(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-10
(45)【発行日】2023-08-21
(54)【発明の名称】圧力センサ
(51)【国際特許分類】
G01L 19/04 20060101AFI20230814BHJP
【ＦＩ】
G01L19/04
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020178108
(22)【出願日】2020-10-23
(65)【公開番号】P2022069118
(43)【公開日】2022-05-11
【審査請求日】2022-09-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000150707
【氏名又は名称】長野計器株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 拓也
(72)【発明者】
【氏名】吉田 勇磨
【審査官】公文代 康祐
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－３０８５７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２５８０８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０８５７２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４６９５８１７（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／００３３３５１（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｌ ７／００－２３／３２
Ｇ０１Ｌ ２７／００－２７／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部空間と連通する内部空間が形成されたケースと、前記ケースの内部空間に配置され、被測定流体のゲージ圧を検出可能な圧力検出素子と、
大気圧を検出可能な大気圧検出素子と、
前記圧力検出素子にて検出した被測定流体のゲージ圧と、前記大気圧検出素子にて検出した大気圧とに基づいて、被測定流体の絶対圧を算出する演算部と、
前記圧力検出素子から出力される検出信号を受信する回路基板と、
前記回路基板と電気的に接続され、前記圧力検出素子の温度を検出可能な温度センサと、
被測定流体が導入される筒体部と、前記筒体部の先端側に設けられ、前記被測定流体と接触する第１面および前記第１面の反対側に設けられ前記圧力検出素子が配置される第２面を有するダイアフラムと、を有するセンサモジュールと、
前記センサモジュールが取り付けられ、前記センサモジュールに前記被測定流体を導入する圧力導入孔が形成された継手と、
前記継手に取り付けられ前記センサモジュールの周囲を囲う筒状の台部材と、を備え、
前記演算部は、前記温度センサにて検出した温度に基づいて、検出した被測定流体のゲージ圧を補正し、
前記温度センサは、温度を検出する温度検出素子と、前記温度検出素子と前記回路基板とを電気的に接続させるリード線とを有し、
前記台部材には、前記温度検出素子および前記リード線を収容可能な収容部が設けられる
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項2】
請求項１に記載の圧力センサにおいて、前記大気圧検出素子は、前記ケースの内部空間に配置される
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項3】
請求項１に記載の圧力センサにおいて、前記大気圧検出素子は、前記ケースの外部の装置に配置される
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項4】
請求項２に記載の圧力センサにおいて、前記被測定流体と前記大気圧検出素子との間には、断熱層が形成される
ことを特徴とする圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧力センサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、被測定流体の絶対圧力を測定可能な圧力センサが知られている（例えば、特許文献１）。
【0003】
特許文献１では、ケースの内部空間に圧力基準室を形成し、当該圧力基準室に圧力センサ素子を収容している。これにより、圧力基準室に収容した圧力センサ素子にて、被測定流体の絶対圧を検出できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第４８８５７７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の圧力センサでは、圧力センサ素子にて絶対圧力を検出するために、ケースの内部空間に圧力基準室を形成する必要がある。そのため、当該内部空間の気密を確保するために、内部空間と外部空間との間の隙間を封止部材にて封止する必要がある。この場合、例えば、振動・衝撃等により封止部材が損傷してしまうと、内部空間の気密が確保できなくなるので、圧力センサ素子による絶対圧の検出精度が悪化してしまうおそれがあるといった問題があった。
【0006】
本発明の目的は、絶対圧の検出精度を確保できる圧力センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の圧力センサは、外部空間と連通する内部空間が形成されたケースと、前記ケースの内部空間に配置され、被測定流体のゲージ圧を検出可能な圧力検出素子と、大気圧を検出可能な大気圧検出素子と、前記圧力検出素子にて検出した被測定流体のゲージ圧と、前記大気圧検出素子にて検出した大気圧とに基づいて、被測定流体の絶対圧を算出する演算部と、を備えることを特徴とする。
【0008】
本発明では、外部空間と連通するケースの内部空間に、被測定流体のゲージ圧を検出可能な圧力検出素子が配置される。そして、演算部は、圧力検出素子にて検出した被測定流体のゲージ圧と、大気圧検出素子にて検出した大気圧とに基づいて、被測定流体の絶対圧を算出する。これにより、例えば、封止部材等にてケースの内部空間を密閉しなくても、被測定流体の絶対圧を得ることができる。そのため、ケースの内部空間の気密を確保する必要がないので、例えば、封止部材が損傷する等して、被測定流体の絶対圧の精度が悪化してしまうことを防ぐことができる。
【0009】
本発明の圧力センサにおいて、前記大気圧検出素子は、前記ケースの内部空間に配置されることが好ましい。
この構成では、大気圧検出素子がケースの内部空間に配置されるので、ケースの外部空間において、大気圧検出素子を配置する必要がない。そのため、より小さいスペースに圧力センサを配置することができる。
この構成では、大気圧検出素子がケースの内部空間に配置されるので、ケースの外部空間において、大気圧検出素子を配置する必要がない。そのため、より小さいスペースに圧力センサを配置することができる。
【0010】
本発明の圧力センサにおいて、前記圧力検出素子から出力される検出信号を受信する回路基板と、前記回路基板と電気的に接続され、前記圧力検出素子の温度を検出可能な温度センサと、を備え、前記演算部は、前記温度センサにて検出した温度に基づいて、検出した被測定流体のゲージ圧を補正することを特徴とする。
この構成では、温度センサにて検出した温度に基づいて、被測定流体のゲージ圧を補正するので、被測定流体の温度変化が大きい場合でも、絶対圧を精度高く算出することができる。
さらに、本発明の圧力センサにおいて、前記大気圧検出素子は、前記ケースの外部の装置に配置されることが好ましい。
この構成では、温度センサにて検出した温度に基づいて、被測定流体のゲージ圧を補正するので、被測定流体の温度変化が大きい場合でも、絶対圧を精度高く算出することができる。
さらに、本発明の圧力センサにおいて、前記大気圧検出素子は、前記ケースの外部の装置に配置されることが好ましい。
【0011】
本発明の圧力センサにおいて、前記被測定流体と前記大気圧検出素子との間には、断熱層が形成されることが好ましい。
この構成では、被測定流体と大気圧検出素子との間に断熱層が形成されるので、被測定流体の熱が大気圧検出素子に伝わることを抑制することができる。これにより、大気圧検出素子による大気圧の検出に対して、被測定流体の熱が与える影響を抑制できるので、絶対圧を精度高く算出することができる。
この構成では、被測定流体と大気圧検出素子との間に断熱層が形成されるので、被測定流体の熱が大気圧検出素子に伝わることを抑制することができる。これにより、大気圧検出素子による大気圧の検出に対して、被測定流体の熱が与える影響を抑制できるので、絶対圧を精度高く算出することができる。
【0012】
本発明の圧力センサにおいて、被測定流体が導入される筒体部と、前記筒体部の先端側に設けられ、前記被測定流体と接触する第１面および前記第１面の反対側に設けられ前記圧力検出素子が配置される第２面を有するダイアフラムと、を有するセンサモジュールと、前記センサモジュールが取り付けられ、前記センサモジュールに前記被測定流体を導入する圧力導入孔が形成された継手と、前記継手に取り付けられ前記センサモジュールの周囲を囲う筒状の台部材と、を備え、前記温度センサは、温度を検出する温度検出素子と、前記温度検出素子と前記回路基板とを電気的に接続させるリード線とを有し、前記台部材には、前記温度検出素子および前記リード線を収容可能な収容部が設けられることを特徴とする。
【0013】
この構成では、温度センサの温度検出素子は、圧力検出素子が配置されるセンサモジュールの周囲を囲う筒状の台部材の収容部に収容される。これにより、温度検出素子をセンサモジュールの被測定流体が導入される側とは反対側、すなわち、圧力検出素子が配置される側において、センサモジュールの近傍に配置することができる。そのため、例えば、被測定流体が高温であっても、温度検出素子は、圧力検出素子と同様に周囲の空気によって冷却されるので、圧力検出素子の温度を正確に測定することができる。したがって、圧力検出素子で検出した被測定流体の圧力に対して適切な温度補正をすることができる。
また、温度検出素子およびリード線は、台部材の収容部に収容することができるので、温度検出素子およびリード線を配置するために、継手にこれらの収容部を設ける必要がなく、継手の加工を容易にすることができる。なお、台部材は、例えば、樹脂材料等で製作することにより、温度検出素子およびリード線を収容する収容部を容易に形成することができる。
また、温度検出素子およびリード線は、台部材の収容部に収容することができるので、温度検出素子およびリード線を配置するために、継手にこれらの収容部を設ける必要がなく、継手の加工を容易にすることができる。なお、台部材は、例えば、樹脂材料等で製作することにより、温度検出素子およびリード線を収容する収容部を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態に係る圧力センサの概略を示す斜視図。
【図2】前記実施形態の圧力センサの一部を破断した斜視図。
【図3】センサアッシーの概略を示す斜視図。
【図4】センサアッシーの概略を示す分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0015】
［実施形態］
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の圧力センサ１の概略を示す斜視図であり、図２は、圧力センサ１の一部を破断した斜視図である。
図１、図２に示すように、圧力センサ１は、筒状ケース２と、蓋部材３と、回路基板４と、信号伝達部材５と、キャップ部材６と、介挿部材７と、センサアッシー１０とを備えている。
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の圧力センサ１の概略を示す斜視図であり、図２は、圧力センサ１の一部を破断した斜視図である。
図１、図２に示すように、圧力センサ１は、筒状ケース２と、蓋部材３と、回路基板４と、信号伝達部材５と、キャップ部材６と、介挿部材７と、センサアッシー１０とを備えている。
【0016】
［筒状ケース２］
筒状ケース２は、円筒状に形成された金属製の部材であり、中心軸Ｒに沿った方向の一方に第１開口２１が形成され、他方に第２開口２２が形成されている。そして、筒状ケース２は、後述する蓋部材３に設けられた通気孔３１１によって、内部空間が外部空間と連通している。すなわち、筒状ケース２は、本発明のケースの一例である。
筒状ケース２は、円筒状に形成された金属製の部材であり、中心軸Ｒに沿った方向の一方に第１開口２１が形成され、他方に第２開口２２が形成されている。そして、筒状ケース２は、後述する蓋部材３に設けられた通気孔３１１によって、内部空間が外部空間と連通している。すなわち、筒状ケース２は、本発明のケースの一例である。
【0017】
また、筒状ケース２の周面には、筒状ケース２の一部が窪んで形成された凹部２３が設けられている。そして、筒状ケース２の凹部２３の底面に貫通孔２４が形成されている。すなわち、貫通孔２４は、筒状ケース２の周面部に設けられている。
さらに、第２開口２２側には、蓋部材３を嵌合するための嵌合リング２５が設けられている。
さらに、第２開口２２側には、蓋部材３を嵌合するための嵌合リング２５が設けられている。
【0018】
［蓋部材３］
蓋部材３は、樹脂製の所謂コネクタタイプの部材であり、蓋本体３１と、筒状部３２と、被取付部３３とを備える。
蓋部材３は、樹脂製の所謂コネクタタイプの部材であり、蓋本体３１と、筒状部３２と、被取付部３３とを備える。
【0019】
蓋本体３１は円板状に形成されており、前述の嵌合リング２５がかしめられることで、筒状ケース２に取り付けられている。また、蓋本体３１の側面には、筒状ケース２の内部空間と外部空間とを連通させる通気孔３１１が形成されている。さらに、蓋本体３１の底面には、筒状部３２と連通する図示略の連通孔が設けられている。
【0020】
筒状部３２は、内周面が信号伝達部材５を収容する取付孔とされている。また、筒状部３２の外周面は雄ねじ部とされている。
被取付部３３は、キャップ部材６が着脱可能に取り付けられる部材である。
なお、蓋部材３は、上記構成の部材に限られるものではなく、例えば、端子台が設けられた端子箱タイプの部材やワイヤレス出力を可能に構成された部材であってもよい。
被取付部３３は、キャップ部材６が着脱可能に取り付けられる部材である。
なお、蓋部材３は、上記構成の部材に限られるものではなく、例えば、端子台が設けられた端子箱タイプの部材やワイヤレス出力を可能に構成された部材であってもよい。
【0021】
［回路基板４］
回路基板４は、基板本体４１と、基板本体４１に配置される電子部品４２とを有する。
基板本体４１は、筒状ケース２の中心軸Ｒに沿った方向が長手方向とされる平面矩形状の板部材であり、その正面には図示略の配線パターン等が形成されている。
本実施形態では、基板本体４１は、互いに平行に配置された第１基板４１１と第２基板４１２とを有する。そして、これらの第１基板４１１と第２基板４１２は、図示略の保持部材によって保持されている。なお、基板本体４１は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、基板本体４１は１枚の基板から構成されていてもよく、あるいは、３枚以上の基板から構成されていてもよい。
電子部品４２は、所謂ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えて構成され、第２基板４１２に配置されている。そして、電子部品４２は、後述するセンサアッシー１０の電子回路部１４と、図示略の配線等で電気的に接続されている。これにより、電子部品４２は、センサアッシー１０からの検出信号を受信可能とされている。
回路基板４は、基板本体４１と、基板本体４１に配置される電子部品４２とを有する。
基板本体４１は、筒状ケース２の中心軸Ｒに沿った方向が長手方向とされる平面矩形状の板部材であり、その正面には図示略の配線パターン等が形成されている。
本実施形態では、基板本体４１は、互いに平行に配置された第１基板４１１と第２基板４１２とを有する。そして、これらの第１基板４１１と第２基板４１２は、図示略の保持部材によって保持されている。なお、基板本体４１は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、基板本体４１は１枚の基板から構成されていてもよく、あるいは、３枚以上の基板から構成されていてもよい。
電子部品４２は、所謂ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えて構成され、第２基板４１２に配置されている。そして、電子部品４２は、後述するセンサアッシー１０の電子回路部１４と、図示略の配線等で電気的に接続されている。これにより、電子部品４２は、センサアッシー１０からの検出信号を受信可能とされている。
【0022】
［信号伝達部材５］
信号伝達部材５は、円筒部材５１と、ターミナル端子５２とを有する。
円筒部材５１は、蓋部材３の筒状部３２の内周側に配置される。
ターミナル端子５２は、円筒部材５１の内部に複数設けられる。本実施形態では、ターミナル端子５２は４つ設けられている。なお、ターミナル端子５２は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、ターミナル端子５２は、１つ設けられていてもよく、あるいは、５つ以上設けられていてもよい。
また、ターミナル端子５２は、回路基板４の電子部品４２と、図示略の配線等で電気的に接続されている。これにより、ターミナル端子５２は、電子部品４２を介して、後述するセンサアッシー１０の電子回路部１４と電気的に接続される。
なお、円筒部材５１は、円筒状に形成されることに限られず、例えば、四角筒状や六角筒状等の多角筒状に形成されていてもよい。
信号伝達部材５は、円筒部材５１と、ターミナル端子５２とを有する。
円筒部材５１は、蓋部材３の筒状部３２の内周側に配置される。
ターミナル端子５２は、円筒部材５１の内部に複数設けられる。本実施形態では、ターミナル端子５２は４つ設けられている。なお、ターミナル端子５２は、上記構成に限定されるものではなく、例えば、ターミナル端子５２は、１つ設けられていてもよく、あるいは、５つ以上設けられていてもよい。
また、ターミナル端子５２は、回路基板４の電子部品４２と、図示略の配線等で電気的に接続されている。これにより、ターミナル端子５２は、電子部品４２を介して、後述するセンサアッシー１０の電子回路部１４と電気的に接続される。
なお、円筒部材５１は、円筒状に形成されることに限られず、例えば、四角筒状や六角筒状等の多角筒状に形成されていてもよい。
【0023】
［キャップ部材６］
キャップ部材６は、樹脂製であり、貫通孔２４を覆うように取り付けられている。本実施形態では、キャップ部材６は、前述したように、蓋部材３の被取付部３３に着脱自在に取り付けられている。
キャップ部材６は、樹脂製であり、貫通孔２４を覆うように取り付けられている。本実施形態では、キャップ部材６は、前述したように、蓋部材３の被取付部３３に着脱自在に取り付けられている。
【0024】
［介挿部材７］
介挿部材７は、筒状ケース２の貫通孔２４と、キャップ部材６との間に介挿される部材である。本実施形態では、介挿部材７は、ゴムや弾性を有する合成樹脂にて形成されており、キャップ部材６に取り付けられている。
なお、本実施形態では、貫通孔２４とキャップ部材６との間に介挿部材７が配置されているが、筒状ケース２は通気孔３１１によって外部空間と連通しているので、筒状ケース２の内部空間が密閉されているわけではない。
介挿部材７は、筒状ケース２の貫通孔２４と、キャップ部材６との間に介挿される部材である。本実施形態では、介挿部材７は、ゴムや弾性を有する合成樹脂にて形成されており、キャップ部材６に取り付けられている。
なお、本実施形態では、貫通孔２４とキャップ部材６との間に介挿部材７が配置されているが、筒状ケース２は通気孔３１１によって外部空間と連通しているので、筒状ケース２の内部空間が密閉されているわけではない。
【0025】
［センサアッシー１０］
図３は、センサアッシー１０の概略を示す斜視図であり、図４は、センサアッシー１０の概略を示す分解斜視図である。
図２～４に示すように、センサアッシー１０は、継手１１と、センサモジュール１２と、台部材１３と、電子回路部１４と、温度センサ１５と、大気圧検出素子１６と、を有し、筒状ケース２に取り付けられている。
図３は、センサアッシー１０の概略を示す斜視図であり、図４は、センサアッシー１０の概略を示す分解斜視図である。
図２～４に示すように、センサアッシー１０は、継手１１と、センサモジュール１２と、台部材１３と、電子回路部１４と、温度センサ１５と、大気圧検出素子１６と、を有し、筒状ケース２に取り付けられている。
【0026】
［継手１１］
継手１１は、金属製の部材であり、筒状ケース２の第１開口２１を覆うように、筒状ケース２に取り付けられている。本実施形態では、継手１１は、筒状ケース２の第１開口２１側の端部に溶接されて接合されている。なお、継手１１と筒状ケース２とは溶接により接合されることに限定されず、例えば、継手１１は筒状ケース２に螺合されて取り付けられていてもよい。
継手１１は、金属製の部材であり、筒状ケース２の第１開口２１を覆うように、筒状ケース２に取り付けられている。本実施形態では、継手１１は、筒状ケース２の第１開口２１側の端部に溶接されて接合されている。なお、継手１１と筒状ケース２とは溶接により接合されることに限定されず、例えば、継手１１は筒状ケース２に螺合されて取り付けられていてもよい。
【0027】
継手１１には、被測定流体を導入する圧力導入孔１１１が形成されている。また、継手１１の一端部は、中心から径方向に延びて形成されスパナ等の工具と係合する工具係合部１１２とされ、他端部は、図示略の被取付部に螺合される雄ねじ部１１３とされている。
なお、継手１１の他端部は雄ねじ部１１３とされることに限られず、例えば、雌ねじ部とされていてもよい。さらに、継手１１の他端部は、被取付部に溶接により取り付けられるように構成されていてもよく、あるいは、Ｏリング等を介して被取付部に嵌挿するように構成されていてもよい。
なお、継手１１の他端部は雄ねじ部１１３とされることに限られず、例えば、雌ねじ部とされていてもよい。さらに、継手１１の他端部は、被取付部に溶接により取り付けられるように構成されていてもよく、あるいは、Ｏリング等を介して被取付部に嵌挿するように構成されていてもよい。
【0028】
［センサモジュール１２］
センサモジュール１２は、金属製の部材であり、筒体部１２１と、ダイアフラム１２２と、圧力検出素子１２３とを有する。
筒体部１２１は、継手１１の一端側に取り付けられている。また、筒体部１２１は、継手１１の圧力導入孔１１１と連通しており、被測定流体が導入される。
センサモジュール１２は、金属製の部材であり、筒体部１２１と、ダイアフラム１２２と、圧力検出素子１２３とを有する。
筒体部１２１は、継手１１の一端側に取り付けられている。また、筒体部１２１は、継手１１の圧力導入孔１１１と連通しており、被測定流体が導入される。
【0029】
ダイアフラム１２２は、筒体部１２１の先端側に一体に設けられており、被測定流体と接触する第１面１２２Ａおよび第１面１２２Ａの反対側に設けられる第２面１２２Ｂを有する。
圧力検出素子１２３は、ダイアフラム１２２の第２面１２２Ｂに設けられている。本実施形態では、圧力検出素子１２３は所謂歪みゲージから構成され、これにより、筒体部１２１に導入された被測定流体のゲージ圧を検出可能に構成されている。
なお、センサモジュール１２は、金属製の部材に限られるわけではなく、例えば、セラミック製の部材であってもよい。
圧力検出素子１２３は、ダイアフラム１２２の第２面１２２Ｂに設けられている。本実施形態では、圧力検出素子１２３は所謂歪みゲージから構成され、これにより、筒体部１２１に導入された被測定流体のゲージ圧を検出可能に構成されている。
なお、センサモジュール１２は、金属製の部材に限られるわけではなく、例えば、セラミック製の部材であってもよい。
【0030】
［台部材１３］
台部材１３は合成樹脂製の部材であり、台部材本体部１３１と、板状部１３２とを有する。なお、台部材１３は、合成樹脂製の部材に限られず、例えば、金属製やセラミック製の部材であってもよい。
台部材本体部１３１は、円筒状に形成されており、センサモジュール１２を囲うように配置されている。なお、台部材本体部１３１は、円筒状に形成されることに限られず、例えば、四角筒状や六角筒状等の多角筒状に形成されていてもよい。
台部材１３は合成樹脂製の部材であり、台部材本体部１３１と、板状部１３２とを有する。なお、台部材１３は、合成樹脂製の部材に限られず、例えば、金属製やセラミック製の部材であってもよい。
台部材本体部１３１は、円筒状に形成されており、センサモジュール１２を囲うように配置されている。なお、台部材本体部１３１は、円筒状に形成されることに限られず、例えば、四角筒状や六角筒状等の多角筒状に形成されていてもよい。
【0031】
板状部１３２は、台部材本体部１３１の周面から四方に向けて突出するように４つ設けられている。本実施形態では、板状部１３２のそれぞれは、台部材本体部１３１と一体に設けられている。
そして、４つ設けられた板状部１３２のうち、１つの板状部１３２には、後述する温度センサ１５の温度検出素子１５１およびリード線１５２を収容する収容部１３３が設けられている。
そして、４つ設けられた板状部１３２のうち、１つの板状部１３２には、後述する温度センサ１５の温度検出素子１５１およびリード線１５２を収容する収容部１３３が設けられている。
【0032】
収容部１３３には、溝部１３３１と、収容凹部１３３２と、連通孔１３３３と、突状ガイド部１３３４とが設けられている。
溝部１３３１は、板状部１３２の外周側に形成されており、後述する温度センサ１５のリード線１５２が収容される。また、溝部１３３１には、中央部に突状ガイド部１３３４が設けられている。
収容凹部１３３２は、板状部１３２の内周側に形成されている。収容凹部１３３２には、後述する温度センサ１５の温度検出素子１５１が収容される。すなわち、収容部１３３は、溝部１３３１および収容凹部１３３２により、温度センサ１５の温度検出素子１５１およびリード線１５２を収容可能に構成される。
連通孔１３３３は、溝部１３３１において、台部材本体部１３１および板状部１３２の内周側と外周側とを貫通して設けられている。これにより、温度センサ１５を台部材本体部１３１および板状部１３２の外周側から内周側に亘って配置することができる。
溝部１３３１は、板状部１３２の外周側に形成されており、後述する温度センサ１５のリード線１５２が収容される。また、溝部１３３１には、中央部に突状ガイド部１３３４が設けられている。
収容凹部１３３２は、板状部１３２の内周側に形成されている。収容凹部１３３２には、後述する温度センサ１５の温度検出素子１５１が収容される。すなわち、収容部１３３は、溝部１３３１および収容凹部１３３２により、温度センサ１５の温度検出素子１５１およびリード線１５２を収容可能に構成される。
連通孔１３３３は、溝部１３３１において、台部材本体部１３１および板状部１３２の内周側と外周側とを貫通して設けられている。これにより、温度センサ１５を台部材本体部１３１および板状部１３２の外周側から内周側に亘って配置することができる。
【0033】
［電子回路部１４］
電子回路部１４は、円盤状の板部材であり、台部材１３の一端側において、センサモジュール１２のダイアフラム１２２を覆うように配置される。電子回路部１４には、図示略の配線パターン等が形成されており、温度センサ１５が電気的に接続されている。また、電子回路部１４は、図示略の配線等により、センサモジュール１２および回路基板４と電気的に接続されている。これにより、センサモジュール１２および温度センサ１５から入力された検出信号を、回路基板４の電子部品４２に出力することができる。
さらに、本実施形態では、電子回路部１４には、ダイアフラム１２２と対向する面と反対側の面に、大気圧検出素子１６が配置されている。そして、電子回路部１４は、大気圧検出素子１６から入力された検出信号を、回路基板４の電子部品４２に出力可能に構成されている。
電子回路部１４は、円盤状の板部材であり、台部材１３の一端側において、センサモジュール１２のダイアフラム１２２を覆うように配置される。電子回路部１４には、図示略の配線パターン等が形成されており、温度センサ１５が電気的に接続されている。また、電子回路部１４は、図示略の配線等により、センサモジュール１２および回路基板４と電気的に接続されている。これにより、センサモジュール１２および温度センサ１５から入力された検出信号を、回路基板４の電子部品４２に出力することができる。
さらに、本実施形態では、電子回路部１４には、ダイアフラム１２２と対向する面と反対側の面に、大気圧検出素子１６が配置されている。そして、電子回路部１４は、大気圧検出素子１６から入力された検出信号を、回路基板４の電子部品４２に出力可能に構成されている。
【0034】
また、電子回路部１４は、回路基板４を介さずに、外部機器と電気的に接続することもできる。これにより、センサアッシー１０を圧力センサ１に組み込む前の状態、すなわち、センサアッシー１０の状態で、センサモジュール１２および温度センサ１５の検出信号を外部機器に出力することができる。そのため、外部機器により温度補正および温度特性の確認を行った状態でセンサアッシー１０を保管することができる。
【0035】
［温度センサ１５］
温度センサ１５は、温度検出素子１５１とリード線１５２とを有する。
温度検出素子１５１は、所謂測温抵抗体で構成され、台部材１３の内周側、すなわち、センサモジュール１２側において、収容凹部１３３２に収容される。これにより、温度検出素子１５１は、センサモジュール１２の被測定流体が導入されない側、つまり、圧力検出素子１２３が配置される側において、センサモジュール１２の近傍に配置される。そのため、例えば、被測定流体が高温であっても、温度検出素子１５１は、圧力検出素子１２３と同様に、周囲の空気によって冷却されるので、圧力検出素子１２３の温度を正確に測定することができる。なお、温度検出素子１５１は、測温抵抗体で構成されることに限らず、温度を測定可能に構成されていればよい。
温度センサ１５は、温度検出素子１５１とリード線１５２とを有する。
温度検出素子１５１は、所謂測温抵抗体で構成され、台部材１３の内周側、すなわち、センサモジュール１２側において、収容凹部１３３２に収容される。これにより、温度検出素子１５１は、センサモジュール１２の被測定流体が導入されない側、つまり、圧力検出素子１２３が配置される側において、センサモジュール１２の近傍に配置される。そのため、例えば、被測定流体が高温であっても、温度検出素子１５１は、圧力検出素子１２３と同様に、周囲の空気によって冷却されるので、圧力検出素子１２３の温度を正確に測定することができる。なお、温度検出素子１５１は、測温抵抗体で構成されることに限らず、温度を測定可能に構成されていればよい。
【0036】
リード線１５２は、温度検出素子１５１と電子回路部１４とを電気的に接続する配線であり、第１リード線１５２Ａおよび第２リード線１５２Ｂを有する。そして、第１リード線１５２Ａおよび第２リード線１５２Ｂは、収容部１３３の溝部１３３１において、突状ガイド部１３３４を挟んで、互いに反対側に配置される。これにより、第１リード線１５２Ａおよび第２リード線１５２Ｂは、接触することがないので、被覆等の絶縁処理を施していなくても短絡することを防止できる。
【0037】
［大気圧検出素子１６］
大気圧検出素子１６は、所謂気圧センサであり、前述したように、電子回路部１４におけるダイアフラム１２２と対向する面と反対側の面に配置されている。つまり、大気圧検出素子１６は、筒状ケース２の内部空間に配置され、当該筒状ケース２の内部空間の大気圧を検出可能に構成されている。
大気圧検出素子１６は、所謂気圧センサであり、前述したように、電子回路部１４におけるダイアフラム１２２と対向する面と反対側の面に配置されている。つまり、大気圧検出素子１６は、筒状ケース２の内部空間に配置され、当該筒状ケース２の内部空間の大気圧を検出可能に構成されている。
【0038】
また、大気圧検出素子１６は、電子回路部１４に電気的に接続されている。これにより、前述したように、大気圧検出素子１６の検出信号を、電子回路部１４を介して回路基板４の電子部品４２に出力することができる。
なお、大気圧検出素子１６は、上記構成に限られるものではなく、例えば、静電容量方式、成膜方式、あるいは、ＭＥＭＳ方式の気圧センサとして構成されていてもよく、筒状ケース２の内部空間の大気圧を検出可能に構成されていればよい。
なお、大気圧検出素子１６は、上記構成に限られるものではなく、例えば、静電容量方式、成膜方式、あるいは、ＭＥＭＳ方式の気圧センサとして構成されていてもよく、筒状ケース２の内部空間の大気圧を検出可能に構成されていればよい。
【0039】
［被測定流体の絶対圧の算出方法について］
次に、被測定流体の絶対圧の算出方法について説明する。
前述したように、圧力検出素子１２３にて検出された検出信号、つまり、被測定流体のゲージ圧に応じた検出信号が、電子回路部１４を介して、回路基板４の電子部品４２に入力される。同様に、温度センサ１５にて検出された検出信号、および、大気圧検出素子１６にて検出された検出信号が、電子回路部１４を介して、回路基板４の電子部品４２に入力される。
次に、被測定流体の絶対圧の算出方法について説明する。
前述したように、圧力検出素子１２３にて検出された検出信号、つまり、被測定流体のゲージ圧に応じた検出信号が、電子回路部１４を介して、回路基板４の電子部品４２に入力される。同様に、温度センサ１５にて検出された検出信号、および、大気圧検出素子１６にて検出された検出信号が、電子回路部１４を介して、回路基板４の電子部品４２に入力される。
【0040】
電子部品４２は、圧力検出素子１２３にて検出された被測定流体のゲージ圧を、温度センサ１５にて検出された温度に基づいて温度補正する。そして、電子部品４２は、温度補正されたゲージ圧と、大気圧検出素子１６にて検出された大気圧に基づいて、被測定流体の絶対圧を算出する。具体的には、電子部品４２は、温度補正されたゲージ圧に大気圧を加算することにより、被測定流体の絶対圧を算出する。なお、電子部品４２は、本発明の演算部を構成する。
【0041】
ここで、本実施形態では、大気圧検出素子１６は、前述したように、電子回路部１４におけるダイアフラム１２２と対向する面と反対側の面に配置されている。すなわち、被測定流体と接触するダイアフラム１２２と大気圧検出素子１６との間には、空間Ｓおよび電子回路部１４が介在する。
これにより、例えば、被測定流体が高温であっても、その熱は空間Ｓおよび電子回路部１４によって断熱される。そのため、大気圧検出素子１６による大気圧の検出に対して、被測定流体の熱が与える影響を抑制できる。
なお、空間Ｓおよび電子回路部１４は、本発明の断熱層の一例である。
これにより、例えば、被測定流体が高温であっても、その熱は空間Ｓおよび電子回路部１４によって断熱される。そのため、大気圧検出素子１６による大気圧の検出に対して、被測定流体の熱が与える影響を抑制できる。
なお、空間Ｓおよび電子回路部１４は、本発明の断熱層の一例である。
【0042】
以上のような本実施形態では、次の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、外部空間と連通する筒状ケース２の内部空間に、被測定流体のゲージ圧を検出可能な圧力検出素子１２３が配置される。そして、電子部品４２は、圧力検出素子１２３にて検出した被測定流体のゲージ圧と、大気圧検出素子１６にて検出した大気圧とに基づいて、被測定流体の絶対圧を算出する。これにより、例えば、封止部材等にて筒状ケース２の内部空間を密閉しなくても、被測定流体の絶対圧を得ることができる。そのため、筒状ケース２の内部空間の気密を確保する必要がないので、例えば、封止部材が損傷する等して、被測定流体の絶対圧の精度が悪化してしまうことを防ぐことができる。
（１）本実施形態では、外部空間と連通する筒状ケース２の内部空間に、被測定流体のゲージ圧を検出可能な圧力検出素子１２３が配置される。そして、電子部品４２は、圧力検出素子１２３にて検出した被測定流体のゲージ圧と、大気圧検出素子１６にて検出した大気圧とに基づいて、被測定流体の絶対圧を算出する。これにより、例えば、封止部材等にて筒状ケース２の内部空間を密閉しなくても、被測定流体の絶対圧を得ることができる。そのため、筒状ケース２の内部空間の気密を確保する必要がないので、例えば、封止部材が損傷する等して、被測定流体の絶対圧の精度が悪化してしまうことを防ぐことができる。
【0043】
（２）本実施形態では、大気圧検出素子１６が筒状ケース２の内部空間に配置されるので、筒状ケース２の外部空間において、大気圧検出素子１６を配置する必要がない。そのため、より小さいスペースに圧力センサ１を配置することができる。
【0044】
（３）本実施形態では、温度センサ１５にて検出した温度に基づいて、検出した被測定流体のゲージ圧を補正するので、被測定流体の温度変化が大きい場合でも、絶対圧を精度高く算出することができる。
【0045】
（４）本実施形態では、被測定流体と大気圧検出素子１６との間に断熱層が形成されるので、被測定流体の熱が大気圧検出素子１６に伝わることを抑制することができる。これにより、大気圧検出素子１６による大気圧の検出に対して、被測定流体の熱が与える影響を抑制できるので、絶対圧を精度高く算出することができる。
【0046】
（５）本実施形態では、温度センサ１５の温度検出素子１５１は、圧力検出素子１２３が配置されるセンサモジュール１２の周囲を囲う筒状の台部材１３の収容部１３３に収容される。これにより、温度検出素子１５１をセンサモジュール１２の被測定流体が導入される側とは反対側、すなわち、圧力検出素子１２３が配置される側において、センサモジュール１２の近傍に配置することができる。そのため、例えば、被測定流体が高温であっても、温度検出素子１５１は、圧力検出素子１２３と同様に周囲の空気によって冷却されるので、圧力検出素子１２３の温度を正確に測定することができる。したがって、圧力検出素子１２３で検出した被測定流体の圧力に対して適切な温度補正をすることができる。
また、温度検出素子１５１およびリード線１５２は、台部材１３の収容部１３３に収容することができるので、温度検出素子１５１およびリード線１５２を配置するために、継手１１にこれらの収容部を設ける必要がなく、継手１１の加工を容易にすることができる。
また、温度検出素子１５１およびリード線１５２は、台部材１３の収容部１３３に収容することができるので、温度検出素子１５１およびリード線１５２を配置するために、継手１１にこれらの収容部を設ける必要がなく、継手１１の加工を容易にすることができる。
【0047】
［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【0048】
前記実施形態では、大気圧検出素子１６は、筒状ケース２の内部空間に配置されていたが、これに限定されない。例えば、大気圧検出素子は、筒状ケース２の外部の装置等に配置され、信号伝達部材を介して電子部品に電気的に接続されていてもよい。
【0049】
前記実施形態では、センサアッシー１０は温度センサ１５を備え、電子部品４２は温度センサ１５にて検出した温度に基づいてゲージ圧を補正するように構成されていたが、これに限定されない。例えば、被測定流体の温度変化が小さい場合等には、センサアッシーに温度センサが設けられていなくてもよい。この場合、電子部品により温度補正を行わなくても、絶対圧を精度高く算出することができる。
【0050】
前記実施形態では、大気圧検出素子１６は、電子回路部１４に配置されていたが、これに限定されない。例えば、大気圧検出素子は、電子部品が配置された回路基板に配置されていてもよい。この場合、断熱層は、ダイアフラムと電子回路部との間の空間、電子回路部、および、電子回路部と回路基板との間の空間等により構成される。
【0051】
前記実施形態では、台部材１３において、溝部１３３１に突状ガイド部１３３４が設けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、第１リード線および第２リード線に対応するガイド溝が形成されていてもよい。
【0052】
前記実施形態では、台部材１３において、台部材本体部１３１の周面から四方に向けて突出するように板状部１３２が４つ設けられ、当該板状部１３２のうちの１つに収容部１３３が設けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、板状部は１つだけ設けられていてもよく、あるいは、４つ以上設けられていてもよい。さらには、台部材本体部に板状部が設けられていない場合も本発明に含まれる。この場合、収容部は、台部材本体部に設けられていてもよい。
【0053】
前記実施形態において、温度センサ１５の温度検出素子１５１は、センサモジュール１２の近傍に配置されていたが、これに限定されない。例えば、温度検出素子は、継手の側面に当接して配置されていても良いし、センサモジュールの筒体部の側面に当接して配置されていてもよい。また、温度検出素子が、継手およびセンサモジュールとわずかに隙間を空けて配置されている場合も本発明に含まれる。
【0054】
前記実施形態では、筒状ケース２の周面に貫通孔２４が形成されていたが、これに限定されない。例えば、筒状ケースの周面に貫通孔が形成されていない場合も、本発明に含まれる。この場合、当該貫通孔を覆うキャップ部材および介挿部材は設けられない。
【0055】
前記実施形態では、筒状ケース２は、蓋部材３に形成された通気孔３１１を介して内部空間と外部空間とが連通していたが、これに限定されない。例えば、筒状ケースの側面に形成された貫通孔を介して、内部空間と外部空間とが連通していてもよい。
【0056】
前記実施形態では、圧力検出素子１２３は、ダイアフラム１２２に設けられた歪ゲージとして構成されていたが、これに限定されない。例えば、圧力検出素子は、静電容量方式の検出素子として構成されていてもよく、被測定流体のゲージ圧を検出可能に構成されていればよい。
【0057】
前記実施形態では、筒状ケース２および継手１１は金属製部材であったが、これに限定されるものではなく、例えば、これらの部材は合成樹脂から形成されていてもよい。
【0058】
前記実施形態では、筒状ケース２は円筒状に形成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、筒状ケースは、多角筒状に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【0059】
１…圧力センサ、２…筒状ケース（ケース）、３…蓋部材、４…回路基板、５…信号伝達部材、６…キャップ部材、７…介挿部材、１０…センサアッシー、１１…継手、１２…センサモジュール、１３…台部材、１４…電子回路部、１５…温度センサ、１６…大気圧検出素子、２１…第１開口、２２…第２開口、２３…凹部、２４…貫通孔、２５…嵌合リング、３１…蓋本体、３２…筒状部、３３…被取付部、４１…基板本体、４２…電子部品、５１…円筒部材、５２…ターミナル端子、１１１…圧力導入孔、１１２…工具係合部、１１３…雄ねじ部、１２１…筒体部、１２２…ダイアフラム、１２２Ａ…第１面、１２２Ｂ…第２面、１２３…圧力検出素子、１３１…台部材本体部、１３２…板状部、１３３…収容部、１５１…温度検出素子、１５２…リード線、１５２Ａ…第１リード線、１５２Ｂ…第２リード線、３１１…通気孔、４１１…第１基板、４１２…第２基板、１３３１…溝部、１３３２…収容凹部、１３３３…連通孔、１３３４…突状ガイド部、Ｓ…空間（断熱層）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】