JPS633233A - 圧力検出器 - Google Patents
圧力検出器Info
- Publication number
- JPS633233A JPS633233A JP14729686A JP14729686A JPS633233A JP S633233 A JPS633233 A JP S633233A JP 14729686 A JP14729686 A JP 14729686A JP 14729686 A JP14729686 A JP 14729686A JP S633233 A JPS633233 A JP S633233A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- flame
- intake passage
- housing
- good heat
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/06—Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
- G01L19/0663—Flame protection; Flame barriers
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】
［産業上の利用分野］
本発明は高温用圧力検出器に関し、特に内燃機関等の燃
焼圧測定に使用して好適な圧力検出器に関する。
焼圧測定に使用して好適な圧力検出器に関する。
［従来の技術］
圧力検出器の代表的構造として圧力室壁に固定する金属
ハウジングを有し、該ハウジング内には至内に突出する
その先端に開口する圧力導入路を設けるとともに圧力導
入路の内端に受圧ダイヤフラムを設け、該受圧ダイヤフ
ラムに歪ゲージを付設してダイヤフラムの変形に応じた
出力信号を冑るものが知られている。
ハウジングを有し、該ハウジング内には至内に突出する
その先端に開口する圧力導入路を設けるとともに圧力導
入路の内端に受圧ダイヤフラムを設け、該受圧ダイヤフ
ラムに歪ゲージを付設してダイヤフラムの変形に応じた
出力信号を冑るものが知られている。
そして、従来は金属歪ゲージを受圧ダイヤフラムに樹脂
等で接着したものが使用されてきたが、近年はリニヤか
つ高感度な出力が得られるとともに極めて小型化が可能
な半導体式歪ゲージを使用したものが注目されている。
等で接着したものが使用されてきたが、近年はリニヤか
つ高感度な出力が得られるとともに極めて小型化が可能
な半導体式歪ゲージを使用したものが注目されている。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、上記金属歪ゲージを使用した圧力検出器では
樹脂等の耐熱性の制約より測定可能な流体湿度に限界が
あり、また、半導体式歪ゲージを使用したものにおいて
もＰＮ接合構造型では温度上昇と共に発生するリーク電
流により使用温度に限界がある。
樹脂等の耐熱性の制約より測定可能な流体湿度に限界が
あり、また、半導体式歪ゲージを使用したものにおいて
もＰＮ接合構造型では温度上昇と共に発生するリーク電
流により使用温度に限界がある。
特に内燃機関の燃焼圧を測定する場合には高温の火炎が
圧力検出部に至るおそれがおり、これを防止するために
圧力導入路を長くすることが提案されているが、これは
却って圧力導入路中での気柱振動を誘発して測定精度が
低下するという問題を生じる。
圧力検出部に至るおそれがおり、これを防止するために
圧力導入路を長くすることが提案されているが、これは
却って圧力導入路中での気柱振動を誘発して測定精度が
低下するという問題を生じる。
本発明はかかる問題点に鑑み、圧力導入路を長くするこ
となく、圧力検出部への火炎の浸入を防止して、燃焼圧
を正確に測定できる圧力検出器を提供することを目的と
する。
となく、圧力検出部への火炎の浸入を防止して、燃焼圧
を正確に測定できる圧力検出器を提供することを目的と
する。
［問題点を解決するための手段］
本発明の構成を第１図で説明すると、金属ハウジング２
内にはその先端に開口する圧力導入路３１が設けて必り
、該圧力導入路３１の内端には歪ゲージを付設した受圧
ダイヤフラム４が設けである。
内にはその先端に開口する圧力導入路３１が設けて必り
、該圧力導入路３１の内端には歪ゲージを付設した受圧
ダイヤフラム４が設けである。
そして、上記圧力導入路３１には途中これを横切って消
炎体１が設けてあり、消炎体１は伝熱性良好な材料より
なりかつ多数の通気孔を有している。
炎体１が設けてあり、消炎体１は伝熱性良好な材料より
なりかつ多数の通気孔を有している。
［作用］
燃焼圧は圧力導入路３１より受圧ダイヤフラム４に印加
されてこれを変形せしめ、変形歪に応じた出力が歪ゲー
ジより出力される。この時、上記圧力導入路３１には火
炎が侵入することがおるが、火炎は導入路３１に設けた
消炎体１を通過する際にこれにより奪熱消炎上しめられ
て受圧ダイヤフラム４には至らない。
されてこれを変形せしめ、変形歪に応じた出力が歪ゲー
ジより出力される。この時、上記圧力導入路３１には火
炎が侵入することがおるが、火炎は導入路３１に設けた
消炎体１を通過する際にこれにより奪熱消炎上しめられ
て受圧ダイヤフラム４には至らない。
し効果］
かくして、高温の火炎が受圧ダイヤフラム４に至るのが
阻止され、内燃機関等の燃焼圧を良好に測定することが
できる。そして、かかる構造によれば、圧力導入路３１
を比較的短かくできるから、気柱振動等の発生は防止さ
れ、高精度な圧力測定が可能である。
阻止され、内燃機関等の燃焼圧を良好に測定することが
できる。そして、かかる構造によれば、圧力導入路３１
を比較的短かくできるから、気柱振動等の発生は防止さ
れ、高精度な圧力測定が可能である。
［実施例］
第３図には圧力検出器の全体構造を示す。検出器は筒状
の金属ハウジング２を有し、該ハウジング２は小径の下
半部外周に取付用ネジ部２ａを形成するとともに大径の
上半部外周は六角面としておる。上半部内周にはネジ部
２ｂが形成され、これに筒状カバー体２１が螺入しであ
る。カバー体２１の中心には上方よりリード線８が挿通
され、これはリードホルダ２２により支持されている。
の金属ハウジング２を有し、該ハウジング２は小径の下
半部外周に取付用ネジ部２ａを形成するとともに大径の
上半部外周は六角面としておる。上半部内周にはネジ部
２ｂが形成され、これに筒状カバー体２１が螺入しであ
る。カバー体２１の中心には上方よりリード線８が挿通
され、これはリードホルダ２２により支持されている。
上記ハウジング２の下端開口にはセンシングポデー３が
嵌着しており、その詳細を第１図に示す。
嵌着しており、その詳細を第１図に示す。
センシングホゾ−３は厚肉の筒体で必り、その下端外周
縁をハウジング２の開口部に溶接固定しておる。センシ
ングボデー３の筒内は下半部を小径として圧力導入路３
１となすとともに大径の上半部内には受圧ダイヤフラム
として作動するセラミックー基板４が上記導入路３］の
一端を塞ぐように嵌着しておる。上記基板４は下面外周
を、これよりモリブデン（ＭＯ）層５１、ニッケル（Ｎ
１）層５２、およびＡＯ系のろう付＠５３を介してセン
シングボデー３の内周段付部に接合固定しである。
縁をハウジング２の開口部に溶接固定しておる。センシ
ングボデー３の筒内は下半部を小径として圧力導入路３
１となすとともに大径の上半部内には受圧ダイヤフラム
として作動するセラミックー基板４が上記導入路３］の
一端を塞ぐように嵌着しておる。上記基板４は下面外周
を、これよりモリブデン（ＭＯ）層５１、ニッケル（Ｎ
１）層５２、およびＡＯ系のろう付＠５３を介してセン
シングボデー３の内周段付部に接合固定しである。
上記セラミック基板４上には半導体歪ゲージ素子が形成
しておる。これを第４図、第５図に示す。
しておる。これを第４図、第５図に示す。
図において、基板４には上面全面に０．３〜１゜０μｍ
の厚さで８１０２層４１が蒸着、スパッタ等により形成
され、この上に減圧ＣＶＤにより約１μｍの厚さで多結
晶シリコン層４２が形成される。該多結晶シリコン層４
２にはホロン（Ｂ）ないしリン（Ｐ＞を熱拡散によって
ドープし、これをドライエッチによってパターンニング
して歪ゲージ素子４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを形
成する。
の厚さで８１０２層４１が蒸着、スパッタ等により形成
され、この上に減圧ＣＶＤにより約１μｍの厚さで多結
晶シリコン層４２が形成される。該多結晶シリコン層４
２にはホロン（Ｂ）ないしリン（Ｐ＞を熱拡散によって
ドープし、これをドライエッチによってパターンニング
して歪ゲージ素子４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを形
成する。
上記多結晶シリコン層４２上にはｐｔよりなる電極パタ
ーン４３を形成し、ワイヤ線６２（第１図）をホンディ
ングするパッド部４３１を除いて全体を３ ｉ ３ Ｎ
４等のパッシベーション膜４４で覆っである。上記各歪
ゲージ素子４２８〜４２ｄは圧力導入路３１の閉端周縁
部直上に位置して、フルブリッジ回路を構成している。
ーン４３を形成し、ワイヤ線６２（第１図）をホンディ
ングするパッド部４３１を除いて全体を３ ｉ ３ Ｎ
４等のパッシベーション膜４４で覆っである。上記各歪
ゲージ素子４２８〜４２ｄは圧力導入路３１の閉端周縁
部直上に位置して、フルブリッジ回路を構成している。
第１図において、上記セラミック基板４に至る圧力導入
路３１には途中消炎体１が設けである。
路３１には途中消炎体１が設けである。
消炎体１は第２図に示す如き円板状の金網構造体でおり
、該構造体には網目状の多数の通気孔１ａが形成されて
いる。金網構造体を構成する線材としてはステンレス線
、Ｎｉ合金線等が使用できる。
、該構造体には網目状の多数の通気孔１ａが形成されて
いる。金網構造体を構成する線材としてはステンレス線
、Ｎｉ合金線等が使用できる。
上記消炎体１は上面外周縁を圧力導入路３１の段付部に
当接せしめ、下面はサークリップ１１により位置決め固
定されている。
当接せしめ、下面はサークリップ１１により位置決め固
定されている。
第３図において、ハウジング２内にはガラス材よりなる
柱状絶縁体６１が配設され、該絶縁体６１の貫通孔内に
上記ワイヤ線６２が挿通しておる。
柱状絶縁体６１が配設され、該絶縁体６１の貫通孔内に
上記ワイヤ線６２が挿通しておる。
ワイヤ線６２は上端が上記絶縁体６１上に立設したリー
ドピン６３に接続され、下端はセラミック基板４上の上
記パッド部４３１（第５図）に接続しておる。上記リー
ドピン６３はセラミック基板７を支持し、これに形成し
た増幅及び温度補償用の信号処理回路に導通している。
ドピン６３に接続され、下端はセラミック基板４上の上
記パッド部４３１（第５図）に接続しておる。上記リー
ドピン６３はセラミック基板７を支持し、これに形成し
た増幅及び温度補償用の信号処理回路に導通している。
そして、この信号処理回路には上記筒状カバー２１を挿
通したリード線８の一端が接続しである。
通したリード線８の一端が接続しである。
燃焼圧は圧力導入路３１を経てセラミック基板４に印加
され、これを変形せしめる。この際の変形歪により上記
基板４上の各歪ゲージ素子４２ａ〜４２ｄの抵抗値が変
化し、信号処理回路を経て１ノード線８により圧力信号
として取り出される。
され、これを変形せしめる。この際の変形歪により上記
基板４上の各歪ゲージ素子４２ａ〜４２ｄの抵抗値が変
化し、信号処理回路を経て１ノード線８により圧力信号
として取り出される。
内燃別間の燃焼圧測定時には火炎が上記導入路３１内に
侵入することがある。しかし、本発明の圧力検出器では
侵入した火炎は上記消炎体１に接して熱を奪われ消炎さ
れ、上記セラミック基板４には至らない。消炎体１によ
り奪われた熱はセンシングホゾ−３およびハウジング２
を経て、該ハウジング２が固定される燃焼室壁に放散さ
れる。
侵入することがある。しかし、本発明の圧力検出器では
侵入した火炎は上記消炎体１に接して熱を奪われ消炎さ
れ、上記セラミック基板４には至らない。消炎体１によ
り奪われた熱はセンシングホゾ−３およびハウジング２
を経て、該ハウジング２が固定される燃焼室壁に放散さ
れる。
かかる構造によれば、高温の火炎がセラミック基板４に
侵入するのは阻止され、内燃機関等の燃焼圧を良好に測
定することができる。そして、圧力導入路３１は比較的
短かくできるから、気性振動を生じることなく高精度な
圧力測定が可能である。
侵入するのは阻止され、内燃機関等の燃焼圧を良好に測
定することができる。そして、圧力導入路３１は比較的
短かくできるから、気性振動を生じることなく高精度な
圧力測定が可能である。
また、上記実施例では半導体歪ゲージ素子をセラミック
基板上の多結晶シリコン層に不純物をドープして形成し
たから、シリコンの単結晶基板上に半導体式歪ゲージ素
子を形成する場合の如きＰＮ接合は生じず、これによっ
てより高温雰囲気での使用が可能でおる。
基板上の多結晶シリコン層に不純物をドープして形成し
たから、シリコンの単結晶基板上に半導体式歪ゲージ素
子を形成する場合の如きＰＮ接合は生じず、これによっ
てより高温雰囲気での使用が可能でおる。
消炎体１としては、上記実施例以外に第６図に示す如く
、本体内を貫通する多数の通気孔１ａを有するハニカム
構造体が使用でき、構造体の材料としてはステンレス、
Ｎｉ系合金等の金属材、おるいはＳ ｉ Ｃ，Ｉ Ｎ等
の伝熱特性に優れたセラミック材が使用可能でおる。な
お、ハニカム構造体の開孔率は６０〜９０％とするのが
良い。また、特にセラミック製の構造体は、図示の如く
板ハネ１２を介して固定すると良い。
、本体内を貫通する多数の通気孔１ａを有するハニカム
構造体が使用でき、構造体の材料としてはステンレス、
Ｎｉ系合金等の金属材、おるいはＳ ｉ Ｃ，Ｉ Ｎ等
の伝熱特性に優れたセラミック材が使用可能でおる。な
お、ハニカム構造体の開孔率は６０〜９０％とするのが
良い。また、特にセラミック製の構造体は、図示の如く
板ハネ１２を介して固定すると良い。
消炎体１としてはさらに、金属板に多数の小孔を設けた
パンチングメタル等を使用することもできる。
パンチングメタル等を使用することもできる。
消炎体１の固定方法は溶接ないし接着としても良い。
第１図は本発明の一実地例を示す検出器ハウジングの先
端部拡大断面図、第２図は消炎体の斜視図、第３図は圧
力検出器の全体断面図、第４図はセラミック基板の横断
面図で、第５図のＩＶ −ＩＶ線断面図、第５図はセラ
ミック基板の平面図、第６図は本発明の他の実施例を示
す検出器ハウジングの先端部拡大断面図でおる。 １・・・・・・消炎体 １ａ・・・・・・通気孔 ２・・・・・・金属ハウジング ３・・・・・・センシングボデー ３１・・・・・・圧力導入路 ４・・・・・・セラミック基板（受圧ダイヤフラム）４
２・・・・・・多結晶シリコン層 ４２ａ、４２ｂ、４２Ｇ、４２ｄ・・・・・・歪ゲージ
素子 第１図 Ｆ、２
端部拡大断面図、第２図は消炎体の斜視図、第３図は圧
力検出器の全体断面図、第４図はセラミック基板の横断
面図で、第５図のＩＶ −ＩＶ線断面図、第５図はセラ
ミック基板の平面図、第６図は本発明の他の実施例を示
す検出器ハウジングの先端部拡大断面図でおる。 １・・・・・・消炎体 １ａ・・・・・・通気孔 ２・・・・・・金属ハウジング ３・・・・・・センシングボデー ３１・・・・・・圧力導入路 ４・・・・・・セラミック基板（受圧ダイヤフラム）４
２・・・・・・多結晶シリコン層 ４２ａ、４２ｂ、４２Ｇ、４２ｄ・・・・・・歪ゲージ
素子 第１図 Ｆ、２
Claims (7)
- （１）燃焼室壁に固定されて先端を燃焼室内に臨ましめ
た金属ハウジングを有し、該ハウジング内には上記先端
に開口する圧力導入路を設けるとともに該圧力導入路の
内端には歪ゲージを付設した受圧ダイヤフラムを設けた
圧力検出器において、上記圧力導入路には途中これを横
切って伝熱性良好な材料よりなりかつ多数の通気孔を有
する消炎体を設けて、圧力導入路内へ侵入する火炎を阻
止するようになした圧力検出器。 - （２）上記消炎体を金網構造体で構成した特許請求の範
囲第１項記載の圧力検出器。 - （３）上記金網構造体をステンレス線ないしＮｉ合金線
で構成した特許請求の範囲第２項記載の圧力検出器。 - （４）上記消炎体を伝熱性良好なセラミックのハニカム
構造体で構成した特許請求の範囲第１項記載の圧力検出
器。 - （５）上記ハニカム構造体をＳｉＣないしＡｌＮのセラ
ミックで構成した特許請求の範囲第４項記載の圧力検出
器。 - （６）上記消炎体を金属のハニカム構造体で構成した特
許請求の範囲第１項記載の圧力検出器。 - （７）上記消炎体をパンチングメタルで構成した特許請
求の範囲第１項記載の圧力検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14729686A JPS633233A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 圧力検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14729686A JPS633233A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 圧力検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS633233A true JPS633233A (ja) | 1988-01-08 |
Family
ID=15426999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14729686A Pending JPS633233A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 圧力検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS633233A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01141329A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-02 | Ngk Insulators Ltd | 圧力センサ |
| US5287746A (en) * | 1992-04-14 | 1994-02-22 | Rosemount Inc. | Modular transmitter with flame arresting header |
-
1986
- 1986-06-24 JP JP14729686A patent/JPS633233A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01141329A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-02 | Ngk Insulators Ltd | 圧力センサ |
| US5287746A (en) * | 1992-04-14 | 1994-02-22 | Rosemount Inc. | Modular transmitter with flame arresting header |
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