JP2002195901A - 高精度維持サニタリー用圧力変換器 - Google Patents

高精度維持サニタリー用圧力変換器

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JP2002195901A
JP2002195901A JP2000397733A JP2000397733A JP2002195901A JP 2002195901 A JP2002195901 A JP 2002195901A JP 2000397733 A JP2000397733 A JP 2000397733A JP 2000397733 A JP2000397733 A JP 2000397733A JP 2002195901 A JP2002195901 A JP 2002195901A
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sanitary
strain
pressure
pressure transducer
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Tomohiro Kimura
朋広 木村
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Minebea Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サニタリー管の中をシリコンオイルで汚染さ
せることを避け、取付を行うとき、クランプの締付位置
などの取付方が違っても高精度を維持して測定できる高
精度維持サニタリー用圧力変換器を提供する。 【解決手段】 本発明の高精度維持サニタリー用圧力変
換器21は、サニタリー管内の圧力を受ける円盤形状の
起歪体23と、起歪体23の外側側面に取り付けられる
歪検出素子25とを備え、歪検出素子25は、予め定め
た互いに直径の異なる起歪体23上の複数の同心円周線
と、予め互いに等角度に定められた複数の起歪体23上
の放射線との交点にそれぞれ放射状に取り付けることと
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、円盤形状の起歪体
によりサニタリー管内の気体圧または液体圧を測定する
サニタリー用圧力変換器に関し、特に、取付を行うと
き、クランプの締付位置などの取付方が違っても高精度
を維持して測定できる高精度維持サニタリー用圧力変換
器に関する。
【0002】
【従来の技術】サニタリー用圧力変換器は、サニタリー
(衛生)性が要求される食品、飲料、医療、バイオテク
ノロジーなどのサニタリー品のプラントや検査装置など
で使用され、これらのサニタリー品の生産が行なわれる
ときサニタリー管を流れる気体圧または液体圧を検出す
るものである。
【0003】図3は、従来から一般的に知られているサ
ニタリー用圧力変換器1の一部を破断した側面図を示
す。
【0004】図3に示すように、このサニタリー用圧力
変換器1は、金属や非金属の円形状で薄板で形成され気
体圧または液体圧を受けるダイアフラム3と、ダイアフ
ラム3が取り付けられ内側にシリコンオイル4が密封さ
れる本体部2と、シリコンオイル4が密封される筒状部
材2aの底部に取り付けられる圧力検出素子5とにより
構成されている。
【0005】サニタリー用圧力変換器1をサニタリー品
のプラントなどで使用するときには、サニタリー用圧力
変換器1は、気体や液体のサニタリー品が流れるサニタ
リー配管から圧力を検出するために設けられた分岐配管
9に取り付けられる。
【0006】サニタリー用圧力変換器1の分岐配管9へ
の取り付けは、ガスケット7を介し、2分割構造で締付
部8を有するクランプ6により行なわれる。
【0007】サニタリー用圧力変換器1によりサニタリ
ー管内を流れる気体または液体の圧を測定するときに
は、矢印Pに示すように気体圧または液体圧がダイアフ
ラム3に加わると、ダイアフラム3はその圧力を受け密
封しているシリコンオイル4に伝達することにより、そ
の圧力変化が圧力検出素子5に加えられ、圧の測定が行
なわれる。
【0008】図4は、他の従来技術のサニタリー用圧力
変換器11の一部を破断した側面図を示す。
【0009】図4に示すように、このサニタリー用圧力
変換器11は、円形状に形成され気体圧または液体圧を
受ける起歪体13と、起歪体13が取り付けられる本体
部12と、起歪体13に取り付けられる歪検出素子15
とにより構成されている。
【0010】サニタリー用圧力変換器11をサニタリー
品のプラントなどで使用するときには、サニタリー用圧
力変換器11は、気体や液体のサニタリー品が流れるサ
ニタリー配管から圧力を検出するために設けられた分岐
配管19に取り付けられる。
【0011】サニタリー用圧力変換器11の分岐配管1
9への取付は、ガスケット17を介し、2分割構造で締
付部18を有するクランプ16により行なわれる。
【0012】サニタリー用圧力変換器11によりサニタ
リー管内を流れる気体または液体の圧を測定するときに
は、矢印Pに示すように気体圧または液体圧が起歪体1
3に加わると、起歪体13はその圧力を受け歪み、その
圧力変化を歪検出素子15により検出し、圧の測定が行
なわれる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サニタリー用圧力変換器には、次のような問題があっ
た。
【0014】図3に示すサニタリー用圧力変換器1は、
上記したごとく、ダイアフラム3と、シリコンオイル4
と、圧力検出素子5とよりサニタリー管内を流れる気体
または液体の圧力を測定することができるが、気体圧ま
たは液体圧がダイアフラム3に長期間かかると、ダイア
フラム3はシリコンオイル4に気体圧または液体圧を効
果的に伝達するために薄板となっており破損する可能性
がある。
【0015】万が一、ダイアフラム3が破損すると、密
封されているシリコンオイル4がサニタリー管内に流れ
込み、サニタリー管内を汚染することになるため、早期
に交換するなど煩わしい何らかの対応が必要であった。
【0016】また、図4に示すサニタリー用圧力変換器
11は、起歪体13をフラットの起歪体とし、その起歪
体13の裏側に歪検出素子15を設け、シリコンオイル
を使用しないでサニタリー管内を流れる気体または液体
の圧を測定することもできる。
【0017】しかしながら、サニタリー管内は頻繁に洗
浄する必要があり、そのためサニタリー用圧力変換器1
1も頻繁に取り外しと取り付けが行なわれ、サニタリー
用圧力変換器11を取り付けるとき、クランプ16によ
る締付位置などの取付方の作業の違いにより起歪体13
に均一に締付力がかからず起歪体13に不均等な歪みが
発生し、無負荷時の電気信号に出力差が発生し測定誤差
が生じる問題がある。
【0018】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、サニタリー管の中をシリコンオイルで汚染させる
ことを避け、取付を行うとき、クランプの締付位置など
の取付方が違っても高精度を維持して測定できる高精度
維持サニタリー用圧力変換器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】本発明の高精度維持サニ
タリー用圧力変換器は、サニタリー管内の圧力を受ける
円盤形状の起歪体と、前記起歪体の外側側面に取り付け
られる歪検出素子とを備え、前記歪検出素子は、予め定
めた互いに直径の異なる前記起歪体上の複数の同心円周
線と、予め互いに等角度に定められた複数の前記起歪体
上の放射線との交点にそれぞれ放射状に取り付けること
とした。
【0020】さらに、前記歪検出素子は、予め定めた互
いに直径の異なる前記起歪体上の複数の同心円周線と、
予め互いに等角度に定められた複数の前記起歪体上の放
射線との交点にそれぞれ円弧状に取り付けることとし
た。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を基に説明する。
【0022】図1は、本発明に関わる第1実施例の高精
度維持サニタリー用圧力変換器21の構造図を示し、図
1(A)は、断面図を示し、図1(B)は、側面図を示
し、図1(C)は、歪検出素子25のホイートストン・
ブリッジ回路を示す。
【0023】図1(A)に示すように、この高精度維持
サニタリー用圧力変換器21は、サニタリー管内の気体
圧または液体圧を受ける円盤形状に形成された起歪体2
3と、起歪体23が取り付けられる本体部22と、起歪
体23の外側側面に取り付けられる歪検出素子25とに
より構成されている。
【0024】起歪体23には、起歪体23の熱膨張と収
縮を逃す溝26が円周方向に沿って設けられ、本体部2
2には、環状のヘルール式取付部22aが設けられ、起
歪体23と本体部22との材質は、食品衛生管理手法
(HACCP)に準じるSUS316Lを使用してい
る。
【0025】図1(B)に示すように、歪検出素子25
は、起歪体23の外側外周に沿って等間隔で放射状に取
り付けられる4個の歪検出素子25A1、25A2、2
5A3、25A4と、これらの内周側に等間隔で放射状
に取り付けられる4個の歪検出素子25B1、25B
2、25B3、25B4とが配置されている。
【0026】サニタリー品のプラントなどで高精度維持
サニタリー用圧力変換器21が使用されるときには、高
精度維持サニタリー用圧力変換器21は、気体や液体の
サニタリー品が流れるサニタリー配管から圧力を検出す
るために設けられた分岐配管(図示せず)に取り付けら
れる。
【0027】高精度維持サニタリー用圧力変換器21
は、ガスケット(図3、4参照)を介し、上下に分割構
造で締付部を有するクランプ(図3、4参照)によりヘ
ルール式取付部22aと分岐配管の端部に設けられたヘ
ルール式取付部(図示せず)とが締め付けられ、分岐配
管に取り付けられる。
【0028】高精度維持サニタリー用圧力変換器21に
よりサニタリー管内を流れる気体または液体の圧を測定
するときには、矢印Pに示すように気体圧または液体圧
が起歪体23に加わると、起歪体23はその圧力を受け
歪み、その歪みを歪検出素子25により検出し、サニタ
リー管内を流れる気体または液体の圧の測定が行なわれ
る。
【0029】歪検出素子25は、起歪体23が圧力を受
け歪むことにより長さや断面積が変化して歪検出素子2
5の抵抗値が変化するものであり、ホイートストン・ブ
リッジの回路構成にすることにより圧力に応じた電圧信
号を得ることができる。
【0030】図1(C)に示すように、歪検出素子25
A1、25A2、25A3、25A4と、歪検出素子2
5B1、25B2、25B3、25B4とは、ホイート
ストン・ブリッジ回路が組まれ、歪検出素子25A1、
25A2と歪検出素子25B1、25B2とが直列接続
し、歪検出素子25A3、25A4と歪検出素子25B
3、25B4とが直列接続し、さらにこれらが並列に接
続されている。
【0031】クランプにより高精度維持サニタリー用圧
力変換器21を取り付けるとき、クランプによる締付位
置などの取付方の作業が違い起歪体23に均一に締付力
がかからず起歪体23に不均一の歪みが発生しても、例
えば、起歪体23の上下方向で締付力が異なる場合で
も、歪検出素子25A3と歪検出素子25A4の合成抵
抗が同じになり、トータルでは同様の歪みが与えられホ
イートストン・ブリッジ回路の出力変動は押さえられる
ため、無負荷時の電気信号の出力差を軽減でき高精度を
維持して測定することができる なお、歪検出素子25は、起歪体23の外側外周に沿っ
て等間隔で放射状に取り付けられる4個の歪検出素子2
5A1、25A2、25A3、25A4と、これらの内
周側に等間隔で放射状に取り付けられる4個の歪検出素
子25B1、25B2、25B3、25B4とを配置し
たが、これに限定されることなく、起歪体23上の複数
の同心円周線と、この同心円の中心から伸びる互いに等
角度の複数の放射線との交点に放射状にそれぞれ複数個
設けるようにすることもできる。
【0032】また、起歪体23は溝26を有し、起歪体
23は熱膨張したとしても異常変形することなく円形形
状は維持し、ホイートストン・ブリッジの出力に影響を
及ぼすことはない。
【0033】図2は、本発明に関わる第2実施例の高精
度維持サニタリー用圧力変換器31の構造図を示し、図
2(A)は、断面図を示し、図2(B)は、側面図を示
す。
【0034】図2(A)に示すように、この高精度維持
サニタリー用圧力変換器31は、サニタリー管内の気体
圧または液体圧を受ける円盤形状に形成された起歪体3
3と、起歪体33が取り付けられる本体部32と、起歪
体33の外側側面に取り付けられる歪検出素子35とに
より構成されている。
【0035】起歪体33には、起歪体33の熱膨張と収
縮を逃す溝36が円周方向に沿って設けられ、本体部3
2には、環状のヘルール式取付部32aが設けられてい
る。
【0036】図2(B)に示すように、歪検出素子35
は、起歪体33の外側外周に沿って等間隔で取り付けら
れる4個の円弧形状の歪検出素子35A1、35A2、
35A3、35A4と、これらの内周側に等間隔で取り
付けられる4個の円弧形状の歪検出素子35B1、35
B2、35B3、35B4とが配置されている。
【0037】サニタリー品のプラントなどで高精度維持
サニタリー用圧力変換器31が使用されるときには、高
精度維持サニタリー用圧力変換器31は、気体や液体の
サニタリー品が流れるサニタリー配管から圧力を検出す
るために設けられた分岐配管(図示せず)に第1実施例
と同様に取り付けられる。
【0038】高精度維持サニタリー用圧力変換器31に
よりサニタリー管内を流れる気体または液体の圧を測定
するときには、矢印Pに示すように気体圧または液体圧
が起歪体33に加わると、起歪体33はその圧力を受け
歪み、その圧力変化を歪検出素子35により検出し、第
1実施例と同様に圧の測定が行なわれる。
【0039】第1実施例と同様に、歪検出素子35A
1、35A2、35A3、35A4と、歪検出素子35
B1、35B2、35B3、35B4とは、ホイートス
トン・ブリッジ回路が組まれ、歪検出素子35A1、3
5A2と歪検出素子35B1、35B2とが直列接続
し、歪検出素子35A3、35A4と歪検出素子35B
3、25B4とが直列接続し、さらにこれらが並列に接
続されている。
【0040】クランプにより高精度維持サニタリー用圧
力変換器31を取り付けるとき、クランプによる締付位
置などの取付方の作業が違い起歪体33に均一に締付力
がかからず起歪体33に不均一の歪みが発生しても、例
えば、起歪体33の上下方向で締付力が異なる場合で
も、歪検出素子35A3と歪検出素子35A4の合成抵
抗が同じになり、トータルでは同様の歪みが与えられ、
ホイートストン・ブリッジ回路の出力変動は押さえられ
るため、無負荷時の電気信号の出力差を軽減でき高精度
を維持して測定することができる。
【0041】なお、歪検出素子35は、起歪体33の外
側外周に沿って等間隔で取り付けられる4個の円弧形状
の歪検出素子35A1、35A2、35A3、35A4
と、これらの内周側に等間隔で取り付けられる4個の円
弧形状の歪検出素子35B1、35B2、35B3、3
5B4とを配置したが、これに限定されることなく、起
歪体33上の複数の同心円周線と、この同心円の中心か
ら伸びる互いに等角度の複数の放射線との交点にそれぞ
れ複数個設けるようにすることもできる。
【0042】また、第1実施例と同様に、起歪体33は
溝36を有し歪検出素子35は対称に配置されているた
め、起歪体33は熱膨張したとしても異常変形すること
なく円形形状は維持し、ホイートストン・ブリッジの出
力に影響を及ぼすことはない。
【0043】さらに、上記第1、第2実施例では、気体
圧または液体圧の測定について述べたがその他粉体圧や
粘性流体圧など幅広く測定することができる。
【0044】
【発明の効果】本発明の高精度維持サニタリー用圧力変
換器は、サニタリー管内の圧力を受ける円盤形状の起歪
体と、前記起歪体の外側側面に取り付けられる歪検出素
子とを備え、前記歪検出素子は、予め定めた互いに直径
の異なる前記起歪体上の複数の同心円周線と、予め互い
に等角度に定められた複数の前記起歪体上の放射線との
交点にそれぞれ放射状に取り付けることとした。
【0045】従って、取付を行うとき、クランプの締付
位置などの取付方が違っても高精度を維持してサニタリ
ー管内の圧力を測定することができる さらに、前記歪検出素子は、予め定めた互いに直径の異
なる前記起歪体上の複数の同心円周線と、予め互いに等
角度に定められた複数の前記起歪体上の放射線との交点
にそれぞれ円弧状に取り付けることとした。
【0046】従って、取付を行うとき、クランプの締付
位置などの取付方が違っても高精度を維持してサニタリ
ー管内の圧力を測定することができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関わる第1実施例の高精度維持サニタ
リー用圧力変換器の構造図を示し、図1(A)は、断面
図を示し、図1(B)は、側面図を示し、図1(C)
は、歪検出素子のホイートストン・ブリッジ回路を示
す。
【図2】本発明に関わる第2実施例の高精度維持サニタ
リー用圧力変換器の構造図を示し、図2(A)は、断面
図を示し、図2(B)は、側面図を示す。
【図3】従来から一般的に知られているサニタリー用圧
力変換器の一部を破断した側面図を示す。
【図4】従来技術のサニタリー用圧力変換器の一部を破
断した側面図を示す。
【符号の説明】
21、31 高精度維持サニタリー用圧力変換器 22、32 本体部 23、33 起歪体 25、35 歪検出素子 26、36 溝 22a、32a ヘルール式取付部
【手続補正書】
【提出日】平成13年2月26日(2001.2.2
6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サニタリー管内の圧力を受ける円盤形状
    の起歪体と、前記起歪体の外側側面に取り付けられる歪
    検出素子とを備え、前記歪検出素子は、予め定めた互い
    に直径の異なる前記起歪体上の複数の同心円周線と、予
    め互いに等角度に定められた複数の前記起歪体上の放射
    線との交点にそれぞれ放射状に取り付けられることを特
    徴とする高精度維持サニタリー用圧力変換器。
  2. 【請求項2】 前記歪検出素子は、予め定めた互いに直
    径の異なる前記起歪体上の複数の同心円周線と、予め互
    いに等角度に定められた複数の前記起歪体上の放射線と
    の交点にそれぞれ円弧状に取り付けられることを特徴と
    する請求項1に記載の高精度維持サニタリー用圧力変換
    器。
JP2000397733A 2000-12-27 2000-12-27 高精度維持サニタリー用圧力変換器 Pending JP2002195901A (ja)

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