JPH0868709A - ガス圧力検知装置 - Google Patents

ガス圧力検知装置

Info

Publication number
JPH0868709A
JPH0868709A JP20667994A JP20667994A JPH0868709A JP H0868709 A JPH0868709 A JP H0868709A JP 20667994 A JP20667994 A JP 20667994A JP 20667994 A JP20667994 A JP 20667994A JP H0868709 A JPH0868709 A JP H0868709A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
gas
sensor element
pressure sensor
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20667994A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshinori Arai
利則 新井
Kosaku Kubo
幸作 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP20667994A priority Critical patent/JPH0868709A/ja
Publication of JPH0868709A publication Critical patent/JPH0868709A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐ガス性処理により信頼性を一層向上する。 【構成】 半導体の圧力センサ素子1は、圧力導入管4
の緩衝用溝上面に気密状態で保持し、圧力検知通路を構
成している。回路基板10には増幅回路等の電気回路が
形成されている。これらの内部部品は、表面をポッティ
ング剤11でコーティングされ樹脂ケース6に収容され
ている。この樹脂ケース6の上部の圧力調整孔12の周
囲に接着剤9を介してセンサーケース5を気密状態に保
持する事により構成された圧力室13がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LPガス、都市ガス等
の被測定流体のガス圧力検知装置に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の半導体式圧力検知装置を
図4に基づいて説明する。
【0003】図4において、31は外枠、32は圧力導
入口、33は半導体圧力センサ素子で、シリコン基盤上
にエッチングにより設けられた厚み10μm程度のダイ
ヤフラム膜であり、この膜上に受圧で生じる機械的歪に
より電気抵抗値が変化する半導体抵抗が形成されてい
る。34は台座で、通常半導体圧力センサ素子33の熱
膨脹係数に近い金属、ガラス等で構成され、前記機械的
歪を吸収する柔軟性のある緩衝材として、また半導体圧
力センサ素子33を保持するように使用されている。3
5はリードフレームで、半導体圧力センサ素子33と回
路基板38を電気的に接続していると共に回路基板38
を保持してセンサケース37に固定している。
【0004】36は接合部で、共晶接合等200℃以上
の高温によって台座34とセンサケース37の接合が行
われている。センサケース37は上部に大気と通じる差
圧孔42を備えている。38は増幅回路等の電気回路が
形成された回路基板、39は外枠31とセンサケース3
7を接合する接着剤、40はプラスチック樹脂によりセ
ンサケース37等をモールドした樹脂モールド、また半
導体圧力センサ素子33上には、大気中のゴミや水分が
直接接触しない様に、圧力伝達にエラーを生じない程度
に十分に軟質のゲル41がコーティングされている。
【0005】上記構成に基づき、以下その動作について
説明する。外枠31の下部にある圧力導入口32から加
わる圧力とセンサケース37の上部差圧孔42で検知す
る大気圧との差圧により半導体圧力センサ素子33が機
械的歪を生じ、その機械的歪は、印加圧力と大気圧の差
圧に比例する。半導体圧力センサ素子33が歪を発生す
ると、半導体圧力センサ素子33上に形成された半導体
抵抗の抵抗値が歪の大きさに比例して変化する。この抵
抗値の変化を検出し、増幅して電気信号として出力する
ことにより、印加圧力と大気圧の差圧を測定している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た構成では、被測定流体としてのLPガス、都市ガスが
直接接触するセンサケース37、接着剤29、ゲル41
がLPガス、都市ガスに侵され印加圧力と大気圧との差
圧を正確に測定できなくなるという課題があった。特に
接着剤39、ゲル41は主に高分子材料で構成されてい
るが、LPガス、都市ガスに直接接触すると膨潤してし
まいガスを透過し、最悪の場合樹脂モールド40を介し
て大気側Aにガスが漏洩し続けるガス漏れが発生する可
能性があった。
【0007】また、温度変動によって、被測定流体(L
Pガス、都市ガス)が液化と気化を繰り返すうちに、膨
脹、収縮によって接着剤39、ゲル41が変形、変質を
してしまい柔軟性が測定都度や経時的に変化し、印加圧
と大気圧の差圧を正確に測定できなくなるという課題が
あった。
【0008】本発明は上記課題を解決するもので、被測
定ガス(LPガス、都市ガス)に直接触れる材料の膨潤
と収縮による圧力センサ素子(ダイヤフラム膜)の応力
の吸収性変化を低減する事により、安定した圧力検知を
行うと共に、変形、変質を防止することでガス圧力検知
装置からの外部へのガス漏洩を防止する。また、万一ガ
ス漏洩した場合でも漏洩ガス量を最小限にし、漏洩によ
るガス爆発事故等を防止すると共に、ガス漏洩時には必
ず検知圧力が低下するようにして、このガス漏洩を検出
できるガス圧力検知装置を実現することを第1の目的と
している。
【0009】第2の目的は、被測定ガス通路におけるガ
ス圧力を耐ガス性を有するガス圧力検知センサによって
常時検知し、被測定ガス圧と予め記憶された所定の適正
ガス圧とを比較判定し、ガス漏洩を正確に検知すると共
に、内蔵の温度センサによりガス圧力検知センサの温度
特性を補正する信頼性の高い圧力検出装置を提供するこ
とにある。また、回路基盤に、マイクロコンピュータ
と、制御データの書込み、読出しが可能な不揮発性の記
憶装置を備える事により、圧力検知装置の経年による変
化を常時監視し、補正を可能とすることにより、信頼性
の向上を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】そして上記した第1の目
的を達成する為に本発明のガス圧力検知装置の手段は、
受圧膜の受圧歪みを電気信号として出力する圧力センサ
素子と、ガス圧力検知通路を構成し、前記圧力センサ素
子の受圧膜の端部の耐ガス性接着剤が応力緩衝材として
機能するように緩衝用溝に耐ガス性接着剤を充填して圧
力センサ素子を保持する圧力導入管と、前記圧力センサ
素子からの電気信号を、圧力センサ素子の温度特性デー
タにより調整及び増幅し装置外へ伝送する回路基盤と、
前記圧力センサの受圧膜の非受圧面を大気に開放する圧
力調整孔を前記圧力センサの受圧面と非受圧面を気密に
遮断するゲル状の充填材を介して非受圧面側の空間に穿
設した圧力室とを備えたものである。
【0011】また、第2の目的を達成する為に、回路基
盤に、マイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュ
ータを介して、制御データの書込み、読出しが可能な不
揮発性の記憶装置とを備えた圧力検知装置と、被測定流
体(LPガス、都市ガス)の流路に設けられた前記圧力
検知装置からの電気信号の温度特性値を、被測定流体
(LPガス、都市ガス)の温度を検知する温度センサの
温度検知信号により補正し、被測定流体の所定圧力値と
比較して被測定流体の圧力異常を判定する圧力異常検出
部とを備えたものである。
【0012】
【作用】本発明は上記構成によって下記の作用が得られ
る。
【0013】第1の課題解決手段の構成により、被測定
流体(LPガス、都市ガス)が樹脂ケース(耐ガス性材
料)の圧力導入部を経て耐ガス性ゴムシール材及び圧力
導入管(耐ガス性材料)、圧力センサ素子の裏面のみに
接触し、他の構成要素には被測定流体(LPガス、都市
ガス)が接触しない構成としたもので、被測定流体(L
Pガス、都市ガス)が接触することによる材料劣化を防
止する。又、圧力センサ素子と他部品の被測定流体(L
Pガス、都市ガス)、温度ストレス等による応力の影響
は、圧力センサ素子と圧力導入管を接合する接着剤を緩
衝材として機能するように、圧力センサ素子の応力集中
部に当たる圧力導入管上に緩衝用溝を設け、圧力センサ
素子の応力集中部側面への接着剤塗布を防止すると共に
応力集中部に接着剤の留りを設ける事により、ゴムの弾
性による緩衝材の機能の向上を図り、応力集中による検
知圧力の変動を防止する。さらに、万一接着剤塗布箇所
よりガス漏洩が発生した場合、圧力室にガスが漏洩し、
圧力調整孔の開孔面積に応じたガス量が外部へ漏洩する
と共に、開孔面積に応じた圧力室の圧力が圧力センサ素
子の受圧面と非受圧面(大気側)に印加されることとな
る。従って、圧力調整孔の開孔面積を被測定流体(LP
ガス、都市ガス)の爆発限界以下の漏洩流量になるよう
に開度を設定すれば、ガス爆発事故を防止できると共
に、漏洩による圧力室の逆圧力の発生により検知圧力は
圧力低下する事となり異常を検出することができる。
【0014】また第2の課題解決手段により、被測定流
体(LPガス、都市ガス)の通路における圧力を耐ガス
性を有するガス圧力検知装置によって常時検知すると共
に、内蔵された温度センサによって、予め記憶されたガ
ス圧力検知装置の温度特性値によって補正を行った被測
定流体(LPガス、都市ガス)の検知圧力と予め記憶さ
れた所定の適正圧力を比較判定し、ガス圧力の異常を正
確に検出できる。又、ガス圧力検知装置の経年による変
化をマスターで確認する事により、制御データの書込
み、読出しが可能な不揮発性の記憶装置を介して補正す
ることができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1、図2、図3を
参照して説明する。
【0016】(実施例1)図1は、実施例1のガス圧力
検知装置の断面図である。図1において、1は半導体の
圧力センサ素子で、シリコン基板上にエッチングにより
設けられた厚み数ミクロンのダイヤフラム膜を構成して
おり、このダイヤフラム膜上に機械的歪により抵抗値が
変化する半導体抵抗が形成されている。この圧力センサ
素子1を耐ガス性接着剤2を介して、リードフレーム
3、圧力導入管(耐ガス性材料)4を一体成形してなる
センサケース5の圧力導入管4の緩衝用溝上面に気密状
態で保持し、ガス圧力検知通路を構成している。
【0017】電気的には、圧力センサ素子1〜リード8
〜リードフレーム3〜回路基板10で接続されており、
リードフレーム3は回路基板10の保持も兼ねている。
また回路基板10は増幅回路等の電気回路が形成されて
いる。6は樹脂ケースで、センサケース5、回路基板1
0の表面をポッティング剤11でコーティングされてい
るものを収納していると共に、上部に圧力調整孔12と
この圧力調整孔12に接着剤9を介してセンサケース5
を気密状態に保持する事によって構成された圧力室13
を備えている。7は耐ガス性ゴムシール材で圧力導入管
4の外壁面と樹脂ケース6の圧力導入部の内壁面との間
に気密状態に介在されている。
【0018】図2は、実施例1のガス圧力検知装置の圧
力センサ素子〜圧力導入管の接合部の断面図である。図
2−(a)は、圧力導入管に緩衝用溝がある場合で、図
2−(b)は、緩衝用溝がない場合である。
【0019】上記の構成に基づき、以下その動作につい
て説明する。樹脂ケース6下部にある圧力導入部から加
わる被測定流体(LPガス、都市ガス)の圧力と大気圧
との差圧により圧力センサ素子1が機械的歪を生じ、そ
の機械的歪は、印加圧力と大気圧の差圧に比例する。圧
力センサ素子1が歪を発生すると圧力センサ素子1上に
形成された半導体抵抗の抵抗値が歪の大きさに比例して
変化する。この抵抗値の変化を検出し、回路基板10上
に設けられた増幅回路で増幅した電気信号を出力するこ
とにより、印加圧力と大気圧の差圧を測定している。
【0020】また、圧力センサ素子1の下部にある耐ガ
ス性接着剤2から万一ガス漏洩が発生した場合、圧力室
13にガスが漏洩し、圧力調整孔12の開孔面積に応じ
た圧力室13の圧力が圧力センサ素子1の受圧面と非受
圧面(大気側)に印加され検知圧力は低下する事とな
る。
【0021】図2に示すように、熱ストレス等が加わる
と、各部品の応力が耐ガス性接着剤2を介して圧力セン
サ素子1に伝わり、出力の変化となる。矢印は応力伝達
を示しており、緩衝用溝14がある場合、圧力センサ素
子1の側面からの応力及び溝部からの応力が緩和され
る。
【0022】(実施例2)図3は、実施例1のガス圧力
検知装置を用いた異常検出装置の制御ブロック図であ
る。図3において、ガス流路21の圧力を検出するガス
圧力検知装置22は、基準流体導入部(圧力調整孔)2
3を大気に解放し大気との差圧を検出するように接続さ
れている。ガス流路21のガス圧力検知装置22の取付
部の下流側には、ガス流量を計量するガスメータ24、
さらにその下流にガスを遮断する遮断弁25が接続され
ている。
【0023】26は圧力異常検出部で、ガス圧力検知装
置22から圧力検出信号を入力し、27の温度センサで
検出された温度により、予め記憶されたガス圧力検知装
置22の温度特性の補正圧力値と所定の適正圧力と比較
し、適正圧力範囲を外れた時に遮断出力信号を遮断弁2
5に出力するように接続されている。又、ガス圧力検知
装置22には、制御データの書込み、読出し可能な不揮
発性の記憶装置を備えている。
【0024】上記構成に基づき、以下その動作について
説明する。ガス流路21の圧力と大気圧の差圧をガス圧
力検知装置22で検出し、温度センサ27により検出さ
れた温度により補正した補正圧力値と圧力異常検出部に
予め記憶されている所定の適正圧力を比較し、適正圧力
範囲を外れた場合、警報等を出力する。又、ガス圧力検
知装置22が漏洩した場合、ガス圧力検知装置22は、
ガス圧力低下の検出信号を出力し、圧力異常検出部26
に入力され、圧力異常検出部26より遮断信号が遮断弁
25に出力され、遮断する。なおガス圧力検知装置22
は、マスターとの比較によって検知できる経年による変
化を、書込み、読出し可能な不揮発性の記憶装置により
補正することが可能である。
【0025】
【発明の効果】以上の説明から明らかのように本発明の
ガス圧力検知装置によれば、以下に示す効果がある。
【0026】請求項1では、被測定流体(LPガス、都
市ガス)が接触する部分は耐ガス性処理を行うと共に、
他構成要素は被測定流体(LPガス、都市ガス)が接触
しない構成とし、材料の膨潤によるガス漏洩を防止す
る。
【0027】また、圧力センサ素子と緩衝用溝を備えて
なる圧力導入管の接着剤による接合により、温度ストレ
ス、ガス等による変形、変質の検知圧力の劣化を防止す
ることができる。
【0028】万一、ガス漏洩が発生した場合でも、ガス
漏洩量を被測定流体(LPガス、都市ガス)の爆発限界
以下に制限できる。以上のように安全で高信頼性のガス
圧力検知装置が実現できる。
【0029】また、請求項2では、ガス圧力検知装置の
温度特性値を温度センサにより補正でき、経年変化もマ
スターにより補正が可能な高信頼性のガス圧力検知装置
によって検出された正確な検知圧力を適正圧力と比較判
定し、圧力異常を常時監視できる安全性の高い、高信頼
性のガス圧力検知装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるガス圧力検知装置の
断面図
【図2】(a)同装置において、緩衝用溝のある場合の
圧力センサ素子の接合部の断面図 (b)緩衝用溝のない場合の同接合部の断面図
【図3】本発明の他の実施例におけるガス圧力検知装置
の制御ブロック図
【図4】従来の圧力検知装置の断面図
【符号の説明】
1 圧力センサ素子 2 耐ガス性接着剤 4 圧力導入管(耐ガス性材料) 5 センサケース 7 耐ガス性ゴムシール材 10 回路基板 11 ポッティング剤(ゲル状) 12 圧力調整孔 14 緩衝用溝 21 ガス流路 22 ガス圧力検知装置 23 基準流体導入部 24 ガスメータ 25 遮断弁 26 圧力異常検出部 27 温度センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受圧膜の受圧歪みを電気信号として出力
    する圧力センサ素子と、ガス圧力検知通路を構成し、前
    記圧力センサ素子の受圧膜の端部の耐ガス性接着剤が応
    力緩衝材として機能するように緩衝用溝に耐ガス性接着
    剤を充填して前記圧力センサ素子を保持する圧力導入管
    と、前記圧力センサ素子からの電気信号を回路基盤に伝
    送するリードフレームと、前記圧力センサ素子からの電
    気信号を、前記圧力センサ素子の温度特性データにより
    調整及び増幅し装置外へ伝送する回路基盤と、前記圧力
    センサ素子の受圧膜の非受圧面を大気に開放する圧力調
    整孔を前記圧力センサ素子の受圧面と非受圧面を気密に
    遮断するゲル状の充填材を介して非受圧面側の空間に穿
    設した圧力室とを備えたガス圧力検知装置。
  2. 【請求項2】 回路基盤はマイクロコンピュータと、こ
    のマイクロコンピュータを介して制御データの書込み・
    読出しが可能な不揮発性の記憶装置とを備え、電気信号
    の温度特性値を、被測定流体(LPガス、都市ガス)の
    温度を検知する温度センサの温度検知信号により補正
    し、被測定流体の所定圧力値と比較して被測定流体の圧
    力異常を判定する圧力異常検出部とで構成した請求項1
    記載のガス圧力検知装置。
JP20667994A 1994-08-31 1994-08-31 ガス圧力検知装置 Pending JPH0868709A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20667994A JPH0868709A (ja) 1994-08-31 1994-08-31 ガス圧力検知装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20667994A JPH0868709A (ja) 1994-08-31 1994-08-31 ガス圧力検知装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0868709A true JPH0868709A (ja) 1996-03-12

Family

ID=16527321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20667994A Pending JPH0868709A (ja) 1994-08-31 1994-08-31 ガス圧力検知装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0868709A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5948991A (en) * 1996-12-09 1999-09-07 Denso Corporation Semiconductor physical quantity sensor device having semiconductor sensor chip integrated with semiconductor circuit chip
JP2000510956A (ja) * 1997-03-21 2000-08-22 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 内燃機関の吸気管内の圧力と温度とを検出するための装置
CN103630286A (zh) * 2012-08-23 2014-03-12 Nxp股份有限公司 压力传感器
CN108731871A (zh) * 2017-10-26 2018-11-02 江苏核电有限公司 一种大气压取压装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5948991A (en) * 1996-12-09 1999-09-07 Denso Corporation Semiconductor physical quantity sensor device having semiconductor sensor chip integrated with semiconductor circuit chip
JP2000510956A (ja) * 1997-03-21 2000-08-22 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 内燃機関の吸気管内の圧力と温度とを検出するための装置
CN103630286A (zh) * 2012-08-23 2014-03-12 Nxp股份有限公司 压力传感器
CN108731871A (zh) * 2017-10-26 2018-11-02 江苏核电有限公司 一种大气压取压装置
CN108731871B (zh) * 2017-10-26 2024-04-09 江苏核电有限公司 一种大气压取压装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4866640A (en) Temperature compensation for pressure gauge
US7107854B1 (en) Media isolated absolute pressure sensor
US5811690A (en) Differential pressure transmitter with highly accurate temperature compensation
US5161410A (en) Mass flow sensor for very low fluid flows
CA2313313C (en) Relative pressure sensor
JPH0868709A (ja) ガス圧力検知装置
JP3892065B2 (ja) センサ装置及びセンサチップの固着方法
US6257050B1 (en) Evaporative fuel leak diagnosing apparatus
JP3085797B2 (ja) 圧力センサ
JP3189516B2 (ja) ガス圧力検知装置
JP3178564B2 (ja) 差圧測定装置
JPH07225167A (ja) 差圧検出器、差圧検出器の異常判定方法及びその検出器を用いた燃料蒸散ガス排出防止装置
JP3709985B2 (ja) 差圧測定装置
JPH09159561A (ja) 圧力センサ及びこの圧力センサを用いたガス異常監視装置
JP3123352B2 (ja) 漏れ測定方法及びその装置
JP3185956B2 (ja) 差圧測定装置
JP2750550B2 (ja) リモートシール型差圧・圧力発信器
JPS61240134A (ja) 半導体基板
US7073400B2 (en) Sensor for measuring pressure in a sealed volume
JPH0783777A (ja) 差圧測定装置
JP2776168B2 (ja) 圧力センサ応用装置
JPH06331476A (ja) 差圧測定装置
JP2000002607A (ja) ガス圧力検知装置
JP2001264204A (ja) 差圧測定装置
JP3127431B2 (ja) リモートシール型差圧・圧力発信器の校正方法