伝送器

Info

Publication number: JPS63314431A
Application number: JP15171187A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Yoshioka; 吉岡　賢一; Ryuzo Asada; 浅田　龍造; Kiyoto Yoda; 清人依田; Tamaki Ishikawa; 環石川; Hiroshi Takagi; 浩高木
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1987-06-18
Filing date: 1987-06-18
Publication date: 1988-12-22
Also published as: JPH0439024B2

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】（産業上の利用分野）本発明は静電容量形差圧伝送器に関するものである。

更に詳述すれば、静電容量形差圧伝送器における、静圧
によるスパン変動を減少させる受ｔＥ都の構造の改良に
関するものである。

（従来の技術）第２図は従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。

図において、１はブロック状のボディ、１１はボディ内
部に設けられた内部室、２は内部室１１を二個の測定室
１２．　Ｈに分ける測定ダイアフラムである。２１．２
２は測定ダイアフラム２に対向して絶縁体２３．２４を
介して前記測定室壁に設けられた固定電極である。３１
．３２はボディ１の外側面中央部に設けられ、ボディ１
とシール室３１１．３２１を構成するシールダイアフラ
ムである。３３．３４はシールダイアフラム３１．３２
に同心円状にボディｌの外側面外縁部分に設けられ、ボ
ディｌと環状室３３１．３４１３３２、３４２はダイア
フラム３３１．３４１に対向してボディｌに設けられた
バックアップネストである。４は内部空所４１を有する
ハウジングである。ボディ１は内部空所４１にリング状
の１１２を保って支持されている。５はハウジング４の
外側面を覆うカバーフランジである。１４はシール室３
２１．３１１と内部室１１とを連通する連通孔である。

４３は環状室３３１、３４１と隙間４ｚとを連通ずる接
続孔である。５１゜５２、５３は、内部室１１、連通孔
１４、シール室３１１゜３２１、環状室３３１．３４１
、内部空所４１．隙間４２、連続孔４３とで形成される
三個の室に、それぞれ封入された非圧縮性液体である。

この場合は、シリコンオイルが用いられている。

以上の構成において、シールダイアフラム３１゜３２が
測定圧Ｐ、、　Ｐ、を受圧すると、封入液体５１．５２
を介して測定ダイアフラム２は差圧に対応して変位し、
測定ダイアフラム２と固定電極２１．２２間の静電容量
が変化する。

この結果、測定圧Ｐ、、　Ｐ、の差圧に対応した電気信
号が得られる。

（ｉ＠明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような装置においては、検出感度を
高めるために、測定ダイアフラムｌと固定電極２２．２
３との電極ギャップは小さくする。このため、過大圧印
加時には、シールダイアフラム３１あるいは３２がボデ
ィ１に着座する曲に、測定ダイアフラム２が固定電極２
２．２３に着座する。測定ダイアフラムに過大圧が差圧
として作用するので、過大圧ヒステリシスが生じる。

また、ボデーｌにカバーフランジ５をボルトで締付ける
と、その力の影響が差圧検出部分に及び、ゼロ点やスパ
ン変動を生じることになる。

また、ハウジング４と測定ダイアフラムｌを支持してい
るボディｌとの熱膨張係数の相違に起因する温度誤差も
生じる。

本発明は、これ等の問題点を解決するものである。

本発明の目的は、静圧スパン変動、ゼロ点変動、湿度誤
差の発生を減少せしめ得る静電容量形差圧伝送器を提供
するにある。

（問題点を解決するための手段）この目的を連成するために、本発明は、ブロック状のボ
ディと、該ボディ内部に設けられた内部室と、該内部室
を２個のセンタ室に分けるセンタダイアフラムと、該ボ
ディの外側面中央部に設けられ該ボディとシール室を構
成するシールダイアフラムと、該シールダイアフラムに
対向して前記ボディに設けられたバックアップネストと
、該シールダイアフラムに同心円状に前記ボディの外側
面外縁部分に設けられ環状室を構成するリング状の環状
ダイアフラムと、該環状ダイアフラムに対向して前記ボ
ディに設けられたバックアップネストと、前記シール室
と前記センタ室とを連通ずる連通孔と、前記ボディの外
側面を覆うカバーフランジと、内部空所を有するハウジ
ングと、該内部空所に設けられた本体と、該本体を前記
内部空所に隙間を保って支持するように該本体に一端が
接続され途中が前記ハウジングに固定され他端がＩｌｌ
ｌｌデボディ続され前記センタ室に連通ずるチューブと
、前記本体の内部に設けられた室と、該室を２個の測定
室に分け移動電極として機能する測定ダイアフラムと、
該測定ダイアフラムに対向して絶縁体を介して前記測定
室壁に設けられた固定電極と、前記内部空所と前記環状
室とを連通ずる接続管と、前記シール室、ｎ通孔、セン
タ室、環状室、接続管、チューブ、内部空所と測定室、
とで構成される三個の室にそれぞれ封入される封入液と
を具備したことを特徴とする静電容量形差圧伝送器を構
成したものである。

（作用）以上の構成において、シールダイアフラムに印加された
差圧は、連通孔を経由し内部室へ伝わる。

更に、チューブを通り測定室に入り、測定ダイアフラム
を変位させる。この差圧に比例する変位を静電容量の変
化として検出し、電気信号に変換する。

一方、過大圧印加時には、過大圧の印加された側のシー
ル室内の封入液は、すべて排出される。

この封入液は、センタダイアフラムの変位によって吸収
される。而して、シールダイアフラムがバックアップネ
ストに着座することにより、以後封入液の移動はなくな
り、測定ダイアフラムには過大圧は加わらず、したがっ
て、過大圧から保護される。

過大圧印加時には、環状ダイアフラムもバックアップネ
ストに着座するが、過大圧の加わらない側の環状ダイア
フラムがふくらむため内部空所の圧力上昇は無視できる
程度に小さい。

高い静圧の測定圧が加わった場合には、測定室と内部空
所に静圧が加わるので、本体は静圧中に誼かれる事にな
り、測定ダイアフラムには静圧に起因するひずみが生じ
ないので、静圧によるスパン変動は生じない。

以下、実施例に基づき詳細に説明する。

（実施例）第１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２図と同一記号は同一機能を示す。

以下、第２図と相違部分のみ示す。

６は内部室１１を二つのセンタ室６１．６２に分けるセ
ンタダイアフラムである。３１２．３２２はシールダイ
アフラム３１．３２に対向してボディ１に設けられたバ
ックアップネストである。１４はセンタ室６１゜６２と
シール室３１１．３１２とを連通ずる連通孔である。

７は内部空所７１を有するハウジングである。７２は内
部空所７Ｉに設けられた本体である。７３は本体７２を
内部空所７１に隙間を保って支持するように本体７２に
一端が接続され途中がハウジング７に固定され（ＩＪ！
、　端がボディ１に接続されセンタ室６１．　ｌｉ２に
それぞれ連通ずるチューブである。７２１は本体７２の
内部に設けられた室である。７２２は室７２１を２つの
測定室７２３．７２４に分け移動電極として機能する測
定ダイアフラムである。７２５．７２６は測定ダイアフ
ラム７２２に対向して、絶縁体７２７．７２８を介して
測定室７２３．７２４の壁に設けられた固定電極である
。

７４は内部空所７１と環状室３３１．３４１とをそれぞ
れ連通ずる接続管である。５４．５５．５６はシール室
３１１゜３２１、連通孔１３、センタ室６１．６２、環
状室３３１゜３４１、接続管７４、チューブ７３、内部
空所７１、測定室７２３．７２４とで構成される３個の
空にそれぞれ封入された非圧縮性の封入液体である。こ
の場合は、シリコンオイルが用いられている。

以上の構成において、シールダイアフラム３１゜３２に
印加された差圧は、連通孔１４を経由し、内部室１１へ
伝わる。更にチューブ７３を通り測定室７２３゜７２４
に入り、測定ダイアフラム７２２を変位させる。

この差圧に比例する変位を、測定ダイアフラム７２２と
固定電極７２５．７２６間の静電容量の変化として検出
し、電気信号に変換する。

高い静圧の測定圧が加わった場合には、測定室７２３、
７２４に高い静圧が加わると共に、ダイアフラム１３．
３４にも高い静圧が加わり、接続管７４を介して内部空
所７１に静圧が加わるので、本体７２は静圧中に置かれ
る事になり、測定ダイアフラム７２２には、静圧に起因
するひずみが生じないので、静圧によるスパン変動は生
じない。

一力、過大圧印加時には、過大圧の印加された側のシー
ル室３１１又は３１ｚ内の封入液５４．５５は、すべて
排出される。この封入液５４又は５５は、センタダイア
フラム６の変位によって吸収される。而して、シールダ
イアフラム３３．３４がパックアツプネスト３１２又は
３２２に着座することにより、以後、１１人液５４又は
５５の移動はなくなり、測定ダイアフラム７２２には過
大圧は加わらず、したがって、過大圧から保護される。

過大圧印加時には、環状ダイアフラム３３あるいは３４
の過大圧印加側はパックアツプネスト３３２あるいは３
４２に着座するが、過大圧の加わらない側の環状ダイア
フラムがふくらむために、内部空所７１の圧力上昇は無
視できる程度に小さい。

内部空所７１の封入液５６は環状室３３１．３４１に接
続し、環状ダイアフラム３３．３４は、シールダイアフ
ラム３１．３２とは分離されているので、封入液５６は
測定には関与しない。したがって、環状ダイアフラム３
３．３４の特性は、差圧測定には直接影響を与えないの
で、設計の自由度は大きいものが得られる。

この結果、（１）　　過大圧ヒステリシスの発生防止過大圧印加時
に、シールダイアフラム３１．３２がバックアップネス
ド３１２．３２２に着座するまでの封入液５４．５５の
移動量は、センターダイアフラム６の変位により吸収さ
れるので、測定ダイアフラム７２２には過大圧は直接加
わらず、測定ダイアフラム７２２は過大圧から保護され
る。したがって、過大圧による測定ダイアフラムのヒス
テリシスの発生を減少できる。

（２）　　カバーフランジ５の締付けに基づく誤差の発
生防止。

機械的外乱に敏感なセンサ本体部分を受圧部から別置し
、チューブ７３により支持しているので、カバーフラン
ジ５の本体ボディ１への締付けに基づく誤差の発生を防
止することができる。

（３）？品度誤差の発生防止センサ本体部分と受圧部とを別置し、チューブ７３によ
り支持するようにしたので、受圧部とセンサ本体部分と
の熱膨張係数の相違に起因する温度誤差の発生を防止す
ることができる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明は、ブロック状のボディと
、該ボディ内部に設けられた内部室と、該内部室を２個
のセンタ室に分けるセンタダイアフラムと、該ボディの
外側面中央部に設けられ該ボディとシール室を構成する
シールダイアフラムと、該シールダイアフラムに対向し
て前記ボディに設けられたパックアップネストと、該シ
ールダイアフラムに同心円状に前記ボディの外側面外縁
部分に設けられ環状室を構成するリング状の環状ダイア
フラムと、該環状ダイアフラムに対向して前記ボディに
設けられたバックアップネストと、前記シール室と前記
センタ室とを連通ずる連通孔と、前記ボディの外側面を
覆うカバーフランジと、内部空所を有するハウジングと
、該内部空所に設けられた本体と、該本体を前記内部空
所に隙間を保って支持するように該本体に一端が接続さ
れ途中が前記ハウジングに固定され他端が前記ボディに
接続され前記センタ室に連通ずるチューブと、前記本体
の内部に設けられた室と、該室を２個の測定室に分け移
動電極として機能する測定ダイアフラムと、該測定ダイ
アフラムに対向して絶縁体を介して前記測定室壁に設け
られた固定電極と、前記内部空所と前記環状室とを連通
する接続管と、前記シール室、′ａ通孔、センタ室、環
状室、！！ｉ続管、チューブ、内部空所と測定室、とで
構成される三個の室にそれぞれ封入される封入液とを具
備したことを特徴とする静電容量形差圧伝送器を構成し
たので、過大圧印加時に、シールダイアフラムがバック
アップネストに着座するまでの封入液の移動量は、セン
ターダイアフラムの変位により吸収されるので、測定ダ
イアフラムには過大圧は直接加わらず、測定ダイアフラ
ムは過大圧から保護される。したがって、過大圧による
測定ダイアフラムのヒステリシスの発生を減少できる。

機械的外乱に敏感なセンサ本体部分を受圧部分から別置
し、チューブにより支持しているので、カバーフランジ
のボディへの締付けに基づく誤差の発生を防止すること
ができる。

センサ本体部分と受圧部とを別置し、チューブにより支
持するようにしたので、受圧部とセンサ本体部分との熱
膨張係数の相違に起因する誤差の発生を防止することが
できる。

したがって、本発明によれば、静圧スパン変動、ゼロ点
変動、温度誤差の発生を減少せしめ得る静電容量形差圧
伝送器を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成説明図、第２図は従来
より一般に使用されている従来例の構成説明図である。１・・・ボディ、１１・・・内部室、１４・・・連通孔
、３１．３２・・・シールダイアフラム、３１１．３２
１・・・シール室、３１２、３２２・・・パックアップ
ネスト、３３．３４・・・ダイアフラム、３３１．３４
１・・・環状室、３３２．３４２・・・バックアップネ
スト、５・・・カバーフランジ、５４．５５．５６・・
・封入液、６・・・センタダイアフラム、６１．６２・
・・センタ室、７・・・ハウジング、７１・・・内部空
所、７２・・・本体、７２１・・・室、７２２・・・測
定ダイアフラム、７２３．７２４・・・測定室、７２５
．７２６・・・固定電極、７２７．７２８・・・絶縁体
、７３・・・チューブ、７４・・・接続管。

Claims

【特許請求の範囲】

ブロック状のボディと、該ボディ内部に設けられた内部
室と、該内部室を２個のセンタ室に分けるセンタダイア
フラムと、該ボディの外側面中央部に設けられ該ボディ
とシール室を構成するシールダイアフラムと、該シール
ダイアフラムに対向して前記ボディに設けられたバック
アップネストと、該シールダイアフラムに同心円状に前
記ボディの外側面外縁部分に設けられ環状室を構成する
リング状の環状ダイアフラムと、該環状ダイアフラムに
対向して前記ボディに設けられたバックアップネストと
、前記シール室と前記センタ室とを連通する連通孔と、
前記ボディの外側面を覆うカバーフランジと、内部空所
を有するハウジングと、該内部空所に設けられた本体と
、該本体を前記内部空所に隙間を保って支持するように
該本体に一端が接続され途中が前記ハウジングに固定さ
れ他端が前記ボディに接続され前記センタ室に連通する
チューブと、前記本体の内部に設けられた室と、該室を
２個の測定室に分け移動電極として機能する測定ダイア
フラムと、該測定ダイアフラムに対向して絶縁体を介し
て前記測定室壁に設けられた固定電極と、前記内部空所
と前記環状室とを連通する接続管と、前記シール室、連
通孔、センタ室環状室、接続管、チューブ、内部空所と
測定室、とで構成される三個の室にそれぞれ封入される
封入液とを具備したことを特徴とする静電容量形差圧伝
送器。