JP2003522942A - オイルレス差圧センサ - Google Patents

オイルレス差圧センサ

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JP2003522942A JP2001558702A JP2001558702A JP2003522942A JP 2003522942 A JP2003522942 A JP 2003522942A JP 2001558702 A JP2001558702 A JP 2001558702A JP 2001558702 A JP2001558702 A JP 2001558702A JP 2003522942 A JP2003522942 A JP 2003522942A
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ウィルコックス，チャールズ，アール．
ルッツ，マーク，エー．
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ローズマウント インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 オイルレス差圧センサを提供する。 【解決手段】隔離流体を必要としない二流体間の圧力差測定用圧力センサ（１０）が設けられる。圧力センサは外周部を有し、そこにダイヤフラムが結合されるダイヤフラム支持部材（１２）を含む。ダイヤフラム（１６Ａ，１６Ｂ）の動きは可動部材（２０）の動きである。この動きは加えられた差圧を決定するために感知される。結合部材がウェブによって外周部に接合される。このウェブは外周部材の対向する外向き面から引っ込んでいて、第１及び第２ダイヤフラムがダイヤフラム支持部材の両側に配置される。各ダイヤフラムは外周部及び結合部材に結合される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 本発明は差圧センサに関する。より具体的には、ダイヤフラムの歪みに基づい
て圧力を測定する差圧センサに関する。
【０００２】 圧力の測定に圧力センサが使用される。差圧センサは、差圧、つまり二圧力の
差に応答するように形成されている。
【０００３】 差圧を測定するのに使用される一つの技術は、偏位可能なダイヤフラムによる
。第１圧力がダイヤフラムの一方の面に加えられ、第２圧力がダイヤフラムの他
方の面に加えられる。ダイヤフラムの偏位は、二つの加えられた圧力間の差に比
例する。ダイヤフラムの偏位は、ダイヤフラムがコンデンサの極板として作用す
るように形成することによって測定することができる。ダイヤフラム組立体の静
電容量はダイヤフラムの位置に基づいて変化する。したがって、静電容量はダイ
ヤフラムの位置に関連することができ、言い換えれば、静電容量はダイヤフラム
に加えられた差圧を表す。
【０００４】 圧力センサはしばしば過酷な環境で動作する。この環境は極めて繊細でありが
ちな高精度圧力センサに故障を起こさせる。圧力センサを隔離する一つの技術が
、その圧力が測定される流体（「プロセス流体」ともいう）から圧力センサを隔
離するために用いられてきた。前記一つの技術は、プロセス流体がその一方の面
上に存在し、隔離流体が他方の面上に存在する隔離ダイヤフラムを使用する。隔
離流体は圧力センサダイヤフラムに接触する。プロセス流体の圧力が変化すると
、隔離ダイヤフラムは応答的に偏位し、隔離流体を介してセンサダイヤフラムに
伝達されるべき圧力に変化を起こさせる。しかしながら、ダイヤフラム内の隔離
流体は圧力測定値中に誤差をもたらし、時間によりまたは熱もしくは他の外的影
響によって測定値を変化させる。さらに、流体は時間とともにリークすることが
あり、結果的に流体の体積を減少させるかプロセス流体によって汚染された流体
を充満させることがある。
【０００５】 発明の概要 二流体間の差圧を測定するための、隔離流体を必要としない圧力センサが提供
される。圧力センサは外周およびそこに結合されるダイヤフラムを有するダイヤ
フラム支持部材を含む。ダイヤフラムの動きは可動部材の動きである。前記動き
は加えられた圧力を測定するために感知される。前記外周にはウェブによって結
合部材が結合される。前記ウェブは対向する前記外周の外向き面から引っ込んで
いて、第１及び第２ダイヤフラムが前記ダイヤフラム支持部材の両面に配置され
る。各ダイヤフラムは前記外周および結合部材に結合される。
【０００６】 図面の簡単な説明 図１は、一実施形態に係る圧力センサの側部断面図である。 図１Ａは、別の実施形態に係る圧力センサの一部分を示す拡大断面図である。 図２及び図３は、図１の圧力センサの部分の上平面図である。 図４は、別の圧力センサの側部断面図である。 図５及び図６は、図４の圧力センサの部分の上平面図である。 図７は、別の実施形態に係る圧力センサの断面図である。 図８は、別の実施形態に係る圧力センサの断面図である。 図９及び図１０は、図８の圧力センサの部分の上平面図である。 図１１は、圧力センサの斜視図である。 図１２は、符号１２−１２で示された線に沿った図１１の圧力センサの断面図
である。 図１２Ａ，１２Ｂ及び図１２Ｄは、図１１の圧力センサの部分の上平面図であ
る。 図１２Ｃは、図１１の圧力センサの概要図である。 図１３は、別の実施形態に係る圧力センサの上部平面図である。 図１４は、符号１３−１３で示された線に沿った図１３の圧力センサの断面図
である。 図１５は、図１３の圧力センサの一部分の拡大平面図である。 図１６は、図１３の圧力センサの構成部分間に形成される間隔のグラフ的な図
である。 図１７は、別の実施形態に係る圧力センサの側部断面図である。 図１８は、圧力送信機の簡略化された概要図である。 図１９は、圧力送信機の側部断面図である。
【０００７】 好ましい実施形態の詳細な説明 第１実施形態のオイルレス圧力センサを符号１０で示す。全体的に、圧力セン
サ１０はボア（内孔）１４を有する二つのダイアフラム支持体１２を含む。分離
ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂがダイアフラム支持体１２の両面に取り付けられ
、図示された実施形態では、部分１８Ａ及び１８Ｂが一緒に固定されてボア１４
内に延びる剛性結合可動部材２０を形成する。さらに、隔離ダイヤフラム１６Ａ
及び１６Ｂが、ダイアフラム支持体１２の外周つまりリム２２Ａ及び２２Ｂ上に
固定され、ボア１４の軸１５の周りにあってボアに対して開放している対応の環
状空洞２４Ａ及び２４Ｂを形成する。環状空洞２４Ａ及び２４Ｂは各ダイヤフラ
ム１６Ａ及び１６Ｂとダイアフラム支持体１２との対向する面間に空間を提供す
る。言い換えれば、これは圧力Ｐ1及びＰ2の差に応答して、隔離ダイヤフラム１
６Ａ及び１６Ｂがダイアフラム支持体１２に対して偏位するのを許容し、一方で
固有の過動作保護を提供する。部分１８Ａ及び１８Ｂによって形成された剛性結
合部材２０は、隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂを一体に結合し、差動圧力セ
ンサに一般的に使用される非圧縮性流体に取って代わる。
【０００８】 ダイアフラム支持体１２並びに隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂは完全に隔
離され外部環境から封止されることができるボア１４並びに環状空洞２４Ａ及び
２４Ｂを備える空洞２６を規定する。空洞２６の内側は真空に引かれるか不活性
ガスで満たすことができる。しかし、空洞２６は真空にする必要はなく、ゲージ
圧のままにしておくこともできる。空洞２６は実質的に隔離されているので、ダ
イアフラム支持体１２に対する隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂの偏位を測定
するため空洞２６内に装着される感知素子への環境条件の変化の影響は少ない。
さらに、ほこり粒子は空洞２６へ容易に侵入することができない。
【０００９】 図示された実施形態において、容量型感知装置２８はダイアフラム支持体１２
に対する各隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂの偏位を示す信号を提供する。容
量型感知装置２８はコンデンサ３１及び３３を形成する金属化リング電極３０Ａ
，３０Ｂ，３２Ａ及び３２Ｂを含む。隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂは結合
部材２０を介して互いに強固に結合されているので、金属化リング電極３０Ａ及
び３０Ｂによって形成されたコンデンサ３１の静電容量は金属化リング電極３２
Ａおよび３２Ｂ によって形成されたコンデンサ３３の静電容量とは反対に変化
する。
【００１０】 容量型感知装置２８はダイアフラム支持体１２に対する隔離ダイヤフラム１６
Ａ及び１６Ｂの偏位を測定するための適当なセンサの一つに過ぎないことが理解
されるべきである。他の容量型感知装置を使用することができる。他の適当な感
知装置として使用できるものは、隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂ並びに／又
はダイアフラム支持体１２に動作可能に結合されるピエゾ抵抗もしくはピエゾ電
気歪みゲージ、又は光学的または音響的感知装置を適宜含む。
【００１１】 図１Ａはコンデンサ電極３０Ａ及び３０Ｂの別の一形状例を示す。図１Ａに示
すように切り欠き領域２３がリム２２Ａ内に形成されると共に可動部材２０内に
補充棚が形成され、各々は電極３０Ａ及び３０Ｂをそれぞれ有する。この形状は
、ダイヤフラム内の局部的な偏位内に起こることがある誤差に鈍感であるので、
公式に実施することができた。前記局部的な偏位は差圧とは関係がない大きな絶
対圧に応答して発生することがある。これら局部的な偏位は図１に示した形状に
おいては誤差を生ずることがある。しかしながら、図１Ａに示した実施形態では
、電極３０Ａ及び３０Ｂは、静電容量が可動部材２０の動きだけに感度を有する
ように配置される。
【００１２】 少なくとも隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂは、隔離ダイヤフラム１６Ａ及
び１６Ｂが測定されるプロセス流体を直接受けることができるように、浸食され
ない耐化学的材料で作られるのが好ましい。隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂ
は、例えば、クロムを含有する「サファイヤ」や「ルビー」等、単結晶コランダ
ムで作ることができる。ダイアフラム支持体１２もまた隔離ダイヤフラム１６Ａ
及び１６Ｂと同じ材料で作ることができ、これら構成要素を形成するのに使用さ
れた材料の融点より低い温度で、リム２２Ａ及び２２Ｂにおいて隔離ダイヤフラ
ム１６Ａ及び１６Ｂに直接溶融接合できる。サファイヤ等の結晶材料が使用され
た場合、できあがった圧力センサ１０の構造はヒステリシスなしに弾力的に動作
する。さらに、ダイアフラム支持体１２並びに隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６
Ｂが同じ材料で形成されているので、熱膨張係数の差によってもたらされる歪み
が小さくなる。他の適当な材料にはスピネル、ジルコニアおよびシリコンが含ま
れる。材料が導体である場合は、酸化物等の電気絶縁体を使用することができる
。
【００１３】 対応する隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂに対するリム２２Ａ及び２２Ｂの
直接接合では、一般的に各接合面は原子的に滑らかであることが要求される。取
り付けの代替的方法は、ガラス又は適当な金属ろう（好ましくはダイアフラム支
持体１２並びに隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂと同様の熱膨張係数を有する
）を、リム２２Ａ及び２２Ｂ上及び／又は隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂの
対向面に設けることを含む。真空プレス等において熱及び圧力を加えることによ
り、リム２２Ａ及び２２Ｂと対応する隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂとの間
に封止部が形成される。この封止部はリム２２Ａ及び２２Ｂと隔離ダイヤフラム
１６Ａ及び１６Ｂとの間にインタフェース層を形成するので、原子的に滑らかな
面は必要とされない。
【００１４】 図示された実勢形態において、ダイアフラム支持体１２は、それぞれ平らな面
４２Ａ及び４２Ｂ上で共に固定された実質的に同一のベース部材４０Ａ及び４０
Ｂを含む。各ベース部材４０Ａ及び４０Ｂは、それぞれ開口４４Ａ及び４４Ｂを
含み、整列してボア１４を形成する。外周部２２Ａ及び２２Ｂの下方で開口４４
Ａ及び４４Ｂの周りにベース部材４０Ａ及び４０Ｂ上の凹み面４６Ａ及び４６Ｂ
を設けることによって、環状空洞２４Ａ及び２４Ｂが形成される。金属化リング
電極３０Ｂ及び３２Ｂが、前記凹み面４６Ａ及び４６Ｂの上にそれぞれ設けられ
る。図２を参照すると、適当なチャネルつまり凹所４８が各ベース部材４０Ａ及
び４０Ｂ内に設けられているので、金属化リング電極３０Ｂ及び３２Ｂから圧力
センサ１０の外縁へ導電性リード５０を延ばすことができる。
【００１５】 図１及び図３に隔離ダイヤフラム１６Ａを示す。金属化電極３０Ａはベース部
材４０Ａ内に設けられた凹所５５を通じて延びる導電性リード５４を含む（図２
）。ベース部材４０Ａ及び４０Ｂのように隔離ダイヤフラム１６Ａは実質的に隔
離ダイヤフラム１６Ｂと同一であるのが好ましい。このように、圧力センサ１０
を形成するためには、二つのユニークな構成部分（すなわち、隔離ダイヤフラム
１６Ａ及び１６Ｂ並びにベース部材４０Ａ及び４０Ｂ）だけが製造および組み立
てられる必要がある。当業者には理解されるように、ベース部材４０Ａ及び４０
Ｂは必要に応じて単純なブロック材料であることができ、一方、隔離ダイヤフラ
ム１６Ａ及び１６Ｂは環状空洞２４Ａおよび２４Ｂを構成するための対応するリ
ムを備える。
【００１６】 圧力センサ１０がサファイヤまたは他の同様の単結晶材料で形成される場合、
適当な製造方法は、隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂ並びにベース部材４０Ａ
及び４０Ｂ（又はベース部材４０Ａ及び４０Ｂ が互いに一体的に接合されてい
る場合はダイヤフラム支持部材１２）の第１の微小機械加工(micro-machining）
を含むであろう。適当な微小機械加工技術は、湿式または乾式化学エッチングお
よびイオンまたは超音波ミリング技術を含む。前記金属化リング電極３０Ａ，３
０Ｂ、３２Ａ及び３２Ｂ は、例えば、電極無しメッキ、蒸着又はスパッタリン
グ等各種手段によって隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂ、並びにベース部材４
０Ａ及び４０Ｂに付着できる。さらに、電極３０Ａ，３０Ｂ、３２Ａ及び３２Ｂ
並びに後述の電極の全部又はいくつかはイオン注入された導電層又は部分を含む
ことができる。
【００１７】 圧力センサ１０はまず隔離ダイヤフラム１６Ａをベース部材４０Ａに固定し、
そして隔離ダイヤフラム１６Ｂをベース部材４０Ｂに固定することによって組み
立てることができる。そしてベース部材４０Ａ及び４０Ｂが面４２Ａ及び４２Ｂ
に沿って固定され、部分１８Ｂに部分１８Ａを固定することによってさらに結合
部材２０を形成する。後で一緒に接合される分離されたベース部材４０Ａ及び４
０Ｂを使用することは、各構成部分つまり隔離ダイヤフラム１６Ａ並びにベース
部材４０Ａ及び４０Ｂが単にそれらの一方の側での機械加工を必要とするだけに
なるという利点を有する。
【００１８】 上述の理由により隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂは実質的に同じであるの
が好ましいが、必要により、隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂを違うように機
械加工できることは理解されるべきである。例えば、部分１８Ａ及び１８Ｂは、
部分１８Ａ及び１８Ｂの一方がさらにボア１４内又はボア１４の外へ延びるよう
に違う長さであることができる。
【００１９】 図４〜図６は本発明の第２実施形態に係る圧力センサを示す。図１〜図３と対
応する部分は同じ参照符号で示す。簡単に言えば、第２実施形態は、ライン圧Ｐ 1 及びＰ2を示す出力信号を提供する感知装置７２を有する点で第１実施形態と異
なる。
【００２０】 図示された実施形態では、感知装置７２は金属化リング電極８０Ａ，８０Ｂ
，８２Ａ及び８２Ｂで形成される二つのコンデンサを含む。金属化リング電極８
０Ｂ及び８２Ｂはそれぞれベース部材４０Ａ及び４０Ｂの凹み面であり、一方、
金属化リング電極８０Ａ及び８２Ａは隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂの平坦
な面上に設けられ、それぞれ金属化リング電極８０Ｂ及び８２Ｂに対向する。金
属化リング電極８０Ａ及び８０Ｂによって形成されたコンデンサは、ダイアフラ
ム支持体１２に対する隔離ダイヤフラム１６Ａの部分７３Ａの偏位を感知又は測
定する。同様に、金属化リング電極８２Ａ及び８２Ｂによって形成されたコンデ
ンサは、ダイアフラム支持体１２に対する隔離ダイヤフラム１６Ｂの部分７３Ｂ
の偏位を感知又は測定する。ダイアフラム支持体１２は固定つまり動かないので
、ダイアフラム支持体１２に対する部分７３Ａ又は７３Ｂの偏位はライン圧Ｐ1
及びＰ2の示度を提供する。必要ならば、金属化リング電極８０Ａ及び８２Ａは
隔離ダイヤフラム１６Ａ及び１６Ｂ内の適当な凹所内に設けることができる。
【００２１】 図５は金属化リング電極３０Ｂに関するベース部材４０Ａ上の金属化リング電
極８０Ｂの位置を示す平面図である。金属化リング電極８０Ｂは、金属化リング
電極３０Ｂの導電性リード５０がそれらの間に伸びることができるように間隔を
あけた導電性リード８８Ａおよび８８Ｂを含む。同様に、金属化リング電極８０
Ａは、図６に示すように配置され、導電性リード５４の両側の間隔をあけた導電
性リード９０Ａ及び９０Ｂをさらに含む。必要ならば、適当な回路を金属化リン
グ電極８０Ａの間隔をあけた導電性リード９０Ａ及び９０Ｂに結合することがで
き、この回路はそれらの抵抗を測定し、隔離ダイヤフラム１６Ａの温度に関する
示度を、そして圧力Ｐ1を及ぼしているプロセス流体の温度の示度を出力する。
図示の実施形態において、隔離ダイヤフラム１６Ｂ及びベース部材４０Ｂは実質
的に隔離ダイヤフラム１６Ａ及びベース部材４０Ａとそれぞれ同じであるので、
金属化リング電極８２Ａは、圧力Ｐ2を及ぼしているプロセス流体の温度の示度
を提供するのに使用されることができる。
【００２２】 図７は本発明の第３実施形態に係る圧力センサ９４を示す。図４と対応する部
分は同じ参照符号で示す。簡単に言えば、第３実施形態は強化された隔離ダイヤ
フラム１６Ａ及び１６Ｂを備えた点で第２実施形態と異なる。特に、各隔離ダイ
ヤフラム１６Ａ及び１６Ｂは、それぞれ、高いライン圧の影響を小さくするため
の増大された厚みを有する中央領域９６Ａ及び９６Ｂを含む。部分１８Ａ及び１
８Ｂは中央領域９６Ａ及び９６Ｂからそれぞれ延び、好ましくは一体形成される
。
【００２３】 オイルレス圧力センサの第４実施形態が図８〜図１０に符号１００で示される
。全体的には、オイルレス圧力センサ１００は剛性結合部材１０４を有するダイ
アフラム支持体１０２を含む。隔離ダイヤフラム１０６Ａ及び１０６Ｂは、それ
ぞれ、高いライン圧の影響を小さくするための増大された厚みを有する中央領域
１０３Ａ及び１０３Ｂを含む。ダイアフラム支持体１０２は外周部つまりリム１
０８を含む。隔離ダイヤフラム１０６Ａは外周部１０８の面１０８Ａ及び剛性結
合部材１０４に固定される。同様に、隔離ダイヤフラム１０６Ｂは外周部１０８
の面１０８Ｂ及び剛性結合部材１０４の面１０４Ｂに固定される。
【００２４】 この実施形態において、オイルレス圧力センサ１００は三つの主要部分である
ダイアフラム支持体１０２並びに隔離ダイヤフラム１０６Ａ及び１０６Ｂを含む
。このように、オイルレス圧力センサ１００を組み立てるためには二組の溶融接
合部を必要とするだけである。具体的には、１０４Ａ及び１０８Ａに形成される
第１組の溶融接合部は、隔離ダイヤフラム１０６Ａを剛性結合部材１０４及び外
周部１０８にそれぞれ固定する。１０４Ｂ及び１０８Ｂに形成される第２組の溶
融接合部は、隔離ダイヤフラム１０６Ｂを剛性結合部材１０４および外周部１０
８にそれぞれ固定する。
【００２５】 金属化リング電極３０Ａ、３０Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ，８０Ａ，８２Ａ及び８２
Ｂは実質的に上述の実施形態に見られのと同様に配置される。例によれば、図９
は導電性リード５０，８８Ａ及び８８Ｂ用の凹所つまりチャネル１０５を有する
金属化リング電極３０Ｂ及び８８Ｂの位置を示す。もちろん、金属化リング電極
３２Ｂ及び８２Ｂを有するダイアフラム支持体１０２の側部も同様に組み立てら
れる。図１０は隔離ダイヤフラム１０６Ａ上の金属化リング電極３２Ｂ及び８２
Ｂの配置を示す。導電性リード５４，９０Ａ及び９０Ｂ用の凹所つまりチャネル
１０９（図９）が設けられる。隔離ダイヤフラム１０６Ｂは実質的に隔離ダイヤ
フラム１０６Ａと同じに作られる。
【００２６】 本発明の別の特徴を図８及び図９でさらに示す。ここでは、ダイヤフラム支持
体１０２が、外周部１０８から延びる少なくとも一つの薄いウェブ（web）１１
２を含み、該外周部１０８を一体的に剛性結合部材１０４に接合する。前記ウェ
ブ１１２は隔離ダイヤフラム１０６Ａ及び１０６Ｂを剛性結合部材１０４に接合
する間、剛性結合部材１０４を所定位置に保持する。必要ならば、この実施形態
に示したように、外周部１０８の異なる部分から複数のウェブ１１２が延びる。
代替の実施形態では、図示しない固体のウェブつまりディスクを完全に剛性結合
部材１０４の周りに延ばすことができ、個別のウェブ１１２に代えて使用するこ
とができる。
【００２７】 実施形態に示すように、ウェブ１１２は外周部１０８と一体的に形成された凹
んだ支持部１２０から延びている。前記凹んだ支持部１２０はさらに金属化リン
グ電極３０Ｂ及び３２Ｂを支持する。
【００２８】 必要ならば、ウェブ１１２のいくつか又は全ては、隔離ダイヤフラム１０６Ａ
及び１０６Ｂを剛性結合部材１０４に固定した後、剛性を低減するために切断す
ることができる。ウェブ１１２は超音波振動またはレーザを使用して取り除くこ
とができる。
【００２９】 図１１及び図１２は本発明のオイルレス差圧センサ１２４の第５実施形態を示
す。圧力センサ１２４はボア１２７を有するダイアフラム支持体１２６を含む。
隔離ダイヤフラム１２８Ａ及び１２８Ｂはダイアフラム支持体１２６の両側に装
着され、一緒に固定されてボア１２７内に延びる剛性結合部材１３０を形成する
部分１２９Ａ及び１２９Ｂを有する。図１２Ａを参照すると、部分１２９Ａは、
少なくとも一つ、好ましくは複数の薄いウェブ１３２によって隔離ダイヤフラム
１２８Ａの外周部１３１Ａに一体的に接合される。ウェブ１３２は隔離ダイヤフ
ラム１２８Ａが、より容易に偏位することができるように、その剛性を低減する
。さらに、ウェブ１３２は、隔離ダイヤフラム１２８Ａ及び１２８Ｂが一緒にダ
イアフラム支持体１２６に固定された場合、部分１２９Ａを部分１２９Ｂに整列
するように保持する。隔離ダイヤフラム１２８Ｂも同様に組み立てられる。隔離
ダイヤフラム１２８Ａ及び１２８Ｂがダイアフラム支持体１２６に固定された後
、後述する圧力受けキャップ１３４Ａ及び１３４Ｂが、隔離ダイヤフラム１２８
Ａ及び１２８Ｂにそれぞれ固定される。ウェブ１３２は剛性結合部材１３０を隔
離ダイヤフラム１２８Ａ及び１２８Ｂから分離するために切断される。
【００３０】 容量型感知装置１３６は剛性結合部材１３０の偏位を測定する。容量型感知装
置１３６は、圧力Ｐ1及びＰ2の差の関数に反比例して変化する静電容量値を有す
る二つの等価コンデンサ１３５Ａ及び１３５Ｂを形成する。
【００３１】 図１２，１２Ａ，１２Ｂ及び１２Ｃを参照すると、コンデンサ１３５Ａは、ダ
イアフラム支持体１２６上に形成された第１電極１３７Ａ、ダイアフラム支持体
１２６上に形成された第２電極１３７Ｂ及び隔離ダイヤフラム１２８Ａの部分１
２９Ａ上に形成された第３電極を含む。図１２Ｃに示すように、電極１３７Ａ〜
１３７Ｃは二つのコンデンサ１３９Ａ及び１３９Ｂを形成する。コンデンサ１３
９Ａ及び１３９Ｂは共にダイアフラム支持体１２６に対する結合部材１３０の偏
位に応答して変化する静電容量を有する単一のコンデンサと等価である。
【００３２】 図示の実施形態において、電極１３７Ｃは部分１２９Ａの周りに形成された金
属化リングからなる。電極１３７Ｃは図１２Ｂに示したように電極１３７Ａ及び
１３７Ｂに対向する。電極１３７Ａおよび１３７Ｂの導電性リード１４１Ａ及び
１４１Ｂは、それぞれ凹所１４３Ａ及び１４３Ｂを通過してダイアフラム支持体
１２６内に延びる。上述のように直列接続されたコンデンサ１３９Ａ及び１３９
Ｂを形成することによって、コンデンサ１３５Ｂは、同じ面に形成された出力端
子（導電性リード１４１Ａ及び１４１Ｂ）を有する。
【００３３】 容量型感知装置１３６Ａと同様に容量型感知装置１３６Ｂが形成される。第１
電極１４５Ａがダイアフラム支持体１２６上に設けられ、第２電極１４５Ｂがダ
イアフラム支持体１２６上設けられ、第３電極１４５Ｃが部分１２９Ｂ上に設け
られる。
【００３４】 代替的実施形態において、ダイアフラム支持体１２６は点線１４９で表された
平坦な面上で一緒に固定された実質的に同じベース部材１４８Ａ及び１４８Ｂを
含む。
【００３５】 圧力受端部キャップ１３４Ａ及び１３４Ｂは本発明の別の特徴を形成する。圧
力受端部キャップ１３４Ａを見ると、応力除去環状溝つまり凹所１５０Ａが圧力
受端部キャップ１３４Ａを可撓性組立体１５１Ａと外周部つまりリム１５３Ａと
に分離する。可撓性組立体１５１Ａは、プレート部分１５４Ａ、プレート部分１
５４Ａを外側リム１５３Ａに接続する円筒状チューブ１５５Ａ、及びプレート部
分１５４Ａを隔離ダイヤフラム１２８Ａの部分１２９Ａに接続する中央結合部材
１５６Ａを備える。好ましくは、図示のようにプレート部分１５４Ａ、円筒状チ
ューブ１５５Ａ及び中央結合部材１５６Ａは、外側リム１５３Ａにより第２環状
凹所１５９Ａを使って一体的に形成される。図１２Ｄに圧力受端部キャップ１３
４Ａの平面図を示す。圧力受端部キャップ１３４Ｂは、実質的に圧力受端部キャ
ップ１３４Ａと同じに形成され、環状溝１５０Ｂが可撓性組立体１５１Ｂ及び外
側リム１５３Ｂを提供する。同様に、第２環状溝１５９Ａはプレート部分１５４
Ｂ、筒状チューブ１５５Ｂ及び中央結合部材１５６Ｂを形成する。
【００３６】 圧力受端部キャップ１３４Ａ及び１３４Ｂは応力分離部及び偏位増幅部を提供
する。Ｏリング１６２Ａ及び１６２Ｂ、又はロウ付け等他の適当な結合手段で外
側リム１５３Ａ及び１５３Ｂをそれぞれ係合し、圧力Ｐ1及びＰ2がそれぞれ加わ
っているプロセス流体を包含する封止部を提供する。応力分離は、可撓性組立体
１５１Ａ及び１５１Ｂが外側リム１５３Ａ及び１５３Ｂに関して動くことができ
るために与えられる。偏位増幅は、中央結合部材１５６Ａ及び１５６Ｂの圧縮に
よって、対応する円筒状チューブ１５５Ａ及び１５５Ｂの偏位と共に発生する。
【００３７】 ダイアフラム支持体１２６、隔離ダイヤフラム１２８Ａ及び１２８Ｂ並びに圧
力受端部キャップ１３４Ａ及び１３４Ｂは、先の実施形態に関して上述したいか
なる材料からでも形成することができる。好ましい実施形態において、圧力受端
部キャップ１３４Ａ及び１３４Ｂは、コネチカット州フェアフィールドのジーイ
ー・カンパニー（GE Company)から提供されるルカロックス（Lucalox：登録商標
）、つまり多結晶アルミニュームセラミック材料で形成される。ルカロックス（
登録商標）は、サファイヤ等、他の材料より安価である。さらに、この材料は鋳
造または機械加工できる。
【００３８】 図１３，１４，１５及び１６は、全体を１８０で示す本発明のオイルレス圧力
センサの第６実施形態を表す。全体的に、オイルレス圧力センサ１８０はダイア
フラム支持体１８２と圧力Ｐ1及びＰ2をそれぞれ受ける隔離ダイヤフラム１８６
Ａ及び１８６Ｂとを含む。ダイアフラム支持体１８２は、複数の開口１８８を含
み、そこを剛性結合部材１９０が貫通して延び、隔離ダイヤフラム１８６Ａ及び
１８６Ｂに固定される。図１５は単一の開口１８８及び単一の結合部材１９０の
拡大平面図である。図１４に戻り、隔離ダイヤフラム１８６Ａ及び１８６Ｂはさ
らに面１９２Ａ及び１９２Ｂで外周部１９２にそれぞれ固定される。
【００３９】 オーバーストップ部材１９４が隔離ダイヤフラム１８６Ａ及び１８６Ｂの可動
部分下でダイヤフラム支持体１８２内に形成される。オーバーストップ部材１９
４は複数の開口１８８を含み、そこを剛性結合部材１９０が貫通して延びる。オ
ーバーストップ部材１９４に対する隔離ダイヤフラム１８６Ａ及び１８６Ｂの偏
位を測定するため、適当な感知装置１９６が設けられる。図示の実施形態におい
て、感知装置１９６は二つのコンデンサ１９７Ａ及び１９７Ｂを備える。コンデ
ンサ１９７Ａは隔離ダイヤフラム１８６Ａに対向するオーバーストップ部材１９
４の少なくとも一部分上に形成される電極１９８Ａを含む。電極１９８はオーバ
ーストップ部材１９４の複数の開口１８８を囲むのが好ましい。隔離ダイヤフラ
ム１８６Ａの面２００上であって、好ましくは、オーバーストップ部材１９４上
の電極１９８Ａのパターンに対応する開口１８８の周りのパターン内に、可動電
極１９８Ｂが形成される。電極１９８Ａ及び１９８Ｂの導電性リードをダイアフ
ラム支持体１９２の外縁に延ばせるように、外周部つまりリム２０３内に適当な
チャネルが凹み形成される。
【００４０】 オーバーストップ部材１９４に対する隔離ダイヤフラム１８６Ｂの偏位を測定
するため、コンデンサ１９７Ａと同様にコンデンサ１９７Ｂが形成される。隔離
ダイヤフラム１８６Ｂの内側面２０４に対向するオーバーストップ部材１９４の
面上に電極１９８Ａと同様の電極２０２Ａが設けられる。隔離ダイヤフラム１８
６Ｂの内側面２０４上に第２電極２０２Ｂが設けられ、電極２０２Ａに対向して
いる。導電性リードを電極２０２Ａ及び２０２Ｂからダイアフラム支持体１８２
の外縁まで延ばせるように、適当なチャネルが外周部２０３内に設けられる。
【００４１】 図８及び図９の実施形態と同様、隔離ダイヤフラム１８６Ａ及び１８６Ｂを剛
性結合部材１９０に固定する間中、全体的に符号２０６で示す薄いウェブは剛性
結合部材１９０を所定位置に保持する。説明上の目的のため、複数のウェブ２０
６からなるウェブのサブセット２０６Ａが外周部２０３から延び、複数の剛性結
合部材１９０からなる剛性結合部材１９０のサブセット１９０Ａと一体的に形成
される。図示の実施形態において、残りの剛性結合部材１９０は、オーバースト
ップ部材１９４の他の部分から延びるウェブ２０６によって所定位置に保持され
る。必要に応じて剛性結合部材１９０の長さ方向でウェブ２０６の位置を変化さ
せることができる。しかし、ダイアフラム支持体１９２がサファイヤ等の結晶材
料で作られる場合、機械加工又はエッチングの間中剛性結合部材１９０の対称を
維持するために各結合部材１９０の中心にウェブ２０６を位置決めするのが好ま
しい。しかしながら、ウェブ２０６が結合部材１９０のいずれかの端部近くに位
置された場合、剛性は減少する。オイルレス圧力センサ１８０の剛性をさらに減
少させるさせるためには、隔離ダイヤフラム１８６Ａ及び１８６Ｂを各剛性結合
部材１９０に接合した後、ウェブ２０６を取り除くか切断することができる。超
音波振動またはレーザをウェブ２０６の除去に使用することができる。ウェブ２
０６を各結合部材１９０の一端もしくは両端に位置させた場合、一層容易にウェ
ブ２０６を除去できる。
【００４２】 上述のように、ダイアフラム支持体１９２はサファイヤのような結晶材料で作
ることができる。他の適当な材料には、ルビー、ジルコニア、シリコン、炭化珪
素・セラミック、ジルコニューム、酸化セラミック、サーメットセラミック、ス
ピネルおよびステンレス鋼のような金属を含むことができる。好ましい実施形態
では、隔離ダイヤフラム１８６Ａ及び１８６Ｂをダイアフラム支持体１９２に使
われているのと同じ材料で形成したが、このことは必須ではない。しかし、ダイ
アフラム支持体１９２と隔離ダイヤフラム１８６Ａ及び１８６Ｂが異なる材料で
作られた場合、生じる応力を小さくするため、材料の熱膨張係数は近いのが好ま
しい。
【００４３】 隔離ダイヤフラム１８６Ａ及び１８６Ｂのいずれの偏位もオーバーストップ部
材１９４に当接することによって制限される。内面２００及び２０４と対応する
オーバーストップ部材１９４の面との間の距離は、常に一定にすることができる
が、好ましい実施形態では、隔離ダイヤフラム１８６Ａ及び１８６Ｂの球形の偏
位により近似的に前記距離は変化する。図１６はオーバーストップ部材１９４と
隔離ダイヤフラム１８６Ａ及び１８６Ｂの各々との間に形成される距離のグラフ
的表示である。図１６において、最大距離は部分２１１に見られ、最小距離は部
分２１２に見られる。連続的に増大する距離はオーバーストップ部材１９４と隔
離ダイヤフラム１８６Ａ及び１８６Ｂの各々との間で提供され、そこでは、具体
的には、部分２１３では部分２１２より距離が大きく、部分２１５では部分２１
４より距離が大きく、部分２１６では部分２１５より距離が大きいが部分２１１
より小さい。結合部材１９０は面１９２Ａ及び１９２Ｂと共通の面を有する端部
を有し、製造を容易にしていることに注目すべきである。
【００４４】 図１７はオイルレス圧力センサ２１８の代替実施形態を示し、ここでは、隔離
ダイヤフラム２２４Ａ及び２２４Ｂ内に、深さが変化する凹み面２２０Ａ及び２
２０Ｂが設けられる。この実施形態では、ダイアフラム支持体２２６の面と剛性
結合部材２２８の端部もまた実質的に共通面である。
【００４５】 これらの構造はいかなる適当な技術を使っても製造することができる。種々の
機械加工、エッチング及び堆積（deposition）技術が当該技術で知られていて、
圧力センサを製造するために使用される。
【００４６】 上述した本発明のオイルレス差圧センサのいずれの実施形態も、少なくとも同
等の二つコンデンサを形成してＰ1及びＰ2間の圧力差を形成する電極を含む。図
１８は上記いずれの圧力センサにも加わる差圧を感知するための回路４００を有
する圧力送信機の簡単な概要図である。回路４００は第１コンデンサＣ1、例え
ばコンデンサ３１、及び第２コンデンサＣ2、例えばコンデンサ３２を含む。コ
ンデンサＣ1は矩形波発生器４０２で付勢され、一方コンデンサＣ2は矩形波発生
器４０４で付勢される。低ノイズ差動増幅器４０６の反転入力はコンデンサＣ1
及びＣ2の非付勢極板に接続され、差動増幅器４０６の非反転入力は電気的接地
に接続される。差動増幅器４０６はコンデンサ４０８を通じたネガティブフィー
ドバックを有し、反転入力に流入および流出するコンデンサＣ1及びＣ2からの電
荷ΔＱを有する。差動増幅器４０６の出力は静電容量の差を表す矩形波であり、
この出力はＡ／Ｄ変換器４１０でデジタル形式に変換される。回路４００におい
て、ΔＱは次式で与えられる。 ΔＱ＝ＶppIN（Ｃ1−Ｃ2）…（式１）
【００４７】 そして、増幅器の出力は次式による。 ＶppOUT＝ΔＱ／Ｃ2＝ＶppIN（Ｃ1−Ｃ2／ＣI）…（式２）
【００４８】 回路４００はコンデンサＣ1及びＣ2の静電容量を測定する一つの安定回路であ
るが、他の周知回路も又使用することができる。
【００４９】 変換器４１０の出力はインタフェース回路４１２に入力される。インタフェー
ス回路４１２は４−２０ｍＡ電流ループ４１４に接続され、Ａ／Ｄ変換器４１０
からのデジタル信号をデジタルまたはアナログ形式で電流ループ４１４へ供給す
る。インタフェース回路４１２はさらに電流ループ４１４からの電力を回路４０
０へ供給する。インタフェース回路４１２は、例えばハート（HART：登録商標）
通信規格に従ったコマンドを受信できる。
【００５０】 回路４００はまたライン圧力コンデンサの静電容量を測定するために使用でき
る。図１８において、コンデンサＣLP1は圧力Ｐ1を測定するのに使用されるコン
デンサを代表し、一方、コンデンサＣLP2は圧力Ｐ2を測定するのに使用される。
ライン圧力を測定するため、アナログスイッチ４１６Ａ及び４１６Ｂ及び４１６
Ｃを、ライン圧力コンデンサＣLP1及びＣLP2及び既知の参照コンデンサＣRを矩
形波発生器４０２及び４０４及び差動増幅器４０６に接続するように動作させる
。アナログスイッチ４１８はコンデンサＣLP1又はＣLP2の測定値を初期化するた
めに動作する。もちろんＣ1をＣLP1又はＣLP2のいずれかで置き換え、Ｃ2はＣR
で置き換えることによって前記式を適用する。
【００５１】 図１９は先に述べた本発明のオイルレス差圧センサのすべてをサポートするの
に適した圧力送信機４５０を示す。同図において、本発明のオイルレス差圧セン
サの実施形態は符号４５２で示す。圧力Ｐ1及びＰ2は適当な管４５４Ａ及び４５
４Ｂでそれぞれ圧力センサ４５２に流体的に直接結合される。管４５４Ａ及び４
５４Ｂは、圧力センサ４５２及びハウジング部材４５６間の応力を分離できるよ
うに、直径に対して比較的長い。管４５４Ａ及び４５４Ｂは適当な耐腐食材料で
あって、圧力センサ４５２と同様の熱膨張係数を有するもので作られるのが望ま
しい。例えば、圧力センサ４５２がサファイヤで作られた場合、管４５４Ａ及び
４５４Ｂは、サファイヤ、酸化アルミニューム、または適当な金属または金属合
金で作ることができる。
【００５２】 管４５４Ａ及び４５４Ｂは適当な耐腐食性のロウ付け４５８Ａおよび４５８Ｂ
でハウジング部材４５６に固定される。双方向矢印４６０で示されるパスの長さ
は、腐食抵抗を与えるのに十分長いのが好ましい。ロウ付け４５８Ａ及び４５８
Ｂはさらに白金又はイリジウム等、高耐腐食性金属の電気メッキ被覆で保護され
ることができる。プロセスコネクタつまりフランジ４６２が適当な締め付け具４
６４でハウジング部材４５６に固定される。フランジ４６２は測定されるプロセ
ス流体を搬送するプロセスラインに結合可能なフィッティング４６６Ａ及び４６
６Ｂを含む。
【００５３】 管４５４Ａ及び４５４Ｂは耐腐食性結合部４７０によって取り付けられる。耐
腐食性結合部４７０はロウ付けされることができ、ロウ付けが切れていて、プロ
セス流体に露出される内面は電気メッキされた白金、イリジウムまたはその他適
当な金属で保護される。耐腐食性結合部４７０はまたセンサ４５２と管４５４Ａ
及び４５４Ｂとの間の溶融接合であることができる。さらに、耐腐食性結合部４
７０はまた、サファイヤで作られたセンサ４５２とサファイヤ又は酸化アルミニ
ュームで作られた管４５４Ａ及び４５４Ｂとの間の接合部を構成するのに使用さ
れる酸化アルミニュームのゾル−ゲル等、焼かれたゾル−ゲルベースのセラミッ
ク材料のコーティングであることができる。
【００５４】 本発明のオイルレス差圧センサ及び対応する圧力送信機の特別な利点は圧力Ｐ 1 及びＰ2を測定するための中間ダイヤフラムを必要としないことである。これは
設計を非常に簡単にし、製造コストを低減する。
【００５５】 プロセスバリヤ４７２がハウジング部材４５６内に設けられ、万が一流体結合
に故障が生じた場合であっても、ハウジング部材４５６からプロセス流体が漏れ
るのを防止する空洞４７４を形成する。空洞４７４は真空、不活性ガスによる充
満、又はその他の適当な材料による充満であることができる。貫通接続４７６Ａ
，４７６Ｂ，４７６Ｃ及び４７６Ｄはプロセスバリヤ４７２を横切る電気的通路
を提供し、圧力センサ４５２を回路基板４７８に接続する。必要に応じて、圧力
センサ４５２からの二つのリードは共通にでき、それによって三つの貫通接続だ
けが必要になる。圧力センサ４５２がライン圧力センサを含む場合は、追加の貫
通接続が必要となる。
【００５６】 回路基板４７８は圧力Ｐ1及びＰ2に関する電気信号を圧力センサ４５２から受
信する。回路基板４７８は差動増幅器４０６、Ａ／Ｄ変換器４１０、及びこれら
の信号をデジタル化及び処理する他の適当な装置を含む。回路基板４７８はデー
タバス４８０を使用してインタフェース回路４１２と圧力情報を通信する。回路
基板４７８はハウジング部材４５６の上部分４８２内に支持される。第２ハウジ
ング部材４８４はハウジング部材４５６と対になって囲みを形成する。必要に応
じ、インタフェース回路４１２にアクセスするための、取り外し可能なカバー４
８６Ａ及び４８６Ｂが設けられる。
【００５７】 本発明は好ましい実施形態により説明されたが、当業者は形状および細部にお
いて本発明の範囲から逸脱しないで変形できることを認識できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１８】 圧力送信機の簡略化された概要図である。
【図１９】 圧力送信機の側部断面図である。
【符号の説明】
１０……オイルレス圧力センサ、１２……ダイアフラム支持体、１４……ボア
（内孔）、１５……軸、１６Ａ，１６Ｂ……分離ダイヤフラム、１８Ａ，１８Ｂ
……部分、２０……剛性結合可動部材、２２Ａ，２２Ｂ……リム、２４Ａ，２４
Ｂ……環状空洞、２６……空洞、２８……容量型感知装置、３０Ａ，３０Ｂ，３
２Ａ，３２Ｂ……金属化リング電極、３１，３３……コンデンサ、４０Ａ，４０
Ｂ……ベース部材、４２Ａ，４２Ｂ……平らな面、４４Ａ，４４Ｂ……開口、４
６Ａ，４６Ｂ……凹み面、Ｐ1，Ｐ2……圧力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ロモ，マーク，ジー． アメリカ合衆国 55347 ミネソタ州、エ デン プレイリー、コーチマンズ レーン 8630 (72)発明者 ラド，スタンレイ，イー．ジュニア． アメリカ合衆国 55386 ミネソタ州、ヴ ィクトリア、リッジ ポンズ ドライブ 8828 Ｆターム(参考） 2F055 AA40 BB05 CC02 DD01 DD09 EE25 FF11 GG11

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 二つの流体間の圧力差を測定する圧力センサにおいて、 外周部を有し、開口が貫通して形成されているダイヤフラム支持部材と、 前記支持部材を介して前記開口の一方の側を覆う第１ダイヤフラムと、 前記支持部材を介して前記開口の他方の側を覆う第２ダイヤフラムと、 前記開口を通って延び、前記第１及び第２ダイヤフラム間に結合された可動部
    材であって、前記第１及び第２ダイヤフラムに加えられる圧力の差に応答して動
    く可動部材とを備えた圧力センサ。
  2. 【請求項２】 前記第１及び第２ダイヤフラムが、前記ダイヤフラム支持部材
    の外周部に接続されている請求項１の圧力センサ。
  3. 【請求項３】 第１ダイヤフラム上の第１電極とダイヤフラム支持部材上の第
    ２電極とを含み、 前記第１ダイヤフラムの偏位が前記第１及び第２電極間の静電容量の変化を生
    じさせる請求項１の圧力センサ。
  4. 【請求項４】 前記可動部材上に支持された第１電極と前記ダイヤフラム支持
    部材上に支持された第２電極とを含み、 前記第１及び第２電極間の静電容量が、前記ダイヤフラム支持部材内での前記
    可動部材の動きに関連している請求項１の圧力センサ。
  5. 【請求項５】 前記第１ダイヤフラム内の局部的な偏位に応答して変化する静
    電容量を有するように形成された少なくとも一つの追加電極を含んでいる請求項
    ２の圧力センサ。
  6. 【請求項６】 前記結合部材がウェブによって前記ダイアフラム支持体の外周
    部に接続され、前記ウェブが、前記外周部の対向する外向き面から引っ込んでい
    る請求項１の圧力センサ。
  7. 【請求項７】 前記ダイヤフラム支持部材が、前記結合部材を前記外周部の異
    なる部分に接合する第２ウェブを含む請求項１の圧力センサ。
  8. 【請求項８】 前記ダイヤフラム支持部材が、前記ウェブ及び前記外周部間に
    接続された支持部を含み、該支持部が前記外向き面から引っ込んでいる請求項７
    の圧力センサ。
  9. 【請求項９】 前記ダイヤフラム支持部材に対するダイヤフラムの偏位を測定
    する一対の静電容量型偏位センサをさらに備え、 各静電容量型偏位センサが、前記支持部の上に配置された第１コンデンサ極板
    と、対応するダイヤフラムの面上に配置されて前記第１コンデンサ極板に対向す
    る第２コンデンサ極板とを備えた請求項８の圧力センサ。
  10. 【請求項１０】 前記ダイヤフラム支持部材が、前記第１及び第２ダイヤフラ
    ムに両端が接合された複数の結合部材を含み、 各結合部材が該結合部材を前記外周部材に接合するウェブを有している請求項
    １記載の圧力センサ。
  11. 【請求項１１】 前記ダイヤフラム支持部材が、前記外周部に接続され、内側
    へ延びて前記第１ダイヤフラムの動きを制限するよう形成されたオーバーストッ
    プ部材を含む請求項１の圧力センサ。
  12. 【請求項１２】 前記オーバーストップ部材が、前記各ダイヤフラムから間隔
    をあけた対向面を有する請求項１１の圧力センサ。
  13. 【請求項１３】 前記ダイヤフラム支持部材が凹部を含み、前記第１ダイヤフ
    ラムの部分が前記凹部に最も近接するように偏位する請求項１の圧力センサ。
  14. 【請求項１４】 前記第１隔離ダイヤフラムの部分の偏位を測定する感知装置
    を備えた請求項１２の圧力センサ。
  15. 【請求項１５】 前記感知装置が、前記凹部内のダイアフラム支持体上に配置
    された第１静電容量電極と、 前記第１隔離ダイヤフラムの部分上に配置されて前記第１静電容量電極に対向
    する第２静電容量電極とを備えた請求項１４の圧力センサ。
  16. 【請求項１６】 前記ダイアフラム支持体がサファイヤからなる請求項１の圧
    力センサ。
  17. 【請求項１７】 前記第１及び第２ダイヤフラムが溶融接合によって前記ダイ
    ヤフラム支持部材に結合された請求項１の圧力センサ。
  18. 【請求項１８】 請求項１に係る圧力センサを含んでいるプロセス送信機。
  19. 【請求項１９】 前記第１ダイヤフラム及び前記可動部材が一体である請求項
    １の圧力センサ。
  20. 【請求項２０】 前記第１及ぶ第２ダイヤフラムが、プロセス流体と直接接触
    する請求項１の圧力センサ。
  21. 【請求項２１】 二流体間の圧力差を測定および感知するプロセス制御システ
    ム内の圧力送信機において、 外周部及び該外周部の内方に配置された結合部材を有し、ウェブによって前記
    外周部に接合され、該ウェブが外周部の対向する外向き面から引っ込んでいるダ
    イヤフラム支持部材と、 前記ダイヤフラム支持部材の両側の側部上に配置された第１及び第２ダイヤフ
    ラムであって、各ダイヤフラムが前記外周部及び前記結合部材に接合され、前記
    第１ダイヤフラムが第１圧力を受け、第２ダイヤフラムが第２圧力を受ける第１
    及び第２ダイヤフラムとを備えた圧力センサと、 前記圧力センサに動作可能に結合されて前記第１及び第２圧力間の圧力差を示
    す出力信号を提供する感知装置と、 前記出力信号を受信し、ループ上に情報を送信する回路とを備えた送信機。
  22. 【請求項２２】 前記感知装置が容量型感知装置である請求項２１の圧力送信
    機。
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