JPS646690B2 - - Google Patents

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JPS646690B2
JPS646690B2 JP57020776A JP2077682A JPS646690B2 JP S646690 B2 JPS646690 B2 JP S646690B2 JP 57020776 A JP57020776 A JP 57020776A JP 2077682 A JP2077682 A JP 2077682A JP S646690 B2 JPS646690 B2 JP S646690B2
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JP
Japan
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cylindrical
vibrator
thick
walled
pressure
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JP57020776A
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JPS58137726A (ja
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Kyoichi Ikeda
Kinji Harada
Katsumi Isozaki
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Priority to US06/454,874 priority patent/US4495818A/en
Priority to FR8301870A priority patent/FR2521726B1/fr
Publication of JPS58137726A publication Critical patent/JPS58137726A/ja
Publication of JPS646690B2 publication Critical patent/JPS646690B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0026Transmitting or indicating the displacement of flexible, deformable tubes by electric, electromechanical, magnetic or electromagnetic means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0001Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
    • G01L9/0008Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
    • G01L9/0022Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a piezoelectric element

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、円筒状振動子を用い、この円筒状振
動子の共振周波数が、円筒状振動子に導びかれた
流体の圧力(差圧を含む)によつて変化すること
を利用した円筒振動式圧力計に関するものであ
る。
更に詳しくは、本発明は、耐圧、耐振性が高
く、また、信頼性の高い、主として航空用に使用
して特に有効な円筒振動式圧力計に関するもので
ある。
第1図は従来のこの種の円筒振動式圧力計の一
例を示す構成斜視図である。この圧力計は、円筒
状振動子10の内部に円柱状ボデイ11を配置さ
せ、この円柱状ボデイ11に振動子10の駆動コ
イル21と、検出用コイル31とを設置して構成
されている。円筒状振動子10は、全体が保護用
円筒カバー4内に収容されている。円筒状振動子
10の内側には、導圧孔51を介して被測定圧力
Piが導入されており、円筒状振動子10は、被測
定圧力Piと、円筒状振動子10と円筒カバー4と
で囲まれた部屋内の圧力(円筒状振動子10の外
側圧力)との差に応じて、その共振周波数が変化
するようになつている。
このように構成された従来装置においては、円
筒状振動子を励振させるための駆動コイル21、
共振周波数を検出するための検出コイル31を保
持する円柱状ボデイ11があり、しかも、この円
柱状ボデイ11の一端が自由端となつていること
から、この円柱状ボデイ11は、その軸方向と直
角方向に固有振動数を有することとなり、これが
円筒状振動子11の共振周波数に影響を及ぼすと
いう問題点がある。更に、この装置においては、
耐圧を増すためには、円筒状振動子10の側壁及
び端面部分を厚く構成する必要があるが、この場
合、円筒状振動子の軸方向に対して直角方向の固
有振動数が低下し、外部からの振動ノイズの影響
を受けやすくなるという問題点がある。
ここにおいて、本発明は、従来装置におけるこ
れらの問題点を解決し、高精度であつて、耐圧、
耐振性が高く、信頼性の高い円筒振動式圧力計を
提供しようとするものである。
本発明に係る装置は、円筒状振動子を、薄肉円
筒部と、この薄肉円筒部の一端に連続する厚肉円
筒部と、薄肉円筒部の他端に結合する厚肉端面部
とで構成するとともに、この円筒状振動子をカバ
ー内に設置し、円筒状振動子の厚肉端面部をカバ
ーに固定させた点に構成上の特徴がある。
第2図は本発明に係る圧力計の一例を示す構成
斜視図、第3図は第2図におけるX−X断面図、
第4図は第2図におけるY−Y断面図である。
これらの図において、1は円筒状振動子で、薄
肉円筒部11と、この薄肉円筒部の一端に連続し
た厚肉円筒部12及び薄肉円筒部11の他方を塞
さぐ厚肉の端面部13とで構成されている。厚肉
円筒部12には、その外周面から内壁付近にまで
達する座ぐり穴13〜16がここでは4個設けら
れている。これらの座ぐり穴のうち互に振動子1
の中心軸に対して直角な位置関係にある座ぐり穴
13,14には、振動子1を励振するための駆動
手段21,22が設置され、また、残りの座ぐり
穴15,16には、振動子1の共振周波数を検出
するための検出手段31,32が設置されてい
る。駆動手段21,22及び振動検出手段31,
32としては、圧電素子が用いられる。4は円筒
状振動子1を収容するカバーであつて、ここでは
円筒状振動子1の端面部13が、挿入される開口
部を一端にもつた厚肉円筒部12と同一外径のも
のを示す。このカバー4は、一端が厚肉円筒部1
2に固定され、また、円筒状振動子1の一端(端
面部13)が、カバー4の開口部に挿入されてこ
こで固定されている。なお、ここではカバー4の
厚肉円筒部12への固定及び円筒状振動子1の一
端への固定は、いずれも例えば溶接によつて気密
を維持するようになされている。41はカバー4
の側壁に設けた圧力導入口で、この導入口から円
筒状振動子1とカバー4との間に形成される部屋
40内に圧力が導入される。5は円板状のボデイ
で、Oリングのシール手段6を介して円筒状振動
子1がネジ7によつて固定されている。51はボ
デイ5の側壁から中心部に通じている圧力導入口
で、円筒状振動子1の内部の部屋10内に、圧力
が導入される。
第5図は、円筒状振動子1の駆動手段21,2
2、振動検出手段31,32がそれぞれ接続さ
れ、円筒状振動子1を共振周波数で振動させるた
めの電気回路図である。この回路は、振動検出手
段31,32からの信号を増幅する増幅器A1と、
この増幅器A1の出力信号の位相を回転させ自励
発振の条件を満足させるローパスフイルタLPF
とで構成されており、ローパスフイルタLPFの
出力信号が駆動手段21,22に印加されるよう
になつている。この電気回路は、駆動手段、円筒
状振動子、振動検出手段を含んで自励発振ループ
を形成し、円筒状振動子1を所定モード(例えば
4次モード)で円環振動させる。
このように構成された装置は、円筒状振動子1
において、薄肉振動部11の端面部13を厚肉な
構成にするとともに、この端面部13をカバー4
に固定した点に構成上のひとつの特徴がある。以
下、その動作について説明する。
圧力導入孔41から部屋40内に圧力P0を導
びくとともに、圧力導入孔51から円筒状振動子
1の内部の部屋10内に圧力Piを導びく。円筒状
振動子1は、第5図に示すような電気回路ととも
に自励発振ループを形成しており、その振動数f
は(1)式で示すことができる。
f/f0=√1+(−0) ただし、α:定数 P0:部屋40内の圧力 Pi:部屋10内の圧力 f0:Pi=P0における円筒状振動子の振動
数 したがつて、f0およびαをあらかじめ求めてお
くことによつて、振動数fから圧力(Pi−P0
を求めることができる。また、部屋40の圧力
P0(振動子1の外側圧力)を真空に保てば、圧力
Pi−P0は、絶対圧となる。
この装置においては、円筒状振動子1の共振周
波数fを変化させる大部分が、円筒面に働く円周
方向の張力(圧縮力)である点に着目し、円筒状
振動子1の端面部13を固定したもので、これに
よつて端面部13の肉厚を厚くでき、しかも軸に
直角な方向の固有振動数を高くすることができ
る。
このように構成される装置によれば、耐振性を
向上でき、また、耐圧を増すことができる。ま
た、円筒状振動子1内は空洞となつており、円筒
状振動子1の共振周波数に影響を与えるような振
動が発生せず、外部からの振動ノイズの影響を受
けない。また、円筒状振動子1は、厚肉円筒部1
2内、すなわち薄肉円筒部11の振動の節付近で
力を与え駆動するものであるから、Qを高くでき
高精度で圧力測定を行うことができる。
第6図は本発明に係る装置の他の実施例の要部
を示す構成断面図である。この実施例において
は、円筒状振動子1をカバー4内に収容するとと
もに、円筒振動子1において、端面部13をフレ
クシヤ14を介してカバー4に固定したものであ
る。フレクシヤ14は、円筒状振動子1の軸方向
にはフレキシブルであつて、円筒状振動子1と、
カバー4との間の熱膨張の差をここで吸収し、円
周方向は動かないように保持している。
この実施例によれば、円筒状振動子1の端面部
外側と側面部の外側を、いずれもカバー4内の圧
力に維持することができ、外気圧力の変動による
影響を受けなくできる。
第7図は、本発明に係る装置の他の実施例を示
す断面図である。この実施例においては、第2図
に示す装置において、円筒状振動子1の端面部1
3の周縁付近に、薄肉円筒部11をその軸方向に
振動させる駆動手段23と、振動検出手段33と
を設置したものである。
第2図に示す装置においては、薄肉円筒部11
を駆動手段21,22により所定モードで円環振
動させることを想定しているが、この実施例装置
においては、このような円環振動に加えて、薄肉
円筒部11を、駆動手段23によつて軸方向も所
定モードで振動させ、その共振周波数を、振動検
出手段33で検出するものである。なお、ここ
で、軸方向の振動は、円環振動によつても生じて
いることから、駆動手段23は必ずしも必要とし
ない。
このように構成した装置によれば、ひとつの薄
肉円筒部11が、ふたつの所定モードで振動する
もので、一方の共振周波数f1と、他方の共振周波
数f2とを得、所定の演算を行うことによつて、円
筒状振動子1の周囲温度の影響や、内部に導入さ
れる被測定圧力流体の密度の影響等を除去した圧
力信号を得ることが可能である。
なお、上記の説明では、厚肉円筒部12に座ぐ
り穴を形成し、これに駆動手段、振動検出手段を
設置したものであるが、座ぐり穴に代えて溝等で
もよく、また、駆動手段、振動検出手段の数は、
別の数でもよい。これらを多くすれば、複雑(高
次)な円環振動モードを生じさせることができ
る。また、駆動手段、振動検出手段は、厚肉円筒
部以外の他の場所に設置してもよく、これらは圧
電素子の外に電磁式等でもよい。また、ここでは
円筒状振動子1の端面は塞じた構造のものを示し
たが、端面部13の一部に貫通孔を設け、カバー
4内及び円筒状振動子1内に同じ圧力を導入する
ようにしてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、高精度
であつて、耐圧、耐振性が高く、また信頼性の高
い円筒振動式圧力計が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の円筒振動式圧力計の一例を示す
構成斜視図、第2図は本発明に係る圧力計の一例
を示す構成斜視図、第3図は第2図におけるX−
X断面図、第4図は第2図におけるY−Y断面
図、第5図は電気回路の一例を示す接続図、第6
図及び第7図は本発明に係る装置の他の実施例の
要部構成断面図である。 1……円筒状振動子、11……薄肉円筒部、1
2……厚肉円筒部、13……端面部、14……フ
レクシヤ、21〜23……駆動手段、31〜33
……振動検出手段、4……カバー、5……ボデ
イ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 円筒状振動子の共振振動数からこの円筒状振
    動子に与えられる圧力を測定する装置において、
    前記円筒状振動子を、薄肉円筒部と、この薄肉円
    筒部の一端に連続する厚肉円筒部と、薄肉円筒部
    の他端に結合する厚肉端面部とで構成するととも
    に、この円筒状振動子の少なくとも薄肉円筒部を
    カバー内に設置し、前記円筒状振動子の厚肉端面
    部を前記カバーに固定したことを特徴とする円筒
    振動式圧力計。 2 厚肉円筒部内の内壁付近に振動子の駆動手段
    と、振動検出手段とを設置させた特許請求の範囲
    第1項記載の円筒振動式圧力計。 3 カバーの端面部に開口部を設け、この開口部
    に円筒状振動子の厚肉端面部を挿入、固定させた
    特許請求の範囲第1項記載の円筒振動式圧力計。 4 円筒状振動子の厚肉端面部を、円筒状振動子
    の軸方向にフレキシブルなフレクシヤを介してカ
    バーに固定するようにした特許請求の範囲第1項
    記載の円筒振動式圧力計。 5 円筒状振動子の厚肉端面部周縁付近に、薄肉
    円筒部の軸方向の振動を検出する振動検出手段を
    設置した特許請求の範囲第1項記載の円筒振動式
    圧力計。
JP57020776A 1982-02-12 1982-02-12 円筒振動式圧力計 Granted JPS58137726A (ja)

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JP57020776A JPS58137726A (ja) 1982-02-12 1982-02-12 円筒振動式圧力計
GB08236577A GB2114742B (en) 1982-02-12 1982-12-23 Pressure transducer
US06/454,874 US4495818A (en) 1982-02-12 1982-12-30 Cylindrical vibrator type pressure transducer
FR8301870A FR2521726B1 (fr) 1982-02-12 1983-02-07 Jauge de pression du type a vibreur cylindrique

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GB (1) GB2114742B (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4574615A (en) * 1983-12-19 1986-03-11 The Babcock & Wilcox Company Sonic apparatus and method for detecting the presence of a gaseous substance in a closed space
GB8525781D0 (en) * 1985-10-18 1985-11-20 Schlumberger Electronics Uk Transducers
US5591900A (en) * 1992-12-04 1997-01-07 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Method and apparatus for testing fluid pressure in a sealed vessel
EP0909943A4 (en) * 1997-04-04 2005-10-05 Yokogawa Electric Corp VIBRATION TYPE GAS DENSITOMETER
US6131462A (en) * 1998-12-18 2000-10-17 Delaware Capital Formation, Inc. Pressure/temperature transducer with improved thermal coupling and enhanced transient response
US8057401B2 (en) 2005-02-24 2011-11-15 Erich Wolf System for transcutaneous monitoring of intracranial pressure
JP5000959B2 (ja) * 2006-09-19 2012-08-15 新科實業有限公司 気圧センサ及びこれを搭載したハードディスクドライブ、気圧センサの製造方法、気圧計測方法
CN100573075C (zh) * 2007-07-12 2009-12-23 北京航空航天大学 一种抗侧向加速度扰动的谐振筒压力传感器
GB0821592D0 (en) * 2008-11-26 2008-12-31 Rolls Royce Plc Strain measurement of rotating components
US9851285B2 (en) 2012-03-21 2017-12-26 Eaton Corporation Digital densitometer and fuel gauging system
WO2014163642A1 (en) 2013-04-04 2014-10-09 Micro Motion, Inc. Vibrating member for a vibrating densitometer
US10126266B2 (en) 2014-12-29 2018-11-13 Concentric Meter Corporation Fluid parameter sensor and meter
WO2016109451A1 (en) 2014-12-29 2016-07-07 Concentric Meter Corporation Electromagnetic transducer
WO2016109447A1 (en) 2014-12-29 2016-07-07 Concentric Meter Corporation Fluid parameter sensor and meter

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3021711A (en) * 1957-05-10 1962-02-20 Svenska Flygmotor Aktiebolaget Device for measuring pressure or difference of pressure in fluids
GB1385686A (en) * 1971-05-05 1975-02-26 Solartron Electronic Group Transducers
US3863505A (en) * 1973-07-09 1975-02-04 United Aircraft Corp Vibrating cylinder pressure transducer
US4102209A (en) * 1977-06-17 1978-07-25 United Technologies Corporation Temperature compensated vibrating cylinder pressure transducer
US4178804A (en) * 1977-08-12 1979-12-18 The Solartron Electronic Group Limited Pressure transducers
JPS5838738B2 (ja) * 1979-01-11 1983-08-25 横河電機株式会社 圧力計

Also Published As

Publication number Publication date
FR2521726B1 (fr) 1986-03-07
GB2114742B (en) 1985-12-04
GB2114742A (en) 1983-08-24
JPS58137726A (ja) 1983-08-16
US4495818A (en) 1985-01-29
FR2521726A1 (fr) 1983-08-19

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