JPH068739B2 - 流量センサ - Google Patents
流量センサInfo
- Publication number
- JPH068739B2 JPH068739B2 JP60270367A JP27036785A JPH068739B2 JP H068739 B2 JPH068739 B2 JP H068739B2 JP 60270367 A JP60270367 A JP 60270367A JP 27036785 A JP27036785 A JP 27036785A JP H068739 B2 JPH068739 B2 JP H068739B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- flow rate
- chamber
- predetermined
- sensor tube
- Prior art date
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、流体の流量センサに関するもので、特に、
所謂姿勢誤差を少なくできると共に、レスポンス、感度
を良好に保ち得る流量センサに関するものである。
所謂姿勢誤差を少なくできると共に、レスポンス、感度
を良好に保ち得る流量センサに関するものである。
［従来の技術］ 従来のガス質量流量センサとしては、例えば、特公昭56
−23094号公報に示されているように、加熱した細い金
属チューブに被測定ガスを流すことにより生ずる上記金
属チューブの温度変化に基づいて、ガスの質量流量を検
出するものが知られている。かかるガス質量流量センサ
においては、金属チューブ外側の外乱（空気の対流や、
周囲温度変化）による測定誤差を少なくするため、ポリ
ウレタン代表される断熱材を上記金属チューブの外側空
隙に設けている。
−23094号公報に示されているように、加熱した細い金
属チューブに被測定ガスを流すことにより生ずる上記金
属チューブの温度変化に基づいて、ガスの質量流量を検
出するものが知られている。かかるガス質量流量センサ
においては、金属チューブ外側の外乱（空気の対流や、
周囲温度変化）による測定誤差を少なくするため、ポリ
ウレタン代表される断熱材を上記金属チューブの外側空
隙に設けている。
また、同様に測定誤差を少なくするための手法として
は、特開昭59−88622号公報に記載された技術がある。
即ち、当該公報によれば、空気よりはるかに熱伝導率が
大きいケースに穿たれた等価直径４mm以下の溝内にセン
サパイプを収納することによって、前述のような外乱の
影響が低下し、センサの応答性が速くなるということで
ある。
は、特開昭59−88622号公報に記載された技術がある。
即ち、当該公報によれば、空気よりはるかに熱伝導率が
大きいケースに穿たれた等価直径４mm以下の溝内にセン
サパイプを収納することによって、前述のような外乱の
影響が低下し、センサの応答性が速くなるということで
ある。
［発明が解決しようとする問題点］ ところが、特公昭56−23094号公報のセンサによると、
断熱材がポリウレタン等の連続気泡の発泡材であるた
め、耐熱温度が低く、経時変化が発生し易く、更に、断
熱材の熱容量が大であることから、センサの時定数が２
〜３秒となり、応答性が悪くなる欠点がある。また、特
開昭59−88622号公報のセンサによると、空気の対流に
よる影響を比較的受けにくいが、ケースが熱伝導率が高
い故に、ケースに熱を奪われてしまい、非金属等で作ら
れたケースによる場合よりも感度が20〜30％低下する。
断熱材がポリウレタン等の連続気泡の発泡材であるた
め、耐熱温度が低く、経時変化が発生し易く、更に、断
熱材の熱容量が大であることから、センサの時定数が２
〜３秒となり、応答性が悪くなる欠点がある。また、特
開昭59−88622号公報のセンサによると、空気の対流に
よる影響を比較的受けにくいが、ケースが熱伝導率が高
い故に、ケースに熱を奪われてしまい、非金属等で作ら
れたケースによる場合よりも感度が20〜30％低下する。
［発明の目的］ 本発明は上記の従来の流量センサの問題点を解決せんと
してなされたもので、その目的は、レスポンス、傾斜誤
差、感度のいずれもが、適切な値とされ得る流量センサ
を提供することである。
してなされたもので、その目的は、レスポンス、傾斜誤
差、感度のいずれもが、適切な値とされ得る流量センサ
を提供することである。
［問題点を解決するための手段］ そこで、本発明に係る流量センサは、蓋部を備え、略箱
状の室内を有するケースと、このケースの外部から前記
室内を介して再び前記ケースの外部へ抜けるセンサ管と
を具備し、前記センサ管の前記室内における所定部位を
２つの発熱抵抗体により加熱しそのセンサ管内を流れる
流体の奪熱により上記２つの発熱抵抗体に温度分布に基
づく抵抗値の変化を検出して、前記流体の流量を検出す
る流量センサであって、 前記センサ管の所定部位と前記蓋部とが相互に熱的影響
を及ぼさぬ距離に隔てられており、 前記室内の空隙部分には、径がが0.001mm以下の所定径
の繊維性耐熱断熱材が、前記所定径との関係において、
当該流量センサのレスポンス、傾斜誤差、感度を考慮し
た0.005g/cm3以上の所定密度に充填されていることを特
徴とする。
状の室内を有するケースと、このケースの外部から前記
室内を介して再び前記ケースの外部へ抜けるセンサ管と
を具備し、前記センサ管の前記室内における所定部位を
２つの発熱抵抗体により加熱しそのセンサ管内を流れる
流体の奪熱により上記２つの発熱抵抗体に温度分布に基
づく抵抗値の変化を検出して、前記流体の流量を検出す
る流量センサであって、 前記センサ管の所定部位と前記蓋部とが相互に熱的影響
を及ぼさぬ距離に隔てられており、 前記室内の空隙部分には、径がが0.001mm以下の所定径
の繊維性耐熱断熱材が、前記所定径との関係において、
当該流量センサのレスポンス、傾斜誤差、感度を考慮し
た0.005g/cm3以上の所定密度に充填されていることを特
徴とする。
［作用］ 上記構成による本発明の流量センサによれば、センサ管
の所定部位と蓋部とが相互に熱的影響を及ぼさぬ距離に
隔てられているため、蓋部が、肉厚の部材により形成さ
れたときにおいても、この蓋部にセンサ管の熱が奪われ
ることがなく、感度の低下を防ぐように働く。
の所定部位と蓋部とが相互に熱的影響を及ぼさぬ距離に
隔てられているため、蓋部が、肉厚の部材により形成さ
れたときにおいても、この蓋部にセンサ管の熱が奪われ
ることがなく、感度の低下を防ぐように働く。
また、室内の空隙部分には、径が0.001mm以下の所定径
の繊維性耐熱断熱材が、前記所定径との関係において、
当該流量センサのレスポンス、傾斜誤差、感度を考慮し
た0.005g/cm3以上の所定密度に充填されているため、繊
維性耐熱断熱材の径に対して密度が適宜調整されて、当
該流量センサのレスポンス、傾斜誤差、感度のいずれも
が、適切な値とされ得る。
の繊維性耐熱断熱材が、前記所定径との関係において、
当該流量センサのレスポンス、傾斜誤差、感度を考慮し
た0.005g/cm3以上の所定密度に充填されているため、繊
維性耐熱断熱材の径に対して密度が適宜調整されて、当
該流量センサのレスポンス、傾斜誤差、感度のいずれも
が、適切な値とされ得る。
［実施例］ 第１図には本発明の一実施例の一部破断正面図が示され
ており、第２図には第１図のＡ−Ａ断面図が示されてい
る。これらの図において、１は上蓋ケースを示し、２は
下蓋部を示す。上蓋ケース１は、底面が開口した箱状を
なしており、例えば、アルミダイキャスト製のケースで
ある。この上蓋ケース１は、比較的肉薄で均一の厚みを
有する。また、下蓋部２は、上蓋ケース１の開口部を下
方から塞ぐように、開口部よりきな面積を有し、例え
ば、上蓋ケス１と同種金属により構成される。これら上
蓋ケース１と下蓋部２とは、箱状の室３を形成する。室
３の外側であって、下蓋部２の外壁部４側から、室３内
へ入り略逆Ｕ字型に曲げられ、再び外壁部４側へ戻る経
路でセンサ管５が延びていて、このセンサ管５は下蓋部
２に固着されている。また、センサ管５は内径が0.25mm
の金属チューブであり、この中を被測定ガスが流され
る。センサ管５の外壁と上蓋ケース１の内壁との距離及
び、センサ管５のうち、後述する発熱抵抗線６Ａ，６Ｂ
によって加熱の影響を受ける部位（基本的には、センサ
管５の水平部分５Ａ）と下蓋部２との距離は、それらが
相互に熱的影響を及ぼさない程十分に隔てられている。
ており、第２図には第１図のＡ−Ａ断面図が示されてい
る。これらの図において、１は上蓋ケースを示し、２は
下蓋部を示す。上蓋ケース１は、底面が開口した箱状を
なしており、例えば、アルミダイキャスト製のケースで
ある。この上蓋ケース１は、比較的肉薄で均一の厚みを
有する。また、下蓋部２は、上蓋ケース１の開口部を下
方から塞ぐように、開口部よりきな面積を有し、例え
ば、上蓋ケス１と同種金属により構成される。これら上
蓋ケース１と下蓋部２とは、箱状の室３を形成する。室
３の外側であって、下蓋部２の外壁部４側から、室３内
へ入り略逆Ｕ字型に曲げられ、再び外壁部４側へ戻る経
路でセンサ管５が延びていて、このセンサ管５は下蓋部
２に固着されている。また、センサ管５は内径が0.25mm
の金属チューブであり、この中を被測定ガスが流され
る。センサ管５の外壁と上蓋ケース１の内壁との距離及
び、センサ管５のうち、後述する発熱抵抗線６Ａ，６Ｂ
によって加熱の影響を受ける部位（基本的には、センサ
管５の水平部分５Ａ）と下蓋部２との距離は、それらが
相互に熱的影響を及ぼさない程十分に隔てられている。
センサ管５の水平部分５Ａの流体が流れる上流側と下流
側とには、対称に同一形状で発熱抵抗線６Ａ，６Ｂが巻
回されている。この発熱抵抗線６Ａ，６Ｂからは、リー
ド線７１〜７４が導出され、リード線７１〜７４は上蓋
ケース１と下蓋部２との接続部を介して、室３内から外
部へ到り、公知のブリッジ回路を構成すべく接続され
る。これら発熱抵抗線６Ａ，６Ｂには、図示せぬ電源よ
り一定電流が流され、センサ管５に流体が流れていない
状態で80℃程度に温度上昇される。センサ管５内を流体
が流れると、上記発熱抵抗線６Ａ，６Ｂの温度変化が生
じ、これによる抵抗変化を上記ブリッジ回路で検出すれ
ば、質量流量を検出可能である。
側とには、対称に同一形状で発熱抵抗線６Ａ，６Ｂが巻
回されている。この発熱抵抗線６Ａ，６Ｂからは、リー
ド線７１〜７４が導出され、リード線７１〜７４は上蓋
ケース１と下蓋部２との接続部を介して、室３内から外
部へ到り、公知のブリッジ回路を構成すべく接続され
る。これら発熱抵抗線６Ａ，６Ｂには、図示せぬ電源よ
り一定電流が流され、センサ管５に流体が流れていない
状態で80℃程度に温度上昇される。センサ管５内を流体
が流れると、上記発熱抵抗線６Ａ，６Ｂの温度変化が生
じ、これによる抵抗変化を上記ブリッジ回路で検出すれ
ば、質量流量を検出可能である。
上蓋ケース１と下蓋部２とで構成される室３内の空隙部
分には、径が0.001mm以下で密度が0.005g/cm3の繊維性
耐熱断熱材８を充填する。この繊維性耐熱断熱材８とし
ては、グラスウールなるガラス性繊維を用いた。第３図
には、グラスウールＡ（径＝0.0008mm，密度＝0.009g/c
m3）を用いた流量センサａと、グラスウールＢ（径＝0.
0003mm，密度＝0.002g/cm3）を用いた流量センサｂと、
断熱材としてポリウタレンを用いた流量センサｃと、特
開昭59−88622号公報のようにアルミダイキャスト製の
細い溝内にセンサ管を設けた流量センサｄとの特性比較
が示されている。このうち、レスポンスは流量の変化に
対応してその流量の63％を検出する迄に要する時間を示
し、傾斜誤差はセンサを傾斜させて絶対値で夫々最大の
流量が検出されたときの正常値からの誤差を示し、感度
はポリウレタンの断熱材による例ｃのときに得られた流
量出力を100としたときの条件で各例において得られた
流量を相対値で示している。
分には、径が0.001mm以下で密度が0.005g/cm3の繊維性
耐熱断熱材８を充填する。この繊維性耐熱断熱材８とし
ては、グラスウールなるガラス性繊維を用いた。第３図
には、グラスウールＡ（径＝0.0008mm，密度＝0.009g/c
m3）を用いた流量センサａと、グラスウールＢ（径＝0.
0003mm，密度＝0.002g/cm3）を用いた流量センサｂと、
断熱材としてポリウタレンを用いた流量センサｃと、特
開昭59−88622号公報のようにアルミダイキャスト製の
細い溝内にセンサ管を設けた流量センサｄとの特性比較
が示されている。このうち、レスポンスは流量の変化に
対応してその流量の63％を検出する迄に要する時間を示
し、傾斜誤差はセンサを傾斜させて絶対値で夫々最大の
流量が検出されたときの正常値からの誤差を示し、感度
はポリウレタンの断熱材による例ｃのときに得られた流
量出力を100としたときの条件で各例において得られた
流量を相対値で示している。
上記の試験で判るように、グラスウールＡ，Ｂによる流
量センサａ，ｂが、レンポンスの点でほんのわずかに流
量センサｄに劣ずだけで、他の点は極めて優れた特性と
なっていることがわかる。
量センサａ，ｂが、レンポンスの点でほんのわずかに流
量センサｄに劣ずだけで、他の点は極めて優れた特性と
なっていることがわかる。
また、第４図はグラスウールの密度を一定（密度＝0.00
5g/cm3）としておき、その径を変化させて傾斜誤差を測
定したときの特性である。この図からは、径が0.001mm
以下のときに極めて優れた特性を有することが判る。更
に、密度に関しては、0.005g/cm3より小とすると、グラ
スウールの繊維間を空気が流れることにより、傾斜誤差
等の特性が著しく劣化するものと考えられた。
5g/cm3）としておき、その径を変化させて傾斜誤差を測
定したときの特性である。この図からは、径が0.001mm
以下のときに極めて優れた特性を有することが判る。更
に、密度に関しては、0.005g/cm3より小とすると、グラ
スウールの繊維間を空気が流れることにより、傾斜誤差
等の特性が著しく劣化するものと考えられた。
尚、本実施例では金属ケースを用いたが、プラスチック
材質の外側に金属テープを巻く等してケースを構成して
も良い。
材質の外側に金属テープを巻く等してケースを構成して
も良い。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、センサ管の所定部
位と蓋部とが相互に熱的影響を及ぼさぬ距離に隔てられ
ているため、蓋部が、肉厚の部材により形成されたとき
においても、この蓋部にセンサ管の熱が奪われることが
なく、感度の低下を防ぐ効果を奏する。
位と蓋部とが相互に熱的影響を及ぼさぬ距離に隔てられ
ているため、蓋部が、肉厚の部材により形成されたとき
においても、この蓋部にセンサ管の熱が奪われることが
なく、感度の低下を防ぐ効果を奏する。
更に本発明によれば、室内の空隙部分には、径が0.001m
m以下の所定径の繊維性耐熱断熱材が、前記所定径との
関係において、当該流量センサのレスポンス、傾斜誤
差、感度を考慮した0.005g/cm3以上の所定密度に充填さ
れているため、繊維性耐熱断熱材の径に対して密度が適
宜調整されて、当該流量センサのレスポンス、傾斜誤
差、感度のいずれもが、適切な値とされた流量センサ得
ることができる。
m以下の所定径の繊維性耐熱断熱材が、前記所定径との
関係において、当該流量センサのレスポンス、傾斜誤
差、感度を考慮した0.005g/cm3以上の所定密度に充填さ
れているため、繊維性耐熱断熱材の径に対して密度が適
宜調整されて、当該流量センサのレスポンス、傾斜誤
差、感度のいずれもが、適切な値とされた流量センサ得
ることができる。
第１図は本発明の一実施例の一部破断正面図、第２図は
第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は各種流量センサの特性
比較を示す図、第４図は繊維性耐熱断熱材の径を変化さ
せたときの流量センサの傾斜誤差を示す図である。 １…上蓋ケース ２…下蓋部 ３…室 ５…センサ管 ６Ａ，６Ｂ…発熱抵抗線 ８…繊維性耐熱断熱材
第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は各種流量センサの特性
比較を示す図、第４図は繊維性耐熱断熱材の径を変化さ
せたときの流量センサの傾斜誤差を示す図である。 １…上蓋ケース ２…下蓋部 ３…室 ５…センサ管 ６Ａ，６Ｂ…発熱抵抗線 ８…繊維性耐熱断熱材
Claims (1)
- 【請求項１】蓋部を備え、略箱状の室内を有するケース
と、このケースの外部から前記室内を介して再び前記ケ
ースの外部へ抜けるセンサ管とを具備し、前記センサ管
の前記室内における所定部位を２つの発熱抵抗体により
加熱しそのセンサ管内を流れる流体の奪熱により上記２
つの発熱抵抗体に温度分布に基づく抵抗値の変化を検出
して、前記流体の流量を検出する流量センサであって、 前記センサ管の所定部位と前記蓋部とが相互に熱的影響
を及ぼさぬ距離に隔てられており、 前記室内の空隙部分には、径が0.001mm以下の所定径の
繊維性耐熱断熱材が、前記所定径との関係において、当
該流量センサのレスポンス、傾斜誤差、感度を考慮した
0.005g/cm3以上の所定密度に充填されていることを特徴
とする流量センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60270367A JPH068739B2 (ja) | 1985-11-30 | 1985-11-30 | 流量センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60270367A JPH068739B2 (ja) | 1985-11-30 | 1985-11-30 | 流量センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62129721A JPS62129721A (ja) | 1987-06-12 |
| JPH068739B2 true JPH068739B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=17485275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60270367A Expired - Lifetime JPH068739B2 (ja) | 1985-11-30 | 1985-11-30 | 流量センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068739B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0214029U (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-29 | ||
| JPH02138826A (ja) * | 1988-08-10 | 1990-05-28 | Hitachi Metals Ltd | 熱測定形質量流量計のセンサー |
| JPH0820108B2 (ja) * | 1990-11-02 | 1996-03-04 | リンナイ株式会社 | 風呂装置における湯張り装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5681421A (en) * | 1979-12-06 | 1981-07-03 | Hajime Kano | Thermal type flowmeter |
| US4440021A (en) * | 1980-07-29 | 1984-04-03 | Abouchar John W | Mass flow meter with reduced attitude sensitivity |
| US4519246A (en) * | 1981-12-21 | 1985-05-28 | Advanced Semiconductor Materials International, N.V. | Improved flow meter |
-
1985
- 1985-11-30 JP JP60270367A patent/JPH068739B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62129721A (ja) | 1987-06-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |