JPH05187948A - Measuring device of differential pressure - Google Patents
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- JPH05187948A JPH05187948A JP243492A JP243492A JPH05187948A JP H05187948 A JPH05187948 A JP H05187948A JP 243492 A JP243492 A JP 243492A JP 243492 A JP243492 A JP 243492A JP H05187948 A JPH05187948 A JP H05187948A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、入出力特性が向上され
且つ小型化が図れ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 improved input / output characteristics and reduced size.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３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. 3 is an explanatory view of the configuration of a conventional example which has been generally used, for example, in the Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-1816.
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. A high-pressure side flange 2 and a low-pressure side flange 3 are fixed on both sides of the housing 1 by welding or the like, and the high-pressure fluid inlet port 4 of the pressure P H to be measured and a low pressure of the pressure P L are fixed to both the flanges 2 and 3. A fluid inlet 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. Impurities such as boron are selectively diffused on one surface of the silicon substrate to form four strain gauges 80, 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。而して、高圧側或いは低圧側から過大
圧が印加された場合には、隔液ダイアフラム１２、或い
は１３がバックプレート１０Ａ，１１Ａに接して圧力セ
ンサ部分に過大圧が印加されるのを保護している。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. .. Thus, when an overpressure is applied from the high pressure side or the low pressure side, the diaphragm diaphragm 12 or 13 contacts the back plates 10A, 11A to protect the pressure sensor from being applied with the overpressure. ing.
【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）高圧側或いは低圧側から過大圧が印加された場合
の２方向に対して圧力センサ部分を保護する様にしてい
るが、圧力センサが一方向からの過大圧保護機構或いは
十分な耐圧機能を有する場合には、装置としては他方向
からの過大圧保護機構のみ有すればよい。 （２）両方向からの保護機能を確保するために，測定範
囲内に於いても、センターダイアフラム７が移動し，そ
れに伴う隔液ダイアフラム１２，１３の移動により入力
圧がドロップし、入出力特性が悪化する。However, in such a device, (1) the pressure sensor portion is protected in two directions when an overpressure is applied from the high pressure side or the low pressure side. However, when the pressure sensor has an overpressure protection mechanism from one direction or a sufficient pressure resistance function, the device only needs to have an overpressure protection mechanism from the other direction. (2) In order to secure the protection function from both directions, the center diaphragm 7 moves even within the measuring range, and the input pressure drops due to the movement of the diaphragm diaphragms 12 and 13 accompanying it, resulting in an input / output characteristic. Getting worse.
【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、入出力特性が向上され且つ小型
化が図れる差圧測定装置を提供するにある。The present invention solves this problem. An object of the present invention is to provide a differential pressure measuring device which has improved input / output characteristics and can be downsized.
【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、センターボディ
と、該センターボディの両側面にそれぞれ設けられ該セ
ンターボディとセンター室を形成し少なくとも測定範囲
下では該センターボディの側面と一面が密接する２枚の
センターダイアフラムと、該センターダイアフラムの他
面の周縁部で一面が接続され該センターダイアフラムの
他面とセンター封液室を形成する２個のボディと、該ボ
ディの他面にそれぞれ設けられ該ボディと隔液室を形成
する２枚の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、前記隔液室の一方と前記セン
ター封液室と前記半導体圧力センサの高圧側とを連通す
る第１連通孔と、前記隔液室の他方と前記センター室と
前記半導体圧力センサの低圧側とを連通する第２連通孔
と、前記センター室と前記センター封液室と前記隔液室
と前記半導体圧力センサと前記第１，第２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, which is provided on a center body and both side surfaces of the center body. And two center diaphragms that form a center chamber with the center body and one surface of which is in close contact with at least one side surface of the center body, and one surface of which is connected at the peripheral portion of the other surface of the center diaphragm. Two bodies that form a center liquid sealing chamber with the other surface, two diaphragms that are provided on the other surface of the body and that form a liquid separating chamber with the body, and a high pressure side that is provided in the housing. A semiconductor pressure sensor having an overpressure protection mechanism or a sufficient pressure resistance function, one of the partition chambers, the center sealing chamber, and A first communication hole that communicates with the high pressure side of the conductor pressure sensor, a second communication hole that communicates the other of the partition chambers, the center chamber and the low pressure side of the semiconductor pressure sensor, the center chamber and the center. Differential pressure measurement, comprising: a liquid-sealing chamber, the liquid-separating chamber, the semiconductor pressure sensor, and sealed liquids sealed in two chambers each including the first and second communication holes. The device is configured.
【００１３】[0013]
【作用】以上の構成において、通常の測定範囲内の状態
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、センター封液室
に伝達され、センター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センターボディに密接
しているため、センターダイアフラムは変位することが
無い。従って、封入液の移動は無く、隔液ダイアフラム
も変位せず、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, when the pressure is applied from the high pressure side in the normal measurement range, the measurement pressure is applied to the high pressure side diaphragm and is transmitted to the center sealing liquid chamber, and is transmitted to the center diaphragm. Although the measurement pressure is applied, the center diaphragm is in close contact with the center body, so that the center diaphragm is not displaced. Therefore, there is no movement of the enclosed liquid, the diaphragm of the diaphragm is not displaced, and the measured pressure is directly transmitted to the semiconductor pressure sensor.
【００１４】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、セ
ンター室に伝達され、センターダイアフラムの内側に、
測定圧が印加されるが、センターダイアフラムは、ある
一定の力でセンターボディに密着している為、測定範囲
下では変位しない。従って、封入液の移動は無く、隔液
ダイアフラムも変位せず、測定圧力はそのまま半導体圧
力センサに伝達される。On the other hand, when the measuring pressure is applied from the low pressure side, the measuring pressure is applied to the low pressure side diaphragm and is transmitted to the center chamber.
A measurement pressure is applied, but the center diaphragm does not displace in the measurement range because it is in close contact with the center body with a certain force. Therefore, there is no movement of the enclosed liquid, the diaphragm of the diaphragm is not displaced, and the measured pressure is directly transmitted to the semiconductor pressure sensor.
【００１５】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、センター封液室に伝達され、
センター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センターボディに密接しているた
め、センターダイアフラムは変位することが無い。従っ
て、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 and is transmitted to the center liquid sealing chamber.
Although an excessive pressure is applied to the center diaphragm, the center diaphragm is in close contact with the center body, so that the center diaphragm is not displaced. Therefore, the excessive pressure is directly transmitted to the semiconductor pressure sensor. 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.
【００１６】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、セ
ンター室に伝達され、センターダイアフラムの内側に、
測定圧が印加されるが、センターダイアフラムは、ある
一定の力でセンターボディに密着している為、密着力に
打ち勝つ過大圧が作用すると、センターダイアフラムが
変位する。従って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 and is transmitted to the center chamber to the inside of the center diaphragm.
Although the measurement pressure is applied, the center diaphragm is in close contact with the center body with a certain constant force. Therefore, when an excessive pressure that overcomes the close contact force acts, the center diaphragm is displaced. Therefore, the low-pressure side diaphragm moves,
Touch 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.
【００１７】[0017]
【実施例】図において、図３と同一記号の構成は同一機
能を表わす。以下、図３と相違部分のみ説明する。２１
は、センターボディである。２２，２３は、センターボ
ディ２１の両側面にそれぞれ設けられ、センターボディ
２１とセンター室２４，２５を形成し、少なくとも測定
範囲下では、センターボディ２１の側面と一面が密接す
る２枚の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. 3 represent the same functions. Only parts different from FIG. 3 will be described below. 21
Is the center body. 22 and 23 are respectively provided on both side surfaces of the center body 21 to form the center body 21 and the center chambers 24 and 25, and two center diaphragms whose one side and one side are in close contact with each other at least under the measurement range. Is.
【００１８】２６，２７は、センターダイアフラム２
２，２３の他面の周縁部で、一面が接続され、センター
ダイアフラム２２，２３の他面とセンター封液室２８，
２９を形成する２個のボディである。３１，３２は、ボ
ディ２６，２７の他面にそれぞれ設けられ、ボディ２
６，２７と隔液室３３，３４を形成する２枚の隔液ダイ
アフラムである。３５は、ハウジング１に設けられ、高
圧側に過大圧保護機構３６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 numerals 26 and 27 denote center diaphragms 2.
One surface is connected at the peripheral portion of the other surface of 2, 23, and the other surface of the center diaphragms 22, 23 and the center liquid sealing chamber 28,
Two bodies forming 29. 31 and 32 are provided on the other surfaces of the bodies 26 and 27, respectively.
6 and 27 and the liquid separating chambers 33 and 34. Reference numeral 35 is a semiconductor pressure sensor provided on the housing 1 and having an overpressure protection mechanism 36 on the high pressure side or a sufficient pressure resistance function.
【００１９】過大圧保護機構３６は、例えば、図２に示
す如くして構成する。図２において、３６１は測定ダイ
アフラム、３６２は測定ダイアフラム３６１に一面が接
続されたシリコン基板である。３６３はシリコン基板３
６２に基準室３６４を形成する凹部である。３６５はシ
リコン基板３６２に設けられ、基準室３６４に基準圧を
導入する導圧孔である。The overpressure protection mechanism 36 is constructed, for example, as shown in FIG. In FIG. 2, 361 is a measurement diaphragm, and 362 is a silicon substrate whose one surface is connected to the measurement diaphragm 361. 363 is a silicon substrate 3
62 is a recess forming a reference chamber 364. Reference numeral 365 is a pressure guide hole provided in the silicon substrate 362 and introducing a reference pressure into the reference chamber 364.
【００２０】３６６は測定ダイアフラム３６１に設けら
れたストレインゲージである。而して、基準室３６４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３６１は、僅かしか変位せ
ずシリコン基板３６２により保護される。すなわち、過
大圧保護機構３６が構成される。３７は、隔液室３３と
センター封液室２８，２９と半導体圧力センサ３５の高
圧側とを連通する第１連通孔である。３８は、隔液室３
４とセンター室２４，２５と半導体圧力センサ３５の低
圧側とを連通する第２連通孔である。１０１，１０２
は、センター室２４，２５とセンター封液室２８，２９
と隔液室３３，３４と半導体圧力センサ３５と第１，第
２連通孔３７，３８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 366 is a strain gauge provided on the measurement diaphragm 361. Thus, the reference chamber 364 has a thin film shape. Therefore, the measuring diaphragm 361 is slightly displaced by the excessive pressure from the high pressure side and is protected by the silicon substrate 362. That is, the overpressure protection mechanism 36 is configured. Reference numeral 37 is a first communication hole that connects the liquid separating chamber 33, the center liquid sealing chambers 28 and 29, and the high-pressure side of the semiconductor pressure sensor 35. 38 is the separation chamber 3
4 is a second communication hole that communicates the center chambers 24 and 25 with the low-pressure side of the semiconductor pressure sensor 35. 101, 102
Are the center chambers 24 and 25 and the center liquid sealing chambers 28 and 29.
And the liquid chambers 33 and 34, the semiconductor pressure sensor 35, and the first and second communication holes 37 and 38, respectively.
【００２１】[0021]
【作用】以上の構成において、（１）通常の測定範囲内
の状態においては、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３１に測定圧力が印加され、セン
ター封液室２８、２９に伝達され、センターダイアフラ
ム２２，２３に測定圧力が印加されるが、センターダイ
アフラム２２，２３はセンターボディ２１に密接してい
るため、センターダイアフラム２２，２３は変位するこ
とが無い。従って、封入液１０１の移動は無く、隔液ダ
イアフラム３１も変位せず、測定圧力はそのまま半導体
圧力センサ３５に伝達される。In the above construction, (1) In the normal measurement range, when pressure is applied from the high pressure side, the measurement pressure is applied to the high pressure side diaphragm 31 and the center liquid sealing chambers 28, 29 are provided. And the measured pressure is applied to the center diaphragms 22 and 23, but since the center diaphragms 22 and 23 are in close contact with the center body 21, the center diaphragms 22 and 23 are not displaced. Therefore, the enclosed liquid 101 does not move, the diaphragm 31 is not displaced, and the measured pressure is transmitted to the semiconductor pressure sensor 35 as it is.
【００２２】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３２に測定圧力が印加さ
れ、センター室２４，２５に伝達され、センターダイア
フラム２２，２３の内側に、測定圧が印加されるが、セ
ンターダイアフラム２２，２３は、ある一定の力でセン
ターボディ２１に密着している為、測定範囲下では変位
しない。従って、封入液１０２の移動は無く、隔液ダイ
アフラム３２も変位せず、測定圧力はそのまま半導体圧
力センサ３５に伝達される。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 32, is transmitted to the center chambers 24 and 25, and is applied to the inside of the center diaphragms 22 and 23. However, since the center diaphragms 22 and 23 are in close contact with the center body 21 with a certain constant force, they are not displaced within the measurement range. Therefore, the filled liquid 102 does not move, the diaphragm 32 is not displaced, and the measured pressure is directly transmitted to the semiconductor pressure sensor 35.
【００２３】（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３１に過大圧力が印加され、センター封液室
２８，２９に伝達され、センターダイアフラム２２，２
３に過大圧力が印加されるが、センターダイアフラム２
２，２３はセンターボディ２１に密接しているため、セ
ンターダイアフラム２２，２３は変位することが無い。
従って、過大圧力はそのまま半導体圧力センサ３５に伝
達される。高圧側隔液ダイアフラム３１での保護機能は
ない。しかし、半導体圧力センサ３５は、高圧側に過大
圧保護機構３６或いは十分な耐圧機能を有するので、半
導体圧力センサ３５で過大圧は受け止められる。(2) In a 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 31 and is transmitted to the center liquid sealing chambers 28 and 29. Center diaphragm 22,2
Excessive pressure is applied to 3 but center diaphragm 2
Since 2 and 23 are in close contact with the center body 21, the center diaphragms 22 and 23 are not displaced.
Therefore, the excessive pressure is transmitted to the semiconductor pressure sensor 35 as it is. There is no protection function in the high pressure side diaphragm 31. However, since the semiconductor pressure sensor 35 has an overpressure protection mechanism 36 on the high pressure side or a sufficient pressure resistance function, the semiconductor pressure sensor 35 can receive the overpressure.
【００２４】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３２に過大圧力が印加さ
れ、センター室２４，２５に伝達され、センターダイア
フラム２２，２３の内側に、測定圧が印加されるが、セ
ンターダイアフラム２２，２３は、ある一定の力でセン
ターボディ２１に密着している為、密着力に打ち勝つ過
大圧が作用すると、センターダイアフラム２２，２３が
変位する。従って低圧側隔液ダイアフラム３２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３５に印加せず、低圧側隔液ダイア
フラム３２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 32, is transmitted to the center chambers 24 and 25, and the measurement pressure is applied to the inside of the center diaphragms 22 and 23. However, since the center diaphragms 22 and 23 are in close contact with the center body 21 with a certain force, the center diaphragms 22 and 23 are displaced when an excessive pressure that overcomes the close contact force acts. Therefore, the low-pressure side diaphragm 32 moves and comes into contact with the housing 1. Then, the excessive pressure beyond this is not applied to the semiconductor pressure sensor 35, but is protected by the low-pressure side diaphragm 32.
【００２５】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３１，３２の圧力ドロップ
がなく、高精度な測定が可能となる。 （２）低圧側からの過大圧印加時には低圧側隔液室３４
の封入液１０２の移動をセンターダイアフラム２２，２
３で吸収しなければならないが、本装置では、２枚のセ
ンターダイアフラム２２，２３で吸収するために、１枚
の吸収量は従来例の１／２で良く、センターダイアフラ
ム２２，２３を小さく出来る。従って、装置を小型化で
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 31 and 32, and highly accurate measurement is possible. (2) When an excessive pressure is applied from the low pressure side, the low pressure side partition chamber 34
The movement of the enclosed liquid 102 in the center diaphragms 22, 2
3 must be absorbed, but in this device, since the two center diaphragms 22 and 23 absorb, the absorption amount of one sheet is half that of the conventional example, and the center diaphragms 22 and 23 can be made smaller. .. Therefore, the device can be downsized.
【００２６】[0026]
【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、センターボディと、該センターボディ
の両側面にそれぞれ設けられ該センターボディとセンタ
ー室を形成し少なくとも測定範囲下では該センターボデ
ィの側面と一面が密接する２枚のセンターダイアフラム
と、該センターダイアフラムの他面の周縁部で一面が接
続され該センターダイアフラムの他面とセンター封液室
を形成する２個のボディと、該ボディの他面にそれぞれ
設けられ該ボディと隔液室を形成する２枚の隔液ダイア
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、前記隔液室の一方と前記センター封液室と前記半導
体圧力センサの高圧側とを連通する第１連通孔と、前記
隔液室の他方と前記センター室と前記半導体圧力センサ
の低圧側とを連通する第２連通孔と、前記センター室と
前記センター封液室と前記隔液室と前記半導体圧力セン
サと前記第１，第２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 a differential pressure measuring device having a center diaphragm and a semiconductor pressure sensor, the center body and the center body and the center body which are respectively provided on both side surfaces of the center body are provided. Two center diaphragms that form a chamber and one surface of which is in close contact with the side surface of the center body at least under the measurement range, and one surface is connected at the peripheral edge of the other surface of the center diaphragm, and the other surface of the center diaphragm and the center sealing liquid Two bodies that form a chamber, two diaphragms that are respectively provided on the other surface of the body and that form a liquid chamber with the body, and an excessive pressure protection mechanism on the high pressure side that is provided on the housing Of the semiconductor pressure sensor having a high pressure resistance function, one of the partition chamber, the center sealing chamber and the semiconductor pressure sensor Side, a second communication hole that communicates the other of the liquid separating chambers, the center chamber, and the low-pressure side of the semiconductor pressure sensor, the center chamber, the center liquid sealing chamber, and A differential pressure measuring device is provided, which comprises: a liquid separating chamber, the semiconductor pressure sensor, and a filling liquid filled in each of two chambers formed of the first and second communication holes.
【００２７】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）低圧側からの過大圧印加時には低圧側隔液室の封
入液の移動をセンターダイアフラムで吸収しなければな
らないが、本装置では、２枚のセンターダイアフラムで
吸収するために、１枚の吸収量は従来例の１／２で良
く、センターダイアフラムを小さく出来る。従って、装
置を小型化できる。As a result, (1) Since the enclosed liquid hardly moves within the measurement range, there is no pressure drop of the diaphragm and high precision measurement is possible. (2) When an excessive pressure is applied from the low pressure side, the movement of the enclosed liquid in the low pressure side separation chamber must be absorbed by the center diaphragm, but this device absorbs the movement of the enclosed liquid by two center diaphragms. The amount of absorption is half that of the conventional example, and the center diaphragm can be made small. Therefore, the device can be downsized.
【００２８】従って、本発明によれば、入出力特性が向
上され且つ小型化が図れ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 improved input / output characteristics and reduced size.
【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】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. 3 is a diagram illustrating 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…センターボディ ２２…センタダイアフラム ２３…センターダイアフラム ２４…センター室 ２５…センター室 ２６…ボディ ２７…ボディ ２８…センター封液室 ２９…センター封液室 ３１…隔液ダイアフラム ３２…隔液ダイアフラム ３３…隔液室 ３４…隔液室 ３５…半導体圧力センサ ３６…過大圧保護機構 ３６１…測定ダイアフラム ３６２…シリコン基板 ３６３…凹部 ３６４…基準室 ３６５…導圧孔 ３６６…ピエゾ抵抗素子 ３７…第１連通孔 ３８…第２連通孔 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 ... Center body 22 ... Center diaphragm 23 ... Center diaphragm 24 ... Center chamber 25 ... Center chamber 26 ... Body 27 ... Body 28 ... Center sealing liquid chamber 29 ... Center sealing liquid chamber 31 ... Separating diaphragm 32 ... Separating diaphragm 33 ... Separation chamber 34 ... Separation chamber 35 ... Semiconductor pressure sensor 36 ... Overpressure protection mechanism 361 ... Measurement diaphragm 362 ... Silicon substrate 363 ... Concave section 364 ... Reference chamber 365 ... Pressure hole 366 ... Piezo resistance element 37 ... First Communication hole 38 ... second communication hole 101 ... filled liquid 102 ... filled liquid
Claims (1)
とを具備する差圧測定装置において、 センターボディと、 該センターボディの両側面にそれぞれ設けられ該センタ
ーボディとセンター室を形成し少なくとも測定範囲下で
は該センターボディの側面と一面が密接する２枚のセン
ターダイアフラムと、 該センターダイアフラムの他面の周縁部で一面が接続さ
れ該センターダイアフラムの他面とセンター封液室を形
成する２個のボディと、 該ボディの他面にそれぞれ設けられ該ボディと隔液室を
形成する２枚の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、 前記隔液室の一方と前記センター封液室と前記半導体圧
力センサの高圧側とを連通する第１連通孔と、 前記隔液室の他方と前記センター室と前記半導体圧力セ
ンサの低圧側とを連通する第２連通孔と、 前記センター室と前記センター封液室と前記隔液室と前
記半導体圧力センサと前記第１，第２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, wherein a center body and center chambers are formed on both side surfaces of the center body to form a center chamber and a center chamber. Two center diaphragms, one surface of which is in close contact with the side surface of the center body, and two bodies of which one surface is connected at the peripheral portion of the other surface of the center diaphragm to form the other surface of the center diaphragm and a center liquid sealing chamber, Two separating diaphragms respectively provided on the other surface of the body to form a separating chamber with the body; a semiconductor pressure sensor provided on the housing and having an overpressure protection mechanism or a sufficient pressure resistance function on the high pressure side; A first communication hole that connects one of the partition chambers, the center sealing chamber, and the high-pressure side of the semiconductor pressure sensor to each other; A second communication hole that communicates the other of the partition chambers, the center chamber, and the low-pressure side of the semiconductor pressure sensor, the center chamber, the center liquid sealing chamber, the partition chamber, the semiconductor pressure sensor, and the second 1. A differential pressure measuring device comprising: a first liquid and a second liquid; and a filling liquid filled in each of two chambers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP243492A JPH05187948A (en) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | Measuring device of differential pressure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP243492A JPH05187948A (en) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | Measuring device of differential pressure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187948A true JPH05187948A (en) | 1993-07-27 |
Family
ID=11529161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP243492A Pending JPH05187948A (en) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | Measuring device of differential pressure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05187948A (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 |
-
1992
- 1992-01-09 JP JP243492A patent/JPH05187948A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6796185B2 (en) | 2002-08-30 | 2004-09-28 | Yokogawa Electric Corporation | Differential pressure/pressure transmitter |
| EP1394522A3 (en) * | 2002-08-30 | 2009-09-02 | Yokogawa Electric Corporation | Differential pressure/pressure transmitter |
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