JP3423686B2 - 圧力測定装置 - Google Patents

圧力測定装置

Info

Publication number
JP3423686B2
JP3423686B2 JP2000372602A JP2000372602A JP3423686B2 JP 3423686 B2 JP3423686 B2 JP 3423686B2 JP 2000372602 A JP2000372602 A JP 2000372602A JP 2000372602 A JP2000372602 A JP 2000372602A JP 3423686 B2 JP3423686 B2 JP 3423686B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
measuring
measuring cell
coating
diaphragm
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 - Fee Related
Application number
JP2000372602A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001174353A (ja
Inventor
フレーゲル カール
ユーリン トーマス
ヘーグナー フランク
バンホルツァー カールハインツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser SE and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8239571&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3423686(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Endress and Hauser SE and Co KG filed Critical Endress and Hauser SE and Co KG
Publication of JP2001174353A publication Critical patent/JP2001174353A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3423686B2 publication Critical patent/JP3423686B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L13/00—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values
    • G01L13/02—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements
    • G01L13/025—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements using diaphragms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/06—Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
    • G01L19/0627—Protection against aggressive medium in general
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
    • G01L9/0073—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance using a semiconductive diaphragm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
    • G01L9/0075—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance using a ceramic diaphragm, e.g. alumina, fused quartz, glass

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧力測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】圧力測定技術においては、差圧力測定装
置と、絶対圧力測定装置と、相対圧力測定装置とが区別
される。差圧力測定装置は、２つの異なった圧力の間の
差を測定するのに役立つ。絶対圧力測定装置において
は、測定される圧力が絶対的に、換言すれば真空に対す
る圧力差として把握される。相対圧力測定装置によれ
ば、測定される圧力が基準圧力に対する圧力差の形で受
け入れられる。基準圧力は測定場所における周囲圧力で
ある。これは、大抵の使用の場合には、使用場所におけ
る大気圧である。
【０００３】圧力測定装置は普通は、ケーシングと、こ
のケーシング内に詰められた、圧力把握のための圧力測
定セルと、電子回路とを有している。圧力測定セルは少
なくとも１つの、圧力に敏感なダイヤフラムを有してお
り、このダイヤフラムの外面に運転中圧力が作用する。
例えば非金属性の圧力測定セルが市販されており、この
圧力測定セルにおいては圧力は直接にダイヤフラムに作
用する。測定ダイヤフラムは一般に例えばガラス、セラ
ミックあるいはサファイアのような絶縁体から成ってお
り、これにより電磁的な変換器を直接に測定ダイヤフラ
ム上に配置することができる。この電磁的な変換器は測
定ダイヤフラムの機械的な変位を電気的な値に変換し、
この電気的な値は次いで、引き続く評価及び又は処理の
ための電子装置に供される。
【０００４】測定装置は工業的な分野において普通は接
地なしに、市販の測定変換供給装置を介して圧力を供給
され、出力信号は例えば測定装置から離れて配置された
個所で取り出される。圧力供給導管及び又は信号導線は
著しい長さを有することがあり、これにより電磁的な干
渉が入り込む危険が生ずる。特に重大なのは、いわゆる
同相モード干渉の入り込みであって、これらの同相モー
ド干渉においては複数の電磁的な干渉が同時に測定装置
の接続導線に、共通の基準システム、例えばアース、に
対して作用する。このような同相モード干渉のために、
同相モード干渉流が測定装置の接続導線、その電子回路
及びそのケーシングを介して基準システムに流れる。
【０００５】圧力測定装置においてはこの場合付加的に
次のような危険が生じる。すなわち、干渉流が圧力測定
セルを通って流れ、これらの干渉流が、増幅されていな
いかつ又は準備されていない測定値及び又は測定信号に
重畳されるという危険である。このことは著しい測定誤
差をもたらすことがある。
【０００６】バード ナウハイムにて１９９６年３月１
１日から１３日まで開催された会議について VDI Verla
g GmbH 社から１９９６年に刊行された会議録 "Sensore
n und Messystem"（センサ及び測定システム）所載の
H. Waldschmidt の "Der Einfluss von Gleichtaktstoe
rungen auf industriell eingesetzte Sensor und Mess
ysteme"（工業的に使用されているセンサ及び測定シス
テムへの同相モード干渉の影響）には圧力測定装置が記
載されており、この圧力測定装置は、ケーシングと、圧
力測定セルとを有し、この圧力測定セルは少なくとも１
つの、圧力に敏感な測定ダイヤフラムを有しており、こ
の測定ダイヤフラムの外面には運転中圧力が作用し、該
圧力測定セルは測定ダイヤフラムの圧力に関連する変位
を電気的な測定値に変換するための変換器を有してお
り、更に該電気的な測定値を測定信号に変換する電子回
路を有している。この圧力測定セルは、５２３ページの
下部に記載されかつ図４に示されているように、ケーシ
ング内に詰められていて、ケーシング内で側方から、両
面を絶縁されている銅フォイルから成る遮蔽体により取
り囲まれている。遮蔽体はいわばケーシング内のケーシ
ングを形成していて、基準ポテンシャルに、例えば圧力
測定装置の入口に、接続されている。ケーシングの外側
から入り込む干渉はこれにより大体において遮蔽体を介
して基準ポテンシャルに流れ、圧力測定セルはほとんど
干渉なしにとどまる。
【０００７】このような圧力測定装置は EP-A 780 674
にも記載されている。
【０００８】圧力測定セルと遮蔽体との間及び圧力測定
セルとケーシングとの間には、しかしながら、容量型の
接続があり、その容量は普通は漏れ容量と呼ばれる。漏
れ容量の大きさは、圧力測定セル、遮蔽体及びケーシン
グの空間的相互配置に、かつこれらの構造部分の間にあ
る媒体の誘電率に関連している。普通はそこには空気が
存在しており、空気の誘電率は空気のその都度の湿度に
関連している。したがって外部から入り込んだ干渉は大
体において遮蔽体を介して流出するけれども、しかしな
がら、漏れ容量の大きさに関連するわずかな干渉流が圧
力測定セルを経て流れ、圧力測定セルにおいて干渉流は
干渉に敏感な測定値及び又は干渉に敏感な測定信号と重
畳することがある。測定精度はしたがって、なかんずく
圧力測定セルと遮蔽体とケーシングとの相互の空間的配
置に、かつ媒体のその都度の誘電率に関連している。特
に容量型の圧力測定セル、換言すれば圧力に関連して変
化する容量が測定される圧力測定セルの場合には、この
変化する漏れ容量が、測定される容量に重畳して、これ
により圧力測定装置の測定信号の変化がもたらされるこ
とがある。
【０００９】遮蔽体は、製作して組み付けなければなら
ない付加的な構造部分である。更に、薄い銅フォイルは
機械的に敏感であり、形状変化は漏れ容量の大きさに影
響する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ケー
シングとその中に配置された圧力測定セルとを備えた圧
力測定装置において、圧力測定セルが、特にケーシング
内でのその取り付け位置に無関係に、干渉に対して保護
されているようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明による圧力測定装置では、圧力測定セルが、測
定ダイヤフラム上に配置された電極を備えた容量型圧力
測定セルであり、被覆が電極とともに、１つの閉じられ
たファラデーケージを形成しているか、若しくは圧力測
定セルが容量型の差圧力測定セルであり、この差圧力測
定セルは、その上に配置された電極を備えている２つの
測定ダイヤフラムを有しており、かつ、被覆が電極とと
もに、閉じられたファラデーケージを形成しているよう
にした。
【００１２】
【発明の実施の形態】１実施形態によれば、導電性の被
覆はスパッタされた金属性の被覆である。
【００１３】１実施形態によれば、導電性の被覆は金属
性のラッカ、特にカーボン導電ラッカあるいは銀導電ラ
ッカである。
【００１４】本発明の１実施形態によれば、圧力測定セ
ルは、測定ダイヤフラム上に配置された電極を備えた容
量型圧力測定セルであり、被覆が電極とともに、１つの
閉じられたファラデーケージを形成している。
【００１５】１実施形態によれば、電極は被覆を介して
基準ポテンシャルに接続されている。
【００１６】本発明の１実施形態によれば、圧力測定セ
ルは容量型の差圧力測定セルであり、この差圧力セル
は、その上に配置された電極を備えている２つの測定ダ
イヤフラムを有しており、かつ、被覆が電極とともに、
閉じられたファラデーケージを形成している。
【００１７】この場合、１実施形形態によれば、電極が
被覆を介して基準ポテンシャルに接続されている。
【００１８】
【実施例】次に、本発明及びその利点を図面に示した２
実施例により詳述する。同じエレメントには図面におい
て同じ符号が付けられている。
【００１９】図１においては圧力測定装置の第１の実施
例が示されている。この圧力測定装置は容量型のセラミ
ックの圧力測定セルを備えた相対圧力測定装置である。
【００２０】圧力測定装置は基体１と測定ダイヤフラム
３とを有している。基体１は例えばセラミックから成っ
ている。測定ダイヤフラム３はやはりセラミックから成
ることができ、あるいは例えばガラス又はサファイアか
ら成ることができる。測定ダイヤフラム３及び基体１は
それらの縁において、測定室５を形成して、接合箇所７
によって圧力密にかつガス密に互いに結合されている。
測定ダイヤフラム３は圧力に敏感であり、換言すればそ
れに作用する圧力Ｐは測定ダイヤフラム３の休止位置か
らの変位を生ぜしめる。
【００２１】圧力測定セルは測定ダイヤフラム３の圧力
に関連する変位を電気的な測定値に変換するための変換
器を有している。
【００２２】容量型圧力測定装置の図示の実施例では、
変換器は、測定ダイヤフラム３の内面上に配置された電
極９と、基体１の、測定ダイヤフラムに面した内面上に
配置された対応電極１１とを有している。基体１の対応
電極１１は基体１を貫通して基体の外面に電気的に接点
接続されていて、基体１上に配置された電子回路１３に
通じている。電極９及び対応電極１１はコンデンサを形
成しており、電子回路１３は電気的な測定値、この場合
コンデンサの容量変化、を電気的な測定信号に、例えば
相応して変化する電圧に、変換する。測定値は接続導線
１５を介して別の電子ユニット１７に、引き続く処理及
び又は評価のために、供給されている。
【００２３】運転中、測定ダイヤフラム２の外面には、
測定される圧力Ｐが作用する。この圧力は図１において
矢印によって記号的に示されている。圧力Ｐは測定ダイ
ヤフラム３の圧力に関連する変位を生ぜしめ、この変位
は変換器により電気的な測定値に変換せしめられる。
【００２４】このような容量型の変換器の代わりに、別
の型の変換器を使用することもできる。このための例
は、ダイヤフラム上に配置された、例えばホイールスト
ンブリッジにつなぎ合わされた抵抗線ひずみゲージ又は
圧電抵抗エレメントである。
【００２５】基体１は貫通孔を有しており、この貫通孔
内には小管１９が導入されている。この小管１９を経
て、測定される圧力Ｐの基準となる基準圧力ＰＲが供給
される。この基準圧力ＰＲは測定ダイヤフラム３の内面
に作用するのに対し、測定ダイヤフラムの外面には測定
される圧力Ｐが作用する。
【００２６】この相対圧力センサ若しくは測定器はケー
シング２１と、これに結合されたプロセス接続部２３と
を有している。プロセス接続部２３は、相対圧力センサ
を使用場所に固定するのに役立つ。図示の実施例では、
プロセス接続部２３は、プロセスに面した方向でケーシ
ング２１の内部に配置された内ねじ山内に、ねじ込まれ
ている。圧力測定セルとは逆の側の端部において、プロ
セス接続部２３は外ねじ山２４を有しており、この外ね
じ山によって、圧力測定装置を、図１には示されていな
い測定場所に固定することができる。別の固定形式、例
えばフランジ結合による固定形式もやはり使用可能であ
る。
【００２７】プロセス接続部２３は中央の軸方向の貫通
孔を有しており、この貫通孔は測定ダイヤフラム３の前
方で１つの室に拡開している。この室は、測定ダイヤフ
ラム３と、プロセス接続部２３と、測定ダイヤフラム３
の外側の圧力に敏感でないリング面とプロセス接続部の
ダイヤフラム３に面した内側のリング面との間に締め込
まれたシール２５とによって仕切られている。測定場所
に支配している圧力Ｐは前記貫通孔と室を経て測定ダイ
ヤフラム３に作用する。
【００２８】圧力測定セルの測定ダイヤフラムとは逆の
側の面において、ねじ山リング２７がケーシング２１内
にねじ込まれており、このねじ山リングによって圧力測
定セルがシール２５に押し付けられている。プロセス接
続部２３は次のように圧力センサにねじ込まれている。
すなわち、これによって圧力測定セルがねじ山リング２
７とプロセス接続部２３との間に、シール２５を圧縮し
て、締め込まれているように、ねじ込まれている。シー
ル２５はこの場合一面では圧力測定セルの引きつりのな
い締め込みを生ぜしめ、かつ他面では、ケーシング２１
の内室と前記室との間のプロセス側のシールを生ぜしめ
る。
【００２９】圧力測定セルは外側の覆い面を有してお
り、この覆い面は導電性の被覆３１を備えている。
【００３０】導電性の被覆３１は有利にはスパッタされ
た金属性の被覆である。スパッタの際には、高真空の下
で負のポテンシャルに帯電したターゲットにイオンを発
射することによって原子がターゲットから剥がされ、こ
れらの原子は基板、この場合圧力測定セル上に沈着す
る。ターゲットとしては例えば金、銀あるいはタンタル
が適している。金及び銀は、これらの材料から成る被覆
３１がろう接によって接点接続可能であるという利点を
有している。タンタルから成る被覆３１の接点接続は例
えば導電性接着剤を介して行うことができる。被覆３１
のスパッタは被覆３１の原子付着が行われるという利点
を有している。圧力測定セルと被覆３１との間にギャッ
プあるいは非シール性が生じることはない。これにより
特に、湿分が浸入するような通路は存在しない。更に、
ただ１回のスパッタプロセスで複数の圧力測定セルを同
時に被覆することができる。
【００３１】被覆３１に基づいて、測定値を誤らせる外
部への漏れ容量が生じることはない。圧力センサの測定
精度はこれによりケーシング２１内での圧力センサの取
り付け位置に無関係である。更に、ここに述べた容量型
の圧力センサにおいては次の利点が生じる。すなわち、
センサのゼロ点が、例えば周囲の空気湿度が急激に変化
する場合あるいはケーシング２１内での圧力センサの取
り付け位置が変化する場合でも、変わることなく、長時
間安定したままである。
【００３２】ここに述べたスパッタされた被覆に対して
代替的に、導電性の被覆３１は金属性のラッカ、特にカ
ーボン導電性ラッカあるいは銀導電性ラッカであること
ができる。カーボン導電性ラッカは例えばローリング、
スクリーン印刷あるいは箔押しによって取り付けること
ができる。銀導電性ラッカは普通はカーボン導電性ラッ
カよりもわずかな粘性を有しており、したがってスパッ
タすることもできる。
【００３３】導電性の被覆３１は積層フォイル内の１つ
の導電性の層として構成しておくこともできる。積層フ
ォイルはこの場合有利には、圧力測定セル上への固定の
ために自己接着性のフォイルを備えている成形部分であ
る。
【００３４】図示の実施例では、圧力測定セルは円板形
であり、被覆３１はその円筒形の外側の覆い面上にかつ
基体１の、測定ダイヤフラムとは逆の側の外側の覆い面
上に配置されている。後者の覆い面上で、被覆３１は、
小管１９を貫通させるため及び対応電極１１の電子回路
１３への絶縁された電気的な接点接続部のための切り欠
きを有している。
【００３５】圧力測定セルの電極９は圧力測定セルの外
縁にまで延びており、直接か、又は接合箇所７を介して
被覆３１に導電接続している。被覆３１はこの場合次の
ような利点を提供する。すなわち被覆は同時に干渉流に
対する圧力測定セルの保護としてかつ電極９の電気的接
点接続に役立つ。
【００３６】被覆３１は電極９とともに、圧力測定セル
がその中に閉じこめられている閉じられたファラデーケ
ージを形成している。
【００３７】内面に大面の電極が存在していない別の型
の圧力測定セルを使用する場合には、被覆３１を測定ダ
イヤフラムの外面上で継続させ、これによりこの場合に
おいても圧力測定セルがすべての面を導電性の被覆によ
り取り囲まれているようにすることができる。被覆はそ
の場合においても、圧力測定セルがその中に閉じこめら
れている閉じられたファラデーケージを形成する。
【００３８】被覆３１は、良好にアプローチ可能な箇所
において、図示の実施例では基体１の測定ダイヤフラム
とは逆の側において、図１にポテンシャル回路記号によ
って示されている基準ポテンシャルＵに接続されてい
る。基準ポテンシャルＵとしては、図１に示すように、
電子回路１３と別の回路である電子ユニット１７とに共
通の回路ゼロ点が適している。全く同じように被覆３１
は、しかし、圧力測定装置に印加されている入口電圧に
接続しておくこともできる。これら両方の場合において
次のことが保証されている。すなわち干渉流がファラデ
ーケージ上で基準システムに排流し、これにより電気的
な測定値及び又は圧力測定セルの内部の増幅されていな
い測定信号に重畳されることはない。
【００３９】ケーシング２１は図示の実施例では接地さ
れている。このことは、ケーシング２１が金属から成っ
ている場合には、安全技術的な理由から常に必要なこと
である。圧力測定セルの締め込みを介して、接地されて
いるケーシング２１と基準ポテンシャルＵに接続されて
いる被覆３１との間に導電性の接続が生ぜしめられない
ようにするために、被覆３１は外側に絶縁部、例えばプ
ラスチック層あるいはラッカを備えているか、あるいは
圧力測定セルの締め込みは絶縁体によって行われる。例
えば図１に示した実施例において、シール２５及びねじ
山リング２７ｂは絶縁体から成っている。
【００４０】被覆３１を直接に取り付けることは極めて
安価に行うことができ、干渉流に対する確実な保護を保
証するために付加的な構造部分を必要とすることはな
い。被覆３１の所要スペースは無視することができ、被
覆３１を固定又は保持する必要はない。
【００４１】被覆３１は圧力測定セルと機械的に固く結
合されているので、常に同じ電気的な条件が圧力測定セ
ルの内部に存在している。圧力測定セルと被覆との間に
は何らのギャップ又は間隔も生じていない。これによ
り、被覆３１によって形成されたファラデーケージの内
室と圧力測定セルの外面との間には容量型の測定値を誤
らせる接続部はもはや生じない。圧力測定セルの精度は
これによりケーシング２１内での圧力測定セルの取り付
けにかつ位置に無関係である。同時に被覆３１は外部か
ら圧力測定セル内に侵入する電磁的な干渉に対する保護
を行う。この保護は、測定値及び測定信号が干渉信号に
対して最も敏感である箇所において、すなわち直接に圧
力測定セル内において、最適に行われる。
【００４２】全く類似の形式で、本発明による絶対圧力
測定装置を構成することもできる。前述の相対圧力測定
装置に対する唯一の相違点は、基準圧力ＰＲを供給する
ための小管１９が省略され、測定室５が排気されている
ことである。
【００４３】電子回路１３，１７を、外部から侵入する
電磁的な干渉に対して保護するために、付加的に、両面
を絶縁された図１において単に概略的に示された金属性
の遮蔽体３０、すなわち最初に述べた従来技術における
ような遮蔽体、を設けておくことができる。この金属性
の遮蔽体３０は容量型であるかあるいは被覆と同じ基準
ポテンシャルＵに電気的に接続されてている。有利には
遮蔽体３０と被覆３１とは閉じられた覆い面を形成し、
この覆い面を経て外部から入り込んだ電磁的な干渉が排
流することができる。
【００４４】図２は、本発明による圧力測定装置の別の
実施例、すなわち差圧力測定装置を示す。圧力測定セル
として、ここでは液体を充てんされている測定室３２を
有している、容量型の円筒状の差圧力測定セルが使用さ
れている。この差圧力測定セルは円筒状の基体３３から
成り、その一方の端面には第１の測定ダイヤフラム３５
が、かつその他方の端面には第２の測定ダイヤフラム３
７が、それぞれ１つの中空室を形成して、取り付けられ
ている。測定室３２は毛細導管３９を有しており、この
毛細導管は両方の中空室を接続している。測定ダイヤフ
ラム３５，３７及び基体３３はここでも例えばセラミッ
クから成っていて、それらの縁において、測定室を形成
して、接合箇所４０によって圧力密にかつガス密に互い
に結合されている。測定ダイヤフラム３５，３７の内面
には電極４１，４３が配置されており、基体３３の対向
する外面には対応電極４５，４７が配置されている。そ
れぞれ１つの電極４１，４３と１つの対向する対応電極
４５，４７とは、それぞれ１つの測定コンデンサを形成
しており、その容量はそれぞれの測定ダイヤフラム３
５，３７のたわみ（変位）に関連している。対応電極４
５，４７は基体３３を通して導かれている接続部を介し
て、基体３３の円筒状の覆い面上に配置されている電子
回路４９に接続されている。このような差圧力測定セル
は容量型の単室差圧力測定セルとも呼ばれる。
【００４５】第１の測定ダイヤフラム３５には圧力Ｐ１
が作用し、第２の測定ダイヤフラム３７には圧力Ｐ２が
作用する。例えば第１の圧力Ｐ１が第２の圧力Ｐ２より
も大きいと、第１の測定ダイヤフラム３５が基体３３の
方向に変位せしめられ、電極４１と対応電極４５との間
隔が減少し、かつこの測定コンデンサの容量が増大す
る。相応して第２の測定ダイヤフラム３７が外方に向か
って変位せしめられ、電極４３と対応電極４７との間隔
が増大し、かつこの測定コンデンサの容量が減少する。
電子回路４９内では両方の容量の逆数の差が決定され、
この差に、差圧力、換言すれば第１の圧力Ｐ１と、第の
圧力Ｐ２との差が所属せしめられる。電子回路４９はこ
の差圧力に相応する測定信号を発し、これを別の回路５
１に、引き続く処理及び又は評価のために、供給する。
【００４６】前述の実施例と類似して、変換器はここで
は２つのコンデンサから成り、電気的な測定値はこれら
のコンデンサの容量である。
【００４７】差圧力測定セルはケーシング５３内に詰め
られており、このケーシングは２つのフランジ５５とこ
れらのフランジの間に締め込まれた円筒状のケーシング
区分５７とから成っている。両方のフランジ５５はそれ
ぞれ１つの円形の開口を有しており、これらの開口を通
して第１の圧力Ｐ１が第１の測定ダイヤフラム３５に作
用し、第２の圧力Ｐ２が第２の測定ダイヤフラム３７に
作用する。フランジ５５は開口の内縁をもって、シール
５９、例えばＯリング、を介して測定ダイヤフラム３
５，３７の外方の、圧力に敏感でない縁上に接触してい
る。両方のフランジ５５は、例えば図２に示されていな
いねじボルトによって、互いにねじ結合されており、こ
れによりシール５９，圧力測定セル及び円筒状のケーシ
ング区分５７をそれらの間に締め込んでいる。
【００４８】本発明によれば差圧力測定セルは自由な外
側の覆い面を有しており、これらの覆い面は導電性の被
覆６１を備えている。図示の実施例では、差圧力測定セ
ルは円板形であって、被覆６１はその円筒状の外方の覆
い面上に取り付けられている。被覆は単に、対応電極４
５，４７の電子回路４９への絶縁された電気的な接点接
続部のための切り欠きを有しているに過ぎない。
【００４９】差圧力測定セルの電極４１，４３は差圧力
測定セルの外縁まで延びていて、直接にか、あるいは接
合箇所４０を介して、被覆６１と導電接続している。前
述の実施例におけると全く同じように、被覆６１はここ
でも同時に電極４１，４３のための電気的接続部として
役立つ。
【００５０】被覆６１は電極４１，４３とともに、差圧
力測定セルがその中に閉じこめられている閉じられたフ
ァラデーケージを形成している。
【００５１】被覆６１の取り付け、その電気的な接続及
びその作用形式は図１に示した実施例におけると同じ形
式で行われるものであり、したがってここで改めて説明
することはしない。
【００５２】ケーシング５３内への差圧力測定セルの図
示の締め込みにおいては、被覆６１とケーシング５３と
の間に電気的な接続は生じていない。したがってここで
も、ケーシング５３が接地されている場合に、被覆６１
の絶縁を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】相対圧力測定装置の断面図を示す。
【図２】差圧力測定装置の断面図を示す。
【符号の説明】
１ 基体、 ３ 測定ダイヤフラム、 ５ 測定室、
７ 接合箇所、 ９ 電極、 １１ 対応電極、 １３
電子回路、 １５ 接続導線、 １７ 電子ユニッ
ト、 １９ 小管、 ２１ ケーシング、 ２３ プロ
セス接続部、 ２４外ねじ山、 ２５ シール、 ２７
ねじ山リング、 ３０ 遮蔽体、 ３１被覆、 ３２
測定室、 ３３ 基体、 ３５ 第１の測定ダイヤフ
ラム、３７ 第２の測定ダイヤフラム、 ３９ 毛細導
管、 ４０ 接合箇所、 ４１電極、 ４３ 電極、
４５ 対応電極、 ４７ 対応電極、 ４９ 電子回
路、 ５１ 回路、 ５３ ケーシング、 ５５ フラ
ンジ、 ５７ ケーシング区分、 ５９ シール、 ６
１ 被覆、 Ｐ 圧力、 Ｐ１ 圧力、 Ｐ２圧力、
ＰＲ 基準圧力、 Ｕ 基準ポテンシャル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス ユーリン ドイツ連邦共和国 ショップフハイム ブラジシュトラーセ 42 (72)発明者 フランク ヘーグナー ドイツ連邦共和国 レルラッハ クリシ ョナシュトラーセ 41 (72)発明者 カールハインツ バンホルツァー ドイツ連邦共和国 ハウゼン アム シ ュポルトプラッツ ６ (56)参考文献 特開2001−108541（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−281509（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−237292（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−502218（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 9/00 305 G01L 13/06 G01L 1/14

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ケーシング（２１，５３）と、圧力測定
    セルとを有し、この圧力測定セルは少なくとも１つの圧
    力に敏感な測定ダイヤフラム（３，３５，３７）を有し
    ていて、このダイヤフラムの外面に運転中圧力（Ｐ，Ｐ
    １，Ｐ２）が作用し、該圧力測定セルは、ダイヤフラム
    （３，３５，３７）の圧力に関連する変位を電気的な測
    定値に変換するための変換器を有していて、かつ外側の
    覆い面を有しており、この覆い面は導電性の被覆（３
    １，６１）を備えており、更に該電気的な測定値を測定
    信号に変換するための電子回路（１３，４９）を有して
    いる形式のものにおいて、 圧力測定セルが、測定ダイヤフラム（３）上に配置され
    た電極（９）を備えた容量型圧力測定セルであり、被覆
    （３１）が電極（９）とともに、１つの閉じられたファ
    ラデーケージを形成していることを特徴とする圧力測定
    装置。
  2. 【請求項２】 電極（９）が被覆（３１）を介して基準
    ポテンシャル（Ｕ）に接続されている、請求項１記載の
    圧力測定装置。
  3. 【請求項３】 ケーシング（２１，５３）と、圧力測定
    セルとを有し、この圧力測定セルは少なくとも１つの圧
    力に敏感な測定ダイヤフラム（３，３５，３７）を有し
    ていて、このダイヤフラムの外面に運転中圧力（Ｐ，Ｐ
    １，Ｐ２）が作用し、該圧力測定セルは、ダイヤフラム
    （３，３５，３７）の圧力に関連する変位を電気的な測
    定値に変換するための変換器を有していて、かつ外側の
    覆い面を有しており、この覆い面は導電性の被覆（３
    １，６１）を備えており、更に該電気的な測定値を測定
    信号に変換するための電子回路（１３，４９）を有して
    いる形式のものにおいて、 圧力測定セルが容量型の差圧力測定セルであり、この差
    圧力測定セルは、その上に配置された電極（４１，４
    ３）を備えている２つの測定ダイヤフラム（３５，３
    ７）を有しており、かつ、被覆（６１）が電極（４１，
    ４３）とともに、閉じられたファラデーケージを形成し
    ていることを特徴とする圧力測定装置。
  4. 【請求項４】 電極（４１，４３）が被覆（６１）を介
    して基準ポテンシャル（Ｕ）に接続されている、請求項
    ３記載の圧力測定装置。
  5. 【請求項５】 導電性の被覆（３１，６１）がスパッタ
    された金属性の被覆である、請求項１から４までのいず
    れか１項記載の圧力測定装置。
  6. 【請求項６】 導電性の被覆（３１，６１）が金属性の
    ラッカ、特にカーボン導電ラッカあるいは銀導電ラッカ
    である、請求項１から４までのいずれか１項記載の圧力
    測定装置。
  7. 【請求項７】 導電性の被覆（３１，６１）が積層フォ
    イル内の１つの層である、請求項１から４までのいずれ
    か１項記載の圧力測定装置。
JP2000372602A 1999-12-10 2000-12-07 圧力測定装置 Expired - Fee Related JP3423686B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99124600.0 1999-12-10
EP99124600A EP1106982B1 (de) 1999-12-10 1999-12-10 Druckmessgerät

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001174353A JP2001174353A (ja) 2001-06-29
JP3423686B2 true JP3423686B2 (ja) 2003-07-07

Family

ID=8239571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000372602A Expired - Fee Related JP3423686B2 (ja) 1999-12-10 2000-12-07 圧力測定装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6615665B1 (ja)
EP (1) EP1106982B1 (ja)
JP (1) JP3423686B2 (ja)
CA (1) CA2325797C (ja)
DE (1) DE59911611D1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015076413A1 (ja) * 2013-11-25 2015-05-28 株式会社堀場エステック 静電容量型圧力センサ

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10135568A1 (de) 2001-07-20 2003-02-06 Endress & Hauser Gmbh & Co Kg Drucksensor
JP3878836B2 (ja) * 2001-10-30 2007-02-07 京セラ株式会社 圧力検出装置用パッケージ
JP2003139641A (ja) * 2001-10-30 2003-05-14 Kyocera Corp 圧力検出装置用パッケージ
JP4223709B2 (ja) * 2001-11-21 2009-02-12 京セラ株式会社 圧力検出装置用パッケージの製造方法
JP3947389B2 (ja) * 2001-11-26 2007-07-18 ミネベア株式会社 耐蝕型圧力センサ
DE10223588B4 (de) * 2002-05-27 2013-08-01 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Druckmessgerät und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10243079A1 (de) * 2002-09-16 2004-03-25 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Kapazitiver Drucksensor
DE10393943B3 (de) * 2002-12-19 2012-06-14 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Differenzdrucksensor
DE10326975A1 (de) 2003-06-12 2005-01-20 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Drucksensor mit Feuchteschutz
DE10334854A1 (de) * 2003-07-29 2005-03-10 Endress & Hauser Gmbh & Co Kg Drucksensor
EP1682859A4 (en) * 2003-08-11 2007-08-22 Analog Devices Inc CAPACITIVE SENSOR
JP2005172483A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Toyo Commun Equip Co Ltd 圧力センサ
US7190053B2 (en) * 2004-09-16 2007-03-13 Rosemount Inc. Field device incorporating circuit card assembly as environmental and EMI/RFI shield
US7287432B2 (en) * 2005-11-17 2007-10-30 Rosemount Inc. Process transmitter with overpressure vent
DE102007037169A1 (de) * 2007-07-04 2009-01-08 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Drucksensor und Druckaufnehmer
US7866216B2 (en) * 2008-02-14 2011-01-11 Kulite Semiconductor Products, Inc. Low differential pressure transducer
US8191424B2 (en) * 2008-02-14 2012-06-05 Kulite Semiconductor Products, Inc. Low differential pressure transducer
DE102008054987A1 (de) * 2008-12-19 2010-06-24 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Drucksensor
DE102009028258A1 (de) * 2009-08-05 2011-02-17 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Relativdrucksensor
DE102010003145A1 (de) * 2010-03-23 2011-09-29 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Drucksensor
US8704538B2 (en) * 2010-07-01 2014-04-22 Mks Instruments, Inc. Capacitance sensors
DE102011005274B4 (de) * 2011-03-09 2020-09-10 Endress+Hauser SE+Co. KG Keramische Druckmesszelle
DE102011081887A1 (de) * 2011-08-31 2013-02-28 Robert Bosch Gmbh Polymerschichtsystem-Drucksensorvorrichtung und Polymerschichtsystem-Drucksensorverfahren
DE102011083333A1 (de) * 2011-09-23 2013-03-28 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Messgerät
DE102011084612A1 (de) 2011-10-17 2013-04-18 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Keramische Druckmesszelle mit kapazitivem Wandler
TW201331564A (zh) * 2012-01-20 2013-08-01 sen-mu Gao 以空氣壓力感測元件感測液體壓力之結構
US9103738B2 (en) 2012-09-07 2015-08-11 Dynisco Instruments Llc Capacitive pressure sensor with intrinsic temperature compensation
US8943895B2 (en) 2012-09-07 2015-02-03 Dynisco Instruments Llc Capacitive pressure sensor
US8984952B2 (en) 2012-09-07 2015-03-24 Dynisco Instruments Llc Capacitive pressure sensor
EP2943765A1 (en) * 2012-11-30 2015-11-18 Robert Bosch GmbH Mems pressure sensor assembly with electromagnetic shield
DE102013101315A1 (de) 2013-02-11 2014-08-14 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Verlötung eines Anschlusselement
FR3016038B1 (fr) * 2013-12-31 2016-11-04 Valeo Systemes De Controle Moteur Dispositif de mesure de pression
US9702740B2 (en) * 2015-04-17 2017-07-11 Wika Alexander Wiegand Se & Co. Kg Measuring instrument with connecting coupling
DE102015107306A1 (de) * 2015-05-11 2016-11-17 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Feldgerät zum Einsatz in der Prozessautomatisierung
US10030961B2 (en) 2015-11-27 2018-07-24 General Electric Company Gap measuring device
WO2017136719A1 (en) * 2016-02-03 2017-08-10 Hutchinson Technology Incorporated Miniature pressure/force sensor with integrated leads
US20210325271A1 (en) * 2018-11-03 2021-10-21 Ezmems Ltd. Pluggable sensor device for measuring properties of fluid substance
CN111579132A (zh) * 2020-05-19 2020-08-25 上海芯什达电子技术有限公司 一种双路压力检测装置及方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60132353A (ja) * 1983-12-20 1985-07-15 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
US4864463A (en) * 1988-04-19 1989-09-05 Allied-Signal Inc. Capacitive pressure sensor
DE59507194D1 (de) * 1995-12-22 1999-12-09 Envec Mess Und Regeltechn Gmbh Druckmessanordnung mit Schirmelektrode
JP3107516B2 (ja) * 1996-05-01 2000-11-13 株式会社日立製作所 複合センサ
DE19744208C1 (de) * 1997-09-30 1998-12-03 Siemens Ag Verfahren zum Befüllen einer Meßkammer eines Druck- oder Druckdifferenz-Meßumformers mit einer Druckübertragungsflüssigkeit und Druck- oder Druckdifferenz-Meßumformer
EP1040333B1 (de) * 1997-12-23 2002-07-03 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Membrane für eine kapazitive vakuummesszelle
US6363790B1 (en) * 1998-10-23 2002-04-02 Endress + Hauser Gmbh + Co. Pressure sensor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015076413A1 (ja) * 2013-11-25 2015-05-28 株式会社堀場エステック 静電容量型圧力センサ
JPWO2015076413A1 (ja) * 2013-11-25 2017-03-16 株式会社堀場エステック 静電容量型圧力センサ
US9897503B2 (en) 2013-11-25 2018-02-20 Horiba Stec, Co., Ltd. Capacitive pressure sensor

Also Published As

Publication number Publication date
DE59911611D1 (de) 2005-03-17
EP1106982A1 (de) 2001-06-13
EP1106982B1 (de) 2005-02-09
JP2001174353A (ja) 2001-06-29
CA2325797A1 (en) 2001-06-10
CA2325797C (en) 2004-10-12
US6615665B1 (en) 2003-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3423686B2 (ja) 圧力測定装置
EP1181518B1 (en) Process pressure measurement devices with improved error compensation
US8966989B2 (en) Capacitive ceramic pressure measuring cell and pressure sensor with such a pressure measuring cell
EP0210843B1 (en) Pressure transducers and methods of converting a variable pressure input
US5867886A (en) Method of making a thick film pressure sensor
US4388668A (en) Capacitive pressure transducer
US5396803A (en) Dual balanced capacitance manometers for suppressing vibration effects
US4735098A (en) Dual diaphragm differential pressure transducer
US7152477B2 (en) Pressure sensor
JP5394564B2 (ja) 真空誘電体を有する静電容量式圧力センサ
JP3431603B2 (ja) 圧力センサ
US4542435A (en) Pressure transducer and mounting
JP4671664B2 (ja) 容量性圧力トランスジューサ
US4974117A (en) Dual diaphragm capacitive differential pressure transducer
US4680971A (en) Dual diaphragm differential pressure transducer
WO1998041830A1 (en) Ceramic pressure sensor capsule
US6148674A (en) Shielded capacitive pressure sensor
US5249469A (en) Pressure gauge
JPH0629821B2 (ja) 複合機能形差圧センサ
JP2000356562A (ja) 圧力トランスジューサ
CN115356037A (zh) 隔膜真空计
US7513164B1 (en) Single diaphragm ATF differential pressure transducer
JP3106939B2 (ja) 静電容量式圧力検出装置
EP1552260B1 (en) Pressure sensor and production thereof
EP0157599A2 (en) Pressure transducer

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080425

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100425

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120425

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130425

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees