JPH07218368A - 差圧測定装置 - Google Patents
差圧測定装置Info
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- JPH07218368A JPH07218368A JP1527194A JP1527194A JPH07218368A JP H07218368 A JPH07218368 A JP H07218368A JP 1527194 A JP1527194 A JP 1527194A JP 1527194 A JP1527194 A JP 1527194A JP H07218368 A JPH07218368 A JP H07218368A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接性を向上させ摩擦やヒステリシス等によ
る特性誤差のない差圧測定装置を提供する。 【構成】 内部に封入液が満たされたハウジング１と，
該ハウジングの両側に設けられた一対の隔液ダイアフラ
ム１２，１３と，該隔液ダイアフラムが一定以上ハウジ
ング側に変位しないように設けられた移動阻止手段１０
Ａ，１０Ｂと，前記ハウジング内に設けられ前記封入液
が満たされた圧力測定室を高圧側と低圧側に２分するセ
ンタダイアフラム２０と，前記高圧側と低圧側の差圧を
検出する差圧検出素子２１と，からなり，前記センタダ
イアフラムは内周が前記圧力測定室内に配置され外周が
前記ハウジングに溶接されたドーナツ状の第１ダイアフ
ラム３０と，該第１ダイアフラムの内周付近を覆って気
密に固定されるとともに直径の異なるＴ字状の断面を有
する複数のリングが同心円状に所定の間隔を保って形成
された第２ダイアフラム３１により形成され，前記第２
ダイアフラムのリングが形成された側を高圧側に配置し
た。
る特性誤差のない差圧測定装置を提供する。 【構成】 内部に封入液が満たされたハウジング１と，
該ハウジングの両側に設けられた一対の隔液ダイアフラ
ム１２，１３と，該隔液ダイアフラムが一定以上ハウジ
ング側に変位しないように設けられた移動阻止手段１０
Ａ，１０Ｂと，前記ハウジング内に設けられ前記封入液
が満たされた圧力測定室を高圧側と低圧側に２分するセ
ンタダイアフラム２０と，前記高圧側と低圧側の差圧を
検出する差圧検出素子２１と，からなり，前記センタダ
イアフラムは内周が前記圧力測定室内に配置され外周が
前記ハウジングに溶接されたドーナツ状の第１ダイアフ
ラム３０と，該第１ダイアフラムの内周付近を覆って気
密に固定されるとともに直径の異なるＴ字状の断面を有
する複数のリングが同心円状に所定の間隔を保って形成
された第２ダイアフラム３１により形成され，前記第２
ダイアフラムのリングが形成された側を高圧側に配置し
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，圧力変化を電気信号と
して検出する差圧測定装置に関し，特に高圧側と低圧側
で耐圧条件の異なるセンサに用いて好適な装置の改良に
関するものである。
して検出する差圧測定装置に関し，特に高圧側と低圧側
で耐圧条件の異なるセンサに用いて好適な装置の改良に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】被測定流体間の圧力差を機械的な歪みに
変換し，これを電気信号に変換して検出するシリコンダ
イアフラムが知られている。シリコンダイアフラムはシ
リコン基板の１面にストレンゲージや振動子を形成し，
他面を加工して全体を凹形に形成するか，あるいは他面
を支持体に接着して構成する。そして，このダイアフラ
ムをハウジングに取り付け，２つの被測定流体をダイア
フラムの両面に導いてその差圧を検出する。その場合加
工して凹形に形成したダイアフラムでは加工面が，接着
して形成したダイアフラムでは接着面の耐圧が，加工条
件，接着条件，あるいはダイアフラムの厚さ等によって
数倍から数十倍も低くなる。
変換し，これを電気信号に変換して検出するシリコンダ
イアフラムが知られている。シリコンダイアフラムはシ
リコン基板の１面にストレンゲージや振動子を形成し，
他面を加工して全体を凹形に形成するか，あるいは他面
を支持体に接着して構成する。そして，このダイアフラ
ムをハウジングに取り付け，２つの被測定流体をダイア
フラムの両面に導いてその差圧を検出する。その場合加
工して凹形に形成したダイアフラムでは加工面が，接着
して形成したダイアフラムでは接着面の耐圧が，加工条
件，接着条件，あるいはダイアフラムの厚さ等によって
数倍から数十倍も低くなる。
【０００３】従って，このようなシリコンダイアフラム
を差圧測定装置に用いた場合，過大圧に対するシリコン
ダイアフラムの保護の基準値を耐圧の低い側にする必要
がある。そのため，差圧測定範囲が比較的狭い装置しか
実現できない。図９は上記の問題を解決した従来例を示
すもので，厚板と薄板ダイアフラムを用いた従来の差圧
測定装置の一例を示す断面構成図である。
を差圧測定装置に用いた場合，過大圧に対するシリコン
ダイアフラムの保護の基準値を耐圧の低い側にする必要
がある。そのため，差圧測定範囲が比較的狭い装置しか
実現できない。図９は上記の問題を解決した従来例を示
すもので，厚板と薄板ダイアフラムを用いた従来の差圧
測定装置の一例を示す断面構成図である。
【０００４】図において，１はハウジングであり，この
ハウジング１の両側には高圧側隔液ダイアフラム１２，
低圧側隔液ダイアフラム１３が溶接等によって固定され
ている。そして，両ダイアフラムに対向するハウジング
面にはバックプレート１０Ａ及び１０Ｂが形成されてい
る。ハウジング１内には封入液が満たされた圧力測定室
６が形成されており，この圧力測定室内を２分して薄板
３と中央付近に小孔４ａを有する厚板４からなるセンタ
ダイアフラム２が配置されている。２１は上記したシリ
コンダイアフラムを用いた差圧検出素子であり，圧力測
定室６に連通する連通口１６，１７を介して差圧が伝達
される。
ハウジング１の両側には高圧側隔液ダイアフラム１２，
低圧側隔液ダイアフラム１３が溶接等によって固定され
ている。そして，両ダイアフラムに対向するハウジング
面にはバックプレート１０Ａ及び１０Ｂが形成されてい
る。ハウジング１内には封入液が満たされた圧力測定室
６が形成されており，この圧力測定室内を２分して薄板
３と中央付近に小孔４ａを有する厚板４からなるセンタ
ダイアフラム２が配置されている。２１は上記したシリ
コンダイアフラムを用いた差圧検出素子であり，圧力測
定室６に連通する連通口１６，１７を介して差圧が伝達
される。
【０００５】以上の構成において，高圧（PH）側と低圧
（PL）側から被測定流体が隔液ダイアフラム１２，１３
に印加された場合，流体の圧力（PH）と低圧（PL）はそ
れぞれ封入液に伝達され，差圧検出素子２１により両流
体の差圧ΔＰ＝｜PH−PL|が検出されることになる。この
時PH＞PLとすると，隔液ダイアフラム１２及びセンタダ
イアフラム２は図９の左方向に移動する。そして，圧力
測定室６の右半分の容積変化量をΔＶHとし，ΔPH＝PH
−PLとするとΔPHとΔＶHの関係は第１０図イの様にな
る。
（PL）側から被測定流体が隔液ダイアフラム１２，１３
に印加された場合，流体の圧力（PH）と低圧（PL）はそ
れぞれ封入液に伝達され，差圧検出素子２１により両流
体の差圧ΔＰ＝｜PH−PL|が検出されることになる。この
時PH＞PLとすると，隔液ダイアフラム１２及びセンタダ
イアフラム２は図９の左方向に移動する。そして，圧力
測定室６の右半分の容積変化量をΔＶHとし，ΔPH＝PH
−PLとするとΔPHとΔＶHの関係は第１０図イの様にな
る。
【０００６】即ち，ΔPHの増加とともにΔＶHも増加す
るがａ点（ΔP1，ΔＶ1）を境にΔＶ Hは増加しない。こ
のａ点が隔液ダイアフラム１２がバックプレート１０Ａ
に当接した時点であり，それ以上隔液ダイアフラム１２
は左方向に移動しない。従ってΔＶHは増加せず，ま
た，差圧検出素子２１にもΔP1以上の圧力は加わらない
ことになる。
るがａ点（ΔP1，ΔＶ1）を境にΔＶ Hは増加しない。こ
のａ点が隔液ダイアフラム１２がバックプレート１０Ａ
に当接した時点であり，それ以上隔液ダイアフラム１２
は左方向に移動しない。従ってΔＶHは増加せず，ま
た，差圧検出素子２１にもΔP1以上の圧力は加わらない
ことになる。
【０００７】同様にPL＞PH，ΔPL＝PL−PH，圧力測定室
６の左半分の容積変化量をΔＶLととするとΔPLとΔＶL
の関係は第１０図ロの様になる。即ち，ｂ点（ΔP2，Δ
Ｖ2）は隔液ダイアフラム１３がバックプレート１０Ｂ
に当接した時点である。第１０図から理解できるよう
に，差圧検出素子２１の強度が強い方に対しては大きい
差圧ΔP1，また，弱い方に対しては小さい差圧ΔP2が加
わるようにすることができ，ΔP1〜ΔP2の広い範囲の差
圧を検出することができる。また，差圧検出素子２１に
はΔP1あるいはΔP2以上の圧力が加わらないため，測定
流体の圧力に関係なく差圧測定が可能である。
６の左半分の容積変化量をΔＶLととするとΔPLとΔＶL
の関係は第１０図ロの様になる。即ち，ｂ点（ΔP2，Δ
Ｖ2）は隔液ダイアフラム１３がバックプレート１０Ｂ
に当接した時点である。第１０図から理解できるよう
に，差圧検出素子２１の強度が強い方に対しては大きい
差圧ΔP1，また，弱い方に対しては小さい差圧ΔP2が加
わるようにすることができ，ΔP1〜ΔP2の広い範囲の差
圧を検出することができる。また，差圧検出素子２１に
はΔP1あるいはΔP2以上の圧力が加わらないため，測定
流体の圧力に関係なく差圧測定が可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで，上記従来の
装置は測定差圧が大きく一枚のセンタダイアフラムでは
十分な剛さが得られないために，波形状の薄板ダイアフ
ラム３の他に厚板に小孔４ａを有する厚板ダイアフラム
４をハウジング１に挟んで固定している。その場合，測
定差圧の高い機種では厚板ダイアフラム４の厚さが厚く
なり，両者を合わせると数ｍｍにもなる。そのため次の
ような問題点があった。
装置は測定差圧が大きく一枚のセンタダイアフラムでは
十分な剛さが得られないために，波形状の薄板ダイアフ
ラム３の他に厚板に小孔４ａを有する厚板ダイアフラム
４をハウジング１に挟んで固定している。その場合，測
定差圧の高い機種では厚板ダイアフラム４の厚さが厚く
なり，両者を合わせると数ｍｍにもなる。そのため次の
ような問題点があった。
【０００９】 溶接固定を確実にするためには溶接の
溶け込み深さを一定以上に深くする必要があり，深い溶
接を行うために電子ビーム溶接を用いるが一定以上の溶
接幅を安定に維持することが難しく溶接不良が頻発す
る。 センタダイアフラム２が差圧により変形したときに
図９のＡで示す支点部の応力が大きくなり，変位時に摩
擦によるヒステリシスが生じると共に，２枚のダイアフ
ラムの摩擦やヒステリシス等により特性誤差が発生す
る。本発明は上記従来技術の問題点を解決するために成
されたもので，溶接性を向上させ摩擦やヒステリシス等
による特性誤差のない差圧測定装置を提供することを目
的とする。
溶け込み深さを一定以上に深くする必要があり，深い溶
接を行うために電子ビーム溶接を用いるが一定以上の溶
接幅を安定に維持することが難しく溶接不良が頻発す
る。 センタダイアフラム２が差圧により変形したときに
図９のＡで示す支点部の応力が大きくなり，変位時に摩
擦によるヒステリシスが生じると共に，２枚のダイアフ
ラムの摩擦やヒステリシス等により特性誤差が発生す
る。本発明は上記従来技術の問題点を解決するために成
されたもので，溶接性を向上させ摩擦やヒステリシス等
による特性誤差のない差圧測定装置を提供することを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は，内部に封入液が満たされたハウジングと，
該ハウジングの両側に設けられた一対の隔液ダイアフラ
ムと，該隔液ダイアフラムが一定以上ハウジング側に変
位しないように設けられた移動阻止手段と，前記ハウジ
ング内に設けられ前記封入液が満たされた圧力測定室を
高圧側と低圧側に２分するセンタダイアフラムと，前記
高圧側と低圧側の差圧を検出する差圧検出素子と，から
なり，前記センタダイアフラムは内周が前記圧力測定室
内に配置され外周が前記ハウジングに溶接されたドーナ
ツ状の第１ダイアフラムと，該第１ダイアフラムの内周
付近を覆って気密に固定されるとともに直径の異なるＴ
字状の断面を有する複数のリングが同心円状に所定の間
隔を保って形成された第２ダイアフラムにより形成さ
れ，前記第２ダイアフラムのリングが形成された側を高
圧側に配置したことを特徴とするものである。
に本発明は，内部に封入液が満たされたハウジングと，
該ハウジングの両側に設けられた一対の隔液ダイアフラ
ムと，該隔液ダイアフラムが一定以上ハウジング側に変
位しないように設けられた移動阻止手段と，前記ハウジ
ング内に設けられ前記封入液が満たされた圧力測定室を
高圧側と低圧側に２分するセンタダイアフラムと，前記
高圧側と低圧側の差圧を検出する差圧検出素子と，から
なり，前記センタダイアフラムは内周が前記圧力測定室
内に配置され外周が前記ハウジングに溶接されたドーナ
ツ状の第１ダイアフラムと，該第１ダイアフラムの内周
付近を覆って気密に固定されるとともに直径の異なるＴ
字状の断面を有する複数のリングが同心円状に所定の間
隔を保って形成された第２ダイアフラムにより形成さ
れ，前記第２ダイアフラムのリングが形成された側を高
圧側に配置したことを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】第２ダイアフラムのＴ字状の断面を有する複数
のリングが形成された側を高圧側に配置しているので，
低圧側から差圧が印加された場合はダイアフラムの厚さ
がＴ字部の厚さを除いた厚さとなり，高圧側から差圧が
印加された場合はＴ字部同士が接触し差圧による歪みが
Ｔ字部で阻止されてみかけ上板厚が増大する。また，第
１ダイアフラムがドーナツ状に形成されているので，ダ
イアフラムの内周からハウジングで挟まれた部分までの
距離が短い。そのため差圧により発生する応力が少なく
なる。その結果，従来例で用いた薄板が不要なことと相
まってセンタダイアフラムの厚さが薄くなり，溶接が容
易になる。
のリングが形成された側を高圧側に配置しているので，
低圧側から差圧が印加された場合はダイアフラムの厚さ
がＴ字部の厚さを除いた厚さとなり，高圧側から差圧が
印加された場合はＴ字部同士が接触し差圧による歪みが
Ｔ字部で阻止されてみかけ上板厚が増大する。また，第
１ダイアフラムがドーナツ状に形成されているので，ダ
イアフラムの内周からハウジングで挟まれた部分までの
距離が短い。そのため差圧により発生する応力が少なく
なる。その結果，従来例で用いた薄板が不要なことと相
まってセンタダイアフラムの厚さが薄くなり，溶接が容
易になる。
【００１２】
【実施例】以下図面を用いて本発明を説明する。図１は
本発明の差圧測定装置の一実施例を示す要部断面構成図
である。図において図９に示す従来例と同一要素には同
一符号を付して重複する説明は省略する。図において２
０は本発明で使用するセンタダイアフラムであり，この
ダイアフラムは外周がハウジング１に溶接されたドーナ
ツ状の第１ダイアフラム３０と，この第１ダイアフラム
３０の内周付近を覆って気密に固定された第２ダイアフ
ラム３１で構成されている。図２は第２ダイアフラム３
１をＴ字状の溝が形成された側から見た平面図，図３は
図１のＢ部の拡大断面図である。なお，第１ダイアフラ
ム３０を例えば線膨張係数の小さな金属（例えばコバー
ル…米国ウエスチングハウス社の商品名…鉄−ニッケル
−コバルト合金），第２ダイアフラム２０をシリコンで
作製した場合は図３に示すＣ部は低融点ガラス接合や陽
極接合により固定する。また，図３に示すＴ字状リング
の頭部と頭部の間隔は出来るだけ狭い方が望ましい。
本発明の差圧測定装置の一実施例を示す要部断面構成図
である。図において図９に示す従来例と同一要素には同
一符号を付して重複する説明は省略する。図において２
０は本発明で使用するセンタダイアフラムであり，この
ダイアフラムは外周がハウジング１に溶接されたドーナ
ツ状の第１ダイアフラム３０と，この第１ダイアフラム
３０の内周付近を覆って気密に固定された第２ダイアフ
ラム３１で構成されている。図２は第２ダイアフラム３
１をＴ字状の溝が形成された側から見た平面図，図３は
図１のＢ部の拡大断面図である。なお，第１ダイアフラ
ム３０を例えば線膨張係数の小さな金属（例えばコバー
ル…米国ウエスチングハウス社の商品名…鉄−ニッケル
−コバルト合金），第２ダイアフラム２０をシリコンで
作製した場合は図３に示すＣ部は低融点ガラス接合や陽
極接合により固定する。また，図３に示すＴ字状リング
の頭部と頭部の間隔は出来るだけ狭い方が望ましい。
【００１３】図４（ａ）は上記構成の装置に高圧側から
ΔPHの差圧を受けてセンタダイアフラム２０が撓んだ状
態を示すもので，この場合，第２ダイアフラム３１は頭
部と頭部の間隔が狭まって接触する方向に撓む。その結
果ダイアフラムの厚さは実質上Ｔ字状リングの頭部から
他方の面(E)までの厚さｔ1とみなすことができる。
ΔPHの差圧を受けてセンタダイアフラム２０が撓んだ状
態を示すもので，この場合，第２ダイアフラム３１は頭
部と頭部の間隔が狭まって接触する方向に撓む。その結
果ダイアフラムの厚さは実質上Ｔ字状リングの頭部から
他方の面(E)までの厚さｔ1とみなすことができる。
【００１４】図４（ｂ）は同じく低圧側からΔPLの差圧
を受けてセンタダイアフラム２０が撓んだ状態を示すも
ので，この場合，第２ダイアフラム３１は頭部と頭部の
間隔が広がる方に撓む。その結果ダイアフラム３１の厚
さは実質上Ｔ字状リングの付け根から他方の面(E)まで
の厚さｔ2とみなすことができる。
を受けてセンタダイアフラム２０が撓んだ状態を示すも
ので，この場合，第２ダイアフラム３１は頭部と頭部の
間隔が広がる方に撓む。その結果ダイアフラム３１の厚
さは実質上Ｔ字状リングの付け根から他方の面(E)まで
の厚さｔ2とみなすことができる。
【００１５】 以上の構成からなる図１に示す装置におい
て，高圧側に差圧ΔPHが加えられると隔液ダイアフラム
１２及びセンタダイアフラム２０は図１の右方向に移動
する。そして，圧力測定室６の右半分の容積変化量をΔ
ＶHとするとΔPHとΔＶHの関係は先に示した第１０図イ
の様になる。即ち，ΔPHの増加とともにΔＶHも増加す
るがａ点（ΔP1，ΔＶ1）を境にΔＶ Hは増加しない。こ
のａ点が隔液ダイアフラム１２がバックプレート１０Ａ
に当接した時点であり，それ以上隔液ダイアフラム１２
は左方向に移動しない。従ってΔＶHは増加せず，ま
た，差圧検出素子２１にもΔP1以上の圧力は加わらない
ことになる。
て，高圧側に差圧ΔPHが加えられると隔液ダイアフラム
１２及びセンタダイアフラム２０は図１の右方向に移動
する。そして，圧力測定室６の右半分の容積変化量をΔ
ＶHとするとΔPHとΔＶHの関係は先に示した第１０図イ
の様になる。即ち，ΔPHの増加とともにΔＶHも増加す
るがａ点（ΔP1，ΔＶ1）を境にΔＶ Hは増加しない。こ
のａ点が隔液ダイアフラム１２がバックプレート１０Ａ
に当接した時点であり，それ以上隔液ダイアフラム１２
は左方向に移動しない。従ってΔＶHは増加せず，ま
た，差圧検出素子２１にもΔP1以上の圧力は加わらない
ことになる。
【００１６】同様に低圧側に差圧ΔPLが加えられると隔
液ダイアフラム１３及びセンタダイアフラム２０は図１
の左方向に移動する。そして，圧力測定室６の左半分の
容積変化量をΔＶLとするとΔPLとΔＶLの関係は同様に
第９図ロの様になる。即ち，ΔPLの増加とともにΔＶL
も増加するがｂ点（ΔP2，ΔＶ2）を境にΔＶ Lは増加し
ない。このｂ点が隔液ダイアフラム１３がバックプレー
ト１０Ｂに当接した時点であり，それ以上隔液ダイアフ
ラム１２は左方向に移動しない。従ってΔＶLは増加せ
ず，また，差圧検出素子２１にもΔPL以上の圧力は加わ
らないことになる。
液ダイアフラム１３及びセンタダイアフラム２０は図１
の左方向に移動する。そして，圧力測定室６の左半分の
容積変化量をΔＶLとするとΔPLとΔＶLの関係は同様に
第９図ロの様になる。即ち，ΔPLの増加とともにΔＶL
も増加するがｂ点（ΔP2，ΔＶ2）を境にΔＶ Lは増加し
ない。このｂ点が隔液ダイアフラム１３がバックプレー
ト１０Ｂに当接した時点であり，それ以上隔液ダイアフ
ラム１２は左方向に移動しない。従ってΔＶLは増加せ
ず，また，差圧検出素子２１にもΔPL以上の圧力は加わ
らないことになる。
【００１７】図５（ａ）〜（ｄ）はシリコンウエハを用
いて第２ダイアフラムを作製する概略工程図を示すもの
である。始めに工程（ａ）において，ウエハ４０の表面
を酸化してＳiＯ2膜４２を生成し，そのＳiＯ2膜の一部
をフォトリソグラフィとエッチングの技術を用いて取り
除きＴ字状のリングの境目となる窓４１を形成する。次
に窓４１から１０18ｃｍ -3程度の濃度で，ウエハ４０の
表面及び残してあるＳiＯ2膜４２の下で，かつ，隣から
浸透する層とは接触しない程度にＰ+層を拡散する。
いて第２ダイアフラムを作製する概略工程図を示すもの
である。始めに工程（ａ）において，ウエハ４０の表面
を酸化してＳiＯ2膜４２を生成し，そのＳiＯ2膜の一部
をフォトリソグラフィとエッチングの技術を用いて取り
除きＴ字状のリングの境目となる窓４１を形成する。次
に窓４１から１０18ｃｍ -3程度の濃度で，ウエハ４０の
表面及び残してあるＳiＯ2膜４２の下で，かつ，隣から
浸透する層とは接触しない程度にＰ+層を拡散する。
【００１８】次に工程（ｂ）において，先に形成したＳ
iＯ2膜４２を除去し，再度ＳiＯ2膜４２ａを形成し，Ｔ
字状リングの頭に相当する部分を前記のフォトリソとエ
ッチングにより取り除く。次に工程（ｃ）において，残
したＳiＯ2膜４２ａをマスクとしてウエハ４０と同レベ
ルである１０18ｃｍ-3以上の濃度のｎ+層を拡散する。
iＯ2膜４２を除去し，再度ＳiＯ2膜４２ａを形成し，Ｔ
字状リングの頭に相当する部分を前記のフォトリソとエ
ッチングにより取り除く。次に工程（ｃ）において，残
したＳiＯ2膜４２ａをマスクとしてウエハ４０と同レベ
ルである１０18ｃｍ-3以上の濃度のｎ+層を拡散する。
【００１９】次に工程（ｄ）において，工程（ｃ）で作
製したウエハを例えばＮ2Ｈ4溶液中に配置し，正極にウ
エハを，負極にＰｔ電極を接続して電界エッチングを行
ってＰ+層の選択エッチングを行ってＴ字状リングを形
成する。
製したウエハを例えばＮ2Ｈ4溶液中に配置し，正極にウ
エハを，負極にＰｔ電極を接続して電界エッチングを行
ってＰ+層の選択エッチングを行ってＴ字状リングを形
成する。
【００２０】図６は第２ダイアフラムの他の作製例を示
すものである。この例では例えばステンレス鋼からなる
円板をくり抜いて断面コ字状に形成した底板６０を作製
する。そしてそのくり抜いた部分に断面がＴ字状に形成
され順次径の異なるステンレス鋼からなるリング６０
ａ，６０ｂ，６０ｃを底板６０の底部に溶接する。
すものである。この例では例えばステンレス鋼からなる
円板をくり抜いて断面コ字状に形成した底板６０を作製
する。そしてそのくり抜いた部分に断面がＴ字状に形成
され順次径の異なるステンレス鋼からなるリング６０
ａ，６０ｂ，６０ｃを底板６０の底部に溶接する。
【００２１】図７（ａ），（ｂ）は第１ダイアフラム３
０の他の製作実施例を示すもので，（ａ）図は縁部を両
側から削って所定の厚さに薄く形成したもの，（ｂ）図
は同じく片面から削って所定の厚さに薄くしたものであ
る。このような形状によれば第１ダイアフラム３０の外
周の厚さが薄くなるので，このダイアフラム３０をハウ
ジング１に溶接する際に溶接が容易になる。
０の他の製作実施例を示すもので，（ａ）図は縁部を両
側から削って所定の厚さに薄く形成したもの，（ｂ）図
は同じく片面から削って所定の厚さに薄くしたものであ
る。このような形状によれば第１ダイアフラム３０の外
周の厚さが薄くなるので，このダイアフラム３０をハウ
ジング１に溶接する際に溶接が容易になる。
【００２２】図８は更に他の実施例を示すもので，第１
ダイアフラム３０をステンレス鋼とした場合，シリコン
の熱膨張係数の違いに基づく固定の不具合を緩和したも
ので，第２ダイアフラム（シリコン基板）が固定される
箇所のステンレス鋼の内周に鉄−ニッケル−コバルト合
金（例えば米国ウエスチングハウス社の商品名…コバー
ル）を埋め込んだものである。
ダイアフラム３０をステンレス鋼とした場合，シリコン
の熱膨張係数の違いに基づく固定の不具合を緩和したも
ので，第２ダイアフラム（シリコン基板）が固定される
箇所のステンレス鋼の内周に鉄−ニッケル−コバルト合
金（例えば米国ウエスチングハウス社の商品名…コバー
ル）を埋め込んだものである。
【００２３】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに本発明によれば，センタダイアフラムの内周が圧力
測定室内に配置され，外周をハウジングに溶接されたド
ーナツ状の第１ダイアフラムと，その第１ダイアフラム
の内周付近を覆って気密に固定されるとともに直径の異
なるＴ字状の断面を有する複数のリングを同心円状に所
定の間隔を保って形成した第２ダイアフラムにより形成
し，第２ダイアフラムのリングが形成された側を高圧側
に配置したので，低圧側から差圧が印加された場合はダ
イアフラムの厚さがＴ字部の厚さを除いた厚さとなり，
高圧側から差圧が印加された場合はＴ字部同士が接触し
差圧による歪みがＴ字部で阻止されてみかけ上板厚が増
大する。また，第１ダイアフラムがドーナツ状に形成さ
れているので，ダイアフラムの内周からハウジングで挟
まれた部分までの距離が短い。そのため差圧により発生
する応力が少なくなる。その結果，従来例で用いた薄板
が不要なことと相まってセンタダイアフラムの厚さが薄
くなり，溶接が容易になる。更に，支点部及び２枚のダ
イアフラムの摩擦によるヒステリシスが小さくなり，ヒ
ステリシスによる特性誤差がなくなる。
うに本発明によれば，センタダイアフラムの内周が圧力
測定室内に配置され，外周をハウジングに溶接されたド
ーナツ状の第１ダイアフラムと，その第１ダイアフラム
の内周付近を覆って気密に固定されるとともに直径の異
なるＴ字状の断面を有する複数のリングを同心円状に所
定の間隔を保って形成した第２ダイアフラムにより形成
し，第２ダイアフラムのリングが形成された側を高圧側
に配置したので，低圧側から差圧が印加された場合はダ
イアフラムの厚さがＴ字部の厚さを除いた厚さとなり，
高圧側から差圧が印加された場合はＴ字部同士が接触し
差圧による歪みがＴ字部で阻止されてみかけ上板厚が増
大する。また，第１ダイアフラムがドーナツ状に形成さ
れているので，ダイアフラムの内周からハウジングで挟
まれた部分までの距離が短い。そのため差圧により発生
する応力が少なくなる。その結果，従来例で用いた薄板
が不要なことと相まってセンタダイアフラムの厚さが薄
くなり，溶接が容易になる。更に，支点部及び２枚のダ
イアフラムの摩擦によるヒステリシスが小さくなり，ヒ
ステリシスによる特性誤差がなくなる。
【図１】本発明の差圧測定装置の一実施例を示す断面構
成図である。
成図である。
【図２】第２ダイアフラム３１をＴ字状の溝が形成され
た側から見た平面図である。
た側から見た平面図である。
【図３】図１のＢ部の拡大断面図である。
【図４】高圧側からΔPHの差圧を受けてセンタダイアフ
ラム２０が撓んだ状態を示す要部断面図（ａ），低圧側
からΔPLの差圧を受けてセンタダイアフラム２０が撓ん
だ状態を示す要部断面図（ｂ）である。である。
ラム２０が撓んだ状態を示す要部断面図（ａ），低圧側
からΔPLの差圧を受けてセンタダイアフラム２０が撓ん
だ状態を示す要部断面図（ｂ）である。である。
【図５】第２ダイアフラムをシリコンとした場合の概略
製作工程を示す図である。
製作工程を示す図である。
【図６】第２ダイアフラムの他の製作例を示す図であ
る。
る。
【図７】第１ダイアフラムの他の実施例を示す図であ
る。
る。
【図８】第１ダイアフラムの他の実施例を示す図であ
る。
る。
【図９】従来例を示す断面構成図である。
【図１０】図１及び図９の動作説明図である。
１ ハウジング ６ 圧力測定室 １０Ａ，１０Ｂ バックプレート １２，１３ 隔液ダイアフラム １６，１７ 連通口 ２０ センタダイアフラム ２１ 差圧検出素子 ３０ 第１ダイアフラム ３１ 第２ダイアフラム
Claims (1)
- 【請求項１】 内部に封入液が満たされたハウジング
と，該ハウジングの両側に設けられた一対の隔液ダイア
フラムと，該隔液ダイアフラムが一定以上ハウジング側
に変位しないように設けられた移動阻止手段と，前記ハ
ウジング内に設けられ前記封入液が満たされた圧力測定
室を高圧側と低圧側に２分するセンタダイアフラムと，
前記高圧側と低圧側の差圧を検出する差圧検出素子と，
からなり，前記センタダイアフラムは内周が前記圧力測
定室内に配置され外周が前記ハウジングに溶接されたド
ーナツ状の第１ダイアフラムと，該第１ダイアフラムの
内周付近を覆って気密に固定されるとともに直径の異な
るＴ字状の断面を有する複数のリングが同心円状に所定
の間隔を保って形成された第２ダイアフラムにより形成
され，前記第２ダイアフラムのリングが形成された側を
高圧側に配置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 |
|---|---|---|---|
| JP1527194A JPH07218368A (ja) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | 差圧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1527194A JPH07218368A (ja) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | 差圧測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07218368A true JPH07218368A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=11884205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1527194A Pending JPH07218368A (ja) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | 差圧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07218368A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104048797A (zh) * | 2013-03-12 | 2014-09-17 | 福建上润精密仪器有限公司 | 一种保护压力/差压变送器的耐高过载结构 |
-
1994
- 1994-02-09 JP JP1527194A patent/JPH07218368A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104048797A (zh) * | 2013-03-12 | 2014-09-17 | 福建上润精密仪器有限公司 | 一种保护压力/差压变送器的耐高过载结构 |
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