JP3544602B2

JP3544602B2 - Diaphragm type pressure sensor

Info

Publication number: JP3544602B2
Application number: JP21264496A
Authority: JP
Inventors: 敏男本間; 直樹吉田
Original assignee: Nagano Keiki Co Ltd
Current assignee: Nagano Keiki Co Ltd
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2016-08-12
Also published as: JPH1054769A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧力センサ及び圧力センサ用ダイアフラム部材に関し、詳しくは、主に液体や気体等の流体の圧力を測定するための圧力センサ及び圧力センサ用ダイアフラム部材に関するものである。本発明の圧力センサ及び圧力センサ用ダイアフラム部材は、例えば、人工透析機等の医療用機器に好適に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
人工透析機等の医療機器には、血圧等の体液圧或いは生体内圧力を測定するために圧力センサが組み込まれている。医療機器用圧力センサのダイアフラム部材としては、２枚のステンレス製ダイアフラムを備えた２重構造型（隔膜型）のものが多用されている。これは、圧力センサのダイアフラム部分における液溜まりを少なくするためである。このタイプの圧力センサにおいては、一方のダイアフラムが測定対象である流体と直接接触して流体圧の圧力印加方向へ一次的変位を起こし、この一次的変位が何らかの手段によって他方のダイアフラムに伝達されて当該他方のダイアフラムが流体圧の圧力印加方向へ二次的変位を起こし、この二次的変位が当該他方のダイアフラムに設置された歪ゲージによって電気信号に変換される。
【０００３】
２重構造型のダイアフラム部材においてダイアフラム間の変位伝達を行うための手段としてよく行われているのは、２枚のダイアフラムの間にある空洞にシリコンオイル等の液体を封入する手段や、前記空洞内において２枚のダイアフラムをロッド等で機械的に連結する手段などである。
【０００４】
しかしながら、シリコンオイル等の封入液を使用する場合には、ダイアフラムに亀裂が生じて封入液が漏れ出す可能性があり、また、ダイアフラム部材の形成材料と封入液の熱膨張係数の相違によって圧力センサの零点の変動等の熱的な悪影響が生じる場合がある。
【０００５】
一方、２枚のダイアフラムをロッド等で連結した構造の場合には、測定環境の温度変化によってセンサ特性が変動し易いので、測定時の温度管理や機器調整に手間がかかり、また、充分な測定精度を確保しにくいと言う問題がある。すなわち、ダイアフラム部材を圧力センサ内に固定する支持体が熱的に膨張又は収縮して支持体の変位が起きると、その変位が支持体から被測定物と接触する側のダイアフラムへと両者の接合部を介して伝わり、このダイアフラムを圧力が印加されたのと同等の方向へ変位させる。そして、このようにして被測定物側ダイアフラムに生じた望ましくない変位は、ロッド等を介して歪ゲージが設置された側のダイアフラムにも伝達されるので、被測定物の圧力による変位だけを純粋に歪ゲージで測定することが困難である。
【０００６】
このため、温度変化に伴うセンサ特性の変動を低減するためには、ダイアフラム部材の支持体に生じた熱的変位（特に圧力印加方向への変位）が被測定物と接触する側のダイアフラムに伝達されるのを、できるだけ阻止する必要がある。
【０００７】
ダイアフラム部材の支持体に生じた熱的変位が被測定物側ダイアフラムへ伝達するのを阻止する方法としては、被測定物側ダイアフラムの厚さを薄くするか又は被測定物側ダイアフラムの直径を大きくする等の方法がある。このような方法をとれば、被測定物側ダイアフラムが支持体に生じた望まない変位を全て吸収してしまい、２枚のダイアフラムを連結するロッド等にまで変位が到達しないからである。
【０００８】
しかしながら、ダイアフラムの厚さを薄くするには加工上の限界がある。また、被測定物側ダイアフラムの直径を大きくする場合には、圧力センサが大型化してしまうので、装置への組み込みが困難になったり、装置そのものが大型化してしまう。
【０００９】
ダイアフラム部材の支持体に生じた熱的変位が被測定物側ダイアフラムへ伝達するのを阻止するための別の方法としては、支持体と被測定物側ダイアフラムの接触部を接合せずに、互いに滑動可能なピストン構造とすることによって、支持体の変位を接触部で完全に遮断する方法がある。しかしながら、この場合には、支持体と被測定物側ダイアフラムの間が充分に封止されないので、被測定物である流体が流路から漏れ出すおそれがある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の実情に鑑みて成し遂げられたものであり、その第一の目的は、測定環境の温度変化によるセンサ特性の変動が極めて少なく、温度管理や機器調整等の取扱いが簡単で精度の高い隔膜型圧力センサを提供することにある。
【００１１】
また、本発明の第二の目的は、測定環境の温度変化によるセンサ特性の変動が極めて少ないことに加えて、小型軽量化を図ることができ、封入液が流路に漏出する可能性や被測定物が流路から漏出する可能性のない隔膜型圧力センサを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明においては、先ず第１に、センサ内に、有底筒状を呈すると共にその底部が歪ゲージを設置すべき第１ダイアフラム部となっている荷重検出部、被測定物からの圧力を直接受けるために前記荷重検出部の開口部を覆う第２ダイアフラム部、及び、前記荷重検出部の空洞内において第１ダイアフラム部と第２ダイアフラム部を連結する連結部を少なくとも備えたダイアフラム部材を備え、
前記第２ダイアフラム部が、前記第１ダイアフラム部のバネ定数と比べて充分に小さな値のバネ定数を有し、被測定物の圧力以外の影響による変位を吸収し得るものであることを特徴とする隔膜型圧力センサを提供する。
【００１３】
前記第２ダイアフラム部のバネ定数は、第１ダイアフラム部のバネ定数の５％以下の値であることが好ましい。あるいは、前記荷重検出部は金属製であり、前記第２ダイアフラム部はプラスチック製であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明においては、第２に、被測定物である流体が通過する流路と当該流路に連通するダイアフラム部材設置部とが形成された支持体、及び、
有底筒状を呈し底部が第１ダイアフラム部となっている荷重検出部、当該荷重検出部の開口部を覆う第２ダイアフラム部、及び前記荷重検出部の空洞内において第１ダイアフラム部と第２ダイアフラム部を連結する連結部を備えていると共に、前記ダイアフラム部材設置部内に設置されたダイアフラム部材を少なくとも備えており、
前記ダイアフラム部材の第２ダイアフラム部外面が前記流路内空間に露出し、且つ、前記支持体に対する第２ダイアフラム部の圧力印加方向への変位を許容する接合層によってダイアフラム部材の外面と前記ダイアフラム部材設置部の内周の間が封止されていることを特徴とする隔膜型圧力センサを提供する。
【００１５】
本発明においては、２重構造型のダイアフラム部材に備えられた２枚のダイアフラムのうち、被測定物と接触する側のダイアフラム（第２ダイアフラム部）として、前記第１ダイアフラム部のバネ定数と比べて充分に小さな値のバネ定数を有し、被測定物の圧力以外の影響による変位を吸収し得るものを使用することとした。そのため、ダイアフラム部材を固定する支持体が温度変化によって被測定物の圧力印加方向に変位したとしても、その変位は、支持体に形成されたダイアフラム設置部の内周面と第２ダイアフラム部の外面との接合部を介して第２ダイアフラム部に伝達された時点で、第２ダイアフラム部によって吸収されてしまう。その結果、支持体と連結部との間の相対的な位置関係は変動するが、連結部の絶対的位置は殆ど変化しないこととなる。そして、連結部は、第２ダイアフラム部が被測定物の圧力で押された時だけその絶対的位置を変化させ、第１ダイアフラム部を被測定物の圧力印加方向へ変位させる。従って、本発明の隔膜型圧力センサは、ダイアフラム部材の支持体に生じた被測定物の圧力印加方向への変位に殆ど影響されずに、被測定物の圧力による変位のみを第２ダイアフラム及び連結部を介して第１ダイアフラムまで伝達することができ、測定環境の温度変化によるセンサ特性の変動が極めて少ない。
【００１６】
また、本発明で用いられるダイアフラム部材は、ダイアフラム部の径を大きくしなくても温度変化に対する安定性が高いので、小型軽量化を図ることが可能であり、特に、ダイアフラム部の径を大きくすることが極めて困難な医療機器用の隔膜型圧力センサに好適である。さらに、このダイアフラム部材は封入液を使用しないので、封入液の漏出も起こらない。
【００１７】
本発明においては、測定環境の温度変化によるセンサ特性の変動が極めて少ない圧力センサを提供するために、上記とは別の手段として、支持体に形成されたダイアフラム部材設置部にダイアフラム部材を固定する際に、ダイアフラム部材の外面と支持体との接触部を、支持体に対する第２ダイアフラム部の圧力印加方向への変位を許容する接合層によって封止するという手段を採用することができる。
【００１８】
このような構成とする場合には、ダイアフラム部材を固定する支持体が温度変化によって被測定物の圧力印加方向に変位したとしても、その変位は接合層に吸収されてしまう。その結果、支持体と第２ダイアフラム部との間の相対的な位置関係は変動するが、第２ダイアフラム部及び連結部の絶対的位置は殆ど変化しないこととなる。そして、第２ダイアフラム部は、被測定物の圧力で押された時だけその絶対的位置を変化させ、連結部を介して第１ダイアフラム部を圧力印加方向へ変位させる。従って、この隔膜型圧力センサも、ダイアフラム部材の支持体に生じた被測定物の圧力印加方向への変位に殆ど影響されることなく、被測定物の圧力による変位のみを第２ダイアフラム及び連結部を介して第１ダイアフラムまで伝達することができ、測定環境の温度変化によるセンサ特性の変動が極めて少ない。
【００１９】
また、上記第２発明の構造は、第２ダイアフラム部と支持体の接触部を完全に封止できる点でピストン構造と異なっており、液体や気体のような流体の漏出を完全に防止できる。さらに、この構造をとる場合にも、ダイアフラム部の径を大きくする必要がないので小型軽量化が可能であり、封入液を使用しないので封入液の漏出が起きない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図を参照しつつ、本発明をさらに詳しく説明する。図１は、本発明によって提供されるダイアフラム部材の一例（１０１）を一部破断した斜視図である。このダイアフラム部材１０１は隔膜型圧力センサに使用されるものであり、荷重検出部１の開口部が第２ダイアフラム部２で覆われてできている。その形状は略円柱状であり、円柱の頂部と底部が互いに平行な２枚のダイアフラムとなっている。内部は空洞となっており、その空洞内において、ロッド部３とロッド部受け部４とで構成される連結部が２枚のダイアフラムを連結している。
【００２１】
荷重検出部１は有底筒状を呈し、その底部が歪ゲージ（図示せず）を設置すべき第１ダイアフラム部５となっている。また、荷重検出部の空洞内側底面の中央乃至略中央には開口部側に向かって垂直に伸びるロッド部３が形成されており、荷重検出部外周にはフランジ６が形成されている。一方、第２ダイアフラム部は深さの浅い有底筒状を呈し、その空洞内側底面の中央乃至略中央にはロッド受け部４が形成されている。そして、荷重検出部１の開口部側端部は第２ダイアフラム部２の空洞内に嵌入しており、ロッド部３の先端は第２ダイアフラム部２のロッド受け部４内に嵌入している。
【００２２】
本発明で提供されるダイアフラム部材においては、第２ダイアフラム部２のバネ定数が第１ダイアフラム部５のバネ定数と比べて充分に小さな値をとるように設計されており、それによって、第２ダイアフラム部２が被測定物の圧力以外の影響による変位（例えば、支持体の変位等）を吸収する。従って、このダイアフラム部材によって、温度変化によるセンサ特性の変動が阻止される。
【００２３】
すなわち、中央に凸部（ロッド部３）を有し、周囲を固定された第１ダイアフラム部５の中心に集中荷重Ｆが加えられる時、第１ダイアフラム部５の変位ω_Ｆ１とバネ定数Ｋ_Ｆ１の間には、次の式（１）が成立する。
【００２４】
Ｋ_Ｆ１＝Ｆ／ω_Ｆ１ …（１）
この時、第１ダイアフラム部５のロッド部３と第２ダイアフラム部２のロッド部受け部４とは連結されており、力（Ｆ）の釣り合いがとれているので、次の式（２）が成立する。
【００２５】
Ｋ_Ｆ１・ω_Ｆ１＝Ｋ_Ｆ２・ω_Ｆ２ …（２）
ここで、上式中の各記号は、
Ｋ_Ｆ１：力Ｆを第１ダイアフラム部の一部が集中荷重として受けるときのバネ定数、
Ｋ_Ｆ２：力Ｆを第２ダイアフラム部の一部が集中荷重として受けるときのバネ定数、
ω_Ｆ１：第１ダイアフラム部の変位
ω_Ｆ２：第２ダイアフラム部の変位
この式より、第２ダイアフラム部が受けた圧力以外の因子による変位（ω_Ｆ２）に対する第１ダイアフラム部の変位（ω_Ｆ１）が小さくなるためには、Ｋ_Ｆ２／Ｋ_Ｆ１が小さな値をとるほど良い。従って、第１ダイアフラム部と比べて充分に小さなバネ定数を持つ材質の第２ダイアフラム部を用いる場合には、Ｋ_Ｆ２／Ｋ_Ｆ１の値が小さくなり、被測定物の圧力以外の原因によって支持体に生じた変位は第２ダイアフラム部自体を変形させるが、歪ゲージを設置する第１ダイアフラム部にはその変位が伝わらず、圧力測定の精度が向上する。
【００２６】
ここで、第１ダイアフラム５に形成された第１ダイアフラム面のバネ定数（被測定物の圧力印加方向へのバネ定数）は、下記の式（３）で表すことができ、一方、第２ダイアフラム部２に形成された第２ダイアフラム面のバネ定数は、下記の式（４）で表すことができる。本発明においては、かかる式（４）で表される第２ダイアフラム面のバネ定数Ｋ_Ｆ２を、第１ダイアフラム面のバネ定数Ｋ_Ｆ１の５％以下の値にするのが好ましく、２％以下の値にするのが特に好ましい。
【００２７】
Ｋ_Ｆ１＝１．６２０９（Ｅ_１・ｈ_１ ^３／（１−ν_１ ^２）） …（３）
Ｋ_Ｆ２＝１．６２０９（Ｅ_２・ｈ_２ ^３／（１−ν_２ ^２）） …（４）
ここで、上式中の各記号は、
Ｋ_Ｆ１：力Ｆを第１ダイアフラム部の一部が集中荷重として受けるときのバネ定数、
Ｋ_Ｆ２：力Ｆを第２ダイアフラム部の一部が集中荷重として受けるときのバネ定数、
Ｅ_１：第１ダイアフラム部のヤング率（材質が金属の場合、Ｅ_１は約２００００ｋｇｆ／ｍｍ^２）
Ｅ_２：第２ダイアフラム部のヤング率（材質がプラスチックの場合、Ｅ_２は約２５０ｋｇｆ／ｍｍ^２）
ν_１：第１ダイアフラム部のポアッソン比（材質が金属の場合、ν_１は約０．２７）
ν_２：第２ダイアフラム部のポアッソン比（材質がプラスチックの場合、ν２は約０．４）
ｈ_１：第１ダイアフラム部の厚さ
ｈ_２：第２ダイアフラム部の厚さ
を意味する。なお、上記の式（３）及び（４）は、次のようにして導かれる。
【００２８】
［式（３）、（４）の根拠］
中央に凸部を有し、周囲を固定されたダイアフラムの中心に集中荷重Ｆが加えられるときの変位ω_Ｆとバネ定数Ｋ_Ｆの間には、上述の通り、式（１）が成立する。
【００２９】
Ｋ_Ｆ＝Ｆ／ω_Ｆ …（１）
ここで、変位の最大は凸部の半径ｂの位置で発生するので、変位ω_Ｆは次の式（５）で表される。
【００３０】
【数１】

［上式中、ａはダイアフラムの半径、ｂは凸部の半径、Ｄは剛性率を示す。］
そして、目的とする圧力により異なるが、ａ＝４、及びｂ＝１．７５と仮定し、この値を上式（５）に代入すると、
ω_Ｆ＝２．５８４２・（ｐ／Ｄ） …（６）
となる。この式（６）を上式（１）に代入すると、
Ｋ_Ｆ＝Ｆ／［２．５８４２・（ｐ／Ｄ）］ …（７）
となる。さらに、剛性率Ｄは、
Ｄ＝Ｅ・ｈ^３／１２（１−ν^２） …（８）
［上式中、Ｅはヤング率、ｈはダイアフラムの厚さ、νはポアッソン比を示す。］
と表され、集中荷重Ｆと全面への圧力ｐの間には、次の式（９）
Ｆ＝π・ａ^２・ｐ …（９）
［上式中、πは円周率、ａはダイアフラムの半径を示す。］
が成立するので、この式（８）と式（９）を式（７）に代入して整理すると、次の式（３）及び（４）が導かれる。
【００３１】
Ｋ_Ｆ１＝１．６２０９（Ｅ_１・ｈ_１ ^３／（１−ν_１ ^２）） …（３）
Ｋ_Ｆ２＝１．６２０９（Ｅ_２・ｈ_２ ^３／（１−ν_２ ^２）） …（４）
第２ダイアフラム部のバネ定数を第１ダイアフラム部のバネ定数よりも充分に小さくするためには、例えば、荷重検出部１（第１ダイアフラム部５）を金属材料で成形し、第２ダイアフラム部２をプラスチック材料で成形すればよい。荷重検出部１を成形するための金属材料は特に限定されず、例えば、圧力センサ用ダイアフラムの成形材料として公知のものを全般的に使用することができる。具体的には、ＳＵＳ６３０等の金属材料を例示できる。また、第２ダイアフラム部２を成形するためのプラスチック材料としては、所定の形状に加工することが可能であり、また隔膜としての強度を有し、第１ダイアフラム部に対して充分に小さいヤング率を有する材料を使用する。好ましくは、ポリカーボネートや塩化ビニル等のプラスチックを例示することができ、これらは、耐薬品性や耐久性にも優れている。
【００３２】
図２は、上述のダイアフラム部材１０１を組み込んだ隔膜型圧力センサの一例（１０２）である。このセンサ１０２は、フロースルー型圧力センサの一種であり、医療用機器に組み込まれて体液又は体液圧を伝達する流体を圧力媒体（被測定物）とし、主として人工透析機内で透析液の圧力を測定するのに使用される。外観的には、合成樹脂製の支持体１１、支持体から突出する２つの流路口部１２、支持体にネジ１５によって固定された台座１３及び電線１４が見られる。
【００３３】
図３は、上記のセンサ１０２の横断面を模式的に示した図である。この図は流路に対して垂直に切断した断面の要部を示している。支持体１１には、ダイアフラム部材１０１を入れるダイアフラム部材設置部１６と、２つの流路口部１２同士を結ぶ圧力媒体流路１７の２つの空間が形成されている。ダイアフラム部材１０１は、ダイアフラム部材設置部１６内に配置され、台座１３によって支持体１１に固定されている。すなわち、台座１３には、溶接層２１を介して中継端子台２２とダイアフラム部材１０１が取り付けられており、その台座１３がネジ１５によって支持体１１に固定されている。また、電線１４は、ダイアフラム部材の荷重検知部１と外部とを電気的に接続している。なお、ダイアフラム部材１０１内又はその周囲には、図示されていないその他の必要な部材又は要素、例えば、第１ダイアフラム部と歪ゲージの間の絶縁層等が備えられていてもよい。
【００３４】
さらに図３について説明すると、第２ダイアフラム部２のダイアフラム面は、支持体内の連通口１８から流路１７内に露出している。第１ダイアフラム部５のダイアフラム面の外面側には歪ゲージ１９が設置されている。ロッド部とロッド受け部とは、必要に応じてエポキシ樹脂等の接着剤２０によって接着されている。また、ダイアフラム部材の外面とダイアフラム部材設置部の内面の間は、少なくともダイアフラム部材の下部側において接合層２３によって封止されており、これによって被測定物である流体の漏出が防止される。
【００３５】
第２ダイアフラム部２のダイアフラム面は、被測定物から圧力を受けて圧力印加方向（流路の中心からみて放射方向）に変位するが、この一次的変位はロッド部を介して第１ダイアフラム部５に伝達され第１ダイアフラム部の二次的変位を引き起こし、次いで、この二次的変位が歪ゲージ１９によって電気信号に変換され、この電気信号が電線１４を介して外部に取り出されて圧力変化として読み取られる。
【００３６】
温度変化によるセンサ特性の変動の大きな原因の一つとして、支持体１１が熱的に膨張又は収縮して生じた支持体の変位、とりわけ被測定物の圧力印加方向への支持体の変位が第２ダイアフラムに伝達されることが挙げられる。支持体から及ぼされるこのような望ましくない影響を阻止するために、本発明で用いられるダイアフラム部材においては、上述のように、第２ダイアフラム部として第１ダイアフラム部と比べて極めてバネ定数の小さいもの、例えばプラスチック製のものを使用している。このため図４に示すように、第２ダイアフラム部２と接合しているダイアフラム設置部内面１６ａが、基準位置Ａから被測定物の圧力印加方向に正の変位（Ｂ）又は負の変位（Ｃ）を起こしたとしても、その変位は第２ダイアフラム部２のダイアフラム面を変形させるだけであり、そこから先には変位が伝達されない。すなわち、ロッド部３の絶対的位置は変化しない。従って、ロッド部３の先にある第１ダイアフラム部（図示せず）には、支持体の望ましくない変位が伝達されることなく、被測定物の圧力による変位だけが伝達されることとなり、測定環境の温度変化の影響を受けないで済む。
【００３７】
少なくともダイアフラム部材の下部側の領域においてダイアフラム部材の外面と連通口１８の内周の間を封止する接合層２３は、支持体１１に対する第２ダイアフラム部２の圧力印加方向への相対的な変位を許容できるものであることが望ましい。そのような接合層としては、例えば硬化後にゴム状弾性を有する接着剤、より具体的には室温加硫型シリコーンゴム（ＲＴＶゴム）を例示することができる。接合層２３としてＲＴＶゴム等を使用する場合には、図５に示すように、第２ダイアフラム部２と接合しているダイアフラム設置部内面１６ａが、基準位置Ａから被測定物の圧力印加方向に正の変位（Ｂ）又は負の変位（Ｃ）を起こしたとしても、その相対的変位は接合層２３に吸収されるので、第２ダイアフラム部２の絶対的位置は変化しない。従って、第１ダイアフラム部（図示せず）には、支持体の望ましくない変位が伝達されることなく、被測定物の圧力による変位だけが伝達されることとなり、測定環境の温度変化の影響を受けないで済む。支持体と第２ダイアフラム部の間の相対的変位を許容するＲＴＶゴム等の接合層は、それ単独でも温度変化によるセンサ特性の変動を充分に低減できる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の隔膜型圧力センサによれば、被測定物の圧力による変位だけを歪ゲージの設置面に到達させ、ダイアフラム部材を固定している支持体の熱的変位は到達させないので、温度変化によるセンサ特性の変動を極めて少なくすることができる。従って、測定時の温度管理や機器調整が容易で、精度の高い圧力センサが提供される。また上述のように、本発明の隔膜型圧力センサは、センサの小型軽量化、封入液の漏出防止、被測定物の漏出防止等の効果も兼ね備えている。
【００３９】
また、本発明において提供又は使用されるダイアフラム部材は、２枚のダイアフラムを備えた２重構造型であり液溜まりを極めて少なくすることができるので、被測定物の流出入方向が一方向のフロースルー型、或いは第２ダイアフラム部材が流路内に露出するフラッシュダイアフラム型の圧力センサに好適に利用できる。
【００４０】
さらに、第２ダイアフラム部をプラスチック製とする場合には、腐食性の強い被測定物の圧力を測定する圧力センサ（例えば、血液等の体液や各種薬品を被測定物とする医療機器用圧力センサ等）に好適である。プラスチック製のダイアフラム部は成形性が良いので、生産性が高いという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いられるダイアフラム部材の一例（１０１）を一部破断した斜視図である。
【図２】本発明の隔膜型圧力センサの一例（１０２）の斜視図である。
【図３】本発明の隔膜型圧力センサ１０２の横断面を模式的に示す図である。
【図４】支持体の熱的変位が吸収される様子を示す説明図である。
【図５】支持体の熱的変位が吸収される様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１…ダイアフラム部材
１０２…隔膜型圧力センサ
１…荷重検出部
２…第２ダイアフラム部
３…ロッド部
４…ロッド受け部
５…第１ダイアフラム部
６…フランジ
１１…支持体
１２…流路口部
１３…台座
１６…ダイアフラム部材設置部
１７…流路
１８…連通口
１９…歪ゲージ
２３…接合層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure sensor and a diaphragm member for a pressure sensor, and more particularly to a pressure sensor and a diaphragm member for a pressure sensor for measuring a pressure of a fluid such as a liquid or a gas. INDUSTRIAL APPLICABILITY The pressure sensor and the diaphragm member for a pressure sensor of the present invention are suitably used for medical equipment such as an artificial dialysis machine.
[0002]
[Prior art]
A medical device such as an artificial dialysis machine has a built-in pressure sensor for measuring a body fluid pressure such as a blood pressure or a pressure in a living body. As a diaphragm member of a pressure sensor for medical equipment, a double structure type (diaphragm type) having two stainless steel diaphragms is frequently used. This is to reduce liquid accumulation in the diaphragm portion of the pressure sensor. In this type of pressure sensor, one of the diaphragms comes into direct contact with the fluid to be measured, causing a primary displacement in the direction in which the fluid pressure is applied, and the primary displacement is transmitted to the other diaphragm by some means. The other diaphragm causes a secondary displacement in a direction in which the fluid pressure is applied, and the secondary displacement is converted into an electric signal by a strain gauge installed on the other diaphragm.
[0003]
As a means for transmitting displacement between the diaphragms in a double-structured diaphragm member, a means for sealing a liquid such as silicon oil into a cavity between two diaphragms, Means for mechanically connecting two diaphragms with a rod or the like.
[0004]
However, when using an encapsulating liquid such as silicon oil, the diaphragm may crack and the encapsulating liquid may leak out.In addition, due to a difference in the thermal expansion coefficient between the material forming the diaphragm member and the encapsulating liquid, a pressure sensor may be used. In some cases, a thermal adverse effect such as a change in the zero point may occur.
[0005]
On the other hand, in the case of a structure in which two diaphragms are connected by a rod or the like, the sensor characteristics tend to fluctuate due to a change in the temperature of the measurement environment. There is a problem that it is difficult to ensure accuracy. That is, when the support for fixing the diaphragm member in the pressure sensor thermally expands or contracts and the support is displaced, the displacement is transferred from the support to the diaphragm on the side in contact with the object to be measured. And displaces the diaphragm in the same direction as the pressure was applied. Then, the undesired displacement generated in the diaphragm on the device under test is transmitted to the diaphragm on the side where the strain gauge is installed through a rod or the like. It is difficult to measure with a strain gauge.
[0006]
Therefore, in order to reduce fluctuations in sensor characteristics due to temperature changes, thermal displacement (particularly displacement in the pressure application direction) generated in the support of the diaphragm member is transmitted to the diaphragm on the side that comes into contact with the object to be measured. Must be prevented as much as possible.
[0007]
As a method of preventing the thermal displacement generated in the support of the diaphragm member from being transmitted to the DUT-side diaphragm, the thickness of the DUT-side diaphragm is reduced or the diameter of the DUT-side diaphragm is increased. There is a method such as doing. If such a method is employed, the object-side diaphragm absorbs all the undesired displacements generated in the support, and the displacement does not reach the rod connecting the two diaphragms.
[0008]
However, there is a processing limit in reducing the thickness of the diaphragm. When the diameter of the diaphragm on the object to be measured is increased, the size of the pressure sensor becomes large, so that it becomes difficult to incorporate the pressure sensor into the device or the device itself becomes large.
[0009]
As another method for preventing the thermal displacement generated in the support of the diaphragm member from being transmitted to the DUT-side diaphragm, the contact between the support and the DUT-side diaphragm is not joined, and There is a method of completely blocking the displacement of the support at the contact portion by using a slidable piston structure. However, in this case, the gap between the support and the object-side diaphragm is not sufficiently sealed, so that the fluid as the object to be measured may leak from the flow path.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been achieved in view of the above-mentioned circumstances, and a first object of the present invention is to minimize the change in sensor characteristics due to a temperature change in a measurement environment, and to simplify the handling of temperature management and equipment adjustment and the accuracy. To provide a diaphragm type pressure sensor having a high pressure.
[0011]
Further, a second object of the present invention is that, in addition to a very small change in sensor characteristics due to a temperature change in a measurement environment, the size and weight can be reduced, and the possibility of leakage of the sealed liquid into the flow path and the possibility of damage can be increased. It is an object of the present invention to provide a diaphragm type pressure sensor in which an object does not leak from a flow path.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, first, in the sensor, a load detecting unit having a bottomed cylindrical shape and a bottom portion serving as a first diaphragm portion on which a strain gauge is to be installed, A second diaphragm portion that covers the opening of the load detector to directly receive pressure from the device under test, and a connecting portion that connects the first diaphragm portion and the second diaphragm portion in the cavity of the load detector. At least a diaphragm member provided,
The second diaphragm portion has a spring constant having a value sufficiently smaller than a spring constant of the first diaphragm portion, and is capable of absorbing a displacement of the device under test due to effects other than pressure. To provide a diaphragm type pressure sensor.
[0013]
It is preferable that the spring constant of the second diaphragm is 5% or less of the spring constant of the first diaphragm. Alternatively, it is preferable that the load detector is made of metal and the second diaphragm is made of plastic.
[0014]
Further, in the present invention, secondly, a support formed with a flow path through which a fluid to be measured passes and a diaphragm member installation portion communicating with the flow path, and
A load detecting portion having a bottomed cylindrical shape and a bottom portion serving as a first diaphragm portion; a second diaphragm portion covering an opening of the load detecting portion; and a first diaphragm portion and a second diaphragm portion inside a cavity of the load detecting portion. Along with a connecting portion for connecting the diaphragm portion, at least a diaphragm member installed in the diaphragm member installation portion,
The outer surface of the diaphragm member and the outer surface of the diaphragm member are exposed by a bonding layer that exposes a second diaphragm portion outer surface of the diaphragm member to the inner space of the flow path and allows displacement of the second diaphragm portion with respect to the support in a pressure application direction. Provided is a diaphragm type pressure sensor characterized in that the space between the inner periphery of the installation part is sealed.
[0015]
In the present invention, of the two diaphragms provided in the double structure type diaphragm member, the diaphragm (second diaphragm portion) on the side in contact with the object to be measured is compared with the spring constant of the first diaphragm portion. And a spring constant having a sufficiently small value and capable of absorbing a displacement due to an influence other than the pressure of the measured object. Therefore, even if the support for fixing the diaphragm member is displaced in the pressure application direction of the object to be measured due to a temperature change, the displacement is caused by the inner peripheral surface of the diaphragm installation portion formed on the support and the outer surface of the second diaphragm portion. When the light is transmitted to the second diaphragm through the joint with the second diaphragm, the light is absorbed by the second diaphragm. As a result, the relative positional relationship between the support and the connecting portion fluctuates, but the absolute position of the connecting portion hardly changes. Then, the connecting portion changes its absolute position only when the second diaphragm is pressed by the pressure of the object to be measured, and displaces the first diaphragm in the pressure application direction of the object to be measured. Therefore, the diaphragm-type pressure sensor of the present invention is capable of connecting only the displacement of the object to be measured by the pressure to the second diaphragm without being affected by the displacement of the object to be measured generated in the support of the diaphragm member in the pressure application direction. It can be transmitted to the first diaphragm via the section, and the fluctuation of the sensor characteristics due to the temperature change of the measurement environment is extremely small.
[0016]
Further, the diaphragm member used in the present invention has high stability against temperature changes without increasing the diameter of the diaphragm portion, so that it is possible to reduce the size and weight, and in particular, increase the diameter of the diaphragm portion. It is suitable for a diaphragm type pressure sensor for medical equipment, which is extremely difficult. Further, since the diaphragm member does not use the filling liquid, the leakage of the filling liquid does not occur.
[0017]
In the present invention, in order to provide a pressure sensor in which a change in sensor characteristics due to a temperature change in a measurement environment is extremely small, as another means, a diaphragm member is fixed to a diaphragm member installation portion formed on a support. At this time, it is possible to adopt a method of sealing the contact portion between the outer surface of the diaphragm member and the support with a bonding layer that allows displacement of the second diaphragm portion with respect to the support in the pressure application direction.
[0018]
In such a configuration, even if the support for fixing the diaphragm member is displaced in the pressure application direction of the object to be measured due to a temperature change, the displacement is absorbed by the bonding layer. As a result, the relative positional relationship between the support and the second diaphragm portion changes, but the absolute positions of the second diaphragm portion and the connecting portion hardly change. The second diaphragm changes its absolute position only when pressed by the pressure of the object to be measured, and displaces the first diaphragm in the pressure application direction via the connecting portion. Therefore, this diaphragm type pressure sensor also uses only the displacement of the object to be measured by the pressure of the second diaphragm and the connecting portion without being substantially affected by the displacement of the object to be measured generated in the support of the diaphragm member in the pressure application direction. And the change in sensor characteristics due to a temperature change in the measurement environment is extremely small.
[0019]
Further, the structure of the second invention is different from the piston structure in that the contact portion between the second diaphragm portion and the support can be completely sealed, and leakage of a fluid such as liquid or gas can be completely prevented. Further, also in the case of adopting this structure, it is not necessary to increase the diameter of the diaphragm portion, so that it is possible to reduce the size and weight, and since no filling liquid is used, leakage of the filling liquid does not occur.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially broken perspective view showing an example (101) of a diaphragm member provided by the present invention. The diaphragm member 101 is used for a diaphragm type pressure sensor, and has an opening of the load detecting section 1 covered with a second diaphragm section 2. Its shape is substantially cylindrical, and the top and bottom of the cylinder are two diaphragms parallel to each other. The inside is hollow, and in the hollow, a connecting portion composed of the rod portion 3 and the rod portion receiving portion 4 connects the two diaphragms.
[0021]
The load detecting section 1 has a bottomed cylindrical shape, and the bottom thereof is a first diaphragm section 5 on which a strain gauge (not shown) is to be installed. A rod 3 extending vertically toward the opening is formed at the center or substantially the center of the bottom surface inside the cavity of the load detector, and a flange 6 is formed on the outer periphery of the load detector. On the other hand, the second diaphragm portion has a shallow bottomed cylindrical shape, and a rod receiving portion 4 is formed at the center or substantially the center of the inner bottom surface of the cavity. The end of the load detector 1 on the opening side is fitted in the cavity of the second diaphragm 2, and the tip of the rod 3 is fitted in the rod receiver 4 of the second diaphragm 2.
[0022]
In the diaphragm member provided by the present invention, the spring constant of the second diaphragm portion 2 is designed to take a sufficiently small value as compared with the spring constant of the first diaphragm portion 5, whereby the second diaphragm portion is designed. The unit 2 absorbs a displacement (for example, a displacement of the support) due to an influence other than the pressure of the measured object. Therefore, the diaphragm member prevents a change in sensor characteristics due to a temperature change.
[0023]
That is, when a concentrated load F is applied to the center of the first diaphragm portion 5 having a convex portion (rod portion 3) at the center and having a fixed periphery, the displacement ω _F1 of the first diaphragm portion 5 and the spring constant K _F1 The following equation (1) holds between the two.
[0024]
K _F1 = F / ω _F1 (1)
At this time, the rod part 3 of the first diaphragm part 5 and the rod part receiving part 4 of the second diaphragm part 2 are connected and the force (F) is balanced, so that the following equation (2) is obtained. To establish.
[0025]
K _F1 · ω _F1 = K _F2 · ω _F2 (2)
Here, each symbol in the above equation is
K _F1 : a spring constant when a part of the first diaphragm portion receives a force F as a concentrated load,
K _F2 : a spring constant when a part of the second diaphragm portion receives the force F as a concentrated load,
omega _F1: first displacement of the diaphragm portion omega _F2: displacement than the displacement the equation of the second diaphragm, the first diaphragm with respect to the displacement (omega _F2) by factors other than the pressure which the second diaphragm is received (omega _F1) Is smaller, the smaller the value of K _F2 / K _F1 is, the better. Accordingly, when the second diaphragm portion made of a material having a sufficiently smaller spring constant than that of the first diaphragm portion is used, the value of K _F2 / K _F1 becomes small, and the support member is not affected by the pressure of the measured object. Although the displacement generated in step (1) deforms the second diaphragm itself, the displacement is not transmitted to the first diaphragm where the strain gauge is installed, and the accuracy of pressure measurement is improved.
[0026]
Here, the spring constant of the first diaphragm surface formed on the first diaphragm 5 (the spring constant of the measured object in the pressure application direction) can be represented by the following equation (3). The spring constant of the second diaphragm surface formed in the portion 2 can be expressed by the following equation (4). In the present invention, the spring constant K _F2 of the second diaphragm surface represented by the expression (4) is preferably set to a value of 5% or less of the spring constant K _F1 of the first diaphragm surface, preferably 2% or less. It is particularly preferable to set the value.
[0027]
_{_{_{K F1 = 1.6209 (E 1 ·}}} h 1 3 / (1-ν 1 2)) ... (3)
_{_{_{K F2 = 1.6209 (E 2 ·}}} h 2 3 / (1-ν 2 2)) ... (4)
Here, each symbol in the above equation is
K _F1 : a spring constant when a part of the first diaphragm portion receives a force F as a concentrated load,
K _F2 : a spring constant when a part of the second diaphragm portion receives the force F as a concentrated load,
E ₁ : Young's modulus of the first diaphragm portion (when the material is metal, E ₁ is about 20,000 kgf / mm ² )
E ₂ : Young's modulus of the second diaphragm portion (when the material is plastic, E ₂ is about 250 kgf / mm ² )
ν ₁ : Poisson's ratio of the first diaphragm portion (when the material is metal, ν ₁ is about 0.27)
ν ₂ : Poisson's ratio of the second diaphragm part (when the material is plastic, ν ₂ is about 0.4)
h ₁ : thickness of the first diaphragm part h ₂ : thickness of the second diaphragm part. Note that the above equations (3) and (4) are derived as follows.
[0028]
[Reason for Equations (3) and (4)]
As described above, Equation (1) is established between the displacement ω _F and the spring constant K _F when a concentrated load F is applied to the center of the diaphragm having a convex portion at the center and having a fixed periphery.
[0029]
K _F = F / ω _F (1)
Here, since the maximum displacement occurs at the position of the radius b of the convex portion, the displacement ω _F is expressed by the following equation (5).
[0030]
(Equation 1)

[Where a is the radius of the diaphragm, b is the radius of the projection, and D is the rigidity. ]
Then, although it depends on the target pressure, assuming a = 4 and b = 1.75, and substituting these values into the above equation (5),
ω _F = 2.5842 · (p / D) (6)
It becomes. When this equation (6) is substituted into the above equation (1),
K _F = F / [2.5842 · (p / D)] (7)
It becomes. Further, the rigidity D is
^{D = E · h 3/12} (1-ν 2) ... (8)
[Where E is the Young's modulus, h is the thickness of the diaphragm, and ν is the Poisson's ratio. ]
And between the concentrated load F and the pressure p on the entire surface, the following equation (9) is obtained.
F = π · a ² · p (9)
[In the above formula, π indicates a circular constant, and a indicates a radius of the diaphragm. ]
The following equations (3) and (4) are derived by substituting the equations (8) and (9) into the equation (7) and rearranging them.
[0031]
_{_{_{K F1 = 1.6209 (E 1 ·}}} h 1 3 / (1-ν 1 2)) ... (3)
_{_{_{K F2 = 1.6209 (E 2 ·}}} h 2 3 / (1-ν 2 2)) ... (4)
In order to make the spring constant of the second diaphragm part sufficiently smaller than the spring constant of the first diaphragm part, for example, the load detecting part 1 (the first diaphragm part 5) is formed of a metal material, and the second diaphragm part 2 is formed. May be formed of a plastic material. The metal material for forming the load detection unit 1 is not particularly limited, and for example, a known material for forming a diaphragm for a pressure sensor can be generally used. Specifically, a metal material such as SUS630 can be exemplified. The plastic material for forming the second diaphragm portion 2 can be processed into a predetermined shape, has strength as a diaphragm, and has a sufficiently small Young's modulus relative to the first diaphragm portion. Is used. Preferably, plastics such as polycarbonate and vinyl chloride can be exemplified, and these are also excellent in chemical resistance and durability.
[0032]
FIG. 2 shows an example (102) of a diaphragm type pressure sensor incorporating the diaphragm member 101 described above. The sensor 102 is a kind of flow-through type pressure sensor, and uses a body fluid or a fluid for transmitting the body fluid pressure as a pressure medium (measured object) incorporated in a medical device, and mainly adjusts the pressure of the dialysate in an artificial dialysis machine. Used to measure. In appearance, a support 11 made of synthetic resin, two flow path openings 12 protruding from the support, a pedestal 13 fixed to the support with screws 15 and an electric wire 14 are seen.
[0033]
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of the sensor 102. This figure shows a main part of a cross section cut perpendicular to the flow path. The support 11 is formed with two spaces, a diaphragm member installation portion 16 for receiving the diaphragm member 101 and a pressure medium flow path 17 connecting the two flow path openings 12. Diaphragm member 101 is arranged in diaphragm member installation section 16, and is fixed to support body 11 by pedestal 13. That is, the relay terminal block 22 and the diaphragm member 101 are attached to the pedestal 13 via the welding layer 21, and the pedestal 13 is fixed to the support 11 by the screw 15. The electric wire 14 electrically connects the load detection unit 1 of the diaphragm member to the outside. In addition, inside or around the diaphragm member 101, other necessary members or elements not shown, for example, an insulating layer between the first diaphragm portion and the strain gauge may be provided.
[0034]
Referring to FIG. 3 further, the diaphragm surface of the second diaphragm portion 2 is exposed to the inside of the flow path 17 from the communication port 18 in the support. A strain gauge 19 is provided on the outer side of the diaphragm surface of the first diaphragm section 5. The rod portion and the rod receiving portion are bonded by an adhesive 20 such as an epoxy resin as needed. Further, the gap between the outer surface of the diaphragm member and the inner surface of the diaphragm member installation portion is sealed at least on the lower side of the diaphragm member by the bonding layer 23, thereby preventing leakage of the fluid as the object to be measured.
[0035]
The diaphragm surface of the second diaphragm portion 2 receives the pressure from the object to be measured and is displaced in the pressure application direction (radiation direction when viewed from the center of the flow path). This primary displacement is caused by the first diaphragm portion via the rod portion. 5 to cause a secondary displacement of the first diaphragm portion, which is then converted into an electric signal by the strain gauge 19, and the electric signal is taken out through the electric wire 14 to change the pressure. Is read as
[0036]
One of the major causes of the fluctuation of the sensor characteristics due to the temperature change is the displacement of the support caused by the thermal expansion or contraction of the support 11, particularly the displacement of the support in the pressure application direction of the measured object. Transmitted to the two diaphragms. In order to prevent such an undesired effect from the support, the diaphragm member used in the present invention has a second diaphragm portion having an extremely small spring constant as compared with the first diaphragm portion, as described above. For example, a plastic material is used. Therefore, as shown in FIG. 4, the inner surface 16a of the diaphragm installation portion joined to the second diaphragm portion 2 has a positive displacement (B) or a negative displacement (C) from the reference position A in the pressure application direction of the measured object. ), The displacement only deforms the diaphragm surface of the second diaphragm portion 2, and the displacement is not transmitted from there. That is, the absolute position of the rod portion 3 does not change. Therefore, only the displacement due to the pressure of the object to be measured is transmitted to the first diaphragm portion (not shown) located at the end of the rod portion 3 without transmitting the undesired displacement of the support, and the measurement is performed. It is not affected by temperature changes in the environment.
[0037]
The bonding layer 23 that seals between the outer surface of the diaphragm member and the inner periphery of the communication port 18 at least in the lower region of the diaphragm member is a relative displacement of the second diaphragm portion 2 with respect to the support 11 in the pressure application direction. Is desirably acceptable. As such a bonding layer, for example, an adhesive having rubber-like elasticity after curing, more specifically, a room temperature vulcanizable silicone rubber (RTV rubber) can be exemplified. In the case where RTV rubber or the like is used as the bonding layer 23, as shown in FIG. Even if a positive displacement (B) or a negative displacement (C) occurs, the relative displacement is absorbed by the bonding layer 23, so that the absolute position of the second diaphragm 2 does not change. Therefore, only the displacement due to the pressure of the measured object is transmitted to the first diaphragm portion (not shown) without transmitting the undesired displacement of the support, and the influence of the temperature change of the measurement environment is suppressed. You don't have to. A bonding layer of RTV rubber or the like that allows relative displacement between the support and the second diaphragm portion alone can sufficiently reduce fluctuations in sensor characteristics due to temperature changes.
[0038]
【The invention's effect】
According to the diaphragm type pressure sensor of the present invention, only the displacement due to the pressure of the object to be measured reaches the installation surface of the strain gauge, and the thermal displacement of the support fixing the diaphragm member does not reach. Fluctuations in sensor characteristics can be extremely reduced. Therefore, a pressure sensor with high accuracy, which facilitates temperature management and device adjustment during measurement, is provided. Further, as described above, the diaphragm type pressure sensor of the present invention also has the effects of reducing the size and weight of the sensor, preventing leakage of the sealed liquid, and preventing leakage of the object to be measured.
[0039]
In addition, the diaphragm member provided or used in the present invention is of a double structure type having two diaphragms and can minimize the liquid pool, so that the flow of the object to be measured is in one direction. The present invention can be suitably used for a through-type or flash diaphragm-type pressure sensor in which the second diaphragm member is exposed in the flow path.
[0040]
Further, when the second diaphragm portion is made of plastic, a pressure sensor for measuring the pressure of a highly corrosive measurement target (for example, a pressure sensor for medical equipment using a body fluid such as blood or various chemicals as the measurement target) Etc.). Since the plastic diaphragm portion has good moldability, there is also an effect that the productivity is high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially broken perspective view of an example (101) of a diaphragm member used in the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of an example (102) of the diaphragm type pressure sensor of the present invention.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of the diaphragm type pressure sensor 102 of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing how a thermal displacement of a support is absorbed.
FIG. 5 is an explanatory view showing how the thermal displacement of the support is absorbed.
[Explanation of symbols]
101 diaphragm member 102 diaphragm type pressure sensor 1 load detecting section 2 second diaphragm section 3 rod section 4 rod receiving section 5 first diaphragm section 6 flange 11 support body 12 flow path port section 13 Pedestal 16 ... diaphragm member installation part 17 ... flow path 18 ... communication port 19 ... strain gauge 23 ... joining layer

Claims

In the sensor, a load detecting portion having a bottomed cylindrical shape and a bottom portion serving as a first diaphragm portion on which a strain gauge is to be installed, and an opening of the load detecting portion for directly receiving pressure from an object to be measured. A second diaphragm portion covering the first and second diaphragm portions, and a diaphragm member having at least a connecting portion for connecting the first diaphragm portion and the second diaphragm portion in the cavity of the load detecting portion;
The second diaphragm portion has a spring constant having a value sufficiently smaller than a spring constant of the first diaphragm portion, and is capable of absorbing a displacement of the device under test due to effects other than pressure. Diaphragm type pressure sensor.

The diaphragm type pressure sensor according to claim 1, wherein a spring constant of the second diaphragm portion is a value of 5% or less of a spring constant of the first diaphragm portion.

2. The diaphragm type pressure sensor according to claim 1, wherein the load detector is made of metal, and the second diaphragm is made of plastic.

A support formed with a flow path through which a fluid to be measured passes and a diaphragm member installation portion communicating with the flow path, and
A load detecting portion having a bottomed cylindrical shape and a bottom portion serving as a first diaphragm portion; a second diaphragm portion covering an opening of the load detecting portion; and a first diaphragm portion and a second diaphragm portion inside a cavity of the load detecting portion. Along with a connecting portion for connecting the diaphragm portion, at least a diaphragm member installed in the diaphragm member installation portion,
The outer surface of the diaphragm member and the outer surface of the diaphragm member are exposed by a bonding layer that exposes a second diaphragm portion outer surface of the diaphragm member to the inner space of the flow path and allows displacement of the second diaphragm portion with respect to the support in a pressure application direction. A diaphragm type pressure sensor, wherein the space between the inner periphery of the installation portion is sealed.