圧力検出装置
【課題】検出流体の圧力が周期的に変動するよう場合であっても過渡的な圧力変動を精度よく検出する。
【解決手段】圧力検出装置１は、隔壁１１によって互いに隔てられた前室１０Ａ及び後室１０Ｂを備える本体ケース１０と、隔壁１１の連通口１１ａを覆うように配置されて前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切る圧電膜２０と、隔壁１１の連通口１１ｂを覆うように配置されて前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切る抵抗板３０と、を有しており、抵抗板３０は、この抵抗板３０を貫通する一つ以上の貫通孔を備えている。
【解決手段】圧力検出装置１は、隔壁１１によって互いに隔てられた前室１０Ａ及び後室１０Ｂを備える本体ケース１０と、隔壁１１の連通口１１ａを覆うように配置されて前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切る圧電膜２０と、隔壁１１の連通口１１ｂを覆うように配置されて前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切る抵抗板３０と、を有しており、抵抗板３０は、この抵抗板３０を貫通する一つ以上の貫通孔を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧電膜を利用して圧力を検出する圧力検出装置が知られている。この圧力検出装置は、圧電膜によって仕切られた一対の圧力室を備えており、一方の圧力室に検出流体を導入する。検出流体の圧力に応じて圧電膜に応力が作用すると、圧電膜が電荷を発生し、これを電気的に検出することで、検出流体の圧力を検出する。
【０００３】
例えば特許文献１には、圧電膜を利用した流体振動検出装置が開示されている。この流体振動検出装置では、第１のハウジングと第２のハウジングとを圧電膜を介してシート型接着剤である接合部により接着している。この場合、第１のハウジング内に形成される圧力室に対して一方の圧力が加えられ、第２のハウジング内に形成される圧力室に対して他方の圧力が加えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された手法では、圧力変動の全てを検出してしまうため、検出流体の圧力が周期的に変動するようなケースにおいて、周期的な変動をベースとして起こる過渡的な圧力変動を精度よく検出することができないという問題がある。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出流体の圧力が周期的に変動するよう場合であっても過渡的な圧力変動を精度よく検出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、本発明は、第１の圧電膜と、第１の圧電膜によって互いに仕切られた第１の圧力室と第２の圧力室とを備える本体ケースと、圧力の検出対象となる検出流体を第１の圧力室及び第２の圧力室にそれぞれ導入する導入部と、一つ以上の貫通孔を備える抵抗板と、を有する圧力検出装置を提供する。この場合、導入部は、一方の圧力室である第２の圧力室に対して抵抗板を介して検出流体を導入することを特徴とする。
【０００８】
ここで、本発明において、本体ケースが、第１の圧力室と第２の圧力室とを隔てる隔壁を備えるとともに、導入部が、第１の圧力室に接続する流路と、前記隔壁に形成された連通口とで構成されることにより、抵抗板は、隔壁に形成された連通口を覆うように配置されていることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、第１の圧電膜に発生する電荷に応じた信号から、前記検出流体の圧力を演算可能としたことが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、本体ケース内に収容されており、この本体ケースを構成する壁面に面的に接触して配置される第２の圧電膜をさらに有することが好ましい。この場合、圧力検出装置は、第１の圧電膜に発生する電荷に応じた信号と、第２の圧電膜に発生する電荷に応じた信号とから、温度に起因する外乱成分を補正した検出流体の圧力を演算可能としたことが望ましい。
【００１１】
さらに、本発明は、本体ケース内に収容されており、第１の圧電膜と比較して、本体ケースに作用する振動に対応した変位が同位相となるとともに検出流体の圧力変化に対応した変位が逆位相となる関係に配置された第２の圧電膜をさらに有することが好ましい。この場合、圧力検出装置は、第１の圧電膜に発生する電荷に応じた信号と、第２の圧電膜に発生する電荷に応じた信号とから、振動に起因する外乱成分を補正した検出流体の圧力を演算可能な構成としたこと望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１の圧力室には検出流体がそのまま導入されるが、第２の圧力室には抵抗板を介して検出流体が導入されることとなる。この流体抵抗により、定常状態において第１の圧力室と第２の圧力室との間の差圧を同じとしたり、検出流体の過渡的な変化状態において当該差圧を生じさせたりといったように、差圧のコントロールを実現することができる。そのため、圧力が周期的に変化するようなシーンであっても、過渡的な圧力変動のみを適切に捉えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態にかかる圧力検出装置の構成を模式的に示す断面図
【図２】圧電膜の変位の形態を示す説明図
【図３】第２の実施形態にかかる圧力検出装置の構成を模式的に示す断面図
【図４】第３の実施形態にかかる圧力検出装置の構成を模式的に示す断面図
【図５】変形例としての圧力検出装置の構成を模式的に示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる圧力検出装置１の構成を模式的に示す断面図である。圧力検出装置１は、気体や液体などの検出流体の圧力を検出するものであって、例えばガスメータ内など流体の圧力が変動する部位に設けられる。この圧力検出装置１は、本体ケース１０と、圧電膜２０と、抵抗板３０とを主体に構成されている。
【００１５】
本体ケース１０は、例えば矩形又は正方形といった所望の形状を備える箱状の筐体であり、その内部には、空間を二分する隔壁１１が配置されている。本体ケース１０は、隔壁１１により互いに隔てられた一対の圧力室、具体的には、前室１０Ａと後室１０Ｂとを備える。
【００１６】
一対の圧力室である前室１０Ａ及び後室１０Ｂのうちの一方の圧力室、本実施形態では、前室１０Ａには、当該前室１０Ａに検出流体を導入するための流路である導入部１２が接続されている。
【００１７】
隔壁１１には、圧電膜用の連通口１１ａと、抵抗板用の連通口１１ｂとがそれぞれ形成されている。個々の連通口１１ａ，１１ｂは、前室１０Ａと後室１０Ｂとを互いに連通するために隔壁１１に形成された開口である。抵抗板用の連通口１１ｂは、圧電膜用の連通口１１ａの近傍に配置されている。また、この抵抗板用の連通口１１ｂは、前室１０Ａを介して検出流体を後室１０Ｂに導入する機能を担っており、前述の流路とともに導入部１２の一部として機能する。
【００１８】
圧電膜２０は、隔壁１１に形成された圧電膜用の連通口１１ａを覆うように配置されて、前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切っている。すなわち、この圧電膜２０は、前室１０Ａと後室１０Ｂとの圧力差に応じて変位するように、隔壁１１の連通口１１ａにダイアフラム状に配置されている。圧電膜２０は、前室１０Ａと後室１０Ｂとの間の気密性を確保するために、その全周に亘るように隔壁１１に対して固定されている。具体的な固定手法としては、接着材による接着、Ｏリングによる締め付け等が挙げられる。
【００１９】
圧電膜２０は、例えば高分子圧電膜で構成されており、その両面に形成された電極（図示せず）に電極端子２１が接続されて構成されている。例えば、電極は、高分子圧電膜の表裏にＡｌやＡｇ等の金属を蒸着することにより形成されている。この圧電膜２０は、検出流体の圧力に応じた圧電膜２０の応力変化を圧力信号として電極端子２１を通じて出力する。電極端子２１を通じて出力された圧力信号は、ＣＰＵ等の圧力算出部（図示せず）に送信され、圧力算出部の演算により検出流体の圧力が求められることとなる。
【００２０】
抵抗板３０は、隔壁１１に形成された抵抗板用の連通口１１ｂを覆うように配置されて、前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切っている。抵抗板３０は、例えば板厚の薄い金属板で構成されており、当該抵抗板３０を貫通する貫通孔としての小孔（図示せず）を備えている。この小孔は、連通口１１ｂを介して前室１０Ａと後室１０Ｂとの間を行き来する流体に対する抵抗（流体抵抗）として機能するものであり、その数及び大きさは所望の流体抵抗に応じて予め設定されている。抵抗板３０も、圧電膜２０と同様、前室１０Ａと後室１０Ｂとの間の気密性を確保するために、その全周に亘るように隔壁１１に対して固定されている。具体的な固定手法としては、接着材による接着等が挙げられる。
【００２１】
抵抗板３０は、例えばドリルやレーザー等により金属板に小孔を形成することにより作成することができるが、抵抗板３０を貫通する貫通孔を備える限り、これ以外の形態を採用することができる。例えば、抵抗板３０としては、多孔質セラミックスで作成してもよく、内部に空いている無数の微細な穴を貫通孔として機能させてもよい。また、抵抗板３０としては、板材に中空の細管（或いは細管束）を貫通させて作成してもよく、個々の細管を貫通孔として機能させてもよい。この場合、隔壁１１に抵抗板用の連通口１１ｂを設けずに、当該領域に中空の細管（或いは細管束）を貫通させ、隔壁１１と細管とにより抵抗板３０を構成してもよい。
【００２２】
このような構成の圧力検出装置１において、次に、圧力検出装置１の基本動作を説明する。なお、以下では、本実施形態に係る圧力検出装置１をガス流路等に配置した場合を例に説明する。
【００２３】
まず、導入部１２を通じて本体ケース１０内にガスが導入される。ここで、本体ケース１０内に導入されたガスは、前室１０Ａに導入される一方、抵抗板３０に形成された小孔を通じて後室１０Ｂにも導入される。
【００２４】
ここで、導入部１２を通じて本体ケース１０内に導入されたガスに圧力変化が無い場合、あるいは、圧力変化があってもその変化が緩やかな場合には、前室１０Ａと後室１０Ｂとの圧力、すなわち、圧電膜２０の表裏（前後）の圧力は等しくなる。これにより、圧電膜２０は、撓むことがなく、電極端子２１からの出力は特定の値で安定する。
【００２５】
一方、導入部１２を通じて本体ケース１０内に導入されたガスの圧力が過渡的に高くなった場合、ガスが後室１０Ｂに伝わるまでに抵抗板３０Ａの小孔を経ることから、後室１０Ｂの圧力は即座に高くならない。これに対して、前室１０Ａへは導入部１２を通じてガスが直接的に至ることから、前室１０Ａの圧力は比較的早期に高くなる。よって、図２（ａ）に示すように、圧電膜２０は後室１０Ｂ側へ変位することとなり、電極端子２１からの出力は変化する。ＣＰＵ等の圧力算出部（図示せず）は、この変化量をとらえることで検出流体の圧力を検出することとなる。なお、本体ケース１０内に導入されたガスの圧力が過渡的に低くなった場合は、図２（ｂ）に示すように、ダイアフラム１１ａが前室１０Ａ側に撓むこととなり、同様に圧力が検出される。
【００２６】
この場合、圧力検出装置１は、後室１０Ｂの容積をＣとし、抵抗板３０による流体抵抗をＲとした擬似的なＲＣ回路を備えることとなる。すなわち、圧力検出装置１は、後室１０Ｂの容積と、抵抗板３０による流体抵抗（小孔の大きさ及び数）とにより、検出対象となる周波数域が設定されることとなる。
【００２７】
このように、本実施形態に係る圧力検出装置１は、隔壁１１によって互いに隔てられた前室１０Ａ及び後室１０Ｂを備える本体ケース１０と、隔壁１１の連通口１１ａを覆うように配置されて前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切る圧電膜２０と、隔壁１１の連通口１１ｂを覆うように配置されて前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切る抵抗板３０と、を有しており、抵抗板３０は、この抵抗板３０を貫通する一つ以上の貫通孔を備えている。
【００２８】
かかる構成によれば、小孔が形成された抵抗板３０が、前室１０Ａと後室１０Ｂとの間の連通部において流体抵抗として機能する。この流体抵抗は、定常状態において前室１０Ａと後室１０Ｂとの間の差圧を同じとしたり、検出流体の過渡的な変化状態において当該差圧を生じさせたりといったように、差圧のコントロールを実現することができる。これにより、圧力が周期的に変化するようなシーンであっても、過渡的な圧力変動のみを適切に捉えることができる。例えば、圧力検出装置１をガスメータ内の気体の圧力を検出する場合であれば、定圧配管の微圧振動を検出することができるといった如くである。
【００２９】
また、圧力検出装置１が、後室１０Ｂの容積をＣとし、抵抗板３０による流体抵抗をＲとした擬似的なＲＣ回路を備えることで、特定周波数帯の圧力のみを適切に検出することができる。また、空間部２５の容積と抵抗板３０による流体抵抗とを適宜設定することにより、検出対称となる圧力の周波数域を自在にコントロールすることができる。
【００３０】
なお、上述した実施形態では、電極端子２１を独立して設けているが、金属板である抵抗板３０の一部を延在させ、電極端子２１として利用してもよい。
【００３１】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態にかかる圧力検出装置２の構成を模式的に示す断面図である。この第２の実施形態にかかる圧力検出装置２が第１の実施形態のそれと相違する点は、温度による外乱補正機能を備えていることである。第１の実施形態と重複する構成については説明を省略することとし、以下、相違点を中心に説明を行う。
【００３２】
本実施形態にかかる圧力検出装置２は、第１の実施形態と同様、本体ケース１０と、圧電膜（以下「第１の圧電膜」という）２０と、抵抗板３０とを含み、さらに、第２の圧電膜２２を備えて構成されている。ここで、本体ケース１０及び抵抗板３０の構成は、第１の実施形態のそれと同じである。また、第１の圧電膜２０は、第１の実施形態と同様、隔壁１１に形成された圧電膜用の連通口１１ａを覆うように配置されて、前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切っている。
【００３３】
第２の圧電膜２２は、本体ケース１０内に収容されて、第１の圧電膜２０の近傍に配置されており、隔壁１１と平面領域と面的に接触するように配置されている。この第２の圧電膜２２は、前室１０Ａと後室１０Ｂとの間に圧力差が発生した場合であっても、物理的な変形が隔壁１１によって規制されることとなる。ここで、第２の圧電膜２２は、第１の圧電膜２０と同様、例えば高分子圧電膜で構成されており、その両面に形成された電極（図示せず）に電極端子２３が接続されて構成されている。例えば、電極は、高分子圧電膜の表裏にＡｌやＡｇ等の金属を蒸着することにより形成されている。この第２の圧電膜２２は、当該第２の圧電膜２２に発生する電荷に応じた圧力信号を電極端子２１を通じて出力する。電極端子２３を通じて出力された圧力信号は、ＣＰＵ等の圧力算出部（図示せず）に送信され、圧力算出部にて演算により参照圧力が求められることとなる。
【００３４】
このような構成の圧力検出装置１において、圧力算出部は、第１の圧電膜２０から求められた圧力と、第２の圧電膜２２から求められた参照圧力との差分を求めることにより、検出流体の圧力を求めることができる。個々の圧電膜２０，２２は、その特性として、温度変化に応じて電荷を発生する焦電効果を備えている。そのため、第１の圧電膜２０から出力される圧力信号には、前室１０Ａと後室１０Ｂとの圧力差に起因した変位に応じた成分と、温度変化に応じた成分とが含まれることとなる。ここで、温度変化に応じた成分は、焦電効果による発生電荷としての温度ノイズとして作用する。一方、第２の圧電膜２２は、隔壁１１によって前室１０Ａと後室１０Ｂとの圧力差に応じた変位が規制されるため、第２の圧電膜２２の変位に応じて出力される圧力信号には、温度変化に応じた成分のみが含まれることとなる。
【００３５】
このように、第１の圧電膜２０から求められた圧力（温度ノイズを含む検出流体の圧力）と、第２の圧電膜２２から求められた参照圧力との差分を求めることにより、焦電効果により発生する電荷を無視することができる。これにより、第１の実施形態と同様の効果に加え、温度に起因する外乱成分の補正を行うことができるので、検出流体の圧力をより精度よく検出することができる。
【００３６】
なお、第２の圧電膜２２は、前室１０Ａと後室１０Ｂとの圧力差に応じて変位しない状態で配置されれば足り、必ずしも隔壁１１に配置する必要はない。すなわち、第２の圧電膜２２は、本体ケース１０内に収容されて、この本体ケース１０を構成する壁面に面的に接触して配置されていれば足りる。
【００３７】
（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態にかかる圧力検出装置３の構成を模式的に示す断面図である。第３の実施形態にかかる圧力検出装置３が第１の実施形態のそれと相違する点は、振動による外乱補正機能を備えていることである。第１の実施形態と重複する構成については説明を省略することとし、以下、相違点を中心に説明を行う。
【００３８】
この圧力検出装置３は、本体ケース１０と、第１の圧電膜２０と、第２の圧電膜２４と、第１の抵抗板３０と、第２の抵抗板３１とで構成されている。
【００３９】
本体ケース１０は、例えば矩形又は正方形といった所望の形状を備える箱状の筐体であり、その内部には、それぞれが空間を二分する一対の隔壁（第１及び第２の隔壁）１１，１３が配置されている。ここで、第１及び第２の隔壁１１，１３は、互いに平行となるような関係に設定されている。この本体ケース１０は、第１及び第２の隔壁１１，１３により互いに隔てられた３つの圧力室、具体的には、前室１０Ａと、この前室１０Ａにそれぞれ隣接する第１及び第２の後室１０ＢＡ，１０ＢＢとを備えている。ここで、第１の後室１０ＢＡと、第２の後室１０ＢＢとは、前室１０Ａを介して対称となるような関係に設定されている。
【００４０】
個々の隔壁１１，１３には、第１の実施形態と同様、圧電膜用の連通口１１ａ，１３ａと、抵抗板用の連通口１１ｂ，１３ｂとがそれぞれ形成されている。
【００４１】
第１の圧電膜２０は、第１の隔壁１１に形成された圧電膜用の連通口１１ａを覆うように配置されて、前室１０Ａと第１の後室１０ＢＡとを仕切っている。すなわち、この第１の圧電膜２０は、前室１０Ａと第１の後室１０Ｂとの圧力差に応じて変位するように、隔壁１１に対してダイアフラム状に配置されている。
【００４２】
この第１の圧電膜２０は、例えば高分子圧電膜で構成されており、その両面に形成された電極（図示せず）に電極端子２１が接続されて構成されている。この第１の圧電膜２０は、検出流体の圧力に応じた第１の圧電膜２０の応力変化を圧力信号として電極端子２１を通じて出力する。電極端子２１を通じて出力された圧力信号は、ＣＰＵ等の圧力算出部（図示せず）に送信され、圧力算出部にて演算により検出流体の圧力が求められることとなる。
【００４３】
第２の圧電膜２４は、第２の隔壁１３に形成された圧電膜用の連通口１３ａを覆うように配置されて、前室１０Ａと第２の後室１０ＢＢとを仕切っている。すなわち、この第２の圧電膜２４は、前室１０Ａと後室１０Ｂとの圧力差に応じて変位するように、隔壁１１に対してダイアフラム状に配置されている。
【００４４】
この第２の圧電膜２４は、例えば高分子圧電膜で構成されており、その両面に形成された電極（図示せず）に電極端子２５が接続されて構成されている。この第２の圧電膜２４は、検出流体の圧力に応じた第２の圧電膜２４の応力変化を圧力信号として電極端子２５を通じて出力する。電極端子２５を通じて出力された圧力信号は、ＣＰＵ等の圧力算出部（図示せず）に送信され、圧力算出部にて演算により検出流体の圧力が求められることとなる。
【００４５】
第１の抵抗板３０は、第１の隔壁１１に形成された抵抗板用の連通口１１ｂを覆うように配置されて、前室１０Ａと第１の後室１０ＢＡとを仕切っている。一方、第２の抵抗板３１は、第２の隔壁１３に形成された抵抗板用の連通口１３ｂを覆うように配置されて、前室１０Ａと第２の後室１０ＢＢとを仕切っている。個々の抵抗板３０，３１の構成は、第１の実施形態に示す抵抗板３０と同様とすることができる。
【００４６】
このような構成の圧力検出装置１において、圧力算出部は、第１の圧電膜２０から求められた圧力と、第２の圧電膜２４から求められた圧力との差分を求め、この演算結果に応じて検出流体の圧力を求めることができる。
【００４７】
具体的には、導入部１２を通じて本体ケース１０内に導入されたガスの圧力が高くなった場合、第１の圧電膜２０は第１の後室１０ＢＡ側へ変位し、第２の圧力膜２４は第２の後室１０ＢＢ側へ変位することとなる。すなわち、互いに対向する一対の後室１０ＢＡ，１０ＢＢによって前室１０Ａが挟まれている関係上、第１の圧電膜２０と第２の圧力膜２４との変位は、それが検出流体の圧力変化に起因するものであれば、逆位相となる。一方、外部から力が加わり本体ケース１０に振動が生じた場合、個々の圧電膜２０，２４も振動によって変位すれば、振動に起因する場合、個々の圧電膜２０，２４の変位は同位相となる。
【００４８】
このように、第１の圧電膜２０から求められた圧力と、第２の圧電膜２４から求められた圧力との差分を求めることにより、振動によるノイズ成分を特定することができる。そのため、第１の圧電膜２０から求められた圧力、或いは、第２の圧電膜２４から求められた圧力から振動によるノイズ成分を除いた、検出流体の圧力のみを適切に検出することができる。これにより、第１の実施形態と同様の効果に加え、振動に起因した外乱の補正を行うことができるので、検出流体の圧力をより精度よく検出することができる。
【００４９】
なお、本実施形態に示す第２の圧電膜２４の配置形態は例示的なものであり、上述の効果を奏する限り、その構成は任意に設定することができる。すなわち、第２の圧電膜２４は、本体ケース１０内に収容されて、第１の圧電膜２０と比較して、本体ケース１０に作用する振動に対応した変位が同位相となるとともに検出流体の圧力変化に対応した変位が逆位相となる関係に配置されていれば足りる。
【００５０】
なお、上述した各実施形態では、後室１０Ｂに検出流体を導入する場合、抵抗板用の連通口１１ｂを導入部として、前室１０Ａを経由して検出流体を後室１０Ｂに導入している。しかしながら、これに限定されず、図５に示すように、導入部１２を２系統の流路１２ａ，１２ｂに分割して、一方の系統の流路１２ａで前室１０Ａに検出流体を導入し、他方の系統の流路１２ｂで後室１０Ｂに検出流体を導入してもよい。この場合、他方の系統の流路１２ｂと後室１０Ｂとの間（図５参照）、或いは、他方の系統の流路１２ｂの任意の場所に、抵抗板３０を配置すればよい。すなわち、圧力検出装置１は、導入部１２により、前室１０Ａと後室１０Ｂとのそれぞれに検出流体を導入して、かつ、導入部１２が、一方の圧力室である後室１０Ｂに対して抵抗板３０を介して検出流体を導入する形態であれば足りる。なお、このような手法は、第２及び第３の実施形態に示す圧力検出装置２，３についても同様に適用することができる。
【００５１】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態に係る圧力検知装置はガスメータ内の気体の圧力を検出する例を説明したが、他の気体の圧力を検出することも可能であり、さらに、液体の圧力検出に用いられてもよく、流体の圧力を検出する用途に広く適用することができる。また、第２の実施形態に示す手法と、第３の実施形態に示す手法とをそれぞれ組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１〜３ 圧力検出装置
１０ 本体ケース
１０Ａ 前室
１０Ｂ 後室
１１ 隔壁
１１ａ 連通口
１１ｂ 連通口
１２ 導入部
１３ 第２の隔壁
２０ 圧電膜（第１の圧電膜）
２１ 電極端子（第１の電極端子）
２２ 第２の圧電膜
２３ 第２の電極端子
２４ 第２の圧電膜
２５ 第２の電極端子
３０ 抵抗板（第１の抵抗板）
３１ 第２の抵抗板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧電膜を利用して圧力を検出する圧力検出装置が知られている。この圧力検出装置は、圧電膜によって仕切られた一対の圧力室を備えており、一方の圧力室に検出流体を導入する。検出流体の圧力に応じて圧電膜に応力が作用すると、圧電膜が電荷を発生し、これを電気的に検出することで、検出流体の圧力を検出する。
【０００３】
例えば特許文献１には、圧電膜を利用した流体振動検出装置が開示されている。この流体振動検出装置では、第１のハウジングと第２のハウジングとを圧電膜を介してシート型接着剤である接合部により接着している。この場合、第１のハウジング内に形成される圧力室に対して一方の圧力が加えられ、第２のハウジング内に形成される圧力室に対して他方の圧力が加えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された手法では、圧力変動の全てを検出してしまうため、検出流体の圧力が周期的に変動するようなケースにおいて、周期的な変動をベースとして起こる過渡的な圧力変動を精度よく検出することができないという問題がある。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出流体の圧力が周期的に変動するよう場合であっても過渡的な圧力変動を精度よく検出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、本発明は、第１の圧電膜と、第１の圧電膜によって互いに仕切られた第１の圧力室と第２の圧力室とを備える本体ケースと、圧力の検出対象となる検出流体を第１の圧力室及び第２の圧力室にそれぞれ導入する導入部と、一つ以上の貫通孔を備える抵抗板と、を有する圧力検出装置を提供する。この場合、導入部は、一方の圧力室である第２の圧力室に対して抵抗板を介して検出流体を導入することを特徴とする。
【０００８】
ここで、本発明において、本体ケースが、第１の圧力室と第２の圧力室とを隔てる隔壁を備えるとともに、導入部が、第１の圧力室に接続する流路と、前記隔壁に形成された連通口とで構成されることにより、抵抗板は、隔壁に形成された連通口を覆うように配置されていることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、第１の圧電膜に発生する電荷に応じた信号から、前記検出流体の圧力を演算可能としたことが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、本体ケース内に収容されており、この本体ケースを構成する壁面に面的に接触して配置される第２の圧電膜をさらに有することが好ましい。この場合、圧力検出装置は、第１の圧電膜に発生する電荷に応じた信号と、第２の圧電膜に発生する電荷に応じた信号とから、温度に起因する外乱成分を補正した検出流体の圧力を演算可能としたことが望ましい。
【００１１】
さらに、本発明は、本体ケース内に収容されており、第１の圧電膜と比較して、本体ケースに作用する振動に対応した変位が同位相となるとともに検出流体の圧力変化に対応した変位が逆位相となる関係に配置された第２の圧電膜をさらに有することが好ましい。この場合、圧力検出装置は、第１の圧電膜に発生する電荷に応じた信号と、第２の圧電膜に発生する電荷に応じた信号とから、振動に起因する外乱成分を補正した検出流体の圧力を演算可能な構成としたこと望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１の圧力室には検出流体がそのまま導入されるが、第２の圧力室には抵抗板を介して検出流体が導入されることとなる。この流体抵抗により、定常状態において第１の圧力室と第２の圧力室との間の差圧を同じとしたり、検出流体の過渡的な変化状態において当該差圧を生じさせたりといったように、差圧のコントロールを実現することができる。そのため、圧力が周期的に変化するようなシーンであっても、過渡的な圧力変動のみを適切に捉えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態にかかる圧力検出装置の構成を模式的に示す断面図
【図２】圧電膜の変位の形態を示す説明図
【図３】第２の実施形態にかかる圧力検出装置の構成を模式的に示す断面図
【図４】第３の実施形態にかかる圧力検出装置の構成を模式的に示す断面図
【図５】変形例としての圧力検出装置の構成を模式的に示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる圧力検出装置１の構成を模式的に示す断面図である。圧力検出装置１は、気体や液体などの検出流体の圧力を検出するものであって、例えばガスメータ内など流体の圧力が変動する部位に設けられる。この圧力検出装置１は、本体ケース１０と、圧電膜２０と、抵抗板３０とを主体に構成されている。
【００１５】
本体ケース１０は、例えば矩形又は正方形といった所望の形状を備える箱状の筐体であり、その内部には、空間を二分する隔壁１１が配置されている。本体ケース１０は、隔壁１１により互いに隔てられた一対の圧力室、具体的には、前室１０Ａと後室１０Ｂとを備える。
【００１６】
一対の圧力室である前室１０Ａ及び後室１０Ｂのうちの一方の圧力室、本実施形態では、前室１０Ａには、当該前室１０Ａに検出流体を導入するための流路である導入部１２が接続されている。
【００１７】
隔壁１１には、圧電膜用の連通口１１ａと、抵抗板用の連通口１１ｂとがそれぞれ形成されている。個々の連通口１１ａ，１１ｂは、前室１０Ａと後室１０Ｂとを互いに連通するために隔壁１１に形成された開口である。抵抗板用の連通口１１ｂは、圧電膜用の連通口１１ａの近傍に配置されている。また、この抵抗板用の連通口１１ｂは、前室１０Ａを介して検出流体を後室１０Ｂに導入する機能を担っており、前述の流路とともに導入部１２の一部として機能する。
【００１８】
圧電膜２０は、隔壁１１に形成された圧電膜用の連通口１１ａを覆うように配置されて、前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切っている。すなわち、この圧電膜２０は、前室１０Ａと後室１０Ｂとの圧力差に応じて変位するように、隔壁１１の連通口１１ａにダイアフラム状に配置されている。圧電膜２０は、前室１０Ａと後室１０Ｂとの間の気密性を確保するために、その全周に亘るように隔壁１１に対して固定されている。具体的な固定手法としては、接着材による接着、Ｏリングによる締め付け等が挙げられる。
【００１９】
圧電膜２０は、例えば高分子圧電膜で構成されており、その両面に形成された電極（図示せず）に電極端子２１が接続されて構成されている。例えば、電極は、高分子圧電膜の表裏にＡｌやＡｇ等の金属を蒸着することにより形成されている。この圧電膜２０は、検出流体の圧力に応じた圧電膜２０の応力変化を圧力信号として電極端子２１を通じて出力する。電極端子２１を通じて出力された圧力信号は、ＣＰＵ等の圧力算出部（図示せず）に送信され、圧力算出部の演算により検出流体の圧力が求められることとなる。
【００２０】
抵抗板３０は、隔壁１１に形成された抵抗板用の連通口１１ｂを覆うように配置されて、前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切っている。抵抗板３０は、例えば板厚の薄い金属板で構成されており、当該抵抗板３０を貫通する貫通孔としての小孔（図示せず）を備えている。この小孔は、連通口１１ｂを介して前室１０Ａと後室１０Ｂとの間を行き来する流体に対する抵抗（流体抵抗）として機能するものであり、その数及び大きさは所望の流体抵抗に応じて予め設定されている。抵抗板３０も、圧電膜２０と同様、前室１０Ａと後室１０Ｂとの間の気密性を確保するために、その全周に亘るように隔壁１１に対して固定されている。具体的な固定手法としては、接着材による接着等が挙げられる。
【００２１】
抵抗板３０は、例えばドリルやレーザー等により金属板に小孔を形成することにより作成することができるが、抵抗板３０を貫通する貫通孔を備える限り、これ以外の形態を採用することができる。例えば、抵抗板３０としては、多孔質セラミックスで作成してもよく、内部に空いている無数の微細な穴を貫通孔として機能させてもよい。また、抵抗板３０としては、板材に中空の細管（或いは細管束）を貫通させて作成してもよく、個々の細管を貫通孔として機能させてもよい。この場合、隔壁１１に抵抗板用の連通口１１ｂを設けずに、当該領域に中空の細管（或いは細管束）を貫通させ、隔壁１１と細管とにより抵抗板３０を構成してもよい。
【００２２】
このような構成の圧力検出装置１において、次に、圧力検出装置１の基本動作を説明する。なお、以下では、本実施形態に係る圧力検出装置１をガス流路等に配置した場合を例に説明する。
【００２３】
まず、導入部１２を通じて本体ケース１０内にガスが導入される。ここで、本体ケース１０内に導入されたガスは、前室１０Ａに導入される一方、抵抗板３０に形成された小孔を通じて後室１０Ｂにも導入される。
【００２４】
ここで、導入部１２を通じて本体ケース１０内に導入されたガスに圧力変化が無い場合、あるいは、圧力変化があってもその変化が緩やかな場合には、前室１０Ａと後室１０Ｂとの圧力、すなわち、圧電膜２０の表裏（前後）の圧力は等しくなる。これにより、圧電膜２０は、撓むことがなく、電極端子２１からの出力は特定の値で安定する。
【００２５】
一方、導入部１２を通じて本体ケース１０内に導入されたガスの圧力が過渡的に高くなった場合、ガスが後室１０Ｂに伝わるまでに抵抗板３０Ａの小孔を経ることから、後室１０Ｂの圧力は即座に高くならない。これに対して、前室１０Ａへは導入部１２を通じてガスが直接的に至ることから、前室１０Ａの圧力は比較的早期に高くなる。よって、図２（ａ）に示すように、圧電膜２０は後室１０Ｂ側へ変位することとなり、電極端子２１からの出力は変化する。ＣＰＵ等の圧力算出部（図示せず）は、この変化量をとらえることで検出流体の圧力を検出することとなる。なお、本体ケース１０内に導入されたガスの圧力が過渡的に低くなった場合は、図２（ｂ）に示すように、ダイアフラム１１ａが前室１０Ａ側に撓むこととなり、同様に圧力が検出される。
【００２６】
この場合、圧力検出装置１は、後室１０Ｂの容積をＣとし、抵抗板３０による流体抵抗をＲとした擬似的なＲＣ回路を備えることとなる。すなわち、圧力検出装置１は、後室１０Ｂの容積と、抵抗板３０による流体抵抗（小孔の大きさ及び数）とにより、検出対象となる周波数域が設定されることとなる。
【００２７】
このように、本実施形態に係る圧力検出装置１は、隔壁１１によって互いに隔てられた前室１０Ａ及び後室１０Ｂを備える本体ケース１０と、隔壁１１の連通口１１ａを覆うように配置されて前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切る圧電膜２０と、隔壁１１の連通口１１ｂを覆うように配置されて前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切る抵抗板３０と、を有しており、抵抗板３０は、この抵抗板３０を貫通する一つ以上の貫通孔を備えている。
【００２８】
かかる構成によれば、小孔が形成された抵抗板３０が、前室１０Ａと後室１０Ｂとの間の連通部において流体抵抗として機能する。この流体抵抗は、定常状態において前室１０Ａと後室１０Ｂとの間の差圧を同じとしたり、検出流体の過渡的な変化状態において当該差圧を生じさせたりといったように、差圧のコントロールを実現することができる。これにより、圧力が周期的に変化するようなシーンであっても、過渡的な圧力変動のみを適切に捉えることができる。例えば、圧力検出装置１をガスメータ内の気体の圧力を検出する場合であれば、定圧配管の微圧振動を検出することができるといった如くである。
【００２９】
また、圧力検出装置１が、後室１０Ｂの容積をＣとし、抵抗板３０による流体抵抗をＲとした擬似的なＲＣ回路を備えることで、特定周波数帯の圧力のみを適切に検出することができる。また、空間部２５の容積と抵抗板３０による流体抵抗とを適宜設定することにより、検出対称となる圧力の周波数域を自在にコントロールすることができる。
【００３０】
なお、上述した実施形態では、電極端子２１を独立して設けているが、金属板である抵抗板３０の一部を延在させ、電極端子２１として利用してもよい。
【００３１】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態にかかる圧力検出装置２の構成を模式的に示す断面図である。この第２の実施形態にかかる圧力検出装置２が第１の実施形態のそれと相違する点は、温度による外乱補正機能を備えていることである。第１の実施形態と重複する構成については説明を省略することとし、以下、相違点を中心に説明を行う。
【００３２】
本実施形態にかかる圧力検出装置２は、第１の実施形態と同様、本体ケース１０と、圧電膜（以下「第１の圧電膜」という）２０と、抵抗板３０とを含み、さらに、第２の圧電膜２２を備えて構成されている。ここで、本体ケース１０及び抵抗板３０の構成は、第１の実施形態のそれと同じである。また、第１の圧電膜２０は、第１の実施形態と同様、隔壁１１に形成された圧電膜用の連通口１１ａを覆うように配置されて、前室１０Ａと後室１０Ｂとを仕切っている。
【００３３】
第２の圧電膜２２は、本体ケース１０内に収容されて、第１の圧電膜２０の近傍に配置されており、隔壁１１と平面領域と面的に接触するように配置されている。この第２の圧電膜２２は、前室１０Ａと後室１０Ｂとの間に圧力差が発生した場合であっても、物理的な変形が隔壁１１によって規制されることとなる。ここで、第２の圧電膜２２は、第１の圧電膜２０と同様、例えば高分子圧電膜で構成されており、その両面に形成された電極（図示せず）に電極端子２３が接続されて構成されている。例えば、電極は、高分子圧電膜の表裏にＡｌやＡｇ等の金属を蒸着することにより形成されている。この第２の圧電膜２２は、当該第２の圧電膜２２に発生する電荷に応じた圧力信号を電極端子２１を通じて出力する。電極端子２３を通じて出力された圧力信号は、ＣＰＵ等の圧力算出部（図示せず）に送信され、圧力算出部にて演算により参照圧力が求められることとなる。
【００３４】
このような構成の圧力検出装置１において、圧力算出部は、第１の圧電膜２０から求められた圧力と、第２の圧電膜２２から求められた参照圧力との差分を求めることにより、検出流体の圧力を求めることができる。個々の圧電膜２０，２２は、その特性として、温度変化に応じて電荷を発生する焦電効果を備えている。そのため、第１の圧電膜２０から出力される圧力信号には、前室１０Ａと後室１０Ｂとの圧力差に起因した変位に応じた成分と、温度変化に応じた成分とが含まれることとなる。ここで、温度変化に応じた成分は、焦電効果による発生電荷としての温度ノイズとして作用する。一方、第２の圧電膜２２は、隔壁１１によって前室１０Ａと後室１０Ｂとの圧力差に応じた変位が規制されるため、第２の圧電膜２２の変位に応じて出力される圧力信号には、温度変化に応じた成分のみが含まれることとなる。
【００３５】
このように、第１の圧電膜２０から求められた圧力（温度ノイズを含む検出流体の圧力）と、第２の圧電膜２２から求められた参照圧力との差分を求めることにより、焦電効果により発生する電荷を無視することができる。これにより、第１の実施形態と同様の効果に加え、温度に起因する外乱成分の補正を行うことができるので、検出流体の圧力をより精度よく検出することができる。
【００３６】
なお、第２の圧電膜２２は、前室１０Ａと後室１０Ｂとの圧力差に応じて変位しない状態で配置されれば足り、必ずしも隔壁１１に配置する必要はない。すなわち、第２の圧電膜２２は、本体ケース１０内に収容されて、この本体ケース１０を構成する壁面に面的に接触して配置されていれば足りる。
【００３７】
（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態にかかる圧力検出装置３の構成を模式的に示す断面図である。第３の実施形態にかかる圧力検出装置３が第１の実施形態のそれと相違する点は、振動による外乱補正機能を備えていることである。第１の実施形態と重複する構成については説明を省略することとし、以下、相違点を中心に説明を行う。
【００３８】
この圧力検出装置３は、本体ケース１０と、第１の圧電膜２０と、第２の圧電膜２４と、第１の抵抗板３０と、第２の抵抗板３１とで構成されている。
【００３９】
本体ケース１０は、例えば矩形又は正方形といった所望の形状を備える箱状の筐体であり、その内部には、それぞれが空間を二分する一対の隔壁（第１及び第２の隔壁）１１，１３が配置されている。ここで、第１及び第２の隔壁１１，１３は、互いに平行となるような関係に設定されている。この本体ケース１０は、第１及び第２の隔壁１１，１３により互いに隔てられた３つの圧力室、具体的には、前室１０Ａと、この前室１０Ａにそれぞれ隣接する第１及び第２の後室１０ＢＡ，１０ＢＢとを備えている。ここで、第１の後室１０ＢＡと、第２の後室１０ＢＢとは、前室１０Ａを介して対称となるような関係に設定されている。
【００４０】
個々の隔壁１１，１３には、第１の実施形態と同様、圧電膜用の連通口１１ａ，１３ａと、抵抗板用の連通口１１ｂ，１３ｂとがそれぞれ形成されている。
【００４１】
第１の圧電膜２０は、第１の隔壁１１に形成された圧電膜用の連通口１１ａを覆うように配置されて、前室１０Ａと第１の後室１０ＢＡとを仕切っている。すなわち、この第１の圧電膜２０は、前室１０Ａと第１の後室１０Ｂとの圧力差に応じて変位するように、隔壁１１に対してダイアフラム状に配置されている。
【００４２】
この第１の圧電膜２０は、例えば高分子圧電膜で構成されており、その両面に形成された電極（図示せず）に電極端子２１が接続されて構成されている。この第１の圧電膜２０は、検出流体の圧力に応じた第１の圧電膜２０の応力変化を圧力信号として電極端子２１を通じて出力する。電極端子２１を通じて出力された圧力信号は、ＣＰＵ等の圧力算出部（図示せず）に送信され、圧力算出部にて演算により検出流体の圧力が求められることとなる。
【００４３】
第２の圧電膜２４は、第２の隔壁１３に形成された圧電膜用の連通口１３ａを覆うように配置されて、前室１０Ａと第２の後室１０ＢＢとを仕切っている。すなわち、この第２の圧電膜２４は、前室１０Ａと後室１０Ｂとの圧力差に応じて変位するように、隔壁１１に対してダイアフラム状に配置されている。
【００４４】
この第２の圧電膜２４は、例えば高分子圧電膜で構成されており、その両面に形成された電極（図示せず）に電極端子２５が接続されて構成されている。この第２の圧電膜２４は、検出流体の圧力に応じた第２の圧電膜２４の応力変化を圧力信号として電極端子２５を通じて出力する。電極端子２５を通じて出力された圧力信号は、ＣＰＵ等の圧力算出部（図示せず）に送信され、圧力算出部にて演算により検出流体の圧力が求められることとなる。
【００４５】
第１の抵抗板３０は、第１の隔壁１１に形成された抵抗板用の連通口１１ｂを覆うように配置されて、前室１０Ａと第１の後室１０ＢＡとを仕切っている。一方、第２の抵抗板３１は、第２の隔壁１３に形成された抵抗板用の連通口１３ｂを覆うように配置されて、前室１０Ａと第２の後室１０ＢＢとを仕切っている。個々の抵抗板３０，３１の構成は、第１の実施形態に示す抵抗板３０と同様とすることができる。
【００４６】
このような構成の圧力検出装置１において、圧力算出部は、第１の圧電膜２０から求められた圧力と、第２の圧電膜２４から求められた圧力との差分を求め、この演算結果に応じて検出流体の圧力を求めることができる。
【００４７】
具体的には、導入部１２を通じて本体ケース１０内に導入されたガスの圧力が高くなった場合、第１の圧電膜２０は第１の後室１０ＢＡ側へ変位し、第２の圧力膜２４は第２の後室１０ＢＢ側へ変位することとなる。すなわち、互いに対向する一対の後室１０ＢＡ，１０ＢＢによって前室１０Ａが挟まれている関係上、第１の圧電膜２０と第２の圧力膜２４との変位は、それが検出流体の圧力変化に起因するものであれば、逆位相となる。一方、外部から力が加わり本体ケース１０に振動が生じた場合、個々の圧電膜２０，２４も振動によって変位すれば、振動に起因する場合、個々の圧電膜２０，２４の変位は同位相となる。
【００４８】
このように、第１の圧電膜２０から求められた圧力と、第２の圧電膜２４から求められた圧力との差分を求めることにより、振動によるノイズ成分を特定することができる。そのため、第１の圧電膜２０から求められた圧力、或いは、第２の圧電膜２４から求められた圧力から振動によるノイズ成分を除いた、検出流体の圧力のみを適切に検出することができる。これにより、第１の実施形態と同様の効果に加え、振動に起因した外乱の補正を行うことができるので、検出流体の圧力をより精度よく検出することができる。
【００４９】
なお、本実施形態に示す第２の圧電膜２４の配置形態は例示的なものであり、上述の効果を奏する限り、その構成は任意に設定することができる。すなわち、第２の圧電膜２４は、本体ケース１０内に収容されて、第１の圧電膜２０と比較して、本体ケース１０に作用する振動に対応した変位が同位相となるとともに検出流体の圧力変化に対応した変位が逆位相となる関係に配置されていれば足りる。
【００５０】
なお、上述した各実施形態では、後室１０Ｂに検出流体を導入する場合、抵抗板用の連通口１１ｂを導入部として、前室１０Ａを経由して検出流体を後室１０Ｂに導入している。しかしながら、これに限定されず、図５に示すように、導入部１２を２系統の流路１２ａ，１２ｂに分割して、一方の系統の流路１２ａで前室１０Ａに検出流体を導入し、他方の系統の流路１２ｂで後室１０Ｂに検出流体を導入してもよい。この場合、他方の系統の流路１２ｂと後室１０Ｂとの間（図５参照）、或いは、他方の系統の流路１２ｂの任意の場所に、抵抗板３０を配置すればよい。すなわち、圧力検出装置１は、導入部１２により、前室１０Ａと後室１０Ｂとのそれぞれに検出流体を導入して、かつ、導入部１２が、一方の圧力室である後室１０Ｂに対して抵抗板３０を介して検出流体を導入する形態であれば足りる。なお、このような手法は、第２及び第３の実施形態に示す圧力検出装置２，３についても同様に適用することができる。
【００５１】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態に係る圧力検知装置はガスメータ内の気体の圧力を検出する例を説明したが、他の気体の圧力を検出することも可能であり、さらに、液体の圧力検出に用いられてもよく、流体の圧力を検出する用途に広く適用することができる。また、第２の実施形態に示す手法と、第３の実施形態に示す手法とをそれぞれ組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１〜３ 圧力検出装置
１０ 本体ケース
１０Ａ 前室
１０Ｂ 後室
１１ 隔壁
１１ａ 連通口
１１ｂ 連通口
１２ 導入部
１３ 第２の隔壁
２０ 圧電膜（第１の圧電膜）
２１ 電極端子（第１の電極端子）
２２ 第２の圧電膜
２３ 第２の電極端子
２４ 第２の圧電膜
２５ 第２の電極端子
３０ 抵抗板（第１の抵抗板）
３１ 第２の抵抗板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の圧電膜と、
前記第１の圧電膜によって互いに仕切られた第１の圧力室と第２の圧力室とを備える本体ケースと、
圧力の検出対象となる検出流体を前記第１の圧力室及び前記第２の圧力室にそれぞれ導入する導入部と、
一つ以上の貫通孔を備える抵抗板と、を有し、
前記導入部は、一方の圧力室である前記第２の圧力室に対して前記抵抗板を介して検出流体を導入することを特徴とする圧力検出装置。
【請求項２】
前記本体ケースが、第１の圧力室と第２の圧力室とを隔てる隔壁を備えるとともに、
前記導入部が、前記第１の圧力室に接続する流路と、前記隔壁に形成された連通口とで構成されることにより、
前記抵抗板は、前記隔壁に形成された連通口を覆うように配置されていることを特徴とする請求項１に記載された圧力検出装置。
【請求項３】
前記第１の圧電膜に発生する電荷に応じた信号から、前記検出流体の圧力を演算可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載された圧力検出装置。
【請求項４】
前記本体ケース内に収容されており、当該本体ケースを構成する壁面に面的に接触して配置される第２の圧電膜をさらに有し、
前記第１の圧電膜に発生する電荷に応じた信号と、前記第２の圧電膜に発生する電荷に応じた信号とから、温度に起因する外乱成分を補正した前記検出流体の圧力を演算可能としたことを特徴とする請求項３に記載された圧力検出装置。
【請求項５】
前記本体ケース内に収容されており、前記第１の圧電膜と比較して、前記本体ケースに作用する振動に対応した変位が同位相となるとともに前記検出流体の圧力変化に対応した変位が逆位相となる関係に配置された第２の圧電膜をさらに有し、
前記第１の圧電膜に発生する電荷に応じた信号と、前記第２の圧電膜に発生する電荷に応じた信号とから、振動に起因する外乱成分を補正した前記検出流体の圧力を演算可能な構成としたことを特徴とする請求項３に記載された圧力検出装置。
【請求項１】
第１の圧電膜と、
前記第１の圧電膜によって互いに仕切られた第１の圧力室と第２の圧力室とを備える本体ケースと、
圧力の検出対象となる検出流体を前記第１の圧力室及び前記第２の圧力室にそれぞれ導入する導入部と、
一つ以上の貫通孔を備える抵抗板と、を有し、
前記導入部は、一方の圧力室である前記第２の圧力室に対して前記抵抗板を介して検出流体を導入することを特徴とする圧力検出装置。
【請求項２】
前記本体ケースが、第１の圧力室と第２の圧力室とを隔てる隔壁を備えるとともに、
前記導入部が、前記第１の圧力室に接続する流路と、前記隔壁に形成された連通口とで構成されることにより、
前記抵抗板は、前記隔壁に形成された連通口を覆うように配置されていることを特徴とする請求項１に記載された圧力検出装置。
【請求項３】
前記第１の圧電膜に発生する電荷に応じた信号から、前記検出流体の圧力を演算可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載された圧力検出装置。
【請求項４】
前記本体ケース内に収容されており、当該本体ケースを構成する壁面に面的に接触して配置される第２の圧電膜をさらに有し、
前記第１の圧電膜に発生する電荷に応じた信号と、前記第２の圧電膜に発生する電荷に応じた信号とから、温度に起因する外乱成分を補正した前記検出流体の圧力を演算可能としたことを特徴とする請求項３に記載された圧力検出装置。
【請求項５】
前記本体ケース内に収容されており、前記第１の圧電膜と比較して、前記本体ケースに作用する振動に対応した変位が同位相となるとともに前記検出流体の圧力変化に対応した変位が逆位相となる関係に配置された第２の圧電膜をさらに有し、
前記第１の圧電膜に発生する電荷に応じた信号と、前記第２の圧電膜に発生する電荷に応じた信号とから、振動に起因する外乱成分を補正した前記検出流体の圧力を演算可能な構成としたことを特徴とする請求項３に記載された圧力検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−６８４４７（Ｐ２０１３−６８４４７Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０５５６３（Ｐ２０１１−２０５５６３）
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
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