JP2001272295A - Pressure measuring sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、流体の圧力を測定
する圧力測定センサ係り、特に、流体に接触してその圧
力を測定する技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure measurement sensor for measuring a pressure of a fluid, and more particularly to a technique for measuring the pressure of a fluid by contacting the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】医療の現場において、手術等の医療行為
を行う際に、カテーテルを用いて薬液を中心静脈に注入
する場合等がある。これらの場合において、カテーテル
ラインを通して、中心静脈圧を測ることが行われる。医
療用では、微少な圧力値、例えば、１〜３０ｍｍＨｇ等
の圧力をドリフトなく計測することが求められる。な
お、中心静脈圧は、健常人の場合、３〜５ｍｍＨｇであ
る。2. Description of the Related Art In the field of medical treatment, a medical solution such as surgery is sometimes used to inject a drug solution into a central vein using a catheter. In these cases, central venous pressure is measured through a catheter line. For medical use, it is required to measure a minute pressure value, for example, a pressure of 1 to 30 mmHg without drift. The central venous pressure is 3 to 5 mmHg in a healthy person.
【０００３】一般に、シリコン半導体圧力センサで１ｍ
ｍＨｇの圧力値を検出する場合、その出力は、２５μＶ
（ＪＩＳＴ１１１６）の電圧変化となる。In general, a silicon semiconductor pressure sensor is 1 m
When detecting a pressure value of mHg, the output is 25 μV
(JIST 1116).
【０００４】従来、用いられていた圧力センサは、シリ
コン基板上に、歪みゲージを形成し、当該シリコン基板
の歪みゲージが設けられている面と反対側の面をエッチ
ングして凹部を形成すると共に、歪みゲージが設けられ
ている部分を薄板化してダイヤフラムとした構造のもの
がある。この従来のものは、歪みゲージとダイヤフラム
を設けた半導体基板を、前記凹部の部分を、圧力を測定
しようとする流体から密閉するようにして、シリコン基
板、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック樹脂等に搭載
している。In a conventional pressure sensor, a strain gauge is formed on a silicon substrate, and a surface of the silicon substrate opposite to the surface on which the strain gauge is provided is etched to form a concave portion. In addition, there is a structure in which a portion provided with a strain gauge is thinned to form a diaphragm. In this conventional device, a semiconductor substrate provided with a strain gauge and a diaphragm is mounted on a silicon substrate, a glass epoxy resin substrate, a ceramic resin, or the like so that the concave portion is sealed from a fluid whose pressure is to be measured. are doing.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の圧力センサの場
合、半導体基板そのものでダイヤフラムを構成するた
め、センサの構造が複雑になると共に、加工に手間がか
かるという問題がある。また、圧力を検出すべき流体、
特に、液体が、半導体に直接触れないようにするための
封止処理が必要となり、そのためにも、加工上の手間が
増えるという問題がある。その結果、センサのコストが
上昇することとなる。In the case of the conventional pressure sensor, since the diaphragm is constituted by the semiconductor substrate itself, there is a problem that the structure of the sensor becomes complicated and processing is troublesome. Also, the fluid whose pressure is to be detected,
In particular, it is necessary to perform a sealing process for preventing the liquid from directly contacting the semiconductor, and therefore, there is a problem that the processing time is increased. As a result, the cost of the sensor increases.
【０００６】ところで、前述した医療用に圧力センサを
用いる場合、感染防止の見地から、使い捨てを前提とし
ている。しかし、前述したような圧力センサを用いる
と、コストが高いため、医療費がかさむこととなり好ま
しくない。医療費低減のためには、できる限り、安価な
センサを開発する必要がある。When the pressure sensor is used for medical treatment as described above, it is assumed that the pressure sensor is disposable from the viewpoint of preventing infection. However, the use of the pressure sensor as described above is not preferable because the cost is high and the medical expenses increase. To reduce medical costs, it is necessary to develop sensors that are as cheap as possible.
【０００７】本発明の目的は、構造を簡素化し、部品点
数を減少することができて、安価に生産が行える圧力測
定センサを提供することにある。An object of the present invention is to provide a pressure measuring sensor which can simplify the structure, reduce the number of parts, and can be manufactured at low cost.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明によれば、流体の圧力を測定するセンサにお
いて、圧力を測定すべき流体がその内部に導かれる容器
と、前記容器の一部に装着され、容器内に存在する流体
の圧力を検出する圧力検出ユニットとを備え、前記容器
は、その一部に圧力検出ユニットを装着するための開口
を有し、前記圧力検出ユニットは、ダイヤフラムと、該
ダイヤフラムを一端側で支持する筒型の台座と、前記ダ
イヤフラムの前記容器内に面しない面に装着された歪み
検出素子とを有し、かつ、該圧力検出ユニットは、前記
ダイヤフラムが容器内の流体に接触し得る状態で前記開
口に装着されていることを特徴とする圧力測定センサが
提供される。According to the present invention, there is provided, in accordance with the present invention, a sensor for measuring the pressure of a fluid, comprising: a container into which a fluid whose pressure is to be measured is introduced; A pressure detection unit mounted on the unit and detecting a pressure of a fluid present in the container, the container has an opening for mounting the pressure detection unit on a part thereof, and the pressure detection unit includes: A diaphragm, a cylindrical pedestal supporting the diaphragm at one end side, and a strain detection element mounted on a surface of the diaphragm that does not face the inside of the container; and the pressure detection unit includes a diaphragm. A pressure measurement sensor is provided, which is attached to the opening so as to be able to contact a fluid in a container.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、それぞれ図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１０】［第１の実施形態］図１に、本発明の第１
の実施形態に係る圧力測定センサの一例を示す。本発明
の第１の実施形態は、図１に示すように、圧力を測定す
べき流体がその内部に導かれる容器１０と、前記容器１
０の一部に装着され、容器１０内に存在する流体の圧力
を検出する圧力検出ユニット２０とを備える。[First Embodiment] FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
1 shows an example of a pressure measurement sensor according to the embodiment. The first embodiment of the present invention comprises, as shown in FIG. 1, a container 10 into which a fluid whose pressure is to be measured is introduced,
0, and a pressure detection unit 20 for detecting the pressure of the fluid present in the container 10.
【００１１】容器１０は、その一部に圧力検出ユニット
２０を装着するための開口１４を有する。また、両端
に、圧力を検出すべき流体、例えば、輸液等の流入およ
び流出のための接続管１２、１３が取り付けられてい
る。The container 10 has an opening 14 for mounting the pressure detecting unit 20 on a part thereof. At both ends, connecting pipes 12 and 13 for inflow and outflow of a fluid whose pressure is to be detected, for example, an infusion solution are attached.
【００１２】開口１４は、圧力検出ユニット２０を装着
するために必要な形状および大きさを有する。大きさ
は、後述する固定材３０を充填して固定することを考慮
して、圧力検出ユニット２０の装着部分の外形寸法より
若干大きめに設定される。The opening 14 has a shape and a size necessary for mounting the pressure detecting unit 20. The size is set slightly larger than the external dimensions of the mounting portion of the pressure detection unit 20 in consideration of filling and fixing the fixing material 30 described later.
【００１３】接続管１２、１３は、例えば、他の部材と
嵌合するコネクタ構造とすることができる。このように
することで、着脱が容易となる。従って、例えば、医療
用の機器として使用する場合、使い勝手がよくなる。The connection pipes 12 and 13 may have, for example, a connector structure to be fitted with another member. By doing so, attachment and detachment becomes easy. Therefore, for example, when used as a medical device, convenience is improved.
【００１４】この容器１０は、例えば、硬質プラスチッ
ク等の合成樹脂、パイレックスガラス、コバールガラ
ス、コーニング社製７０５９ガラス等のガラス、ステン
レススチール、チタン等の金属、などの材料で形成する
ことができる。実製品としては、これらの材料の中から
コストを考慮して選ばれた材料により形成する。例え
ば、硬質プラスチックで形成する。The container 10 can be formed of, for example, a synthetic resin such as a hard plastic, a glass such as Pyrex glass, Kovar glass, 7059 glass manufactured by Corning, or a metal such as stainless steel or titanium. As an actual product, it is formed of a material selected from these materials in consideration of cost. For example, it is formed of a hard plastic.
【００１５】圧力検出ユニット２０は、図２（ａ）およ
び（ｂ）に示すように、流体の圧力に応じて歪を生じる
ダイヤフラム２１と、該ダイヤフラム２１を一端側で支
持する筒型の台座２２と、前記ダイヤフラム２１に固定
された歪み検出素子２３とを有する。圧力検出ユニット
２０は、図４に示すように、ダイヤフラム２１が容器本
体１１内が面するように、前記開口１４に装着され、固
定材３０を介して固定される。このとき、ダイヤフラム
２１の容器２０内に面する第１の面２１ａが圧力を検出
すべき流体に接触し得る状態で前記開口１４に装着され
る。As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the pressure detecting unit 20 includes a diaphragm 21 which generates a strain in accordance with the pressure of the fluid, and a cylindrical base 22 which supports the diaphragm 21 at one end. And a distortion detecting element 23 fixed to the diaphragm 21. As shown in FIG. 4, the pressure detection unit 20 is mounted on the opening 14 so that the diaphragm 21 faces the inside of the container body 11, and is fixed via the fixing member 30. At this time, the first surface 21a of the diaphragm 21 facing the inside of the container 20 is attached to the opening 14 in a state where the first surface 21a can contact the fluid whose pressure is to be detected.
【００１６】圧力検出ユニット２０を開口１４に装着す
る際には、固定材３０を介して行い、圧力検出ユニット
２０を固定材３０により開口１４の内壁１４ａに固定す
る。固定材３０は、例えば、容器１０が、合成樹脂製、
金属製等である場合には、接着剤、例えば、熱硬化型ま
たは常温硬化型シリコン樹脂接着剤が用いられる。この
ように固定材３０として接着剤を用いる場合には、簡単
かつ安価に固定が行える。一方、容器１０がガラス製で
あり、圧力検出ユニット２０の装着部分が後述するよう
なガラス製である場合には、熱膨張係数の近いガラス系
の固着材を介在して行われる。すなわち、圧力検出ユニ
ット２０と固定材３０、および、固定材３０と容器本体
１１（内壁１４ａ）は、それぞれガラス系固着材を加熱
溶融して固着される。このように、固定材３０としてガ
ラス系固着材を用いる場合には、温度変化によって固着
部分に生じる歪み小さく抑えることができる。The pressure detecting unit 20 is mounted on the opening 14 via a fixing member 30, and the pressure detecting unit 20 is fixed to the inner wall 14 a of the opening 14 by the fixing member 30. For example, the fixing material 30 is such that the container 10 is made of a synthetic resin,
In the case of metal or the like, an adhesive, for example, a thermosetting or room temperature setting silicone resin adhesive is used. When an adhesive is used as the fixing material 30 in this manner, the fixing can be performed easily and inexpensively. On the other hand, when the container 10 is made of glass and the mounting portion of the pressure detection unit 20 is made of glass as described later, the process is performed with a glass-based fixing material having a similar thermal expansion coefficient. That is, the pressure detection unit 20 and the fixing member 30, and the fixing member 30 and the container body 11 (the inner wall 14a) are respectively fixed by heating and melting a glass-based fixing member. As described above, when the glass-based fixing material is used as the fixing material 30, distortion generated in the fixing portion due to a temperature change can be suppressed to be small.
【００１７】固定材３０として用いられるガラス系固着
材は、圧力検出ユニット２０と容器本体１１とを固定す
るため、両者の熱膨張係数に近いものが選ばれる。ガラ
ス系固着材は、加熱すると溶融して、圧力検出ユニット
２０の筒型台座２２を構成するガラスと、容器本体１１
を構成ガラスとに、一部がそれぞれ固溶されて固着す
る。この種の固定材３０としては、例えば、日本電気硝
子株式会社製エレクトロニクス用ガラスペースト“ＰＬ
Ｓ−３６０２／ＳＭ−３６Ａ”が挙げられる。The glass-based fixing material used as the fixing material 30 is selected to have a coefficient of thermal expansion close to that of the pressure detecting unit 20 and the container body 11 in order to fix the container. The glass-based fixing material melts when heated, and forms the glass that forms the cylindrical pedestal 22 of the pressure detection unit 20 and the container body 11.
And a part of each is solid-solved and fixed to the constituent glass. As this kind of fixing material 30, for example, a glass paste “PL” for electronics manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.
S-3602 / SM-36A ".
【００１８】このようなガラス系固着材を固定材３０と
して用いることで、圧力検出ユニット２０と容器本体１
１とが固定材３０を介して強固に固着し、温度変化があ
っても、熱膨張係数が近いことのため、固着部分に生じ
る歪みが小さくなり、固着状態が安定に維持される。ま
た、歪み検出素子２３およびダイヤフラム２１に対する
熱膨張係数の差が、樹脂系の接着剤を用いる場合と比べ
て小さいため、温度変化によって受ける歪みが小さくて
すむ。By using such a glass-based fixing material as the fixing material 30, the pressure detecting unit 20 and the container body 1
1 is firmly fixed via the fixing material 30 and even if there is a temperature change, since the thermal expansion coefficient is close, distortion generated in the fixed portion is reduced, and the fixed state is stably maintained. Further, since the difference between the thermal expansion coefficients of the strain detecting element 23 and the diaphragm 21 is smaller than that in the case where a resin-based adhesive is used, the strain received by the temperature change can be small.
【００１９】台座２２は、筒型、具体的には、円筒形状
に構成される。筒部分の肉厚は、台座外周側からかかる
応力によってダイヤフラムが歪まないように、ある程度
厚くすることが好ましい。本実施の形態では、ダイヤフ
ラム２１と台座２２とは一体に設けられる。一体化する
ことで、１部品とすることができ、構造の簡素化と、組
立の手間を省略することができる。台座２２は、例え
ば、外形１０〜５０ｍｍ、内径５〜４０ｍｍ、高さ５〜
５０ｍｍ程度の大きさとすることができる。もちろん、
これに限定されない。The pedestal 22 is formed in a cylindrical shape, specifically, a cylindrical shape. It is preferable that the thickness of the cylindrical portion is increased to some extent so that the diaphragm is not distorted by the stress applied from the outer periphery of the pedestal. In the present embodiment, the diaphragm 21 and the pedestal 22 are provided integrally. By integrating them, it can be made into one part, and the structure can be simplified and the trouble of assembling can be omitted. The pedestal 22 has, for example, an outer shape of 10 to 50 mm, an inner diameter of 5 to 40 mm, and a height of 5 to
The size can be about 50 mm. of course,
It is not limited to this.
【００２０】ダイヤフラム２１と台座２２とは、例え
ば、ガラスにより形成される。ガラスとしては、例え
ば、コバール、パイレックス、７０５９等が用いられ
る。コストおよび熱膨張係数を考慮して、適宜選択す
る。具体的には、歪み検出素子２３がシリコン半導体に
より構成される場合には、熱膨張係数が、シリコンの熱
膨張係数（２．３３×１０-6）の、±５０％の範囲に入
る材料を選択する。The diaphragm 21 and the pedestal 22 are made of, for example, glass. As the glass, for example, Kovar, Pyrex, 7059 or the like is used. It is appropriately selected in consideration of cost and thermal expansion coefficient. Specifically, when the strain detecting element 23 is made of a silicon semiconductor, a material whose coefficient of thermal expansion falls within a range of ± 50% of the coefficient of thermal expansion of silicon (2.33 × 10 −6 ) is used. select.
【００２１】歪み検出素子２３は、シリコンチップ上
に、複数の抵抗体を、拡散技術を用いて形成される。具
体的には、図１２に示すように、シリコン基板２３０に
４個の抵抗体２３１、２３２、２３３および２３４を所
定の配置で形成し、それらを、図１３に示すように、フ
ルブリッジ接続するよう金属電極で接続し、これにリー
ド線を接続するための入力端部と出力端部とがさらに形
成される。一般的には、このようなチップを、シリコン
ウエファ上に多数形成して、それらを切断してチップ型
の歪み検出素子２３を形成する。この歪み検出素子２３
は、圧力を受けて歪みを生じると、４個抵抗体の抵抗値
が変化し、ブリッジのバランスが崩れることで、圧力に
比例した信号電圧を出力する。チップの大きさの一例を
挙げると、０．５ｍｍ×０．５ｍｍ程度とすることがで
きる。このような歪み検出素子２３は、ＩＣ生産技術に
より、容易に大量生産することができる。従って、極め
て安価に製作することができる。従来のダイヤフラムと
共に形成する構造の素子では、ダイヤフラムを形成する
ことから大きな面積とならざるを得ず、１素子当たりの
コストが増大する。この点、本発明で使用する歪み検出
素子２３は、１素子当たりのコストを大幅に低減するこ
とができる。The strain detecting element 23 has a plurality of resistors formed on a silicon chip by using a diffusion technique. Specifically, as shown in FIG. 12, four resistors 231, 232, 233 and 234 are formed in a predetermined arrangement on a silicon substrate 230, and they are full-bridge connected as shown in FIG. An input terminal and an output terminal for connecting a lead wire to the metal electrode are further formed. In general, a large number of such chips are formed on a silicon wafer, and the chips are cut to form a chip-type strain detecting element 23. This distortion detecting element 23
When a strain is generated under pressure, the resistance value of the four resistors changes, and the balance of the bridge is lost, so that a signal voltage proportional to the pressure is output. As an example of the size of the chip, it can be about 0.5 mm × 0.5 mm. Such a distortion detection element 23 can be easily mass-produced by IC production technology. Therefore, it can be manufactured at very low cost. In an element having a structure formed together with a conventional diaphragm, a large area is unavoidable because the diaphragm is formed, and the cost per element increases. In this regard, the distortion detection element 23 used in the present invention can significantly reduce the cost per element.
【００２２】この歪み検出素子２３は、ダイヤフラム２
１の容器１０内に面しない面（第２の面）２１ｂに固着
される。歪み検出素子２３は、ダイヤフラム２１の適宜
の位置に設置することができる。ただし、ダイヤフラム
の接線方向の歪みを検出する接線抵抗歪みゲージについ
ては、シリコン製のダイヤフラムについてではあるが、
それにおける歪みゲージの取付位置よって非直線誤差が
生じることが知られている。そして、この非直線誤差が
小さい位置として、ダイヤフラムの半径の中心から２５
％の位置が知られている。本実施の形態では、前述した
ように、ブリッジを構成するすべての抵抗素子が微少な
チップ上に配置されている。従って、素子自体をダイヤ
フラム２１の中心から半径の２５％の位置に配置するこ
とができる。This distortion detecting element 23 is
It is fixed to a surface (second surface) 21b not facing the inside of one container 10. The distortion detecting element 23 can be installed at an appropriate position on the diaphragm 21. However, for the tangential resistance strain gauge that detects the tangential strain of the diaphragm, although it is for the silicon diaphragm,
It is known that a non-linear error occurs depending on the mounting position of the strain gauge. The position where the non-linear error is small is 25 degrees from the center of the radius of the diaphragm.
The percent position is known. In the present embodiment, as described above, all the resistance elements constituting the bridge are arranged on a micro chip. Therefore, the element itself can be arranged at a position 25% of the radius from the center of the diaphragm 21.
【００２３】歪み検出素子２３とダイヤフラム２１との
固着は、例えば、ダイヤフラム２１がガラス製である場
合、熱膨張係数が近いガラス系の固着材２４を介在して
行われる。すなわち、歪み検出素子２３と固着材２４、
および、固着材２４とダイヤフラム２１とが、それぞれ
固着材２４を加熱溶融して固着される。For example, when the diaphragm 21 is made of glass, the strain detecting element 23 and the diaphragm 21 are fixed via a glass-based fixing material 24 having a similar thermal expansion coefficient. That is, the strain detecting element 23 and the fixing material 24,
The fixing material 24 and the diaphragm 21 are fixed by heating and melting the fixing material 24, respectively.
【００２４】固着材２４は、前述したように、歪み検出
素子２３とダイヤフラム２１とを固定する。このため、
両者の熱膨張係数に近いものが選ばれる。本実施の形態
では、加熱すると溶融して、歪み検出素子２３を構成す
るシリコンと、ダイヤフラム２１を構成するガラスと
に、一部がそれぞれ固溶されて固着する。固着材２４と
しては、例えば、日本電気硝子株式会社製エレクトロニ
クス用ガラスペースト“ＰＬＳ−３６０２／ＳＭ−３６
Ａ”が挙げられる。The fixing member 24 fixes the strain detecting element 23 and the diaphragm 21 as described above. For this reason,
Those having close thermal expansion coefficients to both are selected. In the present embodiment, when heated, they are melted, and a part of each is solid-dissolved and fixed to the silicon constituting the strain detecting element 23 and the glass constituting the diaphragm 21. As the fixing material 24, for example, a glass paste “PLS-3602 / SM-36” for electronics manufactured by NEC Corporation
A ".
【００２５】このような固着材２４を用いることで、歪
み検出素子２３とダイヤフラム２１とが固着材２４を介
して強固に固着し、温度変化があっても、熱膨張係数が
近いことのため、固着部分に生じる歪みが小さくなり、
固着状態が安定に維持される。また、歪み検出素子２３
およびダイヤフラム２１に対する熱膨張係数の差が、樹
脂系の接着剤を用いる場合と比べて小さいため、温度変
化によって受ける歪みが小さくてすむ。そのため、測定
値に含まれる温度ドリフトを小さくすることができる。
医療用で使用する場合のように、数十マイクロボルト程
度の電圧を検出する必要がある場合には、温度ドリフト
の影響ができる限り小さく抑えられることが望ましい。
その点で、上述したような固定材を用いることは有効で
ある。By using such a fixing material 24, the strain detecting element 23 and the diaphragm 21 are firmly fixed via the fixing material 24, and the coefficient of thermal expansion is close even if there is a temperature change. The distortion generated in the fixed part is small,
The fixed state is stably maintained. Further, the distortion detecting element 23
Since the difference between the thermal expansion coefficient of the diaphragm 21 and that of the diaphragm 21 is smaller than that in the case where a resin-based adhesive is used, the distortion caused by the temperature change can be small. Therefore, the temperature drift included in the measured value can be reduced.
When it is necessary to detect a voltage of about several tens of microvolts as in the case of medical use, it is desirable that the influence of temperature drift be kept as small as possible.
In that respect, it is effective to use the above-mentioned fixing material.
【００２６】歪み検出素子２３は、前述した入力端部お
よび出力端部にそれぞれ図示していないリード線が接続
される。このリード線を筒型台座２２の外に引き出し
て、電圧の印加および出力信号の取り出しを行う。電圧
の印加および出力信号の取り出しは、ブリッジ回路を駆
動する回路（図示せず）を用いて行う。The distortion detecting element 23 has leads (not shown) connected to the input and output ends. The lead wire is pulled out of the cylindrical pedestal 22 to apply a voltage and extract an output signal. The application of the voltage and the extraction of the output signal are performed using a circuit (not shown) for driving the bridge circuit.
【００２７】このような構成とすることで、従来、複雑
な構造であった圧力検出ユニット２０を、ダイヤフラム
２１を一体形成した台座２２と、歪み検出素子２３と、
図示していないリード線により構成して、構造を簡単化
することができる。また、ダイヤフラム２１と台座２２
とが一体であるため、任意の形状に成形すること可能と
なる。さらに、本実施の形態では、歪み検出素子２３が
ダイヤフラム２１の第２の面２１ｂに固着されるため、
測定すべき流体と触れることがない。従って、測定が安
定に行える。しかも、歪み検出素子２３が流体に直接接
触しないようにするためのコーティング加工が不要とな
る。これは、簡素化に有効といえる。また、より安価に
製作することに寄与する。By adopting such a configuration, the pressure detecting unit 20 which has conventionally had a complicated structure can be replaced with a pedestal 22 integrally formed with a diaphragm 21, a strain detecting element 23,
The structure can be simplified by using a lead wire (not shown). In addition, the diaphragm 21 and the pedestal 22
Are integrated, it is possible to mold into an arbitrary shape. Further, in the present embodiment, since the strain detecting element 23 is fixed to the second surface 21b of the diaphragm 21,
No contact with the fluid to be measured. Therefore, measurement can be performed stably. In addition, a coating process for preventing the strain detecting element 23 from directly contacting the fluid is not required. This is effective for simplification. Also, it contributes to manufacturing at lower cost.
【００２８】なお、用途によっては、図５に示すよう
に、ダイヤフラム２１の第１の面２１ａに、保護層２６
を形成してもよい。保護層２６としては、例えば、熱硬
化型シリコン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。In some applications, as shown in FIG. 5, a protective layer 26 is provided on the first surface 21a of the diaphragm 21.
May be formed. As the protective layer 26, for example, a thermosetting silicone resin, a fluororesin, or the like is used.
【００２９】（実験例）ここで、前述したガラス製のダ
イヤフラムにシリコン半導体チップ上に形成される歪み
検出素子とを組み合わせて構成した圧力測定センサの出
力特性およびドリフトについて説明する。(Experimental Example) Here, an output characteristic and a drift of a pressure measuring sensor constituted by combining the above-mentioned glass diaphragm with a strain detecting element formed on a silicon semiconductor chip will be described.
【００３０】図１４は、圧力測定センサの出力特性を示
すグラフである。同図では、圧力測定センサをＪＩＳ規
格に定める調整を行った後、測定を行った、０〜４００
ｍｍＨｇ（０〜０．６８ｋｇｆ／ｃｍ2）の圧力範囲に
おける各圧力値に対する出力電圧値を示す。これから明
らかなように、前述した実施の形態に係るセンサによれ
ば、±０．１％の範囲で良好な直線性を示す。しかも、
出力電圧が大きくとれるため、低圧力での測定について
も高精度で実現が可能となる。FIG. 14 is a graph showing the output characteristics of the pressure measurement sensor. In the figure, after the pressure measurement sensor is adjusted according to the JIS standard, the measurement is performed.
The output voltage value for each pressure value in the pressure range of mmHg (0 to 0.68 kgf / cm 2 ) is shown. As is apparent from the above, according to the sensor according to the above-described embodiment, good linearity is exhibited in the range of ± 0.1%. Moreover,
Since a large output voltage can be obtained, measurement at a low pressure can be realized with high accuracy.
【００３１】図１５は、一定圧力印加時のドリフト試験
結果を示すグラフである。ドリフト試験についてはＪＩ
Ｓ規格において定められていない。このため、発明者
は、手術時間が一般に１〜１０時間の範囲で行われるこ
とを考慮して、１０時間で±２ｍｍＨｇの範囲に収まる
かについて試験した。具体的には、１ｍｍＨｇで２５μ
Ｖ、および、６０ｍｍＨｇで１．５ｍｍＶとなるように
感度を調整した後、６０ｍｍＨｇの空気圧を印加して、
１時間後と、２時間後から１６時間後までの２時間置き
とで、それぞれ出力電圧を測定した。その結果が、図１
５に示されている。図１５の測定結果から明らかなよう
に、本実施の形態の圧力測定センサは、発明者が設定し
た１０時間経過時点はもちろん、１６時間経過した時点
でも、出力電圧はほとんど変化していない。すなわち、
出力電圧にドリフトが見られなかった。FIG. 15 is a graph showing the results of a drift test when a constant pressure is applied. JI for drift test
Not specified in the S standard. For this reason, the inventor examined whether the operation time is generally within a range of ± 2 mmHg in 10 hours, considering that the operation time is generally performed in a range of 1 to 10 hours. Specifically, 25 μm at 1 mmHg
V, and after adjusting the sensitivity to be 1.5 mmV at 60 mmHg, applying an air pressure of 60 mmHg,
The output voltage was measured after 1 hour and every 2 hours from 2 hours to 16 hours. The result is shown in FIG.
It is shown in FIG. As is clear from the measurement results of FIG. 15, the output voltage of the pressure measurement sensor according to the present embodiment hardly changes not only at the time when 10 hours elapse set by the inventor but also at the time when 16 hours elapse. That is,
No drift was seen in the output voltage.
【００３２】［第２の実施形態］次に、本発明の第２の
実施形態について、図６を参照して説明する。図６に示
す実施形態は、前述した図２に示すものと同じ構造の圧
力検出ユニット２０を、第１の実施形態で用いられた容
器とは異なる形状の容器４０の本体４１に装着した例で
ある。容器４０は、前述した容器１０と同様の材料で形
成することができる。従って、圧力検出ユニット２０を
容器本体４１の開口４４に装着する際には、第１の実施
形態の場合と同様に行うことができる。この容器４０
は、流体の流入および流出を一つの接続管４２により行
う。この実施形態は、気体の圧力測定に適している。Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The embodiment shown in FIG. 6 is an example in which the pressure detection unit 20 having the same structure as that shown in FIG. 2 described above is mounted on a main body 41 of a container 40 having a different shape from the container used in the first embodiment. is there. The container 40 can be formed of the same material as the container 10 described above. Therefore, when the pressure detection unit 20 is mounted on the opening 44 of the container main body 41, it can be performed in the same manner as in the first embodiment. This container 40
Performs the inflow and outflow of the fluid through one connection pipe 42. This embodiment is suitable for gas pressure measurement.
【００３３】［第３の実施形態］次に、本発明の第３の
実施形態について、図７を参照して説明する。図７に示
す実施形態は、前述した図２に示す圧力検出ユニット２
０の台座２２にフランジ２５を設けた構造の圧力検出ユ
ニット２０を用いるものである。圧力検出ユニット２０
は、第１の実施形態のものと同様に、台座２２に一体成
形したダイヤフラム２１を有し、その第２の面２１ｂに
歪み検出素子２３が固着されている。[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The embodiment shown in FIG. 7 is similar to the pressure detection unit 2 shown in FIG.
The pressure detection unit 20 has a structure in which a flange 25 is provided on a base 22 of the pressure sensor. Pressure detection unit 20
Has a diaphragm 21 integrally formed with a pedestal 22, as in the first embodiment, and a strain detection element 23 is fixed to a second surface 21b.
【００３４】本実施の形態では、圧力検出ユニット２０
を、容器本体１１の開口１４に装着する際、フランジ２
５で、容器本体１１の外側に係止させる点に特徴があ
る。これにより、圧力検出ユニット２０を開口１４に装
着する際、開口１４への挿入深さを一定とすることがで
きる。また、装着時に、圧力検出ユニット２０のフラン
ジ２５が容器本体１１の外側に係止されるため、装着作
業が容易となる。なお、装着時に、固定材３０を用いる
ことについては、前述した第１の実施形態と同様であ
る。In this embodiment, the pressure detection unit 20
Is attached to the opening 14 of the container body 11, the flange 2
5 is characterized in that it is locked to the outside of the container body 11. Thus, when the pressure detection unit 20 is mounted on the opening 14, the insertion depth into the opening 14 can be made constant. In addition, since the flange 25 of the pressure detection unit 20 is locked to the outside of the container main body 11 at the time of mounting, the mounting operation is facilitated. Note that the use of the fixing member 30 at the time of mounting is the same as in the first embodiment described above.
【００３５】［第４の実施形態］次に、本発明の第４の
実施形態について図８を参照して説明する。本実施形態
は、第３の実施形態と同様の、フランジ２５を有する圧
力検出ユニット２０を、第１の実施形態とは異なる構造
の容器５０に装着する例である。圧力検出ユニット２０
の構造は、図７に示す第３の実施形態の圧力検出ユニッ
ト２０と同じである。[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is an example in which a pressure detection unit 20 having a flange 25 similar to the third embodiment is mounted on a container 50 having a structure different from that of the first embodiment. Pressure detection unit 20
Is the same as the pressure detection unit 20 of the third embodiment shown in FIG.
【００３６】本実施形態は、接続管５２を本体５１の一
端側に有し、他端側の開口５４に圧力検出ユニット２０
を装着したものである。圧力検出ユニット２０は、フラ
ンジ２５により、開口５４への挿入深さが規制される。
圧力検出ユニット２０は、固定材３０を介して開口５４
に装着される。固定材３０を用いて装着する点は、第１
の実施形態と同様である。この容器５０は、流体の流入
および流出を一つの接続管５２により行う。この実施形
態は、気体の圧力測定に適している。In this embodiment, the connection pipe 52 is provided at one end of the main body 51, and the pressure detection unit 20 is connected to the opening 54 at the other end.
Is attached. The insertion depth of the pressure detection unit 20 into the opening 54 is regulated by the flange 25.
The pressure detecting unit 20 is connected to the opening 54 through the fixing member 30.
Attached to. The point of mounting using the fixing member 30 is the first
This is the same as the embodiment. In this container 50, the inflow and outflow of the fluid are performed by one connection pipe 52. This embodiment is suitable for gas pressure measurement.
【００３７】［第５の実施形態］次に、本発明の第５の
実施形態について図９を参照して説明する。本実施形態
は、第３の実施形態および第４の実施形態で用いられて
いるものと同様の、フランジ２５を有する圧力検出ユニ
ット２０を容器６０に装着したものである。本実施の形
態では、圧力検出ユニット２０の容器６０への装着の仕
方に特徴がある。[Fifth Embodiment] Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a pressure detection unit 20 having a flange 25 similar to that used in the third embodiment and the fourth embodiment is mounted on a container 60. The present embodiment is characterized in how the pressure detection unit 20 is attached to the container 60.
【００３８】容器６０は、容器本体６１の一端側に接続
管６２を有し、他端側に開口６４を有し、さらに、開口
廻りにフランジ６５と、圧力検出ユニット２０を固定す
るための固定板６６と、前記固定板６６を前記フランジ
６５に取り付けて加圧固定するためのねじ６７とを有す
る。そして、圧力検出ユニット２０は、そのフランジ２
５のダイヤフラム２１が設けられている側の面（上面）
と前記フランジ６５の容器外側の開口６４廻りの面（下
面）との間に、シール部材６８を介在させて、開口６４
に装着される。圧力検出ユニット２０のフランジ２５の
ダイヤフラム２１が設けられていない面（下面）と、固
定板６６の前記フランジ２１との対向面（上面）との間
には、クッション材として機能する保護材６９が配置さ
れる。この状態で、ねじ６７で固定板をフランジ６５に
固定することで、前記シール部材６８および保護材６９
が加圧された状態で圧力検出ユニット２０が固定され
る。このとき、シール部材６８は、フランジ６５の下面
とフランジ２５の上面とにそれぞれ密接する。従って、
容器本体６１内の流体が外部に流出することを防ぐこと
ができる。The container 60 has a connection pipe 62 at one end of a container body 61, an opening 64 at the other end, and a flange 65 around the opening and a fixing for fixing the pressure detecting unit 20. It has a plate 66 and a screw 67 for attaching the fixing plate 66 to the flange 65 and fixing it by pressing. Then, the pressure detecting unit 20 has its flange 2
5 (the upper surface) on the side where the diaphragm 21 is provided
And a surface (lower surface) of the flange 65 around the opening 64 on the outside of the container with a sealing member 68 interposed therebetween.
Attached to. Between the surface (lower surface) of the flange 25 of the pressure detection unit 20 where the diaphragm 21 is not provided and the surface (upper surface) of the fixed plate 66 facing the flange 21, a protective material 69 functioning as a cushion material is provided. Be placed. In this state, by fixing the fixing plate to the flange 65 with the screw 67, the sealing member 68 and the protection member 69 are fixed.
The pressure detection unit 20 is fixed in a state where is pressed. At this time, the seal member 68 is in close contact with the lower surface of the flange 65 and the upper surface of the flange 25, respectively. Therefore,
The fluid in the container body 61 can be prevented from flowing out.
【００３９】シール部材６８は、例えば、シリコンゴム
製の０−リング６８により構成される。保護材６９は、
例えば、シリコンゴム製の平板状リングにより構成され
る。The seal member 68 is constituted by, for example, a 0-ring 68 made of silicone rubber. The protective material 69
For example, it is constituted by a flat ring made of silicon rubber.
【００４０】［第６の実施形態］次に、本発明の第６の
実施形態について図１０を参照して説明する。本実施形
態は、第１の実施形態と同様の圧力検出ユニット２０
を、受圧力膜８０を介して容器本体７１の開口７４に圧
入したものである。[Sixth Embodiment] Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a pressure detection unit 20 similar to the first embodiment is used.
Is pressed into the opening 74 of the container body 71 via the pressure receiving film 80.
【００４１】容器７０は、基本的には、図１に示すもの
と同様の構造を有するが、開口７４廻りに、受圧力膜８
０の周縁部８１の位置決めをするための凸部７５が設け
られている。本実施形態では、まず、受圧力膜８０を開
口７４の外側に位置させ、次に、圧力検出ユニット２０
を開口７４の位置に置いて、受圧力膜８０を押圧しつつ
開口７４に挿入する。これにより、受圧力膜８０が開口
７４内に引き込まれる。その結果、受圧力膜８０は、圧
力検出ユニット２０の上面を覆うと共に、開口内壁１４
ａと圧力検出ユニット２０の外壁との間に挟まった状態
となる。これにより、圧力検出ユニット２０が開口７４
内で受圧力膜８０に圧接する状態で保持される。The container 70 has basically the same structure as that shown in FIG.
A convex portion 75 for positioning the 0 peripheral portion 81 is provided. In the present embodiment, first, the pressure receiving film 80 is positioned outside the opening 74, and then the pressure detection unit 20
Is placed at the position of the opening 74, and is inserted into the opening 74 while pressing the pressure receiving film 80. As a result, the pressure receiving film 80 is drawn into the opening 74. As a result, the pressure-receiving film 80 covers the upper surface of the pressure detection unit 20 and the inner wall 14 of the opening.
a and the outer wall of the pressure detection unit 20. As a result, the pressure detection unit 20
Is held in a state of being pressed against the pressure receiving film 80.
【００４２】この実施の形態では、接着剤、固着材等を
使用せずに、圧力検出ユニット２０を容器本体７１の開
口７４に装着することができる。従って、生産がより簡
単に行える。In this embodiment, the pressure detection unit 20 can be mounted on the opening 74 of the container body 71 without using an adhesive, a fixing material, or the like. Therefore, production can be performed more easily.
【００４３】［第７の実施形態］以上に述べた実施形態
はゲージ圧方式のセンサである。本発明は、これに限ら
れない。例えば、絶対圧方式のセンサにも適用すること
ができる。図１６および図１７にその一例を示す。[Seventh Embodiment] The above-described embodiment is a gauge pressure type sensor. The present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to an absolute pressure type sensor. 16 and 17 show an example.
【００４４】本実施形態に係るセンサは、図１６に示す
ように、台座２２と、これと一体に設けられたダイヤフ
ラム２１と、ダイヤフラム２１に固着された歪み検出素
子２３と、台座２２の内部空間２２ａを封止する封止板
２９と、前記歪み検出素子２３と外部回路（図示せず）
との接続を行うための端子板２７とを有する。As shown in FIG. 16, the sensor according to the present embodiment includes a pedestal 22, a diaphragm 21 provided integrally therewith, a strain detecting element 23 fixed to the diaphragm 21, and an internal space of the pedestal 22. A sealing plate 29 for sealing 22a, the strain detecting element 23, and an external circuit (not shown)
And a terminal plate 27 for making a connection with the terminal board 27.
【００４５】端子板２７は、例えば、セラミック板で構
成される。台座２２と熱膨張係数が近い材料、可能であ
れば、同等の材料で構成される。例えば、コバールガラ
ス、パイレックスガラス、コーニング社製７０５９ガラ
ス等のガラスで構成することもできる。端子板２７の一
方の面には、端子線２８を５本平行に配置している。こ
れらの端子線２８は、例えば、金属等の導体をメッキす
ることにより形成される。例えば、本実施の形態の場
合、金メッキ２より形成される。端子線２８の台座２２
内の端部には、歪み検出素子２３と接続するためのボン
ディングワイヤが接続される。例えば、０．１φの銅線
が熱圧着される。なお、図１７には、端子板２７の寸法
の例を示す。The terminal plate 27 is made of, for example, a ceramic plate. It is made of a material having a thermal expansion coefficient close to that of the pedestal 22 and, if possible, an equivalent material. For example, it may be made of glass such as Kovar glass, Pyrex glass, and 7059 glass manufactured by Corning. On one surface of the terminal plate 27, five terminal wires 28 are arranged in parallel. These terminal wires 28 are formed by plating a conductor such as a metal, for example. For example, in the case of the present embodiment, it is formed by gold plating 2. Base 22 of terminal wire 28
A bonding wire for connecting to the strain detecting element 23 is connected to the inner end. For example, a 0.1φ copper wire is thermocompression-bonded. FIG. 17 shows an example of the dimensions of the terminal plate 27.
【００４６】封止板２９は、台座２２と熱膨張係数が近
い材料、可能であれば、同等の材料で構成される。例え
ば、コバールガラス、パイレックスガラス、コーニング
社製７０５９ガラス等のガラスで構成される。封止板２
９と台座２２との固定は、例えば、前述した固定材３０
を用いて行う。それによる効果は前述したとおりであ
る。The sealing plate 29 is made of a material having a thermal expansion coefficient close to that of the pedestal 22, and if possible, an equivalent material. For example, it is made of glass such as Kovar glass, Pyrex glass, and 7059 glass manufactured by Corning. Sealing plate 2
9 and the pedestal 22 can be fixed, for example, by using the fixing material 30 described above.
This is performed using The effect is as described above.
【００４７】絶対圧方式のセンサを用いるメリットは、
このセンサを、例えば、手術時に用いる場合に、心臓中
心点との高さを合わせる必要が無いという点にある。ゲ
ージ圧方式の場合には、心臓中心点との高さを合わせる
必要がある。The advantage of using the absolute pressure type sensor is as follows.
For example, when using this sensor at the time of surgery, there is no need to adjust the height to the center point of the heart. In the case of the gauge pressure method, it is necessary to match the height with the heart center point.
【００４８】［応用例］次に、本発明の圧力測定センサ
を医療用に適用した例について、図１１を参照して説明
する。図１１に示す例は、第１の実施形態と同様の容器
１０および圧力検出ユニット２０を有するセンサの容器
１０の接続管１２および１３に、穿刺ユニット９０を装
着した例である。穿刺ユニット９０は、本体９１に、例
えば、シリコンゴム製の穿刺部９２を設け、これに、キ
ャップ９３を装着する構成となっている。穿刺部９２か
ら、注射器で各種の液体を注入することができる。ま
た、この穿刺ユニット９０に代えて、三方弁のユニット
を接続することもできる。[Application Example] Next, an example in which the pressure measurement sensor of the present invention is applied to medical use will be described with reference to FIG. The example shown in FIG. 11 is an example in which the puncture unit 90 is attached to the connection pipes 12 and 13 of the container 10 of the sensor having the same container 10 and the pressure detection unit 20 as the first embodiment. The puncturing unit 90 has a configuration in which a puncturing portion 92 made of, for example, silicon rubber is provided in a main body 91, and a cap 93 is attached to this. Various liquids can be injected from the puncture unit 92 with a syringe. Also, instead of the puncturing unit 90, a three-way valve unit may be connected.
【００４９】以上のように、本発明の各実施形態によれ
ば、圧力検出ユニットを簡単な構造とすることができ、
生産を容易にして、低コスト化を図ることができる。ま
た、容器への圧力検出ユニットの装着も、簡単な構造
で、しかも、確実に行える。従って、上記各実施の形態
によれば、医療現場で使い捨てで使用する場合におい
て、低コストであるため、医療費を圧迫することが少な
いという利点がある。As described above, according to each embodiment of the present invention, the pressure detecting unit can have a simple structure.
Production can be facilitated and cost can be reduced. Further, the mounting of the pressure detecting unit on the container can be performed with a simple structure and reliably. Therefore, according to each of the above-described embodiments, there is an advantage that, when disposable and used at a medical site, the cost is low, so that the medical expenses are less squeezed.
【００５０】さらに、材料に応じた固定材を用いること
で、歪み検出に対する熱膨張の差による影響を小さく抑
えることができる。すなわち、温度ドリフトを抑えるこ
とができて、測定精度を向上することができる。Further, by using a fixing material corresponding to the material, the influence of the difference in thermal expansion on the strain detection can be suppressed to a small value. That is, temperature drift can be suppressed, and measurement accuracy can be improved.
【００５１】[0051]
【発明の効果】本発明によれば、圧力測定センサを簡単
な構造とすることができる。その結果、安価に製作でき
る。According to the present invention, the pressure measuring sensor can have a simple structure. As a result, it can be manufactured at low cost.
【図１】 図１は本発明に係る圧力測定センサの第１の
実施形態の構成の概要を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing an outline of a configuration of a first embodiment of a pressure measurement sensor according to the present invention.
【図２】 図２（ａ）は第１の実施の形態において用い
る圧力検出ユニットの一例を示す平面図、図２（ｂ）は
第１の実施の形態において用いる圧力検出ユニットの一
例を示す断面図。FIG. 2A is a plan view illustrating an example of a pressure detection unit used in the first embodiment, and FIG. 2B is a cross section illustrating an example of the pressure detection unit used in the first embodiment. FIG.
【図３】 図３は圧力検出ユニットダイヤフラム部分を
示す拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a diaphragm portion of a pressure detection unit.
【図４】 図４は圧力検出ユニットを容器本体に装着し
た状態を示す部分拡大断面図。FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state where the pressure detection unit is mounted on the container body.
【図５】 図５は本発明において用いられる圧力測定ユ
ニットの他の形態を示す断面図。FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the pressure measuring unit used in the present invention.
【図６】 図６は本発明に係る圧力測定センサの第２の
実施形態の構成の概要を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory view showing an outline of a configuration of a pressure measurement sensor according to a second embodiment of the present invention.
【図７】 図７は本発明に係る圧力測定センサの第３の
実施形態の構成を示す部分断面図。FIG. 7 is a partial sectional view showing a configuration of a third embodiment of the pressure measurement sensor according to the present invention.
【図８】 図８は本発明に係る圧力測定センサの第４の
実施形態における圧力検出ユニットの容器本体への取付
状態を示す部分大断面図。FIG. 8 is a partial large cross-sectional view showing a pressure measuring unit according to a fourth embodiment of the present invention, in which a pressure detecting unit is attached to a container body.
【図９】 図９は本発明に係る圧力測定センサの第５の
実施形態の構成を示す断面図。FIG. 9 is a sectional view showing a configuration of a pressure measuring sensor according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１０】 図１０は本発明に係る圧力測定センサの第
６の実施形態の構成を示す部分断面図。FIG. 10 is a partial sectional view showing the configuration of a sixth embodiment of the pressure measurement sensor according to the present invention.
【図１１】 図１１は本発明に係る測定センサを医療用
機器に適用した例を示す一部破断側面図。FIG. 11 is a partially broken side view showing an example in which the measurement sensor according to the present invention is applied to a medical device.
【図１２】 図１２は本発明において用いられる歪み検
出素子の構成を模式的に示す説明図。FIG. 12 is an explanatory view schematically showing a configuration of a distortion detecting element used in the present invention.
【図１３】 図１３は本発明において用いられる歪み検
出素子の構成を示す回路図。FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a distortion detection element used in the present invention.
【図１４】 図１４は圧力測定センサの出力特性を示す
グラフ。FIG. 14 is a graph showing output characteristics of the pressure measurement sensor.
【図１５】 図１５は一定圧力印加時のドリフト試験結
果を示すグラフ。FIG. 15 is a graph showing a drift test result when a constant pressure is applied.
【図１６】 図１６は本発明に係る圧力測定センサの第
７の実施形態の構成の概要を示す断面図。FIG. 16 is a sectional view showing an outline of a configuration of a pressure measuring sensor according to a seventh embodiment of the present invention.
【図１７】 図１７は本発明の第７の実施形態において
用いられる端子板の一例を示す平面図。FIG. 17 is a plan view showing an example of a terminal plate used in a seventh embodiment of the present invention.
１０…容器、１１…容器本体、１２…接続管、１３…接
続管、１４…開口、１５…フランジ、２０…容器、２０
…圧力検出ユニット、２１…ダイヤフラム、２２…台
座、２３…歪み検出素子、２４…固着材、３０…固定
材、４０…容器、４１…容器本体、４２…接続管、４４
…開口、５０…容器、５１…容器本体、５２…接続管、
６０…容器、６１…容器本体、６２…接続管、６４…開
口、６５…フランジ、６８…シール部材、７０…容器、
７１…容器本体、７４…開口、８０…受圧力膜。DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Container, 11 ... Container main body, 12 ... Connection pipe, 13 ... Connection pipe, 14 ... Opening, 15 ... Flange, 20 ... Container, 20
... pressure detecting unit, 21 ... diaphragm, 22 ... pedestal, 23 ... strain detecting element, 24 ... fixing material, 30 ... fixing material, 40 ... container, 41 ... container body, 42 ... connecting pipe, 44
... opening, 50 ... container, 51 ... container body, 52 ... connection pipe,
Reference numeral 60: container, 61: container body, 62: connecting pipe, 64: opening, 65: flange, 68: sealing member, 70: container,
71: Container main body, 74: Opening, 80: Pressure receiving membrane.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F055 AA39 BB01 BB03 CC02 DD07 EE14 FF01 FF43 GG12 HH05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F055 AA39 BB01 BB03 CC02 DD07 EE14 FF01 FF43 GG12 HH05
Claims (9)
力を検出する圧力検出ユニットとを備え、 前記容器は、その一部に圧力検出ユニットを装着するた
めの開口を有し、 前記圧力検出ユニットは、ダイヤフラムと、該ダイヤフ
ラムを一端側で支持する筒型の台座と、前記ダイヤフラ
ムの前記容器内に面しない面に装着された歪み検出素子
とを有し、かつ、 該圧力検出ユニットは、前記ダイヤフラムが容器内の流
体に接触し得る状態で前記開口に装着されていることを
特徴とする圧力測定センサ。1. A sensor for measuring the pressure of a fluid, comprising: a container into which a fluid whose pressure is to be measured is guided; and a pressure mounted on a part of the container and detecting a pressure of a fluid present in the container. A detection unit, the container has an opening for mounting a pressure detection unit in a part thereof, the pressure detection unit is a diaphragm, a cylindrical pedestal supporting the diaphragm at one end side, A strain detection element mounted on a surface of the diaphragm that does not face the container, and the pressure detection unit is mounted on the opening in a state where the diaphragm can contact fluid in the container. A pressure measurement sensor characterized by the above-mentioned.
て、 前記圧力検出ユニットは、前記台座にフランジを有し、
容器本体の外側に前記フランジを係止させる状態で前記
開口に装着されることを特徴とする圧力測定センサ。2. The pressure measurement sensor according to claim 1, wherein the pressure detection unit has a flange on the pedestal,
A pressure measurement sensor, wherein the pressure measurement sensor is attached to the opening with the flange locked on the outside of a container body.
て、 前記圧力検出ユニットは、前記台座にフランジを有し、
前記容器本体の開口廻りの外側の面と、前記フランジ
の、台座のダイヤフラムが設けられている面との間に、
シール部材を介在させて、容器に固定されることを特徴
とする圧力センサ。3. The pressure measurement sensor according to claim 1, wherein the pressure detection unit has a flange on the pedestal,
Between the outer surface around the opening of the container body and the surface of the flange, on which the diaphragm of the pedestal is provided,
A pressure sensor fixed to a container with a seal member interposed therebetween.
て、 容器内の流体の圧力を受ける受圧力膜をさらに有し前記
圧力検出ユニットは、そのダイヤフラム側を前記受圧力
膜により覆った状態で前記開口に装着されることを特徴
とする圧力測定センサ。4. The pressure measuring sensor according to claim 1, further comprising a pressure receiving film for receiving a pressure of the fluid in the container, wherein the pressure detecting unit has a diaphragm side covered by the pressure receiving film. A pressure measurement sensor mounted on the opening.
項に記載の圧力測定センサにおいて、 前記ダイヤフラムの前記台座の外側となる面が前記ダイ
ヤフラムの前記容器内に面する面となる状態で、前記圧
力検出ユニットが前記開口に装着されることを特徴とす
る圧力測定センサ。5. The pressure measuring sensor according to claim 1, wherein a surface of the diaphragm outside the pedestal is a surface of the diaphragm facing the inside of the container. The pressure measurement sensor, wherein the pressure detection unit is attached to the opening in a state.
て、前記歪み検出素子は、シリコン半導体であり、前記
ダイヤフラムは、筒型台座と一体に形成されていること
を特徴とする圧力測定センサ。6. The pressure measurement sensor according to claim 5, wherein the strain detection element is a silicon semiconductor, and the diaphragm is formed integrally with a cylindrical pedestal.
て、 前記ダイヤフラムと筒型台座とは、ガラスで形成されて
いることを特徴とする圧力測定センサ。7. The pressure measurement sensor according to claim 6, wherein the diaphragm and the cylindrical pedestal are formed of glass.
て、前記歪み検出素子とダイヤフラムとはガラス系の固
定材を介在して固定され、歪み検出素子と固定材、およ
び、固定材とダイヤフラムとは、それぞれ固定材を加熱
溶融して固着されていることを特徴とする圧力測定セン
サ。8. The pressure measuring sensor according to claim 7, wherein the strain detecting element and the diaphragm are fixed with a glass-based fixing member interposed therebetween, and the strain detecting element and the fixing member, and the fixing member and the diaphragm are fixed to each other. Are pressure-measurement sensors, each of which is fixed by heating and melting a fixing material.
力センサにおいて、 前記歪み検出素子と外部回路との接続を行うための端子
板を有し、 前記筒型台座は、その内部が減圧された状態で、ダイヤ
フラムが設けられている端部と反対側の端部が封止さ
れ、 前記端子板は、その一端が筒型台座内に位置し、他端が
筒型台座外に位置する状態で前記筒型台座に取り付けら
れていることを特徴とする圧力測定センサ。9. The pressure sensor according to claim 1, further comprising a terminal plate for connecting the strain detecting element to an external circuit, wherein the cylindrical pedestal has an inner surface. In a state where the pressure is reduced, the end opposite to the end where the diaphragm is provided is sealed, and the terminal plate has one end located inside the cylindrical base and the other end outside the cylindrical base. A pressure measuring sensor which is attached to the cylindrical pedestal in a position.
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|---|---|---|---|
| JP2000086742A JP2001272295A (en) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | Pressure measuring sensor |
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| JP2000086742A JP2001272295A (en) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | Pressure measuring sensor |
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| JP (1) | JP2001272295A (en) |
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- 2000-03-27 JP JP2000086742A patent/JP2001272295A/en active Pending
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