(57)【要約】【課題】流動固形物が存在する流体の正圧、負圧を測定するにおいて、該流動固形物が容易に洗浄することができて固形物の付着をなくす圧力センサを提供することである。【解決手段】薄板に圧力センサ素子が搭載及び／または形成され、該薄板の非搭載及び／または非形成の面が外向きとなるように外筒管の端部内面に該薄板が気密性に固着され、該圧力センサ素子からの信号線が該外筒管の他端部から取り出されている圧力センサである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板に圧力センサ素子が搭載及び／または形成され、該薄板の非搭載及び／または非形成の面が外向きとなるように外筒管の端部内面に該薄板が気密性に固着され、該圧力センサ素子からの信号線が該外筒管の他端部から取り出されていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記薄板が耐腐食性で前記圧力センサ素子の搭載部及び／または形成部の厚さが０．０２〜１ｍｍであり、前記固着がレーザ、電子線またはシームレス溶接の方法でなされることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記薄板が円盤状であり、中心部に窪みがあり、該窪みの深み／直径のアスペクト比が０．０１〜２であり、該窪みの反対面に前記圧力センサ素子が搭載及び／または形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動性固形物の存在下で流体の正圧・負圧を測定するための圧力センサに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の圧力センサにおいては、圧力の導入口から圧力センサ素子までの間をパイプ状の長い導入管で流体圧を導いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
流動固形物が存在する雰囲気の流体の正圧・負圧を測定する場合において、従来のパイプ状の長い導入管による圧力センサで流体の圧力を測定すると前記流動固形物が導入管の内部に入り、固形物化して導入管の内部をふさぐこととなり、また、洗浄しても導入管が長いために固形物が付着したままとなり圧力を正確に測定することができなくなる問題がある。そこで、流動固形物が付着しても簡単な洗浄で該流動固形物を除去することができ流体の圧力を常に正確に測定することができる圧力センサを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
薄板に圧力センサ素子が搭載及び／または形成され、該薄板の非搭載及び／または非形成の面が外向きとなるように外筒管の端部内面に該薄板が気密性に固着され、該圧力センサ素子からの信号線が該外筒管の他端部から取り出されている圧力センサであり、圧力センサ素子の測定部を有する薄板が外筒管の端部にあり流動固形物が付着しても簡単な洗浄で除去することができて常に正常な流体の正圧、負圧を測定することができる問題を解決した圧力センサを提供することができる。また、前記薄板を耐腐食性で前記圧力センサ素子の搭載部及び／または形成部の厚さが０．０２〜１ｍｍであり、前記固着がレーザ、電子線またはシームレス溶接の方法でなされる前記圧力センサであり、流動固形物、洗浄物による腐食がなく、正圧、負圧により薄板が可動して圧力センサ素子に容易に伝達することができ、外筒管の端部内面及び薄板の周りが気密性よく固着することができ、問題を解決した圧力センサを提供することができる。また、前記薄板が円盤状であり、中心部に窪みがあり、該窪みの深み／直径のアスペクト比が０．０１〜２であり、該窪みの反対面に前記圧力センサ素子が搭載及び／または形成された圧力センサであり、圧力センサ素子の測定部を有する薄板の窪みのアスペクト比が０．０１〜２である該薄板が外筒管の端部にあり流動固形物が付着しても窪みの中の付着物を簡単な洗浄で除去することができて常に正常な流体の正圧、負圧を測定することができる問題を解決した圧力センサを提供することができる。
【０００５】
本発明に係る圧力センサは、薄板１に圧力センサ素子２が搭載及び／または形成され、該薄板が外筒管３の端部内面に気密性に固着５され、該圧力センサ素子の信号線４が該外筒管の他端部から取り出されている圧力センサである。また、更に前記薄板１を耐腐食性で前記圧力センサ素子２の搭載部及び／または形成部の厚さが０．０２〜１ｍｍであり、前記固着５がレーザ、電子線またはシームレス溶接の方法でなされる圧力センサである。また、更に前記薄板１が円盤状であり、中心部に窪み６があり、該窪みの深みＤ／直径Ｒのアスペクト比が０．０１〜２であり、該窪みの反対面に前記圧力センサ素子が搭載及び／または形成された圧力センサである。
以下において本発明に係る圧力センサを詳細に説明する。但し、本発明に係る圧力センサは、以下の説明に限定されるものでない。
【０００６】
圧力センサ素子２が搭載及び／または形成される薄板１は、ＳＵＳ、銅合金、等の金属製またはアルミナ、窒化アルミ、炭化珪素、ジルコニア、ムライト、等のセラミック製、等の材料よりなるものであり形状、サイズを特に限定するものではない。耐食性、固着性においてＳＵＳ材またはメタライズされたアルミナセラミック材が好ましい。特に好ましくは、耐食性、固着性及び作業性に優れたＳＵＳ材である。外形が３０ｍｍ以下の円形または四角形以上の多角形の略円盤形が好ましい。更に好ましくは、外形が１５ｍｍ以下の円形状の略円盤形である。略円盤状の該薄板が、片方の面に窪み６を有することが固着時の歪みを吸収するに有効である。例えば、ほぼ中心部に深さＤであり直径Ｒの窪み６であり、Ｒが１２ｍｍ以下５ｍｍ以上であり、アスペクト比（Ｄ／Ｒ）が０．０１〜２であることが好ましい。更に好ましくは、アスペクト比が０．０１〜１であることである。このようで有れば流動固形物を洗浄することが容易にでき、流動固形物が窪みに滞留することがなくなる。
【０００７】
圧力センサ素子２は、特に限定するものでなく一般に使用されているピエゾ抵抗式の素子、シリコン系の素子、等である。前記薄板１に搭載、形成、密着接着・固定して流体の正圧、負圧による力を電気信号として外筒管３の他端部から信号線４により取り出す。
【０００８】
外筒管３は、ＳＵＳ、銅合金、等の金属材、セラミック材、樹脂材、等よりなる略円柱形の形状であり、サイズを特に限定するものでない。好ましくは、ＳＵＳ、固着部分にメタライズ処理が施されたアルミナ製セラミックである。該外筒管３の一端部内面が前記薄板１と密着性に固着される形状、サイズであることが好ましい。該外筒管の一端部内面に該薄板を挿入し、レーザ、電子線、シームレス溶接、銀ロー付け、接着剤、等で該外筒管３及び該薄板１の金属部分の外周を気密性に固着することが好ましい。より好ましくは、温度上昇が局部的ですむレーザ、電子線またはシームレス溶接で気密性封着部分の金属部分を溶着して気密性に固着することである。特に好ましくは、電子線で気密性に溶着して固着することである。固着するときの温度上昇が固着する部分の近傍に集中することができるため、前記圧力センサ素子及び該薄板の圧力センサ素子近傍への熱的ダメージを少なくすることができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明に係る圧力センサの実施例を記載する。但し、本発明に係る圧力センサは、以下の実施例に限定されるものでない。
【００１０】
（実施例１）
図１を参照に本発明に係る圧力センサの一実施例について説明する。外形が１２ｍｍ、厚みが６ｍｍ、中央部の片面より直径８ｍｍ深さ５．５ｍｍの窪み６を形成したＳＵＳ材の薄板１の該窪み６と反対面の該薄板の表面にピエゾ抵抗式の圧力センサ素子２を形成し、該圧力センサ素子より信号線４を引き出した。内形が１２ｍｍ、外形が１４ｍｍ、長さが５０ｍｍのパイプ状のＳＵＳ材である外筒管３の内部に前記信号線４を通し前記薄板１を前記窪み６が外側になるように該外筒管３の一端部の内面に圧入気味に挿入し、該外筒管３及び該薄板１の接触面を電子線を用いて外周部を気密性に溶融固着して圧力センサを製作した。
【００１１】
（実施例２）
図３を参照に本発明に係る圧力センサの一実施例について説明する。外形が８ｍｍ、厚みが０．３ｍｍの円盤形、表面中央部に４ｍｍ角並びに円盤形の外周エッジにタングステンメタライジング及びニッケルメッキを施したアルミナセラミックよりなる薄板１の表面にシリコン素子よりなる圧力センサ素子２を搭載し信号線４を引き出した。内形が８ｍｍ、外形が９ｍｍ、長さが５０ｍｍのパイプ状のＳＵＳ材である外筒管３の内部に該信号線４を通し該薄板の該圧力センサ素子の搭載部を該外筒管の内部になるように該外筒管の一端部の内面に挿入し、シームレスウェルダーで外周部を気密性に溶融固着して圧力センサを製作した。
【００１２】
実施例１、実施例２で製作された圧力センサの圧力センサ素子側は、窪みが浅くまたはフラットであり流動固形物が付着しても容易に洗浄することができるため該流動固形物が滞留することかなくて常に流体の正圧、負圧を正しく測定することができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明に係る圧力センサは、薄板に圧力センサ素子が搭載及び／または形成され、該薄板の非搭載及び／または非形成の面が外向きとなるように外筒管の端部内面に気密性に固着され、該圧力センサ素子からの信号線が該外筒管の他端部から取り出されている圧力センサ。また、前記薄板が耐腐食性で前記圧力センサ素子の搭載部及び／または形成部の厚さが０．０２〜１ｍｍであり、前記固着がレーザ、電子線、シームレス溶接のいずれかの方法でなされる圧力センサ。また、前記薄板が円盤状であり、中心部に窪みがあり、該窪みの深み／直径のアスペクト比が０．０１〜２であり、該窪みの反対面に前記圧力センサ素子が搭載及び／または形成された圧力センサ。このような圧力センサは、圧力を感知する圧力センサ素子部が外筒管の端部にあり、流動固形物が付着しても安易な方法、簡単に洗浄することができて固形物を除去することができるため、流体の正圧、負圧を常に正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧力センサの一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る圧力センサの一実施例を示す他の断面局部図である。
【図３】本発明に係る圧力センサの一実施例を示す他の断面局部図である。
【符号の説明】
１  薄板
２  圧力センサ素子
３  外筒管
４  信号線
５  固着
６  窪み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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