(57)【要約】【課題】  圧力媒体の圧力レベルを検出するための圧力センサを提供する。【解決手段】  一実施例では、圧力センサは高圧側及び低圧側を有する。センサアッセンブリの少なくとも一部を貫通した穴に高圧側を低圧側からシールするシールが配置されている。高圧側と低圧側との間のシールを通って電気リードが延びる。基材が高圧側に配置されている。感圧抵抗器が、圧力媒体に直接露呈されるように基材に取り付けられている。抵抗器は、圧力の変化に応じて抵抗を変化する。抵抗器は電気リードに接続されている。【選択図】  図１
2005114734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器に取り付けるための、高圧側及び低圧側を持つ圧力センサアッセンブリにおいて、
ａ）前記センサアッセンブリの少なくとも一部を貫通した穴、
ｂ）前記穴内に配置された、前記高圧側を前記低圧側からシールするシール、
ｃ）前記高圧側と前記低圧側との間で前記シールを通って延びる複数の電気リード、
ｄ）前記高圧側に配置された基材、及び
ｅ）圧力媒体に露呈されるように前記基材に取り付けられた、圧力の変化に応じて抵抗を変化させるようになった、前記電気リードに接続された少なくとも一つの感圧抵抗器、を含むことを特徴とする圧力センサアッセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記高圧側はねじ山を備えた部分を含む、圧力センサアッセンブリ。
【請求項３】
請求項１に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記電気リードは第１及び第２の端部を有し、前記第１端部は前記抵抗器に接続されている、圧力センサアッセンブリ。
【請求項４】
請求項３に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記第２端部は電子回路に接続される、圧力センサアッセンブリ。
【請求項５】
請求項３に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記第２端部はプリント回路基板に接続される、圧力センサアッセンブリ。
【請求項６】
請求項３に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記抵抗器の両端には導体パッドが取り付けられており、これらの導体パッドは前記基材に配置されている、圧力センサアッセンブリ。
【請求項７】
請求項６に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記導体パッドは前記電気リードにはんだ付けによって取り付けられる、圧力センサアッセンブリ。
【請求項８】
請求項６に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記導体パッドは前記電気リードにワイヤ結合部によって取り付けられる、圧力センサアッセンブリ。
【請求項９】
請求項１に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記シールは、前記穴内に焼結されたガラス挿入体を含む、圧力センサアッセンブリ。
【請求項１０】
圧力媒体の圧力レベルを検出するための、高圧側及び低圧側を持つ圧力センサアッセンブリにおいて、
ａ）前記アッセンブリの少なくとも一部を貫通した穴、
ｂ）前記穴内に配置された、前記高圧側を前記低圧側からシールするガラスシール、
ｃ）前記高圧側と前記低圧側との間で前記ガラスシールを通って延びる、前記高圧側内に延びる第１端部及び前記低圧側内に延びる第２端部を持つ複数の電気リード、
ｄ）前記高圧側に取り付けられており且つ前記電気リードの前記第１端部に電気的に接続されており、圧力媒体に露呈され、前記圧力媒体の圧力レベルに応じて抵抗を変化させ、圧力レベルを示す電気信号を提供する第１及び第２の感圧抵抗器、及び
ｅ）前記電気リードの前記第２端部に接続された、前記電気信号を調整するようになった電子回路を含む、ことを特徴とする圧力センサアッセンブリ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記センサにはダイアフラムが設けられていない、圧力センサアッセンブリ。
【請求項１２】
請求項１０に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記高圧側に取り付けられ、前記電気リードの前記第１端部間に配置されたセラミック基材を更に含む、圧力センサアッセンブリ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記セラミック基材は、第１、第２、第３、及び第４の金属製胸壁部を有する、圧力センサアッセンブリ。
【請求項１４】
請求項１３に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記第１感圧抵抗器は第１及び第２の胸壁部間に接続されており、前記第２感圧抵抗器は第３及び第４の胸壁部間に接続されている、圧力センサアッセンブリ。
【請求項１５】
請求項１０に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記電気リードの前記第２端部はプリント回路基板に接続されている、圧力センサアッセンブリ。
【請求項１６】
請求項１５に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、端子キャリヤと、前記プリント回路基板に接続された複数の端子とを更に含む、圧力センサアッセンブリ。
【請求項１７】
請求項１６に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、コネクタシュラウドを更に含み、前記端子は前記コネクタシュラウド内に延びている、圧力センサアッセンブリ。
【請求項１８】
第１側及び第２側を持つ圧力センサアッセンブリにおいて、
ａ）前記第１側と前記第２側との間に気密シールを形成するシール、
ｂ）前記第１側と前記第２側との間を延びる複数の電気リード、
ｃ）前記第１側に取り付けられた、第１電気リードに接続された第１端部及び第２電気リードに接続された第２端部を持つ感圧抵抗器を含むことを特徴とする圧力センサアッセンブリ。
【請求項１９】
請求項１８に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記第１側にねじ山を備えた部分を更に含む、圧力センサアッセンブリ。
【請求項２０】
請求項１８に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記シールは焼結ガラスシールであり、前記電気リードは前記ガラスシールの穴を通って延びる、圧力センサアッセンブリ。
【請求項２１】
圧力センサアッセンブリにおいて、
ａ）前記センサアッセンブリの少なくとも一部を貫通した穴、
ｂ）前記穴内に取り付けられた、第１端部及び第２端部を持つ挿入体、
ｃ）前記挿入体を通って前記第１及び第２の端部を越えて延びる複数の絶縁電気リード、
ｄ）前記センサアッセンブリを取り付けるためのねじ山を備えた部分、及び
ｅ）前記電気リードに接続された少なくとも一つの感圧抵抗器を含む、ことを特徴とする圧力センサアッセンブリ。
【請求項２２】
請求項２１に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記感圧抵抗器のうちの二つ及び二つの基準抵抗器が互いに接続され、ホイートストンブリッジを形成する、圧力センサアッセンブリ。
【請求項２３】
請求項２１に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記挿入体は前記電気リードを絶縁するためのガラスシールを含む、圧力センサアッセンブリ。
【請求項２４】
請求項２３に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、基材が前記ガラスシールに取り付けられている、圧力センサアッセンブリ。
【請求項２５】
請求項２４に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記感圧抵抗器は前記基材に取り付けられている、圧力センサアッセンブリ。
【請求項２６】
圧力センサアッセンブリにおいて、
ａ）複数の導体パッドが取り付けられた基材、
ｂ）圧力媒体に露呈されるように前記基材に取り付けられた、圧力の変化に応じて抵抗を変化させるようになった、一対の導電性パッド間に電気的に接続された少なくとも一つの圧力センサ感知抵抗器、
ｃ）第１端部及び第２端部を各々有する複数の電気リードであって、各リードの前記第１端部は前記導電性パッドのうちの一つに接続されている、電気リード、
ｄ）シュラウド、及び
ｅ）前記電気リードの前記第２端部に接続された、前記電気信号を調整するようになった、前記シュラウドによって覆われた電気回路を含むことを特徴とする圧力センサアッセンブリ。
【請求項２７】
請求項２６に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記電子回路は、前記感圧抵抗器のうちの二つ及び二つの基準抵抗器を含み、前記感圧抵抗器及び前記基準抵抗器は互いに接続され、ホイートストンブリッジを形成する、圧力センサアッセンブリ。
【請求項２８】
請求項２６に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記電子回路は較正及び温度補償を含む、圧力センサアッセンブリ。
【請求項２９】
請求項２６に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記センサアッセンブリを圧力容器に取り付けるように形成されたねじ山を備えた部材を含む取り付け部分を更に含む、圧力センサアッセンブリ。
【請求項３０】
請求項２９に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記取り付け部分は、少なくとも部分的に貫通した穴及びこの穴内に配置されたシールを含む、圧力センサアッセンブリ。
【請求項３１】
請求項３０に記載の圧力センサアッセンブリにおいて、前記基材及び前記電子回路は前記シールの両側に配置されている、圧力センサアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００３年１０月７日に出願された米国仮特許出願第６０／５０９，２８７号の優先権を主張する。同特許出願に触れたことにより、この特許出願に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。
【０００２】
本発明は、全体として、圧力センサに関し、詳細には、センサと計測されるべき圧力との間でダイアフラムを使用しない圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００３】
過酷な環境で高圧を計測するための従来の装置は、圧力検出エレメントと関連してダイアフラムを使用する。歪ゲージ、抵抗圧装置、半導体基板感知装置等の様々な圧力検出エレメントが使用されてきた。これらの装置は、ダイアフラムを加圧プロセス媒体と圧力検出エレメントとの間に置いた構造を備えている。ダイアフラムには、機械疲労が加わり、及び従って従来の高圧センサの使用寿命を制限する。従って、ダイアフラムを備えていない高圧センサが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一つの特徴は、媒体の圧力を検出し、圧力レベルを示す電気信号を提供するための圧力センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施例には、高圧側及び低圧側を持つ圧力容器に取り付けるための圧力センサアッセンブリを提供するという利点がある。センサアッセンブリの少なくとも一部に穴を配置でき、この穴にシールが配置される。このシールは、高圧側を低圧側からシールする。電気リードが高圧側と低圧側との間でシールを通って延びる。センサアッセンブリは、更に、高圧側に配置された基材を更に含む。感圧抵抗器が圧力媒体に対して露呈されるように基材に取り付けられている。この抵抗器は、圧力の変化に応じて抵抗を変化する。抵抗器は、電気リードに電気的に接続されている。
【実施例１】
【０００６】
本発明の図面は等縮尺ではないということに着目されたい。添付図面では、同様の参照番号が同様のエレメントに示してある。
図１乃至図７を参照すると、これらの図には圧力センサアッセンブリ２０の一実施例が示してある。圧力センサアッセンブリ２０は、高圧側２３及び低圧側２４を有する。圧力センサアッセンブリ２０は、ハウジング２２、六角形形状部分２６、挿入体３６、ねじ山部分４２、及びコネクタシュラウド１１０を含む。六角形形状部分２６は、両端２７及び２８、及びセンサアッセンブリをレンチで回転させることができるように六角形部分２６の外側に配置された幾つかの平らな表面３１を有する。穴２９が部分２６の中央を通って延びている。穴２９は段部３０を持つ座繰りを含む。フランジ３２が端部２７から延びている。六角形部分２６は、ステンレス鋼等の金属で形成できる。
【０００７】
挿入体３６は、リム３７、端部３８及び３９、及び貫通ボア４５を有する。挿入体３６を穴２９に嵌入し、リム３７を段部３０に当接させる。挿入体３６は、ステンレス鋼等の金属で形成できる。別の態様では、挿入体３６は、特定の種類のガラス−金属シールを最適にするように選択された材料から形成できる。例えば、圧縮シールを形成するためにインコネルが使用されることが多く、適合シールを形成するために低膨張合金であるコバールが使用されることが多い。挿入体３６は、レーザー溶接等による溶接部１２２によって部分２６に取り付けることができる。
【０００８】
溶接された挿入体３６に基材７０を取り付けた後、ねじ山を備えた部分４２を挿入体３６に取り付ける。ねじ山を備えた部分４２は、端部４３及び４４、及びこのねじ山を備えた部分４２を貫通したボア４５ａを有する。ボア４５ａは、センサアッセンブリを組み立てたとき、挿入体３６のボア４５と整合する。ねじ山を備えた部分４２は、外ねじ４６を更に有する。この外ねじは、圧力センサを圧力容器（図示せず）に取り付けるのに使用される。ねじ山を備えた部分４２は、ステンレス鋼等の金属で形成されていてもよい。ねじ山を備えた部分４２は、挿入体３６に溶接部１２０によって取り付けられる。センサの丈夫さの必要条件に適合した方法でこの溶接部を容易に形成するため、チューブ（図示せず）をボア４５及び４５ａに挿入してもよい。端部４４にはシールリング４７が配置される。このシールリング４７は圧力センサを圧力容器に対してシールするのに使用される。
【０００９】
ガラスシールアッセンブリ５０が挿入体３６のボア４５の内側に配置されている。図５に最も良く示すように、ガラスシールアッセンブリ５０は、ガラス挿入体５２、端部５３及び５４、外面５５、及び四つの穴５６を有する。ガラス挿入体５２は、外面５５がボア４５の表面に結合され、即ちガラス−金属シールを形成するように、ボア４５内に焼結される。ガラスシールアッセンブリ５０は、更に、金属ピン即ち電気リード６０を含み、各ピンは対応する穴５６に配置される。各ピン６０は、ガラス挿入体５２の両側を越えて延びる両端６１及び６２を有する。ピン６０は、代表的には金めっきが施され、焼結ガラス挿入体５２によって所定の場所に保持される。ボア４５及びピン６０へのガラス挿入体２２の結合部分が、高圧側２３と低圧側２４との間に気密封止を形成する。
【００１０】
センサ７０がガラス挿入体５２の端部５３に取り付けられる。図６を参照すると、センサ７０は、中央接触端７１、取り付け端７２、及び側部７３を持つ基材６９を有する。この基材６９は、アルミナセラミック、低温共焼結セラミック、ガラス、又は誘電体表面が取り付けられた金属であってもよい。基材６９は、更に、胸壁部７４、導体パッド７５、及び感圧抵抗器７６を有する。胸壁部７４及び導体パッド７５は、ハンダ結合可能な導体から形成されている。各感圧抵抗器７６は、端部７１の二つの導体パッド７５間に配置されている。感圧抵抗器７６は圧力媒体に対して露呈されている。抵抗器７６は、従来の厚膜加工技術で製造された従来の厚膜抵抗器であってもよい。好ましい抵抗器配合物は、ペンシルバニア州ウェスト  コンショホーケンのヘラエウス（Ｈｅｒａｅｕｓ）社から商業的に入手できるヘラエウス（Ｈｅｒａｅｕｓ）８４２１抵抗器材料である。抵抗器７６は薄膜抵抗器であってもよい。
【００１１】
抵抗器７６の製造及び加工についてのこの他の情報は米国特許出願第１０／７１６，７５２号に記載されている。同特許出願に触れたことにより、この特許出願に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。
【００１２】
ピン６０は穴２９を通って延び、プリント回路基板８０のめっきスルー穴８３と嵌合する。ピン６０は、好ましくは、めっきスルー穴８３にはんだ付けされる。接着剤ディスク７８は両側が粘着質であり、プリント回路基板８０を六角形部分２６の端部２７に保持する。
【００１３】
次に図７を参照すると、プリント回路基板８０は、上側８１、下側８２、端子穴８４、及びノッチ８５を有する。上側８１には、一対の基準抵抗器８６及び集積回路８８が取り付けられている。集積回路８８は、抵抗器７６及び８６から来入する電気信号の調整及び増幅に使用される。集積回路８８は、更に、較正及び温度補償を行うための回路を含む。
【００１４】
回路ライン８７は、ピン６０、基準抵抗器８６、及び集積回路８８を接続する。二つの感圧抵抗器７６及び二つの基準抵抗器８６が接続され、従来のホイートストンブリッジを形成する。ホイートストンブリッジでは、抵抗器７６は感圧抵抗器であり、抵抗器８６は基準抵抗器であり、抵抗器７６は圧力変化に応じて抵抗を変化し、抵抗器８６は圧力変化に露呈されないため値が比較的一定である。
【００１５】
ホイートストンブリッジの前後に電圧を加え、このブリッジに亘る電圧降下を計測する。圧力レベルはブリッジ電圧と比例する。
センサアッセンブリ２０は、更に、端子キャリヤ９６によって保持された三つの切り換え端子９０を含む（図２参照）。端子キャリヤ９６は穴９７及びポスト９８を含む。端子キャリヤ９６は、ポスト９８がプリント回路基板８０のノッチ８５に貫入した状態でプリント回路基板８０に取り付けられる。各切り換え端子９０は一端が対応する端子穴８４にはんだ付けされている。
【００１６】
コネクタ端子１００が穴９７に取り付けられている。各コネクタ端子１００は両端１０１及び１０２を有し、各コネクタ端子端１０１は夫々の切り換え端子９０と電気的に接触している。コネクタ端子１００は抵抗器に電圧を供給し、出力信号を圧力センサから伝達できる。
【００１７】
端子１００、端子キャリヤ９６、及びプリント回路基板８０にコネクタシュラウド１１０が被せてある。コネクタシュラウド１１０は端子及びプリント回路基板を保護する。コネクタシュラウド１１０は成形プラスチック材料であってもよい。コネクタシュラウドは、キャビティ１１１、端部１１２、１１３、及びラッチタブ１１４ａ、１１４ｂを有する。端部１１２は六角形部分２６のフランジ３２にプレス嵌めしてある。シール１０４が端子キャリヤ９６とコネクタシュラウド１１０との間に配置されている。シール１０４は、コネクタシュラウドの外側からプリント回路基板の領域に汚染が入り込まないようにする。ラッチタブ１１４ａ、１１４ｂは、外ケーブルハーネス（図示せず）を保持するように設計されている。ケーブルハーネスは、端子１０２のところで端子１００と噛み合い、別の外部電子回路（図示せず）に接続する。
【００１８】
作動にあたっては、抵抗器７６は、加えられた圧力レベルに応じて抵抗を変化する。一実施例では、各抵抗器７６に亘る抵抗は、加圧媒体が０ｋＰａ（０ｐｓｉ）である場合には約４１００Ωであり、加圧媒体が３４４７３５ｋＰａ（５００００ｐｓｉ）である場合には約３６００Ωである。抵抗の値は圧力に関して線型である。
【００１９】
圧力センサアッセンブリ２０は、圧力の大きな変化を計測する上で、及び高圧で使用する上で有用である。これは、小さな圧力範囲では圧力に伴う抵抗の変化が小さいためである。圧力センサ２０は、約３４４７．３５ｋＰａ（約５００ｐｓｉ）以上の圧力範囲で更に効果的であると考えられる。しかしながら、０ｋＰａ（０ｐｓｉｇ）までの圧力を検出するのにも使用できる。
【００２０】
圧力センサ２０は以下の手順で組み立てることができる。
１．ガラス挿入体５２を挿入体３６のボア４５内に配置する。
２．ピン６０を穴５６に配置する。
３．ピン６０、ガラス挿入体５２、及び挿入体３６を１０００℃のオーブン内に置き、ここでガラスがピン及び挿入体に付着し、ガラス−金属シールを形成する。
４．センサ７０をピン端６１が胸壁部７４と隣接した状態で端部５３に配置する。
５．各ピン端６１にはんだペーストを配置する。
６．センサ７０を含む挿入体３６をオーブンに置き、はんだペーストを再流動化させ、ピン端部６１と対応する胸壁部７４との間を電気的に接続する。
７．挿入体３６を六角形部分２６に置き、所定の場所に溶接部１２２によりレーザー溶接する。
８．ねじ山を備えた部分４２を挿入体３６と隣接して配置し、所定の場所に溶接部１２０によりレーザー溶接する。
９．ねじ山を備えた部分の端部４４にシールリング４７を配置する。
１０．接着剤ディスク７８を端部２７に配置する。
１１．回路基板８０を接着剤ディスク７８にピン端部６２がめっきスルー穴８３を通って延びるように取り付ける。
１２．ピン端部６２をめっきスルー穴８３にはんだ付けする。
１３．切り換え端子９０を端子穴８４にはんだ付けする。
１４．コネクタ端子１００を端子キャリヤ９６に挿入する。
１５．端子キャリヤ９６をプリント回路基板８０上に置き、ポスト９８をノッチ８５と係合させる。コネクタ端子１００は切り換え端子９０と接触している。
１６．コネクタ端子１００にシール１０４を配置する。
１７．コネクタシュラウド１１０をコネクタ端子１００上に置き、端部１１２をフランジ３２にプレス嵌めする。
【実施例２】
【００２１】
図８を参照すると、圧力センサアッセンブリ２００の別の実施例が示してある。圧力センサアッセンブリ２００はハウジング２０２を有する。このハウジング２０２は高圧側２５０及び低圧側２５１を有する。ハウジング２０２はステンレス鋼の一体のピースから形成される。ハウジング２０２は、ねじ山２０４、平らな表面２０５、キャビティ２０６、及びボア２０７を有する。各ボア２０７は段部分２０８を有する。
【００２２】
ガラス挿入体２２０が各ボア２０７の内側に配置されており、段部分２０８まで上方に延びている。各ガラス挿入体２２０の中央には貫通穴２２１が設けられている。ガラス挿入体２２０を対応するボア２０７の表面に焼結により結合する。ボア２０７の段部分２０８の上方の部分はガラス挿入体２２０で充填されていない。
【００２３】
金属ピン２１０が対応する穴２２１及びボア２０７に配置されている。ピン２１０は、各々、端部２１１及び２１２、及びヘッダー２１４を有する。各ヘッダー２１４は、対応するガラス挿入体２２０に載止する。ピン２１０には、代表的には金めっきが施してある。ピン２１０は、対応する焼結ガラス挿入体２２０によって所定位置に保持される。ガラス挿入体２２０をボア２０７及びピン２１０に結合することにより、高圧側２５０と低圧側２５１との間に気密シールを形成する。
【００２４】
ヘッダー２１４及び段部分２０８により、加圧媒体でピンやガラス挿入体が移動されることがないようにする。
センサ２３０は、ハウジング２０２の高圧ガラス２５０に取り付けられる。センサ２３０は、胸壁部を備えていないことを除くと、図６のセンサ７０と同様である。
【００２５】
センサ２３０は感圧抵抗器及び導体パッド（図示せず）を有する。導体パッドは、ワイヤ結合部２４０によってピン端部２１２に接続されている。ピン端部２１１は、外部電気回路（図示せず）に接続でき、又は較正及び温度補償を行うための信号調整回路を含む、プリント回路基板８０と同様のプリント回路基板に接続できる。
【００２６】
圧力センサ２００は以下の手順で組み立てることができる。
１．ガラス挿入体２２０及びピン２１０をハウジング２０２のボア２０７に配置する。
２．ハウジング２０２、ガラス挿入体２２０、及びピン２１０を１０００℃のオーブン内に置き、ここでガラスがピン及びハウジングに付着し、ガラス−金属シールを形成する。
３．センサ２３０をハウジング２０２に取り付ける。
４．ワイヤ結合部２４０をセンサ２３０とピン端部２１２との間に配置する。
【実施例３】
【００２７】
図９を参照すると、圧力センサアッセンブリ３００の別の実施例が示してある。圧力センサアッセンブリ３００は高圧側３２３及び低圧側３２４を有し、六角形部分３２６、ねじ山を備えた部分３３６、及びコネクタシュラウド３９４を含む。六角形部分３２６は、平らな表面３２９、キャビティ３２７、及び穴３２８を有する。ねじ山を備えた部分３３６は、リム３３７、端部３３８及び３３９、ボア３４５、段部分３４６、及びキャビティ３４７を有する。六角形部分３２６及びねじ山を備えた部分３３６はステンレス鋼製である。ねじ山を備えた部分３３６は穴３２８に取り付けられる。リム３３９を六角形部分３２６に溶接する。
【００２８】
ガラス挿入体アッセンブリ３５０をキャビティ３４７の内側に配置する。ガラス挿入体アッセンブリ３５０は、ガラス挿入体３５２、金属ピン３６０、及びセンサ３７０を有する。ガラス挿入体３５２の中央には貫通穴３５６が設けられている。ガラス挿入体の外面は、焼結時にキャビティ３４７の表面に結合される。
【００２９】
金属ピン３６０は穴３５６内に配置される。ピン３６０は、ボア３４５を通って延びる。ボア３４５内のピン３６０はエポキシ３７６によって取り囲まれている。ピン３６０は端部３６１及び３６２を有する。ピン３６０には、代表的には金めっきが施してある。ピン３６０は焼結したガラス挿入体アッセンブリ３５０によって所定位置に保持される。ガラス挿入体３５２がキャビティ３４７及び金属ピン３６０へ結合することにより、高圧側３２３と低圧側３２４との間に気密シールが形成される。
【００３０】
センサ３７０をガラス挿入体アッセンブリ３５０に取り付ける。センサ３７０は図６のセンサ７０と同じである。感圧抵抗器７６に電気的に接続するため、ピン端部３６１を胸壁部７４にはんだ付けする。カバーコート３７７をキャビティ３４７内でセンサ３７０上に配置する。カバーコート３７７は、プレフロリネーテッドポリエーテル等の有機カバーコートであってもよいしシリコーンであってもよい。カバーコートは、抵抗器を腐蝕環境から保護すると同時に、媒体によって加えられた圧力によって抵抗器を圧縮できる。
【００３１】
ピン端部３６２を金属リード３６９に接続する。次いで、プリント回路基板３８０に設けられたパッド（図示せず）に金属リード３６９を接続する。ピン端部３６２は、金属リード３６９にはんだ付けされる。
【００３２】
プリント回路基板３８０をキャビティ３２７に取り付ける。プリント回路基板３８０は一対のトリム抵抗器３８６及び一方の側に取り付けられた集積回路３８８を有する。集積回路３８８は、感圧抵抗器からの電気信号を調整し増幅するのに使用される。集積回路３８８は、更に、較正及び温度補償を行うための回路を含んでもよい。
【００３３】
プリント回路基板３８０は、ピン、トリム抵抗器、及び集積回路を相互接続する回路ライン（図示せず）を含む。二つの感圧抵抗器及び二つのトリム抵抗器が接続され、従来のホイートストンブリッジを形成する。
【００３４】
三つの切り換え端子３９０及びコネクタ端子３９２が端子キャリヤ３９６によって保持されている。各切り換え端子３９０の一端はプリント回路基板３８０にはんだ付けされており、各切り換え端子の他端は対応するコネクタ端子３９２と電気的に接触している。
【００３５】
コネクタシュラウド３９４を端子３９２の周囲に及び端子キャリヤ３９６上に取り付ける。コネクタシュラウド３９４は、端子及びプリント回路基板を保護する。コネクタシュラウド３９４は成形プラスチック材料でできていてもよい。コネクタシュラウド３９４は、ねじ山を備えた部材３３６のキャビティ３２７に嵌まり込む。コネクタシュラウド３９４は、別の外部電気回路（図示せず）に接続されるケーブルハーネス（図示せず）と噛み合うように形成されている。
【００３６】
圧力センサ３００は以下の手順で組み立てることができる。
１．ガラス挿入体３５２をねじ山を備えた部分３３６のボア３４５内に置く。
２．ピン３６０を穴３５６内に配置する。
３．ピン３６０、ガラス挿入体３５２、及びねじ山を備えた部分３３６を１０００℃のオーブン内に置き、このオーブン内でガラスがピン及びハウジングに付着し、ガラス−金属シールを形成する。
４．ガラス挿入体３５２の側部にあるキャビティ３４７内に、ピンの端部３６１が胸壁部７４と隣接するようにセンサ３７０を置く。
５．はんだペーストをピン端部３６１に置く。
６．センサ７０を持つねじ山を備えた部分３３６をオーブン内に配置し、はんだペーストを再流動化させ、ピン端部３６１と胸壁部７４との間を電気的に接続する。
７．ねじ山を備えた部分３３６を六角形部分３２６の穴３２８内に置き、所定位置にレーザー溶接する。
８．カバーコート３７７をキャビティ３４７内のセンサ７０上に置き、硬化させる。
９．ピン端部３６２が回路基板３８０を通って延びる状態でプリント回路基板３８０をキャビティ３２７に取り付ける。
１０．リード３６９をピン端部３６２及びプリント回路基板３８０のパッド（図示せず）にはんだ付けする。
１１．切り換え端子３９０を回路基板３８０にはんだ付けする。
１２．コネクタ端子３９２を端子キャリヤ３９６の夫々の穴に挿入する。
１３．端子キャリヤ３９６を回路基板３８０に配置する。コネクタ端子３９２は切り換え端子３９０と接触している。
１４．コネクタシュラウド３９４をコネクタ端子３９２上に配置する。
【００３７】
本発明を特に上掲の実施例を参照して教示したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細を変更できるということは当業者には理解されよう。例えば、ここに説明した圧力センサアッセンブリの実施例は、センサアッセンブリを圧力容器の壁に挿入するのに使用できる外ねじ部分を含むが、アッセンブリを圧力容器の出口継手に取り付けるための内ねじが設けられていてもよい。これに加え、ねじ山を備えた部分を使用する代わりに、圧力アッセンブリを圧力容器に溶接してもよいし圧力媒体内に完全に挿入してもよい。センサアッセンブリは、圧力媒体内に完全に挿入される場合には、必ずしも高圧側及び低圧側を備えていなくてもよい。更に、電気リード又はピンがガラスシール挿入体を通って延びるように示してあるが、リードは、絶縁コーティング等で電気的に絶縁され、シール挿入体の外側に配置されていてもよい。以上説明した実施例は、全ての点に関し、単なる例示であって限定ではない。従って、本発明の範囲は、以上の説明によってでなく、特許請求の範囲によって定義される。特許請求の範囲の意味及び等価性の範囲内の全ての変更は、特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】圧力センサの斜視図である。
【図２】図１の圧力センサの分解図である。
【図３】図１の３−３線に沿った圧力センサの断面図である。
【図４】線３−３から９０°のところでの図１の圧力センサの別の断面図である。
【図５】ガラスシールアッセンブリの斜視図である。
【図６】感圧抵抗器を持つセンサの斜視図である。
【図７】プリント回路基板の平面図である。
【図８】図４と同様の線に沿った圧力センサの別の実施例の断面図である。
【図９】図４と同様の線に沿った圧力センサの第３実施例の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
２０  圧力センサアッセンブリ
２２  ハウジング
２３  高圧側
２４  低圧側
２６  六角形形状部分
３６  挿入体
４２  ねじ山部分
１１０  コネクタシュラウド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【外国語明細書】
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