JP7629166B2 - Pressure sensor and pressure sensor inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、圧力センサ、特に隔膜真空計および絶対圧計として用いられる圧力センサ、およびこの圧力センサに対する検査方法に関するものである。 The present invention relates to a pressure sensor, particularly a pressure sensor used as a diaphragm vacuum gauge and an absolute pressure gauge, and to an inspection method for this pressure sensor.
流体の圧力または流体が流出入する空間内の圧力を測定するためのセンサとして、薄膜状のダイアフラムを用いた圧力センサが広く使用されている。この圧力センサにおいては、測定対象の流体(以下、「被測定流体」と称する。)の圧力または所定の空間内の圧力を、ダイアフラムを通じて機械的変位の形で捉え、この機械的変位を、電気信号、例えば、電圧信号として検出することで被測定流体の圧力または空間の真空状態等を測定するように構成されている。 Pressure sensors using thin-film diaphragms are widely used as sensors for measuring the pressure of a fluid or the pressure within a space through which a fluid flows in and out. In these pressure sensors, the pressure of the fluid to be measured (hereinafter referred to as the "measured fluid") or the pressure within a specified space is captured in the form of mechanical displacement through the diaphragm, and this mechanical displacement is detected as an electrical signal, for example a voltage signal, thereby measuring the pressure of the measured fluid or the vacuum state of the space.
機械的変位を電気信号として検出する方式として、例えば、静電容量式および半導体式が広く知られている。静電容量式は、ダイアフラムの機械的変位を一対の電極間の静電容量の変化として検出するように構成されており、また、半導体式は、上記ダイアフラムの機械的変位を、Si等の半導体材料からなる基板の上に形成されたホイートストンブリッジ回路からなるひずみゲージを通じて電圧変化として検出するように構成されている。 For example, the capacitance type and the semiconductor type are widely known as methods for detecting mechanical displacement as an electrical signal. The capacitance type is configured to detect the mechanical displacement of a diaphragm as a change in capacitance between a pair of electrodes, and the semiconductor type is configured to detect the mechanical displacement of the diaphragm as a voltage change through a strain gauge consisting of a Wheatstone bridge circuit formed on a substrate made of a semiconductor material such as Si.
例えば、特許文献1には、静電容量式の圧力センサ(1)が記載されている。この圧力センサ(1)は、互いに非連通の状態で隔離された2つの空間、具体的には、被測定流体が流出入しまたは真空状態にある空間と連通する圧力導入部(10A)および真空状態に維持された基準真空室(10B)といった2つの空間の間に配設されたダイアフラム(32)を備える。圧力導入部(10A)の圧力が変化すると基準真空室(10B)との間に圧力差が生じ、これによって、ダイアフラム(32)に機械的変位がもたらされる。この機械的変位を2つの電極(感圧側固定電極110および参照側固定電極120)間の静電容量の変化として検出する。
For example,
上記圧力センサ(1)にみられるダイアフラムを用いた圧力センサにおいては、基準真空室に周囲の気体(大気等)が流入すると、基準真空室の内部圧力が変化し、この結果、被測定流体等の圧力変化とは無関係にダイアフラムを変位させる。このため、基準真空室への気体の流入は、測定誤差の要因の一つとなり、よって、ダイアフラムを用いた圧力センサを使用して高い精度で被測定流体の圧力または所定の空間内の圧力を測定するためには、基準真空室を常に真空度の高い状態(以下、この状態を「高真空の状態」と称することがある。)に維持することが求められる。
ここで、基準真空室は、自身を画成する複数のケーシング部材が溶接等によって接合され、また、内部を高真空の状態にするために実施される真空引きのための開口孔へ封止要素を挿入する(以下、この封止要素が挿入された箇所を「最終真空封止箇所」と称することがある。)ことで気密性が保持されるように構成されている。しかし、溶接不良や孔の封止が不完全なことで隙間(漏れ孔)が生じ、基準真空室の気密性が損なわれることがある。このような気密性が損なわれる事態に備えて、例えば、流入する気体を吸着する物質(以下、「ゲッター」と称する。)を基準真空室内に設置する場合がある。しかし、ゲッターが吸着できる気体の量にも上限があるため、流入する気体の量がこの上限量を超えてしまうと高真空の状態が維持されずに基準真空室の内部圧力が上昇する。よって、ゲッターを設けても流入する気体の量が多い場合には高真空の状態を常に維持することが困難となる。 そこで、ダイアフラムを用いた圧力センサにおいては、ゲッターの有無を問わず、その製造過程において基準真空室の気密性に係る漏れ検査(以下、単に「漏れ検査」また「検査」と称することがある。)を実施する工程が設けられている。この漏れ検査においては、真空基準室の僅かな漏れの有無、具体的には、10-7Pam3/s以下の微量な漏れの有無が検査される。
In a pressure sensor using a diaphragm such as the pressure sensor (1) described above, when surrounding gas (atmosphere, etc.) flows into the reference vacuum chamber, the internal pressure of the reference vacuum chamber changes, which displaces the diaphragm regardless of pressure changes in the measured fluid, etc. For this reason, the flow of gas into the reference vacuum chamber is one of the causes of measurement errors, and therefore, in order to measure the pressure of the measured fluid or the pressure within a specified space with high accuracy using a pressure sensor using a diaphragm, it is necessary to always maintain the reference vacuum chamber in a high vacuum state (hereinafter, this state may be referred to as a "high vacuum state").
Here, the reference vacuum chamber is configured such that a plurality of casing members that define the reference vacuum chamber are joined by welding or the like, and a sealing element is inserted into an opening for evacuation to create a high vacuum inside (hereinafter, the location where the sealing element is inserted may be referred to as the "final vacuum sealing location"). However, poor welding or incomplete sealing of the hole may cause a gap (leakage hole), which may impair the airtightness of the reference vacuum chamber. In preparation for such an impairing of airtightness, for example, a substance that adsorbs the inflowing gas (hereinafter, referred to as a "getter") may be installed in the reference vacuum chamber. However, since there is an upper limit to the amount of gas that the getter can adsorb, if the amount of the inflowing gas exceeds this upper limit, the high vacuum state is not maintained and the internal pressure of the reference vacuum chamber increases. Therefore, even if a getter is installed, it is difficult to always maintain a high vacuum state when the amount of inflowing gas is large. Therefore, in the manufacturing process of a pressure sensor using a diaphragm, regardless of whether or not a getter is used, a step is provided for conducting a leak test (hereinafter, simply referred to as a "leak test" or "test") for the airtightness of the reference vacuum chamber. In this leak test, the presence or absence of a slight leak in the vacuum reference chamber, specifically, the presence or absence of a minute leak of 10-7 Pam3 /s or less is checked.
従来の漏れ検査においては、溶接不良等の接合不良を原因とする漏れは、例えば、日本産業規格(JIS規格)が定める方法、より具体的には、JISZ2331のなかの付随書1が規定する真空吹付け法(スプレー法)や付属書2が規定する真空外覆法(真空フード法)を用いて検査される。これに対し、上記最終真空封止箇所の漏れは、JISZ2331のなかの付随書7が規定する浸せき法(ボンビング法)に基づいて検査される(非特許文献1を参照)。 なお、溶接不良等の接合不良を原因とする漏れおよび上記最終真空封止箇所の漏れの全てを、真空吹付け法(スプレー法)および真空外覆法(真空フード法)を省略して浸せき法(ボンビング法)のみで検査することもある。
In conventional leak inspections, leaks caused by poor connections such as poor welding are inspected using, for example, methods specified by the Japanese Industrial Standards (JIS), more specifically, the vacuum spray method (spray method) specified in
上記漏れ検査のうち、浸せき法(ボンビング法)におては、第1のステップとして、図6に示すヘリウムガスボンビング装置を用いて試験体(圧力センサが備える基準真空室)にヘリウムガスが封入される。より具体的には、加圧されたヘリウムガスが封止されたボンビングタンク内へ試験体を入れたのち、所定の時間加圧放置することで試験体にヘリウムガスが封入される。 In the immersion method (bombing method) of the above leak tests, the first step is to seal helium gas in the test object (reference vacuum chamber equipped with a pressure sensor) using a helium gas bombing device as shown in Figure 6. More specifically, the test object is placed in a bombing tank sealed with pressurized helium gas, and then the test object is left pressurized for a predetermined period of time to seal the helium gas in the test object.
上記第1のステップにつづく第2のステップとして、図7に示すリークテスト装置を用いたヘリウムガスのリークテストが行われる。より具体的には、上記第1のステップが終了した後、試験体をボンビングタンク内から取出し、これを真空チャンバーの中に入れて試験体の外側を真空排気する。 As the second step following the first step, a helium gas leak test is performed using the leak test device shown in Figure 7. More specifically, after the first step is completed, the test specimen is removed from the bombing tank and placed in a vacuum chamber to evacuate the outside of the test specimen.
ここで、上記最終真空封止箇所に隙間がある場合には、第1のステップを通じて試験体内にヘリウムガスが入り込み、第2のステップを通じて当該入り込んだヘリウムガスが試験体の外側に排気される。この排気されたヘリウムガスを測定し、この測定値と試験体に求められるリーク値、例えば、予め設定された標準空気換算リーク量とを比較して、良品と不良品とが判別される。 If there is a gap at the final vacuum sealing point, helium gas will enter the test piece in the first step, and the helium gas that entered will be exhausted to the outside of the test piece in the second step. The exhausted helium gas is measured, and the measured value is compared with the leak value required for the test piece, for example, a preset standard air equivalent leak amount, to distinguish between good and bad products.
半導体の高密度化に伴い、製造プロセスにおける環境パラメータを高精度で管理することが必須となっており、当該製造プロセスで使用される圧力センサ(真空計)に対しても、高精度化の要求が年々高まっている。当該要請にこたえるためには、基準真空室の漏れ検査がこれまで以上に重要となる。しかしながら、基準真空室の漏れ検査、特に上記最終真空封止箇所の漏れ検査として実施される浸せき法(ボンビング法)においては、試験体である基準真空室にヘリウムガスを封入するのに長い時間を要する。このため、生産効率が著しく悪く、上記要請にこたえた圧力センサを短いリードタイムで生産することが難しいといった問題がある。 As semiconductors become increasingly dense, it is essential to control environmental parameters in the manufacturing process with high precision, and the demand for higher precision in the pressure sensors (vacuum gauges) used in the manufacturing process is also increasing year by year. To meet this demand, leak testing of the reference vacuum chamber is becoming more important than ever. However, in leak testing of the reference vacuum chamber, particularly the immersion method (bombing method) performed as a leak test for the final vacuum sealing point, it takes a long time to seal helium gas in the reference vacuum chamber, which is the test specimen. This results in extremely poor production efficiency, and there is a problem in that it is difficult to produce pressure sensors that meet the above demands with a short lead time.
本発明は、上記問題に鑑み創作された発明であって、その目的は、基準真空室の漏れ検査を短時間で実施することのできる圧力センサを提供すること、および当該圧力センサを用いることで、基準真空室の気密性に係る漏れ検査を短時間で実施することのできる検査方法を提供することにある。 The present invention was created in consideration of the above problems, and its purpose is to provide a pressure sensor that can perform a leak test on a reference vacuum chamber in a short time, and to provide an inspection method that can use the pressure sensor to perform a leak test related to the airtightness of the reference vacuum chamber in a short time.
上記課題を解決するための本発明に係る圧力センサ(10A、10B)は、一の面に受圧面が形成された隔膜(ダイアフラム12)と、前記隔膜の他の面とともに密閉空間(基準真空室20W)を形成するケーシング部材(アッパーハウジング22およびカバー23)と、前記受圧面に印加される圧力と前記密閉空間の内部圧力との差によって生じる前記隔膜の変形から前記受圧面と対向する空間(導入部20V)内の前記圧力を測定する測定部(60)とを備え、前記隔膜と前記ケーシング部材とは、前記密閉空間の気密性の検査において検出対象となる気体(G)を前記密閉空間に封止するように構成されていることを特徴とする。
The pressure sensor (10A, 10B) according to the present invention for solving the above problems comprises a diaphragm (12) having a pressure-receiving surface formed on one side, a casing member (
前記圧力センサにおいて、所定の容積をもつ前記密閉空間に封入される前記気体の封入圧力が、少なくとも前記検査に用いられる漏れ検出装置の検出下限値と前記密閉空間に流入することが許容される周囲気体の許容流入量とを用いて算定されるように構成してもよい。 The pressure sensor may be configured so that the pressure of the gas sealed in the sealed space having a predetermined volume is calculated using at least the lower detection limit of a leak detection device used in the inspection and the allowable inflow amount of the ambient gas that is allowed to flow into the sealed space.
また、前記圧力センサにおいて、前記封入圧力が、関係式Pmin=Qmin/Qα×Pα×(MG×Tα/T/Mair)1/2+Prt、ここで、Pminは前記封入圧力の下限値、Qminは前記検出下限値、Qαは前記許容流入量、Pαは前記許容流入量の測定時点の周囲圧力、Tαは前記許容流入量の測定時点の周囲温度、MGは前記気体の分子量、Mair:前記周囲気体の分子量、Tは前記検査の時点の周囲温度、Prtは前記検査の時点の周囲圧力中の前記気体の分圧である、から算出される前記下限値Pminよりも大きな値に設定されるように構成してもよい。 Furthermore, in the pressure sensor, the enclosed pressure may be configured to be set to a value larger than the lower limit Pmin calculated from the relational expression Pmin = Qmin/Qα x Pα x ( MG x Tα/T/M air ) 1/2 + Prt, where Pmin is the lower limit of the enclosed pressure, Qmin is the lower detection limit, Qα is the allowable inflow rate, Pα is the ambient pressure at the time of measuring the allowable inflow rate, Tα is the ambient temperature at the time of measuring the allowable inflow rate, M G is the molecular weight of the gas, M air : the molecular weight of the ambient gas, T is the ambient temperature at the time of inspection, and Prt is the partial pressure of the gas in the ambient pressure at the time of inspection.
さらに、前記圧力センサにおいて、前記密閉空間の温度を測定する温度センサ(80)と、周囲温度の変化に起因して生じる前記圧力に関する測定値の誤差を前記温度センサが検出する値を用いて補正する補正部(70)とをさらに備えるように構成していてもよい。 Furthermore, the pressure sensor may be further configured to include a temperature sensor (80) that measures the temperature of the enclosed space, and a correction unit (70) that corrects errors in the pressure measurement caused by changes in the ambient temperature using the value detected by the temperature sensor.
また、前記圧力センサにおいて、前記補正部が、前記温度センサが検出する値と前記気体が前記密閉空間へ封入されるときの封入圧力(PO)および温度(TO)とを用いて前記補正を行うように構成していてもよい。 In the pressure sensor, the correction unit may be configured to perform the correction using the value detected by the temperature sensor and the filled pressure (P O ) and temperature (T O ) when the gas is filled into the sealed space.
さらに、前記圧力センサにおいて、前記気体が、前記密閉空間を形成する壁面に吸蔵されない物質からなるように構成していてもよい。 Furthermore, in the pressure sensor, the gas may be configured to be made of a substance that is not occluded by the wall surface that forms the sealed space.
また、前記圧力センサにおいて、前記気体が、前記周囲気体を吸着するために前記密閉空間に配設された吸着物質(ゲッター24)に吸着されない物質からなるように構成していてもよい。 The pressure sensor may also be configured so that the gas is made of a material that is not adsorbed by an adsorbent material (getter 24) disposed in the sealed space to adsorb the ambient gas.
さらに、前記圧力センサにおいて、前記気体が、1体積%以上の割合で空気に含まれる物質以外の物質からなるように構成していてもよい。 Furthermore, in the pressure sensor, the gas may be configured to consist of a substance other than that contained in air at a ratio of 1% by volume or more.
また、上記課題を解決するための本発明に係る圧力センサが備える前記密閉空間の気密性に関する検査方法は、圧力センサを所定の容器の内部に載置する第1ステップ(S1)と、前記容器の内部を真空にする第2ステップ(S2)と、漏れ検出装置を用いて前記容器から流出する前記気体の流出量を測定する第3ステップ(S3)と、前記気体の流出量から前記密閉空間の気密性を判定する第4のステップ(S4)とからなることを特徴とする。 The method for testing the airtightness of the sealed space provided with the pressure sensor according to the present invention for solving the above problems is characterized by comprising a first step (S1) of placing the pressure sensor inside a specified container, a second step (S2) of creating a vacuum inside the container, a third step (S3) of measuring the amount of gas flowing out of the container using a leak detection device, and a fourth step (S4) of determining the airtightness of the sealed space from the amount of gas flowing out.
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面内の部位の名称および参照符号を、括弧を付して記している。 In the above explanation, as an example, the names and reference symbols of parts in the drawings that correspond to the components of the invention are given in parentheses.
本発明によれば、基準真空室の気密性に係る漏れ検査を短時間で実施することのできる圧力センサを提供できる。また、当該圧力センサを用いることで、気密性に係る漏れ検査を短時間で実施することのできる検査方法を提供することができる。 The present invention provides a pressure sensor that can perform leak testing related to the airtightness of a reference vacuum chamber in a short period of time. In addition, by using this pressure sensor, it is possible to provide an inspection method that can perform leak testing related to airtightness in a short period of time.
本発明の好ましい実施の形態である第1の実施の形態および第2の実施の形態を、図1から図5に基づいて説明する。ここで、各実施の形態において共通する構成要素については、同一の符号を付するとともに繰り返しの説明を省略する。また、各図は概念図であって、それぞれに示された内容は、実際の圧力センサと必ずしも一致するものではない。
なお、下記説明文中の周囲温度、基準真空室20Wの内部温度および気体Gの温度は、特に記載が無い限り同一温度とする(すなわち、互いが熱平衡の状態にあるとする)。また、説明文中の圧力および温度のうち、斜字で表された添え字が同一である温度および圧力は、同一状態(同一時点)にあるときの温度および圧力を意味する。さらに、説明文中の圧力、温度、流入量および漏れ量の単位は、特に記載が無い限りSI単位系に準拠し、圧力の単位はPa、温度の単位はK、流入量および漏れ量の単位はPam3/sとする。
A first and a second embodiment, which are preferred embodiments of the present invention, will be described with reference to Fig. 1 to Fig. 5. Here, components common to each embodiment are given the same reference numerals and repeated explanations will be omitted. Also, each figure is a conceptual diagram, and the contents shown in each figure do not necessarily coincide with an actual pressure sensor.
In the following description, the ambient temperature, the internal temperature of the
≪第1の実施の形態≫
<圧力センサの構成>
はじめに、本発明の第1の実施の形態に係る圧力センサ10Aの構成を、図1および図2に基づいて説明する。この圧力センサ10Aは、静電容量式の圧力センサであって、例えば、所定の配管内を流れる流体の圧力を測定する流体圧力計として使用され、または、所定の空間の真空状態を測定する真空計として使用される。
First Embodiment
<Pressure sensor configuration>
First, the configuration of a
圧力センサ10Aは、図1に示すように、圧力センサ素子11と、ケーシング20と、ケーシング20内に収容された台座プレート30と、この台座プレート30に接合しかつケーシング20に橋架された支持ダイアフラム40と、ケーシング20内外を導通接続する電極リード部50と、圧力センサ素子11から出力される電気信号(例えば電圧信号)に基づいて圧力を測定する測定部60とから主に構成されている。
As shown in FIG. 1, the
[圧力センサ素子11]
圧力センサ素子11は、被測定流体の圧力変化または所定の空間内の圧力変化を機械的変位の形で捉え、さらにこの機械的変位を電気信号(例えば、電圧信号)として検出する要素であって、上述したように、静電容量式の圧力センサ素子として構成されている。この圧力センサ素子11は、例えば、平面視において1cm角の略正方形を呈した薄板形状を有し、薄板状のダイアフラム12と、このダイアフラム12と連接して容量室C1を形成する円板状の台座13と、容量室C1の内部に収容された一対のセンサ電極部14、14と、後述する電極リードピン51と電気的に接続するコンタクトパッド15とを備える。
[Pressure sensor element 11]
The
ダイアフラム12は、その一表面(受圧面)に導入部20Vに流入した被測定流体が接触することで、例えば図1の上方に向けて中央部が凸となるように変形する。このダイアフラム12の変形は、容量室C1内に配設された一対のセンサ電極部14、14の距離を変化させ、結果としてこれら電極間の静電容量を上記変形量に応じて変化させる。このようにして、圧力センサ素子11は、被測定流体の圧力の変化を静電容量の変化として検出する。検出された静電容量の変化は、図2に示すように、電圧信号SVの形で測定部60に向けて送信される。
When the fluid to be measured that has flowed into the
[ケーシング20]
ケーシング20は、圧力センサ10Aの外枠を構成するとともに、後述する台座プレート30および支持ダイアフラム40とともに所定の容積を有する基準真空室20Wを画成し、また、台座プレート30および支持ダイアフラム40を介して基準真空室20Wの内部に圧力センサ素子11を支持し、さらに、被測定流体が流出入する導入部20Vを画成する要素である。ケーシング20は、ロアハウジング21、アッパーハウジング22およびカバー23から構成され、これらケーシング要素は、例えば、耐食性の金属であるインコネルからそれぞれ形成されている。ロアハウジング21、アッパーハウジング22およびカバー23は、例えば軸心CL(被測定流体が流出入する配管の軸心)に沿って当該順序で下から上に積み上げられるようにして構成されており、それぞれの合わせ面は、例えば、軸心CLに垂直な平面上に形成され、対向する部位同士が、例えば溶接により接合されている。
[Casing 20]
The
ロアハウジング21は、径の大きな大径円筒部21aと径の小さな小径円筒部21bとから形成され、かつこれら2つの部分が同軸となるように連結する円筒状の部位である。大径円筒部21aの上部開口端には、支持ダイアフラム40を介してアッパーハウジング22の下部開口端が接続している。また、小径円筒部21bの内周壁は、被測定流体が流入する導入部20Vを画成している。
The
アッパーハウジング22 は、ロアハウジング21とカバー23との間に介在する略円筒体形状を呈した部位であり、その下部開口端は、上述したように、支持ダイアフラム40を介してロアハウジング21の上部開口端と接続し、その上部開口端は、カバー23と接続している。アッパーハウジング22の径(内径および外径)および軸心は、ロアハウジング21の大径円筒部21aの径(内径および外径)および軸心と略同値および同一である。また、アッパーハウジング22は、カバー23、圧力センサ素子11、台座プレート30及び支持ダイアフラム40とともに、上述したように、ケーシング20の内側に基準真空室20Wを画成する。
The
アッパーハウジング22の下部開口端近傍における内周側壁面の適所には、ストッパ22aが突設されている。ストッパ22aが設けられていることで、被測定流体の急激な圧力上昇により台座プレート30 が過度に変移することが規制される。
A
また、アッパーハウジング22には、例えばその側壁に、孔22bが開口する。この孔22bは、製造過程で基準真空室20Wの内部に滞留する気体(例えば大気)を排気し、また、後述する気体Gを封入する作業を行う際に用いられる孔である。基準真空室20Wは、上記排気作業および気体Gの封入作業が行われたのち、孔22bに封止要素25が挿入されることで、後述する封入圧力の状態で内部圧力が維持される。
なお、孔22bは、圧力センサ10Aの外側から上記排気作業および封入作業を行うことのできる位置、すなわち、圧力センサ10Aの外部と基準真空室20Wとを連通し得る位置にあればよく、よって、アッパーハウジング22の側壁ではなく、例えば、基準真空室20Wを画成するカバー23に開口していてもよい。
また、孔22bを設けずに上記排気作業および/または封入作業を行うことができる場合には、孔22bおよび封止要素25を省略することができる。例えば、ケーシング20を真空室内で組み立てるように製造工程を構成した場合、基準真空室20Wの内部に規定量の気体Gを封入したのち基準真空室20Wを画成するケーシング部材(アッパーハウジング22およびカバー23)の合わせ面を溶接等で接合することで、孔22bおよび封止要素25を要さずとも気体Gの封入作業を行うことができる。このように、基準真空室20Wへ気体Gを封止する方法は、様々な方法があり、特定のものに限定されない。
Furthermore, the
Furthermore,
Furthermore, in cases where the above-mentioned exhaust operation and/or sealing operation can be performed without providing the
基準真空室20W内には、上述した作業を通じて気体Gが封止されている。この気体Gは、後述する基準真空室20Wの気密性に係る漏れ検査のなかで、基準真空室20Wの外へ漏れ出得ることで漏れ検出装置によって検出される物質である。
また、基準真空室20W内には、所望の真空度を維持するために、気体吸着物質からなるゲッター24が配設されていてもよい。ゲッター24は、例えば、空気を構成する酸素、窒素等を吸着するために、ジルコニウム (Zr)、 バナジウム(V)および鉄(Fe)などから構成される。また、ゲッター24は、例えば、アッパーハウジング22の内周側面とカバー23の下面とに接する位置に配設される。ただし、ゲッター24が配設される位置は、この位置に限定されない。
Gas G is sealed inside the
A
ゲッター24が配設されている場合には、漏れ検査の実効性および所与の測定精度を確保する観点から、当該ゲッター24に吸着しない物質からなる気体Gとすることが好ましい。例えば、気体Gは、ヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)およびキセノン(Xe)といった安定核種をもち、反応性に乏しい貴ガスであり、または、メタン(CH4)等からなる。なお、漏れ検査の精度を高める観点から、空気を構成する成分、具体的には、窒素(約78体積%)、酸素(約21体積%)、アルゴン(約0.9体積%)、二酸化炭素(約300ppm)、ネオン(約18ppm)、ヘリウム(約5.2ppm)、メタン(約1.5ppm)、クリプトン(約1ppm)、二酸化硫黄(約1ppm)といった気体のうち、例えば1体積%以上の割合で含まれる窒素(N2)および酸素(O2)といった主成分の気体以外の気体であることが好ましい。
さらに、気体Gは、漏れ検査の実効性および所与の精度を確保する観点から、基準真空室20Wを画成する壁面、すなわち、ケーシング20(より具体的には、アッパーハウジング22およびカバー23)の内側壁面、圧力センサ素子11の外表面、台座プレート30(より具体的には、第1の台座プレート31)の外表面、支持ダイアフラム40の外表面、および後述するハーメチックシール57の外表面を構成する部材に吸蔵されない物質であることが望ましい。例えば、ヘリウムガス(He2)はガラスに吸蔵されるため、ハーメチックシール57がガラスからなる場合には、ヘリウムガス以外の物質を気体Gに用いることが望ましい。
When a
Furthermore, from the viewpoint of ensuring the effectiveness of the leak test and a given accuracy, it is desirable that the gas G is a material that is not occluded by the members constituting the wall surfaces defining the
また、気体Gは、検査の実効性を確実に担保する観点から、所定の温度のもと一定値以上の封入圧力で基準真空室20Wに封止されることが好ましい。この封入圧力の下限値については、後述する「気体Gの封入圧力について」のところで詳しく説明する。 また、測定誤差を低減するために、封入圧力に上限を設けてもよい。この封入圧力の上限値についても、「気体Gの封入圧力について」のところで詳しく説明する。
In order to ensure the effectiveness of the test, it is preferable that the gas G is sealed in the
カバー23は、略円盤状のプレートからなり、所定の位置に電極リード挿通孔23aが形成されている。この電極リード挿通孔23aに、ハーメチックシール57を介して電極リード部50が埋め込まれることで、所定の電気的シール性が確保されている。ハーメチックシール57は、例えばガラス(二酸化珪素)によって構成されている。
The
このように、ケーシング20は、軸心CLに沿ってロアハウジング21、アッパーハウジング22およびカバー23が積層され、当該軸心CLをもつ直径の異なる2つの円柱が連接した外形を呈している。
In this way, the
[台座プレート30]
台座プレート30は、圧力センサ素子11を支持する構成要素であって、第1の台座プレート31と第2の台座プレート32とから構成されている。台座プレート30は、後述する支持ダイアフラム40を通じてケーシング20 に橋架されるように支持されている。
[Base plate 30]
The
第1の台座プレート31および第2の台座プレート32は、例えば、酸化アルミニウムの単結晶体であるサファイアからなる。第1の台座プレート31および第2の台座プレート32は、いずれもケーシング20の内面から離間した位置にあって、前者は支持ダイアフラム40の上面に接合され、後者は支持ダイアフラム40の下面に接合されている。ここで、第1および第2の台座プレート31、32は、支持ダイアフラム40の厚さに対して十分に厚くなっており、これにより、台座プレート30の熱膨張率と支持ダイアフラム40の熱膨張率との相違に起因した熱応力によって、台座プレート30が反るのを防止している。
The
第1の台座プレート31および第2の台座プレート32は、その略中央に、圧力センサ素子11が備えるダイアフラム12の受圧面が対向する空間C2と被測定流体が流入する導入部20Vとを連通させるための導入孔31aおよび導入孔32aが開口している。また、第2の台座プレート32の下面には、導入孔32aと空間C2とが連通するように、酸化アルミニウムベースの接合材を介して圧力センサ素子11が接合されている。なお、第1の台座プレート31と圧力センサ素子11との接合は、周知の方法によって行われる。
The
[支持ダイアフラム40]
支持ダイアフラム40は、上述したように、ケーシング20を通じて台座プレート30を橋架するために設けられた構成要素であって、インコネルの薄板からなり、その形状は、ケーシング20の外周縁形状、具体的には、アッパーハウジング22の下部開口端およびロアハウジング21の上部開口端の外周縁形状と整合した形状を有する。支持ダイアフラム40は、上面に第1の台座プレート31が接合され下面に第2の台座プレート32が接合された状態で、その外周部(周囲縁部)がアッパーハウジング22の下部開口端およびロアハウジング21の上部開口端に挟まれながら溶接等により接合されている。なお、支持ダイアフラム40の厚さは、例えば本実施形態の場合数十ミクロンであって、第1および第2の台座プレート31、32より十分に薄い厚さとなっている。また、支持ダイアフラム40の中央部には、導入孔31aおよび導入孔32aとともに、ダイアフラム12の受圧面が対向する空間C2と被測定流体が流入する導入部20Vとを連通させるための導入孔40aが開口している。
[Support diaphragm 40]
As described above, the
[電極リード部50]
電極リード部50は、電極リードピン51と金属製のシールド52とを備え、電極リードピン51は金属製のシールド52にガラスなどの絶縁性材料からなるハーメチックシール53によってその中央部分が埋設され、電極リードピン51の両端部間で気密状態を保っている。電極リードピン51およびシールド52の一端は、カバー23の上面から軸心CLに沿って外部へ突出し、圧力センサ素子11から出力される電気信号(例えば、電圧信号SV)が、外部に配設された増幅器(アンプ)および信号処理部に伝達されるように構成されている(なお、増幅器(アンプ)は、後述するアナログ検出回路ACに含まれ、また、信号処理部は、測定部60に準ずる機能部である)。なお、シールド52とカバー23との間にも上述の通りハーメチックシール53が介在している。また、電極リードピン51の他方の端部には導電性を有するコンタクトバネ55、56が接続されている。
[Electrode lead part 50]
The
コンタクトバネ55、56は、導入部20V から被測定流体が急に流れ込むことで生じる急激な圧力上昇に起因して圧力センサ素子11が変移した場合(より具体的には、上記圧力上昇により支持ダイアフラム40を通じてケーシング20に橋架されている台座プレート30が変移し、これに支持された圧力センサ素子11が変移した場合)、この変移を吸収して圧力センサ素子11の測定精度に影響が及ばないように設けられた弾性要素である。
The contact springs 55 and 56 are elastic elements that are provided to absorb displacement of the
[測定部60]
測定部60は、図2に示すように、圧力センサ素子11から出力される電圧信号SVを受信し、この電圧信号SVに含まれる圧力に係る電圧値から導入部20V内部の圧力の値(以下、「測定圧力値」と称する。この測定圧力値は、特許請求の範囲に記載の「圧力」の値、および「測定値」に相当する。)を測定する機能部であって、インターフェース61と演算処理装置(CPU)62とメモリ63とから主に構成されている。
[Measurement unit 60]
As shown in FIG. 2, the
演算処理装置(CPU)62は、電圧信号SVを通じて圧力センサ素子11から出力される圧力に係る電圧値を取得し、この電圧値とメモリ63に記憶されている演算プログラムおよび各種情報等を用いて測定圧力値を算出する装置であって、マイクロプロセッサ等から構成される。
メモリ63は、演算処理装置(CPU)62を通じて実行される上記演算プログラム、およびこの演算プログラムに用いられる情報、例えば、電圧値と測定圧力値との相関(較正曲線)に係る情報等を記憶する装置であって、例えば、不揮発性メモリから構成される。
インターフェース61は、外部装置等と電気的に連通するための要素であって、現存する種々の規格の形態をとり得る。演算処理装置(CPU)62によって算出された測定圧力値は、インターフェース61を介して電気的に連通する外部機器100へ、例えば、電気信号Sの形で送信される。
The central processing unit (CPU) 62 is a device that acquires a voltage value related to the pressure output from the
The
The
<気体Gの封入圧力について>
ダイアフラムを用いた圧力センサが属する技術分野においては、測定精度の観点から基準真空室を高真空の状態に維持することが技術常識である。しかし、本発明は、この技術常識にみられる技術的発想を転換し、上記課題を解決するために基準真空室に敢えて気体Gを封止することを特徴とする。このため、本発明の目的を実現しつつ所与の測定精度を維持するためには、気体Gの封入圧力を適正に管理することが望ましい。具体的には、上述したように、検査の実効性を確実に担保する観点から、基準真空室20Wに封止される気体Gの封入圧力に下限値を設けることが望ましい。また、測定誤差を低減する観点から、基準真空室20Wに封止される気体Gの封入圧力に上限値を設けることが好ましい。以下、封入圧力の下限値と封入圧力の上限値について詳細に説明する。
<Regarding the pressure of gas G>
In the technical field to which the pressure sensor using a diaphragm belongs, it is technical common sense to maintain the reference vacuum chamber in a high vacuum state from the viewpoint of measurement accuracy. However, the present invention is characterized by changing the technical idea seen in this technical common sense and sealing the gas G in the reference vacuum chamber in order to solve the above problem. Therefore, in order to achieve the object of the present invention while maintaining a given measurement accuracy, it is desirable to properly manage the filling pressure of the gas G. Specifically, as described above, from the viewpoint of reliably ensuring the effectiveness of the inspection, it is desirable to set a lower limit value for the filling pressure of the gas G sealed in the
[封入圧力の下限値について]
基準真空室20Wにおいては、自身を画成する部位の合わせ面に、溶接不良等による接合不良が原因で外部(大気)と連通する極小さな隙間(漏れ孔)が形成され、また、封止が不十分なことが原因で隙間が形成されることがある。具体的には、外部(大気)に面するアッパーハウジング22、カバー23および支持ダイアフラム40の各合わせ面、ならびにカバー23に開口する電極リード挿通孔23aとこの孔にハーメチックシール57を介して埋め込まれている電極リード部50との合わせ面に隙間が形成され、また、孔22bと封止要素25との間に隙間が形成されることがある。このため、圧力センサ10Aの使用中に、大気圧下にある周囲の気体(大気)が、基準真空室20Wに向けて流入することがある。この周囲の気体の流入は、背景技術のところで述べたように、測定誤差の要因になる。よって、高い測定精度の圧力センサ10Aを提供するためには、基準真空室20Wを高真空の状態に維持すること、すなわち、周囲の気体の流入量を規定値以下に抑えることが必要である(以下、この規定値を「許容流入量Qα」と称する。)。 許容流入量Qαは、例えば、圧力センサ10Aに求められる測定精度や品質保証期間に基づいて設定され、また、ゲッター24が配設されている場合には、その吸着能力(容量)を考慮して設定される。
[Lower limit of charging pressure]
In the
ここで、基準真空室20Wが高真空の状態に維持されているか否かは、上述したように、基準真空室の気密性に係る漏れ検査を通じて判定されることになる。従来の検査は、上述したように、例えば、ボンビング工程と漏れ検出工程とからなる浸せき法(ボンビング法)によって行われる。この浸せき法(ボンビング法)では、ボンビング工程において、高圧状態にある周囲から略真空状態にある基準真空室に向けて、例えば上記漏れ孔を通じて気体(例えば、ヘリウムガス)が流入し、漏れ検出工程において、真空基準室の周囲が真空排気されることで上記基準真空室へ流入した気体が同室から漏れ出ることになる。検査装置は、この漏れ出た気体の量を測定し、例えば、当該漏れ量と予め定められた許容値とを比較することで、気密性の良否の判定が行われる。ここで、当該浸せき法(ボンビング法)においては、漏れ出る気体の量が検査装置の漏れ検出能力の範囲内となるように(漏れ検出下限値よりも大きくなるように)、十分に長い時間のボンビング工程が実施される。換言すれば、十分に長い時間のボンビング工程を実施することで、検査の実効性が担保されている。
Here, whether the
これに対し、ボンビング工程を要することなく気密性に係る漏れ検査を可能にする本発明に係る圧力センサ10Aにおいては、ボンビング工程の時間を通じて検査の実効性を担保することができない。そこで、本発明者等は、漏れ検査の実効性を高める(如何なる条件下にあっても実効性を確実に担保する)観点から、上述したように、所定の温度のもと一定値以上の封入圧力Pの気体Gを基準真空室20W内に封止すること、すなわち、封入圧力Pに下限値(下限封入圧力Pmin)を設けることに想到した。
In contrast, in the
ここで、上記検査時点においては、基準真空室20W内の圧力が周囲の圧力より大きく設定されている。このため、気密性の低い基準真空室20Wにおいては、基準真空室20W内から外部に向けて、基準真空室20Wの内部圧力と周囲圧力との差に略比例する量の気体Gが漏れ出ることになる。したがって、この漏れ量が検査装置の漏れ検出下限値よりも大きくなるように基準真空室20W内の圧力の下限値、すなわち、気体Gの下限封入圧力Pminを設定すれば、検査の実効性を確実に担保することができる。
Here, at the time of the above-mentioned inspection, the pressure inside the
下限封入圧力Pminを設定するためには、検査時点に基準真空室20Wから漏れ出得る気体Gの量(以下、「漏れ量QT」と称する。)を検討する必要がある。この漏れ量QTは、例えば、漏れ検査時点における気体Gの封入圧力PT、同時点における検査装置内(基準真空室20Wの周囲)に残存する気体に含まれる気体Gの分圧をPrTとした場合、下記式(1)によって算出することができる。
In order to set the lower limit filled pressure Pmin, it is necessary to consider the amount of gas G that may leak from the
上記式(1)中のCG(以下、「気体のコンダクタンスCG」と称する。)は、気体Gが加工精度等に起因して形成され得る上記隙間を通じて基準真空室20Wから外部へ漏れ出る程度(漏れ易さ)を表わす数値であり、上記隙間の寸法(長さおよび孔径等)および気体Gの物性値(分子量等)に依存するが、以下のようにして算出することができる。
C G in the above formula (1) (hereinafter referred to as "gas conductance C G ") is a numerical value that represents the degree (leakability) of gas G leaking from the
すなわち、圧力センサ10Aの使用時に、周囲に存在する気体(通常の使用状態においては大気)がケーシング20に形成された上記隙間を通じて上記許容流入量Qαだけ基準真空室20W内に流入すると想定する。ここで、許容流入量Qαは、例えば、圧力センサ10Aを取り囲む周囲の状態が標準状態(周囲圧力Pα=100〔kPa〕、周囲温度Tα=298.15〔K〕)にあるときに測定される流入量〔Pam3/s〕とし、周囲圧力Pαおよび当該状態における基準真空室20Wの内部圧力PW20αをパラメータとして含む下記式(2)によって算出される。
That is, it is assumed that when
式(2)中のCair(以下、「大気のコンダクタンスCair」と称する。)は、大気が加工精度等に起因して形成され得る上記隙間を通じて外部から基準真空室20Wへ流入する程度(流入しやすさ)を表わす数値であり、上記隙間の寸法(長さおよび孔径等)および大気の物性値(ガス組成および分子量等)に依存する値である。大気のコンダクタンスCairは、Pα>>P20Wαであることを考慮すると、近似的にQα/Pαとして求めることができる。
C in formula (2) (hereinafter referred to as "conductance C of air") is a value that represents the degree (ease of flow) of air flowing from the outside into the
ここで、基準真空室20Wから外部に向けて気体Gが漏れ出る事象と、外部から基準真空室20Wに向けて周囲の気体(例えば大気)が流入する事象とは、いずれも同じ経路(すなわち、上記隙間)を通じて生じる。このため、気体のコンダクタンスCGと大気のコンダクタンスCairとは、気体の物性値(分子量および粘性係数等)や温度等をパラメータとして含む関係式によって関連付けられる。例えば、漏れ経路(上記隙間)内の気体Gの流れおよび流入経路(上記隙間)中の周囲の気体(例えば大気)の流れを分子流と想定した場合、気体のコンダクタンスCGは、大気のコンダクタンスCairを用いて下記式(3)によって表すことができる。
Here, both the event of gas G leaking from the
大気のコンダクタンスCairは、上述したように、近似的にQα/Pαとして求めることができる。したがって、気体のコンダクタンスCGは、下記式(4)から近似的に算出することができる。 As described above, the atmospheric conductance C can be approximately calculated as Qα/Pα. Therefore, the gas conductance C can be approximately calculated from the following formula (4).
したがって、漏れ量QTは、下記式(5)から算出することができる。 Therefore, the leakage amount QT can be calculated from the following formula (5).
ここで、検査の実効性を確実に担保するためには、上述したように、気体Gの漏れ量QTが検査装置の漏れ検出下限値Qmin以上となるように設定すればよい。このため、検査時点における気体Gの封入圧力PTは、下記式(6)を満たすように設定すればよい。 In order to reliably guarantee the effectiveness of the inspection, as described above, the leakage amount QT of the gas G should be set to be equal to or greater than the lower leakage detection limit Qmin of the inspection device. Therefore, the charged pressure PT of the gas G at the time of inspection should be set to satisfy the following formula (6).
したがって、下限封入圧力Pminは、下記式(7)に基づいて算出されることになる。 Therefore, the lower limit pressure Pmin is calculated based on the following formula (7):
なお、許容流入量Qαが測定されるときの状態は、周囲圧力Pα=100〔kPa〕および周囲温度Tα=298.15〔K〕の標準状態に限定されるわけではなく任意であってよい。また、下限封入圧力Pminを設定する際の温度は、検査時点の周囲温度TTに限定されるわけではなく任意であってよい(分圧PrT もこの任意の温度における分圧であってよい)。したがって、説明上便宜的に区別している式(8)中の周囲温度Tαと周囲温度TTとが同値となるように、許容流入量Qαの測定状態および下限封入圧力Pminを規定する温度を設定してもよい。当該事実と通常の使用下において周囲圧力Pαは略一定であることおよび分圧PrTは極小さいこととを考慮すると、下限封入圧力Pminは、専ら漏れ検出下限値Qminおよび許容流入量Qαに依存することになる。 The state when the allowable inflow Qα is measured is not limited to the standard state of the ambient pressure Pα=100 [kPa] and the ambient temperature Tα=298.15 [K], but may be any state. The temperature when the lower limit filled pressure Pmin is set is not limited to the ambient temperature T T at the time of inspection, but may be any state (the partial pressure Pr T may also be a partial pressure at this any temperature). Therefore, the measurement state of the allowable inflow Qα and the temperature defining the lower limit filled pressure Pmin may be set so that the ambient temperature Tα and the ambient temperature T T in the formula (8), which are distinguished for convenience of explanation, are the same value. Considering this fact and the fact that the ambient pressure Pα is approximately constant and the partial pressure Pr T is extremely small under normal use, the lower limit filled pressure Pmin depends solely on the leak detection lower limit Qmin and the allowable inflow Qα.
下限封入圧力Pminに関する一例を示すと、標準状態、すなわち周囲温度Tα=298.15〔K〕および周囲圧力Pα=100〔kPa〕における下限封入圧力Pminは、気体Gがヘリウムガスであってその分子量MGが4、周囲の気体(空気)の分子量Mairが29、許容流入量Qαが1E-9〔Pam3/s〕、検査時の周囲温度TTが周囲温度Tαと同値の298.15〔K〕、漏れ検出下限値Qminが1E-15〔Pam3/s〕、分圧PrTが0〔Pa〕とした場合、0.0371〔Pa〕となる。 As an example of the lower limit filled pressure Pmin, under standard conditions, i.e., ambient temperature Tα = 298.15 [K] and ambient pressure Pα = 100 [kPa], the lower limit filled pressure Pmin is 0.0371 [Pa] when the gas G is helium gas with a molecular weight M G of 4, the molecular weight M air of the surrounding gas (air) is 29, the allowable inflow rate Qα is 1E-9 [ Pam3 /s], the ambient temperature T T during inspection is 298.15 [K], which is the same as the ambient temperature Tα, the leak detection lower limit Qmin is 1E-15 [ Pam3 /s], and the partial pressure Pr T is 0 [Pa].
また、上記考察では、上記隙間内の気体Gの流れを分子流と想定して下限封入圧力Pminを算出および設定したが、上記隙間内の気体Gの流れを中間流または層流と想定して下限封入圧力Pminを算出および設定してもよい。例えば、中間流を想定した場合、気体のコンダクタンスCGは、大気のコンダクタンスCairを用いて下記式(8)によって表すことができる。この気体のコンダクタンスCGを上記式(5)に代入することで算出される封入圧力PTに基づいて下限封入圧力Pminを算出および設定してもよい。 In the above discussion, the lower limit filled pressure Pmin was calculated and set assuming that the flow of the gas G in the gap is a molecular flow, but the lower limit filled pressure Pmin may be calculated and set assuming that the flow of the gas G in the gap is an intermediate flow or a laminar flow. For example, when an intermediate flow is assumed, the gas conductance C G can be expressed by the following formula (8) using the atmospheric conductance C air. The lower limit filled pressure Pmin may be calculated and set based on the filled pressure P T calculated by substituting this gas conductance C G into the above formula (5).
[封入圧力の上限値について]
基準真空室20Wに気体Gが封止された状態で基準真空室20Wの内部の温度が変化すると、当該温度変化に比例して当該室内の圧力も変化する。この温度変化に起因する圧力変化が大きい場合には、温度変化を利用して測定圧力値が補正される(このような補正を、「温度補正」と称することがある。)。このため、温度補正ができる限界の圧力変化よりも小さな圧力変化に収まるように、気体Gの上限封入圧力Pmaxを設定すれば、気体Gの封入による測定精度への影響を実質的に抑えることができる。
ここで、温度補正の限界の圧力変化をΔPrとし、圧力センサ10Aの使用が想定される環境下での最大周囲温度をT1、このときの基準真空室20Wの内部圧力をP1、気体Gを封入する時点の周囲温度をT、および同時点の封入圧力をPとしたとき、P1 ― P=(T1/T-1)×P≦ΔPrの条件を満たすように封入圧力Pを設定すればよいことになる。したがって、上限封入圧力Pmaxを下記式(9)から求まる値に設定すればよいことになる。
[Upper limit of charging pressure]
When the temperature inside the
Here, if the limit pressure change for temperature correction is ΔPr, the maximum ambient temperature in the environment in which the
<基準真空室の気密性に係る漏れ検査>
つぎに、本発明の第1の実施形態に係る圧力センサ10Aの気密性を確認するための漏れ検査を、図3に基づいて説明する。この漏れ検査は、圧力センサ10Aの製造工程内の所定の時点、具体的には、基準真空室20Wが形成される程度に圧力センサ10Aが組み上がった時点以降に実施される。
<Leakage inspection for airtightness of reference vacuum chamber>
Next, a leak test for checking the airtightness of the
はじめに、基準真空室20Wが形成されるまでに組上げられた圧力センサ10Aを、
所定の容器(ペルジャー)内に載置する(ステップS1)。このとき、基準真空室20W内には、上述したように、所定の温度下で下限封入圧力Pmin以上の圧力が維持されるように気体Gが封止されている。
First, the
The sample is placed in a predetermined container (pellicle) (step S1). At this time, as described above, gas G is sealed in the
つづいて、検査装置が備える排気装置を用いて真空引きして容器内を真空状態とし、当該真空状態を所定の時間維持する(ステップS2)。 Next, the container is evacuated using an exhaust device provided in the inspection device to create a vacuum inside the container, and the vacuum state is maintained for a predetermined period of time (step S2).
所定の時間が経過したのち、検査装置が備える漏れ検出装置(リークディテクタ)を用いて、容器内の気体Gの量を測定する(ステップS3)。なお、気体Gの量の測定に関する具体的な方法については、従来の方法にしたがうこととし、詳細な説明を省略する。 After a predetermined time has elapsed, the amount of gas G in the container is measured using a leak detector provided in the inspection device (step S3). Note that the specific method for measuring the amount of gas G follows a conventional method, and detailed explanation will be omitted.
上記測定値に基づいて基準真空室20Wの気密性が判定される(ステップS4)。例えば、上記測定値が製品の品質上許容できる数値以下であれば良品と判定され、許容できる数値より大きければ不良品と判定される。
なお、測定値の具体的な判定方法については、従来の方法にしたがうこととし、詳細な説明を省略する。
The airtightness of the
The specific method for determining the measured value will follow conventional methods, and detailed explanation will be omitted.
<圧力センサ10Aの効果>
上記構成の圧力センサ10Aによれば、基準真空室20Wの気密性に係る漏れ検査において、ボンビング工程を省略することができる。これにより、製造に要する時間を短縮することができ、生産効率を向上させることができる(短いリードタイムで圧力センサを生産することができる)。
<Effects of the
According to the
また、気体Gの封入圧力の下限値を設けることで、漏れに関する高い検出精度が求められる検査の実効性を担保することができ、また、気体Gの封入圧力の上限値を設けることで、被測定流体等の圧力変化の測定誤差が許容範囲内に抑えられて測定精度の低下を回避することができるといった好ましい効果がもたらされる。この効果により、基準真空室20Wの漏れ検査に要する時間の短縮と高い検査精度および測定精度といった両立が難しい要請を、高い次元で同時に満たすことができるようになり、高品質かつ高い測定精度の圧力センサを短いリードタイムで生産することが可能になる。
In addition, by setting a lower limit for the pressure of the gas G, it is possible to ensure the effectiveness of tests that require high leak detection accuracy, and by setting an upper limit for the pressure of the gas G, it is possible to achieve the desirable effect of suppressing measurement errors in pressure changes of the fluid to be measured within an acceptable range, thereby avoiding a decrease in measurement accuracy. This effect makes it possible to simultaneously satisfy, at a high level, the difficult-to-achieve requirements of shortening the time required for leak testing of the
≪第2の実施の形態≫
つぎに、本発明の第2の実施の形態に係る圧力センサ10Bを、図4および図5に基づいて説明する。この圧力センサ10Bは、基準真空室20Wに所定の封入圧力で気体Gを封入したことに伴う測定圧力値への影響(誤差)を補正するための補正部70が設けられ、また、当該補正を実施するために、圧力センサ10Bの周囲の温度T10Bを測定するための温度センサ80が設けられていることを特徴とし、これら特徴に係る構成以外は、圧力センサ10Aと同一である。以下、これら特徴に係る構成について説明する。
Second Embodiment
Next, a
[補正部70]
補正部70は、基準真空室20Wの内部に気体Gが封止されたことに起因して生じ得る測定圧力値の誤差、すなわち、基準真空室20Wの内部温度が変化すると気体Gが封止された基準真空室20Wの内部圧力もこれに比例して変化し、その結果として生じる測定圧力値の誤差を補正するために設けられた機能部であって、図5に示すように、測定部60の一部、より具体的には、測定部60が備える演算処理装置(CPU)62とメモリ63とを含むようにして構成されている。
補正部70を構成する演算処理装置(CPU)62は、所定の補正演算プログラムおよび所定の各種データに基づいて補正演算を行い、補正された測定圧力値を算出する。
補正部70を構成するメモリ63は、演算処理装置(CPU)62を通じて実行される上記補正演算プログラム、およびこの補正演算プログラムを実行するために必要な各種データ、例えば、製品出荷前に実施される検査時(調整時)に取得する圧力センサ素子11からの温度に係る電圧値V0、および温度センサ80からの温度に係る電圧値VT、およびこれら値を用いて算出される補正係数(後述する補正係数aij、ならびに補正係数a0、a1、b0、b1)を記憶する。
なお、上記補正演算の具体例については、後述する「補正方法」のところで詳しく説明する。
[Correction unit 70]
The
The central processing unit (CPU) 62 constituting the
The
A specific example of the above correction calculation will be explained in detail in the "Correction Method" section below.
[温度センサ80]
圧力センサ10Bの周囲の温度を測定するための温度センサ80は、例えば、白金測温抵抗体から構成され、図4に示すように、ケーシング20の外側面の略中間部分に配設される。ただし、温度センサ80を設ける位置は、当該位置に限定される訳ではなく、例えば、基準真空室20Wの内部であってもよい。
[Temperature sensor 80]
The
<補正方法>
上記補正演算(補正方法)は、基準真空室20Wの内部に気体Gが封止されたことに起因して生じ得る測定圧力値の誤差、すなわち、圧力センサ10Bの周囲温度の変化に伴って生じる気体Gの圧力および基準真空室20Wの内部圧力の変化に起因した測定圧力値の誤差を補正するために実行されるものである。補正演算(補正方法)の具体例として、例えば、以下に示す「第1の補正方法」、「第2の補正方法」および「第3の補正方法」がある。
<Correction method>
The above correction calculation (correction method) is executed to correct an error in the measured pressure value that may occur due to the gas G sealed inside the
[第1の補正方法]
第1の補正方法は、下記式(10)を用いて補正演算を行う方法である。この式(10)は、センサが検出する電圧値と測定圧力値との関係を規定する較正曲線に相当するものであって、圧力に係る電圧値VOおよび温度に係る電圧値Vtを測定パラメータとして含み、また、定数である補正係数aij(i=0~m、j=0~n)を含む。補正係数aijは、製品出荷前の検査工程(調整工程)等において、所定の周囲温度下にある圧力センサ10Bへ所定の圧力を印加することで測定される圧力および温度に係る数値、具体的には、圧力センサ10Bが備える圧力センサ素子11および温度センサ80からそれぞれ出力される圧力に係る電圧値VOおよび温度に係る電圧値Vtを式(10)に代入することで予め算定される(上記検査工程において圧力および温度に係る電圧値VO、Vtを測定する時点を「検査測定点」と称する。)。これら補正係数aijは、演算処理装置(CPU)62を通じて算定されたのち、製品特性値としてメモリ63に記憶される。
実使用時には、算定済みの補正係数aijと、圧力センサ素子11を通じて逐次検出される圧力に係る電圧値VOおよび温度センサ80を通じて逐次検出される温度に係る電圧値Vtとを式(10)に代入することで、気体Gが封止されたことに起因する誤差が補正された測定圧力値が逐次算出される。
[First correction method]
The first correction method is a method of performing a correction calculation using the following formula (10). This formula (10) corresponds to a calibration curve that specifies the relationship between the voltage value detected by the sensor and the measured pressure value, and includes a voltage value V O related to pressure and a voltage value V t related to temperature as measurement parameters, and also includes a correction coefficient a ij (i=0 to m, j=0 to n) that is a constant. The correction coefficient a ij is calculated in advance by substituting values related to pressure and temperature measured by applying a predetermined pressure to the
During actual use, the calculated correction coefficient aij , the voltage value V0 related to the pressure successively detected through the
演算処理装置(CPU)62を通じた補正係数aijの算定は、例えば、以下のようにして実施される。すなわち、式(10)の次数を画する値、より具体的には、式(10)中の圧力に係る電圧値V0の指数iの最大値および温度に係る電圧値Vtの指数jの最大値が、例えば、測定精度(補正精度)および演算処理装置(CPU)62の処理能力等を考慮して所定の値に設定される。これにより、算定される補正係数aijの数、および補正係数aijを求めるのに必要な検査測定点の数(通常は補正係数aijの数と同値)が確定する。
例えば、圧力に係る電圧値V0の指数iの最大値および温度に係る電圧値Vtの指数jの最大値がいずれも1に設定された式(10)、すなわち2次の式(10)を用いて補正演算を実施する事例においては、4つの補正係数aij(i=0~1、j=0~1)が算定されることになる。そして、この4つの補正係数aij(i=0~1、j=0~1)を算定するために、少なくとも4つの検査測定点が設定され、それぞれの周囲温度Tu(u=1~4)のもと、任意の値の印加圧力Pinu(u=1~4)が所定の装置を用いて圧力センサ10Bへ印加される。このとき、圧力センサ素子11を通じて圧力に係る電圧値V0u(u=1~4)が測定され、温度センサ80を通じて温度に係る電圧値Vtu(u=1~4)が測定される。これら測定値は、アナログ検出回路ACおよびA/DコンバータADを通じて、演算処理装置(CPU)62へと送信される。演算処理装置(CPU)62は、印加圧力Pinu(u=1~4)、圧力に係る電圧値V0u(u=1~4)および温度に係る電圧値Vtu(u=1~4)を式(10)に代入することで補正係数aij(i=0~1、j=0~1)を算定する。
The calculation of the correction coefficients aij through the
For example, in a case where the correction calculation is performed using equation (10) in which the maximum value of the index i of the voltage value V0 related to pressure and the maximum value of the index j of the voltage value Vt related to temperature are both set to 1, that is, quadratic equation (10), four correction coefficients aij (i=0 to 1, j=0 to 1) are calculated. In order to calculate these four correction coefficients aij (i=0 to 1, j=0 to 1), at least four inspection measurement points are set, and an arbitrary value of applied pressure Pin u (u=1 to 4) is applied to the
下記表1には、4つの検査測定点における周囲温度Tu(u=1~4)がT1=23〔℃〕、T2=23〔℃〕、T3=200〔℃〕およびT4=200〔℃〕であり、それぞれの検査測定点で印加される印加圧力Pinu(u=1~4)が、Pin1=0〔Pa〕、Pin2=100〔Pa〕、Pin3=0〔Pa〕およびPin4=100〔Pa〕であるときの、圧力に係る電圧値V0u(u=1~4)および温度に係る電圧値Vtu(u=1~4)の測定値が記されている。この表1によれば、それぞれの検査測定点における電圧値V0u(u=1~4)および電圧値Vtu(u=1~4)は、(V01、Vt1)=(1.1〔v〕、2.1〔v〕)、(V02、Vt2)=(4.3〔v〕、2.1〔v〕)、(V03、Vt3)=(1.2〔v〕、3.1〔v〕)、(V04、Vt4)=(4.2〔v〕、3.1〔v〕)となる。
Table 1 below lists the measured values of the voltage values V 0 u (u = 1 to 4) related to pressure and the voltage values V t u (u = 1 to 4) related to temperature when the ambient temperatures Tu (u = 1 to 4) at the four inspection measurement points are T1 = 23 [°C], T2 = 23 [°C], T3 = 200 [°C] and T4 = 200 [°C], and the applied pressures P in u (u = 1 to 4) applied at each inspection measurement point are
上記4つの検査測定点における印加圧力Pinu(u=1~4)およびデータ(V0u、Vtu)(u=1~4)の値、すなわち、(Pin1、V01、Vt1)=(0〔Pa〕、1.1〔v〕、2.1〔v〕)、(Pin2、V02、Vt2)=(100〔Pa〕、4.3〔v〕、2.1〔v〕)、(Pin3、V03、Vt3)=(0〔Pa〕、1.2〔v〕、3.1〔v〕)、(Pin4、V04、Vt4)=(100〔Pa〕、4.2〔v〕、3.1〔v〕)を式(10)に代入することで4つの方程式が得られる。補正部70を構成する演算処理装置(CPU)62は、この4つの方程式を用いて補正係数a00、a10、a01、a11を求める。この例では、a00=-22.5625、a10=26.8750、a01=-5.62500、a11=2.08333となる。
By substituting the values of the applied pressure P in u (u = 1 to 4) and the data (V 0 u, V t u) (u = 1 to 4) at the above four inspection measurement points, i.e., (
なお、より高い精度の補正(高次の補正)を実施するため、すなわち、式(10)中の圧力に係る電圧値V0の指数iの最大値および温度に係る電圧値Vtの指数jの最大値の少なくとも1つを2以上とするために、検査時の測定点の数を適宜増やしてもよい。例えば、指数iの最大値が2および指数jの最大値が1に設定された式(10)、すなわち3次の式(10)を用いて補正するために、6つの検査測定点を設定してもよい。また、検査時の測定点に関し、温度および圧力を複数の区画に分けて変化させ、それぞれの区画ごとに上記補正係数aijを求めるように構成してもよい(各区間ごとに補正係数aijを持つようなテーブル方式で温度補正するように構成してもよい)。 In order to perform a correction with higher accuracy (high-order correction), that is, to set at least one of the maximum value of the index i of the voltage value V0 related to the pressure and the maximum value of the index j of the voltage value Vt related to the temperature in the formula (10) to 2 or more, the number of measurement points during the inspection may be appropriately increased. For example, in order to perform correction using the formula (10) in which the maximum value of the index i is set to 2 and the maximum value of the index j is set to 1, that is, the third-order formula (10), six inspection measurement points may be set. In addition, with respect to the measurement points during the inspection, the temperature and pressure may be changed in a plurality of sections, and the above correction coefficient aij may be obtained for each section (temperature correction may be performed using a table method in which each section has a correction coefficient aij ).
[第2の補正方法]
第2の補正方法は、下記式(11)を用いて補正演算を行う方法である。この式(11)は、式(10)と同様に、センサが検出する電圧値と測定圧力値との関係を規定する較正曲線に相当するものであって、圧力に係る電圧値VOおよび温度に係る電圧値Vtを測定パラメータとして含み、また、定数である補正係数a0、a1、b0、b1を含む。補正係数a0、a1、b0、b1は、製品出荷前の検査工程(調整工程)等において、所定の周囲温度下にある圧力センサ10Bへ所定の圧力を印加することで得られる圧力および温度に係る数値、具体的には、圧力センサ10Bが備える圧力センサ素子11および温度センサ80からそれぞれ出力される圧力に係る電圧値VOおよび温度に係る電圧値Vtを式(11)に代入することで予め算定される。この算定プロセスは、演算処理装置(CPU)62を通じて実行される。
[Second correction method]
The second correction method is a method of performing a correction calculation using the following formula (11). Like formula (10), this formula (11) corresponds to a calibration curve that specifies the relationship between the voltage value detected by the sensor and the measured pressure value, and includes the voltage value V O related to pressure and the voltage value V t related to temperature as measurement parameters, and also includes correction coefficients a0, a1, b0, and b1, which are constants. The correction coefficients a0, a1, b0, and b1 are calculated in advance by substituting into formula (11) the values related to pressure and temperature obtained by applying a predetermined pressure to the
上記補正係数のうち、補正係数a0、a1は、圧力に依存する値であって、以下のようにして算定される。すなわち、温度を一定にした状態(基準温度に固定した状態)で圧力センサ10Bへ印加する圧力(印加圧力Pin)を変化させ、圧力センサ10Bの出力、より具体的には、圧力センサ10Bが備える圧力センサ素子11から出力される圧力に係る電圧値V0を、アナログ検出回路ACおよびA/DコンバータADを通じて所定のサンプリングレートで取得する。ここで、印加圧力Pinと電圧値V0との関係を、例えば一次関数Pin=a0+a1×Voとして定義し、上記印加圧力Pinおよび電圧値V0に関するデータαから、補正係数a0およびa1を算定する。
Among the above correction coefficients, the correction coefficients a0 and a1 are values that depend on pressure and are calculated as follows. That is, the pressure (applied pressure Pin) applied to the
また、上記補正係数のうち、補正係数b0、b1は、温度に依存する値であって、以下のようにして算定される。すなわち、圧力を印加しない状態で圧力センサ10Bの周囲の温度を変化させて、圧力センサ10Bから出力される値、より具体的には、圧力センサ10Bが備える圧力センサ素子11から出力される圧力に係る電圧値V0および温度センサ80から出力される温度に係る電圧値Vtを、アナログ検出回路ACおよびA/DコンバータADを通じて所定のサンプリングレートで取得する。この得られた電圧値V0および電圧値Vtに関するデータβを上記データαに加え、これらデータ(データαおよびデータβ)の値を式(11)に代入することで補正係数b0およびb1を算定する。
Among the above correction coefficients, the correction coefficients b0 and b1 are values that depend on temperature and are calculated as follows. That is, the temperature around the
上記プロセスで得られた、補正係数a0、a1、b0、b1は、製品特性値として、メモリ63に記憶される。
The correction coefficients a0, a1, b0, and b1 obtained in the above process are stored in
実使用時においては、圧力センサ10Bが備える圧力センサ素子11から逐次出力される圧力に係る電圧値V0、および温度センサ80から逐次出力される温度に係る電圧値Vt、ならびにメモリ63に記憶された上記補正係数a0、a1、b0、b1を上記式(11)に代入することで、補正された測定圧力値(上記式(11)中のP)が逐次算出される。
この第2の補正方法は、温度変化に対する圧力センサ10Bの感度(圧力センサ素子11の感度)が小さい場合に有用である。
During actual use, the voltage value V0 related to pressure sequentially output from the
This second correction method is useful when the sensitivity of the
なお、上記例で用いた式(11)は、補正後の測定圧力値が、圧力センサ素子11から出力される圧力に係る電圧値V0および温度センサ80から出力される温度に係る電圧値Vtの一次関数として定義されているが、これをより高次の関数として定義してもよい。また、検査時の測定点に関し、温度および圧力を複数の区画に分けて変化させ、それぞれの区画ごとに上記補正係数を求めるように構成してもよい(各区間ごとに補正係数を持つようなテーブル方式で温度補正するように構成してもよい)。
In the above example, the formula (11) defines the corrected measured pressure value as a linear function of the voltage value V0 related to pressure output from the
[第3の補正方法]
第3の補正方法は、測定部60を構成する演算処理装置(CPU)62を通じて算出される測定圧力値Px(補正前の測定圧力値Px)に対し、気体Gが基準真空室20Wに封止される時点の基準真空室20Wの内部圧力PO(気体Gの封入圧力PO)および内部温度TO(周囲温度TO)と、測定時点の周囲温度Txとをパラメータとして含む下記式(12)を用いて補正後の測定圧力値Pyを算出する方法である。ここで、流体Gの封入時点における基準真空室20Wの内部圧力PO(気体Gの封入圧力PO)および内部温度TO(周囲温度TO)には、補正部70を構成するメモリ63に予め記憶されているデータ(気体Gの封入作業時に記憶されるデータ)が用いられる。また、補正前の測定圧力値Pxおよびこの測定圧力値Pxが測定された時点の流体Gの温度Tx(基準真空室20Wの内部温度Tx)には、圧力センサ素子11および温度センサ80を通じて検出される電圧値VOおよび電圧値Vtに基づいて演算処理装置(CPU)62が逐次算出する値が用いられる。
[Third correction method]
The third correction method is a method of calculating a corrected measured pressure value Py for a measured pressure value Px (measured pressure value Px before correction) calculated by a central processing unit (CPU) 62 constituting the
<圧力センサ10Bの効果>
上記構成の圧力センサ10Bによれば、気体Gが基準圧力室20Wの内部に封止されることにともなう測定圧力値の誤差を補正することができる。このため、本発明の第1の実施形態に係る圧力センサ10Aが奏する上記効果と、より高い測定精度とを兼ね備えた圧力センサを提供することができる。
<Effects of the
The
以上、本発明の好ましい実施の形態を、第1の実施の形態に係る圧力センサ10Aおよび第2の実施の形態に係る圧力センサ10Bを通じて説明したが、本発明はこれら実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、明細書および図面に直接記載のない構成であっても、本発明の作用・効果を奏する以上、本発明の技術的思想の範囲内である。さらに、上記記載および各図に示した実施の形態は、その目的および構成等に矛盾がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。
The preferred embodiments of the present invention have been described above through the
例えば、基準真空室20Wの気密性に係る漏れ検査を、製品寿命を延ばす観点等から、定期メンテナンス等を通じて生産設備等へ配設された圧力センサに対して実施できるように構成してもよい。このとき、生産設備等から容易に着脱できる機構を圧力センサ10A、10Bに設けてもよい。
また、使用中に周囲の気体(大気等)が流入するなどが原因で、基準真空室20Wの内部圧力が製品出荷時と定期メンテナンス時とで異なることが想定される。このため、上記補正演算に用いる補正係数の算定を定期メンテナンス毎に実施することができるように補正部70を構成してもよい。
For example, from the viewpoint of extending the product life, a leak test related to the airtightness of the
In addition, it is assumed that the internal pressure of the
10A…圧力センサ、10B…圧力センサ、11…圧力センサ素子、12…ダイアフラム、20…ケーシング、20W…基準真空室、21…ロアハウジング、22…アッパーハウジング、22b…孔、23…カバー、23a…電極リード挿通孔、24…ゲッター、25…封止要素、30…台座プレート30、40…支持ダイアフラム、50…電極リード部、57…ハーメチックシール、60…測定部、61…インターフェース(I/O)、62…演算処理装置(CPU)、63…メモリ、70…補正部、80…温度センサ、G…気体。
10A...pressure sensor, 10B...pressure sensor, 11...pressure sensor element, 12...diaphragm, 20...casing, 20W...reference vacuum chamber, 21...lower housing, 22...upper housing, 22b...hole, 23...cover, 23a...electrode lead insertion hole, 24...getter, 25...sealing element, 30...
Claims (9)
前記隔膜の他の面とともに密閉空間を形成するケーシング部材と、
前記受圧面への印加される圧力と前記密閉空間の内部圧力との差によって生じる前記隔
膜の変形から前記受圧面と対向する空間内の前記圧力を測定する測定部とを備え、
前記隔膜と前記ケーシング部材とは、前記密閉空間の気密性の検査において検出対象と
なる気体を前記密閉空間に封止するように構成され、
所定の容積をもつ前記密閉空間に封入される前記気体の封入圧力は、少なくとも前記検査に用いられる漏れ検出装置の検出下限値と、前記密閉空間に流入することが許容される周囲気体の許容流入量と、をそれぞれ用いて算出される下限値よりも大きい値に設定され、且つ、少なくとも使用が想定される環境下での最大周囲温度と、前記気体の温度変化に依存する圧力変化のうち前記温度変化の値を用いて補正できる圧力変化の最小値と、をそれぞれ用いて算出される上限値よりも小さい値に設定される圧力センサ。 A diaphragm having a pressure receiving surface formed on one surface thereof;
a casing member forming a sealed space together with another surface of the diaphragm;
a measuring unit that measures the pressure in the space facing the pressure-receiving surface from a deformation of the diaphragm caused by a difference between the pressure applied to the pressure-receiving surface and the internal pressure of the sealed space,
the diaphragm and the casing member are configured to seal in the sealed space a gas that is to be detected in an inspection of the airtightness of the sealed space ,
A pressure sensor in which the filling pressure of the gas sealed in the sealed space having a predetermined volume is set to a value greater than a lower limit value calculated using at least the lower detection limit value of a leak detection device used in the inspection and the allowable inflow amount of ambient gas allowed to flow into the sealed space, and is set to a value less than an upper limit value calculated using at least the maximum ambient temperature in the environment in which the pressure sensor is expected to be used and the minimum value of pressure change that depends on temperature change of the gas and can be corrected using the value of the temperature change .
前記隔膜の他の面とともに密閉空間を形成するケーシング部材と、
前記受圧面への印加される圧力と前記密閉空間の内部圧力との差によって生じる前記隔
膜の変形から前記受圧面と対向する空間内の前記圧力を測定する測定部とを備え、
前記隔膜と前記ケーシング部材とは、前記密閉空間の気密性の検査において検出対象と
なる気体を前記密閉空間に封止するように構成され、
所定の容積をもつ前記密閉空間に封入される前記気体の封入圧力は、少なくとも前記検査に用いられる漏れ検出装置の検出下限値(Qmin)、前記密閉空間に流入することが許容される周囲気体の許容流入量(Qα)、前記許容流入量の測定時点の周囲圧力(Pα)、前記許容流入量の測定時点の周囲温度(Tα)、前記気体の分子量(M G )、前記周囲気体の分子量(M air )、前記検査の時点の周囲温度(T T )および前記検査の時点の周囲圧力中の前記気体の分圧(Pr T )から算出される下限値(Pmin)よりも大きな値に設定される圧力センサ。 A diaphragm having a pressure receiving surface formed on one surface thereof;
a casing member forming a sealed space together with another surface of the diaphragm;
The pressure difference between the pressure applied to the pressure receiving surface and the internal pressure of the sealed space causes the separation
a measuring unit that measures the pressure in a space facing the pressure-receiving surface based on the deformation of the membrane,
The diaphragm and the casing member are detection objects in the inspection of the airtightness of the sealed space.
The gas is sealed in the sealed space,
The pressure sensor sets the pressure of the gas sealed in the sealed space having a predetermined volume to a value greater than at least a lower limit (Pmin) calculated from the lower detection limit (Qmin) of a leak detection device used in the inspection, the allowable inflow rate (Qα) of the ambient gas allowed to flow into the sealed space, the ambient pressure (Pα) at the time of measuring the allowable inflow rate, the ambient temperature (Tα) at the time of measuring the allowable inflow rate, the molecular weight (MG) of the gas , the molecular weight (Mair) of the ambient gas , the ambient temperature ( TT ) at the time of the inspection , and the partial pressure ( PrT ) of the gas in the ambient pressure at the time of the inspection .
前記封入圧力は、
から算出される前記下限値よりも大きな値に設定される圧力センサ。 3. The pressure sensor according to claim 2,
The filling pressure is
前記密閉空間の温度を測定する温度センサと、
周囲温度の変化に起因して生じる前記圧力に関する測定値の誤差を前記温度センサが検
出する値を用いて補正する補正部とをさらに備える圧力センサ。 The pressure sensor according to any one of claims 1 to 3,
A temperature sensor for measuring a temperature of the enclosed space;
a correction unit that corrects an error in the pressure measurement value caused by a change in ambient temperature using a value detected by the temperature sensor.
前記補正部は、前記温度センサが検出する値と前記気体が前記密閉空間へ封入されると
きの封入圧力および温度とを用いて前記補正を行う圧力センサ。 5. The pressure sensor according to claim 4,
The correction unit is a pressure sensor that performs the correction using a value detected by the temperature sensor and an enclosed pressure and temperature when the gas is enclosed in the sealed space.
前記気体は、前記密閉空間を形成する壁面に吸蔵されない物質からなる圧力センサ。 The pressure sensor according to any one of claims 1 to 5,
The gas is a pressure sensor made of a substance that is not occluded by the wall surface that forms the sealed space.
前記気体は、周囲気体を吸着するために前記密閉空間に配設された吸着物質に吸着され
ない物質からなる圧力センサ。 The pressure sensor according to any one of claims 1 to 6,
The gas pressure sensor comprises a material that is not adsorbed by an adsorbent material disposed in the sealed space for adsorbing ambient gas.
前記気体は、1体積%以上の割合で空気に含まれる物質以外の物質からなる圧力センサ
。 The pressure sensor according to any one of claims 1 to 7,
The gas is a pressure sensor made of a substance other than a substance contained in air at a ratio of 1% by volume or more.
る検査方法であって、
圧力センサを所定の容器の内部に載置する第1ステップと、
前記容器の内部を真空にする第2ステップと、
漏れ検出装置を用いて前記容器から流出する前記気体の流出量を測定する第3ステップ
と、
前記気体の流出量から前記密閉空間の気密性を判定する第4のステップと、
からなる検査方法。 A method for inspecting the airtightness of the sealed space provided in the pressure sensor according to any one of claims 1 to 8, comprising the steps of:
A first step of placing a pressure sensor inside a predetermined container;
a second step of creating a vacuum inside the container;
a third step of measuring the rate at which the gas leaves the container using a leak detection device;
a fourth step of determining airtightness of the sealed space based on the amount of gas flowing out;
An inspection method consisting of:
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