JPH10197316A - Density correction-type liquid level detecting device - Google Patents

Density correction-type liquid level detecting device

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JPH10197316A
JPH10197316A JP538397A JP538397A JPH10197316A JP H10197316 A JPH10197316 A JP H10197316A JP 538397 A JP538397 A JP 538397A JP 538397 A JP538397 A JP 538397A JP H10197316 A JPH10197316 A JP H10197316A
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JP
Japan
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pressure
fluid
measured
liquid level
sensor
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JP538397A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Hida
朋之 飛田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To implement a density correction-type liquid level detecting device which is compact and lightweight and enables the reduction of the number of necessary instruments and also enables the simplification of an instrumentation system. SOLUTION: This device comprises a high-pressure side process connecting flange 4 arranged to a pressure deriving opening on a high pressure side and low pressure side, a low-pressure side process connecting flange 5, pressure propagating bodies 43, 44, and 52, which propagate the pressure of the connecting flanges 4 and 5 to a pressure receiving part '2, and a signal processing part '3 which processes the signals of a sensor body '1. Fluid pressure on a high-pressure side is propagated to the pressure receiving part 2 via seal diaphragms 41 and 42, a liquid 45, the pressure propagating bodies 43 and 44. The diaphragms 41 and 42 with a distance h0 between their centers are connected to the flange 4 and receive pressures P1 and P3 at a liquid level head and head ho. As the pressure P3 of density correction and the head pressure P1 of a liquid level can be obtained with the one flange 4, it is possible to reduce the number of component members and to simplify its configuration. The low-pressure side flange 5 propagates a low-pressure side fluid pressure P2 to the pressure receiving part '2 via a seal diaphragm 51, liquid 53, and the pressure propagating body 52.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、化学プラント等に
おける液体、気体等の流体を制御するために、それらの
流体の圧力、差圧、温度やタンク中の流体レベル、密度
等を測定し、プラントの運転制御のために用いられるプ
ロセス検出機器に係り、特に、タンク中の流体レベルを
計測する小型、軽量の液面検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention measures the pressure, differential pressure, temperature, fluid level, density, etc. of a fluid in a chemical plant or the like in order to control fluids such as liquids and gases in a chemical plant. The present invention relates to a process detection device used for controlling operation of a plant, and more particularly to a small and light liquid level detection device for measuring a fluid level in a tank.

【0002】[0002]

【従来の技術】化学プラントの圧力、温度、レベル、流
量を測定することはプラントを安全に効率良く運転する
ために欠かせないものである。この目的のために、従来
から、プロセス検出機器として差圧・圧力検出器やレベ
ル検出器、温度検出器が使用されてきた。
2. Description of the Related Art Measuring the pressure, temperature, level, and flow rate of a chemical plant is essential for safe and efficient operation of the plant. For this purpose, differential pressure / pressure detectors, level detectors, and temperature detectors have conventionally been used as process detection devices.

【0003】差圧検出器では流量計測が主体であるが、
タンクの密度や液面レベルも測定できる。図21はタン
ク中の被測定流体のレベルを計測する場合の検出器の設
置例を示し、図22は検出器の一般的な構造を示すもの
である。
[0003] The differential pressure detector mainly measures the flow rate,
The tank density and liquid level can also be measured. FIG. 21 shows an example of installation of a detector when measuring the level of the fluid to be measured in the tank, and FIG. 22 shows a general structure of the detector.

【0004】従来におけるタンク内の液面レベルの計測
においては、図21に示すように、タンクに二つの圧力
取り出し口を二箇所設け、これら二箇所の圧力取り出し
口に差圧検出器を設置して、タンク内部のヘッド変化
(hx)を差圧として検出している。
In conventional measurement of the liquid level in a tank, as shown in FIG. 21, two pressure outlets are provided in a tank, and a differential pressure detector is installed in these two pressure outlets. Thus, the head change (hx) inside the tank is detected as a differential pressure.

【0005】さらに、より正確な液面のレベル計測を実
現する場合は、被測定流体の密度と温度の影響を補正す
る必要があるので、図21に示すように、別にもう一台
の差圧検出器(ヘッドはh0で一定)で密度を検出し、
温度検出器(図示せず)にて温度を検出し、これら密度
信号と温度信号とでタンク内部のヘッド変化(hx)を
補正して、液面のレベル計測を実現していた。
In order to more accurately measure the liquid level, it is necessary to correct the influence of the density and temperature of the fluid to be measured. Therefore, as shown in FIG. Detect the density with a detector (head is constant at h0)
The temperature is detected by a temperature detector (not shown), the head change (hx) in the tank is corrected by the density signal and the temperature signal, and the liquid level measurement is realized.

【0006】図22は、タンク内部のヘッド変化と密度
変化を検出する差圧検出器の構成を示した模式図であ
る。圧力又は差圧センサ体’1は、受圧部本体’2(図
21に示す)に内蔵されている。そして、この圧力/差
圧センサ体’1に、タンクに取り付けられたプロセス接
続フランジからの圧力を伝える圧力伝達部43、52を
持ったフランジ4、5が、受圧部本体’2に固着されて
いる。
FIG. 22 is a schematic diagram showing a configuration of a differential pressure detector for detecting a head change and a density change in a tank. The pressure or differential pressure sensor body '1 is incorporated in the pressure receiving section main body' 2 (shown in FIG. 21). Then, flanges 4 and 5 having pressure transmitting portions 43 and 52 for transmitting pressure from a process connection flange attached to the tank are fixed to the pressure / differential pressure sensor body '1 to the pressure receiving portion main body' 2. I have.

【0007】ヘッド変化(hx)は、フランジ4、5の
シールダイアフラム41、51と圧力伝達部43、52
内の封入液45、53を介して、受圧部内の圧力/差圧
センサ体’1で電気信号に変換される。
The head change (hx) is determined by the seal diaphragms 41 and 51 of the flanges 4 and 5 and the pressure transmitting parts 43 and 52.
The pressure / differential pressure sensor body ′ 1 in the pressure receiving section converts the electric signal into an electric signal through the sealed liquids 45 and 53 in the inside.

【0008】この信号は、信号変換器’3に供給するた
め、圧力/差圧センサ体’1とリード線で接続されたコ
ネクタ等34が、信号変換器’3に取り付けられる。そ
して、信号変換器’3のケース35内のアンプ基板31
にてその信号が正規化される。
In order to supply this signal to the signal converter '3, a connector or the like 34 connected to the pressure / differential pressure sensor' 1 by a lead wire is attached to the signal converter '3. Then, the amplifier board 31 in the case 35 of the signal converter '3
The signal is normalized.

【0009】信号変換器’3は、一般に、検出部の信号
処理を実施するアンプ基板31と、外部から電力の供給
を受け、アンプ基板31に送出するための端子板32と
を内部に有する端子箱部から構成されている。
The signal converter '3 generally has a terminal board 32 internally provided with an amplifier board 31 for performing signal processing of a detecting section and a terminal board 32 for receiving power supply from the outside and sending it to the amplifier board 31. It consists of a box.

【0010】さらに、差圧検出器の出力信号は、アンプ
基板31に、アナログ又はディジタルの表示器33を内
蔵することにより、その指示を表示することが可能であ
る。なお、図22において、21及び22は受圧側シー
ルダイアフラム、23は過負荷保護ダイアフラム(セン
タダイアフラム)、201は封入液を示す。
Further, the output signal of the differential pressure detector can be indicated by incorporating an analog or digital display 33 in the amplifier board 31. In FIG. 22, reference numerals 21 and 22 denote a pressure-receiving-side seal diaphragm, 23 denotes an overload protection diaphragm (center diaphragm), and 201 denotes a sealed liquid.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来における、タンク内の液面レベル検出装置におい
ては、被測定流体の液面(ヘッド)と密度とを、別個の
検出器で計測しており、複数の検出器が必要で、一つの
検出器で計測できないため、計測システムが複雑化して
しまっていた。
However, in the above-mentioned conventional liquid level detecting device in a tank, the liquid level (head) and the density of the fluid to be measured are measured by separate detectors. However, since a plurality of detectors are required and cannot be measured by one detector, the measurement system is complicated.

【0012】さらに、検出機器の台数が多いことから、
そのメンテナンスの工数も増加してしまっていた。
Further, since the number of detection devices is large,
The maintenance man-hours had also increased.

【0013】なお、近年では、より高度な計測を実現す
るため、その計測点数は増大する傾向にあるが、検出機
器としてはその設置スペースを確保するため、より小型
化した機器が望まれるようになっている。この点におい
ても、複数の検出器が必要であることが、設置スペース
確保の障害となっている。
In recent years, the number of measurement points has tended to increase in order to realize more advanced measurement. However, in order to secure the installation space for the detection equipment, a more miniaturized equipment has been desired. Has become. Also in this point, the necessity of a plurality of detectors is an obstacle to securing the installation space.

【0014】また、プラント計画時に検出機器以外の配
管、配線等の工事費用を低減するために、検出機器の設
置台数を低減しようとしても、複数の検出機器が必要な
ため、限界があり、配管、配線等の工事費用を、それ以
上低減することができなかった。
Further, in order to reduce the construction cost of piping and wiring other than the detection equipment at the time of plant planning, even if an attempt is made to reduce the number of detectors to be installed, a plurality of detection equipments are required. The construction costs for wiring, etc. could not be further reduced.

【0015】本発明の目的は、小型、軽量で、必要な計
測器の台数を削減可能であり、計測システムの簡素化が
可能な密度補正形液面検出装置を実現することである。
An object of the present invention is to realize a density-corrected liquid level detecting device which is small and lightweight, can reduce the number of necessary measuring instruments, and can simplify a measuring system.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1)上記目的を達成するため、本発明は次のように構
成される。すなわち、被測定流体を収容するタンクの圧
力取り出し口に設けた接続フランジにより上記被測定流
体の複数の圧力を取り出し、これら複数の圧力を伝達
し、これら複数の圧力と圧力との差を検出するセンサを
有する受圧部と、この受圧部と接合し上記センサからの
信号を処理する信号処理回路を有する信号処理部とを備
え、外部に上記タンク内の被測定流体の液位、密度等の
情報を送信する密度補正形液面検出装置において、二つ
の圧力伝達体を有するとともに、上記被測定流体に常時
接触し、上記タンク内の被測定流体の高圧側の圧力と補
正用圧力とを検出する高圧側接続フランジ部と、一つの
圧力伝達体を有するとともに、上記被測定流体に常時接
触し、上記タンク内の被測定流体の低圧側の圧力を検出
する低圧側接続フランジ部と、上記高圧側の圧力と低圧
側の圧力との第1の圧力差と、上記高圧側の圧力と補正
用圧力との第2の圧力差とを同時に検出する差圧センサ
を有する受圧部と、上記受圧部からの第1及び第2の圧
力差を示す信号を処理する信号処理回路を有する信号処
理部とを備える。
(1) In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, a plurality of pressures of the fluid to be measured are taken out by a connection flange provided at a pressure outlet of a tank containing the fluid to be measured, the plurality of pressures are transmitted, and a difference between the plurality of pressures and the pressure is detected. A pressure receiving section having a sensor; and a signal processing section having a signal processing circuit for processing a signal from the sensor by being joined to the pressure receiving section, and externally providing information such as a liquid level and a density of the fluid to be measured in the tank. In the density correction type liquid level detection device that transmits the pressure, the pressure correction device has two pressure transmitting bodies and constantly contacts the fluid to be measured, and detects the pressure on the high pressure side of the fluid to be measured and the correction pressure in the tank. A high-pressure side connection flange portion, having one pressure transmitter, and constantly in contact with the fluid to be measured, and a low-pressure side connection flange portion for detecting a low-pressure side pressure of the fluid to be measured in the tank; A pressure receiving section having a differential pressure sensor for simultaneously detecting a first pressure difference between the high pressure side pressure and the low pressure side pressure, and a second pressure difference between the high pressure side pressure and the correction pressure; A signal processing unit having a signal processing circuit for processing a signal indicating the first and second pressure differences from the pressure receiving unit.

【0017】(2)好ましくは、上記(1)において、
上記信号処理部は、上記受圧部からの情報を表示させる
情報表示部を有し、この情報表示部は、上記信号処理部
にて演算された数値を表示し、その値が信号処理回路で
所定の関数により変換された後の数値を表示していると
きは変換後の数値を表示していることを示すマークを表
示し、表示する数値が他の変量である時には、他の変量
を表示していることを示すマークを表示し、所定のマー
クの集合からなるレベルメータであって、このレベルメ
ータの表示を、上記表示する数値に応じて変化させる。
(2) Preferably, in the above (1),
The signal processing unit has an information display unit for displaying information from the pressure receiving unit. The information display unit displays a numerical value calculated by the signal processing unit, and the value is determined by a signal processing circuit. When displaying the value after conversion by the function of, a mark indicating that the converted value is displayed is displayed, and when the displayed value is another variable, the other variable is displayed. Is a level meter comprising a set of predetermined marks, and the display of the level meter is changed according to the numerical value to be displayed.

【0018】(3)また、好ましくは、上記(1)にお
いて、上記高圧側接続フランジ部の二つの圧力伝達体
は、低剛性の二つの金属ダイアフラムであり、これら二
つの金属ダイアフラムは、互いに所定の間隔を有して離
間され、かつ、分離可能な位置に配置され、上記高圧側
圧力と補正用の圧力とを上記受圧部に伝達する第1の圧
力伝達体と第3の圧力伝達体とを有し、上記低圧側接続
フランジ部の圧力伝達体は、低剛性の金属性のダイアフ
ラムであり、この低圧側圧力フランジの圧力伝達体から
の低圧側圧力を上記受圧部に伝達する第2の圧力伝達体
を有する。
(3) Preferably, in the above (1), the two pressure transmitting members of the high-pressure side connection flange are two low-rigidity metal diaphragms, and these two metal diaphragms are mutually fixed. A first pressure transmitting body and a third pressure transmitting body which are arranged at positions separated from each other and which are separable and transmit the high pressure side pressure and the correction pressure to the pressure receiving portion. A pressure transmitting body of the low-pressure side connection flange portion is a low-rigidity metallic diaphragm, and a second pressure transmitting portion for transmitting the low-pressure side pressure from the pressure transmitting body of the low-pressure side pressure flange to the pressure receiving portion. It has a pressure transmitter.

【0019】(4)また、好ましくは、上記(1)にお
いて、上記受圧部は、上記高圧側圧力が印加される第1
のダイアフラムを有し、第1の検出流体が封入された第
1の受圧室と、上記低圧側圧力が印加される第2のダイ
アフラムを有し、第2の検出流体が封入された第2の受
圧室と、上記第1の受圧室からの圧力が伝達される第1
の隔離室と、上記第2の受圧室からの圧力が伝達される
第2の隔離室と、上記第1のダイアフラムと第2のダイ
アフラムとの間に配置され、上記第1隔離室と第2隔離
室とを互いに隔離する第3のダイアフラムと、上記第1
の隔離室からの圧力を上記差圧センサに伝達する第3の
連通路と、上記第2の隔離室からの圧力を上記差圧セン
サに伝達する第4の連通路と、上記高圧側フランジから
の補助用圧力を上記差圧センサに伝達する第5の連通路
とを備える。
(4) Preferably, in the above (1), the pressure receiving section is a first pressure receiving section to which the high pressure side pressure is applied.
A first pressure receiving chamber in which a first detection fluid is sealed, and a second diaphragm to which the low pressure side pressure is applied, wherein a second detection fluid is sealed. A first pressure receiving chamber to which pressure from the first pressure receiving chamber is transmitted;
, A second isolation chamber to which the pressure from the second pressure receiving chamber is transmitted, and the first and second diaphragms are disposed between the first and second diaphragms. A third diaphragm for isolating the isolation chamber from each other;
A third communication path for transmitting the pressure from the isolation chamber to the differential pressure sensor, a fourth communication path for transmitting the pressure from the second isolation chamber to the differential pressure sensor, and the high pressure side flange. And a fifth communication path for transmitting the auxiliary pressure to the differential pressure sensor.

【0020】(5)また、好ましくは、上記(1)にお
いて、上記差圧センサは、上記高圧側の圧力と上記低圧
側の圧力との圧力差を検出する第1の感圧ダイアフラム
と、上記第1の感圧ダイアフラム上に形成され、上記高
圧側の圧力と上記低圧側の圧力との圧力差に感応する半
導体形の第1の抵抗群と、上記高圧側の圧力と上記補正
用圧力との圧力差を検出する第2の感圧ダイアフラム
と、上記第2の感圧ダイアフラム上に形成され、上記高
圧側の圧力と上記補正用圧力との圧力差に感応する半導
体形の第2の抵抗群と、温度に感応する半導体形の温度
感応抵抗体と、上記高圧側の圧力を上記第1の感圧ダイ
アフラムの一方の面側に伝達する導入口と低圧側の圧力
を上記第1の感圧ダイアフラムの他方の面側に伝達する
導入口との二つの導入口を有する第1の固定台と、上記
第1の固定台と気密固着され、この第1の固定台の上記
二つの圧力導入口のそれぞれに対応する位置にこれら導
入口と連通する導入口を有する第2の固定台と、上記第
2の固定台の圧力導入口に連通し、上記高圧側の圧力を
上記第2の固定台の圧力導入口に導入する第1の導圧路
と、上記第2の固定台の圧力導入口に連通し、上記補正
用圧力を上記第2の固定台の圧力導入口に導入する第2
の導圧路と、上記第1及び第2の抵抗群からの電気信号
を取り出す気密端子とを有する金具と、を備える。
(5) Preferably, in the above (1), the differential pressure sensor includes a first pressure sensitive diaphragm for detecting a pressure difference between the high pressure side pressure and the low pressure side pressure; A semiconductor-type first resistor group formed on a first pressure-sensitive diaphragm and responsive to a pressure difference between the high-pressure side pressure and the low-pressure side pressure; and a high-pressure side pressure and the correction pressure. A second pressure-sensitive diaphragm for detecting a pressure difference between the first and second pressure-sensitive diaphragms, and a semiconductor-type second resistor formed on the second pressure-sensitive diaphragm and responsive to a pressure difference between the high-pressure side pressure and the correction pressure. A group, a semiconductor-type temperature-sensitive resistor responsive to temperature, an inlet for transmitting the high-pressure side pressure to one surface of the first pressure-sensitive diaphragm, and a low-pressure side pressure applied to the first pressure-sensitive diaphragm. And the inlet that transmits to the other side of the pressure diaphragm. A first fixed base having a port, and an inlet that is hermetically fixed to the first fixed base and that communicates with the inlets at positions corresponding to each of the two pressure inlets of the first fixed base. A second fixed base, a first pressure guide path communicating with the pressure inlet of the second fixed base, and introducing the pressure on the high pressure side to the pressure inlet of the second fixed base; A second communicating with the pressure inlet of the second fixed base to introduce the correction pressure into the pressure inlet of the second fixed base;
And a metal fitting having an airtight terminal for extracting an electric signal from the first and second resistor groups.

【0021】(6)また、被測定流体を収容するタンク
の圧力取り出し口に設けた接続フランジにより上記被測
定流体の複数の圧力を取り出し、これら複数の圧力を伝
達し、これら複数の圧力と圧力との差を検出するセンサ
を有する受圧部と、この受圧部と接合し上記センサから
の信号を処理する信号処理回路を有する信号処理部とを
備え、外部に上記タンク内の被測定流体の液位、密度等
の情報を送信する密度補正形液面検出装置において、上
記被測定流体に常時接触し、上記被測定流体の高圧側の
圧力を伝達する圧力伝達体と、上記被測定流体の補正用
の圧力を伝達する圧力伝達体と、上記タンク内の被測定
流体の高圧側の圧力と補正用圧力との差圧及び被測定流
体の温度を検出するを有する高圧側接続フランジ部と、
一つの圧力伝達体を有するとともに、上記被測定流体に
常時接触し、上記タンク内の被測定流体の低圧側の圧力
を検出する低圧側接続フランジ部と、上記高圧側の圧力
と低圧側の圧力との第1の圧力差を検出する差圧センサ
を有する受圧部と、上記受圧部からの第1の圧力差と、
上記フランジ側センサにより検出された上記高圧側の圧
力と補正用圧力との差圧及び被測定流体の温度を示す信
号を処理する信号処理回路を有する信号処理部と、を備
えている。
(6) A plurality of pressures of the fluid to be measured are taken out by a connection flange provided at a pressure outlet of a tank containing the fluid to be measured, and the plurality of pressures are transmitted, and the plurality of pressures and the pressures are transmitted. And a signal processing unit having a signal processing circuit for processing a signal from the sensor, which is joined to the pressure receiving unit, and the liquid of the fluid to be measured in the tank is externally provided. In a density correction type liquid level detection device for transmitting information such as position, density, etc., a pressure transmitter which constantly contacts the fluid to be measured and transmits pressure on the high pressure side of the fluid to be measured, and a correction of the fluid to be measured. A pressure transmitting body for transmitting pressure for use, a high pressure side connection flange portion having a pressure difference between the high pressure side pressure of the fluid to be measured in the tank and the correction pressure and a temperature of the fluid to be measured,
A low pressure side connection flange that has one pressure transmitting body, constantly contacts the fluid to be measured, and detects a low pressure side pressure of the fluid to be measured in the tank, and a pressure on the high pressure side and a pressure on the low pressure side. A pressure receiving portion having a differential pressure sensor for detecting a first pressure difference between the pressure receiving portion and a first pressure difference from the pressure receiving portion;
A signal processing unit having a signal processing circuit for processing a signal indicating a pressure difference between the high-pressure side pressure and the correction pressure detected by the flange-side sensor and a temperature of the fluid to be measured.

【0022】(7)好ましくは、上記(6)において、
上記信号処理部は、上記差圧センサと上記フランジ側セ
ンサからの情報を表示させる情報表示部を有する。
(7) Preferably, in the above (6),
The signal processing unit has an information display unit that displays information from the differential pressure sensor and the flange side sensor.

【0023】(8)また、好ましくは、上記(6)にお
いて、上記高圧側接続フランジ部の二つの圧力伝達体は
低剛性の金属ダイアフラムを有し、これら2つの金属ダ
イアフラムは、互いに所定の間隔を有して離間され、か
つ、分離可能な位置に配置され、上記フランジ側センサ
は、上記2つの金属ダイアフラムのうちのいずれか一方
の被測定流体とは反対側に配置され、上記低圧側接続フ
ランジ部の圧力伝達体は低剛性の金属性のダイアフラム
を有する。
(8) Preferably, in the above (6), the two pressure transmitting members of the high-pressure side connection flange have low rigid metal diaphragms, and the two metal diaphragms are separated from each other by a predetermined distance. The flange-side sensor is disposed on a side opposite to the fluid to be measured in one of the two metal diaphragms, and is connected to the low-pressure side connection. The pressure transmitting body of the flange portion has a low-rigidity metallic diaphragm.

【0024】(9)また、好ましくは、上記(6)にお
いて、上記差圧センサは、上記高圧側の圧力と上記低圧
側の圧力との圧力差を検出する第1の感圧ダイアフラム
と、上記第1の感圧ダイアフラム上に形成され、上記高
圧側の圧力と上記低圧側の圧力との圧力差に感応する半
導体形の第1の抵抗群と、温度に感応する半導体形の温
度感応抵抗体と、上記高圧側の圧力を上記第1の感圧ダ
イアフラムの一方の面側に伝達する導入口と低圧側の圧
力を上記第1の感圧ダイアフラムの他方の面側に伝達す
る導入口との二つの圧力導入口を有する第1の固定台
と、上記第1の固定台と気密固着され、この第1の固定
台の上記二つの圧力導入口のそれぞれに対応する位置に
これら導入口と連通する導入口を有する第2の固定台
と、上記第2の固定台の圧力導入口に連通し、上記高圧
側の圧力を上記第2の固定台の圧力導入口に導入する第
1の導圧路と、上記第2の固定台の圧力導入口に連通
し、上記低圧側の圧力を上記第2の固定台の圧力導入口
に導入する第2の導圧路と、上記第1の抵抗群からの電
気信号を取り出す気密端子とを有する金具と、を備え
る。
(9) Preferably, in the above (6), the differential pressure sensor includes a first pressure sensitive diaphragm for detecting a pressure difference between the high pressure side pressure and the low pressure side pressure; A semiconductor-type first resistor group formed on a first pressure-sensitive diaphragm and responsive to a pressure difference between the high-pressure side pressure and the low-pressure side pressure; and a semiconductor-type temperature-sensitive resistor responsive to temperature. An inlet for transmitting the pressure on the high pressure side to one surface of the first pressure-sensitive diaphragm, and an inlet for transmitting the pressure on the low pressure side to the other surface of the first pressure-sensitive diaphragm. A first fixed base having two pressure inlets, and hermetically fixed to the first fixed base, and communicating with the inlets at positions corresponding to each of the two pressure inlets of the first fixed base. A second fixed base having an inlet to be inserted, and the second fixed base A first pressure passage for communicating the pressure on the high pressure side to the pressure introduction port of the second fixed base, and a pressure introduction port of the second fixed base for communicating with the pressure introduction port; A second pressure guiding path for introducing pressure on the side to the pressure inlet of the second fixed base; and a metal fitting having an airtight terminal for extracting an electric signal from the first resistor group.

【0025】(10)また、好ましくは、上記(6)に
おいて、上記高圧側接続フランジ部のフランジ側センサ
は、保護膜を介して上記被測定流体に接触する。
(10) Preferably, in (6) above, the flange-side sensor of the high-pressure-side connection flange contacts the fluid to be measured via a protective film.

【0026】(11)また、被測定流体を収容するタン
クの圧力取り出し口に設けた接続フランジにより上記被
測定流体の複数の圧力を取り出し、これら複数の圧力を
伝達し、これら複数の圧力と圧力との差を検出するセン
サを有する受圧部と、この受圧部と接合し上記センサか
らの信号を処理する信号処理回路を有する信号処理部と
を備え、外部に上記タンク内の被測定流体の液位、密度
等の情報を送信する密度補正形液面検出装置において、
二つの圧力伝達体を有するとともに、上記被測定流体に
常時接触し、上記タンク内の被測定流体の高圧側の圧力
と補正用圧力とを検出する高圧側接続フランジ部と、一
つの圧力伝達体を有するとともに、上記被測定流体に常
時接触し、上記タンク内の被測定流体の低圧側の圧力を
検出する低圧側接続フランジ部と、上記高圧側の圧力と
低圧側の圧力との第1の圧力差と、上記高圧側の圧力と
補正用圧力との第2の圧力差とを同時に検出する差圧セ
ンサを有する受圧部と、上記第1の圧力差及び第2の圧
力差が、外的要因により定常状態から変動が発生したこ
とを判断し、その状況を表示する信号処理回路を有する
信号処理部と、を備える。
(11) A plurality of pressures of the fluid to be measured are taken out by a connection flange provided at a pressure outlet of a tank containing the fluid to be measured, and the plurality of pressures are transmitted. And a signal processing unit having a signal processing circuit for processing a signal from the sensor, which is joined to the pressure receiving unit, and the liquid of the fluid to be measured in the tank is externally provided. In the density correction type liquid level detection device that transmits information such as position, density, etc.,
A high pressure side connection flange portion which has two pressure transmitting bodies, constantly contacts the fluid to be measured, and detects the high pressure side pressure and the correction pressure of the fluid to be measured in the tank, and one pressure transmitting body And a low-pressure side connection flange portion which is always in contact with the fluid to be measured and detects a low-pressure side pressure of the fluid to be measured in the tank, and a first of a high-pressure side pressure and a low-pressure side pressure. A pressure receiving unit having a differential pressure sensor for simultaneously detecting a pressure difference and a second pressure difference between the high-pressure side pressure and the correction pressure; A signal processing unit having a signal processing circuit for determining that a change has occurred from the steady state due to a factor and displaying the situation.

【0027】高圧側接続フランジにより、タンク内の被
測定流体の高圧側の圧力と、補正用圧力とが検出され、
低圧側接続フランジにより、低圧側の圧力が検出され
る。そして、受圧部内の差圧センサにより、上記高圧側
の圧力と低圧側の圧力との圧力差と、上記高圧側の圧力
と補正用圧力との圧力差とが、同時に検出される。これ
により、タンク内の被測定流体の液面のレベルを、簡単
な構成で計測できる。さらに、タンク内の被測定流体の
密度をも計測できる。
The pressure on the high pressure side of the fluid to be measured in the tank and the correction pressure are detected by the high pressure side connection flange,
The low pressure side connection flange detects the low pressure side pressure. Then, the pressure difference between the high pressure side and the low pressure side pressure and the pressure difference between the high pressure side pressure and the correction pressure are simultaneously detected by the differential pressure sensor in the pressure receiving unit. Thereby, the liquid level of the fluid to be measured in the tank can be measured with a simple configuration. Further, the density of the fluid to be measured in the tank can be measured.

【0028】また、上記高圧側接続フランジ部が、上記
タンク内の被測定流体の高圧側の圧力と補正用圧力との
差圧及び被測定流体の温度を検出するフランジ側センサ
を有するように構成する場合には、受圧部は、高圧側の
圧力と低圧側の圧力との圧力差を検出すれば、良く、構
成を簡略化することができ、小型化、軽量化が図れる。
また、温度による密度補正も可能となる。
Further, the high-pressure side connection flange portion has a flange-side sensor for detecting a pressure difference between a high-pressure side pressure of the fluid to be measured in the tank and a correction pressure and a temperature of the fluid to be measured. In this case, the pressure receiving section may simply detect the pressure difference between the high-pressure side pressure and the low-pressure side pressure, simplify the configuration, and reduce the size and weight.
In addition, density correction based on temperature becomes possible.

【0029】また、上記高圧側接続フランジ部のフラン
ジ側センサが、保護膜を介して、被測定流体と接触する
ように構成すれば、被測定流体の圧力及び温度を、より
高精度に測定することができる。
Further, if the flange side sensor of the high pressure side connection flange portion is configured to be in contact with the fluid to be measured via the protective film, the pressure and temperature of the fluid to be measured can be measured with higher accuracy. be able to.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施形態
である密度補正形液面検出装置の概略断面であり、図2
は図1に示した例の高圧側プロセス接続フランジの断面
図である。また、図3は図1に示した受圧部の断面図で
あり、図4は図3に示したセンサ部の断面図である。ま
た、図5は図4に示したセンサ部の平面図であり、図6
は図5に示したセンサ部の回路構成図であり、図7は図
1の全体の信号処理のブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of a density correction type liquid level detecting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a high-pressure side process connection flange of the example shown in FIG. 1. FIG. 3 is a sectional view of the pressure receiving section shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view of the sensor section shown in FIG. FIG. 5 is a plan view of the sensor unit shown in FIG.
7 is a circuit configuration diagram of the sensor unit shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a block diagram of the entire signal processing of FIG.

【0031】まず、この密度補正形液面検出装置の検出
原理を図1及び図21を参照して説明する。図21にお
いて、タンク内の被測定流体の液面(hx)と、被測定
流体の密度変化と、温度との関係は次式(1)〜(4)
で表せる。
First, the principle of detection of this density correction type liquid level detecting device will be described with reference to FIGS. In FIG. 21, the relationship between the liquid level (hx) of the fluid to be measured in the tank, the density change of the fluid to be measured, and the temperature is represented by the following equations (1) to (4).
Can be represented by

【0032】まず、液面のヘッド圧と検出圧力との関係
は次式(1)で表せる。 液面ヘッド圧=γx(t)*hx=P1―P3 …………… (1) となり、液面ヘッド圧は被測定流体の比重量γと液面ヘ
ッドhxにより変わる。ただし、γx(t)は密度を示
すものであり、温度tにより変化する関数である。ま
た、P1は高圧側圧力であり、P3は補正用圧力であ
る。
First, the relationship between the liquid level head pressure and the detected pressure can be expressed by the following equation (1). Liquid level head pressure = γx (t) * hx = P1−P3 (1), and the liquid level head pressure changes depending on the specific weight γ of the fluid to be measured and the liquid level head hx. Here, γx (t) indicates the density and is a function that changes depending on the temperature t. P1 is a high pressure side pressure, and P3 is a correction pressure.

【0033】また、密度ヘッド圧と検出圧力との関係は
次式(2)で表される。 密度ヘッド圧=γx(t)*h0=P1―P2 ……………(2) ただし、h0は補正用ヘッドであり一定値である。ま
た、P2は低圧側圧力である。上記(2)式から、密度
ヘッド圧は被測定流体の比重量γと液面ヘッドh0によ
り変わる。しかし、液面ヘッドh0は、検出器の設置又
は製作時に決定される固定値であるため、被測定流体の
密度変化のみを検出できる。
The relationship between the density head pressure and the detected pressure is expressed by the following equation (2). Density head pressure = γx (t) * h0 = P1−P2 (2) where h0 is a correction head and is a constant value. P2 is a low pressure side pressure. From the above equation (2), the density head pressure changes depending on the specific weight γ of the fluid to be measured and the liquid level head h0. However, since the liquid level head h0 is a fixed value determined at the time of installing or manufacturing the detector, it can detect only a change in the density of the fluid to be measured.

【0034】したがって、(2)式の差圧信号(P1−
P2)により、密度変化を補正した液面のヘッドを式
(1)から算出する。
Therefore, the differential pressure signal (P1-
According to P2), the head of the liquid surface whose density change has been corrected is calculated from equation (1).

【0035】即ち、液位ヘッドhxは、(1)式及び
(2)式から(3)式により表せる。 液面ヘッド(hx)=(P1―P3)*h0/(P1−P2)……………(3 ) また、密度は温度により変化するので、別途、温度セン
サの出力にて、その値の正確な補正を次式(4)に従っ
て行う。 γx(t)={(P1−P2)/h0}*f(t) =π0*γ0*(1+αΔt+βΔt2+…) ………… (4) ここで、π0=(P1−P2)/h0であり、固有の定
数である。また、γ0は基準温度における定数であり、
α、βはその温度係数である。さらに、Δtは基準温度
と被測定流体の温度センサによる検出温度との差であ
る。また、f(t)は補正項である。上記式(1)〜
(4)により、タンク内の液面を求めることが可能であ
る。また、被測定流体の密度の値も求めることができ
る。
That is, the liquid level head hx can be expressed by the equation (3) from the equations (1) and (2). Liquid level head (hx) = (P1−P3) * h0 / (P1−P2)... (3) Also, since the density changes depending on the temperature, the value of the value is separately output by the temperature sensor. Correct correction is performed according to the following equation (4). γx (t) = {(P1 -P2) / h0} * f (t) = π0 * γ0 * (1 + αΔt + βΔt 2 + ...) ............ (4) where, in π0 = (P1-P2) / h0 Yes, a unique constant. Γ0 is a constant at a reference temperature,
α and β are their temperature coefficients. Δt is the difference between the reference temperature and the temperature of the fluid to be measured detected by the temperature sensor. F (t) is a correction term. Formula (1) to
According to (4), the liquid level in the tank can be obtained. Further, the value of the density of the fluid to be measured can also be obtained.

【0036】図1において、本発明の第1の実施形態で
ある密度補正形液面検出装置は、大きくはタンク等の高
圧側及び低圧側の圧力取り出し口に設置される高圧側プ
ロセス接続フランジ4と、低圧側プロセス接続フランジ
5と、各プロセス接続フランジ4及び5の圧力を、圧力
センサ体’1を有する受圧部 ’2 に伝達する各圧力伝
達体43、44、52と、圧力センサ体’1からの信号
を処理する信号処理回路を有する信号処理部’3より構
成されている。
In FIG. 1, a density correction type liquid level detecting apparatus according to a first embodiment of the present invention is mainly composed of a high pressure side process connection flange 4 installed at a high pressure side and a low pressure side pressure outlet of a tank or the like. A low pressure side process connection flange 5, pressure transmitting members 43, 44, 52 for transmitting the pressure of the process connection flanges 4 and 5 to a pressure receiving section 2 having a pressure sensor body 1, and a pressure sensor body 2. 1 comprises a signal processing unit '3 having a signal processing circuit for processing a signal from the signal processor 1.

【0037】図2は、上述したように、プロセス接続フ
ランジ4(高圧側)の構成を詳細に示したものである。
図2において、高圧側プロセス接続フランジ4には、高
圧側流体の流体圧が高圧側のシールダイアフラム(低剛
性の金属性ダイアフラム)41、42を介して伝達され
る。そして、伝達された圧力は、導圧路431、441
内の非圧縮性の液体(シリコンオイル)45に伝達さ
れ、圧力伝達体43、44を介して、受圧部2に伝達さ
れる。
FIG. 2 shows in detail the structure of the process connection flange 4 (high pressure side) as described above.
In FIG. 2, the fluid pressure of the high-pressure side fluid is transmitted to the high-pressure side process connection flange 4 via high-pressure side seal diaphragms (low-rigidity metallic diaphragms) 41 and 42. Then, the transmitted pressure is applied to the pressure guiding paths 431, 441.
The liquid is transmitted to an incompressible liquid (silicon oil) 45 in the inside, and is transmitted to the pressure receiving unit 2 via the pressure transmitting bodies 43 and 44.

【0038】各シールダイアフラム41及び42は、各
シールダイアフラム41、42のそれぞれの中心間でh
0の距離を有してプロセス接続フランジ4の本体に固着
接合される。このため、被測定流体の液面のヘッドhx
とヘッドh0におけるそれぞれの圧力P1とP3とをプ
ロセスから受けることができる。
Each of the seal diaphragms 41 and 42 is provided between the center of each of the seal diaphragms 41 and 42 by h.
It is fixedly joined to the body of the process connection flange 4 with a distance of 0. Therefore, the head hx of the liquid surface of the fluid to be measured
And the respective pressures P1 and P3 at the head h0 can be received from the process.

【0039】したがって、一つのプロセス接続フランジ
4で密度補正の圧力P3と、液面のヘッド圧P1とを同
時に得ることが可能となり、構成部材を低減できると共
に、その構成も簡素化する。
Therefore, it is possible to simultaneously obtain the pressure P3 for density correction and the head pressure P1 at the liquid level with one process connection flange 4, thereby reducing the number of components and simplifying the configuration.

【0040】一方、図1において、低圧側プロセス接続
フランジ5には、低圧側流体の流体圧P2が、低圧側の
シールダイアフラム(低剛性の金属性のダイアフラム)
51に伝達される。そして、伝達された圧力はシールダ
イアフラム51を介して、非圧縮性の液体(シリコンオ
イル)53に伝達され、圧力伝達体52を介して、受圧
部2に圧力P2として伝達される。この圧力P2は基準
圧であり、密閉タンクの場合はその内圧であり、開放タ
ンクの場合は大気圧となっている。したがって、上記式
(1)及び(2)に示した各圧力P1、P2、P3が得
られるので、被測定流体の密度変化を補正した液面の計
測が可能となる。
On the other hand, in FIG. 1, the low-pressure side process connection flange 5 is provided with a low-pressure-side sealing diaphragm (low-rigidity metallic diaphragm) on the low-pressure side fluid pressure P2.
51. Then, the transmitted pressure is transmitted to an incompressible liquid (silicon oil) 53 via the seal diaphragm 51, and transmitted to the pressure receiving unit 2 as the pressure P <b> 2 via the pressure transmitting body 52. This pressure P2 is a reference pressure, which is the internal pressure in the case of a closed tank and the atmospheric pressure in the case of an open tank. Accordingly, since the pressures P1, P2, and P3 shown in the above equations (1) and (2) are obtained, it is possible to measure the liquid surface with the density change of the fluid to be measured corrected.

【0041】図3は、各圧力P1、P2、P3を差圧と
して検出する受圧部’2の構成を詳細に示したものであ
る。図3において、受圧部‘2には高圧側の圧力P1、
低圧側の圧力P2が、それぞれ、金具25に形成された
導圧路から高圧側のシールダイアフラム21、低圧側の
シールダイアフラム22を介して、部材内に収められた
非圧縮性の液体(シリコンオイル)に伝達される。
FIG. 3 shows in detail the structure of the pressure receiving section '2 which detects each of the pressures P1, P2, P3 as a differential pressure. In FIG. 3, the pressure receiving portion '2 has a high pressure side pressure P1,
An incompressible liquid (silicone oil) stored in the member through the pressure guide path formed in the metal fitting 25 via the high-pressure side seal diaphragm 21 and the low-pressure side seal diaphragm 22, respectively, is applied to the low-pressure side pressure P2. ).

【0042】そして、これらの圧力P1、P2は、過負
荷保護ダイアフラム(センタダイアフラム)23により
形成される隔離室を介し、P1はセンサ体’1の表面側
に伝達され、もう一方の圧力P2はセンサ体’1の金具
内に設けられた連通路151を介してセンサ体’1の裏
面に伝達される。これにより、半導体圧力センサ’1は
高圧と低圧と間の差圧(P1―P2)を検出するように
なっている。
Then, these pressures P1 and P2 are transmitted to the surface side of the sensor body '1 through an isolation chamber formed by an overload protection diaphragm (center diaphragm) 23, and the other pressure P2 is The light is transmitted to the back surface of the sensor body '1 via a communication path 151 provided in the metal fitting of the sensor body' 1. As a result, the semiconductor pressure sensor '1 detects a pressure difference (P1-P2) between the high pressure and the low pressure.

【0043】一方、もう一つの圧力P3は、受圧部’2
の本体内に設けた連通路241とセンサ体’1の金具内
に設けられたもう一つの連通路152を介して、半導体
圧力センサ1の裏面であって、圧力P2が伝達されるダ
イアフラムとは異なるダイアフラムに伝達される。これ
により、半導体圧力センサ’1は高圧と補正圧と間の差
圧(P1―P3)を検出するようになっている。したが
って、各圧力P1、P2、P3は、差圧(P1―P
2)、差圧(P1―P3)として同時に検出される。
On the other hand, another pressure P3 is applied to the pressure receiving section '2
And the diaphragm to which the pressure P2 is transmitted on the back surface of the semiconductor pressure sensor 1 via the communication path 241 provided in the main body of the semiconductor pressure sensor 1 and another communication path 152 provided in the metal fitting of the sensor body '1. It is transmitted to different diaphragms. As a result, the semiconductor pressure sensor '1 detects the pressure difference (P1-P3) between the high pressure and the correction pressure. Therefore, each of the pressures P1, P2, and P3 is equal to the differential pressure (P1-P
2), are simultaneously detected as differential pressure (P1-P3).

【0044】さらに、受圧部’2には本体部材24以外
に固定金具27が備えられ、この部固定金具27とセン
タダイアフラム23とにより隔離室の一方が形成され、
センタダイアフラム23の他方の面側にはセンタ金具2
8が備えられ、隔離室のもう一方が形成される。
Further, the pressure receiving portion '2 is provided with a fixing member 27 in addition to the main body member 24, and the fixing member 27 and the center diaphragm 23 form one of the isolation chambers.
On the other surface side of the center diaphragm 23, the center bracket 2 is provided.
8 are provided and the other of the isolation chambers is formed.

【0045】また、センサ体’1の金具内の連通路15
2と、受圧部本体部材24の連通路241とを連通し、
かつ外気から密封するために、プレート26が備えられ
ている。このプレート26により、差圧検出器としての
基本である過負荷保護機構と圧力伝達路とをコンパクト
に構成でき、受圧部’2の構成を簡素化することができ
る。
The communication path 15 in the metal fitting of the sensor body '1
2 and the communication passage 241 of the pressure receiving portion main body member 24,
Further, a plate 26 is provided for sealing from outside air. With this plate 26, the overload protection mechanism and the pressure transmission path, which are the basics of the differential pressure detector, can be configured compactly, and the configuration of the pressure receiving section '2 can be simplified.

【0046】半導体圧力センサ体‘1の信号は、図1に
示すように、フレキシブルプリント基板(FPC)34
と、回路基板31とに伝達され、最終的な信号情報が配
線接続口36に接続されたケーブルから、例えば4〜2
0mAのアナログ定電流信号として、又は4〜20mA
のアナログ定電流信号に矩形波のディジタル信号が重畳
した信号として、更にはディジタルの定電流信号に変換
され、上位機器等に出力される。また、最終的な信号情
報は、表示器又は指示計33に種々の形態で表示され
る。
As shown in FIG. 1, a signal from the semiconductor pressure sensor body '1 is supplied to a flexible printed circuit (FPC) 34.
And the signal transmitted to the circuit board 31 and the final signal information is transmitted from the cable connected to the wiring connection port 36 to, for example, 4 to 2
0 mA analog constant current signal or 4-20 mA
As a signal obtained by superimposing a rectangular wave digital signal on the analog constant current signal, and further converted into a digital constant current signal and output to a host device or the like. The final signal information is displayed on the display or indicator 33 in various forms.

【0047】図4は、各圧力P1、P2、P3を差圧と
して検出するセンサ体’1の構成を詳細に示したもので
あり、図5は半導体圧力センサ体’1の平面図である。
図4及び図5において、半導体圧力センサ体’1は(1
00)面のn形単結晶シリコンであり、その一方の面
に、円形の薄肉部101と102とを有する。
FIG. 4 shows in detail the structure of the sensor element '1 for detecting each of the pressures P1, P2, P3 as a differential pressure, and FIG. 5 is a plan view of the semiconductor pressure sensor element' 1.
4 and 5, the semiconductor pressure sensor body '1 is (1
(00) plane n-type single crystal silicon, and has circular thin portions 101 and 102 on one surface thereof.

【0048】これら薄肉部101と102との一方の面
側に、第1のプロセス圧力、つまり高圧側の圧力P1が
印加され、他方の面側に、第2のプロセス圧力、つま
り、低圧側の圧力P2と補正圧力P3とを印加する。こ
れにより、薄肉部101と102とは差圧に感応する起
歪体となり、差圧検出用の感圧ダイアフラムとして動作
する。
The first process pressure, that is, the pressure P1 on the high pressure side is applied to one surface side of these thin portions 101 and 102, and the second process pressure, that is, the low pressure side, is applied to the other surface side. Pressure P2 and correction pressure P3 are applied. As a result, the thin portions 101 and 102 become a strain-generating body responsive to the differential pressure, and operate as a pressure-sensitive diaphragm for detecting the differential pressure.

【0049】差圧感圧ダイアフラム101と102との
上面には(100)面におけるピエゾ抵抗係数が最大と
なる<110>軸方向に、第1の差圧センサであるP形
抵抗体(ゲージ抵抗)111〜114及び第2の差圧セ
ンサであるP形抵抗体(ゲージ抵抗)120〜123
が、それぞれ結晶軸に対して平行又は直角方向に熱拡散
法あるいはイオン注入法により形成される。
On the upper surfaces of the differential pressure sensing diaphragms 101 and 102, a P-type resistor (gauge resistor) serving as a first differential pressure sensor is provided in the <110> axis direction where the piezoresistance coefficient on the (100) plane is maximized. P-type resistors (gauge resistors) 120 to 123 serving as second differential pressure sensors
Are formed by a thermal diffusion method or an ion implantation method in a direction parallel or perpendicular to the crystal axis, respectively.

【0050】各抵抗体111〜114及び120〜12
3は、差圧印加時に差圧感圧ダイアフラム101と10
2との上に発生する半径方向の歪が最大になる固定部近
傍に配置する。また、これらの抵抗の配置方向として
は、抵抗111、120及び113と122とを半径方
向とし、抵抗112、121及び114と123とを接
線方向とする。
Each of the resistors 111 to 114 and 120 to 12
3 is a differential pressure sensitive diaphragm 101 and 10 when a differential pressure is applied.
2 is disposed in the vicinity of the fixed portion where the radial distortion generated on the second portion becomes maximum. The directions in which the resistors are arranged are radial directions for the resistors 111, 120, 113, and 122, and tangential directions for the resistors 112, 121, 114, and 123.

【0051】そして、同じ配置方向を向いた抵抗体のそ
れぞれの一端が結線され、それぞれの抵抗体の他端は検
出端子に接続され、図6に示すようなブリッジ回路が構
成される。
One end of each of the resistors facing the same arrangement direction is connected, and the other end of each of the resistors is connected to the detection terminal, thereby forming a bridge circuit as shown in FIG.

【0052】また、差圧感圧ダイアフラム101、10
2以外の厚肉部には、静圧に感圧する静圧感圧ダイアフ
ラム104、103上に差圧抵抗体と同様に、静圧検出
抵抗体115〜118を形成し、これらをブリッジ回路
に結線することにより静圧信号を得ることができる。
Further, the differential pressure sensing diaphragms 101, 10
In the thick portions other than 2, static pressure detecting resistors 115 to 118 are formed on the static pressure sensing diaphragms 104 and 103 which are sensitive to static pressure, like the differential pressure resistors, and these are connected to a bridge circuit. Thus, a static pressure signal can be obtained.

【0053】さらに、厚肉部に温度に感応する温度検出
抵抗体(半導体形の温度感応抵抗体)119を形成し、
この抵抗値変化を出力端子から取り出すことにより、プ
ロセス流体の温度も間接的に測定できるようになってい
る。
Further, a temperature sensing resistor (semiconductor type temperature sensitive resistor) 119 which is sensitive to temperature is formed on the thick portion.
By taking out the change in the resistance value from the output terminal, the temperature of the process fluid can also be measured indirectly.

【0054】そして、差圧感圧ダイアフラム101、1
02、103、104の形状の肉厚は、感応する差圧に
応じて所望の形状と肉厚に設定され、異方性ウェットエ
ッチング、あるいはドライエッチングによって形成され
る。また、これらの肉厚は同じにし、その径で感度を調
整した方が製作工数を低減出来る。
Then, the differential pressure sensing diaphragms 101, 1
The thicknesses of the shapes 02, 103, and 104 are set to desired shapes and thicknesses according to the differential pressure to be sensed, and are formed by anisotropic wet etching or dry etching. Further, it is possible to reduce the number of manufacturing steps by making the thicknesses the same and adjusting the sensitivity by the diameter.

【0055】これにより、差圧感圧ダイアフラム101
上の抵抗体111〜114及び差圧感圧ダイアフラム1
02上の抵抗体120〜123は、ダイアフラムに発生
する歪を受けて、ピエゾ抵抗効果により抵抗が変化する
ため、その変化を信号として取り出すことができる。
As a result, the differential pressure sensing diaphragm 101
Upper resistors 111 to 114 and differential pressure-sensitive diaphragm 1
The resistances of the resistors 120 to 123 on 02 change due to the piezoresistive effect due to the distortion generated in the diaphragm, so that the change can be extracted as a signal.

【0056】半導体圧力センサ体’1は、中空の第1の
固定台11と第2の固定台13とを介してハウジング1
5に取り付けられる。第1の固定台11は半導体圧力セ
ンサ体’1のハウジング15との電気絶縁およびハウジ
ング15との線膨張係数の相違による熱歪の低減を考慮
して、シリコンと線膨張係数の近似したセラミックス
(例えばSiC)またはパイレックスガラスが望まし
い。しかしながら、セラミックス等が、入手不可能の場
合は、その材料選択時にシリコンとの線膨張係数との相
違を無視してもよい。
The semiconductor pressure sensor body ′ 1 is connected to the housing 1 via a hollow first fixed base 11 and a second fixed base 13.
5 is attached. The first fixing base 11 is made of a ceramic (which has an approximate linear expansion coefficient with silicon) in consideration of electrical insulation between the semiconductor pressure sensor body '1 and the housing 15 and reduction of thermal strain due to a difference in linear expansion coefficient from the housing 15. For example, SiC) or Pyrex glass is desirable. However, when ceramics and the like are not available, the difference from the coefficient of linear expansion with silicon may be ignored when selecting the material.

【0057】第1の固定台11とセンサチップ1とは、
陽極接合法又は酸化物ソルダー、金属ソルダー、Au−
Si合金層若しくはAuの薄膜をスパッタ法、蒸着法に
より接合膜を形成して接合することができる。さらに、
第1の固定台11と第2の固定台13との接合面には接
合層12を形成する。
The first fixed base 11 and the sensor chip 1 are
Anodic bonding method or oxide solder, metal solder, Au-
An Si alloy layer or a thin film of Au can be joined by forming a joining film by a sputtering method or an evaporation method. further,
A bonding layer 12 is formed on a bonding surface between the first fixed base 11 and the second fixed base 13.

【0058】接合層12は固定台11の接合表面を低融
点ガラス等の酸化物ソルダーでグレイズ化して形成する
か、又は金属ソルダー、Au−Si合金層若しくはAu
の薄膜をスパッタ法、蒸着法により形成することができ
る。
The bonding layer 12 is formed by glazing the bonding surface of the fixing base 11 with an oxide solder such as a low melting point glass, or by using a metal solder, an Au—Si alloy layer, or Au.
Can be formed by sputtering or vapor deposition.

【0059】または、有機質あるいは無機質のバインダ
ーでも形成できる。かかる接合層12を第2の固定台1
3の第1固定台11の接合面側に設けることにより、固
定台12を低温で容易に接合できる。また、その接合層
は薄いので接合歪の影響を極力低減することができる。
Alternatively, an organic or inorganic binder can be formed. The bonding layer 12 is attached to the second fixed base 1
By providing the third fixed base 11 on the bonding surface side of the first fixed base 11, the fixed base 12 can be easily bonded at a low temperature. Further, since the bonding layer is thin, the influence of the bonding strain can be reduced as much as possible.

【0060】第2の固定台13には、半導体センサ1の
感圧ダイアフラム101、102の裏面側に、各圧力を
伝達する穴1034と1032とを有し、第1の固定台
11の穴1021と1022とを介して連通している。
さらに、第2の固定台13の穴1034はハウジング1
5に設けられた連通路151と連通し、半導体圧力セン
サ体’1の感圧ダイアフラム101の裏面に圧力P2を
伝達する。
The second fixed base 13 has holes 1034 and 1032 for transmitting respective pressures on the back side of the pressure-sensitive diaphragms 101 and 102 of the semiconductor sensor 1. And 1022.
Further, the hole 1034 of the second fixing base 13 is
5, and communicates the pressure P2 to the back surface of the pressure-sensitive diaphragm 101 of the semiconductor pressure sensor body '1.

【0061】一方、第2の固定台13の穴1031は、
金具に設けられたもう一つの連通路152と連通し、半
導体圧力センサ体’1の感圧ダイアフラム102の裏面
に圧力P3を伝達する。円筒部1032は、部材の一部
を円筒状に加工することにより形成され、固定台13の
穴1031は、円筒部1032内に容易に形成できる。
また、この円筒部1032の一端は、ハウジング15と
密封接合され、圧力P2と隔離される。さらに、この円
筒部1032の延長部には、圧力P3を外気と隔離する
ために、プレート14がハウジング15に密封接合され
る。
On the other hand, the hole 1031 of the second fixing base 13 is
The pressure P3 is transmitted to the back surface of the pressure-sensitive diaphragm 102 of the semiconductor pressure sensor body '1 by communicating with another communication passage 152 provided in the metal fitting. The cylindrical portion 1032 is formed by processing a part of the member into a cylindrical shape, and the hole 1031 of the fixing base 13 can be easily formed in the cylindrical portion 1032.
Further, one end of the cylindrical portion 1032 is hermetically joined to the housing 15 and is isolated from the pressure P2. Further, a plate 14 is hermetically connected to the housing 15 at an extension of the cylindrical portion 1032 in order to isolate the pressure P3 from the outside air.

【0062】センサチップ1からの第1の差圧(P1―
P2)と、第2の差圧(P1―P3)と、静圧と、温度
との各信号は、リード線105及び配線板19を介し
て、ハウジング15に設けられたハーメチックシール部
の気密端子16、17により外部に、それぞれ取り出さ
れる。
The first differential pressure (P1−
P2), the second differential pressure (P1−P3), the static pressure, and the temperature signal are transmitted via the lead wire 105 and the wiring board 19 to the hermetic terminal of the hermetic seal portion provided in the housing 15. It is taken out to the outside by 16 and 17, respectively.

【0063】上述した構成の半導体圧力センサ体’1に
よれば、第1の差圧(P1―P2)と第2の差圧(P1
―P3)と、静圧と、温度とも同時に検出することがで
きるので、その構成が簡素化するとともにコンパクト化
できる。
According to the semiconductor pressure sensor body '1 having the above-described structure, the first differential pressure (P1-P2) and the second differential pressure (P1
-P3), the static pressure, and the temperature can be detected simultaneously, so that the configuration can be simplified and the size can be reduced.

【0064】ところで、差圧感圧ダイアフラム101、
102、103及び104上の抵抗体は、ダイアフラム
上の差圧または圧力により発生する歪を受け、ピエゾ抵
抗効果により抵抗が変化するため、その信号を取り出す
ことができる。
By the way, the differential pressure sensing diaphragm 101,
The resistors on 102, 103 and 104 are subjected to distortion generated by the differential pressure or pressure on the diaphragm, and the resistance changes due to the piezoresistance effect, so that the signal can be taken out.

【0065】しかし、これらの抵抗体は各差圧感圧ダイ
アフラムの両面にかかる圧力が等しい時でさえ、または
温度の変化にも感応して出力が変化する。前者の出力変
化を静圧によるゼロ点変化と呼び、後者の出力変化を温
度変化によるゼロ点変化と呼んでいる。
However, these resistors change their output even when the pressure on both sides of each differential pressure sensitive diaphragm is equal or in response to changes in temperature. The former output change is called a zero point change due to static pressure, and the latter output change is called a zero point change due to a temperature change.

【0066】温度変化時のゼロ点変化は、主に抵抗体の
各抵抗値のバラツキと、抵抗体の抵抗値が温度の関数と
なっているためである。したがって、温度センサ119
(図5及び図6に示す)の出力と差圧センサの出力との
関係は明確に関係づけられるので補償も容易である。
The change in the zero point at the time of temperature change is mainly due to the variation of each resistance value of the resistor and the resistance value of the resistor as a function of the temperature. Therefore, the temperature sensor 119
The relationship between the output of the differential pressure sensor (shown in FIGS. 5 and 6) and the output of the differential pressure sensor is clearly related, so that compensation is easy.

【0067】つまり、温度変化時のゼロ点変化や静圧印
加時の差圧センサのゼロ点変化と静圧センサの出力との
関係を情報として前もって収集し、図7に示すセンサ特
性メモリ315に収めておけば、この情報に基づいてマ
イコン314にて演算して温度変化を補償できる。
That is, the relationship between the zero point change when the temperature changes or the zero point change of the differential pressure sensor when the static pressure is applied and the output of the static pressure sensor is collected in advance as information and stored in the sensor characteristic memory 315 shown in FIG. If stored, the microcomputer 314 can calculate the temperature change based on this information and compensate for the temperature change.

【0068】図7は、半導体圧力センサ体’1からの電
気信号を処理する信号処理部の一例を説明するための図
である。図7において、半導体圧力センサチップ1は、
第1の差圧と、第2の差圧と、静圧と、温度によるゲー
ジ抵抗の変化とを電気信号として出力し、マルチプレク
サ(MPX)311に選択的に取り込まれる。
FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a signal processing section for processing an electric signal from the semiconductor pressure sensor body '1. In FIG. 7, the semiconductor pressure sensor chip 1 includes:
The first differential pressure, the second differential pressure, the static pressure, and the change in the gauge resistance due to the temperature are output as electric signals, and selectively taken into the multiplexer (MPX) 311.

【0069】マルチプレクサ311に取り込まれたセン
サ1の信号は、プログラマブルゲインアンプ(PGA)
312で増幅され、次にA/D変換器313でディジタ
ル信号に変換され、マイクロプロセッサ(MPU)31
4に送信される。センサ特性メモリ315(EEPRO
M)には、差圧、静圧、温度センサの各特性が予め記憶
されており、これらのデータを用いて、マイクロプロセ
ッサ314にて補正演算することにより、高精度の各差
圧信号値と、静圧と、温度信号値とが演算される。
The signal of the sensor 1 taken into the multiplexer 311 is supplied to a programmable gain amplifier (PGA).
The signal is amplified at 312, then converted to a digital signal at an A / D converter 313, and converted to a microprocessor (MPU) 31.
4 is sent. Sensor characteristic memory 315 (EEPRO
M) previously stores the characteristics of the differential pressure, the static pressure, and the temperature sensor, and corrects and calculates the differential pressure signal values and the high-precision differential pressure values by using these data to perform a correction operation in the microprocessor 314. , The static pressure and the temperature signal value are calculated.

【0070】この演算結果は、D/A変換器317とV
/I変換器316とを介して通常のアナログ信号に変換
され、DC4〜20mAの直流電流信号として上位の制
御装置であるコンピュータ、信号変換器に各差圧、静
圧、温度信号が送出できる構成となっている。
The result of this operation is obtained by the D / A converter 317 and V
The signal is converted to a normal analog signal via the / I converter 316, and the differential pressure, static pressure, and temperature signals can be sent to a computer or a signal converter as a higher-level control device as a DC current signal of 4 to 20 mA DC. It has become.

【0071】そして、この実施形態の装置では、半導体
圧力センサチップ1より求めたプロセス状態に関する情
報を、信号処理部’3内の表示部33に表示される。ま
た、DC4〜20mAの直流電流に情報をディジタル信
号として重畳して送ることが可能である。さらに、図で
は示していないが信号処理回路から直流電流によるディ
ジタル信号を送ることによりプロセス情報を出力するこ
とが可能である。
Then, in the device of this embodiment, information on the process state obtained from the semiconductor pressure sensor chip 1 is displayed on the display unit 33 in the signal processing unit '3. It is also possible to superimpose information as a digital signal on a direct current of 4 to 20 mA DC and send it. Further, although not shown in the drawing, it is possible to output process information by sending a digital signal based on a direct current from a signal processing circuit.

【0072】また、直流電流信号にディジタル信号を重
畳する通信方法、又はディジタル信号で外部に設けられ
た監視制御装置と通信を行う通信方法では、V/I変換
器316に収められたディジタルI/O回路により、例
えばオペレータズコンソール、またはハンドヘルドター
ミナルにプロセス状態に関する情報を表示する。そし
て、これらの装置から測定レンジなどパラメータの設
定、変更、出力調整、入出力モニタ、自己診断などの指
定を行うことができる。
In a communication method in which a digital signal is superimposed on a DC current signal, or in a communication method in which a digital signal is used to communicate with a monitoring and control device provided externally, the digital I / O stored in the V / I converter 316 is used. The O-circuit displays information about the process status on, for example, an operator's console or a handheld terminal. From these devices, setting, change, output adjustment, input / output monitoring, and self-diagnosis of parameters such as a measurement range can be performed.

【0073】信号処理部’3は、受圧部’2の凹部(く
ぼみ部)29にコネクタホルダを介して挿入する。この
信号処理部’3の接合部は受圧部’2内に設けた凹部2
9内で防爆上の接合面を形成でき、過剰な部材を準備す
る必要がないので、コンパクト化及び省材料化ができ
る。
The signal processing section '3 is inserted into the recess (recess) 29 of the pressure receiving section' 2 via a connector holder. The joint of the signal processing unit '3 is a concave portion 2 provided in the pressure receiving unit' 2.
Since the explosion-proof joint surface can be formed in 9 and there is no need to prepare an excessive member, compactness and material saving can be achieved.

【0074】さらに、その固定方法は変換器内でボルト
にて固定されるので、締付部材が露出することが防爆上
都合が良く、耐環境性が向上し、メンテナンス性が改善
される。
Further, in the fixing method, since the fixing member is fixed with bolts in the converter, it is convenient for explosion proof that the fastening member is exposed, environmental resistance is improved, and maintenance is improved.

【0075】図8は、表示器33の表示の構成区分を示
した一例であり、その区分は大きく3つの表示区分を有
している。検出装置の出力は表示区分804にその値、
例えば差圧値、ヘッド値が表示され、この表示区分80
4の表示値に対応してLCDのドットマトリックスマー
クにより構成されるレベルマーク806がアナロググラ
フ的に表示される。
FIG. 8 is an example showing the display divisions of the display unit 33. The divisions have three display divisions. The output of the detector is indicated by its value in display section 804,
For example, a differential pressure value and a head value are displayed.
A level mark 806 composed of a dot matrix mark of the LCD is displayed in an analog graph corresponding to the display value of 4.

【0076】さらに、検出器が測定範囲を超えた状態に
おいては、オーバースケールの時はマーク812が表示
され、アンダースケールのときはマーク814が表示さ
れる。そして、検出装置の信号出力状態、装置のゼロ点
調整状態については表示区分818にその属性を示すマ
ークが表示される。
Further, when the detector is out of the measurement range, the mark 812 is displayed at the time of overscale, and the mark 814 is displayed at the time of underscale. Then, a mark indicating the attribute is displayed in the display section 818 for the signal output state of the detection device and the zero point adjustment state of the device.

【0077】また、密度の値を表示するときは、この表
示区分819にその属性を示すマークが表示される。さ
らに、機器の自己診断結果や、機器自身に異常が発生し
たときにも、上述した区分の点滅、点燈によりその情報
を第三者に知らしめることができる。
When the density value is displayed, a mark indicating the attribute is displayed in the display section 819. Further, even when a self-diagnosis result of the device or an abnormality occurs in the device itself, the information can be notified to a third party by blinking and lighting of the above-described section.

【0078】このように、本発明の第1の実施形態であ
る検出装置は、メンテナンス時に、表示器33のみで、
その出力値、及び出力モード等を一括して確認できるよ
うになり、このため保守性管理が容易な優れた検出装置
を実現できる。
As described above, the detection device according to the first embodiment of the present invention uses only the display 33 at the time of maintenance.
The output value, the output mode, and the like can be checked collectively, so that an excellent detection device with easy maintainability management can be realized.

【0079】これに対して、従来の装置では、システム
を構成した場合に、一般にはシグナルコンパレータがこ
の差圧情報を変換しなければならず、一台のシグナルコ
ンパレータが複数の検出装置からの信号を受信していた
場合に、信号変換のために上位機器に対するレスポンス
が遅れてしまっていた。
On the other hand, in the conventional apparatus, when a system is configured, generally, a signal comparator must convert this differential pressure information, and one signal comparator is used to convert signals from a plurality of detectors. , The response to the host device was delayed due to signal conversion.

【0080】一方、本発明の第1の実施形態における検
出装置は、内部にセンサ信号を変換させる機能を持たせ
たので、大規模なシステムを構成した場合でも、シグナ
ルコンパレータの信号収集のレスポンスが遅れることは
ない。
On the other hand, since the detection device according to the first embodiment of the present invention has a function of converting a sensor signal internally, even when a large-scale system is configured, the signal collection response of the signal comparator can be improved. There is no delay.

【0081】さらに、出力信号、表示信号が変換後の値
であるかを明確に知らしめる表示器機能を備えたので、
操作者は正確に表示情報を把握することが出来る。
Further, a display function for clearly indicating whether the output signal and the display signal are converted values is provided.
The operator can accurately grasp the display information.

【0082】さらには、メンテナンス時に検査対象とな
る検出装置からの2線式伝送路にハンドヘルドターミナ
ルを接続して、表示器の表示内容とハンドヘルドターミ
ナルの表示内容が変換前後の値として等しい値を表示し
ているかを、容易に検査者に対して知らせることができ
る。
Further, a hand-held terminal is connected to a two-wire transmission line from the detection device to be inspected at the time of maintenance so that the display contents of the display and the display contents of the hand-held terminal are equal before and after the conversion. Can be easily notified to the inspector.

【0083】以上のように、本発明の第1の実施形態に
よれば、一台の高圧側プロセス接続フランジ4により、
高圧側の圧力P1と補正圧力P3とが検出可能であるの
で、小型、軽量で、必要な計測器の台数を削減可能であ
り、計測システムの簡素化が可能な密度補正形液面検出
装置を実現することができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, one high-pressure side process connection flange 4
Since the pressure P1 on the high pressure side and the correction pressure P3 can be detected, the density correction type liquid level detection device which is small and lightweight, can reduce the number of necessary measuring instruments, and can simplify the measurement system. Can be realized.

【0084】図9は、本発明の第2の実施形態の概略断
面図であり、図1の例と同等な部分には、同一の符号を
付し、その説明は省略する。図1の例においては、高圧
側プロセス圧力フランジ4と受圧部’2とは、フレキシ
ブル金属配管等により接続されているが、この第2の実
施形態においては、圧力フランジ4と受圧部’2とは、
近接して配置され、ほぼ一体として形成されている。5
31は、プロセス圧力導入口であり、圧力P2を受圧
部’2に導入する。
FIG. 9 is a schematic sectional view of a second embodiment of the present invention, in which parts equivalent to those in the example of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the example of FIG. 1, the high-pressure side process pressure flange 4 and the pressure receiving portion '2 are connected by a flexible metal pipe or the like. However, in the second embodiment, the pressure flange 4 and the pressure receiving portion' 2 are connected to each other. Is
They are arranged close to each other and are formed substantially integrally. 5
Reference numeral 31 denotes a process pressure introduction port, which introduces the pressure P2 into the pressure receiving section '2.

【0085】なお、低圧側圧力導入フランジ5は、図1
の例と同等となっている。他の構成については、この図
9の例と図1の例とは同様であるので、図示及び説明は
省略する。上述した本発明の第2の実施形態において
も、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。
The low-pressure side pressure introducing flange 5 is not shown in FIG.
Is equivalent to the example. Other configurations are the same as those in the example of FIG. 9 and the example of FIG. 1, and thus illustration and description are omitted. Also in the above-described second embodiment of the present invention, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

【0086】図10は、本発明の第3の実施形態である
密度補正形液面検出装置の高圧側プロセス接続フランジ
の断面図であり、図11は、図10に示した装置の受圧
部と信号処理部との構成図である。また、図12は、図
11に示したセンサ部の断面図であり、図13は、図1
2に示したセンサ部の平面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a high-pressure side process connection flange of a density correction type liquid level detecting device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 11 is a sectional view of the pressure receiving portion of the device shown in FIG. FIG. 3 is a configuration diagram with a signal processing unit. FIG. 12 is a sectional view of the sensor unit shown in FIG. 11, and FIG.
FIG. 3 is a plan view of the sensor unit shown in FIG.

【0087】また、図14は、図11に示した高圧側プ
ロセス接続フランジ4の詳細断面図であり、図15は、
図11に示した半導体圧力センサの平面図である。ま
た、図16は、図15に示した半導体圧力センサの回路
図であり、図17は、信号の処理を体系的に示した図で
ある。この第3の実施形態における検出装置の検出原理
は、上述した実施形態と同様であるが、その構成におい
て相違している。
FIG. 14 is a detailed sectional view of the high-pressure side process connection flange 4 shown in FIG. 11, and FIG.
FIG. 12 is a plan view of the semiconductor pressure sensor shown in FIG. 11. FIG. 16 is a circuit diagram of the semiconductor pressure sensor shown in FIG. 15, and FIG. 17 is a diagram systematically showing signal processing. The detection principle of the detection device according to the third embodiment is similar to that of the above-described embodiment, but differs in the configuration.

【0088】つまり、高圧側プロセス接続フランジ4に
おいて、高圧側流体の流体圧が、それぞれの高圧側のシ
ールダイアフラム41を介して、非圧縮性の液体(シリ
コンオイル)45に伝達され、プロセス接続フランジ4
内に設けた連通路431と圧力伝達体43を介して、受
圧部’2に一方の圧力P1が伝達される。
That is, in the high-pressure side process connection flange 4, the fluid pressure of the high-pressure side fluid is transmitted to the incompressible liquid (silicon oil) 45 via the respective high-pressure side seal diaphragms 41, 4
One pressure P1 is transmitted to the pressure receiving portion '2 via the communication passage 431 and the pressure transmitting body 43 provided therein.

【0089】もう一方の圧力P3は、シールダイアフラ
ム41とその中心でh0の距離でプロセス接続フランジ
4の本体に固着されるシールダイアフラム42を介して
半導体圧力センサ体’100により電気信号に変換され
る構成としたことである。
The other pressure P3 is converted into an electric signal by the semiconductor pressure sensor unit '100 via the seal diaphragm 41 and the seal diaphragm 42 fixed to the main body of the process connection flange 4 at a distance of h0 at the center thereof. This is the configuration.

【0090】半導体圧力センサ体’100の一方の面に
はシールダイアフラム42を介して、圧力P3が伝達さ
れ、もう一方の面にはシールダイアフラム41の圧力P
1が高圧側プロセス接続フランジ4内に設けた連通路4
51を介して伝達される。
The pressure P3 is transmitted to one surface of the semiconductor pressure sensor unit '100 via the seal diaphragm 42, and the pressure P3 of the seal diaphragm 41 is transmitted to the other surface.
1 is a communication passage 4 provided in the high-pressure side process connection flange 4
51.

【0091】このため、被測定流体の液面のヘッドhx
による圧力P1をプロセスから受け、更に、ヘッドh0
における差圧P1−P3を、半導体圧力センサ体’10
0から電気信号として受けることができる。したがっ
て、一つのプロセス接続フランジで密度補正の電気信号
と液面のヘッド圧を同時に得ることが可能となり、その
組立工数や、構成もより簡素化する。一方、低圧側プロ
セス接続フランジ5は、上述した第1の実施形態と同じ
である。
Therefore, the head hx of the liquid surface of the fluid to be measured
Pressure P1 from the process and the head h0
Pressure difference P1-P3 in the semiconductor pressure sensor body '10
0 can be received as an electric signal. Therefore, it is possible to simultaneously obtain the electric signal for density correction and the head pressure of the liquid level with one process connection flange, and the number of assembling steps and the configuration are further simplified. On the other hand, the low-pressure side process connection flange 5 is the same as in the above-described first embodiment.

【0092】図11は各圧力P1、P2と差圧信号P1
−P3とを検出する受圧部2及び信号処理部3の構成を
模式的に示した図である。受圧部’2は、上述した第1
の実施形態とその構成においては大差ないが、この第3
の実施形態では、圧力P3とP1との差圧を伝達する連
通路を内部に備える必要がないので、一般の差圧検出器
の構成を適用でき、その構成をより簡素化することがで
きる。
FIG. 11 shows the pressures P1, P2 and the differential pressure signal P1.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a configuration of a pressure receiving unit 2 and a signal processing unit 3 that detect −P3. The pressure receiving section '2 is the first pressure receiving section described above.
Although there is not much difference between the embodiment and its configuration, the third embodiment
In the embodiment, since it is not necessary to provide a communication path for transmitting the differential pressure between the pressures P3 and P1, the configuration of a general differential pressure detector can be applied, and the configuration can be further simplified.

【0093】受圧部’2内の半導体圧力センサ体’1の
信号は、図11に示すように、フレキシブルプリント基
板(FPC)34と回路基板31の回路とに伝達され
る。また、高圧側プロセス接続フランジ4内における半
導体圧力センサ体’100の差圧(P1−P3)の電気
信号は、センサ信号ケーブル46を介して信号処理部3
内の回路基板31に接続する構成とし、回路基板31内
で演算と処理とを行う構成となっている。
As shown in FIG. 11, the signal from the semiconductor pressure sensor body '1 in the pressure receiving section' 2 is transmitted to the flexible printed circuit (FPC) 34 and the circuit on the circuit board 31. Further, the electric signal of the differential pressure (P1-P3) of the semiconductor pressure sensor body '100 in the high-pressure side process connection flange 4 is sent to the signal processing unit 3 via the sensor signal cable 46.
It is configured to be connected to the circuit board 31 in the inside, and is configured to perform arithmetic and processing in the circuit board 31.

【0094】最終的な信号情報は、配線接続口36に接
続されたケーブルから、例えば4〜20mAのアナログ
定電流信号として、又は4〜20mAのアナログ定電流
信号に矩形波のディジタル信号が重畳した信号として、
更にはディジタルの定電流信号に変換出力される。そし
て、表示器又は指示計33に種々の形態で信号内容が表
示される。
The final signal information is obtained by superimposing a rectangular wave digital signal on the analog constant current signal of, for example, 4 to 20 mA or the analog constant current signal of 4 to 20 mA from the cable connected to the wiring connection port 36. As a signal,
Further, it is converted and output to a digital constant current signal. The signal contents are displayed on the display or indicator 33 in various forms.

【0095】図12は、各圧力P1、P2を差圧として
検出する半導体圧力センタ体’1の構成を詳細に示した
図であり、図13は半導体圧力センサ体’1の平面図で
ある。この第3の実施形態の半導体圧力センサ体’1
は、上述した実施形態とその構成においては大差はない
が、この第3の実施形態においては、圧力P1とP3と
の差圧を伝達する連通路152をハウジング15に備え
る必要がない。
FIG. 12 is a diagram showing in detail the structure of the semiconductor pressure center member '1 for detecting each pressure P1, P2 as a differential pressure, and FIG. 13 is a plan view of the semiconductor pressure sensor member' 1. The semiconductor pressure sensor body '1 of the third embodiment
Although there is no great difference between the above-described embodiment and the configuration thereof, in the third embodiment, it is not necessary to provide the housing 15 with the communication passage 152 for transmitting the differential pressure between the pressures P1 and P3.

【0096】また、固定台11もより簡素化できるの
で、一般の差圧検出用の半導体センサの構成を適用で
き、その構成と組立工数をより簡素化することができ
る。
Further, since the fixing base 11 can be further simplified, the configuration of a general semiconductor sensor for detecting a differential pressure can be applied, and the configuration and the number of assembling steps can be further simplified.

【0097】図14は、圧力P1とP3との差圧として
検出するセンタ体’100の構成を詳細に示した図であ
り、図15は、上記半導体圧力センサ体’1の平面図で
ある。図14及び図15において、高圧側プロセス接続
フランジ4に被測定流体のヘッド圧がそれぞれの高圧側
の第1のシールダイアフラム41と第2のシールダイア
フラム42とに印加されると、非圧縮性の液体(シリコ
ンオイル)45に伝達され、フランジ4内の導圧路43
1の圧力伝達体43を介して、受圧部’2に一方の圧力
P1が伝達される。
FIG. 14 is a diagram showing in detail the structure of the center member '100 for detecting the difference between the pressures P1 and P3, and FIG. 15 is a plan view of the semiconductor pressure sensor member' 1. 14 and 15, when the head pressure of the fluid to be measured is applied to the high pressure side process connection flange 4 to the respective high pressure side first seal diaphragm 41 and second seal diaphragm 42, the incompressible Liquid (silicone oil) 45 is transmitted to the
One pressure P1 is transmitted to the pressure receiving portion '2 via one pressure transmitting body 43.

【0098】もう一方の圧力P3は、シールダイアフラ
ム42を介して半導体圧力センサ体100に伝達され
る。このシールダイアフラム41は、プロセス接続フラ
ンジ4の本体に固着されるシールダイアフラム42と、
その中心間の距離はh0となっている。
The other pressure P 3 is transmitted to the semiconductor pressure sensor 100 via the seal diaphragm 42. The seal diaphragm 41 includes a seal diaphragm 42 fixed to the main body of the process connection flange 4,
The distance between the centers is h0.

【0099】また、半導体圧力センサ体’100の一方
の面にはシールダイアフラム41を介して、圧力P1が
高圧側プロセス接続フランジ4内に設けた連通路451
とハウジング15内に設けた連通路151を介して伝達
される。
On one surface of the semiconductor pressure sensor body '100, a pressure P 1 is applied via a seal diaphragm 41 to a communication passage 451 provided in the high-pressure side process connection flange 4.
Is transmitted through a communication passage 151 provided in the housing 15.

【0100】したがって、センサチップ体’100から
の差圧(P1―P3)信号は、リード線105及び配線
板19を介して、ハウジング15に設けられたハーメチ
ックシール部の端子16、17により外部にそれぞれ取
り出される。
Therefore, the differential pressure (P1-P3) signal from the sensor chip body '100 is transmitted to the outside by the terminals 16 and 17 of the hermetic seal portion provided on the housing 15 via the lead wire 105 and the wiring board 19. Each is taken out.

【0101】半導体圧力センサチップ1は、(100)
面のn形単結晶シリコンであり、その一方の面に、円形
の薄肉部102を有する。この薄肉部102にプロセス
圧力P3を印加し、他方の面側にプロセス圧力P1を印
加することにより、薄肉部102は差圧に感応する起歪
体となり、差圧検出用の感応ダイアフラムとして動作す
る。
The semiconductor pressure sensor chip 1 has (100)
N-type single-crystal silicon having a circular thin portion 102 on one surface. By applying the process pressure P3 to the thin portion 102 and applying the process pressure P1 to the other surface, the thin portion 102 becomes a strain-sensitive body sensitive to a differential pressure, and operates as a sensitive diaphragm for detecting a differential pressure. .

【0102】差圧感圧ダイアフラム102の上面には
(100)面におけるピエゾ抵抗係数が最大となる<1
10>軸方向に、第1の差圧センサとしてP形抵抗体
(ゲージ抵抗)であるP形抵抗体(ゲージ抵抗)120
〜123がそれぞれ結晶軸に対して平行又は直角方向に
熱拡散法あるいはイオン注入法により形成される。各抵
抗体120〜123の配置位置は、差圧印加時に差圧感
圧ダイアフラム102上に発生する半径方向の歪が最大
になる固定部近傍に配置する。
On the upper surface of the differential pressure-sensitive diaphragm 102, the piezoresistance coefficient at the (100) plane becomes the maximum <1.
10> In the axial direction, a P-type resistor (gauge resistor) 120 that is a P-type resistor (gauge resistor) as the first differential pressure sensor
To 123 are formed in a direction parallel or perpendicular to the crystal axis by a thermal diffusion method or an ion implantation method. The resistors 120 to 123 are arranged in the vicinity of the fixed portion where the radial strain generated on the differential pressure sensitive diaphragm 102 at the time of applying the differential pressure is maximized.

【0103】また、これらの抵抗の配置方向としては、
抵抗体120及び122を半径方向とし、抵抗体121
及び123を接線方向とし、同じ配置方向を向いた抵抗
体のそれぞれの一端を結線して、それぞれの抵抗体の他
端を検出端子に接続して、ブリッジ回路を構成する。
The direction in which these resistors are arranged is as follows.
The resistors 120 and 122 are set in the radial direction,
, 123 are tangential directions, one end of each resistor facing the same arrangement direction is connected, and the other end of each resistor is connected to a detection terminal to form a bridge circuit.

【0104】また、差圧感圧ダイアフラム102以外の
厚肉部には、温度に感応する抵抗体124を形成し、こ
の抵抗値変化を出力端子から取り出すことにより、プロ
セス流体の温度を測定できるようになっている。
A temperature-sensitive resistor 124 is formed in a thick portion other than the differential pressure-sensitive diaphragm 102, and a change in the resistance value is taken out from an output terminal so that the temperature of the process fluid can be measured. Has become.

【0105】そして、差圧感圧ダイアフラム102の形
状及び肉厚は、感応する差圧に応じて所望の形状と肉厚
とに設定され、異方性ウェットエッチング、あるいはド
ライエッチングによって形成される。これにより、差圧
感圧ダイアフラム102上の抵抗体120〜123は、
ダイアフラム102に発生する歪を受け、ピエゾ抵抗効
果により抵抗が変化する。これにより、その変化を信号
として取り出すことができる。図16に、これらの抵抗
体の結線図(ブリッジ回路)を示す。
The shape and thickness of the differential pressure-sensitive diaphragm 102 are set to desired shapes and thicknesses according to the differential pressure to be sensed, and are formed by anisotropic wet etching or dry etching. Thereby, the resistors 120 to 123 on the differential pressure sensitive diaphragm 102 are
Upon receiving the strain generated in the diaphragm 102, the resistance changes due to the piezoresistance effect. Thereby, the change can be extracted as a signal. FIG. 16 shows a connection diagram (bridge circuit) of these resistors.

【0106】半導体圧力センサチップ1は、中空の第1
の固定台11と第2の固定台とを、或はどちらか一方の
みの固定台を介してハウジング15に取り付けられる。
この第3の実施形態では、第1の固定台11のみで構成
した場合を例示する。
The semiconductor pressure sensor chip 1 has a hollow first
The fixed base 11 and the second fixed base are mounted on the housing 15 via one or the other fixed base.
In the third embodiment, a case is described in which only the first fixed base 11 is used.

【0107】第1の固定台11は、半導体圧力センサ1
のハウジング15との電気絶縁及びハウジング15との
線膨張係数の相違による熱歪の低減を考慮して、シリコ
ンと線膨張係数の近似したセラミックス(例えばSi
C)又はパイレックスガラスが望ましいが、入手不可能
の場合はその材料選択時にシリコンとの線膨張係数との
相違を無視してもよい。
The first fixed base 11 is provided with the semiconductor pressure sensor 1
In consideration of electrical insulation from the housing 15 and reduction in thermal strain due to the difference in the coefficient of linear expansion from the housing 15, ceramics (for example, Si
C) or Pyrex glass is desirable, but if it is not available, the difference in the coefficient of linear expansion from silicon may be ignored when selecting the material.

【0108】第1の固定台11とセンサチップ1とは、
酸化物ソルダー、金属ソルダー或いはAu−Si合金層
又はAuの薄膜をスパッタ法、あるいは蒸着法により接
合層12を形成して接合することができる。または、有
機質あるいは無機質のバインダーでも接合層12を形成
できる。
The first fixed base 11 and the sensor chip 1 are
An oxide solder, a metal solder, an Au—Si alloy layer, or a thin film of Au can be joined by forming the joining layer 12 by a sputtering method or an evaporation method. Alternatively, the bonding layer 12 can be formed using an organic or inorganic binder.

【0109】この接合層12を第1の固定台11の接合
面側に設けることにより、この固定台11と半導体圧力
センサ1とを低温で容易に接合できる。また、その接合
層12は薄いので接合歪の影響を極力低減できる。
By providing the bonding layer 12 on the bonding surface side of the first fixed base 11, the fixed base 11 and the semiconductor pressure sensor 1 can be easily bonded at a low temperature. Further, since the bonding layer 12 is thin, the influence of the bonding strain can be reduced as much as possible.

【0110】第1の固定台11には、半導体センサ1の
感圧ダイアフラム102の裏面側(圧力P1が印加され
る側)に圧力を伝達する穴1022が形成される。この
穴1022は、ハウジング15に設けられた連通路15
2と連通し、半導体圧力センサ1の感圧ダイアフラム1
02の裏面に圧力P1を伝達する。
In the first fixed base 11, a hole 1022 for transmitting pressure is formed on the back side (the side to which the pressure P1 is applied) of the pressure-sensitive diaphragm 102 of the semiconductor sensor 1. The hole 1022 is provided in the communication passage 15 provided in the housing 15.
2, the pressure-sensitive diaphragm 1 of the semiconductor pressure sensor 1
The pressure P1 is transmitted to the back surface of the pressure sensor 02.

【0111】受圧部内のセンサ体’100からの差圧
(P1―P3)と温度との各信号はリード線105およ
び配線板19を介して、ハウジング15に設けられたハ
ーメチックシール部の端子16、17と信号ケーブル4
6により前記信号処理部3にそれぞれ取り出される。
The signals of the differential pressure (P1-P3) and the temperature from the sensor body '100 in the pressure receiving portion are transmitted to the terminals 16 of the hermetic seal portion provided on the housing 15 via the lead wire 105 and the wiring board 19, respectively. 17 and signal cable 4
6 to the signal processing unit 3 respectively.

【0112】かかる構成の半導体圧力センサ体’100
によれば、圧力P1とP3との差圧(P1―P3)と温
度とを同時に検出することができる。この温度は、プロ
セスの流体温度であるので、温度検出器として動作す
る。
Semiconductor pressure sensor body '100 having such a configuration
According to this, the pressure difference (P1−P3) between the pressures P1 and P3 and the temperature can be detected simultaneously. Since this temperature is the fluid temperature of the process, it operates as a temperature detector.

【0113】したがって、その構成が簡素化するととも
に、コンパクト化でき、さらには、温度検出器も兼ねる
ので、必要な機器の個数の低減が可能となる。
Therefore, the structure can be simplified and the size can be reduced. Further, since the device also serves as a temperature detector, the number of necessary devices can be reduced.

【0114】図17は、受圧部’2内の半導体圧力セン
サ体1と高圧側プロセス接続フランジ4内の半導体圧力
センサ体’100からの電気信号を処理する信号処理部
の一例を説明する図である。
FIG. 17 is a view for explaining an example of a signal processing section for processing electric signals from the semiconductor pressure sensor body 1 in the pressure receiving section '2 and the semiconductor pressure sensor body' 100 in the high-pressure side process connection flange 4. is there.

【0115】受圧部’2内の半導体圧力センサ1は第1
の差圧と静圧と温度とによるゲージ抵抗の変化を電気信
号として出力し、また高圧側プロセス接続フランジ4内
の半導体圧力センサ体’100は第2の差圧とプロセス
温度によるゲージ抵抗の変化とを電気信号として出力す
る。そして、これら半導体圧力センサ1及び体’100
からの出力信号は、マルチプレクサ(MPX)311に
選択的に取り込まれる。
The semiconductor pressure sensor 1 in the pressure receiving section '2 is
The change of the gauge resistance due to the differential pressure, the static pressure and the temperature is output as an electric signal, and the semiconductor pressure sensor body '100 in the high-pressure side process connection flange 4 changes the gauge resistance due to the second differential pressure and the process temperature. Are output as electric signals. The semiconductor pressure sensor 1 and the body '100
Are selectively taken into a multiplexer (MPX) 311.

【0116】マルチプレクサ311に取り込まれたセン
サの信号は、プログラマブルゲインアンプ(PGA)3
12で増幅され、次にA/D変換器313でディジタル
信号に変換され、マイクロプロセッサ(MPU)314
に送信される。センサ特性メモリ315(EEPRO
M)には半導体圧力センサ1の差圧、静圧、各温度セン
サの特性と、半導体圧力センサ体’100の差圧、温度
センサの特性が予め記憶されており、これらのデータを
用いてマイクロプロセッサ314が補正演算することに
より、高精度の各差圧信号値と、静圧、各温度信号値と
が演算される。
The signal of the sensor taken into the multiplexer 311 is supplied to a programmable gain amplifier (PGA) 3.
12, and then converted into a digital signal by an A / D converter 313, and a microprocessor (MPU) 314
Sent to. Sensor characteristic memory 315 (EEPRO
In M), the differential pressure and static pressure of the semiconductor pressure sensor 1 and the characteristics of each temperature sensor, the differential pressure of the semiconductor pressure sensor body '100, and the characteristics of the temperature sensor are stored in advance, and micro data is stored using these data. When the processor 314 performs the correction operation, the highly accurate differential pressure signal values, the static pressure, and the temperature signal values are calculated.

【0117】この演算結果は、D/A変換器317とV
/I変換器316を介して通常のアナログ信号に変換さ
れ、DC4〜20mAの直流電流信号として上位の制御
装置であるコンピュータや信号変換器に差圧、静圧、温
度信号が送出できる構成となっている。
The result of this operation is obtained by the D / A converter 317 and V
The signal is converted into a normal analog signal via the / I converter 316, and a differential pressure, static pressure, and temperature signal can be transmitted as a direct current signal of 4 to 20 mA DC to a computer or a signal converter as a higher-level control device. ing.

【0118】そして、この第3の実施形態における装置
では、上述した実施形態と同様に、半導体圧力センサ1
とセンサ体’100とより求めたプロセス状態に関する
情報を、信号処理部’3内の表示部33に表示すること
が可能である。さらには、DC4〜20mAの直流電流
に情報をディジタル信号として重畳して送ること、さら
に図示していないが信号処理回路から直流電流によるデ
ィジタル信号を送ることによりプロセス情報を出力する
ことが可能である。
In the device according to the third embodiment, the semiconductor pressure sensor 1 is provided in the same manner as in the above-described embodiment.
It is possible to display information on the process state obtained by the sensor unit 100 and the display unit 33 in the signal processing unit 3. Further, it is possible to output process information by superimposing information as a digital signal on a DC current of 4 to 20 mA DC and transmitting the digital signal by a DC current from a signal processing circuit (not shown). .

【0119】以上説明した本発明の第3の実施形態によ
れば、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる
他、次の効果を得ることができる。つまり、接続フラン
ジ4において、圧力P3とP1との差圧を検出して、電
気信号に変換して信号処理部’3に送信するように構成
したので、圧力伝達媒体の連通路を内部に備える必要が
ないので、一般の差圧検出器の構成を適用でき、その構
成をより簡素化することができる。
According to the third embodiment of the present invention described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the following effects can be obtained. That is, since the differential pressure between the pressures P3 and P1 is detected at the connection flange 4 and converted into an electric signal and transmitted to the signal processing unit '3, a communication passage for the pressure transmission medium is provided inside. Since there is no need, the configuration of a general differential pressure detector can be applied, and the configuration can be further simplified.

【0120】図18は、本発明の第4の実施形態である
密度補正形液面検出装置の高圧側プロセス接続フランジ
4の断面図であり、図19は、図18に示した半導体圧
力センサ体’101の拡大図である。この第4の実施形
態において、他の構成要素は上述した実施形態と同様で
あるため、図示及びその説明は省略する。この第4の実
施形態における検出装置の検出原理は、上述した実施形
態と同様であるが、その構成において相違している。
FIG. 18 is a sectional view of the high-pressure side process connection flange 4 of the density correction type liquid level detecting device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 19 is a semiconductor pressure sensor body shown in FIG. It is an enlarged view of '101. In the fourth embodiment, other components are the same as those in the above-described embodiment, and thus illustration and description thereof are omitted. The detection principle of the detection device according to the fourth embodiment is the same as that of the above-described embodiment, but differs in the configuration.

【0121】つまり、高圧側プロセス接続フランジ4に
おいて、高圧側流体の流体圧P1が高圧側のシールダイ
アフラム41を介して、非圧縮性の液体(シリコンオイ
ル)45に伝達され、フランジ内の連通路431内の圧
力伝達体43を介して、受圧部’2に伝達される。
That is, in the high-pressure side process connection flange 4, the fluid pressure P 1 of the high-pressure side fluid is transmitted to the incompressible liquid (silicon oil) 45 via the high-pressure side seal diaphragm 41, and the communication passage in the flange is formed. The pressure is transmitted to the pressure receiving section '2 via the pressure transmitting body 43 in the 431.

【0122】もう一方の圧力P3は、シールダイアフラ
ム41とその中心でh0の距離だけ離間する半導体圧力
センサ体’101のゲージ抵抗のない面側で検出され、
電気信号に変換される構成となっている。
The other pressure P3 is detected on the surface of the semiconductor pressure sensor body '101, which is separated from the seal diaphragm 41 by a distance h0 at the center thereof, where there is no gauge resistance, and
It is configured to be converted into an electric signal.

【0123】半導体圧力センサ体’101のゲージ抵抗
のない面には、プロセス流体が直接接触して圧力P3が
伝達される。そして、半導体圧力センサ体’101の、
もう一方の面には、シールダイアフラム41に印加され
たの圧力P1が、高圧側プロセス接続フランジ4内に設
けた連通路452と、半導体圧力センサ体’101の固
定台13内の連通路1501とを介して伝達される。
The pressure P3 is transmitted by the process fluid being in direct contact with the surface of the semiconductor pressure sensor body '101 having no gauge resistance. Then, of the semiconductor pressure sensor body '101,
On the other surface, the pressure P1 applied to the seal diaphragm 41 is applied to the communication path 452 provided in the high-pressure side process connection flange 4 and the communication path 1501 in the fixed base 13 of the semiconductor pressure sensor body '101. Is transmitted via

【0124】このため、被測定流体の液面のヘッドhx
による圧力P1をプロセス流体から受け、更に、ヘッド
h0における差圧(P1−P3)を半導体圧力センサ
体’101から電気信号として受けることができる。
For this reason, the head hx of the liquid surface of the fluid to be measured is
Can be received from the process fluid, and the pressure difference (P1-P3) at the head h0 can be received as an electrical signal from the semiconductor pressure sensor body '101.

【0125】したがって、一つのプロセス接続フランジ
4で密度補正用の電気信号と液面のヘッド圧とを同時に
得ることが可能となり、その組立工数や、構成もより簡
素化する。なお、低圧側プロセス接続フランジ5は、上
述した実施形態と同じである。
Therefore, it is possible to simultaneously obtain the electric signal for density correction and the head pressure of the liquid level with one process connection flange 4, and the number of assembling steps and the configuration are further simplified. The low-pressure side process connection flange 5 is the same as in the above-described embodiment.

【0126】図19は、圧力P1とP3との差圧として
検出するセンサ体’101の構成を詳細に示した図であ
る。
FIG. 19 is a diagram showing in detail the structure of the sensor body '101 which detects the difference between the pressures P1 and P3.

【0127】高圧側プロセス接続フランジ4に被測定流
体のヘッド圧P1が高圧側の第1のシールダイアフラム
41に印加され、非圧縮性の液体(シリコンオイル)に
伝達される。そして、非圧縮性の液体に伝達された被測
定流体のヘッド圧P1は、圧力伝達体43を介して、受
圧部 ’2に伝達される。
The head pressure P1 of the fluid to be measured is applied to the high pressure side process connection flange 4 to the first seal diaphragm 41 on the high pressure side, and transmitted to the incompressible liquid (silicone oil). Then, the head pressure P1 of the fluid to be measured transmitted to the incompressible liquid is transmitted to the pressure receiving unit '2 via the pressure transmitter 43.

【0128】もう一方の圧力P3はヘッドh0における
差圧P1−P3を前記半導体圧力センサ体101から電
気信号として受けることができる。
As the other pressure P3, the differential pressure P1-P3 at the head h0 can be received as an electric signal from the semiconductor pressure sensor body 101.

【0129】また、前記半導体圧力センサ体101の一
方の面には前記シールダイアフラム41を介して、前記
シールダイアフラム41の圧力P1が前記高圧側プロセ
ス接続フランジ4内に設けた連通路452と固定台11
内に設けた連通路1501を介して伝達する。
On one surface of the semiconductor pressure sensor body 101, the pressure P 1 of the seal diaphragm 41 is applied via the seal diaphragm 41 to the communication passage 452 provided in the high-pressure side process connection flange 4 and to the fixed base. 11
It is transmitted through a communication path 1501 provided in the inside.

【0130】したがって、センサチップ体’101から
の差圧(P1―P3)信号と、後述するプロセス温度信
号とはリード線1200を介して、固定台11に設けら
れた気密端子16、17により外部にそれぞれ取り出さ
れ、信号ケーブル46により、信号処理部に送出され
る。
Therefore, a differential pressure (P1-P3) signal from the sensor chip body '101 and a process temperature signal to be described later are externally connected to the hermetic terminals 16 and 17 provided on the fixed base 11 via the lead wire 1200. And sent out to the signal processing unit by the signal cable 46.

【0131】半導体圧力センサ体’101の半導体セン
サ1は(100)面のn形単結晶シリコンであり、その
一方の面に、円形の薄肉部102を有する。この基板上
の薄肉部102に圧力P3が印加され、他方の面側に圧
力P1が印加されることにより、薄肉部102は差圧に
感応する起歪体となり、差圧検出用の感圧ダイアフラム
として動作する。
The semiconductor sensor 1 of the semiconductor pressure sensor body '101 is a (100) plane n-type single crystal silicon, and has a circular thin portion 102 on one surface. When the pressure P3 is applied to the thin portion 102 on the substrate and the pressure P1 is applied to the other surface side, the thin portion 102 becomes a strain generating body sensitive to the differential pressure, and the pressure-sensitive diaphragm for detecting the differential pressure. Works as

【0132】差圧感圧ダイアフラム102の上面、つま
り、プロセス流体の圧力P3が印加される面の反対側の
面には、(100)面におけるピエゾ抵抗係数が最大と
なる<110>軸方向に、第1の差圧センサであるP形
抵抗体(ゲージ抵抗)120〜123がそれぞれ結晶軸
に対して平行又は直角方向に熱拡散法あるいはイオン注
入法により形成される。各抵抗体120〜123は、差
圧印加時に差圧感圧ダイアフラム102上に発生する半
径方向の歪が最大になる固定部近傍に配置する。
On the upper surface of the differential pressure-sensitive diaphragm 102, that is, the surface opposite to the surface to which the process fluid pressure P3 is applied, the <110> axis direction at which the piezoresistance coefficient in the (100) plane is maximum is: P-type resistors (gauge resistors) 120 to 123, which are first differential pressure sensors, are formed by a thermal diffusion method or an ion implantation method in a direction parallel or perpendicular to the crystal axis, respectively. Each of the resistors 120 to 123 is arranged in the vicinity of the fixed portion where the radial distortion generated on the differential pressure sensitive diaphragm 102 at the time of applying the differential pressure is maximized.

【0133】また、これらの抵抗の配置方向としては、
抵抗120及び122を半径方向とし、抵抗121及び
123を接線方向とする。そして、同じ配置方向を向い
た抵抗体のそれぞれの一端を結線して、それぞれの抵抗
体の他端を検出端子に接続して、ブリッジ回路を構成す
る。
The direction in which these resistors are arranged is as follows.
The resistors 120 and 122 are radial, and the resistors 121 and 123 are tangential. Then, one end of each of the resistors facing the same arrangement direction is connected, and the other end of each of the resistors is connected to the detection terminal, thereby forming a bridge circuit.

【0134】また、差圧感圧ダイアフラム102以外の
厚肉部の上記上面には、温度に感応する抵抗体119を
形成し、この抵抗値変化を出力端子から取り出すことに
より、プロセス流体の温度を、後述するように、高精度
に測定できるようになっている。
A resistor 119 sensitive to temperature is formed on the upper surface of the thick portion other than the differential pressure sensing diaphragm 102, and a change in the resistance value is taken out from an output terminal to reduce the temperature of the process fluid. As described later, the measurement can be performed with high accuracy.

【0135】そして、差圧感圧ダイアフラム102の形
状の肉厚は感応する差圧に応じて所望の形状と肉厚に設
定され、異方性ウェットエッチング、あるいはドライエ
ッチングによって形成される。
The thickness of the shape of the differential pressure-sensitive diaphragm 102 is set to a desired shape and thickness according to the differential pressure to be sensed, and is formed by anisotropic wet etching or dry etching.

【0136】これにより、差圧感圧ダイアフラム102
上の抵抗体120〜123はダイアフラムに発生する歪
を受け、ピエゾ抵抗効果により抵抗が変化するためその
変化を信号として取り出すことができる。これらの抵抗
体の結線図(ブリッジ回路)は、図16に示した回路と
同様となる。
Thus, the differential pressure sensing diaphragm 102
The upper resistors 120 to 123 receive distortion generated in the diaphragm, and the resistance changes due to the piezoresistance effect, so that the change can be extracted as a signal. The connection diagram (bridge circuit) of these resistors is the same as the circuit shown in FIG.

【0137】さらに、差圧感圧ダイアフラム102は、
材料の機械的な特性上、高弾性体であるため、この表面
に金、白金等の保護膜1011を形成することにより、
その耐食性能が向上し、かつ高圧側プロセス接続フラン
ジ4のもう一つのシールダイフラム42(図10に示
す)と同じ機能を有するため、この面に直接にプロセス
流体を導くことが可能である。したがって、温度に感応
する抵抗体119は、プロセス流体の温度を高精度に測
定できる。
Further, the differential pressure sensing diaphragm 102 is
Since the material is a highly elastic material due to the mechanical properties of the material, by forming a protective film 1011 of gold, platinum, or the like on this surface,
Since its corrosion resistance is improved and has the same function as another seal diaphragm 42 (shown in FIG. 10) of the high-pressure side process connection flange 4, it is possible to directly guide the process fluid to this surface. Therefore, the temperature-sensitive resistor 119 can measure the temperature of the process fluid with high accuracy.

【0138】半導体圧力センサ1の検出抵抗体120〜
123を有する面側は、中空の固定台11を介してハウ
ジング1510に取り付けられる。固定台11は半導体
圧力センサ1の電気絶縁およびハウジング1510との
線膨張係数の相違による熱歪の低減を考慮して、シリコ
ンと線膨張係数の近似したセラミックス(例えばSi
C)またはパイレックスガラスが望ましいが、入手不可
能の場合はその材料選択時にシリコンとの線膨張係数と
の相違を無視してもよい。
The detection resistors 120 to of the semiconductor pressure sensor 1
The surface side having 123 is attached to the housing 1510 via the hollow fixed base 11. In consideration of the electrical insulation of the semiconductor pressure sensor 1 and the reduction of thermal strain due to the difference in the coefficient of linear expansion from the housing 1510, the fixing table 11 is made of ceramics (for example, Si
C) or Pyrex glass is desirable, but if it is not available, the difference in linear expansion coefficient from silicon may be ignored when selecting the material.

【0139】固定台11とセンサチップ1とは酸化物ソ
ルダー、金属ソルダー或いはAu−Si合金層又はAu
の薄膜をスパッタ法、あるいは蒸着法により接合膜を形
成した接合層12を介して気密、接合することができ
る。または、有機質あるいは無機質のバインダーでも形
成できる。この接合層12を固定台11の接合面側に設
けることにより、固定台11と半導体圧力センサ1とを
低温で容易に接合できる。また、その接合層12は薄い
ので接合歪の影響を極力低減できる。
The fixed base 11 and the sensor chip 1 are formed by an oxide solder, a metal solder, an Au—Si alloy layer or Au.
Can be hermetically bonded via a bonding layer 12 in which a bonding film is formed by a sputtering method or a vapor deposition method. Alternatively, an organic or inorganic binder can be formed. By providing the bonding layer 12 on the bonding surface side of the fixed base 11, the fixed base 11 and the semiconductor pressure sensor 1 can be easily bonded at a low temperature. Further, since the bonding layer 12 is thin, the influence of the bonding strain can be reduced as much as possible.

【0140】さらに、固定台11には、半導体センサ1
の感圧ダイアフラム102の検出抵抗面側に圧力を伝達
するくぼみ部131と連通路1501とが設けられる。
そして、高圧側プロセス接続フランジ4のシールダイア
フラム41に印加された被測定流体のヘッド圧P1が、
高圧側プロセス接続フランジ4の連通路452と固定台
11の通路1501とくぼみ部131とを介して感圧ダ
イアフラム102の検出抵抗面側に伝達される。
Further, the fixed base 11 has the semiconductor sensor 1
And a communication path 1501 for transmitting pressure to the detection resistance surface side of the pressure-sensitive diaphragm 102.
Then, the head pressure P1 of the fluid to be measured applied to the seal diaphragm 41 of the high-pressure side process connection flange 4 is:
The pressure is transmitted to the detection resistance surface side of the pressure-sensitive diaphragm 102 via the communication passage 452 of the high-pressure side process connection flange 4, the passage 1501 of the fixed base 11, and the recess 131.

【0141】さらに、この固定台11はスペーサ152
0とハウジング1510にて保持と気密性とが確保さ
れ、高圧側プロセス接続フランジ4に取り付けられる。
ハウジング(保持金具)1510の表面には、半導体セ
ンサ体’101の感圧ダイアフラム102と同様に、
金、白金等の保護膜1011が形成され、耐食性能が向
上されている。
Further, the fixing base 11 is provided with a spacer 152
0 and the housing 1510 ensure the holding and airtightness, and are attached to the high-pressure side process connection flange 4.
On the surface of the housing (holding bracket) 1510, like the pressure-sensitive diaphragm 102 of the semiconductor sensor body '101,
A protective film 1011 of gold, platinum or the like is formed, and the corrosion resistance is improved.

【0142】固定台11に設けられた各抵抗体のリード
パッド1200は、その接合時に、固定台15に設けら
れた気密端子16、17と電気的に接続する。したがっ
て、センサ体’101からの差圧(P1―P3)と温度
との各信号は、リードパッド1200、気密端子16、
17を介して、外部に取り出すことができる。さらに、
この信号は信号ケーブル46により信号処理部’3に送
出される。
The lead pad 1200 of each resistor provided on the fixed base 11 is electrically connected to the hermetic terminals 16 and 17 provided on the fixed base 15 at the time of joining. Therefore, the signals of the differential pressure (P1-P3) and the temperature from the sensor body '101 are transmitted to the lead pad 1200, the airtight terminal 16,
17 and can be taken out. further,
This signal is transmitted to the signal processing unit '3 via the signal cable 46.

【0143】上記構成の半導体圧力センサ体’101に
よれば、圧力P1とP3との差圧(P1―P3)と温度
とを同時に検出することができる。この温度は、プロセ
スの流体温度であるので、温度検出器として動作する。
また、プロセス流体を直接感受することができる。
According to the semiconductor pressure sensor body '101 having the above structure, the pressure difference (P1-P3) between the pressures P1 and P3 and the temperature can be simultaneously detected. Since this temperature is the fluid temperature of the process, it operates as a temperature detector.
Further, the process fluid can be directly sensed.

【0144】したがって、その構成が簡素化するととも
に、よりコンパクト化でき、さらには、温度検出器も兼
ねるので、機器の低減が可能となる。
Therefore, the structure can be simplified and the device can be made more compact. Further, since the device also serves as a temperature detector, the number of devices can be reduced.

【0145】そして、この第4の実施形態による装置で
は、上述した第1〜第3の実施形態と同様に、半導体圧
力センサ1と半導体圧力センサ体’101とより求めた
プロセス状態に関する情報を、信号処理部’3内の表示
部33に表示することができる。
In the apparatus according to the fourth embodiment, as in the first to third embodiments, information on the process state obtained from the semiconductor pressure sensor 1 and the semiconductor pressure sensor body '101 is used. It can be displayed on the display unit 33 in the signal processing unit '3.

【0146】さらには、DC4〜20mAの直流電流に
情報をディジタル信号として重畳して送ることと、図で
は示していないが信号処理回路から直流電流によるディ
ジタル信号を送ることによりプロセス情報を出力するこ
とが可能である。
Further, information is superimposed and transmitted as a digital signal on a DC current of 4 to 20 mA DC, and process information is output by transmitting a digital signal based on the DC current from a signal processing circuit (not shown). Is possible.

【0147】以上説明した本発明の第4の実施形態によ
れば、第3の実施形態と同様な効果を得ることができる
他、プロセスの流体温度をも同時に高精度に検出できる
ので、新たな温度検出器が不要である。
According to the fourth embodiment of the present invention described above, the same effects as those of the third embodiment can be obtained, and the fluid temperature of the process can be simultaneously detected with high accuracy. No temperature detector is required.

【0148】したがって、その計測システムがより簡素
化するとともに、機器の低減が可能となり、保守費用、
メンテナス費用の削減が可能である。
Therefore, the measurement system can be simplified, the number of devices can be reduced, and maintenance costs and costs can be reduced.
Maintenance costs can be reduced.

【0149】次に、上述した密度補正形液面検出装置が
何らかの要因で動作不良に陥った場合の処理について説
明する。上述した検出装置において、動作不良になる要
因としては、一般には、最も頻度が高いのは、常時プロ
セス流体と接するフランジ部の金属ダイアフラムの腐食
や定期検査時の据付、取り外しの打ち傷であり、これら
により、その機能を果たさなくなってしまう場合があ
る。次に、動作不良となる要因としては、信号処理部の
接点部の腐食や絶縁不良等による各構成部品の導通不良
がある。万一、このような状況が発生してしまうとプラ
ントの運転に支障をきたし、生産効率が低下する。
Next, a description will be given of a process in the case where the above-described density correction type liquid level detecting device malfunctions for some reason. In the above-described detection device, generally, the most frequent causes of malfunctions are corrosion of the metal diaphragm in the flange portion which is always in contact with the process fluid and bruising during installation and removal during the periodic inspection. As a result, the function may not be performed. Next, as a factor that causes an operation failure, there is a conduction failure of each component due to corrosion of a contact portion of the signal processing unit, insulation failure, or the like. Should such a situation occur, the operation of the plant would be hindered and the production efficiency would decrease.

【0150】このため、上述した検出装置においては、
動作不良となる状況に遭遇した場合に、その動作状況を
上位の機器に伝送し、かつ、上述した表示器に表示し、
速やかにその対策の要求を促すようにしている。
For this reason, in the above-described detection device,
When encountering a situation that causes operation failure, transmit the operation status to a higher-level device, and display it on the above-mentioned display,
We are promptly urging them to take countermeasures.

【0151】常時、プロセス流体と接するフランジ部の
金属ダイアフラムに何らかの要因でピンホールが発生す
ると、圧力伝達要素が金属ダイアフラムの場合には圧力
伝達内の製作時に発生する封入圧力が開放される。ま
た、センサ体の感圧ダイアフラムに何らかの要因でピン
ホールが発生すると、圧力伝達要素がセンサ体の場合に
は、感圧ダイアフラムの表裏が等圧になるので起歪体と
して動作しなくなり、さらに感圧ダイアフラム上の半導
体形抵抗体にプロセス流体が接するので絶縁性等の電気
的特性が変化し、その出力値が大きく変動する。
When a pinhole is always generated in the metal diaphragm of the flange portion in contact with the process fluid for some reason, when the pressure transmitting element is a metal diaphragm, the sealing pressure generated during manufacturing in the pressure transmitting is released. Also, if a pinhole is generated in the pressure-sensitive diaphragm of the sensor body for some reason, if the pressure transmitting element is a sensor body, the front and back of the pressure-sensitive diaphragm become equal in pressure, so that the diaphragm does not operate as a strain-causing element. Since the process fluid comes into contact with the semiconductor-type resistor on the pressure diaphragm, electrical characteristics such as insulation change, and the output value greatly fluctuates.

【0152】このため、これらの出力値の変動が発生し
た時点で、判定を実施し、信号処理部’3は、異常処理
のタスクに移行し、その処理を実行する。
For this reason, when these output values fluctuate, a determination is made, and the signal processing unit '3 shifts to the task of abnormal processing and executes the processing.

【0153】これに対して、図22に示した従来の検出
装置では、上述した状況下においては、圧力伝達体の封
入圧力が開放されるので、その時、出力が変動し、その
変化を捕えられれば、異常信号を送出することが可能で
ある。しかし、圧力伝達体内の封入液は非圧縮性流体の
ため、プロセス流体の圧力を受圧部に送出してしまい、
その変化がプロセス状態の変動なのか、異常による変動
なのか区別するのが困難である。
On the other hand, in the conventional detecting device shown in FIG. 22, under the above-mentioned situation, the pressure of the pressure transmitting body is released, so that the output fluctuates and the change is captured. For example, an abnormal signal can be transmitted. However, since the sealed liquid in the pressure transmitting body is an incompressible fluid, the pressure of the process fluid is sent out to the pressure receiving portion,
It is difficult to distinguish whether the change is a change in the process state or a change due to an abnormality.

【0154】本発明の実施形態においては、上述したよ
うに、プロセス流体と接するフランジ部には高圧側の圧
力P1と補正圧力P3或いは両者の差圧、つまり第2の
差圧(P1―P3)と、もう一方の差圧、つまり第1の
差圧(P1―P2)とを取り出しているので、第1の差
圧の変動或いは第2の差圧の変動とを同時に取り出すこ
とが可能であり、この二つの事象と、処理部’3内のセ
ンサ特性メモリ315にあらかじめ設定した第二の差圧
値の規定値により、その状況を判別する事が可能とな
り、その確度を非常に高くすることができる。
In the embodiment of the present invention, as described above, the pressure difference between the high-pressure side pressure P1 and the correction pressure P3, or the second pressure difference (P1-P3) is applied to the flange portion in contact with the process fluid. And the other differential pressure, that is, the first differential pressure (P1-P2), it is possible to simultaneously extract the fluctuation of the first differential pressure or the fluctuation of the second differential pressure. By using these two events and the specified value of the second differential pressure value preset in the sensor characteristic memory 315 in the processing unit '3, the situation can be determined, and the accuracy can be made extremely high. Can be.

【0155】さらに、上述したように、圧力伝達要素が
センサ体の場合には、感圧ダイアフラムにピンホールが
発生したとき、感圧ダイアフラムの表裏が等圧になると
ともに、感圧ダイアフラム上の半導体形の抵抗半導体の
抵抗体にプロセス流体が接するので、絶縁性等の電気的
特性が変化し、その出力値が大きく変動する。
Further, as described above, when the pressure transmitting element is a sensor body, when a pinhole is generated in the pressure-sensitive diaphragm, the front and back of the pressure-sensitive diaphragm become equal in pressure, and the semiconductor on the pressure-sensitive diaphragm becomes uniform. Since the process fluid comes into contact with the resistor body of the resistive semiconductor, the electrical characteristics such as insulation change and the output value greatly fluctuates.

【0156】一方、感圧ダイアフラムが印加される圧力
により変位することを利用して、静電容量形の圧力セン
サを構成することが考えられる。つまり、ダイアフラム
と固定台11との間の静電容量を計測すれば、計測した
静電容量を印加された圧力に変換して圧力を測定するこ
とができる。
On the other hand, it is conceivable to construct a capacitance type pressure sensor by utilizing the displacement of the pressure-sensitive diaphragm due to the applied pressure. That is, if the capacitance between the diaphragm and the fixed base 11 is measured, the measured capacitance can be converted into the applied pressure and the pressure can be measured.

【0157】本発明の第4の実施形態を、この静電容量
形のセンサに適用した場合に、上述のように、感圧ダイ
アフラムにピンホールが発生したとき、その誘電率が大
きく変化するので、その容量が大きく変動する。このた
め、その状況を判別する事がより容易となり、その異常
検出確度を、より一層に高くすることができる。
When the fourth embodiment of the present invention is applied to this capacitance-type sensor, as described above, when a pinhole is generated in the pressure-sensitive diaphragm, the dielectric constant changes greatly. , Its capacity varies greatly. Therefore, it is easier to determine the situation, and the abnormality detection accuracy can be further increased.

【0158】図20は、上述した各実施形態における処
理部の表示器の表示例を示した図である。図20の
(1)は、正常な計測(差圧、または液面)を行ってい
るが、その値が、オーバー表示812により、その設定
値よりオーバーしていることを示している。
FIG. 20 is a diagram showing a display example of the display unit of the processing unit in each of the embodiments described above. In FIG. 20 (1), normal measurement (differential pressure or liquid level) is performed, but the over display 812 indicates that the value exceeds the set value.

【0159】また、図20の(2)は、区分表示819
が点燈しているので、表示してある数値は密度γである
ことを示してが、その値はオーバー表示818より、そ
の設定値よりオーバーしていることを示している。
FIG. 20 (2) shows a section display 819.
Is lit, indicating that the numerical value displayed is the density γ, and that the value exceeds the set value from the over display 818.

【0160】また、図20の(3)は、検出装置におけ
る信号処理部の自己診断結果が異常があることを示した
ものである。この時、出力√変換表示マークが点燈し、
検出装置の内部のどこに異常があるかを示し、この例で
は表示804によりA/D変換器に異常があることを示
している。
FIG. 20 (3) shows that the self-diagnosis result of the signal processing unit in the detection device is abnormal. At this time, the output / conversion display mark lights up,
In the example, the display 804 indicates that there is an abnormality in the A / D converter.

【0161】さらに、図20の(4)は、検出装置にお
けるプロセス流体と接するフランジ部の金属ダイアフラ
ム又はセンサ体の感圧ダイアフラムのいずれか一方に異
常があることを示したものである。このとき、表示マー
ク820(S.D)と表示マク819(γ)とが点燈
し、他の区分表示814、812、804は、一定周期
で点滅し、検出器が異常があることを示している。
FIG. 20 (4) shows that either the metal diaphragm of the flange portion in contact with the process fluid in the detection device or the pressure-sensitive diaphragm of the sensor body has an abnormality. At this time, the display mark 820 (SD) and the display mark 819 (γ) are turned on, and the other division displays 814, 812, and 804 blink at a fixed cycle, indicating that the detector is abnormal. ing.

【0162】また、このとき、検出装置は、その本体内
に異常が発生した場合(図20の(3)と(4)とに示
す表示状態)には、同時に2線式伝送路に対してその出
力の定電流信号値をバーンアウト、バーンダウンさせ、
第三者に速やかに伝える。
At this time, when an abnormality occurs in the main body of the detection device (display states shown in (3) and (4) of FIG. 20), the detection device simultaneously transmits the signal to the two-wire transmission line. Burn out and burn down the constant current signal value of the output,
Notify third parties promptly.

【0163】上述したように表示させる構成とすれば、
検出装置自身の不稼働状態を第三者に速やかに知らしめ
ることが可能となり、その被害を少なくすることができ
ると共に復旧の期間をも短縮可能となる。
If the display is configured as described above,
This makes it possible to promptly notify a third party of the non-operation state of the detection device itself, so that the damage can be reduced and the restoration period can be shortened.

【0164】[0164]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果がある。上述したように、
本発明によれば、被測定流体の液面(ヘッド)と密度と
を一つの検出器で計測できるため、小型、軽量で、必要
な計測器の台数を削減可能であり、計測システムの簡素
化が可能な密度補正形液面検出装置を実現することがで
きる。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. As mentioned above,
According to the present invention, the liquid level (head) and the density of the fluid to be measured can be measured by one detector, so that it is small and lightweight, the number of necessary measuring instruments can be reduced, and the measuring system is simplified. , It is possible to realize a density correction type liquid level detecting device capable of performing the above.

【0165】また、検出機器の台数を低減できるので、
そのメンテナンスの工数をも低減できる。さらに、検出
機器としては一台分の設置スペースと工事費用で済ませ
ることができる。
Also, since the number of detection devices can be reduced,
The maintenance man-hour can also be reduced. Furthermore, as a detection device, installation space and construction costs for one device can be sufficient.

【0166】さらに、信号処理部に設けられた配線口と
表示器により、操作者に対して検出器の信号出力、信号
表示の状態を容易に知らしめることが可能になる。
Further, the wiring port and the display provided in the signal processing section make it possible to easily inform the operator of the signal output of the detector and the state of the signal display.

【0167】また、本発明の検出装置によれば、万一、
機器に不稼働が発生しても、その動作状況を第三者であ
る上位の機器のオペレータや、或いは表示器にその情報
を表示しているので、プラントの日常点検員等に、機器
自身が自ら保守しなければいけないという情報を伝達
し、速やかな対策の要求を促すようにしている。このた
め、機器の動作不良による生産への被害度を少なくする
ことができると共に、その復旧の期間をも短縮可能とな
る。
According to the detection device of the present invention,
Even if the equipment is out of service, the operating status of the equipment is displayed on the display of the operator of the higher-level equipment, which is a third party, or the display itself. It communicates information that it needs to be maintained by itself and encourages prompt action. For this reason, it is possible to reduce the degree of damage to the production due to the malfunction of the equipment, and it is possible to shorten the restoration period.

【0168】このように本発明による検出装置は耐環境
性に優れ、さらに、保守,点検時にも非常に使い易くな
っており、さらに、プラントの施行費の低減をも可能と
している。さらに、機器自身は安定で信頼性が高い構成
にすることが可能なので、プラントの運転効率を向上さ
せることができ、増々の省力化を達成することができ
る。
As described above, the detection device according to the present invention has excellent environmental resistance, is very easy to use at the time of maintenance and inspection, and can also reduce the plant operation cost. Furthermore, since the equipment itself can be configured to be stable and highly reliable, the operation efficiency of the plant can be improved, and more labor can be saved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態である密度補正形液面
検出装置の概略断面である。
FIG. 1 is a schematic cross section of a density correction type liquid level detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した例の高圧側プロセス接続フランジ
の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a high-pressure side process connection flange of the example shown in FIG. 1;

【図3】図1に示した受圧部の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a pressure receiving section shown in FIG. 1;

【図4】図3に示したセンサ部の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the sensor section shown in FIG.

【図5】図4に示したセンサ部の平面図である。5 is a plan view of the sensor unit shown in FIG.

【図6】図5に示したセンサ部の回路構成図である。6 is a circuit configuration diagram of the sensor unit shown in FIG.

【図7】図1の全体の信号処理のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of the entire signal processing of FIG. 1;

【図8】表示器33の表示の構成区分の一例を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a display configuration division of the display device 33.

【図9】本発明の第2の実施形態である密度補正形液面
検出装置の概略断面図である。
FIG. 9 is a schematic sectional view of a density correction type liquid level detecting device according to a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3の実施形態である密度補正形液
面検出装置の高圧側プロセス接続フランジの断面図であ
る。
FIG. 10 is a sectional view of a high-pressure side process connection flange of a density correction type liquid level detection device according to a third embodiment of the present invention.

【図11】図10に示した装置の受圧部と信号処理部と
の構成図である。
11 is a configuration diagram of a pressure receiving unit and a signal processing unit of the device shown in FIG.

【図12】図11に示したセンサ部の断面図である。FIG. 12 is a sectional view of the sensor section shown in FIG.

【図13】図12に示したセンサ部の平面図である。FIG. 13 is a plan view of the sensor unit shown in FIG.

【図14】図11に示した高圧側プロセス接続フランジ
部の詳細断面図である。
FIG. 14 is a detailed sectional view of a high-pressure side process connection flange shown in FIG. 11;

【図15】図11に示した半導体圧力センサの平面図で
ある。
FIG. 15 is a plan view of the semiconductor pressure sensor shown in FIG. 11;

【図16】図15に示したセンサ部の回路図である。FIG. 16 is a circuit diagram of the sensor unit shown in FIG.

【図17】第3の実施形態における信号の処理を体系的
に示した図である。
FIG. 17 is a diagram systematically showing signal processing in the third embodiment.

【図18】本発明の第4の実施形態である密度補正形液
面検出装置の高圧側プロセス接続フランジ4の断面図で
ある。
FIG. 18 is a sectional view of a high-pressure side process connection flange 4 of a density correction type liquid level detection device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図19】図18に示した半導体圧力センサ体の拡大図
である。
19 is an enlarged view of the semiconductor pressure sensor body shown in FIG.

【図20】各実施形態における処理部の表示器の表示例
を示した図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating a display example of a display unit of a processing unit in each embodiment.

【図21】液面計測の計装システムの構成を説明する説
明図である。
FIG. 21 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an instrumentation system for liquid level measurement.

【図22】従来の液面検出装置の概略構成図である。FIG. 22 is a schematic configuration diagram of a conventional liquid level detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

’1 センサ体 1 センサチップ ’2 受圧部 ’3 信号処理部 4 高圧側プロセス接続フランジ 5 低圧側プロセス接続フランジ 12 接合材 11 第1の固定台 13 第2の固定台 14 プレート 15 ハウジング 16、17 気密端子 19 配線板 21、22 受圧部側シールダイアフラム 23 過負荷保護ダイアフラム(センタダイアフラム) 24 受圧部本体部材 25 金具 26 プレート 27 固定金具 29 くぼみ部 31 信号処理回路基板 32 端子板 33 表示器又は指示計 34 FPC 35 ケース 36 配線接続口 41、42、51 プロセス接続側シールダイアフラム 43、44、52 圧力伝達体 45、53、201 封入液 46 信号線 ’100、’101 センサ体 101、102 差圧感圧ダイアフラム 103、104 静圧感圧ダイアフラム 105 リード線 111〜114、120〜123 差圧検出抵抗 115〜117 静圧検出抵抗 119、124 温度検出抵抗 131 第1固定台のくぼみ部 151、152 ハウジングの導圧路 153 Oリングまたはシール材 241 受圧部内導圧路 311 MPX 312 PGA 313 A/D変換器 314 マイコン 315 センサ特性記憶素子 316 V/I変換器 317 D/A変換器 431、451、452 フランジ内の導圧路または連
通路 531 プロセス圧力導入口 1011 保護膜 1021、1022、1031、1034、1501
固定台の圧力導入口または導圧路 1032 円筒部 1200 リード線 1510 ハウジング(保持金具) 1520 スペーサ
'1 Sensor body 1 Sensor chip' 2 Pressure receiving part '3 Signal processing part 4 High pressure side process connection flange 5 Low pressure side process connection flange 12 Joining material 11 First fixed base 13 Second fixed base 14 Plate 15 Housing 16, 17 Hermetic terminal 19 Wiring board 21, 22 Pressure receiving part side seal diaphragm 23 Overload protection diaphragm (center diaphragm) 24 Pressure receiving part main body member 25 Metal fitting 26 Plate 27 Fixing metal fitting 29 Depressed part 31 Signal processing circuit board 32 Terminal plate 33 Display or instruction Total 34 FPC 35 Case 36 Wiring connection port 41, 42, 51 Process connection side seal diaphragm 43, 44, 52 Pressure transmitter 45, 53, 201 Filled liquid 46 Signal line '100,' 101 Sensor body 101, 102 Differential pressure sensitive Diaphragm 103, 104 Static pressure sensitive diaphragm Ram 105 Lead wire 111-114, 120-123 Differential pressure detecting resistor 115-117 Static pressure detecting resistor 119, 124 Temperature detecting resistor 131 Recessed portion 151, 152 Impedance path of first fixed base 153 O-ring or sealing material for housing Reference numeral 241: a pressure guiding passage in the pressure receiving portion 311 MPX 312 PGA 313 A / D converter 314 microcomputer 315 sensor characteristic storage element 316 V / I converter 317 D / A converter 431, 451, 452 Pressure guiding passage or communication passage 531 in the flange Process pressure inlet 1011 Protective film 1021, 1022, 1031, 1034, 1501
Pressure inlet or pressure guide passage of fixed base 1032 Cylindrical part 1200 Lead wire 1510 Housing (holding fitting) 1520 Spacer

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被測定流体を収容するタンクの圧力取り出
し口に設けた接続フランジにより上記被測定流体の複数
の圧力を取り出し、これら複数の圧力を伝達し、これら
複数の圧力と圧力との差を検出するセンサを有する受圧
部と、この受圧部と接合し上記センサからの信号を処理
する信号処理回路を有する信号処理部とを備え、外部に
上記タンク内の被測定流体の液位、密度等の情報を送信
する密度補正形液面検出装置において、 二つの圧力伝達体を有するとともに、上記被測定流体に
常時接触し、上記タンク内の被測定流体の高圧側の圧力
と補正用圧力とを検出する高圧側接続フランジ部と、 一つの圧力伝達体を有するとともに、上記被測定流体に
常時接触し、上記タンク内の被測定流体の低圧側の圧力
を検出する低圧側接続フランジ部と、 上記高圧側の圧力と低圧側の圧力との第1の圧力差と、
上記高圧側の圧力と補正用圧力との第2の圧力差とを同
時に検出する差圧センサを有する受圧部と、 上記受圧部からの第1及び第2の圧力差を示す信号を処
理する信号処理回路を有する信号処理部とを備えている
ことを特徴とする密度補正形液面検出装置。
A plurality of pressures of the fluid to be measured are taken out by a connection flange provided at a pressure outlet of a tank containing the fluid to be measured, the plurality of pressures are transmitted, and a difference between the plurality of pressures and the pressure is obtained. And a signal processing unit having a signal processing circuit for processing a signal from the sensor, which is connected to the pressure receiving unit, and the liquid level and density of the fluid to be measured in the tank are externally provided. In the density correction type liquid level detection device that transmits information such as, the pressure measurement device has two pressure transmitters, constantly contacts the fluid to be measured, and has a And a low pressure side connection flange that has a single pressure transmitter and that constantly contacts the fluid to be measured and detects the pressure on the low pressure side of the fluid to be measured in the tank. A first pressure difference between the pressure of the pressure and the low pressure side of the high pressure side,
A pressure receiving section having a differential pressure sensor for simultaneously detecting a second pressure difference between the high pressure side and the correction pressure; and a signal for processing a signal indicating a first and second pressure difference from the pressure receiving section. And a signal processing unit having a processing circuit.
【請求項2】請求項1記載の密度補正形液面検出装置に
おいて、上記信号処理部は、上記受圧部からの情報を表
示させる情報表示部を有し、この情報表示部は、上記信
号処理部にて演算された数値を表示し、その値が信号処
理回路で所定の関数により変換された後の数値を表示し
ているときは変換後の数値を表示していることを示すマ
ークを表示し、表示する数値が他の変量である時には、
他の変量を表示していることを示すマークを表示し、所
定のマークの集合からなるレベルメータであって、この
レベルメータの表示を、上記表示する数値に応じて変化
させることを特徴とする密度補正形液面検出装置。
2. The density correction type liquid level detecting device according to claim 1, wherein the signal processing section has an information display section for displaying information from the pressure receiving section, and the information display section includes the signal processing section. The numerical value calculated by the unit is displayed, and when the value is displayed by the signal processing circuit after being converted by a predetermined function, a mark indicating that the converted value is displayed is displayed. And when the numerical value to be displayed is another variable,
A level meter comprising a set of predetermined marks displaying a mark indicating that another variable is displayed, wherein the display of the level meter is changed according to the numerical value to be displayed. Density corrected liquid level detector.
【請求項3】請求項1記載の密度補正形液面検出装置に
おいて、上記高圧側接続フランジ部の二つの圧力伝達体
は、低剛性の二つの金属ダイアフラムであり、これら二
つの金属ダイアフラムは、互いに所定の間隔を有して離
間され、かつ、分離可能な位置に配置され、上記高圧側
圧力と補正用の圧力とを上記受圧部に伝達する第1の圧
力伝達体と第3の圧力伝達体とを有し、上記低圧側接続
フランジ部の圧力伝達体は、低剛性の金属性のダイアフ
ラムであり、この低圧側圧力フランジの圧力伝達体から
の低圧側圧力を上記受圧部に伝達する第2の圧力伝達体
を有することを特徴する密度補正形液面検出装置。
3. The density correction type liquid level detecting device according to claim 1, wherein the two pressure transmitting members of the high pressure side connection flange are two metal diaphragms of low rigidity, and the two metal diaphragms are: A first pressure transmitting member and a third pressure transmitting member which are spaced apart from each other by a predetermined distance and are arranged at separable positions and transmit the high pressure side pressure and the correction pressure to the pressure receiving portion; The pressure transmitting body of the low-pressure side connection flange portion is a low-rigidity metallic diaphragm, and transmits a low-pressure side pressure from the low-pressure side pressure flange pressure transmitting body to the pressure receiving portion. A density correction type liquid level detecting device having two pressure transmitting bodies.
【請求項4】請求項1記載の密度補正形液面検出装置に
おいて、上記受圧部は、 上記高圧側圧力が印加される第1のダイアフラムを有
し、第1の検出流体が封入された第1の受圧室と、 上記低圧側圧力が印加される第2のダイアフラムを有
し、第2の検出流体が封入された第2の受圧室と、 上記第1の受圧室からの圧力が伝達される第1の隔離室
と、 上記第2の受圧室からの圧力が伝達される第2の隔離室
と、 上記第1のダイアフラムと第2のダイアフラムとの間に
配置され、上記第1隔離室と第2隔離室とを互いに隔離
する第3のダイアフラムと、 上記第1の隔離室からの圧力を上記差圧センサに伝達す
る第3の連通路と、 上記第2の隔離室からの圧力を上記差圧センサに伝達す
る第4の連通路と、 上記高圧側フランジからの補助用圧力を上記差圧センサ
に伝達する第5の連通路とを、備えることを特徴とする
密度補正形液面検出装置。
4. A density correction type liquid level detecting device according to claim 1, wherein said pressure receiving portion has a first diaphragm to which said high pressure side pressure is applied, and said first pressure receiving portion is filled with a first detection fluid. A first pressure receiving chamber, a second diaphragm to which the low pressure side pressure is applied, a second pressure receiving chamber in which a second detection fluid is sealed, and pressure from the first pressure receiving chamber is transmitted. A first isolation chamber, a second isolation chamber to which pressure from the second pressure receiving chamber is transmitted, and a first isolation chamber disposed between the first diaphragm and the second diaphragm. A third diaphragm for isolating the first and second isolation chambers from each other; a third communication passage for transmitting pressure from the first isolation chamber to the differential pressure sensor; A fourth communication passage for transmitting the pressure difference to the differential pressure sensor; And a fifth communication path for transmitting a force to said differential pressure sensor, density correction form liquid level detecting device, characterized in that it comprises.
【請求項5】請求項1記載の密度補正形液面検出装置に
おいて、上記差圧センサは、 上記高圧側の圧力と上記低圧側の圧力との圧力差を検出
する第1の感圧ダイアフラムと、 上記第1の感圧ダイアフラム上に形成され、上記高圧側
の圧力と上記低圧側の圧力との圧力差に感応する半導体
形の第1の抵抗群と、 上記高圧側の圧力と上記補正用圧力との圧力差を検出す
る第2の感圧ダイアフラムと、 上記第2の感圧ダイアフラム上に形成され、上記高圧側
の圧力と上記補正用圧力との圧力差に感応する半導体形
の第2の抵抗群と、 温度に感応する半導体形の温度感応抵抗体と、 上記高圧側の圧力を上記第1の感圧ダイアフラムの一方
の面側に伝達する導入口と低圧側の圧力を上記第1の感
圧ダイアフラムの他方の面側に伝達する導入口との二つ
の導入口を有する第1の固定台と、 上記第1の固定台と気密固着され、この第1の固定台の
上記二つの圧力導入口のそれぞれに対応する位置にこれ
ら導入口と連通する導入口を有する第2の固定台と、 上記第2の固定台の圧力導入口に連通し、上記高圧側の
圧力を上記第2の固定台の圧力導入口に導入する第1の
導圧路と、上記第2の固定台の圧力導入口に連通し、上
記補正用圧力を上記第2の固定台の圧力導入口に導入す
る第2の導圧路と、上記第1及び第2の抵抗群からの電
気信号を取り出す気密端子とを有する金具と、を備える
ことを特徴とする密度補正形液面検出装置。
5. A density-corrected liquid level detecting device according to claim 1, wherein said differential pressure sensor includes a first pressure-sensitive diaphragm for detecting a pressure difference between said high pressure side pressure and said low pressure side pressure. A first resistor group of a semiconductor type formed on the first pressure-sensitive diaphragm and responsive to a pressure difference between the high-pressure side pressure and the low-pressure side pressure; A second pressure-sensitive diaphragm for detecting a pressure difference from the pressure; and a second semiconductor-type diaphragm formed on the second pressure-sensitive diaphragm and responsive to a pressure difference between the high-pressure side pressure and the correction pressure. A temperature-sensitive resistor which is sensitive to temperature; an inlet for transmitting the high pressure side pressure to one surface side of the first pressure sensitive diaphragm; and a low pressure side pressure which is transmitted to the first pressure sensitive diaphragm. With the inlet that transmits to the other side of the pressure-sensitive diaphragm A first fixed base having an introduction port, and an introduction that is airtightly fixed to the first fixed base and communicates with these introduction ports at positions corresponding to the two pressure introduction ports of the first fixed base. A second fixed base having a port, a first pressure guide path communicating with the pressure inlet of the second fixed base, and introducing the pressure on the high pressure side to the pressure inlet of the second fixed base. A second pressure passage communicating with the pressure inlet of the second fixed base and introducing the correction pressure into the pressure inlet of the second fixed base; and the first and second resistance groups. A metal fitting having an airtight terminal for extracting an electric signal from the liquid crystal device.
【請求項6】被測定流体を収容するタンクの圧力取り出
し口に設けた接続フランジにより上記被測定流体の複数
の圧力を取り出し、これら複数の圧力を伝達し、これら
複数の圧力と圧力との差を検出するセンサを有する受圧
部と、この受圧部と接合し上記センサからの信号を処理
する信号処理回路を有する信号処理部とを備え、外部に
上記タンク内の被測定流体の液位、密度等の情報を送信
する密度補正形液面検出装置において、 上記被測定流体に常時接触し、上記被測定流体の高圧側
の圧力を伝達する圧力伝達体と、上記被測定流体の補正
用の圧力を伝達する圧力伝達体と、上記タンク内の被測
定流体の高圧側の圧力と補正用圧力との差圧及び被測定
流体の温度を検出するフランジ側センサとを有する高圧
側接続フランジ部と、 一つの圧力伝達体を有するとともに、上記被測定流体に
常時接触し、上記タンク内の被測定流体の低圧側の圧力
を検出する低圧側接続フランジ部と、 上記高圧側の圧力と低圧側の圧力との第1の圧力差を検
出する差圧センサを有する受圧部と、 上記受圧部からの第1の圧力差と、上記フランジ側セン
サにより検出された上記高圧側の圧力と補正用圧力との
差圧及び被測定流体の温度を示す信号を処理する信号処
理回路を有する信号処理部と、を備えていることを特徴
とする密度補正形液面検出装置。
6. A plurality of pressures of the fluid to be measured are taken out by a connecting flange provided at a pressure outlet of a tank containing the fluid to be measured, the plurality of pressures are transmitted, and a difference between the plurality of pressures and the pressure is obtained. And a signal processing unit having a signal processing circuit for processing a signal from the sensor, which is connected to the pressure receiving unit, and the liquid level and density of the fluid to be measured in the tank are externally provided. In the density correction type liquid level detection device for transmitting information such as, a pressure transmitter which constantly contacts the fluid to be measured and transmits the pressure on the high pressure side of the fluid to be measured, And a high pressure side connection flange having a flange side sensor for detecting the pressure difference between the pressure on the high pressure side of the fluid to be measured in the tank and the correction pressure and the temperature of the fluid to be measured, One pressure A low pressure side connection flange portion which has a transmitting body, constantly contacts the fluid to be measured, and detects the pressure on the low pressure side of the fluid to be measured in the tank, and a second connection between the pressure on the high pressure side and the pressure on the low pressure side. A pressure receiving unit having a differential pressure sensor for detecting a pressure difference of 1; a first pressure difference from the pressure receiving unit; a differential pressure between the high-pressure side pressure detected by the flange-side sensor and a correction pressure; A signal processing unit having a signal processing circuit for processing a signal indicating the temperature of the fluid to be measured.
【請求項7】請求項6記載の密度補正形液面検出装置に
おいて、上記信号処理部は、上記差圧センサと上記フラ
ンジ側センサからの情報を表示させる情報表示部を有す
ることを特徴とする密度補正形液面検出装置。
7. The density correction type liquid level detecting device according to claim 6, wherein the signal processing unit has an information display unit for displaying information from the differential pressure sensor and the flange side sensor. Density corrected liquid level detector.
【請求項8】請求項6記載の密度補正形液面検出装置に
おいて、 上記高圧側接続フランジ部の二つの圧力伝達体は低剛性
の金属ダイアフラムを有し、これら2つの金属ダイアフ
ラムは、互いに所定の間隔を有して離間され、かつ、分
離可能な位置に配置され、上記フランジ側センサは、上
記2つの金属ダイアフラムのうちのいずれか一方の被測
定流体とは反対側に配置され、上記低圧側接続フランジ
部の圧力伝達体は低剛性の金属性のダイアフラムを有す
ることを特徴する密度補正形液面検出装置。
8. The density correction type liquid level detecting device according to claim 6, wherein the two pressure transmitting members of the high pressure side connection flange have low rigid metal diaphragms, and the two metal diaphragms are mutually fixed. The flange-side sensor is disposed at a position that is separated from the metal-diaphragm, and the flange-side sensor is disposed on an opposite side of one of the two metal diaphragms to be measured. A density correction type liquid level detecting device, wherein the pressure transmitting body of the side connection flange portion has a low-rigidity metallic diaphragm.
【請求項9】請求項6記載の密度補正形液面検出装置に
おいて、上記差圧センサは、 上記高圧側の圧力と上記低圧側の圧力との圧力差を検出
する第1の感圧ダイアフラムと、 上記第1の感圧ダイアフラム上に形成され、上記高圧側
の圧力と上記低圧側の圧力との圧力差に感応する半導体
形の第1の抵抗群と、 温度に感応する半導体形の温度感応抵抗体と、 上記高圧側の圧力を上記第1の感圧ダイアフラムの一方
の面側に伝達する導入口と低圧側の圧力を上記第1の感
圧ダイアフラムの他方の面側に伝達する導入口との二つ
の圧力導入口を有する第1の固定台と、 上記第1の固定台と気密固着され、この第1の固定台の
上記二つの圧力導入口のそれぞれに対応する位置にこれ
ら導入口と連通する導入口を有する第2の固定台と、 上記第2の固定台の圧力導入口に連通し、上記高圧側の
圧力を上記第2の固定台の圧力導入口に導入する第1の
導圧路と、上記第2の固定台の圧力導入口に連通し、上
記低圧側の圧力を上記第2の固定台の圧力導入口に導入
する第2の導圧路と、上記第1の抵抗群からの電気信号
を取り出す気密端子とを有する金具と、を備えることを
特徴とする密度補正形液面検出装置。
9. A density correction type liquid level detecting device according to claim 6, wherein said differential pressure sensor includes a first pressure sensitive diaphragm for detecting a pressure difference between said high pressure side pressure and said low pressure side pressure. A first group of semiconductor-type resistors formed on the first pressure-sensitive diaphragm and responsive to a pressure difference between the high-pressure side pressure and the low-pressure side pressure; and a temperature-sensitive semiconductor type temperature group. A resistor, an inlet for transmitting the pressure on the high pressure side to one surface of the first pressure-sensitive diaphragm, and an inlet for transmitting the pressure on the low pressure side to the other surface of the first pressure-sensitive diaphragm. A first fixed base having two pressure inlets; and a first fixed base that is air-tightly fixed to the first fixed base, and these inlets are provided at positions corresponding to the two pressure inlets of the first fixed base. A second fixed base having an inlet communicating with the second fixed base; A first pressure guiding path communicating with the pressure inlet of the fixed base and introducing the pressure on the high pressure side to the pressure inlet of the second fixed base; and a pressure introducing port of the second fixed base. A second pressure guiding path for introducing the pressure on the low pressure side to the pressure inlet of the second fixed base, and a metal fitting having an airtight terminal for extracting an electric signal from the first resistor group. A density correction type liquid level detection device, characterized in that:
【請求項10】請求項6記載の密度補正形液面検出装置
において、 上記高圧側接続フランジ部のフランジ側センサは、保護
膜を介して上記被測定流体に接触することを特徴する密
度補正形液面検出装置。
10. The density correction type liquid level detecting device according to claim 6, wherein the flange side sensor of the high pressure side connection flange portion contacts the fluid to be measured via a protective film. Liquid level detector.
【請求項11】被測定流体を収容するタンクの圧力取り
出し口に設けた接続フランジにより上記被測定流体の複
数の圧力を取り出し、これら複数の圧力を伝達し、これ
ら複数の圧力と圧力との差を検出するセンサを有する受
圧部と、この受圧部と接合し上記センサからの信号を処
理する信号処理回路を有する信号処理部とを備え、外部
に上記タンク内の被測定流体の液位、密度等の情報を送
信する密度補正形液面検出装置において、 二つの圧力伝達体を有するとともに、上記被測定流体に
常時接触し、上記タンク内の被測定流体の高圧側の圧力
と補正用圧力とを検出する高圧側接続フランジ部と、 一つの圧力伝達体を有するとともに、上記被測定流体に
常時接触し、上記タンク内の被測定流体の低圧側の圧力
を検出する低圧側接続フランジ部と、 上記高圧側の圧力と低圧側の圧力との第1の圧力差と、
上記高圧側の圧力と補正用圧力との第2の圧力差とを同
時に検出する差圧センサを有する受圧部と、 上記第1の圧力差及び第2の圧力差が、外的要因により
定常状態から変動が発生したことを判断し、その状況を
表示する信号処理回路を有する信号処理部と、を備える
ことを特徴とする密度補正形液面検出装置。
11. A plurality of pressures of the fluid to be measured are taken out by a connection flange provided at a pressure outlet of a tank containing the fluid to be measured, the plurality of pressures are transmitted, and a difference between the plurality of pressures and the pressure is obtained. And a signal processing unit having a signal processing circuit for processing a signal from the sensor, which is connected to the pressure receiving unit, and the liquid level and density of the fluid to be measured in the tank are externally provided. In the density correction type liquid level detection device that transmits information such as, the pressure measurement device has two pressure transmitters, constantly contacts the fluid to be measured, and has a And a low pressure side connection flange that has a single pressure transmitting body and that constantly contacts the fluid to be measured and detects the pressure on the low pressure side of the fluid to be measured in the tank. When a first pressure difference between the pressure of the pressure and the low pressure side of the high pressure side,
A pressure receiving unit having a differential pressure sensor for simultaneously detecting a second pressure difference between the high-pressure side pressure and the correction pressure; and wherein the first pressure difference and the second pressure difference are in a steady state due to an external factor. And a signal processing unit having a signal processing circuit that determines that a change has occurred from the data and displays the situation.
JP538397A 1997-01-16 1997-01-16 Density correction-type liquid level detecting device Pending JPH10197316A (en)

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