(57)【要約】【課題】信頼性があり、且つ安価で作製も簡単な圧力計を実現する。【解決手段】一端側に凹部が設けられ他端側に測定流体に接する突出部が設けられた本体ボディと、この本体ボディに固定され前記凹部とセンサ室を構成するセンサ室蓋と、前記突出部と隙間を保って前記本体ボディに一端が固定されたニップルとを具備する圧力計において、前記センサ室の壁面の面部分まで先端部分が達して前記本体ボディと前記センサ室蓋とを溶接固定する第１の溶接部と、前記隙間の壁面の面部分まで先端部分が達して前記本体ボディと前記ニップルとを溶接固定する第２の溶接部とを具備したことを特徴とする圧力計。【選択図】図１
2007218654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に凹部が設けられ他端側に測定流体に接する突出部が設けられた本体ボディと、この本体ボディに固定され前記凹部とセンサ室を構成するセンサ室蓋と、前記突出部と隙間を保って前記本体ボディに一端が固定されたニップルとを具備する圧力計において、
前記センサ室の壁面の面部分まで先端部分が達して前記本体ボディと前記センサ室蓋とを溶接固定する第１の溶接部と、
前記隙間の壁面の面部分まで先端部分が達して前記本体ボディと前記ニップルとを溶接固定する第２の溶接部と
を具備したことを特徴とする圧力計。
【請求項２】
前記本体ボディと前記センサ室蓋との前記第１の溶接部の先端部分の位置に第１の突起が設けられたこと
を特徴とする請求項１記載の圧力計。
【請求項３】
前記本体ボディと前記ニップルとの前記第２の溶接部の先端部分の位置に第２の突起が設けられたこと
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の圧力計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信頼性があり、且つ安価で作製も簡単な圧力計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧力計に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４０７１７号公報従来例
【０００４】
図４は従来より一般に使用されている従来例の構成説明図、図５は図４の要部構成説明図である。
本体ボディ１は、一端側に凹部２が設けられ他端側に測定流体に接する突出部３が設けられている。
センサ室蓋４は、本体ボディ１に溶接固定５され、凹部２とセンサ室６を構成する。
ニップル７は、突出部３と隙間８を保って本体ボディ１に一端が溶接固定９され、他端がプロセス流体が流れている配管に接続される。
【０００５】
シールダイアフラム１１は、突出部３の先端平面を覆って設けられ、突出部３の先端平面と受圧室１２を構成し、プロセス流体の圧力を受ける。
連通孔１３は本体ボディ１に設けられ、センサ室６と受圧室１２とを連通する。
封入液１４は、センサ室６と連通孔１３と受圧室１２とに封入され、圧力を伝達する。
この場合は、シリコンオイルが封入されている。
【０００６】
台座１５は、センサ室６内に設けられ、この場合は、センサ室蓋４に固定されている。
センサ１６は、台座１５に、この場合は、接着固定され、圧力を電気信号に変える。
ニップル７，本体ボディ１，センサ室６，センサ室蓋４は溶接やロウ付けによって接続されている。
各部品は簡単で安く作製するために、単純な構造になっており、溶接しやすい構造になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような装置においては、以下の間題点がある。
圧力計の信頼性項目として破壊があり，項目として静的と疲労がある。
２つとも応力が大きくなると問題になるが、超高圧（１００ＭＰａ以上）になると平坦部での応力が母材の降伏点や疲労振幅に近づく。
応力が集中する部分があるとさらに応力が大きくなる。
また、溶接部分は応力集中に敏感で，母材の強度に関係なく疲労破壊してしまう場合がある。
【０００８】
図５に示す如き、一般的な圧力計構造では圧力を受ける角の部分ａで溶接される。
これは構造が作りやすいためである。
しかし圧力を受ける角ａは圧力よって発生する応力が集中するために、平坦部に比べて応力が大きくなる。
例えば，図５の構造で超高圧１００ＭＰａの圧力が印加されると，ｂ点の平坦な部分の応力は1５０ＭＰａ程度になるが，圧力を受ける角の部分ａ点の応力は平坦部の２〜３倍を越える。
オーステナイト系ステンレスの疲労振幅は１０６回で２００ＭＰａであるため，平坦部は１０６回以上の信頼性を確保できるが，溶接部はそれ未満の回数になる。
また，拡大図である図６に示すように、部材厚さよりも溶接部９の深さが浅くなっている。そして、非常に狭い隙間ｃがあるために、大きな圧力が加わっている。
この構造ではさらに溶接部の先端ｄ点に応力が集中するために疲労し易い。
このように、一般的に溶接しやすい構造は，超高圧で使用される場合には、信頼性に不安があることが分かる。
【０００９】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、信頼性があり、且つ安価で作製も簡単な圧力計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１の圧力計においては、
一端側に凹部が設けられ他端側に測定流体に接する突出部が設けられた本体ボディと、この本体ボディに固定され前記凹部とセンサ室を構成するセンサ室蓋と、前記突出部と隙間を保って前記本体ボディに一端が固定されたニップルとを具備する圧力計において、前記センサ室の壁面の面部分まで先端部分が達して前記本体ボディと前記センサ室蓋とを溶接固定する第１の溶接部と、前記隙間の壁面の面部分まで先端部分が達して前記本体ボディと前記ニップルとを溶接固定する第２の溶接部とを具備したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２の圧力計においては、請求項１記載の圧力計において、
前記本体ボディと前記センサ室蓋との前記第１の溶接部の先端部分の位置に第１の突起が設けられたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３の圧力計においては、請求項１又は請求項２記載の圧力計において、
前記本体ボディと前記ニップルとの前記第２の溶接部の先端部分の位置に第２の突起が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
センサ室と隙間との壁面の平坦な面部分で溶接されるため、壁面の平坦な面部分は応力集中部分でないので応力が大きくならない。
更に、センサ室と隙間との壁面の平坦な面部分まで先端部分が達する溶接部が設けられ、圧力が加わり応力集中が生じ易い狭い隙間が溶接部により埋められたので、形状による応力集中部分が無くなり、溶接部先端部分の応力は平坦部の応力と同等になり、疲労寿命が長くなり信頼性が向上できる圧力計が得られる。
【００１４】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
本体ボディとセンサ室蓋との第１の溶接部の先端部分の位置に第１の突起が設けられたので、第１の突起の側面はプロセス流体の圧力で押されて、平坦部と比較すると側面から押されているため，溶接部先端部分に発生する引っ張り歪みを更に低減することができる圧力計が得られる。
【００１５】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
本体ボディとニップルとの第２の溶接部の先端部分の位置に第２の突起が設けられたので、第２の突起の側面はプロセス流体の圧力で押されて、平坦部と比較すると側面から押されているため，溶接部先端部分に発生する引っ張り歪みを更に低減することができる圧力計が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図である。
図において、図４と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図４との相違部分のみ説明する。
【００１７】
図１において、本体ボディ２１は、一端側に凹部２２が設けられ他端側に測定流体に接する突出部２３が設けられている。
センサ室蓋２４は、凹部２４１を有し、本体ボディ２１に溶接固定２５され、凹部２４１と凹部２２とによりセンサ室２６が構成される。
この場合は、溶接固定部分２５である第１の溶接部２５は、センサ室２６の壁面の角を除く平坦な面部分２６１まで先端部分が達し、本体ボディ２１とセンサ室蓋２４とを溶接固定する。
【００１８】
ニップル２７は、突出部２３と隙間２８を保って本体ボディ２１に一端が溶接固定２９され、他端がプロセス流体が流れている配管に接続される。
この場合は、溶接固定部分２９である第２の溶接部２９は、隙間２８の壁面の角を除く平坦な面部分２８１まで先端部分が達し、本体ボディ２１とニップル２７とを溶接固定する。
【００１９】
シールダイアフラム３１は、突出部２３の先端平面を覆って設けられ、突出部２３の先端平面と受圧室３２を構成し、プロセス流体の圧力を受ける。
連通孔３３は本体ボディ２１に設けられ、センサ室２６と受圧室３２とを連通する。
封入液３４は、センサ室２６と連通孔３３と受圧室３２とに封入され、圧力を伝達する。
この場合は、シリコンオイルが封入されている。
【００２０】
台座３５は、センサ室２６内に設けられ、この場合は、センサ室蓋２４に固定されている。
センサ３６は、台座３５に、この場合は、接着固定され、圧力を電気信号に変える。
【００２１】
この結果、
センサ室２６と隙間２８との壁面の平坦な面部分２６１，２８１で溶接されるため、壁面の平坦な面部分２６１，２８１は応力集中部分でないので応力が大きくならない。
更に、センサ室２６と隙間２８との壁面の平坦な面部分２６１，２８１まで先端部分が達する溶接部２５，２９が設けられ、圧力が加わり応力集中が生じ易い狭い隙間ｄが溶接部２５，２９により埋められたので、形状による応力集中が無くなり、溶接部先端部分２６１，２８１の応力は、平坦部の応力と同等になり，疲労寿命が長くなり信頼性が向上できる圧力計が得られる。
【００２２】
図２は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、第１の突起２５１が、本体ボディ２１とセンサ室蓋２４との第１の溶接部２５の先端部分の位置に設けられている。
【００２３】
この結果、第１の突起２５１の側面は、プロセス流体の圧力で押されて、平坦部と比較すると側面から押されているため，第１の溶接部２５の先端部分ｇに発生する引っ張り歪みを更に低減することができる圧力計が得られる。
【００２４】
図３は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、第２の突起２９１が、本体ボディ２１とニップル２６との第２の溶接部２９の先端部分の位置に設けられている。
【００２５】
この結果、第２の突起２９１の側面は、プロセス流体の圧力で押されて、平坦部と比較すると側面から押されているため，溶接部２９の先端部分ｈに発生する引っ張り歪みを更に低減することができる圧力計が得られる。
【００２６】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図３】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図４】従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。
【図５】図４の要部拡大説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１      本体ボディ
２      凹部
３      突出部
４      センサ室蓋
５      溶接固定
６      センサ室
７      ニップル
８      隙間
９      溶接固定
１１    シールダイアフラム
１２    受圧室
１３    連通孔
１４    封入液
１５    台座
１６    センサ
２１    本体ボディ
２２    凹部
２３    突出部
２４    センサ室蓋
２４１  凹部
２５    第１の溶接部
２５１  第１の突起
２６    センサ室
２６１  面部分
２７    ニップル
２８    隙間
２８１  面部分
２９    第２の溶接部
２９１  第２の突起
３１    シールダイアフラム
３２    受圧室
３３    連通孔
３４    封入液
３５    台座
３６    センサ
ａ      圧力を受ける角の部分
ｂ      平坦な部分
ｃ      狭い隙間
ｄ      溶接部の先端
ｃ      圧力を受ける角の部分
ｄ      狭い隙間
ｅ      溶接部の先端
ｆ      
ｇ      
【図１】
2007218654.tif 000003
【図２】
2007218654.tif 000004
【図３】
2007218654.tif 000005
【図４】
2007218654.tif 000006
【図５】
2007218654.tif 000007