JP2765333B2 - Pressure measuring device - Google Patents

Pressure measuring device

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JP2765333B2
JP2765333B2 JP1500192A JP1500192A JP2765333B2 JP 2765333 B2 JP2765333 B2 JP 2765333B2 JP 1500192 A JP1500192 A JP 1500192A JP 1500192 A JP1500192 A JP 1500192A JP 2765333 B2 JP2765333 B2 JP 2765333B2
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metal layer
pressure
pressure measuring
measuring device
insulating layer
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和郎 嶋村
誠 江端
公弘 中村
雅男 斎藤
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Fuji Electric Co Ltd
Mitsui Zosen KK
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Fuji Electric Co Ltd
Mitsui Zosen KK
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は圧力測定装置に係り、
詳しくは、そのシールダイヤフラムの表面構成の改良に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure measuring device,
More specifically, it relates to an improvement in the surface configuration of the seal diaphragm.

【0002】[0002]

【従来の技術】第2図に従来の圧力測定装置の断面図を
示す。この従来装置は、主として、検出部20と保護部
30とからなり、これらは導圧管16,17を介して連
結される。検出部20は、測定すべき差圧を電気信号に
変換して出力する。保護部30は、後述の如く、導入圧
力に対して検出部20を保護する。
2. Description of the Related Art FIG. 2 is a sectional view of a conventional pressure measuring device. This conventional device mainly includes a detection unit 20 and a protection unit 30, which are connected via pressure guiding tubes 16 and 17. The detecting unit 20 converts the differential pressure to be measured into an electric signal and outputs the electric signal. The protection unit 30 protects the detection unit 20 against the introduction pressure as described later.

【0003】なお、検出部20を保護部30に内設させ
る構成とした圧力測定装置もあるが、第2図の如く、検
出部20を保護部30に外設させた圧力測定装置であれ
ば、測定流体が高温度の場合にその温度の影響が検出部
20に及ばないという効果が奏される。
There is a pressure measuring device in which the detecting unit 20 is provided inside the protecting unit 30. However, as shown in FIG. 2, a pressure measuring device in which the detecting unit 20 is provided outside the protecting unit 30 is used. When the temperature of the measurement fluid is high, the effect of the temperature does not reach the detection unit 20.

【0004】保護部30は主として、本体31,32、
保護ダイヤフラム13、シールダイヤフラム10、Oリ
ング18、カバー19及び導圧管23からなる。ここ
で、本体31,32は、保護ダイヤフラム13を挟ん
で、図の左右にそれぞれ配設され、それぞれの外周ない
し周縁部で互いに接合されている。Oリング18、カバ
ー19、導圧管23及びシールダイヤフラム10はそれ
ぞれ2個設けられている。
[0004] The protection section 30 is mainly composed of main bodies 31, 32,
The protective diaphragm 13, the seal diaphragm 10, the O-ring 18, the cover 19, and the pressure guiding tube 23. Here, the main bodies 31 and 32 are disposed on the left and right sides of the drawing with the protective diaphragm 13 interposed therebetween, and are joined to each other at their outer circumferences or peripheral edges. Two O-rings 18, a cover 19, a pressure guiding tube 23, and two seal diaphragms 10 are provided.

【0005】また、本体31,32には、それぞれ凹部
11,21、孔14,24及び孔45,55が対称に形
成されている。凹部11は本体31の左側面にこれと同
軸の擂鉢状に形成され、孔14は本体31をその軸線に
沿って貫通し、孔45は一方では凹部11の外周近傍に
開口し、他方では導圧管16を貫通して検出部20の図
示していない導圧空間に連通する。本体31の右側面は
断面が波形に形成され、この波形とほぼ同じ形状のシー
ルダイヤフラム10が、本体31の右側面との間に空間
10Aを形成してその周縁で固着される。本体31の右
側の、シールダイヤフラム10の更に外方の周縁部にO
リング18を介してカバー19が取り付けられ、このカ
バー19に導圧管23が接続される。
In the main bodies 31, 32, concave portions 11, 21, holes 14, 24, and holes 45, 55 are formed symmetrically. The recess 11 is formed in a coaxial mortar shape on the left side surface of the main body 31, the hole 14 penetrates the main body 31 along its axis, the hole 45 opens on the one hand in the vicinity of the outer periphery of the recess 11, and on the other hand conducts. It penetrates through the pressure tube 16 and communicates with a pressure guiding space (not shown) of the detection unit 20. The right side surface of the main body 31 has a corrugated cross section, and the seal diaphragm 10 having substantially the same shape as the corrugation forms a space 10A between the right side surface of the main body 31 and is fixed at the periphery thereof. On the right side of the main body 31, the outer periphery of the seal diaphragm 10 is
A cover 19 is attached via a ring 18, and a pressure guiding tube 23 is connected to the cover 19.

【0006】左側の本体32も実質的に上記と同様の構
成とされ、シールダイヤフラム10と接する空間10
A、孔14,24、凹部11,21及び孔45,55か
らなる空間には、それぞれ圧力伝達用媒体としてのシリ
コーンオイル(封入液)が充填される。
[0006] The left main body 32 has substantially the same configuration as the above, and the space 10 in contact with the seal diaphragm 10 is provided.
The space defined by A, the holes 14 and 24, the recesses 11 and 21 and the holes 45 and 55 is filled with silicone oil (filled liquid) as a pressure transmitting medium.

【0007】このような圧力測定装置においては、ある
条件の下で、測定流体中の水素原子の一部がシールダイ
ヤフラム10を透過して、圧力伝達用媒体であるシリコ
ーンオイル側に侵入し、水素ガスとなり内部に溜まって
正確な圧力測定を阻害するだけでなく、著しい場合には
圧力測定自体を不能にするという問題が起こるおそれが
ある。
In such a pressure measuring device, under certain conditions, some of the hydrogen atoms in the measurement fluid permeate through the seal diaphragm 10 and penetrate into the silicone oil side as the pressure transmitting medium, and The gas may accumulate inside and hinder accurate pressure measurement. In a serious case, a problem may occur that the pressure measurement itself is disabled.

【0008】この水素ガスのシリコーンオイルへの侵
入、滞留のメカニズムは次のように推定される。 M → M2++2e- … 2H+ +2e- → 2H … 2H → H2 … 即ち、例えば、シールダイヤフラム10の金属よりカバ
ー19や導圧管23の金属の方が卑である(イオン化傾
向が大きい)と、まず、式のように、カバー19や導
圧管23の金属(M)が、測定流体内に溶出して電子を
放出する。
[0008] The mechanism of the penetration and retention of the hydrogen gas into the silicone oil is presumed as follows. M → M 2+ + 2e - ... 2H + + 2e - → 2H ... 2H → H 2 ... That is, for example, is more of the metal of the seal diaphragm cover 19 of a metal 10 and impulse lines 23 is less noble (a large ionization tendency) First, as shown in the equation, the metal (M) of the cover 19 and the pressure guiding tube 23 elutes into the measurement fluid and emits electrons.

【0009】次いで、起きる反応は、式に基くものが
主になる。
Next, the reaction that takes place is mainly based on the formula.

【0010】従って、シールダイヤフラム10側に式
の反応が起これば、その表面に吸着した水素原子は、そ
の大部分が、式に基づいて分子状の水素となり、水素
ガスになる。この水素ガスは、分子の大きさからシール
ダイヤフラム10を透過することは不可能である。しか
し、一部の水素原子は、式の段階において、つまり水
素原子の状態のときにシールダイヤフラム10中を拡散
し、シリコーンオイル側まで透過、侵入した後に、水素
ガスとなって検出部の内部に溜まることになる。
Therefore, if a reaction of the formula occurs on the seal diaphragm 10 side, most of the hydrogen atoms adsorbed on the surface thereof become molecular hydrogen based on the formula and become hydrogen gas. This hydrogen gas cannot pass through the seal diaphragm 10 due to the size of the molecule. However, some hydrogen atoms diffuse in the seal diaphragm 10 at the stage of the equation, that is, in the state of hydrogen atoms, and penetrate and penetrate to the silicone oil side, and then become hydrogen gas and enter the inside of the detection unit. Will accumulate.

【0011】従来、このシールダイヤフラムの水素透過
を防止するために、シールダイヤフラム10の測定流体
側表面に金(Au)をめっき等によりコーティングする
ことが提案されている(実開昭62−86528号)。
Hitherto, in order to prevent hydrogen permeation through the seal diaphragm, it has been proposed to coat gold (Au) on the surface of the seal diaphragm 10 on the side of the fluid to be measured by plating or the like (Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 62-86528). ).

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】実開昭62−8652
8号で提案されるAuコーティングにより、シールダイ
ヤフラムの水素の透過はある程度防止されるが、次のよ
うな問題が発生する。
Problems to be Solved by the Invention
No. 8, the permeation of hydrogen through the seal diaphragm is prevented to some extent by the Au coating, but the following problems occur.

【0013】ダイヤフラム付近を構成する金属、主とし
てステンレス、ハステロイ等よりも電気的に貴である、
即ち、イオン化傾向が小さいAuを、シールダイヤフラ
ムにコーティングすることにより、例えば、Auとカバ
ー19との間でその電気差に起因する電気回路が形成さ
れ、前述と同様に、金属が測定流体に溶解して電子を放
出する。即ち、前記の反応が起こる。次いで、式よ
り水素がAuコーティング膜表面に吸着する。
[0013] The metal constituting the vicinity of the diaphragm, which is more electrically noble than mainly stainless steel, Hastelloy, etc.,
That is, by coating Au having a small ionization tendency on the seal diaphragm, for example, an electric circuit due to the electric difference is formed between Au and the cover 19, and the metal dissolves in the measurement fluid as described above. To emit electrons. That is, the above reaction occurs. Next, hydrogen is adsorbed on the Au coating film surface according to the formula.

【0014】Auコーティング膜は、この吸着水素の拡
散、浸透を防止する効果を有するものであるが、実用上
は、コストの面から、また、シールダイヤフラムの圧力
応答性の面から、そのコーティング厚さにも限界があ
り、水素透過を確実に防止することは難しい。
The Au coating film has the effect of preventing the diffusion and permeation of the adsorbed hydrogen. However, in practice, the coating thickness is reduced from the viewpoint of cost and the pressure responsiveness of the seal diaphragm. There is also a limit, and it is difficult to reliably prevent hydrogen permeation.

【0015】しかも、Auめっき膜では、常に、膜のピ
ンホールの問題があり、ごく一部でもAuめっき膜のピ
ンホールのために、シールダイヤフラムと測定流体とが
直に接触すると、前述の如く電気回路による局部電池が
形成され、シールダイヤフラム自身が局部的に腐食を起
こすこととなる。特に、シールダイヤフラムの厚さは、
通常、約0.1mm程度であり、腐食によりシールダイ
ヤフラム自体に孔が明き、測定不能となるおそれもあ
る。なお、Auめっき膜を厚膜に形成することにより、
ピンホールの生成を防止することも可能であるが、発信
器の性能を考慮すると、シールダイヤフラム厚さに制限
があるため、Auコーティング膜厚も制限され、ピンホ
ールを完全に排除することは非常に難しい。
In addition, the Au plating film always has a problem of a pinhole in the film. Even when a very small portion of the Au plating film directly contacts the seal diaphragm and the measurement fluid due to the pinhole of the Au plating film, as described above. A local battery is formed by the electric circuit, and the seal diaphragm itself causes local corrosion. In particular, the thickness of the seal diaphragm
Normally, the thickness is about 0.1 mm, and a hole may be formed in the seal diaphragm itself due to corrosion, which may make measurement impossible. By forming a thick Au plating film,
Although it is possible to prevent the formation of pinholes, considering the performance of the transmitter, the thickness of the Au diaphragm is limited because the seal diaphragm thickness is limited, and it is extremely difficult to completely eliminate pinholes. Difficult.

【0016】本発明は上記従来の問題点を解決し、シー
ルダイヤフラムの水素の透過を確実に防止すると共に、
シールダイヤフラムを保護することにより、常に、正確
な圧力測定を可能とする圧力測定装置を提供することを
目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems and reliably prevents the permeation of hydrogen through the seal diaphragm.
It is an object of the present invention to provide a pressure measuring device capable of always performing accurate pressure measurement by protecting a seal diaphragm.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1の圧力測定装置
は、圧力を測定すべき流体と、圧力検出部への圧力伝達
用の媒体とを隔離するシールダイヤフラムが設けられた
圧力測定装置において、該シールダイヤフラムの測定流
体側表面に、水素透過防止金属層、中間金属層及び絶縁
層が、該絶縁層が測定流体接触側となるように順次積層
コーティングされてなり、前記中間金属層は、水素透過
防止金属層を構成する金属よりもイオン化傾向が大き
く、かつ、水素透過防止金属層を構成する金属の線膨張
係数と絶縁層を構成する材料の線膨張係数との中間の線
膨張係数を有する金属よりなることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a pressure measuring apparatus provided with a seal diaphragm for isolating a fluid whose pressure is to be measured and a medium for transmitting pressure to a pressure detecting section. A hydrogen permeation preventing metal layer, an intermediate metal layer, and an insulating layer are sequentially laminated and coated on the surface of the seal diaphragm on the measurement fluid side such that the insulation layer is on the measurement fluid contact side, and the intermediate metal layer is It has a higher ionization tendency than the metal constituting the hydrogen permeation preventing metal layer, and has a linear expansion coefficient between the linear expansion coefficient of the metal constituting the hydrogen permeation preventing metal layer and the linear expansion coefficient of the material constituting the insulating layer. Characterized by comprising a metal having

【0018】請求項2の圧力測定装置は、請求項1に記
載の装置において、水素透過防止金属層は、金又はタン
グステンよりなることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the pressure measuring device according to the first aspect, the hydrogen permeation preventing metal layer is made of gold or tungsten.

【0019】請求項3の圧力測定装置は、請求項1又は
2に記載の装置において、中間金属層は、チタン、タン
グステン、クロム、モリブデン、ニオブ、タンタル、ジ
ルコニウム又はニッケルよりなることを特徴とする。
In a third aspect of the present invention, the intermediate metal layer is made of titanium, tungsten, chromium, molybdenum, niobium, tantalum, zirconium or nickel. .

【0020】請求項4の圧力測定装置は、請求項1ない
し3のいずれか1項に記載の装置において、絶縁層がセ
ラミックスからなることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pressure measuring device according to any one of the first to third aspects, wherein the insulating layer is made of ceramics.

【0021】請求項5の圧力測定装置は、請求項1ない
し3のいずれか1項に記載の装置において、絶縁層がS
iC、Al23 、AlN、SiO2 、BN、ZrO2
又はSi34 よりなることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a pressure measuring device as set forth in any one of the first to third aspects, wherein the insulating layer is made of S
iC, Al 2 O 3 , AlN, SiO 2 , BN, ZrO 2
Or, it is characterized by being made of Si 3 N 4 .

【0022】[0022]

【作用】本発明の圧力測定装置においては、水素透過防
止金属層により、シールダイヤフラムへの水素の透過が
防止される。
In the pressure measuring device according to the present invention, the permeation of hydrogen to the seal diaphragm is prevented by the hydrogen permeation preventing metal layer.

【0023】一方、最表面の絶縁層により、耐食性が確
保されると共に、測定流体側表面での電気化学反応が防
止される。
On the other hand, the outermost insulating layer ensures corrosion resistance and prevents an electrochemical reaction on the surface on the side of the measurement fluid.

【0024】しかして、これら絶縁層と水素透過防止金
属層との間に中間金属層を設けることにより、次の作用
効果が得られる。
By providing an intermediate metal layer between the insulating layer and the hydrogen permeation preventing metal layer, the following operation and effect can be obtained.

【0025】 中間金属層は、水素透過防止金属層の
構成金属よりもイオン化傾向の大きい金属よりなるた
め、ダイヤフラム本体との電位差がこの中間金属層によ
り低減される。即ち、(ダイヤフラム本体と水素透過防
止金属層との電位差)>(ダイヤフラム本体と中間金属
層との電位差)である。これにより、局部電池の形成に
よるガルバニック腐食が低減される。
Since the intermediate metal layer is made of a metal having a higher ionization tendency than the constituent metal of the hydrogen permeation preventing metal layer, the potential difference from the diaphragm main body is reduced by the intermediate metal layer. That is, (potential difference between diaphragm main body and hydrogen permeation preventing metal layer)> (potential difference between diaphragm main body and intermediate metal layer). Thereby, galvanic corrosion due to formation of a local battery is reduced.

【0026】 中間金属層は、水素透過防止金属層構
成金属の線膨張係数と絶縁層構成材料の線膨張係数との
中間の線膨張係数を有する金属で形成される。このた
め、水素透過防止金属層と絶縁層との線膨張係数の差に
よる応力が緩和され、コーティング層の密着性が向上さ
れる。
The intermediate metal layer is formed of a metal having a linear expansion coefficient between the linear expansion coefficient of the metal constituting the hydrogen permeation preventing metal layer and the linear expansion coefficient of the insulating layer forming material. For this reason, stress due to the difference in linear expansion coefficient between the hydrogen permeation preventing metal layer and the insulating layer is reduced, and the adhesion of the coating layer is improved.

【0027】なお、本発明において、水素透過防止金属
層は、金(Au)又はタングステン(W)よりなること
が好ましく、中間金属層は、チタン(Ti)、W、クロ
ム(Cr)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、タ
ンタル(Ta)、ジルコニウム又はニッケル(Ni)よ
りなることが好ましく、絶縁層はセラミックス、特にS
iC、Al23 、AlN、SiO2 、BN、ZrO2
又はSi34 よりなることが好ましい。各層の厚さ
は、材料の組合せによって、あるいは、使用される環境
条件によって、ダイヤフラムの応答特性を損ねない範囲
で決定される。
In the present invention, the hydrogen permeation preventing metal layer is preferably made of gold (Au) or tungsten (W), and the intermediate metal layer is made of titanium (Ti), W, chromium (Cr), molybdenum (W). Mo), niobium (Nb), tantalum (Ta), zirconium or nickel (Ni), and the insulating layer is made of ceramics, especially S
iC, Al 2 O 3 , AlN, SiO 2 , BN, ZrO 2
Alternatively, it is preferable to be made of Si 3 N 4 . The thickness of each layer is determined by the combination of materials or the environmental conditions used within a range that does not impair the response characteristics of the diaphragm.

【0028】[0028]

【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。第1図は本発明の圧力測定装置の一
実施例に係るシールダイヤフラム部分(第2図のIに相
当する部分)の拡大断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged sectional view of a seal diaphragm portion (a portion corresponding to I in FIG. 2) according to an embodiment of the pressure measuring device of the present invention.

【0029】この圧力測定装置は、シールダイヤフラム
に特定の三層構造のコーティング層が形成されているこ
と以外は、前述した第2図に示す従来の圧力測定装置と
同様の構成となっている。
This pressure measuring device has the same configuration as the conventional pressure measuring device shown in FIG. 2 except that a specific three-layer coating layer is formed on the seal diaphragm.

【0030】32はダイヤフラム本体、10はシールダ
イヤフラム、10Aは圧力伝達用媒体(シリコーンオイ
ル)封入部、30Aは測定流体滞留部である。シールダ
イヤフラム10の測定流体側表面に、水素透過防止金属
層1、中間金属層2及び絶縁層3が、該絶縁層3が測定
流体接触側となるように順次積層コーティングされてい
る。
Reference numeral 32 denotes a diaphragm main body, 10 denotes a seal diaphragm, 10A denotes a pressure transmitting medium (silicone oil) sealed portion, and 30A denotes a measurement fluid retaining portion. A hydrogen permeation preventing metal layer 1, an intermediate metal layer 2, and an insulating layer 3 are sequentially laminated and coated on the surface of the seal diaphragm 10 on the measurement fluid side such that the insulation layer 3 is on the measurement fluid contact side.

【0031】水素透過防止金属層1を構成する金属とし
ては、水素が拡散し難いないし拡散しないものであれば
良く、例えば、Au又はW等が挙げられる。好ましく
は、Auが好適である。
The metal constituting the hydrogen permeation preventing metal layer 1 is not particularly limited as long as hydrogen does not easily diffuse or does not diffuse, and examples thereof include Au and W. Preferably, Au is suitable.

【0032】絶縁層3を構成する材料としては、非導電
性のセラミックが好ましく、特に、その耐食性、絶縁性
の面から、SiC,Al23 ,AlN,SiO2 ,S
34 、BN、ZrO2 等が好適である。
The material constituting the insulating layer 3 is preferably a non-conductive ceramic. In particular, SiC, Al 2 O 3 , AlN, SiO 2 , S
i 3 N 4 , BN, ZrO 2 and the like are preferred.

【0033】中間金属層2を構成する金属は、水素透過
防止金属層1を構成する金属よりも電気的に卑であり、
かつ、水素透過防止金属層1を構成する金属の線膨張係
数と絶縁層3を構成する材料の線膨張係数との中間の線
膨張係数を有するものであって、水素透過防止金属層1
の構成金属や絶縁層3の構成材料に応じて適宜選定され
るが、例えば、水素透過防止金属層1をAuで形成した
場合、中間金属層2は、Ti,W,Cr,Ni、Zr、
Ta、Nb、Mo等を用いて形成するのが好ましい。
The metal constituting the intermediate metal layer 2 is electrically lower than the metal constituting the hydrogen permeation preventing metal layer 1,
And has a linear expansion coefficient between the linear expansion coefficient of the metal forming the hydrogen permeation preventing metal layer 1 and the linear expansion coefficient of the material forming the insulating layer 3.
For example, when the hydrogen permeation preventing metal layer 1 is formed of Au, the intermediate metal layer 2 is made of Ti, W, Cr, Ni, Zr, or the like.
It is preferable to use Ta, Nb, Mo, or the like.

【0034】絶縁層3として用い得る一般的なセラミッ
クスの線膨張係数、水素透過防止金属層1として好適な
Auの線膨張係数及び上記中間金属層2に好適な金属の
線膨張係数は下記表1の通りである。
The linear expansion coefficient of general ceramics that can be used as the insulating layer 3, the linear expansion coefficient of Au suitable as the hydrogen permeation preventing metal layer 1, and the linear expansion coefficient of the metal suitable for the intermediate metal layer 2 are shown in Table 1 below. It is as follows.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】なお、上記表1の中間金属層材料は、いず
れもAuよりも電気的に卑である。
The intermediate metal layer materials shown in Table 1 are all electrically lower than Au.

【0037】本発明において、水素透過防止金属層はA
uめっき、蒸着、スパッタ、CVD、イオン注入、イオ
ンプレーティング等により形成し、中間金属層は、蒸
着、スパッタ、CVD、イオン注入、イオンプレーティ
ング等により形成し、絶縁層は蒸着、スパッタ、CV
D、イオン注入、イオンプレーティング等により形成す
るのが好ましい。
In the present invention, the metal layer for preventing hydrogen permeation is A
u plating, vapor deposition, sputtering, CVD, ion implantation, ion plating, etc., the intermediate metal layer is formed by vapor deposition, sputtering, CVD, ion implantation, ion plating, etc., and the insulating layer is vapor deposition, sputtering, CV
D, ion implantation, ion plating or the like is preferable.

【0038】なお、シールダイヤフラム10は、一般に
ステンレス、ハステロイ、モネル、タンタル等で構成さ
れる。
The seal diaphragm 10 is generally made of stainless steel, Hastelloy, Monel, tantalum or the like.

【0039】以下に具体的な実施例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to specific examples.

【0040】実施例1 シールダイヤフラムの表面に、第1図に示す如く、水素
透過防止金属層1としてAuを3μm厚さに、中間金属
層としてTiを0.5μm厚さに、更に、絶縁層として
SiC(シリコンカーバイト)を0.8μm厚さに形成
したもの(No.1)について、水素透過加速テストを加
速試験条件下で行ない、圧力測定装置の出力のドリフト
が0.5%に達するまでの時間で評価し、結果を表2に
示した。
EXAMPLE 1 As shown in FIG. 1, Au was formed to a thickness of 3 μm as a hydrogen permeation preventing metal layer, Ti was formed to a thickness of 0.5 μm as an intermediate metal layer, and an insulating layer was formed on the surface of the seal diaphragm. A hydrogen permeation acceleration test was performed on an SiC (silicon carbide) formed to a thickness of 0.8 μm (No. 1) under accelerated test conditions, and the output drift of the pressure measurement device reached 0.5%. The results were shown in Table 2.

【0041】比較のため、シールダイヤフラムにAuの
みを4.3μm厚さにコーティングしたもの(No. 2)
及び全くコーティングをしていないもの(No. 3)につ
いても同様にテストを行ない、結果を表2に示した。
For comparison, a seal diaphragm coated with only Au to a thickness of 4.3 μm (No. 2)
The same test was carried out for the sample having no coating (No. 3), and the results are shown in Table 2.

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】表2より、次のことが明らかである。即
ち、Auコーティングのみのものでは、無コーティング
のものに比べて水素透過は防止されるものの、その効果
にも限界がある。これに対して、本発明に従って、A
u、Ti及びSiCをコーティングしたものでは、従来
品の2倍にあたる3000Hr経過後も異常がなく、本
発明の効果は明らかである。
From Table 2, the following is clear. In other words, the use of only the Au coating prevents hydrogen permeation as compared with the case of no coating, but has a limited effect. In contrast, according to the present invention, A
With u, Ti, and SiC coatings, there is no abnormality even after 3000 Hr, which is twice the conventional product, and the effect of the present invention is clear.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の圧力測定装
置によれば、水素透過防止金属層、中間金属層及び絶縁
層により、水素の透過が確実に防止されると共に、ガル
バノ腐食も防止される。しかも、コーティング膜の耐食
性、密着性、耐久性にも優れる。
As described above in detail, according to the pressure measuring device of the present invention, the hydrogen permeation preventing metal layer, the intermediate metal layer and the insulating layer reliably prevent the permeation of hydrogen and also prevent galvanic corrosion. Is done. Moreover, the coating film has excellent corrosion resistance, adhesion, and durability.

【0045】従って、本発明によれば、水素ガスの圧力
伝達用媒体への侵入が長期にわたり確実に阻止され、正
確な圧力測定が保証される。
Therefore, according to the present invention, the intrusion of hydrogen gas into the pressure transmitting medium is reliably prevented for a long time, and accurate pressure measurement is guaranteed.

【0046】しかも、本発明の構成によれば、Au等の
高価な金属よりなる水素透過防止金属層の厚さを薄くす
ることができ、コスト面で極めて有利である。
Further, according to the configuration of the present invention, the thickness of the hydrogen permeation preventing metal layer made of an expensive metal such as Au can be reduced, which is extremely advantageous in terms of cost.

【0047】特に、請求項2〜6の圧力測定装置によれ
ば、より一層優れた効果が得られる。
In particular, according to the pressure measuring devices of the second to sixth aspects, more excellent effects can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1図は本発明の一実施例に係る圧力測定装置
を説明する模式的な要部拡大断面図である。
FIG. 1 is a schematic enlarged sectional view of an essential part for explaining a pressure measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】第2図は圧力測定装置の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a pressure measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水素透過防止金属層 2 中間金属層 3 絶縁層 10 シールダイヤフラム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal layer preventing hydrogen permeation 2 Intermediate metal layer 3 Insulating layer 10 Seal diaphragm

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 公弘 東京都日野市富士町1番地 富士電機株 式会社内 (72)発明者 斎藤 雅男 神奈川県横須賀市長坂2丁目2番1号 株式会社富士電機総合研究所内 (56)参考文献 特開 平4−348243(JP,A) 実開 昭62−86528(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01L 13/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kimihiro Nakamura 1 Fujimachi, Hino City, Tokyo Inside Fuji Electric Co., Ltd. (72) Inventor Masao Saito 2-2-1 Nagasaka, Yokosuka City, Kanagawa Prefecture Fuji Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-4-348243 (JP, A) JP-A-62-286528 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01L 13/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧力を測定すべき流体と、圧力検出部へ
の圧力伝達用の媒体とを隔離するシールダイヤフラムが
設けられた圧力測定装置において、 該シールダイヤフラムの測定流体側表面に、水素透過防
止金属層、中間金属層及び絶縁層が、該絶縁層が測定流
体接触側となるように順次積層コーティングされてな
り、 前記中間金属層は、水素透過防止金属層を構成する金属
よりも電気的に卑であり、かつ、水素透過防止金属層を
構成する金属の線膨張係数と絶縁層を構成する材料の線
膨張係数との中間の線膨張係数を有する金属よりなるこ
とを特徴とする圧力測定装置。
1. A pressure measuring apparatus provided with a seal diaphragm for isolating a fluid whose pressure is to be measured and a medium for transmitting pressure to a pressure detecting section, wherein a surface of the seal diaphragm on a measurement fluid side has hydrogen permeation. An anti-metal layer, an intermediate metal layer and an insulating layer are sequentially laminated and coated such that the insulating layer is on the measurement fluid contact side, wherein the intermediate metal layer is more electrically conductive than the metal constituting the hydrogen permeation preventing metal layer. Pressure measurement characterized by comprising a metal having a coefficient of linear expansion intermediate between the coefficient of linear expansion of the metal constituting the hydrogen permeation preventing metal layer and the material constituting the insulating layer. apparatus.
【請求項2】 請求項1に記載の装置において、水素透
過防止金属層は、金又はタングステンよりなることを特
徴とする圧力測定装置。
2. The pressure measuring device according to claim 1, wherein the hydrogen permeation preventing metal layer is made of gold or tungsten.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の装置において、
中間金属層は、チタン、タングステン、クロム、モリブ
デン、ニオブ、タンタル、ジルコニウム又はニッケルよ
りなることを特徴とする圧力測定装置。
3. The device according to claim 1, wherein
A pressure measuring device, wherein the intermediate metal layer is made of titanium, tungsten, chromium, molybdenum, niobium, tantalum, zirconium or nickel.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
の装置において、絶縁層がセラミックスからなることを
特徴とする圧力測定装置。
4. The pressure measuring device according to claim 1, wherein the insulating layer is made of ceramics.
【請求項5】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
の装置において、絶縁層がSiC、Al23 、Al
N、SiO2 、BN、ZrO2 又はSi34よりなる
ことを特徴とする圧力測定装置。
5. The device according to claim 1, wherein the insulating layer is made of SiC, Al 2 O 3 , Al.
N, SiO 2, BN, pressure measuring device characterized by consisting of ZrO 2 or Si 3 N 4.
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