JPS5950329A - 差圧測定装置 - Google Patents
差圧測定装置Info
- Publication number
- JPS5950329A JPS5950329A JP16148582A JP16148582A JPS5950329A JP S5950329 A JPS5950329 A JP S5950329A JP 16148582 A JP16148582 A JP 16148582A JP 16148582 A JP16148582 A JP 16148582A JP S5950329 A JPS5950329 A JP S5950329A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- diaphragm
- measuring
- pressure receiving
- pressure
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L13/00—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values
- G01L13/02—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements
- G01L13/025—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements using diaphragms
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は差圧測定装置に関するものである。
更に詳述すれば、測定受圧素子の両側にシールダイアフ
ラムの配置され姿勢誤差補償・過大圧保護機構の設けら
れた差圧測定装置に関するものである。
ラムの配置され姿勢誤差補償・過大圧保護機構の設けら
れた差圧測定装置に関するものである。
第１図は、従来より一般に使用されている従来例の構成
説明図である。
説明図である。
図において、１は円板状の測定ダイアフラム、２は測定
ダイアフラム１の周辺部を挟持する角柱状のボデーで、
ボデー２ａ、２ｂよｐなる。２１゜２２は測定ダイアフ
ラム１０両側のボデー２に設けられた凹部である。２３
．２４は凹部２１．２２と外部とを連結する連結孔であ
る。３１．３２は四部２１．２２の測定ダイアフラム１
と対向する面に設けられた固定容量電極である６４に固
定容量電極３１．３２をボデー２よｐ絶縁する絶縁体で
、この場合は、ガラス材が用いられている。５，６はボ
デー２の外事面を覆い、それぞれ室５１．６１を形成す
るシールダイアフラムである。５２．６２は、それぞれ
シールダイアフラム５．６の周縁をボデー２に固定する
押えリングである。５３．６３は、それぞれ凹部２１．
２２と連通孔２３．２４及び室５１．６１を満すシリコ
ンオイル等の封入液である。
ダイアフラム１の周辺部を挟持する角柱状のボデーで、
ボデー２ａ、２ｂよｐなる。２１゜２２は測定ダイアフ
ラム１０両側のボデー２に設けられた凹部である。２３
．２４は凹部２１．２２と外部とを連結する連結孔であ
る。３１．３２は四部２１．２２の測定ダイアフラム１
と対向する面に設けられた固定容量電極である６４に固
定容量電極３１．３２をボデー２よｐ絶縁する絶縁体で
、この場合は、ガラス材が用いられている。５，６はボ
デー２の外事面を覆い、それぞれ室５１．６１を形成す
るシールダイアフラムである。５２．６２は、それぞれ
シールダイアフラム５．６の周縁をボデー２に固定する
押えリングである。５３．６３は、それぞれ凹部２１．
２２と連通孔２３．２４及び室５１．６１を満すシリコ
ンオイル等の封入液である。
７．８は、それぞれ、シールダイアフラム５，６と押え
リング５２．６２’に覆い、導圧室７１，８１を形成す
るカバーである。
リング５２．６２’に覆い、導圧室７１，８１を形成す
るカバーである。
このようなものにおいて、たとえば、導圧室７１に低い
測定圧が導入され、導圧室８１に高い測定圧力が導入さ
れると、それぞれの圧力は、シールダイアフラム５，６
、封入液５３．６３”ｉ介して測定ダイアフラム１０両
面に加えられ、測定ダイアフラム１は差圧に応じて変位
する。この変位を、測定ダイアフラム１を移動容量電極
とし、固定容量電極３１．３２との静電容量の差を検出
することにより電気信号として検出することができる。
測定圧が導入され、導圧室８１に高い測定圧力が導入さ
れると、それぞれの圧力は、シールダイアフラム５，６
、封入液５３．６３”ｉ介して測定ダイアフラム１０両
面に加えられ、測定ダイアフラム１は差圧に応じて変位
する。この変位を、測定ダイアフラム１を移動容量電極
とし、固定容量電極３１．３２との静電容量の差を検出
することにより電気信号として検出することができる。
しかしながら、このようなものにおいては、下記に示す
如き、姿勢誤差を有する。
如き、姿勢誤差を有する。
今、封入液５３．６３の装置の姿勢によるヘッドｔＨ，
比重をγ、測定ダイアフラム１の有効面積ｆ Ａｅ ’
、傾斜角をθ、測定ダイアフラム１の重量Ｉｗとすると
、姿勢変化によって生じる誤差成分は、第２図に示す如
く図の上下方向に対してθ度傾くとすれば（ＨγＡｅ
＋ Ｗ ） ｓｉｎθ となる。
比重をγ、測定ダイアフラム１の有効面積ｆ Ａｅ ’
、傾斜角をθ、測定ダイアフラム１の重量Ｉｗとすると
、姿勢変化によって生じる誤差成分は、第２図に示す如
く図の上下方向に対してθ度傾くとすれば（ＨγＡｅ
＋ Ｗ ） ｓｉｎθ となる。
小さい差圧、たとえは％ １００１１Ｈ２０以下の差圧
を測定するときには傾き角θが小さくても、上記の値が
太きく影響し、姿勢誤差の大なる差圧測定装置となる。
を測定するときには傾き角θが小さくても、上記の値が
太きく影響し、姿勢誤差の大なる差圧測定装置となる。
本発明は、この問題点を解決するものである。
本発明の目的は、姿勢誤差が少く、耐振性及び過大圧保
護の良好な差圧測定装置を提供するにある。
護の良好な差圧測定装置を提供するにある。
第３図は、本発明の一実施例の構成説明図である。
図において、第１図と同一記号は同一機能を示す。以下
、第１図と相違部分のみ説明する。
、第１図と相違部分のみ説明する。
９１−Ｊ：ボデー２ＶＣ設けられた補償ダイアフラムで
、測定ダイアフラムｌよりばね剛性が小さく構成されて
いる。９１．９２にボデー２内に補償ダイアフラムの両
側に接して設けられた補償室である。９３は補償ダイア
フラム９に固定された所要重量（後に詳述する。、）ヲ
なす中央板である。９４は凹部２１と補償室９２とを結
ぶ連結管である。９５は補償室９１と室６１とを結ぶ連
結管、９６は凹部２２と室５１とを結ぶ連結管である。
、測定ダイアフラムｌよりばね剛性が小さく構成されて
いる。９１．９２にボデー２内に補償ダイアフラムの両
側に接して設けられた補償室である。９３は補償ダイア
フラム９に固定された所要重量（後に詳述する。、）ヲ
なす中央板である。９４は凹部２１と補償室９２とを結
ぶ連結管である。９５は補償室９１と室６１とを結ぶ連
結管、９６は凹部２２と室５１とを結ぶ連結管である。
９７に凹部２１、補償室９２と連結管９４とを満す封入
液、９８は補償室９１．室６１と連結管９５とを満す封
入液、９９は凹部２２．室５１と連結管９６とを満す封
入液である。封入液９７，９８．９９はこの場合はシリ
コーンが用いられている。
液、９８は補償室９１．室６１と連結管９５とを満す封
入液、９９は凹部２２．室５１と連結管９６とを満す封
入液である。封入液９７，９８．９９はこの場合はシリ
コーンが用いられている。
以上の構成において、導圧室７１．８１にそれぞれ測定
圧が導入された場合に、補償ダイアフラム９は測定ダイ
アフラム１に比し、はね剛性が小さく、黍いので、動作
は第１図従来例と同じである。
圧が導入された場合に、補償ダイアフラム９は測定ダイ
アフラム１に比し、はね剛性が小さく、黍いので、動作
は第１図従来例と同じである。
而して、第３図矢印Ｙに示す方向に重力加速度が働いて
いる場合には、測定ダイアフラム１には差圧以外の力は
働かない。
いる場合には、測定ダイアフラム１には差圧以外の力は
働かない。
しかし、姿勢が変って、加速度の方向が矢印Ｘに示す方
向になった場合においては測定値に影響を及ばず。（以
下、このように測定（１１“口Ｃ影響を及はす加速度を
「測定方向加速度」と称する。）先ず、測定ダイアフラ
ム１のみの動作を考慮する。
向になった場合においては測定値に影響を及ばず。（以
下、このように測定（１１“口Ｃ影響を及はす加速度を
「測定方向加速度」と称する。）先ず、測定ダイアフラ
ム１のみの動作を考慮する。
第４図に示す如く、測定ダイアフラム１からシールダイ
アフラム５までの距離’ｃＨ４、封入液９８の密度をγ
とすると、封入液９８にγＨ１の圧力を生じ、連結管９
５によって測定ダイアフラム１に矢印Ｘ方向と逆方向の
力を与える。（第３図においては左方向、第４図におい
て（仕上方向）この力は、測定ダイアフラム１の有効面
積ｔｈ、とすればγ馬Ａ、である。
アフラム５までの距離’ｃＨ４、封入液９８の密度をγ
とすると、封入液９８にγＨ１の圧力を生じ、連結管９
５によって測定ダイアフラム１に矢印Ｘ方向と逆方向の
力を与える。（第３図においては左方向、第４図におい
て（仕上方向）この力は、測定ダイアフラム１の有効面
積ｔｈ、とすればγ馬Ａ、である。
同様に、測定ダイアフラム１からシールダイアフラム６
までの距離をＨ２、封入液９９の密度をγとすると、γ
Ｈ２Ａ、の力が測定ダイアフラム１に矢印Ｘ方向と逆方
向の力を加える。
までの距離をＨ２、封入液９９の密度をγとすると、γ
Ｈ２Ａ、の力が測定ダイアフラム１に矢印Ｘ方向と逆方
向の力を加える。
したがって、シールダイアフラム５からシールダイアフ
ラム６まで厚さ寸法Ｈとすれば、測定ダイアフラム１に
矢印Ｘ方向と逆方向に加わる力Ｆ。
ラム６まで厚さ寸法Ｈとすれば、測定ダイアフラム１に
矢印Ｘ方向と逆方向に加わる力Ｆ。
は
Ｆ、＝γＡ、 （）Ｉ、＋Ｈ２）＝γＡ、Ｈとなる。
次に、補償ダイアフラム９のみの動作を考慮する。
第５図に示す如く、補償ダイアフラム９からシールダイ
アフラム５までの距離ｔ■１、シールダイアフラム６ま
での距離ヲＨし封入液９８．９９の密度をγ・補償ダイ
アフラム９の有効面積ヲＡ、とすれば、補償ダイアフラ
ム９に矢印方向と逆方向に加わる力Ｆ２は Ｆ２＝γＡ、（Ｈ１＋Ｈ′２）＝ｒＡ９Ｈとなる。
アフラム５までの距離ｔ■１、シールダイアフラム６ま
での距離ヲＨし封入液９８．９９の密度をγ・補償ダイ
アフラム９の有効面積ヲＡ、とすれば、補償ダイアフラ
ム９に矢印方向と逆方向に加わる力Ｆ２は Ｆ２＝γＡ、（Ｈ１＋Ｈ′２）＝ｒＡ９Ｈとなる。
次に、測定ダイアフラム１と補償ダイアフラム９との両
者の動作を考慮する。
者の動作を考慮する。
室２１と補償室９２は連結管９４により連通されている
ので、測定ダイアフラム１と補償ダイアフラム９の測定
方向加速度による容積変化ｖは等しく、各々の容積変化
Ｖに要した吸収圧力の和が、それぞれ力Ｆ、とＦ２とな
る。厚さＨに、構造上小さくすることができない。
ので、測定ダイアフラム１と補償ダイアフラム９の測定
方向加速度による容積変化ｖは等しく、各々の容積変化
Ｖに要した吸収圧力の和が、それぞれ力Ｆ、とＦ２とな
る。厚さＨに、構造上小さくすることができない。
ここで、本発明においては、中央板９３と補償ダイアフ
ラム９との重ｔ［ヲ力Ｆ２ と等しくなる値に構成され
ている。
ラム９との重ｔ［ヲ力Ｆ２ と等しくなる値に構成され
ている。
この結果、測定方向加速度に基づき、測定ダイアフラム
１に作用する力にゼロとなる。即ち、姿勢誤差の少ない
ものが得られ、耐震性の良好なものが得られる。
１に作用する力にゼロとなる。即ち、姿勢誤差の少ない
ものが得られ、耐震性の良好なものが得られる。
次に、シールダイアフラム５、あるいは、６に過大圧が
加わった場合ｖＩＣ１−Ｉ、測定ダイアフラム１が凹部
２１、あるいは、凹部２２にバックアンプされ封入液９
７，９８．９９の流れは止まり、測定ダイアフラム１と
補償ダイアフラム９とが破壊されることはない。補償ダ
イアフラム９’ｆ−測定ダイアフラムと兼用させて、測
定ダイアフラム１をはぶく事も考えられるが、中央板９
３が可動電極として機能しなければならず、中央板９３
の平坦度の精度を得る加工が難しい。また、たとえ、高
い精度の平坦度か得られても、補償ダイアフラム９に中
央板９３を固定した状態で相対的に平担な面を実現する
ことはきわめて困難である。また、過大圧力に対する保
瞳も得にくい。
加わった場合ｖＩＣ１−Ｉ、測定ダイアフラム１が凹部
２１、あるいは、凹部２２にバックアンプされ封入液９
７，９８．９９の流れは止まり、測定ダイアフラム１と
補償ダイアフラム９とが破壊されることはない。補償ダ
イアフラム９’ｆ−測定ダイアフラムと兼用させて、測
定ダイアフラム１をはぶく事も考えられるが、中央板９
３が可動電極として機能しなければならず、中央板９３
の平坦度の精度を得る加工が難しい。また、たとえ、高
い精度の平坦度か得られても、補償ダイアフラム９に中
央板９３を固定した状態で相対的に平担な面を実現する
ことはきわめて困難である。また、過大圧力に対する保
瞳も得にくい。
８ｇ７図は、本発明の他の実施例の構成説明図である。
本発明においては、測定ダイアフラムｊの変位検出を、
コイル１００のインダクタンス変化として検出するよう
に構成したものである。
コイル１００のインダクタンス変化として検出するよう
に構成したものである。
なお、前述の実施例においては、二つの測定圧の差圧の
測定の場合について説明したが、たとえば、専圧室７１
を真空室にして、絶対圧を測定する等圧力測定にも使用
できることば勿論である。
測定の場合について説明したが、たとえば、専圧室７１
を真空室にして、絶対圧を測定する等圧力測定にも使用
できることば勿論である。
また、０１１述の実施例においては、受圧素子として、
測定ダイアフラム１を用いたものについて説明したが、
これに限ることはな１く、たとえば、ベローズでもよく
、要するに、差圧全受圧して変位する受圧素子であれば
よい。
測定ダイアフラム１を用いたものについて説明したが、
これに限ることはな１く、たとえば、ベローズでもよく
、要するに、差圧全受圧して変位する受圧素子であれば
よい。
また、変位全検出する変位検出器として、電気容量検出
方式、あるいは、コイル金層いたインダクタンス方式の
装置について説明したが、これに限ることはなく、たと
えば、光ファイバを用いた光式変位変換素子でもよく、
要するに、変位を検出できるものであればよい。
方式、あるいは、コイル金層いたインダクタンス方式の
装置について説明したが、これに限ることはなく、たと
えば、光ファイバを用いた光式変位変換素子でもよく、
要するに、変位を検出できるものであればよい。
捷た、差圧測定部分と変位検出部とが別体に作られ、こ
れを、連結管９５．９６で連結するものであつ℃もよい
ことは勿論である、 以上説明したように、本発明によれば、姿勢誤差が小さ
く、耐震性及び過大圧保護の良好な差圧測定装置を実現
することができる。
れを、連結管９５．９６で連結するものであつ℃もよい
ことは勿論である、 以上説明したように、本発明によれば、姿勢誤差が小さ
く、耐震性及び過大圧保護の良好な差圧測定装置を実現
することができる。
第１図は従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図、第２図Ｆｉ第１図の動作説明図、第３図は本発明
の一実施例の構成説明図、第４図〜第６図は第３図の動
作説明図、第７図は不発明の他の実施例の構成説明図で
ある。 １・・・測定ダイアフラム、２，２ａ、２ｂ・・・ボデ
ー、２１．２２・・・凹部、２３．２４・・・連結孔、
３１．３．２・・・固定容量′電極、４・・・絶縁体、
５，６・・・シールダイアンラム、５１．６１・・・室
、５２゜６２・・・押えり／グ、５３．６３・・・封入
液、７．８・・・カバー、７１．８１・・・導圧室、９
・・・補償ダイアフラム、９１．’９２・・・補償室、
９３・・・中央板、９４．９５．９６・・・連結管、９
７，９８．９９・・・封入数、１００・・・コイル。 ％ Ｉ 圀 第 ２ 図 第 ３ 口 第４ 図 芽 ７（２１
明図、第２図Ｆｉ第１図の動作説明図、第３図は本発明
の一実施例の構成説明図、第４図〜第６図は第３図の動
作説明図、第７図は不発明の他の実施例の構成説明図で
ある。 １・・・測定ダイアフラム、２，２ａ、２ｂ・・・ボデ
ー、２１．２２・・・凹部、２３．２４・・・連結孔、
３１．３．２・・・固定容量′電極、４・・・絶縁体、
５，６・・・シールダイアンラム、５１．６１・・・室
、５２゜６２・・・押えり／グ、５３．６３・・・封入
液、７．８・・・カバー、７１．８１・・・導圧室、９
・・・補償ダイアフラム、９１．’９２・・・補償室、
９３・・・中央板、９４．９５．９６・・・連結管、９
７，９８．９９・・・封入数、１００・・・コイル。 ％ Ｉ 圀 第 ２ 図 第 ３ 口 第４ 図 芽 ７（２１
Claims (1)
- 測定流体圧を受圧して変位する測定受圧素子と、該受圧
素子が内部に設けられたボデーと、該ボデー内部に前記
受圧素子の両側ｖｃ接してそれぞれ設けられた測定室と
、前記ボデーに設けられ前記受圧素子の変位を検出する
検出手段と、前記ボデー内部に設けられた補償受圧素子
と、前記ボデー内に前記補償受圧素子の両側に接して設
けられた補償室と、前記補償受圧素子に固定され所要重
是全なす中央板と、前記ボデーの外側表面を覆ってそれ
ぞれ設けられ一面側が該ボデーと受圧室を構成し他面側
が測定流体に接するシールダイアフラムと、前記測定室
と前記補償室と前記受圧室とをそれぞれ満す封入液と、
前記測定室と前記補償室の互いに近接する一方の室を連
通ずる連結管と、前記封入液が測定方向加速度に基づき
前記受圧室に作用する力と該測定方向加速度に基づき前
記補償受圧素子と前記中央板との質量により生ずる力と
が平衡するように前記他方の測定室と前記一方の受圧室
及び前記他方の補償室と前記他方の受圧室とをそれぞれ
連通する連結管とを具備してなる差圧測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16148582A JPS5950329A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 差圧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16148582A JPS5950329A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 差圧測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5950329A true JPS5950329A (ja) | 1984-03-23 |
Family
ID=15735973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16148582A Pending JPS5950329A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 差圧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5950329A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63172408U (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-09 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4925231A (ja) * | 1972-06-27 | 1974-03-06 |
-
1982
- 1982-09-16 JP JP16148582A patent/JPS5950329A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4925231A (ja) * | 1972-06-27 | 1974-03-06 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63172408U (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-09 |
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