JPH0145724B2 - - Google Patents
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- JPH0145724B2 JPH0145724B2 JP14453681A JP14453681A JPH0145724B2 JP H0145724 B2 JPH0145724 B2 JP H0145724B2 JP 14453681 A JP14453681 A JP 14453681A JP 14453681 A JP14453681 A JP 14453681A JP H0145724 B2 JPH0145724 B2 JP H0145724B2
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Landscapes
- Details Of Resistors (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は温度変化による電気抵抗の変化を利用
して流体または固体の温度を測定する測温抵抗
体、流体の流れ中に置いた場合の温度変化による
電気抵抗の変化を検出しこれによつて流体の流速
を測定する流速計測用センサー、またはシーズヒ
ーターなどの抵抗線を細管内に固定し保護する方
法にかかるものである。
して流体または固体の温度を測定する測温抵抗
体、流体の流れ中に置いた場合の温度変化による
電気抵抗の変化を検出しこれによつて流体の流速
を測定する流速計測用センサー、またはシーズヒ
ーターなどの抵抗線を細管内に固定し保護する方
法にかかるものである。
従来この種の測温抵抗体、計測器用センサーな
どは抵抗の温度係数の大きな細線(5〜40ミクロ
ン)たとえばタングステン線、ニツケル線または
白金線等を低抗線として真直または螺旋状態の裸
線でそのままあるいは絶縁体の表面に巻きつけた
状態で使用しているが、裸線の状態で用いる場合
にはしばしば切断して使用不能となり、一方絶縁
体の表面に抵抗線を巻いて使用するものは形状不
安定でまた流体中の塵埃が付着した場合清掃が極
めて困難でありまた湿度の影響を受け易く測定精
度が大きく狂う欠陥があり、尚又このようなセン
サーでは液体の温度または流速の測定は不可能で
ある。
どは抵抗の温度係数の大きな細線(5〜40ミクロ
ン)たとえばタングステン線、ニツケル線または
白金線等を低抗線として真直または螺旋状態の裸
線でそのままあるいは絶縁体の表面に巻きつけた
状態で使用しているが、裸線の状態で用いる場合
にはしばしば切断して使用不能となり、一方絶縁
体の表面に抵抗線を巻いて使用するものは形状不
安定でまた流体中の塵埃が付着した場合清掃が極
めて困難でありまた湿度の影響を受け易く測定精
度が大きく狂う欠陥があり、尚又このようなセン
サーでは液体の温度または流速の測定は不可能で
ある。
かかる欠点を除去するためセンサーの熱敏感抵
抗体を硬質チユーブの中にマグネシア等の無機絶
縁体粉末または絶縁性の有機高分子接着剤ととも
に封入し固定する方法が実施されたが、かかる充
填方式では硬質チユーブの内径が微小なものは無
機絶縁体粉末等の填入が不可能であり、従つて微
小なセンサーは製作し得ずセンサー自体が大きく
なるため、測定すべき流体と抵抗体とが熱平衡に
達するのに時間を要し、流体の変動する温度また
は流速を測定するに適せず、また有機高分子接着
剤とともに封入する方法では一般に200℃程度以
上の高温に耐え得ない欠点があつた。
抗体を硬質チユーブの中にマグネシア等の無機絶
縁体粉末または絶縁性の有機高分子接着剤ととも
に封入し固定する方法が実施されたが、かかる充
填方式では硬質チユーブの内径が微小なものは無
機絶縁体粉末等の填入が不可能であり、従つて微
小なセンサーは製作し得ずセンサー自体が大きく
なるため、測定すべき流体と抵抗体とが熱平衡に
達するのに時間を要し、流体の変動する温度また
は流速を測定するに適せず、また有機高分子接着
剤とともに封入する方法では一般に200℃程度以
上の高温に耐え得ない欠点があつた。
本発明は以上の如き欠点を除去し、小型で応答
性が速く高温に耐え、正確に温度あるいは流体の
流速を測定し得る計測器用センサー(熱敏感抵抗
体)あるいは高温用のシーズヒーターを提供する
ことを目的とするもので、この目的は本発明によ
り抵抗線を挿入した細管をセラミツク微粒子の分
散体の中に浸漬し、抵抗線と他の電極板との間に
電圧を加えることにより電気泳動を利用して分散
体中のセラミツク粒子を抵抗線表面全長にわたり
析出固定して細管内に充填し乾燥することにより
達成される。
性が速く高温に耐え、正確に温度あるいは流体の
流速を測定し得る計測器用センサー(熱敏感抵抗
体)あるいは高温用のシーズヒーターを提供する
ことを目的とするもので、この目的は本発明によ
り抵抗線を挿入した細管をセラミツク微粒子の分
散体の中に浸漬し、抵抗線と他の電極板との間に
電圧を加えることにより電気泳動を利用して分散
体中のセラミツク粒子を抵抗線表面全長にわたり
析出固定して細管内に充填し乾燥することにより
達成される。
以下実施例を図面について説明すれば、第1図
に示す如く径20ミクロンの白金細線を径約0.35mm
の螺旋状に巻いた抵抗細線2の両端に経0.2mmの
白金リード線1,1を電気溶接等によつて接続
し、アルミナまたはシリカ或はその混合物よりな
る内径0.5mm、長さ約30mmのセラミツク細管3に
リード線1,1と抵抗細線2との溶着部が納まる
ように該白金抵抗細線2を挿通し、セラミツク細
管3を適宜の保持具6によつて容器7に満たした
シリカの20%水性ゾル中に吊下げ浸漬し、適宜の
直流電源8により白金リード線1に正電圧シリカ
ゾル4中に設けた電極9に負電圧を加えると、負
の電荷を帯びているシリカゾル4中のシリカ微粒
子は白金リード線1および白金抵抗細線2の表面
に析出固定する。10ボルトの電圧を約10分間加え
るとセラミツク細管3内はほぼシリカ粒子4aで
充填されるので通電を止めセラミツク管3を引上
げ、第2図に示す如くセラミツク管3内に析出し
たシリカ4aを乾燥し、白金リード線1に析出固
着したシリカ粒子層を除去した後、セラミツクの
泥漿たとえばアルミナ粒末30%と硬質ガラス粉末
70%との混合物を約2倍量の水、メチルアルコー
ル等適宜の揮発性液体に混和して得た泥漿状分散
体を細管両端に4bの如く追加充填して80〜100
℃で約1時間乾燥して上記分散体4b内の水分を
蒸発し、6時間で約1200℃に昇温し約1200℃に30
分間維持して細管内のシリカを焼成し、セラミツ
ク管内の空気、吸着ガス、水蒸気等を完全に追出
しかつ細管両端のセラミツク4bを燒結する。そ
の後常温まで約10時間かけて徐冷すると、白金抵
抗細線2はセラミツク細管3内に焼成セラミツク
4a,4bによつて固定される。
に示す如く径20ミクロンの白金細線を径約0.35mm
の螺旋状に巻いた抵抗細線2の両端に経0.2mmの
白金リード線1,1を電気溶接等によつて接続
し、アルミナまたはシリカ或はその混合物よりな
る内径0.5mm、長さ約30mmのセラミツク細管3に
リード線1,1と抵抗細線2との溶着部が納まる
ように該白金抵抗細線2を挿通し、セラミツク細
管3を適宜の保持具6によつて容器7に満たした
シリカの20%水性ゾル中に吊下げ浸漬し、適宜の
直流電源8により白金リード線1に正電圧シリカ
ゾル4中に設けた電極9に負電圧を加えると、負
の電荷を帯びているシリカゾル4中のシリカ微粒
子は白金リード線1および白金抵抗細線2の表面
に析出固定する。10ボルトの電圧を約10分間加え
るとセラミツク細管3内はほぼシリカ粒子4aで
充填されるので通電を止めセラミツク管3を引上
げ、第2図に示す如くセラミツク管3内に析出し
たシリカ4aを乾燥し、白金リード線1に析出固
着したシリカ粒子層を除去した後、セラミツクの
泥漿たとえばアルミナ粒末30%と硬質ガラス粉末
70%との混合物を約2倍量の水、メチルアルコー
ル等適宜の揮発性液体に混和して得た泥漿状分散
体を細管両端に4bの如く追加充填して80〜100
℃で約1時間乾燥して上記分散体4b内の水分を
蒸発し、6時間で約1200℃に昇温し約1200℃に30
分間維持して細管内のシリカを焼成し、セラミツ
ク管内の空気、吸着ガス、水蒸気等を完全に追出
しかつ細管両端のセラミツク4bを燒結する。そ
の後常温まで約10時間かけて徐冷すると、白金抵
抗細線2はセラミツク細管3内に焼成セラミツク
4a,4bによつて固定される。
第3図乃至第5図は本発明の他の実施例を示す
もので、第3図および第4図に示す如く2本の透
孔を穿つたセラミツク製円柱体3aを用意し、タ
ングステンリード線1,1を両端に電気溶接した
タングステン抵謙細線2を前記2本の透孔に挿通
し、セラミツク製円柱体3aを適宜の保持具6に
よつて容器7に満したアルミナの20%水性ゾル4
中に吊下げ浸漬し、適宜の直流電源8によりリー
ド線1に負電圧、アルミナゾル4中に設けた電極
9に正電圧を加えると、正の電荷を帯びているア
ルミナゾル4中のアルミナ微粒子はリード線1お
よび抵抗細線2の表面に析出固定する。10ボルト
の電圧を約10分間加えるセラミツク製円柱体3a
の透孔はほぼアルミナ微粒子で充填されるので通
電を止めセラミツク製円柱体3aを引上げ、第5
図に示す如くセラミツク製円柱体3aの透孔内に
析出固定したアルミナ粒子4aを乾燥し、リード
線1に付着したアルミナ粒子析出層を除去した
後、楽焼またはスピネル(MgAl2O4)粉末等の
低融点セラミツクを約2倍量の水、メチルアルコ
ール等適宜の揮発性液体に混和して得た泥漿を細
管両端に4bの如く充填して80〜100℃で約1時
間乾燥し、6時間で約700℃に昇温し約700℃に10
分間維持してアルミナ粉末4aを焼成し、セラミ
ツク管内の空気、吸着ガス、水蒸気等を完全に追
出し、かつ両端の低融点セラミツク4bを燒結す
る。その後常温まで約10時間かけて徐冷すると、
抵抗細線2はセラミツク管3a内に焼成セラミツ
ク4a、焼結セラミツク4bによつて固定され
る。
もので、第3図および第4図に示す如く2本の透
孔を穿つたセラミツク製円柱体3aを用意し、タ
ングステンリード線1,1を両端に電気溶接した
タングステン抵謙細線2を前記2本の透孔に挿通
し、セラミツク製円柱体3aを適宜の保持具6に
よつて容器7に満したアルミナの20%水性ゾル4
中に吊下げ浸漬し、適宜の直流電源8によりリー
ド線1に負電圧、アルミナゾル4中に設けた電極
9に正電圧を加えると、正の電荷を帯びているア
ルミナゾル4中のアルミナ微粒子はリード線1お
よび抵抗細線2の表面に析出固定する。10ボルト
の電圧を約10分間加えるセラミツク製円柱体3a
の透孔はほぼアルミナ微粒子で充填されるので通
電を止めセラミツク製円柱体3aを引上げ、第5
図に示す如くセラミツク製円柱体3aの透孔内に
析出固定したアルミナ粒子4aを乾燥し、リード
線1に付着したアルミナ粒子析出層を除去した
後、楽焼またはスピネル(MgAl2O4)粉末等の
低融点セラミツクを約2倍量の水、メチルアルコ
ール等適宜の揮発性液体に混和して得た泥漿を細
管両端に4bの如く充填して80〜100℃で約1時
間乾燥し、6時間で約700℃に昇温し約700℃に10
分間維持してアルミナ粉末4aを焼成し、セラミ
ツク管内の空気、吸着ガス、水蒸気等を完全に追
出し、かつ両端の低融点セラミツク4bを燒結す
る。その後常温まで約10時間かけて徐冷すると、
抵抗細線2はセラミツク管3a内に焼成セラミツ
ク4a、焼結セラミツク4bによつて固定され
る。
以上実施例ではリード線1および抵抗細線2と
して白金およびタングステンを、セラミツク管
3,3aとしてアルミナ、シリカ等を使用した
が、リード線1、抵抗細線2には外気により表面
酸化を起こさない範囲で適宜導体を使用すること
ができ、またセラミツク細管3,3aにはアルミ
ナ、ムライト、ジルコニア等を使用し、充填用セ
ラミツク微粒子4a,4bとしてはアルミナ、シ
リカ、マグネシア、石英ガラス等またはその混合
物を使用し得る。尚セラミツ細管3と充填用セラ
ミツク微粒子4aおよび抵抗線2とは熱膨脹係数
が可及的等しくなるように夫々の材料を選定し組
合わせる必要があり、温度の変化による電気抵抗
の変化を利用する計測器用センサーとして使用す
る場合には抵抗細線2として抵抗の温度係数の大
きい白金、タングステン、ニツケル、ステンレス
鋼、洋銀、燐青銅等の導線を使用する。勿論抵抗
細線2は螺旋状のものに限られず真直のものを使
用することもある。また上記実施例ではすべての
細管3の端部にセラミツクの泥漿状分散体よりな
る絶縁物4bを塗着したが、セラミツク微粒子4
aが細管3内に確実に固定している場合には絶縁
物4bは必ずしも必要ではない。
して白金およびタングステンを、セラミツク管
3,3aとしてアルミナ、シリカ等を使用した
が、リード線1、抵抗細線2には外気により表面
酸化を起こさない範囲で適宜導体を使用すること
ができ、またセラミツク細管3,3aにはアルミ
ナ、ムライト、ジルコニア等を使用し、充填用セ
ラミツク微粒子4a,4bとしてはアルミナ、シ
リカ、マグネシア、石英ガラス等またはその混合
物を使用し得る。尚セラミツ細管3と充填用セラ
ミツク微粒子4aおよび抵抗線2とは熱膨脹係数
が可及的等しくなるように夫々の材料を選定し組
合わせる必要があり、温度の変化による電気抵抗
の変化を利用する計測器用センサーとして使用す
る場合には抵抗細線2として抵抗の温度係数の大
きい白金、タングステン、ニツケル、ステンレス
鋼、洋銀、燐青銅等の導線を使用する。勿論抵抗
細線2は螺旋状のものに限られず真直のものを使
用することもある。また上記実施例ではすべての
細管3の端部にセラミツクの泥漿状分散体よりな
る絶縁物4bを塗着したが、セラミツク微粒子4
aが細管3内に確実に固定している場合には絶縁
物4bは必ずしも必要ではない。
本発明は上記の如く抵抗線2を細管3内に挿通
してセラミツク微粒子の懸濁液4中に保持し、電
気泳動により懸濁液中のセラミツク微粒子を抵抗
線2に析出固定するので、電気泳動によりセラミ
ツク微粒子の移動を促すとともに抵抗線2への通
電による発熱により懸濁液中のセラミツク微粒子
が抵抗線2の外面に緻密に析出固着するため、例
えば外形0.8mm、内径0.5mm、長さ4mmのセラミツ
ク細管3を用い白金抵抗細線2の径を20〜50ミク
ロン、その螺旋状部の長さを3mm(抵抗1.0〜3
オーム)、白金リード線1の径0.2〜0.4mm程度に
構成することにより測温抵抗体としては−200〜
+200℃の範囲で正確に且つ応答速度0.1〜2秒以
内に迅速に測定することができ、また該センサー
温度変化により周囲の流体の流速を測定する場合
には上記同様−200〜+200℃の範囲で0.1〜50
m/sec.程度の流速を±2%以内の誤差で正確に
且つ応答時間0.5秒程度で迅速に測定することが
でき、また耐衝撃性、耐熱性にすぐれ流体中の活
性ガス、化学薬品等に対する抵抗も極めて大き
い、抵抗線2あるいはリード線1として白金以外
の導体を使用する場合はその耐熱性、耐酸化性、
耐薬品性によつて測定する流体またはその温度に
制限を受ける。
してセラミツク微粒子の懸濁液4中に保持し、電
気泳動により懸濁液中のセラミツク微粒子を抵抗
線2に析出固定するので、電気泳動によりセラミ
ツク微粒子の移動を促すとともに抵抗線2への通
電による発熱により懸濁液中のセラミツク微粒子
が抵抗線2の外面に緻密に析出固着するため、例
えば外形0.8mm、内径0.5mm、長さ4mmのセラミツ
ク細管3を用い白金抵抗細線2の径を20〜50ミク
ロン、その螺旋状部の長さを3mm(抵抗1.0〜3
オーム)、白金リード線1の径0.2〜0.4mm程度に
構成することにより測温抵抗体としては−200〜
+200℃の範囲で正確に且つ応答速度0.1〜2秒以
内に迅速に測定することができ、また該センサー
温度変化により周囲の流体の流速を測定する場合
には上記同様−200〜+200℃の範囲で0.1〜50
m/sec.程度の流速を±2%以内の誤差で正確に
且つ応答時間0.5秒程度で迅速に測定することが
でき、また耐衝撃性、耐熱性にすぐれ流体中の活
性ガス、化学薬品等に対する抵抗も極めて大き
い、抵抗線2あるいはリード線1として白金以外
の導体を使用する場合はその耐熱性、耐酸化性、
耐薬品性によつて測定する流体またはその温度に
制限を受ける。
本発明は上記の如く極めて小さな管内に抵抗線
とともに無機質絶縁物を高密度(95%以上)で充
填することができ、従つてこの方法で製作した計
測器用センサーは従来の計測器用センサーに比し
熱容量が極めて小さく従つて熱応答が極めて速く
且つ正確に測定することができしかも物理的強度
が強く、測温抵抗体、流速測定用センサー、温度
補償用抵抗体等として使用し得るとともに、本発
明の方法により高温用シーズヒーターも同様に管
3として金属、セラミツクまたはその組合せ等を
使用して製造することができ、何れの場合にも何
等特殊な設備、技術を要せず簡易確実に製造し、
廉価に供給し得る効果を有するものである。
とともに無機質絶縁物を高密度(95%以上)で充
填することができ、従つてこの方法で製作した計
測器用センサーは従来の計測器用センサーに比し
熱容量が極めて小さく従つて熱応答が極めて速く
且つ正確に測定することができしかも物理的強度
が強く、測温抵抗体、流速測定用センサー、温度
補償用抵抗体等として使用し得るとともに、本発
明の方法により高温用シーズヒーターも同様に管
3として金属、セラミツクまたはその組合せ等を
使用して製造することができ、何れの場合にも何
等特殊な設備、技術を要せず簡易確実に製造し、
廉価に供給し得る効果を有するものである。
第1図は本発明の一実施例を示す一部断面説明
図、第2図はその製品の中央断面説明図、第3図
は本発明の他の実施例を示す一部断面説明図、第
4図は第3図のA−A線断面図、第5図はその製
品の中央断面説明図である。 尚図中6は保持具、9は電極を示す。
図、第2図はその製品の中央断面説明図、第3図
は本発明の他の実施例を示す一部断面説明図、第
4図は第3図のA−A線断面図、第5図はその製
品の中央断面説明図である。 尚図中6は保持具、9は電極を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 リード線1,1を両端に溶接した抵抗線2を
細管3内に挿通してセラミツク微粒子の水性ゾル
4中に保持し、水性ゾル4中に設けた電極9とリ
ード線1との間に電圧を加えて電気泳動により水
性ゾル4中のセラミツク微粒子を抵抗線2の表面
に析出固定し、乾燥してセラミツクを抵抗線2と
一体的に構成することを特徴とする抵抗線を細管
内に固定する方法。 2 リード線1,1を両端に溶接した抵抗線2を
細管3内に挿通してセラミツク微粒子の水性ゾル
4中に保持し、水性ゾル4中に設けた電極9とリ
ード線1との間に電圧を加えて電気泳動により水
性ゾル4中のセラミツク微粒子を抵抗線2の表面
に析出固定し、細管3の端部にセラミツクの泥漿
状分散体よりなる絶縁物4bを塗着した後、焼成
してセラミツクを抵抗線2と一体的に構成すると
ともに絶縁物4bをリード線1と一体的に固化す
ることを特徴とする抵抗線を細管内に固定する方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14453681A JPS5846601A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 抵抗線を細管内に固定する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14453681A JPS5846601A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 抵抗線を細管内に固定する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5846601A JPS5846601A (ja) | 1983-03-18 |
| JPH0145724B2 true JPH0145724B2 (ja) | 1989-10-04 |
Family
ID=15364587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14453681A Granted JPS5846601A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 抵抗線を細管内に固定する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5846601A (ja) |
-
1981
- 1981-09-11 JP JP14453681A patent/JPS5846601A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5846601A (ja) | 1983-03-18 |
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