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JPS5814974B2 - Differential pressure detection device - Google Patents
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JPS5814974B2 - Differential pressure detection device - Google Patents

Differential pressure detection device

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Publication number
JPS5814974B2
JPS5814974B2 JP52125154A JP12515477A JPS5814974B2 JP S5814974 B2 JPS5814974 B2 JP S5814974B2 JP 52125154 A JP52125154 A JP 52125154A JP 12515477 A JP12515477 A JP 12515477A JP S5814974 B2 JPS5814974 B2 JP S5814974B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
main body
medium
detection device
body case
Prior art date
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Expired
Application number
JP52125154A
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Japanese (ja)
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JPS5459184A (en
Inventor
西川清則
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to JP52125154A priority Critical patent/JPS5814974B2/en
Publication of JPS5459184A publication Critical patent/JPS5459184A/en
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、感圧素子を用いた差圧検出装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a differential pressure detection device using a pressure sensitive element.

この種装置は、第1図に示すように圧力を電気信号に変
換する感圧素子1を内装する本体ケース2と、感圧素子
10両面部と連絡する本体ケース2の両開口部側に装着
され、被検出圧力Pa、Pbの圧力導入口3a、3bを
有する受圧フランジ4a、4bとから構成されている。
As shown in Fig. 1, this type of device is attached to a main body case 2 that houses a pressure-sensitive element 1 that converts pressure into an electrical signal, and to both opening sides of the main body case 2 that communicate with both sides of the pressure-sensitive element 10. and pressure receiving flanges 4a, 4b having pressure inlets 3a, 3b for detected pressures Pa, Pb.

この本体ケースと受圧フランジ4at4bとの間にはそ
れぞれダイヤフラム5a、5bが張着され、このダイヤ
フラム5a、5bと感圧素子1とにより形成された夫々
の閉所には例えばシリコーン油の如き圧力伝達媒体6a
、6bが液密に封入されている。
Diaphragms 5a and 5b are attached between the main body case and the pressure-receiving flange 4at4b, respectively, and each closed space formed by the diaphragms 5a and 5b and the pressure-sensitive element 1 is filled with a pressure transmission medium such as silicone oil. 6a
, 6b are sealed in a liquid-tight manner.

前記感圧素子1の出力端はケーブルγを介して図示しな
い前置増幅器+種々の制御回路に接続されている。
The output end of the pressure sensitive element 1 is connected to a preamplifier and various control circuits (not shown) via a cable γ.

また、本体ケース2の内部には感圧素子1の片側からそ
の弾性限界を越える圧力が加わったとき、この感圧素子
1が歪んで復元しなくなったり破損したりするのを防止
するための過圧防止機構10が設けられている。
Additionally, there is an overload inside the main body case 2 to prevent the pressure sensitive element 1 from being distorted and unable to return to its original state or being damaged when pressure exceeding its elastic limit is applied from one side of the pressure sensitive element 1. A pressure prevention mechanism 10 is provided.

この機構10は、内外面が肉圧力伝達媒体6a、6bに
それぞれ接するベローズ11、このベローズ11に連動
し一方の圧力伝達媒体5−aの移動を防止する弁12お
よびこの弁12を制御する操作片13とから構成されて
いる。
This mechanism 10 includes a bellows 11 whose inner and outer surfaces are in contact with the meat pressure transmission media 6a and 6b, a valve 12 that is interlocked with the bellows 11 and prevents movement of one of the pressure transmission media 5-a, and an operation for controlling the valve 12. It is composed of a piece 13.

この弁12及び操作片13は、圧力伝達媒体6a内に位
置し、これらは板ばね14で連結されている。
The valve 12 and the operating piece 13 are located within the pressure transmission medium 6a, and are connected by a leaf spring 14.

この弁120両端には、オーリング12A。12Bが夫
々取着されている。
O-rings 12A are provided at both ends of this valve 120. 12B are attached respectively.

このオーリング12A、12Bは、前記素子1に例えば
その弾性限界を越える圧力が印加されたとき、前記ベロ
ーズ11の伸縮に応動して本体ケース2に密着して前記
圧力伝達媒体6aの移動を防止するものである。
For example, when a pressure exceeding the elastic limit of the element 1 is applied to the element 1, the O-rings 12A and 12B come into close contact with the main body case 2 in response to the expansion and contraction of the bellows 11 to prevent the pressure transmission medium 6a from moving. It is something to do.

また、操作片13は、ばね15により押圧された2つの
支点16a、16bを有し、過圧時におけるベローズ1
1の伸縮に応じて弁12及び根ばね14を介して時計方
向にあるいは反時計方向に回動するものである。
Further, the operating piece 13 has two fulcrums 16a and 16b pressed by a spring 15, and the bellows 1
It rotates clockwise or counterclockwise via the valve 12 and root spring 14 in response to the expansion and contraction of the valve 1.

このように構成されているので、前記ベローズ11は、
素子10弾性限界内すなわち検出許容内の圧力が加わっ
ている場合には何ら作動しないがどちらか一方の被検出
圧力Pa、Pbがばね15の押圧及び板ばね14の反発
力を越えたとき、すなわち素子10弾性限界を越えたと
き伸縮し、この動きに応じて弁12および板ばね14が
動作する。
With this configuration, the bellows 11
When the pressure applied to the element 10 is within the elastic limit, that is, within the detection tolerance, no operation occurs; however, when one of the detected pressures Pa, Pb exceeds the pressure of the spring 15 and the repulsive force of the leaf spring 14, i.e. When the element 10 exceeds its elastic limit, it expands and contracts, and the valve 12 and leaf spring 14 operate in response to this movement.

今、一方の被検出圧力pbが感圧素子1の弾性限界を越
えて印加されたとすれば、前記板ばね14の反発力およ
びばね15の押圧力に坑して前記操作片13が支点16
bを中心に時計方向に回動し弁12を図中右方向に移動
させ本体ケース2に密着させる。
Now, if one of the detected pressures pb is applied exceeding the elastic limit of the pressure sensitive element 1, the operating piece 13 is moved from the fulcrum 16 against the repulsive force of the leaf spring 14 and the pressing force of the spring 15.
Rotate clockwise around b to move the valve 12 to the right in the figure and bring it into close contact with the main body case 2.

これにより圧力伝達媒体6aは弁120部分で完全に分
離され、ダイヤフラム5aと弁12との間および12と
感圧素子1との間の媒体6aの移動は防止される。
As a result, the pressure transmission medium 6a is completely separated at the valve 120 portion, and movement of the medium 6a between the diaphragm 5a and the valve 12 and between 12 and the pressure sensitive element 1 is prevented.

これにより感圧素子10反対側の圧力伝達媒体6bの移
動も間接的に阻止され、被検出圧力pbのそれ以上の増
大分が前記素子1に印加されることはなくなる。
As a result, movement of the pressure transmission medium 6b on the opposite side of the pressure sensitive element 10 is also indirectly prevented, and no further increase in the detected pressure pb is applied to the element 1.

しかしながら、実質的には以下のように欠点を生じる。However, it actually has the following drawbacks.

例えば、過大圧力Paが印加されると、第2図Aに示す
ようにオーリング12Aが本体ケース2の側壁に当接し
て圧力伝達媒体6aの移動を阻止する訳であるが、さら
に大きな圧力が加わると第2図Bに示すように弁12が
さらに図中左方向に移動し、実質的にはオーリング12
Aがたわみ容積変化が生じる。
For example, when an excessive pressure Pa is applied, the O-ring 12A comes into contact with the side wall of the main body case 2 and prevents the movement of the pressure transmission medium 6a, as shown in FIG. 2A. When the force is applied, the valve 12 further moves to the left in the figure as shown in FIG. 2B, and the O-ring 12 is substantially
A is deflected and a change in volume occurs.

すなわち、同図Aで示す面積Vだけの容積変化が生じ、
この為前記素子1に更に過大圧を印加することになった
り、むしろ負圧を生じることがあり、最適に過圧を防止
しているとは言えないのである。
In other words, a change in volume occurs by the area V shown in A in the same figure,
For this reason, an excessive pressure may be further applied to the element 1, or even a negative pressure may be generated, and it cannot be said that overpressure is prevented optimally.

また、このような過圧防止機構10を設けたことより構
造が複雑となり各部材の調整も難かしく装置全体も大形
化する。
Furthermore, the provision of such an overpressure prevention mechanism 10 complicates the structure, making it difficult to adjust each member and increasing the size of the entire device.

これにともない感圧素子1から取出される信号がその温
度変化による膨張の影響を受けやすい圧力伝達媒体6a
、6bの量が増すばかりか、前記機構10の弁12ある
いは操作片13が一方の媒体6a内に配置されることに
より6a、6bの量を同一にすることができず、したが
ってその全体の量あるいは両者の差による不均一な媒体
6a、6bの膨張の影響を受けやすく検出精度が低下す
る。
Accordingly, the pressure transmission medium 6a is susceptible to expansion due to temperature changes in the signal taken out from the pressure sensitive element 1.
, 6b not only increase, but also because the valve 12 or the operating piece 13 of the mechanism 10 is placed in one of the media 6a, the amounts of 6a and 6b cannot be made equal, and therefore the total amount Alternatively, the detection accuracy is likely to be affected by non-uniform expansion of the media 6a, 6b due to the difference between the two.

また、感圧素子1がダイヤフラム5a、5bと平行に配
置され、かつ過圧防止機構10の取付面A側に設置され
ている為、構造が複雑化し、大形化が避けられない。
Moreover, since the pressure sensitive element 1 is arranged parallel to the diaphragms 5a and 5b and is installed on the mounting surface A side of the overpressure prevention mechanism 10, the structure becomes complicated and an increase in size is unavoidable.

また、信頼性の上からダイヤフラム5a、5bを溶接加
工にて装着しているが、構造上素子1取付後に行なう為
、加工の原生じる放熱、振動、衝撃あるいはじんあい等
の素子1への影響を防止することが困難である。
In addition, from the viewpoint of reliability, the diaphragms 5a and 5b are attached by welding, but since this is done after the element 1 is attached due to the structure, there is no influence on the element 1 such as heat radiation, vibration, shock, or dust caused by the process. It is difficult to prevent this.

さらに、素子1が直接本体ケース2に取着されている為
、それらの温度膨張率の差に伴う素子1の出力温度誤差
増大、あるいは静圧下における本体ケース2の変形によ
るストレスが直接素子1へ加わり静圧誤差が構犬するこ
とになる。
Furthermore, since the element 1 is directly attached to the main body case 2, the output temperature error of the element 1 increases due to the difference in their temperature expansion coefficients, or stress due to the deformation of the main body case 2 under static pressure is applied directly to the element 1. In addition, the static pressure error will increase.

本発明は、上記欠点に対処してなされたもので、過圧防
止、温度静圧誤差防止、製造システムの簡素化等を成し
得る差圧検出装置を提供するものである。
The present invention has been made to address the above-mentioned drawbacks, and provides a differential pressure detection device that can prevent overpressure, prevent temperature and static pressure errors, and simplify the manufacturing system.

以下、本発明の一実施例を第3図を参照して説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

まず、概略構成から説明する。First, the general configuration will be explained.

30は円筒状の本体ケースで、その中心には貫通孔31
が、またその上部には夫々2つの導入孔32a、32b
により貫通孔31に連通ずる開口部33が設けられてい
る。
30 is a cylindrical main body case with a through hole 31 in its center.
However, there are two introduction holes 32a and 32b in the upper part, respectively.
An opening 33 communicating with the through hole 31 is provided.

この貫通孔31には過圧防止機構34が収納され、また
上部開口部33には過圧防止機構34に平行に配置され
た感圧素子35が収納されている。
An overpressure prevention mechanism 34 is housed in the through hole 31, and a pressure sensitive element 35 arranged parallel to the overpressure prevention mechanism 34 is housed in the upper opening 33.

また前記貫通孔310両端は夫々ダイヤフラム36a、
36bにより密封され、上部開口部33はシールキャッ
プ37により密封されている。
Further, both ends of the through hole 310 are provided with a diaphragm 36a,
36b, and the upper opening 33 is sealed by a seal cap 37.

さらにこれら貫通孔31及び上部開口部33内には圧力
媒体38a、38bが封入されている。
Furthermore, pressure media 38a and 38b are sealed in these through holes 31 and upper opening 33.

この圧力伝達媒体38at38bは前記過圧防止機構3
4、感圧素子35により夫々分離されている。
This pressure transmission medium 38at38b is the overpressure prevention mechanism 3.
4. They are separated from each other by a pressure sensitive element 35.

また前記ダイヤフラム36a、36bの外側には被検出
圧力Pa、Pbを導入する孔39a。
Also, holes 39a are provided outside the diaphragms 36a and 36b to introduce detected pressures Pa and Pb.

39bを有する受圧フランジ40a、40bが夫夫配置
されており、このフランジ40a、40bは本体ケース
30に液密に装着されている。
Pressure receiving flanges 40a and 40b having 39b are arranged side by side, and these flanges 40a and 40b are attached to the main body case 30 in a liquid-tight manner.

さて、次に感圧素子35の取付構造、過圧防止機構34
の構成及び取付構造について説明する。
Now, next is the mounting structure of the pressure sensitive element 35 and the overpressure prevention mechanism 34.
The configuration and mounting structure will be explained.

まず、感圧素子35について説明すれば、この素子35
は同材質の環状の保持ディスク41の一面側に取着され
ている。
First, the pressure sensitive element 35 will be explained.
is attached to one side of an annular holding disk 41 made of the same material.

また、この保持ディスク41は線膨張率の極めて保持テ
ィスフ41に近い筒状の金属応力吸収シャフト43に接
合されている。
Further, this holding disk 41 is joined to a cylindrical metal stress absorbing shaft 43 whose coefficient of linear expansion is extremely close to that of the holding disk 41.

例えば応力吸収シャフト43の材質は、シリコーン等の
半導体感圧素子を使用する場合には、Ni−Fe合金等
を用いる。
For example, the material of the stress absorbing shaft 43 is a Ni-Fe alloy or the like when a semiconductor pressure-sensitive element such as silicone is used.

このシャフト43と素子出力信号取出しピン44は、金
属ボディ42に対してガラス等を利用してハーメチック
構造で取付られている。
The shaft 43 and the element output signal extraction pin 44 are attached to the metal body 42 in a hermetic structure using glass or the like.

また、素子出力信号取出しピン44の上には外部接続用
の印刷配線板45が取着されている。
Further, a printed wiring board 45 for external connection is attached on top of the element output signal output pin 44.

このように金属ボディ42に対して絶縁物のガラス等を
利用して素子信号取出しピン44、シャフト43を絶縁
することにより金属ボディ42と素子35間の絶縁は完
全である。
In this way, by insulating the element signal output pin 44 and shaft 43 from the metal body 42 using an insulating material such as glass, the insulation between the metal body 42 and the element 35 is perfect.

このように構成された素子35の一面は開口部33へ又
他面は導入口32b側に夫々位置することになり、した
がってこの素子350両面には夫夫圧力伝達媒体38a
、38bが接液している。
One side of the element 35 configured in this way is located toward the opening 33, and the other side is located on the inlet 32b side. Therefore, both sides of this element 350 are provided with the pressure transmission medium 38a.
, 38b are in contact with the liquid.

ところで、この素子350線膨張率と同等な保持ディス
ク41に取着したので、温度変化等による無用な応力が
素子35に印加されることがなくなる。
By the way, since the element 350 is attached to the holding disk 41 having the same coefficient of linear expansion, no unnecessary stress is applied to the element 35 due to temperature changes or the like.

又、保持ディスク41の線膨張率とほぼ同等な応力吸収
シャフト43に取着したので、金属ボディ42収納時に
本体ケース30に発生する機械応力が素子35へ印加さ
れることがなくなる。
Furthermore, since it is attached to the stress-absorbing shaft 43 whose coefficient of linear expansion is approximately the same as that of the holding disk 41, the mechanical stress generated in the main body case 30 when the metal body 42 is housed is not applied to the element 35.

さらに、この素子35を内装する金属ボディ42は前記
ダイヤフラム36at36bの溶接仮装着することが出
来るので、溶接後の36a、36bの特性によって、金
属ボディ42の装置位置及びシールキャップ37の内容
積で本体ケース30の内部容積のバランスを変えること
が出来るので温度膨張による出力誤差及び静圧による出
力誤差を防ぐことが出来る。
Further, since the metal body 42 housing this element 35 can be temporarily attached with the diaphragm 36at36b by welding, the device position of the metal body 42 and the internal volume of the seal cap 37 can be adjusted depending on the characteristics of the diaphragms 36a and 36b after welding. Since the balance of the internal volume of the case 30 can be changed, output errors due to temperature expansion and output errors due to static pressure can be prevented.

次に、素子350弾性限界を越える圧力が印加されよう
とした時に作用して素子35を保護する過圧防止機構3
4について説明する。
Next, an overpressure prevention mechanism 3 acts to protect the element 35 when a pressure exceeding the elastic limit of the element 350 is applied.
4 will be explained.

この機構34は前記本体ターフ300貫通孔31内に、
前記ダイヤフラム36a、36bと直交する方向に移動
可能に取着されている。
This mechanism 34 is located in the through hole 31 of the main body turf 300.
It is attached movably in a direction orthogonal to the diaphragms 36a and 36b.

また、この機構34はその両側にベローズ65a。Further, this mechanism 34 has bellows 65a on both sides thereof.

65bが取着された連結部材34aを有し、この連結部
材34aは各々のベローズ65a、65bの内側にその
外側と異なる媒体38a、38bが供給されるような孔
34b、34bが形成されている。
The connecting member 34a has a connecting member 34a to which a bellows 65b is attached, and this connecting member 34a has holes 34b, 34b formed inside each bellows 65a, 65b so that a medium 38a, 38b different from the outside thereof is supplied. .

すなわち、ベローズ65a、65bの夫々は内外面に異
なった媒体38a、38bが接液している。
That is, different media 38a, 38b are in contact with the inner and outer surfaces of the bellows 65a, 65b, respectively.

また、このベローズ65a、65bにはベローズの移動
に連動する支軸51a、51bが取着されており、この
支軸51a、51bの両端部には螺子部が設けられてい
る。
Further, support shafts 51a, 51b are attached to the bellows 65a, 65b, and are connected to the movement of the bellows, and screw portions are provided at both ends of the support shafts 51a, 51b.

この支軸51a。51bには、夫々調節弁54a、54
bが螺合されている。
This support shaft 51a. 51b includes control valves 54a and 54, respectively.
b are screwed together.

この調節弁54a、54bは、前記支軸51a、51b
に螺合されておりその端面には、夫々オーリング56a
、56bが取着されている。
The control valves 54a, 54b are connected to the support shafts 51a, 51b.
are screwed together, and each end face has an O-ring 56a.
, 56b are attached.

そして、このオーリング56a、56bと対向する部分
には、突出部57at57bが位置しており、このオー
リング56a、56bは前記支軸51a、51bの移動
に応じて夫々突出部57a。
Projections 57at57b are located in portions facing the O-rings 56a, 56b, and the O-rings 56a, 56b are moved by the respective projecting portions 57a, 57a, 56b in response to the movement of the support shafts 51a, 51b.

57bに当接するように構成されている。57b.

このオーリング56a、56bと突出部57a。These O-rings 56a, 56b and the protrusion 57a.

5ybとの間隔11.■2は前記弁54a754bを前
記支軸51a、51bの螺子部に螺進させることにより
容易に調整することが可能である。
Distance with 5yb11. (2) can be easily adjusted by screwing the valve 54a754b into the threaded portion of the support shafts 51a, 51b.

この間隔11,12が前記媒体38a、38bm移動量
すなわち印加される圧力を規制する基本条件となる。
This interval 11, 12 is a basic condition for regulating the amount of movement of the media 38a, 38b, that is, the applied pressure.

また、前記調節弁54a、54bのダイヤフラム36a
t36b側には夫々変位調整用のばね体58a、58b
がナツト60a、60bにより取着されている。
Also, the diaphragm 36a of the control valves 54a, 54b
Spring bodies 58a and 58b for displacement adjustment are provided on the t36b side, respectively.
are attached by nuts 60a, 60b.

このばね体ssa、s8bは前記弁54a、54bの移
動を制御するもので、その端部をホルダ61a、61b
を介して螺子62により本体ケース30に取着されてい
る。
These spring bodies ssa and s8b are for controlling the movement of the valves 54a and 54b, and their ends are attached to the holders 61a and 61b.
It is attached to the main body case 30 with screws 62 via.

また、このばね体58a、58bは第4図に示すように
円形に形成されるとともに弾性力を持たす為の複数の孔
63を有しており、さらにその外周には、前記螺子62
が挿入可能な取付用の長孔64が3ケ所に形成されてい
る。
Further, as shown in FIG. 4, the spring bodies 58a and 58b are formed in a circular shape and have a plurality of holes 63 for providing elastic force, and furthermore, the above-mentioned screws 62 are provided on the outer periphery of the spring bodies 58a and 58b.
Elongated holes 64 for attachment into which can be inserted are formed at three locations.

このように取着されたベローズ65a、65bは、その
内外面を夫々前記媒体38a、38bに接液し、その媒
体38a、38bの移動にともなって伸縮するように構
成されている。
The bellows 65a, 65b attached in this manner are configured to have their inner and outer surfaces in contact with the media 38a, 38b, respectively, and to expand and contract as the media 38a, 38b move.

また、このベローズ65a、65bにより前記貫通孔3
1は前記導入孔32a側と32b側とに夫々区分されて
いる。
Also, the bellows 65a and 65b allow the through hole 3 to
1 is divided into the introduction hole 32a side and 32b side.

また前記導入孔32a、32bは素子35により遮断さ
れている。
Further, the introduction holes 32a and 32b are blocked by an element 35.

前記ダイヤフラム36a、36bはフランジ40a、4
0bに突出し、しかも小径とした本体ケース300部分
に例えば溶接されている。
The diaphragms 36a, 36b have flanges 40a, 4
For example, it is welded to a portion of the main body case 300 that protrudes from 0b and has a small diameter.

さて、このように構成した装置に、今検出範囲内の圧力
Pa、Pbが夫々受圧フランジ40a。
Now, in the device configured as described above, the pressures Pa and Pb within the detection range are respectively connected to the pressure receiving flanges 40a.

40bの孔39a、39bより印加されると、夫夫の圧
力Pa、Pbに応じて前記ダイヤフラム36a、36b
が変位して、圧力伝達媒体38a。
When applied through the holes 39a and 39b of the diaphragm 40b, the pressure is applied to the diaphragms 36a and 36b according to the husband's pressure Pa and Pb.
is displaced, and the pressure transmission medium 38a.

38bが移動する。38b moves.

この媒体38a、38bの移動により前記感圧素子35
0両面において(pa−pb)なる差圧が生じ、その差
圧(Pa−Pb)分が電気信号に変換される。
Due to the movement of the media 38a and 38b, the pressure sensitive element 35
A pressure difference of (pa-pb) is generated on both sides, and the pressure difference (Pa-Pb) is converted into an electrical signal.

そしてその出力が種種の制御系に供給されて差圧として
検出される。
The output is then supplied to various control systems and detected as differential pressure.

尚、媒体38a、38bの移動によりベローズ65a、
65bも伸縮し支軸51a、51b及び弁54a、54
bが移動するが、印加された圧力が検出範囲内である場
合は、媒体38a、38bを閉止することはない。
Furthermore, due to the movement of the media 38a, 38b, the bellows 65a,
65b also expands and contracts, supporting shafts 51a, 51b and valves 54a, 54.
b moves but does not close media 38a, 38b if the applied pressure is within the detection range.

ところで、前記感圧素子350弾性限界を越える圧力が
印加されると以下に説明するように前記過圧防止機構3
4が働き、素子35を保護する。
By the way, when a pressure exceeding the elastic limit of the pressure sensitive element 350 is applied, the overpressure prevention mechanism 3 is activated as described below.
4 acts to protect the element 35.

例えば被検出圧力Paが素子350弾性限界を越える圧
力とする。
For example, it is assumed that the detected pressure Pa exceeds the elastic limit of the element 350.

すなわち、圧力paが供給されるとこれに応じてダイヤ
フラム36a、圧力伝達媒体38aを介してベローズ5
5aは外面へ圧力を受けて、又65bは内面へ圧力を受
けて、図中左方向に移動する。
That is, when the pressure pa is supplied, the bellows 5 is activated via the diaphragm 36a and the pressure transmission medium 38a.
5a receives pressure on the outer surface, and 65b receives pressure on the inner surface, and moves to the left in the figure.

これにともない前記支軸51a、51b、調節弁54a
t54bが左方向に移動し、その弁54aのオーリング
56aが前記突出部57aに密接する。
Accordingly, the support shafts 51a, 51b, the control valve 54a
t54b moves to the left, and the O-ring 56a of the valve 54a comes into close contact with the protrusion 57a.

ここで、圧力媒体38aはダイヤフラム36aとオーリ
ング56aとの間及びオーリング56aとベローズ65
aの外面、ベローズ65bの内面、素子35との間に夫
々封止される。
Here, the pressure medium 38a is between the diaphragm 36a and the O-ring 56a and between the O-ring 56a and the bellows 65.
The outer surface of the bellows 65b, the inner surface of the bellows 65b, and the element 35 are sealed.

したがって媒体38aの移動は停止される。Therefore, movement of the medium 38a is stopped.

また、それ以上の過大圧が加わり、オーリング56aが
つぶされてもベローズ65bが過圧防止後の素子保護用
の圧力変位体となり、ベローズ65bが移動して素子3
5にかかる圧力変化を最小限にするように構成されてい
る。
Furthermore, even if more excessive pressure is applied and the O-ring 56a is crushed, the bellows 65b becomes a pressure displacement body for protecting the element after overpressure is prevented, and the bellows 65b moves and the element 3
5 is configured to minimize pressure changes.

また、この状態で温度変化があってオーリング56aと
ベローズ65aの外面、ベローズ65bの内面、素子3
5ともに封止された圧力伝達媒体38aが膨張、収縮し
てもベローズ6sbが移動して素子35に加わる圧力変
化を最少限に防ぐように構成されている。
Also, in this state, there is a temperature change, and the outer surfaces of the O-ring 56a and the bellows 65a, the inner surface of the bellows 65b, and the element 3
The bellows 6sb moves even when the pressure transmission medium 38a sealed with both the bellows 6sb moves and prevents changes in pressure applied to the element 35 to a minimum.

この実施例では、前記弁54aに取着されたオーリング
56aと、突出部57aとの間隔11の調整により素子
35に加わる圧力の設定が出来、また、Pa<Pbの場
合は前記弁54bに取着されたオーリング56bと、突
出部57bとの間隔12の調整により素子35に加わる
圧力の設定が出来る。
In this embodiment, the pressure applied to the element 35 can be set by adjusting the distance 11 between the O-ring 56a attached to the valve 54a and the protrusion 57a. The pressure applied to the element 35 can be set by adjusting the distance 12 between the attached O-ring 56b and the protrusion 57b.

このように過大圧力Pa〉Pbの場合にはベローズ65
aが過大圧防止用圧力変位弾性体として働き、ベローズ
65bが過大圧防止後の保護圧力変位弾性体として働く
In this way, in the case of excessive pressure Pa>Pb, the bellows 65
The bellows 65b acts as a pressure displacement elastic body for preventing excessive pressure, and the bellows 65b functions as a pressure displacement elastic body for preventing excessive pressure.

一方過大圧力Pa<pbの場合にはベローズ65bが過
大圧防止圧力変位弾性体として働き、ベローズ65aが
過大圧防止後の保護圧力変位弾性体として働くので信頼
性の高い過圧防止効果なえられる。
On the other hand, in the case of overpressure Pa<pb, the bellows 65b acts as a pressure displacement elastic body to prevent overpressure, and the bellows 65a functions as a protective pressure displacement elastic body after overpressure prevention, resulting in a highly reliable overpressure prevention effect. .

また、本体ケース30を円形に形成し、特に素子35を
開口部33内に収納し、過圧防止機構34の収納されて
いる貫通孔31と分離したので、スペースファクタが良
く、圧力伝達媒体38a。
In addition, the main body case 30 is formed into a circular shape, and the element 35 is housed in the opening 33 and separated from the through hole 31 in which the overpressure prevention mechanism 34 is housed, so the space factor is good and the pressure transmission medium 38a .

38bの全体量を少なくでき、またほぼ対称的に形成し
たので極めて精度良く夫々の媒体38a。
The total amount of the media 38b can be reduced, and since they are formed almost symmetrically, each medium 38a can be formed with extremely high accuracy.

38bの量を調整できる。The amount of 38b can be adjusted.

さらに媒体38a。38bの熱膨張、熱収縮による温度
誤差も少なくすることができる。
Furthermore, a medium 38a. Temperature errors due to thermal expansion and thermal contraction of 38b can also be reduced.

また第1図に示した従来例によれば素子1を本体ケース
2内に設置した後、ダイヤフラム5bを溶接等により取
着するようにしていたが、この実施例によればダイヤフ
ラム36a、36bの取付後に素子35を本体ケース3
0に設置することが可能となる為極めて条件の良い状態
で設置できる。
Further, according to the conventional example shown in FIG. 1, the diaphragm 5b is attached by welding or the like after the element 1 is installed in the main body case 2, but according to this embodiment, the diaphragm 5b is attached by welding or the like. After installation, attach the element 35 to the main case 3.
Since it can be installed at zero, it can be installed under extremely good conditions.

つまり、過圧防止機構34の調整工程及びダイヤフラム
36a、36bの溶接工程とは別個の工程により素子3
5を設置することが可能となる。
In other words, the element 3
5 can be installed.

また、素子35を同様の線膨張率を有する保持ディスク
41及び応力吸収シャフト43の応力を吸収する部材を
介して本体ケース30に取着している為、素子35は本
体ケース30の温度変化による膨張、収縮の影響を受け
ることがほとんどなく、さらに静圧時に生じる本体ケー
ス30の歪あるいは本体ケース30内に収納する部材の
取付時に発生する歪によるストレスに影響されることも
なくなる。
In addition, since the element 35 is attached to the main body case 30 via the stress absorbing member of the holding disk 41 and the stress absorbing shaft 43 having similar coefficients of linear expansion, the element 35 is It is hardly affected by expansion or contraction, and is also not affected by stress caused by distortion of the main body case 30 caused by static pressure or distortion generated when attaching members housed in the main body case 30.

したがって、温度、静圧変化に伴う出力変動をほとんど
無くすることができる。
Therefore, output fluctuations due to changes in temperature and static pressure can be almost eliminated.

また、ダイヤフラム35a、35bはフランジ40at
40b内に突出し、しかも小径とした本体ケース30部
分に取着するようにしたので、本体ケース30が大形化
しても計測器に用いられる差圧式流量計の高低圧配管標
準的間隔すなわちフランジ40a、40bの孔39a、
39bの標準的間隔54m朋を十分満足させることが可
能となるばかりか、取着時の熱や残留応力の影響を少く
することができる。
In addition, the diaphragms 35a and 35b have flanges 40at.
40b, and is attached to the part of the main body case 30 that has a small diameter, so even if the main body case 30 becomes larger, the standard spacing between high and low pressure piping of a differential pressure type flowmeter used in a measuring instrument, that is, the flange 40a, can be maintained. , 40b hole 39a,
Not only is it possible to fully satisfy the standard spacing of 54 m for 39b, but it is also possible to reduce the effects of heat and residual stress during attachment.

さらに調整弁54a、54bと支軸51a。Further, regulating valves 54a, 54b and a support shaft 51a.

51bとを螺合させて構成したのでオーリング56at
56bと突出部57a、57bとの間隔l、は支軸51
at51bに対して調節弁54a:54bを螺進させる
だけで調節でき、しかもベローズ65a、65bに無用
の応力を加えることなく行なえる。
Since it is configured by screwing together with 51b, O-ring 56at
The distance l between 56b and the protrusions 57a and 57b is the support shaft 51.
Adjustment can be made simply by screwing the control valves 54a and 54b into the at51b, and can be done without applying unnecessary stress to the bellows 65a and 65b.

また、ばね体58a、58bに夫々取付用の長孔64を
形成したので、ばね体58a。
Further, since long holes 64 for attachment are formed in the spring bodies 58a and 58b, respectively, the spring bodies 58a.

58bを締着させている螺子62を少し緩めれば。Slightly loosen the screw 62 that fastens 58b.

ばね体58a、58bは支障なく回転する。The spring bodies 58a, 58b rotate without any problem.

したがって、調節弁54a、54bを螺進させて間隔1
1を調整するときに、弁54a、54bとばね体58a
、58bとを一体にしたまま調節が可能となり調節操作
が容易となる。
Therefore, by screwing the control valves 54a and 54b, the interval 1
1, the valves 54a, 54b and the spring body 58a
, 58b can be adjusted while being integrated, making the adjustment operation easy.

尚、ばね体58a、58bとして円形部材を用いて説明
したが、第5図に示す如くM字状部材58b′を用いて
も良く、この外弾性力を有する形状であれば良く、何ら
形状にこだわるものではない。
Although circular members are used as the spring bodies 58a and 58b, an M-shaped member 58b' may be used as shown in FIG. 5, and any shape may be used as long as it has this external elastic force. It's not something I'm particular about.

このM字状のばね体58b′を挾持する為にナラ)60
bの外にナラ)60b’を用いても良い。
In order to hold this M-shaped spring body 58b', it is removed) 60
Oak) 60b' may be used in place of b.

次に第6図を参照して他の実施例を説明する。Next, another embodiment will be described with reference to FIG.

尚、実質的に前記実施例と変らない部分には同一符号を
付し、その詳細な説明は省略する。
Incidentally, the same reference numerals are given to the parts that are substantially the same as those in the above embodiment, and detailed explanation thereof will be omitted.

すなわち、この実施例の装置は少なくとも一方の圧力伝
達媒体例えば媒体38b内にダンピング用の絞りを設け
たものである。
That is, the device of this embodiment is provided with a damping throttle in at least one pressure transmission medium, such as the medium 38b.

ガスケット66は弁54bに密着して媒体38bの流通
を阻止するものである。
The gasket 66 is in close contact with the valve 54b to prevent the medium 38b from flowing.

67はダイヤフラム36b側の媒体38bとベローズ6
5b側の媒体38bとを連通ずる為の案内孔であり、こ
の孔67内には外部操作により螺進可能な絞りシャフト
68が挿入されている。
67 is the medium 38b on the diaphragm 36b side and the bellows 6
This is a guide hole for communicating with the medium 38b on the 5b side, and a throttle shaft 68 that can be screwed in by external operation is inserted into this hole 67.

このシャフト68は先細に形成され、かつ案内孔67の
径よりわずかに小径に構成されている。
The shaft 68 is tapered and has a slightly smaller diameter than the guide hole 67.

70はオーリング、71はシャフト、68の抜は止め防
止用の螺子である。
70 is an O-ring, 71 is a shaft, and 68 is a screw for preventing removal.

このシャフト68を螺進させて、シャツg68と案内孔
67との間のクリアランスYを変化させることにより、
その媒体38bの移動の際に受ける抵抗を変化させるこ
とができる。
By threading this shaft 68 and changing the clearance Y between the shirt g68 and the guide hole 67,
The resistance experienced by the medium 38b during movement can be varied.

ところで、通常素子35のフルスケール圧力に対する媒
体38bの移動量は極めて少なく、圧力による容積変化
も少ない。
Incidentally, the amount of movement of the medium 38b relative to the full-scale pressure of the normal element 35 is extremely small, and the change in volume due to pressure is also small.

したがって、ダンピング効果は、前記抵抗と容積変化の
積に関連し容積変化が少ないと同じ抵抗に対しての効果
は殆んどなくなってしまう。
Therefore, the damping effect is related to the product of the resistance and the change in volume, and if the change in volume is small, the damping effect will almost disappear for the same resistance.

しかし、本構造はベローズ65a。65bが圧力変化に
応動し、その容積変化も大きい為良好なダンピング効果
を上げることができる。
However, this structure has a bellows 65a. 65b responds to pressure changes and its volume changes are large, so a good damping effect can be achieved.

つまりダンピング効果を決定する一次遅れ時定数は、T
=RXCでありRは シャフトと閉所で構成される長さ シャフトと閉所で構成される断面積 に比例するから分子一定としてTαC/断面積となる。
In other words, the first-order lag time constant that determines the damping effect is T
=RXC, and since R is proportional to the length of the shaft and the closed area and the cross-sectional area of the shaft and the closed area, assuming that the numerator is constant, it becomes TαC/cross-sectional area.

したがって、容積変化Cが小さければ断面積も小さくし
なければならず時定数Tは急変することになり調整が難
しくなるが、本発明によれば容積変化Cが大きい為、時
定数Tは急変せず調整が簡単で、しかも十分高い精度が
得られる。
Therefore, if the volume change C is small, the cross-sectional area must also be made small, and the time constant T will change suddenly, making adjustment difficult. However, according to the present invention, since the volume change C is large, the time constant T cannot be changed suddenly. It is easy to adjust and provides sufficiently high accuracy.

絞りシャフトの設置個所は特に限定するものではなく、
また両媒体38a、38b内に設けても良い。
There are no particular restrictions on the installation location of the aperture shaft.
Alternatively, it may be provided within both media 38a and 38b.

以上の説明において圧力変位弾性体にベローズを用いて
きたがベローズ以外の圧力変位弾性体、例えばダイヤフ
ラム等を用いてもよい。
In the above description, a bellows has been used as the pressure displacement elastic body, but a pressure displacement elastic body other than the bellows, such as a diaphragm, may also be used.

本発明は、このように構成したので、一方の圧力変位弾
性体により圧力伝達媒体の移動を阻止したのちも、他方
の弾性体により感圧素子側の封止された媒体の微動を吸
収することができる。
Since the present invention is configured in this way, even after one pressure displacement elastic body blocks the movement of the pressure transmission medium, the other elastic body absorbs the slight movement of the sealed medium on the pressure sensitive element side. I can do it.

よって、媒体閉止時に温度変化等により媒体の容積変化
が生じてもその変化を吸収でき、素子に過大圧が印加さ
れることがなくなる。
Therefore, even if a change in volume of the medium occurs due to a change in temperature or the like when the medium is closed, the change can be absorbed, and excessive pressure will not be applied to the element.

さらに、次のような効果をも奏する。Furthermore, the following effects are also achieved.

■、過大圧が印加された側の媒体を直接阻止することに
より信頼性が向上する。
(2) Reliability is improved by directly blocking the medium on the side to which excessive pressure is applied.

2、過圧防止機構が均等配置となっているので、封入さ
れた両媒体の量を均等とすることができ、温度変化によ
る影響を最少限に押えることができる。
2. Since the overpressure prevention mechanisms are arranged evenly, the amounts of both enclosed media can be equalized, and the influence of temperature changes can be minimized.

3、各ベローズ及び調節弁が各媒体内に配置されている
ので、個々に調整が可能となり、高精度で過圧防止が行
な得る。
3. Since each bellows and control valve are arranged in each medium, individual adjustment is possible and overpressure prevention can be performed with high precision.

4、各ベローズが一直線上に配置されているので、組立
が容易である。
4. Assembly is easy because each bellows is arranged in a straight line.

5、過圧防止機構と感圧素子とを別個に配置したので、
夫々の取付けが容易となるとともに過圧防止機構取付時
に発生する応力が感圧素子へ伝達されることがなくなる
5. The overpressure prevention mechanism and pressure-sensitive element are placed separately, so
The respective attachments become easier, and the stress generated when attaching the overpressure prevention mechanism is not transmitted to the pressure-sensitive element.

6、全体として対称構造とすることができるので、製造
、組立が容易であり、メンテナンスも簡便に行なうこと
が可能である。
6. Since the structure can be made symmetrical as a whole, manufacturing and assembly are easy, and maintenance can be performed easily.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の差圧検出装置を説明する為の断面図、第
2図a、bは夫々第1図の一部分を抽出し拡大して示す
断面図、第3図は本発明の一実施例を説明する為の断面
図、第4図は第3図の一部分を抽出し拡大して示す分解
斜視図、第5図は第4図の変形例を説明する為の分解斜
視図、第6図は他の実施例を説明する為の一部切欠断面
図である。 図中30は本体ケース、31は貫通孔、33は開口部、
34は過圧防止機構、35は感圧素子、36a、36b
はダイヤフラム、38a、38bは圧力伝達媒体、40
at40bは受圧フランジ、65ap65bはベローズ
Fig. 1 is a sectional view for explaining a conventional differential pressure detection device, Fig. 2 a and b are sectional views each extracting and enlarging a portion of Fig. 1, and Fig. 3 is an embodiment of the present invention. 4 is an exploded perspective view extracting and enlarging a part of FIG. 3; FIG. 5 is an exploded perspective view for explaining a modification of FIG. 4; The figure is a partially cutaway sectional view for explaining another embodiment. In the figure, 30 is the main case, 31 is the through hole, 33 is the opening,
34 is an overpressure prevention mechanism, 35 is a pressure sensitive element, 36a, 36b
is a diaphragm, 38a and 38b are pressure transmission media, and 40
at40b is a pressure receiving flange, and 65ap65b is a bellows.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 本体ケースと、このケース内に収納され、圧力を電
気信号に変換する感圧素子と、この素子とにより本体ケ
ース内を分割するようにこの素子と平行な一直線上に対
向配置され、被測定圧力に応動する2個の圧力変位弾性
体と、分割された本体ケースの夫々に収納され、夫々被
検出圧力により変位するダイヤフラムで封止された圧力
伝達媒体と、この夫々の媒体内に配置され、前記弾性体
の夫々に応動して、夫々の媒体を前記感圧素子側及びダ
イアプラム側に分離する1対の調節弁とを具備し、検出
範囲以上の圧力が印加された時、一方の前記弾性体に応
動する前記調節弁により媒体をダイヤフラム側と素子側
とに分離して媒体の移動を阻止するとともに、他方の前
記弾性体により素子側の封止された媒体の微動を吸収す
ることを特徴とする差圧検出装置。 2 感圧素子が弾性体の移動方向に平行に配置されたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の差圧検出装
置。 3 感圧素子が応力を吸収する部材を介して本体ケース
に取着されたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の差圧検出装置。 4 ダイヤフラムが本体ケースの弾性体の移動方向に突
出した部分に取付けられたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の差圧検出装置。 5 本体ケースがすくなくとも一方の媒体の移動を制御
する絞りを具備したことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の差圧検出装置。 6 ダイヤフラムが本体ケースに溶接されたのちも内容
積の調整可能なことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の差圧検出装置。
[Claims] 1. A main body case, a pressure sensitive element housed within the case and converting pressure into an electrical signal, and a pressure sensitive element arranged in a straight line parallel to this element so as to divide the inside of the main body case by this element. Two pressure displacement elastic bodies are arranged facing each other and respond to the pressure to be measured, and a pressure transmission medium is housed in each of the divided main body cases and sealed with a diaphragm that is displaced by the pressure to be detected. and a pair of control valves that are arranged in the medium and respond to each of the elastic bodies to separate the respective medium into the pressure sensitive element side and the diaphragm side, and a pressure above the detection range is applied. When the control valve responds to one of the elastic bodies, the medium is separated into the diaphragm side and the element side to prevent the medium from moving, and the other elastic body separates the medium from the sealed medium on the element side. A differential pressure detection device characterized by absorbing minute movements. 2. The differential pressure detection device according to claim 1, wherein the pressure sensing element is arranged parallel to the moving direction of the elastic body. 3. The differential pressure detection device according to claim 1, wherein the pressure sensitive element is attached to the main body case via a stress absorbing member. 4. The differential pressure detection device according to claim 1, wherein the diaphragm is attached to a portion of the main body case that projects in the direction of movement of the elastic body. 5. The differential pressure detection device according to claim 1, wherein the main body case is provided with an aperture for controlling the movement of at least one of the media. 6. The differential pressure detection device according to claim 1, wherein the internal volume can be adjusted even after the diaphragm is welded to the main body case.
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