JPH079063Y2 - 差圧測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、小形化が容易で、コストガ安く、保守性の容
易な過大圧保護機構を具備する差圧測定装置に関するも
のである。

〈従来の技術〉 第２図は従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。

図において、1aはブロック状のボディ、11aはボディ1a
内部に設けられた内部室、2aは内部室11aを２個のセン
サ室21a,22aに分けるセンタダイアフラムである。

31a,32aはボディ1aの外側面中央部に設けられ、ボディ1
aとシール室311a,321aを構成するシールダイアフラムで
ある。312a,322aはシールダイアフラム31a,32aに対向し
てボディ1aに設けられたバックアップネストである。

33a,34aはシールダイアフラム31a,32aに同心円状にボデ
ィ1aの外側面外縁部分に設けられ、ボディ1aと環状室33
1a,341aを構成するリング状の環状ダイアフラムであ
る。332a,342aはダイアフラム33a,34aに対向してボディ
1aに設けられたバックアップネストである。

12aはセンタ室21a,22aとシール室311a,321aとを連通す
る連通孔である。

121aは連通孔12aの外部開口部に設けられたＯリングで
ある。

4aは内部空所41aを有するハウジング、42aは内部空所41
aに設けられた本体である。

421は本体42aの内部に設けられた室、422aは室421aを２
つの測定室423a,424aに分け移動電極として機能する測
定ダイアフラムである。

425a,526aは、測定ダイアフラム422aに対向して、絶縁
体427a,428aを介して、測定室423a,424aの壁に設けられ
た固定電極である。

43aはハウジング4aとボディ1aとを接続する支持部であ
る。

44aは本体42aを内部空所41aに隙間を保って支持する様
に本体42aに一端が接続され途中が支持部43aを貫通し他
端がボディに接続され測定室423aセンタ室21aとを連通
するチューブである。

45aはハウジング4a,支持部43a,ボディ1aに設けられ内部
空所41aと環状室331a,341aとを夫々連通する接続孔であ
る。

51a,52a,53aは、シール室311a,321a、連通孔12a、セン
タ室21a,22a、環状室331a,341a、チューブ44a、接続孔4
5a、内部空所41a、測定室423a,424aとで構成される３個
の室に、それぞれ封入された非圧縮性の封入液体であ
る。

このばあいは、シリコンオイルが用いられている。

以上の構成において、シールダイアフラム31a,32aに印
加された差圧は、連通孔12aを経由し、内部室11aへ伝わ
る。更に、チューブ44aを通り測定室423a,424aに入り、
測定ダイアフラム422aを変位させる。この差圧に比例す
る変位を、測定ダイアフラム422aと固定電極425a,426a
間の静電容量の変化として検出し、電気信号に変換す
る。

高い静圧の測定圧が加わった場合には、測定室423a,424
aに高い静圧が加わると共に、ダイアフラム33a,34aにも
高い静圧が加わり、接続孔45aを介して内部空所41aに静
圧が加わるので、本体42aは、静圧中に置かれることに
なり、測定ダイアフラム422aには、静圧に起因するひず
みが生じないので、静圧によるスパン変動は生じない。

一方、過大圧印加時には、過大圧の印加された側のシー
ル室311a、または321a内の封入液51a,52aは、全て排出
される。この封入液51a、または52aは、センタダイアフ
ラム2aの変位によって吸収される。

而して、シールダイアフラム33a,34aがバックアップネ
スト312a、または322aに着座することにより、以後、封
入液51a、または52aの移動はなくなり、測定ダイアフラ
ム422aには過大圧は加わらず、したがつて、過大圧から
保護される。

過大圧の印加時には、環状ダイアフラム33a、あるいは3
4aの過大圧印加側はバックアップネスト332a、あるいは
342aに着座するが、過大圧の加わらない側の環状ダイア
フラムが脹む為に、内部空所41aの圧力上昇は、無視で
きる程度に小さい。

内部空所41aの封入液53aは環状室331a,341aに接続し、
環状ダイアフラム33a,34aは、シールダイアフラム31a,3
2aとは分離されているので、封入液53aは測定には関与
しない。

したがって、環状ダイアフラム33a,34aの特性は、差圧
測定には直接影響を与えないので、設計の自由度は大き
いものが得られる。

この結果、 過大圧印加時に、シールダイアフラム31a,32aが、バツ
クアップネスト312a,322aに着座するまでの、封入液51
a,52aの移動量は、センタダイアフラム2aの変位によ
り、吸収されるので、測定ダイアフラム422aには、過大
圧は直接加わらず、測定ダイアフラム422aは過大圧から
保護される。

したがって、過大圧による測定ダイアフラムのヒステリ
シスの発生を減少できる。

〈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、センタダイア
フラム２が装置の特性に直接大きな影響を与えるので、
剛性を小さくしなければならず大型となり、溶接等を要
し、コストガ高くなり、所期の性能が出しにくい。

また、Ｏリングが劣化し、シール性が悪くなっても容易
に交換出来ない。

本考案は、この問題点を、解決するものである。

本考案の目的は、小形化が容易で、コストガ安く、保守
性の容易な過大圧保護機構を具備する差圧測定装置を提
供するにある。

〈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、ブロック状のセ
ンサボディと、該センサボディ内部に設けられ第1,第２
の測定室を有する差圧センサと、前記センサボディの１
面に設けられ前記センサボディと第１過大圧防止室を構
成する第１過大圧防止ダイアフラムと、第１過大圧防止
ダイアフラムの周囲にリング状に設けられ前記センサボ
ディと第１シール室を構成する第１シールダイアフラム
と、前記センサボディの１面に設けられ前記センサボデ
ィと第２過大圧防止室を構成する第２過大圧防止ダイア
フラムと、該第２過大圧防止ダイアフラムの周囲にリン
グ状に設けられ前記センサボディと第２シール室を構成
する第２シールダイアフラムと、前記第１過大圧防止ダ
イアフラムの中央に取付られた第１弁座と、前記第１過
大圧防止室に設けられ該第１弁座を押圧する第１スプリ
ングと、前記第２過大圧防止ダイアフラムの中央に取付
けられた第２弁座と、前記第２過大圧防止室に設けられ
該第２弁座を押圧する第２スプリングと、前記測定室の
一方と前記第１シール室とを連通する第１導通孔と、前
記測定室の他方と前記第１過大圧防止室と前記第２シー
ル室とを連通する第２導通孔と、前記第１シール室と前
記第２過大圧防止室とを連通する第３導通孔と、前記セ
ンサボディの一面に一面が取付けられたブロック状のフ
ランジと、該フランジの一面に前記第１過大圧防止ダイ
アフラムと前記第１シールダイアフラムに対向して設け
られた第１受圧室と、前記フランジの一面に前記第２過
大圧防止ダイアフラムと前記第２シールダイアフラムに
対向して設けられた第２受圧室と、前記フランジの他面
に設けられ測定圧を導入する第1,第２導入孔と、前記第
１導入孔と前記第1,第２受圧室とを連通する第４導通孔
と、前記第２導入孔と前記第1,第２受圧室とを連結する
第５導通孔と、前記センサボディと前記フランジとの間
に設けられ前記第１受圧室をシール第１のＯリングと、
前記センサボディと前記フランジとの間に設けられ前記
第２受圧室をシール第２のＯリングと、前記第４導通孔
の開口部に前記第１弁座に対向して設けられ前記第１弁
座をシールする第３のＯリングと、前記第５導通孔の開
口部に前記第２弁座に対向して設けられ前記第２弁座を
シールする第４のＯリングとを具備してなる差圧測定装
置を構成したものである。

〈作用〉 以上の構成において、第1,第２シールダイアフラムに印
加された差圧は、第1,第２の導通孔を経由し、それぞれ
第1,第２の測定室に入り、第１の測定圧と第２の測定圧
との差圧が、差圧センサにより測定され、電気信号に変
換される。

一方、過大圧が加わると、第１あるいは第２弁座が移動
し、第４あるいは第５導通孔を通じて過大圧を逃がすこ
とが出来る。

以下、実施例に基づき詳細に説明する。

〈実施例〉 第１図は本考案の一実施例の要部構成説明図である。

１はブロック状のセンサボディである。

２はセンサボディ１の内部に設けられ、第1,第２の測定
室21,22を有する差圧センサである。

３はセンサボディ１の１面に設けられセンサボディ１と
第１過大圧防止室31を構成する第１過大圧防止ダイアフ
ラムである。

４は第１過大圧防止ダイアフラム３の周囲にリング状に
設けられセンサボディ１と第１シール室を構成する第１
シールダイアフラムである。

５はセンサボディ１の１面に設けられセンサボディ１と
第２過大圧防止室51を構成する第２過大圧防止ダイアフ
ラムである。

６は第２過大圧防止ダイアフラム５の周囲にリング状に
設けられセンサボディ１と第２シール室61を構成する第
２シールダイアフラムである。

32は第１過大圧防止ダイアフラム３の中央に取付けられ
た第１弁座である。

33は第１過大圧防止室31設けられ第１弁座32を押圧する
第１スプリングである。

62は第２過大圧防止ダイアフラム５の中央に取付けられ
た第２弁座である。

63は第２過大圧防止室51に設けられ第２弁座62を押圧す
る第２スプリングである。

11は第１測定室21と第１シール室41とを連通する第１導
通孔である。

12は第２測定室22と第１過大圧防止室31と第２シール室
61とを連通する第２導通孔である。

13は第１シール室61と第２過大圧防止室51とを連通する
第３導通孔である。

７はセンサボディ１の一面に一面が取付けられたブロッ
ク状のフランジである。

71はフランジ７の一面に第１過大圧防止ダイアフラム３
と第１シールダイアフラム４に対向して設けられた第１
受圧室である。

72はフランジ７の一面に第２過大圧防止ダイアフラム５
と第２シールダイアフラム６に対向して設けられた第２
受圧室である。

73,74はフランジ７の他面に設けられ測定圧P₁,P₂を導入
する第1,第２導入孔である。

81は第１導入孔73と第1,第２受圧室71,72とを連通する
第４導通孔である。

82は第２導入孔74と第1,第２受圧室71,72とを連通する
第５導通孔である。

83はセンサボディ１とフランジ７との間に設けられ第１
受圧室71をシールする第１のＯリングである。

84はセンサボディ１とフランジ７との間に設けられ第２
受圧室72をシールする第２のＯリングである。

85は第４導通孔81の開口部に第１弁座32に対向して設け
られ第１弁座32をシールする第３のＯリングである。

86は第５導通孔82の開口部に第２弁座62に対向して設け
られ第２弁座62をシールする第４のＯリングである。

101は第１測定室21と第１導通孔11と第１シール室に満
たされた封入液である。

102は第２測定室22と第２導通孔12と第２シール室61と
第２シール室61に満たされた封入液である。

103は第１シール室41と第３導通孔13と第２第１過大圧
防止室51に満たされた封入液である。

以上の構成において、第1,第２シールダイアフラム4,6
に印加された差圧は、第1,第２の導通孔11,12を経由
し、それぞれ第1,第２の測定室21,22に入り、第１の測
定圧と第２の測定圧との差圧が、差圧センサ２により測
定され、電気信号に変換される。

一方、過大圧が加わると、第１あるいは第２弁座32,62
が移動し、第４あるいは第５導通孔81,82を通じて過大
圧を逃がすことが出来る。

今、測定圧P₁が過大圧の場合に付いて説明する。

（１）測定圧P₁,P₂の圧力は、それぞれ第4,第５導通孔8
1,82の通路を通り、測定圧P₁は第１受圧室71と第２弁座
62に、測定圧P₂は第１弁座32に導かれる。

（２）第２受圧室72で受圧した測定圧P₂は第２導通孔12
を通り、第２測定室22に伝わるとともに、第１過大圧防
止ダイアフラム３の裏面に伝えられ、第１弁座32を図の
右方向に押す力となる。第１弁座32を図の右方向に押す
力としては、第１スプリング33の力も加わる。従って、
第１弁座32は第３のＯリング85に圧接され、第５導通孔
82の測定圧P₂はシールされる。

（３）一方、第１受圧室71に導かれた測定圧P₁は、第１
測定室21に伝わるとともに、第２過大圧防止ダイアフラ
ム５の裏面に伝えられ、第２弁座62を図の右方向に押す
力となる。第２弁座62を図の右方向に押す力としては、
第２スプリング63の力も加わる。従って、第２弁座62は
第４のＯリング86に圧接され、第４導通孔81の測定圧P₁
はシールされる。

（４）今、測定圧P₁が過大圧となると、第１過大圧防止
ダイアフラム３の表裏の圧力の差が大きくなり、圧力差
の力が第１スプリング33の補助力を越えると、第１弁座
32と第３のＯリングとの間に隙間が出来、測定圧P₁は第
５導通孔82を通り、第２導入孔74を通して逃がす事が出
来る。

従って、過大圧は差圧センサ２に伝わる事がなく、常に
一定値圧力以上の過大圧を防止することが出来る。

測定圧P₂が過大圧となった場合に付いても同様な動作を
行い、過大圧は差圧センサ２に伝わる事がなく、差圧セ
ンサを保護することが出来る。

また、Ｏリング83,84,85,86は、センサボディ１とフラ
ンジ７との間にあるので容易に交換出来、保守性が良好
である。

この結果、 （１）簡単な構造で過大圧が防止出来るので、小形化出
来る。

（２）コストが安く出来る。

（３）Ｏリング83,84,85,86が、センサボディ１とフラ
ンジ７との間にあるので、交換が容易に出来、保守側が
良好である。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案は、ブロック状のセンサボ
ディと、該センサボディ内部に設けられ第1,第２の測定
室を有する差圧センサと、前記センサボディの１面に設
けられ前記センサボディと第１過大圧防止室を構成する
第１過大圧防止ダイアフラムと、第１過大圧防止ダイア
フラムの周囲にリング状に設けられ前記センサボディと
第１シール室を構成する第１シールダイアフラムと、前
記センサボディの１面に設けられ前記センサボディと第
２過大圧防止室を構成する第２過大圧防止ダイアフラム
と、該第２過大圧防止ダイアフラムの周囲にリング状に
設けられ前記センサボディと第２シール室を構成する第
２シールダイアフラムと、前記第１過大圧防止ダイアフ
ラムの中央に取付られた第１弁座と、前記第１過大圧防
止室に設けられ該第１弁座を押圧する第１スプリング
と、前記第２過大圧防止ダイアフラムの中央に取付けら
れた第２弁座と、前記第２過大圧防止室に設けられ該第
２弁座を押圧する第２スプリングと、前記測定室の一方
と前記第１シール室とを連通する第１導通孔と、前記測
定室の他方と前記第１過大圧防止室と前記第２シール室
とを連通する第２導通孔と、前記第１シール室と前記第
２過大圧防止室とを連通する第３導通孔と、前記センサ
ボディの一面に一面が取付けられたブロック状のフラン
ジと、該フランジの一面に前記第１過大圧防止ダイアフ
ラムと前記第１シールダイアフラムに対向して設けられ
た第１受圧室と、前記フランジの一面に前記第２過大圧
防止ダイアフラムと前記第２シールダイアフラムに対向
して設けられた第２受圧室と、前記フランジの他面に設
けられ測定圧を導入する第1,第２導入孔と、前記第１導
入孔と前記第1,第２受圧室とを連通する第４導通孔と、
前記第２導入孔と前記第1,第２受圧室とを連結する第５
導通孔と、前記センサボディと前記フランジとの間に設
けられ前記第１受圧室をシールする第１のＯリングと、
前記センサボディと前記フランジとの間に設けられ前記
第２受圧室をシールする第２のＯリングと、前記第４導
通孔の開口部に前記第１弁座に対向して設けられ前記第
１弁座をシールする第３のＯリングと、前記第５導通孔
の開口部に前記第２弁座に対向して設けられ前記第２弁
座をシールする第４のＯリングとを具備してなる差圧測
定装置を構成した。

この結果、 （１）簡単な構造で過大圧が防止出来るので、小形化出
来る。

（２）コストが安く出来る。

（３）Ｏリングが、センサボディとフランジとの間にあ
るので、交換が容易に出来、保守制が良好である。

従って、本考案によれば、小形化が容易で、コストガ安
く、保守性の容易な過大圧保護機構を具備する差圧測定
装置を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の要部構成説明図、第２図は
従来より一般に使用されている従来例の構成説明図であ
る。 １…センサボディ、11…第１導通孔、12…第２導通孔、
13…第３導通孔、２…差圧センサ、21…第１測定室、22
…第２測定室、３…第１過大圧防止ダイアフラム、31…
第１過大圧防止室、32…第１弁座、33…第１スプリン
グ、４…第１シールダイアフラム、41…第１シール室、
５…第２過大圧防止ダイアフラム、51…第１過大圧防止
室、６…第２シールダイアフラム、61…第２シール室、
62…第２弁座、63…第２スプリング、７…フランジ、71
…第１受圧室、72…第２受圧室、73…第１導入孔、74…
第２導入孔、81…第４導通孔、82…第５導通孔、83…第
1Oリング、84…第2Oリング、85…第3Oリング、86…第4O
リング、101…第１封入液、102…第２封入液、103…第
３封入液。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ブロック状のセンサボディと、 該センサボディ内部に設けられ第1,第２の測定室を有す
   る差圧センサと、 前記センサボディの１面に設けられ前記センサボディと
   第１過大圧防止室を構成する第１過大圧防止ダイアフラ
   ムと、 該第１過大圧防止ダイアフラムの周囲にリング状に設け
   られ前記センサボディと第１シール室を構成する第１シ
   ールダイアフラムと、 前記センサボディの１面に設けられ前記センサボディと
   第２過大圧防止室を構成する第２過大圧防止ダイアフラ
   ムと、 該第２過大圧防止ダイアフラムの周囲にリング状に設け
   られ前記センサボディと第２シール室を構成する第２シ
   ールダイアフラムと、 前記第１過大圧防止ダイアフラムの中央に取付られた第
   １弁座と、 前記第１過大圧防止室に設けられ該第１弁座を押圧する
   第１スプリングと、 前記第２過大圧防止ダイアフラムの中央に取付けられた
   第２弁座と、 前記第２過大圧防止室に設けられ該第２弁座を押圧する
   第２スプリングと、 前記測定室の一方と前記第１シール室とを連通する第１
   導通孔と、 前記測定室の他方と前記第１過大圧防止室と前記第２シ
   ール室とを連通する第２導通孔と、 前記第１シール室と前記第２過大圧防止室とを連通する
   第３導通孔と、 前記センサボディの一面に一面が取付けられたブロック
   状のフランジと、 該フランジの一面に前記第１過大圧防止ダイアフラムと
   前記第１シールダイアフラムに対向して設けられた第１
   受圧室と、 前記フランジの一面に前記第２過大圧防止ダイアフラム
   と前記第２シールダイアフラムに対向して設けられた第
   ２受圧室と、 前記フランジの他面に設けられ測定圧を導入する第1,第
   ２導入孔と、 前記第１導入孔と前記第1,第２受圧室とを連通する第４
   導通孔と、 前記第２導入孔と前記第1,第２受圧室とを連通する第５
   導通孔と、 前記センサボディと前記フランジとの間に設けられ前記
   第１受圧室をシールする第１のＯリングと、 前記センサボディと前記フランジとの間に設けられ前記
   第２受圧室をシールする第２のＯリングと、 前記第４導通孔の開口部に前記第１弁座に対向して設け
   られ前記第１弁座をシールする第３のＯリングと、 前記第５導通孔の開口部に前記第２弁座に対向して設け
   られ前記第２弁座をシールする第４のＯリングとを具備
   してなる差圧測定装置。