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JP7612456B2 - Pressure Measuring Device - Google Patents

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JP7612456B2
JP7612456B2 JP2021033367A JP2021033367A JP7612456B2 JP 7612456 B2 JP7612456 B2 JP 7612456B2 JP 2021033367 A JP2021033367 A JP 2021033367A JP 2021033367 A JP2021033367 A JP 2021033367A JP 7612456 B2 JP7612456 B2 JP 7612456B2
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Japan
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pressure
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case
pressure measuring
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鮎美 津嶋
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Azbil Corp
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    • G01L9/0041Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms

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Description

本発明は、ボディの内部空間にセンサチップと基板とを備えた圧力測定装置に関する。 The present invention relates to a pressure measuring device that has a sensor chip and a substrate in the internal space of a body.

従来の圧力測定装置としては、例えば特許文献1に記載されているものがある。特許文献1に開示された圧力測定装置は、被測定流体の圧力を受ける受圧部が一端側に設けられたボディと、受圧部に導圧用のパイプを介して接続され、被測定流体の圧力を検出する圧力センサと、圧力センサからの電気信号の処理に関する回路が設けられた回路基板とを備えている。圧力センサと回路基板は、ボディの内部に収容されている。圧力センサは受圧部と隣り合う位置に配置され、回路基板は、受圧部との間に圧力センサが位置するようにボディの他端部に配置されている。 One example of a conventional pressure measuring device is described in Patent Document 1. The pressure measuring device disclosed in Patent Document 1 comprises a body having a pressure receiving part at one end that receives the pressure of the fluid to be measured, a pressure sensor that is connected to the pressure receiving part via a pressure-conducting pipe and detects the pressure of the fluid to be measured, and a circuit board on which a circuit for processing the electrical signal from the pressure sensor is provided. The pressure sensor and the circuit board are housed inside the body. The pressure sensor is located adjacent to the pressure receiving part, and the circuit board is located at the other end of the body so that the pressure sensor is located between the pressure receiving part and the circuit board.

特許第4955394号公報Patent No. 4955394

特許文献1に示す圧力測定装置においては、圧力センサを搭載するスペースと、回路基板を搭載するスペースとがそれぞれボディ内に必要であるから、ボディが大型化するという問題があった。 The pressure measuring device shown in Patent Document 1 requires space within the body to mount the pressure sensor and space within the body to mount the circuit board, which causes the body to become large.

本発明の目的は、ボディを小型化することが可能な圧力測定装置を提供することである。 The object of the present invention is to provide a pressure measuring device whose body can be made compact.

この目的を達成するために本発明に係る圧力測定装置は、測定対象であるプロセス流体の圧力を受圧する受圧ダイアフラムを備え、前記受圧ダイアフラムとの間に充填された圧力伝達媒体の圧力を受圧して圧力を検出する圧力センサチップと、前記圧力センサチップを収容するセンサケースとが内部空間に設置されたボディを有する圧力測定装置であって、前記センサケースは、絶縁材料によって形成されているとともに、前記圧力伝達媒体の圧力を前記圧力センサチップに導入するための開口部を有し、前記ボディは、前記受圧ダイアフラムを壁の一部として形成されて前記圧力伝達媒体の一部を収容する圧力伝達室から前記ボディの前記内部空間に通じる導圧路を有し、前記ボディの前記内部空間には、前記導圧路における前記ボディの前記内部空間に通じる開口端に装着された、貫通孔を有するステンレス製のワッシャと、前記ワッシャの前記貫通孔にその一端が挿入されて接合されるとともに、その他端が前記センサケースの前記開口部を貫通して前記圧力センサチップに連通する、内部に前記圧力伝達媒体が充填された細管と、前記圧力センサチップの検出出力から電気信号を生成する電気回路が搭載された回路基板とが設けられ、前記センサケースは、前記回路基板上に載置されているものである。 In order to achieve this object, the pressure measuring device according to the present invention is a pressure measuring device having a pressure sensor chip that detects pressure by receiving the pressure of a pressure transmission medium filled between the pressure receiving diaphragm and the pressure receiving diaphragm, and a sensor case that houses the pressure sensor chip, which is installed in the internal space of the body, and the sensor case is made of an insulating material and has an opening for introducing the pressure of the pressure transmission medium into the pressure sensor chip, and the body has the pressure receiving diaphragm formed as a part of the wall and houses a part of the pressure transmission medium. A pressure path is provided from the pressure transmission chamber to the internal space of the body, and the internal space of the body is provided with a stainless steel washer with a through hole attached to the open end of the pressure path that is connected to the internal space of the body, a thin tube filled with the pressure transmission medium, one end of which is inserted and joined to the through hole of the washer and the other end of which passes through the opening of the sensor case and communicates with the pressure sensor chip, and a circuit board on which an electrical circuit that generates an electrical signal from the detection output of the pressure sensor chip is mounted, and the sensor case is mounted on the circuit board.

本発明は、前記圧力測定装置において、前記回路基板は、端部に前記細管を通す切欠きを有し、前記センサケースは、前記回路基板上の前記切欠きの周辺部に載置されていてもよい。 In the pressure measuring device of the present invention, the circuit board may have a notch at an end through which the thin tube passes, and the sensor case may be placed on the periphery of the notch on the circuit board.

本発明は、前記圧力測定装置において、前記回路基板は、前記導圧路の前記開口端が指向する方向が厚み方向となる状態で前記ボディに固定され、前記回路基板における、前記導圧路の前記開口端と対向する位置に貫通穴が形成されていてもよい。
本発明は、前記圧力測定装置において、前記回路基板は、前記導圧路の前記開口端が指向する方向と直交する方向が厚み方向となる状態で前記ボディに固定され、前記細管は、前記センサケースに接続される一端部に対して前記ワッシャに接続される他端部が垂直となるように曲げられていてもよい。
In the pressure measuring device of the present invention, the circuit board may be fixed to the body with the direction in which the opening end of the pressure guide path points being the thickness direction, and a through hole may be formed in the circuit board at a position opposite to the opening end of the pressure guide path.
In the pressure measuring device of the present invention, the circuit board may be fixed to the body with the thickness direction being perpendicular to the direction in which the opening end of the pressure path is pointed, and the thin tube may be bent so that one end connected to the washer is perpendicular to one end connected to the sensor case.

本発明は、前記回路基板における前記切欠きの穴部分を囲む3つの辺を形成する部分に、前記電気回路に接続された半田付け用ランドがそれぞれ設けられ、前記センサケースの前記回路基板に載置される載置面である底面に、前記半田付け用ランドと接続して導通する電極パッドが設けられていてもよい。 The present invention may be such that soldering lands connected to the electric circuit are provided on the three sides of the circuit board surrounding the hole of the notch, and electrode pads that are connected to the soldering lands and are conductive are provided on the bottom surface of the sensor case, which is the mounting surface that is placed on the circuit board.

本発明においては、回路基板上にセンサケースを実装することができるから、回路基板とセンサケースの占有スペースを最少にすることができ、回路基板とセンサケースとをボディ内にコンパクトに配置することができる。したがって、ボディを小型化することが可能な圧力測定装置を提供することができる。 In the present invention, the sensor case can be mounted on the circuit board, minimizing the space occupied by the circuit board and the sensor case, and the circuit board and the sensor case can be arranged compactly within the body. Therefore, it is possible to provide a pressure measuring device whose body can be made smaller.

図1は、本発明に係る圧力測定装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a pressure measuring device according to the present invention. 図2は、図2は、圧力測定装置の斜視断面図である。FIG. 2 is a perspective cross-sectional view of the pressure measuring device. 図3は、圧力測定装置のボディと樹脂ケースとを破断して示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing the body and the resin case of the pressure measuring device with the body and the resin case cut away. 図4は、圧力センサ組立体の斜視断面図である。FIG. 4 is a perspective cross-sectional view of the pressure sensor assembly. 図5は、センサケースおよび圧力センサチップと細管との接合部を拡大して示す断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a joint between the sensor case and the pressure sensor chip and the thin tube. 図6は、ワッシャと細管との接合部を拡大して示す断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a joint between the washer and the thin tube. 図7は、圧力センサ組立体と基板の平面図である。FIG. 7 is a plan view of the pressure sensor assembly and substrate. 図8は、圧力センサ組立体と基板の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of the pressure sensor assembly and the substrate. 図9は、ワッシャをボディに溶接する手順を説明するための斜視断面図である。FIG. 9 is a perspective cross-sectional view for explaining a procedure for welding the washer to the body. 図10は、第2の実施の形態による基板の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a substrate according to the second embodiment. 図11は、基板の要部を拡大して示す平面図である。FIG. 11 is an enlarged plan view showing a main portion of the substrate. 図12は、圧力センサ組立体と基板の斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of the pressure sensor assembly and the substrate. 図13は、圧力センサ組立体と基板の斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of the pressure sensor assembly and the substrate. 図14は、第3の実施の形態による基板を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a substrate according to the third embodiment. 図15は、圧力センサ組立体の斜視図である。FIG. 15 is a perspective view of the pressure sensor assembly.

(第1の実施の形態)
以下、本発明に係る圧力測定装置の一実施の形態を図1~図9を参照して詳細に説明する。
図1に示す圧力測定装置1は、図1において中央部に描かれているボディ2に後述する複数の機能部品を組み付けて構成されている。ボディ2は、図1において下側に描かれている受圧部3と、上側に描かれている検出部4とを有している。この実施の形態によるボディ2は、ステンレス鋼によって形成されている。
(First embodiment)
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a pressure measuring device according to the present invention will now be described in detail with reference to FIGS.
The pressure measuring device 1 shown in Fig. 1 is configured by assembling a plurality of functional parts, which will be described later, to a body 2 depicted in the center of Fig. 1. The body 2 has a pressure receiving section 3 depicted on the lower side of Fig. 1, and a detection section 4 depicted on the upper side. The body 2 in this embodiment is formed from stainless steel.

受圧部3は、図1において左右方向を厚み方向とする板状に形成されており、厚み方向の一方の端部に第1の配管5が接続されるとともに、厚み方向の他方の端部に第2の配管6が接続される。第1の配管5の内部は、測定対象である第1のプロセス流体7で満たされている。第2の配管6の内部は、測定対象である第2のプロセス流体8で満たされている。
受圧部3における第1の配管5と接続される一端部には、第1のプロセス流体7の圧力を受圧する第1の受圧ダイアフラム11が設けられているとともに、この第1の受圧ダイアフラム11が壁の一部となる第1の圧力伝達室12が形成されている。
受圧部3における第2の配管6と接続される他端部には、第2のプロセス流体8の圧力を受圧する第2の受圧ダイアフラム13が設けられているとともに、この第2の受圧ダイアフラム13が壁の一部となる第2の圧力伝達室14が形成されている。
1, the pressure-receiving section 3 is formed in a plate shape with its thickness direction being the left-right direction, and one end in the thickness direction is connected to a first pipe 5, and the other end in the thickness direction is connected to a second pipe 6. The inside of the first pipe 5 is filled with a first process fluid 7 to be measured. The inside of the second pipe 6 is filled with a second process fluid 8 to be measured.
One end of the pressure-receiving section 3 that is connected to the first piping 5 is provided with a first pressure-receiving diaphragm 11 that receives the pressure of the first process fluid 7, and a first pressure transmission chamber 12 is formed in which this first pressure-receiving diaphragm 11 forms part of the wall.
The other end of the pressure-receiving section 3, which is connected to the second pipe 6, is provided with a second pressure-receiving diaphragm 13 that receives the pressure of the second process fluid 8, and a second pressure transmission chamber 14 is formed in which this second pressure-receiving diaphragm 13 forms part of the wall.

第1の圧力伝達室12と第2の圧力伝達室14は、図2に示すように、ボディ2内に形成された第1の導圧路15および第2の導圧路16と、後述する検出部4の第1および第2のワッシャ17,18と、第1および第2の細管21,22とを介して圧力センサチップ23の圧力室24(図5参照)に連通されている。第1および第2の圧力伝達室12,14から圧力室24に至る圧力伝達系は、圧力伝達媒体25(図1、図5参照)で満たされている。圧力センサチップ23は、第1および第2の受圧ダイアフラム11,13との間に充填された圧力伝達媒体25の圧力を受圧して圧力を検出する。 As shown in FIG. 2, the first pressure transmission chamber 12 and the second pressure transmission chamber 14 are connected to the pressure chamber 24 (see FIG. 5) of the pressure sensor chip 23 via the first pressure guide path 15 and the second pressure guide path 16 formed in the body 2, the first and second washers 17, 18 of the detection unit 4 described below, and the first and second capillaries 21, 22. The pressure transmission system from the first and second pressure transmission chambers 12, 14 to the pressure chamber 24 is filled with a pressure transmission medium 25 (see FIGS. 1 and 5). The pressure sensor chip 23 detects pressure by receiving the pressure of the pressure transmission medium 25 filled between the first and second pressure receiving diaphragms 11, 13.

ボディ2の検出部4は、円筒状に形成され、受圧部3とは反対の方向に向けて開口している。検出部4内にボディ2の内部空間26が形成されている。検出部4の開口部分は、カバー27(図1参照)が取付けられ、カバー27によって閉塞される。
検出部4の内側底部には、図3に示すように第1および第2の導圧路15,16がそれぞれ開口している。第1および第2の導圧路15,16は、ボディ2の内部に、第1および第2の圧力伝達室12,14からボディ2の内部空間26に通じるように形成されている。
The detection unit 4 of the body 2 is formed in a cylindrical shape and opens in the direction opposite to the pressure-receiving unit 3. An internal space 26 of the body 2 is formed within the detection unit 4. A cover 27 (see FIG. 1 ) is attached to and closes the opening of the detection unit 4.
3, first and second pressure guide paths 15, 16 are respectively opened to the inner bottom of the detection portion 4. The first and second pressure guide paths 15, 16 are formed inside the body 2 so as to communicate from the first and second pressure transmission chambers 12, 14 to an internal space 26 of the body 2.

第1の導圧路15の内部空間26に通じる開口端には、図2に示すように第1のワッシャ17が装着されている。第2の導圧路16の内部空間26に通じる開口端には第2のワッシャ18が装着されている。第1および第2のワッシャ17,18は、それぞれステンレス鋼によって円板状に形成されており、ボディ2に溶接されている。 As shown in FIG. 2, a first washer 17 is attached to the open end of the first pressure passage 15 that leads to the internal space 26. A second washer 18 is attached to the open end of the second pressure passage 16 that leads to the internal space 26. The first and second washers 17 and 18 are each made of stainless steel and are formed into a disk shape, and are welded to the body 2.

第1および第2のワッシャ17,18の中心部には、図6に示すように、第1および第2の導圧路15,16の内部に臨む凸部17a,18aが設けられているとともに、貫通孔28,29が形成されている。図4に示すように、第1のワッシャ17の貫通孔28には、後述する第1の細管21の一端が挿入されて接合されている。第2のワッシャ18の貫通孔29には、後述する第2の細管22の一端が挿入されて接合されている。 As shown in FIG. 6, the first and second washers 17 and 18 have protrusions 17a and 18a at their centers that face the insides of the first and second pressure guide paths 15 and 16, and through holes 28 and 29 are formed. As shown in FIG. 4, one end of a first capillary tube 21 (described later) is inserted and joined into the through hole 28 of the first washer 17. One end of a second capillary tube 22 (described later) is inserted and joined into the through hole 29 of the second washer 18.

第1の細管21と第2の細管22は、それぞれステンレス鋼によって形成され、所定の形状に曲げられている。第1および第2の細管21,22の第1および第2のワッシャ17,18への接合は、凸部17a,18aに開口する貫通孔28,29の開口縁に細管21,22の先端外周部を溶接することによって行われている。この溶接は、図6に示すように、溶接部30によって第1および第2のワッシャ17,18と第1および第2の細管21,22との間が液密にシールされるように行っている。
第1のワッシャ17に溶接された第1の細管21と、第2のワッシャ18に溶接された第2の細管22は、図4中に符号31で示す圧力センサ組立体の一部を構成するものである。
The first capillary tube 21 and the second capillary tube 22 are each made of stainless steel and bent into a predetermined shape. The first and second capillary tubes 21, 22 are joined to the first and second washers 17, 18 by welding the outer peripheries of the tips of the capillary tubes 21, 22 to the opening edges of through holes 28, 29 that open into the protrusions 17a, 18a. This welding is performed so that the welded parts 30 provide a liquid-tight seal between the first and second washers 17, 18 and the first and second capillary tubes 21, 22, as shown in FIG. 6.
The first capillary tube 21 welded to the first washer 17 and the second capillary tube 22 welded to the second washer 18 form part of a pressure sensor assembly designated by the reference numeral 31 in FIG.

圧力センサ組立体31は、図4に示すように、第1および第2の細管21,22の一端に接合された第1および第2のワッシャ17,18と、第1および第2の細管21,22の他端に接合されたセンサケース32および圧力センサチップ23とによって構成されている。第1および第2の細管21,22は、第1および第2のワッシャ17,18からボディ2の受圧部3とは反対方向に延びており、第1および第2のワッシャ17,18とセンサケース32との間でこれら両細管21,22の間隔が狭くなるように曲げられている。第1および第2の細管21,22の間隔は、第1および第2のワッシャ17,18に溶接される一端側で広くなり、センサケース32に接合される他端側で狭くなる。 As shown in FIG. 4, the pressure sensor assembly 31 is composed of the first and second washers 17, 18 joined to one end of the first and second capillaries 21, 22, and the sensor case 32 and pressure sensor chip 23 joined to the other end of the first and second capillaries 21, 22. The first and second capillaries 21, 22 extend from the first and second washers 17, 18 in the opposite direction to the pressure receiving portion 3 of the body 2, and are bent so that the gap between the first and second washers 17, 18 and the sensor case 32 becomes narrow. The gap between the first and second capillaries 21, 22 is wider at one end welded to the first and second washers 17, 18, and narrower at the other end joined to the sensor case 32.

センサケース32は、セラミックス材料によって形成されたケース本体33と、セラミックス材料または金属材料によって形成された蓋体34とによって構成されている。圧力センサチップ23は、複数のシリコン製の板状部材を厚み方向に重ねて立方体状に形成され、センサケース32の中に収容されている。
センサケース32のケース本体33は、図4において上側であってボディ2の受圧部3とは反対の方向に向けて開口する有底角筒状に形成されている。蓋体34は、板状に形成され、ケース本体33の開口部を閉塞する状態でケース本体33にろう付けあるいはシーム溶接などによって固着されている。この蓋体34をケース本体33に接合する作業は、ケース本体33内が真空あるいはN2で満たされた状態で気密に封止されるように行う。
The sensor case 32 is composed of a case body 33 made of a ceramic material and a lid 34 made of a ceramic material or a metal material. The pressure sensor chip 23 is formed into a cube by stacking a plurality of silicon plate-like members in the thickness direction, and is housed in the sensor case 32.
The case body 33 of the sensor case 32 is formed in a bottomed rectangular tube shape that opens upward in the direction opposite to the pressure-receiving portion 3 of the body 2 in Fig. 4. The lid body 34 is formed in a plate shape and is fixed to the case body 33 by brazing or seam welding in a state in which the opening of the case body 33 is closed. The operation of joining the lid body 34 to the case body 33 is performed so that the inside of the case body 33 is hermetically sealed with a vacuum or filled with N2 .

センサケース32の底面、すなわちケース本体33の底壁33aにおけるケース外側の面には、図4に示すように、圧力センサチップ23の複数の端子(図示せず)に電気的に接続される複数の電極パッド35が形成されている。この実施の形態による電極パッド35は、底壁33aにおける、第1の細管21と第2の細管22とが並ぶ方向とは直交する方向の両端部に配設されている。
これらの電極パッド35は、基板36(図3参照)に形成された半田付け用ランド37に重ねて半田付けされる。この半田付けが行われることにより、センサケース32が基板36上に載置された状態で半田付け用ランド37に電気的に接続される(実装される)。この実施の形態においては、基板36が本発明でいう「回路基板」に相当する。
4, a plurality of electrode pads 35 are formed on the bottom surface of the sensor case 32, i.e., on the outer surface of the case at the bottom wall 33a of the case main body 33, to be electrically connected to a plurality of terminals (not shown) of the pressure sensor chip 23. The electrode pads 35 according to this embodiment are disposed on both ends of the bottom wall 33a in a direction perpendicular to the direction in which the first capillary tube 21 and the second capillary tube 22 are aligned.
These electrode pads 35 are soldered to soldering lands 37 formed on a substrate 36 (see FIG. 3). By this soldering, the sensor case 32 is electrically connected (mounted) to the soldering lands 37 in a state in which it is placed on the substrate 36. In this embodiment, the substrate 36 corresponds to the "circuit board" of the present invention.

基板36は、図3に示すように、円板状に形成されている。基板36には、第1および第2のワッシャ17,18を通すことが可能な円形の二つの貫通穴38,38と、これらの貫通穴38どうしを接続するスリット39とが形成されている。貫通穴38は、図2に示すように、基板36における、第1および第2の導圧路15,16の開口端と対向する位置に形成されている。 As shown in Fig. 3, the substrate 36 is formed in a disk shape. Two circular through holes 38, 38 through which the first and second washers 17, 18 can pass are formed in the substrate 36, and a slit 39 connecting these through holes 38 to each other is formed. As shown in Fig. 2, the through hole 38 is formed in a position on the substrate 36 opposite the open ends of the first and second pressure guide paths 15, 16.

センサケース32を基板36に重ねる作業は、貫通穴38,38に第1および第2のワッシャ17,18を通すとともに、第1および第2の細管21,22をスリット39に通して行う。また、基板36には、図7および図8に示すように、圧力センサチップ23の検出出力から電気信号を生成する電気回路40と、外部接続用のコネクタ端子41とが搭載されている。なお、図示してはいないが、基板36には、半田付け用ランド37と電気回路40とを電気的に接続する配線パターンと、電気回路40とコネクタ端子41とを電気的に接続する配線パターンとが形成されている。電気回路40とコネクタ端子41を実装する位置は、図示した位置に限定されることはなく、適宜変更することができる。 The sensor case 32 is placed on the substrate 36 by passing the first and second washers 17, 18 through the through holes 38, 38 and passing the first and second thin tubes 21, 22 through the slits 39. As shown in Figs. 7 and 8, the substrate 36 is equipped with an electric circuit 40 that generates an electric signal from the detection output of the pressure sensor chip 23 and a connector terminal 41 for external connection. Although not shown, the substrate 36 is formed with a wiring pattern that electrically connects the soldering land 37 and the electric circuit 40, and a wiring pattern that electrically connects the electric circuit 40 and the connector terminal 41. The positions at which the electric circuit 40 and the connector terminal 41 are mounted are not limited to those shown in the figures and can be changed as appropriate.

この実施の形態による基板36は、樹脂ケース51(図3参照)に支持され、樹脂ケース51を介してボディ2に支持されている。樹脂ケース51は、ボディ2の内部空間26に収容可能な有底円筒状に形成されている。樹脂ケース51には、基板36が載置される載置面52と、載置面52に基板36を載せて係止するための爪片53と、第1および第2のワッシャ17,18を通すための二つの貫通穴54,54とが形成されている。 The substrate 36 in this embodiment is supported by a resin case 51 (see FIG. 3) and is supported by the body 2 via the resin case 51. The resin case 51 is formed in a cylindrical shape with a bottom that can be accommodated in the internal space 26 of the body 2. The resin case 51 is formed with a mounting surface 52 on which the substrate 36 is placed, a tab 53 for placing and locking the substrate 36 on the mounting surface 52, and two through holes 54, 54 for passing the first and second washers 17, 18 through them.

貫通穴54の周囲には、樹脂ケース51の底壁51aから図3において下方、すなわちボディ2の受圧部3を指向する方向に突出する二つの円形突起55,55と、樹脂ケース51の底壁51aから受圧部3とは反対の方向に突出する二つの筒体56,56とが設けられている。円形突起55は、ボディ2に第1および第2の導圧路15,16を囲むように形成された円形凹部57に嵌合する。筒体56には、第1および第2の細管21,22を通すための凹部58が形成されている。 Around the through hole 54, there are two circular protrusions 55, 55 that protrude downward in FIG. 3 from the bottom wall 51a of the resin case 51, i.e., in a direction toward the pressure-receiving portion 3 of the body 2, and two cylindrical bodies 56, 56 that protrude from the bottom wall 51a of the resin case 51 in a direction opposite the pressure-receiving portion 3. The circular protrusions 55 fit into a circular recess 57 formed in the body 2 so as to surround the first and second pressure guide paths 15, 16. The cylindrical body 56 has a recess 58 formed therein for passing the first and second capillaries 21, 22 through.

この樹脂ケース51に基板36が装着された状態で第1および第2のワッシャ17,18がボディ2に溶接されることにより、基板36の厚み方向が図1において上下方向となる状態で基板36がボディ2に固定される。図1の上下方向は、第1および第2の導圧路15,16の開口端が指向する方向である。 When the substrate 36 is attached to the resin case 51, the first and second washers 17, 18 are welded to the body 2, so that the substrate 36 is fixed to the body 2 with the thickness direction of the substrate 36 being the up-down direction in FIG. 1. The up-down direction in FIG. 1 is the direction in which the open ends of the first and second pressure guide paths 15, 16 are oriented.

図5に示すように、ケース本体33の底壁33aには、圧力センサチップ23の両側部を支承する取付座61が形成されているとともに、圧力伝達媒体25の圧力を圧力センサチップ23に導入するための第1および第2の開口部62,63(図4参照)が形成されている。
圧力センサチップ23は、図4に示すように、第1の細管21の他端が挿入される第1の孔64と、第2の細管22の他端が挿入される第2の孔65とが形成されており、ケース本体33の取付座61にたとえばろう付けによって固着されている。圧力センサチップ23は、第1の孔64に伝達された圧力伝達媒体25の圧力と、第2の孔65に伝達された圧力伝達媒体25の圧力との差圧を検出するように構成されている。
As shown in FIG. 5, a mounting seat 61 for supporting both sides of the pressure sensor chip 23 is formed on the bottom wall 33a of the case body 33, and first and second openings 62, 63 (see FIG. 4) for introducing the pressure of the pressure transmission medium 25 into the pressure sensor chip 23 are also formed.
4, the pressure sensor chip 23 is formed with a first hole 64 into which the other end of the first capillary tube 21 is inserted and a second hole 65 into which the other end of the second capillary tube 22 is inserted, and is fixed to the mounting seat 61 of the case body 33 by, for example, brazing. The pressure sensor chip 23 is configured to detect the differential pressure between the pressure of the pressure transmission medium 25 transmitted to the first hole 64 and the pressure of the pressure transmission medium 25 transmitted to the second hole 65.

ケース本体33の第1および第2の開口部62,63は、底壁33aを貫通する貫通孔となるように形成されている。第1および第2の開口部62,63の孔径は、第1および第2の細管21,22の他端を通すことができる孔径である。第1の細管21の他端は、第1の開口部62を貫通して圧力センサチップ23の第1の孔64に挿入され、圧力センサチップ23に連通している。第2の細管22の他端は、第2の開口部63を貫通して圧力センサチップ23の第2の孔65に挿入され、圧力センサチップ23に連通している。 The first and second openings 62, 63 of the case body 33 are formed as through holes penetrating the bottom wall 33a. The hole diameters of the first and second openings 62, 63 are large enough to allow the other ends of the first and second capillaries 21, 22 to pass through. The other end of the first capillary 21 passes through the first opening 62 and is inserted into the first hole 64 of the pressure sensor chip 23, and is connected to the pressure sensor chip 23. The other end of the second capillary 22 passes through the second opening 63 and is inserted into the second hole 65 of the pressure sensor chip 23, and is connected to the pressure sensor chip 23.

第1および第2の細管21,22は、図5に示すように、圧力センサチップ23に接着剤66によって接着されている。この接着剤66としては、エポキシ系の接着剤を用いることができる。センサケース32の内部は、エポキシ系の接着剤が吸湿することがない状態になっている。この状態は、真空状態あるいはN2ガスなどの不活性ガスで満たされた状態である。センサケース32内をこのような不活性な状態に保つために、第1および第2の細管21,22におけるセンサケース32の第1および第2の開口部62,63を貫通する部分は、半田付けによって封止されている。半田付けは、半田67が第1および第2の開口部62,63の周囲の全域にわたって濡れ拡がるように行われている。 As shown in FIG. 5, the first and second capillaries 21, 22 are bonded to the pressure sensor chip 23 by an adhesive 66. An epoxy adhesive can be used as the adhesive 66. The inside of the sensor case 32 is in a state where the epoxy adhesive does not absorb moisture. This state is a vacuum state or a state filled with an inert gas such as N2 gas. In order to keep the inside of the sensor case 32 in such an inert state, the portions of the first and second capillaries 21, 22 that pass through the first and second openings 62, 63 of the sensor case 32 are sealed by soldering. The soldering is performed so that the solder 67 spreads over the entire area around the first and second openings 62, 63.

ケース本体33の第1および第2の開口部62,63は、この半田付けを行うことができるように、メタライズ処理が施されている。また、第1および第2の細管21,22には、第1および第2の開口部62,63に半田付けされる部分に半田付け用のめっきが施されている。この半田付け用のめっきは、Niを下地とするAuめっきである。 The first and second openings 62, 63 of the case body 33 are metallized to enable this soldering. In addition, the first and second capillaries 21, 22 are plated for soldering at the portions that are to be soldered to the first and second openings 62, 63. This plating for soldering is Au plating on a Ni base.

次に、上述したように構成された圧力測定装置1を組立てる手順を説明する。圧力測定装置1を組み立てるにあたっては、先ず、第1および第2の細管21,22の第1および第2の開口部62,63に半田付けされる部分に半田付け用のめっきを施す。なお、ケース本体33の第1および第2の開口部62,63と、蓋体34が接合される部分には、予めメタライズ処理を施しておく。 Next, the procedure for assembling the pressure measuring device 1 configured as described above will be described. When assembling the pressure measuring device 1, first, plating for soldering is applied to the parts to be soldered to the first and second openings 62, 63 of the first and second capillaries 21, 22. Note that the parts to which the first and second openings 62, 63 of the case body 33 and the lid 34 are joined are metallized in advance.

そして、第1および第2の細管21,22に第1および第2のワッシャ17,18を溶接する。その後、ケース本体33の第1および第2の開口部62,63に第1および第2の細管21,22を通し、第1および第2の細管21,22を圧力センサチップ23に接着する。そして、圧力センサチップ23をケース本体33に接合し、圧力センサチップ23とケース本体33の導通部分とを例えばボンディングワイヤ(図示せず)によって接続する。 Then, the first and second washers 17, 18 are welded to the first and second capillaries 21, 22. After that, the first and second capillaries 21, 22 are passed through the first and second openings 62, 63 of the case body 33, and the first and second capillaries 21, 22 are bonded to the pressure sensor chip 23. The pressure sensor chip 23 is then joined to the case body 33, and the pressure sensor chip 23 and the conductive portion of the case body 33 are connected by, for example, a bonding wire (not shown).

このように圧力センサチップ23がセンサケース32に取付けられた後、第1および第2の細管21,22をケース本体33の第1および第2の開口部62,63に半田付けし、細管貫通部を封止する。そして、ケース本体33と第1および第2の細管21,22を図示していない接合装置に装填し、ケース本体33内を不活性の状態としてケース本体33に蓋体34をろう付けあるいはシーム溶接によって取付ける。蓋体34がケース本体33に接合されることにより、圧力センサ組立体31が完成する。 After the pressure sensor chip 23 is attached to the sensor case 32 in this manner, the first and second capillaries 21, 22 are soldered to the first and second openings 62, 63 of the case body 33 to seal the capillary penetrations. The case body 33 and the first and second capillaries 21, 22 are then loaded into a joining device (not shown), and the inside of the case body 33 is made inactive and the lid 34 is attached to the case body 33 by brazing or seam welding. The lid 34 is joined to the case body 33 to complete the pressure sensor assembly 31.

次に、圧力センサ組立体31を基板36に取付ける。この取付作業は、第1および第2のワッシャ17,18を基板36の貫通穴38に通すとともに第1および第2の細管21,22をスリット39に通し、センサケース32を基板36に半田付けして行う。その後、基板36を樹脂ケース51に係止させて樹脂ケース51をボディ2の内部空間26に挿入する。基板36を樹脂ケース51に組付けるときは、基板36の貫通穴38を通して第1および第2のワッシャ17,18を視認しながら、第1および第2のワッシャ17,18が樹脂ケース51の貫通穴54に入るように基板36の位置を調整する。そして、樹脂ケース51の円形突起55をボディ2の円形凹部57に嵌合させ、第1および第2のワッシャ17,18の凸部17a,18aを第1および第2の導圧路15,16に挿入する。 Next, the pressure sensor assembly 31 is attached to the board 36. This attachment is performed by passing the first and second washers 17, 18 through the through holes 38 of the board 36, passing the first and second capillaries 21, 22 through the slits 39, and soldering the sensor case 32 to the board 36. The board 36 is then engaged with the resin case 51, which is then inserted into the internal space 26 of the body 2. When assembling the board 36 to the resin case 51, the position of the board 36 is adjusted so that the first and second washers 17, 18 enter the through holes 54 of the resin case 51 while visually checking the first and second washers 17, 18 through the through holes 38 of the board 36. Then, the circular protrusion 55 of the resin case 51 is fitted into the circular recess 57 of the body 2, and the protrusions 17a and 18a of the first and second washers 17 and 18 are inserted into the first and second pressure guide paths 15 and 16.

次に、第1および第2のワッシャ17,18をボディ2に溶接する。この溶接は、図9に示すように、ボディ2を下側電極71に載置するとともに、第1および第2のワッシャ17,18に上側電極72を押し付けて抵抗溶接により行う。上側電極72は、棒状に形成され、樹脂ケース51の貫通穴54と、基板36の貫通穴38とに通して第1および第2のワッシャ17,18に重ねられる。上側電極72の先端部には、第1および第2の細管21,22を通すためにスリット73が形成されている。
第1および第2のワッシャ17,18がボディ2に溶接された後、第1および第2の圧力伝達室12,14から圧力センサチップ23内に至る圧力伝達経路に圧力伝達媒体25を充填する。この充填は、第1および第2の圧力伝達室12,14からボディ2の外に延びる充填孔(図示せず)を用いて行う。
Next, the first and second washers 17, 18 are welded to the body 2. As shown in Fig. 9, this welding is performed by resistance welding with the body 2 placed on the lower electrode 71 and the upper electrode 72 pressed against the first and second washers 17, 18. The upper electrode 72 is formed in a rod shape, and is passed through the through hole 54 of the resin case 51 and the through hole 38 of the substrate 36 and overlapped on the first and second washers 17, 18. A slit 73 is formed at the tip of the upper electrode 72 to allow the first and second capillaries 21, 22 to pass therethrough.
After the first and second washers 17, 18 are welded to the body 2, the pressure transmission path extending from the first and second pressure transmission chambers 12, 14 to the inside of the pressure sensor chip 23 is filled with the pressure transmission medium 25. This filling is performed using a filling hole (not shown) extending from the first and second pressure transmission chambers 12, 14 to the outside of the body 2.

このように構成された圧力測定装置1のセンサケース32は、基板36上に載置されている。このため、基板36上にセンサケース32を実装することができるから、基板36とセンサケース32の占有スペースを最少にすることができ、基板36とセンサケース32とをボディ2内にコンパクトに配置することができる。したがって、この実施の形態によれば、ボディを小型化することが可能な圧力測定装置を提供することができる。 The sensor case 32 of the pressure measuring device 1 configured in this manner is placed on the substrate 36. Therefore, since the sensor case 32 can be mounted on the substrate 36, the space occupied by the substrate 36 and the sensor case 32 can be minimized, and the substrate 36 and the sensor case 32 can be compactly arranged within the body 2. Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide a pressure measuring device whose body can be made smaller.

(第2の実施の形態)
基板と圧力センサ組立体は図10~図13に示すように構成することができる。図10~図13において、図1~図9によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図10に示す基板81は、円板状に形成され、二つの貫通穴38と、外周部の一箇所に位置する切欠き82とを有している。二つの貫通穴38,38は、第1の実施の形態を採るときと同じ位置、すなわち第1および第2の導圧路15,16の開口端と対向する位置に形成されている。また、基板81には、電気回路40とコネクタ端子41とが実装されている。電気回路40とコネクタ端子41を実装する位置は、図10に示す位置に限定されることはなく、適宜変更することができる。
Second Embodiment
The substrate and pressure sensor assembly can be configured as shown in Figures 10 to 13. In Figures 10 to 13, the same or equivalent members as those described in Figures 1 to 9 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
The substrate 81 shown in Fig. 10 is formed in a disk shape and has two through holes 38 and a notch 82 located at one location on the outer periphery. The two through holes 38, 38 are formed in the same positions as in the first embodiment, that is, in positions facing the open ends of the first and second pressure guide paths 15, 16. In addition, an electric circuit 40 and a connector terminal 41 are mounted on the substrate 81. The positions at which the electric circuit 40 and the connector terminal 41 are mounted are not limited to the positions shown in Fig. 10 and can be changed as appropriate.

切欠き82は、第1および第2の細管21,22を通すためのもので、円板状を呈する基板81の径方向の端部に形成され、基板81の外周縁81aから中心に向けて延びている。この実施の形態による切欠き82は、二つの貫通穴38の中心どうしを結ぶ仮想線Lと直交する方向に延びている。このため、切欠き82は、一方の貫通穴38と他方の貫通穴38との間の中央に向けて延びている。また、切欠き82は、基板81の外周縁81aから仮想線Lに向けて延びる第1および第2の辺82a,82bと、これら2辺の一端どうしを接続するように仮想線Lと平行に延びる第3の辺82cとを有し、これらの第1~第3の辺82a~82cによって開口部分が囲まれるように形成されている。 The notch 82 is for passing the first and second capillaries 21, 22, and is formed at the radial end of the disk-shaped substrate 81, and extends from the outer periphery 81a of the substrate 81 toward the center. The notch 82 in this embodiment extends in a direction perpendicular to the imaginary line L connecting the centers of the two through holes 38. Therefore, the notch 82 extends toward the center between one through hole 38 and the other through hole 38. The notch 82 also has first and second sides 82a, 82b extending from the outer periphery 81a of the substrate 81 toward the imaginary line L, and a third side 82c extending parallel to the imaginary line L so as to connect one end of these two sides, and is formed so that the opening portion is surrounded by these first to third sides 82a to 82c.

図11に示すように、基板81における、切欠き82の第1の辺82aを形成する部分には、複数の半田付け用ランド83が形成されている。基板81における切欠き82の第2の辺82bを形成する部分には、複数の半田付け用ランド84が形成されている。基板81における切欠き82の第3の辺82cを形成する部分には、複数の半田付け用ランド85が形成されている。これらの半田付け用ランド83~85は、基板81に実装された電気回路40に図示していない配線パターンによって接続されている。これらの半田付け用ランド83~85には、センサケース32が実装される。すなわち、センサケース32は、切欠き82に第1および第2の細管21,22を通した状態で基板81上の切欠き82の周辺部に載置、固定されることになる。 As shown in FIG. 11, a plurality of soldering lands 83 are formed in the portion of the substrate 81 that forms the first side 82a of the notch 82. A plurality of soldering lands 84 are formed in the portion of the substrate 81 that forms the second side 82b of the notch 82. A plurality of soldering lands 85 are formed in the portion of the substrate 81 that forms the third side 82c of the notch 82. These soldering lands 83-85 are connected to the electric circuit 40 mounted on the substrate 81 by a wiring pattern (not shown). The sensor case 32 is mounted on these soldering lands 83-85. That is, the sensor case 32 is placed and fixed on the periphery of the notch 82 on the substrate 81 with the first and second capillaries 21, 22 passing through the notch 82.

半田付け用ランド83~85が切欠き82の一つの辺の近傍に集中して配置されると、圧力測定装置を製造する工程の途中でセンサケース32に外力が加えられたときや、周囲の温度の変化により半田部に熱応力が生じたときに応力集中が起こる。また、センサケース32側の電極パッド35の一つ一つの接合面の面積が小さくなるために、工程難易度が高くなり、電極パッド35の半田強度も小さくなってしまう。このような不具合が生じることがないように、この実施の形態では切欠き82の3辺となる部分に半田付け用ランド83~85を分散して配置している。 If the soldering lands 83-85 are concentrated near one side of the notch 82, stress concentration will occur when an external force is applied to the sensor case 32 during the process of manufacturing the pressure measuring device, or when thermal stress occurs in the solder due to changes in the surrounding temperature. In addition, the area of the bonding surface of each of the electrode pads 35 on the sensor case 32 side will be small, making the process more difficult and reducing the solder strength of the electrode pads 35. To prevent such problems from occurring, in this embodiment, the soldering lands 83-85 are distributed and arranged on the three sides of the notch 82.

第1の辺82aの近傍に設けられる複数の半田付け用ランド83と、第2の辺82bの近傍に設けられる複数の半田付け用ランド84とは、図11において左右対称に配置されることが望ましい。このため、半田付け用ランド83,84が非対称になるような場合は、配線されていないダミーの半田付け用ランドを基板81に設けるとともに、配線されていないダミーの電極パッドをセンサケース32に設けて左右対称の構造を実現させる。この実施の形態においては、センサ信号を通すための半田付け用ランド85を第3の辺82cに沿って並ぶように設けている。この構成を採ることにより、基板81にセンサケース32を実装するうえで効率が高くなる。 The multiple soldering lands 83 provided near the first side 82a and the multiple soldering lands 84 provided near the second side 82b are preferably arranged symmetrically in FIG. 11. Therefore, if the soldering lands 83, 84 are asymmetric, a symmetrical structure is realized by providing unwired dummy soldering lands on the substrate 81 and providing unwired dummy electrode pads on the sensor case 32. In this embodiment, the soldering lands 85 for transmitting the sensor signal are arranged along the third side 82c. By adopting this configuration, the efficiency of mounting the sensor case 32 on the substrate 81 is increased.

この実施の形態による第1および第2の細管21,22は、図12または図13に示すように曲げて形成される。
図12に示す第1および第2の細管21,22は、それぞれ2箇所の曲げ部21a,21b,22bを有し、基板81の主面81bと直交する方向から見てハの字状に形成されている。
図13に示す第1および第2の細管21,22は、それぞれ3箇所の曲げ部21a~21c,22a~22cを有し、基板81の主面81bと直交する方向から見てコ字状となるようにそれぞれL字状に形成されている。
The first and second capillaries 21, 22 according to this embodiment are formed by bending as shown in FIG. 12 or FIG.
The first and second capillaries 21 and 22 shown in FIG. 12 each have two bent portions 21 a , 21 b , and 22 b , and are formed in a V-shape when viewed from a direction perpendicular to the main surface 81 b of the substrate 81 .
The first and second capillaries 21, 22 shown in FIG. 13 each have three bent portions 21a to 21c, 22a to 22c, and are formed into an L-shape so as to have a U-shape when viewed from a direction perpendicular to the main surface 81b of the substrate 81.

この実施の形態で示すように、基板81の端部に切欠き82を形成し、この切欠き82周辺部にセンサケース32を載置、固定することにより、基板81に第1および第2の細管21,22を通すためのスリット39が不要になるから、基板81の中央部を部品実装スペース86(図10参照)として使用することができる。このため、基板81を大型化することなく多くの電子部品を基板81に実装することが可能になる。 As shown in this embodiment, by forming a notch 82 at the end of the substrate 81 and placing and fixing the sensor case 32 around the periphery of this notch 82, the slit 39 for passing the first and second capillaries 21, 22 through the substrate 81 is no longer necessary, and the center of the substrate 81 can be used as a component mounting space 86 (see FIG. 10). This makes it possible to mount many electronic components on the substrate 81 without increasing the size of the substrate 81.

(第3の実施の形態)
基板と圧力センサ組立体は図14(A),(B)および図15に示すように構成することができる。図14および図15において、図1~図13によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。図14(A)は基板をセンサケースが実装される表側から見た側面図、図14(B)は、基板をセンサケースが実装されていない裏側から見た側面図である。図14(A),(B)は、センサケースに第1および第2の細管を取付けていない状態で描いてある。
Third Embodiment
The substrate and pressure sensor assembly can be constructed as shown in Figures 14(A), (B) and 15. In Figures 14 and 15, the same or equivalent members as those explained in Figures 1 to 13 are given the same reference numerals and detailed explanations are omitted as appropriate. Figure 14(A) is a side view of the substrate as seen from the front side where the sensor case is mounted, and Figure 14(B) is a side view of the substrate as seen from the back side where the sensor case is not mounted. Figures 14(A) and (B) are drawn in a state where the first and second capillaries are not attached to the sensor case.

図14(A),(B)に示す基板91は、長方形の板状に形成されており、長手方向の一端に切欠き82を有している。図14(A),(B)中に基板91に設けられている4つの穴92は、図示していない取付用ボルトを通すための穴である。取付用ボルトは、基板91を図示していないボディ2側の支持ブラケットに固定する。基板91は、その主面91aがボディ2の長手方向{受圧部3と検出部4とが並ぶ方向であって図14(A),(B)においては上下方向}と平行に延びるとともに、切欠き82が受圧部3に接近するような姿勢で支持ブラケットを介してボディ2に固定される。 The substrate 91 shown in Figs. 14(A) and (B) is formed in a rectangular plate shape and has a notch 82 at one end in the longitudinal direction. The four holes 92 provided in the substrate 91 in Figs. 14(A) and (B) are holes for passing mounting bolts (not shown). The mounting bolts secure the substrate 91 to a support bracket on the body 2 side (not shown). The substrate 91 is fixed to the body 2 via the support bracket in such a position that its main surface 91a extends parallel to the longitudinal direction of the body 2 (the direction in which the pressure receiving portion 3 and the detection portion 4 are aligned, which is the vertical direction in Figs. 14(A) and (B)).

基板91の切欠き82を形成する部分には、第2の実施の形態と同様に半田付け用ランド83~85が設けられており、センサケース32がこれらの半田付け用ランド83~85に実装されて載置、固定されている。
この実施の形態による第1および第2の細管21,22は、図15に示すように、センサケース32に接続される一端部93,94に対して、第1および第2のワッシャ17,18に接続される他端部95,96が垂直となるように曲げられている。
In the portion of the substrate 91 where the notch 82 is formed, soldering lands 83 to 85 are provided, as in the second embodiment, and the sensor case 32 is mounted, placed and fixed on these soldering lands 83 to 85.
In this embodiment, the first and second capillaries 21, 22 are bent so that their other ends 95, 96, which are connected to the first and second washers 17, 18, are perpendicular to their one ends 93, 94, which are connected to the sensor case 32, as shown in FIG.

この実施の形態で示すように基板91をボディ2の受圧部3と検出部4とが並ぶ方向と平行に延びるように配置することにより、検出部4を専有面積が小さくなるようにコンパクトに形成することができる。 As shown in this embodiment, by arranging the substrate 91 so that it extends parallel to the direction in which the pressure receiving portion 3 and the detection portion 4 of the body 2 are aligned, the detection portion 4 can be formed compactly so that it occupies a small area.

1…圧力測定装置、2…ボディ、7…第1のプロセス流体、8…第2のプロセス流体、11…第1の受圧ダイアフラム、12…第1の圧力伝達室、13…第2の受圧ダイアフラム、14…第2の圧力伝達室、15…第1の導圧路、16…第2の導圧路、17…第1のワッシャ、18…第2のワッシャ、21…第1の細管、22…第2の細管、23…圧力センサチップ、25…圧力伝達媒体、26…内部空間、28,29…貫通孔、32…センサケース、35…電極パッド、36,81,91…基板(回路基板)、40…電気回路、62…第1の開口部、63…第2の開口部、82…切欠き、38…貫通穴、82a…第1の辺、82b…第2の辺、82c…第3の辺、37,83~85…半田付け用ランド。 1...pressure measuring device, 2...body, 7...first process fluid, 8...second process fluid, 11...first pressure receiving diaphragm, 12...first pressure transmission chamber, 13...second pressure receiving diaphragm, 14...second pressure transmission chamber, 15...first pressure guide path, 16...second pressure guide path, 17...first washer, 18...second washer, 21...first capillary tube, 22...second capillary tube, 23...pressure sensor Sensor chip, 25...pressure transmission medium, 26...internal space, 28, 29...through holes, 32...sensor case, 35...electrode pads, 36, 81, 91...substrate (circuit board), 40...electrical circuit, 62...first opening, 63...second opening, 82...notch, 38...through holes, 82a...first side, 82b...second side, 82c...third side, 37, 83-85...soldering lands.

Claims (6)

測定対象であるプロセス流体の圧力を受圧する受圧ダイアフラムを備え、
前記受圧ダイアフラムとの間に充填された圧力伝達媒体の圧力を受圧して圧力を検出する圧力センサチップと、
前記圧力センサチップを収容するセンサケースとが内部空間に設置されたボディを有する圧力測定装置であって、
前記センサケースは、絶縁材料によって形成されているとともに、前記圧力伝達媒体の圧力を前記圧力センサチップに導入するための開口部を有し、
前記ボディは、前記受圧ダイアフラムを壁の一部として形成されて前記圧力伝達媒体の一部を収容する圧力伝達室から前記ボディの前記内部空間に通じる導圧路を有し、
前記ボディの前記内部空間には、
前記導圧路における前記ボディの前記内部空間に通じる開口端に装着された、貫通孔を有するステンレス製のワッシャと、
前記ワッシャの前記貫通孔にその一端が挿入されて接合されるとともに、その他端が前記センサケースの前記開口部を貫通して前記圧力センサチップに連通する、内部に前記圧力伝達媒体が充填された細管と、
前記圧力センサチップの検出出力から電気信号を生成する電気回路が搭載された回路基板とが設けられ、
前記センサケースは、前記回路基板上に載置され
前記回路基板は、前記ワッシャを通すための貫通穴が形成された樹脂ケースに支持されているとともに、前記樹脂ケースを介して前記ボディに支持され、
前記樹脂ケースに前記回路基板が装着された状態で前記ワッシャが前記樹脂ケースの前記貫通穴の中に位置していることを特徴とする圧力測定装置。
A pressure-receiving diaphragm is provided for receiving the pressure of the process fluid to be measured,
a pressure sensor chip that detects pressure by receiving pressure of a pressure transmission medium filled between the pressure-receiving diaphragm and the pressure sensor chip;
A pressure measuring device having a body in which a sensor case that houses the pressure sensor chip is installed in an internal space,
the sensor case is made of an insulating material and has an opening for introducing the pressure of the pressure transmission medium into the pressure sensor chip;
the body has a pressure passage that is formed as a part of a wall of the pressure-receiving diaphragm and that leads from a pressure transmission chamber that contains a part of the pressure transmission medium to the internal space of the body;
The internal space of the body includes:
a stainless steel washer having a through hole attached to an open end of the pressure guide path that communicates with the internal space of the body;
a thin tube filled with the pressure transmission medium, one end of which is inserted into and joined to the through hole of the washer and the other end of which passes through the opening of the sensor case to communicate with the pressure sensor chip;
a circuit board on which an electric circuit for generating an electric signal from the detection output of the pressure sensor chip is mounted;
The sensor case is placed on the circuit board ,
the circuit board is supported by a resin case having a through hole for receiving the washer therethrough, and is supported by the body via the resin case;
A pressure measuring device, characterized in that the washer is positioned within the through hole of the resin case in a state in which the circuit board is attached to the resin case .
請求項1に記載の圧力測定装置において、
前記回路基板は、端部に前記細管を通す切欠きを有し、
前記センサケースは、前記回路基板上の前記切欠きの周辺部に載置されていることを特徴とする圧力測定装置。
2. The pressure measuring device according to claim 1,
the circuit board has a notch at an end portion through which the thin tube passes;
The pressure measuring device according to claim 1, wherein the sensor case is placed on the circuit board in a peripheral portion of the notch.
請求項2に記載の圧力測定装置において、
前記回路基板は、前記導圧路の前記開口端が指向する方向が厚み方向となる状態で前記ボディに固定され、
前記回路基板における、前記導圧路の前記開口端と対向する位置に貫通穴が形成されていることを特徴とする圧力測定装置。
3. The pressure measuring device according to claim 2,
the circuit board is fixed to the body in a state in which the direction in which the open end of the pressure guide path faces corresponds to a thickness direction of the circuit board,
A pressure measuring device, comprising: a through hole formed in said circuit board at a position opposite to said open end of said pressure guide path.
請求項2に記載の圧力測定装置において、
前記回路基板は、前記導圧路の前記開口端が指向する方向と直交する方向が厚み方向となる状態で前記ボディに固定され、
前記細管は、前記センサケースに接続される一端部に対して前記ワッシャに接続される他端部が垂直となるように曲げられていることを特徴とする圧力測定装置。
3. The pressure measuring device according to claim 2,
the circuit board is fixed to the body in a state where a thickness direction of the circuit board is perpendicular to a direction in which the open end of the pressure guide path is oriented,
A pressure measuring device, wherein the thin tube is bent so that one end connected to the sensor case is perpendicular to the other end connected to the washer.
請求項2ないし請求項4に記載の圧力測定装置において、
前記回路基板における前記切欠きの穴部分を囲む3つの辺を形成する部分に、前記電気回路に接続された半田付け用ランドがそれぞれ設けられ、
前記センサケースの前記回路基板に載置される載置面である底面に、前記半田付け用ランドと接続して導通する電極パッドが設けられていることを特徴とする圧力測定装置。
In the pressure measuring device according to any one of claims 2 to 4,
a soldering land connected to the electric circuit is provided on each of the three sides of the circuit board surrounding the hole of the notch;
a bottom surface of the sensor case, which is a mounting surface that is placed on the circuit board, and on which electrode pads are provided that are electrically connected to the soldering lands;
請求項1に記載の圧力測定装置において、2. The pressure measuring device according to claim 1,
前記回路基板は、前記樹脂ケースの爪片によって前記樹脂ケースに係止されていることを特徴とする圧力測定装置。The pressure measuring device according to claim 1, wherein the circuit board is engaged with the resin case by a tab of the resin case.
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