JPH0645209Y2 - Semiconductor differential pressure flow meter - Google Patents

Semiconductor differential pressure flow meter

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JPH0645209Y2
JPH0645209Y2 JP1988006690U JP669088U JPH0645209Y2 JP H0645209 Y2 JPH0645209 Y2 JP H0645209Y2 JP 1988006690 U JP1988006690 U JP 1988006690U JP 669088 U JP669088 U JP 669088U JP H0645209 Y2 JPH0645209 Y2 JP H0645209Y2
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substrate
differential pressure
fluid
orifice
fluid passage
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Japanese (ja)
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JPH01112420U (en
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聡 福原
敏夫 阿賀
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、流体通路に形成された絞りの上下に生じる差
圧を測定することにより流量を検出する差圧流量計に係
り、特に微少流量を測定することが出来る差圧流量計の
改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention relates to a differential pressure flow meter for detecting a flow rate by measuring a differential pressure generated above and below a throttle formed in a fluid passage, and particularly to a minute flow rate. The present invention relates to an improvement of a differential pressure flow meter capable of measuring

〈従来の技術〉 微少流量を測定する流量計としては差圧流量計、熱式流
量計、面積式流量計などがある。このうちオリフイスと
変換器が一体となっているインテグラルタイプの差圧流
量計はそのオリフイスの穴径が0.5mm程度のものが市販
されている。
<Prior Art> Flowmeters for measuring minute flow rates include differential pressure flowmeters, thermal flowmeters, and area flowmeters. Of these, the integral type differential pressure flowmeter in which the orifice and the converter are integrated is commercially available with an orifice hole diameter of about 0.5 mm.

第3図に従来の公知の差圧流量計の原理構成を示す。1
0、11は流体管路であり、その各端面にはフランジ部1
2、13が設けられている。このフランジ部12、13の間に
中央に円形の孔が開けられた円板状のオリフィス板14が
挿入固定されている。
FIG. 3 shows the principle configuration of a conventional known differential pressure flowmeter. 1
Reference numerals 0 and 11 are fluid pipes, and a flange portion 1 is provided on each end face thereof.
2 and 13 are provided. A disk-shaped orifice plate 14 having a circular hole in the center is inserted and fixed between the flange portions 12 and 13.

そして、オリフイス板14に対して流体管路10、11の上下
流の管壁には圧力取出孔15,16が開けられ、ここから差
圧変換器17に各圧力が導入されてこれ等の差圧hが測定
される。
Then, pressure take-out holes 15 and 16 are formed in the pipe walls upstream and downstream of the fluid pipes 10 and 11 with respect to the orifice plate 14, from which respective pressures are introduced into the differential pressure converter 17 and the difference between them is introduced. The pressure h is measured.

第3図では差圧変換器を簡単のためU字管式の差圧変換
器で代表して示してあるが、実際には例えば両端がダイ
ヤフラムでシールされ中央にセンタダイヤフラムが配置
されシリコン液でこの中が満たされた2つの部屋を持つ
差圧検出部の各ダイヤフラムに差圧取出孔15,16で取り
出された各圧力が印加され、これによって生じた差圧に
基づいてセンタダイヤフラムが変位してこの変位を変換
部で静電容量の変化として電気的に検出するように構成
されている。そして、この検出原理はサイズの大小に関
係せず同じである。
In FIG. 3, the differential pressure transducer is represented by a U-tube type differential pressure transducer for simplicity. However, in practice, for example, both ends are sealed with a diaphragm, and a center diaphragm is arranged in the center. The respective pressures taken out by the differential pressure take-out holes 15 and 16 are applied to the respective diaphragms of the differential pressure detecting section having two chambers filled with this, and the center diaphragm is displaced based on the resulting differential pressure. The displacement of the lever is electrically detected by the conversion unit as a change in capacitance. The detection principle is the same regardless of the size.

しかしながら、微少流量を測定する微少流量計としては
熱式流量計、面積式流量計などでは精度が充分でなかっ
たり、取り扱いが面倒であるなどの欠点を持ち、また差
圧流量計では変換部は小サイズでも大サイズでもその大
きさに差異はないので、小サイズの差圧流量計ほど相対
的に変換部の大きさが大きくなり、微少流量の流量計と
してはその形状も、その重量も大きくなり簡便さに欠
け、コストも上昇する欠点を持つ。
However, as a micro flow meter for measuring a micro flow rate, a thermal type flow meter, an area type flow meter, etc. have drawbacks such as insufficient accuracy and troublesome handling. There is no difference in size between small size and large size, so the smaller the differential pressure flowmeter, the larger the size of the conversion part, and the larger the shape and weight of the flowmeter for minute flow. It lacks in simplicity and has the drawback of increasing costs.

そこで、これ等の問題点を解決するために本出願人は実
願昭62-153035号「考案の名称:差圧流量計」を提案し
ている。第4図はこの出願で提案されている差圧流量計
の構成を示す射視図であり、これに基づいてその概要を
説明する。
Therefore, in order to solve these problems, the present applicant proposes Japanese Utility Model Application No. 62-153035, "Name of device: differential pressure flowmeter". FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the differential pressure flowmeter proposed in this application, and the outline thereof will be described based on this.

18は外形が矩形状のシリコン基板であり、その内部はそ
の断面が長手方向にコの字形の凹部状にエッチングされ
てこの凹部19が流体通路20の1部を形成し、その残りの
部分が脚部21、22を形成している。また、シリコン基板
18の凹部19の長手方向の中央部にはこの流体通路の1部
を絞るようにオリフィス板23がこの流体通路を直角に横
切って一体に形成されている。
Reference numeral 18 is a silicon substrate having a rectangular outer shape, and the inside thereof is etched into a U-shaped recess in the cross section in the longitudinal direction, and this recess 19 forms a part of the fluid passage 20, and the remaining part is The legs 21 and 22 are formed. Also a silicon substrate
An orifice plate 23 is integrally formed at the center of the recess 19 of the eighteenth portion in the longitudinal direction so as to narrow a part of the fluid passage and intersect the fluid passage at a right angle.

このオリフィス板23の近傍であってその上下流のシリコ
ン基板18の外面にはピエゾ抵抗素子24、25が例えば拡散
などの半導体技術で形成されている。
Piezoresistive elements 24 and 25 are formed on the outer surface of the silicon substrate 18 in the vicinity of the orifice plate 23 and upstream and downstream thereof by a semiconductor technique such as diffusion.

26は外形が矩形状のシリコン基板であり、その内部はそ
の断面が長手方向にコの字形の凹部状にエッチングされ
てこの凹部27が流体通路20の1部を形成し、その残りの
部分が脚部28、29を形成している。また、シリコン基板
26の凹部27の長手方向の中央部にはこの流体通路の1部
を絞るようにオリフィス板30がこの流体通路を直角に横
切って一体に形成されている。
Reference numeral 26 is a silicon substrate having a rectangular outer shape, and the inside thereof is etched into a U-shaped recess in the cross section in the longitudinal direction, and this recess 27 forms a part of the fluid passage 20. The legs 28 and 29 are formed. Also a silicon substrate
An orifice plate 30 is integrally formed at the central portion of the recess 27 of the recess 26 in the longitudinal direction so as to narrow a part of the fluid passage and intersect the fluid passage at a right angle.

31、32は矩形状のガラス板であり、シリコン基板18の脚
部21(22)はシリコン基板26の脚部28(29)とこのガラ
ス板31(32)を介して例えば陽極接合などにより相互に
接合され測定流体の流量Qを流すための流体通路20を形
成している。
31 and 32 are rectangular glass plates, and the leg portions 21 (22) of the silicon substrate 18 and the leg portions 28 (29) of the silicon substrate 26 are mutually connected via the glass plate 31 (32) by, for example, anodic bonding. And a fluid passage 20 for flowing the flow rate Q of the measurement fluid.

これ等の流体通路20、オリフイス板23、30などはいずれ
もシリコンの異方性エッチングにより形成され、結果と
してオリフイス板23と30とで絞り33を形成している。
The fluid passages 20, the orifice plates 23, 30 and the like are all formed by anisotropic etching of silicon, and as a result, the orifice plates 23 and 30 form a diaphragm 33.

次に、以上のように構成された差圧流量計の動作につい
て説明する。
Next, the operation of the differential pressure flowmeter configured as described above will be described.

測定流体の流量Qが流体通路20に流入すると、オリフイ
ス23と30で構成された絞り33で流量Qが絞られ、この絞
り33により圧力損失ΔP=aρV2/2(a:定数、ρ:流体
密度、V:流速)を生じるが、ピエゾ抵抗素子25、24は流
量Qからの力F1、F2による流体通路20からのわずかな変
形による応力で出力V1、V2を出す。この出力V1、V2は、 V1−V2∝F1−F2 ∝ΔP=aρV2/2 …(1) で現すことができるので、流速Vは V∝[2(V1−V2)/(aρ)]1/2 …(2) となる。
When the flow rate Q of the measurement fluid flows into the fluid passage 20, the flow rate Q is throttled by the throttle 33 which is constituted by the orifice 23 and 30, the pressure loss ΔP = aρV 2/2 (a by the diaphragm 33 is a constant, [rho: fluid Density, V: flow velocity), but the piezoresistive elements 25 and 24 output V 1 and V 2 by the stress due to slight deformation from the fluid passage 20 due to the forces F 1 and F 2 from the flow rate Q. This output V 1, V 2 can be expressed by V 1 -V 2 αF 1 -F 2 αΔP = aρV 2/2 ... (1), the flow velocity V Vα [2 (V 1 -V 2 ) / (aρ)] 1/2 (2)

従って、ピエゾ抵抗素子25、24の各出力V1、V2を用いて
(2)式とこれに断面積を乗じる演算を図示しない例え
ば半導体技術で形成された演算回路で実行することによ
り容易に測定流体の流量を得ることができる。
Therefore, by using the outputs V 1 and V 2 of the piezo-resistive elements 25 and 24, it is possible to easily perform the operation of multiplying the equation (2) and the cross-sectional area by an operation circuit (not shown) formed by semiconductor technology, for example. The flow rate of the measuring fluid can be obtained.

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、この出願で提案されている微少流量を測
定する差圧流量計はオリフイス板23の上流側と下流側に
配置されたピエゾ抵抗素子25、24での流体圧力に起因す
る歪みに起因する各信号の差を演算して流量信号を算出
しているので、各ピエゾ抵抗素子24、25の特性を一致さ
せないと誤差を生じる上に、流体圧力に対する強度を増
そうとするとシリコン基板18の肉厚を厚くしなければな
らず、厚くすると感度が低下し、逆に感度を増すために
シリコン基板18の肉厚を薄くすると流体圧力に対する耐
圧が低下するので、感度か強度かのいずれかを犠牲にし
なければならないという問題点があった。
<Problems to be solved by the invention> However, the differential pressure flowmeter for measuring a minute flow rate proposed in this application is a fluid in the piezoresistive elements 25, 24 arranged on the upstream side and the downstream side of the orifice plate 23. Since the flow rate signal is calculated by calculating the difference between the signals caused by the distortion caused by the pressure, an error occurs if the characteristics of the piezoresistive elements 24, 25 do not match, and the strength against the fluid pressure is increased. In that case, the thickness of the silicon substrate 18 must be increased, and if it is increased, the sensitivity is lowered. Conversely, if the thickness of the silicon substrate 18 is decreased to increase the sensitivity, the pressure resistance against the fluid pressure is reduced. There was a problem that either sacrifices either strength or strength.

本考案は、流体の圧力に対する耐圧を増すと共に感度を
も向上させることができる差圧流量計を提供し、さらに
差圧検出つまり流量出力の精度をも向上させ、その上に
微少な流量をも測定することの出来る半導体差圧流量計
を提供することを目的としている。
The present invention provides a differential pressure flowmeter capable of increasing the pressure resistance to the fluid pressure and also improving the sensitivity, further improving the differential pressure detection, that is, the accuracy of the flow rate output, and further reducing the minute flow rate. It is an object of the present invention to provide a semiconductor differential pressure flow meter capable of measuring.

〈課題を解決するための手段〉 この目的を達成するために、本考案の半導体差圧流量計
においては、第1基板の一方の面にこの第1基板とは所
定の間隔を保って密封接合して空室を形成する第2基板
と、先の第1基板の他方の面にこの第1基板とは所定の
間隔を保って密封接合して流体通路を形成する第3基板
とを有し、先の第1基板は、測定流体の流れの抵抗とな
るようにこの第1基板の先の流体通路側に突出して形成
されたオリフイスと、先の第1基板の先のオリフイスの
上流側に一体として形成され先の空室と先の流体通路と
を連絡する導圧孔と、先のオリフイスの下流側に近接し
て先の第1基板に形成され先の空室の流体圧と先のオリ
フイスの下流側の流体圧との差圧を半導体のピエゾ抵抗
ゲージを用いて検出する差圧検出部とを具備し、これら
の第1・第2・第3基板はシリコン又はガラスで形成さ
れ、この差圧検出部で検出された差圧信号を用いて先の
流体通路を流れる先の測定流体の流量を演算出力するよ
うにしたものである。
<Means for Solving the Problems> In order to achieve this object, in the semiconductor differential pressure flowmeter of the present invention, one surface of the first substrate is hermetically bonded to one surface of the first substrate with a predetermined space therebetween. A second substrate that forms a vacant chamber and a third substrate that forms a fluid passage by sealingly bonding the first substrate to the other surface of the first substrate at a predetermined distance. , The first substrate is provided with an orifice formed so as to project toward the fluid passage side of the first substrate so as to be a resistance to the flow of the measurement fluid, and an upstream side of the orifice of the first substrate. A pressure guide hole that is integrally formed to connect the previous chamber and the previous fluid passage, and a fluid pressure of the previous chamber that is formed on the previous first substrate in the vicinity of the downstream side of the original orifice. And a differential pressure detection unit for detecting the differential pressure with the fluid pressure on the downstream side of the orifice using a semiconductor piezoresistive gauge. The first, second, and third substrates are made of silicon or glass, and the differential pressure signal detected by the differential pressure detector is used to determine the flow rate of the measured fluid flowing through the fluid passage. It is designed to be output by calculation.

〈作用〉 第1基板に形成された差圧検出部で空室側と流体通路側
との双方に流体圧力が加わるので、流量検出感度を任意
に設定することができる。
<Operation> Since the fluid pressure is applied to both the vacant chamber side and the fluid passage side by the differential pressure detection unit formed on the first substrate, the flow rate detection sensitivity can be set arbitrarily.

また流体通路は流量検出感度とは関係なく必要な強度に
なるような厚みとすることができる。
Further, the fluid passage can be formed to have a thickness that has a required strength regardless of the flow rate detection sensitivity.

さらに、同一のピエゾ抵抗ゲージで差圧を検出するもの
で差圧検出の誤差をも小さくすることができる。
Further, since the differential pressure is detected by the same piezoresistive gauge, the error in differential pressure detection can be reduced.

〈実施例〉 以下、本考案の実施例について図面に基づき説明する。
第1図は本考案の1実施例の構成を示す構成図である。
<Embodiment> An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

第1図(イ)は本考案の半導体差圧流量計の全体構成を
示す射視図、第1図(ロ)は(イ)におけるA−A′よ
り見た断面を示す縦断面図、第1図(ハ)は(イ)にお
けるB−B′から矢印の方向を見た流体通路を示す表面
図である。
FIG. 1 (a) is a perspective view showing the overall construction of the semiconductor differential pressure flowmeter of the present invention, and FIG. 1 (b) is a longitudinal sectional view showing a cross section taken along the line A-A 'in (a). FIG. 1 (c) is a surface view showing the fluid passage as viewed from the direction of arrow BB 'in (a).

34は外形が矩形状のシリコンの基板であり、この上側に
外形が矩形状のガラス製の基板35、下側に外形が矩形状
のガラス製の基板36が例えば陽極接合などにより密封接
合されている。
Reference numeral 34 denotes a silicon substrate having a rectangular outer shape, and a glass substrate 35 having a rectangular outer shape on the upper side and a glass substrate 36 having a rectangular outer shape on the lower side are hermetically bonded by, for example, anodic bonding. There is.

基板36はその内面の長手方向の中央には、所定の深さに
コの字形の流体通路37の一部をなす溝38が形成されてい
る。
A groove 38 forming a part of a U-shaped fluid passage 37 is formed at a predetermined depth in the center of the inner surface of the substrate 36 in the longitudinal direction.

また、基板35の内面は所定の深さで矩形状の空室39が形
成されている。
In addition, a rectangular vacant chamber 39 is formed on the inner surface of the substrate 35 with a predetermined depth.

基板34の基板36側は流体通路37の一部を構成しており、
溝38に対向して流体Qの流れの抵抗となるオリフィス40
が例えば異方性エッチングなどの半導体技術により形成
されている。また、オリフイス40の前方には流体通路37
と空室39とを連通する導圧孔41が異方性エッチングで形
成されている。さらに、オリフイス40の下流側の溝37に
対向する基板34の一部は異方性エッチングにより薄肉の
起歪部42とされこの起歪部42の一部にピエゾ抵抗ゲージ
43が例えば拡散などにより形成されている。起歪部42、
ピエゾ抵抗ゲージ43などで差圧検出部44を形成する。
The substrate 36 side of the substrate 34 constitutes a part of the fluid passage 37,
Orifice 40 facing the groove 38 and serving as a resistance against the flow of the fluid Q
Are formed by a semiconductor technique such as anisotropic etching. In addition, a fluid passage 37 is provided in front of the orifice 40.
And a pressure guiding hole 41 communicating with the vacant chamber 39 are formed by anisotropic etching. Further, a part of the substrate 34 facing the groove 37 on the downstream side of the orifice 40 is made into a thin strained portion 42 by anisotropic etching, and a part of this strained portion 42 is provided with a piezoresistive gauge.
43 is formed by, for example, diffusion. Strain element 42,
The differential pressure detection unit 44 is formed by the piezo resistance gauge 43 and the like.

なお、第1図(ハ)に示すように導圧孔41、オリフイス
40、起歪部42などの周辺がテーパになっているのは、こ
れ等を異方性エッチングで形成する際にシリコンの基板
34の結晶面との関係でエッチング速度が異なるからであ
る。
In addition, as shown in FIG. 1 (c), the pressure guide hole 41, the orifice
The periphery of 40 and the strain-flexing part 42 is tapered because the silicon substrate is used when these are formed by anisotropic etching.
This is because the etching rate differs depending on the relationship with the crystal plane of 34.

次に、以上のように構成された実施例の動作について説
明する。測定しようとする流体Qが流体通路37の左端か
ら流入すると、この流体Qはオリフイス40で絞られてオ
リフイス40の上流側と下流側に圧力差ΔPを生じる。こ
の圧力差ΔPは流量Qと所定の関係にあり、流量Qに対
応するように薄肉の起歪部42を変位させる。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described. When the fluid Q to be measured flows in from the left end of the fluid passage 37, the fluid Q is throttled by the orifice 40 and a pressure difference ΔP is generated between the upstream side and the downstream side of the orifice 40. This pressure difference ΔP has a predetermined relationship with the flow rate Q, and the thin strain element 42 is displaced so as to correspond to the flow rate Q.

この起歪部42の変位は図示しない変換部でその抵抗変化
が流量Qに対応した電気信号に変換される。この変換部
は、基板34に一体に拡散などの半導体技術で構成しても
良く、またこれとは別に構成しても良い。
The displacement of the strain-flexing portion 42 is converted into an electric signal corresponding to the flow rate Q by a resistance change thereof by a conversion portion (not shown). This conversion unit may be formed integrally with the substrate 34 by a semiconductor technique such as diffusion, or may be separately formed.

第2図は本考案の第2の実施例の構成を示す縦断面図で
ある。この断面は第1図(ロ)に対応する。
FIG. 2 is a vertical sectional view showing the construction of the second embodiment of the present invention. This cross section corresponds to FIG.

45は外径が矩形状のガラス製の基板であり、この上部に
外径が矩形状のシリコンの基板46、下側に外径が矩形状
のシリコンの基板47が例えば陽極接合などにより密封接
合されている。
45 is a glass substrate having a rectangular outer diameter, a silicon substrate 46 having a rectangular outer diameter on the upper portion, and a silicon substrate 47 having a rectangular outer diameter on the lower side is hermetically bonded by, for example, anodic bonding or the like. Has been done.

基板46、47は材質を除けば第1図における基板35、36と
基本的に同一の形状である。
The substrates 46 and 47 have basically the same shape as the substrates 35 and 36 in FIG. 1 except for the material.

基板47はその内面の長手方向の中央には、所定の深さに
コの字形の流体通路48の一部をなす溝49が形成されてい
る。
A groove 49 forming a part of a U-shaped fluid passage 48 is formed at a predetermined depth in the center of the inner surface of the substrate 47 in the longitudinal direction.

また、基板46の内面は所定の深さで矩形状の空室50が形
成されている。
In addition, a rectangular empty chamber 50 is formed at a predetermined depth on the inner surface of the substrate 46.

基板45の基板47側は流体通路48の一部を構成しており、
溝49に対向して流体Qの流れの抵抗となるオリフィス51
が形成されている。また、オリフイス51の前方には流体
通路48と空室50とを連通する導圧孔52が、オリフイス51
の後方には基板45を貫通する貫通孔53がそれぞれ形成さ
れている。
The substrate 47 side of the substrate 45 constitutes a part of the fluid passage 48,
Orifice 51 facing the groove 49 and serving as a resistance against the flow of the fluid Q
Are formed. Further, in front of the orifice 51, a pressure guide hole 52 that connects the fluid passage 48 and the empty chamber 50 is formed.
Through holes 53 penetrating the substrate 45 are formed behind them.

この貫通孔53を覆うようにシリコンの差圧検出部54が例
えば陽極接合などにより基板45に接合されている。
A silicon differential pressure detection unit 54 is bonded to the substrate 45 by anodic bonding or the like so as to cover the through hole 53.

差圧検出部54は例えば矩形のシリコンの単結晶で出来た
シリコンチップ55の中央の一部が異方性エッチングなど
により薄肉とされた円形の起歪部56とされ、この上面に
ピエゾ抵抗ゲージ57が例えば拡散などにより形成されて
いる。
The differential pressure detection unit 54 is, for example, a circular strain generating unit 56 in which a central part of a silicon chip 55 made of, for example, a rectangular silicon single crystal is thinned by anisotropic etching or the like, and a piezoresistive gauge is provided on the upper surface. 57 is formed by, for example, diffusion.

従って、起歪部56の両面にはオリフイス51で生じた差圧
が印加される。差圧が検出された後の信号処理について
は第1図に示す場合と同様である。
Therefore, the differential pressure generated in the orifice 51 is applied to both surfaces of the strain-flexing portion 56. The signal processing after the differential pressure is detected is the same as that shown in FIG.

〈考案の効果〉 以上、実施例と共に具体的に説明したように本考案によ
れば、(イ)流体圧力に対する耐圧に関係する流体通路
の厚さと検出感度に関係する差圧検出部の起歪部の厚さ
とを分離して任意に決定することができるので、高感度
で高耐圧の差圧流量計を実現することができ、(ロ)し
かも、これ等は金属を用いず半導体技術により一体に形
成することができるので、小形化、軽量化、微少流量の
測定が可能であり、(ハ)さらにオリフイスと一体に差
圧検出部が形成されるので、過大圧保護機構を別に必要
とせず、(ニ)その上、差圧検出部を1個用いるだけで
良いので、差圧検出部相互の特性のバラツキによる誤差
がなく高精度が期待できる。
<Advantages of Device> As described above in detail with reference to the embodiments, according to the present invention, (a) the strain of the differential pressure detecting unit related to the thickness of the fluid passage related to the pressure resistance against the fluid pressure and the detection sensitivity. It is possible to realize a highly sensitive and high withstand pressure differential pressure flowmeter, because the thickness of the part can be determined separately, and (b) Moreover, these are integrated by semiconductor technology without using metal. Since it can be formed into a small size, it is possible to reduce the size and weight, and to measure a minute flow rate. (C) In addition, since the differential pressure detection part is formed integrally with the orifice, there is no need for an overpressure protection mechanism. (D) Moreover, since only one differential pressure detecting unit is used, there is no error due to variations in characteristics between the differential pressure detecting units, and high accuracy can be expected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案の1実施例の構成を示す構成図、第2図
は本考案の第2の実施例の構成を示す縦断面図、第3図
は従来の公知の差圧流量計の構成を示す縦断面図、第4
図は従来の先願に係る半導体差圧流量計の構成を示す射
視図である。 10、11……流体管路、14……オリフイス板、17……差圧
変換器、18……シリコン基板、20……流体通路、23……
オリフイス板、24、25……ピエゾ抵抗素子、26……シリ
コン基板、30……オリフイス板、34、35、36……基板、
37……流体通路、39……空室、40……オリフイス、41…
…導圧孔、42……起歪部、43……ピエゾ抵抗ゲージ、44
……差圧検出部、45、46、47……基板、48……流体通
路、50……空室、51……オリフイス、52……導圧孔、53
……貫通孔、54……差圧検出部、57……ピエゾ抵抗ゲー
ジ。
FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vertical sectional view showing the configuration of the second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conventional known differential pressure flowmeter. Fourth longitudinal sectional view showing the configuration
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a semiconductor differential pressure flowmeter according to a conventional prior application. 10, 11 …… Fluid line, 14 …… Olyphus plate, 17 …… Differential pressure transducer, 18 …… Silicon substrate, 20 …… Fluid passage, 23 ……
Orifice plate, 24, 25 ... Piezoresistive element, 26 ... Silicon substrate, 30 ... Orifice plate, 34, 35, 36 ... Substrate,
37 ... Fluid passage, 39 ... Vacancy, 40 ... Orifice, 41 ...
… Pressure guiding hole, 42 …… Strain element, 43 …… Piezo resistance gauge, 44
...... Differential pressure detection part, 45, 46, 47 …… Substrate, 48 …… Fluid passage, 50 …… Vacancy, 51 …… Olifis, 52 …… Pressure guide hole, 53
...... Through hole, 54 ...... Differential pressure detection part, 57 ...... Piezo resistance gauge.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】第1基板の一方の面にこの第1基板とは所
定の間隔を保って密封接合して空室を形成する第2基板
と、前記第1基板の他方の面にこの第1基板とは所定の
間隔を保って密封接合して流体通路を形成する第3基板
とを有し、前記第1基板は、測定流体の流れの抵抗とな
るようにこの第1基板の前記流体通路側に突出して形成
されたオリフイスと、 前記第1基板の前記オリフイスの上流側に一体として形
成され前記空室と前記流体通路とを連絡する導圧孔と、 前記オリフイスの下流側に近接して前記第1基板に形成
され前記空室の流体圧と前記オリフイスの下流側の流体
圧との差圧を半導体のピエゾ抵抗ゲージを用いて検出す
る差圧検出部と を具備し、 これらの第1・第2・第3基板はシリコン又はガラスで
形成され、この差圧検出部で検出された差圧信号を用い
て前記流体通路を流れる前記測定流体の流量を演算出力
することを特徴とする半導体差圧流量計。
1. A second substrate which is hermetically bonded to one surface of a first substrate at a predetermined interval to form a vacant chamber, and the other surface of the first substrate is provided with the second substrate. A first substrate; and a third substrate that is hermetically joined to form a fluid passage at a predetermined interval, and the first substrate is the fluid of the first substrate so as to be a resistance to the flow of the measurement fluid. An orifice formed to protrude toward the passage, a pressure guide hole integrally formed on the upstream side of the orifice of the first substrate and connecting the chamber and the fluid passage, and a proximity to a downstream side of the orifice. And a differential pressure detecting section formed on the first substrate for detecting a differential pressure between the fluid pressure in the chamber and the fluid pressure on the downstream side of the orifice using a semiconductor piezoresistive gauge. The 1st, 2nd and 3rd substrates are made of silicon or glass. A semiconductor differential pressure flowmeter, wherein a flow rate of the measurement fluid flowing through the fluid passage is calculated and output using a differential pressure signal detected at an outlet.
JP1988006690U 1988-01-22 1988-01-22 Semiconductor differential pressure flow meter Expired - Lifetime JPH0645209Y2 (en)

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