JP5831065B2 - Differential pressure / pressure gauge - Google Patents
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Description
本発明は、差圧・圧力計に関し、特にダイアフラムにより差圧・圧力を測定する際に、被測定流体に含まれる水素が当該ダイアフラムを透過して封入液に浸入する速度を遅延させた差圧・圧力計に関する。 The present invention relates to a differential pressure / pressure gauge, and in particular, when measuring the differential pressure / pressure using a diaphragm, the differential pressure is obtained by delaying the rate at which hydrogen contained in the fluid to be measured permeates the diaphragm and enters the sealed liquid. -Regarding pressure gauges.
図3(a,b)は本発明が適用される差圧・圧力計を示し、(a)は差圧計の概観図、(b)は圧力計の正面図を示している。図3(c)は接液ブロックの拡大断面図、(d)は(c)のA部拡大断面図である。 3A and 3B show a differential pressure / pressure gauge to which the present invention is applied, FIG. 3A shows an overview of the differential pressure gauge, and FIG. 3B shows a front view of the pressure gauge. FIG. 3C is an enlarged cross-sectional view of the liquid contact block, and FIG. 3D is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG.
差圧・圧力計は被測定流体(気体又は液体)の圧力をダイアフラムの変位に変換して被測定流体の圧力及び差圧を測定するものである。
図3(a)において、21a(高圧側),21b(低圧側)は差圧計を構成する一対のダイアフラムシールである。それぞれのダイアフラムシールは接液ブロック1a、1bを有しており、これらの接液ブロック一方の面にはダイアフラム5a,5bの周縁部が溶接により固定されている。これらの接液ブロックの外周にはフランジ9a,9bが固定され、接液ブロックの側面にはそれぞれキャピラリーチューブ10a,10bの一端が接続されており、これらのキャピラリーチューブの他端は伝送器本体20を構成するカバーフランジ22に接続されている。
The differential pressure / pressure gauge measures the pressure and differential pressure of the fluid to be measured by converting the pressure of the fluid to be measured (gas or liquid) into the displacement of the diaphragm.
In FIG. 3A, 21a (high pressure side) and 21b (low pressure side) are a pair of diaphragm seals constituting a differential pressure gauge. Each diaphragm seal has liquid contact blocks 1a and 1b, and the peripheral portions of the diaphragms 5a and 5b are fixed to one surface of these liquid contact blocks by welding. Flange 9a, 9b is fixed to the outer periphery of these liquid contact blocks, and one ends of capillary tubes 10a, 10b are connected to the side surfaces of the liquid contact blocks, respectively, and the other ends of these capillary tubes are connected to the transmitter body 20. It is connected to the cover flange 22 which comprises.
図3(c,d)に示すように、接液ブロック1a,1bはそれぞれ曲面形状に形成したセンサ室2と、このセンサ室に導通する所定径に形成された圧力伝達部3と、センサ室2と被測定流体B側との間を封止した状態にするダイアフラム5と、このダイアフラムの周縁部を係止するシールリング6と、ダイアフラム5により封止されたセンサ室2に充填した封入液7とから構成されている。 As shown in FIGS. 3C and 3D, each of the liquid contact blocks 1a and 1b includes a sensor chamber 2 formed in a curved surface, a pressure transmission unit 3 formed in a predetermined diameter that conducts to the sensor chamber, and a sensor chamber. 2 and the measured fluid B side are sealed, a seal ring 6 that locks the peripheral edge of the diaphragm, and a sealed liquid filled in the sensor chamber 2 sealed by the diaphragm 5 7.
シールリング6は、接液ブロック1に対してダイアフラム5を挟み込んで溶接により接合した溶接部8を設けた構造となっている。被測定流体Bと接するダイアフラム5の面の反対側、即ち、封入液7と接する面には、その全面に金メッキ5aが施されている。 The seal ring 6 has a structure in which a welded portion 8 is provided in which the diaphragm 5 is sandwiched between the liquid contact block 1 and joined by welding. On the opposite side of the surface of the diaphragm 5 in contact with the fluid B to be measured, that is, the surface in contact with the sealing liquid 7, a gold plating 5 a is applied to the entire surface.
このような構造の差圧・圧力計においては、被測定流体との接液部分にダイアフラム5を使用して、封入液7を介して圧力のみを図示しないセンサに伝えている。
ここで、被測定流体Bに水素分子が含まれている場合、ダイアフラム5を透過した水素分子による悪影響を予防するために、被測定流体Bが接しない面の表面に金メッキ5aやセラミックスコーティングを施し水素分子の透過を抑えている。
In the differential pressure / pressure gauge having such a structure, the diaphragm 5 is used at the portion in contact with the fluid to be measured, and only the pressure is transmitted to a sensor (not shown) via the sealing liquid 7.
Here, in the case where hydrogen molecules are contained in the fluid B to be measured, a gold plating 5a or a ceramic coating is applied to the surface of the surface that is not in contact with the fluid B to be measured in order to prevent adverse effects due to the hydrogen molecules that have passed through the diaphragm 5. The permeation of hydrogen molecules is suppressed.
しかしながら、上述した従来技術においては被測定対象Bが水素分子を含む場合、図4(a)に示すように、例えダイアフラムに水素分子の透過を防止する金メッキ又はセラミックスコーティングを施こしても、センサ室2との隔壁であるダイアフラム5の膜を水素分子が透過し、センサ室2内に気体水素が留まることになる。センサ室において低圧での測定の場合には、この透過した水素分子が膨張して最悪の場合には気泡が生じ、ダイアフラム膜を変形させることにより、センサ室2内の圧力変動、測定値に水素分子の透過に基づく誤差が生じてしまうという問題がある。 However, in the above-described prior art, when the object B to be measured includes hydrogen molecules, as shown in FIG. 4A, even if the diaphragm is subjected to gold plating or ceramic coating for preventing the permeation of hydrogen molecules, the sensor Hydrogen molecules permeate through the membrane of the diaphragm 5, which is a partition wall with the chamber 2, and gaseous hydrogen remains in the sensor chamber 2. In the case of measurement at a low pressure in the sensor chamber, this permeated hydrogen molecule expands to generate bubbles in the worst case, and the diaphragm film is deformed to change the pressure in the sensor chamber 2 and the measured value to hydrogen. There is a problem that an error based on the transmission of molecules occurs.
そこで、図4(b)に示すように第2溶接部8aを溶接し、この溶接部を含むように金メッキ5aを施し、ダイアフラム5から水素が侵入してくる部分を無くした構造とする場合がある。
しかし、水素透過が激しい場合等には、このような構造でも図4(c)に矢印cで示すように溶接部から水素が侵入し、伝送器がすぐに使えなくなる場合がある。
Therefore, as shown in FIG. 4B, the second welded portion 8a is welded, and the gold plating 5a is applied so as to include this welded portion, so that the portion where hydrogen enters from the diaphragm 5 is eliminated. is there.
However, when hydrogen permeation is intense, even in such a structure, as shown by the arrow c in FIG. 4 (c), hydrogen may enter from the welded portion, and the transmitter may not be used immediately.
従って本発明は、ダイアフラム及び溶接部を透過する水素分子の浸透を遅延させる構造を有する差圧・圧力計を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a differential pressure / pressure gauge having a structure that delays permeation of hydrogen molecules that permeate through a diaphragm and a weld.
上記課題を解決するために、本発明に係る差圧・圧力計は請求項1においては、
円板状に形成された接液ブロックと、
ドーナツ状のシールリングと、
このシールリングの外径よりは小さく内径よりも大きな外径を有し一方の面に金メッキが施されたダイアフラムと、
を備えた差圧・圧力計において、
前記ダイアフラムは金メッキされた側から前記シールリングの一方の面に径の異なる複数箇所で溶接され、
前記シールリングは他方の面から前記ダイアフラムの外径より外側で前記接液ブロックに溶接されるとともに、前記径の異なる複数の溶接箇所の間に溝を形成したことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a differential pressure / pressure gauge according to the present invention is as follows.
A wetted block formed in a disc shape;
Donut-shaped seal ring,
A diaphragm having an outer diameter smaller than the outer diameter of the seal ring and larger than the inner diameter, and having one surface plated with gold;
In the differential pressure / pressure gauge with
The diaphragm is welded to one side of the seal ring from a gold-plated side at a plurality of locations having different diameters,
The seal ring is welded to the wetted block from the other surface outside the outer diameter of the diaphragm, and a groove is formed between a plurality of welding locations having different diameters.
請求項2においては、
円板状に形成された接液ブロックと、
ドーナツ状のシールリングと、
このシールリングの外径よりは小さく内径よりも大きな外径を有し一方の面に金メッキ
が施されたダイアフラムと、
を備えた差圧・圧力計において、
前記ダイアフラムは金メッキされた側から前記シールリングの一方の面に溶接され、該
溶接部分の外側であって前記金メッキが施された部分で覆われるように前記シールリング
に所定の径の溝が形成され、該溝には水素を吸着・貯蔵できる部材が埋め込まれており、前記シールリングの他方の面から前記ダイアフラムの外径より外側で前記接液ブロックを溶接したことを特徴とする。
In claim 2,
A wetted block formed in a disc shape;
Donut-shaped seal ring,
A diaphragm having an outer diameter smaller than the outer diameter of the seal ring and larger than the inner diameter, and having one surface plated with gold;
In the differential pressure / pressure gauge with
The diaphragm is welded to one surface of the seal ring from the gold-plated side, and a groove having a predetermined diameter is formed in the seal ring so as to be covered by the gold-plated portion outside the welded portion. is, the groove is embedded is member capable of adsorbing and storing hydrogen, characterized in that the other surface of the seal ring and welding the wetted blocks outside than the outer diameter of the diaphragm.
請求項3においては、請求項2に記載の差圧・圧力計において、
前記水素を吸着・貯蔵できる部材はNiまたはNi合金を含むことを特徴とする。
In Claim 3, in the differential pressure / pressure gauge according to claim 2,
The member capable of adsorbing and storing hydrogen includes Ni or Ni alloy .
本発明の差圧・圧力計の請求項1によれば、
ダイアフラムの金メッキされた側からこのダイアフラムをシールリングの一方の面に径の異なる複数箇所で溶接し、シールリングの他方の面からダイアフラムの外径より外側で接液ブロックに溶接し、径の異なる複数の溶接箇所の間に溝を形成したので、シールリングとダイアフラムの内周部分の溶接箇所を透過した水素は、溶接部と溶接部の間の空間を経て、外周部分の溶接箇所を透過して封入液側に侵入して留まる。その結果、封入液中に水素の気泡が発生するまでの時間を遅らせることができる。
According to claim 1 of the differential pressure / pressure gauge of the present invention,
This diaphragm is welded from the gold-plated side of the diaphragm to one surface of the seal ring at a plurality of locations with different diameters, and the other surface of the seal ring is welded to the wetted block outside the outer diameter of the diaphragm. Since a groove is formed between the plurality of welds, hydrogen that has passed through the welded part of the inner periphery of the seal ring and diaphragm passes through the space between the welded part and the welded part of the outer peripheral part. Invades and stays in the liquid side. As a result, it is possible to delay the time until hydrogen bubbles are generated in the sealing liquid.
請求項2、3によれば、
ダイアフラムの金メッキされた側がシールリングの一方の面に溶接され、この溶接部分
の外側であって前記金メッキが施された部分で覆われるようにシールリングに所定の径の
溝が形成され、その溝には水素を吸着・貯蔵できる部材が埋め込まれており、シールリングの他方の面から前記ダイアフラムの外径より外側で接液ブロックに溶接したので、溶接部分を透過した水素は、まず水素を吸着・貯蔵できる金属中に溜まっていき、その金属が水素を溜めることが出来なくなってから、封入液中に水素が侵入していくことになる。
その結果、封入液中に水素の気泡が発生するまでの時間を遅らせることができる。
According to claims 2 and 3,
The gold-plated side of the diaphragm is welded to one surface of the seal ring, and the seal ring has a predetermined diameter so that it is covered with the gold-plated portion outside the welded portion.
Groove is formed, on the groove are embedded member capable of adsorbing and storing hydrogen, because the other surface of the seal ring was welded to wetted block outside than the outer diameter of the diaphragm, it has passed through the weld First, hydrogen accumulates in a metal that can adsorb and store hydrogen, and after the metal cannot accumulate hydrogen, hydrogen enters the sealing liquid.
As a result, it is possible to delay the time until hydrogen bubbles are generated in the sealing liquid.
図1は本発明の差圧・圧力計のダイアフラムシール部分の実施形態の一例を示す要部断面図である。図1において、1は円板状の接液ブロックで一方の面の中央部に円状の凹部1cが形成されている。6はドーナツ状のシールリングで一方の面の内周寄りにリング状の溝11が形成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of an embodiment of a diaphragm seal portion of a differential pressure / pressure gauge of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a disc-shaped liquid contact block, and a circular recess 1c is formed at the center of one surface. Reference numeral 6 denotes a donut-shaped seal ring, in which a ring-
5は一方の面に金メッキが施されたダイアフラムで、このダイアフラムの外径はシールリング6の外径より小さく、内径より大きく形成されている。そして、このダイアフラムは前記シールリングに形成されたリング状の溝11を金メッキが施されていない側(接液側)で覆った状態とされ、前記リング状の溝11の内側(第2溶接部8b)と外側(第3溶接部8c)でシールリング6に溶接されている。その結果、リング状の溝11は気密にダイアフラム5の面で閉塞された状態となる。
Reference numeral 5 denotes a diaphragm having one surface plated with gold. The outer diameter of the diaphragm is smaller than the outer diameter of the seal ring 6 and larger than the inner diameter. And this diaphragm is made into the state which covered the ring-shaped groove |
このようにダイアフラム5が溶接されたシールリング6は金メッキが施された(非接液)側を前記円状に形成された前記接液ブロックの凹部1cの底部に接するように挿入する。
挿入された状態で接液ブロック1の一方の面とシールリングの他方の面は面一になる。
そして、その状態で前記ダイアフラムの外周より外側の前記シールリングの他方の面から接液ブロックに溶接(第1溶接部8a)により固定される。
Thus, the seal ring 6 to which the diaphragm 5 is welded is inserted so that the gold-plated (non-wetted) side is in contact with the bottom of the concave portion 1c of the wetted block formed in the circular shape.
In the inserted state, one surface of the liquid contact block 1 and the other surface of the seal ring are flush with each other.
In this state, the other surface of the seal ring outside the outer periphery of the diaphragm is fixed to the wetted block by welding (first welding portion 8a).
上述の差圧・圧力計のダイアフラムシール部分の構造によれば、被測定体に含まれる水素が溝の内周側の溶接部から浸透しても溝11が水素溜まりとして機能し、ここに充満した水素は溝の外周側の溶接部(第3溶接部8c)を経て封入液側に浸透する。
その結果、封入液中に水素の気泡が発生するまでの時間を遅らせることができる。
According to the structure of the diaphragm seal portion of the differential pressure / pressure gauge described above, the
As a result, it is possible to delay the time until hydrogen bubbles are generated in the sealing liquid.
図2は請求項2における実施例を示す要部断面図である。図2において、図1と異なる部分はシールリング6に水素を吸着できる金属(例えばNi又はNi合金)12を埋め込んだ点である。
図2において、1は円板状の接液ブロックで一方の面の中央部に円状の凹部1cが形成されている。6はドーナツ状のシールリングで一方の面に溝11aが形成されこの溝に水素を吸着できるNi又はNi合金がシールリングの一方の面と面一に埋め込まれている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part showing an embodiment in claim 2. 2 is different from FIG. 1 in that a metal (for example, Ni or Ni alloy) 12 capable of adsorbing hydrogen is embedded in the seal ring 6.
In FIG. 2, 1 is a disk-shaped liquid contact block, and a circular recess 1c is formed at the center of one surface. Reference numeral 6 denotes a donut-shaped seal ring having a groove 11a formed on one surface, and Ni or an Ni alloy capable of adsorbing hydrogen is embedded in the groove flush with one surface of the seal ring.
5は一方の面に金メッキが施されたダイアフラムで、このダイアフラムの外径はシールリング6の外径より小さく、内径より大きく形成されている。そして、このダイアフラムは前記シールリング6に形成されたNi又はNi合金を金メッキが施されていない側(接液側)の一部を覆った状態とされ、溝11aより内側で溶接シールリングに溶接されている(第2の溶接部8b)。 Reference numeral 5 denotes a diaphragm having one surface plated with gold. The outer diameter of the diaphragm is smaller than the outer diameter of the seal ring 6 and larger than the inner diameter. This diaphragm is in a state where Ni or Ni alloy formed on the seal ring 6 is partially covered with the gold-plated side (wetted side) and welded to the weld seal ring inside the groove 11a. (Second welded portion 8b).
また、Ni又はNi合金を一部覆ったダイアフラム5の外周部分も溶接(第3溶接部8c)され、更にNi又はNi合金部分の外周はシールリングに溶接されている(第4溶接部8d)。そしてこのシールリング6はNi又はNi合金部分が埋め込まれた側を下にして接液ブロックの凹部1cに挿入され他方の面から接液ブロック1に溶接(第1溶接部8a)される。 Further, the outer peripheral portion of the diaphragm 5 partially covered with Ni or Ni alloy is also welded (third welded portion 8c), and the outer periphery of the Ni or Ni alloy portion is welded to the seal ring (fourth welded portion 8d). . The seal ring 6 is inserted into the recessed portion 1c of the wetted block with the Ni or Ni alloy portion embedded side down and welded to the wetted block 1 from the other surface (first welded portion 8a).
上述の差圧・圧力計のダイアフラムシール部分の構造によれば、溶接部分を透過した水素は、まず水素を吸着・貯蔵できる金属中に溜まっていき、その金属が金属中に充満し水素を溜めることが出来なくなってから、封入液中に水素が侵入していくことになる。その結果、封入液中に水素の気泡が発生するまでの時間を遅らせることができる。 According to the structure of the diaphragm seal portion of the differential pressure / pressure gauge described above, hydrogen that has permeated through the welded portion first accumulates in a metal that can adsorb and store hydrogen, and the metal fills the metal and accumulates hydrogen. After that, hydrogen enters the sealed liquid. As a result, it is possible to delay the time until hydrogen bubbles are generated in the sealing liquid.
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
The above description merely shows a specific preferred embodiment for the purpose of explanation and illustration of the present invention.
Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.
1 接液ブロック
2 センサ室
3 圧力伝達部
5 ダイアフラム
6 シールリング
7 封入液
8 溶接部
9 フランジ
10 キャピラリーチューブ
11 溝(水素溜まり用空間)
12 水素を吸着できる金属(NiまたはNi合金)
20 伝送器本体
21 ダイアフラムシール
22 カバーフランジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid contact block 2 Sensor chamber 3 Pressure transmission part 5 Diaphragm 6 Seal ring 7 Filled liquid 8 Welding part 9 Flange 10
12 Metal that can adsorb hydrogen (Ni or Ni alloy)
20 Transmitter body 21 Diaphragm seal 22 Cover flange
Claims (3)
ドーナツ状のシールリングと、
このシールリングの外径よりは小さく内径よりも大きな外径を有し一方の面に金メッキが施されたダイアフラムと、
を備えた差圧・圧力計において、
前記ダイアフラムは金メッキされた側から前記シールリングの一方の面に径の異なる複数箇所で溶接され、
前記シールリングは他方の面から前記ダイアフラムの外径より外側で前記接液ブロックに溶接されるとともに、前記径の異なる複数の溶接箇所の間に溝を形成したことを特徴とする差圧・圧力計。 A wetted block formed in a disc shape;
Donut-shaped seal ring,
A diaphragm having an outer diameter smaller than the outer diameter of the seal ring and larger than the inner diameter, and having one surface plated with gold;
In the differential pressure / pressure gauge with
The diaphragm is welded to one side of the seal ring from a gold-plated side at a plurality of locations having different diameters,
The seal ring is welded to the wetted block from the other surface outside the outer diameter of the diaphragm, and a groove is formed between a plurality of welding locations having different diameters. Total.
ドーナツ状のシールリングと、
このシールリングの外径よりは小さく内径よりも大きな外径を有し一方の面に金メッキ
が施されたダイアフラムと、
を備えた差圧・圧力計において、
前記ダイアフラムは金メッキされた側から前記シールリングの一方の面に溶接され、該
溶接部分の外側であって前記金メッキが施された部分で覆われるように前記シールリング
に所定の径の溝が形成され、該溝には水素を吸着・貯蔵できる部材が埋め込まれており、前記シールリングの他方の面から前記ダイアフラムの外径より外側で前記接液ブロックを溶接したことを特徴とする差圧・圧力計。 A wetted block formed in a disc shape;
Donut-shaped seal ring,
A diaphragm having an outer diameter smaller than the outer diameter of the seal ring and larger than the inner diameter, and having one surface plated with gold;
In the differential pressure / pressure gauge with
The diaphragm is welded to one surface of the seal ring from the gold-plated side, and a groove having a predetermined diameter is formed in the seal ring so as to be covered by the gold-plated portion outside the welded portion. is, differential pressure-in groove, characterized in that welded the wetted blocks are embedded member capable of adsorbing and storing hydrogen, than the outer diameter of the diaphragm from the other surface of the sealing ring on the outside Pressure gauge.
2に記載の差圧・圧力計。 The differential pressure / pressure gauge according to claim 2, wherein the member capable of adsorbing and storing hydrogen includes Ni or a Ni alloy .
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