JPH0594740U - 絶対圧力計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力の経時変化の少ない絶対圧力計を提供す
るにある。 【構成】 差圧測定装置の一方の圧力導入室が基準真空
室である絶対圧力計において、前記基準真空室の内表面
に設けられた金のコーティングを具備したことを特徴と
する絶対圧力計である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、出力の経時変化が少ない絶対圧力計に関するものである。

【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、特開 昭５９―５６１３７号の第１図に示されている。 図において、ハウジング１の両側に円筒状のフランジ２、フランジ３が組み立 てられ溶接等によって固定されており、フランジ３には測定せんとする圧力Ｐ_m の導入口５が設けられている。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。

【０００３】 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。 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。

【０００４】 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。 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。

【０００５】 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とフランジ２、およびフランジ３との間に、圧力導入室１０，１ １が形成されている。この圧力導入室１０，１１内に隔液ダイアフラム１２，１ ３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。圧力導入室１０は、この場合、真空に保たれている。

【０００６】 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。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１０１，１０２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。

【０００７】 以上の構成において、導入口５から測定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。 一方、圧力導入室１０は真空に保たれ、この圧力が隔液ダイアフラム１２に作 用する。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。 この結果、シリコンダイアフラム８に作用する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 、絶対圧力の測定が行なわれる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この様な装置においては、真空基準室を構成する圧力導入室１ ０を構成する部材は、あらかじめ洗浄、真空ベーキング等の前処理を経て組み立 てられるが、除去し切れなかった部材の表面吸着ガスや内部に溶解しているガス が徐々に放出されて、真空基準室の真空度を劣化させる。 このガスは、ベーキング等の前処理がされていないと水分（Ｈ₂Ｏ）が多いが 、十分に前処理された真空基準室においては、放出されるガスは、水素（Ｈ₂） が多いのが一般的である。 これにより、シリコンダイアフラム８に作用する圧力差が経時的に変化する事 になり、出力誤差となる。 本考案は、この問題点を、解決するものである。 本考案の目的は、出力の経時変化の少ない絶対圧力計を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために、本考案は、差圧測定装置の一方の圧力導入室が基 準真空室である絶対圧力計において、 前記基準真空室の内表面に設けられた金のコーティングを具備したことを特徴 とする絶対圧力計を構成したものである。

【００１０】

【作用】

以上の構成において、導入口から測定圧力が作用した場合、隔液ダイアフラム に作用する圧力が封入液によってシリコンダイアフラムに伝達される。 一方の圧力導入室は真空に保たれ、この圧力が隔液ダイアフラムに作用する。 隔液ダイアフラムに作用する圧力が封入液によってシリコンダイアフラムに伝達 される。

【００１１】 この結果、シリコンダイアフラムに作用する圧力差に応じてシリコンダイアフ ラムが歪み、この歪み量がストレインゲ―ジに因って電気的に取出され、絶対圧 力の測定が行なわれる。

【００１２】 而して、基準真空室の内表面に、金のコーティングが設けられたので、金は水 素の表面吸着力が非常に弱く、又内部に溶解する水素の量が少ないので、放出さ れるガスの量が少なくなる。 即ち、水素は基準真空室の壁にガスとして溶解しているが、金の結晶格子は水 素の原子に比較しても小さいので、基準真空室の壁にガスとして溶解している水 素ガスは透過することができない。 以下、実施例に基づき詳細に説明する。

【００１３】

【実施例】

図１は本考案の一実施例の要部構成説明図である。 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、基準真空室２２の内表面に設けられた金のコーティングである。

【００１４】 以上の構成において、導入口５から測定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。 一方の圧力導入室は基準真空室２２として、真空に保たれ、この圧力が隔液ダ イアフラム１２に作用する。隔液ダイアフラム１２に作用する圧力が封入液１０ １によってシリコンダイアフラム８に伝達される。

【００１５】 この結果、シリコンダイアフラム８に作用する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 、絶対圧力の測定が行なわれる。 而して、基準真空室２２の内表面に、金のコーティング２１が設けられたので 、金は水素の表面吸着力が非常に弱く、又内部に溶解する水素の量が少ないので 、放出されるガスの量が少なくなる。 即ち、水素は基準真空室２２の壁にガスとして溶解しているが、金のコーティ ング２１の結晶格子は水素の原子に比較しても小さいので、基準真空室２２の壁 にガスとして溶解している水素ガスは透過することができない。 従って、出力の経時変化が小さくなる絶対圧力計が得られる。

【００１６】 図２は本考案の他の実施例の要部構成説明図である。 本実施例は半導体ダイアフラム３を使用したシリコン半導体方式の絶対圧力計 の実施例である。 図において、 ３１は半導体チップ、３２は凹部、３３は半導体ダイアフラム、３４は半導体 圧力検出素子、３５は半導体チップ支持基板、３６は真空室、３７は金属支持体 、３８は基準真空室３６の内表面に設けられた金のコーティングである。 なお、前述の実施例においては、基準真空室２２の内表面に、金のコーティン グが設けられていると説明したが、これに限ることはなく、例えば、フランジ２ の内表面にのみ金のコーティングが設けられても良い。要するに、基準真空室２ ２に放出されるガスの量が少なくなるものであればよい。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案は、差圧測定装置の一方の圧力導入室が基準真空 室である絶対圧力計において、 前記基準真空室の内表面に設けられた金のコーティングを具備したことを特徴 とする絶対圧力計を構成した。

【００１８】 この結果、シリコンダイアフラムに作用する圧力差に応じてシリコンダイアフ ラムが歪み、この歪み量がストレインゲ―ジに因って電気的に取出され、絶対圧 力の測定が行なわれる。 而して、基準真空室の内表面に、金のコーティングが設けられたので、金は水 素の表面吸着力が非常に弱く、又内部に溶解する水素の量が少ないので、放出さ れるガスの量が少なくなる。 従って、本考案によれば、出力の経時変化の少ない絶対圧力計を実現すること が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の要部構成説明図である。

【図２】本考案の他の実施例の要部構成説明図である。

【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。

【符号の説明】

１…ハウジング ２…フランジ ３…フランジ ５…導入口 ６…圧力測定室 ６Ａ…バックプレ―ト ６Ｂ…バックプレ―ト ７…センタダイアフラム ８…シリコンダイアフラム ９…支持体 １０…圧力導入室 １１…圧力導入室 １０Ａ…バックプレ―ト １１Ａ…バックプレ―ト １２…隔液ダイアフラム １３…隔液ダイアフラム １４…連通孔 １５…連通孔 １６…連通孔 １７…連通孔 ２１…コーティング ２２…基準真空室 ３１…半導体チップ ３２…凹部 ３３…半導体ダイアフラム ３４…半導体圧力検出素子 ３５…半導体チップ支持基板 ３６…真空室 ３７…金属支持体 ３８…コーティング ８０…ストレインゲージ ８１…リード ８２…ハーメチック端子 １０１…封入液 １０２…封入液

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】差圧測定装置の一方の圧力導入室が基準真
   空室である絶対圧力計において、 前記基準真空室の内表面に設けられた金のコーティング
   を具備したことを特徴とする絶対圧力計。