CN113063542B - 差压计 - Google Patents

差压计 Download PDF

Info

Publication number
CN113063542B
CN113063542B CN202011415463.6A CN202011415463A CN113063542B CN 113063542 B CN113063542 B CN 113063542B CN 202011415463 A CN202011415463 A CN 202011415463A CN 113063542 B CN113063542 B CN 113063542B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure chamber
pressure
hole
wall
region
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.)
Active
Application number
CN202011415463.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113063542A (zh
Inventor
东条博史
德田智久
木田希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Publication of CN113063542A publication Critical patent/CN113063542A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113063542B publication Critical patent/CN113063542B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • 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
    • G01L19/0007—Fluidic connecting means
    • G01L19/0038—Fluidic connecting means being part of the housing
    • 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
    • G01L19/02—Arrangements for preventing, or for compensating for, effects of inclination or acceleration of the measuring device; Zero-setting means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/008—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using piezoelectric devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

本发明抑制差压计的S/N比的降低。本发明的差压计具备基台(101)、配置在基台(101)的上表面的第一部件(102)、配置在第一部件(102)上的第二部件(103)、以及配置在第一部件(101)与第二部件(103)之间的膜片层(104)。在形成于第二部件(103)的第二压力室(106)中，在受压部(107)侧的第一区域(121)与第一贯通孔(109)侧的第二区域(122)之间，与第二压力室(106)的内壁之间具备间隙地设置有壁(108)。

Description

差压计
技术领域
本发明涉及差压计。
背景技术
差压计在形成有压电电阻元件的膜片(membrane)的一个面和另一个面上分别设置第一小室和第二小室，测定从第一小室和第二小室这两个方向受到的压力差(参照专利文献1)。第一小室、第二小室和与这些小室中的每一个连接的导管中填充有油等压力传递物质，压力经由压力传递物质作用在膜片上。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利第6130405号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述以往的差压计中，由于没有考虑静压的不良影响，因此存在S/N比降低的问题。在以往的差压计中，与膜片的面平行的方向上的第一小室的面积与第二小室的面积不同。在这种情况下，由于导入到第一小室的压力的作用面积与导入到第二小室的压力的作用面积的差大，所以在静压大的情况下，膜片会变形。这样，即使在不应该有差压的状态下，膜片也会变形，这会成为噪声，S/N比降低。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于抑制差压计的S/N比的降低。
用于解决问题的技术手段
本发明的差压计具备：基台；第一部件，其配置在基台的上表面，形成第一压力室；第二部件，其配置在第一部件之上，形成俯视下包含形成有第一压力室的区域且比第一压力室宽的第二压力室；膜片层，其配置在第一部件与第二部件之间，俯视下在第一压力室的区域具有受压部，形成在第二压力室的受压部以外的区域配置一端侧的开口的第一贯通孔；壁，其在第二压力室的受压部侧的第一区域与第一贯通孔侧的第二区域之间，与第二压力室的内壁之间具备间隙地配置，第一压力室贯通第一部件而形成，第二压力室在膜片层侧具有开口，第一部件形成与第一贯通孔连续的第二贯通孔，基台形成在第一压力室配置一端侧的开口的第三贯通孔及与第二贯通孔连续的第四贯通孔。
在上述差压计的一构成例中，壁连结膜片层和与膜片层相对的第二压力室的顶棚而形成。
在上述差压计的一个构成例中，壁在膜片层和与膜片层相对的第二压力室的顶棚之间形成间隙。
在上述差压计的一个构成例中，壁连结隔着壁相对的第二压力室的两个侧面中的每一个而形成。
在上述差压计的一个结构例中，具备设置在膜片层的受压部上的应变仪。
发明的效果
如以上说明，根据本发明，在第二压力室的受压部侧的第一区域与第一贯通孔侧的第二区域之间，与第二压力室的内壁之间具备间隙地配置有壁，因此能够抑制差压计的S/N比的降低。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的差压计的构成的剖面图。
图2是表示本发明的实施方式的差压计的构成的俯视图。
具体实施方式
以下，参照图1、图2对本发明的实施方式的差压计进行说明。该差压计具备基台101、配置在基台101的上表面的第一部件102、配置在第一部件102上的第二部件103、以及配置在第一部件102与第二部件103之间的膜片层104。第一部件102及第二部件103例如外形为长方体。膜片层104为膜状。基台101例如由玻璃构成。第一部件102、第二部件103以及膜片层104例如由Si构成。另外，图2表示比第二部件103的与膜片层104相对的顶棚靠下的平面。
另外，第一部件102形成第一压力室105，第二部件103形成第二压力室106。第一压力室105贯通第一部件102而形成。第一压力室105例如俯视呈矩形。第二压力室106在膜片层104侧具有开口。第二压力室106例如俯视呈矩形。另外，第二压力室106在俯视下包括形成有第一压力室105的区域，其面积比第一压力室105大。
另外，膜片层104在俯视下在第一压力室105的区域具有受压部107。受压部107是由第一压力室105的空间规定的膜片层104的一部分的区域。受压部107能够分别向第一压力室105侧和第二压力室106侧挠曲(变形)。另外，在膜片层104上形成有第一贯通孔109，该第一贯通孔109在第二压力室106的受压部107以外的区域配置一端侧的开口。另外，在第一部件102上形成有与第一贯通孔109连续的第二贯通孔110。另外，在基台101上形成有在第一压力室105配置一端侧的开口的第三贯通孔111及与第二贯通孔110连续的第四贯通孔112。第三贯通孔111在俯视下配置在受压部107的中央部(第一压力室105的顶面的中央部)。
在第一压力室105、第三贯通孔111中填充有压力传递物质，在第二压力室106、第一贯通孔109、第二贯通孔110、第四贯通孔112中也填充有压力传递物质。压力传递物质例如为硅油或氟油。
另外，实施方式的差压计在第二压力室106的内部形成有壁108。壁108在受压部107侧的第一区域121与第一贯通孔109侧的第二区域122之间，与第二压力室106的内壁之间具备间隙地形成。壁108成为第一区域121和第二区域122的间隔。例如，壁108通过连结膜片层104和与膜片层104相对的第二压力室106的顶棚而形成。在这样形成的壁108的、膜片层104的平面方向的两肋形成间隙，通过该间隙，连通第二压力室106侧的第一区域121和第二区域122。
另外，也可以构成为，以与第二压力室106的顶棚之间形成间隙的方式形成壁108，通过该间隙，第二压力室106侧的第一区域121和第二区域122连通。在这种构成中，壁108也能够连结隔着壁108相对的第二压力室106的两个侧面中的每一个而形成。另外，壁108与膜片层104相接而形成。
另外，在膜片层104的受压部107例如设置有应变仪113a、应变仪113b、应变仪113c、应变仪113d。通过应变仪113a、应变仪113b、应变仪113c、应变仪113d测量受压部107的应变。应变仪113a、应变仪113b、应变仪113c、应变仪113d分别由例如多个压电电阻元件构成。
另外，应变仪113a、应变仪113b、应变仪113c、应变仪113d构成电桥电路。该电桥电路作为压差检测部起作用，在流过一定的电流或者施加一定的电压的状态下在受压部107产生应力时，其将由产生的应力引起的各压电电阻元件的电阻值的变化作为电压的变化而输出。该电桥电路的各节点通过在膜片层104的未图示的区域的面上形成的布线图案，与未图示的电极连接。
根据上述实施方式，由于在第二压力室106的第一区域121与第二区域122之间设置有壁108，因此能够减小导入到第二压力室106的压力1的作用面积与导入到第一压力室105的压力2的作用面积之差。因此，即使在静压大的情况下，也能够抑制膜片层104(受压部107)的变形，能够抑制S/N比的降低。例如，在不设置壁108的情况下，施加静压时的由应变仪113a测定的电压与由应变仪113c测定的电压之差为29mV。与此相对，根据设置有壁108的实施方式，施加静压时的由应变仪113a测定的电压与由应变仪113c测定的电压之差降低至0.5mV。
如以上说明，根据本发明，在第二压力室的受压部侧的第一区域与第一贯通孔侧的第二区域之间，与第二压力室的内壁之间具备间隙地配置有壁，因此能够抑制差压计的S/N比的降低。
另外，本发明并不限定于以上说明的实施方式，在本发明的技术思想内，本领域具有通常知识的人能够实施多种变形和组合，这是显而易见的。
符号说明
101…基台，102…第一部件，103…第二部件，104…膜片层，105…第一压力室，106…第二压力室，107…受压部，108…壁，109…第一贯通孔，110…第二贯通孔，111…第三贯通孔，112…第四贯通孔，113a、113b、113c、113d…应变仪，121…第一区域，122…第二区域。

Claims (5)

1.一种差压计，其特征在于，具备：
基台；
第一部件，其配置在所述基台的上表面，形成第一压力室；
第二部件，其配置在所述第一部件上，形成俯视下包含形成有所述第一压力室的区域且比所述第一压力室大的第二压力室；
膜片层，其配置在所述第一部件与所述第二部件之间，在俯视下在所述第一压力室的区域具有受压部，并形成第一贯通孔，所述第一贯通孔在所述第二压力室的所述受压部以外的区域配置一端侧的开口；以及
壁，其在所述第二压力室的、所述受压部侧的第一区域与所述第一贯通孔侧的第二区域之间，与所述第二压力室的内壁之间具备间隙地配置，
所述第一压力室贯通所述第一部件而形成，
所述第二压力室在所述膜片层侧具有开口，
所述第一部件形成与所述第一贯通孔连续的第二贯通孔，
所述基台形成在所述第一压力室配置一端侧的开口的第三贯通孔及与所述第二贯通孔连续的第四贯通孔。
2.根据权利要求1所述的差压计，其特征在于，
所述壁连结所述膜片层和与所述膜片层相对的所述第二压力室的顶棚而形成。
3.根据权利要求1所述的差压计，其特征在于，
所述壁在所述膜片层和与所述膜片层相对的所述第二压力室的顶棚之间形成有间隙。
4.根据权利要求3所述的差压计，其特征在于，
所述壁连结隔着所述壁相对的所述第二压力室的两个侧面中的每一个而形成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的差压计，其特征在于，
具备设置在所述膜片层的所述受压部上的应变仪。
CN202011415463.6A 2019-12-12 2020-12-07 差压计 Active CN113063542B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019224263A JP7319182B2 (ja) 2019-12-12 2019-12-12 差圧計
JP2019-224263 2019-12-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113063542A CN113063542A (zh) 2021-07-02
CN113063542B true CN113063542B (zh) 2023-01-13

Family

ID=76313069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011415463.6A Active CN113063542B (zh) 2019-12-12 2020-12-07 差压计

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11307109B2 (zh)
JP (1) JP7319182B2 (zh)
CN (1) CN113063542B (zh)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4445383A (en) * 1982-06-18 1984-05-01 General Signal Corporation Multiple range capacitive pressure transducer
US5969591A (en) * 1991-03-28 1999-10-19 The Foxboro Company Single-sided differential pressure sensor
JPH05126661A (ja) * 1991-11-08 1993-05-21 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 半導体圧力センサ
JP3552963B2 (ja) * 1999-09-20 2004-08-11 株式会社日立ユニシアオートモティブ 圧力センサ
JP4416835B2 (ja) * 2008-02-08 2010-02-17 船井電機株式会社 マイクロホンユニット
DE102012102020A1 (de) 2012-03-09 2013-09-12 Epcos Ag Mikromechanisches Messelement
DE102012107457B4 (de) * 2012-08-14 2017-05-24 Tdk Corporation MEMS-Bauelement mit Membran und Verfahren zur Herstellung
DE102012025070A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Hydraulisches Messwerk mit koplanaren Druckeingängen und Differenzdrucksensor mit einem solchen Messwerk
EP3258235A1 (en) * 2016-06-16 2017-12-20 Huba Control Ag Differential pressure transducer
US10466125B2 (en) 2016-11-11 2019-11-05 Measurement Specialties Inc. Pressure sensor sub assembly and fabrication
JP6762896B2 (ja) * 2017-03-22 2020-09-30 アズビル株式会社 圧力センサチップ、圧力発信器、および圧力センサチップの製造方法
JP6748011B2 (ja) * 2017-03-22 2020-08-26 アズビル株式会社 差圧センサチップ、差圧発信器、および差圧センサチップの製造方法
CN208026421U (zh) 2018-02-09 2018-10-30 扬州江天流量仪表有限公司 圆膜片电阻应变式压力、压差传感器

Also Published As

Publication number Publication date
US20210181052A1 (en) 2021-06-17
CN113063542A (zh) 2021-07-02
JP2021092490A (ja) 2021-06-17
US11307109B2 (en) 2022-04-19
JP7319182B2 (ja) 2023-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9459172B2 (en) Diaphragm piezoresistive pressure sensor
EP1407464B1 (en) Micro-electromechanical sensor
US7383737B1 (en) Capacitive pressure sensor
US6006607A (en) Piezoresistive pressure sensor with sculpted diaphragm
US6588281B2 (en) Double stop structure for a pressure transducer
US10012557B2 (en) Pressure sensor
US4852408A (en) Stop for integrated circuit diaphragm
US10139301B2 (en) Pressure sensor chip including first and second annular shape grooves in a non-bonding region of a holding member for a sensor diaphragm
US10352802B2 (en) Pressure sensor chip
US10352803B2 (en) Pressure sensor chip
EP2113760A1 (en) Capacitive pressure sensor
JPH11295176A (ja) 差圧センサ
EP2873958A1 (en) Capacitive pressure sensors for high temperature applications
CN113063542B (zh) 差压计
EP3730912B1 (en) Sensor assemblies with multirange construction
JP2008082952A (ja) 半導体感歪センサ
US20240133756A1 (en) Pressure sensor device with a progressive stopper
US11340128B2 (en) Pressure sensor element for measuring differential pressure and a diaphragm base having a set of diaphragms displaced by receiving pressures where a set of pressure inlet passages respectively transmit different pressures to the set of diaphragms
US20230017253A1 (en) Sensor
JP2001159573A (ja) 圧力検出装置
JPH062190U (ja) 差圧測定装置
JP2023076912A (ja) 圧力センサ
JP2001004471A (ja) 圧力センサ
JPH05142077A (ja) 差圧測定装置
GB2266962A (en) Capacitive differential pressure detector

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant