JP2022176769A - Pressure detection device - Google Patents

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里志 荒井
Satoshi Arai
潤一郎 間山
Junichiro Mayama
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Nippon Pneumatics/Fluidics System Co Ltd
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Abstract

To provide a pressure detection device capable of easily and appropriately adjusting a gap (x) between a nozzle and a flapper for amplifying a detection pressure.SOLUTION: A pressure detection device includes a pressure detection chamber 5 and a comparison pressure chamber 6 partitioned by a flapper 2, a detection flow path 9 for connecting a pressure detection object A to the pressure detection chamber 5, a nozzle 21 for bringing its tip closer to the flapper 2 within the comparison pressure chamber 6, a fluid supply flow path 12 for supplying fluid to the nozzle 21, a discharge flow path 15 for discharging fluid passing through the nozzle 21, and an amplification pressure introduction chamber 7 within a casing 20. The nozzle 21 has a nozzle flow path 22 that allows a rear end 22b to be closed and has a fluid jet nozzle 22a and a supply port 22c, a nozzle holding hole 20d for holding the nozzle 21 so as to be capable of traveling axially in a state in which a rear end 21b of the nozzle 21 is exposed is formed on a first side face 20c of the casing 20, and an opposed clearance (x) between a tip 21a of the nozzle 21 and the flapper 2 is allowed to be adjustable by operating the rear end 21b.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、流体の圧力を検出する圧力検出装置に関する。 The present invention relates to a pressure detection device that detects fluid pressure.

従来から、流体の微小な圧力変化や、微小な差圧などを精度よく検出するための様々な工夫がされているが、微圧を精度よく検出できるセンサは高価なものになってしまう。そこで、測定対象の微小圧力を増幅することによって、分解能が低い比較的安価なセンサを用いて、微小な圧力を実質的に検出できるようにした装置として、例えば、図2に示すような装置が知られている。 Conventionally, various devices have been devised to accurately detect minute pressure changes in fluids, minute differential pressures, and the like, but sensors capable of accurately detecting minute pressures are expensive. Therefore, as a device capable of substantially detecting a very small pressure using a relatively inexpensive sensor with low resolution by amplifying the very small pressure to be measured, for example, the device shown in FIG. 2 is available. Are known.

この図2の装置は、筐体1内に、底面1a側から、第1フラッパー2、隔壁3、第2フラッパー4を配置し、これらによって筐体1内を、圧力検出室5、比較圧力室6、増幅圧力導入室7及び基準圧力室8に区画し、筐体1内でこれらの室5~8の外側には、以下に説明する流路を形成している。
圧力検出室5には検出流路9を接続し、この検出流路9には、微小な圧力変化をする圧力検出対象Aを接続する。
また、上記比較圧力室6と上記増幅圧力導入室7とを区画する上記隔壁3には、先端を上記圧力検出室5と比較圧力室6とを区画する第1フラッパー2に向けたノズル10を取り付けている。このノズル10によって比較圧力室6と増幅圧力導入室7とを連通させるとともに、増幅圧力導入室7には、絞り11を介して図示しない流体供給源から圧力流体を供給する供給流路(流体供給流路)12を接続している。
In the apparatus of FIG. 2, a first flapper 2, a partition wall 3, and a second flapper 4 are arranged in a housing 1 from the side of the bottom surface 1a. 6, the amplified pressure introduction chamber 7 and the reference pressure chamber 8 are divided, and the flow paths described below are formed outside these chambers 5 to 8 within the housing 1 .
A detection channel 9 is connected to the pressure detection chamber 5 , and the pressure detection target A, which undergoes minute pressure changes, is connected to the detection channel 9 .
The partition wall 3 that separates the comparison pressure chamber 6 and the amplified pressure introduction chamber 7 has a nozzle 10 whose tip is directed toward the first flapper 2 that separates the pressure detection chamber 5 and the comparison pressure chamber 6. installed. The nozzle 10 allows the comparison pressure chamber 6 and the amplification pressure introduction chamber 7 to communicate with each other. channel) 12 are connected.

さらに、第2フラッパー4には、筐体1の天井面1bに向く面に、鉄製のスイッチ部材13を取り付けるとともに、筐体1の天井面1bには、上記スイッチ部材13が所定の距離より近づいた場合に、それを感知してオンする磁力スイッチ14を設けている。
また、上記比較圧力室6には排出流路15を接続するとともに、基準圧力室8には開放流路16を接続して、各圧力室6,8を外気に開放している。
Further, a switch member 13 made of iron is attached to the surface of the second flapper 4 facing the ceiling surface 1b of the housing 1, and the switch member 13 approaches the ceiling surface 1b of the housing 1 by a predetermined distance. A magnetic force switch 14 is provided which senses and turns on the magnetic force switch.
A discharge channel 15 is connected to the comparison pressure chamber 6, and an open channel 16 is connected to the reference pressure chamber 8, so that the pressure chambers 6 and 8 are open to the outside air.

このような装置において、上記供給流路12から圧力流体を供給すると、流体は増幅圧力導入室7、ノズル10、比較圧力室6及び排出流路15の順序で流れて大気へ排出される。そして、この装置では、上記圧力検出室5内の圧力が大気圧のとき、上記ノズル10の先端10aと第1フラッパー2との距離は十分に大きく保たれて、ノズル10の前後にはほとんど差圧が発生せずに、上記供給流路12から圧力流体が供給されている状態で、増幅圧力導入室7の圧力と比較圧力室6の圧力とがほぼ等しくなるようにしている。 In such an apparatus, when the pressure fluid is supplied from the supply channel 12, the fluid flows through the amplification pressure introduction chamber 7, the nozzle 10, the comparison pressure chamber 6 and the discharge channel 15 in order and is discharged to the atmosphere. In this device, when the pressure in the pressure detection chamber 5 is atmospheric pressure, the distance between the tip 10a of the nozzle 10 and the first flapper 2 is kept sufficiently large, and there is almost no difference between the front and rear of the nozzle 10. The pressure in the amplification pressure introduction chamber 7 and the pressure in the comparison pressure chamber 6 are made substantially equal in a state where pressure fluid is supplied from the supply passage 12 without generating pressure.

この初期状態から、検出流路9に接続した圧力検出対象Aの圧力が僅かに上昇すると、圧力検出室5の圧力が上昇して第1フラッパー2が比較圧力室6側へ変位し、ノズル10の先端10aと第1フラッパー2との距離を縮める。これにより、上記供給流路12からノズル10を通過して比較圧力室6に排出される流体が絞られ、ノズル10の上流側にある増幅圧力導入室7の圧力が上昇する。
このとき、増幅圧力導入室7の圧力が、ノズルの先端10aと第1フラッパー2とで形成される絞りによって、上記圧力検出室5の圧力、すなわち、圧力検出対象Aの微小圧力よりも高くなるように、ノズル10と第1フラッパー2との位置関係及び第1フラッパー2の剛性などを設定している。
From this initial state, when the pressure of the pressure detection target A connected to the detection flow path 9 rises slightly, the pressure of the pressure detection chamber 5 rises, the first flapper 2 displaces toward the comparison pressure chamber 6 side, and the nozzle 10 The distance between the tip 10a of and the first flapper 2 is shortened. As a result, the fluid that passes through the nozzle 10 from the supply flow path 12 and is discharged to the comparison pressure chamber 6 is throttled, and the pressure in the amplified pressure introduction chamber 7 upstream of the nozzle 10 is increased.
At this time, the pressure in the amplified pressure introduction chamber 7 becomes higher than the pressure in the pressure detection chamber 5, that is, the minute pressure of the pressure detection target A due to the restriction formed by the tip 10a of the nozzle and the first flapper 2. , the positional relationship between the nozzle 10 and the first flapper 2, the rigidity of the first flapper 2, and the like are set.

つまり、この検出装置では、第1フラッパー2を、微小な圧力によって比較圧力室6側へ膨らみやすいものとし、その結果、ノズル10の先端10aと第1フラッパー2との間に絞りが形成されるようにしている。
これにより、圧力検出対象Aの微小の圧力を増幅して、その増幅した圧力を増幅圧力導入室7で発生させることができる。このように、圧力検出対象Aの変化圧力を増幅すれば、圧力検出対象Aの圧力変化が微小であっても、増幅圧力導入室7の圧力変化はそれ以上に大きくなり、この圧力によって第2フラッパー4を変位させることができる。そして、第2フラッパー4に設けたスイッチ部材13が変位することで、磁力スイッチ14が、その検出の圧力を確実に検出することができる。
That is, in this detection device, the first flapper 2 is made to easily bulge toward the comparison pressure chamber 6 by a minute pressure, and as a result, a constriction is formed between the tip 10a of the nozzle 10 and the first flapper 2. I'm trying
As a result, the minute pressure of the pressure detection object A can be amplified and the amplified pressure can be generated in the amplified pressure introduction chamber 7 . In this way, if the changed pressure of the pressure detection object A is amplified, even if the pressure change of the pressure detection object A is minute, the pressure change of the amplified pressure introduction chamber 7 becomes larger than that. The flapper 4 can be displaced. By displacing the switch member 13 provided on the second flapper 4, the magnetic force switch 14 can reliably detect the detected pressure.

このように、上記ノズル10の先端10aと第1フラッパー2との対向間隔xによって形成される絞りによって、圧力検出室5内のわずかな圧力変化を増幅するようにしている。そして、上記対向間隔xは、圧力検出対象Aの圧力が大気圧である初期状態においては供給流路12から供給される流体に対して絞りとして機能せず、圧力検出室5の圧力がわずかに上昇したときには絞りとして機能し、十分な増幅機能を発揮する大きさに設定する必要がある。
したがって、ノズル10はその先端10aと第1フラッパー2との間隔xを調整できるように、隔壁3に取り付けられている。
In this way, a slight pressure change in the pressure detection chamber 5 is amplified by the restriction formed by the facing distance x between the tip 10 a of the nozzle 10 and the first flapper 2 . In the initial state where the pressure of the pressure detection target A is the atmospheric pressure, the facing distance x does not function as a throttle for the fluid supplied from the supply flow path 12, and the pressure in the pressure detection chamber 5 slightly increases. When it rises, it functions as a diaphragm, and it is necessary to set the size to exhibit a sufficient amplifying function.
Therefore, the nozzle 10 is attached to the partition wall 3 so that the distance x between the tip 10a and the first flapper 2 can be adjusted.

特開2003-300229号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-300229

上記のように、圧力検出室5のわずかな変化圧力を増幅するため、ノズル10の先端10aと第1フラッパー2との対向間隔xを適切に設定する必要がある。そして、対向間隔xの調整のために、ノズル10がその軸方向で位置調整できるように隔壁3に取り付けられている装置もある。しかし、ノズル10は、図示のように筐体1内のほぼ中央に設けられた隔壁3に取り付けられている。そのため、ノズル10を第1フラッパー2に対して位置調整するためには、筐体1を分解しなければならなかった。しかも、筐体1を分解した状態では、流体を供給して圧力を検出することができない。
したがって、ノズル10の位置を適切に調整するためには、筐体1を分解してノズル位置を変更してから、筐体1を組み立てて圧力検出対象Aの微小な圧力変化が適切に検出されているか否かを確認するといった作業を繰り返す必要があり、非常に作業性が悪いという問題があった。
As described above, in order to amplify a slight change in pressure in the pressure detection chamber 5, it is necessary to appropriately set the facing distance x between the tip 10a of the nozzle 10 and the first flapper 2. FIG. There is also a device in which the nozzle 10 is attached to the partition wall 3 so that the position of the nozzle 10 can be adjusted in the axial direction in order to adjust the facing distance x. However, the nozzle 10 is attached to a partition wall 3 provided substantially in the center of the housing 1 as shown. Therefore, in order to adjust the position of the nozzle 10 with respect to the first flapper 2, the housing 1 had to be disassembled. Moreover, when the housing 1 is disassembled, the fluid cannot be supplied and the pressure cannot be detected.
Therefore, in order to appropriately adjust the position of the nozzle 10, the housing 1 is disassembled to change the nozzle position, and then the housing 1 is assembled so that minute pressure changes in the pressure detection target A can be detected appropriately. It is necessary to repeat the work of confirming whether or not there is a problem that the workability is very poor.

この発明の目的は、上記ノズルとフラッパーとの対向間隔xを、適正に調整することが容易にできる圧力検出装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pressure detection device that facilitates proper adjustment of the facing distance x between the nozzle and the flapper.

第1の発明は、筐体内に、フラッパーと、上記フラッパーで区画された圧力検出室及び比較圧力室と、上記圧力検出室に圧力検出対象を接続する検出流路と、上記比較圧力室内で上記フラッパーに先端を近接させたノズルと、上記ノズル及び比較圧力室に流体を供給する流体供給流路と、上記比較圧力室に接続され、ノズルを通過した流体を排出する排出流路と、上記流体供給流路に接続された増幅圧力導入室とを備え、上記フラッパー及び上記ノズルによって増幅された増幅圧力導入室の圧力を検出する圧力検出装置であって、上記ノズルは、先端に流体噴出口が開口し、後端が閉鎖され、前記流体噴出口を介して比較圧力室と連通するノズル流路と、上記ノズル流路を上記流体供給流路に接続させる供給口とを備え、上記筐体の第1の側面には、上記ノズルの後端を当該筐体の外部に露出させた状態で、上記ノズルを軸方向に移動可能に保持する保持孔が形成され、露出した上記ノズルの後端を操作することによって上記ノズルの先端と上記フラッパーとの対向間隔を調整可能にした。 A first invention comprises, in a housing, a flapper, a pressure detection chamber and a comparison pressure chamber partitioned by the flapper, a detection flow path connecting a pressure detection target to the pressure detection chamber, and the above pressure detection chamber in the comparison pressure chamber. A nozzle having a tip close to a flapper, a fluid supply channel that supplies fluid to the nozzle and the comparison pressure chamber, a discharge channel that is connected to the comparison pressure chamber and discharges the fluid that has passed through the nozzle, and the fluid an amplified pressure introduction chamber connected to a supply channel, and detecting pressure in the amplified pressure introduction chamber amplified by the flapper and the nozzle, wherein the nozzle has a fluid ejection port at its tip. a nozzle channel which is open and whose rear end is closed and which communicates with the comparison pressure chamber via the fluid ejection port; and a supply port which connects the nozzle channel to the fluid supply channel, The first side surface is formed with a holding hole for axially movably holding the nozzle with the rear end of the nozzle exposed to the outside of the housing. By manipulating it, the facing distance between the tip of the nozzle and the flapper can be adjusted.

第2の発明は、上記検出流路及び上記流体供給流路を、上記筐体において、上記ノズルの後端を露出させた上記第1の側面とは異なる側面に開口させている。 In a second aspect of the invention, the detection channel and the fluid supply channel are opened on a side surface of the housing different from the first side surface where the rear end of the nozzle is exposed.

第3の発明は、上記筐体において、上記第1の側面以外の側面を、被取付面に取り付ける取付面としている。 According to a third aspect of the present invention, in the housing, a side surface other than the first side surface is used as a mounting surface for mounting to a surface to be mounted.

第4の発明は、上記筐体におけるいずれかの側面を取付面とし、この取付面を被取付面に取り付けたとき、上記フラッパーの受圧面が鉛直面となる。 According to a fourth aspect of the present invention, any side surface of the housing is used as a mounting surface, and when this mounting surface is mounted on the surface to be mounted, the pressure receiving surface of the flapper becomes a vertical surface.

第1の発明によれば、ノズルの後端を操作することで、ノズルの位置調整ができる。したがって、筐体を分解しなくても、ノズルの先端とフラッパーとの対向間隔を調整し、適切に設定することができる。 According to the first invention, the position of the nozzle can be adjusted by operating the rear end of the nozzle. Therefore, the facing distance between the tip of the nozzle and the flapper can be adjusted and appropriately set without disassembling the housing.

第2の発明によれば、上記検出流路及び上記流体供給流路に接続する配管が、ノズルの後端が露出した側面には接続されないので、ノズルの後端を操作する際に配管が邪魔になることがない。したがって、配管を取り付け、流路に流体を流した状態で、ノズルとフラッパーとの間隔調整をする作業が特にやりやすい。 According to the second invention, the pipes connected to the detection channel and the fluid supply channel are not connected to the side surface where the rear end of the nozzle is exposed. never become Therefore, it is particularly easy to adjust the gap between the nozzle and the flapper in a state in which the piping is attached and the fluid is flowing through the channel.

第3の発明によれば、筐体を被取付面に取り付け、実際の使用状態にしてから、ノズルとフラッパーとの間隔調整をすることができる。 According to the third invention, the distance between the nozzle and the flapper can be adjusted after the housing is attached to the mounting surface and put into actual use.

第4の発明によれば、フラッパーが重力の影響を受けず、わずかな圧力変位がフラッパーの変位に反映される。そのため、微圧の検出精度が上がる。 According to the fourth invention, the flapper is not affected by gravity, and slight pressure displacement is reflected in the displacement of the flapper. Therefore, the detection accuracy of micro pressure is improved.

本発明の実施形態の圧力検出装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a pressure detection device according to an embodiment of the present invention; FIG. 従来の圧力検出装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a conventional pressure detection device; FIG.

[実施形態]
この発明の実施形態を以下に説明する。図1は、本実施形態の断面図である。
図1に示す実施形態の圧力検出装置は、図2に示す従来の圧力検出装置と同様に、圧力検出対象Aの微小な圧力変化を検出するための装置である。なお、図1において図2に示した従来の装置と同様の機能を有する構成要素には、図2と同じ符号を用いている。
[Embodiment]
Embodiments of the invention are described below. FIG. 1 is a cross-sectional view of this embodiment.
The pressure detection device of the embodiment shown in FIG. 1 is a device for detecting minute pressure changes in a pressure detection target A, like the conventional pressure detection device shown in FIG. 1, the same symbols as in FIG. 2 are used for components having the same functions as those of the conventional apparatus shown in FIG.

図1に示すこの実施形態の圧力検出装置は、筐体20内に、図2の従来装置と同様の構成要素が設けられている。ただし、各室5~8やこれらに接続された流路9,12,15,16の配置が図2とは異なる。また、比較圧力室6内に突出して、先端21aを第1フラッパー2と対向させたノズル21の構成が、図2に示す従来のノズル10とは異なる。
以下には、上記した従来装置と異なる構成を中心に説明する。
The pressure detection device of this embodiment shown in FIG. 1 is provided with components similar to those of the conventional device of FIG. However, the arrangement of the chambers 5 to 8 and the channels 9, 12, 15, 16 connected to them is different from that in FIG. Further, the configuration of the nozzle 21 projecting into the comparison pressure chamber 6 and having the tip 21a opposed to the first flapper 2 is different from that of the conventional nozzle 10 shown in FIG.
The following description focuses on the configuration different from the conventional device described above.

筐体20内には、圧力検出対象Aの圧力が導かれる圧力検出室5と比較圧力室6とが第1フラッパー2を介して区画されて形成されている。圧力検出室5には検出流路9が接続され、比較圧力室6には排出流路15が接続されているが、これらの流路9,15はそれぞれ筐体20の第2の側面20aに一端を開口させている。
また、この実施形態では、筐体20を図示しない他の機器等に設置した状態で、第1フラッパー2がその受圧面が鉛直面となるように配置されている。例えば、筐体20の底面を取付面20bとし、被取付面を水平面とすれば、筐体20の取付面20bを被取付面に取り付けたとき、第1フラッパー2の受圧面はほぼ鉛直となる。例えば、筐体20の取付面20b側には、被取付面へ取り付けるためのねじ穴などが設けられている。
A pressure detection chamber 5 into which the pressure of the pressure detection target A is introduced and a comparison pressure chamber 6 are defined in the housing 20 via the first flapper 2 . A detection channel 9 is connected to the pressure detection chamber 5 , and a discharge channel 15 is connected to the comparison pressure chamber 6 . One end is open.
Further, in this embodiment, the first flapper 2 is arranged so that its pressure receiving surface is a vertical surface while the housing 20 is installed in another device or the like (not shown). For example, if the bottom surface of the housing 20 is the mounting surface 20b and the surface to be mounted is horizontal, when the mounting surface 20b of the housing 20 is mounted to the surface to be mounted, the pressure receiving surface of the first flapper 2 is substantially vertical. . For example, the mounting surface 20b side of the housing 20 is provided with a screw hole or the like for mounting to the mounting surface.

さらに、上記第1フラッパー2には、棒状部材のノズル21の先端21aを対向させているが、このノズル21は、上記第2の側面20aと対向する第1の側面20cから比較圧力室6に向かって形成されたノズル保持孔20dに取り付けられている。ノズル21は、先端21a側の内部にノズル流路22を備えている。ノズル流路22は、ノズル21の先端21aに流体噴出口22aを開口するとともに、後端22bが閉鎖されている。ノズル21には、このノズル流路22を形成する周壁部分でノズル流路22の後端22b寄りに供給口22cが形成されている。供給口22cには、上記第2の側面20aに開口した供給流路12から流体が供給される。なお、上記供給流路12のノズル21側の端部にはノズル保持孔20dに連通する環状溝12bが形成され、この環状溝12bを介して、ノズル21の供給口22cが供給流路12と連通するようにしている。環状溝12bには、当該環状溝12bとノズル21の外周との間をシールするためのOリング23が取り付けられている。 Further, a tip 21a of a rod-shaped nozzle 21 is opposed to the first flapper 2. The nozzle 21 extends into the comparison pressure chamber 6 from a first side surface 20c opposed to the second side surface 20a. It is attached to the nozzle holding hole 20d formed facing. The nozzle 21 has a nozzle flow path 22 inside on the tip 21a side. The nozzle flow path 22 has a fluid ejection port 22a opened at the tip 21a of the nozzle 21, and a rear end 22b thereof is closed. The nozzle 21 is formed with a supply port 22c near the rear end 22b of the nozzle channel 22 in the peripheral wall portion forming the nozzle channel 22. As shown in FIG. A fluid is supplied to the supply port 22c from the supply channel 12 that opens to the second side surface 20a. An annular groove 12b communicating with the nozzle holding hole 20d is formed at the end of the supply channel 12 on the nozzle 21 side. I am trying to communicate. An O-ring 23 for sealing between the annular groove 12b and the outer periphery of the nozzle 21 is attached to the annular groove 12b.

また、ノズル21の後端側の外周面には、雄ねじ21cが形成され、上記ノズル保持孔20dの内周に形成された雌ねじとかみ合うようにされている。この雄ねじ21cとノズル保持孔20dとのねじ結合によって、ノズル21の軸方向位置が変更でき、ノズルの先端21aの位置が調整される。
さらに、筐体20の第1の側面20cから露出するノズル21の後端面21bにはレンチなどの工具を挿入するための工具挿入溝21dが形成されている。
A male thread 21c is formed on the outer peripheral surface of the rear end side of the nozzle 21 so as to mesh with a female thread formed on the inner periphery of the nozzle holding hole 20d. The axial position of the nozzle 21 can be changed by threading the male screw 21c and the nozzle holding hole 20d, and the position of the tip 21a of the nozzle can be adjusted.
Further, a rear end surface 21b of the nozzle 21 exposed from the first side surface 20c of the housing 20 is formed with a tool insertion groove 21d for inserting a tool such as a wrench.

一方、この実施形態では、第2フラッパー4で区画された増幅圧力導入室7と基準圧力室8とは、図1に示すように、筐体20の天井面20e側に設けられ、第2フラッパー4がほぼ水平になるように配置されている。
そして、基準圧力室8には、第2の側面20aに一端を開口させた開放流路16が接続されている。
On the other hand, in this embodiment, the amplified pressure introduction chamber 7 and the reference pressure chamber 8 partitioned by the second flapper 4 are provided on the ceiling surface 20e side of the housing 20, as shown in FIG. 4 are placed almost horizontally.
An open flow path 16 is connected to the reference pressure chamber 8, one end of which is open on the second side surface 20a.

上記増幅圧力導入室7には、上記供給流路12の絞り11と供給流路12のノズル21側の端部との間で供給流路12から分岐した分岐路12aが接続され、ノズル21によって増幅された圧力が供給流路12及び分岐路12aを介して増幅圧力導入室7に導入されるようにしている。
また、従来と同様に、第2フラッパー4にはスイッチ部材13が取り付けられ、筐体20の天井面20eには磁力スイッチ14が取り付けられている。
なお、供給流路12において分岐路12aより上流側に絞り11が設けられることで、供給流量を絞って、増幅圧力の変化を大きくし、小さな圧力変化を検出しやすくしている。
The amplified pressure introduction chamber 7 is connected to a branch passage 12a branching from the supply passage 12 between the throttle 11 of the supply passage 12 and the end of the supply passage 12 on the nozzle 21 side. The amplified pressure is introduced into the amplified pressure introduction chamber 7 via the supply channel 12 and the branch channel 12a.
A switch member 13 is attached to the second flapper 4, and a magnetic force switch 14 is attached to the ceiling surface 20e of the housing 20, as in the conventional case.
A throttle 11 is provided on the upstream side of the branch 12a in the supply flow path 12 to throttle the supply flow rate and increase the change in amplified pressure, making it easier to detect small pressure changes.

[作用・効果等]
上記のように構成された実施形態の圧力検出装置の作用は、図2に示した従来の圧力検出装置と同様である。
すなわち、供給流路12から圧力流体を供給すると、流体は分岐路12aを介して増幅圧力導入室7に供給されるとともに、供給流路12、環状溝12b、ノズル21のノズル流路22(供給口22c、噴出口22a)、比較圧力室6及び排出流路15の順序で流れて大気へ排出される。
圧力検出室5内の圧力が大気圧のとき、上記ノズル21の先端21aと第1フラッパー2との距離は十分に大きく保たれて、ノズル21の前後にはほとんど差圧が発生しない。したがって、供給流路12に圧力流体が供給されている初期状態で、増幅圧力導入室7の圧力と比較圧力室6の圧力とがほぼ等しくなる。
[Action, effect, etc.]
The operation of the pressure detection device of the embodiment configured as described above is the same as that of the conventional pressure detection device shown in FIG.
That is, when the pressure fluid is supplied from the supply channel 12, the fluid is supplied to the amplified pressure introduction chamber 7 via the branch channel 12a, and the supply channel 12, the annular groove 12b, and the nozzle channel 22 of the nozzle 21 (supply channel 22). The air flows in the order of the port 22c, the ejection port 22a), the comparison pressure chamber 6 and the discharge channel 15 and is discharged to the atmosphere.
When the pressure in the pressure detection chamber 5 is atmospheric pressure, the distance between the tip 21a of the nozzle 21 and the first flapper 2 is kept sufficiently large, and almost no differential pressure is generated across the nozzle 21. FIG. Therefore, in the initial state in which the pressure fluid is supplied to the supply passage 12, the pressure in the amplification pressure introduction chamber 7 and the pressure in the comparison pressure chamber 6 are substantially equal.

この初期状態から、検出流路9に接続した圧力検出対象Aの圧力が僅かに上昇すると、圧力検出室5の圧力も上昇して第1フラッパー2が比較圧力室6側へ変位し、ノズル21の先端21aと第1フラッパー2との対向間隔xを縮める。これにより、上記供給流路12からノズル21を通過して比較圧力室6に排出される流体が絞られ、ノズル21の上流側である増幅圧力導入室7の圧力が上昇する。
このとき、増幅圧力導入室7の圧力は、ノズル21の先端21aと第1フラッパー2とで形成される絞りによって、圧力検出室5の圧力、すなわち、圧力検出対象Aの微小圧力よりも高くなるようにノズル21と第1フラッパー2との位置関係などが設定されている。
From this initial state, when the pressure of the pressure detection object A connected to the detection flow path 9 rises slightly, the pressure of the pressure detection chamber 5 also rises, the first flapper 2 displaces toward the comparison pressure chamber 6 side, and the nozzle 21 The facing distance x between the tip 21a of the first flapper 2 and the first flapper 2 is reduced. As a result, the fluid that passes through the nozzle 21 from the supply flow path 12 and is discharged to the comparison pressure chamber 6 is throttled, and the pressure in the amplified pressure introduction chamber 7 upstream of the nozzle 21 is increased.
At this time, the pressure in the amplified pressure introduction chamber 7 becomes higher than the pressure in the pressure detection chamber 5, that is, the minute pressure of the pressure detection target A due to the restriction formed by the tip 21a of the nozzle 21 and the first flapper 2. The positional relationship between the nozzle 21 and the first flapper 2 is set as shown.

このように、圧力検出対象Aの微小の増加圧力を増幅して、その増幅した圧力を増幅圧力導入室7に導くことができる。このように、圧力検出対象Aの変化圧力を増幅すれば、圧力検出対象Aの圧力変化が微小であっても、増幅圧力導入室7の圧力変化は大きくなり、この圧力によって第2フラッパー4を変位させることができる。従って、磁力スイッチ14が、その圧力を確実に検出することができる。 In this way, it is possible to amplify the slightly increased pressure of the pressure detection object A and lead the amplified pressure to the amplified pressure introduction chamber 7 . In this way, if the changed pressure of the pressure detection object A is amplified, even if the pressure change of the pressure detection object A is minute, the pressure change in the amplified pressure introduction chamber 7 becomes large, and this pressure causes the second flapper 4 to move. can be displaced. Therefore, the magnetic force switch 14 can reliably detect the pressure.

このように、上記ノズル21の先端21aと第1フラッパー2との対向間隔xによって形成される絞りによって、圧力検出室5内のわずかな圧力変化を増幅するようにしている。
そのため、上記対向間隔xは、圧力検出対象Aの圧力が大気圧である初期状態においては供給流路12から供給される流体に対して絞りとして機能せず、圧力検出室5の圧力がわずかに上昇したときには絞りとして機能し、十分な増幅機能を発揮する大きさに設定しなければならない。
In this way, a slight pressure change in the pressure detection chamber 5 is amplified by the restriction formed by the facing distance x between the tip 21 a of the nozzle 21 and the first flapper 2 .
Therefore, in the initial state where the pressure of the pressure detection target A is the atmospheric pressure, the facing distance x does not function as a throttle for the fluid supplied from the supply flow path 12, and the pressure in the pressure detection chamber 5 slightly increases. When it rises, it functions as a diaphragm and must be set to a size that exhibits a sufficient amplification function.

この実施形態では、筐体20の第1の側面20cにノズル21の後端面21bが露出しているので、作業者は、この後端面21bに形成された工具挿入溝21dに工具を挿入してノズル21を回転させることによって先端21aの位置を調整し対向間隔xを調整することができる。その際には、作業者は、圧力検出室5には既知の圧力を作用させ、供給流路12から圧力流体を供給しながら、先端21aと第1フラッパー2と対向間隔xを適切に調整することができる。 In this embodiment, since the rear end surface 21b of the nozzle 21 is exposed on the first side surface 20c of the housing 20, the operator inserts a tool into the tool insertion groove 21d formed in the rear end surface 21b. By rotating the nozzle 21, the position of the tip 21a can be adjusted and the facing distance x can be adjusted. At that time, the operator applies a known pressure to the pressure detection chamber 5, and while supplying pressure fluid from the supply channel 12, appropriately adjusts the facing distance x between the tip 21a and the first flapper 2. be able to.

上記のように、ノズル21の後端面21bが筐体20の第1の側面20cに露出しているので、筐体20を分解しなくても、ノズル21の位置調整が可能である。したがって、ノズル21に流体を供給しながら、適切な対向間隔xを設定することが容易である。
特に、各流路9,12,15,16の一端を、第1の側面20cと対向する第2の側面20aに開口させているため、これら流路9,12,15,16に配管などを接続した場合にも、その配管などがノズル21の位置調整作業の邪魔になることがない。
なお、この実施形態では、上記第2の側面が、ノズル10の後端を露出させた第1の側面とは異なる側面であり、この第2の側面に全ての流路の開口を設けているが、上記流路の開口は、ノズル21の位置調整作業の邪魔にならなければ、筐体20のいずれの側面に設けてもよい。そして、配管が接続される供給流路12や検出流路9を、それぞれ異なる側面に設けてもよい。また、排出流路15や開放流路16のように、単に大気開放するだけの開口ならば、第1の側面20cに設けても構わない。
As described above, since the rear end surface 21b of the nozzle 21 is exposed on the first side surface 20c of the housing 20, the position of the nozzle 21 can be adjusted without disassembling the housing 20. FIG. Therefore, it is easy to set an appropriate facing distance x while supplying fluid to the nozzles 21 .
In particular, since one end of each flow path 9, 12, 15, 16 is opened to the second side surface 20a facing the first side surface 20c, pipes or the like are connected to these flow paths 9, 12, 15, 16. Even when connected, the piping does not interfere with the position adjustment work of the nozzle 21.例文帳に追加
In this embodiment, the second side is a side different from the first side where the rear end of the nozzle 10 is exposed, and the openings of all the flow paths are provided on this second side. However, the opening of the flow path may be provided on any side surface of the housing 20 as long as it does not interfere with the work of adjusting the position of the nozzle 21 . The supply channel 12 and the detection channel 9 to which the pipes are connected may be provided on different sides. Also, like the discharge flow path 15 and the open flow path 16, if the openings are simply open to the atmosphere, they may be provided on the first side surface 20c.

また、この実施形態では、筐体20の取付面20bを、水平の被取付面に取り付けたとき、第1フラッパー2の受圧面が鉛直面となるため、第1フラッパー2が重力の影響を受けにくくできる。
第1フラッパー2の受圧面が水平面の場合には、受圧面に対して垂直方向に重力が作用することになる。そのため、第1フラッパー2には下方に撓む方向の力が常時作用している。その状態で、圧力検出室5内の圧力がわずかに変化しても、第1フラッパー2の変位が、圧力検出室5の圧力変化に対応した分にはならず、特に微小な圧力変化を検出できないことがある。しかし、この実施形態のように、第1フラッパー2への重力の影響を排除できれば、圧力検出装置は、微小な圧力変化をより精度よく検出することができる。
Further, in this embodiment, when the mounting surface 20b of the housing 20 is mounted on a horizontal mounting surface, the pressure receiving surface of the first flapper 2 becomes a vertical surface, so the first flapper 2 is affected by gravity. It can be done easily.
When the pressure-receiving surface of the first flapper 2 is a horizontal surface, gravity acts perpendicularly to the pressure-receiving surface. Therefore, force in the downward bending direction always acts on the first flapper 2 . In this state, even if the pressure in the pressure detection chamber 5 changes slightly, the displacement of the first flapper 2 does not correspond to the pressure change in the pressure detection chamber 5, and a particularly small pressure change is detected. Sometimes I can't. However, if the influence of gravity on the first flapper 2 can be eliminated as in this embodiment, the pressure detection device can detect minute pressure changes with higher accuracy.

なお、第2フラッパー4には、増幅された圧力が作用するため、その変位量に対する重力の影響は比較的小さくなる。したがって、第2フラッパー4の受圧面は図示のように水平でも構わない。ただし、第2フラッパー4の受圧面を鉛直に配置しても構わない。
また、この実施形態では、増幅圧力導入室7の圧力が所定値になったときの第2フラッパー4の変位に応じて磁力スイッチ14がオンになる様にしているが、増幅圧力導入室7の圧力は、他の圧力検出手段によって検出することもできる。例えば、増幅圧力導入室7の圧力を直接検出できる手段を設ければ、第2フラッパー4や磁力スイッチ14、スイッチ部材13は必要ない。
Since the amplified pressure acts on the second flapper 4, the influence of gravity on the amount of displacement is relatively small. Therefore, the pressure receiving surface of the second flapper 4 may be horizontal as shown. However, the pressure receiving surface of the second flapper 4 may be arranged vertically.
In this embodiment, the magnetic force switch 14 is turned on according to the displacement of the second flapper 4 when the pressure in the amplified pressure introduction chamber 7 reaches a predetermined value. Pressure can also be detected by other pressure sensing means. For example, the second flapper 4, the magnetic force switch 14, and the switch member 13 are not necessary if means for directly detecting the pressure in the amplified pressure introduction chamber 7 is provided.

また、上記では、比較圧力室6の大気圧に比べてわずかに高くなる圧力検出室5の微小圧力変化を検出するようにしているが、実施形態の圧力検出装置は、2つの検出対象の差圧を検出するために用いることもできる。
例えば、高圧側の圧力検出対象Aと低圧側の検出対象Bの差圧を検出するために、図1の排出流路15を介して比較圧力室6に、検出対象Bを接続する。このようにすれば、圧力検出対象A,B間の差圧によって第1フラッパー2が膨らんで、上記差圧を増幅するので、この増幅された圧力を磁力スイッチ14によって検出したり、他の圧力検出手段によって検出したりすることができる。
Also, in the above description, a minute pressure change in the pressure detection chamber 5, which is slightly higher than the atmospheric pressure in the comparison pressure chamber 6, is detected. It can also be used to detect pressure.
For example, in order to detect the differential pressure between the pressure detection target A on the high pressure side and the detection target B on the low pressure side, the detection target B is connected to the comparison pressure chamber 6 via the discharge passage 15 in FIG. In this way, the first flapper 2 is inflated by the differential pressure between the pressure detection targets A and B, and the differential pressure is amplified. It can be detected by a detection means.

さらに、上記検出流路9にチューブを接続し、そのチューブの先端を容器中の液体内に挿入し、供給流路12から少量のガスを供給しながら上記と同様にして、液体のヘッド圧を検出することもできる。
また、図1に示す筐体20の第2の側面20a側に図示しない連結プレートを配置し、この連結プレートによって、複数の筐体20を連結させることもできる。上記連結プレート内には、各筐体20の供給流路12に連通する1本の連結通路を備え、供給流路12に流体を供給する供給源を共通化することもできる。
Furthermore, a tube is connected to the detection channel 9, the tip of the tube is inserted into the liquid in the container, and while a small amount of gas is supplied from the supply channel 12, the head pressure of the liquid is increased in the same manner as described above. can also be detected.
Further, a connecting plate (not shown) may be arranged on the side of the second side surface 20a of the housing 20 shown in FIG. 1, and a plurality of housings 20 may be connected by this connecting plate. A single connection passage communicating with the supply channel 12 of each housing 20 may be provided in the connection plate, and a supply source for supplying fluid to the supply channel 12 may be shared.

微小な圧力変化や、差圧を検出できる。 It can detect minute pressure changes and differential pressure.

2 第1フラッパー
5 圧力検出室
6 比較圧力室
7 増幅圧力導入室
9 検出流路
12 供給流路
15 排出流路
20 筐体
20a 第2の側面
20b 取付面
20c 第1の側面
20d ノズル保持孔
21 ノズル
21a 先端
21b 後端面
22 ノズル流路
22a 流体噴出口
22b (ノズル流路の)後端
22c 供給口
2 First Flapper 5 Pressure Detection Chamber 6 Comparison Pressure Chamber 7 Amplified Pressure Introduction Chamber 9 Detection Channel 12 Supply Channel 15 Discharge Channel 20 Case 20a Second Side 20b Mounting Surface 20c First Side 20d Nozzle Holding Hole 21 Nozzle 21a Tip 21b Rear end face 22 Nozzle channel 22a Fluid ejection port 22b Rear end 22c (of nozzle channel) Supply port

Claims (4)

筐体内に、
フラッパーと、
上記フラッパーで区画された圧力検出室及び比較圧力室と、
上記圧力検出室に圧力検出対象を接続する検出流路と、
上記比較圧力室内で上記フラッパーに先端を近接させたノズルと、
上記ノズル及び比較圧力室に流体を供給する流体供給流路と、
上記比較圧力室に接続され、ノズルを通過した流体を排出する排出流路と、
上記流体供給流路に接続された増幅圧力導入室と
を備え、
上記フラッパー及び上記ノズルによって増幅された増幅圧力導入室の圧力を検出する圧力検出装置であって、
上記ノズルは、
先端に流体噴出口が開口し、後端が閉鎖され、前記流体噴出口を介して比較圧力室と連通するノズル流路と、
上記ノズル流路を上記流体供給流路に接続させる供給口と
を備え、
上記筐体の第1の側面には、
上記ノズルの後端を当該筐体の外部に露出させた状態で、上記ノズルを軸方向に移動可能に保持するノズル保持孔が形成され、
露出した上記ノズルの後端を操作することによって上記ノズルの先端と上記フラッパーとの対向間隔を調整可能にした圧力検出装置。
in the housing,
flapper and
A pressure detection chamber and a comparison pressure chamber partitioned by the flapper;
a detection channel that connects a pressure detection target to the pressure detection chamber;
a nozzle having a tip close to the flapper in the comparison pressure chamber;
a fluid supply channel that supplies fluid to the nozzle and the comparison pressure chamber;
a discharge channel connected to the comparison pressure chamber for discharging the fluid that has passed through the nozzle;
and an amplified pressure introduction chamber connected to the fluid supply channel,
A pressure detection device that detects the pressure in the amplified pressure introduction chamber amplified by the flapper and the nozzle,
The nozzle above
a nozzle flow path having a fluid jet opening at its tip end and a closed rear end communicating with the comparison pressure chamber through the fluid jet outlet;
a supply port for connecting the nozzle channel to the fluid supply channel;
On the first side of the housing,
A nozzle holding hole is formed to hold the nozzle movably in the axial direction with the rear end of the nozzle exposed to the outside of the housing,
A pressure detection device in which a facing distance between the tip of the nozzle and the flapper can be adjusted by manipulating the exposed rear end of the nozzle.
上記検出流路及び上記流体供給流路を、上記筐体において、上記ノズルの後端を露出させた上記第1の側面とは異なる側面に開口させた請求項1に記載の圧力検出装置。 2. The pressure detection device according to claim 1, wherein the detection channel and the fluid supply channel are opened on a side surface of the housing different from the first side surface where the rear end of the nozzle is exposed. 上記筐体において、上記第1の側面以外の側面を、被取付面に取り付ける取付面とした請求項1または2に記載の圧力検出装置。 3. The pressure detecting device according to claim 1, wherein a side surface of the housing other than the first side surface serves as a mounting surface for mounting to a surface to be mounted. 上記筐体におけるいずれかの側面を取付面とし、この取付面を被取付面に取り付けたとき、上記フラッパーの受圧面が鉛直面となる請求項1または2に記載の圧力検出装置。 3. The pressure detecting device according to claim 1, wherein the pressure receiving surface of the flapper is a vertical surface when one of the side surfaces of the housing is used as a mounting surface and this mounting surface is mounted on the surface to be mounted.
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