JPH1137858A - Pressure sensor - Google Patents
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- JPH1137858A JPH1137858A JP19464697A JP19464697A JPH1137858A JP H1137858 A JPH1137858 A JP H1137858A JP 19464697 A JP19464697 A JP 19464697A JP 19464697 A JP19464697 A JP 19464697A JP H1137858 A JPH1137858 A JP H1137858A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ジェット
エンジンの空燃比（燃料流量に対する供給空気流量の割
合）を決定する際の空気圧、液体の圧力の計測等、各種
圧力の精密計測に用いられ、円筒振動子に加えられる圧
力によりその固有振動数が変化することにより、空気、
液体等の圧力を検出する円筒振動式の圧力センサに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for precise measurement of various pressures, such as measurement of air pressure and liquid pressure when determining the air-fuel ratio (ratio of supply air flow rate to fuel flow rate) of a jet engine. , The natural frequency of the cylinder is changed by the pressure applied to the cylinder,
The present invention relates to a cylindrical vibration type pressure sensor that detects the pressure of a liquid or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２（ａ）は従来の圧力センサ１の構成
例を示す正断面図である。この図において、円筒振動子
２は、恒弾性合金からなり、上面２ａ1が閉じられた薄
肉の円筒部２ａと、この円筒部２ａの下部にこの円筒部
２ａと同軸で一体に形成された円筒状の基部２ｂとから
構成されている。円筒振動子２の円筒部２ａは、自身と
同軸でその径が基部２ｂの径と同一の円筒状のハウジン
グ３の内側に嵌合されている。円筒部２ａの上面２ａ1
がハウジング３の上部開口３ａを塞ぎ、基部２ｂの上面
２ｂ1がハウジング３の下部開口３ｂを塞ぐことによ
り、円筒振動子２とハウジング３との空隙４が真空室を
構成している。2. Description of the Related Art FIG. 2A is a front sectional view showing a configuration example of a conventional pressure sensor 1. As shown in FIG. In this figure, a cylindrical vibrator 2 is made of a constant elastic alloy and has a thin cylindrical portion 2a having an upper surface 2a1 closed, and a cylindrical shape formed integrally below the cylindrical portion 2a coaxially with the cylindrical portion 2a. And a base 2b. The cylindrical portion 2a of the cylindrical vibrator 2 is fitted inside a cylindrical housing 3 which is coaxial with itself and has the same diameter as that of the base 2b. Upper surface 2a1 of cylindrical portion 2a
Closes the upper opening 3a of the housing 3 and the upper surface 2b1 of the base 2b closes the lower opening 3b of the housing 3, so that the gap 4 between the cylindrical vibrator 2 and the housing 3 forms a vacuum chamber.
【０００３】また、円筒振動子２の基部２ｂの上面２ｂ
1近傍には、溝２ｃ1が形成されている。この溝２ｃ1に
は、２組の圧電素子７ａ1,７ａ2および圧電素子７ｂ1,
７ｂ2が取り付けられている。圧電素子７ａ1と圧電素子
７ａ2、および圧電素子７ｂ1と圧電素子７ｂ2とは、そ
れぞれ互いに対向する位置に取り付けられおり、また、
各組の取り付け位置は互いに直交している。なお、図２
（ａ）には、圧電素子７ａ1,７ａ2のみが図示されてい
る。The upper surface 2b of the base 2b of the cylindrical vibrator 2
A groove 2c1 is formed near 1. Two sets of piezoelectric elements 7a1, 7a2 and piezoelectric element 7b1,
7b2 is attached. The piezoelectric element 7a1 and the piezoelectric element 7a2, and the piezoelectric element 7b1 and the piezoelectric element 7b2 are mounted at positions facing each other.
The mounting positions of each set are orthogonal to each other. Note that FIG.
(A) shows only the piezoelectric elements 7a1 and 7a2.
【０００４】また、円筒振動子２の基部２ｂの内側に
は、断面略十字状の圧力ポート５の円筒部５ａが、基部
２ｂの下面から中央部に至るまで挿入されている。圧力
ポート５は、上記円筒部５ａと、この円筒部５ａの下部
にこの円筒部５ａと同軸で一体に形成された台部５ｂお
よび基部５ｃとから構成されている。圧力ポート５の内
側には、圧力ポート５が円筒振動子２の基部２ｂ内側に
嵌合された際に、円筒振動子２の内側に連通する連通孔
５ｄが形成されている。この連通孔５ｄは、基部５ｃの
下面５ｃ1から基部５ｃと台部５ｂとの接続部近傍まで
は大径の円柱 状、上記接続部近傍はテーパ状、上記接
続部近傍から円筒部５ａの上面５ａ1ま では小径の円柱
状である。A cylindrical portion 5a of the pressure port 5 having a substantially cross-shaped cross section is inserted from the lower surface of the base 2b to the center thereof inside the base 2b of the cylindrical vibrator 2. The pressure port 5 is composed of the cylindrical portion 5a, and a base 5b and a base 5c formed integrally below the cylindrical portion 5a coaxially with the cylindrical portion 5a. Inside the pressure port 5, a communication hole 5 d communicating with the inside of the cylindrical vibrator 2 when the pressure port 5 is fitted inside the base 2 b of the cylindrical vibrator 2 is formed. The communication hole 5d has a large-diameter columnar shape from the lower surface 5c1 of the base 5c to the vicinity of the connection between the base 5c and the base 5b, a tapered shape near the connection, and an upper surface 5a1 of the cylindrical portion 5a from the vicinity of the connection. Until then, it is cylindrical with a small diameter.
【０００５】さらに、圧力ポート５において、円筒部５
ａの上面５ａ1近傍の外周面には、溝５ａ2が形成されて
いる。この溝５ａ2には、Ｏリング６ａ1が取り付けられ
ている。この圧力センサ１には、圧力ポート５の基部５
ｃの下面５ｃ1側から（図中の矢印方向）検出すべき圧
力Ｐが加えられる。[0005] Further, in the pressure port 5, the cylindrical portion 5
A groove 5a2 is formed on the outer peripheral surface near the upper surface 5a1 of a. An O-ring 6a1 is attached to the groove 5a2. The pressure sensor 1 includes a base 5 of a pressure port 5.
Pressure P to be detected is applied from the lower surface 5c1 side of c (in the direction of the arrow in the figure).
【０００６】次に、上述した圧力センサ１を適用した圧
力計測装置の構成について図３を参照して説明する。図
３に示す圧力計測装置は、圧力トランスデューサ７と、
受信計８とから構成されている。この図に示す圧力トラ
ンスデューサ７においては、圧力センサ１の圧電素子７
ａ1および７ａ2が増幅器９の入力端に接続され、圧電素
子７ｂ1が増幅器９の出力端に接続されることにより共
振回路を構成し、圧力センサ１の円筒振動子２を自励振
させる。これにより、図２（ａ）に示す円筒部２ａは、
軸方向に図２（ｂ）に示す１次振動モードで、円周方向
に図示しない４次振動モードで振動する。ここで、図２
（ｂ）に示す１次振動モードは、腹部が円筒部２ａの中
央部に位置するとともに、各節が円筒部２ａの両端に各
々位置するモードである。Next, the configuration of a pressure measuring device to which the above-described pressure sensor 1 is applied will be described with reference to FIG. The pressure measuring device shown in FIG.
And a receiver 8. In the pressure transducer 7 shown in FIG.
a1 and 7a2 are connected to the input terminal of the amplifier 9 and the piezoelectric element 7b1 is connected to the output terminal of the amplifier 9 to form a resonance circuit, and the cylindrical vibrator 2 of the pressure sensor 1 is self-excited. Thereby, the cylindrical portion 2a shown in FIG.
It vibrates in the primary vibration mode shown in FIG. 2B in the axial direction and in the fourth vibration mode (not shown) in the circumferential direction. Here, FIG.
The primary vibration mode shown in (b) is a mode in which the abdomen is located at the center of the cylindrical portion 2a and the nodes are located at both ends of the cylindrical portion 2a.
【０００７】この円筒振動子２の固有振動数は、加えら
れた圧力Ｐに比例して変化するので、その固有振動数に
応じた固有振動数信号Ｓfが圧電素子７ｂ2から取り出さ
れて受信計８に供給される。また、圧力トランスデュー
サ７のベース部分には、温度補償用の温度センサ１０が
組み込まれており、検出した温度に対応した温度信号Ｓ
tを受信計８に供給する。Since the natural frequency of the cylindrical vibrator 2 changes in proportion to the applied pressure P, a natural frequency signal Sf corresponding to the natural frequency is taken out of the piezoelectric element 7b2 and received by the receiver 8 Supplied to Further, a temperature sensor 10 for temperature compensation is built in a base portion of the pressure transducer 7, and a temperature signal S corresponding to the detected temperature is provided.
t is supplied to the receiver 8.
【０００８】次に、受信計８において、カウンタ１１
は、圧力トランスデューサ７から供給された固有振動数
信号Ｓfをカウントしてそのカウント値をＣＰＵ（中央
処理装置）１２に供給する。一方、アナログ／デジタル
（Ａ／Ｄ）コンバータ１３は、圧力トランスデューサ７
から供給された温度信号Ｓtをデジタルの温度データに
変換した後、ＣＰＵ１２に供給する。Next, in the receiver 8, the counter 11
Counts the natural frequency signal Sf supplied from the pressure transducer 7 and supplies the counted value to a CPU (central processing unit) 12. On the other hand, the analog / digital (A / D) converter 13
Is converted into digital temperature data and supplied to the CPU 12.
【０００９】これにより、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ（リー
ドオンリメモリ）１４に記憶された制御プログラムを実
行して、上記カウント値および温度データに基づいて、
図２（ａ）に示す、圧力ポート５の基部５ｃの下面５ｃ
1側から加えられた圧力Ｐを算出し、 表示器１５に表示
する。As a result, the CPU 12 executes the control program stored in the ROM (Read Only Memory) 14 and, based on the count value and the temperature data,
The lower surface 5c of the base 5c of the pressure port 5 shown in FIG.
The pressure P applied from one side is calculated and displayed on the display 15.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した円
筒振動式の圧力センサ１においては、気体の圧力を高精
度で計測することができるが、高精度で液体の圧力を検
出することができないという欠点があった。これは、図
２（ａ）に示す振動中の円筒部２ａの内部に液体が流入
すると、円筒部２ａの振動が抑制され、ひいては振動が
停止してしまうため、液体の圧力を高精度で検出するこ
とができないからである。本発明は、このような背景の
下になされたもので、気体に加えて液体の圧力をも高精
度で検出することができる圧力センサを提供することを
目的とする。By the way, in the above-mentioned cylindrical vibration type pressure sensor 1, although the pressure of gas can be measured with high accuracy, the pressure of liquid cannot be detected with high accuracy. There were drawbacks. This is because, when the liquid flows into the vibrating cylindrical portion 2a shown in FIG. 2A, the vibration of the cylindrical portion 2a is suppressed, and the vibration stops, so that the pressure of the liquid is detected with high accuracy. Because they cannot do it. The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a pressure sensor capable of detecting a pressure of a liquid in addition to a gas with high accuracy.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、下面が開口した薄肉の円筒部を有する円筒振動子を
有し、被測定圧力の変化に応じて前記円筒振動子の固有
振動数が変化する圧力センサにおいて、前記円筒振動子
と同軸の円筒状であり、その外側に前記円筒振動子の前
記円筒部が嵌合されて前記円筒部との空隙が真空室を構
成し、その外周面に形成された環状の隆起部が前記円筒
振動子の前記円筒部に当接してなる受圧円筒部材と、前
記円筒振動子と同軸の円筒状であり、その内側に前記円
筒振動子の前記円筒部が嵌合されて前記円筒振動子との
空隙が真空室を構成するハウジングと、前記受圧円筒部
材の内側にその円筒部が挿入されるとともに、その内側
に、前記受圧円筒部材の内側をその下面開口部を介して
外部と連通させる連通孔が形成された圧力ポートとを具
備することを特徴とする。また、請求項２に記載の発明
は、請求項１に記載の圧力センサにおいて、前記受圧円
筒部材の前記隆起部は、外周面の中央部に形成されてい
ることを特徴とする。また、請求項３に記載の発明は、
請求項１または２に記載の圧力センサにおいて、前記円
筒振動子を励振する励振手段を具備することを特徴とす
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a cylindrical vibrator having a thin-walled cylindrical portion having an open lower surface, and the natural vibration of the cylindrical vibrator according to a change in a pressure to be measured. In the pressure sensor, the number of which changes, the cylindrical shape is coaxial with the cylindrical vibrator, and the cylindrical portion of the cylindrical vibrator is fitted to the outside thereof, and a gap with the cylindrical portion forms a vacuum chamber. An annular raised portion formed on the outer peripheral surface is a pressure-receiving cylindrical member formed in contact with the cylindrical portion of the cylindrical vibrator, and has a cylindrical shape coaxial with the cylindrical vibrator. A housing in which a cylindrical portion is fitted and a gap with the cylindrical vibrator constitutes a vacuum chamber, and the cylindrical portion is inserted inside the pressure receiving cylindrical member, and inside the pressure receiving cylindrical member, A connection that communicates with the outside through the opening on the lower surface Characterized by comprising a pressure port holes. According to a second aspect of the present invention, in the pressure sensor according to the first aspect, the raised portion of the pressure receiving cylindrical member is formed at a central portion of an outer peripheral surface. The invention described in claim 3 is:
3. The pressure sensor according to claim 1, further comprising: an exciting unit that excites the cylindrical vibrator.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。図１（ａ）は本発明の一実
施形態における圧力センサ２０の構成を示す正断面図で
あり、この図において、図２（ａ）の各部に対応する部
分には、同一の符号を付け、その説明を省略する。図１
（ａ）においては、図２（ａ）に示す円筒振動子２、圧
力ポート５に代えて、円筒振動子２１、受圧円筒部材２
２および圧力ポート２３が設けられている。また、一実
施形態による圧力センサ２０を適用した圧力計測装置の
構成は、図３に示すものと同一であるためその説明を省
略する。この場合、図３に示す従来の圧力センサ１に代
えて、一実施形態による圧力センサ２０が用いられる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a front cross-sectional view showing a configuration of a pressure sensor 20 according to an embodiment of the present invention. In this figure, parts corresponding to the respective parts in FIG. The description is omitted. FIG.
2A, a cylindrical vibrator 21 and a pressure receiving cylindrical member 2 are used instead of the cylindrical vibrator 2 and the pressure port 5 shown in FIG.
2 and a pressure port 23 are provided. The configuration of the pressure measuring device to which the pressure sensor 20 according to the embodiment is applied is the same as that shown in FIG. In this case, a pressure sensor 20 according to one embodiment is used instead of the conventional pressure sensor 1 shown in FIG.
【００１３】図１（ａ）において、円筒振動子２１は、
恒弾性合金からなり、上面２１ｃが開放された薄肉の円
筒部２１ａと、この円筒部２１ａの下部にこの円筒部２
１ａと同軸で一体に形成された円筒状の基部２１ｂとか
ら構成されている。円筒振動子２１の円筒部２１ａは、
自身と同軸でその径が基部２１ｂの径と同一の円筒状の
ハウジング３の内側に嵌合されている。従って、円筒振
動子２１とハウジング３との空隙４が真空室を構成して
いる。In FIG. 1A, a cylindrical vibrator 21 is
A thin cylindrical portion 21a made of a constant elastic alloy and having an open upper surface 21c, and a lower cylindrical portion 2a below the cylindrical portion 21a.
1a and a cylindrical base 21b formed coaxially and integrally. The cylindrical portion 21a of the cylindrical vibrator 21
It is fitted inside the cylindrical housing 3 which is coaxial with itself and whose diameter is the same as the diameter of the base 21b. Therefore, the gap 4 between the cylindrical vibrator 21 and the housing 3 forms a vacuum chamber.
【００１４】また、円筒振動子２１の基部２１ｂの上面
２１ｂ1近傍には、溝２１ｃ1が形成されている。この溝
２１ｃ1には、２組の圧電素子７ａ1,７ａ2および圧電素
子７ｂ1,７ｂ2が取り付けられている。圧電素子７ａ1と
圧電素子７ａ2、および圧電素子７ｂ1と圧電素子７ｂ2
とは、それぞれ互いに対向する位置に取り付けられてい
る。なお、図１（ａ）には、圧電素子７ａ1,７ａ2のみ
が図示されている。A groove 21c1 is formed near the upper surface 21b1 of the base 21b of the cylindrical vibrator 21. Two sets of piezoelectric elements 7a1 and 7a2 and piezoelectric elements 7b1 and 7b2 are mounted in the groove 21c1. Piezoelectric element 7a1 and piezoelectric element 7a2, and piezoelectric element 7b1 and piezoelectric element 7b2
Are attached at positions facing each other. FIG. 1A shows only the piezoelectric elements 7a1 and 7a2.
【００１５】受圧円筒部材２２は、恒弾性合金からな
り、上面２２ａが閉じられた薄肉の円筒部２２ｂと、こ
の円筒部２２ｂの下部にこの円筒部２２ｂと同軸で一体
に形成された円筒状の基部２２ｃとから構成されてい
る。この受圧円筒部材２２の内面には、圧力計測対象た
る液体（または気体）が流入される。受圧円筒部材２２
の円筒部２２ｂは、自身と同軸の円筒部２１ａの内側に
嵌合されている。円筒部２２ｂの上面２２ａが円筒部２
１ａの上部開口２１ｄを塞ぎ、基部２１ｂの上面２１ｂ
2が円筒振動子２１の下部開口２１ｅを塞ぐことによ
り、円筒部２１ａと円筒部２２ｂとの空隙２５が真空室
を構成している。The pressure receiving cylindrical member 22 is made of a constant elastic alloy and has a thin cylindrical portion 22b having a closed upper surface 22a, and a cylindrical portion formed below and below the cylindrical portion 22b coaxially and integrally with the cylindrical portion 22b. And a base 22c. A liquid (or gas) to be subjected to pressure measurement flows into the inner surface of the pressure receiving cylindrical member 22. Pressure receiving cylindrical member 22
Is fitted inside the cylindrical portion 21a coaxial with itself. The upper surface 22a of the cylindrical portion 22b is the cylindrical portion 2
1a, the upper opening 21d is closed, and the upper surface 21b of the base 21b is closed.
2 closes the lower opening 21e of the cylindrical vibrator 21, so that the gap 25 between the cylindrical portion 21a and the cylindrical portion 22b forms a vacuum chamber.
【００１６】また、円筒部２２ｂの外周面中央には、円
周方向に環状の隆起部２２ｄが形成されており、この隆
起部２２ｄは、空隙２５を軸方向に２分割しているとと
もに、円筒部２１ａの内周面に接している。すなわち、
液体の圧力Ｐの変化に伴う円筒部２１ａのひずみは、隆
起部２２ｄを介して円筒部２１ａに伝達される。An annular raised portion 22d is formed in the center of the outer peripheral surface of the cylindrical portion 22b in the circumferential direction. The raised portion 22d divides the gap 25 into two parts in the axial direction and has a cylindrical shape. It is in contact with the inner peripheral surface of the portion 21a. That is,
The distortion of the cylindrical portion 21a due to the change in the pressure P of the liquid is transmitted to the cylindrical portion 21a via the raised portion 22d.
【００１７】また、受圧円筒部材２２の基部２２ｃの内
側には、断面略十字状の圧力ポート２３の円筒部２３ａ
が、基部２２ｃの下面から略上部に至るまで挿入されて
いる。圧力ポート２３は、上記円筒部２３ａと、この円
筒部２３ａの下部に円筒部２３ａと同軸で一体に形成さ
れた台部２３ｂおよび基部２３ｃとから構成されてい
る。圧力ポート２３の内側には、圧力ポート２３が受圧
円筒部材２２の基部２２ｃ内側に嵌合された際に、受圧
円筒部材２２の内側に連通する連通孔２３ｄが形成され
ている。この連通孔２３ｄは、基部２３ｃの下面２３ｅ
1から基部２３ｃと台部２３ｂとの接続部近傍までは大
径の円柱状、上記接続部近傍はテーパ状、上記接続部近
傍から円筒部２３ａの上面２３ｅ2までは小径の円柱状
である。A cylindrical portion 23a of a pressure port 23 having a substantially cross-sectional shape is provided inside a base portion 22c of the pressure receiving cylindrical member 22.
Are inserted from the lower surface of the base portion 22c to the substantially upper portion. The pressure port 23 is composed of the cylindrical portion 23a, and a base 23b and a base 23c integrally formed coaxially with the cylindrical portion 23a below the cylindrical portion 23a. Inside the pressure port 23, a communication hole 23d is formed which communicates with the inside of the pressure receiving cylindrical member 22 when the pressure port 23 is fitted inside the base 22c of the pressure receiving cylindrical member 22. This communication hole 23d is provided on the lower surface 23e of the base 23c.
From 1 to the vicinity of the connection portion between the base portion 23c and the base portion 23b, a large-diameter columnar shape, a tapered shape near the connection portion, and a small-diameter cylindrical shape from the vicinity of the connection portion to the upper surface 23e2 of the cylindrical portion 23a.
【００１８】さらに、圧力ポート５において、台部２３
ｂの周縁部近傍の上面には、環状の溝２３ｆが形成され
ている。この溝２３ｆには、Ｏリング２４が取り付けら
れている。この圧力センサ２０には、圧力ポート２３の
基部２３ｃの下面２３ｅ1側から（図中の矢印方向）検
出すべき液体（または気体）の圧力Ｐが加えられる。Further, at the pressure port 5, the base 23
An annular groove 23f is formed on the upper surface near the periphery of b. An O-ring 24 is attached to the groove 23f. The pressure P of the liquid (or gas) to be detected is applied to the pressure sensor 20 from the lower surface 23e1 side of the base 23c of the pressure port 23 (in the direction of the arrow in the figure).
【００１９】上記構成において、図３に示す圧力センサ
２０の圧電素子７ａ1および７ａ2が増幅器９の入力端に
接続され、圧電素子７ｂ1が増幅器９の出力端に接続さ
れることにより共振回路を構成し、圧力センサ２０の円
筒振動子２１を自励振させる。 これにより、図１
（ａ）に示す円筒部２１ａは、軸方向に図１（ｂ）に示
す２次振動モードで、円周方向に図示しない４次振動モ
ードで振動する。ここで、図１（ｂ）に示す２次振動モ
ードは、腹部が、隆起部２２ｄと円筒部２１ａの上端と
の中央部、隆起部２２ｄと円筒部２１ａの下端との中央
部に各々位置するとともに、各節が円筒部２ａの両端お
よび隆起部２２ｄに各々位置するモードである。In the above configuration, a resonance circuit is formed by connecting the piezoelectric elements 7a1 and 7a2 of the pressure sensor 20 shown in FIG. 3 to the input terminal of the amplifier 9, and connecting the piezoelectric element 7b1 to the output terminal of the amplifier 9. Then, the cylindrical vibrator 21 of the pressure sensor 20 is self-excited. As a result, FIG.
The cylindrical portion 21a shown in (a) vibrates in the secondary vibration mode shown in FIG. 1B in the axial direction and in the quaternary vibration mode (not shown) in the circumferential direction. Here, in the secondary vibration mode shown in FIG. 1B, the abdomen is located at the center between the raised portion 22d and the upper end of the cylindrical portion 21a, and at the center between the raised portion 22d and the lower end of the cylindrical portion 21a. At the same time, the mode is such that each node is located at both ends of the cylindrical portion 2a and the protruding portion 22d.
【００２０】この状態において、圧力ポート２３の連通
孔２３ｄから受圧円筒部材２２の内部へ検出すべき液体
が流入すると、円筒部２１ａは、液体の圧力Ｐによりひ
ずむ。これにより、このひずみが隆起部２２ｄを介して
振動中の円筒部２１ａに伝達され、円筒振動子２１の固
有振動数が、加えられた圧力Ｐに比例して変化する。以
下、前述した動作を経て、図３に示すＣＰＵ１２は、Ｒ
ＯＭ（リードオンリメモリ）１４に記憶された制御プロ
グラムを実行して、上記カウント値および温度データに
基づいて、図１（ａ）に示す、圧力ポート２３の基部２
３ｃの下面２３ｅ1側から加えられた圧力Ｐを算出し、
表示器１５に表示する。なお、上述した一実施形態によ
る圧力センサ２０においては、液体の圧力Ｐはもとよ
り、気体の圧力Ｐをも高精度で検出可能である。In this state, when the liquid to be detected flows into the pressure receiving cylindrical member 22 from the communication hole 23d of the pressure port 23, the cylindrical portion 21a is distorted by the pressure P of the liquid. As a result, this strain is transmitted to the vibrating cylindrical portion 21a via the raised portion 22d, and the natural frequency of the cylindrical vibrator 21 changes in proportion to the applied pressure P. Hereinafter, the CPU 12 shown in FIG.
The control program stored in the OM (read only memory) 14 is executed, and based on the count value and the temperature data, the base 2 of the pressure port 23 shown in FIG.
The pressure P applied from the lower surface 23e1 side of 3c is calculated,
It is displayed on the display 15. Note that the pressure sensor 20 according to the above-described embodiment can detect not only the pressure P of the liquid but also the pressure P of the gas with high accuracy.
【００２１】以上説明したように、上述した一実施形態
による圧力センサによれば、円筒部２１ａ内部に直接、
液体が流入しないため、振動中の円筒部２１ａの振動が
抑制されることがない。従って、上述した一実施形態に
よる圧力センサによれば、被検出対象が液体であって
も、高精度で圧力を検出することができる。As described above, according to the pressure sensor according to the above-described embodiment, the pressure sensor is directly inserted into the cylindrical portion 21a.
Since the liquid does not flow, the vibration of the cylindrical portion 21a during the vibration is not suppressed. Therefore, according to the pressure sensor according to the above-described embodiment, even if the detection target is a liquid, the pressure can be detected with high accuracy.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
圧力ポートを経由して受圧円筒部材に液体が流入する
と、受圧円筒部材にひずみが生じ、このひずみが隆起部
を介して円筒振動子に伝達され、円筒振動子の固有振動
数が変化する。すなわち、本発明によれば、振動中の円
筒振動子内部に直接、液体が流入しないので、液体の圧
力を高精度で検出することができるという効果が得られ
る。As described above, according to the present invention,
When the liquid flows into the pressure receiving cylindrical member via the pressure port, a distortion is generated in the pressure receiving cylindrical member, and the distortion is transmitted to the cylindrical vibrator through the raised portion, and the natural frequency of the cylindrical vibrator changes. That is, according to the present invention, since the liquid does not flow directly into the vibrating cylindrical vibrator, an effect that the pressure of the liquid can be detected with high accuracy can be obtained.
【図１】 本発明の一実施形態による圧力センサ２０の
構成を示す正断面図である。FIG. 1 is a front sectional view showing a configuration of a pressure sensor 20 according to an embodiment of the present invention.
【図２】 従来の圧力センサ１の構成例を示す正断面図
である。FIG. 2 is a front sectional view showing a configuration example of a conventional pressure sensor 1.
【図３】 従来の圧力センサ１を適用した圧力検出装置
の構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a pressure detection device to which a conventional pressure sensor 1 is applied.
３ ハウジング ７ａ1、７ａ2、７ｂ1、７ｂ2 圧電素子 ２０ 圧力センサ ２１ 円筒振動子 ２２ 受圧円筒部材 ２２ｄ 隆起部 ２３ 圧力ポート 3 Housing 7a1, 7a2, 7b1, 7b2 Piezoelectric element 20 Pressure sensor 21 Cylindrical vibrator 22 Pressure receiving cylindrical member 22d Raised portion 23 Pressure port
Claims (3)
筒振動子を有し、被測定圧力の変化に応じて前記円筒振
動子の固有振動数が変化する圧力センサにおいて、 前記円筒振動子と同軸の円筒状であり、その外側に前記
円筒振動子の前記円筒部が嵌合されて前記円筒部との空
隙が真空室を構成し、その外周面に形成された環状の隆
起部が前記円筒振動子の前記円筒部に当接してなる受圧
円筒部材と、 前記円筒振動子と同軸の円筒状であり、その内側に前記
円筒振動子の前記円筒部が嵌合されて前記円筒振動子と
の空隙が真空室を構成するハウジングと、 前記受圧円筒部材の内側にその円筒部が挿入されるとと
もに、その内側に、前記受圧円筒部材の内側をその下面
開口部を介して外部と連通させる連通孔が形成された圧
力ポートと、 を具備することを特徴とする圧力センサ。1. A pressure sensor having a cylindrical vibrator having a thin-walled cylindrical portion having an open lower surface, wherein a natural frequency of the cylindrical vibrator changes according to a change in a pressure to be measured. The cylindrical portion of the cylindrical vibrator is fitted on the outside of the cylindrical vibrator, and a gap between the cylindrical portion and the cylindrical portion forms a vacuum chamber. A pressure-receiving cylindrical member abutting on the cylindrical portion of the vibrator; and a cylindrical member coaxial with the cylindrical vibrator, and the cylindrical portion of the cylindrical vibrator is fitted inside the cylindrical member. A housing having an air gap defining a vacuum chamber, and a communication hole through which the cylindrical portion is inserted inside the pressure receiving cylindrical member and which communicates the inside of the pressure receiving cylindrical member with the outside through an opening on the lower surface thereof. And a pressure port formed with The pressure sensor according to claim Rukoto.
面の中央部に形成されていることを特徴とする請求項１
に記載の圧力センサ。2. The raised portion of the pressure receiving cylindrical member is formed at a central portion of an outer peripheral surface.
Pressure sensor.
備することを特徴とする請求項１または２に記載の圧力
センサ。3. The pressure sensor according to claim 1, further comprising: an exciting unit that excites the cylindrical vibrator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19464697A JPH1137858A (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19464697A JPH1137858A (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Pressure sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1137858A true JPH1137858A (en) | 1999-02-12 |
Family
ID=16327980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19464697A Withdrawn JPH1137858A (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Pressure sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1137858A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535250A (en) * | 2014-12-16 | 2015-04-22 | 西安交通大学 | High-temperature resistant ultrahigh pressure sensor of self-reinforced cylindrical double-liquid-cavity structure |
-
1997
- 1997-07-18 JP JP19464697A patent/JPH1137858A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535250A (en) * | 2014-12-16 | 2015-04-22 | 西安交通大学 | High-temperature resistant ultrahigh pressure sensor of self-reinforced cylindrical double-liquid-cavity structure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041005 |