JPH0626964A - 差圧測定装置 - Google Patents
差圧測定装置Info
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- JPH0626964A JPH0626964A JP18229092A JP18229092A JPH0626964A JP H0626964 A JPH0626964 A JP H0626964A JP 18229092 A JP18229092 A JP 18229092A JP 18229092 A JP18229092 A JP 18229092A JP H0626964 A JPH0626964 A JP H0626964A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐圧特性が向上され信頼性の高い差圧測定装
置を提供する。 【構成】 シリコン基板に凹部を形成して測定ダイアフ
ラムが形成されるセンサチップと、ハウジングに設けら
れたセンターダイアフラムとを具備する差圧測定装置に
おいて、基準面より片側に凸状に形成されたセンターダ
イアフラムと、該センターダイアフラムの凹面側に形成
された室と前記凹部の凹面側に形成された室を連通する
連通孔とを具備したことを特徴とする差圧測定装置であ
る。
置を提供する。 【構成】 シリコン基板に凹部を形成して測定ダイアフ
ラムが形成されるセンサチップと、ハウジングに設けら
れたセンターダイアフラムとを具備する差圧測定装置に
おいて、基準面より片側に凸状に形成されたセンターダ
イアフラムと、該センターダイアフラムの凹面側に形成
された室と前記凹部の凹面側に形成された室を連通する
連通孔とを具備したことを特徴とする差圧測定装置であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐圧特性が向上され信
頼性の高い差圧測定装置に関するものである。
頼性の高い差圧測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４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
の両側にフランジ２、フランジ３が嵌合い組み立てられ
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５、圧力ＰL
の低圧流体の導入口４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。シリコンダイアフラム８は、単結晶の
シリコン基板８１に凹部８２を形成して形成される。
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
の両側にフランジ２、フランジ３が嵌合い組み立てられ
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５、圧力ＰL
の低圧流体の導入口４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。シリコンダイアフラム８は、単結晶の
シリコン基板８１に凹部８２を形成して形成される。
【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。
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。
【０００４】シリコン基板８１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９１を形成
する。４っのストレインゲ―ジ９１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Δ
Ｐの変化として検出される。９２は、ストレインゲ―ジ
９１に一端が取付けられたリ―ドである。９３は、リ―
ド９２の他端が接続されたハ―メチック端子である。
不純物を選択拡散して４っのストレンゲ―ジ９１を形成
する。４っのストレインゲ―ジ９１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Δ
Ｐの変化として検出される。９２は、ストレインゲ―ジ
９１に一端が取付けられたリ―ドである。９３は、リ―
ド９２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１０，１１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１２，１３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。
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１０，１１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１２，１３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。
【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。
―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、高圧側から圧力が作
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。一方、低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。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９１に因って電気的
に取出され、差圧の測定が行なわれる。
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、低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。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９１に因って電気的
に取出され、差圧の測定が行なわれる。
【０００８】
【発明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、 （１）センターダイアフラム７は基準面に対して左右振
り分けの物が使用されている。しかし、センターダイア
フラムはダイアフラム成形の都合上、片側に凸状の形成
のダイアフラムが一般によく使用され、安価なダイアフ
ラムが得られる。 （２）一方、シリコン基板８１の印加圧力に対する強度
は、凹部８２面側から印加された方が弱く、凹部８２面
の反対側から印加された方が強い。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、耐圧特性
が向上され信頼性の高い差圧測定装置を提供するにあ
る。
な装置においては、 （１）センターダイアフラム７は基準面に対して左右振
り分けの物が使用されている。しかし、センターダイア
フラムはダイアフラム成形の都合上、片側に凸状の形成
のダイアフラムが一般によく使用され、安価なダイアフ
ラムが得られる。 （２）一方、シリコン基板８１の印加圧力に対する強度
は、凹部８２面側から印加された方が弱く、凹部８２面
の反対側から印加された方が強い。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、耐圧特性
が向上され信頼性の高い差圧測定装置を提供するにあ
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、本発明は、シリコン基板に凹部を形成して測定ダイ
アフラムが形成されるセンサチップと、ハウジングに設
けられたセンターダイアフラムとを具備する差圧測定装
置において、基準面より片側に凸状に形成されたセンタ
ーダイアフラムと、該センターダイアフラムの凹面側に
形成された室と前記凹部の凹面側に形成された室を連通
する連通孔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。
に、本発明は、シリコン基板に凹部を形成して測定ダイ
アフラムが形成されるセンサチップと、ハウジングに設
けられたセンターダイアフラムとを具備する差圧測定装
置において、基準面より片側に凸状に形成されたセンタ
ーダイアフラムと、該センターダイアフラムの凹面側に
形成された室と前記凹部の凹面側に形成された室を連通
する連通孔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。
【００１０】
【作用】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、低圧側
から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。従って、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、差圧の測定が行なわれる。
而して、センターダイアフラムの凹面側に形成された室
と、シリコン基板の凹部の凹面側に形成された室を、連
通孔で連通する様にしたので、過大圧印加時の内圧上昇
がシリコン基板の耐圧強度の弱い凹部面からの過大圧印
加時に低くすることが出来るので、シリコン基板の破壊
確率を小さくすることができる。以下、実施例に基づき
詳細に説明する。
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、低圧側
から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。従って、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、差圧の測定が行なわれる。
而して、センターダイアフラムの凹面側に形成された室
と、シリコン基板の凹部の凹面側に形成された室を、連
通孔で連通する様にしたので、過大圧印加時の内圧上昇
がシリコン基板の耐圧強度の弱い凹部面からの過大圧印
加時に低くすることが出来るので、シリコン基板の破壊
確率を小さくすることができる。以下、実施例に基づき
詳細に説明する。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例の要部構成説明図で
ある。図において、図４と同一記号の構成は同一機能を
表わす。以下、図４と相違部分のみ説明する。
ある。図において、図４と同一記号の構成は同一機能を
表わす。以下、図４と相違部分のみ説明する。
【００１２】２１は、基準面より片側に凸状に形成され
たセンターダイアフラムである。２２は、センターダイ
アフラム２１の凹面側に形成された室２３と凹部８２の
凹面側に形成された室２４とを連通する連通孔である。
たセンターダイアフラムである。２２は、センターダイ
アフラム２１の凹面側に形成された室２３と凹部８２の
凹面側に形成された室２４とを連通する連通孔である。
【００１３】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、低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。従って、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９１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、センタ
ーダイアフラムの凹面側に形成された室２３と、シリコ
ン基板８１の凹部８２の凹面側に形成された室２４を、
連通孔２２で連通する様にしたので、過大圧印加時の内
圧上昇に関して、シリコン基板８１の耐圧強度が弱い、
凹部面側からの過大圧印加時に低くすることが出来るの
で、シリコン基板の破壊確率を小さくすることができ
る。この結果、差圧測定装置の信頼性が向上する。
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、低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。従って、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９１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、センタ
ーダイアフラムの凹面側に形成された室２３と、シリコ
ン基板８１の凹部８２の凹面側に形成された室２４を、
連通孔２２で連通する様にしたので、過大圧印加時の内
圧上昇に関して、シリコン基板８１の耐圧強度が弱い、
凹部面側からの過大圧印加時に低くすることが出来るの
で、シリコン基板の破壊確率を小さくすることができ
る。この結果、差圧測定装置の信頼性が向上する。
【００１４】即ち、センターダイアフラム２１はダイア
フラム成形の都合上、片側に凸状の形成のダイアフラム
が一般によく使用され、安価なダイアフラムが得られ
る。成形型の例と、成形例を図２に示す。Ａは上型、Ｂ
はダイアフラムブランク、ＣはＯリング、Ｄは下型、Ｅ
は油圧、Ｆはクランプ力を示す。
フラム成形の都合上、片側に凸状の形成のダイアフラム
が一般によく使用され、安価なダイアフラムが得られ
る。成形型の例と、成形例を図２に示す。Ａは上型、Ｂ
はダイアフラムブランク、ＣはＯリング、Ｄは下型、Ｅ
は油圧、Ｆはクランプ力を示す。
【００１５】次に、センターダイアフラム２１に圧力を
印加した場合の容積変化率の特性を図３に示す。圧力が
凸側に印加された場合と凹側に印加された場合で、容積
移動が対称でなく、同じ容積を移動させた場合には、凹
側に印加された場合の方が圧力の上昇は低い事を示す。
一方、シリコン基板８１の印加圧力に対する強度は、凹
部８２面側から印加された方が弱く、凹部８２面の反対
側から印加された方が強い。
印加した場合の容積変化率の特性を図３に示す。圧力が
凸側に印加された場合と凹側に印加された場合で、容積
移動が対称でなく、同じ容積を移動させた場合には、凹
側に印加された場合の方が圧力の上昇は低い事を示す。
一方、シリコン基板８１の印加圧力に対する強度は、凹
部８２面側から印加された方が弱く、凹部８２面の反対
側から印加された方が強い。
【００１６】よって、センターダイアフラムの凹面側に
形成された室２３と、シリコン基板８１の凹部８２の凹
面側に形成された室２４を、連通孔２２で連通する様に
したので、過大圧印加時の内圧上昇がシリコン基板８１
の耐圧強度の弱い凹部面からの過大圧印加時に低くする
ことが出来るので、シリコン基板８１の破壊確率を小さ
くすることができる。この結果、差圧測定装置の信頼性
が向上する。
形成された室２３と、シリコン基板８１の凹部８２の凹
面側に形成された室２４を、連通孔２２で連通する様に
したので、過大圧印加時の内圧上昇がシリコン基板８１
の耐圧強度の弱い凹部面からの過大圧印加時に低くする
ことが出来るので、シリコン基板８１の破壊確率を小さ
くすることができる。この結果、差圧測定装置の信頼性
が向上する。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、シリコ
ン基板に凹部を形成して測定ダイアフラムが形成される
センサチップと、ハウジングに設けられたセンターダイ
アフラムとを具備する差圧測定装置において、基準面よ
り片側に凸状に形成されたセンターダイアフラムと、該
センターダイアフラムの凹面側に形成された室と前記凹
部の凹面側に形成された室を連通する連通孔とを具備し
たことを特徴とする差圧測定装置を構成した。
ン基板に凹部を形成して測定ダイアフラムが形成される
センサチップと、ハウジングに設けられたセンターダイ
アフラムとを具備する差圧測定装置において、基準面よ
り片側に凸状に形成されたセンターダイアフラムと、該
センターダイアフラムの凹面側に形成された室と前記凹
部の凹面側に形成された室を連通する連通孔とを具備し
たことを特徴とする差圧測定装置を構成した。
【００１８】この結果、センターダイアフラムの凹面側
に形成された室と、シリコン基板の凹部の凹面側に形成
された室を、連通孔で連通する様にしたので、過大圧印
加時の内圧上昇がシリコン基板の耐圧強度の弱い凹部面
からの過大圧印加時に低くすることが出来るので、シリ
コン基板の破壊確率を小さくすることができ、差圧測定
装置の信頼性が向上する。従って、本発明によれば、耐
圧特性が向上され信頼性の高い差圧測定装置を実現する
ことが出来る。
に形成された室と、シリコン基板の凹部の凹面側に形成
された室を、連通孔で連通する様にしたので、過大圧印
加時の内圧上昇がシリコン基板の耐圧強度の弱い凹部面
からの過大圧印加時に低くすることが出来るので、シリ
コン基板の破壊確率を小さくすることができ、差圧測定
装置の信頼性が向上する。従って、本発明によれば、耐
圧特性が向上され信頼性の高い差圧測定装置を実現する
ことが出来る。
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の動作説明図である。
【図３】図１の動作説明図である。
【図４】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。
明図である。
１…ハウジング ２…フランジ ３…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 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 ２１…センターダイアフラム ２２…連通孔 ２３…室 ２４…室 ８１…シリコン基板 ８２…凹部 ９１…ストレインゲ―ジ １０１…封入液 １０２…封入液
Claims (1)
- 【請求項１】シリコン基板に凹部を形成して測定ダイア
フラムが形成されるセンサチップと、 ハウジングに設けられたセンターダイアフラムとを具備
する差圧測定装置において、 基準面より片側に凸状に形成されたセンターダイアフラ
ムと、 該センターダイアフラムの凹面側に形成された室と前記
凹部の凹面側に形成された室を連通する連通孔とを具備
したことを特徴とする差圧測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4182290A JP3070045B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 差圧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4182290A JP3070045B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 差圧測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626964A true JPH0626964A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3070045B2 JP3070045B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=16115701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4182290A Expired - Fee Related JP3070045B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 差圧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3070045B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104748924A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-01 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 密性试验的压差测量装置和测量方法 |
-
1992
- 1992-07-09 JP JP4182290A patent/JP3070045B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104748924A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-01 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 密性试验的压差测量装置和测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3070045B2 (ja) | 2000-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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