JP2001295925A - ダイアフラムの破損検出方法および装置 - Google Patents
ダイアフラムの破損検出方法および装置Info
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- JP2001295925A JP2001295925A JP2000108699A JP2000108699A JP2001295925A JP 2001295925 A JP2001295925 A JP 2001295925A JP 2000108699 A JP2000108699 A JP 2000108699A JP 2000108699 A JP2000108699 A JP 2000108699A JP 2001295925 A JP2001295925 A JP 2001295925A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダイアフラムに対してその劣化状態に応じて
性状が変化する素材を組込み、この素材の性状変化に基
づく電気抵抗変化を測定することにより、ダイアフラム
の劣化状態を判定してダイアフラムの破損の予知を適正
かつ確実に達成することができるダイアフラムの破損検
出方法および装置を得る。 【解決手段】 ２つの流体室を液密に仕切り、一方の流
体室から他方の流体室へ圧力伝達を行うように設けたダ
イアフラムにおいて、ダイアフラムの内部に高導電性で
かつ低破断伸び特性を有する繊維素材をネットワーク配
置し、前記繊維素材の部分的な破断によって生じる電気
抵抗変化を測定することにより、ダイアフラムの異常を
検出する。すなわち、ダイアフラム１４の内部に高導電
性でかつ低破断伸び特性を有する炭素繊維束５０からな
るネットワーク５２を配置し、前記ネットワークに対し
前記炭素繊維束の部分的な破断ないし断線を電気的に検
出する検出回路５８ａ〜５８ｅを設ける。
性状が変化する素材を組込み、この素材の性状変化に基
づく電気抵抗変化を測定することにより、ダイアフラム
の劣化状態を判定してダイアフラムの破損の予知を適正
かつ確実に達成することができるダイアフラムの破損検
出方法および装置を得る。 【解決手段】 ２つの流体室を液密に仕切り、一方の流
体室から他方の流体室へ圧力伝達を行うように設けたダ
イアフラムにおいて、ダイアフラムの内部に高導電性で
かつ低破断伸び特性を有する繊維素材をネットワーク配
置し、前記繊維素材の部分的な破断によって生じる電気
抵抗変化を測定することにより、ダイアフラムの異常を
検出する。すなわち、ダイアフラム１４の内部に高導電
性でかつ低破断伸び特性を有する炭素繊維束５０からな
るネットワーク５２を配置し、前記ネットワークに対し
前記炭素繊維束の部分的な破断ないし断線を電気的に検
出する検出回路５８ａ〜５８ｅを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ダイアフラムポンプ
等に使用されるダイアフラムの破損状態、特に破損に至
る直前のダイアフラムの劣化状態を自動的に検出し、警
報信号等を出力することができるダイアフラムの破損検
出方法および装置に関するものである。
等に使用されるダイアフラムの破損状態、特に破損に至
る直前のダイアフラムの劣化状態を自動的に検出し、警
報信号等を出力することができるダイアフラムの破損検
出方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ダイアフラムポンプ、各種計器
類、バルブ類等に使用される、ダイアフラムは、一般に
金属または非金属からなる弾性板で構成されているが、
この種のダイアフラムは機器内に液密に張設され、しか
も絶えず圧力変動を受けて変位するため、その寿命に限
界があり、使用中に破損する可能性がある。
類、バルブ類等に使用される、ダイアフラムは、一般に
金属または非金属からなる弾性板で構成されているが、
この種のダイアフラムは機器内に液密に張設され、しか
も絶えず圧力変動を受けて変位するため、その寿命に限
界があり、使用中に破損する可能性がある。
【０００３】しかし、これらのダイアフラムは、外部よ
り観察することが困難なため、破損した状態を確認でき
ないままに使用を継続すると、機器の損傷並びに製品の
不良化を招く等の問題を生じる。特に、ダイアフラムポ
ンプにおいては、ダイアフラムの破損によってプロセス
への不純物の混入を生じたり、ポンピング液が腐蝕性も
しくは引火性の場合、インサートチャンバ、ディスプレ
イスメントチャンバ、リプレニッシングチャンバ等へ流
入して、それらを腐蝕もしくは爆発を生じさせる危険が
ある。
り観察することが困難なため、破損した状態を確認でき
ないままに使用を継続すると、機器の損傷並びに製品の
不良化を招く等の問題を生じる。特に、ダイアフラムポ
ンプにおいては、ダイアフラムの破損によってプロセス
への不純物の混入を生じたり、ポンピング液が腐蝕性も
しくは引火性の場合、インサートチャンバ、ディスプレ
イスメントチャンバ、リプレニッシングチャンバ等へ流
入して、それらを腐蝕もしくは爆発を生じさせる危険が
ある。
【０００４】このような観点から、従来よりダイアフラ
ムポンプにおけるダイアフラムの破損を検出するための
手段が、種々提案され実施されているが、満足すべきも
のはなかった。例えば、ダイアフラムを２枚重ねて密着
させ、ポンプに組み込んだ２層ダイアフラム式（サンド
イッチ式）のものでは、前記２枚のダイアフラムに挾ま
れた部分に生じる圧力変化を、圧力検出器で検出するよ
うに構成し、ダイアフラムが破損するとポンプ圧力が検
出部に加わることから、これにより破損状態を検出する
ことができるものである。しかしながら、この種の検出
手段は、２枚のダイアフラムに挾まれた部分に生じる圧
力変化を適正に検出するために、ダイアフラムに特殊加
工を施す必要があるばかりでなく、前記ダイアフラムに
対して圧力検出器を設ける場合の圧力検出機構が複雑に
なる難点がある。
ムポンプにおけるダイアフラムの破損を検出するための
手段が、種々提案され実施されているが、満足すべきも
のはなかった。例えば、ダイアフラムを２枚重ねて密着
させ、ポンプに組み込んだ２層ダイアフラム式（サンド
イッチ式）のものでは、前記２枚のダイアフラムに挾ま
れた部分に生じる圧力変化を、圧力検出器で検出するよ
うに構成し、ダイアフラムが破損するとポンプ圧力が検
出部に加わることから、これにより破損状態を検出する
ことができるものである。しかしながら、この種の検出
手段は、２枚のダイアフラムに挾まれた部分に生じる圧
力変化を適正に検出するために、ダイアフラムに特殊加
工を施す必要があるばかりでなく、前記ダイアフラムに
対して圧力検出器を設ける場合の圧力検出機構が複雑に
なる難点がある。
【０００５】また、２枚のダイアフラムの間にインサー
トチャンバを設けると共に内部に適量の液を封入し、さ
らにこのチャンバ内に静電容量形レベルスイッチを組込
み、一方のダイアフラムが破損した際に、前記チャンバ
内の封入液が他の液と置換された状態を静電容量の変化
としてレベルスイッチにより電気的に検出するように構
成したものも提案されている。しかしながら、この種の
検出手段は、構造が複雑になると共に製造に手間が掛る
等の難点がある。
トチャンバを設けると共に内部に適量の液を封入し、さ
らにこのチャンバ内に静電容量形レベルスイッチを組込
み、一方のダイアフラムが破損した際に、前記チャンバ
内の封入液が他の液と置換された状態を静電容量の変化
としてレベルスイッチにより電気的に検出するように構
成したものも提案されている。しかしながら、この種の
検出手段は、構造が複雑になると共に製造に手間が掛る
等の難点がある。
【０００６】さらに、作動油圧室内の濁度を測定し、そ
の変化を検出してダイアフラムの破損状態を検知するよ
うに構成したものも提案されている。この場合、ダイア
フラムポンプ構造は複雑とならず、電気信号によって直
接的に検出することができる利点はあるが、使用する光
電変換素子の故障や特性によって検出精度が左右される
難点がある。
の変化を検出してダイアフラムの破損状態を検知するよ
うに構成したものも提案されている。この場合、ダイア
フラムポンプ構造は複雑とならず、電気信号によって直
接的に検出することができる利点はあるが、使用する光
電変換素子の故障や特性によって検出精度が左右される
難点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前述した従
来のダイアフラム破損検出装置においては、いずれもダ
イアフラムが破損した状態となった場合において、その
状態を如何に迅速かつ確実に検出することができるかを
追及するものである。従って、破損したダイアフラムを
交換する際には、ポンプ室内および作動油圧室内におい
ては、ポンプ取扱液と作動油とが混合したり、あるいは
２枚のダイアフラム間に他の液を封入する場合には、こ
の封入液とポンプ取扱液または作動油とが混合した状態
となるため、ポンプ取扱液の処理および作動油の交換等
の作業に多大な手間と費用とを要する難点があり、これ
らを解消することは困難である。
来のダイアフラム破損検出装置においては、いずれもダ
イアフラムが破損した状態となった場合において、その
状態を如何に迅速かつ確実に検出することができるかを
追及するものである。従って、破損したダイアフラムを
交換する際には、ポンプ室内および作動油圧室内におい
ては、ポンプ取扱液と作動油とが混合したり、あるいは
２枚のダイアフラム間に他の液を封入する場合には、こ
の封入液とポンプ取扱液または作動油とが混合した状態
となるため、ポンプ取扱液の処理および作動油の交換等
の作業に多大な手間と費用とを要する難点があり、これ
らを解消することは困難である。
【０００８】そこで、本発明の目的は、ダイアフラムに
対してその劣化状態に応じて性状が変化する素材を組込
み、この素材の性状変化に基づく電気抵抗変化を測定す
ることにより、ダイアフラムの劣化状態を判定してダイ
アフラムの破損の予知を適正かつ確実に達成することが
できるダイアフラムの破損検出方法および装置を提供す
ることにある。
対してその劣化状態に応じて性状が変化する素材を組込
み、この素材の性状変化に基づく電気抵抗変化を測定す
ることにより、ダイアフラムの劣化状態を判定してダイ
アフラムの破損の予知を適正かつ確実に達成することが
できるダイアフラムの破損検出方法および装置を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のダイアフラムの破損検出方法は、２つの流
体室を液密に仕切り、一方の流体室から他方の流体室へ
圧力伝達を行うように設けたダイアフラムにおいて、ダ
イアフラムの内部に高導電性でかつ低破断伸び特性を有
する繊維素材をネットワーク配置し、前記繊維素材の部
分的な破断によって生じる電気抵抗変化を測定すること
により、ダイアフラムの異常を検出することを特徴とす
る。
め、本発明のダイアフラムの破損検出方法は、２つの流
体室を液密に仕切り、一方の流体室から他方の流体室へ
圧力伝達を行うように設けたダイアフラムにおいて、ダ
イアフラムの内部に高導電性でかつ低破断伸び特性を有
する繊維素材をネットワーク配置し、前記繊維素材の部
分的な破断によって生じる電気抵抗変化を測定すること
により、ダイアフラムの異常を検出することを特徴とす
る。
【００１０】前記の検出方法において、高導電性でかつ
低破断伸び特性を有する繊維素材として、炭素繊維束を
使用することができる。
低破断伸び特性を有する繊維素材として、炭素繊維束を
使用することができる。
【００１１】この場合、炭素繊維束によるネットワーク
ユニットを複数設けて、これらネットワークユニットを
ダイアフラムの区分毎にそれぞれ集合配置し、各ネット
ワークユニットにおける電気抵抗変化を測定するように
構成することができる。
ユニットを複数設けて、これらネットワークユニットを
ダイアフラムの区分毎にそれぞれ集合配置し、各ネット
ワークユニットにおける電気抵抗変化を測定するように
構成することができる。
【００１２】また、炭素繊維束によるネットワークユニ
ットを、相互に炭素繊維束の方向が直交するように多重
化して配置し、全ネットワークユニットにおける断線状
態を検出するように構成することもできる。
ットを、相互に炭素繊維束の方向が直交するように多重
化して配置し、全ネットワークユニットにおける断線状
態を検出するように構成することもできる。
【００１３】さらに、本発明において、前記ダイアフラ
ムの破損検出方法を実施する装置は、２つの流体室を液
密に仕切り、一方の流体室から他方の流体室へ圧力伝達
を行うように設けたダイアフラムにおいて、ダイアフラ
ムの内部に高導電性でかつ低破断伸び特性を有する炭素
繊維束からなるネットワークを配置し、前記ネットワー
クに対し前記炭素繊維束の部分的な破断ないし断線を電
気的に検出する検出回路を設けることを特徴とする。
ムの破損検出方法を実施する装置は、２つの流体室を液
密に仕切り、一方の流体室から他方の流体室へ圧力伝達
を行うように設けたダイアフラムにおいて、ダイアフラ
ムの内部に高導電性でかつ低破断伸び特性を有する炭素
繊維束からなるネットワークを配置し、前記ネットワー
クに対し前記炭素繊維束の部分的な破断ないし断線を電
気的に検出する検出回路を設けることを特徴とする。
【００１４】この場合、炭素繊維束の部分的な破断ない
し断線を電気的に検出する検出回路は、ネットワークの
抵抗値を測定する抵抗値測定器と、ネットワークの正常
時の抵抗値を設定する基準抵抗値設定器と、前記抵抗値
測定器の測定抵抗値と基準抵抗値設定器の設定抵抗値と
を比較してネットワークの異常を判定する比較器とから
構成することができる。
し断線を電気的に検出する検出回路は、ネットワークの
抵抗値を測定する抵抗値測定器と、ネットワークの正常
時の抵抗値を設定する基準抵抗値設定器と、前記抵抗値
測定器の測定抵抗値と基準抵抗値設定器の設定抵抗値と
を比較してネットワークの異常を判定する比較器とから
構成することができる。
【００１５】また、炭素繊維束の部分的な破断ないし断
線を電気的に検出する検出回路は、ネットワークの断線
を検出する導通状態検出器と、前記導通状態検出器の検
出信号に基づいてネットワークの異常を判定する異常判
定器とから構成することもできる。
線を電気的に検出する検出回路は、ネットワークの断線
を検出する導通状態検出器と、前記導通状態検出器の検
出信号に基づいてネットワークの異常を判定する異常判
定器とから構成することもできる。
【００１６】そして、高導電性でかつ低破断伸び特性を
有する炭素繊維束からなるネットワークは、ダイアフラ
ムの形状に基づいてそれぞれ複数の領域に区分し、各区
分に対応して炭素繊維束を梯子状に結束したネットワー
クユニットを構成し、これらネットワークユニットを２
枚のダイアフラムの間に各区分毎にそれぞれ集合配置し
て構成することができる。
有する炭素繊維束からなるネットワークは、ダイアフラ
ムの形状に基づいてそれぞれ複数の領域に区分し、各区
分に対応して炭素繊維束を梯子状に結束したネットワー
クユニットを構成し、これらネットワークユニットを２
枚のダイアフラムの間に各区分毎にそれぞれ集合配置し
て構成することができる。
【００１７】さらにまた、高導電性でかつ低破断伸び特
性を有する炭素繊維束からなるネットワークは、ダイア
フラムの形状全体に亘って、単一の炭素繊維束をそれぞ
れジグザグ状に配置した複数のネットワークユニットを
構成し、これらネットワークユニットを各炭素繊維束の
方向が直交するようにして絶縁体フィルムを介して重ね
合わせ、２枚のダイアフラムの間に挾持して構成するこ
ともできる。
性を有する炭素繊維束からなるネットワークは、ダイア
フラムの形状全体に亘って、単一の炭素繊維束をそれぞ
れジグザグ状に配置した複数のネットワークユニットを
構成し、これらネットワークユニットを各炭素繊維束の
方向が直交するようにして絶縁体フィルムを介して重ね
合わせ、２枚のダイアフラムの間に挾持して構成するこ
ともできる。
【００１８】
【作用】本発明に係るダイアフラムの破損検出方法およ
び装置によれば、ダイアフラムの内部に高導電性でかつ
低破断伸び特性を有する繊維素材をネットワーク配置
し、前記繊維素材の部分的な破断によって生じる電気抵
抗変化を測定することにより、ダイアフラムの異常を検
出することができる。従って、ダイアフラムの弾性疲労
等による劣化状態に対して、ダイアフラムの内部に配置
した繊維素材が破断することによって、この状態を電気
的に測定してその異常状態を検出するものであるから、
ダイアフラムが実際に破損する以前において前記異常状
態を適正に検出することができる。すなわち、ダイアフ
ラムの破損予知検出を確実に達成することができる。
び装置によれば、ダイアフラムの内部に高導電性でかつ
低破断伸び特性を有する繊維素材をネットワーク配置
し、前記繊維素材の部分的な破断によって生じる電気抵
抗変化を測定することにより、ダイアフラムの異常を検
出することができる。従って、ダイアフラムの弾性疲労
等による劣化状態に対して、ダイアフラムの内部に配置
した繊維素材が破断することによって、この状態を電気
的に測定してその異常状態を検出するものであるから、
ダイアフラムが実際に破損する以前において前記異常状
態を適正に検出することができる。すなわち、ダイアフ
ラムの破損予知検出を確実に達成することができる。
【００１９】
【実施例】次に、本発明に係るダイアフラムの破損検出
方法につき、この方法を実施する装置との関係におい
て、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
方法につき、この方法を実施する装置との関係におい
て、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２０】図１は、本発明に係るダイアフラムの破損
検出装置の一実施例を示す概略断面図である。図１にお
いて、参照符号１０は作動油圧室、１２は流体のポンプ
動作を行うポンプ室を示し、これらの両室はダイアフラ
ム１４により仕切られている。このダイアフラム１４の
作動油圧室１０側とポンプ室１２側には、それぞれバッ
クアッププレート１６、１８を配設する、これらバック
アッププレート１６、１８には、それぞれ複数の通孔２
０が穿設されている。
検出装置の一実施例を示す概略断面図である。図１にお
いて、参照符号１０は作動油圧室、１２は流体のポンプ
動作を行うポンプ室を示し、これらの両室はダイアフラ
ム１４により仕切られている。このダイアフラム１４の
作動油圧室１０側とポンプ室１２側には、それぞれバッ
クアッププレート１６、１８を配設する、これらバック
アッププレート１６、１８には、それぞれ複数の通孔２
０が穿設されている。
【００２１】また、ポンプ本体２２と蓋体２４は、それ
ぞれの取付面に形成された凹凸部と嵌合すると共に、ダ
イアフラム１４を介して相互に固定されている。
ぞれの取付面に形成された凹凸部と嵌合すると共に、ダ
イアフラム１４を介して相互に固定されている。
【００２２】さらに、前記ダイアフラム１４は、前記ポ
ンプ本体２２と蓋体２４の凹凸部端部の対向する垂直な
平面間に挾持されている。そして、ダイアフラム１４を
挾んでそれぞれ対向するバックアッププレート１６、１
８の中央部には、それぞれ曲率半径の大きな半球面状の
凹部２６、２８が形成されている。これら凹部２６、２
８は、ダイアフラム１４の許容変位の限界を設定し、ダ
イアフラム１４の塑性変形や過大応力等によるダイアフ
ラム１４の損傷を防止している。
ンプ本体２２と蓋体２４の凹凸部端部の対向する垂直な
平面間に挾持されている。そして、ダイアフラム１４を
挾んでそれぞれ対向するバックアッププレート１６、１
８の中央部には、それぞれ曲率半径の大きな半球面状の
凹部２６、２８が形成されている。これら凹部２６、２
８は、ダイアフラム１４の許容変位の限界を設定し、ダ
イアフラム１４の塑性変形や過大応力等によるダイアフ
ラム１４の損傷を防止している。
【００２３】また、作動油圧室１０には、プランジャ３
０が挿通され、このプランジャ３０は適宜往復運動機構
に接続されて往復運動を行うことにより、作動油圧室１
０の変化に基づいてダイアフラム１４が脈動し、ポンプ
動作を行う。
０が挿通され、このプランジャ３０は適宜往復運動機構
に接続されて往復運動を行うことにより、作動油圧室１
０の変化に基づいてダイアフラム１４が脈動し、ポンプ
動作を行う。
【００２４】なお、作動油圧室１０の頂部には、油圧路
３２を介して前記作動油圧室１０と相互に連通する油溜
室３４を配置し、これによって作動油圧室１０内への油
の補給と、作動油圧室１０内の過圧油の逃出とを行うよ
うに構成する。
３２を介して前記作動油圧室１０と相互に連通する油溜
室３４を配置し、これによって作動油圧室１０内への油
の補給と、作動油圧室１０内の過圧油の逃出とを行うよ
うに構成する。
【００２５】さらに、ポンプ室１２には、上下端部にそ
れぞれ流体吐出弁３６および流体吸込弁３８を有する流
体吐出口４０および流体吸込口４２が設けられる。
れぞれ流体吐出弁３６および流体吸込弁３８を有する流
体吐出口４０および流体吸込口４２が設けられる。
【００２６】このような構成からなるダイアフラムポン
プにおいて、本発明では、前記ダイアフラム１４の内部
に、ダイアフラム１４に対してその劣化状態に応じて性
状が変化する素材を、ダイアフラム１４の全表面に亘る
ように配設し、この素材の性状の変化を電気的に測定す
るように構成したものである。従って、本発明におい
て、前記ダイアフラム１４の劣化状態に応じて性状が変
化する素材としては、高導電性でかつ低い破断伸び特性
を有する繊維素材で、例えば炭素繊維束５０が好適であ
る。そこで、本発明においては、ダイアフラム１４の内
部に、その全表面に亘って炭素繊維束５０からなるネッ
トワークを配設することを特徴とするものである。
プにおいて、本発明では、前記ダイアフラム１４の内部
に、ダイアフラム１４に対してその劣化状態に応じて性
状が変化する素材を、ダイアフラム１４の全表面に亘る
ように配設し、この素材の性状の変化を電気的に測定す
るように構成したものである。従って、本発明におい
て、前記ダイアフラム１４の劣化状態に応じて性状が変
化する素材としては、高導電性でかつ低い破断伸び特性
を有する繊維素材で、例えば炭素繊維束５０が好適であ
る。そこで、本発明においては、ダイアフラム１４の内
部に、その全表面に亘って炭素繊維束５０からなるネッ
トワークを配設することを特徴とするものである。
【００２７】図２は、このような炭素繊維束５０からな
るネットワーク５２の一実施例を示すものである。図２
に示す実施例においては、ダイアフラム１４の形状に基
づいて、それぞれ複数の領域に区分し、各区分に対応し
て炭素繊維束５０を梯子状に結束したネットワークユニ
ット５２ａ〜５２ｅを構成し、これらネットワークユニ
ット５２ａ〜５２ｅを２枚の合成樹脂製ダイアフラム１
４ａ、１４ｂの間に各区分毎にそれぞれ集合配置して、
所要のネットワーク５０を構成したものである（図３参
照）。
るネットワーク５２の一実施例を示すものである。図２
に示す実施例においては、ダイアフラム１４の形状に基
づいて、それぞれ複数の領域に区分し、各区分に対応し
て炭素繊維束５０を梯子状に結束したネットワークユニ
ット５２ａ〜５２ｅを構成し、これらネットワークユニ
ット５２ａ〜５２ｅを２枚の合成樹脂製ダイアフラム１
４ａ、１４ｂの間に各区分毎にそれぞれ集合配置して、
所要のネットワーク５０を構成したものである（図３参
照）。
【００２８】しかるに、本実施例の炭素繊維束５０から
なるネットワーク５２においては、各ネットワークユニ
ット５２ａ〜５２ｅの各炭素繊維束５０の一対の端子部
５４、５６間に、それぞれ破断検出回路５８ａ〜５８ｅ
を接続配置して、ダイアフラム１４の破損に至る部分的
な劣化状態を適正に検出するように構成したものであ
る。すなわち、この破断検出回路５８ａ〜５８ｅは、例
えば図４に示すように、炭素繊維束５０からなるネット
ワークユニット５２ａ、…５２ｃ、…（それぞれ等価回
路で示す）にそれぞれ対応して接続される抵抗値測定器
６０ａ、…６０ｃ、…と、正常時の抵抗値を設定する基
準抵抗値設定器６２ａ、…６２ｃ、…と、比較器６４
ａ、…６４ｃ、…とからなる破断検出回路５８ａ、…５
８ｃ、…として構成される。
なるネットワーク５２においては、各ネットワークユニ
ット５２ａ〜５２ｅの各炭素繊維束５０の一対の端子部
５４、５６間に、それぞれ破断検出回路５８ａ〜５８ｅ
を接続配置して、ダイアフラム１４の破損に至る部分的
な劣化状態を適正に検出するように構成したものであ
る。すなわち、この破断検出回路５８ａ〜５８ｅは、例
えば図４に示すように、炭素繊維束５０からなるネット
ワークユニット５２ａ、…５２ｃ、…（それぞれ等価回
路で示す）にそれぞれ対応して接続される抵抗値測定器
６０ａ、…６０ｃ、…と、正常時の抵抗値を設定する基
準抵抗値設定器６２ａ、…６２ｃ、…と、比較器６４
ａ、…６４ｃ、…とからなる破断検出回路５８ａ、…５
８ｃ、…として構成される。
【００２９】従って、この場合、前記ネットワークユニ
ット５２ａにおいて、炭素繊維束５０に破断個所がなけ
れば、すなわちダイアフラム１４の破損に至る部分的な
劣化状態が生じていなければ、抵抗値測定器６０ａで得
られる測定値は、基準抵抗値設定器６２ａで設定される
基準値とほぼ一致し、比較器６４ａからは正常であるこ
とを示す信号を出力する。また、前記ネットワークユニ
ット５２ｃにおいて、炭素繊維束５０の破断個所Ｘが存
在すれば、すなわちダイアフラム１４の破損に至る部分
的な劣化状態が生じていれば、抵抗値測定器６０ｃで得
られる測定値は、基準抵抗値設定器６２ｃで設定される
基準値と著しい偏差を生じ、比較器６４ｃからは異常で
あることを示す信号を出力する。
ット５２ａにおいて、炭素繊維束５０に破断個所がなけ
れば、すなわちダイアフラム１４の破損に至る部分的な
劣化状態が生じていなければ、抵抗値測定器６０ａで得
られる測定値は、基準抵抗値設定器６２ａで設定される
基準値とほぼ一致し、比較器６４ａからは正常であるこ
とを示す信号を出力する。また、前記ネットワークユニ
ット５２ｃにおいて、炭素繊維束５０の破断個所Ｘが存
在すれば、すなわちダイアフラム１４の破損に至る部分
的な劣化状態が生じていれば、抵抗値測定器６０ｃで得
られる測定値は、基準抵抗値設定器６２ｃで設定される
基準値と著しい偏差を生じ、比較器６４ｃからは異常で
あることを示す信号を出力する。
【００３０】このようにして、本実施例においては、図
２に示す各破断検出回路５８ａ〜５８ｅからの出力信号
を、ＯＲ回路６６を介してダイアフラムの異常判定を行
う信号を出力するように構成することにより、ダイアフ
ラム１４に設けた炭素繊維束５０からなるネットワーク
５２のいずれかの個所において、炭素繊維束５０に破断
を生じれば、ダイアフラム１４を異常と判定する信号を
直ちに出力させることができる。
２に示す各破断検出回路５８ａ〜５８ｅからの出力信号
を、ＯＲ回路６６を介してダイアフラムの異常判定を行
う信号を出力するように構成することにより、ダイアフ
ラム１４に設けた炭素繊維束５０からなるネットワーク
５２のいずれかの個所において、炭素繊維束５０に破断
を生じれば、ダイアフラム１４を異常と判定する信号を
直ちに出力させることができる。
【００３１】図５は、炭素繊維束５０からなるネットワ
ーク５２の別の実施例を示すものである。すなわち、本
実施例においては、ダイアフラム１４の形状全体に亘っ
て、単一の炭素繊維束５０をそれぞれジグザグ状に配置
した２つのネットワークユニット５２ａ、５２ｂを構成
し、これらを２枚の合成樹脂製ダイアフラム１４ａ、１
４ｂの間において、前記ネットワークユニット５２ａ、
５２ｂを各炭素繊維束５０が直交するようにして２重に
重ね合わせて配置し、所要のネットワーク５２を構成し
たものである（図６参照）。なお、前記ネットワークユ
ニット５２ａ、５２ｂを２重に重ね合わせる場合、その
間に絶縁体フィルム６８を介して相互に絶縁配置する。
ーク５２の別の実施例を示すものである。すなわち、本
実施例においては、ダイアフラム１４の形状全体に亘っ
て、単一の炭素繊維束５０をそれぞれジグザグ状に配置
した２つのネットワークユニット５２ａ、５２ｂを構成
し、これらを２枚の合成樹脂製ダイアフラム１４ａ、１
４ｂの間において、前記ネットワークユニット５２ａ、
５２ｂを各炭素繊維束５０が直交するようにして２重に
重ね合わせて配置し、所要のネットワーク５２を構成し
たものである（図６参照）。なお、前記ネットワークユ
ニット５２ａ、５２ｂを２重に重ね合わせる場合、その
間に絶縁体フィルム６８を介して相互に絶縁配置する。
【００３２】しかるに、本実施例の炭素繊維束５０から
なるネットワーク５２においては、直列に接続されたネ
ットワークユニット５２ａ、５２ｂの炭素繊維束５０の
一対の端子部５４、５６間に、断線検出回路７０を接続
配置して、ダイアフラム１４の破損に至る部分的な劣化
状態を適正に検出するように構成したものである。すな
わち、この断線検出回路７０は、例えば導通状態検出器
７２と異常判定器７４とを備え、ダイアフラム１４に設
けた炭素繊維束５０からなるネットワーク５２のいずれ
かの個所において、炭素繊維束５０に破断を生じれば、
ダイアフラム１４を異常と判定する信号を直ちに出力さ
せることができる。
なるネットワーク５２においては、直列に接続されたネ
ットワークユニット５２ａ、５２ｂの炭素繊維束５０の
一対の端子部５４、５６間に、断線検出回路７０を接続
配置して、ダイアフラム１４の破損に至る部分的な劣化
状態を適正に検出するように構成したものである。すな
わち、この断線検出回路７０は、例えば導通状態検出器
７２と異常判定器７４とを備え、ダイアフラム１４に設
けた炭素繊維束５０からなるネットワーク５２のいずれ
かの個所において、炭素繊維束５０に破断を生じれば、
ダイアフラム１４を異常と判定する信号を直ちに出力さ
せることができる。
【００３３】前述した実施例においては、高導電性でか
つ低い破断伸び特性を有する繊維素材として、炭素繊維
束を使用する場合について説明したが、これに限定され
ることなく、その他の繊維素材を代替または併用して使
用することができる。
つ低い破断伸び特性を有する繊維素材として、炭素繊維
束を使用する場合について説明したが、これに限定され
ることなく、その他の繊維素材を代替または併用して使
用することができる。
【００３４】また、炭素繊維束のダイアフラムに対する
ネットワークの配置についても、前記実施例に限定され
ることなく、種々の方式を採用することができる。
ネットワークの配置についても、前記実施例に限定され
ることなく、種々の方式を採用することができる。
【００３５】さらに、破断伸び特性を調整するために、
炭素繊維束５０等の高導電性繊維束に対して、例えばガ
ラス繊維等からなる絶縁性繊維束を併用することも可能
である。
炭素繊維束５０等の高導電性繊維束に対して、例えばガ
ラス繊維等からなる絶縁性繊維束を併用することも可能
である。
【００３６】以上、本発明の好適な実施例についてそれ
ぞれ説明したが、本発明は前記実施例に限定されること
なく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の
設計変更をなし得ることは勿論である。
ぞれ説明したが、本発明は前記実施例に限定されること
なく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の
設計変更をなし得ることは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明に係るダイアフラムの破損検出方法によれば、２つ
の流体室を液密に仕切り、一方の流体室から他方の流体
室へ圧力伝達を行うように設けたダイアフラムにおい
て、ダイアフラムの内部に高導電性でかつ低破断伸び特
性を有する繊維素材をネットワーク配置し、前記繊維素
材の部分的な破断によって生じる電気抵抗変化を測定す
ることにより、ダイアフラムの異常を検出することがで
きる。
発明に係るダイアフラムの破損検出方法によれば、２つ
の流体室を液密に仕切り、一方の流体室から他方の流体
室へ圧力伝達を行うように設けたダイアフラムにおい
て、ダイアフラムの内部に高導電性でかつ低破断伸び特
性を有する繊維素材をネットワーク配置し、前記繊維素
材の部分的な破断によって生じる電気抵抗変化を測定す
ることにより、ダイアフラムの異常を検出することがで
きる。
【００３８】特に、本発明によれば、ダイアフラムの弾
性疲労等による劣化状態に対して、ダイアフラムの内部
に配置した繊維素材が破断することによって、この状態
を電気的に測定してその異常状態を検出するものである
から、ダイアフラムが実際に破損する以前において前記
異常状態を適正に検出することができる。すなわち、本
発明によれば、ダイアフラムの破損の予知検出を確実に
達成することができる。
性疲労等による劣化状態に対して、ダイアフラムの内部
に配置した繊維素材が破断することによって、この状態
を電気的に測定してその異常状態を検出するものである
から、ダイアフラムが実際に破損する以前において前記
異常状態を適正に検出することができる。すなわち、本
発明によれば、ダイアフラムの破損の予知検出を確実に
達成することができる。
【００３９】また、本発明方法を実施する装置は、ダイ
アフラムの内部に高導電性でかつ低破断伸び特性を有す
る炭素繊維束からなるネットワークを配置し、前記ネッ
トワークに対し前記炭素繊維束の部分的な破断ないし断
線を電気的に検出する検出回路を設けることによって構
成することができるため、簡単な構成で適正かつ確実な
ダイアフラムの破損検出ないし破損予知検出を達成する
ことができる。
アフラムの内部に高導電性でかつ低破断伸び特性を有す
る炭素繊維束からなるネットワークを配置し、前記ネッ
トワークに対し前記炭素繊維束の部分的な破断ないし断
線を電気的に検出する検出回路を設けることによって構
成することができるため、簡単な構成で適正かつ確実な
ダイアフラムの破損検出ないし破損予知検出を達成する
ことができる。
【００４０】従って、本発明によれば、ダイアフラムの
異常を検出した後の処理作業が容易となる利点がある。
異常を検出した後の処理作業が容易となる利点がある。
【図１】本発明に係るダイアフラムの破損検出装置を適
用するダイアフラムポンプの一実施例を示す概略断面図
である。
用するダイアフラムポンプの一実施例を示す概略断面図
である。
【図２】本発明に係るダイアフラムの破損検出装置の一
実施例を示す概略説明図である。
実施例を示す概略説明図である。
【図３】図２に示すダイアフラムの破損検出装置を実施
するダイアフラムの要部断面概略図である。
するダイアフラムの要部断面概略図である。
【図４】図２に示すダイアフラムの破損検出装置の要部
等価回路と詳細回路とを示す系統図である。
等価回路と詳細回路とを示す系統図である。
【図５】本発明に係るダイアフラムの破損検出装置の別
の実施例を示す概略説明図である。
の実施例を示す概略説明図である。
【図６】図５に示すダイアフラムの破損検出装置を実施
するダイアフラムの要部断面概略図である。
するダイアフラムの要部断面概略図である。
１０ 油圧作動室 １２ ポンプ室 １４ ダイアフラム １６、１８ バックアッププレート ２０ 通孔 ２２ ポンプ本体 ２４ 蓋体 ２６、２８ 凹部 ３０ プランジャ ３２ 油圧路 ３４ 油溜室 ３６ 流体吐出弁 ３８ 流体吸込弁 ４０ 流体吐出口 ４２ 流体吸込口 ５０ 炭素繊維束 ５２ ネットワーク ５２ａ〜５２ｅ ネットワークユニット ５４、５６ 端子部 ５８ａ〜５８ｅ 破断検出回路 ６０ａ、６０ｃ 抵抗値測定器 ６２ａ、６２ｃ 基準抵抗値設定器 ６４ａ、６４ｃ 比較器 ６６ ＯＲ回路 ６８ 絶縁体フィルム ７０ 断線検出回路 ７２ 導通状態検出器 ７４ 異常判定器 Ｘ 破断個所
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G060 AA09 AE28 AF07 EA05 EB07 HC07 HC15 HD08 KA11 3J045 AA13 BA01 BA03 BA10 CA07 EA10
Claims (9)
- 【請求項１】 ２つの流体室を液密に仕切り、一方の流
体室から他方の流体室へ圧力伝達を行うように設けたダ
イアフラムにおいて、ダイアフラムの内部に高導電性で
かつ低破断伸び特性を有する繊維素材をネットワーク配
置し、前記繊維素材の部分的な破断によって生じる電気
抵抗変化を測定することにより、ダイアフラムの異常を
検出することを特徴とするダイアフラムの破損検出方
法。 - 【請求項２】 高導電性でかつ低破断伸び特性を有する
繊維素材は、炭素繊維束からなる請求項１記載のダイア
フラムの破損検出方法。 - 【請求項３】 炭素繊維束によるネットワークユニット
を複数設けて、これらネットワークユニットをダイアフ
ラムの区分毎にそれぞれ集合配置し、各ネットワークユ
ニットにおける電気抵抗変化を測定するように構成して
なる請求項１または２記載のダイアフラムの破損検出方
法。 - 【請求項４】 炭素繊維束によるネットワークユニット
を、相互に炭素繊維束の方向が直交するように多重化し
て配置し、全ネットワークユニットにおける断線状態を
検出するように構成してなる請求項１または２記載のダ
イアフラムの破損検出方法。 - 【請求項５】 ２つの流体室を液密に仕切り、一方の流
体室から他方の流体室へ圧力伝達を行うように設けたダ
イアフラムにおいて、ダイアフラムの内部に高導電性で
かつ低破断伸び特性を有する炭素繊維束からなるネット
ワークを配置し、前記ネットワークに対し前記炭素繊維
束の部分的な破断ないし断線を電気的に検出する検出回
路を設けることを特徴とするダイアフラムの破損検出装
置。 - 【請求項６】 炭素繊維束の部分的な破断ないし断線を
電気的に検出する検出回路は、ネットワークの抵抗値を
測定する抵抗値測定器と、ネットワークの正常時の抵抗
値を設定する基準抵抗値設定器と、前記抵抗値測定器の
測定抵抗値と基準抵抗値設定器の設定抵抗値とを比較し
てネットワークの異常を判定する比較器とから構成して
なる請求項５記載のダイアフラムの破損検出装置。 - 【請求項７】 炭素繊維束の部分的な破断ないし断線を
電気的に検出する検出回路は、ネットワークの断線を検
出する導通状態検出器と、前記導通状態検出器の検出信
号に基づいてネットワークの異常を判定する異常判定器
とから構成してなる請求項５記載のダイアフラムの破損
検出装置。 - 【請求項８】 高導電性でかつ低破断伸び特性を有する
炭素繊維束からなるネットワークは、ダイアフラムの形
状に基づいてそれぞれ複数の領域に区分し、各区分に対
応して炭素繊維束を梯子状に結束したネットワークユニ
ットを構成し、これらネットワークユニットを２枚のダ
イアフラムの間に各区分毎にそれぞれ集合配置してなる
請求項５または６記載のダイアフラムの破損検出装置。 - 【請求項９】 高導電性でかつ低破断伸び特性を有する
炭素繊維束からなるネットワークは、ダイアフラムの形
状全体に亘って、単一の炭素繊維束をそれぞれジグザグ
状に配置した複数のネットワークユニットを構成し、こ
れらネットワークユニットを各炭素繊維束の方向が直交
するようにして絶縁体フィルムを介して重ね合わせ、２
枚のダイアフラムの間に挾持して構成してなる請求項５
または７記載のダイアフラムの破損検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000108699A JP2001295925A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | ダイアフラムの破損検出方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000108699A JP2001295925A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | ダイアフラムの破損検出方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001295925A true JP2001295925A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=18621495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000108699A Pending JP2001295925A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | ダイアフラムの破損検出方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001295925A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1599067A2 (en) * | 2004-05-21 | 2005-11-23 | Sonion A/S | Detection and control of diaphragm collapse in condenser microphones |
| WO2014196313A1 (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-11 | 株式会社フジキン | ダイヤフラム弁 |
| US9052245B2 (en) | 2012-07-19 | 2015-06-09 | Azbil Corporation | Differential pressure/pressure transmitting device |
-
2000
- 2000-04-10 JP JP2000108699A patent/JP2001295925A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1599067A2 (en) * | 2004-05-21 | 2005-11-23 | Sonion A/S | Detection and control of diaphragm collapse in condenser microphones |
| EP1599067A3 (en) * | 2004-05-21 | 2006-01-18 | Sonion A/S | Detection and control of diaphragm collapse in condenser microphones |
| US7548626B2 (en) | 2004-05-21 | 2009-06-16 | Sonion A/S | Detection and control of diaphragm collapse in condenser microphones |
| US9052245B2 (en) | 2012-07-19 | 2015-06-09 | Azbil Corporation | Differential pressure/pressure transmitting device |
| WO2014196313A1 (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-11 | 株式会社フジキン | ダイヤフラム弁 |
| JP2014234905A (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-15 | 株式会社フジキン | ダイヤフラム弁 |
| US10030789B2 (en) | 2013-06-04 | 2018-07-24 | Fujikin Incorporated | Diaphragm valve |
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081001 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090213 |