JP2021092466A - Physical quantity measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物理量測定装置に関する。 The present invention relates to a physical quantity measuring device.
一般に、貯留タンクや配管等の液圧を測定し、液面の高さ等を計測する液位計が知られている。この種の技術として、ゲージ圧(相対圧)センサを使用し、液圧と外圧との差分を算出して、液圧のみを求める技術がある(例えば、特許文献1)。 Generally, a liquid level meter that measures the liquid pressure of a storage tank, a pipe, or the like and measures the height of the liquid level or the like is known. As this kind of technique, there is a technique of using a gauge pressure (relative pressure) sensor to calculate the difference between the hydraulic pressure and the external pressure to obtain only the hydraulic pressure (for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1では、センサ内に外気を導入する必要があるので、センサ内外の温度差が大きいと、センサ内やセンサ内に外気を導入するエアチューブ内等で結露が発生し、測定誤差や測定不能といった不具合が生じてしまう可能性がある。
そこで、この種の液位計において、センサ内に結露が生じることを防ぐ技術が知られている(例えば、特許文献2)。
However, in Patent Document 1, since it is necessary to introduce outside air into the sensor, if the temperature difference between the inside and outside of the sensor is large, dew condensation occurs inside the sensor or inside the air tube that introduces outside air into the sensor, resulting in measurement error. And there is a possibility that problems such as inability to measure may occur.
Therefore, in this type of liquid level gauge, a technique for preventing dew condensation from occurring in the sensor is known (for example, Patent Document 2).
特許文献2では、ダイアフラムや基板等を収納する筐体を密閉し、かつ、筐体内の圧力を、筐体の外側の圧力(大気圧)と等しく維持するように変形可能な弁体を設けることにより、ゲージ圧を測定可能に構成している。
In
しかしながら、特許文献2では、弁体を変形させることで筐体の内外における圧力差を調整しているので、例えば、経年劣化によって弁体が損傷したり、変形しにくくなってしまったりした場合に、筐体の内外における圧力差を調整しきれなくなってしまう可能性がある。そのため、ゲージ圧が正確に測定できなくなってしまう可能性があるといった問題があった。
However, in
本発明の目的は、長期間にわたって被測定流体のゲージ圧を正確に測定できる物理量測定装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a physical quantity measuring device capable of accurately measuring the gauge pressure of a fluid to be measured over a long period of time.
本発明の物理量測定装置は、内部が密閉される筐体と、前記筐体に収納され被測定流体の絶対圧を検出し、検出した絶対圧に基づく第1絶対圧信号を出力する第1絶対圧ユニットと、前記筐体に収納され前記筐体の外部の絶対圧を検出し、検出した絶対圧に基づく第2絶対圧信号を出力する第2絶対圧ユニットと、前記筐体に収納され前記第1絶対圧信号および前記第2絶対圧信号を入力して、前記被測定流体のゲージ圧を算出する算出部と、を備えることを特徴とする。 The physical quantity measuring device of the present invention detects the absolute pressure of the housing to be sealed and the fluid to be measured, and outputs the first absolute pressure signal based on the detected absolute pressure. The pressure unit, a second absolute pressure unit housed in the housing, detecting an absolute pressure outside the housing, and outputting a second absolute pressure signal based on the detected absolute pressure, and a second absolute pressure unit housed in the housing and described above. It is characterized by including a calculation unit for inputting a first absolute pressure signal and the second absolute pressure signal to calculate a gauge pressure of the fluid to be measured.
本発明では、被測定流体の絶対圧を検出する第1絶対圧ユニットと、筐体の外部の絶対圧、つまり、大気圧を検出する第2絶対圧ユニットと、これらの検出結果に基づく信号を入力して被測定流体のゲージ圧を算出する算出部とを備える。これにより、筐体の内部に外気を導入することなく、かつ、弁体のような駆動部を設けることによって筐体内外の圧力差を調整することなく被測定流体のゲージ圧を得ることができる。そのため、筐体の内部で発生した結露により不具合が生じることを防ぐことができ、かつ、弁体のような駆動部が劣化することがないので、長期間にわたって被測定流体のゲージ圧を正確に測定できる。 In the present invention, a first absolute pressure unit that detects the absolute pressure of the fluid to be measured, a second absolute pressure unit that detects the absolute pressure outside the housing, that is, the atmospheric pressure, and a signal based on these detection results are used. It is provided with a calculation unit that inputs and calculates the gauge pressure of the fluid to be measured. As a result, the gauge pressure of the fluid to be measured can be obtained without introducing outside air into the housing and without adjusting the pressure difference between the inside and outside of the housing by providing a drive unit such as a valve body. .. Therefore, it is possible to prevent problems due to dew condensation generated inside the housing, and the drive unit such as the valve body does not deteriorate, so that the gauge pressure of the fluid to be measured can be accurately measured for a long period of time. Can be measured.
本発明の物理量測定装置において、前記第2絶対圧ユニットは、前記筐体の外部に連通する第1室と、前記筐体の内部に連通する第2室とが設けられたセンサケースと、前記センサケース内に設けられ、前記第1室と前記第2室とを仕切るダイアフラム部と、前記第2室に設けられ、前記ダイアフラム部を支持する筒状の支持部と、を備えることが好ましい。
この構成では、ダイアフラム部には、筐体の外部の圧力、つまり、大気圧が作用する。そのため、当該ダイアフラム部の変形量を検出することにより、大気圧を検出することができる。
In the physical quantity measuring device of the present invention, the second absolute pressure unit includes a sensor case provided with a first chamber communicating with the outside of the housing and a second chamber communicating with the inside of the housing, and the above. It is preferable to provide a diaphragm portion provided in the sensor case and partitioning the first chamber and the second chamber, and a tubular support portion provided in the second chamber to support the diaphragm portion.
In this configuration, the pressure outside the housing, that is, atmospheric pressure, acts on the diaphragm portion. Therefore, the atmospheric pressure can be detected by detecting the amount of deformation of the diaphragm portion.
本発明の物理量測定装置において、前記センサケースは、筒状部と、前記筒状部から外周方向に延設されたフランジ部と、前記筒状部から前記筐体の外部に向かって突出する突出部とを有し、前記突出部には、前記第1室と前記筐体の外部とを連通する連通孔が設けられることが好ましい。
この構成では、筒状部から筐体の外部に向かって突出する突出部に連通孔が設けられているので、当該連通孔を介して、ダイアフラム部に大気圧を作用させることができる。
In the physical quantity measuring device of the present invention, the sensor case has a tubular portion, a flange portion extending from the tubular portion in the outer peripheral direction, and a protrusion protruding from the tubular portion toward the outside of the housing. It is preferable that the protruding portion is provided with a communication hole for communicating the first chamber and the outside of the housing.
In this configuration, since the communication hole is provided in the protruding portion protruding from the tubular portion toward the outside of the housing, atmospheric pressure can be applied to the diaphragm portion through the communication hole.
本発明の物理量測定装置において、前記センサケースは、筒状部と、前記筒状部の一方の開口端部に設けられる底板部と、前記底板部に設けられ前記筐体の外部に向かって突出する突出部とを有し、前記突出部には、前記第1室と前記筐体の外部とを連通する連通孔が設けられることが好ましい。
この構成では、センサケースから筐体の外部に向かって突出する突出部に連通孔が設けられているので、当該連通孔を介して、ダイアフラム部に大気圧を作用させることができる。
In the physical quantity measuring device of the present invention, the sensor case has a tubular portion, a bottom plate portion provided at one open end of the tubular portion, and a bottom plate portion provided on the bottom plate portion and protrudes toward the outside of the housing. It is preferable that the protruding portion is provided with a communication hole for communicating the first chamber and the outside of the housing.
In this configuration, since the communication hole is provided in the protruding portion protruding from the sensor case toward the outside of the housing, atmospheric pressure can be applied to the diaphragm portion through the communication hole.
本発明の物理量測定装置において、前記支持部の内部に収納される検出基板を有し、前記ダイアフラム部、前記支持部、および、前記検出基板により密閉された空間が形成され、前記空間には、封入液が封入されていることが好ましい。
この構成では、上記空間に封入液が封入されているので、上記空間内で結露が生じるおそれがない。そのため、上記空間を規定するダイアフラム部、支持部、および、検出基板において、結露によって不具合が生じてしまうことを防ぐことができる。
In the physical quantity measuring device of the present invention, there is a detection substrate housed inside the support portion, and a space sealed by the diaphragm portion, the support portion, and the detection substrate is formed, and the space is provided with a space. It is preferable that the filling liquid is sealed.
In this configuration, since the filling liquid is sealed in the space, there is no possibility of dew condensation occurring in the space. Therefore, it is possible to prevent problems from occurring due to dew condensation in the diaphragm portion, the support portion, and the detection substrate that define the space.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態の物理量測定装置1は、貯留タンクや配管等の液圧を測定し、液面の高さ等を計測する液位計として構成される。
図1は、本実施形態の物理量測定装置1の概略を示す斜視図であり、図2は、物理量測定装置1の概略を示す断面図である。
図1、2に示すように、物理量測定装置1は、筐体2と、第1絶対圧ユニット3と、第2絶対圧ユニット4と、回路基板5とを備える。
[First Embodiment]
The first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The physical quantity measuring device 1 of the present embodiment is configured as a liquid level meter that measures the liquid pressure of a storage tank, a pipe, or the like and measures the height of the liquid level or the like.
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of the physical quantity measuring device 1 of the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an outline of the physical quantity measuring device 1.
As shown in FIGS. 1 and 2, the physical quantity measuring device 1 includes a
[筐体2]
筐体2は、例えば、ステンレス等の金属製であり、内部が密閉されている。また、筐体2は、第1筐体21と、第2筐体22とを備え、内部に第1絶対圧ユニット3と、第2絶対圧ユニット4と、回路基板5とを収納している。
なお、筐体2は、上記構成に限られるものではなく、例えば、樹脂製であってもよい。
[Case 2]
The
The
[第1筐体21]
第1筐体21は、円筒状の部材であり、大径円筒部211と、小径円筒部212と、連結部213と、フランジ部214とを備える。
大径円筒部211は、円筒状の部材であり、内部に第1絶対圧ユニット3を収納する。
小径円筒部212は、大径円筒部211よりも直径が小さい円筒状の部材であり、連結部213によって大径円筒部211に連結されている。また、小径円筒部212は、後述する第2筐体22の挿通孔2211に挿入されている。これにより、小径円筒部212は、第1筐体21の内部と第2筐体22の内部とを連通している。
連結部213は、円筒状の部材であり、直径が大径円筒部211から小径円筒部212に向けて漸次縮径している。また、本実施形態では、連結部213は、大径円筒部211および小径円筒部212に、溶接されて接合されている。これにより、連結部213は、大径円筒部211と小径円筒部212とを連結している。
[First housing 21]
The
The large-diameter
The small-diameter
The connecting
フランジ部214は、大径円筒部211の端部から外周側に延設されている。本実施形態では、当該フランジ部214と、被測定流体が流通する配管に設けられたフランジ部とがクランプ等により接続されることにより、物理量測定装置1が上記配管に接続される。
また、大径円筒部211の端部には、収納凹部215が形成されている。そして、収納凹部215には第1絶対圧ユニット3が嵌合されている。
The
Further, a
[第2筐体22]
第2筐体22は、筒状本体部221と、蓋部222と、底部223とを備え、第2絶対圧ユニット4および回路基板5を収納している。
筒状本体部221は、第1筐体21に対して軸方向が直交するように配置されている。そして、筒状本体部221には、挿通孔2211が設けられている。前述したように、当該挿通孔2211には、第1筐体21の小径円筒部212が挿通されている。
また、本実施形態では、挿通孔2211に挿通された小径円筒部212と筒状本体部221とは、溶接により接合されている。
さらに、筒状本体部221には、円筒状のケーブル取出部224が接続されている。外部から延びるケーブル(図示略)は、ケーブル取出部224を挿通することで、第2筐体22の内部に挿入させることができる。これにより、外部の装置と各種信号をやり取りしたり、外部電源から物理量測定装置1に電源を供給したりすることができる。また、ケーブル取出部224には、内部に封止部材(図示略)が挿入されている。これにより、当該ケーブル取出部224を介して、第2筐体22の内部に空気等が流入することを防ぐことができる。
[Second housing 22]
The
The tubular
Further, in the present embodiment, the small-diameter
Further, a cylindrical cable take-out
蓋部222は、筒状本体部221の一方の開口を覆うように配置されている。本実施形態では、蓋部222は、筒状本体部221に対して着脱可能に取り付けられている。なお、蓋部222の内側に、表示部等が設けられていてもよい。この場合、回路基板5で算出したゲージ圧等を当該表示部に表示させるようにしてもよい。
底部223は、筒状本体部221の他方の開口を覆うように配置されている。本実施形態では、底部223は、筒状本体部221に溶接されて接合されている。また、底部223には、後述する第2絶対圧ユニット4の突出部413が挿入される貫通孔225が中央部に形成されている。
The
The
[第1絶対圧ユニット3]
第1絶対圧ユニット3は、被測定流体の絶対圧を検出し、検出した絶対圧に基づく第1絶対圧信号を出力可能に構成されている。
第1絶対圧ユニット3は、前述したように大径円筒部211の収納凹部215に嵌合されて第1筐体21に収納されており、第1ダイアフラム部31と、第1検出基板32と、第1出力基板33と、ケース部材34と、第1信号伝達部材35と、を備える。
[1st absolute pressure unit 3]
The first
As described above, the first
第1ダイアフラム部31は、第1筐体21の収納凹部215から外部に面するように配置され、接触した被測定物の圧力変化に伴い変形可能に構成されている。本実施形態では、第1ダイアフラム部31は、例えば、ステンレス等の金属から形成されている。なお、第1ダイアフラム部31は、上記構成に限られるものではなく、例えば、半導体材料やセラミック等から形成されていてもよい。
The
第1検出基板32は、第1ダイアフラム部31との間に第1空間36を有しており、第1空間36の周囲で第1ダイアフラム部31を支持している。すなわち、第1検出基板32は、外周縁で第1ダイアフラム部31を支持している。なお、本実施形態では、第1空間36は、第1ダイアフラム部31および第1検出基板32により密閉された空間とされている。そして、第1空間36は、内部の圧力が大気圧よりも低くなるように構成されている。すなわち、第1空間36は、希薄空気室となっている。これにより、第1空間36内における結露を防止できる。なお、第1空間36は、上記構成に限られるものではなく、例えば、内部が真空になっていてもよい。
第1出力基板33は、被測定物の圧力変化を、第1ダイアフラム部31および第1検出基板32の各々に形成された電極(図示せず)間の静電容量の変化として検出し、第1絶対圧信号として出力する。すなわち、本実施形態では、第1絶対圧ユニット3は静電容量式の圧力センサとして構成されている。
The
The
ケース部材34は、第1ダイアフラム部31、第1検出基板32、および、第1出力基板33を支持する部材であり、ケース筒状部341と、ケースフランジ部342と、締結具343とを備える。
ケース筒状部341は、円筒状の部材であり、一方の端部に第1ダイアフラム31部および第1検出基板32が取り付けられており、他方の端部にケースフランジ部342が設けられている。
ケースフランジ部342は円板状に形成されており、締結具343により大径円筒部211に取り付けられている。これにより、第1絶対圧ユニット3は、第1筐体21に固定されている。
The case member 34 is a member that supports the
The case
The case flange portion 342 is formed in a disk shape, and is attached to the large-diameter
第1信号伝達部材35は、第1出力基板33と回路基板5とを電気的に接続させるための配線部材である。第1出力基板33は、当該第1信号伝達部材35を介して、第1絶対圧信号を回路基板5に出力可能に構成されている。
The first
[第2絶対圧ユニット4]
図3は、第2絶対圧ユニット4の概略を示す断面斜視図である。
図2、3に示すように、第2絶対圧ユニット4は、筐体2の外部の絶対圧、つまり、大気圧を検出し、検出した絶対圧に基づく第2絶対圧信号を出力可能に構成されている。
第2絶対圧ユニット4は、前述したように第2筐体22に収納されており、センサケース41と、ハウジング42と、第2ダイアフラム部43と、支持部44と、第2検出基板45と、第2出力基板46と、Oリング47と、第2信号伝達部材48とを備える。
[Second absolute pressure unit 4]
FIG. 3 is a cross-sectional perspective view showing an outline of the second
As shown in FIGS. 2 and 3, the second
The second
センサケース41は、有底円筒状の金属製の部材であり、内部にハウジング42と、第2ダイアフラム部43と、支持部44と、第2検出基板45と、第2出力基板46とを収納している。そして、センサケース41は、筒状部411と、フランジ部412と、突出部413とを備える。
The
筒状部411は、金属製で円筒状に形成されている。また、筒状部411には、当該筒状部411から外周方向に向けて延設されたフランジ部412が設けられている。
フランジ部412は、金属製で円環状に形成されており、第2筐体22の底部223の内周側の面に溶接されて接合されている。これにより、センサケース41は、第2筐体22に固定されている。
突出部413は、筒状部411の一方の開口端側から突出するように設けられている。そして、突出部413は、前述したように、第2筐体22の底部223に形成された貫通孔225に挿入されている。これにより、突出部413は、筐体2の外部に突出している。また、突出部413には、連通孔414が設けられている。また、本実施形態では、突出部413は有底円筒状に形成され、当該突出部413の周面に連通孔414が複数設けられている。これにより、後述する第1室415と筐体2の外部とが、当該連通孔414を介して連通される。
The
The
The projecting
ハウジング42は、筒状で金属製の部材であり、一方の開口端部に第2ダイアフラム部43が設けられている。また、ハウジング42は、内部に支持部44と、第2検出基板45とを収納している。そして、センサケース41は、第2ダイアフラム部43により、第1室415と第2室416とに仕切られている。
第1室415は、前述したように、突出部413に設けられた連通孔414を介して、筐体2の外部と連通している。これにより、第2ダイアフラム部43の第1室415側の面には、大気圧が作用する。また、第2室416は第2筐体22の内部に連通している。
The
As described above, the
第2ダイアフラム部43は、前述したように、センサケース41の内部の空間を仕切るように配置されており、突出部413の連通孔414を介して作用する大気圧の変化に伴い変形可能に構成されている。そして、第2ダイアフラム部43には、当該第2ダイアフラム部43の変形量を検出するための電極(図示略)が形成されている。
また、本実施形態では、第2ダイアフラム部43は、例えば、ステンレス等の金属から形成されている。なお、第2ダイアフラム部43は、上記構成に限られるものではなく、例えば、半導体材料やセラミック等から形成されていてもよい。
As described above, the
Further, in the present embodiment, the
支持部44は、第2ダイアフラム部43および第2出力基板46を支持する部材であり、第2室416に配置されている。支持部44は、金属製で筒状に形成されており、内部に第2検出基板45を収納している。
本実施形態では、第2ダイアフラム部43、支持部44、および、第2検出基板45により、密閉された第2空間49が形成されている。そして、当該第2空間49には封入液Sが封入されている。
The
In the present embodiment, the
第2検出基板45は、前述したように支持部44の内部に収納されており、図示略の歪みゲージが形成されており、当該歪みゲージには、第2ダイアフラム部43に作用する大気圧が、封入液Sを介して伝達される。
そして、第2出力基板46は、上記歪みゲージの変形量により第2ダイアフラム部43に作用する大気圧を検出し、検出した大気圧に基づく第2絶対圧信号を、回路基板5に出力可能に構成されている。すなわち、本実施形態では、第2絶対圧ユニット4は歪みゲージ式の圧力センサとして構成されている。
As described above, the
Then, the
Oリング47は、ハウジング42の外周側に配置されており、センサケース41とハウジング42との間の隙間を封止する部材である。
第2信号伝達部材48は、第2出力基板46と回路基板5とを電気的に接続させるための部材である。第2出力基板46は、当該第2信号伝達部材48を介して、第2絶対圧信号を回路基板5に出力可能に構成されている。
The O-
The second
[回路基板5]
回路基板5は、前述したように、第2筐体22に収納されており、図示略の電子部品が搭載されている。そして、回路基板5は、第1信号伝達部材35を介して入力された第1絶対圧信号と、第2信号伝達部材48を介して入力された第2絶対圧信号とから、被測定流体のゲージ圧を算出可能に構成されている。具体的には、回路基板5は、第1絶対圧信号に応じた被測定流体の絶対圧から、第2絶対圧信号に応じた筐体2の外部の大気圧を差し引くことにより、被測定流体のゲージ圧を算出するように構成されている。すなわち、回路基板5は、本発明の算出部の一例である。
[Circuit board 5]
As described above, the
また、回路基板5は、第2筐体22のケーブル取出部224に挿通されたケーブル(図示略)を介して、被測定流体のゲージ圧に基づく信号を、外部の装置に出力可能に構成されている。
Further, the
以上のような本実施形態では、次の効果を奏することができる。
(1)本実施形態では、被測定流体の絶対圧を検出する第1絶対圧ユニット3と、筐体2の外部の絶対圧、つまり、大気圧を検出する第2絶対圧ユニット4と、これらの検出結果に基づく信号を入力して被測定流体のゲージ圧を算出する回路基板5とを備える。これにより、筐体2の内部に外気を導入することなく、かつ、弁体のような駆動部を設けることによって筐体2の内外の圧力差を調整することなく被測定流体のゲージ圧を得ることができる。そのため、筐体2の内部で発生した結露による不具合が生じることを防ぐことができ、かつ、弁体のような駆動部が劣化することがないので、長期間にわたって被測定流体のゲージ圧を正確に測定できる。
In the present embodiment as described above, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the first
(2)本実施形態では、第2ダイアフラム部43には、筐体2の外部の圧力、つまり、大気圧が作用する。そのため、当該第2ダイアフラム部43の変形量を検出することにより、大気圧を検出することができる。
(2) In the present embodiment, the pressure outside the
(3)本実施形態では、筒状部411から筐体2の外部に向かって突出する突出部413に連通孔414が設けられているので、当該連通孔414を介して、第2ダイアフラム部43に大気圧を作用させることができる。
(3) In the present embodiment, since the
(4)本実施形態では、第2空間49に封入液Sが封入されているので、第2空間49の内部で結露が生じるおそれがない。そのため、第2空間49を規定する第2ダイアフラム部43、支持部44、および、第2検出基板45において、結露によって不具合が生じてしまうことを防ぐことができる。
(4) In the present embodiment, since the sealing liquid S is sealed in the
(5)本実施形態では、第1絶対圧ユニット3は静電容量式の圧力センサとして構成されているので、第1ダイアフラム部31に作用する圧力を第1検出基板32に伝達するための封入液を第1空間36に封入させる必要がない。そのため、第1絶対圧ユニット3から封入液が漏出することを防止できる。
(5) In the present embodiment, since the first
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について図面に基づいて説明する。
第2実施形態では、第2絶対圧ユニット4Aのセンサケース41Aが、筒状部411A、底板部417A、および、突出部413Aを備えて構成される点で第1実施形態と異なる。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同一または同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The second embodiment differs from the first embodiment in that the
図4は、本実施形態の物理量測定装置1Aの概略を示す斜視図であり、図5は、物理量測定装置1Aの概略を示す断面図である。
図4、5に示すように、物理量測定装置1Aは、筐体2Aと、第1絶対圧ユニット3と、第2絶対圧ユニット4Aと、回路基板5とを備える。
FIG. 4 is a perspective view showing an outline of the physical
As shown in FIGS. 4 and 5, the physical
筐体2Aは、例えば、ステンレス等の金属製であり、内部が密閉されている。また、筐体2Aは、第1筐体21と、第2筐体22Aとを備え、内部に第1絶対圧ユニット3と、第2絶対圧ユニット4Aと、回路基板5とを収納している。
The
[第2筐体22A]
第2筐体22Aは、前述した第1実施形態と同様に、筒状本体部221Aと、蓋部222Aと、底部223Aとを備え、第2絶対圧ユニット4Aおよび回路基板5を収納している。
筒状本体部221Aは、第1筐体21に対して軸方向が直交するように配置されている。そして、筒状本体部221Aには、挿通孔2211Aが設けられている。前述した第1実施形態と同様に、当該挿通孔2211Aには、第1筐体21の小径円筒部212が挿通されている。
また、筒状本体部221Aには、円筒状のケーブル取出部224Aが接続されている。さらに、前述した第1実施形態と同様に、ケーブル取出部224Aには、内部に封止部材(図示略)が挿入されている。これにより、当該ケーブル取出部224Aを介して、第2筐体22Aの内部に空気等が流入することを防ぐことができる。
[
The
The tubular
Further, a cylindrical cable take-out
蓋部222Aは、筒状本体部221Aの一方の開口を覆うように配置されている。本実施形態では、蓋部222Aは、筒状本体部221Aに対して着脱可能に取り付けられている。
底部223Aは、筒状本体部221Aの他方の開口を覆うように配置されている。本実施形態では、底部223Aは、筒状本体部221Aに溶接されて接合されている。また、底部223Aには、後述する第2絶対圧ユニット4Aの突出部413Aが挿入される貫通孔225Aが中央部に形成されている。
The
The
[第2絶対圧ユニット4A]
図6は、第2絶対圧ユニット4Aの概略を示す断面斜視図である。
図5、6に示すように、第2絶対圧ユニット4Aは、前述した第1実施形態と同様に、大気圧を検出し、検出した大気圧に基づく第2絶対圧信号を出力可能に構成されている。
第2絶対圧ユニット4Aは、センサケース41Aと、ハウジング42Aと、第2ダイアフラム部43Aと、支持部44Aと、第2検出基板45Aと、第2出力基板46Aと、Oリング47Aと、第2信号伝達部材48Aとを備える。
[Second
FIG. 6 is a cross-sectional perspective view showing an outline of the second
As shown in FIGS. 5 and 6, the second
The second
センサケース41Aは、有底円筒状の金属製の部材であり、内部にハウジング42Aと、第2ダイアフラム部43Aと、支持部44Aと、第2検出基板45Aと、第2出力基板46Aとを収納している。そして、本実施形態では、センサケース41Aは、筒状部411Aと、底板部417Aと、突出部413Aとを備える。
The
筒状部411Aは、金属製で円筒状に形成されている。また、筒状部411Aの一方の開口端部には、底板部417Aが設けられている。
底板部417Aは、金属製で円板状に形成されており、第2筐体22Aの底部223Aの内周側の面に溶接されて接合されている。これにより、センサケース41Aは、第2筐体22Aに固定されている。
突出部413Aは、底板部417Aの中央部から突出するように設けられている。そして、突出部413Aは、第2筐体22Aの底部223Aに形成された貫通孔225Aに挿入されている。これにより、突出部413Aは、筐体2Aの外部に突出している。また、突出部413Aには、連通孔414Aが設けられている。これにより、後述する第1室415Aと筐体2Aの外部とが、当該連通孔414Aを介して連通される。
The
The
The protruding
ハウジング42Aは、筒状で金属製の部材であり、内部に第2ダイアフラム部43Aと、支持部44Aと、第2検出基板45Aとを収納している。そして、センサケース41Aは、第2ダイアフラム部43Aにより、第1室415Aと第2室416Aとに仕切られている。
第1室415Aは、前述したように、突出部413Aに設けられた連通孔414Aを介して、筐体2Aの外部と連通している。これにより、第2ダイアフラム部43Aの第1室415A側の面には、大気圧が作用する。また、第2室416Aは第2筐体22Aの内部に連通している。
The
As described above, the
第2ダイアフラム部43Aは、前述した第1実施形態の第2ダイアフラム部43と同様に構成される。本実施形態では、第2ダイアフラム部43Aは、センサケース41Aの内部の空間を仕切るように配置されており、突出部413Aの連通孔414Aを介して作用する大気圧の変化に伴い変形可能に構成されている。
The
支持部44Aは、前述した第1実施形態の支持部44と同様に構成され、第2ダイアフラム部43Aおよび第2出力基板46Aを支持する部材である。
本実施形態では、第2ダイアフラム部43A、支持部44A、および、第2検出基板45Aにより、密閉された第2空間49Aが形成されている。そして、当該第2空間49Aには封入液Sが封入されている。
The
In the present embodiment, the
以上のような本実施形態では、前述した第1実施形態の(1)〜(5)と同様の効果を奏することができる。 In the present embodiment as described above, the same effects as those in (1) to (5) of the first embodiment described above can be obtained.
[変形例]
なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、筐体2は、第1筐体21と第2筐体22,22Aとを備えて構成されていたが、これに限定されない。例えば、筐体は、1つの筒状部材から構成されていてもよい。
[Modification example]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the range in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
In each of the above-described embodiments, the
前記各実施形態では、第1筐体21は、大径円筒部211、小径円筒部212、および、連結部213を備えて構成されていたが、これに限定されない。例えば、第1筐体は、単純な円筒形状であってもよく、さらに、四角筒や六角筒等の多角筒形状であってもよい。
In each of the above embodiments, the
前記各実施形態では、第2筐体22,22Aにケーブル取出部224,224Aが設けられていたが、これに限定されるものではなく、ケーブル取出部224,224Aが設けられていない場合も本発明に含まれる。この場合、筐体内に電池等を収納し、当該電池にて物理量測定装置に電源を供給するようにしてもよい。また、筐体内に無線通信ユニットを収納し、当該無線通信ユニットにて外部の装置と各種信号をやり取りするようにしてもよい。
In each of the above-described embodiments, the
前記各実施形態では、物理量測定装置1,1Aは、第1筐体21のフランジ部214により、被測定流体が流通する配管と接続されていたが、これに限定されない。例えば、第1筐体の大径円筒部の端部側の外周面に雄ねじ部が設けられ、当該雄ねじ部により上記配管と接続されるように構成されていてもよい。
In each of the above-described embodiments, the physical
前記各実施形態では、第1絶対圧ユニット3は、静電容量式の圧力センサとして構成されていたが、これに限定されない。例えば、第1絶対圧ユニットは、歪みゲージ式の圧力センサとして構成されていてもよく、被測定流体の絶対圧を検出可能に構成されていればよい。
また、前記各実施形態では、第1ダイアフラム部31および第1検出基板32により密閉された第1空間36は、内部の圧力が大気圧よりも低くなるように構成されていたが、これに限定されない。例えば、上記の第1空間は、大気圧となるように構成されていてもよく、あるいは、上記の第1空間に封入液が封入されていてもよい。
In each of the above embodiments, the first
Further, in each of the above-described embodiments, the
前記各実施形態では、第2絶対圧ユニット4,4Aは、歪みゲージ式の圧力センサとして構成されていたが、これに限定されない。例えば、第2絶対圧ユニットは、静電容量式の圧力センサとして構成されていてもよい。また、この場合、第2空間に封入液が封入されていなくてもよい。
In each of the above embodiments, the second
前記実施形態では、回路基板5は、被測定流体のゲージ圧に基づく信号を、外部の装置に出力可能に構成されていたが、これに限定されない。例えば、液晶ディスプレイ等によって構成された表示部に、被測定流体のゲージ圧を表示させる表示信号を出力可能に構成されていてもよい。
In the above embodiment, the
前記各実施形態では、物理量測定装置1,1Aは、液位計として構成されていたが、これに限定されない。例えば、物理量測定装置は、ゲージ圧測定装置として構成されていてもよい。
In each of the above embodiments, the physical
1,1A…物理量測定装置、2,2A…筐体、3…第1絶対圧ユニット、4,4A…第2絶対圧ユニット、5…回路基板(算出部)、21…第1筐体、22,22A…第2筐体、31…第1ダイアフラム部、32…第1検出基板、33…第1出力基板、34…ケース部材、35…第1信号伝達部材、36…第1空間、41,41A…センサケース、42,42A…ハウジング、43,43A…第2ダイアフラム部、44,44A…支持部、45,45A…第2検出基板、46,46A…第2出力基板、47,47A…Oリング、48,48A…第2信号伝達部材、49,49A…第2空間、211…大径円筒部、212…小径円筒部、213…連結部、214…フランジ部、215…収納凹部、221,221A…筒状本体部、222,222A…蓋部、223,223A…底部、224,224A…ケーブル取出部、225,225A…貫通孔、341…ケース筒状部、342…ケースフランジ部、343…締結具、411,411A…筒状部、412…フランジ部、413,413A…突出部、414,414A…連通孔、415,415A…第1室、416,416A…第2室、417A…底板部、2211,2211A…挿通孔、S…封入液。 1,1A ... Physical quantity measuring device, 2,2A ... Housing, 3 ... First absolute pressure unit, 4,4A ... Second absolute pressure unit, 5 ... Circuit board (calculation unit), 21 ... First housing, 22 , 22A ... 2nd housing, 31 ... 1st diaphragm part, 32 ... 1st detection board, 33 ... 1st output board, 34 ... case member, 35 ... 1st signal transmission member, 36 ... 1st space, 41, 41A ... Sensor case, 42,42A ... Housing, 43,43A ... Second diaphragm section, 44,44A ... Support section, 45,45A ... Second detection board, 46,46A ... Second output board, 47,47A ... O Ring, 48, 48A ... 2nd signal transmission member, 49, 49A ... 2nd space, 211 ... Large diameter cylindrical part, 212 ... Small diameter cylindrical part, 213 ... Connecting part, 214 ... Flange part, 215 ... Storage recess, 221 221A ... Cylindrical body, 222,222A ... Lid, 223, 223A ... Bottom, 224,224A ... Cable outlet, 225,225A ... Through hole, 341 ... Case tubular, 342 ... Case flange, 343 ... Fasteners, 411,411A ... Cylindrical part, 412 ... Flange part, 413,413A ... Protruding part, 414,414A ... Communication holes, 415,415A ... First chamber, 416,416A ... Second chamber, 417A ... Bottom plate part , 2211 and 211A ... Insertion hole, S ... Encapsulating liquid.
Claims (5)
前記筐体に収納され被測定流体の絶対圧を検出し、検出した絶対圧に基づく第1絶対圧信号を出力する第1絶対圧ユニットと、
前記筐体に収納され前記筐体の外部の絶対圧を検出し、検出した絶対圧に基づく第2絶対圧信号を出力する第2絶対圧ユニットと、
前記筐体に収納され前記第1絶対圧信号および前記第2絶対圧信号を入力して、前記被測定流体のゲージ圧を算出する算出部と、を備える
ことを特徴とする物理量測定装置。 With a housing that is sealed inside
A first absolute pressure unit that is housed in the housing, detects the absolute pressure of the fluid to be measured, and outputs a first absolute pressure signal based on the detected absolute pressure.
A second absolute pressure unit that is housed in the housing, detects an absolute pressure outside the housing, and outputs a second absolute pressure signal based on the detected absolute pressure.
A physical quantity measuring device that is housed in the housing and includes a calculation unit that inputs the first absolute pressure signal and the second absolute pressure signal to calculate the gauge pressure of the fluid to be measured.
前記第2絶対圧ユニットは、
前記筐体の外部に連通する第1室と、前記筐体の内部に連通する第2室とが設けられたセンサケースと、
前記センサケース内に設けられ、前記第1室と前記第2室とを仕切るダイアフラム部と、
前記第2室に設けられ、前記ダイアフラム部を支持する筒状の支持部と、を備える
ことを特徴とする物理量測定装置。 In the physical quantity measuring device according to claim 1,
The second absolute pressure unit is
A sensor case provided with a first chamber communicating with the outside of the housing and a second chamber communicating with the inside of the housing.
A diaphragm portion provided in the sensor case and partitioning the first chamber and the second chamber, and
A physical quantity measuring device provided in the second chamber and provided with a tubular support portion for supporting the diaphragm portion.
前記センサケースは、筒状部と、前記筒状部から外周方向に延設されたフランジ部と、前記筒状部から前記筐体の外部に向かって突出する突出部とを有し、
前記突出部には、前記第1室と前記筐体の外部とを連通する連通孔が設けられる
ことを特徴とする物理量測定装置。 In the physical quantity measuring device according to claim 2.
The sensor case has a tubular portion, a flange portion extending from the tubular portion in the outer peripheral direction, and a protruding portion protruding from the tubular portion toward the outside of the housing.
A physical quantity measuring device characterized in that the protruding portion is provided with a communication hole that communicates the first chamber with the outside of the housing.
前記センサケースは、筒状部と、前記筒状部の一方の開口端部に設けられる底板部と、前記底板部に設けられ前記筐体の外部に向かって突出する突出部とを有し、
前記突出部には、前記第1室と前記筐体の外部とを連通する連通孔が設けられる
ことを特徴とする物理量測定装置。 In the physical quantity measuring device according to claim 2.
The sensor case has a tubular portion, a bottom plate portion provided at one open end of the tubular portion, and a protruding portion provided on the bottom plate portion and projecting toward the outside of the housing.
A physical quantity measuring device characterized in that the protruding portion is provided with a communication hole that communicates the first chamber with the outside of the housing.
前記支持部の内部に収納される検出基板を有し、
前記ダイアフラム部、前記支持部、および、前記検出基板により密閉された空間が形成され、
前記空間には、封入液が封入されている
ことを特徴とする物理量測定装置。 In the physical quantity measuring device according to any one of claims 2 to 4.
It has a detection board that is housed inside the support.
A space sealed by the diaphragm portion, the support portion, and the detection substrate is formed.
A physical quantity measuring device characterized in that an encapsulating liquid is enclosed in the space.
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