JP2838921B2 - Pressure measuring device - Google Patents
Pressure measuring deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、シールダイヤフラム
を覆うカバーの金属が溶出して電子が放出され、この放
出電子に基づく反応によって生じた原子状水素の一部が
シールダイヤフラム中を拡散し、圧力伝達媒体としての
シリコーンオイル側まで透過した後に水素ガスとなって
検出部内部に溜まり、その結果、正確な圧力測定が阻害
されることの防止を図り、さらにカバーの内面接液部分
に耐食性樹脂をコーティングして耐食性をもたせるとと
もに、水素ガスが検出部内部に溜まることを二重に防止
するようにした圧力測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a cover for covering a seal diaphragm, in which a metal is eluted and electrons are emitted, and a part of atomic hydrogen generated by a reaction based on the emitted electrons diffuses in the seal diaphragm. After permeating to the silicone oil side as the pressure transmission medium, it becomes hydrogen gas and accumulates inside the detection unit, thereby preventing accurate pressure measurement from being hindered. The present invention relates to a pressure measuring device which has corrosion resistance by coating on the surface thereof and which prevents hydrogen gas from accumulating inside the detecting portion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来装置について、この断面図である図
６を参照しながら説明する。図６において、従来装置は
大別すると、検出部20と保護部30とからなり、これらは
各導圧管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し、保護部30は詳し
くは後述するが、導入圧力に対し検出部20を保護する。
この検出部20の構成は周知のとおりであるから、その説
明は省略する。なお、検出部20を保護部30に内設させる
構成にした別の従来装置もあるが、検出部20を保護部30
に外設させる構成にした目的は、測定流体が高温度の場
合にその温度の影響が検出部20に及ばないようにするた
めである。2. Description of the Related Art A conventional apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the conventional device is roughly divided into a detection unit 20 and a protection unit 30, which are connected via pressure guiding tubes 16,17. The detection unit 20 converts the differential pressure to be measured into an electric signal and outputs the electric signal, and the protection unit 30 protects the detection unit 20 against the introduced pressure, which will be described in detail later.
Since the configuration of the detection unit 20 is well known, its description is omitted. Note that there is another conventional device in which the detection unit 20 is provided inside the protection unit 30.
The purpose of the external arrangement is to prevent the influence of the temperature on the detection unit 20 when the temperature of the measurement fluid is high.
【０００３】さて、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および導圧管23からなる。ここで、本体3
1,32は同じであり、Ｏリング18, カバー19, 導圧管23お
よびシールダイヤフラム10はそれぞれ２個である。保護
ダイヤフラム13を挟んで、左右にそれぞれ本体31,32が
配設され、それぞれの外周ないし周縁部で互いに接合さ
れる。[0003] The protection section 30 is mainly composed of main bodies 31, 32,
Protection diaphragm 13, Seal diaphragm 10, O-ring
18, a cover 19 and a pressure guiding tube 23. Where body 3
Reference numerals 1 and 32 are the same, and each of the O-ring 18, the cover 19, the pressure guiding tube 23 and the seal diaphragm 10 is two. Main bodies 31, 32 are disposed on the left and right sides of the protection diaphragm 13, respectively, and are joined to each other at their outer circumferences or peripheral edges.
【０００４】また、本体31,32 には、それぞれ同じ凹部
11, 21、孔14,24 および孔45,55 が形成される。さらに
詳しくは、右側の本体31で代表して述べると、次のとお
りである。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をもっ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のさらに外
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。The main bodies 31, 32 have the same recesses, respectively.
11, 21, holes 14, 24 and holes 45, 55 are formed. More specifically, the main body 31 on the right side will be described as follows. The concave portion 11 is formed on the left side surface of the main body 31 in a coaxial mortar shape, the hole 14 penetrates the main body 31 along the axis thereof, the hole 45 opens on the one hand near the outer periphery of the concave portion 11, and on the other side 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 of the main body 31 has a corrugated cross section,
A seal diaphragm 10 having substantially the same shape as the waveform is fixed at the periphery with a space between the seal diaphragm 10 and the right side surface of the main body 31. A cover 19 is attached via an O-ring 18 to the outer peripheral edge of the seal diaphragm 10 on the right side of the main body 31, and a pressure guide tube 23 is connected to the cover 19.
【０００５】以上のことは、左側の本体32についても実
質的に同様である。シールダイヤフラム10と接する空
間、孔14,24 、凹部11,21 および孔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。The above is substantially the same for the left main body 32. The space in contact with the seal diaphragm 10, the space formed by the holes 14, 24, the recesses 11, 21 and the holes 45, 55 is filled with silicone oil (filled liquid) as a pressure transmitting medium.
【０００６】また、カバー19は、100 〜400 Kg/cm2 程
度の高耐圧が要求されるから、炭素鋼やステンレス鋼な
どからなり、その内面には、接液部分に耐食性をもたせ
るために、高耐食性金属材料の薄板が溶接して取り付け
られる。Further, since the cover 19 is required to have a high pressure resistance of about 100 to 400 Kg / cm 2 , the cover 19 is made of carbon steel, stainless steel, or the like. A thin plate of a high corrosion resistant metal material is attached by welding.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】以上説明したような従
来の技術は、特定条件の下で以下に述べるような問題が
起こるおそれがある。すなわち、測定流体が導電性を
有する中性の水溶液で、しかも温度が約80℃と比較的高
く、カバーや導圧管がシールダイヤフラムよりイオン
化傾向の大きい金属材料からなる、たとえばカバーや導
圧管が鉄系合金、シールダイヤフラムが耐食鋼からなる
──という条件の下では、水素原子の一部がシールダイ
ヤフラムを透過して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、極端なときには圧力測定自体を不能にする。The conventional technique described above may cause the following problems under specific conditions. That is, the measurement fluid is a neutral aqueous solution having conductivity, the temperature is relatively high at about 80 ° C., and the cover and the impulse line are made of a metal material having a higher ionization tendency than the seal diaphragm. Under the condition that the base alloy and seal diaphragm are made of corrosion-resistant steel, some of the hydrogen atoms penetrate the seal diaphragm and enter the silicone oil side, become hydrogen gas, and accumulate inside, preventing accurate pressure measurement. In addition, it disables the pressure measurement itself in extreme cases.
【０００８】以上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- …(1) Ｏ2 ＋２Ｈ2 Ｏ＋４ｅ- → ４ＯＨ- …(2) ２Ｈ+ ＋ ２ｅ- → ２Ｈ …(3) ２Ｈ → Ｈ2 …(4)[0008] The mechanism of the intrusion and stagnation of hydrogen gas into silicone oil is presumed as follows. M → M 2+ + 2e − (1) O 2 + 2H 2 O + 4e − → 4OH − (2) 2H + + 2e − → 2H (3) 2H → H 2 (4)
【０００９】前記の条件によって、シールダイヤフラ
ムの金属よりカバーや導圧管の金属の方がイオン化傾向
が大きいから、まず式(1) のように、カバーや導圧管の
金属（Ｍ）が、流体内に溶出して電子を放出する。ま
た、条件のように、流体がほぼ中性で、水素イオン濃
度が極めて低いから、初期反応としては、各式(3), (4)
より式(2) の方が主に起こると考えられる。Under the above conditions, the metal of the cover and the impulse line has a greater ionization tendency than the metal of the seal diaphragm. Therefore, first, as shown in equation (1), the metal (M) of the cover and the impulse line is contained in the fluid. And emits electrons. In addition, since the fluid is almost neutral and the hydrogen ion concentration is extremely low, as in the conditions, the initial reactions are expressed by equations (3) and (4)
Equation (2) is considered to occur mainly.
【００１０】しかし、カバーとシールダイヤフラムとで
囲まれた空間内の流体に存在する酸素は、式(2) の反応
が進むにつれて消費され、それが外部から補給されない
状況であるから、つまり空間内の流体は滞留状態にある
から、次の段階での反応は、式(3) に基づくものが主に
なる。However, the oxygen present in the fluid in the space surrounded by the cover and the seal diaphragm is consumed as the reaction of the formula (2) proceeds, and is not supplied from the outside, that is, in the space. Since the fluid is in a stagnant state, the reaction in the next stage is mainly based on the equation (3).
【００１１】したがって、シールダイヤフラム側に式
(3) 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(4) 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(3) 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中を拡
散し、シリコーンオイル側まで透過，侵入して後に、水
素ガスとなって検出部の内部に溜まることになる。Therefore, the seal diaphragm side has
When the reaction of (3) occurs, most of the hydrogen atoms adsorbed on the surface become molecular hydrogen based on the formula (4) and become hydrogen gas. This hydrogen gas cannot pass through the seal diaphragm due to the size of the molecule.
However, some hydrogen atoms diffuse in the seal diaphragm at the stage of equation (3), that is, when they are in the state of hydrogen atoms, and penetrate and penetrate to the silicone oil side, and then become hydrogen gas and become a detection part. Will accumulate inside.
【００１２】また、カバーが炭素鋼やステンレス鋼など
からなるため、内面の接液部分に高い耐食性をもたせる
ため、高耐食性金属材料の薄板が溶接して取り付けられ
る。このことが、部品の加工工数を増し、ひいてはコス
ト低減と納期短縮とを阻害する要因となる。Further, since the cover is made of carbon steel, stainless steel, or the like, a thin plate made of a highly corrosion-resistant metal material is attached by welding in order to impart high corrosion resistance to the liquid contact portion on the inner surface. This is a factor that increases the number of processing steps for parts, and thus hinders cost reduction and delivery time reduction.
【００１３】この発明の課題は、従来の技術がもつ以上
の問題点を解消し、検出部内部に溜まった水素ガスによ
って正確な圧力測定が阻害されることの防止を図り、さ
らにカバーの内面接液部分に耐食性をもたせるようにし
た圧力測定装置を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above problems of the prior art, to prevent the accurate measurement of pressure from being hindered by hydrogen gas accumulated inside the detecting section, and to further improve the inner surface of the cover. An object of the present invention is to provide a pressure measuring device in which a liquid portion has corrosion resistance.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１に係る圧力測定装置は、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
第１の金属材料、たとえば請求項７のように、耐食鋼の
シールダイヤフラムと、このシールダイヤフラムを密閉
的に覆う形で設けられる第２の金属材料のカバーと、こ
のカバーに接続される第３の金属材料の導圧管とを備
え、この第２，第３の各金属材料は、たとえば請求項７
のように、その少なくともいずれかを鉄系合金とする、
耐食鋼と鉄系合金との組合せである装置において、前記
シールダイヤフラムが、その流体側の表面に非導電性
膜、たとえば請求項６のように、セラミックスの膜をコ
ーティングしてなる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a pressure measuring apparatus for isolating a fluid whose pressure is to be measured from a medium for transmitting pressure to a pressure detector. A sealing diaphragm made of corrosion-resistant steel, a cover made of a second metal material provided so as to hermetically cover the sealing diaphragm, and a third metal member connected to the cover. And a pressure guide tube made of a metal material.
, At least one of which is an iron-based alloy,
In a device that is a combination of corrosion resistant steel and an iron-based alloy, the seal diaphragm has a fluid-side surface coated with a non-conductive film, for example, a ceramic film.
【００１５】請求項２に係る圧力測定装置は、シールダ
イヤフラムが、その流体側の表面に非導電性膜、たとえ
ば請求項６のように、セラミックスの膜の複数層をコー
ティングしてなる。According to a second aspect of the present invention, in the pressure measuring device, the seal diaphragm has a fluid-side surface coated with a non-conductive film, for example, a plurality of ceramic films.
【００１６】請求項３に係る圧力測定装置は、シールダ
イヤフラムが、その流体側の表面に、この流体に対して
耐食性を有する第１の非導電性膜、たとえばセラミック
スの膜、およびこの第１非導電性膜とシールダイヤフラ
ム母材とに対して共通に密着性の良い第２の非導電性
膜、たとえば酸化チタンまたはカーボンを含むセラミッ
クスの膜からなる２層を、前記第１非導電性膜が流体と
接触するようにコーティングしてなる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a pressure measuring device, wherein the seal diaphragm has a first non-conductive film, for example, a ceramic film, having a corrosion resistance to the fluid on a surface on a fluid side thereof. The first non-conductive film is formed of a second non-conductive film having good adhesion to the conductive film and the seal diaphragm base material in common, for example, two layers of a ceramic film containing titanium oxide or carbon. It is coated so that it comes into contact with fluid.
【００１７】請求項４に係る圧力測定装置は、シールダ
イヤフラムは、その流体側の表面に、非導電性膜およ
び、水素が拡散し難い、ないし拡散しない材料、たとえ
ば請求項５のように、金またはタングステンからなる水
素拡散阻止膜からなる２層を、前記非導電性膜が流体と
接触するようにコーティングしてなる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pressure measuring device, wherein the seal diaphragm has a non-conductive film and a material to which hydrogen hardly diffuses or does not diffuse. Alternatively, two layers of a hydrogen diffusion preventing film made of tungsten are coated so that the non-conductive film comes into contact with the fluid.
【００１８】請求項８に係る圧力測定装置は、請求項１
ないし７のいずれかの項に記載の装置において、カバー
の、流体と接触する内面に耐食性樹脂、たとえば請求項
９のように、四ふっ化エチレン樹脂がコーティングされ
てなる。[0018] The pressure measuring device according to claim 8 is the first aspect of the invention.
In the apparatus according to any one of the above items (7) to (7), a corrosion-resistant resin, for example, an ethylene tetrafluoride resin is coated on an inner surface of the cover in contact with the fluid.
【００１９】[0019]
【作用】請求項１に係る圧力測定装置では、コーティン
グされた非導電性膜によって、シールダイヤフラムから
水素イオンへの電子の受渡しが起こり難く、したがって
水素原子の付着、ないしシールダイヤフラムの透過が生
じ難い。In the pressure measuring device according to the first aspect, the transfer of electrons from the seal diaphragm to the hydrogen ions hardly occurs due to the coated non-conductive film, and therefore, the attachment of hydrogen atoms or the transmission of the seal diaphragm hardly occurs. .
【００２０】請求項２に係る圧力測定装置では、コーテ
ィングされた複数層の非導電性膜によって、シールダイ
ヤフラムから水素イオンへの電子の受渡しが、より起こ
り難く、したがって水素原子の付着、ないしシールダイ
ヤフラムの透過がより生じ難い。In the pressure measuring device according to the second aspect, the transfer of electrons from the seal diaphragm to the hydrogen ions is more unlikely to occur due to the coated non-conductive film, so that the adhesion of hydrogen atoms or the seal diaphragm is prevented. Is less likely to be transmitted.
【００２１】請求項３に係る圧力測定装置では、表層に
コーティングされた第１非導電性膜によって、シールダ
イヤフラムから水素イオンへの電子の受渡しが起こり難
く、したがって水素原子の付着、ないしシールダイヤフ
ラムの透過が生じ難く、しかも流体に対する耐食性をも
ち、また中間の第２非導電性膜によって、水素原子の付
着，透過阻止が支援されるとともに、第１非導電性膜と
シールダイヤフラムとの密着強度が得られる。In the pressure measuring device according to the third aspect, the first non-conductive film coated on the surface layer makes it difficult for electrons to pass from the seal diaphragm to the hydrogen ions, so that the adhesion of hydrogen atoms or the formation of the seal diaphragm is prevented. It is difficult to cause permeation, has corrosion resistance to fluid, and has an intermediate second non-conductive film to support the attachment and permeation prevention of hydrogen atoms and to improve the adhesion strength between the first non-conductive film and the seal diaphragm. can get.
【００２２】請求項４に係る圧力測定装置では、表層に
コーティングされた非導電性膜によって、シールダイヤ
フラムから水素イオンへの電子の受渡しが起こり難く、
したがって水素原子の付着、ないしシールダイヤフラム
の透過が生じ難く、またシールダイヤフラム母材にコー
ティングされた中間の水素拡散阻止膜によって、水素原
子の付着，透過阻止が支援される。In the pressure measuring device according to the fourth aspect, the non-conductive film coated on the surface layer makes it difficult for electrons to be transferred from the seal diaphragm to the hydrogen ions.
Therefore, adhesion of hydrogen atoms and permeation of the seal diaphragm hardly occur, and adhesion and permeation prevention of hydrogen atoms are assisted by an intermediate hydrogen diffusion preventing film coated on the base material of the seal diaphragm.
【００２３】請求項８に係る圧力測定装置では、カバー
が、測定流体との接液面に耐食性樹脂、たとえば請求項
９のように、四ふっ化エチレン樹脂でコーティングされ
るから、測定流体に対する耐食性が具備されるととも
に、水素ガスが検出部内部に溜まることが二重に防止さ
れる。In the pressure measuring device according to the eighth aspect, since the cover is coated with a corrosion-resistant resin, for example, an ethylene tetrafluoride resin as described in the ninth aspect, the cover is in contact with the measurement fluid. Is provided, and the accumulation of hydrogen gas inside the detecting section is double prevented.
【００２４】[0024]
【実施例】本発明に係る種々な実施例について、以下に
図面を参照しながら説明する。図１は第１の実施例の要
部、つまり膜付きシールダイヤフラム41の断面図であ
る。図１において、シールダイヤフラム10の左側の表
面、つまり流体側の表面に、非導電性膜としての厚さ数
μｍのセラミック膜１がコーティングされる。なお、シ
ールダイヤフラム10は、その波形表示を省略し直線表示
にしてある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a main part of the first embodiment, that is, a seal diaphragm 41 with a film. In FIG. 1, a ceramic film 1 having a thickness of several μm as a non-conductive film is coated on the left surface of the seal diaphragm 10, that is, the surface on the fluid side. It should be noted that the seal diaphragm 10 has a straight line display with its waveform display omitted.
【００２５】このセラミック膜１により、式(3) のよう
なシールダイヤフラム10から水素イオンへの電子の受渡
しが起こり難く、または起こらず、したがって水素原子
の付着、ないしシールダイヤフラムの透過が阻止され
る。なお、セラミック膜１が完全な状態でなく、たとえ
ばピンホールないしクラックが多少あっても、水素原子
の発生は阻止される。The transfer of the electrons from the seal diaphragm 10 to the hydrogen ions as shown in the equation (3) hardly occurs or does not occur due to the ceramic membrane 1, so that the attachment of hydrogen atoms or the permeation of the seal diaphragm is prevented. . The generation of hydrogen atoms is prevented even if the ceramic film 1 is not in perfect condition, for example, if there are some pinholes or cracks.
【００２６】図２は第２の実施例の要部、つまり膜付き
シールダイヤフラム42の断面図である。図２において、
シールダイヤフラム10の左側の表面、つまり流体側の表
面には、各セラミック膜１a,１b,１c が３層にコーティ
ングされる。このようなセラミック膜の３層構造によっ
て、シールダイヤフラム10から水素イオンへの電子の受
渡しが、第１実施例より起こり難く、したがって水素原
子の付着、ないしシールダイヤフラムの透過がより生じ
難くなる。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the second embodiment, that is, a seal diaphragm 42 with a film. In FIG.
On the left surface of the seal diaphragm 10, that is, the surface on the fluid side, three ceramic films 1a, 1b, 1c are coated in three layers. With such a three-layer structure of the ceramic film, the transfer of electrons from the seal diaphragm 10 to the hydrogen ions is less likely to occur than in the first embodiment, and therefore, the attachment of hydrogen atoms and the penetration of the seal diaphragm are more unlikely to occur.
【００２７】図３は第３の実施例の要部、つまり膜付き
シールダイヤフラム43の断面図である。図３において、
シールダイヤフラム10の左側の表面、つまり流体側の表
面には、各セラミック膜１，２が２層にコーティングさ
れる。ここで、セラミック膜１は、第１実施例における
のと同じものであるが、セラミック膜２は、シールダイ
ヤフラム10とセラミック膜１との中間に介在し、それぞ
れとの密着強度が大きく、結果としてセラミック膜１を
シールダイヤフラム10に対して十分に密着させる働きを
する。セラミック膜２は、たとえば酸化チタンまたはカ
ーボンを含むセラミックスの膜である。この第３実施例
では、水素原子発生を阻止する働きは、もちろん第１実
施例におけるのと同様に発揮される。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the third embodiment, that is, a seal diaphragm 43 with a film. In FIG.
On the left surface of the seal diaphragm 10, that is, the surface on the fluid side, two ceramic films 1 and 2 are coated. Here, the ceramic film 1 is the same as that in the first embodiment, but the ceramic film 2 is interposed between the seal diaphragm 10 and the ceramic film 1 and has high adhesion strength with each other. As a result, It functions to sufficiently adhere the ceramic film 1 to the seal diaphragm 10. The ceramic film 2 is a ceramic film containing, for example, titanium oxide or carbon. In the third embodiment, the function of preventing the generation of hydrogen atoms is, of course, exerted in the same manner as in the first embodiment.
【００２８】次の第３実施例において、各セラミック膜
１，２として、共通な厚さ３μｍのＡl2Ｏ3 を用いたと
きと、コーティングしないときとの効果比較をおこなっ
た。比較項目として、加速試験の条件下で圧力検出器出
力のドリフトが0.５％に達するに要する時間を選んだ。
コーティングしないときの43〜59時間に対し、第３実施
例では、1000時間経過後も出力ドリフトがみられず、極
めて大きい効果が得られた。セラミック膜として前記の
外に、Ｓi Ｏ2,ＡｌＮ，Ｓi3Ｎ4,Ｓi Ｃなども適用でき
る。In the third embodiment, the effect was compared between the case where Al 2 O 3 having a common thickness of 3 μm was used as each of the ceramic films 1 and 2 and the case where no coating was performed. As a comparison item, the time required for the drift of the pressure detector output to reach 0.5% under the conditions of the acceleration test was selected.
In contrast to 43 to 59 hours when no coating was performed, in the third embodiment, no output drift was observed even after 1000 hours had elapsed, and an extremely large effect was obtained. Outside the as ceramic membranes, Si O 2, AlN, Si 3 N 4, Si C etc. can be applied.
【００２９】図４は第４の実施例の要部、つまり膜付き
シールダイヤフラム44の断面図である。図４において、
シールダイヤフラム10の左側の表面、つまり流体側の表
面には、セラミック膜１と水素拡散阻止膜３とが２層に
コーティングされる。ここでセラミック膜１は、第１実
施例におけるのと同じものである。水素拡散阻止膜３
は、水素が拡散し難い、ないし拡散しない材料、たとえ
ば金またはタングステンからなる。FIG. 4 is a sectional view of a main part of the fourth embodiment, that is, a seal diaphragm 44 with a film. In FIG.
The left side surface of the seal diaphragm 10, that is, the surface on the fluid side is coated with the ceramic film 1 and the hydrogen diffusion preventing film 3 in two layers. Here, the ceramic film 1 is the same as in the first embodiment. Hydrogen diffusion blocking film 3
Is made of a material to which hydrogen hardly diffuses or does not diffuse, such as gold or tungsten.
【００３０】第４実施例では、表層にコーティングされ
たセラミック膜１によって、シールダイヤフラム10から
水素イオンへの電子の受渡しが起こり難く、したがって
水素原子の付着、ないしシールダイヤフラムの透過が生
じ難く、また水素拡散阻止膜３によって、シールダイヤ
フラム10に対する水素原子の付着，透過阻止が支援され
る。In the fourth embodiment, the transfer of electrons from the seal diaphragm 10 to the hydrogen ions hardly occurs due to the ceramic film 1 coated on the surface layer, so that the attachment of hydrogen atoms or the transmission of the seal diaphragm hardly occurs. The hydrogen diffusion preventing film 3 assists in preventing the attachment and permeation of hydrogen atoms to the seal diaphragm 10.
【００３１】図５は各実施例の共通な断面図である。図
５において、シールダイヤフラムとして、既に述べた各
膜付きシールダイヤフラム41,42,43,44 が設けられると
ともに、カバー19および導圧管23の内面に、耐食性樹脂
としての四ふっ化エチレン樹脂がコーティングされる。
破線表示のコーティング膜40がそれである。この四ふっ
化エチレン樹脂は、デュポン社の商品名「テフロン」で
知られ、化学的に非常に安定した物質で、溶融アルカリ
金属や高温のふっ素ガス以外のあらゆる薬品に侵され
ず、しかも耐熱性, 耐寒性にすぐれる( 使用温度：−10
0 〜＋260 ℃) から、カバー内面コーティングとしては
最適である。FIG. 5 is a common sectional view of each embodiment. In FIG. 5, the above-mentioned seal diaphragms 41, 42, 43, and 44 each having a film are provided as seal diaphragms, and the inner surfaces of the cover 19 and the pressure guiding tube 23 are coated with ethylene tetrafluoride resin as a corrosion-resistant resin. You.
That is the coating film 40 indicated by the broken line. This ethylene tetrafluoride resin, known under the trade name "Teflon" by DuPont, is a very chemically stable substance that is not affected by any chemicals other than molten alkali metal or high-temperature fluorine gas, and is heat resistant. , Excellent cold resistance (Operating temperature: -10
0 to + 260 ° C), it is the most suitable as the coating on the inner surface of the cover.
【００３２】[0032]
【発明の効果】請求項１に係る圧力測定装置では、コー
ティングされた非導電性膜によって、シールダイヤフラ
ムから水素イオンへの電子の受渡しが起こり難く、した
がって水素原子の付着、ないしシールダイヤフラムの透
過が生じ難い。したがって、水素ガスの圧力伝達媒体へ
の侵入が阻止されて、正確な圧力測定が保証される。According to the pressure measuring device of the first aspect, the coated non-conductive film makes it difficult for electrons to pass from the seal diaphragm to the hydrogen ions, so that the attachment of hydrogen atoms or the transmission of the seal diaphragm is prevented. Hard to occur. Therefore, intrusion of hydrogen gas into the pressure transmission medium is prevented, and accurate pressure measurement is guaranteed.
【００３３】請求項２に係る圧力測定装置では、コーテ
ィングされた複数層の非導電性膜によって、シールダイ
ヤフラムから水素イオンへの電子の受渡しが、より起こ
り難く、したがって水素原子の付着、ないしシールダイ
ヤフラムの透過がより生じ難い。したがって、水素ガス
の圧力伝達媒体への侵入がより確実に阻止されて、より
正確な圧力測定が保証される。In the pressure measuring device according to the second aspect, the transfer of electrons from the seal diaphragm to the hydrogen ions is less likely to occur due to the coated non-conductive film, and therefore, the attachment of hydrogen atoms or the seal diaphragm. Is less likely to be transmitted. Therefore, intrusion of hydrogen gas into the pressure transmission medium is more reliably prevented, and more accurate pressure measurement is guaranteed.
【００３４】請求項３に係る圧力測定装置では、表層に
コーティングされた第１非導電性膜によって、シールダ
イヤフラムから水素イオンへの電子の受渡しが起こり難
く、したがって水素原子の付着、ないしシールダイヤフ
ラムの透過が生じ難く、しかも流体に対する耐食性をも
ち、また中間の第２非導電性膜によって、水素原子の付
着，透過阻止が支援されるとともに、第１非導電性膜と
シールダイヤフラムとの密着強度が得られる。その結果
として、水素ガスの圧力伝達媒体への侵入がより確実に
阻止されて、より正確な圧力測定が保証され、かつ第１
非導電性膜とシールダイヤフラムとの密着強度に基づく
信頼性向上が図れる。In the pressure measuring device according to the third aspect, the first non-conductive film coated on the surface layer makes it difficult for electrons to pass from the seal diaphragm to the hydrogen ions, so that the adhesion of hydrogen atoms or the formation of the seal diaphragm is prevented. It is difficult to cause permeation, has corrosion resistance to fluid, and has an intermediate second non-conductive film to support the attachment and permeation prevention of hydrogen atoms and to improve the adhesion strength between the first non-conductive film and the seal diaphragm. can get. As a result, the intrusion of hydrogen gas into the pressure transmitting medium is more reliably prevented, a more accurate pressure measurement is ensured, and the first
Reliability can be improved based on the adhesion strength between the non-conductive film and the seal diaphragm.
【００３５】請求項４に係る圧力測定装置では、表層に
コーティングされた非導電性膜によって、シールダイヤ
フラムから水素イオンへの電子の受渡しが起こり難く、
したがって水素原子の付着、ないしシールダイヤフラム
の透過が生じ難く、またシールダイヤフラム母材にコー
ティングされた中間の水素拡散阻止膜によって、水素原
子の付着，透過阻止が支援される。その結果として、水
素ガスの圧力伝達媒体への侵入がより確実に阻止され
て、より正確な圧力測定が保証される。In the pressure measuring device according to the fourth aspect, the non-conductive film coated on the surface layer makes it difficult for electrons to be transferred from the seal diaphragm to the hydrogen ions.
Therefore, adhesion of hydrogen atoms and permeation of the seal diaphragm hardly occur, and adhesion and permeation prevention of hydrogen atoms are assisted by an intermediate hydrogen diffusion preventing film coated on the base material of the seal diaphragm. As a result, the penetration of hydrogen gas into the pressure transmission medium is more reliably prevented, and a more accurate pressure measurement is ensured.
【００３６】請求項８に係る圧力測定装置では、カバー
が、測定流体との接液面に耐食性樹脂、たとえば請求項
９のように、四ふっ化エチレン樹脂でコーティングされ
る。したがって、測定流体に対する耐食性が具備される
とともに、部品の加工工数の低減、ひいてはコスト低減
と納期短縮とが図れ、かつ水素ガスの圧力伝達媒体への
侵入が二重に阻止され、さらに正確な圧力測定が保証さ
れる。In the pressure measuring device according to the eighth aspect, the cover is coated with a corrosion-resistant resin, for example, an ethylene tetrafluoride resin, on the liquid contact surface with the measurement fluid. Accordingly, corrosion resistance to the measurement fluid is provided, the number of processing steps for parts is reduced, and the cost and delivery time are reduced, and the intrusion of hydrogen gas into the pressure transmission medium is double prevented, and more accurate pressure Measurement is guaranteed.
【図１】本発明に係る第１の実施例における要部の断面
図FIG. 1 is a sectional view of a main part according to a first embodiment of the present invention.
【図２】第２の実施例における要部の断面図FIG. 2 is a sectional view of a main part according to a second embodiment.
【図３】第３の実施例における要部の断面図FIG. 3 is a sectional view of a main part according to a third embodiment;
【図４】第４の実施例における要部の断面図FIG. 4 is a sectional view of a main part according to a fourth embodiment.
【図５】各実施例の共通な断面図FIG. 5 is a common sectional view of each embodiment.
【図６】従来例の断面図FIG. 6 is a sectional view of a conventional example.
１ セラミック膜 １ａ セラミック膜 １ｂ セラミック膜 １ｃ セラミック膜 １ｄ セラミック膜 ２ セラミック膜 ３ 水素拡散阻止膜 １０ シールダイヤフラム １９ カバー ２０ 検出部 ２３ 導圧管 ４０ コーティング膜 ４１ 膜付きシールダイヤフラム ４２ 膜付きシールダイヤフラム ４３ 膜付きシールダイヤフラム ４４ 膜付きシールダイヤフラム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic film 1a Ceramic film 1b Ceramic film 1c Ceramic film 1d Ceramic film 2 Ceramic film 3 Hydrogen diffusion prevention film 10 Seal diaphragm 19 Cover 20 Detecting part 23 Pressure guide tube 40 Coating film 41 Sealed diaphragm with film 42 Sealed diaphragm with film 43 With film Seal diaphragm 44 Seal diaphragm with membrane
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭62−86528（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−124639（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01L 13/06──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References Japanese Utility Model Sho 62-86528 (JP, U) Japanese Utility Model Sho 63-1224639 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01L 13/06
Claims (9)
圧力伝達用の媒体とを隔離する第１の金属材料のシール
ダイヤフラムと、このシールダイヤフラムを密閉的に覆
う形で設けられる第２の金属材料のカバーと、このカバ
ーに接続される第３の金属材料の導圧管とを備え、前記
第２，第３の各金属材料の少なくともいずれかが前記第
１金属材料よりイオン化傾向が大きい装置において、前
記シールダイヤフラムは、その流体側の表面に非導電性
膜をコーティングしてなることを特徴とする圧力測定装
置。1. A seal diaphragm made of a first metal material for isolating a fluid whose pressure is to be measured from a medium for transmitting pressure to a pressure detector, and a seal diaphragm provided so as to hermetically cover the seal diaphragm. A cover made of a second metal material and a pressure guiding tube made of a third metal material connected to the cover, wherein at least one of the second and third metal materials has a higher ionization tendency than the first metal material. A pressure measuring device according to claim 1, wherein said seal diaphragm is formed by coating a non-conductive film on a surface on a fluid side of said seal diaphragm.
圧力伝達用の媒体とを隔離する第１の金属材料のシール
ダイヤフラムと、このシールダイヤフラムを密閉的に覆
う形で設けられる第２の金属材料のカバーと、このカバ
ーに接続される第３の金属材料の導圧管とを備え、前記
第２，第３の各金属材料の少なくともいずれかが前記第
１金属材料よりイオン化傾向が大きい装置において、前
記シールダイヤフラムは、その流体側の表面に非導電性
膜の複数層をコーティングしてなることを特徴とする圧
力測定装置。2. A seal diaphragm made of a first metallic material for isolating a fluid whose pressure is to be measured and a medium for transmitting pressure to a pressure detector, and a seal diaphragm provided so as to hermetically cover the seal diaphragm. A cover made of a second metal material and a pressure guiding tube made of a third metal material connected to the cover, wherein at least one of the second and third metal materials has a higher ionization tendency than the first metal material. A pressure measuring device according to claim 1, wherein said sealing diaphragm has a fluid-side surface coated with a plurality of non-conductive films.
圧力伝達用の媒体とを隔離する第１の金属材料のシール
ダイヤフラムと、このシールダイヤフラムを密閉的に覆
う形で設けられる第２の金属材料のカバーと、このカバ
ーに接続される第３の金属材料の導圧管とを備え、前記
第２，第３の各金属材料の少なくともいずれかが前記第
１金属材料よりイオン化傾向が大きい装置において、前
記シールダイヤフラムは、その流体側の表面に、この流
体に対して耐食性を有する第１の非導電性膜、およびこ
の第１非導電性膜とシールダイヤフラム母材とに対して
共通に密着性の良い第２の非導電性膜からなる２層を、
前記第１非導電性膜が前記流体と接触するようにコーテ
ィングしてなることを特徴とする圧力測定装置。3. A seal diaphragm made of a first metallic material for isolating a fluid whose pressure is to be measured and a medium for transmitting pressure to a pressure detector, and a seal diaphragm provided so as to hermetically cover the seal diaphragm. A cover made of a second metal material and a pressure guiding tube made of a third metal material connected to the cover, wherein at least one of the second and third metal materials has a higher ionization tendency than the first metal material. In a large apparatus, the seal diaphragm has, on its fluid side surface, a first non-conductive film that is resistant to corrosion with respect to the fluid, and a common non-conductive film with the first non-conductive film and the seal diaphragm base material. Two layers of a second non-conductive film having good adhesion to
A pressure measuring device, wherein the first non-conductive film is coated so as to be in contact with the fluid.
圧力伝達用の媒体とを隔離する第１の金属材料のシール
ダイヤフラムと、このシールダイヤフラムを密閉的に覆
う形で設けられる第２の金属材料のカバーと、このカバ
ーに接続される第３の金属材料の導圧管とを備え、前記
第２，第３の各金属材料の少なくともいずれかが前記第
１金属材料よりイオン化傾向が大きい装置において、前
記シールダイヤフラムは、その流体側の表面に、非導電
性膜および、水素が拡散し難い、ないし拡散しない材料
からなる水素拡散阻止膜からなる２層を、前記非導電性
膜が前記流体と接触するようにコーティングしてなるこ
とを特徴とする圧力測定装置。4. A seal diaphragm made of a first metallic material for isolating a fluid whose pressure is to be measured and a medium for transmitting pressure to a pressure detector, and a seal diaphragm provided so as to hermetically cover the seal diaphragm. A cover made of a second metal material and a pressure guiding tube made of a third metal material connected to the cover, wherein at least one of the second and third metal materials has a higher ionization tendency than the first metal material. In a large device, the seal diaphragm has two layers of a non-conductive film and a hydrogen diffusion blocking film made of a material to which hydrogen hardly diffuses or does not diffuse, and the non-conductive film has A pressure measuring device characterized by being coated so as to be in contact with the fluid.
阻止膜は、金またはタングステンからなることを特徴と
する圧力測定装置。5. A pressure measuring device according to claim 4, wherein said hydrogen diffusion preventing film is made of gold or tungsten.
装置において、非導電性膜は、セラミックスからなるこ
とを特徴とする圧力測定装置。6. The pressure measuring device according to claim 1, wherein the non-conductive film is made of ceramics.
装置において、第１金属材料は、耐食鋼であり、第２，
第３の各金属材料は、その少なくともいずれかを鉄系合
金とする、耐食鋼と鉄系合金との組合せであることを特
徴とする圧力測定装置。7. The device according to claim 1, wherein the first metal material is corrosion-resistant steel,
The third metal material is a combination of a corrosion-resistant steel and an iron-based alloy, at least one of which is an iron-based alloy.
装置において、カバーは、流体と接触する内面に耐食性
樹脂がコーティングされてなることを特徴とする圧力測
定装置。8. The pressure measuring device according to claim 1, wherein the cover has an inner surface in contact with a fluid coated with a corrosion resistant resin.
脂は、四ふっ化エチレン樹脂であることを特徴とする圧
力測定装置。9. A pressure measuring apparatus according to claim 8, wherein said corrosion resistant resin is an ethylene tetrafluoride resin.
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| US07/863,113 US5400655A (en) | 1991-07-04 | 1992-04-03 | Pressure measuring apparatus |
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| DE69212734T DE69212734T2 (en) | 1991-07-04 | 1992-04-03 | Pressure measuring device |
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