JP5926858B2 - 圧力検出器の取付け構造 - Google Patents
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Description
その結果、従前の圧力検出器30の取付け構造に於いては、圧力検出器30の取付け具本体39への取付け前と取付け後に於ける出力や温度特性の変動が極く小さくなり、優れた実用的効用を奏するものである。
何故なら、上・下方向の圧縮力がかかるダイヤフラムベース34の鍔部34aの近傍位置に、厚みが0.05mm〜0.06mm程度の極薄のダイヤフラム33を設けているので、どうしてもダイヤフラム33に圧縮力の分力が加わるからである。
その結果、本発明は、圧力検出器の取付け具本体への組み込み後に於いても、ダイヤフラムへの応力影響が全く無く、圧力検出器の取付け具本体への取付け前と取付け後に於ける出力や温度特性の変動が無くなる。
図1は本発明の一実施形態に係る圧力検出器の取付け構造を示す。図1に於いて、参照符号1はダイヤフラム型の圧力検出器、2はセンサーベース2′及びチューブベース2″から成るケーシング、3は隔壁ダイヤフラム、4はケーシング2内の受圧室、5はケーシング2内の圧力室、6は圧力検知ダイヤフラム(不図示)を備えた圧力検出素子、7はリードピン、8はカバー、9はパイプ、10は圧力導入孔、11はガスケット押え、12はガスケット、13は割りリング、14はボンネット、15は配管路や機械装置に取り付けた取付け具本体、16は取付け具本体15に形成した圧力検出器1の挿着孔、17は取付け具本体15に形成した流路、18は挿着孔16と流路17とを連通する連通孔である。
尚、圧力検出器1のダイヤフラムは、隔壁ダイヤフラム3と圧力検知ダイヤフラムとから成っている。
即ち、前記圧力検出器1は、図2に示す如く、圧力導入孔10を形成するパイプ9を備えたケーシング2と、ケーシング2内を圧力導入孔10と連通する受圧室4と圧力伝達用媒体を充填する圧力室5とに分離する隔壁ダイヤフラム3と、圧力室5内に内蔵され、隔壁ダイヤフラム3の変位により作動する圧力検出素子6(感圧素子)と、ケーシング2に挿着されたリードピン7等から構成されており、流体圧が圧力導入孔10、隔壁ダイヤフラム3及びシリコーンオイル等の圧力伝達媒体を介して圧力検出素子6に設けられた圧力検知ダイヤフラム(不図示)へ加わると、圧力検出素子6を形成する半導体圧力トランスデューサから圧力に比例した電圧信号がリードピン7を介して外部へ出力されるようになっている。
この実施形態に於いては、センサーベース2′の外径は8mmに、センサーベース2′の厚みは3.5mmに、センサーベース2′の窪み部19の深さは圧力検出素子6を収納できる深さにそれぞれ設定されている。
この実施形態に於いては、チューブベース2″の外径は8mmに、チューブベース2″の厚みは3mmに、チューブベース2″の窪み部20の深さは0.3mmにそれぞれ設定されている。
また、パイプ9の先端部(図2の下端部)外周面には、パイプ9よりも大径に形成されたステンレス鋼製の環状のガスケット押え11が溶接21により固着されており、当該ガスケット押え11の下面内周縁部には、ガスケット12の内周面に嵌合される位置決め用の突部11aが突出形成されている。
この実施形態に於いては、パイプ9の外径は2.1mmに、パイプ9の長さは10mmに、ガスケット押え11の外径は4mmに、ガスケット押え11の内径は2.1mmに、ガスケット押え11の厚みは0.8mmに、ガスケット押え11の突部11aの高さは0.2mmにそれぞれ設定されている。
このとき、ケーシング2内に形成された空間は、センサーベース2′とチューブベース2″との間に挾持された隔壁ダイヤフラム3によって、圧力導入孔10と連通する受圧室4と圧力伝達用媒体を充填する圧力室5とに分離される。
この実施形態に於いては、隔壁ダイヤフラム3の外径は8mmに、隔壁ダイヤフラム3の厚みは0.025mmに、隔壁ダイヤフラム3の波高さは0.175mmに、隔壁ダイヤフラム3の受圧室4側の面と受圧室4の底面(窪み部20の底面)との間隔は0.15mmにそれぞれ設定されている。
また、挿着孔16の底部は、小径に形成されており、この小径部分にガスケット12が挿着されるようになっている。
更に、挿着孔16の小径部分の底面中央部には、取付け具本体15に形成した流路17と挿着孔16内とを連通状態にする連通孔18が形成されている。
このガスケット12の外周面は、挿着孔16の小径部分の内周面に当接し、また、ガスケット12の一端面(図1の下面)は、挿着孔16の小径部分の底面に当接し、更に、ガスケット12の他端面(上面)は、ガスケット押え11の先端面に当接するようになっている。
この実施形態に於いては、ガスケット12の外径は4mmに、ガスケット12の内径は2mmに、ガスケット12のシート部の幅は1mmに、ガスケット12のシート部の高さは1mmにそれぞれ設定されている。
この実施形態に於いては、割りリング13の外径は6mmに、割りリング13の内径は2.15mmに、割りリング13の厚みは1.8mmに、割りリング13の嵌合凹部13aの内径は4mmに、割りリング13の嵌合凹部13aの深さは0.8mmにそれぞれ設定されている。
また、ボンネット14の下端面には、割りリング13が嵌め込まれる嵌合部14bが形成されていると共に、ボンネット14の上端部外周面(雄ネジ14aを形成していない部分)の形状は、ボンネット14をスパナ等の工具で回転させることができるようにほぼ多角形(四角形状、六角形状等)に形成されている。
この実施形態に於いては、ボンネット14の外径は8mmに、ボンネット14の内径は4.2mmに、ボンネット14の高さは5mmに、ボンネット14の嵌合部14bの内径は6mmに、ボンネット14の嵌合部14bの深さは1mmにそれぞれ設定されている。
そうすると、ガスケット押え11によりガスケット12が押圧され、ガスケット12の一端面と挿着孔16の小径部分の底面との間及びガスケット12の他端面とガスケット押え11の先端面との間がそれぞれシール部となり、圧力検出器1は挿着孔16に気密状に取り付けられることになる。
その結果、この圧力検出器1の取付け構造に於いては、圧力検出器1の取付け具本体15への組み込み後に於いても、隔壁ダイヤフラム3への応力影響が全く無く、圧力検知ダイヤフラムを備える圧力検出素子6への応力影響が全く無く、圧力検出器1の取付け具本体15への取付け前と取付け後に於ける出力や温度特性の変動が無くなる。
この場合にも、上述した作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
また、U字状リング24は、外周縁部から中心へ向って切欠かれ又は凹まされて形成された挿入部24bを有しており、当該挿入部24bにパイプ9がU字状リング24の外周側から挿入されるようになっている。
この実施形態に於いては、U字状リング24の外径は6mmに、U字状リング24の挿入部の幅は2.15mmに、U字状リング13の厚みは1.8mmに、U字状リング13の嵌合凹部24aの内径は4mmに、U字状リング13の嵌合凹部13aの深さは0.8mmにそれぞれ設定されている。
また、図8の圧力検出器1では、ダイヤフラム3aをセンサーベース2′と一体的に形成したが、例えば、図1の圧力検出素子6のように独立した圧力トランスデューサを用いるとともに、隔壁ダイヤフラム3と圧力伝達媒体を無くすことにより、ダイヤフラム3aをセンサーベース2′とは別体に形成しても良いことは勿論である。
このとき、圧力トランスデューサとして拡散型圧力トランスデューサではなく、ダイヤフラムをステンレスやハステロイ、セラミックスにより形成するとともに、このダイヤフラム上に直接厚膜や薄膜によりストレンゲージを形成することにより、耐腐食性や耐高温性に優れた圧力検出器を提供することができる。
Claims (4)
- 圧力導入孔を形成したケーシングと、該ケーシング内に設けられ、前記圧力導入孔に連通する受圧室と、該受圧室の圧力に応じて変位するダイヤフラムと、該ダイヤフラムの変位により圧力を電気信号に変換する圧力検出素子とを備えた圧力検出器を、配管路や機械装置に取り付けた取付け具本体の挿着孔内へ気密状に取り付けるようにした圧力検出器の取付け構造であって、前記圧力検出器の取付け構造は、前記ケーシングに外方へ突出する状態で設けられ、前記圧力導入孔を形成するパイプと、該パイプの先端部に設けられ、該パイプよりも大径の環状のガスケット押えと、前記取付け具本体の挿着孔の底面に設けられ、前記ガスケット押えの先端面が当接する環状のガスケットと、前記ガスケット押えの先端面と反対側の面に当接する割りリングと、前記取付け具本体の挿着孔内に着脱自在に挿着され、前記割りリングを押圧するボンネットとを備え、前記ガスケット押え及び前記割りリングを前記取付け具本体の挿着孔内へ挿入すると共に、前記ボンネットを前記挿着孔に挿着し、当該ボンネットを前記取付け具本体側へ締め付けて前記割りリングにより前記ガスケット押え及び前記ガスケットを押圧し、該ガスケットの一端面と前記挿着孔の底面との間及び前記ガスケットの他端面と前記ガスケット押えの先端面との間をそれぞれシール部とする構成としたことを特徴とする圧力検出器の取付け構造。
- 圧力導入孔を形成したケーシングと、該ケーシング内に設けられ、前記圧力導入孔に連通する受圧室と、該受圧室の圧力に応じて変位するダイヤフラムと、該ダイヤフラムの変位により圧力を電気信号に変換する圧力検出素子とを備えた圧力検出器を、配管路や機械装置に取り付けた取付け具本体の挿着孔内へ気密状に取り付けるようにした圧力検出器の取付け構造であって、前記圧力検出器の取付け構造は、前記ケーシングに外方へ突出する状態で設けられ、圧力導入孔を形成するパイプと、該パイプの先端部に設けられ、該パイプよりも大径の環状のガスケット押えと、前記取付け具本体の挿着孔の底面に設けられ、前記ガスケット押えの先端面が当接する環状のガスケットと、前記ガスケット押えの先端面と反対側の面に当接し、前記パイプが挿入される挿入部を有するU字状リングと、前記取付け具本体の挿着孔内に着脱自在に挿着され、前記U字状リングを押圧するボンネットとを備え、前記ガスケット押え及び前記U字状リングを前記取付け具本体の挿着孔内へ挿入すると共に、前記ボンネットを前記挿着孔に挿着し、当該ボンネットを前記取付け具本体側へ締め付けて前記U字状リングにより前記ガスケット押え及び前記ガスケットを押圧し、前記ガスケットの一端面と前記挿着孔の底面との間及び前記ガスケットの他端面と前記ガスケット押えの先端面との間をそれぞれシール部とする構成としたことを特徴とする圧力検出器の取付け構造。
- 圧力検出器のダイヤフラムは、前記圧力導入孔からの圧力を受ける隔壁ダイヤフラムと、前記圧力検出素子が設けられた圧力検知ダイヤフラムとを備え、前記隔壁ダイヤフラムと前記圧力検知ダイヤフラムとの間に圧力伝達用媒体を充填した圧力室が設けられたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の圧力検出器の取付け構造。
- 前記割りリングを直径方向に沿って二分割した割りリングとし、また、前記ボンネットをその内径が前記ガスケット押えの外径よりも大きく且つ前記割りリングの外径よりも小さい筒状のボンネットとすると共に、当該ボンネットを前記取付け具本体の挿着孔内に着脱自在に螺着したことを特徴とする請求項1に記載の圧力検出器の取付け構造。
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