JPS63217242A - 圧力測定変換器 - Google Patents

圧力測定変換器

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JPS63217242A JP63037356A JP3735688A JPS63217242A JP S63217242 A JPS63217242 A JP S63217242A JP 63037356 A JP63037356 A JP 63037356A JP 3735688 A JP3735688 A JP 3735688A JP S63217242 A JPS63217242 A JP S63217242A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ケース内に設けられたダイヤフラムと、この
ダイヤフラムの変位を電気信号に変換する電気的測定装
置と、前記測定ダイヤフラムの一方の平面に接する圧力
室と、前記測定ダイヤフラムの他方の平面に接する基準
室とを備えた圧力測定変換器に関する。
〔従来の技術〕
この種の圧力測定変換器は例えばヨーロッパ特許第００
３３７４９号明細書によっ”ζ公知である。
この明細書には、円筒状ケース内にシリコン製ダイヤフ
ラムが設けられ、このダイヤフラムの変位がダイヤフラ
ム而に作用する差圧に対する尺度として使われる圧力測
定セルが開示されている。ダイヤフラムはケースの内室
を２つの互いに気密に分離された室に分割する。これら
の室には、被測定圧力を測定場所からこれらの室に案内
する案内管がそれぞれ備えられている。ダイヤフラムの
変位は例えばケイ素ダイヤフラム内に拡散形成された圧
電抵抗素子の抵抗変化によって測定される。
抵抗変化に相応する電気信号は気密な電気引込線によっ
て測定セルのケースから導出される。
ダイヤフラムの変位を電気信号に変換することは例えば
容景式測定装置（ヨーロッパ特許出１０１１公開第０１
９５９８５号公報）またはシリコンダイヤフラムに集積
されたリング発振器回路（ヨーロッパ特許出願公開第０
０４０７９５号公報）によっても行うことができる。
最近の測定技術および自動化技術においては、検出器と
その後に接続されて検出器自体の機能不全を検知しかつ
その影響を充分に低減させ得る信号処理システムとの必
要性が高まっている。この種の機能不全は検出器自体に
よって、例えばその感度およびその零点が変化すること
によって生ぜしめられる。しかしながら、重要な誤差源
は物理的測定量への検出器の結合部である。検出器とそ
の後に配置された信号処理システムとを含む測定系全体
の機能不全を監視することは、その監視が測定系の入力
端の近くで行われる程有利である。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この種の自動監視は公知の圧力測定変換
器を用いたのでは可能ではない、この圧力測定変換器の
機能不全は、測定変換器が被測定物理量から切離されて
、単独で校正が行われることによってのみ検知すること
ができる。従って、この校正を行っている間は、圧力測
定変換器４本本来の測定をもはや行うことができない。
そこで本発明は、測定を中断することなく運転中でも機
能不全の自動監視を可能にするような圧力測定変換器を
提供することを課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
この課題は本発明によれば、基準室は流体を含み、この
基準室内にはアクチュエータとして電気接続線を備えた
圧電素子が設けられることによって解決される。
〔作用および発明の効果〕
圧電素子は電気的に制御可能なアクチュエータとして使
用され、圧電素子に印加される電圧によって生ぜしめら
れる圧電素子の体積変化は流体の静圧変調を惹き起こす
、この圧力変化は流体によって、圧電素子に対向してい
るダイヤフラム平面に伝達される。圧力変調の振幅が既
知である場合には、例えば出力信号の相応する変調の振
幅から直接に圧力測定変換器の感度を推定できる０本来
の測定の中断は必要ではなく、機能不全は通常の運転中
においても検知することができる。直線特性線を持つ圧
力測定変換器の場合には、例えば、測定休止中での測定
値の零点ドリフトに関する情報を利用できると、予め与
えられた圧力変調によ７て圧力測定変換器の特性線全体
を検出することができる。この場合、発生した誤差は運
転中だけでなく、計算時にも除去することができる。
圧力測定変換器の有利な構成によれば、簡単な方法でダ
イヤフラムの変位を電気信号に変換するケイ素製ダイヤ
フラムが備えられる。
特にイ３れた実施例によれば、圧電素子として、窩制止
力を持つセラミック圧電素子が備えられる。
〔実施例〕
次に、本発明を図面に示された実施例に基づいて詳細に
説明する。
図は本発明の一実施例を示す断面図である。この図によ
れば、圧力測定変換器のケース４２内には、このケース
４２の中空内室４４を圧力室４６と基準室４８とに分割
するダイヤフラム４０が設けられている。圧力室４６と
基準室４８とは互いに気密に閉鎖され、それぞれ圧力通
路４７．４９を備えている０両圧力通路４７．４９は例
えば図示されていない閉鎖ダイヤフラムを介して間接的
に測定媒体に結合されている。圧力室４６、基準室４８
ならびにそれらに付属する両圧力通路４７．４９には閉
鎖ダイヤフラムに到るまで少なくともほぼ非圧縮性の流
体６２、例えばシリコンオイルが充填されている。測定
ダイヤフラム４０は特にケイ素で構成されており、電気
接続線５２を介して電圧または電流を供給される圧電抵
抗ブリッジを備えている。ディジタル出力信号を有する
圧力測定変換器の優れた実施例によれば、シリコンダイ
ヤフラム４０には、ヨーロッパ特許出願公開第００４０
７９５号公報に開示された装置に相当するｔｓ−ＦＥＴ
製リング発振器が集積される。
基準室４８内にはダイヤフラム４０に対向して、電気接
続線５６を備えた圧電素子５４が設けられている。電気
接続線５２．５６はそれぞれ圧力室４６および基準室４
８から電気引込線５８．６０によって気密に導出される
。圧電素子５４は特に圧電セラミックスで構成されてい
る０例えば約１０＋ｍ”の面積と約１−の厚みとををす
るこの種の圧電素子５４は、励起電圧が約１００■で静
圧負荷の際には、約３’ＯＮの制止力を発生する。その
場合、基準室内のそれに応じた圧力上昇は約３×１０’
Ｐａとなる。基準室４８内のこのような静圧上昇は、高
速の変調現象のために圧力通路４９に接続された閉鎖ダ
イヤフラムを介して圧力平衡が行われない場合に生じる
０図示された実施例は差圧測定変換器を構成している。
絶対圧測定変換器としての実施例の場合には、例えば圧
力室４６は全面が閉鎖されて排気される。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示す断面図である。 ４０・・・ダイヤフラム ４２・・・ケース ４４・・・内室 ４６・・・圧力室 ４７．４９・・・圧力通路 ４８・・・基準室 ５２．５６・・・電気接続線 ５４・・・圧電素子 ５８．６０・・・電気引込線

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）ケース（４２）内に設けられたダイヤフラム（４０
    ）と、このダイヤフラム（４０）の変位を電気信号に変
    換する電気的測定装置と、前記測定ダイヤフラム（４０
    ）の一方の平面に接する圧力室（４６）と、前記測定ダ
    イヤフラム（４０）の他方の平面に接する基準室（４８
    ）とを備えた圧力測定変換器において、前記基準室（４
    ８）は流体（６２）を含み、前記基準室（４８）内には
    アクチュエータとして電気接続線（５６）を備えた圧電
    素子（５４）が設けられていることを特徴とする圧力測
    定変換器。 ２）ケイ素製測定ダイヤフラム（４０）を備えているこ
    とを特徴とする請求項１記載の圧力測定変換器。 ３）セラミック圧電素子（５４）を備えていることを特
    徴とする請求項１または２記載の圧力測定変換器。
JP63037356A 1987-02-24 1988-02-19 圧力測定変換器 Expired - Lifetime JP2652949B2 (ja)

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