JPS592333B2 - 圧力応動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は過圧保護手段を備えた圧力応動装置に関するも
のである。

従来のこの種の装置として、第１図に差圧を受ける圧力
応動装置の基本的構成を示した。

この従来装置は、平板測定ダイアフラム１とこの測定ダ
イアフラム１に対向配置された容量電極部２，３で差圧
検出室４，５を構成するとともに、ばね定数が測定ダイ
アフラム１に比べて充分小さい２枚のシールダイアフラ
ム６．７を検出室４，５の外側に配置して、シールダイ
アフラム６．７が受ける圧力を検出室４，５に導くよう
にしたものである。

この従来装置におけろ過圧保護は、過圧時に測定ダイア
フラム１を電極部２又は電極部３０面に密着させること
によって行われる。

一般に、差圧は両極性を有し、その過圧時の絶対値は通
常の波形ダイアフラム等の成形圧力の大きさに相当する
。

したがって、極性の異なる過圧を受けてもヒステリシス
が生じないようにするには、電極部２、３の面を測定ダ
イアフラム１の変位曲面と全く一致するような形状にす
るとともに、その仕上げ状態をきわめて良好なものとし
、測定ダイアフラム１にたとえ局部的であっても塑性変
形を起こさせないことが必要である。

しかしながら、このような加工はむずかしく、このため
、従来装置においては過圧により比較的大きな誤差（以
下この誤差をオーバーレンジ誤差と記す）が生じていた
。

特に、測定圧力範囲が大きい装置の場合、測定ダイアフ
ラムの板厚が大きくなり、オーバーレンジ誤差が大きか
った。

また、上記従来装置においては電極のショートをさけら
れないという問題もあった。

本発明の目的は、オーバーレンジ誤差が小さくなりしか
も電極のショートがないような過圧保護手段を備えた圧
力応動装置を実現することにある。

以下図面により本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明装置の一実施例を示す断面図である。

図において、１０はボディ、２０は導電相の弾性材料で
なる測定ダイアフラム、３０．４０はシールダイアフラ
ム、５０はハウジング、６０ＴＯはＯリング、８０．９
０はカバーである。

ボディ１０は２つのブロック１０Ａ、１０Ｂに分けられ
る。

ブロックＩＯＡ、ＩＯＢの座ぐりヌにはガラスのような
絶縁物１０１，１０２が充甥され、この絶縁物１０１．
１０２の表面は凹面になっており、この凹面に金属皮膜
１０３，１０４が施されている。

さらにこのブロックＩＡ、ＩＢの中央付近には貫通孔１
０５，１０６が形成されている。

測定ダイアフラム２０の両面の付近に６−Ｊ６ふつ化エ
チレン樹脂のコーテング部２０１゜２０２が形成されて
いる。

このコーテング２０１２０２の外径は貫通孔１０５，１
０６の穴径より大きくなっている。

ボディ１０と測定ダイアフラム２０の組立は、測定ダイ
アフラム２０を一定の張力をかけて張りこの測定ダイア
フラムの両面をブロックＩＡ、ＩＢテ押さえ、１０７部
分を全周にわたって溶接することにより行う。

ブロック１０Ａ、１０Ｂの間に位置する測定ダイアフラ
ム２０によってボディ１０内に２つの内部室１０８，１
０９が形成されることになる。

また、ブロックＩＯＡ、ＩＯＢの他端にはシールダイア
フラム３０，４０が溶接固定され、このシールダイアフ
ラム３０，４０の内側に隔室１１０，１１１が形成され
る。

このようにして組み立てられたボディ１は、ノ・ウジフ
グ５０内に挿入され、１１２，１１３部分で溶接固定さ
れる。

次にボディ１内の空所および隔室ｔ＋ｏ、ｉｌｉにシリ
コンオイル等の圧力伝達液体を封入する。

その後、０リング６０，７０をはさんでカバー８０．９
０を両側から取り付ける。

これでもって組立が終了する。

以上のような構成の本発明装置において、内部室１０８
と隔室１１０は貫通孔１０５で結ばれ、内部室１０９と
隔室１１１は貫通孔１０６で結ばれる。

また、測定ダイアフラム２０は移動容量電極を形成し、
金属皮膜１０３，１０４は固定容量電極を形成する。

次に、この装置の動作を説明する。

今、図の右側から高い被測定圧力（以下高圧と記す）Ｐ
Ｈが加わり、図の左側から低い被測定圧力（以下低圧と
記す）ＰＬが加わったとする。

高圧ＰＨは、シールダイアフラム４０および封入液体を
介して測定ダイアフラム２０に伝わり、測定ダイアフラ
ム２に左向きの力を与える。

低圧ＰＬは、シールダイアフラム３０および封入液体を
介して測定ダイアフラム２０に伝わり、測定ダイアフラ
ム２０に右向きの力を与える。

ここで、シールダイアフラム３０，４０の剛性はメイン
ダイアフラム２０のそれに比べて非常に小さいから、シ
ールダイアフラム３０，４０の変位による圧力吸収は無
視できる。

したがって、測定ダイアフラム２０は、差圧ＰＨＰｔ、
と、測定ダイアフラム２０の圧力−変位率とによって決
まる量だけ左方に変位する。

この測定ダイアフラム２０の変位は、金属皮膜１０３，
１０４との間の電気容量変化として現われる。

過差圧に対する動作は次のようになる。

今、高圧ＰＨが過圧になったとすると、測定ダイアフラ
ム２０は図の左方に大きく変位しようとする。

しかし、測定ダイアフラムが一定量変位すると、コーテ
ング部２０１が貫通孔１０５の開口部付近の壁面に接触
し、貫通孔１０５が封じられる。

逆に低圧ｐＬが過圧となった場合は、上記と同様の動作
によって、コーテング部２０２が貫通孔１０６の開口部
付近の壁面に接触し、貫通孔１０６が封じられる。

貫通孔１０５，１０６が封じられると、封入液体の移動
が阻止され、測定ダイアフラム２０はその位置に停止す
る。

このために、測定ダイアフラム２０が対向する金属皮膜
１０３，１０４に接触することがないので、電極がショ
ートすることはない。

また、測定ダイアフラム２０に塑性変形が生ぜず、オー
バーレンジ誤差は非常に小さくなる。

この実施例では、貫通孔１０５，１０６として１つの孔
から形成されたものを示したム複数の細孔の束を形成し
これを貫通孔としても良い。

このようにすれば、測定ダイアフラム２０中央部の塑性
変形を減少することもできる。

また、シール効果の実験によると、コーテング部２０１
，２０２の形状としては、貫通孔１０５，１０６の開口
部を包むようなリング状のものが最も良い。

また、絶縁物１０１，１０２の面を凹面にしたものを示
したが、この面で測定ダイアフラム２０をバックアップ
することはないから、凹面でなくても良い。

さらに、コーテング部を測定ダイアフラム２０に形成し
たものを示したが、測定ダイアフラム２０に対向する壁
面に形成しても同様である。

なお、差圧を容量変化として検出する圧力応動装置につ
いて説明したが、本発明は上記のような装置に限らず、
圧力に応じて変位するダイアフラムを有する一般的な圧
力応動装置にも適用できる。

以上説明したように、本発明によれば、きわめてオーバ
ーレンジ誤差の小さい等の特長を有した圧力応動装置を
簡単な構成で実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧力応動装置の一例を示す断面図、第２
図は本発明に係る圧力応動装置の一実施例を示す断面図
である。 １０・・・・・・ボディ、１０５，１０６・・・・・・
貫通孔、１０８．１０９・・・・・・内部室、１１０．
１１１・・・・・・隔室、２０−・・・・・測定ダイア
フラム、２０１，２０２・・・・・・コーテング部、３
０，４０・・・・・・シールダイアフラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に室を有するボデーと、前記室を二個の内部室
   に分けるように前記室に設けられ入力差圧を受圧する測
   定ダイアフラムと、前記それぞれの内部室と外部とを連
   通ずる貫通孔と、該貫通孔の前記ボデー外への開口部を
   覆って設けられ入力圧を受圧するシールダイアプラムと
   、該シールダイアフラムと前記測定ダイアフラムと前記
   ボデーとで形成される空間に満された封入液体と、前記
   内部室の前記測定ダイアフラムに対向する壁面に設けら
   れ前記測定ダイアフラムと静電容量電極を構成する固定
   電極とを具備した圧力応動装置において、前記壁面又は
   前記測定ダイアフラムに非金属材料を被覆してコーティ
   ング部を形成し、前記測定ダイアフラムに過圧が加わっ
   た場合に、前記測定ダイアフラムが前記固定電極及び前
   記壁面に接する前に前記コーティング部が前記貫通孔の
   一方に接触することにより該貫通孔を閉じ該貫通孔に連
   通されている前記内部室の前記封入液体を封じるように
   構成したことを特徴とする圧力応動装置。 ２ 貫通孔を壁面に複数形成するようにした特許請求の
   範囲第１項記載の圧力応動装置。 ３ 貫通孔の開口部を囲むようなリング状のコーティン
   グ部をダイアフラムに形成したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の圧力応動装置。