JP2000046672A - Relative pressure sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、相対圧センサに関
する。相対圧センサにより、媒体例えば液体、ガスまた
は蒸気の圧力を測定でき、測定は、丁度支配する大気圧
または周囲圧力に対して行われる、すなわちこの大気圧
または周囲圧力は基準圧力として用いられる。[0001] The present invention relates to a relative pressure sensor. With a relative pressure sensor, the pressure of a medium, for example a liquid, a gas or a vapor, can be measured, the measurement being made to the just dominant atmospheric or ambient pressure, ie this atmospheric or ambient pressure is used as reference pressure.
【０００２】米国特許第５７４７６９４号明細書に開示
されている相対圧センサは、センサ素子を具備し、セン
サ素子はガラスペデスタルに固定され、センサ素子は、
ガラスペデスタルの基準空気の導入に用いられる孔を経
て、測定する圧力を有する媒体に接続され、ハウジング
を具備し、ハウジングは内部空間を有し、ハウジングは
圧力接続管を有し、ハウジングは、基準空気がアクセス
可能な側方チャンバを有し、側方チャンバの中に、セン
サ素子の上方の１つの平面の中に、疎水性で開孔フィル
タを設けて、側方チャンバが閉鎖され、ハウジングは、
前記センサ素子の上方に配置されている基準空気チャン
バを有し、基準空気チャンバの中に基準空気がフィルタ
から流入する。A relative pressure sensor disclosed in US Pat. No. 5,747,694 comprises a sensor element, which is fixed to a glass pedestal, wherein the sensor element comprises:
The glass pedestal is connected to a medium having a pressure to be measured through a hole used for introducing reference air, the housing includes a housing, the housing has an internal space, the housing has a pressure connection pipe, and the housing has a reference connection. It has a side chamber accessible to air, in which, in one plane above the sensor element, a hydrophobic aperture filter is provided, the side chamber is closed and the housing is ,
A reference air chamber is located above the sensor element, into which reference air flows from a filter.
【０００３】更に米国特許第５０７９９５３号明細書に
開示されている相対圧センサの３つの変形のうちの１つ
は、ダイヤフラムおよびサブストレートを有する容量形
センサ素子を具備し、サブストレートの端縁は、ダイヤ
フラムの端縁に接合個所により圧力密に接続されてチャ
ンバが形成され、サブストレートを貫通して、基準空気
の導入に用いられる孔が外側からチャンバの中に導か
れ、ダイヤフラムの外面は、測定の際に圧力下の媒体に
直接に接続され、ハウジングを具備し、ハウジングは内
部空間を有し、ハウジングは接続部を有し、接続部は圧
力接続管の中に移行し、接続部の中に、内部空間を閉鎖
するダイヤフラムが設けられ、ハウジングは蓋を有し、
ハウジングは、前部の端面からハウジングの壁を通って
蓋の中に通じ、そこで初めてハウジングの中に連通する
基準空気導入孔を有する。One of three variants of the relative pressure sensor disclosed in US Pat. No. 5,079,953 comprises a capacitive sensor element having a diaphragm and a substrate, the edge of the substrate being The chamber is formed pressure-tightly connected to the edge of the diaphragm by means of a joining point, a chamber is formed through the substrate, holes used for the introduction of reference air are guided from outside into the chamber, and the outer surface of the diaphragm is It is connected directly to the medium under pressure during the measurement, comprises a housing, the housing has an internal space, the housing has a connection, the connection transitions into a pressure connection tube, and the connection Inside, a diaphragm that closes the internal space is provided, the housing has a lid,
The housing has a reference air inlet opening from the front end face through the wall of the housing and into the lid, where it only communicates with the housing.
【０００４】米国特許第５０７９９５３号明細書に説明
されていないが、通常、前部の中の基準空気孔の出口開
口は、開孔性で疎水性のポリテトラフルオロエチレン製
フィルタプラグにより閉鎖され、これにより、汚染粒子
がハウジングの内部に入らず、ひいてはセンサ素子に到
達せず、飛散水および／または凝縮水がはじかれ、水滴
が内部空間の中に吸込まれない。[0004] Although not described in US Pat. No. 5,079,953, the outlet opening of the reference air vent in the front is usually closed by an open, hydrophobic polytetrafluoroethylene filter plug, As a result, contaminant particles do not enter the interior of the housing and thus do not reach the sensor element, splashing water and / or condensed water are repelled, and water droplets are not sucked into the internal space.
【０００５】基準空気孔の出口開口は、米国特許第５０
７９９５３号明細書では、米国特許第５７４７６９４号
明細書と異なり、ダイヤフラムより低く位置し、したが
って、基準空気が、基準空気の中に含まれる湿気の露点
に既に達し、したがって、それから凝縮された水は、基
準空気がハウジングの内部に達する前に外部に流出でき
る。The outlet opening of the reference air hole is disclosed in US Pat.
No. 79953, unlike US Pat. No. 5,747,694, is located below the diaphragm, so that the reference air has already reached the dew point of the moisture contained in the reference air, and therefore the water condensed therefrom. The reference air can flow out before reaching the inside of the housing.
【０００６】これは、米国特許第５７４７６９４号明細
書には当てはまらず、したがって疎水性フィルタにもか
かわらず、湿気で飽和状態の空気がセンサ素子まで到達
できる。この米国特許明細書には、どのような材料から
フィルタを製作するかについては記載されていない。し
たがって通常は前述のようにポリテトラフルオロエチレ
ン製フィルタである。This is not the case in US Pat. No. 5,747,694, so that, despite the hydrophobic filter, moisture-saturated air can reach the sensor element. The U.S. patent does not state what material the filter is made from. Therefore, the filter is usually a polytetrafluoroethylene filter as described above.
【０００７】米国特許第５０７９９５３号明細書による
相対圧センサの構成を変化して、接続管を断念し、実質
的にダイヤフラムの全表面を媒体と直接に接触させる場
合、すなわち、いわゆるフラッシュダイヤフラム（ｆｌ
ｕｓｈ ｄｉａｐｈｒａｇｍ）相対圧センサを形成する
場合、ポリテトラフルオロエチレン製フィルタプラグと
所属の出口開口は、ハウジングの前部において側方に配
置しなければならず、したがって基準空気の露点はもは
やハウジングの内部空間の外部に位置しない。すなわち
露点は実際の上でセンサ素子の所に位置する。したがっ
て水蒸気はハウジングの内部空間の中およびセンサ素子
において凝縮し、センサ素子も、次いでハウジングも、
次第に水で満たされる。The configuration of the relative pressure sensor according to US Pat. No. 5,079,953 is changed so that the connecting pipe is abandoned and substantially the entire surface of the diaphragm is brought into direct contact with the medium, ie, a so-called flash diaphragm (fl).
When forming a relative pressure sensor, the polytetrafluoroethylene filter plug and the associated outlet opening must be arranged laterally at the front of the housing, so that the dew point of the reference air is no longer inside the housing. Not located outside the space. That is, the dew point is actually located at the sensor element. Thus, water vapor condenses in the interior space of the housing and at the sensor element, and both the sensor element and then the housing
Gradually filled with water.
【０００８】その主な原因は、ポリテトラフルオロエチ
レン製フィルタプラグが、ハウジングの金属に比して非
常に僅かな熱伝導率しか有しないことにある。したがっ
てこの場合にも、ダイヤフラムより温度が高い水蒸気飽
和状態の基準空気は、ハウジングの前部が基準空気の実
際の露点の温度にある場合でさえも基準空気の湿気がポ
リテトラフルオロエチレンで凝縮せずに、ハウジングの
内部空間に達する。A major cause is that the polytetrafluoroethylene filter plug has a very low thermal conductivity compared to the metal of the housing. Thus, in this case, too, the steam-saturated reference air, which has a higher temperature than the diaphragm, will condense the reference air moisture with polytetrafluoroethylene even when the front of the housing is at the temperature of the actual dew point of the reference air. Without reaching the interior space of the housing.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、基準
空気がハウジング内部空間の中に達する前に既に基準空
気がその現時点の露点に常に達する、フラッシュダイヤ
フラムを有する相対圧センサを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a relative pressure sensor having a flash diaphragm in which the reference air always reaches its current dew point before the reference air reaches the interior of the housing. It is in.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、容量形、抵抗形または圧電形のセンサ素子を具備
し、センサ素子はダイヤフラムを有し、ダイヤフラムの
外面は、測定の際に圧力下の媒体に直接に接触し、ハウ
ジングを具備し、ハウジングは内部空間を有し、ハウジ
ングは、内部空間を越えて開いている前部を有し、前部
の近傍でダイヤフラムは、前部がダイヤフラムを越えて
突出するように内部空間を閉鎖し、ハウジングは、前部
を通って外側からハウジングの中に延在する基準空気導
入孔を有し、基準空気導入孔は、外側から、開孔性で高
い熱伝導性で疎水性のフィルタにより閉鎖され、これに
よりフィルタおよびダイヤフラムは、可及的に等しい温
度にあることを特徴とする相対圧センサにより解決され
る。According to the present invention, there is provided, in accordance with the invention, a sensor element of the capacitive, resistive or piezoelectric type, the sensor element having a diaphragm, the outer surface of which is under pressure during the measurement. Direct contact with the medium, comprising a housing, the housing having an interior space, the housing having a front portion that is open beyond the interior space, a diaphragm near the front portion, wherein the front portion has a diaphragm. The housing has a reference air inlet extending from the outside through the front into the housing, the reference air inlet being openable from the outside. Are closed by a high thermal conductivity, hydrophobic filter, whereby the filter and the diaphragm are solved by a relative pressure sensor, which is characterized by being at the same possible temperature.
【００１１】本発明の１つの有利な実施の形態では、フ
ィルタが、疎水性にされた焼結金属または疎水性にされ
た金属スポンジから成り、有利には、焼結金属が特殊鋼
または青銅から成り、金属スポンジが、チタンまたはジ
ルコニウムから成る。In one advantageous embodiment of the invention, the filter is made of a sintered metal which has been rendered hydrophobic or a metal sponge which has been rendered hydrophobic, advantageously the sintered metal is made of special steel or bronze. And the metal sponge is made of titanium or zirconium.
【００１２】本発明の第２の有利な実施の形態では、容
量形センサ素子を具備し、容量形センサ素子はダイヤフ
ラムのほかにサブストレートを有し、サブストレートの
端縁を、ダイヤフラムの端縁に接合個所により圧力密に
接続してチャンバが形成され、サブストレートを貫通し
て、基準空気を導入する孔が外側からチャンバの中に案
内され、センサ素子において、ダイヤフラムの内側に１
つの電極が設けられ、サブストレートの対向して位置す
る内側に少なくとも１つの電極が設けられ、サブストレ
ートの電極は、サブストレートを通ってサブストレート
の外側に電気的にコンタクト接続され、ダイヤフラムの
電極は、接合個所を通って電気的にコンタクト接続され
ている。In a second advantageous embodiment of the invention, the capacitive sensor element has a substrate in addition to the diaphragm, the edge of the substrate being connected to the edge of the diaphragm. The chamber is formed in a pressure-tight manner by means of a connection point, and a hole for introducing reference air is guided through the substrate from the outside into the chamber.
One electrode is provided, and at least one electrode is provided on the opposite inside of the substrate, and the electrode of the substrate is electrically connected to the outside of the substrate through the substrate, and the electrode of the diaphragm is provided. Are electrically contacted through the junction.
【００１３】本発明の第３の有利な実施の形態では、抵
抗形センサ素子を具備し、抵抗形センサ素子において、
ダイヤフラムにただ１つのストレーンゲージまたは２つ
のストレーンゲージから成るハーフブリッジまたは４つ
のストレーンゲージから成るフルブリッジが設けられて
いる。[0013] In a third advantageous embodiment of the invention, there is provided a resistive sensor element, wherein:
The diaphragm is provided with a half bridge consisting of only one strain gauge or two strain gauges or a full bridge consisting of four strain gauges.
【００１４】本発明の第４の有利な実施の形態では、圧
電形センサ素子を具備し、圧電形センサ素子において、
ダイヤフラムに少なくとも１つの圧電形素子が設けられ
ている。According to a fourth advantageous embodiment of the present invention, there is provided a piezoelectric sensor element, wherein:
At least one piezoelectric element is provided on the diaphragm.
【００１５】本発明の１つの利点は、基準空気の露点
が、フィルタの良好な熱伝導率に起因して常にフィルタ
の所に位置することにある、何故ならばフィルタの表面
温度が実際の上でダイヤフラムおよび媒体の温度に等し
いことが保証されているからである。One advantage of the present invention is that the dew point of the reference air is always located at the filter due to the good thermal conductivity of the filter, since the surface temperature of the filter is not Is guaranteed to be equal to the temperature of the diaphragm and the medium.
【００１６】したがってフィルタは、その疎水性に起因
して水を大量に吸収せず、基準空気から凝縮された水が
外部へ排出される。ハウジングの内部空間の中およびセ
ンサ素子において露点を下回ることはなく、したがっ
て、凝縮された水が内部空間の中に発生することはな
い。Therefore, the filter does not absorb a large amount of water due to its hydrophobicity, and water condensed from the reference air is discharged to the outside. There is no drop below the dew point in the interior space of the housing and at the sensor element, so that no condensed water is generated in the interior space.
【００１７】次に本発明を、実施の形態が概略的に示さ
れている図面の図を用いて詳細に説明する。The present invention will now be described in detail with reference to the drawings of the drawings, in which embodiments are schematically shown.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】図１に相対圧センサ１の正面側か
ら見た断面図が示されている。相対圧センサ１は以下で
センサと略称される。センサの重要な部分は、ダイヤフ
ラム２１を有するセンサ素子２であり、ダイヤフラム２
１の外面２１１は、測定の際、圧力下の媒体と直接に接
触する。この媒体は例えば貯蔵容器３の中に蓄積でき、
貯蔵容器３の一部のみが図１には示され、貯蔵容器３の
壁の中にセンサ１が装着されている。FIG. 1 is a sectional view of a relative pressure sensor 1 as seen from the front side. The relative pressure sensor 1 is hereinafter abbreviated as a sensor. An important part of the sensor is the sensor element 2 having a diaphragm 21,
The first outer surface 211 is in direct contact with the medium under pressure during the measurement. This medium can be stored, for example, in the storage container 3,
Only a part of the storage container 3 is shown in FIG. 1 and the sensor 1 is mounted in the wall of the storage container 3.
【００１９】図１の実施の形態では、容量形セラミック
センサが設けられ、したがってセンサ素子２はダイヤフ
ラム２１のほかにサブストレート２２も有する。サブス
トレート２２の端縁は、ダイヤフラム２１の端縁に接合
個所にて圧力密に接続され、これによりチャンバが形成
されている。サブストレート２２を貫通して、基準空気
の導入に用いられる孔２２１が外側からチャンバの中に
まで設けられている。In the embodiment of FIG. 1, a capacitive ceramic sensor is provided, so that the sensor element 2 has a substrate 22 in addition to the diaphragm 21. The edge of the substrate 22 is pressure-tightly connected to the edge of the diaphragm 21 at the joining point, thereby forming a chamber. Through the substrate 22, a hole 221 used for introducing reference air is provided from the outside to the inside of the chamber.
【００２０】わかり易くするために、図１には示されて
いないが、ダイヤフラム２１の内側に１つの電極が設け
られ、サブストレート２２の対向して位置する内側に少
なくとも１つの電極が設けられていることを述べてお
く。For clarity, although not shown in FIG. 1, one electrode is provided on the inside of the diaphragm 21 and at least one electrode is provided on the inside opposite to the substrate 22. Please note that.
【００２１】ダイヤフラム２１の電極は、接合個所を通
して外部に例えばアースに電気的にコンタクト接続され
ている。サブストレート２２の１つまたは複数の電極
は、サブストレート２２を通ってサブストレート２２の
外側と電気的にコンタクト接続され、サブストレート２
２の外面に配置されている電子回路４に接続されてい
る。The electrodes of the diaphragm 21 are electrically connected to the outside, for example, to the ground through the joint. One or more electrodes of the substrate 22 are electrically contacted through the substrate 22 to the outside of the substrate 22 and
2 is connected to an electronic circuit 4 arranged on the outer surface.
【００２２】電子回路４は、容量変化を例えば、対応し
て変化する電圧に変換し、電圧は２つの導線４１、４２
を介してプリント回路板５に供給され、そこから、場合
に応じて更なる電子処理の後にケーブル５１を介してソ
ケット６に供給される。The electronic circuit 4 converts the capacitance change into, for example, a correspondingly changing voltage, which is converted into two conductors 41, 42.
To the printed circuit board 5, from where after further electronic processing, if necessary, to the socket 6 via the cable 51.
【００２３】図１の実施の形態の容量形セラミックセン
サの代りに、抵抗形または圧電形センサも使用できる。
これらのタイプのセンサでは、それぞれのダイヤフラム
はストレーンゲージ例えば単一のストレーンゲージ、ま
たはハーフブリッジすなわち２つの直列接続のストレー
ンゲージ、またはフルブリッジすなわち４つのストレー
ンゲージ、または少なくとも１つの圧電素子を有する。Instead of the capacitive ceramic sensor of the embodiment of FIG. 1, a resistive or piezoelectric sensor can be used.
In these types of sensors, each diaphragm has a strain gauge, eg, a single strain gauge, or a half bridge, ie, two series connected strain gauges, or a full bridge, ie, four strain gauges, or at least one piezoelectric element.
【００２４】センサ素子２はハウジング７の中に装着さ
れ、ハウジング７は内部空間７１と内部空間７１を越え
て開いている前部７２とを有し、前部７２の近傍でダイ
ヤフラム２１は、前部７２がダイヤフラム２１を越えて
前方へ突出するように内部空間７１を閉鎖している。図
１でこれは、センサ素子２が内部空間７１から密封部材
例えばＯリングを介して前部７２の突出部７２１に押圧
されることにより達成される。The sensor element 2 is mounted in a housing 7, and the housing 7 has an internal space 71 and a front part 72 which is open beyond the internal space 71. In the vicinity of the front part 72, the diaphragm 21 The internal space 71 is closed so that the portion 72 projects forward beyond the diaphragm 21. In FIG. 1, this is achieved in that the sensor element 2 is pressed from the internal space 71 to the projection 721 of the front part 72 via a sealing member such as an O-ring.
【００２５】このために、図１では、サブストレート２
２により支持されているリング７４が用いられ、リング
７４をねじ付リング７５が押圧している。リング７４の
中で、サブストレート２２の孔２２１が終端する場所で
垂直孔７４１が開始し、垂直孔７４１は、筒面に達する
孔７４２に移行する。For this reason, in FIG.
A ring 74 is used, which is supported by a threaded ring 75 which presses the ring 74. In the ring 74, a vertical hole 741 starts where the hole 221 of the substrate 22 ends, and the vertical hole 741 transitions to a hole 742 reaching the cylinder surface.
【００２６】前部７２を通して、外側からハウジング７
の中に、基準空気導入孔７２２が形成されている。この
孔７２２は水平孔７４２に、リング７４とハウジング７
との間隙７４３を介して接続している。From the outside through the front part 72, the housing 7
, A reference air introduction hole 722 is formed. The hole 722 is formed in the horizontal hole 742 by the ring 74 and the housing 7.
Are connected via a gap 743 between the two.
【００２７】孔７２１は外側から、開孔性で高い熱伝導
率の疎水性のフィルタ８により閉鎖されている。図１で
フィルタ８は、熱伝導性接着剤８１により孔７２１の中
に固定されている。フィルタ８は有利には、例えば特殊
鋼あるいは青銅、あるいは疎水性にされた金属スポンジ
例えばチタンあるいはジルコニウムから成る疎水性にさ
れた焼結金属である。The hole 721 is closed from the outside by a hydrophobic filter 8 which is open and has high thermal conductivity. In FIG. 1, the filter 8 is fixed in the hole 721 by the heat conductive adhesive 81. The filter 8 is preferably made of stainless steel or bronze, or of a hydrophobic sponge made of a hydrophobic metal sponge, such as titanium or zirconium.
【００２８】ハウジング７は更に蓋７６を有し、したが
ってセンサの、内部空間７１の中に配置されている前述
のすべての部分は、蓋の側からハウジングの中に装着す
ることができる。更にハウジング７は、フィルタ８を収
容する孔７２１の上方にリング溝７７を有し、リング溝
７７は、ハウジング下部とハウジング上部との間の熱絶
縁に用いられる。リング溝の中で、図示のように、部分
的にのみ示されている熱絶縁密着ディスク７８を設ける
ことができる。The housing 7 further has a lid 76, so that all the aforementioned parts of the sensor, which are arranged in the interior space 71, can be mounted in the housing from the side of the lid. Further, the housing 7 has a ring groove 77 above the hole 721 for accommodating the filter 8, and the ring groove 77 is used for thermal insulation between the lower housing portion and the upper housing portion. Within the ring groove, as shown, a thermally insulating coherent disk 78, shown only partially, can be provided.
【００２９】図２にコーティング装置９が概略的に示さ
れ、コーティング装置９において、焼結金属または金属
スポンジから成るフィルタが疎水性に製作される。この
ような特殊鋼（１．４４０４）あるいは青銅から成る焼
結金属フィルタまたはチタンあるいはジルコニウムから
成る金属スポンジは、有利には１μｍ〜１０μｍの孔直
径を有し、まず初めに所要の寸法すなわち長さおよび直
径で製造される。FIG. 2 schematically shows a coating device 9 in which a filter made of sintered metal or metal sponge is made hydrophobic. Such a sintered metal filter made of special steel (1.4404) or bronze or a metal sponge made of titanium or zirconium preferably has a pore diameter of 1 μm to 10 μm, first of all having the required dimensions or length. And manufactured in diameter.
【００３０】特殊鋼から成るフィルタが使用される場
合、フィルタは、疎水性にされる前に清浄化され、これ
により、被着する疎水性コーティングの接着性が保証さ
れる。適切な液体の中での清浄化は、フィルタの前述の
小さい孔寸法に起因して不可能であるので、すなわち液
体が孔を詰まらせるのことがあるので、特殊鋼フィルタ
は、水素流の中に清浄化される。このためにフィルタ
は、石英管の中で約１０００℃に加熱される。水素は石
英管を約１０5Ｐａ（＝１バール）の過圧下で貫流し、
出口で燃焼される。If a filter made of special steel is used, the filter is cleaned before it is rendered hydrophobic, which ensures the adhesion of the applied hydrophobic coating. Since cleaning in a suitable liquid is not possible due to the aforementioned small pore size of the filter, i.e., the liquid can clog the pores, the special steel filter is used in a stream of hydrogen. Is cleaned. For this, the filter is heated to about 1000 ° C. in a quartz tube. Hydrogen flows through the quartz tube under an overpressure of about 10 5 Pa (= 1 bar),
Burned at the outlet.
【００３１】その他の前述のフィルタ材料は、同様に清
浄化でき、ジルコニウムスポンジの場合、清浄化が行わ
れる際のガスとして、水素ではなく、例えばアルゴンを
使用する。The other aforementioned filter materials can also be cleaned, in the case of zirconium sponges, for example, argon, rather than hydrogen, is used as the gas when the cleaning takes place.
【００３２】冷却され、石英管から除去された後、清浄
なフィルタは、コーティング装置９の中に入れられる。
コーティング装置９は、大気に開いている液体容器９１
を有し、液体容器９１の下面に第１の弁９２が設けられ
ている。したがって大気圧ｐは容器９１の中の液体９３
に作用する。After being cooled and removed from the quartz tube, the clean filter is placed in the coating device 9.
The coating device 9 includes a liquid container 91 that is open to the atmosphere.
And a first valve 92 is provided on the lower surface of the liquid container 91. Therefore, the atmospheric pressure p is equal to the liquid 93 in the container 91.
Act on.
【００３３】液体９３は、溶媒例えば四塩化炭素の中で
高度に希釈された含浸剤例えばシリコンオイル、パラフ
ィンオイルまたは沸化シロクサンである。有利には含浸
剤対溶媒の混合比は約１：２０である。The liquid 93 is an impregnating agent, such as silicone oil, paraffin oil or fluorinated siloxane, which is highly diluted in a solvent such as carbon tetrachloride. Advantageously, the mixing ratio of impregnating agent to solvent is about 1:20.
【００３４】弁９２の下方に清浄なフィルタ８が、液体
９３のための流れ狭窄部９５の上方の管９４のフィルタ
収容室９４′の中に位置する。管９４は、液体９３のた
めの集液容器９６の中に連通し、集液容器９６は第２の
弁９７を介して、矢印により示されている真空ポンプに
接続されている。Below the valve 92 a clean filter 8 is located in the filter chamber 94 'of the tube 94 above the flow constriction 95 for the liquid 93. The tube 94 communicates into a collecting vessel 96 for the liquid 93, which is connected via a second valve 97 to a vacuum pump indicated by the arrow.
【００３５】フィルタを入れた後に弁９２は閉成され、
弁９７は開放され、真空ポンプがスイッチオンされ、こ
れにより、フィルタの孔から、孔の中の空気が除去され
る。排気の後に弁９７は閉成され、弁９２は開放され
る。After the filter has been inserted, the valve 92 is closed,
Valve 97 is opened and the vacuum pump is switched on, thereby removing the air in the hole from the filter hole. After evacuation, valve 97 is closed and valve 92 is opened.
【００３６】これにより、大気圧ｐの作用下で液体９３
すなわち含浸剤が、フィルタ収容室の中に流入し、フィ
ルタ８を包囲し、フィルタ８の孔の中に流入する。前に
液体容器９１の中に充填された含浸剤の全量がフィルタ
収容室９４′の中に流入した後、弁９７が開放される。
これにより、フィルタ収容室９４′の中に大気圧が支配
し、大気圧により最終的にフィルタ８のすべての孔は、
含浸剤を一杯に押し込められる。Thus, under the action of the atmospheric pressure p, the liquid 93
That is, the impregnating agent flows into the filter storage chamber, surrounds the filter 8, and flows into the filter 8 hole. After the entire amount of the impregnating agent previously filled in the liquid container 91 flows into the filter accommodating chamber 94 ', the valve 97 is opened.
As a result, the atmospheric pressure prevails in the filter accommodating chamber 94 ', and finally all the holes of the filter 8 are
The impregnating agent can be pushed all the way.
【００３７】この時点で、含浸されたフィルタは取り出
され、有利には約２００℃に加熱される。これにより溶
媒は蒸発され、含浸剤は孔の表面の中に焼き込まれ、し
たがって孔は疎水性になる。At this point, the impregnated filter is removed and heated, preferably to about 200 ° C. This causes the solvent to evaporate and the impregnant to burn into the surface of the pores, thus rendering the pores hydrophobic.
【図１】相対圧センサの正面断面略図である。FIG. 1 is a schematic front sectional view of a relative pressure sensor.
【図２】焼結金属フィルタを疎水性にするコーティング
装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of a coating apparatus for making a sintered metal filter hydrophobic.
１ 相対圧センサ ２ センサ素子 ３ 貯蔵容器 ４ 電子回路 ６ ソケット ７ ハウジング ８ フィルタ ２１ ダイヤフラム ２２ サブストレート ４１，４２ 導線 ５１ ケーブル ７１ 内部空間 ７２ 前部 ７３ 密封部材 ７４ リング ７６ 蓋 ７７ リング溝 ８１ 接着剤 ９１ 液体容器 ９２ 弁 ９３ 液体 ９４ 管 ９４′ フィルタ収容室 ９５ 流れ狭窄部 ９６ 集液容器 ９７ 弁 ２１１ 外面 ２２１ 孔 ７２１ 突出部 ７４１ 孔 ７４２ 孔 ７４３ 間隙 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Relative pressure sensor 2 Sensor element 3 Storage container 4 Electronic circuit 6 Socket 7 Housing 8 Filter 21 Diaphragm 22 Substrate 41, 42 Conductor 51 Cable 71 Internal space 72 Front 73 Sealing member 74 Ring 76 Cover 77 Ring groove 81 Adhesive 91 Liquid container 92 Valve 93 Liquid 94 Tube 94 ′ Filter storage chamber 95 Flow constriction 96 Liquid collection container 97 Valve 211 Outer surface 221 hole 721 Projection 741 hole 742 hole 743 Gap
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エルケ マリア シュミット ドイツ連邦共和国 ショプフハイム ヴァ ルシュトラーセ ５ (72)発明者 アンドレアス ロースベルク ドイツ連邦共和国 バート ゼッキンゲン アルベルト−ゲルスバッハ−アレー ５ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Elke Maria Schmidt, Germany Schopfheim-Wall Strasse 5 (72) Inventor Andreas Roesberg, Germany Bad Sackingen Albert-Gelsbach-Alley 5
Claims (7)
し、 前記センサ素子（２）はダイヤフラム（２１）を有し、 前記ダイヤフラム（２１）の外面（２１１）は、測定の
際に圧力下の媒体に直接に接触し、 ハウジング（７）を具備し、 前記ハウジング（７）は内部空間（７１）を有し、 前記ハウジング（７）は、前記内部空間（７１）を越え
て開いている前部（７２）を有し、 前記前部（７２）の近傍で前記ダイヤフラム（２１）
は、前記前部（７２）が前記ダイヤフラム（２１）を越
えて突出するように前記内部空間（７１）を閉鎖し、 前記ハウジング（７）は、前記前部（７２）を通って外
側からハウジングの中に延在する基準空気導入孔（７２
１）を有し、 前記基準空気導入孔（７２１）は、外側から、開孔性で
高い熱伝導性で疎水性のフィルタ（８）により閉鎖さ
れ、これにより前記フィルタ（８）および前記ダイヤフ
ラム（２１）は、可及的に等しい温度にあることを特徴
とする相対圧センサ。1. A relative pressure sensor (1) comprising a capacitive, resistive or piezoelectric sensor element (2), wherein said sensor element (2) has a diaphragm (21); The outer surface (211) of which is in direct contact with the medium under pressure during the measurement and comprises a housing (7), said housing (7) having an internal space (71); Has a front portion (72) open beyond the internal space (71), and the diaphragm (21) near the front portion (72).
Closes the interior space (71) such that the front part (72) protrudes beyond the diaphragm (21), and the housing (7) is housing from outside through the front part (72). The reference air introduction hole (72
1), wherein the reference air introduction hole (721) is closed from the outside by an open, highly thermally conductive, hydrophobic filter (8), whereby the filter (8) and the diaphragm (721) are closed. 21) A relative pressure sensor, wherein the temperature is as equal as possible.
金属または疎水性にされた金属スポンジから成ることを
特徴とする請求項１に記載の相対圧センサ。2. The relative pressure sensor according to claim 1, wherein the filter (8) is made of a sintered metal made hydrophobic or a metal sponge made hydrophobic.
とを特徴とする請求項２に記載の相対圧センサ。3. The relative pressure sensor according to claim 2, wherein the sintered metal is made of special steel or bronze.
ンまたはジルコニウムのスポンジから成ることを特徴と
する請求項２に記載の相対圧センサ。4. The relative pressure sensor according to claim 2, wherein the filter comprises a sponge of titanium or zirconium which has been rendered hydrophobic.
サブストレート（２２）を有し、 前記サブストレート（２２）の端縁を、ダイヤフラム
（２１）の端縁に接合個所により圧力密に接続してチャ
ンバが形成され、 前記サブストレート（２２）を貫通して、基準空気を導
入する孔（２２１）が外側から前記チャンバの中に案内
され、 前記センサ素子において、前記ダイヤフラム（２１）の
内側に１つの電極が設けられ、前記サブストレート（２
２）の対向して位置する内側に少なくとも１つの電極が
設けられ、 前記サブストレート（２２）の前記電極は、前記サブス
トレート（２２）を通って前記サブストレート（２２）
の外側に電気的にコンタクト接続され、 ダイヤフラム（２１）の前記電極は、接合個所を通って
電気的にコンタクト接続されていることを特徴とする請
求項１から４までのいずれか１項に記載の相対圧セン
サ。5. A sensor comprising a capacitive sensor element, said capacitive sensor element having a substrate (22) in addition to a diaphragm (21), and an edge of said substrate (22) being connected to a diaphragm (21). A chamber is formed by pressure-tight connection at the joining point at an edge of the chamber, and a hole (221) for introducing reference air through the substrate (22) is guided from outside into the chamber, In the sensor element, one electrode is provided inside the diaphragm (21), and the substrate (2
At least one electrode is provided on the inside located opposite to 2), wherein said electrode of said substrate (22) passes through said substrate (22) and said substrate (22)
5. The electrode according to claim 1, wherein the electrode of the diaphragm is electrically contacted through a joint. 6. Relative pressure sensor.
センサ素子において、ダイヤフラム（２１）にただ１つ
のストレーンゲージまたは２つのストレーンゲージから
成るハーフブリッジまたは４つのストレーンゲージから
成るフルブリッジが設けられていることを特徴とする請
求項１から４までのいずれか１項に記載の相対圧セン
サ。6. A resistive sensor element, wherein the diaphragm (21) is provided with a single strain gauge or a half bridge consisting of two strain gauges or a full bridge consisting of four strain gauges. The relative pressure sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the relative pressure sensor is provided.
センサ素子において、ダイヤフラム（２１）に少なくと
も１つの圧電形素子が設けられていることを特徴とする
請求項１から４までのいずれか１項に記載の相対圧セン
サ。7. The piezoelectric sensor element according to claim 1, wherein the diaphragm is provided with at least one piezoelectric element in the piezoelectric sensor element. 2. The relative pressure sensor according to claim 1.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98113587.4 | 1998-07-21 | ||
| EP98113587 | 1998-07-21 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000046672A true JP2000046672A (en) | 2000-02-18 |
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Family
ID=8232319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11206559A Expired - Lifetime JP3046304B2 (en) | 1998-07-21 | 1999-07-21 | Relative pressure sensor |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3046304B2 (en) |
| CA (1) | CA2277746C (en) |
| DE (1) | DE59914870D1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004537654A (en) * | 2001-08-16 | 2004-12-16 | ビーエイチピー ビリトン イノベーション プロプライアタリー リミテッド | Method for producing titanium and titanium alloy products |
-
1999
- 1999-07-15 DE DE59914870T patent/DE59914870D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-20 CA CA 2277746 patent/CA2277746C/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-21 JP JP11206559A patent/JP3046304B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004537654A (en) * | 2001-08-16 | 2004-12-16 | ビーエイチピー ビリトン イノベーション プロプライアタリー リミテッド | Method for producing titanium and titanium alloy products |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59914870D1 (en) | 2008-10-30 |
| CA2277746A1 (en) | 2000-01-21 |
| JP3046304B2 (en) | 2000-05-29 |
| CA2277746C (en) | 2003-09-23 |
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