JPH05209802A - 差圧伝送器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐食性ダイアフラムを有する差圧伝送器の受
圧部の構造に関し、受圧部の幅が狭くなり、コストダウ
ン,軽量化が図れ、フランジ面間寸法を標準型と一致さ
せることができる差圧伝送器を提供することを目的とす
る。 【構成】 シリコン差圧センサ２２の耐圧が低い方の受
圧面に過大圧保護機構を介して高圧側の圧力を伝達し、
耐圧が高い方の受圧面にはダイレクトに低圧側の圧力を
伝達するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、差圧伝送器に関し、更
に、詳しくは、耐食性ダイアフラムを有する差圧伝送器
の受圧部の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来例を説明する図である。図に
おいて、１は一方の端部である接液部側に第１の凹部２
が、他方の端部である非接液部側には第２の凹部３が形
成された第１の受圧ボディである。

【０００３】４は第１の受圧ボディ１に隣接して設けら
れ、一方の端部には第２の凹部３と対向する第３の凹部
５が、他方の端部には第４の凹部６が形成された第２の
受圧ボディである。

【０００４】７は第２の受圧ボディ４に隣接して設けら
れ、一方の端部には第４の凹部６に対向する第５の凹部
８が、他方の端部には第６の凹部９が形成された第３の
受圧ボディである。

【０００５】１０は第３の受圧ボディ７に隣接して設け
られ、一方の端部である非接液側には前記第６の凹部９
と対向する第７の凹部１１が、他方の端部である接液側
には第８の凹部１２が形成された第２の受圧ボディであ
る。

【０００６】そして、センタダイアフラム１３が第２の
受圧ボディ４と第３の受圧ボディ７とに挟持されるよう
に設けられている。また、第１の受圧ボディ１の第１の
凹部２の開放面には、被測定液体に対して耐食性を有す
る特殊材質 (例えば、タンタル等) の第１のシールダイ
アフラム１４が設けられている。第１の受圧ボディ１の
第２の凹部３と、第２の受圧ボディ４の第３の凹部５と
の間には、標準材質の第２のシールダイアフラム１５
が、第３の受圧ボディ７の第６の凹部９と、第４の受圧
ボディ１０の第７の凹部１１都の間には、標準材質の第
３のシールダイアフラム１６がそれぞれ設けられてい
る。第４の受圧ボディ１０の第８の凹部１２の開放面に
は、第１のシールダイアフラム１４と同じ材質の第４の
シールダイアフラム１７が設けられている。

【０００７】第１の受圧ボディの第１の凹部２と第２の
凹部３とは、第１の連通孔１８によって連絡されてい
る。第２の受圧ボディ４の第３の凹部５と第４の凹部６
とは、第２の連通孔１９によって連絡されている。第３
の受圧ボディ７の第５の凹部８と第６の凹部９とは、第
３の連通孔２０によって連絡されている。第４の受圧ボ
ディ１０の第７の凹部１１と第８の凹部１２とは、第４
の連通孔２１によって連絡されている。

【０００８】２２はシリコン差圧センサであり、一方の
受圧面は、第１の導圧管２３及び第１の導圧孔２４を介
して第２の連通孔１へ連絡している。又、シリコン差圧
センサ２２の他方の受圧面は、第２の導圧管２５及び第
２の導圧孔２６を介して第３の連通孔２０へ連絡してい
る。

【０００９】第１の凹部２,第１の連通孔１８及び第２
の凹部３には、第１の封入液２７が充填されている。第
３の凹部５,第２の連通孔１９,第４の凹部６,第１の導
圧孔２４及び第１の導圧管２３には、第２の封入液２８
が充填されている。第５の凹部８,第３の連通孔１０,第
２の導圧孔２６及び第２の導圧管２５には、第３の封入
液２９が充填されている。第７の凹部１１,第４の連通
孔２１及び第８の凹部１２には、第４の封入液３０が充
填されている。

【００１０】次に、上記構成の作動を説明する。第１の
シールダイアフラム１４及び第４のシールダイアフラム
１７に作用する被測定液体の圧力は、第１の封入液２
７,第２の封入液２８及び第４の封入液３０,第３の封入
液２９をそれぞれ介してシリコン差圧センサ２２の各受
圧面に伝達され、シリコン差圧センサ２２は、差圧に応
じた電気信号を出力する。この時、センタダイアフラム
が１３が低圧側に変形し、差圧による封入液の移動を吸
収する。

【００１１】そして、第１のシールダイアフラム１４及
び第４のシールダイアフラム１７に過大圧が作用する
と、第２のシールダイアフラム１４又は第３のシールダ
イアフラム１６が第３の凹部５又は第６の凹部９の底面
に着座し、第２の連通孔１９又は第３の連通孔２０の開
口を封じ、差圧センサ２２へそれ以上の圧力が伝達され
ないようになっている。

【００１２】尚、このように一方の受圧部に特殊材質及
び標準材質のダイアフラムを設けるのは、特殊材質のダ
イアフラムの抗張力が低く、過大圧保護機構が形成しに
くいからである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の差
圧伝送器において、一方の受圧部に特殊材質及び標準材
質のダイアフラムを設ける構造であるので、幅が広くな
ってしまい、直結型の三枝弁が取り付けられないので、
アダプターフランジ等が必要となる問題点がある。

【００１４】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、受圧部の幅が狭くなり、コストダウ
ン,軽量化が図れ、フランジ面間寸法を標準型と一致さ
せることができる差圧伝送器を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、被測定液体の高圧側に設けられ、接液部側には第
１の凹部が、非接液部側には第２の凹部が形成された第
１の受圧ボディと、該第１の受圧ボディに隣接して設け
られ、一方の端部には前記第２の凹部と対向する第３の
凹部が、他方の端部には第４の凹部が形成された第２の
受圧ボディと、被測定液体の低圧側に設けられ、非接液
側には前記第４の凹部と対向する第５の凹部が、接液側
には第６の凹部が形成された第２の受圧ボディと、前記
第２及び第３の受圧ボディに挟持されるセンタダイアフ
ラムと、前記第１の受圧ボディの第１の凹部の開放面に
設けられる特殊材質の第１のシールダイアフラムと、前
記第１及び第２の受圧ボディに挟持される標準材質の第
２のシールダイアフラムと、前記第３の受圧ボディの第
６の凹部の開放面に設けられる特殊材質の第３のシール
ダイアフラムと、前記第１の受圧ボディの第１の凹部,
第２の凹部を連絡する第１の連通孔と、前記第２の受圧
ボディの第３の凹部,第４の凹部を連絡する第２の連通
孔と、前記第３の受圧ボディの第５の凹部,第６の凹部
を連絡する第３の連通孔と、一方の受圧面が他方の受圧
面より耐圧が高く設定された差圧センサと、前記第２の
連通孔,前記差圧センサの低圧側の受圧面を連絡する第
１の導圧孔と、前記第３の連通孔,前記差圧センサの高
圧側の受圧面を連絡する第２の導圧孔と、前記第１の凹
部,前記第１の連通孔及び前記第２の凹部に充填される
第１の封入液と、前記第３の凹部,前記第２の連通孔,前
記第４の凹部及び前記第１の導圧孔に充填される第２の
封入液と、前記第４の凹部,前記第３の連通孔,前記第２
の導圧孔及び前記第５の凹部に充填された第３の封入液
とを具備するものである。

【００１６】

【作用】本発明の差圧伝送器において、特殊材質の第１
のシールダイアフラムに作用する高圧の圧力は、第１の
受圧ボディに設けられた標準材質の第２のダイアフラム
よりなる過大圧保護機構を介して、差圧センサの耐圧が
低い方の受圧面に伝達される。

【００１７】一方、特殊材質の第３のシールダイアフラ
ムに作用する低圧の圧力は、ダイレクトに差圧センサの
耐圧が高い方の受圧面に伝達される。この様な構成とし
たことにより、受圧部の幅寸法を狭めることができる。

【００１８】

【実施例】次に図面を用いて本発明の一実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例の断面構成図、図２は図１
におけるシリコン差圧センサ部分の拡大断面構成図であ
る。

【００１９】先ず図１を用いて本実施例の差圧伝送器の
全体の説明を行う。５１は被測定液体の高圧側に設けら
れ、接液部側には底部に波型の加工 (ネスト) が施され
た第１の凹部５２が、非接液部側には第２の凹部５３が
形成された第１の受圧ボディである。５４は第１の受圧
ボディ５１に隣接して設けられ、一方の端部には第２の
凹部５３と対向し、底部に波型の加工 (ネスト) が施さ
れた第３の凹部５５が、他方の端部には底部に波型の加
工 (ネスト) が施された第４の凹部５６が形成された第
２の受圧ボディである。５７は被測定液体の低圧側に設
けられ、非接液側には第４の凹部５６と対向する第５の
凹部５８が、接液側には第６の凹部５９が形成された第
２の受圧ボディである。

【００２０】そして、センタダイアフラム６０が第２の
受圧ボディ５４と第３の受圧ボディ５７とに挟持されて
いる。第１の受圧ボディ５１の第１の凹部５２の開放面
には、特殊材質 (タンタル,モネル,チタン等) の第１の
シールダイアフラム６１が電子ビーム法で溶着され、標
準材質の第２のシールダイアフラム６２が第１の受圧ボ
ディ５１と第２の受圧ボディ５４とに挟持され、第３の
受圧ボディ５７の第６の凹部５９の開放面には、特殊材
質のシールダイアフラム６３が電子ビーム法で溶着され
ている。

【００２１】６４は第１の受圧ボディ５１の第１の凹部
５２と第２の凹部５３とを連絡する第１の連通孔、６５
は第２の受圧ボディ５４の第３の凹部５５と第４の凹部
５６とを連絡する第２の連通孔、６６は第３の受圧ボデ
ィ５７の第５の凹部５８と第６の凹部５９とを連絡する
第３の連通孔である。

【００２２】６７は一方の受圧面が他方の受圧面より耐
圧が高く設定された差圧センサである (詳細な構成は、
後述する) 。そして、シリコン差圧センサ６７の一方の
受圧面 (耐圧が低い方の受圧面) は、第１の導圧管６８
及び第１の導圧孔６９を介して第２の連通孔６５へ連絡
している。又、シリコン差圧センサ６７の他方の受圧面
(耐圧が高い方の受圧面) は、第２の導圧管７０及び第
２の導圧孔７１を介して第３の連通孔６６へ連絡してい
る。

【００２３】第１の凹部５２,第１の連通孔６４及び第
２の凹部５３には、第１の封入液７２が充填されてい
る。第３の凹部５５,第２の連通孔６５,第４の凹部５
６,第１の導圧孔６９及び第１の導圧管６８には、第２
の封入液７３が充填されている。第５の凹部５８,第３
の連通孔６６,第６の凹部５９,第２の導圧孔７１及び第
２の導圧管７０には、第３の封入液７４が充填されてい
る。

【００２４】次に、図２を用いてシリコン差圧センサ６
７の構成を説明する。シリコン差圧センサ６７は、ガラ
スプレート (パイレックスガラス等) ８０を介して、第
１の導圧管６８に接合されている。尚、この接合部は、
圧縮力には強いが、引っ張り力には弱く、接合部側が、
耐圧の弱い方となっている。又、シリコン差圧センサ６
７は、Si-R式,Si-C式,Si-f式等何でもよい。

【００２５】次に、上記構成の作動を説明する。第１の
シールダイアフラム６１及び第３のシールダイアフラム
６３に作用する被測定液体の圧力は、第１の封入液７
２,第２の封入液７３及び第３の封入液７４をそれぞれ
介してシリコン差圧センサ６７の各受圧面に伝達され、
シリコン差圧センサ６７は、差圧に応じた電気信号を出
力する。この時、センタダイアフラムが６０が低圧側に
変形し、差圧による封入液の移動を吸収する。

【００２６】そして、高圧が作用する第１のシールダイ
アフラム６１に過大圧が作用すると、第２のシールダイ
アフラム６２が第３の凹部５５の底面 (ネスト) に着座
し、第２の連通孔６５の開口を封じ、差圧センサ６７へ
それ以上の圧力が伝達されないようになっている。

【００２７】上記構成によれば、高圧側が低圧側より5
〜10倍の耐圧を受けても、シリコン差圧センサ６７の破
壊を防止することができる。又、従来例に比べて受圧部
ボディを１つ減らすことができたので、受圧部の幅を狭
くすることが可能となり、コストダウン,軽量化が図
れ、フランジ面間寸法を標準型と一致させることができ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、受圧
部の幅が狭くなり、コストダウン,軽量化が図れ、フラ
ンジ面間寸法を標準型と一致させることができる差圧伝
送器を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の断面構成図である。

【図２】図１におけるシリコン差圧センサ部分の拡大断
面構成図である。

【図３】耐食性ダイアフラムを有する差圧伝送器の従来
例を説明する断面構成図である。

【符号の説明】

５１ 第１の受圧部ボディ ５４ 第２の受圧部ボディ ５７ 第３の受圧部ボディ ６０ センタダイアフラム ６１ 第１のシールダイアフラム ６２ 第２のシールダイアフラム ６３ 第３のシールダイアフラム ６７ シリコン差圧センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定液体の高圧側に設けられ、接液部
   側には第１の凹部が、非接液部側には第２の凹部が形成
   された第１の受圧ボディと、 該第１の受圧ボディに隣接して設けられ、一方の端部に
   は前記第２の凹部と対向する第３の凹部が、他方の端部
   には第４の凹部が形成された第２の受圧ボディと、 被測定液体の低圧側に設けられ、非接液側には前記第４
   の凹部と対向する第５の凹部が、接液側には第６の凹部
   が形成された第２の受圧ボディと、 前記第２及び第３の受圧ボディに挟持されるセンタダイ
   アフラムと、 前記第１の受圧ボディの第１の凹部の開放面に設けられ
   る特殊材質の第１のシールダイアフラムと、 前記第１及び第２の受圧ボディに挟持される標準材質の
   第２のシールダイアフラムと、 前記第３の受圧ボディの第６の凹部の開放面に設けられ
   る特殊材質の第３のシールダイアフラムと、 前記第１の受圧ボディの第１の凹部,第２の凹部を連絡
   する第１の連通孔と、 前記第２の受圧ボディの第３の凹部,第４の凹部を連絡
   する第２の連通孔と、 前記第３の受圧ボディの第５の凹部,第６の凹部を連絡
   する第３の連通孔と、 一方の受圧面が他方の受圧面より耐圧が高く設定された
   差圧センサと、 前記第２の連通孔,前記差圧センサの低圧側の受圧面を
   連絡する第１の導圧孔と、 前記第３の連通孔,前記差圧センサの高圧側の受圧面を
   連絡する第２の導圧孔と、 前記第１の凹部,前記第１の連通孔及び前記第２の凹部
   に充填される第１の封入液と、 前記第３の凹部,前記第２の連通孔,前記第４の凹部及び
   前記第１の導圧孔に充填される第２の封入液と、 前記第４の凹部,前記第３の連通孔,前記第２の導圧孔及
   び前記第５の凹部に充填された第３の封入液と、 を具備することを特徴とする差圧センサ。