JPH0269631A - Differential pressure measuring instrument - Google Patents

Differential pressure measuring instrument

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JPH0269631A
JPH0269631A JP22264088A JP22264088A JPH0269631A JP H0269631 A JPH0269631 A JP H0269631A JP 22264088 A JP22264088 A JP 22264088A JP 22264088 A JP22264088 A JP 22264088A JP H0269631 A JPH0269631 A JP H0269631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
differential pressure
diaphragm
center
seal
Prior art date
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Pending
Application number
JP22264088A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuzo Asada
浅田 龍造
Kiyoto Yoda
清人 依田
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.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP22264088A priority Critical patent/JPH0269631A/en
Publication of JPH0269631A publication Critical patent/JPH0269631A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To reduce the occurrence of zero points and span shifts and to improve the humidity characteristics of a differential pressure measuring instrument and, at the same time, to improve the static pressure protecting effect of the instrument with a simple structure by providing a space corresponding to a center chamber in a housing and using an enclosed liquid necessary for measuring differential pressures as the enclosing liquid surrounding a differential pressure sensor. CONSTITUTION:When a differential pressure is applied on a seal diaphragm 31, the inside of a center diaphragms 74 is deformed to have a recessed surface in accordance with the rigidity and transmits the differential pressure to a differential pressure sensor 40 through an enclosed liquid 54. Thus the displacement proportional to the differential pressure is detected as a change in the electrostatic capacity between a measuring diaphragm 422 and fixed electrodes 425 and 426 and the detected change is converted into an electric signal. Since a high static pressure is applied not only to 1st and 2nd measuring chambers 423 and 424, but also to an internal chamber 732 when the high static pressure is applied as a measurement pressure, the sensor 40 is put in the static pressure and no distortion and span variation caused by the static pressure are produced in the sensor 40. Moreover, no zero point nor span shift take place even when the tightening force of a cover flange has secular change.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は差圧測定装置に関するものである。[Detailed description of the invention] <Industrial application field> The present invention relates to a differential pressure measuring device.

更に詳述すれば、ゼロ点やスパンシフトを減少し、温度
特性を向上でき、簡潔な構成で静圧保護を成し得る差圧
測定装置の改良に関するものである。
More specifically, the present invention relates to an improvement in a differential pressure measuring device that can reduce zero point and span shifts, improve temperature characteristics, and provide static pressure protection with a simple configuration.

〈従来の技術〉 第2図は、特願昭62−259121号「静電容量形差
圧測定装置」昭和62年10月14日出願の先願に係る
発明の構成説明図である。
<Prior Art> FIG. 2 is an explanatory diagram of the structure of the invention related to the earlier application of Japanese Patent Application No. 62-259121 entitled "Capacitance Type Differential Pressure Measuring Device" filed on October 14, 1988.

図において、1はブロック状のボディ、11はボディ1
内部に設けられた内部室、2は内部室11を2個のセン
タ室21.22に分けるセンタダイアフラムである。
In the figure, 1 is a block-shaped body, 11 is a body 1
An internal chamber 2 provided inside is a center diaphragm that divides the internal chamber 11 into two center chambers 21 and 22.

31.32はボディ1の外側面中央部に設けられ、ボデ
ィ1とシール室311,321を構成するシールダイア
フラムである。312,322はシールダイアフラム3
1.32に対向してボディ1に設けられたパックアツプ
ネストである。
A seal diaphragm 31 and 32 is provided at the center of the outer surface of the body 1 and forms the seal chambers 311 and 321 with the body 1. 312, 322 are seal diaphragms 3
This is a pack up nest provided in the body 1 opposite to 1.32.

33.34はシールダイアフラム31,32に同心円状
にボディ1の外側面外縁部分に設けられ、ボディ1と環
状室331,341を構成するリング状の環状ダイアフ
ラムである。332,342はダイアフラム33,34
に対向してボディ1に設けられたパックアップネストで
ある。
Reference numerals 33 and 34 designate ring-shaped annular diaphragms that are provided concentrically with the seal diaphragms 31 and 32 at the outer edge portion of the outer surface of the body 1 and constitute annular chambers 331 and 341 with the body 1. 332, 342 are diaphragms 33, 34
This is a pack-up nest provided in the body 1 opposite to the pack-up nest.

12はセンタ室21.22とシール室311゜321と
を連通ずる連通孔である。
Reference numeral 12 denotes a communication hole that communicates the center chamber 21, 22 with the seal chambers 311, 321.

4は内部空所41を有するハウジングである。4 is a housing having an internal cavity 41;

42は内部空所41に設けられた本体である。42 is a main body provided in the internal cavity 41.

421は本体42の内部に設けられた室である。421 is a chamber provided inside the main body 42.

422は室421を2つの第1.第2測定室423.4
24に分は移動電極として機能する測定ダイアフラムで
ある。425.426は測定ダイアフラム422に対向
して、絶縁体427,428を介して第1.第2測定室
423.424の壁に設けられた固定電極である。
422 divides the chamber 421 into two first. Second measurement chamber 423.4
At 24 minutes is a measuring diaphragm which acts as a moving electrode. 425 and 426 are connected to the first diaphragm 425 and 426 through insulators 427 and 428, facing the measurement diaphragm 422. This is a fixed electrode provided on the wall of the second measurement chamber 423,424.

43は本体42を内部空所41に隙間を保って支持する
ように本体42に一端が接続され、途中がハウジング4
に固定され他端がボディ1に接続され、センタ室21.
22にそれぞれ連通するチューブである。
43 has one end connected to the main body 42 so as to support the main body 42 with a gap maintained in the internal space 41, and the middle part is connected to the housing 4.
and the other end is connected to the body 1, and the center chamber 21.
22, respectively.

44は内部空所41と環状室331,341とを夫々連
通する接続管である。
Reference numeral 44 is a connecting pipe that communicates the internal space 41 with the annular chambers 331 and 341, respectively.

5は、カバーフランジである。5 is a cover flange.

51.52.53は、シール室311,321、連通孔
12、センタ室21,22、環状室331゜341、接
続管44、チューブ43、内部空所41、第1.第2′
a定室423,424.!:で構成される3個の室に、
それぞれ封入された非圧縮性の封入液体である。
51, 52, 53, seal chambers 311, 321, communication hole 12, center chambers 21, 22, annular chamber 331, 341, connecting pipe 44, tube 43, internal space 41, first. 2nd'
a fixed room 423, 424. ! : In three chambers consisting of
Each is an encapsulated incompressible liquid.

このばあいは、シリコンオイルが用いられている。In this case, silicone oil is used.

6は内部空所41に設けられハウジング4とチューブ4
3とわずかな隙間を保って配置され、ハウジング4の熱
膨張係数より小さい熱膨張係数を有する充填体である。
6 is provided in the internal space 41 and connects the housing 4 and the tube 4.
It is a filling body that is arranged with a slight gap from the housing 4 and has a coefficient of thermal expansion smaller than that of the housing 4.

この場合は、充填体6は、第3図に示す如く、充填棒部
品61を2個作り、第4図に示す如く、2個を組合せて
、本体42をだき抱えるようにして配置する。
In this case, the filling body 6 is made of two filling rod parts 61 as shown in FIG. 3, and as shown in FIG. 4, the two pieces are combined and arranged so as to hold the main body 42.

以上の構成において、シールダイアフラム31゜32に
印加された差圧は、連通孔12を経由し、内部室11へ
伝わる。更に、チューブ43を通り第1.第2測定室4
23,424に入り、測定ダイアフラム422を変位さ
せる。
In the above configuration, the differential pressure applied to the seal diaphragms 31 and 32 is transmitted to the internal chamber 11 via the communication hole 12. Furthermore, the first tube passes through the tube 43. Second measurement chamber 4
23,424 and displaces the measuring diaphragm 422.

この差圧に比例する変位を、測定ダイアフラム422と
固定電極425,426間の静電容量の変化として検出
し、電気信号に変換する。
A displacement proportional to this differential pressure is detected as a change in capacitance between the measurement diaphragm 422 and the fixed electrodes 425, 426, and converted into an electrical signal.

次に、高い静圧の測定圧が加わった場合には、第1.第
2測定室423,424に高い静圧か加わると共に、ダ
イアフラム33.34にも高い静圧が加わり、接続管4
4を介して内部空所41に静圧が加わるので、本体42
は、静圧中に置かれることになり、測定ダイアフラム4
22には、静圧に起因するひずみが生じないので、静圧
によるスパン変動は生じない。
Next, when a high static pressure measurement pressure is applied, the first. High static pressure is applied to the second measurement chambers 423, 424, and high static pressure is also applied to the diaphragms 33, 34, and the connecting pipe 4
4, static pressure is applied to the internal cavity 41, so that the main body 42
will be placed under static pressure and the measuring diaphragm 4
22, no strain occurs due to static pressure, so span fluctuations due to static pressure do not occur.

一方、過大圧印加時には、過大圧の印加された側のシー
ル室311、または321内の封入液51.52は、全
て排出される。この封入液51、または52は、センタ
ダイアフラム2の変位によって吸収される。
On the other hand, when excessive pressure is applied, the sealed liquid 51, 52 in the seal chamber 311 or 321 on the side to which the excessive pressure is applied is completely discharged. This sealed liquid 51 or 52 is absorbed by the displacement of the center diaphragm 2.

而して、シールダイアフラム33,34がパックアップ
ネスト312、または322に着座することにより、以
後、封入液51、または52の移動はなくなり、測定ダ
イアフラム422には過大圧は加わらず、したがって、
過大圧から13i[される。
As the seal diaphragms 33 and 34 are seated on the pack-up nest 312 and 322, the sealed liquid 51 and 52 no longer move, and no excessive pressure is applied to the measurement diaphragm 422.
13i from overpressure.

過大圧の印加時には、環状ダイアフラム33、あるいは
34の過大圧印加側はパックアップネスト332、ある
いは342に着座するが、過大圧の加わらない側の環状
ダイアフラムが脹む為に、内部空所41の圧力上昇は、
無視できる程度に小さい。
When excessive pressure is applied, the side of the annular diaphragm 33 or 34 to which the excessive pressure is applied is seated on the pack-up nest 332 or 342, but the annular diaphragm on the side to which no excessive pressure is applied swells, so that the internal space 41 is The pressure rise is
Small enough to be ignored.

内部空所41の封入液53は環状室331,341に接
続し、管状ダイアフラム33,34は、シールダイアフ
ラム31,32とは分離されているので、封入液53は
測定には関与しない。
The filling liquid 53 of the internal cavity 41 is connected to the annular chambers 331, 341, and the tubular diaphragms 33, 34 are separated from the sealing diaphragms 31, 32, so that the filling liquid 53 does not take part in the measurement.

したがって、管状ダイアフラム33,34の特性は、差
圧測定には直接影響を与えないので、設計の自由度は大
きいものが得られる。
Therefore, the characteristics of the tubular diaphragms 33 and 34 do not directly affect the differential pressure measurement, so a large degree of freedom in design can be obtained.

この結果、 (1)過大圧ヒステリシスの発生防止。As a result, (1) Preventing overpressure hysteresis.

過大圧印加時に、シールダイアフラム31,32か、バ
ックアップネスト312.322に着座するまでの、封
入[51,52の移動量は、センタダイアフラム2の変
位により、吸収されるので、測定ダイアフラム422に
は、過大圧は直接加わらず、測定ダイアフラム422は
過大圧から保護される。
When excessive pressure is applied, the amount of movement of the enclosures [51, 52 until they are seated on the seal diaphragms 31, 32 or the backup nests 312, 322 is absorbed by the displacement of the center diaphragm 2; , no overpressure is directly applied and the measuring diaphragm 422 is protected from overpressure.

したがって、過大圧による測定ダイアフラムのヒステリ
シスの発生を減少できる。
Therefore, the occurrence of hysteresis in the measurement diaphragm due to excessive pressure can be reduced.

(2)カバーフランジ5の締付けに基づく誤差の発生防
止。
(2) Prevention of errors due to tightening of the cover flange 5.

機械的外乱に敏感なセンサ本体部分を受圧部から別置し
、チューブ43により支持しているので、カバーフラン
ジ5の本体ボディ1への締付けに基づく誤差の発生を防
止することができる。
Since the sensor main body part sensitive to mechanical disturbance is placed separately from the pressure receiving part and supported by the tube 43, it is possible to prevent errors caused by tightening of the cover flange 5 to the main body 1.

(3)温度誤差の発生防止。(3) Preventing temperature errors.

センサ本体部分と受圧部とを別置し、チューブ43によ
り支持するようにしたので、受圧部とセンサ本体部分と
の熱膨張係数の相違に起因する温度誤差の発生を防止す
ることができる。
Since the sensor main body portion and the pressure receiving portion are placed separately and supported by the tube 43, it is possible to prevent temperature errors caused by differences in thermal expansion coefficients between the pressure receiving portion and the sensor main body portion.

また、内部空所41には、充填体6が配置されているの
で、封入液53は少なく、温度による封入液53の体積
変動は小さい。
Further, since the filling body 6 is arranged in the internal space 41, the amount of the filled liquid 53 is small, and the volume variation of the filled liquid 53 due to temperature is small.

また、ハウジング4と充填体6との熱膨張係数の差によ
り、封入液53の体積変動を見掛上吸収できる。
Furthermore, due to the difference in thermal expansion coefficient between the housing 4 and the filling body 6, volume fluctuations in the sealed liquid 53 can be absorbed.

この結果、使用可能温度範囲の拡大した静電容量形差圧
測定装置が得られる。
As a result, a capacitive differential pressure measuring device with an expanded usable temperature range can be obtained.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしなから、この様な装置においては、以下の欠点を
有する。
<Problems to be Solved by the Invention> However, such a device has the following drawbacks.

(1)ボディ1が2分割で、中央で溶接されている。(1) The body 1 is divided into two parts and welded at the center.

このため、剛性が低くなり、カバー7ランジのボルト締
付は力の変化により、ボディ1が変形し、センターダイ
アフラム2およびシールダイアフラム31,32の中立
位置やぼね定数を変化させる。
Therefore, the rigidity becomes low, and the body 1 deforms due to a change in force when tightening the bolts of the cover 7 flange, and the neutral position and spring constant of the center diaphragm 2 and the seal diaphragms 31 and 32 change.

この結果、経年変化によるボルトのゆるみ等により、ゼ
ロ点やスパン変化をひきおこす。
As a result, the bolts become loose due to aging, causing changes in the zero point and span.

(2)封入液53は、静圧が加わった場合に、センサ本
体部を静圧下に置き、過大な力がセンサ本体部に加わら
ないようにするためのにものであるが、封入液53を少
なくする必要性から、充填体6を必要とする等、構造が
複雑になること、および勘定のダイアフラム33.34
が必要であることから、同じボディ1の外径の場合では
、シールダイアフラム31,32の外径に制限が生じ、
良好な特性を得るための制約となる等の欠点を有する。
(2) The filling liquid 53 is used to place the sensor body under static pressure and prevent excessive force from being applied to the sensor body when static pressure is applied. Due to the need to reduce the size of the diaphragm 33, 34, the structure becomes complicated, such as the need for a filling body 6.
Therefore, if the outer diameter of the body 1 is the same, there is a limit to the outer diameter of the seal diaphragms 31 and 32.
It has drawbacks such as being a constraint on obtaining good characteristics.

(シールダイアフラムの剛性は小いさいほどよく、外径
を大きくすることが、最も効果的である。) 本発明は、これらの問題点を解決するものである。
(The smaller the rigidity of the seal diaphragm, the better; increasing the outer diameter is most effective.) The present invention solves these problems.

本発明の目的は、ゼロ点やスパンシフトを減少し、温度
特性を向上でき、簡潔な構成で静圧保護を成し得る差圧
測定装置を提供するにある。
An object of the present invention is to provide a differential pressure measuring device that can reduce zero point and span shifts, improve temperature characteristics, and provide static pressure protection with a simple configuration.

〈課題を解決するための手段〉 この目的を達成するなめに、本発明は、ブロック状のボ
ディと、該ボディの外側面にそれぞれ設けられ該ボディ
と第1.第2シール室を構成するシールダイアフラムと
、該シールダイアフラムに対向して前記ボディに設けら
れたパックアップネストと、前記ボディの外側面を覆う
カバーフランジと、前記ボディに一面が取付けられたハ
ウジングと、該ハウジングに設けられ前記ボディと室を
構成する(!!7部と、前記ボディに一面か取付けられ
該凹部に隙間を保って配置され該凹部と第1センター室
と内部室を構成する支持台と、該支持台の周面にリング
状に設けられた溝部と、該溝部を覆って設けられ該溝部
と第2センター室を構成する筒状のセンターダイアフラ
ムと、前記内部空所に設けられ第1.第2測定室とセン
サー素子とを具備する差圧センサーと、該差圧センサー
を前記内部空所に隙間を保って支持する様に該差圧セン
サーに一端が接続され他端が前記支持台に接続され前記
第1測定室と連通ずるチューブと、前記差圧ンサーに設
けられ前記第2i111定室と前記内部室とを連通ずる
連通孔と、前記ボディに設けられ前記第1シール室と前
記第1センター室とを連通ずる第1接続孔と、前記ボデ
ィと前記支持台とに設けられ前記第2シール室と前記第
2センター室と前記チューブの他端とを連通する第2接
続孔と、前記シール室、連通孔、センタ室、接続孔、チ
ューブ 内部室と測定室とで構成される2個の室にそれ
ぞれ封入される封入液とを具備したことを特徴とする差
圧測定装置を構成したものである。
<Means for Solving the Problems> In order to achieve this object, the present invention includes a block-shaped body, and a first . a seal diaphragm forming a second seal chamber; a pack-up nest provided on the body opposite to the seal diaphragm; a cover flange covering an outer surface of the body; and a housing having one side attached to the body. , a support that is attached to one side of the body and is disposed with a gap in the recess and that forms the recess, the first center chamber, and the inner chamber. a pedestal, a ring-shaped groove provided on the peripheral surface of the support pedestal, a cylindrical center diaphragm provided covering the groove and constituting the groove and a second center chamber, and a cylindrical center diaphragm provided in the inner cavity. 1. A differential pressure sensor comprising a second measurement chamber and a sensor element; one end is connected to the differential pressure sensor so as to support the differential pressure sensor in the internal space with a gap therebetween; A tube connected to the support stand and communicating with the first measurement chamber, a communication hole provided in the differential pressure sensor and communicating the second i111 fixed chamber with the internal chamber, and a first seal chamber provided in the body. and a second connection hole provided in the body and the support base to communicate the second seal chamber, the second center chamber, and the other end of the tube. Differential pressure measurement characterized by comprising a hole, and a sealed liquid sealed in each of two chambers consisting of a seal chamber, a communication hole, a center chamber, a connection hole, a tube, an internal chamber, and a measurement chamber. This is the configuration of the device.

く伴用〉 以上の構成において、シールダイアフラムに印加された
測定圧は、接続孔を経由し、第1.第2測定室に入る。
In the above configuration, the measurement pressure applied to the seal diaphragm is passed through the connection hole to the first. Enter the second measurement room.

この測定圧の差圧はセンサ素子により差圧に対応した電
気信号に変換される。
The differential pressure between the measured pressures is converted by the sensor element into an electrical signal corresponding to the differential pressure.

次に、高い静圧の測定圧が加わった場合には、第1.第
2測定室に高い静圧が加わると共に、内部空所に静圧が
加わるので、差圧センサーは静圧中に置かれることにな
り、センサー素子には静圧に起因するひずみが生じない
ので、静圧によるスパン変動は生じない。
Next, when a high static pressure measurement pressure is applied, the first. Since high static pressure is applied to the second measurement chamber and static pressure is applied to the internal cavity, the differential pressure sensor is placed in static pressure, and the sensor element does not undergo any strain due to static pressure. , span fluctuations due to static pressure do not occur.

一方、過大圧印加時には、センタダイ、アフラムの剛性
に依存する一定圧以上になると、シールダイアフラムは
パックアップネストに接触し、それ以上の圧力を差圧セ
ンサへ伝えず、差圧センサは過大圧より保護される。
On the other hand, when excessive pressure is applied, if the pressure exceeds a certain level depending on the rigidity of the center die and aphram, the seal diaphragm contacts the pack-up nest and no more pressure is transmitted to the differential pressure sensor, and the differential pressure sensor protected.

また、カバーフランジの締付は力等が経年変化等で変化
しても、差圧センサーおよびセンターダイアフラムには
、直接外力として作用せず、ゼロ点、スパンシフト等を
生じない。
Furthermore, even if the tightening force of the cover flange changes due to aging, etc., it does not directly act on the differential pressure sensor and the center diaphragm as an external force, and does not cause zero point or span shifts.

以下、実施例に基づき詳細に説明する。Hereinafter, a detailed explanation will be given based on examples.

〈実施例〉 第1図は本発明の一実施例の要部構成説明図である。<Example> FIG. 1 is an explanatory diagram of the main part of an embodiment of the present invention.

図において、第2図と同一記号の構成は同一機能を表わ
す。
In the figure, structures with the same symbols as in FIG. 2 represent the same functions.

以下、第2図と相違部分のみ説明する。Hereinafter, only the differences from FIG. 2 will be explained.

31.32は、ボディ1の外側面にそれぞれ設けられボ
ディ1と第1.第2シール室311,321を構成する
シールダイアフラムである。
31 and 32 are respectively provided on the outer surface of the body 1 and are connected to the body 1 and the first . This is a seal diaphragm that constitutes the second seal chambers 311 and 321.

7はボディ1に一面が取付けられたハウジングである。A housing 7 is attached to the body 1 on one side.

71はハウジング7に設けられボディ1と室72を構成
する凹部である。
A recess 71 is provided in the housing 7 and forms a chamber 72 with the body 1 .

73はボディ1に一面が取付けられ、凹部71に隙間を
保って配置され、凹部71と第1センター室731と内
部室732を構成する支持台である。
Reference numeral 73 denotes a support base that is attached to the body 1 on one side, is placed in the recess 71 with a gap therebetween, and forms the recess 71, the first center chamber 731, and the internal chamber 732.

内部室732には、本体42と第1.第2測定室423
,424とセンサー素子である測定ダイアフラム422
と固定型[425,426等を有する差圧センサー40
が配置されている。
The internal chamber 732 contains the main body 42 and the first. Second measurement chamber 423
, 424 and a measuring diaphragm 422 which is a sensor element.
and a fixed type [425, 426 etc. differential pressure sensor 40]
is located.

733・は支持台73の周面にリング状に設けられた溝
部である。
733 is a ring-shaped groove provided on the peripheral surface of the support base 73.

74は溝部733を覆って設けられ溝部733と第2セ
ンター室741を構成する筒状のセンターダイアプラム
である。
A cylindrical center diaphragm 74 is provided to cover the groove 733 and forms a second center chamber 741 with the groove 733 .

75は差圧センサー40を内部室732に隙間を保って
支持する様に差圧ンサー40に一端が接続され他端が支
持台73に接続され第1測定室423と連通ずるチュー
ブである。
A tube 75 is connected at one end to the differential pressure sensor 40 and to the support stand 73 to communicate with the first measurement chamber 423 so as to support the differential pressure sensor 40 in the internal chamber 732 with a gap therebetween.

76は差圧センサーに設けられ前記第2測定室と前記内
部室とを連通ずる連通孔である。
Reference numeral 76 denotes a communication hole provided in the differential pressure sensor and communicating the second measurement chamber and the internal chamber.

77はボディ1に設けられ第1シール室と前記第1セン
ター室731とを連通ずる第1接続孔である。
A first connecting hole 77 is provided in the body 1 and communicates the first seal chamber with the first center chamber 731.

78はボディ1と支持台73とに設けられ第2シール室
321と第2センター室741とチュプ75の他端とを
連通ずる第2接続孔である。
A second connecting hole 78 is provided in the body 1 and the support base 73 and communicates the second seal chamber 321, the second center chamber 741, and the other end of the chup 75.

54.55はシール室311,321、連通孔76、セ
ンタ室731,742、接続孔77.78、チューブ7
5、内部室732と測定室423゜424とで構成され
る2個の室にそれぞれ封入される封入液である。
54.55 are seal chambers 311, 321, communication hole 76, center chamber 731, 742, connection hole 77.78, tube 7
5. Filled liquid is sealed in two chambers each consisting of an internal chamber 732 and measurement chambers 423 and 424.

以上の構成において、シールダイアフラム31に差圧が
加わると、センターダイアフラム74かその剛性に応じ
て、内側へ鼓状に変形しつつ、差圧を封入液54を介し
て差圧センサ40に伝える。
In the above configuration, when a differential pressure is applied to the seal diaphragm 31, the center diaphragm 74 deforms inward in a drum shape depending on its rigidity, and transmits the differential pressure to the differential pressure sensor 40 via the sealed liquid 54.

この差圧に比例する変位を、測定ダイアフラム422と
固定電極425.426間の静電容量の変化として検出
し、電気信号に変換する。
A displacement proportional to this differential pressure is detected as a change in capacitance between the measurement diaphragm 422 and the fixed electrodes 425, 426, and converted into an electrical signal.

この場合に、シールダイアフラム31は、内側へ撓み、
同時に同じ撓みにより移動する容積分、センターダイア
フラム74を介して、シールダイアフラム32が外側へ
撓む。
In this case, the seal diaphragm 31 is deflected inward,
At the same time, the seal diaphragm 32 is deflected outward via the center diaphragm 74 by the volume moved by the same deflection.

シールダイアフラム32に差圧が加わると、センターダ
イアフラム74がその剛性に応じて、外側へ鼓状に変形
しつつ、差圧を封入液55を介して差圧センサ40に伝
える。この差圧に比例する変位を、測定ダイアフラム4
22と固定電極425.426間の静電容量の変化とし
て検出し、電気信号に変換する。
When a differential pressure is applied to the seal diaphragm 32, the center diaphragm 74 deforms outward into a drum shape depending on its rigidity and transmits the differential pressure to the differential pressure sensor 40 via the sealed liquid 55. The displacement proportional to this differential pressure is measured by the measuring diaphragm 4.
22 and the fixed electrodes 425 and 426, which is detected as a change in capacitance and converted into an electrical signal.

この場合に、シールダイアフラム32は、内側へ撓み、
同時に同じ撓みにより移動する容積分、センターダイア
フラム74を介して、シールダイアフラム31が外側へ
撓む。
In this case, the seal diaphragm 32 deflects inward,
At the same time, the seal diaphragm 31 is deflected outward via the center diaphragm 74 by the volume moved by the same deflection.

次に、高い静圧の測定圧が加わった場合には、第1.第
2測定室423,424に高い静圧が加わると共に、内
部室732に静圧が加わるので、差圧センサー40は静
圧中に置かれることになり、センサー素子には静圧に起
因するひずみが生じないので、静圧によるスパン変動は
生じない。
Next, when a high static pressure measurement pressure is applied, the first. Since high static pressure is applied to the second measurement chambers 423 and 424 and static pressure is applied to the internal chamber 732, the differential pressure sensor 40 is placed under static pressure, and the sensor element is subjected to strain caused by the static pressure. Since this does not occur, span fluctuations due to static pressure do not occur.

一方、過大圧印加時には、センタダイアフラム74の剛
性に依存する一定圧以上になると、シルダイアフラム3
1,32はパックアップネスト312.322に接触し
、それ以上の圧力を差圧センサ40へ伝えず、差圧セン
サ40は過大圧より保護される。
On the other hand, when excessive pressure is applied, if the pressure exceeds a certain level depending on the rigidity of the center diaphragm 74, the sill diaphragm 3
1, 32 contact the pack-up nests 312, 322 and do not transmit any more pressure to the differential pressure sensor 40, and the differential pressure sensor 40 is protected from excessive pressure.

また、カバーフランジ5の締付は力等が経年変化等で変
化しても、差圧センサー40およびセンターダイアフラ
ム74には、直接外力として作用せず、ゼロ点、スパン
シフト等を生じない。
Further, even if the tightening force of the cover flange 5 changes due to aging or the like, no external force is directly applied to the differential pressure sensor 40 and the center diaphragm 74, and no zero point or span shift occurs.

この結果、 (1)ボディlが一体構造にできるため、剛性が高くな
り、カバーフランジ5の締付けによる変形が小さくなり
、シールダイアフラム31,32の中立位置および剛性
の変化を小さく出来き、ゼロ点、スパン等の経年変化が
小さくできる。(ボルト締付は力の経年変化による綬み
等の影響が小さくなる。) (2)センタダイアフラム74は、外力から機械的にア
イソレートされている構造のため、カバーフランジ5の
締付は力の経年的変化の影響を本質的に受けず、ゼロ点
、スパン等の経年変化が小さくできる。
As a result, (1) Since the body l can be made into an integral structure, the rigidity is increased, and deformation due to tightening of the cover flange 5 is reduced, and changes in the neutral position and rigidity of the seal diaphragms 31 and 32 can be reduced, and the zero point , aging changes in span etc. can be reduced. (Bolt tightening is less affected by rippling due to changes in force over time.) (2) Since the center diaphragm 74 has a structure that is mechanically isolated from external forces, the tightening of the cover flange 5 is It is essentially not affected by changes over time, and changes over time in zero point, span, etc. can be reduced.

(3)第2図従来例の3室構造の特徴の1つは、静圧か
らセンサを保護するために必要な差圧センナ40の外側
の周囲の封入液53を、差圧をセンサ素子に伝える目的
には使用していない事である。
(3) One of the features of the three-chamber structure of the conventional example shown in Figure 2 is that the sealed liquid 53 around the outside of the differential pressure sensor 40, which is necessary to protect the sensor from static pressure, is used to transfer the differential pressure to the sensor element. It is not used for the purpose of communicating.

封入液53は、差圧を測定するうえでは不必要な液で、
これを独立させたことに利点が在るが、構造の複雑な点
や、シールダイアフラム31,32の外径等が制約され
る欠点があった。
The sealed liquid 53 is a liquid that is unnecessary for measuring differential pressure.
Although there is an advantage in making these independent, there are disadvantages in that the structure is complicated and the outer diameters of the seal diaphragms 31 and 32 are restricted.

また、第2図従来例において、環状のダイアフラム33
,34を廃して、2室構造とすると、差圧センサを囲む
封入液53の液量分だけ、封入液51.52の液量が増
加することになり、シールダイアフラム31,32、セ
ンタダイアフラム2の設計が困難になる。(本発明の過
大圧保護方式の様なものでは、封入液は、少ないほど有
利な設計ができる。) 本発明においては、第2図従来例のセンター室21.2
2に相当する空間を、ハウジング4内に設けたので、差
圧を測定する上で必要な封入液と、差圧センサ40を囲
む封入液とを兼ねさせる事ができるため、2室構造でも
、封入液を減らすことができ、有利な設計を行うことが
出来るとともに、構造も簡潔となる。
In addition, in the conventional example shown in FIG. 2, the annular diaphragm 33
, 34 and adopt a two-chamber structure, the amount of the sealed liquid 51, 52 will increase by the amount of the filled liquid 53 surrounding the differential pressure sensor, and the seal diaphragms 31, 32 and the center diaphragm 2. design becomes difficult. (In the overpressure protection system of the present invention, the smaller the amount of sealed liquid, the more advantageous the design can be.) In the present invention, the center chamber 21.2 of the conventional example shown in FIG.
Since a space corresponding to 2 is provided in the housing 4, the sealed liquid necessary for measuring the differential pressure and the sealed liquid surrounding the differential pressure sensor 40 can be used for both, even with a two-chamber structure. The amount of liquid to be filled can be reduced, an advantageous design can be achieved, and the structure can be simplified.

なお、前述の実施例においては、差圧センサ40は静電
容量形のものについて説明したが、これに限ることはな
く、例えば、半導体ストレインゲージ形でもよく、要す
るに差圧を検出できるものであれば良い。
In the above-mentioned embodiment, the differential pressure sensor 40 is described as being of a capacitance type, but it is not limited to this, and may be of a semiconductor strain gauge type, for example, and in short, any sensor capable of detecting differential pressure may be used. Good.

また、支持台73の外周側面形状およびハウジング7の
内周側面形状をセンタダイアフラム74の変形形状と同
じような形状に構成すると、封入1i54.55の液量
を減らすことが出来、封入液の膨張等による温度誤差の
発生をより小さく出来る。
Furthermore, if the shape of the outer circumferential side surface of the support base 73 and the shape of the inner circumferential side surface of the housing 7 are configured to be similar to the deformed shape of the center diaphragm 74, the amount of liquid in the enclosure 1i54.55 can be reduced, and the expansion of the enclosed liquid can be reduced. The occurrence of temperature errors due to etc. can be further reduced.

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明は、ブロック状のボディと
、該ボディの外側面にそれぞれ設けられ該ボディと第1
.第2シール室を構成するシールダイアフラムと、該シ
ールダイアフラムに対向して前記ボディに設けられたパ
ックアップネストと、前記ボディの外側面を覆うカバー
フランジと、前記ホティに一面が取付けられたハウジン
グと、該ハウジングに設けられ前記ボディと室を構成す
る四部と、前記ボディに一面が取付けられ該凹部に隙間
を保って配置され該凹部と第1センター室と内部室を構
成する支持台と、該支持台の周面にリング状に設けられ
た溝部と、該溝部を覆って設けられ該溝部と第2センタ
ー室を構成する筒状のセンターダイアフラムと、前記内
部空所に設けられ第1.第2測定室とセンサー素子とを
具備する差圧センサーと、該差圧センサーを前記内部空
所に隙間を保って支持する様に該差圧センサーに一端が
接続され他端か前記支持台に接続され前記第1測定室と
連通ずるチューブと、前記差圧ンサーに設けられ前記第
2測定室と前記内部室とを連通ずる連通孔と、前記ボデ
ィに設けられ前記第1シール室と前記第1センター室と
を連通ずる第1接続孔と、前記ボディと前記支持台とに
設けられ前記第2シール室と前記第2センター室と前記
チューブの他端とを連通ずる第2接続孔と、前記シール
室、連通孔、センタ室、接続孔、チューブ、内部室と測
定室とで構成される2個の室にそれぞれ封入される封入
液とを具備したことを特徴とする差圧測定装置を構成し
た。
<Effects of the Invention> As explained above, the present invention includes a block-shaped body and a first body provided on the outer surface of the body.
.. a seal diaphragm constituting a second seal chamber; a pack-up nest provided on the body opposite to the seal diaphragm; a cover flange covering an outer surface of the body; and a housing having one side attached to the hotty. , four parts provided on the housing and forming the body and a chamber; a support base having one side attached to the body and disposed in the recess with a gap therebetween and forming the recess, the first center chamber, and an internal chamber; a ring-shaped groove provided on the peripheral surface of the support base; a cylindrical center diaphragm provided covering the groove and forming a second center chamber together with the groove; and a first center diaphragm provided in the inner cavity. a differential pressure sensor comprising a second measurement chamber and a sensor element; one end is connected to the differential pressure sensor so as to support the differential pressure sensor in the internal space with a gap therebetween; the other end is connected to the support base; A tube that is connected and communicates with the first measurement chamber, a communication hole provided in the differential pressure sensor that communicates the second measurement chamber and the internal chamber, and a communication hole provided in the body that communicates the first seal chamber and the inner chamber. a first connection hole that communicates with the first center chamber; a second connection hole that is provided in the body and the support base and communicates between the second seal chamber, the second center chamber, and the other end of the tube; A differential pressure measuring device characterized by comprising the seal chamber, a communication hole, a center chamber, a connection hole, a tube, and a liquid sealed in each of two chambers consisting of an internal chamber and a measurement chamber. Configured.

この結果、 (1)ボディか一体構造にできるため、削性が高くなり
、カバーフランジの締付けによる変形が小さくなり、シ
ールダイアフラムの中立位置および削性の変化を小さく
出来き、ゼロ点、スパン等の経年変化が小さくできる。
As a result, (1) Since the body can be made into an integral structure, machinability is improved, deformation due to tightening of the cover flange is reduced, and changes in the neutral position of the seal diaphragm and machinability are minimized, and zero point, span, etc. Changes over time can be reduced.

(ボルト締付は力の経年変化による緩み等の影響が小さ
くなる。)(2)センタダイアフラムは、外力から機械
的にアイソレートされている構造のため、カバーフラン
ジの締付は力の経年的変化の影響を本質的に受けず、ゼ
ロ点、スパン等の経年変化が小さくできる。
(Bolt tightening is less susceptible to loosening due to changes in force over time.) (2) Since the center diaphragm is mechanically isolated from external forces, tightening of the cover flange is less affected by changes in force over time. Essentially unaffected by changes, changes over time in zero point, span, etc. can be reduced.

(3)従来例の3室構造の特徴の1つは、静圧からセン
サを保護するために必要な差圧センサの外側周囲の封入
液を、差圧をセンサ素子に伝える目的には使用していな
い事である。封入液は、差圧を測定するうえでは不必要
な液で、これを独立させたことに利点が在るが、構造の
複雑な点や、シールダイアフラムの外径等が制約される
欠点がある。
(3) One of the features of the conventional three-chamber structure is that the sealed liquid around the outside of the differential pressure sensor, which is necessary to protect the sensor from static pressure, is not used for the purpose of transmitting the differential pressure to the sensor element. This is not the case. The sealed liquid is unnecessary for measuring differential pressure, and there are advantages to making it independent, but there are disadvantages such as a complicated structure and restrictions on the outer diameter of the seal diaphragm, etc. .

また、従来例において、環状のダイアフラムを廃して、
2室構造とすると、差圧センサを囲む封入液の液量分だ
け、2室の封入液の液量か増加することになり、シール
ダイアフラム、センタダイアフラムの設計が困難になる
。(本発明の過大圧保護方式の様なものでは、封入液は
、少ないほど有利な設計ができる。) 本発明においては、従来例のセンター室に相当する空間
を、ハウジング内に設けたので、差圧を測定する上で必
要な封入液と、差圧センサを囲む封入液とを兼ねさせる
事ができるため、2室構造でも、封入液を減らすことが
でき、有利な設計を行うことが出来ると共に、構造も簡
潔となる。
In addition, in the conventional example, the annular diaphragm is eliminated,
In the case of a two-chamber structure, the amount of the sealed liquid in the two chambers increases by the amount of the filled liquid surrounding the differential pressure sensor, making it difficult to design the seal diaphragm and center diaphragm. (In the overpressure protection system of the present invention, the smaller the amount of sealed liquid, the more advantageous the design can be.) In the present invention, a space corresponding to the center chamber of the conventional example is provided in the housing. Since the sealed liquid required to measure differential pressure and the sealed liquid surrounding the differential pressure sensor can be used together, even with a two-chamber structure, the amount of sealed liquid can be reduced and an advantageous design can be achieved. At the same time, the structure is also simplified.

従って、本発明によれば、ゼロ点やスパンシフトを減少
し、温度特性を向上でき、簡潔な構成で静圧保護を成し
得る差圧測定装置を実現することが出来る。
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a differential pressure measuring device that can reduce zero point and span shifts, improve temperature characteristics, and achieve static pressure protection with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の要部構成説明図、第2図は
従来より一般に使用されている従来例の構成説明図、第
3図は第2図の部品説明図、第4図は第3図部品の組立
図である。 1・・・ボディ、31.32・・・シールダイアフラム
、311・・・第1シール室、321・・・第2シール
室、312.322・・・パックアツプネスト、40・
・・差圧センサ、42・・・本体、421・・・室、4
22・・・測定ダイアフラム、423・・・第1測定室
、424・・・第2測定室、425,426・・・固定
電極、427゜428・・・絶縁体、5・・・カバーフ
ランジ、54.55・・・封入液体、7・・・ハウジン
グ、71・・・凹部、72・・・室、73・・・支持台
、731・・・第1センター室、732・・・内部室、
733・・・溝部、74・・・センタダイアフラム、7
41・・・第2センター室、75・・・チューブ、76
・・・連通孔、77・−・第1接続孔、78・・・第2
接続孔。 第3図 第4図
Fig. 1 is an explanatory diagram of the main part configuration of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the configuration of a conventional example commonly used, Fig. 3 is an explanatory diagram of the parts of Fig. 2, and Fig. 4 FIG. 3 is an assembly diagram of the parts. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Body, 31.32...Seal diaphragm, 311...First seal chamber, 321...Second seal chamber, 312.322...Pack up nest, 40.
... Differential pressure sensor, 42 ... Main body, 421 ... Chamber, 4
22... Measurement diaphragm, 423... First measurement chamber, 424... Second measurement chamber, 425, 426... Fixed electrode, 427° 428... Insulator, 5... Cover flange, 54.55... Enclosed liquid, 7... Housing, 71... Recess, 72... Chamber, 73... Support stand, 731... First center chamber, 732... Internal chamber,
733...Groove portion, 74...Center diaphragm, 7
41...Second center room, 75...Tube, 76
...Communication hole, 77...First connection hole, 78...Second
Connection hole. Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ブロック状のボディと、該ボディの外側面にそれぞれ設
けられ該ボディと第1、第2シール室を構成するシール
ダイアフラムと、該シールダイアフラムに対向して前記
ボディに設けられたバックアップネストと、前記ボディ
の外側面を覆うカバーフランジと、前記ボディに一面が
取付けられたハウジングと、該ハウジングに設けられ前
記ボディと室を構成する凹部と、前記ボディに一面が取
付けられ該凹部に隙間を保つて配置され該凹部と第1セ
ンター室と内部室を構成する支持台と、該支持台の周面
にリング状に設けられた溝部と、該溝部を覆って設けら
れ該溝部と第2センター室を構成する筒状のセンターダ
イアフラムと、前記内部空所に設けられ第1、第2測定
室とセンサー素子とを具備する差圧センサーと、該差圧
センサーを前記内部空所に隙間を保つて支持する様に該
差圧センサーに一端が接続され他端が前記支持台に接続
され前記第1測定室と連通するチューブと、前記差圧ン
サーに設けられ前記第2測定室と前記内部室とを連通す
る連通孔と、前記ボディに設けられ前記第1シール室と
前記第1センター室とを連通する第1接続孔と、前記ボ
ディと前記支持台とに設けられ前記第2シール室と前記
第2センター室と前記チューブの他端とを連通する第2
接続孔と、前記シール室、連通孔、センタ室、接続孔、
チューブ、内部室と測定室とで構成される2個の室にそ
れぞれ封入される封入液とを具備したことを特徴とする
差圧測定装置。
a block-shaped body; a seal diaphragm provided on the outer surface of the body and forming first and second seal chambers with the body; a backup nest provided in the body opposite to the seal diaphragm; a cover flange that covers an outer surface of the body; a housing having one side attached to the body; a recess provided in the housing and forming a chamber with the body; and a housing having one side attached to the body and maintaining a gap in the recess. A support base arranged to form the recess, the first center chamber, and an internal chamber; a ring-shaped groove provided on the circumferential surface of the support base; and a support base provided covering the groove and forming the groove and the second center chamber. a cylindrical center diaphragm, a differential pressure sensor provided in the internal cavity and comprising first and second measurement chambers and a sensor element, and supporting the differential pressure sensor in the internal cavity with a gap maintained therebetween; a tube having one end connected to the differential pressure sensor and the other end connected to the support base and communicating with the first measurement chamber; and a tube provided in the differential pressure sensor and connecting the second measurement chamber and the internal chamber. A communication hole that communicates with each other, a first connection hole that is provided in the body and that communicates the first seal chamber and the first center chamber, and a first connection hole that is provided in the body and the support base that communicates the second seal chamber and the first center chamber. 2, which communicates the center chamber with the other end of the tube.
a connection hole, the seal chamber, a communication hole, a center chamber, a connection hole,
1. A differential pressure measuring device comprising a tube and a liquid sealed in two chambers each consisting of an internal chamber and a measurement chamber.
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