JP2019200200A - 圧力測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】隔液ダイアフラムを装置ボディに溶接する工程のタクトタイムを短くすることが可能な圧力測定装置を提供する。【解決手段】第１および第２の被測定流体３，５の圧力を受ける第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２が溶接され、これらの隔液ダイアフラム１１，１２が壁の一部となる第１および第２の導圧室１５，１６が形成された装置ボディ６を備える。導圧室１５，１６内に封入液１８が封入される。第１および第２の導圧室１５，１６内の圧力を測定する圧力センサ２３を備える。第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２は、装置ボディ６に溶接された環状の板状部３２と、板状部３２より径方向の内側で第１および第２の導圧室１５，１６の内方に向けて延びる立下り部３３と、立下り部３３の底となる円板状の底部３４とを有している。【選択図】 図１

Description

本発明は、被測定流体の圧力を圧力センサ側の封入液に伝達する隔液ダイアフラムを有する圧力測定装置に関する。

従来のこの種の圧力測定装置は、例えば特許文献１に記載されているものがある。この特許文献１に開示された圧力測定装置は、被測定流体の圧力を受ける隔液ダイアフラムと、この隔液ダイアフラムが壁の一部となる導圧室を有する装置ボディとを備えている。導圧室には封入液が封入されている。装置ボディは、導圧室内の圧力を測定する圧力センサを有している。

隔液ダイアフラムは、円板状に形成されており、導圧室が液密にシールされるように、装置ボディにシーム溶接によって溶接されている。シーム溶接は、隔液ダイアフラムの外周部の全周にわたって行われている。

特開平１１−３０４６２２号公報

特許文献１に記載された圧力測定装置では、隔液ダイアフラムを装置ボディに溶接する際の作業時間が長く必要であるという問題があった。作業時間が長くなる理由は、隔液ダイアフラムがシーム溶接によって装置ボディに溶接されているからである。一般に、シーム溶接では、ワークを強く固定し難い場合、仮付けをすることがある。したがって、隔液ダイアフラムを装置ボディに溶接する場合、仮付け後にシーム溶接用のローラ電極を隔液ダイアフラムに対して転動させて行われる場合がある。すなわち、２段階に溶接を行わなければならないから、上述したように溶接作業の作業時間が長くなる。

本発明の目的は、隔液ダイアフラムを装置ボディに溶接する工程のタクトタイムを短くすることが可能な、圧力測定装置を提供することである。

この目的を達成するために、本発明に係る圧力測定装置は、被測定流体の圧力を受ける隔液ダイアフラムが溶接され、前記隔液ダイアフラムが壁の一部となる導圧室が形成された装置ボディと、前記導圧室内に封入された封入液と、前記導圧室内の圧力を測定する圧力センサとを備え、前記隔液ダイアフラムは、前記装置ボディにプロジェクション溶接によって溶接された環状の板状部と、前記板状部より径方向の内側で前記導圧室の内方に向けて延びる立下り部と、前記立下り部の底となる底部とを有しているものである。

本発明は、前記圧力測定装置において、前記装置ボディにおける前記隔液ダイアフラムが溶接される被溶接部は、環状のプロジェクション溶接用突起が突設された平坦面を有し、前記板状部は、前記平坦面に沿う形状に形成されていてもよい。

本発明は、前記圧力測定装置において、前記立下り部の側面形状は、円筒形、円錐形、球形、回転楕円形のうちいずれか一つの側面形状であってもよい。

本発明は、前記圧力測定装置において、前記立下り部の深さ方向の全長は、前記隔液ダイアフラムの厚さの５倍以上であってもよい。

本発明は、前記圧力測定装置において、円筒形または円錐形に形成された前記立下り部の曲面方向の長さは、前記立下り部の深さ方向の全長の１／２以上であってもよい。

本発明は、前記圧力測定装置において、装置ボディにおける前記隔液ダイアフラムが溶接される被溶接部と前記隔液ダイアフラムの前記板状部とは、前記装置ボディと前記隔液ダイアフラムとの間をシールするシール部を構成していてもよい。

本発明は、前記圧力測定装置において、前記装置ボディは、前記隔液ダイアフラムと前記導圧室とを有する一対の導圧部を備え、前記圧力センサは、前記一対の導圧部のうち一方の導圧部の前記導圧室内の圧力と、前記一対の導圧部のうち他方の導圧部の前記導圧室内の圧力との差圧を測定するものであってもよい。

本発明は、前記圧力測定装置において、前記隔液ダイアフラムの厚みは、５μｍ〜５００μｍであってもよい。

本発明は、前記圧力測定装置において、前記隔液ダイアフラムの前記立下り部は、深絞り加工によって形成されていてもよい。

本発明によれば、隔液ダイアフラムを装置ボディに溶接する工程のタクトタイムを短くすることが可能な圧力測定装置を提供することができる。

本発明に係る圧力測定装置の概略の構成を示す断面図である。 隔液ダイアフラムの一部を拡大して示す断面図である。 プロジェクション溶接前の要部の断面図である。 プロジェクション溶接時の要部の断面図である。 プロジェクション溶接用の突起の断面図である。 プロジェクション溶接用の突起の断面図である。 プロジェクション溶接用の突起の断面図である。 深絞り部がプロジェクション溶接部の変形を吸収する現象を説明するための要部の断面図である。 隔液ダイアフラムと装置ボディの一部を破断して示す斜視図である。 隔液ダイアフラムに作用する印加圧力と隔液ダイアフラムの中心部の変位量との関係を示すグラフである。 隔液ダイアフラムの変形例を示す断面図である。 隔液ダイアフラムの変形例を示す断面図である。 隔液ダイアフラムの変形例を示す断面図である。 圧力測定装置の変形例を示す断面図である。

以下、本発明に係る圧力測定装置の一実施の形態を図１〜図１０を参照して詳細に説明する。この実施の形態においては、本発明を差圧測定装置に適用する場合の例について説明する。図１に示す圧力測定装置１は、図１において左側に位置する第１の流体通路２を満たす第１の被測定流体３の圧力と、図１において右側に位置する第２の流体通路４を満たす第２の被測定流体５の圧力との差圧を測定する装置である。

圧力測定装置１は、第１の流体通路２と第２の流体通路４との間に設けられた装置ボディ６に各種の部品を組付けて構成されている。装置ボディ６は、圧力測定装置１のハウジングを構成するものである。装置ボディ６の一側部（図１においては左側の側部）には、第１の被測定流体３の圧力を受ける第１の隔液ダイアフラム１１がプロジェクション溶接法によって溶接されている。装置ボディ６の他側部には、第２の被測定流体５の圧力を受ける第２の隔液ダイアフラム１２がプロジェクション溶接法によって溶接されている。第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の説明は後述する。図１に示す装置ボディ６は、内部の構成を理解し易くするために一つの部品として描いてある。しかし、実際の装置ボディ６は、図示してはいないが複数の部品を組み合わせて構成されている。

装置ボディ６の内部には、第１の隔液ダイアフラム１１を有する第１の導圧部１３と、第２の隔液ダイアフラム１２を有する第２の導圧部１４とが設けられている。すなわち、装置ボディ６は、図１において左右方向に対をなす一対の第１および第２の導圧部１３，１４を有している。第１の導圧部１３は、第１の隔液ダイアフラム１１と、第１の隔液ダイアフラム１１が壁の一部となる第１の導圧室１５とによって構成されている。第２の導圧部１４は、第２の隔液ダイアフラム１２と、第２の隔液ダイアフラム１２が壁の一部となる第２の導圧室１６とによって構成されている。

第１の導圧室１５と第２の導圧室１６とは、装置ボディ６の中央部に位置するセンターダイアフラム１７によって仕切られている。これらの第１の導圧室１５内と第２の導圧室１６内とには、それぞれ封入液１８が封入されている。封入液１８は、圧力伝達媒体で、例えばオイルが用いられる。また、第１の導圧室１５と第２の導圧室１６とには、第１および第２の連通路２１，２２によって圧力センサ２３が接続されている。圧力センサ２３は、第１の連通路２１を介して伝播された第１の導圧室１５内の圧力と、第２の連通路２２を介して伝播された第２の導圧室１６内の圧力との差圧を測定する。

装置ボディ６の一側部における第１の隔液ダイアフラム１１が溶接される被溶接部２４（図１参照）と、装置ボディ６の他側部における第２の隔液ダイアフラム１２が溶接される被溶接部２５は、図９に示すように、環状の平坦面２６を有している。環状の平坦面２６の径方向内側の端縁は、第１および第２の導圧室１５，１６の開口縁である。平坦面２６の径方向の中間部には、環状のプロジェクション溶接用突起３１が突設されている。

プロジェクション溶接用突起３１は、所定の断面形状を有する突条で、平坦面２６の周方向の全域に途切れることがないように一連に形成されている。この実施の形態によるプロジェクション溶接用突起３１は、被溶接部２４，２５に機械加工を施すことによって、図５に示すように断面台形状に形成されている。断面台形状のプロジェクション溶接用突起３１の下辺の寸法Ａは、６０μｍ〜３００μｍであり、上辺の寸法Ｂは、２０μｍ〜１００μｍであり、高さの寸法Ｃは、２０μｍ〜１００μｍである。なお、プロジェクション溶接用突起３１の断面形状は台形状に限定されることはなく、適宜変更することができる。

プロジェクション溶接用突起３１は、例えば、図６に示すように、断面三角形状に形成したり、図７に示すように、外縁が円弧状となる断面山形状に形成することができる。図６に示す断面三角形状のプロジェクション溶接用突起３１の幅の寸法Ｄは、６０μｍ〜３００μｍであり、高さの寸法Ｅは、２０μｍ〜１００μｍである。図７に示す断面山形状のプロジェクション溶接用突起３１の幅の寸法Ｆは、１００μｍ〜１０００μｍであり、高さの寸法Ｇは、２０μｍ〜１００μｍである。

第１の隔液ダイアフラム１１と第２の隔液ダイアフラム１２は、複数の機能を有している。第１の機能は、第１の導圧室１５内および第２の導圧室１６内に封入液１８を封入する機能である。第２の機能は、第１の被測定流体３の圧力や第２の流体通路４の圧力を封入液１８に伝達する機能である。第３の機能は、封入液１８の膨脹、収縮に伴って第１および第２の導圧室１５の容積を増減させる機能である。

第１の隔液ダイアフラム１１と第２の隔液ダイアフラム１２とは同一の構成である。これらの第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２は、図９に示すように、円形の皿状に形成されている。これらの第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２は、金属材料からなる円板状の母材（図示せず）に深絞り加工を施して所定の形状に成形されている。第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２を形成する金属材料は、ステンレス鋼、Ni基合金、チタン、タンタルなどの耐食性を有する金属材料を用いることができる。

この実施の形態による第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の厚みは、４０μｍである。第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の厚みは、圧力測定装置１の外形の大きさに影響を与える。この理由は、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の厚みが薄ければ薄いほど弾性変形が容易になり、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２を径方向に小型化できるからである。なお、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２を実現可能な厚みは、５μｍ〜５００μｍである。

第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２は、図１および図２に示すように、外周部に位置する環状の板状部３２と、板状部３２より径方向の内側で第１および第２の導圧室１５，１６の内方に向けて延びる立下り部３３と、立下り部３３の底となる円板状の底部３４とを有している。底部３４は、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２に第１の被測定流体３や第２の被測定流体５の圧力が加えられたときに主に変位する、実質的に受圧部となる部分である。板状部３２と立下り部３３との間には、開口側の屈曲部３５が形成されている。立下り部３３と底部３４との間には、底側の屈曲部３６が形成されている。これらの屈曲部３５，３６は、それぞれ断面形状が円弧状となるように形成されている。底部３４は、底側の屈曲部３６を支点として立下り部３３に支持されている。

この実施の形態による第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２は、第１および第２の被測定流体３，５の圧力が作用したときに底部３４が図２中に二点鎖線で示すように変位する。ここでいう「変位」は、底側の屈曲部３６を支点として円板状の底部３４の中心部が厚み方向に移動するような変位である。板状部３２は、図９に示すように、装置ボディ６の平坦面２６に沿う円環板状に形成されている。板状部３２の内径Ｒ１（図３参照）は、装置ボディ６の平坦面２６の内径Ｒ２と同等かそれより小さい。この実施の形態による板状部３２の径方向の形成幅Ｗ（図４参照）は、板状部３２を装置ボディ６の被溶接部２４，２５に重ねた状態でプロジェクション溶接用突起３１が板状部３２の略中央部に接触するような幅である。しかし、板状部３２の幅Ｗは、図４に示す幅より広くすることができる。板状部３２を被溶接部２４，２５の全域が覆われるように大きく形成した場合は、プロジェクション溶接用突起３１が板状部３２の内周側に偏る位置に接触する。

立下り部３３は、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の母材に深絞り加工を施すことによって所定の形状に形成されている。この実施の形態による立下り部３３は、側面形状が円筒形の側面形状となるように形成されており、図１および図２に示すように、第１および第２の導圧室１５，１６の開口部１５ａ，１６ａ内に挿入されている。ここでいう側面形状とは、立下がり部３３が延びる方向とは直交する方向から見たときの形状である。深絞り加工は、たとえば、円板からコップ状の底付き円筒容器をつくる場合のように、所定の輪郭形状に剪断した平板素材を、ダイスおよびポンチとよばれるメス・オス一対の金型を用いて成形する作業である。板状部３２は、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２を深絞り加工で成形する際にダイに載置されていた部分、すなわち円板状の母材の外周部である。この実施の形態による立下り部３３は、円筒からなる円筒部３７を有している。円筒部３７は、外周面３７ａが立下り部３３の軸線Ｃ（図１参照）と平行に延びている。

すなわち、立下り部３３は、板状部３２の厚み方向であって、板状部３２と平行な仮想の平面（図示せず）とは直交する方向に延びている。なお、深絞り加工によって成形された成形品が深絞り加工後に僅かに復元する現象であるスプリングバックが円筒部３７にも生じるために、板状部３２側の外径は、底部３４側の外径より僅かに大きい。円筒部３７は、上述したスプリングバックによる傾斜より大きく傾斜するように形成することができるし、外周面３７ａが軸線Ｃに対してスプリングバックによる傾斜方向とは反対方向に所定の角度だけ傾斜するように形成することができる。

この実施の形態による立下がり部３３の曲面方向の長さ（立下がり部３３の外周面の一端から他端までの長さであって、図２において符号Ｈ１で示す長さ）は、図２に示すように、立下り部３３の深さ方向の全長Ｈ２の１／２以上となるように形成されている。なお、長さＨ１は、全長Ｈ２の１／２より短くすることができる。立下り部３３の軸線方向の長さＨ１が長いほど、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の歪みが吸収され易くなる。立下り部３３が歪みを吸収することについての説明は後述する。
立下がり部３３の深さ方向の全長Ｈ２は、第１および第２の隔壁ダイアフラム１１，１２の厚さの５倍以上である。

第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２を装置ボディ６に溶接するためには、先ず、図４に示すように、装置ボディ６の被溶接部２４，２５に板状部３２を重ねる。このとき、被溶接部２４，２５のプロジェクション溶接用突起３１が板状部３２に接触する。そして、板状部３２にプロジェクション溶接用の電極４１を重ね、被溶接部２４，２５と板状部３２とが互いに押し合うように、電極４１と装置ボディ６とに所定の荷重Ｆを加える。しかる後、電極４１を介して被溶接部２４，２５と板状部３２とに通電し、プロジェクション溶接用突起３１に電流を集中させて抵抗溶接を行う。プロジェクション溶接用突起３１が溶接中につぶされて溶接部となることにより溶接が終了する。

プロジェクション溶接用突起３１の全域が溶接部になることにより、被溶接部２４，２５と板状部３２とが装置ボディ６と第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２との間をシールするシール部４２（図１および図２参照）を構成するようになる。ここでいう「シール」とは、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２と装置ボディ６との間を空気や封入液１８などが通過することがないように封止された状態のことである。このため、シール部４２は、封止部と言い換えることができる。

第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２を装置ボディ６に溶接するプロジェクション溶接は、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の材質や厚みなどに応じて、プロジェクション溶接法による溶接形態を変えてもよい。溶接形態としては、固相接合と、ナゲット（図示せず）を形成する接合とがある。

このように装置ボディ６に溶接された第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２は、それぞれ立下り部３３を有しているから、第１および第２の被測定流体３，５の圧力が加えられたときに底部３４が正しく変位して封入液１８に圧力を伝達する。ここでいう「正しく変位する」とは、底部３４が底側の屈曲部３６を支点にして変位し、しかも、底部３４の中央部で変位量が最大となるように底部３４の全体が厚み方向に弾性変形することをいう。

立下り部３３を有していない隔液ダイアフラム（図示せず）を装置ボディ６にプロジェクション溶接法で溶接すると、プロジェクション溶接中に隔液ダイアフラムに熱歪みが生じることが原因で隔液ダイアフラムが溶接部でスリップして、溶接部近傍が変形することがある。このような場合には、ダイアフラム全体が歪んだりダイアフラムに皺や凹凸が生じる。このようにダイアフラムに歪みが生じると、いわゆるバックリングと呼ばれる現象が生じる。バックリング現象が生じると、隔液ダイアフラムが被測定流体の圧力で弾性変形するときに、印加圧力の増加あるは減少に対して変位量が増加あるいは減少する割合が一定になり難く、圧力測定装置の性能が低くなってしまう。

しかし、この実施の形態による第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２は、板状部３２の径方向内側に立下り部３３を有しており、溶接時に板状部３２で生じた変形が立下り部３３で吸収されるから、底部３４が歪んで上述したバックリングが起こるようなことはない。プロジェクション溶接時に板状部３２が変形により径方向の内側あるいは外側に変位すると、図８中に二点鎖線で示すように、立下り部３３が底側の屈曲部３６を中心にして揺動するように（開口側の内径が縮小あるいは拡大するように）変位する。このため、板状部３２の溶接時の熱歪みが立下り部３３で吸収され、底部３４の支点が熱歪みの影響を受けることはない。

この結果、底部３４が第１および第２の被測定流体３，５の圧力変化に追従して正しく変形するようになり、図１０に示すように、印加圧力の増加あるいは減少に対して底部３４の変位量の増加あるいは減少する割合が一定になる。すなわち、底部３４が変位するときの支点がプロジェクション溶接による熱歪みを受けることがないから、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２のヒステリシス特性が向上する。このことは、板状部３２の熱歪みは、ヒステリシス特性に大きな影響を及ぼすことはないことを意味する。

第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２に立下り部３３が設けられていない場合（円板状のダイアフラムの場合）、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の厚みが相対的に薄いと皺が発生し、厚みが相対的に厚いと、中心が撓んで全体が丸く張り出すか凹むようになる。この実施の形態に示したように立下り部３３を備えると、底部３４に皺が発生することはなく、底部３４の全体が丸く張り出したり凹むことはない。

このように構成された圧力測定装置１においては、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２として装置ボディ６にプロジェクション溶接によって溶接可能なものを用いているから、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２を装置ボディ６に溶接するにあたってプロジェクション溶接法を採用することができる。このため、溶接作業が簡略化される。この理由は、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２を装置ボディ６にシーム溶接によって溶接する場合と較べると、溶接を一度に行うことができるからである。また第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２を電極４１で押さえるので、固定治具が不要になるメリットもある。

したがって、この実施の形態によれば、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２を装置ボディ６に溶接する工程のタクトタイムを短くすることが可能な圧力測定装置を提供することができる。
また、この実施の形態による圧力測定装置１の第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２は、立下り部３３を有しているから、溶接時に板状部３２で生じる変形が立下り部３３で吸収され、底部３４の歪みに起因するバックリングが起こるようなことはない。このため、この実施の形態による圧力測定装置１は、測定精度が高くなる。

さらに、この実施の形態によれば、ハステロイＣ２７６（登録商標）やタンタルなどからなる第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２（耐食バリアダイアフラム）を装置ボディ６にプロジェクション溶接によって界面接合できるから、耐食性がより一層高い圧力測定装置１が得られる。この理由は２つある。第１の理由は、接液面に装置ボディ６の材料成分が露出することがないからである。従来においては、耐食バリアダイアフラムを装置ボディ６に溶接する場合には、特許文献１に開示されているように、ハステロイ（登録商標）やタンタルからなる耐食リングが必要になる。しかし、この実施の形態のように耐食ダイアフラムを界面接合できると、耐食リングが不要になるから、従来と較べて部品数が減少してコストダウンを図ることができる。
第２の理由は、溶接部が装置ボディ６の材料成分で希釈されることがないからである。

この実施の形態による第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の立下り部３３は、板状部３２の厚み方向に延びている。
このため、立下り部３３が板状部３２に対して直角に絞られ、底部３４が立下り部３３に対して直交するようになる。底部３４が被測定流体の圧力で変形するときの底部３４の支点は、立下り部３３との境界部分（底側の屈曲部３６）になる。すなわち、第１および第２の被測定流体３，５の圧力変化を底部３４のみで受けるようになるから、印加圧力の増加あるは減少に対して第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の変位量が増加あるいは減少する割合が一定になり易い。
したがって、この実施の形態によれば、検出精度がより一層高くなる圧力測定装置を提供することができる。

この実施の形態による立下り部３３は、外周面３７ａが軸線と平行に延びる円筒からなる円筒部３７を有している。
このため、底部３４の支点の位置が円筒部３７の分だけ板状部３２から離れることになるとともに、板状部３２の歪みが立下り部３３で周方向に分散し易くなるので、熱歪みの影響をより一層受け難くなって圧力測定装置１の検出精度が更に高くなる。

この実施の形態による立下がり部３３の曲面方向の長さＨ１は、立下り部３３の深さ方向の全長Ｈ２の１／２以上である。このため、板状部３２の変形を立下り部３３で吸収するにあたって容量が十分に多くなるから、底部３４がより一層歪み難く、検出精度の更なる向上を図ることができる。

この実施の形態による装置ボディ６の被溶接部２４，２５と第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の板状部３２とは、装置ボディ６と第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２との間をシールするシール部４２を構成している。
第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２を装置ボディ６に溶接するにあたっては、板状部３２を全周にわたって溶接するのではなく、周方向の複数の部位のみを装置ボディ６に溶接することが考えられる。この場合、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２と装置ボディ６との間のシールは、溶接部より径方向外側あるいは溶接部の真上にＯリング（図示せず）や環状のガスケット（図示せず）などのシール部材を設けることにより行われる。

このような構成では、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２がシール部材との接触により破損することがないように第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２を十分な剛性が得られる厚みとなるように厚く形成する必要がある。しかし、この実施の形態においては、装置ボディ６と第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２との間をシールするシール部材は不要であるから、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の厚みを可能な限り薄くすることができる。第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２を薄く形成できると、底部３４の変形が容易になるから、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の径を小さくすることができ、圧力測定装置１の小型化を図ることができる。

この実施の形態による装置ボディ６は、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２と第１および第２の導圧室１５，１６とを有する一対の第１および第２の導圧部１３，１４と、これらの導圧部の導圧室１５，１６どうしを仕切るセンターダイアフラム１７とを備えている。圧力センサ２３は、一対の第１および第２の導圧部１３，１４のうち一方の導圧部１３の導圧室１５内の圧力と、他方の導圧部１４の導圧室１６内の圧力との差圧を検出する。
このため、この実施の形態によれば、一方の導圧室の圧力と他方の導圧室の圧力との差圧を高い精度で測定可能な差圧測定装置を実現することができる。

この実施の形態による第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２の厚みは、５μｍ〜５００μｍとすることができる。このため、この実施の形態においては、測定可能な圧力、隔液ダイアフラムの外径などが異なる多種類の圧力測定装置を提供することができる。

上述した実施の形態による立下り部３３は、円環板状の板状部３２とは直交する方向に延びている。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることはなく、立下り部３３が板状部３２に対して僅かに傾斜して延びるように形成されていたとしても、同様の効果が得られる。
上述した実施の形態によるプロジェクション溶接用突起３１は、装置ボディ６の被溶接部２４，２５に設けられている。しかし、プロジェクション溶接用突起３１は、第１および第２の隔液ダイアフラム１１，１２に設けることができる。この場合、立下り部３３をプレス加工によって形成するときに同時にプロジェクション溶接用突起３１を成形することができる。

立下り部３３を成形する加工方法は、深絞り加工に限定されることはない。すなわち、金属板を塑性変形させて所定の形状に成形する加工方法であれば、どのような加工方法であってもよい。

立下り部３３の側面形状は、円筒形の側面形状に限定されることはなく、立下り部３３と底部３４との境界からなる支点（屈曲部３６）が板状部３２より所定の長さだけ第１の導圧室１５または第２の導圧室１６の内方に位置するように、底部３４が板状部３２に対して段差をもって厚み方向に偏って位置するような形状であれば、どのような形状でもよい。この場合、板状部３２の内径Ｒ１の１／２以上の長さだけ支点が板状部３２から第１の導圧室１５または第２の導圧室１６の内方に離れることが望ましい。

支点が板状部３２の内径Ｒ１の１／２以上の長さだけ板状部３２から第１の導圧室１５または第２の導圧室１６の内方に離れるような立下り部３３は、例えば図１１〜図１３に示すように形成することができる。図１１に示す立下り部３３の側面形状は、円錐形の側面形状である。図１１に示す立下り部３３の外周面３３ａは、底部３４に向かうにしたがって外径が次第に小さくなるテーパー面となるように形成されている。図１１に示す立下がり部３３においても、曲面方向の長さＨ１が立下り部３３の深さ方向の全長Ｈ２の１／２以上となるように形成されている。

図１２に示す立下り部３３の側面形状は、球形の側面形状である。すなわち、図１２に示す立下り部３３は、図１２中に二点鎖線で示す仮想の球５１の外面の一部となるように形成されている。図１３に示す立下り部３３は、回転楕円形に形成されている。ここでいう「回転楕円形」とは、図１３中に二点鎖線で示すように、仮想の楕円５２の一部を立下り部３３の軸線Ｃを中心として回転させたような形状である。

本発明を差圧測定装置に適用する場合は、装置ボディ６を図１４に示すように構成することができる。図１４において、図１〜図１０によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。図１４に示す装置ボディ６は、第１の導圧室１５と第２の導圧室１６との一方の圧力が他方の圧力に影響を及ぼすことがないように形成されている。

すなわち、図１４に示す装置ボディ６は、図１に示す実施の形態を採るときに用いられていたセンターダイアフラム１７を備えていない。図１４に示す構成を採る場合であっても、上述した実施の形態を採るときと同様に、第１および第２の隔液ダイアフラムを溶接する工程のタクトタイムが短い圧力測定装置を提供することができる。

上述した実施の形態は、本発明を差圧測定装置に適用する例を示した。しかし、本発明に係る圧力測定装置は、差圧測定装置に限定されることはなく、隔液ダイアフラムを有する圧力測定装置であればどのような圧力測定装置にも適用可能である。

１…圧力測定装置、３…第１の被測定流体、５…第２の被測定流体、６…装置ボディ、１１…第１の隔液ダイアフラム、１２…第２の隔液ダイアフラム、１３…第１の導圧部、１４…第２の導圧部、１５…第１の導圧室、１６…第２の導圧室、１７…センターダイアフラム、１８…封入液、２３…圧力センサ、２４，２５…被溶接部、２６…平坦面、３１…プロジェクション溶接用突起、３２…板状部、３３…立下り部、３４…底部、３７…円筒部、４２…シール部。

Claims (9)

1. 被測定流体の圧力を受ける隔液ダイアフラムが溶接され、前記隔液ダイアフラムが壁の一部となる導圧室が形成された装置ボディと、
   前記導圧室内に封入された封入液と、
   前記導圧室内の圧力を測定する圧力センサとを備え、
   前記隔液ダイアフラムは、
   前記装置ボディにプロジェクション溶接によって溶接された環状の板状部と、
   前記板状部より径方向の内側で前記導圧室の内方に向けて延びる立下り部と、
   前記立下り部の底となる底部とを有していることを特徴とする圧力測定装置。
2. 前記装置ボディにおける前記隔液ダイアフラムが溶接される被溶接部は、環状のプロジェクション溶接用突起が突設された平坦面を有し、
   前記板状部は、前記平坦面に沿う形状に形成されていることを特徴とする、請求項１記載の圧力測定装置。
3. 前記立下り部の側面形状は、円筒形、円錐形、球形、回転楕円形のうちいずれか一つの側面形状であることを特徴とする、請求項１または２記載の圧力測定装置。
4. 前記立下り部の深さ方向の全長は、前記隔液ダイアフラムの厚さの５倍以上であることを特徴とする、請求項３記載の圧力測定装置。
5. 円筒形または円錐形に形成された前記立下り部の曲面方向の長さは、前記立下り部の深さ方向の全長の１／２以上であることを特徴とする、請求項３または４記載の圧力測定装置。
6. 前記装置ボディにおける前記隔液ダイアフラムが溶接される被溶接部と前記隔液ダイアフラムの前記板状部とは、前記装置ボディと前記隔液ダイアフラムとの間をシールするシール部を構成していることを特徴とする、請求項１〜５のうちいずれか一つに記載の圧力測定装置。
7. 前記装置ボディは、
   前記隔液ダイアフラムと前記導圧室とを有する一対の導圧部を備え、
   前記圧力センサは、前記一対の導圧部のうち一方の導圧部の前記導圧室内の圧力と、前記一対の導圧部のうち他方の導圧部の前記導圧室内の圧力との差圧を測定するものであることを特徴とする、請求項１〜６のうちいずれか一つに記載の圧力測定装置。
8. 前記隔液ダイアフラムの厚みは、５μｍ〜５００μｍであることを特徴とする、請求項１〜７のうちいずれか一つに記載の圧力測定装置。
9. 前記隔液ダイアフラムの前記立下り部は、深絞り加工によって形成されていることを特徴とする、請求項１〜８のうちいずれか一つに記載の圧力測定装置。

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