JPH03125937A - Welding of diaphragm - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば静電容量型の圧力計器に使用して好適
なダイヤフラムの溶接方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of welding a diaphragm suitable for use in, for example, a capacitive pressure gauge.
一般に、圧力計器には種々色々なものが知られており、
この中には測定流体の圧力変動によるダイヤフラムの変
位を静電容量変化として検出する圧力計器がある。In general, there are various types of pressure gauges known.
Among these is a pressure meter that detects the displacement of a diaphragm due to pressure fluctuations in the measured fluid as a change in capacitance.
従来、この種の圧力計器は第５図に示すように構成され
ている。これを同図に基づいて説明すると、同図におい
て、符号１で示すものは圧力計器用のボディで、一側に
凹室２．３を有する２つのハウジング４．５からなり、
全体が円柱状に形成されている。このボディ１の各凹室
２，３は内部に圧力室としての球面凹部６．７を有する
絶縁体８．９が装着されており、これら各絶縁体８，９
および前記各ハウジング４，５の中央部には軸線方向に
開口する連通路１０．１１が設けられている。１２およ
び１３は球面凹部１４．１５を有する固定電極で、前記
各球面凹部６，７の底面に装着されている。１６は前記
凹室２，３を画成する円板状の測定ダイヤフラムで、前
記各凹室２．３の開口端面に一部を対接させ前記両ハウ
ジング４゜５間に介装されている。また、１７および１
８は高圧側のシリコン封入液と低圧側のシリコン封入液
である。なお、前記ボディ１の両側には前記各連通路ｉ
ｏ、ｔｉの他方開口部を閉塞するようにシールダイヤフ
ラム（図示せず）が各々装着されており、またこれら各
シールダイヤフラム（図示せず）を覆うカバー（図示せ
ず）が固定されている。Conventionally, this type of pressure gauge has been constructed as shown in FIG. This will be explained based on the same figure. In the same figure, what is designated by the reference numeral 1 is a body for a pressure gauge, which consists of two housings 4.5 having a concave chamber 2.3 on one side.
The entire structure is cylindrical. Each of the recessed chambers 2 and 3 of this body 1 is fitted with an insulator 8.9 having a spherical recess 6.7 as a pressure chamber inside.
A communication passage 10.11 is provided in the center of each of the housings 4, 5 and opens in the axial direction. Fixed electrodes 12 and 13 have spherical recesses 14 and 15, and are mounted on the bottom surfaces of the respective spherical recesses 6 and 7. Reference numeral 16 denotes a disk-shaped measuring diaphragm that defines the recessed chambers 2 and 3, and is interposed between the two housings 4.5 with a part facing the opening end surface of each of the recessed chambers 2.3. . Also, 17 and 1
Reference numeral 8 denotes a silicone sealing liquid on the high pressure side and a silicone sealing liquid on the low pressure side. Note that the communication passages i are provided on both sides of the body 1.
Seal diaphragms (not shown) are installed to close the other openings of o and ti, and covers (not shown) are fixed to cover these seal diaphragms (not shown).
このように構成された圧力計器においては、各カバー（
図示せず）内に被測定流体が導入されると、これら両流
体圧力がシールダイヤフラム（図示せず）、シリコン封
入液１７．１８を介して測定ダイヤフラム１６の各面に
作用し、この差圧に応じて測定ダイヤフラム１６が変位
する。このとき、測定ダイヤフラム１６が固定電極１２
．１３との静電容量差を検出することにより、電気信号
として検出することができる。In a pressure gauge configured in this way, each cover (
When a fluid to be measured is introduced into a fluid to be measured (not shown), the pressure of both fluids acts on each side of the measurement diaphragm 16 via a seal diaphragm (not shown) and a silicone filled liquid 17, 18, and this differential pressure The measuring diaphragm 16 is displaced accordingly. At this time, the measurement diaphragm 16 is connected to the fixed electrode 12.
．． By detecting the capacitance difference with 13, it can be detected as an electrical signal.
ところで、この種の圧力計器においては、測定ダイヤフ
ラム１６のボディ１に対する取り付けが溶接によって行
われている。Incidentally, in this type of pressure gauge, the measurement diaphragm 16 is attached to the body 1 by welding.
しかるに、従来のダイヤフラムの溶接方法においては、
両ハウジング２．３に対して測定ダイヤフラム１６を直
接溶接するものであるため、溶接性が悪いものであった
。すなわち、測定ダイヤフラム１６の材料としては製造
上の精度や再現性を考慮して通常ばね材が使用されてお
り、一方ハウジング２，３にあってはステンレス材が使
用されているからである。この結果、各ハウジング２゜
３と測定ダイヤフラムｌＧの溶接部分にクランクが発生
し易くなり、溶接上の信顧性が低下するという問題があ
った。また、測定ダイヤフラム１６にばね材を使用する
ことは、溶接部分の耐蝕性も悪くなり、ダイヤフラムと
しての機能を長期間に亘って維持することができないと
いう問題もあった。However, in the conventional diaphragm welding method,
Since the measurement diaphragm 16 was directly welded to both housings 2.3, weldability was poor. That is, the measuring diaphragm 16 is usually made of a spring material in consideration of manufacturing accuracy and reproducibility, while the housings 2 and 3 are made of stainless steel. As a result, cranks tend to occur at the welded portions between each housing 2.3 and the measuring diaphragm 1G, resulting in a problem in that the reliability of the welding is reduced. Furthermore, using a spring material for the measurement diaphragm 16 also poses a problem in that the corrosion resistance of the welded portion deteriorates, making it impossible to maintain its function as a diaphragm over a long period of time.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、溶接
上の信鯨性を向上させることができると共に、ダイヤフ
ラムとしての機能を長期間に亘って維持することができ
るダイヤフラムの溶接方法を提供するものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a diaphragm welding method that can improve the reliability of welding and maintain its function as a diaphragm over a long period of time. It is something to do.
本発明に係るダイヤフラムの溶接方法は、一側に凹室を
有する２つのハウジングと、これら両ハウジングの凹室
を画成するダイヤフラムとを溶接する方法であって、こ
れら両部材を溶接するにあたり、凹室の開口端面とダイ
ヤフラムの周縁との間に金属リングを介装し、この金属
リングとハウジングとダイヤフラムとを溶融することに
より合金層を形成するものである。A diaphragm welding method according to the present invention is a method of welding two housings each having a recessed chamber on one side and a diaphragm that defines the recessed chamber of both housings, and in welding these two members, A metal ring is interposed between the opening end face of the recessed chamber and the periphery of the diaphragm, and the metal ring, housing, and diaphragm are melted to form an alloy layer.
本発明の別の第２発明に係るダイヤフラムの溶接方法は
、一側に凹室を有する２つのハウジングと、これら両ハ
ウジングの凹室を画成するダイヤフラムとを溶接する方
法であって、これら両部材を溶接するにあたり、ダイヤ
フラムの溶接面に成膜処理を施すことにより金属膜を形
成し、この金属膜とハウジングとダイヤフラムとを溶融
することにより合金層を形成するものである。A diaphragm welding method according to another second aspect of the present invention is a method of welding two housings each having a recessed chamber on one side and a diaphragm defining the recessed chamber of both housings, the method comprising: When welding the members, a metal film is formed by applying a film forming process to the welding surface of the diaphragm, and an alloy layer is formed by melting the metal film, the housing, and the diaphragm.
本発明の別の第３発明に係るダイヤフラムの溶接方法は
、一側に凹室を有する２つのハウジングと、これら両ハ
ウジングの凹室を画成するダイヤフラムとを溶接する方
法であって、これら両部材を溶接するにあたり、ダイヤ
フラムの外周面に金属リングを嵌合し、この金属リング
とハウジングとダイヤフラムとを溶融することにより合
金層を形成するものである。A diaphragm welding method according to another third aspect of the present invention is a method of welding two housings each having a concave chamber on one side and a diaphragm defining the concave chamber of both housings, the method comprising: When welding the members, a metal ring is fitted to the outer peripheral surface of the diaphragm, and the metal ring, housing, and diaphragm are melted to form an alloy layer.
本発明およびこの発明の別の発明においては、金属リン
グの材料あるいは金属膜の材料を選択することにより、
ダイヤフラムの耐蝕性およびダイヤフラムとハウジング
の溶接性を高めることができる。In the present invention and another invention of the present invention, by selecting the material of the metal ring or the material of the metal film,
The corrosion resistance of the diaphragm and the weldability between the diaphragm and the housing can be improved.
以下、本発明におけるダイヤフラムの溶接方法等につい
て説明する。The diaphragm welding method and the like in the present invention will be explained below.
第１図は本発明に係るダイヤフラムの溶接方法を説明す
るための一実施例を示す断面図で、同図以下において第
５図と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な
説明は省略する。同図において、符号２１で示すものは
圧力計器用のボディで、一側に凹室２２．２３を有する
２つのハウジング２４．２５からなり、全体が円柱状に
形成されている。このボディ２１の外周面中央部には、
前記測定ダイヤフラム１６の周縁を介して隣接する環状
溝２６．２７が設けられている。２８および２９は前記
環状溝２６．２７に各々嵌合する金属リングで、例えば
「アロイ２１（商品名）」等のクロム合金、 ｒｓＵ
ｓ ３１０ＳＪのステンレス鋼あるいは他のオーステナ
イト系ステンレス鋼からなり、前記各凹室２２．２３の
開口端面と前記測定ダイヤフラム１６の周縁との間に介
装されている。なお、同図中破線は溶接ビードを示す。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment for explaining the diaphragm welding method according to the present invention. In the figure and subsequent figures, the same members as in FIG. Omitted. In the same figure, the body designated by the reference numeral 21 is a body for a pressure gauge, which is composed of two housings 24 and 25 having a recessed chamber 22 and 23 on one side, and is formed into a cylindrical shape as a whole. At the center of the outer peripheral surface of this body 21,
Adjacent annular grooves 26, 27 are provided across the periphery of the measuring diaphragm 16. 28 and 29 are metal rings that fit into the annular grooves 26 and 27, respectively, and are made of, for example, a chromium alloy such as "Alloy 21 (trade name)", rsU
It is made of S310SJ stainless steel or other austenitic stainless steel, and is interposed between the open end face of each of the recesses 22, 23 and the periphery of the measurement diaphragm 16. Note that the broken line in the figure indicates a weld bead.
次に、本発明によるダイヤフラムの溶接方法について説
明すると、測定ダイヤフラム１６と各ハウジング２４．
２５の溶接は、凹室２２，２３の開口端面と測定ダイヤ
フラム１６の周縁との間に金属リング２８．２９を介装
し、これら金属リング２８．２９と測定ダイヤフラム１
６とハウジング２４．２５とをＴＩＧ溶接法あるいはＥ
ＢＷ溶接法等で溶融して合金層を形成することにより行
われる。Next, a method of welding diaphragms according to the present invention will be described. The measurement diaphragm 16 and each housing 24.
25, metal rings 28 and 29 are interposed between the open end surfaces of the recessed chambers 22 and 23 and the periphery of the measuring diaphragm 16, and these metal rings 28 and 29 and the measuring diaphragm 1
6 and the housing 24.25 by TIG welding or E
This is done by melting by BW welding or the like to form an alloy layer.
したがって、本実施例においては、金属リング２８．２
９の材料として耐蝕性が高い「アロイ２１（商品名）」
等のクロム合金材料を使用したから、測定ダイヤフラム
１６の溶接部分の耐蝕性および測定ダイヤフラム１６と
各ハウジング２４．２５の溶接性を高めることができる
。Therefore, in this embodiment, the metal ring 28.2
``Alloy 21 (product name)'' has high corrosion resistance as a material for No. 9.
By using a chromium alloy material such as, the corrosion resistance of the welded portion of the measuring diaphragm 16 and the weldability of the measuring diaphragm 16 and each housing 24, 25 can be improved.
なお、本実施例においては、測定ダイヤフラム１６の両
側に金属リング２８．２９を使用する例を示したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、測定ダイヤフラ
ム１６の片側にのみ使用しても実施例と同様の効果を奏
する。Although this embodiment shows an example in which the metal rings 28 and 29 are used on both sides of the measurement diaphragm 16, the present invention is not limited to this. Also, the same effect as the embodiment is achieved.
また、本実施例においては、環状溝２６．２７に金属リ
ング２８．２９を嵌合して測定ダイヤフラム１６と各ハ
ウジング２４．２５との間に介装する構造を示したが、
本発明は第２図に示すように測定ダイヤフラム１６とハ
ウジング３１．３２との間に金属リング３３．３４を単
に介装する構造としても何等差し支えない。Further, in this embodiment, a structure is shown in which the metal ring 28.29 is fitted into the annular groove 26.27 and interposed between the measurement diaphragm 16 and each housing 24.25.
The present invention may have a structure in which a metal ring 33, 34 is simply interposed between the measuring diaphragm 16 and the housing 31, 32, as shown in FIG.
次に、本発明（第１発明）の別の第２発明および第３発
明について説明する。Next, another second and third inventions of the present invention (first invention) will be explained.
先ず、第２発明は、測定ダイヤフラム１６と各ハウジン
グ２４．２５を溶接するにあたり、第３図に示すように
測定ダイヤフラム１６の溶接面に蒸着あるいはめっき等
の成膜処理を施すことにより例えば「アロイ２１（商品
名）」等の、クロム合金からなる金属膜５１を形成し、
この金属膜５１と各ハウジング２４．２５と測定ダイヤ
フラム１６とを溶融することにより合金層を形成するも
のである。First, in the second invention, when welding the measuring diaphragm 16 and each housing 24, 25, as shown in FIG. A metal film 51 made of a chromium alloy such as "21 (trade name)" is formed,
An alloy layer is formed by melting this metal film 51, each housing 24, 25, and measurement diaphragm 16.
したがって、第２発明においては、金属膜５１の材料と
して耐蝕性が高い例えば「アロイ２１（商品名）」等の
クロム合金材料を使用したから、測定ダイヤフラム１６
の溶接部分の耐蝕性および測定ダイヤフラム１６と各ハ
ウジング２４．２５の溶接性を高めることができる。Therefore, in the second invention, since a chromium alloy material having high corrosion resistance such as "Alloy 21 (trade name)" is used as the material of the metal film 51, the measurement diaphragm 16
The corrosion resistance of the welded portion and the weldability of the measuring diaphragm 16 and each housing 24, 25 can be improved.
一方、第３発明は、第４図に示すように測定ダイヤフラ
ム１６と各ハウジング６１．６２を溶接するにあたり、
測定ダイヤフラム１６の外周面に例えば「アロイ２１（
商品名）」等のクロム合金からなる金属リング６３を嵌
合し、この金属リング６３と各ハウジング６１．６２と
測定ダイヤフラム１６とを溶融することにより合金層を
形成するものである。On the other hand, in the third invention, as shown in FIG. 4, when welding the measuring diaphragm 16 and each housing 61, 62,
For example, "Alloy 21 (
An alloy layer is formed by fitting a metal ring 63 made of a chromium alloy such as ``Trade Name'' and melting the metal ring 63, each housing 61, 62, and the measurement diaphragm 16.
したがって、第３発明においては、金属リング６３の材
料として耐蝕性が高い例えば「アロイ２１（商品名）」
等のクロム合金材料を使用したから、測定ダイヤフラム
１６の溶接部分の耐蝕性および測定ダイヤフラム１６と
各ハウジング２４．２５の溶接性を高めることができる
。Therefore, in the third invention, the material for the metal ring 63 is, for example, "Alloy 21 (trade name)" which has high corrosion resistance.
By using a chromium alloy material such as, the corrosion resistance of the welded portion of the measuring diaphragm 16 and the weldability of the measuring diaphragm 16 and each housing 24, 25 can be improved.
以上説明したように本発明によれば、ダイヤフラムと各
ハウジングを溶接するにあたり、凹室の開口端面とダイ
ヤフラムの周縁との間に金属リングを介装し、この金属
リングとハウジングとダイヤフラムとを溶融することに
より合金層を形成するので、第２発明はダイヤフラムと
各ハウジングを溶接するにあたり、ダイヤフラムの溶接
面に成膜処理を施すことにより金属膜を形成し、この金
属膜とハウジングとダイヤフラムとを溶融することによ
り合金層を形成するので、また第３発明はダイヤフラム
と各ハウジングを溶接するにあたり、ダイヤフラムの外
周面に金属リングを嵌合し、この金属リングとハウジン
グとダイヤフラムとを溶融することにより合金層を形成
するので、金属リングの材料あるいは金属膜の材料を選
択することにより、ダイヤフラムの耐蝕性およびダイヤ
フラムとハウジングの溶接性を高めることができる。As explained above, according to the present invention, when welding the diaphragm and each housing, a metal ring is interposed between the opening end face of the recessed chamber and the periphery of the diaphragm, and the metal ring, the housing, and the diaphragm are melted. Therefore, in the second invention, when welding the diaphragm and each housing, a metal film is formed by applying a film forming process to the welding surface of the diaphragm, and this metal film, the housing, and the diaphragm are welded together. Since the alloy layer is formed by melting, the third invention is such that when welding the diaphragm and each housing, a metal ring is fitted to the outer peripheral surface of the diaphragm, and this metal ring, the housing, and the diaphragm are melted. Since an alloy layer is formed, the corrosion resistance of the diaphragm and the weldability between the diaphragm and the housing can be improved by selecting the material of the metal ring or the material of the metal film.
したがって、溶接部分におけるクラックの発生を防止す
ることができるから、溶接上の信顛性を高めることがで
きる。また、溶接部分の耐蝕性が良好になることは、ダ
イヤフラムとしての機能を長期間に亘って維持すること
ができ、悪環境下での使用に対して耐久性が高いダイヤ
フラム溶接構造を得ることができる。Therefore, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the welded portion, thereby increasing the reliability of welding. In addition, improving the corrosion resistance of the welded part means that the function as a diaphragm can be maintained for a long period of time, and it is possible to obtain a diaphragm welded structure that is highly durable when used in adverse environments. can.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係るダイヤフラムの溶接方法を説明す
るための一実施例を示す断面図、第２図は本発明におけ
る他の実施例を示す断面図、第３図は本発明の別の第２
発明に係るダイヤフラムの溶接方法を説明するための側
面図、第４図は本発明の別の第３発明に係るダイヤフラ
ムの溶接方法を説明するための側面図、第５図は従来の
ダイヤフラムの溶接方法を説明するための断面図である
。
１６・・・・測定ダイヤフラム、２１・・・・ボディ、
２２．２３・・・・凹室、２４．２５・・・・ハウジン
グ、２８．２９・・・・金属リング。[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the diaphragm welding method according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention. The figure shows another second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view for explaining a diaphragm welding method according to the invention, FIG. 4 is a side view for explaining a diaphragm welding method according to another third aspect of the invention, and FIG. 5 is a conventional diaphragm welding method. FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the method. 16...Measuring diaphragm, 21...Body,
22.23...Concave chamber, 24.25...Housing, 28.29...Metal ring.
Claims (1)
ハウジングの凹室を画成するダイヤフラムとを溶接する
方法であって、これら両部材を溶接するにあたり、前記
凹室の開口端面と前記ダイヤフラムの周縁との間に金属
リングを介装し、この金属リングと前記ハウジングと前
記ダイヤフラムとを溶融することにより合金層を形成す
ることを特徴とするダイヤフラムの溶接方法。 （２）一側に凹室を有する２つのハウジングと、これら
両ハウジングの凹室を画成するダイヤフラムとを溶接す
る方法であって、これら両部材を溶接するにあたり、前
記ダイヤフラムの溶接面に成膜処理を施すことにより金
属膜を形成し、この金属膜と前記ハウジングと前記ダイ
ヤフラムとを溶融することにより合金層を形成すること
を特徴とするダイヤフラムの溶接方法。 （３）一側に凹室を有する２つのハウジングと、これら
両ハウジングの凹室を画成するダイヤフラムとを溶接す
る方法であって、これら両部材を溶接するにあたり、前
記ダイヤフラムの外周面に金属リングを嵌合し、この金
属リングと前記ハウジングと前記ダイヤフラムとを溶融
することにより合金層を形成することを特徴とするダイ
ヤフラムの溶接方法。[Claims] 1) A method of welding two housings each having a recessed chamber on one side and a diaphragm defining the recessed chamber of both housings, the method comprising: A method for welding a diaphragm, comprising interposing a metal ring between an open end face of a chamber and a peripheral edge of the diaphragm, and forming an alloy layer by melting the metal ring, the housing, and the diaphragm. (2) A method of welding two housings each having a concave chamber on one side and a diaphragm defining the concave chamber of both housings, in which when welding these two members, a welding surface of the diaphragm is formed. A method for welding a diaphragm, comprising forming a metal film by performing a film treatment, and forming an alloy layer by melting the metal film, the housing, and the diaphragm. (3) A method of welding two housings each having a concave chamber on one side and a diaphragm defining the concave chamber of both housings, in which a metal is attached to the outer peripheral surface of the diaphragm when welding these two members. A method for welding a diaphragm, the method comprising: forming an alloy layer by fitting rings together and melting the metal ring, the housing, and the diaphragm.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP26445789A JPH03125937A (en) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | Welding of diaphragm |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP26445789A JPH03125937A (en) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | Welding of diaphragm |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03125937A true JPH03125937A (en) | 1991-05-29 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP26445789A Pending JPH03125937A (en) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | Welding of diaphragm |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03125937A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2012168125A (en) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Denso Corp | Pressure sensor |
| KR20140045494A (en) * | 2011-07-07 | 2014-04-16 | 키스틀러 홀딩 아게 | Method for connecting a diaphragm to a sensor housing |
-
1989
- 1989-10-11 JP JP26445789A patent/JPH03125937A/en active Pending
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