JPS60177234A - 圧力測定装置 - Google Patents
圧力測定装置Info
- Publication number
- JPS60177234A JPS60177234A JP3300784A JP3300784A JPS60177234A JP S60177234 A JPS60177234 A JP S60177234A JP 3300784 A JP3300784 A JP 3300784A JP 3300784 A JP3300784 A JP 3300784A JP S60177234 A JPS60177234 A JP S60177234A
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- JP
- Japan
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- diaphragm
- pressure
- curved
- vibrator
- stuck
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring 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
- G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
- G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
- G01L9/0022—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a piezoelectric element
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、測定圧力に対応した周波数信号を出力する圧
力測定装置に関するものである。更に詳しくは、本発明
は、測定圧力を受けるダイアフラムと、このダイアフラ
ムに結合した弾性体振動子とを備えた圧力測定装置に関
するものである。
力測定装置に関するものである。更に詳しくは、本発明
は、測定圧力を受けるダイアフラムと、このダイアフラ
ムに結合した弾性体振動子とを備えた圧力測定装置に関
するものである。
第１図は、従来公知のこの種の装置の一例を示す構成説
明図で、特開詔５６−７９２：Ｎ号公報に＆この装置は
、測定圧力を受けるダイアフラム１と、一端が筐体２の
内壁に、他端がダイアフラム１に固着された平板状振動
子３と、平板状振動子３の固有振動数を検出する回路手
段４とで構成されている。この様な構成の装置に↓れば
、圧力感度が高く、また圧力に対応した信号を、コンピ
ュータとの整合性の良いディジタル（周波数）信号で得
ることができる。
明図で、特開詔５６−７９２：Ｎ号公報に＆この装置は
、測定圧力を受けるダイアフラム１と、一端が筐体２の
内壁に、他端がダイアフラム１に固着された平板状振動
子３と、平板状振動子３の固有振動数を検出する回路手
段４とで構成されている。この様な構成の装置に↓れば
、圧力感度が高く、また圧力に対応した信号を、コンピ
ュータとの整合性の良いディジタル（周波数）信号で得
ることができる。
ところで、この様な装置を実現する場合、（１）。
ダイアフラム１と振動子３との固着を如何にするか、具
体的には、例えば両者間を溶接によって固着すると溶接
によシ生じる歪によシ直線性（印加圧力と、発生する力
との関係）が悪化するが、これを如何にして解決するか
、（ｉｉ）、ダイアフラム１の固有振動数が振動子の固
有振動数に近くなりやすいか、これを如何にして解決す
るか、（ｉｉＤ、ダイアフラムの周縁部や振動子との固
着部に生ずる応力を如何に小さくするか、等の問題点が
ある。
体的には、例えば両者間を溶接によって固着すると溶接
によシ生じる歪によシ直線性（印加圧力と、発生する力
との関係）が悪化するが、これを如何にして解決するか
、（ｉｉ）、ダイアフラム１の固有振動数が振動子の固
有振動数に近くなりやすいか、これを如何にして解決す
るか、（ｉｉＤ、ダイアフラムの周縁部や振動子との固
着部に生ずる応力を如何に小さくするか、等の問題点が
ある。
ここにおいて、本発明はこれらの問題点を解決し、直線
性が良好で、かつ精度の高い圧力測定装置を実現しよう
とするものである。
性が良好で、かつ精度の高い圧力測定装置を実現しよう
とするものである。
本発明に係る装置は、ダイアフラムを当該ダイアフラム
の周縁部と、振動子への固着部とが突出しその間が湾曲
するように構成した点に特徴がある。
の周縁部と、振動子への固着部とが突出しその間が湾曲
するように構成した点に特徴がある。
第２図は、本発明に係る装置の一例を一部断面で示した
構成斜視図である。この図において、１け被測定圧力Ｐ
を受けるダイアフラム、２は筐体、５は両端に支持部３
１を有した弾性体振動子、５は圧力接続口である。
構成斜視図である。この図において、１け被測定圧力Ｐ
を受けるダイアフラム、２は筐体、５は両端に支持部３
１を有した弾性体振動子、５は圧力接続口である。
第３図は、第２図におけるダイアフラム１の断面形状を
示した図である。ダイアフラム１は、区部１２とが突出
し、周縁部１１と固着部１２との蒔錆βだけ湾曲するよ
うに構成されている。ここで湾曲部１５の形状は、円弧
や、放物線等の形状が採用され、例えば絞シ加工あるい
は電鋳等の手法によって作られる。
示した図である。ダイアフラム１は、区部１２とが突出
し、周縁部１１と固着部１２との蒔錆βだけ湾曲するよ
うに構成されている。ここで湾曲部１５の形状は、円弧
や、放物線等の形状が採用され、例えば絞シ加工あるい
は電鋳等の手法によって作られる。
第４図は、ダイアフラム１の断面形状の他の例を示した
図である。ここでは、ダイアプラムの周縁部１１と固着
部１２とにそれぞれ僅かばかシの高さ’ｊＴｔ２で立ち
上る立上り部を設けたものである。
図である。ここでは、ダイアプラムの周縁部１１と固着
部１２とにそれぞれ僅かばかシの高さ’ｊＴｔ２で立ち
上る立上り部を設けたものである。
この立上シ部社、ダイアフラム１を筐体２に取付ける場
合や、振動子５を固着する場合、位置ズレの影響を受け
にくくシ、また溶接等を容易に行なう上で役立つ。
合や、振動子５を固着する場合、位置ズレの影響を受け
にくくシ、また溶接等を容易に行なう上で役立つ。
なお、高上り部を溶接する場合、この高上シ部の高さｔ
を、次式で得られるｔの０．７以上に選定すると、溶接
による歪がダイアプラム側に影響する度゛合が小さく、
この点は材料力学の知識から公ただし、ｒ：立ち上が９
部までの半径 ｔ：ダイアフラムの厚さ 振動子３は、ここでは一対の平行なは）を両端で支持す
る構造のものが使用されておシ、各はシに取付けた圧電
素子のような励振手段３２及び振動検出手段６３によっ
て固有振動数で自励振する。
を、次式で得られるｔの０．７以上に選定すると、溶接
による歪がダイアプラム側に影響する度゛合が小さく、
この点は材料力学の知識から公ただし、ｒ：立ち上が９
部までの半径 ｔ：ダイアフラムの厚さ 振動子３は、ここでは一対の平行なは）を両端で支持す
る構造のものが使用されておシ、各はシに取付けた圧電
素子のような励振手段３２及び振動検出手段６３によっ
て固有振動数で自励振する。
この様な構成の装置において、ダイアフラム１に矢印Ｐ
に示すように上方から測定圧力Ｐが印加されると、ダイ
アフラム１はこの圧力を受け、圧力Ｐに対応した力を発
生する。ダイアフラム１に発生した力は、振動子１に軸
力として作用し、その固有振動数が変化する。従って、
この固有振動数の変化を測定することによって圧力Ｐを
測定することができる。
に示すように上方から測定圧力Ｐが印加されると、ダイ
アフラム１はこの圧力を受け、圧力Ｐに対応した力を発
生する。ダイアフラム１に発生した力は、振動子１に軸
力として作用し、その固有振動数が変化する。従って、
この固有振動数の変化を測定することによって圧力Ｐを
測定することができる。
ここで、筐体２の内部（振動子６が設置されている側）
を大気圧にすると、ゲージ圧力が測定され、また、真空
に維持すれば絶対圧力が、別の圧力を印加すれば、差圧
をそれぞれ測定することができる。
を大気圧にすると、ゲージ圧力が測定され、また、真空
に維持すれば絶対圧力が、別の圧力を印加すれば、差圧
をそれぞれ測定することができる。
第５図及び第６図は、第３図に示すダイアフラム（湾曲
部の長さβ＝０．３ｍｍ、厚さ０．１価のもの）を使用
した場合であって、２ ｋｇｆ／ｍｍ２の圧力を印加に
、ダイアプラムを同じ板厚の平板（β＝Ｏｍ）とした場
合の変位及び応力を破線で示しである。
部の長さβ＝０．３ｍｍ、厚さ０．１価のもの）を使用
した場合であって、２ ｋｇｆ／ｍｍ２の圧力を印加に
、ダイアプラムを同じ板厚の平板（β＝Ｏｍ）とした場
合の変位及び応力を破線で示しである。
これらの計算結果から、ダイアフラムに湾曲部を設けた
ものは、平板ダイアフラムに比べて、変位が小さくなる
とともに、応力が小さくなることが認められた。特に、
ダイアフラム１の筐体及び振動子への固着部（周辺部）
の応力は、平板ダイアフラムに比べて格段に小さな値と
なることが分る。
ものは、平板ダイアフラムに比べて、変位が小さくなる
とともに、応力が小さくなることが認められた。特に、
ダイアフラム１の筐体及び振動子への固着部（周辺部）
の応力は、平板ダイアフラムに比べて格段に小さな値と
なることが分る。
なお、第３図の形状のままのダイアフラムの周辺を実際
に１理論計算したような条件で固着することは、容易で
ない。第４図は、第３図に示すダイアフラムを実装する
ときの取付条件をよりよくするために固着部に立ち上り
部を設けたもので、とのような立ち上が９部があると固
着部には、圧力が印加されても曲げが働かず、引張力お
よび圧締力のみとなるためダイアフラムに働く応力は小
さくなる。さらにこの立ち上がシ部の長さが１．８ｒｔ
／ｒの７割程度以上であれば、固着するための溶接など
Ｋより生じる歪の影響も小さくできる。
に１理論計算したような条件で固着することは、容易で
ない。第４図は、第３図に示すダイアフラムを実装する
ときの取付条件をよりよくするために固着部に立ち上り
部を設けたもので、とのような立ち上が９部があると固
着部には、圧力が印加されても曲げが働かず、引張力お
よび圧締力のみとなるためダイアフラムに働く応力は小
さくなる。さらにこの立ち上がシ部の長さが１．８ｒｔ
／ｒの７割程度以上であれば、固着するための溶接など
Ｋより生じる歪の影響も小さくできる。
この様な、低応力のダイアフラムを使用した装置は、ダ
イアフラムのヒステリシス等の影響、溶接組立時に発生
する初期歪等の影響がそれぞれ非常に小さくなり、直線
性が良好で、かつ精度の高い圧力測定を行なうことがで
きる。また、ダイアプラムの曲げ剛さが比較的大きくな
シ、ダイアプラムの固有振動数を振動子の固有振動数よ
り容易に高くすることができ、動作を安定にすることが
できる。
イアフラムのヒステリシス等の影響、溶接組立時に発生
する初期歪等の影響がそれぞれ非常に小さくなり、直線
性が良好で、かつ精度の高い圧力測定を行なうことがで
きる。また、ダイアプラムの曲げ剛さが比較的大きくな
シ、ダイアプラムの固有振動数を振動子の固有振動数よ
り容易に高くすることができ、動作を安定にすることが
できる。
なお、上記の実施例では、弾性体振動子として、一対の
平行なはシを両端で支持する構造のものを用いたもので
あるが、この振動子としては、他の構造のものを用いて
もよい。
平行なはシを両端で支持する構造のものを用いたもので
あるが、この振動子としては、他の構造のものを用いて
もよい。
以上説明したように、本発明によれば、直線性が良好で
、精度の高い圧力測定装置が実現できる。
、精度の高い圧力測定装置が実現できる。
第１図社従来装置の一例を示す構成説明図、第２図は本
発明に係る装置の一例を一部断面で示し１・・・ダイア
フラム、２・・・筐体、３・・・弾性体振動子、１１・
・・周縁部、１２・・・固着部、１３・・・湾曲部。 尼３図 第５図 革６図
発明に係る装置の一例を一部断面で示し１・・・ダイア
フラム、２・・・筐体、３・・・弾性体振動子、１１・
・・周縁部、１２・・・固着部、１３・・・湾曲部。 尼３図 第５図 革６図
Claims (2)
- （１）測定圧力を受けるダイアフラムと、このダイアフ
ラムに結合しダイアプラムに発生した力が与えられる弾
性体振動子とを備えた装置において、 前記ダイアフラムを当該ダイアフラムの周縁部と前記弾
性体振動子への固着部とが突出しその間が湾曲するよう
に構成したことを特徴とする圧力測定装置。 - （２） ダイアフラムの周縁部と弾性体振動子への固着
部とに所定高さの立上９部を設けた特許請求の範囲第１
項記載の圧力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300784A JPS60177234A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 圧力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300784A JPS60177234A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 圧力測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177234A true JPS60177234A (ja) | 1985-09-11 |
| JPH0374779B2 JPH0374779B2 (ja) | 1991-11-28 |
Family
ID=12374764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3300784A Granted JPS60177234A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | 圧力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177234A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010096656A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Denso Corp | 圧力センサ |
-
1984
- 1984-02-23 JP JP3300784A patent/JPS60177234A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010096656A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Denso Corp | 圧力センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0374779B2 (ja) | 1991-11-28 |
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