JPS598183Y2 - 差圧検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は感圧素子の過圧防止機構を改良した差圧検出装
置に関する。

この種の差圧検出装置は第１図に示すように、圧力を電
気信号に変換する感圧素子１を内装する本体ケース２と
、感圧素子１の両面部と連絡する本体ケース２の両開口
部側に装着され被検出圧力Ｐａ ，Ｐｂの圧力導入口３
ａ ，３ ｂを有する受圧フランジ４ ａ ，４ ｂ
とから構威されている。

この本体ケース２と受圧フランジ４ ａ ，４ ｂの間
にはそれぞれダイヤフラム５ ａ ，５ ｂが張着され
、このダイヤフラム５ａ，５ｂと感圧素子１との夫々の
閉所には例えばシリコーン油の如き圧力伝達媒体６ａ，
６ｂが液密に封入されている。

前記感圧素子１の出力端はケーブル７を介して図示して
いないが前置増幅器や種々の制御回路に接続される。

また本体ケース２の内部には、感圧素子１の片側からそ
の弾性限界を越える圧力が加わったとき、この感圧素子
１が歪んで復元しなくなったり、破損したりするのを防
止するため過圧防止機構１０が設けられている。

この過圧防止機構１０は、内外面が両圧力伝達媒体６
ａ ，６ ｂにそれぞれ接するベローズ１１，このベロ
ーズ１１に連動し前記圧力伝達媒体６ａの移動を防止す
る弁１２およびこの弁１２を制御する操作片１３とから
構威されている。

この弁１２および操作片１３は、圧力伝達媒体６ａ内に
位置し、これらの連結は板バネ１４で行なっている。

この操作片１３はバネ１５により押えられた２つの支点
１６ａ，１６ｂを有し、過圧時における前記ベローズ１
１の伸縮に応じて弁１２および板バネ１４を介して時計
方向あるいは反時計方向に回動するものである。

また前記弁１２は前記感圧素子１の例えば弾性限界を越
える圧力が印加されたとき、前記圧力伝達媒体６ａの移
動を防止するように構或されている。

以上のように構威されているので、前記ベローズ１１は
、前記素子１の弾性限界内すなわち検出許容内の差圧が
加わっている場合には何ら作動しないが、被検出圧力Ｐ
ａとｐｂとの差圧がバネ１５の押え力および板バネ１４
の反発力を超えるとき、すなわち素子１の弾性限界を越
えた場合伸縮し、この動きに応じて弁１２および板バネ
１４が動作する。

今、一方の被検出圧力Ｐｂが感圧素子１の弾性限界を越
えて印加されると、前記板バネ１４の反発力およびバネ
１５の押圧力に抗して前記操作片１３が支点１６ｂを中
心に時計方向に回動し弁１２を図中右方向に移動させ本
体ケース２に密接させる。

これにより圧力伝達媒体６ａは弁１２の部分で完全に分
離され、ダイヤフラム５ａと弁１２との間 および弁１
２と感圧素子１との間の圧力伝達媒体６ａの移動は防止
される。

これにより感圧素子１の反対側の圧力伝達媒体６ｂの移
動も間接的に阻止され、被検出圧力ｐｂのそれ以上の増
大分は感圧素子１に印加されることがなくなり、感圧素
子１が破損されることはない。

しかしながら、第１図に示す過圧防止機構１０を設けた
ことにより、構造が複雑となり各部材の調整も難しく、
装置全体も大型化する。

また感圧素子１から取り出される信号は、圧力伝達媒体
６ａ，６ｂの温度変化による膨張に影響され、この影響
度は圧力伝達媒体６ ａ ，６ ｂの量に比例すること
が明らかとなっているが、上述のように過圧防止機構１
０ひいては装置の大型化は圧力伝達媒体５ａ，６ｂの量
を増加させ、従って感圧素子１の出力信号に対する影響
が増加し検出精度が低下する。

さらに、圧力伝達媒体６ｂに加わる圧力を他方の媒体６
ａの移動を防止することにより行なっている為、媒体６
ｂの移動を完全に防止することはできない。

また被検出圧力Ｐａ ，Ｐｂは同一条件下で感圧素子１
へ伝達するためには圧力伝達媒体６ ａ ，６ ｂの量
が同一であることが望ましいが、この装置によれば圧力
伝達媒体６ａ内に弁１２あるいは操作片１３などが配置
されているため、両圧力伝達媒体５ａ，６ｂの量を同一
にすることは難かしく、従って被検出圧力Ｐａ ， Ｐ
ｂを同一条件下で伝達することは困難となる場合が多い
。

本考案は上記実情にかんがみてなされたもので、過圧防
止機構を改良して、構造の簡素化並びに封入液量の減少
による温度変化の影響を少なくして圧力検出精度の向上
を図る差圧検出装置を提供するものである。

以下図面を参照して本考案の一実施例を説明する。

第２図において本体ケース２０に液流通路となる開口部
が設けられ、この部分に適圧防止機構２１が内蔵されて
いる。

この本体ケース２０の両側開口部にはそれぞれの開口部
を閉塞するようにダイヤフラム２２ ａ ，２２ ｂを
張着し、さらにダイヤフラム２２ ａ ，２２ ｂをは
さむようにその外側に圧力導入口２２ ａ ，２３ ｂ
を有する受圧フランジ２４ ａ ，２４ ｂが配置され
ている。

Ｐａ ， Ｐｂは圧力導入口２３ ａ ，２３ ｂに導
入する被検出圧力を示す。

２５は圧力を電気信号に変換する感圧素子で、過圧防止
機構２１の胴部に近い位置で、かつダイヤフラム２２
ａ ，２２ ｂに対して垂直方向に受圧面が位置するよ
うに配置されている。

このように構或することにより、この素子２５を、本体
ケース２０の図中下側面のハーメチツクシール２７切欠
部分から挿入し本体ケース２０に取着することが可能と
なる。

したがって、過圧防止機構２１の調整及びダイヤフラム
２２ ａ ，２２ ｂの装着後でも感圧素子２５を取着
でき、また素子２５の故障時にもダイヤフラム２２ ａ
，２２ ｂを取外すことなく素子２５の交換ができ、
組立作業及び保守点検が容易となる。

また、感圧素子２５の両受圧面ばそれぞれ液流通路に連
絡するようになっている。

そして、液流通路内には例えばシリコーン油の如き圧力
伝達媒体２６ ａ ，２６ ｂが封入されている。

一方、過圧防止機構２１は、内外面でそれぞれ両圧力伝
達媒体２６ ａ ，２６ ｂと接液し圧力の差に応動し
て伸縮するベローズ３１を有している。

このべローズ３１は、一端を本体ケース２０に固着され
、他端すなわち遊動端は、前記ダイヤフラム２２ ａ
，２２ｂに垂直に、かつ前記両圧力伝達媒体２６ ａ
，２６ ｂ内に位置する連動棒３２に固定されている。

この連動棒３２には、夫々圧力伝達媒体２６ ａ ，２
６ ｂ内に位置する弁３３ ａ ，３３ ｂ及びＯリン
グ３４ａ，３４ｂが取着されている。

この弁３３ ａ ，３３ ｂは前記ベローズ３１の動き
に連動し、連動棒３２を介して移動し、Ｏリング３４
ａ ，３４ ｂを夫々本体ケース２０の壁面に圧接させ
、夫々の圧力伝達媒体２６ ａ ，２６ ｂの移動を防
止する如く構成されている。

なお、３５ａ，３５ｂは、弁３３ａ，３３ｂの位置出し
及び移動量の調整用の板ばねで、ナツ｝３６ａ，３６ｂ
により連動棒３２に取着されている。

ベローズ３１の剛性はダイヤフラム２２ ａ ，２２
ｂのそれよりも大きい。

このように構戊された差圧検出装置において、通常の圧
力つまり感圧素子２５の許容検出圧力範囲内の圧力Ｐａ
，Ｐｂが受圧フランジ２４ ａ ，２４ ｂの圧力導
入口２３ ａ ，２３ ｂに加えられた場合について説
明する。

すなわち、被検出圧力Ｐａ ，Ｐｂが圧力導入口２３ａ
，２３ｂに供給されると、ダイヤフラム２２ ａ ，２
２ｂが変位し、圧力伝達媒体２６ ａ ，２６ ｂが移
動する。

この圧力伝達媒体２６ ａ ，２６ ｂの移動によって
、感圧素子２５の両面部において差圧（Ｐａ−Ｐｂ）が
生じ、感圧素子２５の歪み抵抗値が変化する。

従って、この抵抗値の変化は感圧素子２５で電気信号に
変換され、ハメチツクシール２７、ケーブル３９を通っ
て前置増幅器４０に供給され、さらに制御回路４１等で
差圧として検出される。

次に弾性限界を越える圧力が感圧素子２５に加わった場
合について説明する。

但し、被検出圧力Ｐａ − Ｐｂが感圧素子２５の弾性
限界を越える圧力とする。

この被検出圧力Ｐａはダイヤフラム２２ａ、圧力伝達媒
体２６ ａを介して感圧素子２５に供給される。

この場合においてベローズ３１の連動棒３２に取り付け
られた弁３３ ａに装着されているＯリング３４ ａは
ベローズ３１に連動して移動し、そのためこのＯリング
３４ ａによって圧力伝達媒体２６ ａの流通が阻止さ
れ、その結果感圧素子２５にはベローズ３１の移動によ
ってＯリング３４ ａが圧力伝達媒体２６ ａの流通路
を塞ぐまでの圧力しか伝達されない。

すなわち、前記素子２５の弾性限界を越える圧力Ｐａも
しくはｐｂが加わった場合、その圧力を伝達する圧力伝
達媒体２６ ａもしくは２６ ｂの移動を直接防止して
いる。

なお、上記実施例では、ベローズ３１の移動にともなう
圧力伝達媒体の移動を止めるために弁３３ａ，３３ｂに
装着されたＯリング３４ ａ ，３４ ｂを用いたが、
例えば第３図に示すようにダイヤフラム２２ａ，２２ｂ
の移動を、これと同形状のバックアップノング５０ ａ
，５０ ｂによって止めることも可能である。

またダイヤフラム２２ａ，２２ｂ、圧力伝達媒体２６
ａ ，２６ ｂを介しての移動をベローズ３１で行なっ
ているが、このベローズ３１をダイヤフラムに置換えて
もよい。

本考案は夫々の圧力伝達媒体内にほぼ同等に過圧防止機
構を配置し感圧素子の弾性限界を越える圧力を伝達する
圧力伝達媒体の移動を直接防止するように構或したので
、感圧素子の破損等を確実に防止でき、また従来装置に
比較して著しく構造が簡単となり、難しい調整も必要な
くなる為液流通路を全体的に小さくでき、そのため封入
液量の大幅減少が可能となり、温度変化による封入液量
の増加を阻止でき、被検出圧力の差圧を高精度に検出で
゛きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の断面図、第２図は本考案に係る差圧
検出装置の一実施例を示す断面図、第３図は本考案装置
の他の実施例を示す断面図である。 ２０・・・・・・本体ケース、２１・・・・・・過圧防
止機構、２２ａ，２２ ｂ・・・・・・圧力変位体（ダ
イヤフラム）、２４ ａ ，２４ ｂ・・・・・・受圧
フランジ、２５・・・・・・感圧素子、２６ ａ ，２
６ ｂ・・・・・・圧力伝達媒体、３１・・・・・・ベ
ローズ、３２・・・・・・連動棒、３３ ａ ，３３
ｂ −・・・・・弁、３４ ａ ，３４ ｂ ・・・・
・・０リング、３５ ａ ，３５ ｂ・・・・・・板ば
ね、４０・・・・・・前置増幅器、４１・・・・・・制
御回路、５０ ａ ，５０ ｂ・・・・・・バックアッ
プリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２つの被検出圧力をそれぞれ第１の圧力変位体及び密封
   された圧力伝達媒体を介して感圧素子の両面に価達しこ
   こで前記２つの被検出圧力の差を電気信号に変換して検
   出する差圧検出装置において、前記２つの第１の圧力変
   位体の間にこの第１の圧力変位体に対し垂直に配置され
   た前記圧力伝達媒体の流通路と、この流通路を分割する
   ように配置するとともにこの分割によって生じた両圧力
   伝達媒体と両面で接液し前記２つの被検出圧力の差に応
   動して変位する第２の圧力変位体と、前記感圧素子の検
   出許容範囲を越えたとき、前記第２の圧力変位体の変位
   に連動して前記両圧力伝達媒体のうち一方の圧力伝達媒
   体の移動を阻止するストツパとを有する過圧防止機構を
   、前記夫々の圧力伝達媒体内にほぼ同等に配置したこと
   を特徴とする差圧検出装置。