JP2020187047A - Pressure sensor - Google Patents

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鮎美 津嶋
Ayumi Tsushima
鮎美 津嶋
智久 徳田
Tomohisa Tokuda
智久 徳田
田中 達夫
Tatsuo Tanaka
達夫 田中
渉吾 田島
Shogo Tajima
渉吾 田島
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Abstract

To provide a pressure sensor which can reduce influence of heat on a sensor element.SOLUTION: The present invention includes a body 3, which contains a closed space 18 and includes a sensor element 15 in the closed space 18, the sensor element obtaining a signal according to a detected pressure. The present invention also includes: a lower-pressure side pressure guiding pipe 25 and a higher-pressure side pressure guiding pipe 26, which support the sensor element 15 and function as a part of a pressure guiding path for transmitting a pressure to the sensor element 15. The closed space 18 is in a vacuum state, or is filled with an inert gas, or is filled with air.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、圧力センサに関する。 The present invention relates to a pressure sensor.

差圧発信器に関する技術が開発されている。上記技術としては、例えば特許文献1に記載の技術が挙げられる。 Technology related to differential pressure transmitters has been developed. Examples of the above-mentioned technique include the technique described in Patent Document 1.

特開2015−194343号公報JP 2015-194343

例えば特許文献1に記載の差圧発信器などの、圧力を検出する圧力センサにおいては、センサ素子(あるいはセンサチップ)が熱の影響を受けることを抑制することが要請されている。 For example, in a pressure sensor that detects pressure, such as the differential pressure transmitter described in Patent Document 1, it is required to suppress the influence of heat on the sensor element (or sensor chip).

本発明の目的は、センサ素子が熱の影響を受けることを抑制することが可能な圧力センサを提供することである。 An object of the present invention is to provide a pressure sensor capable of suppressing the influence of heat on a sensor element.

この目的を達成するために本発明に係る圧力センサは、内部に閉空間を有し、検出された圧力に応じた信号を得るセンサ素子が前記閉空間に配置されるボディと、前記センサ素子を支持し、前記センサ素子へ圧力を伝達する導圧路の一部として機能する導圧パイプと、を備え、前記閉空間は、真空状態、不活性ガスで満たされている状態、あるいは、空気で満たされている状態であるものである。 In order to achieve this object, the pressure sensor according to the present invention has a body having a closed space inside and a sensor element for obtaining a signal corresponding to the detected pressure is arranged in the closed space, and the sensor element. It comprises a pressure guiding pipe that supports and functions as part of a pressure guiding path that transmits pressure to the sensor element, and the closed space is in a vacuum state, filled with an inert gas, or in air. It is in a state of being satisfied.

本発明は、前記圧力センサにおいて、前記センサ素子は、前記閉空間の境界から離隔して配置されていてもよい。 In the present invention, in the pressure sensor, the sensor element may be arranged apart from the boundary of the closed space.

本発明は、前記圧力センサにおいて、前記センサ素子は、前記センサ素子の一部が前記閉空間の境界に接するように配置されていてもよい。 In the present invention, in the pressure sensor, the sensor element may be arranged so that a part of the sensor element is in contact with the boundary of the closed space.

本発明は、前記圧力センサにおいて、前記導圧パイプは、第1の圧力を伝達する第1の導圧路の一部として機能する第1の導圧パイプと、第2の圧力を伝達する第2の導圧路の一部として機能する第2の導圧パイプと、を含み、前記センサ素子は、前記第1の圧力と前記第2の圧力との差圧に応じた信号を得るものであってもよい。 According to the present invention, in the pressure sensor, the pressure guiding pipe transmits a first pressure guiding pipe and a second pressure guiding pipe that functions as a part of a first pressure guiding path for transmitting the first pressure. A second pressure guiding pipe that functions as a part of the pressure guiding path 2 is included, and the sensor element obtains a signal corresponding to a differential pressure between the first pressure and the second pressure. There may be.

本発明によれば、センサ素子が熱の影響を受けることを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the influence of heat on the sensor element.

本発明に係る圧力センサが搭載された差圧発信器の概略の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic structure of the differential pressure transmitter equipped with the pressure sensor which concerns on this invention. 要部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which shows the main part enlarged. 他の実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other embodiment. 他の実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other embodiment. 他の実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other embodiment.

(第1の実施の形態)
以下、本発明に係る圧力センサの一実施の形態を図1および図2を参照して詳細に説明する。この実施の形態においては、本発明に係る圧力センサを差圧発信器に搭載する場合の一例について説明する。
(First Embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the pressure sensor according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. In this embodiment, an example of mounting the pressure sensor according to the present invention on the differential pressure transmitter will be described.

図1に示す差圧発信器1は、本発明に係る圧力センサ2を収容するボディ3と、円筒状のカバー4とを備えている。ボディ3は、カバー4の一端部(図1においては下側の端部)に中央部が嵌合する状態でカバー4に固着されている。このため、円筒状のカバー4の一端部は、ボディ3によって閉塞されている。ボディ3とカバー4は、例えばステンレス鋼などの金属材料によって形成されている。 The differential pressure transmitter 1 shown in FIG. 1 includes a body 3 for accommodating the pressure sensor 2 according to the present invention, and a cylindrical cover 4. The body 3 is fixed to the cover 4 in a state where the central portion is fitted to one end portion (lower end portion in FIG. 1) of the cover 4. Therefore, one end of the cylindrical cover 4 is closed by the body 3. The body 3 and the cover 4 are made of a metal material such as stainless steel.

ボディ3は、図1において左側に位置する低圧側接液部5と、図1において右側に位置する高圧側接液部6とを有している。低圧側接液部5には、低圧側バリアダイアフラム7が壁の一部となるように低圧側受圧室8が設けられている。高圧側接液部6には、高圧側バリアダイアフラム9が壁の一部となるように高圧側受圧室10が設けられている。低圧側バリアダイアフラム7および高圧側バリアダイアフラム9は、図示していない被計測流体の圧力で押されて変位する。 The body 3 has a low-pressure side liquid contact portion 5 located on the left side in FIG. 1 and a high-pressure side liquid contact portion 6 located on the right side in FIG. The low-pressure side liquid contact portion 5 is provided with a low-pressure side pressure receiving chamber 8 so that the low-pressure side barrier diaphragm 7 becomes a part of the wall. The high-pressure side liquid contact portion 6 is provided with a high-pressure side pressure receiving chamber 10 so that the high-pressure side barrier diaphragm 9 becomes a part of the wall. The low pressure side barrier diaphragm 7 and the high pressure side barrier diaphragm 9 are pushed and displaced by the pressure of the fluid to be measured (not shown).

低圧側受圧室8は、ボディ3内とカバー4内とに形成された第1の導圧路11を介して圧力センサ2に接続されている。高圧側受圧室10は、ボディ3内とカバー4内とに形成された第2の導圧路12を介して圧力センサ2に接続されている。第1の導圧路11と第2の導圧路12には、それぞれ圧力伝達媒体13が充填されている。 The low-pressure side pressure receiving chamber 8 is connected to the pressure sensor 2 via a first pressure guiding path 11 formed in the body 3 and the cover 4. The high-pressure side pressure receiving chamber 10 is connected to the pressure sensor 2 via a second pressure guiding path 12 formed in the body 3 and the cover 4. The first pressure guiding path 11 and the second pressure guiding path 12 are each filled with a pressure transmission medium 13.

圧力センサ2は、カバー4の中空部4a内に嵌合するハウジング14と、このハウジング14の中に収容されたセンサ素子15とを有している。ハウジング14は、有底円筒状に形成されたセンサヘッダー16と、センサヘッダー16の開口部を閉塞する蓋体17とによって構成されている。センサヘッダー16と蓋体17もステンレス鋼などの金属材料によって形成されている。センサヘッダー16の中には、蓋体17で閉塞された閉空間18が形成されている。センサヘッダー16は、底部16aがボディ3と対向する状態でボディ3およびカバー4と嵌合し、ボディ3およびカバー4に液密となるように固着されている。蓋体17は、センサヘッダー16の開口部16bに嵌合して気密となるように固着されている。 The pressure sensor 2 has a housing 14 that fits in the hollow portion 4a of the cover 4, and a sensor element 15 housed in the housing 14. The housing 14 is composed of a sensor header 16 formed in a bottomed cylindrical shape and a lid 17 that closes an opening of the sensor header 16. The sensor header 16 and the lid 17 are also made of a metal material such as stainless steel. A closed space 18 closed by a lid 17 is formed in the sensor header 16. The sensor header 16 is fitted to the body 3 and the cover 4 with the bottom portion 16a facing the body 3, and is fixed to the body 3 and the cover 4 so as to be liquid-tight. The lid 17 is fitted into the opening 16b of the sensor header 16 and fixed so as to be airtight.

センサヘッダー16には、上述した第1の導圧路11に接続される第3の導圧路21と、上述した第2の導圧路12に接続される第4の導圧路22とが形成されている。この実施の形態においては、カバー4とセンサヘッダー16との嵌合部に第1の導圧路11が形成されているために、第3の導圧路21は、センサヘッダー16の外周面からセンサヘッダー16の軸心部に向けて延びるように形成されている。また、この実施の形態においては第2の導圧路12がセンサヘッダー16の底部16aとボディ3との間に形成されているために、第4の導圧路22は、センサヘッダー16の底部16a内を軸線方向に延びている。第3の導圧路21と第4の導圧路22は、圧力伝達媒体13で満たされている。 The sensor header 16 includes a third pressure guiding path 21 connected to the first pressure guiding path 11 described above and a fourth pressure guiding path 22 connected to the second pressure guiding path 12 described above. It is formed. In this embodiment, since the first pressure guiding path 11 is formed in the fitting portion between the cover 4 and the sensor header 16, the third pressure guiding path 21 is from the outer peripheral surface of the sensor header 16. It is formed so as to extend toward the axial center of the sensor header 16. Further, in this embodiment, since the second pressure guiding path 12 is formed between the bottom portion 16a of the sensor header 16 and the body 3, the fourth pressure guiding path 22 is the bottom portion of the sensor header 16. It extends in the axial direction in 16a. The third pressure guiding path 21 and the fourth pressure guiding path 22 are filled with the pressure transmission medium 13.

第1の導圧路11と第3の導圧路21は、低圧側接液部5から圧力伝達媒体13によって圧力を伝達する低圧側導圧路23を構成している。一方、第2の導圧路12と第4の導圧路22は、高圧側接液部6から圧力伝達媒体13によって圧力を伝達する高圧側導圧路24を構成している。 The first pressure guiding path 11 and the third pressure guiding path 21 constitute a low pressure side pressure guiding path 23 for transmitting pressure from the low pressure side liquid contact portion 5 by the pressure transmission medium 13. On the other hand, the second pressure guiding path 12 and the fourth pressure guiding path 22 form a high pressure side pressure guiding path 24 for transmitting pressure from the high pressure side liquid contact portion 6 by the pressure transmission medium 13.

センサヘッダー16の底部16aであって径方向の中心部には、低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26とがそれぞれセンサヘッダー16の軸線方向に延びるように設けられている。これらの低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26は、それぞれステンレス鋼などの金属材料によって形成されている。低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26は、圧力センサ2へ圧力を伝達する導圧路の一部として機能する。低圧側導圧パイプ25は、第3の導圧路21に一端部が接続された状態で他端部が閉空間18内に臨んでいる。高圧側導圧パイプ26は、第4の導圧路22に一端部が接続された状態で他端部が閉空間18内に臨んでいる。低圧側導圧パイプ25は、圧力伝達媒体13で満たされて低圧側導圧路23から圧力が伝達される。高圧側導圧パイプ26は、圧力伝達媒体13で満たされて高圧側導圧路24から圧力が伝達される。低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26は、図2に示すように、それぞれ接着剤27によってセンサヘッダー16に接着されている。 At the bottom 16a of the sensor header 16 and at the center in the radial direction, a low pressure side pressure guiding pipe 25 and a high pressure side pressure guiding pipe 26 are provided so as to extend in the axial direction of the sensor header 16, respectively. The low pressure side pressure guiding pipe 25 and the high pressure side pressure guiding pipe 26 are each made of a metal material such as stainless steel. The low pressure side pressure guiding pipe 25 and the high pressure side pressure guiding pipe 26 function as a part of the pressure guiding path for transmitting the pressure to the pressure sensor 2. The low-pressure side pressure guiding pipe 25 has one end connected to the third pressure guiding path 21 and the other end facing the closed space 18. The high-pressure side pressure guiding pipe 26 has one end connected to the fourth pressure guiding path 22 and the other end facing the closed space 18. The low pressure side pressure guiding pipe 25 is filled with the pressure transmission medium 13 and pressure is transmitted from the low pressure side pressure guiding passage 23. The high pressure side pressure guiding pipe 26 is filled with the pressure transmission medium 13 and pressure is transmitted from the high pressure side pressure guiding path 24. As shown in FIG. 2, the low-pressure side pressure guiding pipe 25 and the high-pressure side pressure guiding pipe 26 are respectively adhered to the sensor header 16 by an adhesive 27.

低圧側導圧パイプ25の他端部および高圧側導圧パイプ26の他端部にはセンサ素子15が接続されている。センサ素子15は、低圧側接液部5の圧力が低圧側導圧路23と低圧側導圧パイプ25とを介して伝達されるとともに、高圧側接液部6の圧力が高圧側導圧路24と高圧側導圧パイプ26とを介して伝達される。この実施の形態においては、低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26とのうちいずれか一方のパイプが請求項4記載の発明でいう「第1の圧力を伝達する第1の導圧路の一部として機能する第1の導圧パイプ」に相当し、他方のパイプが請求項4記載の発明でいう「第2の圧力を伝達する第2の導圧路の一部として機能する第2の導圧パイプ」に相当する。 The sensor element 15 is connected to the other end of the low pressure side pressure guiding pipe 25 and the other end of the high pressure side pressure guiding pipe 26. In the sensor element 15, the pressure of the low pressure side liquid contact portion 5 is transmitted through the low pressure side pressure guiding path 23 and the low pressure side pressure guiding pipe 25, and the pressure of the high pressure side liquid contact portion 6 is transmitted to the high pressure side pressure guiding path. It is transmitted via the 24 and the high pressure side pressure guiding pipe 26. In this embodiment, one of the low pressure side pressure guiding pipe 25 and the high pressure side pressure guiding pipe 26 has the "first pressure guiding that transmits the first pressure" according to the invention of claim 4. Corresponding to the "first pressure guiding pipe that functions as a part of the path", the other pipe functions as a part of the "second pressure guiding path that transmits the second pressure" according to the invention of claim 4. It corresponds to the "second pressure guiding pipe".

センサ素子15の内部には、図示してはいないが、低圧側接液部5の圧力と高圧側接液部6の圧力とが加えられるセンサダイアフラムが設けられている。センサ素子15は、センサダイアフラムの変位を電気信号に変換し、低圧側接液部5の圧力と高圧側接液部6の圧力との差圧に相当する信号を出力する。このセンサダイアフラムを含めてセンサ素子15を形成する材料はシリコンである。 Although not shown, a sensor diaphragm is provided inside the sensor element 15 to which the pressure of the low-pressure side wetted portion 5 and the pressure of the high-pressure side wetted portion 6 are applied. The sensor element 15 converts the displacement of the sensor diaphragm into an electric signal, and outputs a signal corresponding to the pressure difference between the pressure of the low-pressure side wetted portion 5 and the pressure of the high-pressure side wetted portion 6. The material that forms the sensor element 15 including this sensor diaphragm is silicon.

センサ素子15は、センサヘッダー16内の閉空間18に収容されて、低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26とを介してセンサヘッダー16に支持されている。この実施の形態によるセンサ素子15は、閉空間18の中央部に閉空間18の底壁18a(図2参照)および側壁18bから離間するように位置付けられており、低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26のみを介してセンサヘッダー16に支持されている。この実施の形態においては、底壁18aおよび側壁18bが請求項2記載の発明でいう「閉空間の境界」に相当する。 The sensor element 15 is housed in a closed space 18 in the sensor header 16 and is supported by the sensor header 16 via the low pressure side pressure guiding pipe 25 and the high pressure side pressure guiding pipe 26. The sensor element 15 according to this embodiment is positioned at the center of the closed space 18 so as to be separated from the bottom wall 18a (see FIG. 2) and the side wall 18b of the closed space 18, and is separated from the low pressure side pressure guiding pipe 25 and the high pressure. It is supported by the sensor header 16 only via the side pressure guiding pipe 26. In this embodiment, the bottom wall 18a and the side wall 18b correspond to the "boundary of the closed space" in the invention according to claim 2.

閉空間18にはセンサ素子15の他に支持部材31とフレキシブル配線板32などが収容されている。支持部材31は、フレキシブル配線板32の一端部をセンサヘッダー16に対して固定している。フレキシブル配線板32の一端部は、図示していないボンディングワイヤを介してセンサ素子15の出力端子(図示せず)に電気的に接続されている。フレキシブル配線板32の他端部には、外部出力ピン33が電気的に接続されている。外部出力ピン33は、蓋体17を貫通する状態で蓋体17に支持されている。 In addition to the sensor element 15, the closed space 18 accommodates a support member 31, a flexible wiring board 32, and the like. The support member 31 fixes one end of the flexible wiring board 32 to the sensor header 16. One end of the flexible wiring board 32 is electrically connected to an output terminal (not shown) of the sensor element 15 via a bonding wire (not shown). An external output pin 33 is electrically connected to the other end of the flexible wiring board 32. The external output pin 33 is supported by the lid 17 in a state of penetrating the lid 17.

閉空間18は、センサ素子15やフレキシブル配線板32などが収容された状態で、所定の雰囲気とされて密封されている。蓋体17には、閉空間18内を所定の雰囲気とするときに空気を排出する貫通孔34が形成されている。貫通孔34は、閉空間18内が所定の雰囲気になった後に封止材35によって閉塞される。この実施の形態において所定の雰囲気とは、閉空間18内が真空状態、窒素ガスやその他の不活性ガスで満たされている状態、あるいは、空気で満たされている状態であることをいう。閉空間18を封止するにあたっては、封止材35を抵抗溶接や、レーザー溶接によって蓋体17に溶接したり、あるいは、貫通孔34を有していない蓋体17をセンサヘッダー16に抵抗溶接によって溶接して行うことができる。また、貫通孔34を有していない蓋体17とセンサヘッダー16との間にOリングなどを有するシール構造を設けたり、蓋体17をセンサヘッダー16に接着剤で接着しても閉空間18を封止可能である。 The closed space 18 is sealed with a predetermined atmosphere in a state where the sensor element 15 and the flexible wiring board 32 are housed. The lid 17 is formed with a through hole 34 for discharging air when the inside of the closed space 18 has a predetermined atmosphere. The through hole 34 is closed by the sealing material 35 after the inside of the closed space 18 has a predetermined atmosphere. In this embodiment, the predetermined atmosphere means that the inside of the closed space 18 is in a vacuum state, a state of being filled with nitrogen gas or other inert gas, or a state of being filled with air. In sealing the closed space 18, the sealing material 35 is welded to the lid 17 by resistance welding or laser welding, or the lid 17 having no through hole 34 is resistance welded to the sensor header 16. Can be done by welding. Further, even if a seal structure having an O-ring or the like is provided between the lid 17 having no through hole 34 and the sensor header 16, or the lid 17 is adhered to the sensor header 16 with an adhesive, the closed space 18 is formed. Can be sealed.

この実施の形態による差圧発信器1のボディ3とカバー4は、被計測流体の熱や、使用環境の熱などで加熱されることがある。この熱は、圧力センサ2のハウジング14に直接伝達されるとともに、圧力伝達媒体13を介して間接的にも伝達される。しかし、圧力センサ2は、センサ素子15がハウジング14(センサヘッダー16)に低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26によって支持されるから、ハウジング14の熱や圧力伝達媒体13の熱が低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26とを介してセンサ素子15に伝達されるようになる。このため、この実施の形態によれば、センサ素子が熱の影響を受けることを抑制することが可能な圧力センサを提供することができる。 The body 3 and the cover 4 of the differential pressure transmitter 1 according to this embodiment may be heated by the heat of the fluid to be measured, the heat of the usage environment, or the like. This heat is directly transmitted to the housing 14 of the pressure sensor 2 and also indirectly transmitted through the pressure transmission medium 13. However, in the pressure sensor 2, since the sensor element 15 is supported by the low pressure side pressure guiding pipe 25 and the high pressure side pressure guiding pipe 26 in the housing 14 (sensor header 16), the heat of the housing 14 and the heat of the pressure transfer medium 13 are transferred. It is transmitted to the sensor element 15 via the low pressure side pressure guiding pipe 25 and the high pressure side pressure guiding pipe 26. Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide a pressure sensor capable of suppressing the influence of heat on the sensor element.

この実施の形態によるセンサ素子15は、低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26のみを介して支持されて閉空間18の底壁18aおよび側壁18bから離間している。このため、センサ素子15に熱がより一層伝わり難くなるから、耐熱性が高い圧力センサを実現できる。 The sensor element 15 according to this embodiment is supported only by the low pressure side pressure guiding pipe 25 and the high pressure side pressure guiding pipe 26, and is separated from the bottom wall 18a and the side wall 18b of the closed space 18. Therefore, heat is more difficult to be transferred to the sensor element 15, and a pressure sensor having high heat resistance can be realized.

この実施の形態による閉空間18は真空状態で封止されている。このため、閉空間18内の温度が上昇することがないから、圧力センサ2の温度を更に低く保つことが可能になる。 The closed space 18 according to this embodiment is sealed in a vacuum state. Therefore, since the temperature in the closed space 18 does not rise, the temperature of the pressure sensor 2 can be kept even lower.

この実施の形態において、圧力センサ2に圧力を導く導圧路は、低圧側導圧路23と高圧側導圧路24とによって構成されている。この圧力センサ2は、低圧側導圧路23に接続された低圧側導圧パイプ25と、高圧側導圧路24に接続された高圧側導圧パイプ26とを有し、低圧側導圧パイプ25によって伝達された圧力と、高圧側導圧パイプ26によって伝達された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、耐熱性が高い差圧センサを提供することができる。 In this embodiment, the pressure guiding path for guiding the pressure to the pressure sensor 2 is composed of the low pressure side pressure guiding path 23 and the high pressure side pressure guiding path 24. The pressure sensor 2 has a low pressure side pressure guiding pipe 25 connected to the low pressure side pressure guiding path 23 and a high pressure side pressure guiding pipe 26 connected to the high pressure side pressure guiding path 24. The differential pressure between the pressure transmitted by 25 and the pressure transmitted by the high pressure side pressure guiding pipe 26 is detected. Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide a differential pressure sensor having high heat resistance.

(第2の実施の形態)
低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26がセンサ素子15に接続される位置は、適宜変更することができる。低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26は、例えば図3に示すように、センサ素子15を挟むような位置に接続することができる。図3において、図1および図2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3は、閉空間18を閉塞する蓋体17や、閉空間18内に収容されたフレキシブル配線板32などの部材を省略して描いてある。
(Second Embodiment)
The positions where the low-pressure side pressure guiding pipe 25 and the high-pressure side pressure guiding pipe 26 are connected to the sensor element 15 can be appropriately changed. The low-pressure side pressure guiding pipe 25 and the high-pressure side pressure guiding pipe 26 can be connected to positions such that the sensor element 15 is sandwiched between them, for example, as shown in FIG. In FIG. 3, the same or equivalent members as those described with reference to FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. FIG. 3 is drawn by omitting members such as a lid 17 that closes the closed space 18 and a flexible wiring board 32 housed in the closed space 18.

図3に示すセンサ素子15は、ボディ3と筒状のカバー4とからなるハウジング14の閉空間18に収容されている。低圧側導圧パイプ25は、図3において左側に位置するセンサ素子15の一側部15aから一側方に向けて延びて途中で曲げられ、カバー4とセンサ素子15との間でカバー4の軸線方向(図3においては上下方向)に延びてボディ3内の低圧側導圧路23に接続されている。 The sensor element 15 shown in FIG. 3 is housed in a closed space 18 of a housing 14 including a body 3 and a tubular cover 4. The low-voltage side pressure guiding pipe 25 extends from one side portion 15a of the sensor element 15 located on the left side in FIG. 3 toward one side and is bent in the middle, and the cover 4 is formed between the cover 4 and the sensor element 15. It extends in the axial direction (vertical direction in FIG. 3) and is connected to the low-voltage side pressure guiding path 23 in the body 3.

高圧側導圧パイプ26は、図3において右側に位置するセンサ素子15の他側部15bから他側方に向けて延びて途中で曲げられ、カバー4とセンサ素子15との間でカバー4の軸線方向に延びてボディ3内の高圧側導圧路24に接続されている。
この実施の形態においては、センサ素子15が低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26とによって両側から支持される。このため、第1の実施の形態を採るときのようにセンサ素子15の一側部が低圧側および高圧側導圧パイプ26によって支持される場合と較べると、センサ素子15を強固に支持できるようになる。
The high-pressure side pressure guiding pipe 26 extends from the other side portion 15b of the sensor element 15 located on the right side in FIG. 3 toward the other side and is bent in the middle, and the cover 4 is formed between the cover 4 and the sensor element 15. It extends in the axial direction and is connected to the high-pressure side pressure guiding path 24 in the body 3.
In this embodiment, the sensor element 15 is supported from both sides by the low pressure side pressure guiding pipe 25 and the high pressure side pressure guiding pipe 26. Therefore, the sensor element 15 can be supported more firmly than in the case where one side portion of the sensor element 15 is supported by the low-pressure side and high-pressure side pressure guiding pipes 26 as in the case of adopting the first embodiment. become.

(第3の実施の形態)
センサ素子15から検出信号を取り出す部分の構造は、フレキシブル配線板32に限定されることはなく、適宜変更することができる。センサ素子15の検出信号は、図4に示すようにリードピン41を用いて取り出したり、図示してはいないが、プリント基板やリード線などを用いて取り出すこともできる。図4において、図1および図2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。
(Third Embodiment)
The structure of the portion that extracts the detection signal from the sensor element 15 is not limited to the flexible wiring board 32, and can be appropriately changed. The detection signal of the sensor element 15 can be taken out by using the lead pin 41 as shown in FIG. 4, or can be taken out by using a printed circuit board, a lead wire, or the like, although not shown. In FIG. 4, the same or equivalent members as those described with reference to FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

図4に示すリードピン41は、閉空間18の底壁18aに設けられた中継板42に立てて設けられ、蓋体17を貫通してハウジング14の外に導出されている。リードピン41は、中継板42上の配線(図示せず)と、ボンディングワイヤ43などによってセンサ素子15の出力端子(図示せず)に接続されている。 The lead pin 41 shown in FIG. 4 is provided upright on a relay plate 42 provided on the bottom wall 18a of the closed space 18, penetrates the lid 17, and is led out to the outside of the housing 14. The lead pin 41 is connected to the output terminal (not shown) of the sensor element 15 by a wiring (not shown) on the relay plate 42 and a bonding wire 43 or the like.

(第4の実施の形態)
センサ素子15は、図5に示すように、低圧側導圧パイプ25および高圧側導圧パイプ26の他に、閉空間18の底壁18aに接近させて配置することができる。図5において、図1および図2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。
(Fourth Embodiment)
As shown in FIG. 5, the sensor element 15 can be arranged close to the bottom wall 18a of the closed space 18 in addition to the low pressure side pressure guiding pipe 25 and the high pressure side pressure guiding pipe 26. In FIG. 5, the same or equivalent members as those described with reference to FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

図5に示すセンサヘッダー16は、閉空間18の底壁18aに開口する凹部51を有している。低圧側導圧パイプ25および高圧側導圧パイプ26は、凹部51の中を通されてセンサヘッダー16とセンサ素子15とを接続している。凹部51の開口幅はセンサ素子15の幅より狭い。センサ素子15は、凹部51の開口縁部に接着剤52によって固定されている。接着剤52は、センサ素子15の複数の部分に塗布されている。このため、センサ素子15は、その一部が閉空間18の境界に接するように配置され、接着剤52からなる熱伝達経路が可及的少なくなるようにセンサヘッダー16に固定されている。 The sensor header 16 shown in FIG. 5 has a recess 51 that opens into the bottom wall 18a of the closed space 18. The low pressure side pressure guiding pipe 25 and the high pressure side pressure guiding pipe 26 are passed through the recess 51 to connect the sensor header 16 and the sensor element 15. The opening width of the recess 51 is narrower than the width of the sensor element 15. The sensor element 15 is fixed to the opening edge of the recess 51 by an adhesive 52. The adhesive 52 is applied to a plurality of portions of the sensor element 15. Therefore, a part of the sensor element 15 is arranged so as to be in contact with the boundary of the closed space 18, and is fixed to the sensor header 16 so that the heat transfer path made of the adhesive 52 is reduced as much as possible.

図5に示す形態を採ることにより、センサ素子15の支持が安定するから、センサ素子15の図示していない出力端子にボンディングワイヤをボンディングする作業を容易に行うことができる。したがって、この実施の形態によれば、耐熱性と組立性とに優れた圧力センサを提供することができる。 By adopting the form shown in FIG. 5, since the support of the sensor element 15 is stable, the work of bonding the bonding wire to the output terminal (not shown) of the sensor element 15 can be easily performed. Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide a pressure sensor having excellent heat resistance and assembling property.

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明した。しかしながら、本発明の技術的範囲はかかる例に限定されない。本発明の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、様々な変形例に想到しうることは明らかであり、これらの変形例についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。 The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the technical field of the present invention can come up with various modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and these modifications Of course, also belongs to the technical scope of the present invention.

例えば、上述した各実施の形態は、本発明に係る圧力センサ2を差圧センサに適用する例について説明した。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることはない。本発明に係る圧力センサ2は、絶対圧センサにも適用することができる。絶対圧センサに本発明を適用する場合は、図示してはいないが、低圧側導圧パイプ25と高圧側導圧パイプ26とのいずれか一方のパイプをハウジング14内の導圧路を介して真空あるいは大気圧の気室に接続する。気室から上記一方のパイプを経て圧力センサ2に至る通路内は、真空あるいは空気で満たされる。他方のパイプは、圧力伝達媒体13とバリアダイアフラムとを介して被測定用流体の圧力が伝達されるように構成する。 For example, each of the above-described embodiments has described an example in which the pressure sensor 2 according to the present invention is applied to a differential pressure sensor. However, the present invention is not bound by such limitations. The pressure sensor 2 according to the present invention can also be applied to an absolute pressure sensor. When the present invention is applied to an absolute pressure sensor, although not shown, one of the low pressure side pressure guiding pipe 25 and the high pressure side pressure guiding pipe 26 is connected via a pressure guiding path in the housing 14. Connect to a vacuum or atmospheric air chamber. The inside of the passage from the air chamber to the pressure sensor 2 via one of the above pipes is filled with vacuum or air. The other pipe is configured such that the pressure of the fluid to be measured is transmitted through the pressure transfer medium 13 and the barrier diaphragm.

1…差圧発信器、2…圧力センサ、13…圧力伝達媒体、14…ハウジング、15…センサ素子、18…閉空間、23…低圧側導圧路、24…高圧側導圧路、25…低圧側導圧パイプ、26…高圧側導圧パイプ。 1 ... differential pressure transmitter, 2 ... pressure sensor, 13 ... pressure transmission medium, 14 ... housing, 15 ... sensor element, 18 ... closed space, 23 ... low pressure side pressure guiding path, 24 ... high pressure side pressure guiding path, 25 ... Low pressure side pressure guiding pipe, 26 ... High pressure side pressure guiding pipe.

Claims (4)

内部に閉空間を有し、検出された圧力に応じた信号を得るセンサ素子が前記閉空間に配置されるボディと、
前記センサ素子を支持し、前記センサ素子へ圧力を伝達する導圧路の一部として機能する導圧パイプと、
を備え、
前記閉空間は、真空状態、不活性ガスで満たされている状態、あるいは、空気で満たされている状態である、圧力センサ。
A body having a closed space inside and a sensor element that obtains a signal corresponding to the detected pressure is arranged in the closed space.
A pressure guiding pipe that supports the sensor element and functions as a part of a pressure guiding path that transmits pressure to the sensor element.
With
A pressure sensor in which the closed space is in a vacuum state, a state filled with an inert gas, or a state filled with air.
前記センサ素子は、前記閉空間の境界から離隔して配置される、請求項1に記載の圧力センサ。 The pressure sensor according to claim 1, wherein the sensor element is arranged apart from the boundary of the closed space. 前記センサ素子は、前記センサ素子の一部が前記閉空間の境界に接するように配置される、請求項1に記載の圧力センサ。 The pressure sensor according to claim 1, wherein the sensor element is arranged so that a part of the sensor element is in contact with the boundary of the closed space. 前記導圧パイプは、
第1の圧力を伝達する第1の導圧路の一部として機能する第1の導圧パイプと、
第2の圧力を伝達する第2の導圧路の一部として機能する第2の導圧パイプと、
を含み、
前記センサ素子は、前記第1の圧力と前記第2の圧力との差圧に応じた信号を得る、請求項1〜3のいずれか1項に記載の圧力センサ。
The pressure guiding pipe
A first pressure guiding pipe that functions as a part of the first pressure guiding path that transmits the first pressure,
A second pressure guiding pipe that functions as a part of the second pressure guiding path that transmits the second pressure,
Including
The pressure sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the sensor element obtains a signal corresponding to a differential pressure between the first pressure and the second pressure.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04337420A (en) * 1991-05-14 1992-11-25 Ono Sokki Co Ltd Semiconductor differential pressure transducer
JPH10253479A (en) * 1997-03-07 1998-09-25 Toshiba Corp Pressure or differential pressure transmitter
US20040135666A1 (en) * 2003-01-09 2004-07-15 Kurtz Anthony D. Pressure sensor header having an integrated isolation diaphragm
JP2008504524A (en) * 2004-06-25 2008-02-14 ローズマウント インコーポレイテッド High temperature pressure transmitter assembly
JP2013185873A (en) * 2012-03-06 2013-09-19 Azbil Corp Differential pressure sensor
JP2014095558A (en) * 2012-11-07 2014-05-22 Fuji Electric Co Ltd Connection component, and differential pressure/pressure transmitter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04337420A (en) * 1991-05-14 1992-11-25 Ono Sokki Co Ltd Semiconductor differential pressure transducer
JPH10253479A (en) * 1997-03-07 1998-09-25 Toshiba Corp Pressure or differential pressure transmitter
US20040135666A1 (en) * 2003-01-09 2004-07-15 Kurtz Anthony D. Pressure sensor header having an integrated isolation diaphragm
JP2008504524A (en) * 2004-06-25 2008-02-14 ローズマウント インコーポレイテッド High temperature pressure transmitter assembly
JP2013185873A (en) * 2012-03-06 2013-09-19 Azbil Corp Differential pressure sensor
JP2014095558A (en) * 2012-11-07 2014-05-22 Fuji Electric Co Ltd Connection component, and differential pressure/pressure transmitter

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