JPH036434A - 差圧検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、測定すべき差圧に応じた信号を出力する検
出部と、この検出部に外設され差圧を生じる各導入圧力
に対し検出部を保護するための保護ダイヤフラムとを具
備する検出装置であって、とくにゼロ点変動を抑制する
ように改善した差圧検出装置に関する。なお、この差圧
検出装置は、導入圧力の一方が大気圧または真空である
ことによって、ゲージ圧用または絶対圧用の圧力検出装
置になる。

【従来の技術】

従来装置について、この断面図である第３図を参照しな
がら説明する。第３図において、従来装置は大別すると
、検出部２０と保護部３０とからなり、これらは導圧管
６，７を介して連結される。検出部２０は測定すべき差
圧を電気信号に変換して出力し、保護部３０は詳しくは
後述するが、導入圧力に対して検出部２０を保護する。 この検出部２０の構成は周知のとおりであるから、その
説明は省略する。 なお、検出部２０を保護部３０に内設させる構成にした
別の従来装置もあるが、検出部２０を保護部３０に外設
させる構成にした目的は、測定流体が高温度の場合にそ
の温度の影響が検出部２０に及ばないようにするためで
ある。 さて、保護部３０は主として、本体３Ｌ３２　、保護ダ
イヤフラム３、シールダイヤフラム４．５、Ｏリング８
およびカバー９からなる。ここで、本体３１．３２およ
びシールダイヤフラム４．５の各同一名称の部材同士は
同じであり、０リング８およびカバー９はそれぞれ２個
である。保護ダイヤフラム３を挟んで、左右にそれぞれ
本体３１．３２が配設され、それぞれの外周ないし周縁
部で互いに接合される。 また、本体３１　、３２には、それぞれ同じ凹部１１゜
２１、孔１４．２４および孔４５．５５が形成される。 さらに詳しくは、右側の本体３１で代表して述べると、
次のとおりである。凹部１１は本体３１の左側面にこれ
と同軸の播鉢状に形成され、孔１４は本体３１をその軸
線に沿って貫通し、孔４５は一方では孔１４の凹部１１
中心近傍に開口し、他方では導圧管６を貫通して検出部
２０の図示してない導圧空間に連通ずる。 本体３１の右側面は断面が波形に形成され、この波形と
ほぼ同じ形状のシールダイヤフラム４が、本体３１の右
側面との間に空間をもってその周縁で固着される。本体
３１の右側の、シールダイヤフラム４のさらに外方の周
縁部に０リング８を介してカバー９が取り付けられる。 以上のことは、左側の本体３２についても実質的に同様
である。そして、シールダイヤフラム４゜５と接する空
間、孔１４，２４　、凹部１１，２１および孔４５．５
５からなる空間には、それぞれ圧力伝達用流体としての
シリコーンオイル（封入液）が充填される。 この従来装置の作用は次のとおりである。差圧流量計、
たとえばオリフィスの両側の各導入圧力（静圧を含む）
が、それぞれシールダイヤフラム４．５で受圧されると
、その各導入圧力はそれぞれシールダイヤフラム４に接
する空間、孔１４．凹部１１．孔４５をへて検出部２０
の一方の導圧空間に、またシールダイヤフラム５に接す
る空間、孔２４゜凹部２１．孔５５をへて検出部２０の
他方の導圧空間に伝達される。なお、シールダイヤフラ
ム４，５はそのバネ定数が極めて小さく（軟ら＜）、検
出部の図示してない検出用ダイヤフラムはそのバネ定数
が極めて大きく（剛＜）、保護ダイヤフラム３はそのハ
ネ定数が前記の二つの中間値をとる。検出部２０では、
各導入圧力に基づく差圧が周知の方式、たとえば静電容
量方式によって電気信号に変換され出力される。以上は
正常な圧力導入操作がおこなわれた場合である。 ところが、誤操作によって右側のシールダイヤフラム４
だけが受圧したとすると、もし保護部３０がなければ、
検出部２０は大きい片圧を受けてセンサが破壊されるお
それがある。オリフィスの両側の各圧力の導入に誤操作
があって、たとえ一方の圧力だけがシールダイヤフラム
で受圧されたとしても、保護部３０は次に述べるような
動作によって検出部２０を保護する。 第３図において、シールダイヤフラム４だけが受圧した
とすると、この圧力は、封入液を介して孔１４．凹部１
１から一方では、保護ダイヤフラム３を介して左側の凹
部２１．孔２４を経て伝達されシールダイヤフラム５を
膨らませる。また他方では、孔４５を経て検出部２０の
右側の導圧空間に伝達される。しかし、この伝達圧力は
、シールダイヤフラム４が対向する本体３１の右側の波
形表面と当接することによっである値以下に制限される
から、センサが破壊されるおそれはなく、保護機能が働
いたことになる。

【発明が解決しようとする課題】

以上説明したように、従来の技術では、保護ダイヤフラ
ム３は、できるだけ軟らく、いいかえれば小さい圧力で
大きく変位するように作れば、検出部２０に伝達される
片圧を抑えることができる。 しかも、そのとき保護ダイヤフラム３は、自身に生じる
応力を大きくしないようにして破損から守必要がある。 そのため従来、保護ダイヤフラムとして、複数個のダイ
ヤフラムを積層して構成する方式がとられることがある
。しかし、この方式では互いに隣接するダイヤフラム間
の面摩擦のために、作用する片圧が除去されたとき完全
に初期位置に復帰せず、つまり残留変位が生じ、その結
果ゼロ点変動を生じるという問題がある。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の間照点を解
消し、ゼロ点変動を抑制するように改善した差圧検出装
置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

この課題を解決するために、本発明に係る差圧検出装置
は、 保護ダイヤフラムが、円盤状をなす１個の中央ダイヤフ
ラムと；この中央ダイヤフラムの両面の各側に積層され
中心部に円形穴を有し前記中央ダイヤフラムと同径の円
盤状をなすとともにこの中央ダイヤフラムの中心部に向
かい凹状に湾曲形成される１個以上の側ダイヤフラムと
；を備える。

【作　用】

本発明に係る差圧検出装置では、中央ダイヤフラム・こ
れと隣接する側ダイヤフラム間、また互いに隣接する側
ダイヤフラム同土間の中心部およびこの周辺部における
変形時の半径方向のずれに基づき起こり得る摩擦が除去
されるとともに、前記の各ダイヤフラム同土間が加圧接
触状態になるため、各相互間の面摩擦力が減少するとと
もに、各ダイヤフラム同士の密着度が増す。

【実施例】

本発明に係る差圧検出装置の実施例について、以下に図
を参照しながら説明する。第１図はこの実施例の断面図
、第２図はこの実施例における保護ダイヤフラムを構成
する一部材の側断面図である。 第１図において、この実施例が第３−図に示した従来例
と異なる点は、保護ダイヤフラムの構成にある。したが
って、保護ダイヤフラム以外の説明はここでは省略する
。さて、保護ダイヤフラムは、１個の中央ダイヤフラム
１と、その各側に隣接して配置される側ダイヤフラム２
とからなる。中央ダイヤフラム１．各側ダイヤフラム２
はともに同じ直径の円盤状であるが、中央ダイヤフラム
１には中心部に穴がなく、かつ平面状をなしているのに
対して、各側ダイヤフラム２には中心部に穴２ａがあり
、中央ダイヤフラム１に向かって凹に湾曲形成される。 したがって、中央ダイヤフラム１と各側ダイヤフラム２
とを積層して組み立てたとき、穴２ａの存在によって、
中央ダイヤフラムト各側ダイヤフラム２間の中心部およ
びこのＩｂ」辺部における変形時の半径方向のずれに基
づき起こり得る摩擦が除去される。その結果、保護ダイ
ヤフラムは、これに作用する片圧が除去されたときほぼ
完全に初期位置に復帰し、ゼロ点変動が抑制される。 なお一般に、１個の中央ダイヤフラム１の各側に１個以
上の側ダイヤフラムを配置することができる。もちろん
、この場合の側ダイヤフラムの板厚はこの実施例におけ
るより薄くする。

【発明の効果】

本発明に係る差圧検出装置では、従来の技術に比べ、保
護ダイヤフラムはこれに作用する片圧が除去されたとき
ほぼ完全に初期位置に復帰し、その結果ゼロ点変動が抑
制される、というすぐれた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の断面図、第２図はこの実
施例における保護ダイヤフラムを構成する一部材の断面
図、 第３図は従来例の断面図である。 符号説明 １：中央ダイヤフラム、２：側ダイヤフラム、２ａ　：
穴。 ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）測定すべき差圧に応じた信号を出力する検出部と、
   この検出部に外設され前記差圧を生じる各導入圧力に対
   して前記検出部を保護するための保護ダイヤフラムとを
   具備する検出装置において、前記保護ダイヤフラムは、
   円盤状をなす１個の中央ダイヤフラムと；この中央ダイ
   ヤフラムの両面の各側に積層され中心部に円形穴を有し
   前記中央ダイヤフラムと同径の円盤状をなすとともにこ
   の中央ダイヤフラムの中心部に向かい凹状に湾曲形成さ
   れる１個以上の側ダイヤフラムと；を備えることを特徴
   とする差圧検出装置。