JP2001091392A - 差圧伝送器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】部品点数を少なくし、且つ保守作業の容易な差
圧伝送器を提供する。 【解決手段】第一，第二のダイアフラム６，７からの圧
力を第一，第二の検出流体に伝達する第一，第二の受圧
室２０１，２０２と、前記第一，第二の検出流体の圧力
を受け前記第一，第二のダイアフラムに印加する第一，
第二の測定流体の差圧を求める差圧検出センサ２を備え
た差圧伝送器において、前記第一の受圧室２０１を形成
する前記差圧伝送器の受圧部材により、前記第一の測定
流体の圧力を前記第一のダイアフラム６に導圧する第一
の測定流体受圧室を構成し、かつ前記第二の受圧室２０
２を形成する前記差圧伝送器の受圧部材により、前記第
二の測定流体の圧力を前記第二のダイアフラム７に導圧
する第二の測定流体受圧室を構成し、前記第一，第二の
測定流体受圧室に前記第一，第二の測定流体圧力を伝達
する配管と接合する第一，第二の導圧口を設けたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は差圧伝送器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の差圧伝送器の受圧部構造は、特開
昭60−185131号公報（図２参照）に記載されたように、
圧力受圧部材は本体Ｈ，本体Ｌの二つの部品で構成さ
れ、本体Ｈの片面にはシールダイアフラムが、もう一方
の面にはセンサ部とセンターダイアフラムが固定されて
いる。

【０００３】本体Ｌの片面にもシールダイアフラムが固
定され、もう一方の面は本体Ｈのセンターダイアフラム
を押し付けるように、本体Ｈと本体Ｌを重ね外周を溶接
する。また本体Ｈ，Ｌで構成された本体の両側に、第
一，第二の流体を受圧するシールダイアフラムによって
形成された第一，第二の受圧室を構成し、そして本体
Ｈ，センサ部組，センターダイアフラム，本体Ｌによっ
て第一，第二の隔離室を設け、さらに第一の受圧室と第
一の隔離室をつなぐ導圧路，第一の隔離室と半導体差圧
センサをつなぐ導圧路，第二の受圧室と第二の隔離室を
つなぐ導圧路，第二の隔離室と半導体差圧センサをつな
ぐ導圧路を構成している。

【０００４】これら第一の受圧室，第一の隔離室，半導
体差圧センサ、これらをつなぐ導圧路内には封入液が充
填されている。同様に第二の受圧室，第二の隔離室，半
導体差圧センサ、これらをつなぐ導圧路内にも封入液が
充填され、圧力が半導体差圧センサに伝達される構造に
なっていた。

【０００５】そして従来の差圧伝送器は、シールダイア
フラムに対向した場所にフランジを取り付け、本体Ｈ，
Ｌとフランジをボルト，ナットにより締付固定すること
により、プロセス流体からの圧力をそれぞれの受圧室に
伝達するようになっていた。

【０００６】また、従来の差圧伝送器はプロセス流体の
温度変化による差圧検出誤差を防ぐために半導体センサ
にサーミスタを設け、この信号出力から差圧センサのプ
ロセス流体差圧出力を補正して正確な差圧信号の出力を
行っていた。

【０００７】そして、差圧伝送器の保守においては、圧
力受圧部材の両側に接合された第一，第二のシールダイ
アフラムの点検を行うために圧力受圧部材とフランジを
締め付けているボルトを緩め、圧力受圧部材を取り出し
てからシールダイアフラムの点検を行っていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の差圧伝送器の受
圧部においては、本体部材は本体Ｈと本体Ｌで構成さ
れ、センターダイアフラムを挟み込んで本体Ｈと本体Ｌ
を溶接し固定している。したがってセンターダイアフラ
ムは、本体Ｈと本体Ｌの溶接による押し付け力によって
形状および位置が決定される。

【０００９】なお、測定流体受圧室は、本体Ｈ，Ｌを２
個のフランジで両側より挟み込み、ボルト，ナットによ
って締付固定され、形成される。このフランジの締付力
は、本体Ｈと本体Ｌを両端より押し付けるため、センタ
ーダイアフラムの形状および位置に影響し、さらにこの
フランジの締付力は、第一，第二の測定流体受圧室に静
圧が加わった場合にもその圧力に応じて変化してしまっ
ていた。

【００１０】このように、本体Ｈと本体Ｌの溶接，フラ
ンジの締付力，測定流体受圧室の静圧変化が、センター
ダイアフラムの形状と位置を変える大きな要因となって
おり、この形状，位置変化は、内部に充填された封入液
の移動をもたらし、シールダイアフラムを変形させこの
影響が零点の変化となって表われ、正確な差圧測定の障
害となっていた。

【００１１】そして、従来の差圧伝送器の受圧部構造に
おいては、半導体センサはプロセス流体圧に感応する封
入液に接しており、このため温度検出を行うサーミスタ
へのプロセス流体からの温度の伝わり方は、まずプロセ
ス流体の温度変化が受圧室の封入液に伝達し、さらにこ
の封入液の温度が隔離室の封入液を介して半導体センサ
のサーミスタに伝わるようになっていた。しかし、受圧
室の封入液から隔離室の封入液への温度の伝達は、圧力
受圧部材に納められた半導体センサ、及びその支持体を
越えるように形成された導通路の封入液により温度が伝
わるため、この導通路により温度伝達に時間的な遅れが
発生して、正確な差圧状態を検出することは困難であっ
た。

【００１２】差圧伝送器の保守においては、圧力受圧部
材とフランジを分離し、その後圧力受圧部材を取り出し
てから、シールダイアフラムの点検を行っていたため作
業が困難であった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の差圧伝送器においては、センターダイアフ
ラムを本体部材に設ける際に、第一，第二のシールダイ
アフラムの圧力受圧方向に対して、このセンターダイア
フラムの圧力受圧方向が異なるように設けるようにした
ものである。

【００１４】また本発明の差圧伝送路においては、セン
ターダイアフラムの圧力受圧方向を挟んで、第一，第二
のシールダイアフラムで作られる第一，第二の受圧室を
設け、これらの受圧室とセンターダイアフラムにより作
られた第一，第二の隔離室とを導圧路を結んだものであ
る。

【００１５】さらに、受圧室を構成する本体部材で、測
定流体をシールダイアフラムに受圧させる測定流体受圧
室を構成し、この測定流体受圧室にプロセス配管と直接
つながる開口部を設け、さらにこの測定流体受圧室にシ
ールダイアフラムの検査のための開口部を設けたもので
ある。

【００１６】

【作用】以下、本発明の差圧伝送器の作用を従来の差圧
伝送器と比較して述べる。

【００１７】従来の差圧伝送器においては、第一，第二
のシールダイアフラム，センターダイアフラム及びセン
サ部組が同一軸上に並べて設けられているので、それぞ
れのダイアフラムを支持する部材を接合する場合、また
シールダイアフラムを支持する部材に測定流体から圧力
が加わった場合にもセンターダイアフラムの形状および
位置に歪が生じてしまい零点変化が発生してしまってい
た。これに対し本発明の差圧伝送器ではセンターダイア
フラムの圧力受圧方向が、第一，第二のシールダイアフ
ラムの圧力受圧方向と異なる向きに設けられているの
で、圧力受圧部材にシールダイアフラムを接合する場合
でも、この時に発生する歪をセンターダイアフラムに伝
達しなくなり、これによりそれぞれのダイアフラムを圧
力受圧部材に接合する時に、お互いにその接合時の歪を
伝達しなくなる。

【００１８】差圧伝送器の使用時においては、シールダ
イアフラムを支持する部材に測定流体室から過大な圧力
が加わった場合でも、これらの歪はセンターダイアフラ
ムにほとんど影響しなくなる。

【００１９】また、第一，第二の隔離室に対して、第
一，第二の受圧室をそれぞれ接近させて設けることが出
来るので、各圧力室を設ける導圧路の経路を短くするこ
とができる。

【００２０】そして、受圧室を構成する部材で測定流体
受圧室を構成し、この部材にプロセス配管と直接につな
がる開口部を設けているため、従来必要であったフラン
ジを無くすと共に、差圧伝送器の検査を簡単にしてい
る。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の差圧伝送器を図を用いて説明
する。

【００２２】図１は本発明の差圧伝送器の一実施例を示
したものであり、この差圧伝送器は主に、圧力受圧部材
２０，センサ部組２，シールダイアフラム６，７，過負
荷保護ダイアフラム(センターダイアフラム)４，第一，
第二の圧力室２０１，２０２，第一，第二の隔離室２０
３，２０４で構成されている。

【００２３】図３に図１で示した圧力受圧部材２０の詳
細図を示す。圧力受圧部材２０は単一の部材からなり、
圧力受圧部材２０の両端には対称にシールダイアフラム
６，７を取り付けるための穴部２１，２２を設け、底面
にはシールダイアフラム６，７と同一形状に加工を施
し、穴部２１，２２の入口には栓３５，３６を固定する
ためのシールダイアフラム６，７より大きな径の段付穴
３７，３８を施してある。

【００２４】図４に図３のａ−ａ線の切断図面を示す。

【００２５】圧力受圧部材２０にはシールダイアフラム
８を取り付けるための穴部２１，２２の上側にそれぞれ
テーパーねじ２８が、また下側にもそれぞれテーパーね
じ３０が加工され、導通路３２，３４によって穴部２２
と接続されている。同様に穴部２１においても、上下の
部分にテーパーねじ２７，２９がそれぞれ加工され、導
通路３１，３３により接続されている。

【００２６】また、圧力受圧部材２０の中心軸上には、
過負荷保護ダイアフラム４，センサ部組２を収納するた
めの段付穴２３が、シールダイアフラム６，７と直角方
向に設けてある。段付穴２３の小径側には、増幅器と取
り付けるための穴９が、また大径側には過負荷保護ダイ
アフラム４を固定するための固定金具１０を取り付ける
ための穴１０が設けてある。

【００２７】そして、シールダイアフラム６，７，過負
荷保護ダイアフラム４，センサ部組２の間を導通路２
４，２５，２６で接続している。

【００２８】本発明の一実施例の差圧伝送器における第
一の受圧室２０１，第二の受圧室２０２，第一の隔離室
２０３，第二の隔離室２０４の構造を図１を用いて説明
する。

【００２９】本実施例の差圧伝送器においては、圧力受
圧部材２０の穴部２１，２２からシールダイアフラム
６，７を組み込み、シールダイアフラム６，７の面が平
行となるように溶接して第一，第二の受圧室２０１，２
０２を形成する。

【００３０】次に栓３５，３６を段付穴３７，３８に組
み込み、栓３５，３６と段付穴３７，３８によって形成
された溝にメタル１１，１２を挿入し、メタルフロー
（塑性加工）接合を行い、測定流体受圧室１７，１８を
形成する。

【００３１】圧力受圧部材２０の段付穴２３には、径の
大きな方向よりセンサ部組２を挿入し、センサ部組２の
導通路６０と圧力受圧部材２０の導通路２５が導通する
ように組み込み、センサ部組２の両端を溶接する。

【００３２】その後、センター金具５をセンター金具５
の導通路６１と圧力受圧部材２０の導通路２４が導通す
るような位置に、また過負荷保護ダイアフラム４の波形
状と同一に加工した面を過負荷保護ダイアフラム４側に
向けて取り付け、さらに過不過保護ダイアフラム４を圧
力受圧部材２０に溶接し、第一の隔離室２０３を形成す
る。

【００３３】センター金具５の中心には過負荷保護ダイ
アフラム４から複合機能形センサチップ４４へ圧力を伝
達するための導通路６３が設けてある。固定金具取付け
穴１０に固定金具８を固定金具８の導通路６２と圧力受
圧部材２０の導通路２６が導通するように、また過負荷
保護ダイアフラム４の波形状と同一に加工した面を過負
荷保護ダイアフラム４側に向けて取り付け、固定金具８
と圧力受圧部材２０によって形成された溝にメタル１３
を挿入し、メタルフロー接合を行い、第二の隔離室２０
４を形成する。

【００３４】過負荷保護ダイアフラム４は複合機能形セ
ンサチップ４４の保護用のダイアフラムで、シールダイ
アフラム６、または７に過大圧力が印加したときセンサ
を保護する役目をはたす。シールダイアフラム６，７は
過大圧力を印加したとき、図１３のようにシールダイア
フラム６，７の形状と同一の波形に加工した圧力受圧部
材２０に着座し封入液１６の内圧上昇を防止する。過負
荷保護ダイアフラム４は、シールダイアフラム６，７が
着座するまでの移動液量を第一，第二の隔離室２０３，
２０４で吸収し、内圧上昇を複合機能形センサチップ４
４の耐圧以下に押さえることによって複合機能形センサ
チップ４４を保護する。

【００３５】そして、シールダイアフラム６，過負荷保
護ダイアフラム４，センサ部組２，導通路２４，６１，
６３，液封口のシールピン５１で囲まれた空間には、封
入液１５が充填してあり、同様にシールダイアフラム
７，過負荷保護ダイアフラム４，センサ部組２，導通２
５，２６，６０，６２，液封口のシールピン５２で囲ま
れた空間にも封入液１６が充填してある。これにより従
来の差圧伝送器では受圧室の封入液を隔離室へ伝えるた
めに、センサ部組を通り越す導通路を形成して圧力を伝
えなければならなかったが、本実施例の差圧伝送器によ
ればセンターダイアフラムの近い位置に第一，第二の受
圧室をそれぞれ形成することが可能になるので、封入液
１６の量を少なくできると共に、プロセス流体からの温
度変化を早くセンサ部組２に伝達することができ、正確
な差圧を検出することを可能にしている。

【００３６】センサ部組２は複合機能形センサチップ４
４，ハーメチックシールピン４５を備え、ハーメチック
シールピン４５の大気圧開放側にＦＰＣ４６か半田付け
をすることにより、従来の差圧伝送器で必要だったセン
サ信号を取り出すための穴を圧力受圧部材２０に設ける
必要を無くしている。

【００３７】図１４は本発明で使用される複合機能形セ
ンサの一実施例を示す断面図であり、図１６は図１４の
センサのみの平面図であり、図１５はその回路図であ
る。

【００３８】図１４において４４は単結晶シリコンから
なる複合機能形センサチップである。複合機能形センサ
チップ４４は中空の第一の固定台３０２，中空の第二の
固定台３０３を介してセンサ部組２に取り付けられる。
第一の固定台３０２は複合機能形センサチップ４４のセ
ンサ部組２からの電気絶縁およびセンサ部組２からの線
膨張係数の相違による熱歪の低減を考慮し、シリコンと
線膨張係数の近似した硼珪酸塩ガラス又はその接合面の
みに酸化膜を付けたシリコンが好ましい。また、第二の
固定台３０３は固定台３０２と同様に、線膨張係数およ
びセンサ部組２への溶接接合等の取り付けを考慮し、シ
リコンと線膨張係数の近似したＦｅ−Ｎｉ合金、あるい
はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金が好ましい。第一の固定台３０
２を硼珪酸塩ガラス、又はその接合面に酸化膜を付した
シリコン、第二の固定台３０３をＦｅ−Ｎｉ合金又はＦ
ｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金とすると、複合機能形センサチップ
４４と第一の固定台３０２、および第二の固定台３０３
は陽極接合法により容易に接合できる。さらに、第二の
固定台３０３とセンサ部組２は通常の溶接接合（例えば
ＴＩＧ溶接２はプラズマ溶接）により容易に接合され
る。

【００３９】複合機能形センサチップ４４からの差圧又
は圧力差信号，静圧信号，温度信号の各信号はリード線
３１７、および配線板３０５を介して、センサ部組２に
設けられたハーメチックシール部３４１の端子４５によ
りそれぞれ取り出される。

【００４０】複合機能形センサチップ４４は（１００）
面のｎ形単結晶シリコンであり、その一方の面のほぼ中
央にほぼ円形又は環状の薄肉部３１１を有する。一方、
チップ４４の他方の面は、中央に孔を有する第一の固定
台３０２により凹部３１３を形成する。この凹部３１３
に検出すべき圧力の一方を中央に孔を有する第二の固定
台３０３より圧力を導入する。これにより、前記薄肉部
３１１は差圧又は圧力差に感応する起歪体となり、差圧
感圧ダイアフラムとして動作する。

【００４１】差圧感圧ダイアフラム３１１の上面には、
（１００）面におけるピエゾ抵抗係数が最大となる＜１
１０＞軸方向に、ｐ形ゲージ抵抗６１１〜６１４，６５
１〜６５４の差圧又は圧力差抵抗がそれぞれ平行に、又
は直角方向に拡散法あるいはイオン注入法により４個形
成される。前記各抵抗６１１〜６１４，６５１〜654の
位置は差圧又は圧力差印加時に差圧感圧ダイアフラム３
１１上に発生する半径方向と周方向の応力が最大になる
固定部近傍に形成される。またそれらの抵抗の方向とし
て、６１１と６１３を半径方向とし、６１２と６１４を
接線方向としている。これらの抵抗群は図１５に示すよ
うなブリッジに結線される。差圧感圧ダイアフラム３１
１の形状と肉厚は感応する差圧又は圧力差により所望の
形状と肉厚に設定されている。

【００４２】差圧感圧ダイアフラム３１１上の抵抗群６
１１〜６１４はダイアフラムの上面と凹部１３の圧力差
により発生する応力を受けることにより、ピエゾ抵抗効
果にてその抵抗値が変化するため、図１５の回路におけ
る５０４〜５０７の端子より差動にて取り出せる。しか
しながら、この出力は差圧感圧ダイアフラム３１１の両
面にかかる圧力が等しいときでさえ、あるいは温度が変
化したときでも感応してしまう。これらの主要因として
は第一には、６１１〜６１４の抵抗値は温度の関数で変
化してしまうということである。第二には複合機能形セ
ンサチップ４４は図１４に示すように材質の相違する接
合を有した連続の構造体としてその機能を発揮するた
め、圧力印加時には何らかの応力が必然的に発生してし
まうということである。

【００４３】このため、本発明の一実施例では、圧力と
温度に感応する補助センサを複合機能形センサチップ４
４上に設け、それらの信号にて差圧又は圧力差信号を高
精度に補正するようにしてある。

【００４４】図１４，図１６において、複合機能形セン
サチップ４４の前記差圧感圧ダイアフラム３１１以外の
厚肉部３１２に少なくとも１個の感温抵抗６５５が形成
される。この感温抵抗は（１００）面におけるピエゾ抵
抗係数の最小感度を示す＜１００＞軸方向に配置された
ｐ形の感温抵抗であり、圧力には感応しない。この抵抗
は差圧抵抗群６１１〜６１４と同様に拡散又はイオン注
入法により所定の出力が得られる抵抗値で形成される。

【００４５】一方、もう一つの補助センサである静圧セ
ンサは、前記感温抵抗６５５と同様に、センサチップ４
４の厚肉部３１２に前記差圧抵抗群と同じ結晶軸方向
に、それぞれ平行に又は直角方向に４個の静圧抵抗群６
５１〜６５４が形成される。静圧抵抗群６５１〜６５４
のうち、６５１と６５４は前記チップ４４の厚肉部312
の一部に薄肉部３１５を有する面上に形成される。この
薄肉部３１５のもう一方の面は前記第一の固定台３０２
の一方の面と凹部３２１を形成する。この凹部３２１は
接合時に完全に封止されるので、静圧と完全に分離さ
れ、所定の圧力を有した基準圧室として動作する。一般
には、この基準圧室の圧力としては真空〜大気圧間の所
定の圧力に保持されている。これにより、厚肉部３１２
上の薄肉部３１５は静圧に感応する起歪体となり、基準
圧室の圧力と静圧との圧力差に感応する静圧感応ダイア
フラムとして動作する。この静圧感応ダイアフラム３１
５には前記差圧感応ダイアフラム３１１に比して数百倍
の差圧に耐える必要があるため、前記凹部３２１の形状
設定に十分注意する必要がある。

【００４６】増幅器取付穴９には、増幅器ケース４７を
挿入し、圧力受圧部材２０と増幅器ケース４７で形成さ
れる溝にメタル１４を挿入し、メタルフロー接合によっ
て、増幅器ケース４７を圧力受圧部材２０に固定する。

【００４７】このような構成からなる差圧伝送器の差圧
検出動作を図１を用いて説明する。

【００４８】シールダイアフラム６にプロセス流体から
の第一の圧力が印加すると、シールダイアフラム６を介
してシールダイアフラム６の裏側の第一の受圧室２０１
の封入液１５に測定流体の第一圧力が伝達される。さら
にこの第一の圧力は導通路２４，６１を通って過負荷保
護ダイアフラム４とセンター金具５の間に形成された第
一の隔離室２０３に伝達され、さらにセンター金具５の
導通路６３を通って複合機能形センサチップ４４に伝達
される。またプロセス流体からの第二の圧力がシールダ
イアフラム７に印加した場合も同様にシールダイアフラ
ム７を介して第二の受圧室２０２の封入液１６に測定流
体の第二の圧力が伝達され、この第二の圧力は導通路２
５，２６によって過負荷保護ダイアフラム４と固定金具
８の間で形成された第二の隔離室２０４と、導通路６０
によってセンサの裏面へ伝達される。このように複合機
能形センサチップ４４はセンターダイアフラムの表，裏
に伝達した測定流体の第一，第二の圧力を検出し、複合
機能形センサチップ４４の出力はハーメチックシールピ
ン４５より大気開放側に取り出され、ＦＰＣ４６を介し
て増幅器に伝送される。

【００４９】図１７に本発明の差圧伝送器の信号処理回
路の一実施例を示す。複合センサ４４は差圧と静圧と温
度によるゲージ抵抗の変化を電気信号として出力し、マ
ルチプレクサー（ＭＰＸ）７３１に選択的に取り込まれ
る。

【００５０】マルチプレクサー７３１に取り込まれた各
種の信号はプログラマブルゲインアンプ（ＰＧＡ）７３
３で増幅され、次にＡ／Ｄ変換器７３４でディジタル信
号に変換され、マイクロプロセッサー（ＭＰＵ）７３０
に送信される。メモリ７３９（ＥＰＲＯＭ）には差圧，
静圧，温度センサの各特性（圧力伝送器の場合は圧力と
温度センサの各特性）が予め記憶されており、これらの
データを用いて前記マイクロプロセッサー７３０にて補
正演算することにより、高精度の差圧信号値と、静圧，
温度信号値を演算する。この演算結果は、Ｄ／Ａ変換器
７３７とＶ／Ｉ変換器７３８を介して通常のアナログ信
号に変換され、ＤＣ４〜２０ｍＡの信号となって上位の
制御装置であるコンピュータ７４０に差圧，静圧，温度
信号が送出される構成となっている。

【００５１】そして、本実施例の装置では、複合機能形
センサ４４より求めたプロセス状態に関する情報を、直
流電流（例えばＤＣ４〜２０ｍＡ）に変換して信号処理
回路の近くに設けた表示部（図示していない）に送るこ
と、直流電流に情報のディジタル信号を重畳して送るこ
と、さらに図では示していないが信号処理回路から直接
ディジタル信号を送ることによりプロセス情報を出力す
ることが可能である。

【００５２】また、ディジタルＩ／Ｏ回路７４０により
直流電流信号にディジタル信号を重畳して、外部に設け
られた監視制御装置と通信を行い、この装置によりプロ
セス状態に関する情報を表示し、そしてこの装置から測
定レンジなどパラメータの設定，変更，出力調整，入出
力モニタ，自己診断などを行うことができる。

【００５３】測定流体受圧室１７，１８は、圧力受圧部
材２０内に形成されるため、従来例のように、特にフラ
ンジやフランジを締め付けるボルト，ナットを必要とし
ない。すなわち、測定流体受圧室１７，１８を形成する
ために栓３５，３６を設けるだけで済む。栓３５，３６
の固定方法は、メタル１１，１２を塑性変形させ、気密
と強度をもたせる。メタル１１，１２は圧力受圧部材２
０より軟らかいメタル材を使用する。

【００５４】また、プロセス配管は図５のように、圧力
受圧部材２０の接続口の一方にアダプター４３，ガスケ
ット４８をボルト５０によって締付固定する。配管４１
は、アダプター４３にねじ込み使用する。圧力受圧部材
２０のもう一方の接続口には、ドレン・ベントプラグ３
９を取り付け、プロセス配管接続とドレン・ベントプラ
グ３９の接続は上下両方又は直角に接続可能である。
尚、図では配管４１と圧力受圧部材２０との接続にアダ
プター４３を用いたが、圧力部材２０にテーパーねじを
切って配管４１を直接に接合することも可能である。

【００５５】以上のように本発明の差圧伝送器によれ
ば、センターダイアフラムの圧力受圧方向を第一，第二
のシールダイアフラムの圧力受圧方向と直角方向に配置
することにより、センターダイアフラムと圧力受圧部材
２０との溶接箇所が同一軸上にダイアフラムを並べた従
来例と比べると歪が伝達しない箇所に設けることができ
るので、シールダイアフラムの形状および位置に歪が発
生しなくなる。

【００５６】そして、直角方向に配置したことにより測
定流体受圧室１７，１８にプロセス流体から過大な圧力
が加わった場合でも、シールダイアフラム近辺に発生し
た部材の歪はセンターダイアフラムに歪として伝わりに
くくなるので、センターダイアフラムの零点の変化や支
持の変化がなくなり差圧を正確に測定することができ
る。

【００５７】さらに、本発明の差圧伝送器によれば、測
定流体受圧室１７，１８が圧力受圧部材２０内に形成で
きるので、圧力受圧部材２０を単一部品として構成で
き、測定流体受圧室１７，１８を形成するのにフラン
ジ，ボルト，ナットが不要となる。したがって、ボル
ト，ナットの締め付けによる圧力受圧部材２０の形状変
化や測定流体受圧室１７，１８に片圧や過大な静圧が印
加した場合の圧力受圧部材本体の変形等がないため、セ
ンターダイアフラムの零点の変化や、支持変化をなくし
て、より正確に差圧を測定することができる。

【００５８】また、メタルフロー接合において、メタル
挿入溝の形状を逆テーパー（逆くさび形）にすることに
より、気密と強度がさらに向上し、依頼性の向上と高圧
まで適用できるようになる。

【００５９】栓の取り付けの変形例を図６〜図８に示
す。

【００６０】図６は、栓の外径にシールダイアフラム
６，７の径より大きなテーパーねじを切り圧力受圧部材
２へねじ込んだ構造で、シールダイアフラム６，７を点
検するときに、ねじ５５，５６の取り外しを可能にした
構造である。

【００６１】図７は、テーパーねじの締め付け作業を考
慮し、ねじ径をシールダイアフラム６，７より小さくし
た構造で、テーパーねじ５７，５８を保持するためのテ
ーパー金具６４，６５をメタル６６，６７によりメタル
フロー固定したものである。

【００６２】図８は、栓に平行ねじを切り、このねじ６
８，６９を圧力受圧部材２０へねじ込んでシール板７
０，７１を介してガスケット８２，８３によりシールす
る構造であり、これにより保守の作業効率を良くしたも
のである。

【００６３】また図９〜図１１は、圧力受圧部材２０と
増幅器ケース４７の接続方法の変形例を示す。

【００６４】図９は、圧力受圧部材２０へ増幅器ケース
４７をねじ込み、Ｏリング７２にてシール，ロックナッ
ト７３にて固定した構造であり増幅器ケース４７の取り
外しと、任意の方向に固定できる効果がある。

【００６５】図１０の構造は、図９と同様な構造でロッ
クにねじ７４を使用したものであり、任意の方向に受圧
部材を固定する時にその固定がやりやすくなっている。

【００６６】図１１は、増幅器ケース４７につばを設
け、このつばをボルト７５により圧力受圧部材２０に締
付固定したものであり、差圧伝送器を振動の激しい場所
に設置するときに効果がある。

【００６７】図１２は、図１のシールピン５１，５２の
シール方法の変形例で銅などのメタルピン７６，７７を
穴に挿入しメタルフローにてシールする方法で組立作業
性の向上を計ったものである。

【００６８】図１８に本発明の差圧伝送器を、プロセス
状態を監視，制御する上位機器に接続した場合のプロセ
ス制御システムの一実施例を示す。

【００６９】２線式伝送路９５０に接続された差圧伝送
器９３０および９４０のプロセス状態を検出した信号
は、シグナルコンパレータ９１０を介してオペレータコ
ンソール７４０に接続することにより、プロセス現場か
ら離れた場所でも知ることができるようになる。またオ
ペレータコンソール７４０以外でも、２線式伝送路に接
続されたハンドルヘルドタイプ通信器９２０においても
プロセス状態検出器の経時変化状態を検出することが可
能になる。

【００７０】

【発明の効果】本発明の差圧伝送器によればセンターダ
イアフラムを受圧部材本体に接合する場合、そしてプロ
セス流体から過大圧力が加わった場合でも、発生した歪
はセンターダイアフラムに影響を及ぼさないのでその形
状，位置に変化が無く零点に影響を及ぼさないため正確
な差圧を検出することが効果があると共に、伝送器全体
を小型にすることが可能になる。

【００７１】また、測定流体受圧室を圧力受圧部材で構
成しているため、フランジを必要とせず、受圧部材の単
一部品と栓で構成することによりより小型化を可能にし
ている。

【００７２】さらに、従来の差圧伝送器では測定する圧
力レンジを変える場合はセンターダイアフラムの形状を
変えるため、本体部材をすべて形成し直す必要がある
が、本発明の伝送器によれば、すべての圧力レンジに対
して共通の本体部材を用いて測定することが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の差圧伝送器の一実施例を示す縦断面
図。

【図２】従来の差圧伝送器の縦断面図。

【図３】図１の圧力受圧部材の縦断面図。

【図４】図３のａ−ａ面における断面図。

【図５】本発明の差圧伝送器の配管例を示す断面図。

【図６】開口部のねじ取り付け実施例の断面図。

【図７】図６の別実施例断面図。

【図８】開口部のねじ取り付け別実施例の断面図。

【図９】増幅器の取り付け実施例の断面図。

【図１０】増幅器の取り付け別実施例の断面図。

【図１１】増幅器の取り付け別実施例の断面図。

【図１２】増幅器の取り付け別実施例の断面図。

【図１３】図１のシールダイアフラム近辺拡大図。

【図１４】複合機能形センサの実施例の断面図。

【図１５】センサ検出回路の一実施例。

【図１６】センサ基板の平面図。

【図１７】本発明の差圧伝送器の検出回路。

【図１８】本発明の差圧伝送器の伝送路への取付図。

【符号の説明】

２，１０２…センサ部組、４，１０４…過負荷保護ダイ
アフラム、５，１０３…センター金具、６，７，１０
６，１０７…シールダイアフラム、８…固定金具、９…
増幅器取付穴、１０…固定金具取付穴、１１，１２，１
３，１４，６６，６７…メタル、１５，１６…封入液、
１７，１８…測定流体受圧室、２０…圧力受圧部材、２
１，２２…穴部、２３，３７，３８…段付穴、２４，２
５，２６，３１，３２，３３，３４，６０，６１，６
２，６３…導通路、２７，２８，２９，３０，５５，５
６，５７，５８…テーパーねじ、３５，３６…栓、３９
…ドレン・ベントプラグ、４１…配管、４３…アダプタ
ー、４４…複合機能形センサチップ、４５…ハーメチッ
クシールピン、４６…ＦＰＣ、４７…増幅器ケース、４
８，８２，８３，１１０，１１１…ガスケット、５０，
７５，１１２…ボルト、５１，５２…シールピン、５
３，５４…液封口、６４，６５…テーパー金具、６８，
６９，７４…ねじ、７０，７１…シール板、７２…Ｏリ
ング、７３…ロックナット、７６，７７…メタルピン、
１０１…本体Ｈ、１０５…本体Ｌ、１０８，１０９…フ
ランジ、１１３…ナット、１１４…接続金具、１１５，
１１６…隔離室、１１７，１１８…測定流体受圧室、１
４４…半導体差圧センサ、２０１…第一の受圧室、２０
２…第二の受圧室、２０３…第一の隔離室、２０４…第
二の隔離室、９０５…プラント制御情報。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一のダイアフラムからの圧力を第一の検
   出流体に伝達する第一の受圧室と、第二のダイアフラム
   からの圧力を第二の検出流体に伝達する第二の受圧室
   と、前記第一，第二の検出流体の圧力を受け前記第一，
   第二のダイアフラムに印加する第一，第二の測定流体の
   差圧を求める差圧検出センサを備えた差圧伝送器におい
   て、 前記第一の受圧室を形成する前記差圧伝送器の受圧部材
   により、前記第一の測定流体の圧力を前記第一のダイア
   フラムに導圧する第一の測定流体受圧室を構成し、かつ
   前記第二の受圧室を形成する前記差圧伝送器の受圧部材
   により、前記第二の測定流体の圧力を前記第二のダイア
   フラムに導圧する第一の測定流体受圧室を構成し、前記
   第一，第二の測定流体受圧室に前記第一，第二の測定流
   体圧力を伝達する配管と接合する第一，第二の導圧口を
   設けたことを特徴とする差圧伝送器。
2. 【請求項２】請求項１の差圧伝送器において、 前記第一又は第二の測定流体受圧室に前記導圧口と異な
   る開口部を設けたことを特徴とする差圧伝送器。
3. 【請求項３】請求項２の差圧伝送器において、 前記第一，第二のダイアフラムに対向する位置に前記開
   口部を設けたことを特徴とする差圧伝送器。
4. 【請求項４】請求項２の差圧伝送器において、 前記第一，第二の導入口に対向する位置に前記開口部を
   設けたことを特徴とする差圧伝送器。