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公開番号2024062555
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-10
出願番号2022170459
出願日2022-10-25
発明の名称圧力センサ
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類G01L 13/00 20060101AFI20240501BHJP(測定;試験)
要約【課題】被測定流体の差圧及び静圧を簡便な構成により検出する。
【解決手段】差圧センサ10は、被測定流体の高圧側の圧力HPを受けて変形するダイアフラム12Hと、被測定流体の低圧側の圧力LPを受けて変形するダイアフラム12Lと、ダイアフラム12H及び12Lの各変形を電気信号EH及びELにそれぞれ変換する変換回路15と、を備える。差圧センサ10は、ダイアフラム12H及び12Lを支持し、ダイアフラム12H及び12Lの各変形を連動させる連動オイルOが充填された支持部材11と、電気信号EH及びELに基づいて、ダイアフラム12H及び12Lが異なる側に凸に変形する差圧と、ダイアフラム12H及び12Lがともに同じ側に凸に変形する前記流体の静圧と、を検出する処理回路16と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
流体の第１圧力を受けて変形する第１ダイアフラムと、
前記流体の第２圧力を受けて変形する第２ダイアフラムと、
前記第１ダイアフラムの変形を第１電気信号に変換し、かつ、前記第２ダイアフラムの変形を第２電気信号に変換する変換回路と、
前記第１ダイアフラムと前記第２ダイアフラムとを支持する支持部材であり、前記第１ダイアフラムの変形と前記第２ダイアフラムの変形とを連動させる連動流体が充填された支持部材と、
前記第１電気信号及び前記第２電気信号に基づいて、前記第１ダイアフラム及び前記第２ダイアフラムが異なる側に凸に変形する前記第１圧力と前記第２圧力との差圧と、前記第１ダイアフラム及び前記第２ダイアフラムがともに同じ側に凸に変形する前記流体の静圧と、を検出する処理回路と、
を備える圧力センサ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記連動流体の温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記処理回路は、前記温度センサにより検出される前記連動流体の温度に基づいて前記静圧を補正する、
請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記処理回路は、検出した前記静圧が所定基準を超えて大きくなったときに前記連動流体の前記支持部材からのリークを検出する、
請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記処理回路は、前記第１電気信号が示す第１の値と前記第２電気信号が示す第２の値との和及び差のいずれか一方に基づいて前記差圧を検出し、前記第１の値と前記第２の値との前記和及び差の他方に基づいて前記静圧を検出する、
請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記変換回路は、
前記第１ダイアフラムの変形を前記第１電気信号に変換する、第１ノードを介して直列に接続された２つの第１歪みゲージと、
前記第２ダイアフラムの変形を前記第２電気信号に変換する、第２ノードを介して直列に接続された２つの第２歪みゲージと、を備え、
前記第１ノードから前記第１電気信号を出力し、
前記第２ノードから前記第２電気信号を出力する、
請求項４に記載の圧力センサ。
【請求項６】
前記変換回路は、
ブリッジ接続された複数の歪みゲージを備え、前記第１ダイアフラムの変形を前記第１電気信号に変換する第１フルブリッジ回路と、
ブリッジ接続された複数の歪みゲージを備え、前記第２ダイアフラムの変形を前記第２電気信号に変換する第２フルブリッジ回路と、を備え、
前記処理回路は、前記第１電気信号が示す第１の値と前記第２電気信号が示す第２の値との和及び差のいずれか一方に基づいて前記差圧を検出し、他方に基づいて前記静圧を検出する、
請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項７】
前記第２電気信号は、第２－１電気信号及び第２－２電気信号を含み、
前記変換回路は、
前記第１ダイアフラムの変形を前記第１電気信号に変換する、第３ノードを介して直列に接続された２つの第３歪みゲージと、
前記第２ダイアフラムの変形を前記第２－１電気信号に変換する、第４ノードを介して直列に接続された２つの第４歪みゲージと、
前記第２ダイアフラムの変形を前記第２－２電気信号に変換する、第５ノードを介して直列に接続された２つの第５歪みゲージと、を備え、
前記第３ノードから前記第１電気信号を出力し、
前記第４ノードから前記第２－１電気信号を出力し、
前記第５ノードから前記第２－２電気信号を出力し、
前記２つの第４歪みゲージ及び前記２つの第５歪みゲージは、前記第２ダイアフラムの変形により、前記第２－１電気信号が示す第２－１の値と前記第２－２電気信号が示す第２－２の値とが当該第２ダイアフラムの非変形時の値から正負逆に同じ値だけ変化するように構成されており、
前記処理回路は、
前記第１電気信号が示す第１の値と前記第２－１の値との和及び差のいずれか一方に基づいて前記差圧を検出し、
前記第１の値と前記第２－２の値との前記和及び差のいずれか前記一方に基づいて前記静圧を検出する、
請求項１に記載の圧力センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
測定対象の流体である被測定流体の第１圧力（例えば、高圧）を受けて変形する第１ダイアフラムと、被測定流体の第２圧力（例えば、低圧）を受けて変形する第２ダイアフラムと、を備え、第１圧力と第２圧力との差圧を検出する圧力センサ（差圧センサ）が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－８９２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記圧力センサでは、被測定流体の静圧を検出できないとの不都合がある。上記圧力センサに、静圧を検出するためのダイアフラムを別途設けることも考えられるが、この場合、圧力センサの構造が複雑化する。
【０００５】
本発明は、被測定流体の差圧及び静圧を簡便な構成により検出することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る圧力センサは、流体の第１圧力を受けて変形する第１ダイアフラムと、前記流体の第２圧力を受けて変形する第２ダイアフラムと、前記第１ダイアフラムの変形を第１電気信号に変換し、かつ、前記第２ダイアフラムの変形を第２電気信号に変換する変換回路と、前記第１ダイアフラムと前記第２ダイアフラムとを支持する支持部材であり、前記第１ダイアフラムの変形と前記第２ダイアフラムの変形とを連動させる連動流体が充填された支持部材と、前記第１電気信号及び前記第２電気信号に基づいて、前記第１ダイアフラム及び前記第２ダイアフラムが異なる側に凸に変形する前記第１圧力と前記第２圧力との差圧と、前記第１ダイアフラム及び前記第２ダイアフラムがともに同じ側に凸に変形する前記流体の静圧と、を検出する処理回路と、を備える。
【０００７】
一例として、上記圧力センサは、前記連動流体の温度を検出する温度センサをさらに備え、前記処理回路は、前記温度センサにより検出される前記連動流体の温度に基づいて前記静圧を補正する。
【０００８】
一例として、前記処理回路は、検出した前記静圧が所定基準を超えて大きくなったときに前記連動流体の前記支持部材からのリークを検出する。
【０００９】
一例として、前記処理回路は、前記第１電気信号が示す第１の値と前記第２電気信号が示す第２の値との和及び差のいずれか一方に基づいて前記差圧を検出し、前記第１の値と前記第２の値との前記和及び差の他方に基づいて前記静圧を検出する。
【００１０】
一例として、前記変換回路は、前記第１ダイアフラムの変形を前記第１電気信号に変換する、第１ノードを介して直列に接続された２つの第１歪みゲージと、前記第２ダイアフラムの変形を前記第２電気信号に変換する、第２ノードを介して直列に接続された２つの第２歪みゲージと、を備え、前記第１ノードから前記第１電気信号を出力し、前記第２ノードから前記第２電気信号を出力する。
（【００１１】以降は省略されています）

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