JPS6239367B2 - - Google Patents
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- JPS6239367B2 JPS6239367B2 JP54078055A JP7805579A JPS6239367B2 JP S6239367 B2 JPS6239367 B2 JP S6239367B2 JP 54078055 A JP54078055 A JP 54078055A JP 7805579 A JP7805579 A JP 7805579A JP S6239367 B2 JPS6239367 B2 JP S6239367B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bellows
- pressure
- valve
- sealed
- diameter
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
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- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ベローズに関し、特に僅かな圧力減
少によつて大きく変形し得る構造の全く新規なベ
ローズを提供するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a bellows, and in particular provides a completely novel bellows having a structure that can be significantly deformed by a small pressure reduction.
各種圧力検出センサーとして使用されるベロー
ズは、一般に、第１図に示すような構造であつ
て、ベローズ０１の内部には加圧圧力が導入管０
２を通して導入され、この加圧圧力が増減すなわ
ち変化することによりベローズが伸縮すなわち変
位し、その変位量と加圧圧力との関係は第２図に
示すように一般に直線関係にある。 Bellows used as various pressure detection sensors generally have a structure as shown in FIG.
2, and as this pressurizing pressure increases, decreases, or changes, the bellows expands and contracts, or is displaced, and the relationship between the amount of displacement and the pressurizing pressure is generally a linear relationship, as shown in FIG.
したがつて、このようなベローズにおいては、
ある特定の圧力変化域（例えば第２図の斜線区
域）におけるベローズの変位を拡大して知りたい
場合（微少な圧力変化を検出したいときなど）、
それができなかつた。 Therefore, in such a bellows,
If you want to enlarge the displacement of the bellows in a certain pressure change area (for example, the shaded area in Figure 2) (for example, when you want to detect minute pressure changes),
I couldn't do that.
そこで、このような場合には、微少な圧力変化
に対して極めて敏感なベローズ（すなわち規模の
大きなもの）を使用して検出するしか方法がなか
つたが、このようなベローズはしかしある特定の
圧力変化域ばかりでなくあらゆる圧力変化域にお
いてもその変位が大きくなるので、検出機構等の
装置の規模が大きくならざるを得ない問題があつ
た。 Therefore, in such cases, the only way to detect it is to use a bellows that is extremely sensitive to minute pressure changes (that is, a large one). Since the displacement increases not only in the change range but also in all pressure change ranges, there is a problem that the scale of the device such as the detection mechanism has to be increased.
本発明は、このような従来の問題を解消するた
めになされたものであつて、特に僅かな圧力減少
によつて大きく変形し得る構造の全く新規なベロ
ーズを提供するものである。 The present invention has been made to solve these conventional problems, and in particular provides a completely new bellows structure that can be significantly deformed by a slight decrease in pressure.
以下第３図および第４図を参照して本発明の一
実施例について詳述する。 An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 3 and 4.
第３図において、参照番号１は本発明にしたが
つて構成したベローズを総括的に示す。このベロ
ーズは、大径のベローズ２と小径のベローズ３と
を有し、大径のベローズ２の上端を遮蔽膜４によ
り密閉してその上面中央部に小径のベローズ３の
下端を接合し、この小型のベローズの上端と大径
のベローズ２の下端との間を外囲膜５により囲ん
で第１の密閉室６を形成するとともに、大径のベ
ローズ２の下端を他の遮蔽膜７により密閉してこ
の大型のベローズの内部により第２の密閉室８を
形成し、これら第１および第２の密閉室には夫々
圧力を導入する導入管９，１０を連通するととも
に、第１の密閉室６に連通した導入管９の途中に
はバルブ１１を設けた構造となつている。 In FIG. 3, reference numeral 1 generally indicates a bellows constructed in accordance with the invention. This bellows has a large-diameter bellows 2 and a small-diameter bellows 3. The upper end of the large-diameter bellows 2 is sealed with a shielding film 4, and the lower end of the small-diameter bellows 3 is joined to the center of the upper surface. A first sealed chamber 6 is formed by surrounding the upper end of the small bellows and the lower end of the large diameter bellows 2 with an outer envelope 5, and the lower end of the large diameter bellows 2 is sealed with another shielding film 7. A second sealed chamber 8 is formed inside this large bellows, and introduction pipes 9 and 10 for introducing pressure are connected to the first and second sealed chambers, respectively, and the first sealed chamber A valve 11 is provided in the middle of an introduction pipe 9 communicating with the valve 6.
次に、このような構造の本発明によるベローズ
１の使用方法および作用について説明する。 Next, the usage and operation of the bellows 1 having such a structure according to the present invention will be explained.
まず、バルブ１１を開いて、ベローズ１の第１
および第２の密閉室６および８を夫々導入管９お
よび１０を通して圧力を導入して同一圧力とす
る。 First, open the valve 11 and open the first bellows 1.
Pressure is introduced into the second sealed chambers 6 and 8 through introduction pipes 9 and 10, respectively, to maintain the same pressure.
しかして、ベローズの変位量は
圧力×ベローズの有効面積／ばね定数で表わされるが
、第
４図に示した大小のベローズのそれぞれの変位特
性Ｌ，Ｓが表わすとおり、大径のベローズは小径
のベローズに比較して格段に変位しやすいため
に、本発明によるベローズ１の変位特性はバルブ
１１が開いている状態では小径のベローズ３のみ
に依存することとなり、大径のベローズ２は隔壁
としての作用のみを奏する。 Therefore, the amount of displacement of the bellows is expressed as pressure x effective area of bellows/spring constant, but as shown by the displacement characteristics L and S of the large and small bellows shown in Figure 4, the large diameter bellows Since it is much easier to displace than a bellows, the displacement characteristics of the bellows 1 according to the present invention depend only on the small diameter bellows 3 when the valve 11 is open, and the large diameter bellows 2 is used as a partition wall. It plays only the action.
したがつて、バルブ１１が開いている状態にお
いて、圧力が上昇した時には、本発明によるベロ
ーズ１の第１の密閉室６と第２の密閉室８との圧
力はともに上昇して同じ圧力となるので、小径の
ベローズ３のみで測定する場合と実質的に同等と
なる。そして、その変位量は、大径および小径の
ベローズ２および３の有効面積をそれぞれＡおよ
びＢ、そのばね定数をそれぞれk1およびk2、大気
圧をＰpとすると、（Ｐ−Ｐｐ）×Ｂ／Ｋ２となる（但
し、初
期段階で大気圧とつり合いがとれていれば、
Ｐ×Ｂ／Ｋ２となる）。 Therefore, when the pressure increases while the valve 11 is open, the pressures in the first sealed chamber 6 and the second sealed chamber 8 of the bellows 1 according to the present invention both increase and become the same pressure. Therefore, it is substantially equivalent to measuring only with the small diameter bellows 3. Then, the amount of displacement is (P-P p ), where the effective areas of the large-diameter and small-diameter bellows 2 and 3 are A and B, respectively, their spring constants are k 1 and k 2 , and the atmospheric pressure is P p . ×B/K 2 (However, if the atmospheric pressure is balanced at the initial stage,
P×B/K 2 ).
また、バルブ１１がこのように開いている状態
において、圧力が減少した時にも、本発明による
ベローズ１は同様に小径のベローズ３のみで測定
する場合と実質的に同等となるので、その圧力減
少分をΔＰとすると、その変位量は次のとおりと
なり、ベローズ１はそれほど大きく変形しない。 Furthermore, even when the pressure decreases when the valve 11 is open in this way, the bellows 1 according to the present invention is substantially equivalent to measuring only with the small-diameter bellows 3, so the pressure decreases. If the amount of displacement is ΔP, the amount of displacement is as follows, and the bellows 1 does not deform to a large extent.
ＰｐＢ−（Ｐ−ΔＰ）Ｂ／Ｋ２＝ΔＰＢ＋（Ｐｐ−Ｐ）
Ｂ／Ｋ２
そこで、このような圧力減少を検出したい時に
は、バルブ１１を閉じておく。このバルブ１１の
閉により小径のベローズ３の加圧有効面積はＡと
なるので、圧力がΔＰだけ減少すると、その変位
量は次のとおとなる。P pB - (P - ΔP) B/K 2 = ΔPB + (P p - P)
B/K 2 Therefore, when it is desired to detect such a pressure decrease, the valve 11 is closed. When the valve 11 is closed, the effective pressurizing area of the small-diameter bellows 3 becomes A, so when the pressure decreases by ΔP, the amount of displacement becomes as follows.
ＰｐＢ＋（Ａ−Ｂ）Ｐ−（Ｐ−ΔＰ）Ａ／Ｋ２
＝ΔＰＡ＋（Ｐｐ−Ｐ）Ｂ／Ｋ２
したがつて、本発明によるベローズ１は、バル
ブ１１を開いて圧力減少を検出するよりも、バル
ブ１１を閉じて圧力減少を検出したほうが
ΔＰ（Ａ−Ｂ）／Ｋ２だけ変位量を大きくとることがで
き
る。P pB + (AB) P - (P - ΔP) A/K 2 = ΔPA + (P p - P) B/K 2 Therefore, the bellows 1 according to the present invention opens the valve 11 to reduce the pressure. It is possible to obtain a larger displacement amount by ΔP(AB)/ K2 by closing the valve 11 and detecting the pressure decrease than by detecting the pressure decrease.
なお、以上述べた圧力変化によるベローズ１の
変位は例えば遮蔽膜４の上面中央部に立設して小
径のベローズ３の内部（大気圧）を延びるように
設けた検出棒１２により検出することができる。 Incidentally, the displacement of the bellows 1 due to the pressure change described above can be detected, for example, by a detection rod 12 provided upright at the center of the upper surface of the shielding membrane 4 and extending inside the small diameter bellows 3 (atmospheric pressure). can.
また、変形例としてバルブ１１を導入管１０側
に設けることも考えられるが、この場合にはバル
ブ１１の閉状態における圧力減少時のベローズ１
の変位量が次のとおりになつて、小さくなるの
で、好ましくないものである。 Further, as a modification, it is possible to provide the valve 11 on the introduction pipe 10 side, but in this case, the bellows 11 when the pressure decreases in the closed state of the valve 11 is
This is undesirable because the amount of displacement becomes smaller as shown below.
ＰｐＢ＋（Ｐ−ΔＰ）（Ａ−Ｂ）−ＰＡ／Ｋ２
＝ΔＰ（Ｂ−Ａ）＋（Ｐｐ−Ｐ）Ｂ／Ｋ２
以上詳述したように、本発明によれば、大径の
ベローズ２の一端を密閉してその端面中央部に小
径のベローズ３の一端を接合し、この小径のベロ
ーズの他端と大径のベローズ２の他端との間を囲
んで第１の密閉室６を形成するとともに、大径の
ベローズ２の他端を密閉してこの大径のベローズ
の内部により第２の密閉室８を形成し、これら第
１および第２の密閉室には夫々圧力を導入する導
入管９，１０を連通するとともに、第１の密閉室
６に連通した導入管９の途中にはバルブ１１を設
け、このバルブの開閉により、すなわちバルブ１
１を開とすれば小径のベローズ３のみで測定する
場合と実質的に同等の作用をなして広い範囲の測
定ができるが、バルブ１１を閉とすれば小径のベ
ローズ３の加圧有効面積が大径のベローズ２の有
効面積となつて大きく変位するので僅かな圧力減
少でも確実に検出することができる。P p B + (P - ΔP) (AB) - PA/K 2 = ΔP (B - A) + (P p - P) B/K 2 As detailed above, according to the present invention, large One end of the small-diameter bellows 2 is sealed, one end of the small-diameter bellows 3 is joined to the center of the end surface, and a first A sealed chamber 6 is formed, and the other end of the large-diameter bellows 2 is sealed to form a second sealed chamber 8 inside the large-diameter bellows. A valve 11 is provided in the middle of the introduction pipe 9 that communicates with the introduction pipes 9 and 10 that introduce pressure and communicates with the first sealed chamber 6, and by opening and closing this valve, the valve 1
If the valve 11 is opened, the effective pressurizing area of the small-diameter bellows 3 will be reduced by closing the valve 11. Since the effective area of the large-diameter bellows 2 causes a large displacement, even a slight pressure decrease can be reliably detected.
したがつて、本発明によるベローズ１は、例え
ばガス配管の気密検査に最適に利用することがで
き、第１および第２の密閉室６および８を気密検
査圧力に加圧した後バルブ１１を閉じて配管の気
密テストをすれば、配管の微少なガス漏れでもベ
ローズは大きく変位するので、この変位を検出棒
１２を介してゲージ等で電気的に検出して記録あ
るいは表示することができ、正確な気密検査をお
こなうことができる。 Therefore, the bellows 1 according to the present invention can be optimally used, for example, for airtightness inspection of gas piping, and after pressurizing the first and second sealed chambers 6 and 8 to the airtightness inspection pressure, the valve 11 is closed. If you perform an airtightness test on the piping, even a small gas leak from the piping will result in a large displacement of the bellows, so this displacement can be electrically detected with a gauge or the like via the detection rod 12 and recorded or displayed, making it possible to accurately It is possible to perform airtightness inspections.
なお、本発明によるベローズは、このようなガ
ス配管の気密検査に限らず、圧力計、圧力記録計
などの全ての圧力検出センサーとして使用できる
ことは勿論である。 It goes without saying that the bellows according to the present invention can be used not only for such airtightness inspection of gas piping, but also as all pressure detection sensors such as pressure gauges and pressure recorders.
第１図は従来のベローズを示す断面図、第２図
はベローズの変位と加圧圧力との関係を示すグラ
フ、第３図は本発明によるベローズの構造とその
使用例を示す断面図、および第４図は本発明によ
るベローズの大小のベローズのそれぞれの変位特
性を示すグラフである。
１……ベローズ、２……大径のベローズ、３…
…小径のベローズ、６……第１の密閉室、８……
第２の密閉室、９，１０……圧力導入管、１１…
…バルブ。
FIG. 1 is a sectional view showing a conventional bellows, FIG. 2 is a graph showing the relationship between the displacement of the bellows and pressurizing pressure, and FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the bellows according to the present invention and an example of its use. FIG. 4 is a graph showing the displacement characteristics of the large and small bellows according to the present invention. 1...Bellows, 2...Large diameter bellows, 3...
...Small diameter bellows, 6...First sealed chamber, 8...
Second sealed chamber, 9, 10... Pressure introduction pipe, 11...
…valve.
Claims (1)
央部に小径のベローズの一端を接合し、この小径
のベローズの他端と前記大径のベローズの他端と
の間を囲んで第１の密閉室を形成するとともに、
前記大径のベローズの他端を密閉してこの大径の
ベローズの内部により第２の密閉室を形成し、こ
れら第１および第２の密閉室には夫々圧力を導入
する導入管を連通するとともに、第１の密閉室に
連通した導入管の途中にはバルブを設けたことを
特徴とするベローズ。1. One end of the large-diameter bellows is sealed, one end of the small-diameter bellows is joined to the center of the end surface, and a first While forming a sealed room,
The other end of the large-diameter bellows is sealed to form a second sealed chamber inside the large-diameter bellows, and an introduction pipe for introducing pressure is communicated with each of the first and second sealed chambers. The bellows is further characterized in that a valve is provided in the middle of the introduction pipe communicating with the first sealed chamber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7805579A JPS562587A (en) | 1979-06-22 | 1979-06-22 | Bellows |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7805579A JPS562587A (en) | 1979-06-22 | 1979-06-22 | Bellows |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS562587A JPS562587A (en) | 1981-01-12 |
| JPS6239367B2 true JPS6239367B2 (en) | 1987-08-22 |
Family
ID=13651160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7805579A Granted JPS562587A (en) | 1979-06-22 | 1979-06-22 | Bellows |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS562587A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119273U (en) * | 1988-02-08 | 1989-08-11 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4586441B2 (en) * | 2003-09-24 | 2010-11-24 | エプソントヨコム株式会社 | Pressure sensor |
| JP6566691B2 (en) * | 2015-04-02 | 2019-08-28 | 入江工研株式会社 | Composite type bellows |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3653264A (en) * | 1968-11-26 | 1972-04-04 | Albert E Mills | Apparatus for detecting a leak in a fluid pressure system |
-
1979
- 1979-06-22 JP JP7805579A patent/JPS562587A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3653264A (en) * | 1968-11-26 | 1972-04-04 | Albert E Mills | Apparatus for detecting a leak in a fluid pressure system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119273U (en) * | 1988-02-08 | 1989-08-11 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS562587A (en) | 1981-01-12 |
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