JPS58118935A - デジタル式圧力トランスジユ−サ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 り、％に、デジタル出力【発生する力感知共振器を用い
た圧力トランスジューサに係る。

デジタル情報及び制御システムが広く利用されるように
々うてきていると共に、より正確な圧力測定が要望され
ているために、次のような設計及び性能要件を満たすこ
とのできる新規なデジタル圧力トランスジューサの開発
が急がれている。（１）出力がデジタル形式であること
、（２）分解能及び精度が高いこと、６）信頼性が高く
設計が簡単なこと、（４）環境７アクタに対して不感な
こと、（５）サイズ、重量及び消費電力が少ないこと。

デジタル出力を発生できる現存のトランスジューサは次
のように分類することができる。（１）本来的にデジタ
ルのもの（即ち、圧力又は圧力で誘起される力によって
デジタルパターンを形成するかもしくはデジタルパター
ン１変えて直接的にデジタル形式の出力上発生するよう
々装置）、又は■変換によってデジタルとなるもの（即
ち、出力がデジタル信号変換され得るような装置）。こ
の後者の分類の装置では、一般的に、ポテンショメータ
、会計、容量、誘導、磁気抵抗、又は光学といった検出
もしくはピックオフ技術に関連して、液柱、ブルドン管
、ダイヤフラム及びペローのような感圧素子が用いられ
ている。液柱装置は大型で、応答時間が遅く、環境ファ
クタに対して敏感である。他の装置は一般にアナログ電
圧出力を発生し、ＣれはＡ／Ｄコンバータによって所望
のデジタル信号に変換される。これらの開ループ装置は
所要のｎ度を発揮せず、その上、Ａ／Ｄコンノく一夕は
性能を低下させると共に信頼性も悪くする。比較的動き
が少々いことによって良好が結果ｔＵｔらす閉ループ式
即ち力平衡式トランスジューサが作られているが、Ｃれ
らのセンサは非常に複雑であり、圧力荷重によって消費
電力が変化し、然もデジタル出力を得るにはＡ／Ｄコン
ノ（一夕又はノ（ルスートルク技術金用いねばならない
。その重大な欠点としては、振動や温度や電磁波障害に
対して敏感なＣと、ゼロ及びスケールファクタ（感度倍
率）が不安定なことが挙げられる。

本来デジタルの装置には、糸又はテープや、シリンダや
、ダイヤフラムや、薄壁カプセルのような種々の振動素
子、並びに共振回路の１部として誘導性又は容量性セン
サを用いた電子発Ｓｉ５が含まれる。共振回路装置は、
圧力により生じる比較的大きな撓みＫよって再現性やヒ
ステリシス特性が悪く、そして通常は熱感度が高いため
にａｍ制御される。又、振動【てよって大きなエラー出
力が生じると共に、クリープや機械的ストレスの緩和や
回路成分のエージングによってゼロ安定性が悪くなる。

振動する糸、シリンダ、ダイヤフラム及びカプセルは、
一般に、振動を維持する電磁手段を用いており、従って
当然ながら外部磁界からの遮蔽が必要となる。振動する
糸は圧縮力ｔー維持でき彦いので、最大圧縮圧力荷重よ
りも大きな張力レベルのストレスを予め受けねばならな
い。０のような大きな荷１は、当然ながら、非常にゼロ
安定性の悪いクリープ特性を招く。０れらのトランスジ
ューサは、平衡加速匿補償構成体がなづれば、外部から
の力の影響を受は易い。振動するダイヤスラム、シリン
ダ及びカプセル型のトランスジューサは、温度や振動や
ガス組成に対して敏感である。これら装置の大部分は、
感知素子を真空中で作動させねばならないので、液体の
圧力ｔ−α」定できない。Ｃのような振動系では共通し
て周波数ドリフトが大きいので、ゼロ及びスケールファ
クタの不安定感が一般的な問題と々る。

Ｉ　Ｅ　ＥＥ　Ｔｒａｎｔｒ、　Ｉｎｄ、　Ｅｌｅｃ、
　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｉｎ５ｔｒ、第１６巻、第
４４号（１９６９年）のＫａｒｒｅｒ氏等の１水晶共振
器式圧カドランスジューサ”並びＫ　５ａｎｄｉａＬａ
ｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ　５ＡＮＤ　７８２２６４　（１
９７８年１２月）のＥｅｒＮｉｓｓ・氏の”水晶共振器
式圧力計：設計及び製造技術”に述べられているように
、本来デジタル出力音発生する水晶共振器式圧力計が作
られている。これらの装置は、２つのくぼんだ水晶端キ
ャップによって包囲された厚み−ぜん断モードプレート
共振器より成る。このトランスジューサに静水圧がかへ
ると、共振器の周囲に半径方向の力が発生すると共に、
共振器の発振周波数が変化する。

これらのトランスジューサはこれＫか＼る荷重九対して
比較的感度が低く、即ちフルスケールの圧力がか一つた
場合の部分周波数変化がきわめて小さい（一般［１％未
満）。感度が低いというＣとは、温度のような環境エラ
ーに対する影響が大きいことを意味する。父、これらの
トランスジューサは高価であシ、然も製造しにくい。

Ｍｅａｓｕｒｅｍ＠ｎｔｓ　ａｎｄ　Ｄａｔａ第５６版
、第１０巻、第２号（１９７６年）のｐａｒｏｍ氏の１
デジタル圧カドランスジユーサ”に述べられたように、
ペロー／懸架系が圧力誘起ストレスｔ−撓み振動共に！
へ与えるような水晶式圧カドランスジューサが開発され
ている。これらの共Ｗ５は前記の厚み−ぜん断モード水
・晶よりは力感度が相当に大きいが、トランスジューサ
全体としては、圧力レンジ、温度性能、及び腐食性圧力
媒体との接触に制約がある。

公知装置では、本来的にデジタル型の出力で、感度が高
く、積度及び安定性が優れ、消費電力が低く、サイズ及
び重量が小ζく、応答時間が速く、環境エラーが少なく
、腐食性流体の圧力ｆｍ定でき、信頼性が高く、そして
コストが安いという所望の要求を満たすことができない
。

一定の環境条件の下で、ストレスがない状態においては
、荷重感知共振器はその大きさ及び材料成分によって決
まる独特の共振周波数を有している。撓み振動共振器の
共振周波数は引張り荷重の下では増加し、圧縮荷重の下
では減少する。この原Ｊ！Ｉを用いた多数の荷重感知ト
ランスジューサが開発されている。

水晶の節点付近に荷重ｔかけるような力感知水晶か］（
ｒｉ軸氏の本国特許第２，９８４．１１１号並びにＴａ
ｒａｉ＠ｖｉｃｈ氏の米国特許第３，０９３，７６０号
に開示されている。

Ｗｅｉｇｂｏｒｄ氏の米国特許第３，４７０，０００号
には、一体的々取り付は装置を有する単１梁のカドラン
スジューサが開示されており、取り付は装置はバネ及び
質蓋構成体を介して取り付は点からの梁振動を効果的に
減結合する。

Ｅｒｄｌｓｙ氏の木１％Ｆｆ第３．２３８，７８９号及
び１ｉ：ｅｒＮｉｓｓｅ氏の米国特許第４，２１５．５
７０４＋には、反作用力及びモーメン）１−打ち消すよ
うに１８０゜位相ずれして振動する２本の枝即ちバーが
開示されている。

多くの従来装置は、与えられた圧力の変化に応じたブル
ドン管の変位を測定するのに、非共蛋の変位感知装置を
用いている。例えば、本国％軒第３．０１３．２３４号
には、ブルドン管にキャパシタグｖ−ト又は抵抗巻ａｔ
ｔ−取り付け、その位置が与えられ九圧力に応じて第２
のキャパシタプレート又はポテンショメータワイパに対
して変ｆヒするようにすることによシプルドン管の圧力
誘起変位【測定する装置が開示されている。同様に、本
国特許第２，８７７．３２５号には、ブルドン管の端に
ポテンショメータのワイパが取り付けられていてこのワ
イパが圧力変化に応じてポテンショメータ巻線に沿って
動くような圧カドランスジューサが開示されている。米
国特許第５７６．２０８号には、与えられた圧力が変化
する時に、ブルドン管の熾に取り付けられたアームが抵
抗コイルの種々のタップに逐次に接触するよう゛な同様
の考え方が開示されている。これら従来装置は全て本来
的に精度がなく、種々の環境ファクタによって影響きれ
る。

本発明の目的は、本来的にデジタル型の出力を発生する
圧カドランスジューサｔ−提供することである。

本発明の別の目的は、大きさ及び重量が小さく消費電力
が低く、応答時間が速い圧カドランスジューサを提供す
ることである。

本発明の更に別の目的は、信頼性が高くコストの低い圧
カドランスジューサを提供することである。

本発明のこれら及び他の目的は、圧力により誘起きれる
機械的ストレスを荷重感知共振器へ与える取り付は装置
及び構成体によって達成される。

圧力により誘起これた曲げストレス／歪によって共＆ｉ
５の振動周波数が変わるように、１つ以上の荷重感知共
振器が非対称形態の圧力容器に結合される。非対称形態
とは、周囲状９に応じて変化するバネ定数ｔＷした圧力
容器のような非対称構造であってもよいし、或いはカー
ブし九圧力容器のような非対称形状であってもよい。１
央へ例においては、共振器が圧力容器ＶＣ直接取り付け
られる。

別の実施例においては、上記の圧力容器により発生され
念力が、圧力容器と基部構造体との間に取υ付けられた
共ｗＲ器に直接与えられる。更に別の寮施例では、上記
の圧力容器により発生され念力は、共振器が取り付けら
れ九中間の枢着構造体に与えられる。−に別の実施例で
は、圧力により１起された荷重が共振器にか＼るように
、荷重感知共振器を包囲する圧力容器が基部構造体から
Ｍ架婆れる。

本発明は色々な形状及び形態の荷重感知共Ｓ酉に等しく
適用できるが、簡略化及び明瞭化のため、撓み振動の力
感矧梁及び閉端式音叉装置に適用した場合のみを詳細に
貌明する。一般の場合にも、これと同じ又は同様の原理
を適用できることが理解されよう。

第１図は、Ｗｅｉ　５ｂｏｒｄ氏の前記特許に開示プれ
たような一体取り付は分離の一般の単１梁型カドランス
ジューサ２を示している。このトランスジューサ２１」
、撓み振動の中心梁４と、２組の分Ｓ質量部６と、梁４
の各端から傘り付は面１０へと延びる分離バネ８と會備
えている。トランスジューサ２の長手軸に沿って軸方向
の力が与えられると、振動梁４にストレスが生じ、従っ
て与えられた荷重の大きさに応じてその共振周波数が変
化する。

分離質量部６及び分離バネ８は、呆４により発生はれる
反作用力及びモーメン）１取り付は部１０へ伝え々いよ
うにしてエネルギ損失金減少するように設計される。そ
の結果、トランスジューサ２は高い”Ｑ″を有し、その
共振周波数は与えられ九力を正確に表わす。梁４は、Ｎ
ｏｒｒｉｓ氏の米国籍許牙３，４７９，５３６号に開示
されたように、電極１２及び発振回路を用いて一般のや
り方でその共振周波数において駆動でれる。

第２図はＥｒｄｌｅｙ氏の前記特許に開示されたような
一般の閉南式音叉２０の平面図である。この装［２０は
、１対の厳密ＶＣ整合これた枝２２　ｔ　１８０−位相
ずれして駆動して反作用モーメント及び力（枝２２が突
出している取り付は部２４へ伝達嘔れる）倉打ち消すこ
とにより、高いＱ”で作動し、エネルギ損失は少ない。

一定の環境条件の下では、ストレスのない固定端式の撓
み振動梁の共振周波数ｆ□Ｈｚは、その長さｔＬとし、
厚みＩｔとし、巾’Ｉｂとし、弾性係数をＥとしそして
Ｓ度１ｄとすれば、次式で表わされる。

共振周波数は一般に与えられた荷重Ｆの非リニア関数で
あるが、与えられ九荷重に共なう部分周波数変化として
定められる１次の荷重感ｆＳＦは次のように計算はれる
。

共振周波数と、与えられた荷重と、共振器の寸法と、そ
の組成との間の瀘的な関係は上記の式から決定すること
ができる。％に、圧力により＃起される機械的なストレ
スは、デジタル圧カドランスジューサ全形成する荷重感
知共振器へ与えられる。

式（２）は共振器のストレスσに対して次のように書き
直される。

弾性限界内では、共振器のストレスは弾性係数Ｅと共振
器の歪６との積に等しく、従って弐６）は次のように表
わされる。

従って、カーブした閉端式の非円形断面の圧力容器が圧
力で曲がることＫよって生じるような歪は荷重感知共振
器の共振周波数を変え得る。

共Ｓ器にか＼る荷重は圧Ｊｉ１荷重であるか又は引張り
荷重であり、これらは各々周波数を減少又は増加させる
。２つの共振器が２重曲げ構成か又はプノシューズル（
圧縮−引張シ）構成かのいずれかで荷重発生器に取り付
けられている場合には、２つの共娠器関の差（うなシ）
の周波数上計算するか又は２つの周波数の平方値開の差
を計算することＫよ）性能効果が得られる。この性能効
果とは、両方の共１ｉ器に等しく作用する温度、ｉ度、
ドリント郷による影響の補償並びに直線性の改善を含む
。

第３図は、閉じ九端３２を有する非円形断面のカーブし
次圧力容’ｌ５５０′ｔ−示している。ボート６４に圧
力が加えられると、カールした平らな管は点線で示され
た位置６６まで伸びる。この圧力容器はＣ字型のブルド
ン管として知られており、機械的なゲージやアナログ出
カドランスジューサの感知票子として一般に用いられて
いるブルドン管と同様のものである。然し乍ら、機械的
なゲージやアナログ出カドランスジューサに使用されて
いるブルドン管は、通常は、管の端が圧力変化に応じて
相当の距離変位するように、多コイル状に構成された相
当に長い管で形成される。比較的感度が低く且つ精度の
低い機械的なゲージやアナログトランスジューサが、圧
力によりＩ起される管の動きに応答して測定を行なえる
ようにするためには、このようにすることが必要である
。第３図以降に示されたように、荷重感知共振器は、カ
ールを解く力やｌげ力を拘束して、与えられた圧力の尺
度を作り出すように取シ付けられる。

第４図は、取り付はパッド４２ｔ−有する荷重感知共振
器４０がＣ字型ブルドン管４８の基部４４と閉じた端４
６との間に取り付けられ九本発明の実施例を示している
。ボート５０に圧力がか＼ると、カールした平らな管４
８はこの圧力容器のカールを解いてまっすぐにしようと
する力を発生する。これらの力は共振器４０によって対
抗され、その発振周波数の変化が、与えられた圧力の尺
度となる。図示されたように、共！ｉ！Ｓ４０は、ボー
ト５０に圧力が与えられると、引張り状態に置かれる。

共振器が閉端４６と固定基部５２との間に取り付けられ
た場合には、圧力が与えられると、共振器は圧縮力管受
ける。点４６と５２との間に圧縮力を受けるように敗り
付けられた共振器と、点４６と４４との間に引張り力を
受けるように取り付けられ九共振器とでもって、ブツシ
ュ−グル形態の２共振器系を形成することができる。

第５八図は、圧力ポートロ４が中央に配置され九Ｕ字型
ブルドン管６２が、圧力により誘起される引張９荷重を
共振器６６に与え、共振器６６は圧力容器の両閉端の取
り付け１１６８間に取り付けられているような本発明の
実施例を示している。

共振器が片方の取り付は部６８とその各々の固定基部７
０との間に取シ付けられた場合には、与えられた圧力に
より鋳起芒れる荷重の下で共振器が圧縮力を受ける。従
って、この場合も、多共＆ｉｉのブツシュ−プル系を構
成することができる。

第５Ｂ図は、ボー）７２に与えられた圧力が平らな管７
４へと伝達ネれて、共振１！！７６に圧縮荷重をかける
ような実施例を示している。向い合って曲けられ丸管の
間に共ａＳｔ一対称的に懸架する場合の効果は、交差軸
の加速度工２−に対してあ萱り敏感でないようにされる
ことである。

第６図は、カーブした非円形断面の圧力容器８２の圧力
導入ボート８０に与えられる圧力により可焼性リンケー
ジ８４に上方の力が発生これ、このリンケージ８４が圧
力容器の閉端９０と枢着懸架アーム８６との間に連結さ
れているような本発明の実施例を示している。圧力によ
りＳ架アーＪ、８６に発生された力によってビボツ）８
８に対してトルクが形成これる。ピボット８８は図の紙
面に画直な軸に対しては非常に撓み易いが、この軸に交
差する方向には比較的堅固である。トルクは荷重感知共
振ｉ！ｉ、９６によって拘束され、この共振器は懸架ア
ーム８６に対する取り付はパッド９２と固定基部に対す
る取り付はパッド９４との関ＫＮシ付けられる。図示さ
れたように、圧力により共振器ｒｉｃｎ起された圧縮荷
重によって共振器の発振周波数が変化し、この周波数は
与えられ九圧力の尺度となる。荷重感知共振器が取り付
はパッド９２と９８との間に取り付けられた場合は、圧
力がか−ると、共振器が引張り状態に置かれる。

従って、２共振器のブツシュ−プル構成にすることがで
きる。枢着はれた懸架アーム８６に対するてこ腕比（即
ち、リンケージ８４とピボット８８との間の水平距離と
、ピボット８８と共振１５９６との間の水平方向距離と
の比）を変えることｅこより圧力レンジの異なる測定器
が構成される。

ブルドン管を用いた機械的ゲージの動き感！ｆｔ高める
ために、ブルドン管がらせんパターン又は渦巻形態圧さ
れてもよい。動きを拘束する荷重感知共振器の場合には
、フルスケール荷重下でも全動き量が数μｍに過ぎない
。多巻回圧力容器の効果は、共振器の性能を低下する機
械的な全反作用ばね車上減少することである。オフ図は
圧力導入ボー）１０４を有する渦巻型ブルドン管１０２
を示しており、その閉端１０８と固定基部１１０との間
には共振６１０６が取り付けられている。ボート１０４
に圧力が与えられると、圧力＠器は七の渦が解けるよう
になって共ｆｆｉ器１０６に引張り荷重がか＼りその周
波数変化が、与えられた圧力の尺度となる。前記し友よ
うに、圧ａｉ荷重＊ｇ及び多弁振器のブツシュ−プル形
態も可能である。

オ８図は、らせんパターンに形成きれた非円形断面の圧
力容５１２０ｔ−示している。ボート１２２に圧力が与
えられると、容６１２０はらせんが解ける力を共（１ｍ
１２４に与エル。共ｍ６１２４は圧力容器の閉基１２６
と固定高部１２８との間に取り付けられている。

オ９図は、平らにされてねじられたねじり作動の圧力容
器を有するブツシュ−プル式の２共振器感知系を用い九
デジタル圧カドランスジューサを示している。ボー）１
４０に圧力が与えられると管１４２はそのねじれが解け
ようとする時にトルク奮発生する。管１４２の閉端に取
り付けられた　゛アーム１４４ｉｊ、共振器１４６には
引張プ荷重を与えセして共振器１４８には圧縮荷重を与
える。

両弁蛋ｒｉはねじれ軸から層間されていてアーム１４４
と固定基部１５０との関に取り付けられている。共！６
１４６と１４８との発振周波数の差が、与えられた圧力
の尺度となる。前記したように、別の態様では、圧縮又
は引張りのいずれかのモードで作動する単１の荷重感知
共振器が用いられて４よい。外部の加速度に対してあま
や敏感でないようにするため、ねじれ軸に対しては自由
に回転できるが、七の他の方向には比較的堅固か支持金
なすようなねじれ支持体が位置１５２に用すられてもよ
い。

第１０図は、閉じた熾を有するカーブし九非円形断面の
圧力容器に圧力で一起濱れ念曲げ歪が力感知共振器の荷
重となるような本発明の実施例を示してｂる。Ｃ字型ブ
ルドン管１６２の導入ボー）１６ＯＫ圧力が与えられる
と、取り付は部１６６全峠て荷重感知共振５１６４に圧
縮歪が与えられる。この圧力で鰐起これ良否は前記の式
（４）Ｋ基づいて共振器の周波数を変化させ、圧力の尺
度を形成する。カーブした圧力ｇｉ５１６２の内方で取
り付は部１６６に共振器１６８を取シ付けること九より
この共ｍＢ　１６８に引張り歪が与えられてもよい。前
記したように、引張りモードの共５６１６８と圧縮モー
ドの共振器１６４との間のうなり周波数は与えられた圧
力の尺度となると共Ｋ、両弁Ｓ器に共通したエラー源を
補償するようにも働く。非ｉａｉ性及び共通のエラー源
を完全に補償するために、管１６２から取り付は部１６
６を介して共振器へ曲げ力を伝達する延長部１６９の上
面又は下面に物質を追加したり又は除去したりすること
によって共ｍＷ１６４及び１６８のスケールファクタ（
圧力荷重感度）が等しくされる。延長部１６９０片面に
物質が追加はれたり又は除去これたすし之場合には、本
質的に、曲げ中性軸が一方の共ｍＷに近づくと共に他方
の共振器から離れるように移動される。又、曲げ歪が一
方又は他方の共Ｉｎ器に完全に伝達されないように取り
付は部１６６の片面の剛性を変えることによって共振器
１６４及び１６８のスケールファクタを調整してもよい
。

前記の例では、荷重感知共振器が圧力容器の外部に取り
付けられて、圧力が圧力容器内に与えられることが示さ
れたが、牙１１図に示されたようにこの状態を逆にする
こともできる。ノ・ウジング１７２のボート１７０に圧
力が与えられた時には、シールされ九非円形断面のカー
ブし九圧力容器゛　　１７４がカールしてその聞車半往
が−に小さくなる。このようにして、発生これるｈげ企
により、取り付は部１７８を介して圧力容６１７４に取
り付けられた荷重感知共振６１７６にストレスが与えら
れる。その共振周波数の変化は与えられた圧力の尺度と
なる。共振器１７６は、圧力容５１７４内の真空即ち不
活性雰囲気１８０において作動する。第１１図に示され
たように、共振１５１７６Ｖｃは圧力によって引張シ荷
重がか＼る。ａ率半径が大きい方の圧力容器１７４の面
には取付部１８４によって共振器１８２が取り付けられ
る。圧力が与えられた場合、共振器１８２には圧縮歪／
ストレスが発生される。従って、このｍ１１でもグツシ
ュープル式の２重共振器構成が可能である。

第１２図は、閉じた燗を有する非円形断面の圧０力容器
が、曲げ荷重を形成する平坦区分をもつ九部分べａ−の
形態であるような本発明の実施例を示している。この圧
力容器は開いたポート１９０を有し、固定構造体１９２
に取り付けられてシールされる。閉じた端１９４により
圧力谷６内に圧力が維持される。一連の可撓性の波即ち
＊ｔｍｉｉｓ１９６が圧力容器を部分的に取９巻いてい
て、比較的平らな部分１９８につながっている。荷重感
知共振″６２００は、取り付は部２０２により閉じ九端
１９４と固定構造体１９２との間に取り付けられる。導
入ボー）１９０に圧力が与えられると、平らな部分１９
８に平行な中性軸に対して曲げ荷重が発生される。これ
らの荷重によシ共振器２００が圧縮はれ、その発振周波
数が変化し、与えられた圧力の尺度となる。

第１６図は、第１２図に示これたものと同様の圧力容器
と共に、ブツシュ−プル式の２重共振器系を用いた本発
明の実施例を示している。導入ボー）　２１０に圧力が
与えられると、部分的に周囲を取シ巻いた巻回体２１４
と平らな部分２１２との非対称の組合わせにより平らな
部分２１２にはｙ平行な軸に対して曲げ力が発生される
。この曲げ力により、圧力ｓ器の閉じた端２２０と固定
構造体の取り付は部２２２との間に取り付けられた共振
器２１６が圧縮力を受けると同時に共振器２１８が引張
り力を受ける。共振′ｌ５２１６と２１８との差の周波
数が、与えられた圧力の尺饗となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一体取り付は分−の一般の１＃１梁武カドラン
スジユーサを示す斜視図、 第２図は一般の閉端式音叉型センサを示す平面図、 第３図は非円形断面の閉端型のカーブした圧力８ｍによ
って形成されたブルドン管にか＼る圧力の作用を示した
平面図、 第４図はＣ字型のブルドン管に取シ付けられた荷重感知
共振器を示す斜視図、 第５Ａ図はＵ字型ブルドン管に取り付けられた荷重感知
共振器を示す斜視図、 第５Ｂ図は圧縮力を与える２つのブルドン管セグメント
間に取り付けられた荷重感知共［ｉを示す斜視図、 第６図は中間の枢着懸架系を介して荷重感知共振器に荷
重をかけるＣ字型ブルドン管の平面図、オフ図は荷重感
知共振器が取り付けられ九渦巻状のブルドン管を示す平
面図、 オ８図は荷重感知共振器が取り付けられ友らせん状ブル
ドン管を示す図、 オ９図はブツシュ−プル式の２重共娠器感知系が取り付
けられたねじれ作動の平ら彦ねじれた圧力容器を示す斜
視図、 第１０図は荷重感知共振Ｗｌに曲げ歪を与えるＣ字型ブ
ルドン管を示す平面図、 第１１図は内部に取り付けられた荷重感知共振５に歪を
与える圧力容器を示す平面図、第１２図は部分的な波即
ち巻回部をもった凹げべａ−と、力感知共振器に荷重を
かける平らな区分とを有する形式の圧力容器を示す斜視
図、そして 第１６図は部分的な巻回部をもつ曲げペローと、ブツシ
ュ−プル型の２重共振器構成体に荷重をかける平らな部
分とを示した平面図である。 ２・・・カドランスジューサ ４・・・撓み振動の中心梁 ６・・・分離ＰＩＩＬ１部 ８・・・分離バネ １０・・・取り付は面　　　１２・・・電・２０・・閉
端式音叉　　　２２・・・枝２４・・・取り付は部　　
　６０・・・圧力容４６２・・・閉じた端 ４０．６６．７６．９６．１０６．１２４．１４６　。 １４８．１６４．１６８・・・荷重感知共振器４８．６
２，１０２，１６２・・・ブルドン管５０・・・ボート
　　　　　７４．１４２・・・管８２．１２０・・・圧
力容器 ８４・・・可撓性りンケージ　８６・・・懸架アーム８
８・・・ピボット　　　　１７０・・・ノ・ウジング１
７４・・・圧力容器 １７６．１８２・・・共振器 １９６・・・波即ち巻回部 １９８・・・平らな部分 ２００・・・荷重感知共振器 ／ ＦＩＧ　　２ ＦＩＧ、　８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　差の流体圧力１＊わしている周波数を有した電気
   信号を発生するトランスジューサにおいて、少なくとも
   １端が閉じた細長い弾力性の圧力容器を具備し、この圧
   力容ｌは内部と外部とを有し、これらの関に上記差の圧
   力がかけられ、上記圧力容器は上記差の圧力の変化に応
   じて曲がるように非対称の形態を有し、 そしてＩＭＫ、上記電気信号を発生する力感知共振器を
   具備し、この共振器は１対の取り付は部間に接続され九
   共振素子を有していて、上記電気信号の周波数が、上記
   取り付は部を介して上記共振ｌｓＫ与えられる力の関数
   となるようにされ、上記取に付は部は上記共振嵩子に与
   えられる力が上記差の圧力に応じて変化するように上記
   圧力容器へ接続されること’を特徴とするトランスジュ
   ーサ。 ２、　上記圧力１１ｓは非円形断面のカーブした管であ
   り、上記共振器の取り付は部は上記管の暖間された領域
   の各々に固定される特許請求の範囲第１項に記載のトラ
   ンスジューサ。□ ３、　上記圧力容器は非円形断面のカーブした管であシ
   、上記共ｌｉ器の取り付は部は上記管のｖＡ域と固定基
   部とに各々固定される特ＦＦｆｆ求の範囲第１項に記載
   のトランスジューサ。 ４、　上記圧力容器が上記差圧力０変化に応じて曲がる
   ように１上記圧力谷基の片面の弾力性はその他面の弾力
   性とは著しく異なる特許請求の範囲第１項に記載のトラ
   ンスジューサ。 ５、上記の第１の共振器と対向関係で上記圧力容器に連
   結され九第２の共振ａｔ−１！！に具備し、上記の牙１
   の共振基は上記管の曲げに応じて上記差２の共振器とは
   逆方向にストレスを受け、これにより上記両共振器から
   の各電気信号の周波数の差が上記差圧力を異わす特Ｆｆ
   ｌｌｌＩ求の範囲第１項に記載のトランスジューサ。 ６、　上記圧力答６に一上記共振器へ連結する連結手段
   １［に具備し、この連結手段は１方向に作用し、上記圧
   力容器の運動方向と上記共振器の荷重感知軸との両方に
   沿って一般的に延びる特許請求の範囲第１項に記載のト
   ランスジューサ。 Ｚ　上記連結手段は、上記圧力容器及び上記共振器に固
   定された細長い懸架アームを備え、この懸架アームは上
   記共振器の荷重感知軸に垂［々軸に対して比較的コンプ
   ライアンスのあるピボットを介して基部に取り付けられ
   る特許請求の範囲オ６項に記載のトランスジューサ。 ８、　上記容器はらせん形態のブルドン管であり、この
   管は上記差圧力の変化に応じて巻かれたり解けたりする
   ％軒請求の範囲第１項に記載の圧カドランスジューサ。 ９　上記容器は渦巻形態のブルドン管であり、この管は
   上記差圧力の変化に応じてカールしたり解けたりする特
   許請求の範囲第１項に記載の圧カドランスジューサ。 １０、上記圧力容器は非円形断面のねじれ管であり、こ
   の管は上記差圧力の変化に応じてねじれたり解けたシす
   る特許請求の範囲第１項に記載の圧カドランスジューサ
   。 １１、　　上記差圧力の変化に応じて互いに逆方向に上
   記共振ｉｉＫ力が動くように、１対の上記共振器が上記
   管の両側に取り付けられて力伝達部材によって上記管に
   連結され、これ罠より上記両共掘器からの各電気信号の
   周波数の差が上記差圧力を表わす特許請求の範囲第１０
   項に記載の圧カドランスジューサ。 １２、　　上記圧力容器は、その両端が互いに＊ｉして
   配置はれた一般的にＵ字型形態のものである特許請求の
   範囲第１項に記載の圧カドランスジューサ。 １３、　　上記共振器に生じるストレスが上記差圧力に
   応じて変化するように上記共振器の取υ付は部は上記圧
   力容器の各端に連結される特許請求の範囲第１２項に記
   載の圧カドランスジューサ。 １４、第２の共振器を−に具備し、その一方の取り付は
   部は上記圧力容器の１趨に接続されそして他方の取り付
   は部は固足基部に接続され、両共振器からの電気信号の
   ８波数の差が、上記圧力容器にか＼る差圧力１に表わす
   ようにはれる特許請求の範囲第１６項に記載の圧カドラ
   ンスジューサ。 １５、　　上記圧力容器は、互いに逆方向に対称的に配
   置された１対の弓形部材であり、上記共振器の取り付は
   部は上記弓形部材の各領域に連結され、上記共振器に生
   じるストレスが上記差圧力の変化に応じて変化するよう
   にされる特＃！Ｆ請求の範囲第１項に記載の圧カドラン
   スジューサ。 １６、上記トランスジューサで絶対圧力を測定するよう
   に上記圧力容器は気密の真空包囲体内に取り付けられる
   特許請求の範囲第１項に記載の圧カドランスジューサ。 １Ｚ　　上記圧力容器はハーメチックシールされるよう
   にその両端が閉じており、上記トランスジューサは、更
   に、流体圧力がか＼る流体ボートを有した気密包囲体を
   備え、上記圧力容器は上記差圧力が上記流体圧力に比例
   するように上記包囲体内に取り付けられる特許請求の範
   囲第１項に記載の圧カドランスジューサ。 １８、　　上記トランスジューサで絶対圧力ｋ　＃Ｊ定
   するように、上記圧力容器の内部が真空にされる特許請
   求の範囲第１７項に記載の圧カドランスジューサ。 １９　　上記共振器が上記流体圧力から分離さ！しるよ
   うに上記共振器は上記圧力容器の内部に取り付けられる
   特許請求の範囲第１７項に記載の圧カドランスジューサ
   。 凪　上記圧力容器内に取り付けられ九第２の共振！Ｓを
   更に具備し、第１及び第２の共振器は上記圧力容器の中
   性曲げ平面の両側に対称的に配置場れて、これらの共振
   器が上記差圧力の変化に応じて互いに逆方向にストレス
   を受けるようにされる特許請求の範囲第１９項に記載の
   圧カドランスジューサ。 ２１、　　上記圧力容器はハーメチックシールされるよ
   うにその両端が閉じており、これにより上記圧力容器は
   その周囲の流体の圧力に応じて曲がり、上記共振器は上
   記圧力容器の周囲の流体から分層されるように上記圧力
   容器内に取り付けられる特許請求の範囲第１項に記載の
   圧カトラ／スジュ−サ。 ２２．上記圧力容器はその内部？加圧する流体圧力を受
   ける流体ボー）１−備えていて、上記差圧力が上記流体
   圧力に比例するように嘔ｆる特許請求の範囲第１項に記
   載のトランスジューサ。 ２′５．上記圧力容器は、比較的堅固な平らな壁と、比
   較的コンプライアンスのある波状の壁とを有する包囲体
   であり、この圧力容器は上記差圧力の変化に応じて中性
   −げ平面に対して撓む特許請求の範囲第１項に記載の圧
   カドランスジューサ。 ２４．１対の上記共振器が上記中性凹げ平面の両１１１
   に配置之れ、これら共振器からの電気信号の周波数の差
   が上記差圧力に比例するようにされる特＃ｌｌＦ請求の
   範囲第２３項に記載の圧カドランスジューサ。 ２５、　　上記圧力容器は気密包囲体内に取り付けられ
   、上記圧力容器の内部は外部からの流体圧力を受け、上
   記トランスジューサで絶対圧力ｔ　１１定するように上
   記気密包囲体は真空にされる％＃！Ｆ請求の範囲第２′
   ５項に記載の圧カドランスジューサ。