JP2001099736A - 圧力測定装置 - Google Patents
圧力測定装置Info
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- JP2001099736A JP2001099736A JP27427599A JP27427599A JP2001099736A JP 2001099736 A JP2001099736 A JP 2001099736A JP 27427599 A JP27427599 A JP 27427599A JP 27427599 A JP27427599 A JP 27427599A JP 2001099736 A JP2001099736 A JP 2001099736A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価で、化学的、物理的に安定で、被測定流
体が水素を含み高温な場合も水素透過を防止しできる圧
力測定装置を提供すること。 【解決手段】 シールダイアフラムを有し、このシール
ダイアフラムの変位により被測定流体の圧力を測定する
圧力測定装置において、シールダイアフラムの一面側に
絶縁膜と金属膜を順次積層する。
体が水素を含み高温な場合も水素透過を防止しできる圧
力測定装置を提供すること。 【解決手段】 シールダイアフラムを有し、このシール
ダイアフラムの変位により被測定流体の圧力を測定する
圧力測定装置において、シールダイアフラムの一面側に
絶縁膜と金属膜を順次積層する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールダイアフラ
ム式の圧力測定装置に関するものである。
ム式の圧力測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来から一般に使用されている
シールダイアフラム式の圧力測定装置の構成概略図であ
る。
シールダイアフラム式の圧力測定装置の構成概略図であ
る。
【０００３】図２において、圧力測定装置本体１は、内
部にセンタダイアフラム２が形成されたボディー３と、
被測定流体の高圧側(H)に接するようにボディー３に固
定されたシールダイアフラム４と、被測定流体の低圧側
(L)に接するようにボディー３に固定されたシールダイ
アフラム５とよりなる。
部にセンタダイアフラム２が形成されたボディー３と、
被測定流体の高圧側(H)に接するようにボディー３に固
定されたシールダイアフラム４と、被測定流体の低圧側
(L)に接するようにボディー３に固定されたシールダイ
アフラム５とよりなる。
【０００４】７は、シールダイアフラム４，５とセンタ
ダイアフラム２の間に封入された圧力伝達媒体としての
封入液である。この場合は、シリコンオイルが使用され
ている。８は、ボディー３に取付られた変換器である。
ダイアフラム２の間に封入された圧力伝達媒体としての
封入液である。この場合は、シリコンオイルが使用され
ている。８は、ボディー３に取付られた変換器である。
【０００５】以上の構成において、シールダイアフラム
４，５が、被測定流体に接すると、その圧力によりシー
ルダイアフラム４，５及びセンタダイアフラム２は封入
液７を介して変位し、その変位量に応じた測定された圧
力が変換機８において電気信号に変換される。
４，５が、被測定流体に接すると、その圧力によりシー
ルダイアフラム４，５及びセンタダイアフラム２は封入
液７を介して変位し、その変位量に応じた測定された圧
力が変換機８において電気信号に変換される。
【０００６】このような圧力測定装置においては、被測
定流体中に水素イオンＨ+が存在する場合、被測定流体
の流れる管壁などの金属から電気化学的反応で発生した
電子ｅ-と結合して水素原子となり、その一部がシール
ダイアフラムを拡散、透過して封入液７に侵入する場合
がある。
定流体中に水素イオンＨ+が存在する場合、被測定流体
の流れる管壁などの金属から電気化学的反応で発生した
電子ｅ-と結合して水素原子となり、その一部がシール
ダイアフラムを拡散、透過して封入液７に侵入する場合
がある。
【０００７】また、被測定流体中に水素原子が存在する
場合も、その一部がシールダイアフラムを拡散、透過し
て封入液７に侵入する場合がある。そして、侵入した水
素原子は水素ガスとなって封入液内に滞留すると、その
内部の圧力を変化させるため、正確な測定を困難にする
という問題があった。
場合も、その一部がシールダイアフラムを拡散、透過し
て封入液７に侵入する場合がある。そして、侵入した水
素原子は水素ガスとなって封入液内に滞留すると、その
内部の圧力を変化させるため、正確な測定を困難にする
という問題があった。
【０００８】以下、この水素透過という問題を解決する
ために採用されたシールダイアフラムの構造の従来例に
ついて図３を用いて説明する。
ために採用されたシールダイアフラムの構造の従来例に
ついて図３を用いて説明する。
【０００９】図３は図２に示した圧力測定装置の要部拡
大断面図で、例えば特許２８５２６０２号に記載されて
いる。図３において、４はシールダイアフラム、４０は
絶縁膜、４１はＰ型半導体皮膜、４２は被測定流体、７
は封入液である。
大断面図で、例えば特許２８５２６０２号に記載されて
いる。図３において、４はシールダイアフラム、４０は
絶縁膜、４１はＰ型半導体皮膜、４２は被測定流体、７
は封入液である。
【００１０】シールダイアフラム４は例えばＣｒ、Ｎ
ｉ、Ｆｅを主成分とするオーステナイト系ステンレス鋼
やニッケル合金で、絶縁膜４０はＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2な
どの非導電性セラミックで、シールダイアフラム４の被
測定流体４２と接する面上にＣＶＤやスパッタリングな
どの手段で形成される。
ｉ、Ｆｅを主成分とするオーステナイト系ステンレス鋼
やニッケル合金で、絶縁膜４０はＡｌ2Ｏ3やＳｉＯ2な
どの非導電性セラミックで、シールダイアフラム４の被
測定流体４２と接する面上にＣＶＤやスパッタリングな
どの手段で形成される。
【００１１】Ｐ型半導体皮膜４１は、絶縁膜４０上にＣ
ＶＤやスパッタリングなどの手段によりＳｉにＢ（ボロ
ン）が注入されて形成される。絶縁膜４０は、シールダ
イアフラム４とＰ型半導体皮膜４１とを電気的に絶縁す
る。
ＶＤやスパッタリングなどの手段によりＳｉにＢ（ボロ
ン）が注入されて形成される。絶縁膜４０は、シールダ
イアフラム４とＰ型半導体皮膜４１とを電気的に絶縁す
る。
【００１２】Ｐ型半導体皮膜４１は発生した電子ｅ-を
捕獲して被測定流体中の水素イオンＨ+に電子を供給し
ないため水素原子を生じさせることがなく、水素透過を
防止することができる。
捕獲して被測定流体中の水素イオンＨ+に電子を供給し
ないため水素原子を生じさせることがなく、水素透過を
防止することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなシ
ールダイアフラムを有する圧力測定装置には次のような
問題点があった。
ールダイアフラムを有する圧力測定装置には次のような
問題点があった。
【００１４】（１）Ｐ型半導体皮膜４１は正孔を持って
いるため電子ｅ-を捕獲できる一方、電子ｅ-以外の陰イ
オンも引き寄せてしまう。被測定流体中にＯＨ-、Ｃ
ｌ-、ＮＯ3 -など多種の陰イオンが含まれている場合
は、Ｐ型半導体皮膜４１の正孔が陰イオンの電子で充填
されてしまい、Ｐ型半導体皮膜４１はその機能を失い、
単なる絶縁膜となってしまう。
いるため電子ｅ-を捕獲できる一方、電子ｅ-以外の陰イ
オンも引き寄せてしまう。被測定流体中にＯＨ-、Ｃ
ｌ-、ＮＯ3 -など多種の陰イオンが含まれている場合
は、Ｐ型半導体皮膜４１の正孔が陰イオンの電子で充填
されてしまい、Ｐ型半導体皮膜４１はその機能を失い、
単なる絶縁膜となってしまう。
【００１５】（２）アースを取ることによりＰ型半導体
皮膜４１が捕獲した電子を放出する方法が考えられる
が、電気化学的反応で発生した電子は、シールダイアフ
ラム４と他金属との相対的な電位差によってシールダイ
アフラムに集まる。従って、アースを取ることでは電子
を放出することはできず、電子を移動させる別の手段が
必要となり、結果としてその製造コストを高めてしま
う。
皮膜４１が捕獲した電子を放出する方法が考えられる
が、電気化学的反応で発生した電子は、シールダイアフ
ラム４と他金属との相対的な電位差によってシールダイ
アフラムに集まる。従って、アースを取ることでは電子
を放出することはできず、電子を移動させる別の手段が
必要となり、結果としてその製造コストを高めてしま
う。
【００１６】（３）ＣＶＤやスパッタリングで形成した
絶縁膜４０はシールダイアフラム４に機械的接合や共有
結合によって接合しているため、その密着力が低く、使
用環境によってはシールダイアフラム４から剥離してし
まう。
絶縁膜４０はシールダイアフラム４に機械的接合や共有
結合によって接合しているため、その密着力が低く、使
用環境によってはシールダイアフラム４から剥離してし
まう。
【００１７】（４）被測定流体が水素を含み比較的高温
な場合は、高温の水素はＰ型半導体皮膜４１、絶縁膜４
０を透過し、さらにはシールダイアフラム４を水素が透
過してしまう。
な場合は、高温の水素はＰ型半導体皮膜４１、絶縁膜４
０を透過し、さらにはシールダイアフラム４を水素が透
過してしまう。
【００１８】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、安価で、化学的、物理的に安定
で、水素原子の拡散、透過を効果的に防止しできる圧力
測定装置を提供することを目的とする。
なされたものであり、安価で、化学的、物理的に安定
で、水素原子の拡散、透過を効果的に防止しできる圧力
測定装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１におい
ては、一方の面が被測定流体の圧力を受け、他方の面が
封入液に接するシールダイアフラムを有し、このシール
ダイアフラムの変位により前記被測定流体の圧力を測定
する圧力測定装置において、前記シールダイアフラムの
前記被測定流体の圧力を受ける面側に絶縁膜と金属膜を
順次積層することを特徴とする圧力測定装置である。
ては、一方の面が被測定流体の圧力を受け、他方の面が
封入液に接するシールダイアフラムを有し、このシール
ダイアフラムの変位により前記被測定流体の圧力を測定
する圧力測定装置において、前記シールダイアフラムの
前記被測定流体の圧力を受ける面側に絶縁膜と金属膜を
順次積層することを特徴とする圧力測定装置である。
【００２０】本発明の請求項２においては、前記絶縁膜
は、前記シールダイアフラムの前記被測定流体の圧力を
受ける面側を化学処理することにより形成した酸化膜で
あることを特徴とする請求項１記載の圧力測定装置であ
る。
は、前記シールダイアフラムの前記被測定流体の圧力を
受ける面側を化学処理することにより形成した酸化膜で
あることを特徴とする請求項１記載の圧力測定装置であ
る。
【００２１】本発明の請求項３においては、前記金属膜
は、金または白金であることを特徴とする請求項１記載
の圧力測定装置である。
は、金または白金であることを特徴とする請求項１記載
の圧力測定装置である。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。尚、以下の図面において、図２，
３と重複する部分は同一番号を付してその説明は適宜に
省略する。図１は本発明の一実施例を示す要部拡大断面
図である。
面を用いて説明する。尚、以下の図面において、図２，
３と重複する部分は同一番号を付してその説明は適宜に
省略する。図１は本発明の一実施例を示す要部拡大断面
図である。
【００２３】図１において、４はシールダイアフラム、
４３は絶縁膜、４４は金属膜である。本発明は、シール
ダイアフラム４の被測定流体４２と接する面上に絶縁膜
４３が形成され、さらにその上に金属膜４３が形成され
ており、その他の構成は図２に示した構成と同等であ
る。
４３は絶縁膜、４４は金属膜である。本発明は、シール
ダイアフラム４の被測定流体４２と接する面上に絶縁膜
４３が形成され、さらにその上に金属膜４３が形成され
ており、その他の構成は図２に示した構成と同等であ
る。
【００２４】シールダイアフラム４は例えばＣｒ、Ｎ
ｉ、Ｆｅを主成分とするステンレス鋼やニッケル合金な
どの耐食性に優れた材料で製作され、その板厚は０．１
ｍｍ以下である。
ｉ、Ｆｅを主成分とするステンレス鋼やニッケル合金な
どの耐食性に優れた材料で製作され、その板厚は０．１
ｍｍ以下である。
【００２５】絶縁膜４３は、シールダイアフラム４を酸
系薬液に浸けることによりその表面に厚さ１００〜１０
００Å強固な酸化膜として形成される。
系薬液に浸けることによりその表面に厚さ１００〜１０
００Å強固な酸化膜として形成される。
【００２６】この酸化膜はＣＶＤやスパッタリングで形
成された機械的接合や共有結合による絶縁膜に比べ、シ
ールダイアフラム４の表面を化学処理することによって
形成される一種の拡散接合による絶縁膜となっているた
め、密着力が強い。また、大掛かりな製造装置を使用す
ることがないため安価に形成することができる。
成された機械的接合や共有結合による絶縁膜に比べ、シ
ールダイアフラム４の表面を化学処理することによって
形成される一種の拡散接合による絶縁膜となっているた
め、密着力が強い。また、大掛かりな製造装置を使用す
ることがないため安価に形成することができる。
【００２７】また、このようにして形成された酸化膜
は、その膜厚もシールダイアフラム４を大気に触れさせ
てできる２０〜３０Åの不動態化膜に比べて厚くなる。
従って、その電気的絶縁性も良好で、シールダイアフラ
ム４との間に局部電池を形成することがなく、シールダ
イアフラム４の腐食を防止することができる。
は、その膜厚もシールダイアフラム４を大気に触れさせ
てできる２０〜３０Åの不動態化膜に比べて厚くなる。
従って、その電気的絶縁性も良好で、シールダイアフラ
ム４との間に局部電池を形成することがなく、シールダ
イアフラム４の腐食を防止することができる。
【００２８】金属膜４４は、絶縁膜４３上に金や白金が
スパッタリングされて形成される。金や白金は化学反応
し難く極めて安定であり、水素と化合物を形成しない。
従って、水素原子が近傍に接近してもそれを拡散、透過
することはない。
スパッタリングされて形成される。金や白金は化学反応
し難く極めて安定であり、水素と化合物を形成しない。
従って、水素原子が近傍に接近してもそれを拡散、透過
することはない。
【００２９】また、石油精製プラントの脱硫装置のよう
な高温なプロセス測定液中に水素ガスを含む場合でも、
金や白金は温度に対しても安定であり、その水素を拡
散、透過することはない。
な高温なプロセス測定液中に水素ガスを含む場合でも、
金や白金は温度に対しても安定であり、その水素を拡
散、透過することはない。
【００３０】一方、水素透過防止の機能を維持させるた
めに別の手段を設ける必要がないため、その製造コスト
を低く抑えることができる。
めに別の手段を設ける必要がないため、その製造コスト
を低く抑えることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安価で、化学的、物理的に安定で、被測定流体が水素を
含み高温な場合も水素透過を防止しできる圧力測定装置
を提供することができる。
安価で、化学的、物理的に安定で、被測定流体が水素を
含み高温な場合も水素透過を防止しできる圧力測定装置
を提供することができる。
【００３２】
【図１】本発明の一実施例を示す要部拡大断面図であ
る。
る。
【図２】従来のシールダイアフラム式圧力測定装置の構
成概略図である。
成概略図である。
【図３】図２に示すシールダイアフラム式圧力測定装置
の要部拡大断面図である。
の要部拡大断面図である。
１ 圧力測定装置本体 ３ ボディー ４、５ シールダイアフラム ４０ 絶縁膜 ４１ Ｐ型半導体皮膜 ４２ 被測定流体 ４３ 絶縁膜 ４４ 金属膜
Claims (3)
- 【請求項１】 一方の面が被測定流体の圧力を受け、他
方の面が封入液に接するシールダイアフラムを有し、こ
のシールダイアフラムの変位により前記被測定流体の圧
力を測定する圧力測定装置において、前記シールダイア
フラムの前記被測定流体の圧力を受ける面側に絶縁膜と
金属膜を順次積層することを特徴とする圧力測定装置。 - 【請求項２】 前記絶縁膜は、前記シールダイアフラム
の前記被測定流体の圧力を受ける面側を化学処理するこ
とにより形成した酸化膜であることを特徴とする請求項
１記載の圧力測定装置。 - 【請求項３】 前記金属膜は、金または白金であること
を特徴とする請求項１記載の圧力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27427599A JP2001099736A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | 圧力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27427599A JP2001099736A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | 圧力測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001099736A true JP2001099736A (ja) | 2001-04-13 |
Family
ID=17539395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27427599A Pending JP2001099736A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | 圧力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001099736A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011107090A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Toshiba Corp | ダイアフラム型圧力測定装置におけるダイアフラム構造 |
| JP2013190343A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Azbil Corp | 圧力センサチップ |
| JP2016017747A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | アルプス電気株式会社 | 圧力センサ及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-09-28 JP JP27427599A patent/JP2001099736A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011107090A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Toshiba Corp | ダイアフラム型圧力測定装置におけるダイアフラム構造 |
| JP2013190343A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Azbil Corp | 圧力センサチップ |
| JP2016017747A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | アルプス電気株式会社 | 圧力センサ及びその製造方法 |
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