(57)【要約】圧力の変化に応じて線形的に変化する磁束密度を有する磁石を備えた精密センサが開示される。精密圧力センサには、上部ケースおよび下部ケースを含む互いに係合されたケースと、上部ケースおよび下部ケースの間に形成された内部空間が、２つの部分に分割されることを可能とするダイアフラムと、極表面に平行な直線に従って極表面上で線形的に変化する磁束密度を有する磁石であって、ダイアフラムの下部中央部に上下動され得るように固定されている磁石と、磁石の変位を感知するため磁束密度が線形的に変化する位置に設置された磁気センサと、ダイアフラムに弾性的復元力を供給するスプリングとが含まれる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部ケースおよび下部ケースを含むケースであって、前記上部ケースおよび前記下部ケースが互いに係合されて前記ケースの外形、前記上部ケースに形成されている正圧接続部、前記下部ケースに形成されている負圧接続部、を形成するケースと、
前記上部ケースおよび前記下部ケースの間に形成された内部空間が、上部区分室および下部区分室に分割されることを可能とするように、前記上部ケースおよび前記下部ケースの間に配置されたダイアフラムと、
断面が四角形状を有し、１サイクル（ｃｉｒｃｌｅ）のサイン波の形状に等しい形状であって、前記四角形状の一方側の隅から対角線に沿って前記隅に対向する隅へと形成されている形状を有する磁壁（Ｎ−極およびＳ極の間の境界壁）が形成されることで、極表面に平行な直線に従って、前記極表面上で線形的に変化する磁束密度を有するように磁化されている磁石であって、前記ダイアフラムの下部中央部に上下動され得るように固定されている磁石と、
前記磁石の変位を感知するため磁束密度が線形的に変化する位置に設置された磁気センサと、
前記ダイアフラムに弾性的復元力を供給するため、前記ダイアフラムおよび前記下部ケースの間に形成された前記下部区分室に設置されたスプリングと、を備える精密圧力センサ。
【請求項２】
極の方向が前記磁石の変位方向に垂直であるように前記磁石が配列されている、請求項１に記載の精密圧力センサ。
【請求項３】
前記磁石が、前記ダイアフラムの底面に密着する上部プレート、および下部方向において前記上部プレートの中央部に隣接した位置に垂直に形成された垂直プレートを含むダイアフラム支持体によって固定されている、請求項２に記載の精密圧力センサ。
【請求項４】
前記ダイアフラム支持体の上部プレートに形成された結合溝、および前記ダイアフラムの下面に形成された結合隆起が、互いに緊密に組み立てられていることで、前記ダイアフラムおよび前記ダイアフラム支持体が、互いに連結されるように互いに組み立てられている、請求項３に記載の精密圧力センサ。
【請求項５】
変位に応じた磁束密度を検出するため、前記磁石の極表面の方向に間隔を空けた位置に前記磁気センサが設置されている、請求項１に記載の精密圧力センサ。
【請求項６】
上部ケースおよび下部ケースを含むケースであって、前記上部ケースおよび前記下部ケースが互いに組み立てられて外形、前記上部ケースに形成されている正圧接続部、前記下部ケースに形成されている負圧接続部、を形成するケースと、
前記上部ケースおよび前記下部ケースの間に形成された内部空間が、上部区分室および下部区分室に分割されることを可能とするように、前記上部ケースおよび前記下部ケースの間に配置されたダイアフラムと、
高い方の高さを有する側面の中央と低い方の高さを有する側面の中央との間を接続する境界面に沿って磁壁（Ｎ−極およびＳ極の間の境界壁）が形成されることで、所定の角度で、前記極表面に平行な直線を回転することにより得られた直線に沿った前記極表面の上で、線形的に変化する磁束密度を有するように磁化されている磁石であって、前記ダイアフラムの下部中央部に上下動され得るように固定されている、傾斜した上面を有する六面体である磁石と、
前記磁石の変位を感知するため磁束密度が線形的に変化する位置に設置された磁気センサと、
前記ダイアフラムに弾性的復元力を供給するため、前記ダイアフラムおよび前記下部ケースの間に形成された前記下部区分室に設置されたスプリングと、を備える精密圧力センサ。
【請求項７】
極の方向が前記磁石の変位方向に垂直であるように前記磁石が配列されている、請求項６に記載の精密圧力センサ。
【請求項８】
前記磁石が、前記ダイアフラムの底面に密着する上部プレート、および下部方向において前記上部プレートの中央部に隣接した位置に垂直に形成された垂直プレートを含むダイアフラム支持体によって固定されている、請求項７に記載の精密圧力センサ。
【請求項９】
前記ダイアフラム支持体の上部プレートに形成された結合溝、および前記ダイアフラムの下面に形成された結合隆起が、緊密に互いに組み立てられていることで、前記ダイアフラムおよび前記ダイアフラム支持体が、互いに連結されるように互いに組み立てられている、請求項８に記載の精密圧力センサ。
【請求項１０】
前記磁石の極表面の上部方向に、線形磁束密度が示される位置に前記磁気センサが設置されることで、前記磁石の上下変位に応じて磁束密度を検出する、請求項６に記載の精密圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力変化により移動した永久磁石の磁束密度を感知することで圧力の量を検知する圧力センサに関し、さらに詳細には、磁石の極表面に平行な直線に従って線形的に変化する磁束密度を有する永久磁石を含むことで、永久磁石を用いて圧力を計測し、精密に圧力の量や圧力の変化量を検知できる精密圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁石において、Ｎ極からＳ極へ向かう磁力線が生成される。磁石の極表面に平行な水平面上での距離変位によっては、磁力線による磁束密度は線形的に変化しない。
【０００３】
従って、磁石が移動したときの磁石の変位位置を感知する技術を使用するセンサは、さらに精密に変位を検知する手段として機能させるため、非線形特性を補正するプログラムや電子回路を採用する必要があった。このため、１つの磁石に生成された、距離に対して非線形である磁束密度の分布を補正するため、多くの研究が進められてきたことにより、様々な種類の形状を有する磁石と相互に複数の磁石を組み合わせることで、線形磁束密度を有することができる組み合わせた磁石の構造が得られた。
【０００４】
様々な種類の非接触距離測定装置が近年開発されてきた。このようなものには、スリングレジスタポテンショメータ（ｓｌｉｎｇ  ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｅｒ）（スライド式抵抗ポテンショメータ）を使用する装置が典型的なものであるであるが、満足を確保するほどには信頼できない。別の例において、光学ポテンショメータが、スリット領域等の光学領域を読み取る光学センサを有しているが、その構造はさらに複雑となる。
【０００５】
また、磁気媒体に記録された領域を磁気センサで読み取るための装置がある。しかし、装置は複雑な構造を有し、またこれは、絶対位置を検出できないという問題も有する。すなわち、この構造によっては、２つの特定のスポット間の距離だけを計測できる。
【０００６】
一方で、測定されるべき対象の物理状態が流体、固体、または気体であるかによって、決定された様々な形状を有する圧力センサがある。
【０００７】
例えば、圧力−歪みゲージは、固体形状を有する圧力測定センサとしては典型的なものであり、流体や気体の圧力を測定するセンサは、それぞれの圧力を測定する技術を利用する。
【０００８】
相対圧力を測定する方法は、相対圧力差による、スプリングに結合されたダイアフラムの変位を計測する。
【０００９】
ボイラに使用される通常の空気圧（風圧）制御装置において、空気ブロアに流れ込む空気の圧力が、風圧センサ（圧力センサ）のダイアフラムに加えられると、ダイアフラムは変化する。このとき風圧センサは、オン／オフ式で動作して、ダイアフラムに取り付けられたマイクロスイッチが電気回路を開／閉することで空気流量を制御する。このような風圧センサが使用されてきた。しかし、風圧センサは、特定の圧力下でのみ動作するため、空気ブロアに応じて特定の規格を有する風圧センサが使用されなければならないという欠点がある。
【００１０】
従って風圧センサは、流動空気の流束量（空気の量）を精密に測定する機能を果たさない。流動空気の圧力が増加／減少すると、風圧センサは、空気ブロアの回転数を制御することで、流動空気の圧力（空気の量）を、供給され得るように低下／増加させる機能を果たすのみである。
【００１１】
一方で、水位を感知する圧力センサの一種である圧力センサは、韓国実用新案登録第０１１９７０８号に開示されている。図１に示すように、圧力センサには、本体１００の内部に配置されたダイアフラム１４０が含まれている。本体１００には、上部および下部ケース１１０および１３０が含まれ、本体１００のダイアフラム１４０により形成された水圧室１３１の圧力変化により生じたダイアフラム１４０の変化に応じて、圧力センサは水圧室１３１内の圧力を感知する。圧力センサ内においては、ダイアフラム１４０の変化に比例した断面積に応じて、通過する光の量が制御され得る光遮断部材２００が含まれ、ＬＥＤ（発光ダイオード）２１０および光電セルであるフォトトランジスタ２２０が、互いに向かい合いつつ、光遮断部材２００の高さ通路に中心合わせするように設置されている。また、上部ケース１１０においては、所定の弾性力を有するスプリング１６０が、内周面を有するパイプ本体１５０内に受容されており、その内周面は形成されたネジ筋１５１を有している。スプリング１６０は、パイプ本体１５０の内周面に形成されたネジ筋１５１にネジ取り付けされたカバー１７０の高さに応じて、その弾性力が調節される構造を有しており、ＬＥＤ２１０から印可された光線の強度に応じて変化するフォトトランジスタ２２０の出力電圧によって、水圧室１３１内の圧力を感知する。従って、上記の開示技術において、光学複合素子の光線の強度の変化に応じた電圧の変化によって、水位が感知され得る。
【００１２】
また、韓国実用新案登録第０２７３０５６号に開示の圧力センサは、流体の流入／流出を可能にするため、その一方側に形成された循環孔１１ａおよび１２ａを有する空間１３を有し、また、流体の圧力と空間１３に含まれる弾性部材の弾性力とに応じて上下動するダイアフラム１１４を有するハウジング部材１０、ダイアフラム１４に連結された永久磁石２０、ならびに上昇する永久磁石２０からの磁力を確認する感知部材であって、永久磁石２０が移動する動作部分に隣接して配置されている感知部材３０、を含む構造を有する。そのような構造を有する圧力センサにおいて、感知部材３０は、流体の圧力の微細な変化に応じて敏感に移動する永久磁石２０からの磁力の変化を確認することで、流体の流束量および流体の圧力変化を精密に測定する。しかし、感知部材３０で検知された磁束密度は非線形形状で示され、正確な移動位置を測定できないため、そのような構造は、不正確な位置情報を得るしか選択がないという問題を有している。
【特許文献１】韓国実用新案登録第０２７３０５６号公報
【００１３】
そのような問題を改善するため、測定された磁束密度値を処理する際、安価で複雑な変換アルゴリズムを使用することで、磁束密度の非線形分布が線形分布に変換される。しかし、これにもかかわらず、アルゴリズムにおける基本的エラーと測定装置に生じたエラーを克服することは不可能であるという問題がある。
【００１４】
別の従来技術において、磁石の極性が使用されるとき、１つのみの極性ではなく、その４つの極性が図３に示すように互いに対応しつつ固定されるように永久磁石２０が配列され、永久磁石２０から生成された磁力を確認する感知部材３０が、永久磁石２０が上昇する動作部分の一方側に設置されている公知の構造がある。そのような技術においては、磁石の磁束密度の非線形特性により、磁束密度を感知するセンサによって得られた情報も非線形特性を有するため、誤った位置情報を得るしか選択がない。このような問題にもかかわらず、ボイラにおける燃焼を制御するのに使用される基本的情報である圧力情報として、そのような不正確な位置情報が現在まで使用されてきた。従って、非効率的運転が不正確な制御動作によって生じてきた。
【００１５】
従って、磁石の移動位置を精密に検知しつつ、圧力変化に対応することで圧力を測定することができる圧力センサが早急に要求されてきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
技術的課題
本発明は、上述の課題を鑑みてなされてきたものであり、本発明は、磁石の極表面から所定の距離を空けた位置において、磁石の極表面に平行な方向に沿って線形磁束密度を生成する磁石、および磁石の極表面から所定の距離を空けた位置に設置されていることで、圧力変化に応じて磁石が移動するとき線形磁束密度を検知でき、検知された線形磁束密度を使用して線形圧力情報を出力することができる磁気センサを含む精密圧力センサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
技術的解決
本発明の局面に従って、上部ケースおよび下部ケースを含むケースであって、上部ケースおよび下部ケースが互いに係合されてケースの外形、上部ケースに形成されている正圧接続部、下部ケースに形成されている負圧接続部、を形成するケースと、上部ケースおよび下部ケースの間に形成された内部空間が、上部区分室および下部区分室に分割されることを可能とするように、上部ケースおよび下部ケースの間に配置されたダイアフラムと、断面が四角形状を有し、１サイクル（ｃｉｒｃｌｅ）のサイン波の形状に等しい形状であって、四角形状の一方側の隅から対角線に沿ってその隅に対向する隅へと形成されている形状を有する磁壁（Ｎ−極およびＳ極の間の境界壁）が形成されることで、極表面に平行な直線に従って、極表面上で線形的に変化する磁束密度を有するように磁化されている磁石であって、ダイアフラムの下部中央部に上下動され得るように固定されている磁石と、磁石の変位を感知するため磁束密度が線形的に変化する位置に設置された磁気センサと、ダイアフラムに弾性的復元力を供給するため、ダイアフラムおよび下部ケースの間に形成された下部区分室に設置されたスプリングと、を含む精密圧力センサが提供される。
【００１８】
本発明の別の局面に従って、上部ケースおよび下部ケースを含むケースであって、上部ケースおよび下部ケースが互いに組み立てられて外形、上部ケースに形成されている正圧接続部、下部ケースに形成されている負圧接続部、を形成するケースと、上部ケースおよび下部ケースの間に形成された内部空間が、上部区分室および下部区分室に分割されることを可能とするように、上部ケースおよび下部ケースの間に配置されたダイアフラムと、高い方の高さを有する側面の中央と低い方の高さを有する側面の中央との間を接続する境界面に沿って磁壁（Ｎ−極およびＳ極の間の境界壁）が形成されることで、所定の角度で、極表面に平行な直線を回転することにより得られた直線に沿った極表面の上で、線形的に変化する磁束密度を有するように磁化されている磁石であって、ダイアフラムの下部中央部に上下動され得るように固定されている、傾斜した上面を有する六面体を有する磁石と、磁石の変位を感知するため磁束密度が線形的に変化する位置に設置された磁気センサと、ダイアフラムに弾性的復元力を供給するため、ダイアフラムおよび下部ケースの間に形成された下部区分室に設置されたスプリングと、を備える精密圧力センサが提供される。
【発明の効果】
【００１９】
有利な効果
本発明によれば、精密圧力センサは、圧力の変化量に応じて変位した磁石の位置を感知することで圧力を感知し、その線形磁束密度が移動距離に比例して達成される磁石を有することにより、精密圧力センサは精密に圧力を測定できる。従って、精密に圧力を検知することが可能であるので、ボイラ等において空気の量を精密に制御することができ、ボイラにおける効率が向上し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の代表的な実施形態を添付の図面を参照して説明する。
【００２１】
図４は、本発明の実施形態に従った磁石の形状の斜視図である。図５は、図４に示す磁石を説明するラインＡ−Ａに沿った断面図であり、図６は、本発明の別の実施形態に従った磁石の形状の斜視図であり、図７は、図６に示す磁石を説明するラインＢ−Ｂに沿った断面図であり、図８は、本発明に従った磁石の磁束密度の変化を説明するグラフである。
【００２２】
図５に示すように、磁石の磁束密度は距離の二乗に反比例するため、磁石のＮ極とＳ極の境界線である磁壁が、点線Ｌ１で示す対角方向に位置するよう磁化が達成される場合は、極表面に平行な直線に従って磁束密度が測定されると、変位についての磁束密度のグラフは、線形性を示さない。
【００２３】
従って、極表面に平行な直線の所定の部分において、線形性を示す磁束密度を可能とするため、本発明に従った磁石は、Ｎ極とＳ極との境界線である磁壁が、対角線方向に少し歪んだ状態であって、実線Ｌ２と同じように、１サイクル（ｃｉｒｃｌｅ）のサイン波の形状を有して製造される。
【００２４】
以下、図４および５に示す磁石の磁束密度が、極表面に平行な直線に応じて線形的に変化する場合に測定された実験の実施形態を記載する。これを達成するため、極表面に平行な方向がｘ−方向であり、極表面に垂直な磁極の方向がＹ−方向であると仮定している。また、説明の便宜上、磁石の一方側の面におけるｘ−方向の位置をＸ０とし、その一方側の面とは反対の別の面におけるｘ−方向の位置をＸ１２と仮定している。
【００２５】
磁石の磁束密度を測定するためのセンサは、垂直部分Ｘ０〜Ｘ１２を通じて、極表面からｙ−方向に間隔ｄを空けた位置において、極表面に平行な直線Ｃ１Ｄ１における磁束密度を測定し、磁石の垂直部分Ｘ０〜Ｘ１２を通じて、直線Ｃ１Ｄ１をｙ−方向に平行に移動することで形成された直線Ｃ２Ｄ２、Ｃ３Ｄ３、Ｃ４Ｄ４等における磁束密度も測定する。
【００２６】
実験の結果を図８に示す。図８に示すように磁束密度は、磁石の部分Ｘ０〜Ｘ１２のうち、その縁部において少し非線形性を示す部分を除いて、部分Ｘ２〜Ｘ１０において優れた線形性を有している。このように、磁束密度が線形性を示す部分の位置を使用領域であると決定すると、その後は以下に説明するように、そのように使用されるべき圧力センサに適用可能である。
【００２７】
本実施形態において磁束密度を測定するために使用されるセンサとして、実際の圧力センサのうち、磁束密度を測定するために使用される磁気センサが使用された。例えば、Ｍｉｃｒｏｎａｓ  Ｃｏ．のＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｈａｌｌ  ＩＣが使用された。
【００２８】
図８に示すように磁束密度は、磁石の極表面の上側のほぼ全領域において距離に応じた線形性を示し、各変位に対する磁束密度値は、特定部分（すなわちＸ２〜Ｘ１０）においてほぼ完全な線形性を示す。
【００２９】
従って、磁石の磁化形状に変更を加えることで、極表面から所定の距離を空けた特定部分における各変位に対して、線形の磁束密度値を達成できることが可能であることがわかる。しかし、磁束密度を測定するための磁気センサと磁石の極表面との間の距離が遠いので、磁束密度が距離の二乗に反比例するため、磁化形状は、磁化センサが設置される位置に応じて形成されなければならない。
【００３０】
以下、図６および７に示す、本発明の別の実施形態による磁石の磁化状態を記載する。
【００３１】
次の図に示すように、磁石６０Ｂの底面に垂直な両方の面の高さ（図中、低い方の高さを有する面を左面とし、高い方の高さを有する面を右面とし、以下同様に記載する。）が互いに異なるため、磁石６０Ｂは、上面を傾斜させた六面体形状を有している。説明の便宜のため、Ｎ−極は上側に形成され、Ｓ−極は下側に形成されている。また、磁石６０Ｂの底面の幅をＷとし、Ｓ−極の左面の高さをＳｄ１とし、Ｓ−極の右面の高さをＳｄ２とし、Ｎ−極の左面の高さをＮｄ１とし、Ｎ−極の左面の高さをＮｄ２とする。
【００３２】
実施形態による図示の磁石６０Ｂは、Ｓｄ１＝Ｎｄ１、２Ｓｄ１＝Ｓｄ２、かつ、２Ｎｄ１＝Ｎｄ２という状態に設定されているため、その高さの左および右面が、２（Ｓｄ１＋Ｎｄ１）＝Ｓｄ２＋Ｎｄ２の関係を満足する六面体形状を有する。しかし、本発明において、磁石６０Ｂの右面の高さに対する左面の高さの比率は、実施形態に示すような１：２に限定されることはない。以下の記載のように、磁石の極表面から特定の距離を空けた位置に形成された直線経路に沿って、何らかの特定の高さ比率が、生成されるべき線形磁束密度を可能とする比率と成り得る場合に、磁化を達成するためその特定の高さ比率が設定される。
【００３３】
以下、図６および７に示す構造が形成されるように磁石６９ｂを磁化することで、各変位に対する磁束密度の変化が測定される実験の実施形態を記載する。磁石の右面の上端から特定の距離ｄを空けた測定開始点Ａから、左面から延びつつ小さくなる互いに異なる角度を有して、測定終了点Ｂの異なる位置である各点Ｂ１からＢ４に至る各直線中に、各測定位置はある。
【００３４】
測定開始点Ａは高い磁束密度を有する側の端の位置であり、測定終了位置Ｂは低い磁束密度を有する側の端である。
【００３５】
まず、磁石の磁束密度が測定開始点Ａから極表面に平行な直線（測定開始点Ａおよび測定終了点ｂ４の間を結ぶ線）に沿って測定された。次いで、測定開始点Ａの位置を固定した状態で、測定終了点が極表面から垂直方向に離れながら、測定開始点Ａからそれぞれ測定終了点Ｂ３、Ｂ２、およびＢ１を接続する直線中で磁束密度が測定された。ここで図を鑑み、測定終了点Ｂ１によって、磁石６０Ｂの底面に平行であるべき、測定終了点Ｂ１に至る測定開始点Ａを接続する直線が与えられる。測定開始点Ａを極表面から垂直方向に離した後、上述のように測定終了点の位置を極表面から垂直方向に徐々に間隔を空けつつ、磁束密度の測定操作が繰り返し行われた。
【００３６】
このように繰り返しの測定操作が実施されることで、磁石６０Ｂの変位に応じた最も優れた線形性を有している磁束密度の位置を見つけることができ、磁石が図９、１０、１１および１２に記載の圧力センサに採用されると、磁石の変位を感知する磁気センサの設置位置としてこのような位置を設定することができる。
【００３７】
図８のグラフに示すように、修正した磁化形状である矩形六面体形状の磁石を有する磁石６０Ａの磁束密度を測定して得られた結果は、傾斜上面を有する修正した磁化形状の六面体形状磁石を有する磁石６０Ｂの磁束密度を測定することで得られた結果とほぼ等しい。また、磁石６０が圧力を測定するセンサに採用されると、使用されるきべ有効な部分である部分Ｘ０〜Ｘ１２において、距離変化に応じた磁束密度の変化に線形性を見つけることができる。
【００３８】
従って、圧力の変化に応じた磁石の変位の検出によって、このような磁石６０が圧力を感知する圧力センサに採用されると、磁束密度が線形性を示す部分内において、磁石の絶対位置を精密に感知することができる精密センサを実装することが可能である。
【００３９】
図９は、本発明に従った図４に示す磁石６０Ａを使用する圧力センサの断面図であり、図１０は、本発明に従った図６に示す磁石６０Ｂを使用する圧力センサの断面図である。
【００４０】
磁石６０Ａおよび６０Ｂが図９および１０に示す圧力センサに採用される場合は、磁石６０Ａおよび６０Ｂは、磁石がダイアフラム支持体６２に挿入されるように一体的に形成されることが好ましい。図１０に示す実施形態に従った磁石６０Ｂは、その勾配が調節されて、ダイアフラム６６の動きに応じて磁石６０Ｂが上下動する間に、磁石６０Ｂの磁束密度が上述のように線形的に変化する部分が、ダイアフラム６６に垂直な方向に位置決めされるように設置されている。これが達成されることで、磁石６０Ｂが上下動するとき磁束密度が線形的に変化する部分に磁気センサ６８を設置することができ、それにより磁石の位置を感知する。そのような勾配は、磁石がダイアフラム支持体６２に挿入されるとき、すなわち挿入注入法（ｉｎｓｅｒｔｉｎｇ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ）によって挿入されるときに、事前に調節されて形成される。
【００４１】
次に、本発明に従った圧力センサの構造を、図９および１０の断面図、図１１の側面図、ならびに図２１の平面図を参照して記載する。
【００４２】
圧力センサは、上部ケース７２および下部ケース７４が互いに係合して内部空間を形成し、ダイアフラム６６が上部ケース７２および下部ケース７４の間に挿入されることで内部空間を２つの分離した部屋に分割するアセンブリを有する。
【００４３】
結合隆起６４が、ダイアフラム６６の下部に形成され、結合隆起６４に係合されるべき結合溝がダイアフラム支持体６２に形成されて、これにより結合隆起６４が接触する。従って、ダイアフラム支持体６２およびダイアフラム６６は、互いに固定して組み立てられている。それにより、ダイアフラム支持体６２およびダイアフラム６６が圧力の変化に応じて互いに一体的に連結することで、磁石６０は上下動する。
【００４４】
図４または６に示す磁石の極表面の上側における所定の部分において、直線に沿って線形磁束密度を生成する磁石６０が、ダイアフラム支持体６２の下部に組み付けられている。磁石６０は、ダイアフラム６６の移動方向に等しい方向に配列されているＮ−極およびＳ−極の極表面を有している。磁気センサ６８は、磁気センサがＰＣＢ７０に固定されている状態で磁石６０の極表面から間隔が離され、線形磁束密度が示される位置で固定されている。
【００４５】
ＰＣＢ７０は、磁気センサ６８で感知した磁石６０の位置情報を処理することで、これを圧力情報として出力する。
【００４６】
ダイアフラム支持体６２の下部に配置されたスプリング８２は、ダイアフラム６６の変位した位置をその初期位置に戻す機能を果たす。ダイアフラム６６は、正圧接続部９４に流れ込む圧力のレベルと、負圧接続部９２のレベルとの間の差に応じて上下方向に動く。ダイアフラム６６が移動すると、磁石６０Ａは磁石６６とともに動き、磁気センサ６８は、磁石６０に生成された磁束密度を測定することで磁石の位置を検知する。このとき、感知された磁石の位置情報は、磁石が変位する前の磁石の位置と変位した後のその位置とを比較することで決定された相対位置ではなく、感知された磁束密度の量に応じて感知された絶対位置である。
【００４７】
上述した本発明によると、ボイラの燃焼に必要な空気が供給されると、注入された燃料の量に応じて精密な量の空気を調節することができ、ボイラは効率的に運転される。
【００４８】
本発明による精密圧力センサを記載してきたが、発明の範囲はそれに限定されることなく、当業者は、添付の特許請求の範囲に開示した発明の範囲と精神から逸脱することなく、様々な改変、追加、および置換が可能であることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
添付の図面と関連して考慮することで、本発明の上述および他の目的、特徴、および利点が、上記の詳細な説明からさらに明確になるであろう。
【図１】光を使用する従来の圧力センサの断面図である。
【図２】磁石を使用する従来の圧力センサの断面図である。
【図３】複数の磁石を使用する従来の圧力センサの断面図である。
【図４】本発明の実施形態に従った磁石の斜視図である。
【図５】図４に示す磁石の磁化状態を説明するラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【図６】本発明の別の実施形態に従った磁石の斜視図である。
【図７】図６に示す磁石の磁化状態を説明するラインＢ−Ｂに沿った断面図である。
【図８】本発明に従った磁石の磁束密度の変化を説明するグラフである。
【図９】本発明に従った図４に示す磁石を使用する圧力センサの断面図である。
【図１０】本発明に従った図６に示す磁石を使用する圧力センサの断面図である。
【図１１】図９および図１０に示す圧力センサの側面図である。
【図１２】図９および図１０に示す圧力センサの平面図である。
【図１】
2010515880.tif 000003
【図２】
2010515880.tif 000004
【図３】
2010515880.tif 000005
【図４】
2010515880.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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