JPH04143630A - 差圧・圧力発信器の製造方法 - 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〕 本発明は各種プロセス流体の圧力等を検出するための差
圧・圧力発信器に関し、特に高温真空圧などのプロセス
流体圧を測定する場合に用いて好適な差圧・圧力発信器
の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

各種プロセス流体の圧力等を検出するため差圧・圧力発
信器としては、従来から種々の構造、形式を有するもの
が提案されている。たとえばこの種の差圧・圧力発信器
として一般によく知られている差圧発信器は、その検出
部ボディの両側端面部に一対をなす測圧用のバリアダイ
ヤフラムを設け、これらバリアダイヤフラムによりシリ
コンオイルなどの圧力伝達用封入液が封入される一対の
圧力室を形成するとともに、これら各圧力室にそれぞれ
連通される封入回路としての連通路を検出部ボディ内に
設け、さらにこれら両速通路間に半導体感圧センサ等の
圧力検出手段（圧力センサ）を介在させて配設してなる
構成とされている。そして、この圧力検出手段によって
前記両圧力室間での差圧を検出し、その測定値に応じた
種々の検出信号を主機器側に発信するものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した差圧・圧力発信器において、たとえ
ばプロセス側の流体圧が真空圧である場合に、ボディ側
のバックプレート面とバリアダイヤフラムとの間に封入
液を封入する際に問題を生じている。すなわち、上述し
たボディ内の封入回路を経てバックプレート面とバリア
ダイヤフラムとの間の受圧部分に、大気圧で封入液を注
入して封入した場合は、使用時において封入液側も負圧
となる。そして、封入液の飽和温度が負圧においては下
がってくるために、特にその測圧側の真空圧が高温であ
る場合、封入液が分解することになる。

したがって、このような真空圧条件で使用されるもので
は、上述した封入液を予め大気圧よりも高い圧力で注入
し、プロセス側の圧力が真空圧でも封入液は負圧となら
ないようにしている。

しかしながら、このように封入液を大気圧よりも高い圧
力で注入すると、この注入圧のためにバリアダイヤフラ
ムが外側に膨らみ、封入液の封入量が通常の場合に比べ
て増加してしまうという問題を生じる。また、このよう
な場合に温度変化があり、熱膨張が生じると、バリアダ
イヤフラムの測圧特性にシフトおよびヒステリシスが大
きく生じてしまうという問題もあり、これらの問題点を
解決し得る対策を講じることが望まれている。

〔課題を解決するための手段〕

上述した要請に応えるために本発明に係る差圧・圧力発
信器の製造方法は、断面波形状を呈する円形バックプレ
ート面を有する検出部ボディと、このボディ開目端に設
けられ前記バックプレート面に対向して断面波形円板状
を呈するバリアダイヤフラムを備えてなり、前記バック
プレート面を、ボディ側端部でバリアダイヤフラム側に
略弓形形状を呈するように膨出させて形成し、かつこの
弓形形状に膨出するバックプレート面に対して前記バリ
アダイヤフラムを伸長させてそれぞれの波形形状部分が
略一致するように合わせた状態でその周縁部を固定する
とともに、これらバリアダイヤプラムとバックプレート
面との間に封入液を封入するようにしたものである。

〔作用〕

本発明によれば、予め弓形形状をもって外側に膨出させ
て形成した検出部ボディの断面波形状を呈する円形バッ
クプレート面に、断面波形円板状のバリアダイヤフラム
を貼り付けてその周縁部を固着し、該バリアダイヤフラ
ムとバックプレート面との間に封入液を注入して封入す
る。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図および第２図は本発明に係る差圧・圧力発信器の
製造方法の一実施例を示すものであり、これらの図にお
いて、まず、この発信器検出部の概略構成を第２図を用
いて簡単に説明すると、図中符号１は検出部ボディで、
その両側端面には断面波形状を呈する円形バックプレー
ト面１ａ、１ｂが受圧面部として形成されている。そし
て、これら各バックプレート面１ａ、ｌｂに対向するよ
うにしてボディ１の両端側には、圧力測定用としての断
面略波形円板状を呈する一対のバリアダイヤフラム２，
３が設けられている。また、４．５はこれらバリアダイ
ヤフラム２，３とバックプレート面１ａ、ｌｂとの間に
圧力伝達用の封入液としてのシリコンオイルが封入され
ている測圧用圧力室で、たとえば一方のバリアダイヤフ
ラム２に測定圧力を、他方に真空圧や一定圧力を基準圧
として与えることで、測定圧力を測定するような構成と
なっている。ここで、図中６，７は検出部ボディ１の両
端側でバリアダイヤフラム２，３部分を覆い測圧室６ａ
、７ａを形成するカバーで、本実施例では、図中右側に
真空圧といったプロセス側圧力Ｐが導入されるとともに
、図中左側にはこれを判定する真空圧等の絶対圧室を形
成した場合を示している。

８は検出部ボディ１の上端部に設けられた内筒と外筒と
からなるヘッダで、その内部には前記両圧力室４．５か
ら圧力伝達用通孔としての通路孔９．１０を介して導か
れた封入液の封入回路を仕切るようにして圧力検出手段
である半導体感圧センナ等の圧力センサ１１を有するセ
ンサ部が設けられている。なお、上述した通路孔９．１
０は前記バックプレート面１ａ、ｌｂの波形状部分で偏
心した位置に開口して形成されている。

また、１２．１３は検出部ボディ１の下端側で外部に開
口するように形成された封入液注入用通孔となる通路孔
で、上述したバリアダイヤフラム２．３を組み付けた状
態でバックプレート面１ａ、ｌｂとの間の隙間通路、封
入回路（通路孔９．１０）内のガス抜きを真空引きにて
行なうとともに、シリコンオイル等の封入液を注入して
封入するための入口となる部分で、封入液封入後はボー
ル１４にて密封されている。

そして、このような構成による発信器検出部にて所要の
測定圧力が圧力センサ１１で測圧されることによって、
所要の圧力測定が行なえることは言うまでもない。

さて、本発明によれば、上述したように略波形円板状の
バリアダイヤフラム２，３に対向してボディ両側端部に
形成される断面波形状の円形バックプレート面１ａ、ｌ
ｂを、第１図に示されるように、ボディ１側端部でバリ
アダイヤフラム２または３側に略弓形形状を呈するよう
に膨出させて形成し、かつこの弓形形状に膨出するバッ
クプレート面１ａ、ｌｂに対して前記バリアダイヤフラ
ム２，３を伸長させてそれぞれの波形形状部分が略一致
するように合わせた状態でその周縁部を固定するととも
に、これらバリアダイヤフラム２．３とバックプレート
面１ａ、ｌｂとの間に封入液を封入するようにしたとこ
ろに特徴を有している。

ここで、上述したバックプレート面１ａ、ｌｂによる弓
形形状の膨出量（第１図中ｊＩ）は、封入液を昇圧して
注入する際にバリアダイヤフラムが外側に膨出して変形
する形状に合わせて設定するようにしている。

このような構成によれば、予め弓形形状をもって外側に
膨出させて形成した検出部ボディ１の断面波形状を呈す
る円形バックプレート面１ａ、１ｂに、平坦な波形円板
形状のバリアダイヤフラム２．３を、伸長させて該バッ
クプレート面１ａ。

１ｂの形状に合わせて貼り合わせ、その周縁部を溶接等
で固着し、該バリアダイヤフラム２，３とバックプレー
ト面１ａ、ｌｂとの間に封入液を大気圧（基準圧として
の一気圧）をもって注入して封入するとよい、ここで、
上述したようにバリアダイヤプラム２．３を伸長させて
溶接固定すると、このバリアダイヤフラム２，３には、
封入液側への復帰力つまりプリロードがかけられること
になる。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、差圧
−圧力発信器各部の形状、構造等を、適宜変形、変更す
ることは自由で、種々の変形例が考えられよう。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る差圧−圧力発信器の製
造方法によれば、略波形円板状のバリアダイヤフラムに
対向して検出部ボディの端面に形成される断面波形状の
円形バックプレート面を、ボディ側端部でバリアダイヤ
フラム側に略弓形形状を呈するように膨出させて形成し
、かっこの弓形形状に膨出するバックプレート面に対し
て前記バリアダイヤフラムを伸長させてそれぞれの波形
形状部分が略一致するように合わせた状態でその周縁部
を固定するとともに、これらバリアダイヤフラムとバッ
クプレート面との間に封入液を封入するようにしたので
、簡単な構成および封入方法にもかかわらず、測圧側が
高温真空圧などであっても、従来のように封入液を基準
圧（大気圧）よりも高い圧力で注入するといった必要°
はなくなり、また封入液の封入量も必要最小限でよく、
さらに特性変化も少なく、適切がっ確実な圧力測定を行
なえるという種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る差圧・圧力発信器の製造方法の一
実施例を示す要部拡大断面図、第２図は本発明適用する
差圧・圧力発信器の検出部構造を説明するための概略断
面図である。 １・・・・検出部ボディ、ｌａ、ｌｂ・・・・バックプ
レート面、２，３・・・・バリアダイヤフラム、４゜５
・・・・測圧用圧力室、６．７・・・・カバー、６ａ。 ７ａ・・・・測圧室、９，１０・・−・通路孔（封入液
による圧力伝達用通孔）、１１・・・・圧力センサ、１
２．１３・・・・通路孔（封入液注入用通孔）。 特許出願人　山武ハネウェル株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　断面波形状を呈する円形バックプレート面を有する検
   出部ボディと、このボディ開口端に設けられ前記バック
   プレート面に対向して断面波形円板状を呈するバリアダ
   イヤフラムとを備えてなる差圧・圧力発信器において、 前記バックプレート面を、ボディ側端部でバリアダイヤ
   フラム側に略弓形形状を呈するように膨出させて形成し
   、かつこの弓形形状に膨出するバックプレート面に対し
   て前記バリアダイヤフラムを伸長させてそれぞれの波形
   形状部分が略一致するように合わせた状態で、その周縁
   部を固定し、しかる後これらバリアダイヤフラムとバッ
   クプレート面との間に封入液を封入することを特徴とす
   る差圧・圧力発信器の製造方法。