JPS587320Y2 - 差圧応動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、測定ダイアフラムとして平板を用いた３要素
式差圧応動装置に関するものである。

一般に平板測定ダイアフラムを用いる差圧応動装置にお
いては、カバーを固定するボルト、ナツトの締付力でカ
バーやその内側のハウジング、ボディ等の構造物が固定
されている。

したがって、締付力が変化すると、ボディの受ける力が
変化しボディ内部の測定ダイアフラムの張力が変わる。

このため、単位圧力に対する測定ダイアフラムの変位（
以下スパンと記す）が締付力の大きさに応じて変化する
。

また、ハウジングの受ける力も変化しこのハウジングに
固着されたシールダイアプラムの張力が変わる。

このため、測定ダイアフラムの場合はどの大きさではな
いが、測定ダイアフラムの張力変化の場合と同様にスパ
ンが変化する。

特にシールダイアフラムの剛性が測定ダイヤフラムの剛
性にくらべて実用上無視できない場合はその影響が大き
い。

上記の締付力変化の他に、温度が変化すると、カバー
ハウジング、ボディ等の熱膨張係数の相違から、ボディ
およびハウジングの受ける力が変わり、測定ダイアフラ
ムやシールダイアフラムの張力が変化する。

この場合も同様にスパンが変化する。

これらのスパン変化（以下スパンシフトと記す）は、ド
リフトや温度誤差等として示されるもので、工業計器に
とって致命的な欠点となる。

本考案の目的は、このような従来装置の欠点を除去した
３要素式差圧応動装置を簡単な構成で実現することにあ
る。

以下図面によって本考案を詳細に説明する。

図は本考案装置の一実施例の構成を示す断面図である。

図において、１は平板でなる測定ダイアフラム、２は円
柱状ボディである。

円柱状ボディ２は、測定ダイアフラム１に関して左右２
つのブロック２Ａ、２Ｂに分けられる。

ブロック２Ａ、２Ｂ内側の座ぐり穴にはガラスのような
剛性のある絶縁物２Ｌ２２が充填され、この絶縁物２１
．２２の表面は測定ダイアフラム１の変化曲面とほぼ等
しい球状凹面になっている。

この凹面には薄い金属皮膜２３．２４が施されている。

ボディ２の組立は、測定ダイアフラム１に一定の張力を
かけて張り、この測定ダイアフラム１の両側を２つのブ
ロック２Ａ、２Ｂで押さえ、図の２５部分を全周にわた
って溶接することによって行なわれる。

したがって、ボディ２内には、測定ダイアフラム１によ
って、２つの内部室２６゜２７が形成される。

また、ブロック２Ａ、２Ｂの外側の突出部２８．２９に
はねじが形成されている。

金属皮膜２３．２４は変位検出のための一方のコンデン
サ板を、測定ダイアフラム１は他方のコンデンサ板を成
し、金属皮膜２３．２４にはリード線２０が接続されて
いる。

なお、測定ダイアフラム１とボディ２は、熱膨張係数が
ほぼ等しい（同一を含む）材料で構成されている。

３は中央ハウジングで、この中央ハウジング３はブロッ
ク３Ａ、３Ｂおよび３Ｃに分けられる。

ブロック３Ａは、外側円筒部３Ａａとこの外側円筒部３
Ａａの内側にリング部３Ａｂを介して配置された円筒状
支持部３Ａｃとから構成されている。

このブロック３Ａは、円筒状材料の各端面にリング状溝
３Ｌ３２を形成し、内周面にリンク状溝３３を形成する
ことによって容易に得られる。

円筒状支持部３ Ａ ｃの先端部分は、ボディ２の周縁
部に溶接される。

３４，３５はその溶接部分を示すものである。

また、ブロック３Ｂ、３Ｃはブロック３Ａの両側に配置
され３６．３７部分で溶接される。

４１．４２は側面ハウジングで、その凹部４３゜４４に
形成されたねじでもって、ボディ２に結合されている。

ボディ２端面と側面ハウジング４１゜４２端面とはテフ
ロンシート等の低摩擦係数の膜４５．４６を介して接触
している。

５１．５２はガスケットで、ボディ２と側面ハウジング
４１゜４２の間にそれぞれ配置されている。

６１．６２は、それぞれ側面ハウジング４１゜４２にシ
ーム溶接等の手段で取り付けられたシールダイアフラム
である。

この実施例ではシールダイアフラム６１，６２として平
板を用いるため、シールダイアフラム６１，６２と側面
ハウジング４１．４２とは、はぼ熱膨張係数の等しい材
料で構成されている。

これらの材料としてはステンレス鋼が適している。

シールダイアフラム６１゜６２と側面ハウジング４１．
４２が形成する隔室６３．６４は、それぞれボディ２の
内部室２６゜２７に連通しており、これらの空間にはシ
リコンオイル等の液体が封入されている。

このシールダイアフラム６１，６２は、過差圧時におい
て、側面ハウジング４１．４２のバックアツプ面に密着
する。

これによって、過差圧時の測定ダイアフラム１の過度の
変形を防いでいる。

したがって、シールダイアフラム６１，６２とハウジン
グ４１゜４２のバックアツプ面の間隔は重要である。

この実施例では、ピン４７，４８の押し込み量でもって
隔室６３．６４内の封入液体の量を調節し最適な間隔を
得ている。

７１．７２は、中央ハウジング３と側面ハウジング４１
．４２との隙間を封じる封止ダイアフラムである。

封止ダイアフラム７１はリング７３゜７４を用いて中央
ハウジング３、側面ハウジング４１に溶接され、封止ダ
イアフラム７２はリング７５．７６を用いて中央ハウジ
ング３、側面ハウジング４２に溶接される。

８１．８２はカバー ９１はナツト、８２はボルトであ
る。

ナツト９１とボルト９２の締付力によって、カバー８１
．８２は、リング７３ 、７５の端面に押圧される。

このようにして形成された密封室８３．８４のそれぞれ
に被測定圧力が導かれる。

このような装置の動作を次に述べる。

室８３゜８４に導かれた被測定圧力はそれぞれシールダ
イアフラム６１．６２および封入液体を介して内部室２
６．２７に伝えられる。

このため、測定ダイアフラム１が被測定圧力の差に応じ
た変位を生じる。

したがって、この変位から差圧を求めることができる。

この実施例では、上記変位を容量変化として検出してい
る。

過差圧時においては、シールダイアフラム６１，６２が
ハウジング４１゜４２に密着するということは前述の通
りである。

このような構成の本考案装置においては、ナツト９１と
ボルト９２による締付力変動や温度変化があっても、ス
パンシフトが生じない。

以下この理由について説明する。

ブロック３Ｂ、３Ｃは、側面ハウジング４１．４２と剛
的につながっていなくて、可撓性を有する封止ダイアフ
ラム７１゜７２を介して側面ハウジング４１．４２とつ
ながっている。

また、外側円筒部３Ａａは、リング部３Ａｂと円筒状支
持部３Ａｃを介してボディ２Ａ。

２Ｂとつながっている。

円筒状支持部３Ａｃは軸方向に延びた腕を有していて、
この腕がたわむことによって円筒状支持部３ Ａ ｃは
半径方向に変形可能である。

締付力変動や温度変化によって、中央ハウジング３にお
けるブロック図３Ａの外側円筒部３Ａａおよびブロック
３Ｂ、３Ｃは軸方向に変形するが、このような変形は、
封止ダイアフラム７１．７２の軸方向への変形によって
吸収される。

これによって、側面ハウジング４１．４２やボディ２Ａ
、２Ｂには変形が伝わらない。

さらに、締付力変動や温度変化によって、中央ハウジン
グ３におけるブロック３Ａの外側円筒部３ Ａ ａおよ
びブロック３Ｂ、３Ｃは半径方向にも変形するが、この
ような変形は、封止ダイアフラム７１．７２と円筒状支
持部３Ａｃの半径方向への変形によって吸収される。

これによって、側面ハウジング４１．４２やボディ２Ａ
、２Ｂには変形が伝わらない。

したがって、ボディ２や側面ハウジング４１．４２はそ
れらの外部から力を受けることがない。

また、測定ダイアフラム１とボディ２とがほぼ等しい熱
膨張係数の材料で構成され、シールダイアフラム６１．
６２と側面ハウジング４１゜４２とがほぼ等しい熱膨張
係数の材料で構成されているから、これらの間に、測定
ダイアフラム１やシールダイアフラム６１，６２に張力
変化を与える要素はない。

また、ボディ２と側面ハウジング４１．４２は溶接等で
結合されておらず、膜４５．４６を介して自由に滑れる
結合である。

このため、ボディ２と側面ハウジング４１．４２を構成
する材料の熱膨張係数が異なっていても、温度変化によ
ってボディ２の側面ハウジング４１゜４２に発生するひ
ずみ量の相異は膜４５，４６のすべりによって吸収され
る。

これによって、ボディ２と側面ハウジング４１．４２は
相互に力を及ぼし合うこともない。

結局、ボディ２および側面ハウジング４１．４２は外部
から力の変動を受けず、自らも発生しないので、測定ダ
イアフラム１やシールダイアフラム６１，６２の張力変
化は生ぜず、スパンシフトはない。

以上説明したように、本考案によれば、締付力変動や温
度変化があってもスパンシフトが生じない差圧変動装置
を簡単な構成で実現できる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案装置の一実施例の構成を示す断面図である。 １・・・・・・測定ダイアフラム、２・・・・−Ｆｌ柱
状ボディ、２６．２７・・・・・・内部室、３・・・・
・・中央ハウジング、３ Ａ ｃ・・・・・・円筒状支
持部、４１，４２・−・・・・側面ハウジング、６１．
６２・・・・・・シールダイアフラム７１．７２・・・
・・・封止ダイアフラム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 平板でなる測定ダイアフラムと、この測定ダイアフラム
   によって形成された２つの内部室を有し前記測定ダイア
   フラムとほぼ等しい熱膨張係数の材料でなる円柱状ボデ
   ィと、この円柱状ボディの周縁部に溶接されていて半径
   方向に変形可能な円筒状支持部を有する中央ハウジング
   と、前記円柱状ボディの両側に低摩擦係数の膜を介して
   自由に滑れるように結合された側面ハウジングと、この
   側面ハウジングと前記中央ハウジングの周縁部に溶接さ
   れていて側面ハウジングと中央ハウジングの隙間を封じ
   る封止ダイアフラムと、前記側面ハウジングに取り付け
   られ前記側面ハウジングとほぼ等しい熱膨張係数の材料
   でなるシールダイアフラムとを具備し、前記シールダイ
   アフラムが受ける圧力を封入液体を介して前記ボディの
   内部室に与えるように構成した差圧応動装島