JP2006126214A - Differential pressure/pressure transmitter - Google Patents

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Akira Kurosawa
亮 黒沢
Mamoru Aizawa
護 相沢
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a differential pressure/pressure transmitter which can take have a large excluding volume, and prevent a sensor breakage due to excessive pressure. <P>SOLUTION: This device comprises a high-pressure (HP) side preliminary load diaphragm 32 arranged in a sidewall face of a body 21; a HP side process diaphragm 34 covering the HP-side preliminary load diaphragm; a HP-side conduction hole 39 is arranged on the outside position at the outer periphery edge part of the HP-side pre-load diaphragm; a low-pressure (LP)-side pre-load diaphragm 36 arranged on a body sidewall face; a LP-side process diaphragm 38 covering the LP-side pre-load diaphragm; a LP-side communication hole 42 is arranged at the outer position of the outer periphery edge part of the LP-side pre-load diaphragm; the HP-side sensor conduction hole 40 which communicates with the HP-side conduction hole; a HP-side excessive pressure conduction hole 41 which communicates with the HP-side conduction hole and pushes from the backside the LP-side preliminary load diaphragm; the LP-side sensor conduction hole 43 which communicates with the LP-side conduction hole; the LP-side excessive pressure conduction hole 44, which communicates with the LP-side conduction hole and pushes from the backside the HP-side pre-load diaphragm. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、差圧/圧力伝送器に関し、特に、工業計測に用いられる圧力計に関し、圧力センサに対し過大な圧力が印加されてもセンサに圧力が伝達されない構造とし、センサ破損を防止する差圧/圧力伝送器に関する。   The present invention relates to a differential pressure / pressure transmitter, and more particularly, to a pressure gauge used for industrial measurement, and has a structure that prevents pressure from being transmitted to a sensor even when an excessive pressure is applied to the pressure sensor, thereby preventing damage to the sensor. It relates to a pressure / pressure transmitter.

従来、差圧/圧力伝送器に採用されているダイアフラムの特性指標として、ダイアフラムの圧力“P”に対する排除容積“ΔV”の特性を示す“f(φ)”が用いられている。この特性としては、測定圧力範囲では可能な限り一様な傾斜を持つ直線関係が求められる。   Conventionally, “f (φ)” indicating the characteristic of the displacement volume “ΔV” with respect to the pressure “P” of the diaphragm is used as a characteristic index of the diaphragm employed in the differential pressure / pressure transmitter. As this characteristic, a linear relationship having a gradient as uniform as possible in the measurement pressure range is required.

このような理想な特性を有するセンターダイアフラムを採用した差圧計は、センサからの信号もプロセス圧力に比例した出力を得ることが可能となり、増幅部での信号変換及びCPUでの補正演算も高次式の高次項を省略しても測定誤差を極力小さくすることが可能になる。   A differential pressure gauge that employs a center diaphragm with such ideal characteristics makes it possible to obtain an output proportional to the process pressure of the signal from the sensor, and the signal conversion in the amplification section and the correction calculation in the CPU are high order. Even if the higher order terms in the equation are omitted, the measurement error can be minimized.

また、従来から採用されている3枚ダイアフラム方式、即ち、ボディのプロセス側に接する高/低圧側シールダイアフラムが2枚、ボディ内部のセンターダイアフラムが1枚の合計3枚からなる差圧/圧力伝送器は、プロセス圧力によってセンターダイアフラムは両側に移動する構造である。   In addition, the conventional three-diaphragm system, that is, differential pressure / pressure transmission consisting of a total of three high / low pressure seal diaphragms in contact with the process side of the body and one center diaphragm inside the body. The vessel has a structure in which the center diaphragm moves to both sides by the process pressure.

この結果、両側に移動する広い範囲で、一様な直線特性“f(φ)”を求められる必要があった。これらの特性を得るためには、センターダイアフラムの外径を大きくする、またはセンターダイアフラムの板厚を薄くする解決策が有効である。   As a result, it was necessary to obtain a uniform linear characteristic “f (φ)” in a wide range moving to both sides. In order to obtain these characteristics, a solution for increasing the outer diameter of the center diaphragm or reducing the plate thickness of the center diaphragm is effective.

しかし、板厚を薄くすると発生応力が大きくなるため、主にセンターダイアフラムの外径を大きくする方向で解決している。   However, since the generated stress increases when the plate thickness is reduced, the problem is solved mainly in the direction of increasing the outer diameter of the center diaphragm.

このような3枚ダイアフラム方式を備えた差圧/圧力伝送器にあっては、高圧側及び低圧側のシールダイアフラム部に過大圧が印加されると、印加された側のシールダイアフラムがボディに密着する。   In the differential pressure / pressure transmitter having such a three-diaphragm system, when an excessive pressure is applied to the high-pressure side and low-pressure side seal diaphragm portions, the applied side seal diaphragm adheres to the body. To do.

これによってボディ内部に封入されている圧力伝達オイルの移動がなくなることによりセンサ部分への圧力伝達がなくなり、過大圧がセンサ部分に伝達されない構造である。   As a result, there is no movement of the pressure transmission oil enclosed in the body, so that there is no pressure transmission to the sensor portion, and no excessive pressure is transmitted to the sensor portion.

図7及び図8に示すように、このような差圧/圧力伝送器110の構成は、プロセスからの高圧及び低圧の圧力差からの圧力を電気信号に変換する圧力検出部111と、この圧力検出部111で生成された信号を増幅する電気回路からなる増幅部112とからなる。   As shown in FIGS. 7 and 8, the configuration of the differential pressure / pressure transmitter 110 includes a pressure detection unit 111 that converts a pressure from a high pressure and a low pressure difference from a process into an electric signal, and the pressure. An amplifying unit 112 including an electric circuit for amplifying the signal generated by the detecting unit 111 is included.

圧力検出部111は、プロセスからの高圧の圧力を導入する高圧力導入部を形成する高圧側フランジ113と、プロセスからの低圧の圧力を導入する低圧力導入部を形成する低圧側フランジ114と、この高圧側フランジ113及び低圧側フランジ114からの高圧及び低圧をダイアフラムで検出する受圧部115とから構成され、高圧側フランジ113及び低圧側フランジ114はナット116とボルト117で係止された構造である。   The pressure detection unit 111 includes a high pressure side flange 113 that forms a high pressure introduction unit that introduces a high pressure from the process, and a low pressure side flange 114 that forms a low pressure introduction unit that introduces a low pressure from the process, The high pressure side flange 113 and the low pressure side flange 114 are configured by a pressure receiving portion 115 that detects high pressure and low pressure by a diaphragm, and the high pressure side flange 113 and the low pressure side flange 114 are structured to be locked by a nut 116 and a bolt 117. is there.

受圧部115は、図8に示すように、上部中間位置を細首形状に形成したボデイ121と、このボディ121の上部中央位置にリング122で係止されるセンサ部123と、ボディ121の下部位置であって互いに背を向き合って外側方向に臨ませて配設した高圧側ダイアフラム部124及び低圧側ダイアフラム部125とを有する。   As shown in FIG. 8, the pressure receiving portion 115 includes a body 121 having an upper middle position formed in a narrow neck shape, a sensor portion 123 locked by a ring 122 at the upper central position of the body 121, and a lower portion of the body 121. It has a high-pressure side diaphragm portion 124 and a low-pressure side diaphragm portion 125 that are disposed so as to face each other and face outward.

更に、ボディ121内部において、この高圧側ダイアフラム部124からのオイルをセンサ部123に伝達させる高圧側オイル伝達穴部126と、低圧側ダイアフラム部125からのオイルをセンサ部123に伝達させる低圧側オイル伝達穴部127とから構成される。以下、各構成の細部について説明する。   Further, inside the body 121, a high pressure side oil transmission hole 126 for transmitting oil from the high pressure side diaphragm portion 124 to the sensor portion 123 and a low pressure side oil for transmitting oil from the low pressure side diaphragm portion 125 to the sensor portion 123. And a transmission hole 127. Hereinafter, details of each component will be described.

センサ部123は、ターミナル128と、上部から高圧側の圧力を、下部から低圧側の圧力を加えて差圧を検出する差圧センサ129と、この差圧センサ129にワイヤボンディングして電気的に接続した一対のハーメチック端子130a,130bとからなる。この一対のハーメチック端子130a,130bは、図7に示す増幅部112に通じている。   The sensor unit 123 is electrically connected by wire bonding to the terminal 128, a differential pressure sensor 129 for detecting a differential pressure by applying a pressure on the high pressure side from the top and a pressure on the low pressure side from the bottom, and the differential pressure sensor 129. It consists of a pair of connected hermetic terminals 130a and 130b. The pair of hermetic terminals 130a and 130b communicate with the amplifying unit 112 shown in FIG.

高圧側ダイアフラム部124とボディ121との間には、高圧側オイル133が封入される空間があり、この空間と、センタダイアフラムCとボディ121との間の空間に連通する高圧側伝導穴139とが接続する。   Between the high pressure side diaphragm portion 124 and the body 121, there is a space in which the high pressure side oil 133 is enclosed, and this space and the high pressure side conduction hole 139 communicating with the space between the center diaphragm C and the body 121. Connect.

更に、高圧側伝導穴139は、高圧側オイル伝導穴126に接続する。これらの空間には、伝達用の高圧側オイル133が充填される。   Further, the high pressure side conduction hole 139 is connected to the high pressure side oil conduction hole 126. These spaces are filled with high-pressure oil 133 for transmission.

同様に、低圧側ダイアフラム部125とボディ121との間には、低圧側オイル137が封入される空間があり、この空間と、センタダイアフラムCとボディ121との間の空間に連通する低圧側伝導穴142とが接続し、低圧側伝導穴142は、低圧側オイル伝導穴127に接続する。これらの空間には、伝達用の低圧側オイル137が充填される。   Similarly, there is a space in which the low pressure side oil 137 is sealed between the low pressure side diaphragm portion 125 and the body 121, and the low pressure side conduction that communicates with this space and the space between the center diaphragm C and the body 121. The low-pressure side conduction hole 142 is connected to the low-pressure side oil conduction hole 127. These spaces are filled with low-pressure oil 137 for transmission.

このような構造からなる差圧/圧力伝送器110において、特に受圧部115にあっては、例えば、高圧側のプロセスから圧力を高圧側プロセスダイアフラム134が受けると、その圧力は高圧側オイル133に伝達され、その伝達した高圧側オイル133の圧力は高圧側伝導穴139を通過し、高圧側センサ伝導穴126を介してセンサ部123の差圧センサ129及びセンタダイアフラムCに供給される。   In the differential pressure / pressure transmitter 110 having such a structure, particularly in the pressure receiving unit 115, for example, when the high pressure side process diaphragm 134 receives pressure from the high pressure side process, the pressure is applied to the high pressure side oil 133. The transmitted pressure of the high-pressure side oil 133 passes through the high-pressure side conduction hole 139 and is supplied to the differential pressure sensor 129 and the center diaphragm C of the sensor unit 123 through the high-pressure side sensor conduction hole 126.

同時に、低圧側のプロセスから圧力を低圧側プロセスダイアフラム125が受けると、その圧力は低圧側オイル137に伝達され、その伝達された圧力が低圧側伝導穴142を通過し、低圧側センサ伝導穴127を介してセンサ部123の差圧センサ129及びセンタダイアフラムCに供給される。   At the same time, when the low pressure side process diaphragm 125 receives pressure from the low pressure side process, the pressure is transmitted to the low pressure side oil 137, and the transmitted pressure passes through the low pressure side conduction hole 142, and the low pressure side sensor conduction hole 127. Is supplied to the differential pressure sensor 129 and the center diaphragm C of the sensor unit 123.

このようにして、高圧側及び低圧側からの圧力をオイル133,137により伝達し、その差を差圧センサ129で検出している。   In this way, the pressures from the high pressure side and the low pressure side are transmitted by the oils 133 and 137, and the difference is detected by the differential pressure sensor 129.

ここで、高圧側と低圧側とで圧力差が発生し、例えば、高圧側と低圧側とで圧力の均衡がなくなって高圧側の圧力が過大になると、高圧側ダイアフラム124がボディ121側に移動し、この時移動したオイルの体積分に対応してセンタダイアフラムCも撓むこととなる。   Here, a pressure difference occurs between the high pressure side and the low pressure side. For example, when the pressure balance between the high pressure side and the low pressure side is lost and the pressure on the high pressure side becomes excessive, the high pressure side diaphragm 124 moves to the body 121 side. At this time, the center diaphragm C also bends corresponding to the volume of the oil that has moved.

更に、センタダイアフラムCのたわみによって低圧側のオイルも移動し、低圧側ダイアフラム125が外側へ押し出されることとなる。   Further, the low pressure side oil is also moved by the deflection of the center diaphragm C, and the low pressure side diaphragm 125 is pushed out.

しかしながら、従来技術で説明した3枚ダイアフラム方式のセンタダイアフラムを採用すると、センタダイアフラムの発生応力が高くなり、強度的に強い材料を採用しなければならないという問題があった。   However, when the three-diaphragm center diaphragm described in the prior art is employed, the stress generated in the center diaphragm is increased, and there is a problem that a material having a high strength must be employed.

また、ダイアフラムとして成形するためには材料自身に延性が必要であるが、差圧/圧力伝送器に採用するセンタダイアフラムの発生応力が高くなると、センタダイアフラム自身が延性のない強い材料が必須の要件となる。   Also, in order to form a diaphragm, the material itself needs to be ductile. However, if the stress generated by the center diaphragm used in the differential pressure / pressure transmitter increases, a strong material with no ductility is essential. It becomes.

以上のことから従来技術のセンタダイアフラムでは、強度的に強い材料は硬く、かつ延びもないことから、センタダイアフラムとして成形することが困難となり、これら相反する問題を解決することができない。   In view of the above, in the center diaphragm of the prior art, since a strong material is hard and does not extend, it becomes difficult to mold as a center diaphragm, and these conflicting problems cannot be solved.

従って、センタダイアフラムの波形形状を改善し、小さな応力でも大きな排除容積、即ち、センタダイアフラムの初期状態時と圧力印加状態時の移動体積とを比較した容積が大きくなるような形状にすることに解決しなければならない課題を有する。   Therefore, the waveform shape of the center diaphragm is improved, and it is resolved to have a shape that increases a large excluded volume even with a small stress, that is, a volume that is larger than the moving volume of the center diaphragm in the initial state and the pressure applied state. Has a problem that must be done.

上記課題を達成する本発明にかかる差圧/圧力伝送器は、次の通りである。
(1)高圧側オイルの圧力と低圧側オイルの圧力との差を検出するセンサ部を備える差圧/圧力伝送器において、ボディに互いに背を向き合って外側方向に臨ませて配設される高圧側ダイアフラム部及び低圧側ダイアフラム部を備え、前記高圧側ダイアフラム部は、前記ボディの側壁面を第1の凹曲面形状に形成した接液面を有する高圧側接液部と、前記第1の凹曲面に沿って接触した状態で配置される高圧側予加重ダイアフラムと、前記高圧側予加重ダイアフラムを覆い、前記高圧側予加重ダイアフラムとの間の空間が前記高圧側オイルで充填され、プロセスからの高圧力を前記高圧側オイルに伝達する高圧側プロセスダイアフラムと、前記高圧側予加重ダイアフラムの外周端部の外側位置に前記高圧側接液部と連通して形成され、前記高圧側オイルが充填される高圧側伝導穴とを備え、前記低圧側ダイアフラム部は、前記ボディの側壁面を第2の凹曲面形状に形成した接液面を有する低圧側接液部と、前記第2の凹曲面に沿って接触した状態で配置される低圧側予加重ダイアフラムと、前記低圧側予加重ダイアフラムを覆い、前記低圧側予加重ダイアフラムとの間の空間が前記低圧側オイルで充填され、前記プロセスからの低圧力を前記低圧側オイルに伝達する低圧側プロセスダイアフラムと、前記低圧側予加重ダイアフラムの外周端部の外側位置に前記低圧側接液部と連通して形成され、前記低圧側オイルが充填される低圧側伝導穴とを備え、前記高圧側伝導穴に連通し前記センサ部に前記高圧側オイルを伝達する高圧側センサ伝導穴と、前記高圧側伝導穴に連通し前記低圧側予加重ダイアフラムを背後から押すように配置される高圧側過大圧伝導穴と、前記低圧側伝導穴に連通し前記センサ部に前記低圧側オイルを伝達する低圧側センサ伝導穴と、前記低圧側伝導穴に連通し前記高圧側予加重ダイアフラムを背後から押すように配置される低圧側過大圧伝導穴とを備えることを特徴とする差圧/圧力伝送器。
(2)前記高圧側過大圧伝導穴は前記低圧側予加重ダイアフラムのほぼ中央位置を背後から押すように配置され、前記低圧側過大圧伝導穴は前記高圧側予加重ダイアフラムのほぼ中央位置を背後から押すように配置されることを特徴とする(1)記載の差圧/圧力伝送器。
(3)プロセスからの高圧力を高圧側オイルに伝達する高圧側プロセスダイアフラムと、表面側が前記高圧側オイルに接し、背面側が低圧側過大圧伝導穴を有する高圧側接液面に接合させるようにして配設した高圧側予加重ダイアフラムと、プロセスからの低圧力を低圧側オイルに伝達する低圧側プロセスダイアフラムと、表面側が前記低圧側オイルに接し、背面側が高圧側過大圧伝導穴を有する低圧側接液面に接合させるようにして配設した低圧側予加重ダイアフラムと、前記高圧側オイルの圧力と前記低圧側オイルの圧力との差を検出するセンサ部とを備え、前記高圧側ダイアフラム部は、ボディの側壁面を第1の凹曲面形状に形成した高圧側接液部を備え、前記高圧側予加重ダイアフラムは、前記第1の凹曲面に沿って接触した状態で配置され、前記低圧側ダイアフラム部は、前記ボディの側壁面を第2の凹曲面形状に形成した低圧側接液部を備え、前記低圧側予加重ダイアフラムは、前記第2の凹曲面に沿って接触した状態で配置されることを特徴とする差圧/圧力伝送器。
The differential pressure / pressure transmitter according to the present invention that achieves the above object is as follows.
(1) In a differential pressure / pressure transmitter having a sensor that detects the difference between the pressure of the high-pressure side oil and the pressure of the low-pressure side oil, the high pressure that is arranged facing the back and facing outward from the body A high-pressure side diaphragm portion and a low-pressure side diaphragm portion, wherein the high-pressure side diaphragm portion includes a high-pressure side wetted portion having a wetted surface in which a side wall surface of the body is formed in a first concave curved surface shape, and the first concave portion. A high pressure side preloading diaphragm disposed in contact with the curved surface and covering the high pressure side preloading diaphragm, and a space between the high pressure side preloading diaphragm is filled with the high pressure side oil, A high pressure side process diaphragm that transmits high pressure to the high pressure side oil; and a high pressure side wetted part that communicates with the high pressure side wetted part at an outer position of an outer peripheral end of the high pressure side preload diaphragm. A low pressure side liquid contact portion having a wetted surface in which a side wall surface of the body is formed in a second concave curved surface shape, and a high pressure side conductive hole filled with side oil. A low-pressure side pre-loading diaphragm disposed in contact with the concave curved surface 2 and the low-pressure side pre-loading diaphragm, and a space between the low-pressure side pre-loading diaphragm is filled with the low-pressure side oil, A low-pressure side process diaphragm that transmits low pressure from the process to the low-pressure side oil, and is formed in communication with the low-pressure side wetted part at an outer peripheral end portion of the low-pressure side preloading diaphragm, A low-pressure side conduction hole filled with oil, communicated with the high-pressure side conduction hole, and communicated with the high-pressure side oil through the high-pressure side conduction hole. A high pressure side overpressure conduction hole arranged to push the pre-loading diaphragm from behind, a low pressure side sensor conduction hole communicating with the low pressure side conduction hole and transmitting the low pressure side oil to the sensor unit, and the low pressure side conduction A differential pressure / pressure transmitter comprising: a low pressure side overpressure conduction hole which communicates with the hole and is arranged to push the high pressure side preloading diaphragm from behind.
(2) The high pressure side overpressure conduction hole is arranged so as to push a substantially center position of the low pressure side preloading diaphragm from behind, and the low pressure side overpressure conduction hole is located behind the substantially center position of the high pressure side preloading diaphragm. The differential pressure / pressure transmitter according to (1), wherein the differential pressure / pressure transmitter is arranged so as to be pushed from the side.
(3) The high-pressure process diaphragm that transmits high pressure from the process to the high-pressure side oil, and the high-pressure side liquid-contact surface that has the low-pressure side overpressure conduction hole on the front side and the high-pressure side oil The high pressure side pre-loading diaphragm, the low pressure side process diaphragm that transmits low pressure from the process to the low pressure side oil, the low pressure side that has the high pressure side overpressure conduction hole on the back side and the back side is in contact with the low pressure side oil A low pressure side pre-loading diaphragm disposed so as to be bonded to the liquid contact surface, and a sensor unit for detecting a difference between the pressure of the high pressure side oil and the pressure of the low pressure side oil, and the high pressure side diaphragm portion includes: And a high-pressure side wetted part in which the side wall surface of the body is formed in a first concave curved surface shape, and the high-pressure side preloading diaphragm is in contact with the first concave curved surface. The low pressure side diaphragm portion includes a low pressure side liquid contact portion in which a side wall surface of the body is formed in a second concave curved surface shape, and the low pressure side preload diaphragm is formed along the second concave curved surface. A differential pressure / pressure transmitter characterized by being placed in contact.

(1)プロセスからの高圧力を高圧側伝達用オイルに伝達する高圧側プロセスダイアフラムと、前記高圧側伝達用オイルに表面を接合させるとともに背面側を低圧側過大圧液路を有する高圧側接液面に接合させるようにして配設した高圧側予加重ダイアフラムとからなる高圧側ダイアフラム部と、プロセスからの低圧力を低圧側伝達用オイルに伝達する低圧側プロセスダイアフラムと、前記低圧側伝達用オイルに表面を接合させるとともに背面側を高圧側過大圧液路を有する低圧側接液面に接合させるようにして配設した低圧側予加重
ダイアフラムとからなる低圧側ダイアフラム部と、前記高圧側ダイアフラム部からの前記高圧側伝達用オイルと前記低圧側ダイアフラム部からの前記低圧側伝達用オイルとの圧力の差を検出する差圧センサ部と、を備えてなる差圧/圧力伝送器であって、前記高圧側及び/または低圧側予加重ダイアフラムは、円盤形状に形成した中央位置を平坦にしたセンター平坦部と、該センター平坦部の外側を前記高圧側及び低圧側接液面に接する面側に張り出すように波形状に形成した波部と、該波部の外側から外周端部に到る位置を平坦に形成したアウター平坦部とからなることを特徴とする差圧/圧力伝送器。
(2)前記波部を形成する波形状の波が少なくとも1個である(1)に記載の差圧/圧力伝送器。
(3)前記波部を形成する波形状の波が少なくとも2個以上である(1)に記載の差圧/圧力伝送器。
(4)プロセスからの高圧力を高圧側伝達用オイルに伝達する高圧側プロセスダイアフラムと、前記高圧側伝達用オイルに表面を接合させるとともに背面側を低圧側過大圧液路を有する高圧側接液面に接合させるようにして配設した高圧側予加重ダイアフラムとからなる高圧側ダイアフラム部と、プロセスからの低圧力を低圧側伝達用オイルに伝達する低圧側プロセスダイアフラムと、前記低圧側伝達用オイルに表面を接合させるとともに背面側を高圧側過大圧液路を有する低圧側接液面に接合させるようにして配設した低圧側予加重
ダイアフラムとからなる低圧側ダイアフラム部と、前記高圧側ダイアフラム部からの前記高圧側伝達用オイルと前記低圧側ダイアフラム部からの前記低圧側伝達用オイルとの圧力の差を検出する差圧センサ部と、を備えてなる差圧/圧力伝送器であって、前記高圧側及び/または低圧側予加重ダイアフラムは、円盤形状に形成した中央位置を平坦にしたセンター平坦部と、該センター平坦部の外側であって前記高圧側及び低圧側接液面に接する面側に張り出す波の山の高さが反対面に張り出す波の高さより高くした波形状に形成した波部と、該波部の外側から外周端部に到る位置を平坦に形成したアウター平坦部とからなることを特徴とする差圧/圧力伝送器。
(5)前記波部を形成する波形状の波が少なくとも1個である(4)に記載の差圧/圧力伝送器。
(6)前記波部を形成する波形状の波が少なくとも2個以上である(4)に記載の差圧/圧力伝送器。
(7)プロセスからの高圧力を高圧側伝達用オイルに伝達する高圧側プロセスダイアフラムと、前記高圧側伝達用オイルに表面を接合させるとともに背面側を低圧側過大圧液路を有する高圧側接液面に接合させるようにして配設した高圧側予加重ダイアフラムとからなる高圧側ダイアフラム部と、プロセスからの低圧力を低圧側伝達用オイルに伝達する低圧側プロセスダイアフラムと、前記低圧側伝達用オイルに表面を接合させるとともに背面側を高圧側過大圧液路を有する低圧側接液面に接合させるようにして配設した低圧側予加重
ダイアフラムとからなる低圧側ダイアフラム部と、前記高圧側ダイアフラム部からの前記高圧側伝達用オイルと前記低圧側ダイアフラム部からの前記低圧側伝達用オイルとの圧力の差を検出する差圧センサ部と、を備えてなる差圧/圧力伝送器であって、前記高圧側及び/または低圧側予加重ダイアフラムは、円盤形状に形成した中央位置を平坦にしたセンター平坦部と、該センター平坦部の外側であって前記高圧側及び低圧側接液面に接する面側に張り出す波の山の内側の径よりも外側の径の大きさを大きくした波形状に形成した波部と、該波部の外側から外周端部に到る位置を平坦に形成したアウター平坦部とからなることを特徴とする差圧/圧力伝送器。
(8)前記波部を形成する波形状の波が少なくとも1個である(7)に記載の差圧/圧力伝送器。
(9)前記波部を形成する波形状の波が少なくとも2個以上である(7)に記載の差圧/圧力伝送器。
(10)前記アウター平坦部は、中心方向への内側寸法がダイアフラム板厚の5倍以上にしたことを特徴とする(7)に記載の差圧/圧力伝送器。
(1) A high pressure side process diaphragm that transmits high pressure from the process to the high pressure side transmission oil, and a high pressure side wetted liquid that has a surface bonded to the high pressure side transmission oil and has a low pressure side overpressure liquid passage on the back side. A high pressure side diaphragm portion comprising a high pressure side pre-loading diaphragm disposed so as to be joined to the surface, a low pressure side process diaphragm for transmitting low pressure from the process to the low pressure side transmission oil, and the low pressure side transmission oil A low-pressure side diaphragm portion comprising a low-pressure side pre-loading diaphragm disposed so as to join the surface to the low-pressure side wetted surface having the high-pressure side overpressure liquid passage, and the high-pressure side diaphragm portion A differential pressure sensor for detecting a pressure difference between the high pressure side transmission oil from the low pressure side diaphragm and the low pressure side transmission oil from the low pressure side diaphragm The high-pressure side and / or the low-pressure side pre-loading diaphragm includes a center flat portion formed in a disk shape and having a flat central position, and an outer side of the center flat portion. A wave portion formed in a wave shape so as to protrude to the surface side in contact with the high-pressure side and the low-pressure side liquid contact surface, and an outer flat portion formed in a flat manner from the outside of the wave portion to the outer peripheral end portion A differential pressure / pressure transmitter characterized by comprising:
(2) The differential pressure / pressure transmitter according to (1), wherein at least one wave-shaped wave forming the wave portion is provided.
(3) The differential pressure / pressure transmitter according to (1), wherein there are at least two wave-shaped waves forming the wave part.
(4) A high-pressure side process diaphragm that transmits high pressure from the process to the high-pressure side transmission oil, and a high-pressure side wetted liquid that has a surface joined to the high-pressure side transmission oil and has a low-pressure side overpressure liquid passage on the back side. A high pressure side diaphragm portion comprising a high pressure side pre-loading diaphragm disposed so as to be joined to the surface, a low pressure side process diaphragm for transmitting low pressure from the process to the low pressure side transmission oil, and the low pressure side transmission oil A low-pressure side diaphragm portion comprising a low-pressure side pre-loading diaphragm disposed so as to join the surface to the low-pressure side wetted surface having the high-pressure side overpressure liquid passage, and the high-pressure side diaphragm portion A differential pressure sensor for detecting a pressure difference between the high pressure side transmission oil from the low pressure side diaphragm and the low pressure side transmission oil from the low pressure side diaphragm The high-pressure side and / or the low-pressure side pre-loading diaphragm includes a center flat portion formed in a disk shape and having a flat central position, and an outer side of the center flat portion. A wave portion formed in a wave shape in which the height of a wave peak protruding on the surface side in contact with the high pressure side and the low pressure side wetted surface is higher than the height of the wave protruding on the opposite surface, A differential pressure / pressure transmitter comprising an outer flat portion formed flat at a position from the outside to the outer peripheral end portion.
(5) The differential pressure / pressure transmitter according to (4), wherein there is at least one wave-shaped wave forming the wave part.
(6) The differential pressure / pressure transmitter according to (4), wherein there are at least two wave-shaped waves forming the wave part.
(7) A high-pressure side process diaphragm that transmits high pressure from the process to the high-pressure side transmission oil, and a high-pressure side wetted liquid that has a surface joined to the high-pressure side transmission oil and has a low-pressure side overpressure liquid passage on the back side. A high pressure side diaphragm portion comprising a high pressure side pre-loading diaphragm disposed so as to be joined to the surface, a low pressure side process diaphragm for transmitting low pressure from the process to the low pressure side transmission oil, and the low pressure side transmission oil A low-pressure side diaphragm portion comprising a low-pressure side pre-loading diaphragm disposed so as to join the surface to the low-pressure side wetted surface having the high-pressure side overpressure liquid passage, and the high-pressure side diaphragm portion A differential pressure sensor for detecting a pressure difference between the high pressure side transmission oil from the low pressure side diaphragm and the low pressure side transmission oil from the low pressure side diaphragm The high-pressure side and / or the low-pressure side pre-loading diaphragm includes a center flat portion formed in a disk shape and having a flat central position, and an outer side of the center flat portion. A wave portion formed into a wave shape having a larger outside diameter than the inside diameter of a wave peak protruding on the surface side in contact with the high pressure side and the low pressure side wetted surface; A differential pressure / pressure transmitter comprising an outer flat portion formed flat at a position from the outside to the outer peripheral end portion.
(8) The differential pressure / pressure transmitter according to (7), wherein at least one wave-shaped wave forming the wave portion is provided.
(9) The differential pressure / pressure transmitter according to (7), wherein there are at least two wave-shaped waves forming the wave part.
(10) The differential pressure / pressure transmitter according to (7), wherein the outer flat portion has an inner dimension in the center direction that is at least five times the diaphragm plate thickness.

上記説明したように、本発明にかかる差圧/圧力伝送器は、高圧側及び低圧側予加重ダイアフラムを波型形状に形成したことにより、低圧でも排除容積を大きくとることができるため、予加重ダイアフラム自体を小さく設計することが可能となり、また、材質を高強度の材料にする必要もなくなり、製造工程を簡約でき、製造コストのコストダウンを図ることができるという効果がある。   As described above, since the differential pressure / pressure transmitter according to the present invention has a high-pressure side and a low-pressure side pre-loading diaphragm formed in a wave shape, a large displacement volume can be obtained even at a low pressure. The diaphragm itself can be designed to be small, and there is no need to use a high-strength material, so that the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

次に、本発明にかかる差圧/圧力伝送器の実施形態について、図面を参照して説明する。   Next, an embodiment of a differential pressure / pressure transmitter according to the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の差圧/圧力伝送器は、図1及び図2に示すように、高圧側及び低圧側ダイアフラム部に過大圧が印加されたときに、その過大圧を検出する予加重ダイアフラムを備えた構造であり、プロセスからの高圧及び低圧の圧力差からの圧力を電気信号に変換する圧力検出部11と、この圧力検出部11で生成された信号を増幅する電気回路からなる増幅部12とからなる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the differential pressure / pressure transmitter of the present invention includes a pre-loading diaphragm that detects an excessive pressure when an excessive pressure is applied to the high-pressure side and low-pressure side diaphragm portions. A pressure detection unit 11 having a structure for converting a pressure from a pressure difference between a high pressure and a low pressure from a process into an electric signal, and an amplification unit 12 including an electric circuit for amplifying a signal generated by the pressure detection unit 11 Become.

圧力検出部11は、高圧の圧力を導入する高圧力導入部を形成する高圧側フランジ13と、低圧の圧力を導入する低圧力導入部を形成する低圧側フランジ14と、この高圧側フランジ13及び低圧側フランジ14からの高低圧をダイアフラムで検出する受圧部15とからなり、高圧側フランジ13及び低圧側フランジ14はナット16及びボルト17で係止された構造となっている。   The pressure detection unit 11 includes a high pressure side flange 13 that forms a high pressure introduction unit that introduces a high pressure, a low pressure side flange 14 that forms a low pressure introduction unit that introduces a low pressure, and the high pressure side flange 13, It comprises a pressure receiving portion 15 that detects a high pressure and a low pressure from the low pressure side flange 14 with a diaphragm, and the high pressure side flange 13 and the low pressure side flange 14 are engaged with a nut 16 and a bolt 17.

受圧部15は、図2に示すように、ボディ21と、このボディ21の上部中央位置にターミナル28で係止されているセンサ部23とからなる。   As shown in FIG. 2, the pressure receiving portion 15 includes a body 21 and a sensor portion 23 that is locked by a terminal 28 at an upper center position of the body 21.

このボディ21には、その下部位置であって互いに背を向き合って外側方向に臨ませて配設した高圧側ダイアフラム部24及び低圧側ダイアフラム部25と、ボディ21内部において、この高圧側ダイアフラム部24からのオイルをセンサ部23に伝達させるための高圧側オイル伝達穴部26と、低圧側ダイアフラム部25からのオイルをセンサ部23に伝達させるための低圧側オイル伝達穴部27とから構成される。以下、各構成の細部について説明する。   The body 21 has a high pressure side diaphragm portion 24 and a low pressure side diaphragm portion 25 which are disposed in a lower position facing each other and facing outward, and inside the body 21, the high pressure side diaphragm portion 24. From the high pressure side oil transmission hole 26 for transmitting the oil from the low pressure side diaphragm part 25 to the sensor part 23, and the low pressure side oil transmission hole part 27 for transmitting the oil from the low pressure side diaphragm part 25 to the sensor part 23. . Hereinafter, details of each component will be described.

センサ部23は、ターミナル28に差圧センサを取り付けたものであり、この差圧センサは、上部から高圧側の圧力を下部から低圧側の圧力を加えて差圧を検出するものである。   The sensor unit 23 has a differential pressure sensor attached to a terminal 28. The differential pressure sensor detects a differential pressure by applying a pressure on the high pressure side from the top and a pressure on the low pressure side from the bottom.

この差圧センサは、ワイヤボンディングにより電気的に接続した一対のハーメチック端子を有し、この一対のハーメチック端子は図1に示す増幅部12に接続する。   The differential pressure sensor has a pair of hermetic terminals electrically connected by wire bonding, and the pair of hermetic terminals is connected to the amplifying unit 12 shown in FIG.

高圧側ダイアフラム部24は、ボディ21の側壁面を凹曲面形状に形成した接液面51を有する高圧側接液部31と、その凹曲面に沿って接触した状態で配置される高圧側予加重ダイアフラム32と、この高圧側予加重ダイアフラム32と所定の空間を持ちかつ高圧側予加重ダイアフラム32を覆う大きさであって、外周端部の外側に高圧側オイル33を伝達する高圧側伝導穴39を設けるとともに、凹曲面形状の高圧側接液部31を外部から遮蔽するように外側に臨ませて配設された平面形状の高圧側プロセスダイアフラム34と、高圧側予加重ダイアフラム32と高圧側プロセスダイアフラム34との間の空間に充填した伝達用の高圧側オイル33とからなる。   The high pressure side diaphragm portion 24 is arranged in a state where the high pressure side liquid contact portion 31 having a liquid contact surface 51 having a concave curved surface on the side wall surface of the body 21 and the high pressure side preloading is arranged in contact with the concave curved surface. Diaphragm 32 and high-pressure side conduction hole 39 that has a predetermined space with high-pressure side preloading diaphragm 32 and covers high-pressure side preloading diaphragm 32 and transmits high-pressure side oil 33 to the outside of the outer peripheral end. And a high-pressure side process diaphragm 34 having a planar shape disposed so as to face the outside so as to shield the concave-shaped high-pressure side wetted part 31 from the outside, a high-pressure side preloading diaphragm 32 and a high-pressure side process. It consists of high pressure side oil 33 for transmission filled in the space between the diaphragm 34.

低圧側ダイアフラム部25は高圧側ダイアフラム部24の反対側に形成され、ボディ21の側壁面を凹曲面形状に形成した接液面52を有する低圧側接液部35と、その凹曲面に沿って接触した状態で配置してなる低圧側予加重ダイアフラム36と、この低圧側予加重ダイアフラム36と所定の空間を持ちかつ低圧側予加重ダイアフラム36を覆う大きさであって、外周端部の外側に低圧側オイル37を伝達する穴(低圧側伝導穴)の入口である低圧側伝導穴42を設けるとともに、凹曲面形状の低圧側接液部35を外部から遮蔽するように外側に臨ませて配設した平面形状の低圧側プロセスダイアフラム38と、低圧側予加重ダイアフラム36と低圧側プロセスダイアフラム38との間の空間に充填した伝達用の低圧側オイル37とからなる。   The low pressure side diaphragm portion 25 is formed on the opposite side of the high pressure side diaphragm portion 24, and has a low pressure side liquid contact portion 35 having a liquid contact surface 52 in which the side wall surface of the body 21 is formed in a concave curved surface shape, and along the concave curved surface. The low-pressure side preloading diaphragm 36 arranged in contact with the low-pressure side preloading diaphragm 36 has a predetermined space and covers the low-pressure side preloading diaphragm 36, and is disposed outside the outer peripheral end portion. A low-pressure side conduction hole 42 that is an inlet of a hole (low-pressure side conduction hole) for transmitting the low-pressure side oil 37 is provided, and the concave-shaped low-pressure side liquid contact part 35 is arranged to face the outside so as to be shielded from the outside. And a low pressure side process diaphragm 38 having a planar shape, and a low pressure side oil 37 for transmission filled in a space between the low pressure side preloading diaphragm 36 and the low pressure side process diaphragm 38. .

高圧側オイル伝達穴部26は、高圧側予加重ダイアフラム32の外周端部の外側位置に高圧側接液部31と連通してなる高圧側伝導穴39と、この高圧側伝導穴39に連通し、センサ部23に高圧側オイル33を伝達する高圧側センサ伝導穴40と、同じく高圧側伝導穴39に連通し、低圧側予加重ダイアフラム36のほぼ中央位置を背後から押すように配設してなる高圧側過大圧伝導穴41とから構成される。   The high-pressure side oil transmission hole 26 communicates with the high-pressure side conduction hole 39, which is in communication with the high-pressure side wetted part 31, at the outer position of the outer peripheral end of the high-pressure side preloading diaphragm 32. The high-pressure side sensor conduction hole 40 for transmitting the high-pressure side oil 33 to the sensor unit 23 and the high-pressure side conduction hole 39 are also communicated with each other so as to push the substantially center position of the low-pressure side preloading diaphragm 36 from behind. And the high pressure side overpressure conduction hole 41.

低圧側オイル伝達穴部27は、低圧側予加重ダイアフラム36の外周端部の外側位置に低圧側接液部35と連通してなる低圧側伝導穴42と、この低圧側伝導穴42に連通し、センサ部23に低圧側オイル37を伝達する低圧側センサ伝導穴43と、同じく低圧側伝導穴42に連通し、高圧側予加重ダイアフラム32のほぼ中央位置を背後から押すように配設してなる低圧側過大圧伝導穴44とから構成される。   The low-pressure side oil transmission hole 27 communicates with the low-pressure side conduction hole 42 that communicates with the low-pressure side liquid contact part 35 at the outer position of the outer peripheral end of the low-pressure side preloading diaphragm 36, and the low-pressure side conduction hole 42. The low pressure side sensor conduction hole 43 for transmitting the low pressure side oil 37 to the sensor unit 23 and the low pressure side conduction hole 42 are also arranged so as to push the substantially center position of the high pressure side preloading diaphragm 32 from behind. And the low pressure side overpressure conduction hole 44.

高圧側予加重ダイアフラム32及び低圧側予加重ダイアフラム36の構造を図3に詳しく示す。   The structures of the high pressure side preloading diaphragm 32 and the low pressure side preloading diaphragm 36 are shown in detail in FIG.

高圧側予加重ダイアフラム32及び低圧側予加重ダイアフラム36は、同様の構造であり、円盤形状に形成した中央位置を平坦にしたセンター平坦部53と、このセンター平坦部53の外側を高圧側接液部31及び低圧側接液部35の接液面51,52に接する面側に波形状の山を張り出すようにし、かつその反対面をセンター平坦部53と面一にした波形状の波部54と、この波部54の外側端部からこの予加重ダイアフラム32,36の外周端部に到る位置を平坦に形成したアウター平坦部55とから構成される。尚、波部54は、実施例において2個であるが、1個でもよくまたは2個以上でもよい。   The high-pressure side preloading diaphragm 32 and the low-pressure side preloading diaphragm 36 have the same structure, and a center flat portion 53 having a flat central position formed in a disk shape and a high-pressure side wetted liquid outside the center flat portion 53. The corrugated wave part is formed so that a wave-shaped peak is projected on the surface side of the part 31 and the low-pressure side liquid-contacting part 35 in contact with the liquid contact surfaces 51 and 52 and the opposite surface is flush with the center flat part 53. 54, and an outer flat portion 55 in which a position from the outer end portion of the wave portion 54 to the outer peripheral end portions of the pre-loading diaphragms 32 and 36 is formed flat. The number of wave portions 54 is two in the embodiment, but may be one or two or more.

このような構造の高圧側予加重ダイアフラム32及び低圧側予加重ダイアフラム36は、接液面51,52に密着する側の面が波の山が張り出し、反対面は張り出していない構造にしたことにより、高圧側及び低圧側過大圧伝導穴41,44からのプラス側圧力(+P)に対し、張り出している波部54の山が伸びてダイアフラム自体の表面積が広くなり、その分オイル33,37を押す面積が広くなるため、通常のダイアフラムと比較して、低い圧力で大きな排除容積(初期状態時と圧力印加状態時の移動体積)を得ることができる。   The high-pressure side pre-loading diaphragm 32 and the low-pressure side pre-loading diaphragm 36 having such a structure have a structure in which a wave crest protrudes from the surface in close contact with the liquid contact surfaces 51 and 52 and the opposite surface does not protrude. For the plus pressure (+ P) from the high pressure side and low pressure side overpressure conduction holes 41, 44, the peak of the protruding wave portion 54 extends to increase the surface area of the diaphragm itself. Since the area to be pressed is wide, it is possible to obtain a large displacement volume (moving volume in the initial state and in the pressure application state) with a low pressure as compared with a normal diaphragm.

また、マイナス側圧力(−P)に対しては、通常のダイアフラムと比較して、大きな排除容積を得ることはできないが、予加重ダイアフラム32,36では使用しない領域のため問題にはならない。   Further, for the negative side pressure (-P), a large excluded volume cannot be obtained as compared with a normal diaphragm, but this is not a problem because it is not used in the pre-weighted diaphragms 32 and 36.

これは、図6に示すように、圧力(P)と排除容積(V)との関係を“f(φ)”で表わせば、本発明の予加重ダイアフラム32,36を採用する方式にあって、圧力を加える(+P)と波部54の山の部分が伸びることにより、“f(φ)”は、従来の技術で説明した通常の3枚ダイアフラム方式のグラフ“f(φ)”に比較して、急激な傾きを持って排除容積(+V)が増加することが容易に理解できる。   As shown in FIG. 6, if the relationship between the pressure (P) and the excluded volume (V) is expressed by “f (φ)”, the pre-weighted diaphragms 32 and 36 of the present invention are employed. When the pressure is applied (+ P), the peak portion of the wave portion 54 extends, so that “f (φ)” is compared with the graph “f (φ)” of the normal three-diaphragm method described in the prior art. Thus, it can be easily understood that the excluded volume (+ V) increases with a steep slope.

次に、高圧側及び低圧側予加重ダイアフラム32,36の他の実施例について、図面を参照して説明する。   Next, another embodiment of the high pressure side and low pressure side preloading diaphragms 32 and 36 will be described with reference to the drawings.

この高圧側及び低圧側予加重ダイアフラム32,36の例を図4に示す。
この例では、高圧側及び低圧側予加重ダイアフラム32,36は、円盤形状に形成した中央位置を平坦にしたセンター平坦部53Aと、このセンター平坦部53Aの外側であって接液面51,52に接する面側に張り出す波の山の高さhAが反対面に張り出す波の高さhBより高くした波形状に形成した波部54Aと、この波部54Aの外側から外周端部に到る位置を平坦に形成したアウター平坦部55Aとからなる。尚、この波部54Aは、実施例において2個であるが、1個でもよくまたは2個以上でもよい。
An example of the high-pressure side and low-pressure side preloading diaphragms 32 and 36 is shown in FIG.
In this example, the high-pressure side and low-pressure side pre-loading diaphragms 32 and 36 include a center flat portion 53A having a flat center position formed in a disk shape, and liquid contact surfaces 51 and 52 outside the center flat portion 53A. The wave portion 54A is formed in a wave shape in which the height hA of the wave peak projecting on the surface side in contact with the surface is higher than the height hB of the wave projecting on the opposite surface, and from the outside of the wave portion 54A to the outer peripheral edge. The outer flat portion 55A is formed with a flat position. The number of the wave portions 54A is two in the embodiment, but may be one or two or more.

このように予加重ダイアフラム32,36の形状は、波の山が両面に張り出しているが、接液面51,52側の波の高さhAが反対側の面の高さhBよりも高くした形状により、高圧側及び低圧側過大圧伝導穴41,44からのプラス側圧力(+P)に対して、その波部54Aの山の部分が伸びてダイアフラムの表面積が拡大することにより、通常のダイアフラムと比較して、低い圧力で大きな排除容積(初期状態時と圧力印加状態時の移動体積)を得ることができる。   In this way, the shape of the pre-loaded diaphragms 32 and 36 has wave peaks protruding on both sides, but the wave height hA on the wetted surfaces 51 and 52 is higher than the height hB on the opposite side. Depending on the shape, the crest portion of the wave portion 54A extends with respect to the plus side pressure (+ P) from the high pressure side and low pressure side overpressure conduction holes 41, 44, and the surface area of the diaphragm expands. As compared with, a large excluded volume (moving volume in the initial state and in the pressure application state) can be obtained with a low pressure.

また、マイナス側圧力(−P)に対しては通常のダイアフラムと比較して、大きな排除容積を得ることができないが、予加重ダイアフラムでは使用しない領域のため問題にはならない。   Moreover, compared with a normal diaphragm, a large excluded volume cannot be obtained with respect to the negative side pressure (-P), but this is not a problem because it is an area not used in a pre-weighted diaphragm.

次に、高圧側及び低圧側予加重ダイアフラム32,36の更に他の実施例について、図面を参照して説明する。   Next, still another embodiment of the high pressure side and low pressure side preloading diaphragms 32 and 36 will be described with reference to the drawings.

この高圧側及び低圧側予加重ダイアフラム32,36を図5に示す。
この例の高圧側及び低圧側予加重ダイアフラム32,36は、円盤形状に形成した中央位置を平坦にしたセンター平坦部53Bと、このセンター平坦部53Bの外側であって高圧側及び低圧側接液面51,52に接する面側に張り出す波の山の内側の径R1よりも外側の径R2の大きさを大きくした波形状に形成した波部54Bと、この波部54Bの外側から外周端部に到る位置を平坦に形成したアウター平坦部55Bとからなる。
The high pressure side and low pressure side preloading diaphragms 32, 36 are shown in FIG.
The high-pressure side and low-pressure side pre-loading diaphragms 32 and 36 in this example include a center flat portion 53B formed in a disk shape with a flat central position, and a high pressure side and low pressure side wetted fluid outside the center flat portion 53B. A wave portion 54B formed in a wave shape in which the outside diameter R2 is larger than the inside diameter R1 of the wave crest projecting to the surface side in contact with the surfaces 51 and 52, and the outer periphery end from the outside of the wave portion 54B The outer flat portion 55B is formed so that the position reaching the portion is flat.

このように、波部54Bの波形の内側の径(半径)R1よりも外側の径(半径)R2を大きくした形状にしたことにより、高圧側及び低圧側過大圧伝導穴41,44からのプラスの圧力(+P)は内側の径R1が小さい波の面への当たり具合が良くなり、その分波の山の部分の伸び具合がスムーズになることにより、図6に示す排除容積の特性“f(φ)”が更に向上する。   As described above, since the outer diameter (radius) R2 is larger than the inner diameter (radius) R1 of the waveform of the wave portion 54B, plus from the high-pressure side and low-pressure side overpressure conduction holes 41 and 44 is achieved. The pressure (+ P) of the inner surface R1 has a better contact with the surface of the wave having a small inner diameter R1, and the extension of the peak portion of the demultiplexing becomes smoother. (Φ) ”is further improved.

また、アウター平坦部55Bの幅を予加重ダイアフラム32,36の板厚tの5倍以上にすることで、内側の山(半径R1)に当接する圧力を受け、その受けた圧力を幅のあるアウター平坦部55Bが受けることにより、しなやかに変形拡大することが可能になり、排除容積の特性“f(φ)”の傾斜が更に向上する。   Further, by making the width of the outer flat portion 55B at least five times the plate thickness t of the pre-loading diaphragms 32, 36, the pressure abutting against the inner mountain (radius R1) is received, and the received pressure has a width. By receiving the outer flat portion 55B, it is possible to flexibly expand and deform, and the inclination of the characteristic “f (φ)” of the excluded volume is further improved.

このように、高圧側及び低圧側予過重ダイアフラム32,36を波型形状にするとともに、その波型の山を高さ方向及び幅方向の径を変化させることで、プラスの圧力を良好に受けとめ、オイルの伝達圧力が低圧でも高圧側及び低圧側予加重ダイアフラム32,36の排除容積を大きくすることができる。   In this way, the high pressure side and low pressure side pre-heavy weight diaphragms 32 and 36 are corrugated, and the corrugated crests can be received well with positive pressure by changing the diameter in the height direction and width direction. Even if the oil transmission pressure is low, the displacement volume of the high-pressure side and low-pressure side preloading diaphragms 32 and 36 can be increased.

従って、設計の段階でより小さな予加重ダイアフラムを設計することが可能となり、そのため、よりコンパクトな受圧部を設計することが可能になる。また、このような予加重ダイアフラムを使用すると、ダイアフラム材質を特殊な高強度材料を使う必要もなくなる。   Therefore, a smaller pre-loading diaphragm can be designed at the design stage, and therefore a more compact pressure receiving portion can be designed. Further, when such a pre-loaded diaphragm is used, it is not necessary to use a special high-strength material for the diaphragm material.

本発明に係る差圧/圧力伝送器の平面図である。1 is a plan view of a differential pressure / pressure transmitter according to the present invention. 図1における受圧部を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the pressure receiving part in FIG. 予加重ダイアフラムの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the pre-loading diaphragm. 他の実施例の予加重ダイアフラムの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the pre-loading diaphragm of another Example. 他の実施例の予加重ダイアフラムの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the pre-loading diaphragm of another Example. 予加重ダイアフラムの圧力と排除容積との関係を示す特性“f(φ)”のグラフである。It is a graph of the characteristic “f (φ)” showing the relationship between the pressure of the pre-weighted diaphragm and the excluded volume. 従来技術における差圧伝送器の平面図である。It is a top view of the differential pressure transmitter in a prior art. 従来技術における図7に示す受圧部の断面図である。It is sectional drawing of the pressure receiving part shown in FIG. 7 in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

11 圧力検出部
12 増幅器
13 高圧側フランジ
14 低圧側フランジ
15 受圧部
16 ナット
17 ボルト
21 ボディ
22 ターミナル
23 センサ部
24 高圧側ダイアフラム部
25 低圧側ダイアフラム部
26 高圧側オイル伝導穴
27 低圧側オイル伝導穴
31 高圧側接液部
32 高圧側予加重ダイアフラム
33 高圧側オイル
34 高圧側プロセスダイアフラム
35 低圧側接液部
36 低圧側予加重ダイアフラム
37 低圧側オイル
38 低圧側プロセスダイアフラム
39 高圧側伝導穴
40 高圧側センサ伝導穴
41 高圧側過大圧伝導穴
42 低圧側伝導穴
43 低圧側センサ伝導穴
44 低圧側過大圧伝導穴
51,52 接液面
53,53A,53B センター平坦部
54,54A,54B 波部
55,55A,55B アウター平坦部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Pressure detection part 12 Amplifier 13 High pressure side flange 14 Low pressure side flange 15 Pressure receiving part 16 Nut 17 Bolt 21 Body 22 Terminal 23 Sensor part 24 High pressure side diaphragm part 25 Low pressure side diaphragm part 26 High pressure side oil conduction hole 27 Low pressure side oil conduction hole 31 High pressure side wetted part 32 High pressure side preloaded diaphragm 33 High pressure side oil 34 High pressure side process diaphragm 35 Low pressure side wetted part 36 Low pressure side preloaded diaphragm 37 Low pressure side oil 38 Low pressure side process diaphragm 39 High pressure side conduction hole 40 High pressure side Sensor conduction hole 41 High pressure side overpressure conduction hole 42 Low pressure side conduction hole 43 Low pressure side sensor conduction hole 44 Low pressure side overpressure conduction hole 51, 52 Wetted surface 53, 53A, 53B Center flat part 54, 54A, 54B Wave part 55 , 55A, 55B outer flat

Claims (3)

高圧側オイルの圧力と低圧側オイルの圧力との差を検出するセンサ部を備える差圧/圧力伝送器において、
ボディに互いに背を向き合って外側方向に臨ませて配設される高圧側ダイアフラム部及び低圧側ダイアフラム部を備え、
前記高圧側ダイアフラム部は、
前記ボディの側壁面を第1の凹曲面形状に形成した接液面を有する高圧側接液部と、
前記第1の凹曲面に沿って接触した状態で配置される高圧側予加重ダイアフラムと、
前記高圧側予加重ダイアフラムを覆い、前記高圧側予加重ダイアフラムとの間の空間が前記高圧側オイルで充填され、プロセスからの高圧力を前記高圧側オイルに伝達する高圧側プロセスダイアフラムと、
前記高圧側予加重ダイアフラムの外周端部の外側位置に前記高圧側接液部と連通して形成され、前記高圧側オイルが充填される高圧側伝導穴とを備え、
前記低圧側ダイアフラム部は、
前記ボディの側壁面を第2の凹曲面形状に形成した接液面を有する低圧側接液部と、
前記第2の凹曲面に沿って接触した状態で配置される低圧側予加重ダイアフラムと、
前記低圧側予加重ダイアフラムを覆い、前記低圧側予加重ダイアフラムとの間の空間が前記低圧側オイルで充填され、前記プロセスからの低圧力を前記低圧側オイルに伝達する低圧側プロセスダイアフラムと、
前記低圧側予加重ダイアフラムの外周端部の外側位置に前記低圧側接液部と連通して形成され、前記低圧側オイルが充填される低圧側伝導穴とを備え、
前記高圧側伝導穴に連通し前記センサ部に前記高圧側オイルを伝達する高圧側センサ伝導穴と、
前記高圧側伝導穴に連通し前記低圧側予加重ダイアフラムを背後から押すように配置される高圧側過大圧伝導穴と、
前記低圧側伝導穴に連通し前記センサ部に前記低圧側オイルを伝達する低圧側センサ伝導穴と、
前記低圧側伝導穴に連通し前記高圧側予加重ダイアフラムを背後から押すように配置される低圧側過大圧伝導穴とを備える
ことを特徴とする差圧/圧力伝送器。
In the differential pressure / pressure transmitter including a sensor unit that detects the difference between the pressure of the high-pressure side oil and the pressure of the low-pressure side oil,
A high-pressure side diaphragm portion and a low-pressure side diaphragm portion that are arranged facing the back to the body and facing outward,
The high-pressure side diaphragm portion is
A high-pressure side wetted part having a wetted surface in which the side wall surface of the body is formed in a first concave curved surface shape;
A high-pressure pre-loading diaphragm disposed in contact with the first concave curved surface;
A high-pressure side process diaphragm that covers the high-pressure side pre-loading diaphragm, a space between the high-pressure side pre-loading diaphragm is filled with the high-pressure side oil, and transmits high pressure from a process to the high-pressure side oil;
A high-pressure side conduction hole that is formed in communication with the high-pressure side wetted part at an outer position of an outer peripheral end of the high-pressure side preloading diaphragm, and is filled with the high-pressure side oil;
The low-pressure side diaphragm portion is
A low-pressure side wetted part having a wetted surface in which the side wall surface of the body is formed in a second concave curved surface shape;
A low pressure side pre-loading diaphragm disposed in contact with the second concave curved surface;
A low pressure side process diaphragm that covers the low pressure side preloading diaphragm, a space between the low pressure side preloading diaphragm is filled with the low pressure side oil, and transmits a low pressure from the process to the low pressure side oil;
A low-pressure side conductive hole formed in communication with the low-pressure side wetted part at an outer position of an outer peripheral end of the low-pressure side pre-loading diaphragm, and filled with the low-pressure side oil;
A high pressure side sensor conduction hole communicating with the high pressure side conduction hole and transmitting the high pressure side oil to the sensor unit;
A high pressure side overpressure conduction hole arranged to communicate with the high pressure side conduction hole and push the low pressure side preloading diaphragm from behind;
A low-pressure side sensor conduction hole communicating with the low-pressure side conduction hole and transmitting the low-pressure side oil to the sensor unit;
A differential pressure / pressure transmitter, comprising: a low pressure side overpressure conduction hole arranged to communicate with the low pressure side conduction hole and to push the high pressure side preloading diaphragm from behind.
前記高圧側過大圧伝導穴は前記低圧側予加重ダイアフラムのほぼ中央位置を背後から押すように配置され、
前記低圧側過大圧伝導穴は前記高圧側予加重ダイアフラムのほぼ中央位置を背後から押すように配置される
ことを特徴とする請求項1記載の差圧/圧力伝送器。
The high-pressure side overpressure conduction hole is arranged so as to push a substantially central position of the low-pressure side preloading diaphragm from behind,
2. The differential pressure / pressure transmitter according to claim 1, wherein the low pressure side overpressure conduction hole is disposed so as to push a substantially central position of the high pressure side preloading diaphragm from behind.
プロセスからの高圧力を高圧側オイルに伝達する高圧側プロセスダイアフラムと、
表面側が前記高圧側オイルに接し、背面側が低圧側過大圧伝導穴を有する高圧側接液面に接合させるようにして配設した高圧側予加重ダイアフラムと、
プロセスからの低圧力を低圧側オイルに伝達する低圧側プロセスダイアフラムと、
表面側が前記低圧側オイルに接し、背面側が高圧側過大圧伝導穴を有する低圧側接液面に接合させるようにして配設した低圧側予加重ダイアフラムと、
前記高圧側オイルの圧力と前記低圧側オイルの圧力との差を検出するセンサ部とを備え、
前記高圧側ダイアフラム部は、ボディの側壁面を第1の凹曲面形状に形成した高圧側接液部を備え、
前記高圧側予加重ダイアフラムは、前記第1の凹曲面に沿って接触した状態で配置され、
前記低圧側ダイアフラム部は、前記ボディの側壁面を第2の凹曲面形状に形成した低圧側接液部を備え、
前記低圧側予加重ダイアフラムは、前記第2の凹曲面に沿って接触した状態で配置される
ことを特徴とする差圧/圧力伝送器。

A high-pressure process diaphragm that transmits high pressure from the process to the high-pressure oil;
A high pressure side pre-loading diaphragm arranged so that the surface side is in contact with the high pressure side oil and the back side is joined to the high pressure side wetted surface having a low pressure side overpressure conduction hole;
A low-pressure process diaphragm that transmits low pressure from the process to the low-pressure oil;
A low pressure side pre-loading diaphragm arranged so that the surface side is in contact with the low pressure side oil and the back side is joined to the low pressure side wetted surface having a high pressure side overpressure conduction hole;
A sensor unit for detecting a difference between the pressure of the high-pressure side oil and the pressure of the low-pressure side oil;
The high pressure side diaphragm portion includes a high pressure side liquid contact portion in which the side wall surface of the body is formed in a first concave curved surface shape,
The high-pressure side pre-loading diaphragm is arranged in contact with the first concave curved surface,
The low pressure side diaphragm portion includes a low pressure side liquid contact portion in which a side wall surface of the body is formed in a second concave curved surface shape,
The differential pressure / pressure transmitter, wherein the low-pressure side preloading diaphragm is disposed in contact with the second concave curved surface.

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