JPH0136103Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は、本体側面に微小圧検出用にバネ定
数が小さく、柔らかな受圧ダイアフラムを設け、
本体中央部に設けられた圧力検出エレメントとこ
れらダイアフラムとを連結軸によつて結合した微
小圧検出用の差圧・圧力伝送器に関する。

〈従来技術〉 第１図は検出エレメントに容量式センサエレメ
ントを用いた微小差圧検出用の差圧伝送器の従来
例を示す断面図である。

本図において、１は本体で、本体中央の内部室
１ａと本体両側とは貫通孔２ａ，２ｂによつて連
通している。３は移動電極で、中央板ばね４を介
し本体１に支持されている。５ａ，５ｂは本体両
側に設けられた受圧ダイアフラムで、微小差圧が
検出出来るよう、バネ定数が小さく、柔らかなダ
イアフラムが用いられる。これらダイアフラムの
周縁部はシールリング６ａ，６ｂによつて本体１
に固定されている。７ａ，７ｂは連結軸で、一端
は押え板８ａ，８ｂを介し夫々ダイアフラム５
ａ，５ｂの中央部に固定され、他端は移動電極３
に固定されている。９ａ，９ｂは移動電極３に対
向して設けられた固定電極、１０，１１，１２は
リード線である。尚、本体１の内部空間には非圧
縮性封入液が充填されている。

このような差圧伝送器において、受圧ダイアフ
ラム２ａ，２ｂに圧力Ｐ１，Ｐ２が加わるとその
差圧Ｐ１−Ｐ２に比例した力が連結軸７ａ，７ｂ
に生じ、これが板ばね４に伝達され、そのバネ定
数に応じた位置で連結軸７ａ，７ｂは平衡する。
同時に連結軸７ａ，７ｂに固定されれた移動電極
３も変位して平衡し、移動電極３と固定電極９
ａ，９ｂとの間隙が変化し容量が変化する。

ところで、前記測定差圧が０〜数百mmH₂O程
度の微小差圧を測定する場合、受圧ダイアフラム
５ａ，５ｂにバネ定数が小さく、柔らかなダイア
フラムが用いられる。このような場合、連結軸７
ａ，７ｂの取り付け方等によつてダイアフラムが
ねじれることがあつた。

第２図ａ，ｂ，ｃはこのような状態を示す説明
図である。先ず、第２図ａの場合は、移動電極３
に固定される連結軸７ｂの端面の直角度が悪く、
連結軸７ｂが移動電極３に対し点線の正規の位置
から傾けられて取り付けられた場合で、点線の正
規の位置より実線の位置へダイアフラム５ｂはね
じれて取り付けられる。

第２図ｂの場合は、連結軸７ｂと移動電極３と
の間は正規に取り付けられているが、連結軸７ｂ
のダイアフラム５ｂ側の端面の直角度が悪く、ダ
イアフラム５ｂが傾けられて連結軸７ｂに取り付
けられた場合である。ダイアフラム５ｂは点線の
正規の位置から実線の位置へねじれる。

これらは、連結軸７ｂと移動電極３あるいはダ
イアフラム５ｂ間の取りつけ誤差が原因になつて
ダイアフラム５ｂがねじれる場合であつたが、第
２図ｃの場合は、周囲温度の変化によつて本体１
が矢印Ａで示す径方向に膨脹、収縮し、その結果
としてダイアフラム５ｂにうねりが生ずる場合で
ある。すなわち、本体１の径方向の膨脹、収縮量
が全ての方向に均一であれば、うねりは生じない
が、例えば本体１の上半分と下半分とで膨脹、収
縮量が異なる場合、ダイアフラム５ｂに不規則な
うねりが生ずる。

このように、ダイアフラム５ａ，５ｂにねじれ
あるいはうねりが生じると、ダイアフラムの有効
面積に変化が生じる。この変化は左右のダイアフ
ラムに対称に現れることはないから、左右のダイ
アフラム５ａ，５ｂ間に有効面積差が生じる。こ
のような状態の下で、ダイアフラム５ａ，５ｂに
同じ圧が加わつた場合、あるいは周囲温度変化に
よつて封入液が膨脹、収縮して内圧が変化した場
合、ダイアフラム５ａ，５ｂに発生する力が異な
り、その力の差に応じて、連結軸７ａ，７ｂ並び
に移動電極３が変位し、出力誤差を生ずる。

〈考案の要点〉 本考案は、受圧ダイアフラムにバネ定数の小さ
な、柔らかなものを用いた微小圧検出用の差圧・
圧力伝送器において、連結軸の取り付け誤差等に
起因して生ずるダイアフラムのねじれ、あるいは
うねりが現れない差圧・圧力伝送器を実現するこ
とを目的とする。本考案の構成は、前記受圧ダイ
アフラムの中央部に、小型、高耐圧のベローズを
取り付けると共に、このベローズを介し前記連結
軸と前記ダイアフラムとを固定したものである。

〈実施例〉 第３図は、本考案の実施例装置である差圧伝送
器の断面図である。本図において、第１図に示す
従来装置における要素と同じ要素には同じ符号を
付し、説明は省略する。１３ａ，１３ｂはベロー
ズで、ダイアフラム５ａ，５ｂの中央部に設けら
れた穴５ａ１，５ｂ１の内周に取り付けられたリ
ング５ａ２，５ｂ２にその一端が固定されてお
り、他端は連結軸７ａ，７ｂの端面に取り付けら
れた延長軸部分７ａ１，７ｂ１に固定されてい
る。

これらベローズはダイアフラム５ａ，５ｂに比
し、径の小さな、高耐圧のベローズで、微小測定
圧によつてはこの部分は作動しない構造となつて
いる。また、これらのベローズにはダイアフラム
５ａ，５ｂの剛性に比し、小さな剛性のものが用
いられる。すなわち、ベローズ１３ａ，１３ｂは
ダイアフラム５ａ，５ｂと連結軸７ａ，７ｂ間に
あつて、バネ体として作用し、ダイアフラム５
ａ，５ｂに生ずるねじれを吸収して、ねじれがダ
イアフラムに現れないように働く。

第４図ａ，ｂ，ｃは、このような構成の差圧伝
送器において、ダイアフラム５ａ，５ｂに生じた
ねじれ、うねりを吸収する状態を示す説明図で、
夫々第３図ａ，ｂ，ｃに対応する。

第４図ａの場合は、連結軸７ｂが移動電極３に
傾いたまま取り付けられている場合、第４図ｂの
場合は、連結軸７ｂの受圧ダイアフラム５ａ側の
端面の直角度が悪く、延長軸部分７ｂ１が傾いて
取り付けられている場合である。いずれの場合
も、ベローズ１３ｂが撓み、ダイアフラム５ｂに
ねじれが現れない。

第４図ｃの場合は、周囲温度の変化に対して、
本体１の径方向の膨脹、収縮量が異なり、ダイア
フラム５ａ，５ｂにうねりが現れる場合である
が、従来装置において固定的であつたダイアフラ
ム５ｂと連結軸７ｂとの結合が、ベローズ１３ｂ
を介在させることにより、自由度を生じ、うねり
を吸収する。

第５図及び第６図は、本考案におけるベローズ
１３ａ，１３ｂの他の具体例を示す断面図であ
る。第５図の具体例の場合、ベローズ１３ｂがリ
ング５ｂ２に対し、逆向きに取り付けられてい
る。

第６図の具体例の場合は、第５図の場合と同様
にベローズ１３ｂが逆向きに取り付けられててい
るが、ベローズ１３ｂの開口部より被測定流体が
入り込まないように、膜１４で開口部を覆うよう
にしている。膜１４に耐食性のものを用いれば被
測定流体が腐蝕性流体である場合に有効である。

〈考案の効果〉 本考案によれば、受圧ダイアフラム５ａ，５ｂ
と連結軸７ａ，７ｂとの間にバネ体として作用す
るベローズ１３ａ，１３ｂを設けたため、連結軸
７ａ，７ｂの取り付け誤差等に起因するダイアフ
ラムのねじれ、あるいはうねりが生じない。

尚、上記本考案の実施例の説明は差圧伝送器の
場合について行つたが、これに限らず、微小圧検
出用の圧力伝送器にも何等支障なく本考案を実施
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は微小圧検出用の差圧伝送器の従来例を
示す断面図、第２図ａ，ｂ，ｃは従来装置におい
て、受圧ダイアフラムのねじれ、うねりが生ずる
状態を示す説明図、第３図は本考案の実施例装置
を示す断面図、第４図ａ，ｂ，ｃは本考案実施例
装置において、受圧ダイアフラムに生じたねじ
れ、うねりを吸収する状態を示す説明図、第５図
及び第６図は、本考案におけるベローズの他の具
体例を示す断面図である。 １……本体、１ａ……内部室、３……移動電
極、４……中央板ばね、５ａ，５ｂ……受圧ダイ
アフラム、７ａ，７ｂ……連結軸、９ａ，９ｂ…
…固定電極、１３ａ，１３ｂ……ベローズ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 本体の少なくとも一方側にバネ定数が小さく、
   柔らかな受圧ダイアフラムが設けられ、これと本
   体中央部に設けられた圧力検出エレメントとが連
   結軸によつて結合された微小圧検出用の差圧・圧
   力伝送器において、前記受圧ダイアフラムの中央
   部に、小型、高耐圧のベローズを取り付けると共
   に、このベローズを介し前記連結軸と前記ダイア
   フラムとを固定したことを特徴とする差圧・圧力
   伝送器。