JP2011506980A5

JP2011506980A5 -

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Publication number: JP2011506980A5
Application number: JP2010538305A
Authority: JP
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2028-12-03

Claims

隔膜圧力測定セル構造において、次のものを含んでおり、すなわち、
Ａｌ₂Ｏ₃セラミックまたはサファイアの群のいずれか１つの材料からなるハウジング本体（２）であって、前記ハウジング本体（２）は前面と裏面とを有しているものと、
Ａｌ₂Ｏ₃セラミックまたはサファイアの群のいずれか１つの材料からなる、前記ハウジング本体（２）と向き合うように配置された隔膜（６）であって、前記隔膜（６）は実質的に平坦であり、その円周に縁部領域を有しており、該縁部領域は第１のシール材（８）によって前記ハウジング本体（２）と結合されており、それによって前記ハウジング本体（２）と前記隔膜（６）の間に基準圧力室（５）を形成しており、前記隔膜（６）は互いに向き合って位置する第１および第２の表面を有しており、前記第１の表面は前記ハウジング本体（２）の表面と向き合うように配置されており、前記隔膜（６）の前記第２の表面は、セラミックの前記隔膜圧力測定セル（１７）を測定されるべき媒体と接続する測定接続開口部（４０）に暴露された外側表面を形成しており、前記ハウジング本体（２）の表面の少なくとも中央領域には、圧力測定信号を形成するために、前記隔膜（６）の撓みを検出する手段が設けられているものと、
前記ハウジング本体（２）の裏面にシールガラス（８）によって取り付けられたセラミックの支持体（１）であって、該支持体は前記ハウジング本体（２）を取り囲むように突出して第１の封止面を形成する表面領域を有しており、前記セラミックの支持体（１）は裏面を有しているものと、
前記セラミックの隔膜圧力測定セル（１７）を収容し、前記セラミックの支持体（１）を保持および固定する管状のセンサハウジング（１９）であって、前記管状のセンサハウジング（１９）は前記第１の封止面に対して対応するように配置された第２の取り囲む封止面を内側に有しているものと、
前記第１および第２の封止面の間の金属シールリング（１８）であって、前記両方の封止面を押し合わされた位置に保つ、前記セラミックの支持体（１）の裏面にある圧着手段（２０）を有しているものとを含んでいる隔膜圧力測定セル構造。
前記金属シールリング（１８）はその表面で可延性の材料（２１）によりコーティングされていることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記金属シールリング（１８）はその表面で可延性の金属（２１）によりコーティングされていることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記金属（２１）は、金である、請求項３に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記金属シールリング（１８）はその表面でセラミック材料（２１）によりコーティングされていることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記ハウジング本体（２）の裏面にある前記セラミックの支持体（１）は前記支持体（１）の少なくとも部分領域においてシールガラス（８）によって前記ハウジング本体（２）の裏面に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記金属シールリング（１８）はその表面で可延性の材料（２１）によりコーティングされており、前記セラミックの支持体（１）の少なくとも一部と前記ハウジング本体（２）との間のシールガラス（８）による前記ハウジング本体（２）の裏面への前記支持体（１）の取付が意図されており、前記シールガラス（８）は前記第１の封止面に向かって延びており、それにより前記第１の封止面が前記金属シールリング（１８）と接触するようになっていることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記セラミックの支持体（１）の少なくとも一部と前記ハウジング本体（２）との間のシールガラス（８）による前記ハウジング本体（２）の裏面への前記セラミックの支持体（１）の取付が意図されており、前記シールガラス（８）は、前記ハウジング本体（２）が前記支持体（１）と結合されている領域の範囲外に、耐食性のコーティング（２２）を有していることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記耐食性のコーティング（２２）は酸化アルミニウムからなることを特徴とする、請求項８に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記セラミックの支持体は円板状であることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記隔膜（６）はサファイアの形態の酸化アルミニウムでできていることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記ハウジング本体（２）は少なくとも部分的にサファイアの形態の酸化アルミニウムセラミックでできており、サファイアは光学窓を形成するために前記ハウジング本体（２）の中央領域に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記光学窓はシール材によって前記ハウジング本体（２）へ真空気密に挿入されたサファイアからなる単一の部分として構成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記ハウジング本体（２）の少なくとも中央領域には光学窓が形成されており、前記窓と向かい合うように前記隔膜（６）の表面の少なくとも一部が光学的に反射をするように構成されており、前記基準圧力室（５）の外部で前記窓と向かい合いながらこれと間隔をおいて、前記隔膜（６）の表面に光を導入および導出するための光ファイバ（３３）が配置されており、前記隔膜（６）の表面へ光を光学結合するために前記光ファイバ（３３）と前記窓の間にレンズ（３０）が設けられており、それにより前記隔膜（６）の撓みの程度をファブリ・ペロー干渉計によって検出するための測定構造が構成されるようになっていることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記隔膜（６）の表面の少なくとも１つの領域は光学的に反射をするように構成されており、この光学的に反射をする領域と向かい合うように光ファイバ（３３）が前記ハウジング本体（２）に封止をするように埋設されており、前記光ファイバは前記隔膜（６）の反射をする表面へ光を導入および導出するために前記基準圧力室（５）まで達しており、それにより前記隔膜（６）の撓みの程度をファブリ・ペロー干渉計によって検出するための測定構造が構成されるようになっていることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記隔膜（６）の表面と前記ハウジング本体（２）の向かい合う表面はいずれも少なくとも部分的に導電性材料でコーティングされており、それによってコンデンサを形成しており、そのキャパシタンスは前記隔膜（６）の撓みの程度に依存して決まり、それによって撓みの程度を表す目安となることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記測定セル構造は少なくとも１．０から５００ｂａｒの範囲内の圧力のための高圧測定セルを構成していることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記測定セル構造は少なくとも１５０℃から６５０℃の範囲内の温度のための高温測定セルを構成していることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記測定セル構造は真空測定セルを構成していることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記測定セル構造は油田採掘穴での高圧測定セルを構成していることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
金属リング（３４）が設けられており、該金属リングは前記金属シールリング（１８）と同じ軸に配置されるとともに少なくとも同じ半径を含んでおり、前記金属リング（３４）は前記セラミックの支持体（１）の裏面と押圧部分（２０）との間に配置されており、前記金属リング（３４）の材料は十分に軟質であり、セラミックの表面構造によって変形し、十分に硬質であり、測定されるべき印加された圧力に耐え、形状安定的であることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。
前記支持体１と前記ハウジング本体２は同一の材料からなるように一体的に構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の隔膜圧力測定セル構造。