JPH05142077A - Differential pressure measuring device - Google Patents
Differential pressure measuring deviceInfo
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- JPH05142077A JPH05142077A JP30778291A JP30778291A JPH05142077A JP H05142077 A JPH05142077 A JP H05142077A JP 30778291 A JP30778291 A JP 30778291A JP 30778291 A JP30778291 A JP 30778291A JP H05142077 A JPH05142077 A JP H05142077A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高精度で、かつ、制作
し易い、非対称過大圧保護機構を有する差圧測定装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential pressure measuring device having an asymmetric overpressure protection mechanism which is highly accurate and easy to manufacture.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、従来より一般に使用されている
従来例の構成説明図で、例えば、実開昭６０―１８１６
４２号に示されている。図において、１はハウジング
で、円柱状の首部１Ａと、首部１Ａの端部外周縁部１Ｃ
において、溶接接続されたブロック状の受圧部１Ｂとよ
りなる。ハウジング１の両側に高圧側フランジ２、低圧
側フランジ３が溶接等によって固定されており、両フラ
ンジ２，３には測定せんとする圧力ＰH の高圧流体の導
入口４、圧力ＰL の低圧流体の導入口５が設けられてい
る。2. Description of the Related Art FIG. 5 is an explanatory view of the configuration of a conventional example which has been generally used.
No. 42. In the figure, reference numeral 1 denotes a housing, which has a cylindrical neck portion 1A and an end outer peripheral edge portion 1C of the neck portion 1A.
In, the block-shaped pressure receiving portion 1B is connected by welding. The high-pressure side flange 2 and the low-pressure side flange 3 are fixed to both sides of the housing 1 by welding or the like. The high-pressure fluid inlet port 4 of the pressure PH to be measured and the low-pressure fluid pressure PL An introduction port 5 is provided.
【０００３】ハウジング１内に圧力測定室６が形成され
ており、この圧力測定室６内にセンタダイアフラム７と
シリコンダイアフラム８が設けられている。センタダイ
アフラム７とシリコンダイアフラム８はそれぞれ別個に
圧力測定室６の壁に固定されており、センタダイアフラ
ム７とシリコンダイアフラム８の両者でもって圧力測定
室６を２分している。センタダイアフラム７と対向する
圧力測定室６の壁には、バックプレ―ト６Ａ，６Ｂが形
成されている。A pressure measuring chamber 6 is formed in the housing 1, and a center diaphragm 7 and a silicon diaphragm 8 are provided in the pressure measuring chamber 6. The center diaphragm 7 and the silicon diaphragm 8 are separately fixed to the wall of the pressure measuring chamber 6, and the center diaphragm 7 and the silicon diaphragm 8 both divide the pressure measuring chamber 6 into two parts. Back plates 6A and 6B are formed on the wall of the pressure measuring chamber 6 facing the center diaphragm 7.
【０００４】センタダイアフラム７は周縁部をハウジン
グ１に溶接されている。シリコンダイアフラム８は、全
体が単結晶のシリコン基板から形成されている。シリコ
ン基板の一方の面にボロン等の不純物を選択拡散して４
っのストレンゲ―ジ８０を形成し、他方の面を機械加
工、エッチングし、全体が凹形のダイアフラムを形成す
る。４っのストレインゲ―ジ８０は、シリコンダイアフ
ラム８が差圧ΔＰを受けてたわむ時、２つが引張り、２
つが圧縮を受けるようになっており、これらがホイ―ト
ストン・ブリッジ回路に接続され、抵抗変化が差圧ΔＰ
の変化として検出される。A peripheral portion of the center diaphragm 7 is welded to the housing 1. The silicon diaphragm 8 is entirely formed of a single crystal silicon substrate. Selectively diffuse impurities such as boron on one surface of the silicon substrate 4
Then, a strain gauge 80 is formed, and the other surface is machined and etched to form a diaphragm having an overall concave shape. When the silicon diaphragm 8 bends under the pressure difference ΔP, two strain gages 80 pull two
Are connected to a Wheatstone bridge circuit, and the resistance change is a differential pressure ΔP.
Is detected as a change in.
【０００５】８１は、ストレインゲ―ジ８０に一端が取
付けられたリ―ドである。８２は、リ―ド８１の他端が
接続されたハ―メチック端子である。支持体９はハ―メ
チック端子を備えており、支持体９の圧力測定室６側端
面に低融点ガラス接続等の方法でシリコンダイアフラム
８が接着固定されている。ハウジング１と高圧側フラン
ジ２、および低圧側フランジ３との間に、圧力導入室１
０，１１が形成されている。Reference numeral 81 is a lead whose one end is attached to the strain gauge 80. Reference numeral 82 is a hermetic terminal to which the other end of the lead 81 is connected. The support 9 is provided with a hermetic terminal, and the silicon diaphragm 8 is adhesively fixed to the end surface of the support 9 on the pressure measurement chamber 6 side by a method such as low-melting glass connection. Between the housing 1 and the high-pressure side flange 2 and the low-pressure side flange 3, the pressure introducing chamber 1
0 and 11 are formed.
【０００６】この圧力導入室１０，１１内に隔液ダイア
フラム１２，１３を設け、この隔液ダイアフラム１２，
１３と対向するハウジング１の壁１０Ａ，１１Ａに隔液
ダイアフラム１２，１３と類似の形状のバックプレ―ト
が形成されている。隔液ダイアフラム１２，１３とバッ
クプレ―ト１０Ａ，１１Ａとで形成される空間と、圧力
測定室６は、連通孔１４，１５を介して導通している。Separating diaphragms 12 and 13 are provided in the pressure introducing chambers 10 and 11, respectively.
A back plate having a shape similar to that of the diaphragms 12 and 13 is formed on the walls 10 A and 11 A of the housing 1 facing the housing 13. The space formed by the liquid diaphragms 12 and 13 and the back plates 10A and 11A and the pressure measuring chamber 6 are in communication with each other through communication holes 14 and 15.
【０００７】そして、隔液ダイアフラム１２，１３間に
シリコンオイル等の封入液１０１，１０２が満たされ、
この封入液が連通孔１６，１７を介してシリコンダイア
フラム８の上下面にまで至っている、封入液１０１，１
０２はセンタダイアフラム７とシリコンダイアフラム８
とによって２分されているが、その量が、ほぼ均等にな
るように配慮されている。Filling liquid 101, 102 such as silicone oil fills the space between the diaphragms 12, 13.
The filled liquid reaches the upper and lower surfaces of the silicon diaphragm 8 through the communication holes 16 and 17, and the filled liquid 101 and 1
02 is a center diaphragm 7 and a silicon diaphragm 8
It is divided into two by and, but it is considered that the amount is almost equal.
【０００８】以上の構成において、高圧側から圧力が作
用した場合、隔液ダイアフラム１２に作用する圧力が、
封入液１０１によって、シリコンダイアフラム８に伝達
される。一方、低圧側から圧力が作用した場合、隔液ダ
イアフラム１３に作用する圧力が封入液１０２によって
シリコンダイアフラム８に伝達される。In the above structure, when pressure is applied from the high pressure side, the pressure acting on the diaphragm 12 is
It is transmitted to the silicon diaphragm 8 by the enclosed liquid 101. On the other hand, when pressure acts from the low pressure side, the pressure acting on the diaphragm diaphragm 13 is transmitted to the silicon diaphragm 8 by the enclosed liquid 102.
【０００９】この結果、高圧側と低圧側との圧力差に応
じてシリコンダイアフラム８が歪み、この歪み量がスト
レインゲ―ジ８０に因って電気的に取出され、差圧の測
定が行なわれる。As a result, the silicon diaphragm 8 is distorted according to the pressure difference between the high pressure side and the low pressure side, and the strain amount is electrically taken out by the strain gauge 80, and the differential pressure is measured. ..
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな装置においては、 （１）センターダイアフラム７を組み立てるには、受圧
部１Ｂを二分し、その間にセンターダイアフラム７を挟
んでいるので、受圧部１Ｂの剛性が低くなり、フランジ
２，３の締め付け力により、装置の特性が変化する。 （２）受圧部１Ｂを二分した部分を、周状に溶接した
後、受圧部１Ｂに首部１Ａを溶接しなければならないの
で、組み立て工数が多大となる。 （３）隔液ダイアフラム１２，１３の片側とセンターダ
イアフラム７の両側に封入液１０１，１０２が必要なた
め、封入液が多くなり、温度変化時に内圧の上昇が大き
く装置の特性が悪い。However, in such a device, (1) in order to assemble the center diaphragm 7, the pressure receiving portion 1B is divided into two parts, and the center diaphragm 7 is sandwiched between them. Becomes less rigid, and the tightening force of the flanges 2 and 3 changes the characteristics of the device. (2) Since the portion that divides the pressure receiving portion 1B is welded circumferentially and then the neck portion 1A must be welded to the pressure receiving portion 1B, the number of assembling steps becomes large. (3) Since the enclosed liquids 101 and 102 are required on one side of the diaphragms 12 and 13 and on both sides of the center diaphragm 7, the amount of the enclosed liquid increases, the internal pressure increases largely when the temperature changes, and the device characteristics are poor.
【００１１】本発明は、この問題点を、解決するもので
ある。本発明の目的は、高精度で、かつ、制作し易い、
非対称過大圧保護機構を有する差圧測定装置を提供する
にある。The present invention solves this problem. The object of the present invention is high precision and easy to produce,
Another object of the present invention is to provide a differential pressure measuring device having an asymmetric overpressure protection mechanism.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、センターダイアフラムと半導体圧力セン
サとを具備する差圧測定装置において、ハウジングと、
該ハウジングの一方の側面に設けられ該ハウジングとセ
ンター室を構成し少なくとも測定範囲において該ハウジ
ングの一方の側面に接するセンターダイアフラムと、該
センターダイアフラムと前記一方のハウジング側面を覆
って設けられ該センターダイアフラムと前記ハウジング
の一方の側面と高圧側隔液室を構成する高圧側隔液ダイ
アフラムと、前記ハウジングの他方の側面に設けられ該
ハウジングと低圧側隔液室を構成する低圧側隔液ダイア
フラムと、前記ハウジングに設けられ高圧側に過大圧保
護機構或いは十分な耐圧機能を有する半導体圧力センサ
と、前記ハウジングに設けられ前記センター室と前記低
圧側隔液室とを連通する第１連通孔と、前記ハウジング
に設けられ前記半導体圧力センサの低圧側と前記センタ
室或いは前記低圧側隔液室とを連通する第２連通孔と、
前記ハウジングに設けられ前記半導体圧力センサの高圧
側と前記高圧側隔液室とを連通する第３連通孔と、前記
センター室と前記高圧側隔液室と前記低圧側隔液室と前
記第１，第２，第３連通孔とで構成される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。In order to achieve this object, the present invention provides a differential pressure measuring device including a center diaphragm and a semiconductor pressure sensor, the housing comprising:
A center diaphragm provided on one side surface of the housing to form a center chamber with the housing and in contact with the one side surface of the housing in at least a measurement range; And a high-pressure side diaphragm that forms a high-pressure side separation chamber with one side surface of the housing, and a low-pressure side diaphragm that is provided on the other side surface of the housing and forms a low-pressure side separation chamber with the housing, A semiconductor pressure sensor that is provided in the housing and has an overpressure protection mechanism or a sufficient pressure resistance function on the high pressure side; a first communication hole that is provided in the housing and that communicates the center chamber and the low-pressure side separation chamber; The low pressure side of the semiconductor pressure sensor provided in the housing and the center chamber or the low pressure A second communicating hole communicating with 隔液 chamber,
A third communication hole provided in the housing for communicating the high-pressure side of the semiconductor pressure sensor with the high-pressure side separation chamber, the center chamber, the high-pressure side separation chamber, the low-pressure side separation chamber, and the first , A second and a third communication hole, and a filling liquid filled in each of two chambers formed by the second and third communication holes.
【００１３】[0013]
【作用】以上の構成において、通常の測定状態において
は、高圧側から圧力が作用した場合、高圧側隔液ダイア
フラムに測定圧力が印加されるが、センターダイアフラ
ムはハウジングに密接しているため、封入液の移動は殆
ど無く、測定圧力はそのまま半導体圧力センサに伝達さ
れる。一方、低圧側から測定圧力が作用した場合、低圧
側隔液ダイアフラムに測定圧力が印加されるが、測定圧
力範囲では、センターダイアフラムはハウジングに密接
しているため、封入液の移動は殆ど無く、測定圧力はそ
のまま半導体圧力センサに伝達される。In the above structure, in a normal measurement state, when pressure is applied from the high pressure side, the measurement pressure is applied to the high pressure side diaphragm, but the center diaphragm is closely attached to the housing. There is almost no movement of the liquid, and the measured pressure is directly transmitted to the semiconductor pressure sensor. On the other hand, when the measurement pressure acts from the low pressure side, the measurement pressure is applied to the low pressure side diaphragm, but in the measurement pressure range, since the center diaphragm is in close contact with the housing, there is almost no movement of the enclosed liquid, The measured pressure is directly transmitted to the semiconductor pressure sensor.
【００１４】過大圧が印加された状態においては、高圧
側から過大圧力が作用した場合、高圧側隔液ダイアフラ
ムに過大圧力が印加されるが、センターダイアフラムは
ハウジングに密接しているため、過大圧力はそのまま半
導体圧力センサに伝達される。高圧側隔液ダイアフラム
での保護機能はない。しかし、半導体圧力センサは、高
圧側に過大圧保護機構或いは十分な耐圧機能を有するの
で、半導体圧力センサで過大圧は受け止められる。In the state where the overpressure is applied, when the overpressure is applied from the high pressure side, the overpressure is applied to the high pressure side diaphragm, but since the center diaphragm is in close contact with the housing, the overpressure is applied. Is transmitted to the semiconductor pressure sensor as it is. There is no protection on the high pressure side diaphragm. However, since the semiconductor pressure sensor has an overpressure protection mechanism or a sufficient pressure resistance function on the high pressure side, the semiconductor pressure sensor can receive the overpressure.
【００１５】一方、低圧側から過大圧力が作用した場
合、低圧側隔液ダイアフラムに過大圧力が印加される。
センターダイアフラムはハウジングに密接しているが、
センターダイアフラムの力に打ち勝つ過大圧が印加され
ると、センターダイアフラムが移動し、低圧側隔液ダイ
アフラムが移動して、ハウジングに接する。すると、こ
れ以上の過大圧は半導体圧力センサに印加せず、低圧側
隔液ダイアフラムで保護される。以下、実施例に基づき
詳細に説明する。On the other hand, when the overpressure is applied from the low pressure side, the overpressure is applied to the low pressure side diaphragm.
The center diaphragm is close to the housing,
When an excessive pressure that overcomes the force of the center diaphragm is applied, the center diaphragm moves, and the low-pressure side diaphragm moves and comes into contact with the housing. Then, an overpressure more than this is not applied to the semiconductor pressure sensor, but is protected by the low-pressure side diaphragm. Hereinafter, detailed description will be given based on examples.
【００１６】[0016]
【実施例】図において、図５と同一記号の構成は同一機
能を表わす。以下、図５と相違部分のみ説明する。２１
は、ハウジングである。２２は、ハウジング２１の一方
の側面に設けられ、ハウジング２１とセンター室２３を
構成し、少なくとも測定範囲において、ハウジング２１
の一方の側面に接するセンターダイアフラムである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the figure, the same symbols as those in FIG. 5 represent the same functions. Only parts different from FIG. 5 will be described below. 21
Is the housing. 22 is provided on one side surface of the housing 21 and constitutes the housing 21 and the center chamber 23.
The center diaphragm is in contact with one side surface of the.
【００１７】２４は、センターダイアフラム２２と一方
のハウジング２１の側面を覆って設けられ、センターダ
イアフラム２２とハウジング２１の一方の側面と高圧側
隔液室２５を構成する高圧側隔液ダイアフラムである。
２６は、ハウジング２１の他方の側面に設けられ、ハウ
ジング２１と低圧側隔液室２７を構成する低圧側隔液ダ
イアフラムである。２８は、ハウジング２１に設けら
れ、高圧側に過大圧保護機構２９或いは十分な耐圧機能
を有する半導体圧力センサである。Reference numeral 24 is a high-pressure side diaphragm that is provided to cover the center diaphragm 22 and the side surface of the one housing 21 and forms a high-pressure side separation chamber 25 with the center diaphragm 22 and one side surface of the housing 21.
Reference numeral 26 is a low-pressure side liquid diaphragm which is provided on the other side surface of the housing 21 and forms a low-pressure side liquid chamber 27 with the housing 21. Reference numeral 28 denotes an overpressure protection mechanism 29 provided on the housing 21 or a semiconductor pressure sensor having a sufficient pressure resistance function on the high pressure side.
【００１８】過大圧保護機構２９は、例えば、図２に示
す如くして構成する。図２において、２９１は測定ダイ
アフラム、２９２は測定ダイアフラム１に一面が接続さ
れたシリコン基板である。２９３はシリコン基板２９２
に基準室２９４を形成する凹部である。２９５はシリコ
ン基板２９２に設けられ、基準室２９４に基準圧を導入
する導圧孔である。The overpressure protection mechanism 29 is constructed, for example, as shown in FIG. In FIG. 2, 291 is a measurement diaphragm, and 292 is a silicon substrate whose one surface is connected to the measurement diaphragm 1. 293 is a silicon substrate 292
It is a concave portion that forms a reference chamber 294 in the. Reference numeral 295 is a pressure guide hole provided in the silicon substrate 292 for introducing a reference pressure into the reference chamber 294.
【００１９】２９６は測定ダイアフラム１に設けられた
ストレインゲージである。而して、基準室２９４は薄膜
状に構成される。このため、高圧側からの過大圧力に対
しては測定ダイアフラム１は、僅かしか変位せずシリコ
ン基板２９２により保護される。すなわち、過大圧保護
機構２９が構成される。３１は、ハウジング２１に設け
られ、センター室２３と低圧側隔液室２７とを連通する
第１連通孔である。Reference numeral 296 is a strain gauge provided on the measuring diaphragm 1. Thus, the reference chamber 294 has a thin film shape. Therefore, the measuring diaphragm 1 is slightly displaced by an excessive pressure from the high pressure side and is protected by the silicon substrate 292. That is, the overpressure protection mechanism 29 is configured. Reference numeral 31 is a first communication hole that is provided in the housing 21 and connects the center chamber 23 and the low-pressure side liquid chamber 27.
【００２０】３２は、ハウジング２１に設けられ、半導
体圧力センサ２８の低圧側と第１連通孔３１とを連通す
る第２連通孔である。３３はハウジング２１に設けられ
半導体圧力センサ２８の高圧側と高圧側隔液室２５とを
連通する第３連通孔である。１０１，１０２はセンター
室２３と高圧側隔液室２５と低圧側隔液室２７と第１，
第２，第３連通孔３１，３２，３３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。Reference numeral 32 is a second communication hole which is provided in the housing 21 and which connects the low pressure side of the semiconductor pressure sensor 28 and the first communication hole 31. A third communication hole 33 is provided in the housing 21 and connects the high-pressure side of the semiconductor pressure sensor 28 and the high-pressure side liquid separating chamber 25. Reference numerals 101 and 102 denote a center chamber 23, a high-pressure side separation chamber 25, a low-pressure side separation chamber 27, and
The filled liquid is filled in each of two chambers including the second and third communication holes 31, 32, and 33.
【００２１】以上の構成において、 （１）通常の測定状態においては、高圧側から圧力が作
用した場合、高圧側隔液ダイアフラム２４に測定圧力が
印加されるが、センターダイアフラム２２はハウジング
１に密接しているため、封入液１０１の移動は殆ど無
く、測定圧力はそのまま半導体圧力センサ２８に伝達さ
れる。一方、低圧側から測定圧力が作用した場合、低圧
側隔液ダイアフラム２７に測定圧力が印加されるが、測
定圧力範囲では、センターダイアフラム２２はハウジン
グ１に密接しているため、封入液１０２の移動は殆ど無
く、測定圧力はそのまま半導体圧力センサ２８に伝達さ
れる。In the above construction, (1) In a normal measurement state, when pressure is applied from the high pressure side, the measurement pressure is applied to the high pressure side diaphragm 24, but the center diaphragm 22 is in close contact with the housing 1. Therefore, the filled liquid 101 hardly moves, and the measured pressure is transmitted to the semiconductor pressure sensor 28 as it is. On the other hand, when the measurement pressure is applied from the low pressure side, the measurement pressure is applied to the low pressure side diaphragm 27, but in the measurement pressure range, the center diaphragm 22 is in close contact with the housing 1, so that the enclosed liquid 102 moves. There is almost no, and the measured pressure is directly transmitted to the semiconductor pressure sensor 28.
【００２２】（２） 過大圧が印加された状態において
は、高圧側から過大圧力が作用した場合、高圧側隔液ダ
イアフラム２４に過大圧力が印加されるが、センターダ
イアフラム２２はハウジング１に密接しているため、過
大圧力はそのまま半導体圧力センサ２８に伝達される。
高圧側隔液ダイアフラム２４での保護機能はない。しか
し、半導体圧力センサ２８は、高圧側に過大圧保護機構
２９或いは十分な耐圧機能を有するので、半導体圧力セ
ンサ２８で過大圧は受け止められる。(2) While the overpressure is applied, when the overpressure is applied from the high pressure side, the overpressure is applied to the high pressure side diaphragm 24, but the center diaphragm 22 is in close contact with the housing 1. Therefore, the excessive pressure is directly transmitted to the semiconductor pressure sensor 28.
There is no protection on the high pressure side diaphragm 24. However, since the semiconductor pressure sensor 28 has an overpressure protection mechanism 29 on the high pressure side or a sufficient pressure resistance function, the semiconductor pressure sensor 28 can receive the overpressure.
【００２３】一方、低圧側から過大圧力が作用した場
合、低圧側隔液ダイアフラム２６に過大圧力が印加され
る。センターダイアフラム２２はハウジング１に密接し
ているが、センターダイアフラム２２の力に打ち勝つ過
大圧が印加されると、センターダイアフラム２２が移動
し、低圧側隔液ダイアフラム２６が移動して、ハウジン
グ１に接する。すると、これ以上の過大圧は半導体圧力
センサ２８に印加せず、低圧側隔液ダイアフラム２６で
保護される。On the other hand, when the overpressure is applied from the low pressure side, the overpressure is applied to the low pressure side diaphragm 26. The center diaphragm 22 is in close contact with the housing 1, but when an overpressure that overcomes the force of the center diaphragm 22 is applied, the center diaphragm 22 moves and the low-pressure side diaphragm 26 moves to contact the housing 1. .. Then, the excessive pressure beyond this is not applied to the semiconductor pressure sensor 28, and is protected by the low-pressure side diaphragm 26.
【００２４】この結果、 （１）測定範囲内で封入液１０１，１０２の移動が殆ど
無いため、隔液ダイアフラム２５，２６の圧力ドロップ
がなく、高精度な測定が可能となる。 （２）ハウジング２１を二分割しなくて良いので、ハウ
ジング２１の剛性が高くなりフランジ２，３の締め付け
等に対する装置の特性が向上する。 （３）ハウジング２１は、受圧部と首部とに分ける必要
はなく、一体にでき、組み立て工数が低下し、コストが
安価となる。 （４）封入液１０１，１０２が低減出来、温度特性が向
上出来る。 （５）部品点数の少ない簡単な構造で、非対称過大圧保
護機構が実現できる。As a result, (1) Since the enclosed liquids 101 and 102 hardly move within the measurement range, there is no pressure drop in the diaphragms 25 and 26, and highly accurate measurement is possible. (2) Since the housing 21 does not have to be divided into two parts, the rigidity of the housing 21 is increased, and the characteristics of the device for tightening the flanges 2 and 3 are improved. (3) The housing 21 does not need to be divided into a pressure receiving portion and a neck portion, and can be integrated, the number of assembling steps is reduced, and the cost is low. (4) The filled liquids 101 and 102 can be reduced and the temperature characteristics can be improved. (5) An asymmetric overpressure protection mechanism can be realized with a simple structure having a small number of parts.
【００２５】図３は本発明の他の実施例の要部構成説明
図である。本実施例において、４１は、ハウジング２１
に設けられ、センタ室２３のハウジング側側壁に設けら
れたスリ割溝である。４２は、ハウジング２１に設けら
れ、スリ割溝４１と低圧側隔液室２７を連通する第１連
通孔である。４３は、ハウジング２１に設けられ、半導
体圧力センサ２８の低圧側とスリ割溝４１とを連通する
第２連通孔である。本実施例においては、衝撃波による
センサの破壊を防止出来る。FIG. 3 is an explanatory view of the essential structure of another embodiment of the present invention. In this embodiment, 41 is the housing 21.
Is a slot groove provided on the side wall of the center chamber 23 on the housing side. Reference numeral 42 is a first communication hole that is provided in the housing 21 and that connects the slit groove 41 and the low-pressure side liquid chamber 27. A second communication hole 43 is provided in the housing 21 and connects the low pressure side of the semiconductor pressure sensor 28 and the slit groove 41. In this embodiment, it is possible to prevent the sensor from being damaged by the shock wave.
【００２６】図４は本発明の他の実施例の要部構成説明
図である。本実施例において、５１は、ハウジング２１
に設けられ、センタ室２３と低圧側隔液室２７を連通す
る第１連通孔である。５２は、ハウジング２１に設けら
れ、半導体圧力センサ２８の低圧側とセンタ室２３とを
連通する第２連通孔である。５３は、センタ室２３と第
１連通孔との接合部に設けられた円錐溝である。５４
は、センタ室２３と第２連通孔との接合部に設けられた
円錐溝である。FIG. 4 is an explanatory view of the essential structure of another embodiment of the present invention. In this embodiment, 51 is the housing 21.
Is a first communicating hole that is provided in the center chamber 23 and connects the center chamber 23 and the low-pressure side partition chamber 27. Reference numeral 52 is a second communication hole that is provided in the housing 21 and connects the low pressure side of the semiconductor pressure sensor 28 and the center chamber 23. Reference numeral 53 is a conical groove provided at the joint between the center chamber 23 and the first communication hole. 54
Is a conical groove provided at the joint between the center chamber 23 and the second communication hole.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、センタ
ーダイアフラムと半導体圧力センサとを具備する差圧測
定装置において、ハウジングと、該ハウジングの一方の
側面に設けられ該ハウジングとセンター室を構成し少な
くとも測定範囲において該ハウジングの一方の側面に接
するセンターダイアフラムと、該センターダイアフラム
と前記一方のハウジング側面を覆って設けられ該センタ
ーダイアフラムと前記ハウジングの一方の側面と高圧側
隔液室を構成する高圧側隔液ダイアフラムと、前記ハウ
ジングの他方の側面に設けられ該ハウジングと低圧側隔
液室を構成する低圧側隔液ダイアフラムと、前記ハウジ
ングに設けられ高圧側に過大圧保護機構或いは十分な耐
圧機能を有する半導体圧力センサと、前記ハウジングに
設けられ前記センター室と前記低圧側隔液室とを連通す
る第１連通孔と、前記ハウジングに設けられ前記半導体
圧力センサの低圧側と前記センタ室或いは前記低圧側隔
液室とを連通する第２連通孔と、前記ハウジングに設け
られ前記半導体圧力センサの高圧側と前記低圧側隔液室
とを連通する第３連通孔と、前記センター室と前記高圧
側隔液室と前記高圧側隔液室と前記第１，第２，第３連
通孔とで構成される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。As described above, according to the present invention, in the differential pressure measuring device including the center diaphragm and the semiconductor pressure sensor, the housing and the housing and the center chamber are provided on one side surface of the housing. A center diaphragm that contacts one side surface of the housing in at least the measurement range, and a center diaphragm and one side surface of the housing are provided to cover the side surface of the housing and the one side surface of the housing to form a high-pressure side liquid chamber. A high-pressure side diaphragm, a low-pressure side diaphragm that is provided on the other side surface of the housing and forms a low-pressure side chamber with the housing, and a high-pressure side overpressure protection mechanism or sufficient pressure resistance provided on the housing. A semiconductor pressure sensor having a function and the sensor provided in the housing. -First communication hole that communicates the chamber with the low-pressure side separation chamber, and second communication hole that communicates with the low-pressure side of the semiconductor pressure sensor and the center chamber or the low-pressure side separation chamber, which is provided in the housing. A third communication hole provided in the housing for communicating the high-pressure side of the semiconductor pressure sensor with the low-pressure side separation chamber; the center chamber; the high-pressure side separation chamber; the high-pressure side separation chamber; A differential pressure measuring device is provided, which is provided with an enclosed liquid that is enclosed in each of two chambers that are composed of the first, second, and third communication holes.
【００２８】この結果、 （１）測定範囲内で封入液の移動が殆ど無いため、隔液
ダイアフラムの圧力ドロップがなく、高精度な測定が可
能となる。 （２）ハウジングを二分割しなくて良いので、ハウジン
グの剛性が高くなりフランジの締め付け等に対する装置
の特性が向上する。 （３）ハウジングは、受圧部と首部とに分ける必要はな
く、一体にでき、組み立て工数が低下し、コストが安価
となる。 （４）封入液が低減出来、温度特性が向上出来る。 （５）部品点数の少ない簡単な構造で、非対称過大圧保
護機構が実現できる。As a result, (1) Since the enclosed liquid hardly moves within the measurement range, there is no pressure drop in the diaphragm and high precision measurement is possible. (2) Since the housing does not have to be divided into two, the rigidity of the housing is increased and the characteristics of the device for tightening the flange and the like are improved. (3) The housing does not need to be divided into the pressure receiving portion and the neck portion, and can be integrated, the number of assembling steps is reduced, and the cost is low. (4) The enclosed liquid can be reduced and the temperature characteristics can be improved. (5) An asymmetric overpressure protection mechanism can be realized with a simple structure having a small number of parts.
【００２９】従って、本発明によれば、高精度で、か
つ、制作し易い、非対称過大圧保護機構を有する差圧測
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 having an asymmetric overpressure protection mechanism which is highly accurate and easy to manufacture.
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a main part configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】図１の要部詳細説明図である。FIG. 2 is a detailed explanatory diagram of a main part of FIG.
【図３】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図４】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
【図５】従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a configuration of a conventional example that is generally used in the past.
１…ハウジング ２…高圧側フランジ ３…低圧側フランジ ４…導入口 ５…導入口 ６…圧力測定室 ６Ａ…バックプレ―ト ６Ｂ…バックプレ―ト ９…支持体 １０…圧力導入室 １１…圧力導入室 ２１…ハウジング ２２…センタダイアフラム ２３…センタ室 ２４…隔液ダイアフラム ２５…高圧側隔液室 ２６…隔液ダイアフラム ２７…低圧側隔液室 ２８…半導体圧力センサ ２９…過大圧保護機構 ２９１…測定ダイアフラム ２９２…シリコン基板 ２９３…凹部 ２９４…基準室 ２９５…導圧孔 ２９６…ピエゾ抵抗素子 ３１…第１連通孔 ３２…第２連通孔 ３３…第３連通孔 ４１…スリ割溝 ４２…第１連通孔 ４３…第２連通孔 ５１…第１連通孔 ５２…第２連通孔 ５３…円錐溝 ５４…円錐溝 １０１…封入液 １０２…封入液 1 ... Housing 2 ... High-pressure side flange 3 ... Low-pressure side flange 4 ... Inlet port 5 ... Inlet port 6 ... Pressure measuring chamber 6A ... Back plate 6B ... Back plate 9 ... Support 10 ... Pressure introducing chamber 11 ... Pressure Introduction chamber 21 ... Housing 22 ... Center diaphragm 23 ... Center chamber 24 ... Separating diaphragm 25 ... High-pressure side separating chamber 26 ... Separating diaphragm 27 ... Low-pressure side separating chamber 28 ... Semiconductor pressure sensor 29 ... Overpressure protection mechanism 291 ... Measurement diaphragm 292 ... Silicon substrate 293 ... Recessed portion 294 ... Reference chamber 295 ... Pressure guide hole 296 ... Piezoresistive element 31 ... First communication hole 32 ... Second communication hole 33 ... Third communication hole 41 ... Slotted groove 42 ... First Communication hole 43 ... second communication hole 51 ... first communication hole 52 ... second communication hole 53 ... conical groove 54 ... conical groove 101 ... filled liquid 102 ... filled liquid
Claims (1)
とを具備する差圧測定装置において、 ハウジングと、 該ハウジングの一方の側面に設けられ該ハウジングとセ
ンター室を構成し少なくとも測定範囲において該ハウジ
ングの一方の側面に接するセンターダイアフラムと、 該センターダイアフラムと前記一方のハウジング側面を
覆って設けられ該センターダイアフラムと前記ハウジン
グの一方の側面と高圧側隔液室を構成する高圧側隔液ダ
イアフラムと、 前記ハウジングの他方の側面に設けられ該ハウジングと
低圧側隔液室を構成する低圧側隔液ダイアフラムと、 前記ハウジングに設けられ高圧側に過大圧保護機構或い
は十分な耐圧機能を有する半導体圧力センサと、 前記ハウジングに設けられ前記センター室と前記低圧側
隔液室とを連通する第１連通孔と、 前記ハウジングに設けられ前記半導体圧力センサの低圧
側と前記センタ室或いは前記低圧側隔液室とを連通する
第２連通孔と、 前記ハウジングに設けられ前記半導体圧力センサの高圧
側と前記高圧側隔液室とを連通する第３連通孔と、 前記センター室と前記高圧側隔液室と前記低圧側隔液室
と前記第１，第２，第３連通孔とで構成される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。1. A differential pressure measuring device comprising a center diaphragm and a semiconductor pressure sensor, comprising: a housing; and a housing provided on one side surface of the housing to form a center chamber with at least one of the housings in at least a measurement range. A center diaphragm in contact with a side surface, a high-pressure side diaphragm that covers the center diaphragm and the side surface of the one housing, and forms a high-pressure side separation chamber with the one side surface of the center diaphragm and the housing; A low-pressure side diaphragm that is provided on the other side surface and forms a low-pressure side separation chamber with the housing; a semiconductor pressure sensor that is provided on the housing and has an overpressure protection mechanism or a sufficient pressure resistance function on the high-pressure side; Is provided in the center chamber and the low-pressure side liquid chamber A first communication hole that communicates with the second pressure sensor; a second communication hole that is provided in the housing and that communicates the low-pressure side of the semiconductor pressure sensor with the center chamber or the low-pressure side separation chamber; and the semiconductor pressure sensor provided in the housing. Third communication hole that connects the high-pressure side and the high-pressure side liquid chamber, the center chamber, the high-pressure side liquid chamber, the low-pressure side liquid chamber, and the first, second, and third communication holes. 2. A differential pressure measuring device, comprising: a filling liquid filled in each of two chambers configured by
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3307782A JP2988077B2 (en) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Differential pressure measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3307782A JP2988077B2 (en) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Differential pressure measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142077A true JPH05142077A (en) | 1993-06-08 |
| JP2988077B2 JP2988077B2 (en) | 1999-12-06 |
Family
ID=17973198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3307782A Expired - Lifetime JP2988077B2 (en) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Differential pressure measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2988077B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6796185B2 (en) | 2002-08-30 | 2004-09-28 | Yokogawa Electric Corporation | Differential pressure/pressure transmitter |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP3307782A patent/JP2988077B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6796185B2 (en) | 2002-08-30 | 2004-09-28 | Yokogawa Electric Corporation | Differential pressure/pressure transmitter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2988077B2 (en) | 1999-12-06 |
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