JPH08334329A - ガスレートセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はガスレートセンサに関し、特に、ヘ
リウムガスよりも分子構造が大である不活性ガスを用い
てガス洩れを減少させ、性能の安定化を計ることを目的
とする。 【構成】 本発明によるガスレートセンサは、ケーシン
グ(1)内に密封されたガスをヘリウムガスよりも分子構
造が大きい窒素ガス、ブタンガス、アルゴンガス、ネオ
ンガス等の不活性ガスを用いることにより、ケーシング
(1)から外部へのガス洩れを減少させて性能を安定化さ
せる構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスレートセンサに関
し、特に、ヘリウムガスよりも分子構造が大である不活
性ガスを用いてガス洩れを減少させ、性能の安定化を計
るための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用いられていたこの種のガスレー
トセンサとしては、例えば、特開平１−１６７６７１号
公報に開示されている構成を挙げることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のガスレートセン
サは、以上のように構成されていたため、次のような課
題が存在していた。すなわち、ケーシング内に密封して
収容されたガスはヘリウムガスが採用されていたため、
アルミ材のケーシングとコバールからなる端子板との接
着面部分の粒子間より洩れてしまい、使用時間の経過と
共に規定量のガス流が維持できなくなり、性能劣化とな
っていた。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、ヘリウムガスよりも分子構
造が大である不活性ガスを用いてガス洩れを減少させ、
性能の安定化を計るようにしたガスレートセンサを提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるガスレート
センサは、ケーシング内に密封されたガスを気体ポンプ
で複数のセンシングワイヤにガス流として供給し、角速
度印加時における前記ガス流の偏位により生じた前記各
センシングワイヤ間の抵抗値差を電圧差として測定する
ことにより前記ケーシングに加わる角速度を検出するよ
うにしたガスレートセンサにおいて、前記ガスはヘリウ
ムガスよりも分子構造が大である不活性ガスを用いる構
成である。

【０００６】さらに詳細には、前記ガスは、窒素ガス、
ブタンガス、アルゴンガス、ネオンガスの何れかとする
構成である。

【０００７】

【作用】本発明によるガスレートセンサにおいては、ガ
スとしてヘリウムガスよりも分子構造が大である窒素ガ
ス、ブタンガス、アルゴンガス、ネオンガス等の何れか
を用いているため、ケーシングの接合面の部分から洩れ
る量が従来よりも少なくなり、性能の安定化を計ること
ができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面と共に本発明によるガスレートセ
ンサの好適な実施例について詳細に説明する。すなわ
ち、図１から図３において符号１で示されるものは全体
がほぼ円筒状をなし、その両端が開放された形状からな
るケーシングであり、このケーシング１の各端部は、ポ
ンプホルダ２及び中継端子板３によって各々閉塞され、
ケーシング１内が外部から遮断されている。このポンプ
ホルダ２には、電歪形のセラミック円板からなる振動板
４ａが設けられ、その周縁部がポンプホルダ２に一体状
に固着されることによって、電歪振動ポンプ４（気体ポ
ンプ）が形成されている。

【０００９】又、このケーシング１の内部には、この振
動板４ａから所定距離だけ離間した位置に電極ホルダ５
が配置され、この電極ホルダ５は図５に示されるように
構成されている。すなわち、電極ホルダ５には、４個の
ガス案内孔５ａ〜５ｄが形成され、さらに、４個の電極
６ａ〜６ｄが、中心軸に対して対称的に配置されてい
る。これらの電極６ａ〜６ｄのうち、電極６ａ及び６ｂ
間及び６ｃ及び６ｄ間には、ホットワイヤからなるセン
シングワイヤ７ａ及び７ｂが溶着によって接続されてい
る。なお、このセンシングワイヤ７ａ，７ｂは、ホット
ワイヤに限らず、他の材料のセンサも可である。

【００１０】さらに、前記ケーシング１内における前記
中継端子板３の近傍位置には、ノズル孔８及び補助孔９
を有するノズル板１０が設けられ、この中継端子板３と
ノズル板１０との間には、それらのほぼ中間位置にダス
トプレート１１が設けられている。前記電歪振動ポンプ
４（気体ポンプ）の振動板４ａと前記ポンプホルダ２と
の間には、ポンプ室１２が形成されており、この電歪振
動ポンプ４によって送り出されたガスは、ガス案内孔５
ａ〜５ｄを経てガス流路１３に送られる。なお、このケ
ーシング１内に内蔵されたガスは、従来のヘリウムガス
よりも分子構造が大である窒素ガス、ブタンガス、アル
ゴンガス、ネオンガス（これ以外のガスも可）等の不活
性ガスの何れかを用いている。

【００１１】前記ケーシング１の中継端子板３の外方位
置には、ＩＣからなる信号処理回路部１４が設けられ、
この信号処理回路部１４は、外部から電力を受け、又、
ホットワイヤ７ａ及び７ｂの出力信号を外部へ取り出す
ための中継端子板３の中継端子１５に接続されている。
従って、このケーシング１内のポンプホルダ２と端子板
３との間は密封状に気密状態に維持されている。

【００１２】又、前記中継端子板３には、リードピン１
６が設けられ、このリードピン１６は外部ケーシング１
７に設けられた外部端子１８に接続されている。前記外
部端子１８は、前記電歪振動ポンプ４の作動に要する電
力及び前記センシングワイヤ７ａ及び７ｂを加熱するた
めに要する電力を、信号処理回路部１４及びリードピン
１６を経ると共に、ケーシング１内の軸方向に配設され
た複数のリード線１９を介して、適宜供給する作用を有
している。又、この外部端子１８は、信号処理回路部１
４を経た後のセンシングワイヤ７ａ及び７ｂの出力信号
を外部に出力する作用を有する。

【００１３】本発明のガスレートセンサは、前述したよ
うに構成されており、以下に、その動作について説明す
る。まず、電歪振動ポンプ４（気体ポンプ）が通電され
ると、振動板４ａが振動し、ポンプ室１２内のガスが圧
縮され、この圧縮ガスはこの振動板４ａの吐出口４ｂ及
び電極ホルダ５の吐出口５ｅを介して流路１３に流れ、
ノズル板１０とダストプレート１１との間に形成された
空間に導かれ、ノズル孔８と補助口９とを経て、ケーシ
ング１内の中空円筒部１ａ内の空間部１ｂ内を、各電極
６ａ〜６ｄに向かって噴出される。

【００１４】前述の圧縮ガスは、各電極６ａ〜６ｄに溶
接された各センシングワイヤ７ａ及び７ｂを均等に冷却
した後、ガス案内孔５ａ〜５ｄを経て振動板４ａに向か
って排出され、この排出ガスは再び電歪振動ポンプ４
（気体ポンプ）の作用によって、流路１３を経てノズル
板１０に戻り、ケーシング１内を矢印の方向に従って循
環している。前述の状態で、ケーシング１に角速度が印
加されない場合には、各センシングワイヤ７ａ及び７ｂ
は均一に冷却されるが、外部から角速度が加えられた場
合には、ガス流がケーシング１内において偏位し、各セ
ンシングワイヤ７ａ及び７ｂ間において抵抗値の不均一
状態が生じ、そのために各センシングワイヤ７ａ及び７
ｂ間には、微少な電圧差が発生し、この電圧差を図３の
ブリッジ回路にて測定することにより、ケーシング１に
加わる角速度を検出することができる。また、前述の状
態において、ガスは従来のヘリウムガスよりもその分子
構造が大であるため、ケーシング１内における密閉用の
接合面から外部に洩れる量を減少させることができ、ガ
スレートセンサとしての性能を従来よりも長期間にわた
り維持することができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によるガスレートセンサは、以上
のように構成されているため、次のような効果を得るこ
とができる。なわち、従来のヘリウムガスよりも分子構
造が大である不活性ガスを用いているため、ケーシング
外への洩れを従来よりも減少させることができ、内部圧
力、温度、ガス流が安定化し、長期にわたり性能が安定
したガスレートセンサを得ることができ、かつ、ヘリウ
ムガスを用いた従来構成よりもコストダウンを達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガスレートセンサを示す断面図で
ある。

【図２】図１の要部の側面図である。

【図３】図１の信号処理回路系を示す回路図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ７ａ，７ｂ センシングワイヤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング(1)内に密封されたガスを気
   体ポンプで複数のセンシングワイヤ(7a,7b)にガス流と
   して供給し、角速度印加時における前記ガス流の偏位に
   より生じた前記各センシングワイヤ(7a,7b)間の抵抗値
   差を電圧差として測定することにより前記ケーシング
   (1)に加わる角速度を検出するようにしたガスレートセ
   ンサにおいて、前記ガスはヘリウムガスよりも分子構造
   が大である不活性ガスを用いることを特徴とするガスレ
   ートセンサ。
2. 【請求項２】 前記ガスは、窒素ガス、ブタンガス、ア
   ルゴンガス、ネオンガスの何れかとすることを特徴とす
   る請求項１記載のガスレートセンサ。