JPH0628680U - Differential pressure sensor - Google Patents
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- JPH0628680U JPH0628680U JP6374092U JP6374092U JPH0628680U JP H0628680 U JPH0628680 U JP H0628680U JP 6374092 U JP6374092 U JP 6374092U JP 6374092 U JP6374092 U JP 6374092U JP H0628680 U JPH0628680 U JP H0628680U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ベローズの自由長にばらつきがある場合で
も、測定精度を確保することができる差圧センサを提供
する。
【構成】 ボックス1内に、ベローズ2と変位センサ5
とを設け、さらに、ベローズ2に接離可能なストッパ7
を設ける。ベローズ2は一方に開口する筒状をなし、作
用する圧力に応じて変位する。外圧口8を有する上ボッ
クス1aと、内圧口9を有する下ボックス1bとで、ベ
ローズ2の開口端周縁部を挟持し、ボックス1内を外圧
室3と内圧室4とに区画する。このとき、ベローズ2
は、ボックス1内のストッパ7でやや圧縮された状態で
設けられ、初期設定がなされる。これにより、ベローズ
の自由長にばらつきがある場合でも、測定開始点が常に
一定の位置に設定されるため、検知信号の補正処理が軽
減され、測定精度が確保されることとなる。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a differential pressure sensor capable of ensuring measurement accuracy even when the free length of the bellows varies. [Structure] A bellows 2 and a displacement sensor 5 are provided in a box 1.
And a stopper 7 capable of coming into contact with and separating from the bellows 2
To provide. The bellows 2 has a tubular shape that opens to one side and is displaced according to the acting pressure. The upper box 1a having the external pressure port 8 and the lower box 1b having the internal pressure port 9 hold the peripheral edge portion of the open end of the bellows 2 to partition the inside of the box 1 into the external pressure chamber 3 and the internal pressure chamber 4. At this time, bellows 2
Is provided in a slightly compressed state by the stopper 7 in the box 1 and is initialized. As a result, even if the free length of the bellows varies, the measurement start point is always set at a fixed position, so that the correction process of the detection signal is reduced and the measurement accuracy is ensured.
Description
【0001】[0001]
この考案は差圧を検出する差圧センサに関し、特に、作用する圧力に応じて変 位するベローズが用いられて、その内圧と外圧との圧力差を測定する差圧センサ に関するものである。 The present invention relates to a differential pressure sensor that detects a differential pressure, and more particularly to a differential pressure sensor that uses a bellows that is displaced according to an acting pressure to measure a pressure difference between its internal pressure and external pressure.
【0002】[0002]
従来、差圧を測定する差圧センサとしては、所謂ダイアフラムタイプのものが 多く用いられているが、この場合、ダイアフラムは、そのばね定数が一般的に大 きいために、微差圧が作用した際の変位量が小さく、測定の精度が低いものであ った。また、このようなダイアフラムタイプの場合、そのばね定数は、変位量− 荷重間の特性が曲線を呈するようになっているため、得られる変位量に複雑な演 算処理を施して、ばね定数の特性を直線的に補正する必要があった。 Conventionally, a so-called diaphragm type sensor has been widely used as a differential pressure sensor for measuring the differential pressure, but in this case, the diaphragm has a large spring constant, so a slight differential pressure is applied. The amount of displacement at that time was small and the measurement accuracy was low. In addition, in the case of such a diaphragm type, the spring constant has a characteristic curve between the displacement amount and the load, so that the calculated displacement amount is subjected to complicated arithmetic processing to obtain a spring constant of the spring constant. It was necessary to correct the characteristics linearly.
【0003】 そこで、図2に示すように、ダイアフラムの代わりに、ばね定数が低く、かつ その特性が直線的なベローズを用いることによって、変位量−荷重間の特性に対 する補正処理を容易にした差圧センサが近年見られるようになってきている。Therefore, as shown in FIG. 2, a bellows having a low spring constant and a linear characteristic is used instead of the diaphragm to facilitate the correction process for the characteristic between the displacement amount and the load. Recently, the differential pressure sensor has become popular.
【0004】 すなわち、図2に示す差圧センサは、外圧口28を有する上ボックス21aと 、内圧口29を有する下ボックス21bとで、作用する圧力に応じて変位すると ともに、一方に開口する筒状をなすベローズ22の開口端周縁部を挟持すること により、ボックス21内を外圧室23と内圧室24との2室に区画し、上ボック ス21aと下ボックス21bとで形成されるボックス21内に変位センサ25を 設けたものである。That is, the differential pressure sensor shown in FIG. 2 includes an upper box 21 a having an outer pressure port 28 and a lower box 21 b having an inner pressure port 29, which are displaced in accordance with an acting pressure and are opened at one side. The box 21 is divided into two chambers, an outer pressure chamber 23 and an inner pressure chamber 24, by sandwiching the peripheral edge portion of the opening end of the bellows 22 in a shape of a box 21 formed by an upper box 21a and a lower box 21b. The displacement sensor 25 is provided inside.
【0005】 そして、外圧室23内の圧力P1 と、内圧室24内の圧力P2 との間に圧力差 が生じると、その差圧(P1 −P2 >0)でベローズ22が変位することにより 、生じた差圧が変位センサ25で検知され、こののち、変位センサ25に発生し た検知信号を外方に出力することにより、差圧が測定されるようになっている。When a pressure difference occurs between the pressure P1 in the external pressure chamber 23 and the pressure P2 in the internal pressure chamber 24, the bellows 22 is displaced by the pressure difference (P1−P2> 0). The generated differential pressure is detected by the displacement sensor 25, and thereafter, the differential pressure is measured by outputting the detection signal generated in the displacement sensor 25 to the outside.
【0006】 図2において、ボックス21は、上ボックス21aと下ボックス21bとで密 閉された内部空所を形成するもので、上ボックス21aには外圧口28が、また 下ボックス21bには内圧口29がそれぞれ形成されていて、この外圧口28お よび内圧口29を介してボックス21の内部空所が外部と導通するようにしてい る。In FIG. 2, a box 21 forms an internal space that is tightly closed by an upper box 21a and a lower box 21b. An outer pressure port 28 is provided in the upper box 21a and an inner pressure is provided in the lower box 21b. Each of the ports 29 is formed so that the internal space of the box 21 is electrically connected to the outside through the external pressure port 28 and the internal pressure port 29.
【0007】 このボックス21の内部にはベローズ22が設けられる。このベローズ22は 、例えば電着ベローズあるいは成形ベローズ等であって、全体として一方が閉塞 された金属製の筒状をなすもので、外部から作用する圧力の大きさに応じて弾性 変形して伸縮し、これによって、軸線方向への変位を可能としている。A bellows 22 is provided inside the box 21. The bellows 22 is, for example, an electrodeposited bellows or a molded bellows, and has a tubular shape made of metal with one side closed as a whole, and elastically deforms and expands and contracts according to the magnitude of pressure applied from the outside. However, this enables displacement in the axial direction.
【0008】 このベローズ22は、その開口端の周縁部を上ボックス21aと下ボックス2 1bとで挟持することにより、ボックス21の内部空所をベローズ22で2室に 区画するようにして設けられ、これによって、ボックス21内において、ベロー ズ22の外側の空所は外圧室23として、またベローズ22の内側の部位を含む 空所は内圧室24として形成される。The bellows 22 is provided so that the inner space of the box 21 is divided into two chambers by sandwiching the peripheral portion of the open end between the upper box 21a and the lower box 21b. Thus, in the box 21, the void outside the bellows 22 is formed as the external pressure chamber 23, and the void including the inside portion of the bellows 22 is formed as the internal pressure chamber 24.
【0009】 このとき、ボックス21内の外圧室23は外圧口28と連通し、また内圧室2 4は内圧口29と連通していて、外圧室23には、外部から外圧口28を介して 圧力P1 が導入されるようにし、また、内圧室24には、外部から内圧口29を 介して圧力P2 が導入されるようにしておく。At this time, the external pressure chamber 23 in the box 21 communicates with the external pressure port 28, and the internal pressure chamber 24 communicates with the internal pressure port 29, so that the external pressure chamber 23 is communicated from the outside via the external pressure port 28. The pressure P1 is introduced, and the pressure P2 is introduced into the internal pressure chamber 24 from the outside through the internal pressure port 29.
【0010】 そして、この外圧室23に導入された圧力P1 と、内圧室24に導入された圧 力P2 との圧力差によって、ベローズ22がその軸線方向へ変位するようになっ ている。The pressure difference between the pressure P1 introduced into the external pressure chamber 23 and the pressure P2 introduced into the internal pressure chamber 24 causes the bellows 22 to be displaced in the axial direction thereof.
【0011】 ベローズ22の内側には変位センサ25を設ける。この変位センサ25は、ベ ローズ22の軸線方向の変位量を電気信号として検知するもので、ボックス21 の外部に設置される検知アンプ26に接続される。A displacement sensor 25 is provided inside the bellows 22. The displacement sensor 25 detects the amount of displacement of the bellows 22 in the axial direction as an electric signal, and is connected to a detection amplifier 26 installed outside the box 21.
【0012】 このとき、変位センサ25には、ベローズ22に接触しない非接触タイプのも のが用いられて、ベローズ22のばね定数に影響を与えないようにするのが好ま しく、例えば渦電流方式、レーザ方式、静電容量方式等によりセンシングするも のが用いられる。At this time, it is preferable that a non-contact type sensor that does not contact the bellows 22 is used as the displacement sensor 25 so that the spring constant of the bellows 22 is not affected. What is used is a sensing method such as a laser method or a capacitance method.
【0013】 変位センサ25に接続される検知アンプ26は、変位センサ25から送られて くる電気信号を増幅するとともに、所定の演算処理で補正を行って検出するもの で、これにより、ベローズ22の変位量を差圧の値として測定することが可能と なる。この場合、検知アンプ26において、差圧(P1 −P2 )=K・L/Aと して算出される(P1 :外圧室内の圧力、P2 :内圧室内の圧力、K:ベローズ のばね定数、L:差圧によるベローズの変位量、A:ベローズの有効面積)。The detection amplifier 26 connected to the displacement sensor 25 amplifies the electric signal sent from the displacement sensor 25 and corrects and detects the electric signal by a predetermined calculation process. It becomes possible to measure the amount of displacement as the value of the differential pressure. In this case, in the detection amplifier 26, the differential pressure (P1−P2) = K · L / A is calculated (P1: pressure in the external pressure chamber, P2: pressure in the internal pressure chamber, K: bellows spring constant, L : Displacement of the bellows due to the differential pressure, A: effective area of the bellows).
【0014】 上記のように構成することにより、この差圧センサは、上ボックス21aの外 圧口28から外圧室23に導入された圧力P1 と、下ボックス21bの内圧口2 9から内圧室24に導入された圧力P2 との間に圧力差(P1 −P2 >0)が生 じると、その差圧の作用でベローズ22が軸線方向に縮むように変位して、この ベローズ22の変位量を変位センサ25が電気信号として検知するようになる。 すると、変位センサ25に発生した検知信号は、ボックス21の外部に設置され た検知アンプ26に導かれて、増幅および補正の処理がなされたのち検出され、 これによって、ボックス21の内部に生じた差圧が測定されることとなる。With the above-described configuration, this differential pressure sensor is configured so that the pressure P1 introduced into the external pressure chamber 23 from the external pressure port 28 of the upper box 21a and the internal pressure chamber 29 from the internal pressure port 29 of the lower box 21b. When a pressure difference (P1 -P2> 0) is generated between the pressure P2 and the pressure P2 introduced into the cylinder, the bellows 22 is displaced so as to contract in the axial direction by the action of the pressure difference, and the displacement amount of the bellows 22 is The displacement sensor 25 detects as an electric signal. Then, the detection signal generated in the displacement sensor 25 is guided to a detection amplifier 26 installed outside the box 21, subjected to amplification and correction processing, and then detected, and thereby generated inside the box 21. The differential pressure will be measured.
【0015】 しかしながら、上記のような従来の差圧センサにあっては、ベローズ22の変 位量を検知した電気信号を検出する際に、検知信号の補正処理が困難になったり 、煩雑になったりすることがあった。However, in the conventional differential pressure sensor as described above, when the electric signal which detects the displacement amount of the bellows 22 is detected, the correction processing of the detection signal becomes difficult or complicated. There was something that happened.
【0016】 すなわち、上記の差圧センサは、ベローズ22の初期状態を自由長L0 に設定 してあるために、使用されるベローズ22の個々の自由長L0 にばらつきがある 場合には、ベローズ22の初期位置が変位センサ25で検知可能な測定範囲を越 えてしまうことがあり、このようになると測定精度が不安定となってしまう。That is, in the above differential pressure sensor, since the initial state of the bellows 22 is set to the free length L0, if the individual free lengths L0 of the bellows 22 used vary, the bellows 22 The initial position may exceed the measurement range that can be detected by the displacement sensor 25, and in such a case, the measurement accuracy becomes unstable.
【0017】 特に、ベローズ22は、その製造条件や使用雰囲気によって、自由長L0 が所 定の範囲内で誤差が生じるのが普通であるが、一般的にこの自由長L0 を小さな 公差内に収めるのは非常に困難なことであるため、ベローズ22の自由長L0 の ばらつきは必然的に生じてしまうのである。In particular, the bellows 22 usually causes an error within a predetermined range of the free length L0 depending on the manufacturing conditions and use atmosphere, but generally, the free length L0 is contained within a small tolerance. Since it is very difficult, the variation of the free length L0 of the bellows 22 inevitably occurs.
【0018】 この場合、変位センサ25で検知可能な測定範囲が充分に大きければ、ベロー ズ22の自由長L0 が多少ばらついても問題はないが、ベロース22を取り付け るボックス21の全体の大きさに制限があったり、あるいは差圧が作用した際の ベローズ22の変位量が微小であったりしたときには、検知アンプ26における 検知信号の補正が処理能力の限界を越えてしまって、測定の精度が低下すること がある。In this case, if the measurement range that can be detected by the displacement sensor 25 is sufficiently large, there is no problem even if the free length L0 of the bellows 22 varies a little, but the overall size of the box 21 for mounting the bellows 22. When the amount of displacement of the bellows 22 when the differential pressure is applied is very small, the correction of the detection signal in the detection amplifier 26 exceeds the limit of the processing capacity, and the measurement accuracy is reduced. It may decrease.
【0019】 つまり、ベローズ22の自由長L0 にばらつきがある場合には、ベローズ22 は変位センサ25に対する測定の基準点が一定の位置に決定されないために、測 定開始点となるベローズ22の初期位置と変位センサ25との間の対向距離(測 定有効長)が、製品毎にばらついて測定の精度が不安定となる。従って、検知ア ンプ26で検知信号の補正を行うことによって、精度の安定化を図るようにして いるが、この場合、補正を行う検知アンプ26の処理能力には限界があるので、 ベローズ22の自由長L0 のばらつきに充分対処できなくなる場合が出てくる恐 れがあった。That is, when the free length L0 of the bellows 22 varies, the reference point of the measurement for the displacement sensor 25 is not determined at a fixed position, so the initial point of the bellows 22 that is the measurement start point. The facing distance (measurement effective length) between the position and the displacement sensor 25 varies from product to product, and the measurement accuracy becomes unstable. Therefore, the detection amplifier 26 corrects the detection signal to stabilize the accuracy, but in this case, since the processing capacity of the detection amplifier 26 for correction is limited, the bellows 22 has a limited capacity. There was a fear that it might not be possible to cope with the variation in the free length L0.
【0020】 この考案は上記のような問題点を解消し、ベローズの自由長にばらつきがある 場合でも充分に対処し、測定の精度を確保することができる差圧センサを提供す ることを目的とする。An object of the present invention is to solve the above problems and provide a differential pressure sensor capable of sufficiently dealing with the variation in the free length of the bellows and ensuring the measurement accuracy. And
【0021】[0021]
この考案は上記の問題点を解決するために、外圧口を有する上ボックスと、内 圧口を有する下ボックスとでボックスを形成するとともに、このボックス内に、 前記外圧口と内圧口とを区画した状態でベローズを配設して、ボックス内を外圧 室と内圧室との2室に区画し、前記外圧室の圧力と、前記内圧室の圧力との差圧 を変位センサで測定する差圧センサであって、前記ボックスに、前記ベローズに 接離自在なストッパを設け、このストッパで前記ベローズの初期設定を行うとい う構成を有しているものである。 In order to solve the above problems, the present invention forms a box with an upper box having an external pressure port and a lower box having an internal pressure port, and divides the external pressure port and the internal pressure port into the box. In this state, a bellows is installed to divide the inside of the box into two chambers, an external pressure chamber and an internal pressure chamber, and the differential pressure between the pressure of the external pressure chamber and the pressure of the internal pressure chamber is measured by a displacement sensor. In the sensor, the box is provided with a stopper that can be brought into contact with and separated from the bellows, and the stopper is used to initialize the bellows.
【0022】[0022]
この考案は上記の手段を採用したことにより、まず、上ボックスの外圧口から 外圧室に導入された圧力と、下ボックスの内圧口から内圧室に導入された圧力と の間に圧力差が生じると、その差圧の作用によってベローズが変位し、このベロ ーズの変位量を変位センサが検知することにより、ボックス内に生じた差圧が測 定されるようになっている。 By adopting the above means, the present invention firstly causes a pressure difference between the pressure introduced from the external pressure port of the upper box into the external pressure chamber and the pressure introduced from the internal pressure port of the lower box into the internal pressure chamber. The bellows is displaced by the action of the differential pressure, and the displacement sensor detects the amount of displacement of this bellows to measure the differential pressure generated in the box.
【0023】 そして、この考案にあっては、ベローズの自由長にばらつきがある場合でも、 測定の精度を確保することができるようになっている。Further, in this invention, the accuracy of measurement can be ensured even when the free length of the bellows varies.
【0024】 すなわち、ボックスにベローズと接離可能なストッパが設けられて、初期設定 時に、ベローズがストッパでやや圧縮された状態でボックス内に設けられること によって、初期状態として、ベローズの測定開始点が常に一定の位置に設定され るようになっている。That is, the box is provided with a stopper that can be brought into contact with and separated from the bellows, and the bellows is provided in the box in a state of being slightly compressed by the stopper at the time of initial setting, so that the measurement start point of the bellows is initially set. Is always set to a fixed position.
【0025】 従って、従来では、ベローズが自由長にある状態で初期の設定がなされていた ために、ベローズの自由長にばらつきがある場合には、そのばらつきを補正する ために、ベローズの変位量を検知した検知信号に複雑な演算処理を施す必要があ り、測定の精度が不安定なものであったが、この考案にあっては、ストッパでベ ローズの初期設定を行うことにより、ベローズの自由長のばらつきに拘らず、測 定開始点が常に一定に位置に設定されるようになるため、検知信号に複雑な補正 を必要とせず、測定の精度を確保することができるようになっている。Therefore, in the past, since the initial setting was made with the bellows in the free length, if there is variation in the free length of the bellows, the amount of displacement of the bellows should be corrected in order to correct the variation. It was necessary to perform a complicated calculation process on the detection signal that detected, and the measurement accuracy was unstable.In this invention, the bellows are initialized by the stopper. Since the measurement start point is always set to a fixed position regardless of the variation in the free length of the measurement signal, it is possible to ensure the measurement accuracy without requiring complicated correction of the detection signal. ing.
【0026】 つまり、この考案にあっては、ベローズにおける変位センサとの対向間のギャ ップを常に一定にすることができるものであるので、結果として、任意の用途、 使用条件、大きさに対して、ベローズを用いた差圧センサを任意に設計すること が可能となるものである。That is, in this invention, the gap between the bellows and the displacement sensor facing each other can be made constant at all times, and as a result, the bellows can be used for any application, use condition, and size. On the other hand, it is possible to design a differential pressure sensor using a bellows arbitrarily.
【0027】[0027]
以下、図面に示すこの考案の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention shown in the drawings will be described below.
【0028】 図1は、この考案による差圧センサの一実施例を示す図である。 すなわち、図1に示す差圧センサは、外圧口8を有する上ボックス1aと、内 圧口9を有する下ボックス1bとで、作用する圧力に応じて変位し、かつ一方に 開口する筒状をなしたベローズ2の開口端周縁部を挟持することにより、ボック ス1内を外圧室3と内圧室4との2室に区画し、さらに、上ボックス1aと下ボ ックス1bとで形成されるボックス1内に、ベローズ2の変位量を検知する変位 センサ5を設けたものであって、ボックス1に、ベローズ2に接離自在なストッ パ7を設け、これにより、初期設定時に、ベローズ2がストッパ7でやや圧縮さ れた状態で設けられ、ベローズ2の測定開始点が常に一定の位置に位置付けられ るようにしている。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a differential pressure sensor according to the present invention. That is, in the differential pressure sensor shown in FIG. 1, an upper box 1a having an outer pressure port 8 and a lower box 1b having an inner pressure port 9 have a cylindrical shape that is displaced according to the acting pressure and is open to one side. By sandwiching the peripheral edge of the open end of the bellows 2, the inside of the box 1 is divided into two chambers, an external pressure chamber 3 and an internal pressure chamber 4, and is further formed by an upper box 1a and a lower box 1b. The box 1 is provided with a displacement sensor 5 for detecting the amount of displacement of the bellows 2. The box 1 is provided with a stopper 7 that can come in contact with and separate from the bellows 2, so that the bellows 2 can be initially set. Is provided in a state of being slightly compressed by the stopper 7, so that the measurement start point of the bellows 2 is always positioned at a fixed position.
【0029】 そして、外圧室3内の圧力P1 と、内圧室4内の圧力P2 との間に圧力差が生 じると、その差圧(P1 −P2 >0)でベローズ2が変位することにより、生じ た差圧が変位センサ5で検知され、こののち、変位センサ5に発生した検知信号 を外方に出力することにより、差圧が測定されるようになっている。When a pressure difference occurs between the pressure P1 in the external pressure chamber 3 and the pressure P2 in the internal pressure chamber 4, the bellows 2 is displaced by the pressure difference (P1−P2> 0). The resulting differential pressure is detected by the displacement sensor 5, and then the differential pressure is measured by outputting the detection signal generated by the displacement sensor 5 to the outside.
【0030】 図1において、ボックス1は、上ボックス1aと下ボックス1bとで密閉され た内部空所を形成するもので、上ボックス1aには外圧口8が、また下ボックス 1bには内圧口9がそれぞれ形成されていて、この外圧口8および内圧口9を介 してボックス1の内部空所が外部と導通するようにしている。そしてさらに、ボ ックス1の内壁には、後述するベローズ2と接離可能なストッパ7が設けられる 。In FIG. 1, a box 1 forms an internal space that is sealed by an upper box 1a and a lower box 1b. An external pressure port 8 is provided in the upper box 1a and an internal pressure port is provided in the lower box 1b. 9 are formed respectively, and the inner space of the box 1 is electrically connected to the outside through the outer pressure port 8 and the inner pressure port 9. Further, on the inner wall of the box 1, there is provided a stopper 7 capable of coming into contact with and separating from a bellows 2 which will be described later.
【0031】 このボックス1の内部には、自由長L0 のベローズ2が設けられる。このベロ ーズ2は、例えば電着ベローズあるいは成形ベローズ等であって、全体として一 方が閉塞された金属製の筒状をなすもので、外部から作用する圧力の大きさに応 じて弾性変形して伸縮し、これによって、軸線方向への変位を可能としている。A bellows 2 having a free length L0 is provided inside the box 1. The bellows 2 is, for example, an electrodeposited bellows or a molded bellows, and has a cylindrical shape made of a metal, one side of which is closed, and is elastic according to the magnitude of pressure applied from the outside. It deforms and expands and contracts, which allows displacement in the axial direction.
【0032】 このベローズ2は、その開口端の周縁部を上ボックス1aと下ボックス1bと で挟持することにより、ボックス1の内部空所をベローズ2で2室に区画するよ うにして設けられ、これによって、ボックス1内において、ベローズ2の外側の 空所は外圧室3として、またベローズ2の内側の部位を含む空所は内圧室4とし て形成される。The bellows 2 is provided so that the inner space of the box 1 is divided into two chambers by the bellows 2 by sandwiching the peripheral edge portion of the open end between the upper box 1a and the lower box 1b. As a result, in the box 1, the void outside the bellows 2 is formed as the external pressure chamber 3, and the void including the inside portion of the bellows 2 is formed as the internal pressure chamber 4.
【0033】 このとき、ベローズ2は、その閉塞端面をストッパ7に圧接した状態でボック ス1内に設け、これにより、ベローズ2がやや圧縮された状態で、その長さがL 1 (L0 >L1 )となるように保持され、初期状態として設定される。At this time, the bellows 2 is provided in the box 1 with its closed end surface in pressure contact with the stopper 7, whereby the length of the bellows 2 is L 1 (L 0> L 0) in a slightly compressed state. L1) and is set as an initial state.
【0034】 また、この場合、ボックス1内の外圧室3は外圧口8と連通し、また内圧室4 は内圧口9と連通していて、外圧室3には、外部から外圧口8を介して圧力P1 が導入されるようにし、また、内圧室4には、外部から内圧口9を介して圧力P 2 が導入されるようにしておく。Further, in this case, the external pressure chamber 3 in the box 1 communicates with the external pressure port 8, and the internal pressure chamber 4 communicates with the internal pressure port 9, so that the external pressure chamber 3 is communicated with the external pressure port 8 from the outside. The pressure P1 is introduced into the internal pressure chamber 4, and the pressure P2 is introduced into the internal pressure chamber 4 from the outside through the internal pressure port 9.
【0035】 そして、この外圧室3に導入された圧力P1 と、内圧室4に導入された圧力P 2 との圧力差によって、ベローズ2がその軸線方向へ変位するようになっている 。The pressure difference between the pressure P 1 introduced into the external pressure chamber 3 and the pressure P 2 introduced into the internal pressure chamber 4 causes the bellows 2 to be displaced in the axial direction thereof.
【0036】 ベローズ2の内側には、その閉塞された端面に対向する状態で変位センサ5を 設ける。この変位センサ5は、ベローズ2の軸線方向の変位量を電気信号として 検知するもので、ボックス1の外部に設置される検知アンプ6に接続される。A displacement sensor 5 is provided inside the bellows 2 so as to face the closed end surface of the bellows 2. The displacement sensor 5 detects the amount of displacement of the bellows 2 in the axial direction as an electric signal, and is connected to a detection amplifier 6 installed outside the box 1.
【0037】 このとき、変位センサ5には、ベローズ2に接触しない非接触タイプのものが 用いられて、ベローズ2のばね定数に影響を与えないようにするのが好ましく、 例えば渦電流方式、レーザ方式、静電容量方式等によりセンシングするものが用 いられる。At this time, the displacement sensor 5 is preferably a non-contact type that does not come into contact with the bellows 2 so that the spring constant of the bellows 2 is not affected. The one that senses by the method, capacitance method, etc. is used.
【0038】 変位センサ5に接続される検知アンプ6は、変位センサ5から送られてくる電 気信号を増幅するとともに、所定の演算処理で補正を行って検出するもので、こ れにより、ベローズ2の変位量を差圧の値として測定することが可能となる。こ の場合、検知アンプ6において、差圧(P1 −P2 )=K・L/Aとして算出さ れる(P1 :外圧室内の圧力、P2 :内圧室内の圧力、K:ベローズのばね定数 、L:差圧によるベローズの変位量、A:ベローズの有効面積、以下同じ)。The detection amplifier 6 connected to the displacement sensor 5 amplifies the electric signal sent from the displacement sensor 5 and corrects and detects it by a predetermined calculation process. It is possible to measure the displacement amount of 2 as the value of the differential pressure. In this case, the differential pressure (P1−P2) = K · L / A is calculated in the detection amplifier 6 (P1: pressure in the external pressure chamber, P2: pressure in the internal pressure chamber, K: bellows spring constant, L: Displacement amount of the bellows due to the differential pressure, A: effective area of the bellows, the same hereinafter).
【0039】 次に、上記のものの作用を説明する。Next, the operation of the above will be described.
【0040】 この差圧センサは、上記のように構成することにより、ボックス1内に生じた 差圧を測定できるようになっている。 まず、上ボックス1aの外圧口8から外圧室3に導入された圧力P1 と、下ボ ックス1bの内圧口9から内圧室4に導入された圧力P2 との間に圧力差(P1 −P2 >0)が生じると、その差圧の作用でベローズ2が軸線方向に縮むように 変位して、このベローズ2の変位量を変位センサ5が電気信号として検知するよ うになる。By configuring the differential pressure sensor as described above, the differential pressure generated in the box 1 can be measured. First, the pressure difference (P1-P2>) between the pressure P1 introduced into the external pressure chamber 3 from the external pressure port 8 of the upper box 1a and the pressure P2 introduced into the internal pressure chamber 4 from the internal pressure port 9 of the lower box 1b. When 0) occurs, the bellows 2 is displaced by the action of the differential pressure so as to contract in the axial direction, and the displacement sensor 5 detects the displacement amount of the bellows 2 as an electric signal.
【0041】 すると、変位センサ5に発生した検知信号は、ボックス1の外部に設置された 検知アンプ6に導かれて、増幅および補正の処理がなされたのち検出され、これ によって、ボックス1の内部に生じた差圧が測定されることとなる。Then, the detection signal generated in the displacement sensor 5 is guided to the detection amplifier 6 installed outside the box 1, subjected to amplification and correction processing, and then detected, whereby the inside of the box 1 is detected. The differential pressure generated at the point will be measured.
【0042】 そして、上記の差圧センサにあっては、ベローズ2の自由長L0 にばらつきが ある場合でも測定の精度を確保することができるようになっている。Further, in the above-mentioned differential pressure sensor, it is possible to ensure the accuracy of measurement even when the free length L0 of the bellows 2 varies.
【0043】 すなわち、上記の差圧センサは、初期設定時に、ベローズ2をストッパ7に圧 接させてやや圧縮した状態でボックス1内に保持することにより、ベローズ2の 初期状態を自由長L0 よりも短い一定の長さL1 で設定してあるため、使用され るベローズ2の個々の自由長L0 にばらつきがある場合でも、ベローズ2の初期 位置は、常に変位センサ5で検知可能な測定範囲内に収まるようになっている。That is, in the above-described differential pressure sensor, at the time of initial setting, the bellows 2 is pressed against the stopper 7 and held in the box 1 in a slightly compressed state, so that the initial state of the bellows 2 is less than the free length L0. Even if the individual free length L0 of the bellows 2 used varies, the initial position of the bellows 2 is always within the measurement range that can be detected by the displacement sensor 5. It fits in.
【0044】 つまり、初期状態を設定する際に、ストッパ7でベローズ2を強制的に一定長 L1 に圧縮することにより、ベローズ2の自由長L0 にばらつきがある場合でも 、変位センサ5に対するベローズ2の測定の基準点が常に一定の位置に決定され るようになるために、ベローズ2が測定開始点となる初期位置にある場合、ベロ ーズ2の閉塞端面と変位センサ5との間の対向距離(測定有効長)を、製品毎に ばらつかせることなく常に一定にすることができるようになっている。In other words, when the bellows 2 is forcibly compressed to the fixed length L1 by the stopper 7 when setting the initial state, even if the free length L0 of the bellows 2 varies, the bellows 2 for the displacement sensor 5 is When the bellows 2 is in the initial position that is the measurement start point, the reference point for the measurement of is always fixed, so that the closed end face of the bellows 2 and the displacement sensor 5 face each other. The distance (measured effective length) can be made constant at all times without varying for each product.
【0045】 従って、ベローズ2の自由長L0 にばらつきがあっても、検知アンプ6におい て、複雑な演算処理により検知信号の補正を行う必要がなく、充分にベローズ2 のばらつきに対応することができるようになるため、補正処理が簡単になるとと もに、測定精度の安定化を図ることができるようになっている。Therefore, even if the free length L0 of the bellows 2 varies, the detection amplifier 6 does not need to correct the detection signal by a complicated calculation process, and the variation of the bellows 2 can be sufficiently dealt with. As a result, it becomes possible to stabilize the measurement accuracy while simplifying the correction process.
【0046】 なお、上記の場合、ベローズ2は、ストッパ7で圧縮された状態でボックス1 内に設けられて、全長がL1 に設定されているため、ベローズ2の長さL0 〜L 1 の範囲内の測定、つまり、差圧が0〜(L0 −L1 )・K/Aの範囲内である ときには差圧の検知ができないが、それ以上の差圧については検知が可能であり 、測定を行うことができるようになっている。In the above case, since the bellows 2 is provided inside the box 1 in a state of being compressed by the stopper 7 and the total length is set to L1, the length of the bellows 2 is in the range of L0 to L1. Measurement, that is, the differential pressure cannot be detected when the differential pressure is within the range of 0- (L0-L1) K / A, but it is possible to detect the differential pressure higher than that and perform the measurement. Is able to.
【0047】[0047]
【考案の効果】 以上のようにこの考案によれば、ベローズを用いた差圧センサにおいて、ボッ クスに、この内部空所を内圧室と外圧室とに区画するベローズに接離可能なスト ッパを設け、初期設定時に、ストッパでベローズを圧縮させた状態で保持するよ うにしたことにより、ベローズの初期状態が、ストッパで測定開始点を常に一定 の位置に設定されるようになるため、これによって、ベローズの自由長にばらつ きがある場合でも、検知信号に対する複雑な補正が必要なくなり、測定の精度を 確保することができる。As described above, according to the present invention, in the differential pressure sensor using the bellows, the box that can be contacted with and separated from the bellows that divides the internal space into the internal pressure chamber and the external pressure chamber. By providing a pad and holding the bellows in a compressed state by the stopper at the time of initial setting, the initial state of the bellows will always be set to a fixed position by the stopper. As a result, even if the free length of the bellows varies, a complicated correction for the detection signal is not required and the measurement accuracy can be ensured.
【0048】 そして、このように、ベローズの自由長のばらつきに対して柔軟に対処するこ とができるようになることにより、結果として、用途、使用条件、大きさ等の種 々の制限に拘らず、ベローズを用いた差圧センサを任意に設計することが可能と なるという効果がある。As described above, since it becomes possible to flexibly deal with the variation in the free length of the bellows, as a result, there are various restrictions such as application, use conditions, and size. In addition, the differential pressure sensor using the bellows can be arbitrarily designed.
【図1】この考案による差圧センサの一実施例を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a differential pressure sensor according to the present invention.
【図2】従来例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a conventional example.
1、21……ボックス 1a、21a……上ボックス 1b、21b……下ボックス 2、22……ベローズ 3、23……外圧室 4、24……内圧室 5、25……変位センサ 6、26……検知アンプ 7……ストッパ 8、28……外圧口 9、29……内圧口 1, 21 ... Box 1a, 21a ... Upper box 1b, 21b ... Lower box 2, 22 ... Bellows 3, 23 ... External pressure chamber 4, 24 ... Internal pressure chamber 5, 25 ... Displacement sensor 6, 26 ...... Detection amplifier 7 …… Stopper 8, 28 …… External pressure port 9, 29 …… Internal pressure port
Claims (1)
a)と、内圧口(9)を有する下ボックス(1b)とで
ボックス(1)を形成するとともに、このボックス
(1)内に、前記外圧口(8)と内圧口(9)とを区画
した状態でベローズ(2)を配設して、ボックス(1)
内を外圧室(3)と内圧室(4)との2室に区画し、前
記外圧室(3)の圧力(P1 )と、前記内圧室(4)の
圧力(P2 )との差圧を変位センサ(5)で測定する差
圧センサであって、前記ボックス(1)に、前記ベロー
ズ(2)に接離自在なストッパ(7)を設け、このスト
ッパ(7)で前記ベローズ(2)の初期設定を行うこと
を特徴とする差圧センサ。1. An upper box (1) having an external pressure port (8).
a) and a lower box (1b) having an internal pressure port (9) form a box (1), and the external pressure port (8) and the internal pressure port (9) are defined in the box (1). Box (1) with bellows (2) in place
The interior is divided into two chambers, an external pressure chamber (3) and an internal pressure chamber (4), and the differential pressure between the pressure (P1) of the external pressure chamber (3) and the pressure (P2) of the internal pressure chamber (4) is A differential pressure sensor measured by a displacement sensor (5), wherein the box (1) is provided with a stopper (7) which can freely come into contact with and separate from the bellows (2), and the stopper (7) is used for the bellows (2). A differential pressure sensor characterized by performing initial setting of.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6374092U JPH0628680U (en) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | Differential pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6374092U JPH0628680U (en) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | Differential pressure sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0628680U true JPH0628680U (en) | 1994-04-15 |
Family
ID=13238115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6374092U Pending JPH0628680U (en) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | Differential pressure sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0628680U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10292887A (en) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Osaka Rasenkan Kogyo Kk | Bellows type expansion pipe fitting |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP6374092U patent/JPH0628680U/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10292887A (en) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Osaka Rasenkan Kogyo Kk | Bellows type expansion pipe fitting |
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