JPH11108604A - 渦電流式変位計 - Google Patents

渦電流式変位計

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JPH11108604A
JPH11108604A JP2771598A JP2771598A JPH11108604A JP H11108604 A JPH11108604 A JP H11108604A JP 2771598 A JP2771598 A JP 2771598A JP 2771598 A JP2771598 A JP 2771598A JP H11108604 A JPH11108604 A JP H11108604A
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JP
Japan
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thin
displacement meter
eddy current
metal
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Withdrawn
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JP2771598A
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Inventor
Shuichiro Honda
修一郎 本田
Koichi Otake
功一 大竹
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 変位計感測部のケース材質に磁気信号が減衰
せず、かつ高温下でも耐食性の優れた炭化ケイ素(Si
C)を使用した渦電流式変位計を提供する。 【解決手段】 変位計感測部1を収容して周囲雰囲気か
ら隔絶するためのケース2を備えた渦電流式変位計にお
いて、前記ケース2を炭化ケイ素(SiC)製ケースと
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は渦電流式変位計に係
り、特に高温液中で用いる渦電流式変位計に関する。
【0002】
【従来の技術】渦電流式変位計は、対象物の変位を磁気
信号により計測するものである。渦電流式変位計は、空
気中や液中等の種々の雰囲気で使用されるが、高温液中
で対象物の変位を計測したい場合がある。従来、高温液
中で使用可能な渦電流式変位計は、変位計感測部を全金
属製のケースに収容して圧力及び温度等の周囲雰囲気か
ら保護している。また、変位計感測部を収容するケース
に窒化ケイ素(Si34)や酸化アルミニウム(Al2
3)を用いたものもある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、渦電
流式変位計の場合、対象物の変位を磁気信号により計測
するが、変位計感測部に金属製ケースを用いると、磁気
信号が金属壁を通過する際、磁気信号自体が減衰され、
その結果、変位計のS/N比の悪化が生ずるという問題
がある。
【0004】一方、一部では変位計感測部のケース材質
に、金属とのロウ付け結合が比較的容易なSi34
Al23 といったセラミックスを用い、S/N比の悪
化を防止しているが、Si34 は高温水中で、Al2
3 は高温酸もしくはアルカリ環境下で腐食するため、そ
の使用範囲は限定されている。尚、SiCはロウ付け強
度が他のセラミックスより劣るため、金属と接合すると
セラミックスと金属の線膨張係数の違いによる熱膨張差
により剥がれが生じやすく、変位計ケースへの使用は困
難であると考えられていた。
【0005】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、変位計感測部のケース材質に磁気信号が減衰せず、
かつ高温下でも耐食性の優れた炭化ケイ素(SiC)を
使用した渦電流式変位計を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明は、変位計感測部を収容して周囲雰囲気か
ら隔絶するためのケースを備えた渦電流式変位計におい
て、前記ケースを炭化ケイ素(SiC)製ケースとした
ことを特徴とするものである。この発明によれば、Si
C製ケースが高温液中であっても腐食することなく、渦
電流式変位計感測部を圧力および温度等の周囲雰囲気か
ら保護することができるが、渦電流式変位計感測部に入
る磁気信号の減衰は生じることがない。
【0007】また、前記変位計感測部以外の部分を収容
するケースを金属製ケースとしたことを特徴とするもの
である。この発明によれば、材料単価が安く、加工が容
易な金属製ケースを用いることで、コストの低減を図る
ことができる。
【0008】更に、前記SiC製ケースと金属製ケース
との接合を金属製の薄肉シール部材を介してロウ付けで
行うことを特徴とするものである。この発明によれば、
変位計ケース全体の液密的を確保するとともに、SiC
製ケースと金属製ケースとの間に生じる熱膨張差を薄肉
シール部材で吸収することができる。
【0009】また、前記SiC製ケースと薄肉シール部
材との間に金属製の薄肉応力緩和材を介装し、この薄肉
応力緩和材の内外周各面に前記SiC製ケースと薄肉シ
ール部材をそれぞれロウ付けすることを特徴とするもの
である。この発明によれば、SiC製ケースと薄肉シー
ル部材のロウ付け接合面に生じる熱膨張差を、この間に
介装した薄肉応力緩和材で吸収することができる。
【0010】更に、前記金属製ケースと薄肉シール部材
との間に金属製の薄肉応力緩和材を介装し、この薄肉応
力緩和材の内外周各面に前記金属製ケースと薄肉シール
部材をそれぞれロウ付けすることを特徴とするものであ
る。この発明によれば、金属製ケースと薄肉シール部材
のロウ付け接合面に生じる熱膨張差を、この間に介装し
た薄肉応力緩和材で吸収することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る渦電流式変位
計の実施の形態を図1乃至図9を参照して説明する。図
1乃至図9において、同一又は同一機能の部材には同一
の符号を付して説明する。
【0012】図1は渦電流式変位計の第1実施例を示す
断面図である。図1に示すように、渦電流式変位計は、
変位計感測部1と、変位計感測部1を収容するSiC製
ケース2と、感測部1で発生したうず電流を計測部(図
示せず)へ導くための導線3と、導線3を収容する金属
製ケース4とを備えている。金属製ケース4は、ステン
レス鋼等の耐食性の優れた材料から構成されている。
【0013】前記SiC製ケース2は、金属製の薄肉シ
ール部材5とロウ付け部6にてロウ付けされている。ま
た、薄肉シール部材5は、金属製ケース4とロウ付け部
6にてロウ付けされることにより、変位計ケース全体の
液密性を確保している。薄肉シール部材5は、銅合金や
銀、コバール等の弾性率が小さい金属や線膨張係数がS
iCに近い金属材料からなり、所定曲率で湾曲して形成
されている。変位計ケース全体に圧力が加わっても、S
iC製ケース2に加わる軸方向の力は、A面を介して金
属製ケース4に伝わるため、薄肉シール部材5は自身に
加わる圧力以外の荷重を受けない。第1実施例におい
て、金属製ケース4と薄肉シール部材5との接続は、金
属製ケース4に円筒状の突出部4aを設け、この突出部
4aの内周壁と薄肉シール部材5とをロウ付けすること
により、なされている。
【0014】図2は渦電流式変位計の第2実施例を示す
断面図である。図2に示す渦電流式変位計の基本的構成
は、図1に示す第1実施例のものと同様であるが、金属
製ケース4と薄肉シール部材5との接続方法のみが異な
っている。即ち、第2実施例において、金属製ケース4
と薄肉シール部材5との接続は、金属製ケース4に円筒
状の突出部4aを設け、この突出部4aの外周壁と薄肉
シール部材5とをロウ付けすることにより、なされてい
る。その他の構成は、図1のものと同様である。
【0015】図3は渦電流式変位計の第3実施例を示す
断面図である。図3に示す渦電流式変位計の基本的構成
は、図1に示す第1実施例のものと同様であるが、薄肉
シール部材5の構成のみが異なっている。即ち、第3実
施例においては、薄肉シール部材5の湾曲方向が第1実
施例に対して逆になっている。その他の構成は、図1の
ものと同様である。
【0016】図1乃至図3に示す渦電流式変位計におい
ては、SiC製ケース2と金属製ケース4との線膨張係
数が異なるため、温度変化によりSiC製ケース2と金
属製ケース4との間に熱膨張差が生じる。この熱膨張差
はロウ付け面の剥がれやSiC製ケース2の割れの原因
となりうるが、本変位計においては、半径方向の熱膨張
差は薄肉シール部材5の曲率の変化により吸収させ、軸
方向の熱膨張差は薄肉シール部材5の薄肉円筒部の弾塑
性変形により吸収させることにより、室温から高温に至
るまでロウ付け部6やSiC製ケース2に過大な応力を
発生させることなく、変位計ケースの健全性を保つこと
ができる。したがって、上記の構造にすることにより、
高温液中でも使用可能な高感度な変位計が実現できる。
【0017】次に、図1乃至図3に示す渦電流式変位計
のケーシングへの取付方法を図4乃至図6を参照して説
明する。図4に示す例においては、渦電流式変位計は、
金属製ケース4の先端部に形成されたネジ部4bをケー
シング10に螺合することにより取付けられている。ケ
ーシング10と金属製ケース4の外周部との間には、シ
ール用のグランドパッキン11が設けられている。また
金属製ケース4から導線3を導出する部分にハーメチッ
クシール12が設けられている。符号20は、変位計感
測部1によって計測される、高温液中に浸漬された計測
対象物である。
【0018】図5に示す例においては、渦電流式変位計
は、金属製ケース4の前部に形成されたネジ部4bをケ
ーシング10に螺合するとともに金属製ケーシング4の
後部を支持する食い込み継手13とケーシング10との
間を溶接することにより、取り付けられている。
【0019】図6に示す例においては、渦電流式変位計
は、金属製ケース4の外周部に形成されたネジ部4bに
ナット14,14を螺合して変位計取付台15を挟むこ
とにより、取り付けられている。金属製ケース4から導
線3を導出する部分にハーメチックシール12が設けら
れている。
【0020】図7は渦電流式変位計の第4実施例及びそ
の取付け例を示す断面図である。図7に示す渦電流式変
位計の基本的構成は、図1に示す第1実施例のものと同
様であるが、SiC製ケース2と薄肉シール部材5との
接続方法のみが異なっている。即ち、第4実施例におい
ては、SiC製ケース2と薄肉シール部材5との間に、
銅、銀、Ni等の弾性率あるいは降伏点が小さく延びが
大きい金属製の薄膜応力緩和材30が介装され、SiC
製ケース2と薄肉応力緩和材30の一方の面、薄肉シー
ル部材5と薄肉応力緩和材30の他方の面がロウ付け部
6でそれぞれロウ付けされている。
【0021】そして、図4に示すものと同様に、渦電流
式変位計は、金属製ケース4の先端部に形成されたネジ
部4bをケーシング10に螺合することにより取付けら
れ、ケーシング10と金属製ケース4の外周部との間に
はシール用のグランドパッキン11が設けられ、金属製
ケース4から導線3を導出する部分にはハーメチックシ
ール12が設けられている。
【0022】この第4実施例は、金属製の薄肉シール部
材5として、その線膨張係数がSiCの線膨張係数と近
くないものを使用した場合に最適である。即ち、線膨張
係数の異なるものを直接ロウ付け接合すると、熱膨張差
により剥がれが生じやすくなってしまうが、この実施例
のように、両者の間に薄肉応力緩和材30を介在させる
ことにより、この熱膨張差を薄肉応力緩和材30で吸収
することができる。
【0023】図8は渦電流式変位計の第5実施例及びそ
の取付け例を示す断面図である。図8に示す渦電流式変
位計は、図7に示す第4実施例における薄肉シール部材
5の湾曲方向を逆にするとともに、以下の構成を付加し
たものである。即ち、第5実施例においては、SiC製
ケース2と薄肉シール部材5との間に加えて、金属製ケ
ース4と薄肉シール部材5との間にも、前記と同様な金
属製の薄肉応力緩和材30が介装され、金属製ケース4
と薄肉応力緩和材30の一方の面、薄肉シール部材5と
薄肉応力緩和材30の他方の面がロウ付け部6でそれぞ
れロウ付けされている。
【0024】そして、図5に示すものと同様に、渦電流
式変位計は、金属製ケース4の前部に形成されたネジ部
4bをケーシング10に螺合するとともに、金属製ケー
シング4の後部を支持する食い込み継手13とケーシン
グ10との間を溶接することにより取付けられている。
【0025】この第5実施例は、金属製の薄肉シール部
材5として、その線膨張係数が金属製ケース4の線膨張
係数と近くないものを使用した場合に最適で、このよう
に構成することにより、金属製ケース4と薄肉シール部
材5との間に生じる熱膨張差を薄肉応力緩和材30で吸
収することができる。
【0026】図9は渦電流式変位計の第6実施例及びそ
の取付け例を示す断面図である。図9に示す渦電流式変
位計の基本的構成は、図7に示す第4実施例のものと同
様であるが、薄肉シール部材5の構成のみが異なってい
る。即ち、第6実施例においては、薄肉シール部材5の
湾曲方向が第4実施例に対して逆になっている。その他
の構成は、図7のものと同様である。
【0027】そして、図6に示すものと同様に、渦電流
式変位計は、金属製ケース4の外周部に形成されたネジ
部4bにナット14,14を螺合して変位計取付台15
を挟むことにより取付けられている。金属製ケース4か
ら導線3を導出する部分にはハーメチックシール12が
設けられている。
【0028】SiC製ケース2と金属製ケース4とは、
線膨張係数が異なるため、温度変化によりSiC製ケー
ス2と金属製ケース4の間に熱膨張差が生じる。この熱
膨張差はロウ付け部6の剥がれやSiC製ケース2の割
れの原因となり得るが、図7乃至図9に示す第4乃至第
6実施例の渦電流式変位計においては、半径方向の熱膨
張差は薄肉シール部材5の曲率の変化により吸収させ、
軸方向の熱膨張差は薄肉応力緩和材30と薄肉シール部
材5の薄肉円筒部の弾塑性変形により吸収させることに
より、室温から高温に至るまでロウ付け部6やSiC製
ケース2に過大な応力を発生させることなく、変位計ケ
ースの健全性を保つことができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は変位計感
測部をSiC製ケースに収容したため、ケースが高温液
中でも腐食することがなく、感測部を圧力および温度等
の周囲雰囲気から保護することができるとともに、感測
部に入る磁気信号の減衰を生じることがない。また、変
位計感測部以外のケース材質を、材料単価が安く加工が
容易な金属とすることにより、コスト低減を図ることが
できる。
【0030】更に、SiC製ケースと金属製ケースとの
接合を金属製の薄肉シール部材を介してロウ付けで行う
ことにより、変位計ケース全体の液密的を確保するとと
もに、SiC製ケースと金属製ケースとの間に生じる熱
膨張差を薄肉シール部材で吸収して、変位計ケースの健
全性を保つことができる。
【0031】また、SiC製ケースと薄肉シール部材と
の間、更には金属製ケースと薄肉シール部材との間に金
属製の薄肉応力緩和材を介装することにより、SiC製
ケースと薄肉シール部材のロウ付け接合面に生じる熱膨
張差、更には金属製ケースと薄肉シール部材のロウ付け
接合面に生じる熱膨張差を、これらの間に介装した薄肉
応力緩和材で吸収して、薄肉シール部材の剥がれを防止
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る渦電流式変位計の第1実施例を示
す断面図である。
【図2】本発明に係る渦電流式変位計の第2実施例を示
す断面図である。
【図3】本発明に係る渦電流式変位計の第3実施例を示
す断面図である。
【図4】図1乃至図3に示す渦電流式変位計のケーシン
グへの取付方法の一例を示す断面図である。
【図5】図1乃至図3に示す渦電流式変位計のケーシン
グへの取付方法の他の例を示す断面図である。
【図6】図1乃至図3に示す渦電流式変位計のケーシン
グへの取付方法の更に他の例を示す断面図である。
【図7】本発明に係る過電流変位計の第4実施例及びそ
の取付け例を示す断面図である。
【図8】本発明に係る過電流変位計の第5実施例及びそ
の取付け例を示す断面図である。
【図9】本発明に係る過電流変位計の第6実施例及びそ
の取付け例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 変位計感測部 2 SiC製ケース 3 導線 4 金属製ケース 5 薄肉シール部材 10 ケーシング 11 グランドパッキン 12 ハーメチックシール 14 ナット 30 薄肉応力緩和材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変位計感測部を収容して周囲雰囲気から
    隔絶するためのケースを備えた渦電流式変位計におい
    て、前記ケースを炭化ケイ素(SiC)製ケースとした
    ことを特徴とする渦電流式変位計。
  2. 【請求項2】 前記変位計感測部以外の部分を収容する
    ケースを金属製ケースとしたことを特徴とする請求項1
    記載の渦電流式変位計。
  3. 【請求項3】 前記SiC製ケースと金属製ケースとの
    接合を金属製の薄肉シール部材を介してロウ付けで行う
    ことを特徴とする請求項2記載の渦電流式変位計。
  4. 【請求項4】 前記SiC製ケースと薄肉シール部材と
    の間に金属製の薄肉応力緩和材を介装し、この薄肉応力
    緩和材に前記SiC製ケースと薄肉シール部材をそれぞ
    れロウ付けすることを特徴とする請求項3記載の渦電流
    式変位計。
  5. 【請求項5】 前記金属製ケースと薄肉シール部材との
    間に金属製の薄肉応力緩和材を介装し、この薄肉応力緩
    和材に前記金属製ケースと薄肉シール部材をそれぞれロ
    ウ付けすることを特徴とする請求項3または4記載の渦
    電流式変位計。
JP2771598A 1997-08-08 1998-01-26 渦電流式変位計 Withdrawn JPH11108604A (ja)

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JP2771598A JPH11108604A (ja) 1997-08-08 1998-01-26 渦電流式変位計

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JP9-227511 1997-08-08
JP22751197 1997-08-08
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012088200A (ja) * 2010-10-20 2012-05-10 Kobe Steel Ltd 変位計取付構造
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Effective date: 20040113