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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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