JPH10142091A - 差圧センサ - Google Patents
差圧センサInfo
- Publication number
- JPH10142091A JPH10142091A JP30477396A JP30477396A JPH10142091A JP H10142091 A JPH10142091 A JP H10142091A JP 30477396 A JP30477396 A JP 30477396A JP 30477396 A JP30477396 A JP 30477396A JP H10142091 A JPH10142091 A JP H10142091A
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- differential pressure
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Abstract
(57)【要約】
【課題】受圧用の薄膜を保持する保持体に加わる圧力に
よる計測誤差を除去して、高精度に差圧を計測すること
ができる差圧センサを提供する。 【解決手段】表裏両面にそれぞれ加わる圧力Ｐ１，Ｐ２
の差によって歪みを生じる薄膜３と、この薄膜３を保持
するブロック２とからなる差圧センサにおいて、薄膜３
およびブロック２の両者に歪ゲージ４〜６を設置する。
よる計測誤差を除去して、高精度に差圧を計測すること
ができる差圧センサを提供する。 【解決手段】表裏両面にそれぞれ加わる圧力Ｐ１，Ｐ２
の差によって歪みを生じる薄膜３と、この薄膜３を保持
するブロック２とからなる差圧センサにおいて、薄膜３
およびブロック２の両者に歪ゲージ４〜６を設置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力プラントな
どの各種プラントにおける計装用の差圧指示計に適用さ
れる差圧センサに関する。
どの各種プラントにおける計装用の差圧指示計に適用さ
れる差圧センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、原子力プラントなどの各種プ
ラントでは、計装用の差圧指示計が設けられており、こ
のような差圧指示計には通常二つの圧力系の差圧を測定
する差圧センサが用いられる。
ラントでは、計装用の差圧指示計が設けられており、こ
のような差圧指示計には通常二つの圧力系の差圧を測定
する差圧センサが用いられる。
【０００３】図５は、従来の差圧センサを用いた差圧計
測システムの例であり、差圧センサは表裏両面に加わる
圧力の差によって歪みを生じる受圧用の薄膜およびこの
薄膜を保持するブロックからなるセンサ部２６と、この
センサ部２６が設置される剛体構造のセンサ容器２０と
で構成されている。
測システムの例であり、差圧センサは表裏両面に加わる
圧力の差によって歪みを生じる受圧用の薄膜およびこの
薄膜を保持するブロックからなるセンサ部２６と、この
センサ部２６が設置される剛体構造のセンサ容器２０と
で構成されている。
【０００４】差圧センサの薄膜には、領域２１内の流体
の圧力Ｐ１と領域２２内の流体の圧力Ｐ２とが圧力導入
路２４，２５および過大差圧防止機構２３を介して図中
上下の方向からそれぞれ印加されており、薄膜には圧力
Ｐ１と圧力Ｐ２との差圧ΔＰに応じた歪みが生じる。こ
の歪を薄膜の表面に設置した歪ゲージで計測し、これに
基づいて差圧ΔＰを求めている。
の圧力Ｐ１と領域２２内の流体の圧力Ｐ２とが圧力導入
路２４，２５および過大差圧防止機構２３を介して図中
上下の方向からそれぞれ印加されており、薄膜には圧力
Ｐ１と圧力Ｐ２との差圧ΔＰに応じた歪みが生じる。こ
の歪を薄膜の表面に設置した歪ゲージで計測し、これに
基づいて差圧ΔＰを求めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の差圧センサで
は、圧力Ｐ１，Ｐ２は薄膜を保持しているブロックにも
印加されており、これらの圧力によってブロック自体が
歪んで、薄膜には差圧ΔＰ以外に起因する余分な歪が生
じていたため、歪ゲージからは圧力Ｐ１，Ｐ２が等しい
場合でも差圧ΔＰが存在するかのような疑似出力が生
じ、これが差圧ΔＰの計測誤差となってしまうという問
題があった。
は、圧力Ｐ１，Ｐ２は薄膜を保持しているブロックにも
印加されており、これらの圧力によってブロック自体が
歪んで、薄膜には差圧ΔＰ以外に起因する余分な歪が生
じていたため、歪ゲージからは圧力Ｐ１，Ｐ２が等しい
場合でも差圧ΔＰが存在するかのような疑似出力が生
じ、これが差圧ΔＰの計測誤差となってしまうという問
題があった。
【０００６】また、このブロックの歪の度合いは圧力Ｐ
１，Ｐ２の増大に伴って大きくなるため、圧力Ｐ１，Ｐ
２が両方とも大きく差圧ΔＰが相対的に小さいときに、
特に差圧ΔＰの計測誤差が大きくなる。
１，Ｐ２の増大に伴って大きくなるため、圧力Ｐ１，Ｐ
２が両方とも大きく差圧ΔＰが相対的に小さいときに、
特に差圧ΔＰの計測誤差が大きくなる。
【０００７】本発明は、受圧用の薄膜を保持する保持体
に加わる圧力による計測誤差を除去して、高精度に差圧
を計測することができる差圧センサを提供することを目
的とする。
に加わる圧力による計測誤差を除去して、高精度に差圧
を計測することができる差圧センサを提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、表裏両面にそれぞれ加わる圧力の差によって
歪みを生じる薄膜と、この薄膜を保持する保持体とから
なる差圧センサにおいて、薄膜および保持体の両者に歪
ゲージを設置する。
本発明は、表裏両面にそれぞれ加わる圧力の差によって
歪みを生じる薄膜と、この薄膜を保持する保持体とから
なる差圧センサにおいて、薄膜および保持体の両者に歪
ゲージを設置する。
【０００９】受圧用の薄膜に設けられた歪ゲージは、そ
の表裏両面にそれぞれ加わる圧力の差である測定しよう
とする差圧と保持体の歪みとに起因する歪みを計測す
る。一方、保持体に設置された歪ゲージは、ブロック自
体の歪を計測する。従って、各歪ゲージの計測結果に基
づいて薄膜の歪の値からブロック自体の歪の値を差し引
くことにより、ブロックの歪みに伴う薄膜の歪を除去し
た差圧のみによる薄膜の歪を求めることができるので、
高精度に差圧を求めることが可能となる。
の表裏両面にそれぞれ加わる圧力の差である測定しよう
とする差圧と保持体の歪みとに起因する歪みを計測す
る。一方、保持体に設置された歪ゲージは、ブロック自
体の歪を計測する。従って、各歪ゲージの計測結果に基
づいて薄膜の歪の値からブロック自体の歪の値を差し引
くことにより、ブロックの歪みに伴う薄膜の歪を除去し
た差圧のみによる薄膜の歪を求めることができるので、
高精度に差圧を求めることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る
差圧センサの一部を切断して見た斜視図である。同図に
おいて、後述する受圧用の薄膜を保持する保持体として
の剛体構造のセンサ容器１は、内部に直方体状の空洞が
形成されており、この空洞の底面にブロック２が設置さ
れている。このブロック２は、一辺数ｍｍ程度の直方体
の上面に凹部を形成して構成される。
施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る
差圧センサの一部を切断して見た斜視図である。同図に
おいて、後述する受圧用の薄膜を保持する保持体として
の剛体構造のセンサ容器１は、内部に直方体状の空洞が
形成されており、この空洞の底面にブロック２が設置さ
れている。このブロック２は、一辺数ｍｍ程度の直方体
の上面に凹部を形成して構成される。
【００１１】センサ容器１の上部には、測定対象流体に
よる圧力Ｐ１をブロック２上に導入する圧力導入路７が
形成されている。さらに、センサ容器１の下部からブロ
ック２の凹部下部に連通して、別の測定対象流体による
圧力Ｐ２をブロック２の凹部内に導入するための圧力導
入路８が形成されている。
よる圧力Ｐ１をブロック２上に導入する圧力導入路７が
形成されている。さらに、センサ容器１の下部からブロ
ック２の凹部下部に連通して、別の測定対象流体による
圧力Ｐ２をブロック２の凹部内に導入するための圧力導
入路８が形成されている。
【００１２】ブロック２の上面には、受圧用の薄膜３が
保持されている。この薄膜３は、その表裏両面に加わる
圧力の差（差圧）である微小な圧力によって容易に変形
する（歪む）ように、２０〜３０μｍ程度の厚さの弾性
材料により形成されている。
保持されている。この薄膜３は、その表裏両面に加わる
圧力の差（差圧）である微小な圧力によって容易に変形
する（歪む）ように、２０〜３０μｍ程度の厚さの弾性
材料により形成されている。
【００１３】薄膜３の上面には、この薄膜３の歪みを計
測するための歪ゲージ４，５が所定の間隔で貼付されて
いる。そして、ブロック２の上面にもブロック２の歪み
を計測するための歪みゲージ６が設置される。なお、薄
膜３およびブロック２にさらに多くの歪ゲージを貼付す
るようにしてもよい。
測するための歪ゲージ４，５が所定の間隔で貼付されて
いる。そして、ブロック２の上面にもブロック２の歪み
を計測するための歪みゲージ６が設置される。なお、薄
膜３およびブロック２にさらに多くの歪ゲージを貼付す
るようにしてもよい。
【００１４】ブロック２および薄膜３によって、センサ
容器１の内部は二つの領域（圧力系）、すなわち薄膜３
の上面とセンサ容器１の内壁とブロック２の外壁とで囲
まれ、圧力導入路７を介して圧力Ｐ１が印加される第１
の領域９と、薄膜３の下面およびブロック２の凹部内壁
で囲まれ、圧力導入路８から圧力Ｐ２が印加される第２
の領域１０とに分割される。
容器１の内部は二つの領域（圧力系）、すなわち薄膜３
の上面とセンサ容器１の内壁とブロック２の外壁とで囲
まれ、圧力導入路７を介して圧力Ｐ１が印加される第１
の領域９と、薄膜３の下面およびブロック２の凹部内壁
で囲まれ、圧力導入路８から圧力Ｐ２が印加される第２
の領域１０とに分割される。
【００１５】次に、この差圧センサによる差圧ΔＰの測
定について説明する。二系統の測定対象流体の圧力Ｐ
１，Ｐ２が圧力導入路７，８を介して印加されると、薄
膜３は上面から圧力Ｐ１が印加されると共に、下面から
圧力Ｐ２が印加されるため、これらの差圧ΔＰ＝Ｐ１−
Ｐ２に応じて上または下方向への歪みが生じる。一方、
ブロック２は、外壁に圧力Ｐ１が印加されると共に、内
壁に圧力Ｐ２が印加されるため、これらの圧力Ｐ１，Ｐ
２の大きさに応じた歪みが生じる。
定について説明する。二系統の測定対象流体の圧力Ｐ
１，Ｐ２が圧力導入路７，８を介して印加されると、薄
膜３は上面から圧力Ｐ１が印加されると共に、下面から
圧力Ｐ２が印加されるため、これらの差圧ΔＰ＝Ｐ１−
Ｐ２に応じて上または下方向への歪みが生じる。一方、
ブロック２は、外壁に圧力Ｐ１が印加されると共に、内
壁に圧力Ｐ２が印加されるため、これらの圧力Ｐ１，Ｐ
２の大きさに応じた歪みが生じる。
【００１６】図２は、このときの薄膜３およびブロック
２の歪の状態を示した断面図であり、斜線は圧力Ｐ１も
しくはＰ２が印加されている部分を表し、破線は圧力Ｐ
１およびＰ２が印加されていないときの薄膜３およびブ
ロック２の形状を表している。このように、薄膜３には
差圧ΔＰによる歪に加えてブロック２の歪に伴う歪が生
じている。
２の歪の状態を示した断面図であり、斜線は圧力Ｐ１も
しくはＰ２が印加されている部分を表し、破線は圧力Ｐ
１およびＰ２が印加されていないときの薄膜３およびブ
ロック２の形状を表している。このように、薄膜３には
差圧ΔＰによる歪に加えてブロック２の歪に伴う歪が生
じている。
【００１７】一方、図３は差圧ΔＰのみが印加されたと
想定したときの薄膜３およびブロック２の歪の状態を示
した断面図であり、斜線は差圧ΔＰが印加されている部
分を表している。同図に示されるように、ブロック２は
薄膜３に比べて非常に大きいため、微小な値の差圧ΔＰ
ではほとんど変形することがなく、通常かなり大きな値
となる圧力Ｐ１，Ｐ２の平均圧力（以下、均圧成分とい
う）によって計測可能な変形を生じる。従って、予め均
圧時に生じるブロック２の歪と薄膜３の歪との関係を試
験により求めておけば、実際に差圧ΔＰが存在するとき
には、差圧ΔＰのみによる薄膜３の歪を計算することが
でき、正確な差圧計測が可能となる。
想定したときの薄膜３およびブロック２の歪の状態を示
した断面図であり、斜線は差圧ΔＰが印加されている部
分を表している。同図に示されるように、ブロック２は
薄膜３に比べて非常に大きいため、微小な値の差圧ΔＰ
ではほとんど変形することがなく、通常かなり大きな値
となる圧力Ｐ１，Ｐ２の平均圧力（以下、均圧成分とい
う）によって計測可能な変形を生じる。従って、予め均
圧時に生じるブロック２の歪と薄膜３の歪との関係を試
験により求めておけば、実際に差圧ΔＰが存在するとき
には、差圧ΔＰのみによる薄膜３の歪を計算することが
でき、正確な差圧計測が可能となる。
【００１８】ここで、差圧ΔＰによるブロック２の影響
は無視するものとし、さらに、均圧成分Ｐａ＝（Ｐ１＋
Ｐ２）／２が一様に印加されてブロック２に歪が生じた
と仮定すると、薄膜３の歪を以下の関係式で示すことが
できる。 （薄膜３の歪）＝（差圧ΔＰによる歪）＋（均圧成分Ｐ
ａによるブロック２の変形に伴う歪） 従って、歪ゲージ４，５の計測結果である薄膜３の歪の
値から、歪ゲージ６の計測結果である均圧成分Ｐａによ
る歪の値を差し引くことにより、均圧成分Ｐａによる計
測誤差が相殺され、差圧ΔＰのみによる薄膜３の歪の値
を求めることができるため、差圧ΔＰの値を正確に求め
ることが可能となる。
は無視するものとし、さらに、均圧成分Ｐａ＝（Ｐ１＋
Ｐ２）／２が一様に印加されてブロック２に歪が生じた
と仮定すると、薄膜３の歪を以下の関係式で示すことが
できる。 （薄膜３の歪）＝（差圧ΔＰによる歪）＋（均圧成分Ｐ
ａによるブロック２の変形に伴う歪） 従って、歪ゲージ４，５の計測結果である薄膜３の歪の
値から、歪ゲージ６の計測結果である均圧成分Ｐａによ
る歪の値を差し引くことにより、均圧成分Ｐａによる計
測誤差が相殺され、差圧ΔＰのみによる薄膜３の歪の値
を求めることができるため、差圧ΔＰの値を正確に求め
ることが可能となる。
【００１９】このように、本実施形態の差圧センサでは
薄膜３に歪ゲージ４，５を貼付するだけでなく、薄膜３
を保持しているブロック２にも歪ゲージを貼付すること
により、ブロック２の歪に伴う薄膜３の歪の影響を除去
して差圧ΔＰのみによる歪を求めることができるので、
差圧ΔＰを高精度に計測することが可能となる。
薄膜３に歪ゲージ４，５を貼付するだけでなく、薄膜３
を保持しているブロック２にも歪ゲージを貼付すること
により、ブロック２の歪に伴う薄膜３の歪の影響を除去
して差圧ΔＰのみによる歪を求めることができるので、
差圧ΔＰを高精度に計測することが可能となる。
【００２０】なお、本実施形態の差圧センサではセンサ
容器１内にブロック２を設置したが、二つの圧力系を遮
断するような剛体壁上にブロック２を設置して、さらに
剛体壁の一部に適当な圧力導入部を設けてブロック２の
凹部内側に一方の圧力を導入することにより、剛体板で
遮られた一方の領域ともう一方の領域との差圧を求める
ようにしてもよい。
容器１内にブロック２を設置したが、二つの圧力系を遮
断するような剛体壁上にブロック２を設置して、さらに
剛体壁の一部に適当な圧力導入部を設けてブロック２の
凹部内側に一方の圧力を導入することにより、剛体板で
遮られた一方の領域ともう一方の領域との差圧を求める
ようにしてもよい。
【００２１】次に、図４を参照して上述した差圧センサ
を差圧計測システムに適用した例について説明する。図
４において、差圧センサ２０は図１に示したセンサ容器
１（ただし形状は異なる）、ブロック２、薄膜３、歪ゲ
ージ４、圧力導入部７，８により構成されている。
を差圧計測システムに適用した例について説明する。図
４において、差圧センサ２０は図１に示したセンサ容器
１（ただし形状は異なる）、ブロック２、薄膜３、歪ゲ
ージ４、圧力導入部７，８により構成されている。
【００２２】この場合、測定対象の流体が充填されてい
る二つの領域２１，２２から、各流体の圧力Ｐ１，Ｐ２
が圧力導入路２４，２５を介して差圧センサ２０に伝わ
り、その後は上述した場合と同様に差圧ΔＰが計測され
る。
る二つの領域２１，２２から、各流体の圧力Ｐ１，Ｐ２
が圧力導入路２４，２５を介して差圧センサ２０に伝わ
り、その後は上述した場合と同様に差圧ΔＰが計測され
る。
【００２３】なお、この差圧計測システムでは圧力導入
路２４，２５の途中経路に過大差圧防止機構２３が設け
られている。この過大差圧防止機構２３は、過大な差圧
ΔＰによる差圧センサの破損等を防止するためのもので
あり、例えば圧力導入路２４，２５を伝わる圧力Ｐ１と
圧力Ｐ２との差圧ΔＰを常時監視し、差圧ΔＰが予め設
定された値以上になったときに圧力導入路２４，２５を
遮断するように構成されている。
路２４，２５の途中経路に過大差圧防止機構２３が設け
られている。この過大差圧防止機構２３は、過大な差圧
ΔＰによる差圧センサの破損等を防止するためのもので
あり、例えば圧力導入路２４，２５を伝わる圧力Ｐ１と
圧力Ｐ２との差圧ΔＰを常時監視し、差圧ΔＰが予め設
定された値以上になったときに圧力導入路２４，２５を
遮断するように構成されている。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
圧用の薄膜だけでなくこの薄膜を保持する保持体に歪ゲ
ージを設置することにより、保持体の歪みに伴う薄膜の
余分な歪を除去して差圧のみによる薄膜の歪を求めるこ
とができるので、高精度に差圧を計測することが可能と
なる。
圧用の薄膜だけでなくこの薄膜を保持する保持体に歪ゲ
ージを設置することにより、保持体の歪みに伴う薄膜の
余分な歪を除去して差圧のみによる薄膜の歪を求めるこ
とができるので、高精度に差圧を計測することが可能と
なる。
【図１】本発明の一実施形態に係る差圧センサの構成を
示す図
示す図
【図２】同実施形態における歪の例
【図３】同実施形態における歪の別の例
【図４】同実施形態を適用した差圧計測システムの構成
を示す図
を示す図
【図５】従来の差圧センサを適用した差圧計測システム
の構成を示す図
の構成を示す図
１…センサ容器 ２…ブロック ３…薄膜 ４〜６…歪ゲージ ７，８…圧力導入部 ９，１０…領域 ２０…差圧センサ ２１，２２…領域 ２３…過大差圧防止機構 ２４，２５…圧力導入路 ２６…ブロック
Claims (1)
- 【請求項１】表裏両面にそれぞれ加わる圧力の差によっ
て歪みを生じる薄膜と、この薄膜を保持する保持体とか
らなる差圧センサにおいて、 前記薄膜および保持体の両者に歪ゲージを設置したこと
を特徴とする差圧センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30477396A JPH10142091A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 差圧センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30477396A JPH10142091A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 差圧センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10142091A true JPH10142091A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17937057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30477396A Withdrawn JPH10142091A (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 差圧センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10142091A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8451261B2 (en) | 2007-12-27 | 2013-05-28 | Dongbu Hitek Co., Ltd. | LCD driver IC and method for operating the same |
-
1996
- 1996-11-15 JP JP30477396A patent/JPH10142091A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8451261B2 (en) | 2007-12-27 | 2013-05-28 | Dongbu Hitek Co., Ltd. | LCD driver IC and method for operating the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |