JPH0656741U - 差圧測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高静圧、高差圧の測定に好適で、且つ、短絡
等の少ない信頼性の高い差圧測定装置を提供するにあ
る。 【構成】 測定ダイアフラムにより分けられた２個のセ
ンサ室を具備する首部と首部の一面の外周縁部において
一面が溶接接続されセンターダイアフラムにより分離さ
れた２個の室を具備する受圧部とを備えるハウジングを
具備する差圧測定装置において、筒状の首部に設けられ
た底部と、底部に設けられ受圧部の一方の室を一方のセ
ンサ室に連通する連通孔と、連通孔の首部と受圧部との
接合部分に設けられ連通孔の一部を構成し首部と受圧部
とをプロジェクション溶接により接合する筒状の突起部
材と突起部材の部分を除いて首部と受圧部との接合部分
に設けられた絶縁シートあるいは絶縁コーティングとを
具備したことを特徴とする差圧測定装置である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、高静圧、高差圧の測定に好適な差圧測定装置に関するものである。 更に、詳述すれば、首部と前記受圧部との結合構造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、実開 平４―０５１６４３号に示されている。図５は、図４のＡ−Ａ断面図である。 図において、

【０００３】 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Ｐ_Hの高圧流体の導 入口４、圧力Ｐ_L の低圧流体の導入口５が設けられている。

【０００４】 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。

【０００５】 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。

【０００６】 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。 シリコンダイアフラム８は、首部１Ａを２個のセンサ室８１，８２に分ける。 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。

【０００７】 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。

【０００８】 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。

【０００９】 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。 ９１は、受圧部１Ｂの他方の室９２を他方のセンサ室８１に連通するパイプで ある。 ９３は、首部１Ａの底部９４に設けられ受圧部１Ｂの一方の室９５を一方のセ ンサ室８２に連通する連通孔である。

【００１０】 ９６は、底部９４の連通孔９３の周囲に同心円状にリング状に設けられ首部１ Ａと受圧部１Ｂの接合部ａの一部を溶接する連通孔溶接部である。

【００１１】 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。

【００１２】 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８０に因って電気的に取出され、差圧の測定が行 なわれる。

【００１３】 而して、受圧部の一方の室を一方のセンサ室に連通するパイプと、首部の底部 に設けられ、受圧部の他方の室を他方のセンサ室に連通する連通孔と、底部の連 通孔の周囲に同心円状にリング状に設けられ首部と受圧部の接合部の一部を溶接 する連通孔溶接部とを構成したので、首部と受圧部とを引離そうとする力は、連 通孔溶接部の断面積分しか関係しないので、端部外周縁部の溶接強度を、それほ ど充分に確保しなければならない必要もない。 特に、高静圧、高差圧が加わる場合に、溶接強度を充分に増す必要もない。

【００１４】

【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、連通孔溶接部９６は、例えば、電子 ビーム溶接により溶接されるが、連通孔溶接部９６において、金属粉が発生し、 この金属粉を除去することが重要課題となる。 この金属粉は、封入液１０１，１０２の液中に混在して、ストレインゲージ８ ０の信号取り出し線やセンサチップ上のアルミ配線等の短絡の原因となる恐れが ある。 本考案は、この問題点を、解決するものである。

【００１５】 本考案の目的は、高静圧、高差圧の測定に好適で、且つ、短絡等の少ない信頼 性の高い差圧測定装置を提供するにある。

【００１６】

【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、測定ダイアフラムにより分けられた２ 個のセンサ室を具備する首部と該首部の一面の外周縁部において一面が溶接接続 されセンターダイアフラムにより分離された２個の室を具備する受圧部とを備え るハウジングを具備する差圧測定装置において、 前記筒状の首部に設けられた底部と、該底部に設けられ前記受圧部の一方の室 を前記一方のセンサ室に連通する連通孔と、該連通孔の前記首部と前記受圧部と の接合部分に設けられ該連通孔の一部を構成し前記首部と前記受圧部とをプロジ ェクション溶接により接合する筒状の突起部材と該突起部材の部分を除いて前記 首部と前記受圧部との接合部分に設けられた絶縁シートあるいは絶縁コーティン グ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。

【００１７】

【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。

【００１８】 したがって、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、連通孔の、首部と受圧部との接合部分に設けられ、連通孔の一部を構 成し、首部と受圧部とをプロジェクション溶接する筒状の突起部材を構成したの で、金属粉が発生せず、ストレインゲージの信号取り出し線やセンサチップ上の アルミ配線の短絡等の原因となる恐れがない。

【００１９】 また、突起部材の部分を除いて首部と受圧部との接合部分に設けられた絶縁シ ートあるいは絶縁コーティングを構成したので、突起部材部分にプロジェクショ ン溶接用の電流を集中出来るので、溶接品質を向上させる事ができ、溶接の信頼 性の高いものが得られる。 以下、実施例に基づき詳細に説明する。

【００２０】

【実施例】

図１は本考案の一実施例の要部構成説明図、図２は図１の要部詳細説明図、図 ３は図１の組み立て斜視図である。 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。

【００２１】 ２１は、図２に示す如く、連通孔９３の首部１Ａと受圧部１Ｂとの接合部分に 設けられ、連通孔９３の一部を構成し、首部１Ａと受圧部１Ｂとをプロジェクシ ョン溶接により接合する筒状の突起部材である。 ２２は、図３に示す如く、突起部材２１の部分を除いて、首部１Ａと受圧部１ Ｂとの接合部分に設けられた絶縁シートである。

【００２２】 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。

【００２３】 したがって、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、連通孔９３の、首部１Ａと受圧部１Ｂとの接合部分に設けられ、連通 孔９３の一部を構成し、首部１Ａと受圧部１Ｂとをプロジェクション溶接する筒 状の突起部材２１を構成したので、プロジェクション溶接が採用でき、金属粉が 発生せず、ストレインゲージ８０の信号取り出し線やセンサチップ上のアルミ配 線の短絡等の原因となる恐れがない。

【００２４】 また、突起部材２１の部分を除いて、首部１Ａと受圧部１Ｂとの接合部分に設 けられた絶縁シート２２を構成したので、突起部材２１部分に、プロジェクショ ン溶接用の電流を集中できるので、溶接品質を向上させる事ができ、溶接部分の 信頼性の高いものが得られる。

【００２５】 この結果、 （１）突起部材２１を構成することにより、プロジェクション溶接が採用できた ので、電子ビーム溶接等に比べ、金属粉の発生が少なくでき、ストレインゲージ ８０等の電気部品の短絡の恐れが少なくなる。

【００２６】 （２）絶縁シート２２を採用することにより、突起部材２１部分に、プロジェク ション溶接用の電流を集中できるので、溶接品質を向上させる事ができ、溶接部 分の信頼性の高いものが得られる。

【００２７】 なお、前述の実施例においては、突起部材２１は受圧部１Ｂに設けられている と説明したが、これに限ることはなく、例えば、首部１Ａに設けられても良い。 要するに、プロジェクション溶接出来ればよい。 また、突起部材２１は突起形でなく、圧入形であってもよい。 また、絶縁シート２２を使用することなく、首部１Ａあるいは、受圧部１Ｂと の接合部分に絶縁コーティング、例えば、テフロンコーティングを採用してもよ い。

【００２８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案は、測定ダイアフラムにより分けられた２個のセ ンサ室を具備する首部と該首部の一面の外周縁部において一面が溶接接続されセ ンターダイアフラムにより分離された２個の室を具備する受圧部とを備えるハウ ジングを具備する差圧測定装置において、 前記筒状の首部に設けられた底部と、該底部に設けられ前記受圧部の一方の室 を前記一方のセンサ室に連通する連通孔と、該連通孔の前記首部と前記受圧部と の接合部分に設けられ該連通孔の一部を構成し前記首部と前記受圧部とをプロジ ェクション溶接により接合する筒状の突起部材と該突起部材の部分を除いて前記 首部と前記受圧部との接合部分に設けられた絶縁シートあるいは絶縁コーティン グ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。

【００２９】 この結果、 （１）突起部材を構成することにより、プロジェクション溶接が採用できたので 、電子ビーム溶接等に比べ、金属粉の発生が少なくでき、ストレインゲージ等の 電気部品の短絡の恐れが少なくなる。 （２）絶縁シートを採用することにより、突起部材部分に、プロジェクション溶 接用の電流を集中できるので、溶接品質を向上させる事ができ、溶接部分の信頼 性の高いものが得られる。

【００３０】 従って、本考案によれば、高静圧、高差圧の測定に好適で、且つ、短絡等の少 ない信頼性の高い差圧測定装置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】図１の要部詳細説明図である。

【図３】図１の組み立て斜視図である。

【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。

【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

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 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 １０Ａ…バックプレ―ト １０…圧力導入室 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 ２１…突起部材 ２２…絶縁シート ８０…ストレインゲ―ジ ８１…センサ室 ８２…センサ室 ９１…パイプ ９２…他方の室 ９３…連通孔 ９４…底部 ９５…一方の室 ９６…連通孔溶接部 １０１…封入液 １０２…封入液 １Ａ…首部 １Ｂ…受圧部 １Ｃ…溶接。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】測定ダイアフラムにより分けられた２個の
   センサ室を具備する首部と該首部の一面の外周縁部にお
   いて一面が溶接接続されセンターダイアフラムにより分
   離された２個の室を具備する受圧部とを備えるハウジン
   グを具備する差圧測定装置において、 前記筒状の首部に設けられた底部と、 該底部に設けられ前記受圧部の一方の室を前記一方のセ
   ンサ室に連通する連通孔と、 該連通孔の前記首部と前記受圧部との接合部分に設けら
   れ該連通孔の一部を構成し前記首部と前記受圧部とをプ
   ロジェクション溶接により接合する筒状の突起部材と該
   突起部材の部分を除いて前記首部と前記受圧部との接合
   部分に設けられた絶縁シートあるいは絶縁コーティング
   とを具備したことを特徴とする差圧測定装置。