JPH07190874A - 差圧・圧力発信器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感圧センサ部、発信部との円筒状連結部構
造、センサでのリード引出し構造を簡素化し、各測圧部
からの封入回路の長さを必要最小限とする。 【構成】 バリアダイヤフラム３，４を有する一対のボ
ディ１，２間にセンタダイヤフラム７を配設し、かつ各
バリアダイヤフラムとの間に封入液を封入する。このセ
ンタダイヤフラムの中心に貫通口３０を形成し、かつこ
の貫通口を閉塞する圧力センサ１４を、センタダイヤフ
ラムに連接する。さらに、この圧力センサのリード線３
１を、ボディの一方に設けた導通口３２を通してボディ
外周に配設したリード３３に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は現場設置タイプの圧力ま
たは差圧指示発信器（以下、単に差圧・圧力発信器とい
う）に関し、特に受圧側面としてのバリアダイヤフラム
間に作用する差圧力を感知する圧力センサの組込み構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の現場設置タイプの差圧・圧力発
信器は、たとえば管内流体の流量や密閉容器での液面等
を得るために、各種プロセス流体の圧力、差圧を測定
し、その測定信号をコントローラ側に発信するために測
定現場等に設置されるものであり、たとえば実開昭６１
−１１２２４８号公報等を始めとして従来から種々構成
のものが知られている。

【０００３】この種の差圧・圧力発信器としての差圧測
定用である差圧発信器での検出部構造を、概略図２を用
いて簡単に説明すると、図中符号１，２は検出部本体ボ
ディを構成する左、右一対の検出部ボディで、それぞれ
の外側面に形成された受圧側面としてのバックプレート
面１ａ，２ａには略波形円板状を呈する高圧側および低
圧側のバリアダイヤフラム３，４が装着されている。

【０００４】なお、各バックプレート面１ａ，２ａはそ
れぞれ前記バリアダイヤフラム３，４と略同形の波形断
面を有する円形状に形成され、かつこれらバリアダイヤ
フラム３，４との間に測圧室５，６を形成するようにな
っている。さらに、各バリアダイヤフラム３，４の外側
面には、被測圧側の高圧ＰＨと、低圧ＰＬとがそれぞれ
印加される。

【０００５】また、検出部ボディ１，２間にはボディ内
室が形成されており、このボディ内室は波形円板状セン
タダイヤフラム７によって左、右一対の室７ａ，７ｂに
仕切られ、その一方室７ａが前記高圧側の測圧室５に圧
力媒体流通用の通孔８ａ，９ａを介して連通されるとと
もに封入回路１０に連通され、また他方室７ｂが前記低
圧側の測圧室６に通孔８ｂ，９ｂを介して連通されかつ
同様に封入回路１１に連通されている。

【０００６】一方、検出部ボディ１，２の外周部上端部
には、それぞれステンレス等によって形成された内筒１
２ａと外筒１２ｂからなるヘッダ１２が、検出部を発信
部に連結するための円筒状連結部として配設され、その
内部にはセンサ部１３が配設されている。このセンサ部
１３は、前記封入回路１０，１１を仕切る従来周知の半
導体感圧センサ１４と、この感圧センサ１４を保護する
とともに前記内筒１２ａと外筒１２ｂの開口端をシール
ドするシールド板１５とで構成されている。

【０００７】ここで、図中１６はセンサ１４に対向する
部分に連通口を有するカバー、１６ａは止め輪である。
さらに、１７は前記半導体感圧センサ１４を先端部に設
けたガラスチューブ、１８はこのセンサ１４を有するガ
ラスチューブ１７をヘッダ１２の内筒１２ａ内に所定の
状態で保持するためのセッティングピンである。また、
１９は上述したセンサ１４で得られた圧力信号を、ヘッ
ダ１２を貫通して差圧・圧力発信器における発信部ケー
ス２０側のプリント回路基板２２によるアンプ部等とい
った電気回路部２３に出力するためのリード２１をシー
ルするためのハーメチックシールである。

【０００８】ここで、高圧側の封入回路１０は内筒１２
ａ内部と連通し高圧ＰＨを感圧センサ１４の表面側に
（カバー１６の連通口、シールド板１５を介して）与え
ている。また、低圧側の封入回路１１は、内筒１２ａと
外筒１２ｂとの間隔通路を介してガラスチューブ１７内
等に形成された通路に連通され低圧ＰＬを感圧センサ１
４の内側面に与えている。

【０００９】そして、前記各測圧室５，６から通孔８
ａ，９ａ；８ｂ，９ｂ、封入回路１０，１１を経て感圧
センサ１４の高圧側と低圧側とに至る間の導通路中には
シリコンオイル等の封入液（図示せず）が圧力伝達媒体
としてそれぞれ封入される。

【００１０】さらに、図中２５，２６は前記検出部ボデ
ィ１，２の外側に組付けられプロセス側の被測定流体を
導入してバリアダイヤフラム３，４に作用させるための
高圧室、低圧室２７，２８を形成するカバー部材であ
る。

【００１１】そして、このような構成による差圧発信器
において、バリアダイヤフラム３，４にプロセス側から
高圧ＰＨ、低圧ＰＬがそれぞれ印加されると、このとき
の差圧（ＰＨ−ＰＬ）が半導体感圧センサ１４に加えら
れるため、このセンサ１４は差圧に応じて変形し、その
変形量が電気的に取り出され、図示せぬ増幅器で増幅さ
れた後、計器などに表示されたり、遠隔発信されるもの
であった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来の差圧・圧力発信器において、検出部での差圧
力を得るための半導体感圧センサ１４等によるセンサ部
１３、発信部との円筒状連結部を構成するヘッダ１２で
の構造が複雑である等の不具合を生じている。

【００１３】特に、従来構造では、高圧側、低圧側から
の封入液の封入回路１０，１１を、ヘッダ１２部分に導
いて感圧センサ１４の両面に導入するために、ヘッダ１
２やその内部に保持されるセンサ１４を多層円筒による
嵌合構造で構成することが必要で、またバリアダイヤフ
ラム３，４とセンタダイヤフラム７間での封入液の伝達
通路を長く形成することが必要となる等の問題があっ
た。

【００１４】さらに、上述した従来構造では、ヘッダ１
２内に感圧センサ１４等のセンサ部１３を組込むことか
ら、この部分が大型化し、その結果として感圧センサ１
４からのリード２１を、ヘッダ１２の上端部分にまで延
設し、密封状態で引き出すためのハーメチックシール１
９による封入部が長くなり、面倒かつ煩雑な作業を要
し、しかもコスト高となる等の不具合もあり、これらの
問題点を一掃し得る何らかの対策を講じることが望まれ
ている。

【００１５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、圧力検出部でのセンサ部や発信部との円筒
状連結部での構造を簡素化し、さらに各測圧部からの感
圧センサに至る圧力伝達用封入液の封入回路の長さを必
要最小限とし、また感圧センサからのリードの引出し構
造も簡単に行なえる構造容易でかつ全体の小型化が図
れ、しかもコスト的に安価な差圧・圧力発信器を得るこ
とを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述した要請に応えるた
めに本発明に係る圧力・差圧発信器は、受圧側面にそれ
ぞれバリアダイヤフラムを有する一対のボディ間に配設
されかつ各バリアダイヤフラムとの間で画成された空間
に封入液を封入するセンタダイヤフラムの中心に貫通口
を形成し、かつこの貫通口を閉塞する圧力センサを、セ
ンタダイヤフラムに連接するとともに、この圧力センサ
のリード線を、ボディの一方に設けた導通口を通してボ
ディ外周に配設したリードに接続するようにしたもので
ある。

【００１７】

【作用】本発明によれば、一方のバリアダイヤフラムで
の圧力を、圧力センサの一側面にボディ内通路を介して
直接作用させ、他方のバリアダイヤフラムでの圧力を、
センタダイヤフラムの中心に形成した貫通口を通して、
圧力センサの他側面に作用させることにより、両バリア
ダイヤフラムでの圧力に応じた差圧力を感知し得るとと
もに、これをリード線によりボディの一方での導通口を
通してボディ外周に導き、外部リードと接続し得るた
め、圧力センサからのリードの引出しも簡単な構造で行
なえる。

【００１８】

【実施例】図１は本発明に係る差圧・圧力発信器の一実
施例を示し、同図において、前述した図２と同一または
相当する部分には同一番号を付してその詳細な説明は省
略する。

【００１９】さて、本発明によれば、前述したような差
圧・圧力発信器において、受圧側面にそれぞれバリアダ
イヤフラム３，４を有する一対のボディ１，２間に配設
されかつ各バリアダイヤフラム３，４との間で画成され
た空間に封入液を封入するセンタダイヤフラム７の中心
に貫通口３０を形成し、かつこの貫通口３０を閉塞する
圧力センサ１４を、センタダイヤフラム７に連接すると
ともに、この圧力センサ１４のリード線３１を、ボディ
１の一方に設けた導通口３２を通してボディ１外周に配
設したリード３３に接続するようにしたところに特徴を
有している。

【００２０】すなわち、本発明では、圧力検出用の感圧
センサ１４を保持したガラスチューブ１７を、センタダ
イヤフラム７の中央部に付設し、この部分に穿設した貫
通口３０によりセンサダイヤフラム７の反付設側の圧力
を、センサ１４の内側面に作用させるとともに、他方の
圧力をセンサ１４の外側面に作用させるようにし、これ
により従来に比べてヘッダ１２、センサ部１３、さらに
封入回路１０，１１等の構造を簡素化し、しかも所要の
圧力検出を行なえるようにしたものである。

【００２１】換言すれば、このような構成によって、本
発明によれば、一方のバリアダイヤフラム３での圧力
を、圧力センサ１４の一側面にボディ内通路８ａを介し
て直接作用させ、他方のバリアダイヤフラム４での圧力
を、センタダイヤフラム７の中心に形成した貫通口３０
を通して、圧力センサ１４の他側面に作用させることに
より、両バリアダイヤフラム３，４での圧力に応じた差
圧力を感知し得るとともに、これをリード線３１により
ボディ１の一方での導通口３２を通してボディ１外周に
導き、外部リード（図示せず）と接続し得るため、圧力
センサ１４からのリードの引出しも簡単な構造で行なえ
る。

【００２２】ここで、上述したボディ内通路８ａにおい
て圧力センサ１４を設けた部分は大径孔３４として形成
している。また、上述したボディ１に形成されてリード
線３１を導く導通口３２の開口端部分は、たとえばハー
メチックシール、その他密封性の高いシール部３５によ
りシールされ、内部を密封した状態でリードを外部に引
き出すようにしている。

【００２３】そして、このような構成では、圧力検出部
でのセンサ部１３や発信部との円筒状連結部４０での構
造を簡素化するとともに、従来のヘッダに比べて短縮化
も可能であり、さらに各測圧部（バリアダイヤフラム
３，４）からの感圧センサ１４に至る圧力伝達用封入液
の封入回路１０，１１の長さも必要最小限とし、また感
圧センサ１４からのリード３１，３３の引出し構造も簡
単に行なえ、全体の構造が簡単でかつ小型化も図れ、し
かもコスト的にも安価である等の利点を奏するものであ
る。

【００２４】ここで、上述した検出部を発信部に連結す
るための円筒状連結部４０としては、従来とは異なり、
単純な筒体形状等によるものであればよく、構造面でも
組立性の面でも優れている。

【００２５】なお、本発明は上述した実施例構造に限定
されず、差圧または圧力発信器１各部の形状、構造等
を、適宜変形、変更することは自由で、またその用途と
しても種々の変形例が考えられる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る差圧・
圧力発信器によれば、受圧側面にそれぞれバリアダイヤ
フラムを有する一対のボディ間に配設されかつ各バリア
ダイヤフラムとの間で画成された空間に封入液を封入す
るセンタダイヤフラムの中心に貫通口を形成し、かつこ
の貫通口を閉塞する圧力センサを、センタダイヤフラム
に連接するとともに、この圧力センサのリード線を、ボ
ディの一方に設けた導通口を通してボディ外周に配設し
たリードに接続するようにしたので、簡単な構成である
にもかかわらず、以下に列挙する種々優れた効果を奏す
る。

【００２７】すなわち、本発明によれば、一方のバリア
ダイヤフラムでの圧力を、圧力センサの一側面にボディ
内通路を介して直接作用させ、他方のバリアダイヤフラ
ムでの圧力を、センタダイヤフラムの中心に形成した貫
通口を通して、圧力センサの他側面に作用させることに
より、両バリアダイヤフラムでの圧力に応じた差圧力を
適切かつ確実に感知し得る。

【００２８】したがって、圧力検出部でのセンサ部や発
信部との円筒状連結部での構造を簡素化し、さらに各測
圧部からの感圧センサに至る圧力伝達用封入液の封入回
路の長さを必要最小限とし、これにより構造容易でかつ
特にヘッダ部の小型化が図れ、検出部ボディでの構造も
簡素化できるため、コスト的に安価である等の利点を奏
する。

【００２９】また、本発明によれば、感圧センサのリー
ド線によりボディの一方での導通口を通してボディ外周
に導き、外部リードと接続し得るため、圧力センサから
のリードの引出しを、必要最小限に長さでシール構造も
簡単にしかも確実に行なえるもので、これにより構造が
簡単でコスト的にも安価である等の利点を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る差圧・圧力発信器の一実施例を示
し、要部とする検出部構造を示す要部断面図である。

【図２】従来の差圧・圧力発信器における検出部構造を
説明するための概略断面図である。

【符号の説明】

１ 検出部ボディ １ａ バックプレート面（受圧側面） ２ 検出部ボディ ２ａ バックプレート面（受圧側面） ３ バリアダイヤフラム ４ バリアダイヤフラム ５ 測圧室 ６ 測圧室 ７ センタダイヤフラム ８ａ 圧力媒体流通用通孔 ９ａ 圧力媒体流通用通孔 １０ 封入回路 １１ 封入回路 １２ ヘッダ １３ センサ部 １４ 半導体感圧センサ １７ ガラスチューブ ２０ 発信部ケース ２１ リード ２２ プリント回路基板 ２３ 電気回路部 ２５ カバー部材 ２６ カバー部材 ２７ 高圧室 ２８ 低圧室 ３０ 貫通口 ３１ リード線 ３２ 導通口 ３３ リード ３４ 大径孔 ３５ シール部 ４０ 円筒状連結部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受圧側面にそれぞれバリアダイヤフラム
   を有する一対のボディ間にセンタダイヤフラムを配設
   し、前記バリアダイヤフラムとセンタダイヤフラムによ
   って画成されたそれぞれの空間に封入液を封入した差圧
   ・圧力発信器において、 前記センタダイヤフラムの中心に貫通口を形成し、かつ
   この貫通口を閉塞する圧力センサを、前記センタダイヤ
   フラムに連接するとともに、 前記圧力センサのリード線を、ボディの一方に設けた導
   通口を通して、ボディ外周に配設したリードに接続した
   ことを特徴とする差圧・圧力発信器。