JP2524233B2 - 圧力センサ― - Google Patents
圧力センサ―Info
- Publication number
- JP2524233B2 JP2524233B2 JP1341837A JP34183789A JP2524233B2 JP 2524233 B2 JP2524233 B2 JP 2524233B2 JP 1341837 A JP1341837 A JP 1341837A JP 34183789 A JP34183789 A JP 34183789A JP 2524233 B2 JP2524233 B2 JP 2524233B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- ripples
- chamber
- pressure sensor
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧力センサーに関し、特に、昇圧−降圧時
のヒステリシスの小さい圧力センサーに関する。
のヒステリシスの小さい圧力センサーに関する。
〔従来の技術及びその課題〕 ダイヤフラム型圧力センサーは、第１図を参照して説
明するとケーシング１内をダイヤフラムＤにより受圧室
２とバックアップ室３とに区画し、前記受圧室２に被圧
力検出流体ａの導入管４を接続し、前記バックアップ室
３には、前記ダイヤフラムＤの中心に当接するラム５を
その軸方向に移動自在に設けるとともに、そのラムをダ
イヤフラムＤ側に付勢するスプリング６を設けた構成で
あり、流体ａの導入圧によるダイヤフラムＤの撓みをラ
ム５の移動に変換し、その移動量を差動トランス、光セ
ンサー、レーザーセンサー等で検出する。
明するとケーシング１内をダイヤフラムＤにより受圧室
２とバックアップ室３とに区画し、前記受圧室２に被圧
力検出流体ａの導入管４を接続し、前記バックアップ室
３には、前記ダイヤフラムＤの中心に当接するラム５を
その軸方向に移動自在に設けるとともに、そのラムをダ
イヤフラムＤ側に付勢するスプリング６を設けた構成で
あり、流体ａの導入圧によるダイヤフラムＤの撓みをラ
ム５の移動に変換し、その移動量を差動トランス、光セ
ンサー、レーザーセンサー等で検出する。
この圧力センサーの前記ダイヤフラムＤとして、本願
発明者等は、ソ連国特許発明第241170号明細書、特公昭
47−15275号公報、特開昭60−227141号公報などの従来
技術に基づき、特願平１−12879号（特開平２−51664
号）等において、第６図に示すように、素材板中心円形
10の周りに、その周り任意の点から、渦巻き波紋Ｐを呈
する波形断面とし、その渦巻き波紋Ｐは前記中心円形に
向って傾斜して成るものを提案した（第３図参照）。な
お、図中の波紋Ｐは谷部の軌跡を示す（以下、同様）。
発明者等は、ソ連国特許発明第241170号明細書、特公昭
47−15275号公報、特開昭60−227141号公報などの従来
技術に基づき、特願平１−12879号（特開平２−51664
号）等において、第６図に示すように、素材板中心円形
10の周りに、その周り任意の点から、渦巻き波紋Ｐを呈
する波形断面とし、その渦巻き波紋Ｐは前記中心円形に
向って傾斜して成るものを提案した（第３図参照）。な
お、図中の波紋Ｐは谷部の軌跡を示す（以下、同様）。
このダイヤフラムＤを、第１図実線のごとく、凸状外
面を受圧室２側としてセットし、圧力−変位曲線を得た
ところ、昇圧と降圧におけるヒステリシス、とくに、昇
圧開始と降圧終了におけるヒステリシスが満足いけるも
のでなかった（第４図従来例、破線参照）。
面を受圧室２側としてセットし、圧力−変位曲線を得た
ところ、昇圧と降圧におけるヒステリシス、とくに、昇
圧開始と降圧終了におけるヒステリシスが満足いけるも
のでなかった（第４図従来例、破線参照）。
本発明は、上記ヒステリシスを小さくすることを課題
とする。
とする。
上記課題を解決するため、本発明にあっては、前記の
ダイヤフラム型圧力センサーにおいて、前記渦巻き波紋
のダイヤフラムを、その渦巻き波紋を少なくとも３周廻
り形成した皿ばねとするとともに、その無負荷時におけ
る凸面側をバックアップ室に向けて両室に介設し、前記
ラムを移動させて皿ばねを反転させ、その反転状態の凸
面を受圧室側として成る構成としたのである。
ダイヤフラム型圧力センサーにおいて、前記渦巻き波紋
のダイヤフラムを、その渦巻き波紋を少なくとも３周廻
り形成した皿ばねとするとともに、その無負荷時におけ
る凸面側をバックアップ室に向けて両室に介設し、前記
ラムを移動させて皿ばねを反転させ、その反転状態の凸
面を受圧室側として成る構成としたのである。
上記渦巻き波紋は一条、又は複数条でもよく複数条の
場合には、その起点を中心円形の均等分位とする。
場合には、その起点を中心円形の均等分位とする。
上記渦巻き波紋の傾斜度、すなわち、第３図における
傾斜高さｈと径方向の長さｌの比（h/l）を1/5以下とす
るとよい。好ましくは1/6以下とする。1/5以上となる
と、プレス成形の際、現在の技術では、その成形圧が、
外向きの斜面と内向きの斜面とで大きく異なって製造が
不可能となるからである。
傾斜高さｈと径方向の長さｌの比（h/l）を1/5以下とす
るとよい。好ましくは1/6以下とする。1/5以上となる
と、プレス成形の際、現在の技術では、その成形圧が、
外向きの斜面と内向きの斜面とで大きく異なって製造が
不可能となるからである。
また、同心円形波紋及び外側円形波紋を設ければ、波
紋のプレス成形時、中心部に生じる盛り上り状の歪は同
心円形波紋に吸収分散され、外周囲に生じる皺状の歪は
外側円形波紋に吸収分散される。この吸収分散は、渦巻
き波紋の始終端を両円形波紋に合流させれば、より効果
が増す。
紋のプレス成形時、中心部に生じる盛り上り状の歪は同
心円形波紋に吸収分散され、外周囲に生じる皺状の歪は
外側円形波紋に吸収分散される。この吸収分散は、渦巻
き波紋の始終端を両円形波紋に合流させれば、より効果
が増す。
このように構成される圧力センサーは、従来と同様に
して、受圧室に被圧力検出流体を導入し、その導入圧に
よるダイヤフラムの撓みをラムの移動に変換し、その移
動量を、差動トランス、光センサー、レーザーセンサー
等で検出する。
して、受圧室に被圧力検出流体を導入し、その導入圧に
よるダイヤフラムの撓みをラムの移動に変換し、その移
動量を、差動トランス、光センサー、レーザーセンサー
等で検出する。
この作用時、ダイヤフラムが反転され、その反転状態
の撓みによって検出するため、昇圧と降圧におけるヒス
テリシスが小さいものとなる。
の撓みによって検出するため、昇圧と降圧におけるヒス
テリシスが小さいものとなる。
〔実施例１〕 まず、ダイヤフラムＤについて説明する。
この実施例のダイヤフラムＤは、厚さ:0.015mmのステ
ンレス箔のフープ34mmφを、プレス加工より仕上がり外
径:25.4mmφとしたものである。
ンレス箔のフープ34mmφを、プレス加工より仕上がり外
径:25.4mmφとしたものである。
その正面図、断面図を第２図、第３図に示し、その図
において、渦巻き波紋Ｐのピッチｄ＝0.598mm、中心円
形10の径Ｓ＝5.0mm、波紋Ｐの最外径＝20.2mm、谷部及
び山部の曲率ｒ＝0.3mm、波紋Ｐの高さｔ＝0.08mm、外
周と中心との高低差Ｔ＝1.2mm、波紋Ｐ部分の曲率Ｒ＝1
00mmとし、前記中心円形10の周囲一点から渦巻き波紋を
Ｐを12周廻余り形成した（第２図、第３図は波が省略し
ているある）。
において、渦巻き波紋Ｐのピッチｄ＝0.598mm、中心円
形10の径Ｓ＝5.0mm、波紋Ｐの最外径＝20.2mm、谷部及
び山部の曲率ｒ＝0.3mm、波紋Ｐの高さｔ＝0.08mm、外
周と中心との高低差Ｔ＝1.2mm、波紋Ｐ部分の曲率Ｒ＝1
00mmとし、前記中心円形10の周囲一点から渦巻き波紋を
Ｐを12周廻余り形成した（第２図、第３図は波が省略し
ているある）。
このダイヤフラムＤを２枚製作し、それぞれを、第１
図に示す前述の圧力センサーにセットした。本発明にあ
っては、同図鎖線で示すように、まず、無負荷時におけ
る凸面側をバックアップ室３に向けてダイヤフラムＤを
介設し、調整ねじ７をねじ込んで、ラム５を移動させて
ダイヤフラムＤを反転させ、その凸面を受圧室２側とす
る。
図に示す前述の圧力センサーにセットした。本発明にあ
っては、同図鎖線で示すように、まず、無負荷時におけ
る凸面側をバックアップ室３に向けてダイヤフラムＤを
介設し、調整ねじ７をねじ込んで、ラム５を移動させて
ダイヤフラムＤを反転させ、その凸面を受圧室２側とす
る。
一方、従来例としては、ダイヤフラムＤを当初から実
線のごとく（通常状態の凸面側が受圧室）、セットし
た。
線のごとく（通常状態の凸面側が受圧室）、セットし
た。
この実施例及び従来例の圧力−変位曲線を第４図に示
す。図において、実線が実施例、破線が従来例、○が昇
圧時、●が降圧時である。これから、実施例のものが、
従来例に比べ、昇圧と降圧とくに昇圧開始時と降圧終了
時におけるヒステリシスが小さいことがわかる。
す。図において、実線が実施例、破線が従来例、○が昇
圧時、●が降圧時である。これから、実施例のものが、
従来例に比べ、昇圧と降圧とくに昇圧開始時と降圧終了
時におけるヒステリシスが小さいことがわかる。
ダイヤフラムＤの形状としては、第５図に示すなどの
種々のものが考えられる。第５図は、中心円形10の周り
に隣接して同心円形波紋P1を形成すると共に、この同心
円形波紋P1と同心でかつ所定間隔をあけて外側円形波紋
P2を形成し、両円形波紋間に、上記渦巻き波紋P3を形成
したものである。第２図の実施例においても、外側円形
波紋P2を形成し、その波紋P2に渦巻き波紋Ｐを合流した
構成とすることもできる。
種々のものが考えられる。第５図は、中心円形10の周り
に隣接して同心円形波紋P1を形成すると共に、この同心
円形波紋P1と同心でかつ所定間隔をあけて外側円形波紋
P2を形成し、両円形波紋間に、上記渦巻き波紋P3を形成
したものである。第２図の実施例においても、外側円形
波紋P2を形成し、その波紋P2に渦巻き波紋Ｐを合流した
構成とすることもできる。
なお、各実施例において、渦巻き波紋Ｐの傾斜高さｈ
と径方向の長さｌと比h/lは1/6以下とした。
と径方向の長さｌと比h/lは1/6以下とした。
本発明は、以上のように構成したので、昇圧と降圧と
くに昇圧開始時と降圧終了時のヒステリシスが小さくな
り、初期状態又は終期状態の検出精度が向上する効果が
ある。
くに昇圧開始時と降圧終了時のヒステリシスが小さくな
り、初期状態又は終期状態の検出精度が向上する効果が
ある。
また、内外の円形波紋を形成し、この両円形波紋に渦
巻き波紋の両端をそれぞれ合流させれば、その波紋をプ
レス成形する際、皺状歪が生じにくく撓み作用が円滑化
する。
巻き波紋の両端をそれぞれ合流させれば、その波紋をプ
レス成形する際、皺状歪が生じにくく撓み作用が円滑化
する。
第１図は、この発明に係る圧力センサーの一実施例の断
面図、第２図、第５図はダイヤフラムの各例の概略正面
図、第３図は第２図の例の断面図、第４図は圧力−変位
測定図、第６図は従来のダイヤフラムの概略正面図であ
る。 １……ケーシング、２……受圧室、３……バックアップ
室、４……導入管、５……ラム、６……スプリング、10
……中心円形、Ｐ、P3……渦巻き波紋、P1、P2……円形
波紋、Ｄ……ダイヤフラム。
面図、第２図、第５図はダイヤフラムの各例の概略正面
図、第３図は第２図の例の断面図、第４図は圧力−変位
測定図、第６図は従来のダイヤフラムの概略正面図であ
る。 １……ケーシング、２……受圧室、３……バックアップ
室、４……導入管、５……ラム、６……スプリング、10
……中心円形、Ｐ、P3……渦巻き波紋、P1、P2……円形
波紋、Ｄ……ダイヤフラム。
フロントページの続き (72)発明者 渡辺 照夫 大阪府東大阪市岩田町２丁目３番１号 タツタ電線株式会社内 (72)発明者 大西 喜八 大阪府東大阪市岩田町２丁目３番１号 タツタ電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−227141（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−237336（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−15275（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (2)
- 【請求項１】ケーシング１内をダイヤフラムＤにより受
圧室２とバックアップ室３とに区画し、前記受圧室２に
被圧力検出流体の導入管４を接続し、前記バックアップ
室３には、前記ダイヤフラムＤの中心に当接するラム５
をその軸方向に移動自在に設けるとともに、そのラム５
をダイヤフラムＤ側に付勢するスプリング６を設けた圧
力センサーにおいて、 上記ダイヤフラムＤは、素材板中心円形10の周りに、そ
の周り任意の点から、渦巻き波紋Ｐ、P3を呈する波形断
面であって、その渦巻き波紋Ｐ、P3が前記中心円形10に
向かって傾斜しているとともに少なくとも３周廻り形成
してなる皿ばねにより構成され、 その皿ばねを、無負荷時における凸面側をバックアップ
室３に向けてそのバックアップ室３と受圧室２との間に
介設し、前記ラム５を移動させて前記皿ばねを反転さ
せ、その反転状態の凸面を受圧室２側として成るもので
あることを特徴とする圧力センサー。 - 【請求項２】上記素材板中心円形10の周りに隣接して同
心円形波紋P1を形成すると共に、この同心円形波紋P1と
同心でかつ所定間隔をあけて外側円形波紋P2を形成し、
両円形波紋P1、P2間に、上記渦巻き波紋P3を形成し、そ
の渦巻き波P3の両端を、前記円形波紋P1、P2にそれぞれ
合流させたことを特徴とする請求項１記載の圧力センサ
ー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1341837A JP2524233B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 圧力センサ― |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1341837A JP2524233B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 圧力センサ― |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03200032A JPH03200032A (ja) | 1991-09-02 |
| JP2524233B2 true JP2524233B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=18349135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1341837A Expired - Lifetime JP2524233B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 圧力センサ― |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524233B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2557947B1 (fr) * | 1984-01-06 | 1988-04-15 | Sereg Soc | Diaphragme ondule pour capteur de pression |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1341837A patent/JP2524233B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03200032A (ja) | 1991-09-02 |
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