JPS6042351Y2 - pressure gauge - Google Patents

pressure gauge

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Publication number
JPS6042351Y2
JPS6042351Y2 JP6481280U JP6481280U JPS6042351Y2 JP S6042351 Y2 JPS6042351 Y2 JP S6042351Y2 JP 6481280 U JP6481280 U JP 6481280U JP 6481280 U JP6481280 U JP 6481280U JP S6042351 Y2 JPS6042351 Y2 JP S6042351Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diaphragm
pressure
measurement
pressure gauge
static pressure
Prior art date
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Expired
Application number
JP6481280U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS56166554U (en
Inventor
徳治 三枝
清人 依田
Original Assignee
横河電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP6481280U priority Critical patent/JPS6042351Y2/en
Publication of JPS56166554U publication Critical patent/JPS56166554U/ja
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は圧力計に関するものである。[Detailed explanation of the idea] The present invention relates to a pressure gauge.

更に詳述すれば、測定流体の圧力に対応して変位するダ
イアフラムを移動容量電極とし、このダイアフラムに対
向して固定容量電極が配置され、測定流体の圧力の変動
によるダイアプラムの変位を静電容量変化として検出す
るようにされた圧力計に関するものである。
More specifically, a diaphragm that is displaced in response to the pressure of the fluid to be measured is used as a moving capacitance electrode, and a fixed capacitance electrode is placed opposite to this diaphragm. This relates to a pressure gauge that detects changes.

第1図は、従来より一般に使用されている圧力計の従来
例である。
FIG. 1 shows a conventional example of a pressure gauge that has been commonly used.

図において、1は大きな張力が半径方向に加えられたま
ま取付けられた円板状の測定ダイアフラム、2は測定ダ
イアフラム1の周辺部を挾持する円柱状のボデーで、周
面には凹部21が設けられている。
In the figure, 1 is a disk-shaped measuring diaphragm that is attached with a large tension applied in the radial direction, and 2 is a cylindrical body that clamps the periphery of the measuring diaphragm 1, and a recess 21 is provided on the circumferential surface. It is being

22.23はボデー2の測定ダイアフラム1の両側に設
けられた球面状の凹部である。
22 and 23 are spherical recesses provided on both sides of the measuring diaphragm 1 of the body 2.

24.25は凹部と外部とを連結する連結孔である。Reference numerals 24 and 25 are connection holes that connect the recess and the outside.

31,32は凹部22,23の測定ダイアフラム1と対
向する面に設けられた固定容量電極である。
31 and 32 are fixed capacitance electrodes provided on the surfaces of the recesses 22 and 23 facing the measurement diaphragm 1.

4は固定電極31,32をボデー2より絶縁する絶縁体
で、この場合、ガラス材が用いられている。
Reference numeral 4 denotes an insulator that insulates the fixed electrodes 31 and 32 from the body 2, and in this case, a glass material is used.

5は円筒状のハウジングで、筒内にはボデー2が挿入固
定される。
Reference numeral 5 denotes a cylindrical housing, into which the body 2 is inserted and fixed.

51は凹部21に対向してハウジング5に設けられた凹
部である。
51 is a recess provided in the housing 5 opposite to the recess 21.

而して、凹部21と凹部51とにより室52が構成され
ている。
Thus, the recess 21 and the recess 51 constitute a chamber 52.

6,7はボデー2及びハウジング5の外平面を覆い、そ
れぞれ室61.71を形成するシールダイアフラムであ
る。
Seal diaphragms 6 and 7 cover the outer surfaces of the body 2 and the housing 5 and form chambers 61 and 71, respectively.

62.72は、それぞれシールダイアフラム6.7の周
縁をハウジング5に固定する押えリングである。
Reference numerals 62 and 72 denote presser rings that fix the peripheral edge of the seal diaphragm 6.7 to the housing 5, respectively.

63.73は、それぞれ凹部22,23と連通孔24.
25及び室61.71を満す、シリコンオイル等の封入
液である。
63 and 73 are the recesses 22 and 23 and the communication hole 24.
25 and chambers 61 and 71, such as silicone oil.

8,9は、それぞれ、シールダイアフラム6.7と押え
リング62.72を覆い測定室81.91を形成するカ
バーである。
Reference numerals 8 and 9 denote covers that respectively cover the seal diaphragm 6.7 and the presser ring 62.72 to form a measurement chamber 81.91.

10,11はカバー8,9を緊締するボルトとナツトで
ある。
Numerals 10 and 11 are bolts and nuts for tightening the covers 8 and 9.

このようなものにおいて、測定室81.91に被測定流
体が導入されると、それぞれの圧力は、シールダイアフ
ラム6.7、封入液63.73を介して測定ダイアフラ
ム1の両面に加えられ、測定ダイアフラム1は差圧に応
じて変位する。
In such a device, when the fluid to be measured is introduced into the measurement chamber 81.91, respective pressures are applied to both sides of the measurement diaphragm 1 via the seal diaphragm 6.7 and the filled liquid 63.73, and the measurement The diaphragm 1 is displaced depending on the differential pressure.

この変位を、測定ダイアフラム1を移動容量電極とし、
固定容量電極31.32との静電容量の差を検出するこ
とにより電気信号として検出することができる。
This displacement is measured by using the measurement diaphragm 1 as a moving capacitance electrode,
By detecting the difference in capacitance with the fixed capacitance electrodes 31 and 32, it can be detected as an electrical signal.

このような球面電極を有する圧力計の出力■。■The output of a pressure gauge with such a spherical electrode.

0.は一般に下式で示される。0. is generally expressed by the following formula.

a2 I ott”↑・丁ΔP(1) ■o□;出力 ΔP;差圧による入力圧力 に;定数 T;ダイアフラム1の張力(あらかじめ大きな張力が加
えられているので、差圧 入力ΔPによる変化は無視できるほど 小さく、一定と考えられる。
a2 I ott"↑・Ding ΔP (1) ■ o □; Output ΔP; Input pressure due to differential pressure; Constant T; Tension of diaphragm 1 (large tension is applied in advance, so the change due to differential pressure input ΔP is It is negligibly small and considered constant.

)a;ダイアフラム1の半径 d;変位していない状態のダイアフラム1の位置からの
球面深さ、 しかしながら、高静圧下で使用すると、高静圧により、
ボデー2が、凹部22,23側から受圧する面積に対し
、ボデー2とハウジング5が、シールダイアフラム6.
7側から受圧する面積が大なるため、ボデー2の、測定
ダイアフラム1とボデー2との接合部分には圧縮荷重が
加わり接合部分は微小ではあるが、ダイアフラム1の直
交方向に弾性変形すると共に、ダイアフラム1の半径方
向にも変形する。
) a; radius d of diaphragm 1 ; spherical depth from the position of diaphragm 1 in the undisplaced state; However, when used under high static pressure, due to high static pressure,
The area of the body 2 and the housing 5 that receives pressure from the recesses 22 and 23 is the area of the seal diaphragm 6.
Since the area that receives pressure from the diaphragm 7 side is large, a compressive load is applied to the joint part of the body 2 between the measurement diaphragm 1 and the body 2, and although the joint part is small, it is elastically deformed in the direction perpendicular to the diaphragm 1, and The diaphragm 1 also deforms in the radial direction.

変形の様子を第4図に示す。Figure 4 shows the deformation.

前述の圧縮荷重による変形は、ダイアフラム1に対して
左右対称故、第4図では、片側のボデー2の変形のみを
示す。
The deformation caused by the above-mentioned compressive load is symmetrical with respect to the diaphragm 1, so FIG. 4 shows only the deformation of the body 2 on one side.

説明を簡単にする為、ダイアフラム1とボデー2との溶
接部は昇略しである。
To simplify the explanation, the welded portion between the diaphragm 1 and the body 2 is omitted.

実線は高静圧が加わっていない場合を、一点鎖線は高静
圧が加わっている場合の変形状態を示す。
The solid line shows the deformed state when high static pressure is not applied, and the dashed line shows the deformed state when high static pressure is applied.

圧縮荷重によりボデー2の外周端はδだけ伸びる。Due to the compressive load, the outer peripheral end of the body 2 is extended by δ.

また、ダイアフラム1と直角方向には、Adだけ縮み、
それに伴い、凹部22の壁面と測定ダイアフラム1の周
端が接触して、測定ダイアフラム1の有効半径aもΔa
減少する。
In addition, in the direction perpendicular to the diaphragm 1, it contracts by Ad,
Accordingly, the wall surface of the recess 22 and the circumferential edge of the measuring diaphragm 1 come into contact, and the effective radius a of the measuring diaphragm 1 also increases by Δa.
Decrease.

ボデー2の半径方向の伸びδにより、ダイアフラム1の
張力TはATだけ変化する。
Due to the radial extension δ of the body 2, the tension T of the diaphragm 1 changes by AT.

この張力Tの変化は無視することができない。This change in tension T cannot be ignored.

即ち、大きな張力があらかじめ与えられたダイアフラム
においては、差圧ΔPによるダイアフラム1の張力Tの
変化は無視できるが、高静圧による弾性変形による張力
Tの変化は無視することができない。
That is, in a diaphragm to which a large tension is applied in advance, changes in the tension T of the diaphragm 1 due to the differential pressure ΔP can be ignored, but changes in the tension T due to elastic deformation due to high static pressure cannot be ignored.

したがって、高静圧下において、出力■。Therefore, under high static pressure, the output ■.

ut−sは(2)式となる。ut-s is expressed as equation (2).

K (財)4変ΔP(2) IoUL−8−T+ΔTd−Ad さて、静圧100kg/al!が作用した場合、ボデー
2に加わる圧縮荷重は500〜1000kg程度であり
、また、これによるボデー2の変形は、δ、Δd共に、
0.5μm以下程度となる。
K (Foundation) 4-variant ΔP (2) IoUL-8-T+ΔTd-Ad Now, the static pressure is 100 kg/al! When this occurs, the compressive load applied to the body 2 is approximately 500 to 1000 kg, and the deformation of the body 2 due to this is both δ and Δd.
It is approximately 0.5 μm or less.

深さ変化Δd″==0.5μmでも、球面の半径が大き
い為Δd=30μmと大きくなる。
Even if the depth change Δd″==0.5 μm, it becomes large as Δd=30 μm because the radius of the spherical surface is large.

したがって、Δaに対してδを無視すると、第2図に示
すごとく、球面が半径Rの曲率で形成されていると、(
3)式が成立する。
Therefore, if we ignore δ with respect to Δa, if the spherical surface is formed with a radius of curvature R as shown in Figure 2, then (
3) The formula holds true.

((3)式の説明は後述する。(Equation (3) will be explained later.

)込二髪デーC− d−Ad−d−2R(31 (2)、 (31式より高静圧下でのI out−sは
(4)式となる。
) Including two-haired day C- d-Ad-d-2R (31 (2), (From equation 31, I out-s under high static pressure becomes equation (4).

K a2 ■o、、−”=T+ AT ” dΔP(4)即ち(1
)式と比べると、張力変化ΔTの影響を受ける。
K a2 ■o,, -”=T+ AT” dΔP(4), that is, (1
), it is affected by the tension change ΔT.

○ (3)式の説明 静圧Oの時 R2= (R−d) 2 +a2 0=−2Rd十d2+a2 d<aであるから 2 丁=水 高静圧下の時 R2= (R−(d−Ad))”+(a−Δa)十 0=−2R(d−Ad) + (a−Δa)2 (d−Ad)<(a−Δa) (a−Δa)2 d−Δd=水 (d−Ad) であるから 、量値ザ=C=8 ”d−Δdd 本考案は、この問題点を解決したものである。○ Explanation of equation (3) When static pressure is O R2= (R-d) 2 +a2 0=-2Rd+d2+a2 Because d<a 2 Ding=water Under high static pressure R2= (R-(d-Ad))"+(a-Δa) 0=-2R(d-Ad)+ (a-Δa)2 (d-Ad)<(a-Δa) (a-Δa)2 d-Δd=water (d-Ad) Because it is , quantity value the=C=8 "d-Δdd The present invention solves this problem.

本考案の目的は、高静圧の影響による誤差の少い、特性
の良好な圧力計を提供するにある。
An object of the present invention is to provide a pressure gauge with good characteristics and less error due to the influence of high static pressure.

本考案は、高静圧に対して、ダイアフラム1の半径aは
あまり変化しないようにし、ダイアフラム1の張力Tと
球面深さdの変化を互いに打消すようにしたものである
In the present invention, the radius a of the diaphragm 1 does not change much under high static pressure, and the changes in the tension T and the spherical depth d of the diaphragm 1 cancel each other out.

即ち、T−d=(T+ΔT)(d−Δd)になるように
ねらったものである。
That is, the aim is to achieve T-d=(T+ΔT)(d-Δd).

第3図は本考案の一実施例の要部構成説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of the main part of an embodiment of the present invention.

図において、第1図と同一符号は同一機能を示す。In the figure, the same symbols as in FIG. 1 indicate the same functions.

以下、第1図と相違部分のみを説明する。221.23
1は凹部22,23の周縁にリング状に、測定ダイアフ
ラム1との接合部に設けられたダイアフラム1に垂直な
面を有する階段状の段部である。
Hereinafter, only the differences from FIG. 1 will be explained. 221.23
Reference numeral 1 denotes a step-like stepped portion having a surface perpendicular to the diaphragm 1, which is provided in a ring shape on the periphery of the recesses 22 and 23 at the junction with the measurement diaphragm 1.

本考案装置の変形の様子を第5図に示す。FIG. 5 shows how the device of the present invention is modified.

前述従来例と同様に、片側のボデー2の変形のみを示す
Similar to the conventional example described above, only the deformation of the body 2 on one side is shown.

実線は高静圧の加わっていない場合を、一点鎖線は高静
圧の加わっている場合の変形状態を示す。
The solid line shows the deformed state when no high static pressure is applied, and the dashed line shows the deformed state when high static pressure is applied.

圧縮荷重により、半径方向にδ、直角方向にΔd縮む。Due to the compressive load, it contracts by δ in the radial direction and Δd in the orthogonal direction.

計算によると、段部221,231のダイアフラム1に
垂直方向の深さmをm<50μm程度にすると、δは従
来例と同じく、0.5μm以下の値となる。
According to calculations, when the depth m of the stepped portions 221 and 231 in the direction perpendicular to the diaphragm 1 is approximately m<50 μm, δ becomes a value of 0.5 μm or less, as in the conventional example.

δにより張力TはΔT変化するが、第5図に示す如く、
凹部22の壁面と測定ダイアフラム1の周端が接触する
ことなく、測定ダイアフラム1の半径a(通常a=15
〜20Trr!n)の変化は無視できる。
The tension T changes by ΔT depending on δ, but as shown in Fig. 5,
The radius a of the measuring diaphragm 1 (usually a = 15
~20Trr! Changes in n) can be ignored.

張力Tと球面深さdの変化とは互いに打消し合うように
設計しておく。
The tension T and the change in the spherical depth d are designed to cancel each other out.

この結果、従来例のごとく、静圧Psによるダイアフラ
ム1の張力Tの変化が出力■。
As a result, as in the conventional example, the change in the tension T of the diaphragm 1 due to the static pressure Ps is the output ■.

0.に直接影響することなく、誤差の少いものが得られ
特性が大幅に向上できる。
0. It is possible to obtain a product with few errors and to greatly improve the characteristics without directly affecting the performance.

なお、前述の実施例においては、段部221゜231が
階段状と説明したが、これに限ることはなく、要するに
、静圧が加わった場合に、ダイアフラム1の半径aが変
化しない構成であればよい。
In the above-mentioned embodiment, the stepped portions 221 and 231 are described as having a step-like shape, but the present invention is not limited to this. Bye.

また、半径aが、ごく微少に変化する形状であっても、
装置の特性向上へ寄与する程度は大きく、実用上の効果
は大である。
Moreover, even if the radius a changes very slightly,
The degree of contribution to improving the characteristics of the device is large, and the practical effects are large.

以上説明したように、本考案によれば、静圧の影響によ
る誤差の少い、特性の良好な圧力計を実現することがで
きる。
As explained above, according to the present invention, it is possible to realize a pressure gauge with good characteristics and fewer errors due to the influence of static pressure.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来より一般に使用されている圧力計の従来例
、第2図は第1図の原曲説明図、第3図は本考案の一実
施例の要部構成図で、第4図は第1図の動作説明図、第
5図は第3図の動作説明図である。 1・・・・・・ダイアフラム、2・・・・・・ボデー、
22,23・・・・・・凹部、221,231・・・・
・・段部、24,25・・・・・・連通孔、31.32
・・・・・・固定容量電極、4・・・・・・絶縁体、5
・・・・・・ハウジング、52・・・・・・室、6.7
・・・・・・シールダイアフラム、61,71・・・・
・・室、63,73・・・・・・封入液、8,9・・・
・・・カバー81.91・・・・・・測定室、10・・
・・・・ボルト、11・・・・・・ナツト。
Fig. 1 is a conventional example of a pressure gauge that has been commonly used in the past, Fig. 2 is an explanatory diagram of the original version of Fig. 1, Fig. 3 is a diagram showing the main part of an embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a diagram showing the main parts of an embodiment of the present invention. 1 is an explanatory diagram of the operation of FIG. 1, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of FIG. 3. 1...Diaphragm, 2...Body,
22, 23... recess, 221, 231...
...Stepped portion, 24, 25...Communication hole, 31.32
... Fixed capacitance electrode, 4 ... Insulator, 5
...Housing, 52...Room, 6.7
... Seal diaphragm, 61, 71...
... Chamber, 63, 73... Filled liquid, 8, 9...
...Cover 81.91...Measurement chamber, 10...
...Bolt, 11...Natsuto.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 所要の張力が半径方向に加えられた板状の測定ダイアフ
ラムと、該ダイアプラム室を構成する球面状の凹部を有
するボデーとを具備し、該ボデーの外表面に於て測定圧
を受圧する受圧面積より前記球面状の凹部が測定圧を受
圧する受圧面積が小なる圧力計において、前記凹部の前
記測定ダイアフラムの接合部に前記ダイアフラムに垂直
な面を有するリング状の段部が設けられたことを特徴と
する圧力計。
A pressure receiving area comprising a plate-shaped measurement diaphragm to which a required tension is applied in the radial direction and a body having a spherical recess constituting the diaphragm chamber, and receiving measurement pressure on the outer surface of the body. In a pressure gauge in which the spherical recess has a small pressure-receiving area for receiving measurement pressure, a ring-shaped step having a surface perpendicular to the diaphragm is provided at the joint of the measurement diaphragm of the recess. Features a pressure gauge.
JP6481280U 1980-05-12 1980-05-12 pressure gauge Expired JPS6042351Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6481280U JPS6042351Y2 (en) 1980-05-12 1980-05-12 pressure gauge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6481280U JPS6042351Y2 (en) 1980-05-12 1980-05-12 pressure gauge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56166554U JPS56166554U (en) 1981-12-09
JPS6042351Y2 true JPS6042351Y2 (en) 1985-12-26

Family

ID=29658990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6481280U Expired JPS6042351Y2 (en) 1980-05-12 1980-05-12 pressure gauge

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JPS56166554U (en) 1981-12-09

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