JPH11344403A - Differential pressure gauge - Google Patents
Differential pressure gaugeInfo
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- JPH11344403A JPH11344403A JP15267298A JP15267298A JPH11344403A JP H11344403 A JPH11344403 A JP H11344403A JP 15267298 A JP15267298 A JP 15267298A JP 15267298 A JP15267298 A JP 15267298A JP H11344403 A JPH11344403 A JP H11344403A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は差圧計に関するもの
であり、詳しくは、受圧センサ部に許容以上の過大差圧
が加わらないようにした過大圧保護機構の改良に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential pressure gauge, and more particularly to an improvement of an excessive pressure protection mechanism for preventing an excessively large differential pressure from being applied to a pressure receiving sensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】差圧計において、受圧センサ部自体では
過大差圧に対して保護出来ない場合(半導体センサ等)
には、図2に示すようにカプセル自身の構造の中に、過
大圧に対する保護機構を設けている。図2の構造はセン
ターダイアフラム方式と呼ばれるもので、中央のセンタ
ーダイアフラム1で区切られた2つの空間A,Bと、測
定圧力を受けるシールダイアフラム2,3とこれらシー
ルダイアフラム2,3と対向するカプセルボディ4のバ
ックアップ面BPH,BPLに挟まれた狭い空間H、L
との合計4空間から構成される。なお、これら各空間内
部にはオイルが充填されている。2. Description of the Related Art In a differential pressure gauge, when the pressure receiving sensor itself cannot protect against excessive differential pressure (semiconductor sensor, etc.).
As shown in FIG. 2, a protection mechanism against excessive pressure is provided in the structure of the capsule itself. The structure shown in FIG. 2 is called a center diaphragm system, in which two spaces A and B divided by a center diaphragm 1 at the center, sealing diaphragms 2 and 3 receiving a measurement pressure, and a capsule facing the sealing diaphragms 2 and 3 are shown. Narrow spaces H, L sandwiched between backup surfaces BPH, BPL of body 4
And four spaces in total. The interior of each of these spaces is filled with oil.
【0003】たとえばH側からのみ過大な圧力がかかっ
た場合、シールダイアフラム2は対向するカプセルボデ
ィ4のバックアップ面BPHにぶつかるまで移動する。
このシールダイアフラム2の移動に伴って所定量の容積
がセンタダイアフラム1のH側の空間Aに移動する。こ
のとき、センターダイアフラム1は右側に膨らみ、セン
タダイアフラム1の右側空間BのオイルはL側のシール
ダイアフラム3とバックアップ面BPLのすきまLに移
動してシールダイアフラム3を膨らます。そして、この
ように片側過大圧が加わった場合、受圧部センサ5には
センターダイアフラム1のバネ定数に従ったある一定値
以上の差圧が加わらないようにしている。For example, when an excessive pressure is applied only from the H side, the seal diaphragm 2 moves until the seal diaphragm 2 hits the backup surface BPH of the opposing capsule body 4.
A predetermined amount of volume moves to the space A on the H side of the center diaphragm 1 as the seal diaphragm 2 moves. At this time, the center diaphragm 1 expands to the right side, and the oil in the right space B of the center diaphragm 1 moves to the gap L between the seal diaphragm 3 on the L side and the backup surface BPL to expand the seal diaphragm 3. When the one-side excessive pressure is applied in this manner, a pressure difference equal to or greater than a certain value according to the spring constant of the center diaphragm 1 is prevented from being applied to the pressure receiving sensor 5.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このようなセンターダ
イアフラム方式は、差圧計におけるもっとも代表的な過
大圧保護機構であり、実績がある。しかし、H側、L側
それぞれにシールダイアフラム2,3のバックアップ空
間H,Lとセンターダイアフラム1の移動空間A,Bが
別々に必要であり、構造が複雑になる。本発明はこのよ
うな点に鑑みてなされたものであり、その目的は、受圧
センサ部に対するカプセルボディの空間内部における過
大圧保護機構の構造を簡潔にすることにある。Such a center diaphragm system is the most typical overpressure protection mechanism in a differential pressure gauge, and has a proven track record. However, the backup spaces H and L for the seal diaphragms 2 and 3 and the moving spaces A and B for the center diaphragm 1 are required separately on the H and L sides, respectively, which complicates the structure. The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to simplify the structure of an overpressure protection mechanism inside a space of a capsule body with respect to a pressure receiving sensor unit.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項1の発明では、両側に圧力導
入穴が形成されたカプセルボディの空間内部にセンター
ダイアフラムとこのセンターダイアフラムを挟むように
シールダイアフラムを取り付け、これら3枚のダイアフ
ラムに挟まれた2空間から受圧センサ部に圧力を導入す
るように構成したことを特徴とする。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a center diaphragm and a center diaphragm are provided inside a space of a capsule body having pressure introduction holes formed on both sides. The seal diaphragm is attached so as to sandwich the pressure sensor, and pressure is introduced to the pressure receiving sensor section from two spaces sandwiched between these three diaphragms.
【0006】このような構造によれば、簡潔なカプセル
ボディの空間内部構成で、片側のみの過大圧を静圧とし
て受圧センサ部に伝えることが出来る。本発明の請求項
2の発明では、圧力導入穴に多孔質部材を充填して応力
集中を緩和することを特徴とする。さらに、本発明の請
求項3の発明では、ボディの一部を多孔質にして応力集
中を緩和することを特徴とする。[0006] According to such a structure, an overpressure on only one side can be transmitted as a static pressure to the pressure receiving sensor section with a simple internal configuration of the space of the capsule body. The invention of claim 2 of the present invention is characterized in that the pressure introducing hole is filled with a porous member to reduce stress concentration. Furthermore, the invention of claim 3 of the present invention is characterized in that a part of the body is made porous to reduce stress concentration.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図1は本発明の実施の形態の一例を示す構成
図であり、図2と共通する部分には同一の符号を付けて
いる。図において、両側に圧力導入穴hH,hLが形成
されたカプセルボディ4の空間内部には、センターダイ
アフラム1とこのセンターダイアフラム1を挟むように
シールダイアフラム2,3を取り付けている。これら3
枚のダイアフラム1,2,3に挟まれた2空間C,Dか
ら、受圧センサ部5に圧力を導入する。シールダイアフ
ラム2,3と対向するカプセルボディ4のバックアップ
面BPH,BPLとの間には、センターダイアフラム1
の剛性と受圧部センサ5の耐圧力に応じたギャップを形
成する。この部分の算出は、センターダイアフラム1の
設計指針に準じて行う。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an embodiment of the present invention, and portions common to FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. In the figure, a center diaphragm 1 and seal diaphragms 2 and 3 are attached so as to sandwich the center diaphragm 1 in a space inside a capsule body 4 having pressure introduction holes hH and hL formed on both sides. These three
Pressure is introduced into the pressure receiving sensor unit 5 from two spaces C and D sandwiched between the diaphragms 1, 2 and 3. A center diaphragm 1 is provided between the seal diaphragms 2 and 3 and the opposing backup surfaces BPH and BPL of the capsule body 4.
A gap is formed in accordance with the rigidity of the pressure sensor and the pressure resistance of the pressure receiving section sensor 5. The calculation of this portion is performed according to the design guideline of the center diaphragm 1.
【0008】このような構成の動作を説明する。測定対
象となるプロセス圧力はボディ4の両側に形成された圧
力導入穴hH,hLを通じて、H側、L側の各シールダ
イアフラム2,3面にかかる。仮にH側より圧力がかか
った場合を想定すると、シールダイアフラム2の剛性が
センターダイアフラム1の剛性に比べ無視できる程度に
小さい場合は、センターダイアフラム1の剛性に応じて
右側にたわむ。過大な圧力がH側よりかかった場合に
は、L側のシールダイアフラム3がカプセルボディ4の
バックアップ面BPLに接触し、3枚のダイアフラムの
変位は止まり(オイルの圧縮による変形は無視)、セン
ターダイアフラム1の剛性による差圧(受圧部センサ5
の過大圧以下に設定)を保ったまま、受圧部センサ5の
静圧として働くことになる。The operation of such a configuration will be described. The process pressure to be measured is applied to the H-side and L-side seal diaphragms 2 and 3 through pressure introduction holes hH and hL formed on both sides of the body 4. Assuming that a pressure is applied from the H side, if the rigidity of the seal diaphragm 2 is negligibly small compared to the rigidity of the center diaphragm 1, it bends to the right according to the rigidity of the center diaphragm 1. When an excessive pressure is applied from the H side, the L side seal diaphragm 3 comes into contact with the backup surface BPL of the capsule body 4, and the displacement of the three diaphragms stops (ignoring the deformation due to the compression of the oil) and the center. Differential pressure due to the rigidity of diaphragm 1 (pressure receiving sensor 5
Of the pressure receiving section sensor 5 while maintaining the pressure of the pressure receiving section 5 below the excessive pressure.
【0009】従来のセンターダイアフラム方式ではシー
ルダイアフラム1がバックアップ面BPH,BPLに接
触することによりプロセスの圧力を遮断して受圧部セン
サ5に圧力を伝えない方式であるが、本発明では接触以
降は受圧部センサ5を破壊しないように設計された差圧
分を保った状態で静圧に置き換えて測定することにな
り、この部分の動作が従来のセンターダイアフラム方式
と本発明との大きな違いである。なお、シールダイアフ
ラムの剛性を下げるべく薄くした場合、圧力導入穴h
H,hL付近においてバックアップ時に応力集中するこ
とが懸念される。これに対しては、圧力導入穴hH,h
Lに多孔質の材料を充填することや、ボディ4の一部を
多孔質にするにより対処できる。In the conventional center diaphragm system, the seal diaphragm 1 contacts the backup surfaces BPH, BPL to shut off the process pressure and not transmit the pressure to the pressure receiving sensor 5, but in the present invention, after the contact, The measurement is performed by replacing the pressure with the static pressure while maintaining the differential pressure designed so as not to destroy the pressure receiving portion sensor 5, and the operation of this portion is a great difference between the conventional center diaphragm system and the present invention. . When the seal diaphragm is made thin to reduce the rigidity, the pressure introduction hole h
In the vicinity of H and hL, there is a concern that stress may be concentrated during backup. On the other hand, the pressure introduction holes hH, h
This problem can be solved by filling L with a porous material or making a part of the body 4 porous.
【0010】[0010]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受圧センサ部に対するカプセルボディの空間内部におけ
る過大圧保護機構の構造を簡潔小型化できる。これによ
り、オイルを封入すべき空間を原理的に従来構成の2分
の1以下にでき、封液減少による温度特性の向上も図れ
る。また、全体を小型化できることから、過大圧保護内
蔵差圧センサユニットの製作も可能になる。さらに、従
来構成の片側過大圧の異常状態については異常の有無の
判定のみであったが、本発明によれば片側過大圧レベル
を静圧としてモニタリングできることから、異常時の連
続監視が可能となる。As described above, according to the present invention,
The structure of the overpressure protection mechanism inside the space of the capsule body with respect to the pressure receiving sensor can be simply and miniaturized. As a result, the space in which the oil is to be filled can be reduced in principle to half or less of the conventional configuration, and the temperature characteristics can be improved by reducing the sealing liquid. Further, since the whole can be miniaturized, it becomes possible to manufacture a differential pressure sensor unit with built-in overpressure protection. Furthermore, the abnormal state of the one-side overpressure in the conventional configuration is only the determination of the presence or absence of an abnormality. However, according to the present invention, since the one-side overpressure level can be monitored as a static pressure, continuous monitoring at the time of an abnormality becomes possible. .
【図1】本発明に係る差圧計の実施の一形態例図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing an example of an embodiment of a differential pressure gauge according to the present invention.
【図2】従来の差圧計の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional differential pressure gauge.
1 センターダイアフラム 2 H側シールダイアフラム 3 L側シールダイアフラム 4 カプセルボディ 5 受圧部センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Center diaphragm 2 H side seal diaphragm 3 L side seal diaphragm 4 Capsule body 5 Pressure sensor
Claims (3)
ディの空間内部にセンターダイアフラムとこのセンター
ダイアフラムを挟むようにシールダイアフラムを取り付
け、 これら3枚のダイアフラムに挟まれた2空間から受圧セ
ンサ部に圧力を導入するように構成したことを特徴とす
る差圧計。1. A center diaphragm and a seal diaphragm are mounted so as to sandwich the center diaphragm in a space of a capsule body having pressure introduction holes formed on both sides, and a pressure receiving sensor section is formed from two spaces sandwiched by these three diaphragms. A differential pressure gauge characterized in that pressure is introduced into the pressure gauge.
中を緩和することを特徴とする請求項1記載の差圧計。2. The differential pressure gauge according to claim 1, wherein the pressure introducing hole is filled with a porous member to reduce stress concentration.
和することを特徴とする請求項1記載の差圧計。3. The differential pressure gauge according to claim 1, wherein a part of the body is made porous to reduce stress concentration.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15267298A JPH11344403A (en) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Differential pressure gauge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15267298A JPH11344403A (en) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Differential pressure gauge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11344403A true JPH11344403A (en) | 1999-12-14 |
Family
ID=15545591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15267298A Pending JPH11344403A (en) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Differential pressure gauge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11344403A (en) |
-
1998
- 1998-06-02 JP JP15267298A patent/JPH11344403A/en active Pending
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