JPS60249023A - 熱流センサ - Google Patents
熱流センサInfo
- Publication number
- JPS60249023A JPS60249023A JP59105843A JP10584384A JPS60249023A JP S60249023 A JPS60249023 A JP S60249023A JP 59105843 A JP59105843 A JP 59105843A JP 10584384 A JP10584384 A JP 10584384A JP S60249023 A JPS60249023 A JP S60249023A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat flow
- flow sensor
- piezoelectric film
- temperature
- thermal resistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K17/00—Measuring quantity of heat
- G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
- G01K17/08—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
- G01K17/20—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature across a radiating surface, combined with ascertainment of the heat-transmission coefficient
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は室内暖冷房装置などの熱源の発熱量を制御する
システムに利用される熱流センサ、すなわち熱流を検出
するセンサに関するものである。
システムに利用される熱流センサ、すなわち熱流を検出
するセンサに関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来の熱流センサの構成を第１図に示す。同センサは熱
抵抗体１０表裏にサーモパイ／Ｌ／２を組み込み、さら
に熱抵抗体１の温度測定用熱電対３を付加して構成され
る。熱流センサが放熱部４に設置されたとき、熱抵抗体
１の表裏に温度差△Ｔが生じる。熱抵抗体１の熱伝導率
をλ、厚さをｄとすれば、熱流Ｑは原理的にＱ＝ｆ人／
ｄ）△Ｔによってめられる。
抵抗体１０表裏にサーモパイ／Ｌ／２を組み込み、さら
に熱抵抗体１の温度測定用熱電対３を付加して構成され
る。熱流センサが放熱部４に設置されたとき、熱抵抗体
１の表裏に温度差△Ｔが生じる。熱抵抗体１の熱伝導率
をλ、厚さをｄとすれば、熱流Ｑは原理的にＱ＝ｆ人／
ｄ）△Ｔによってめられる。
このように従来の熱流センサでは、サーモパイＡ／２（
熱電対を複数個直列に接続したもの）および温度測定用
熱電対３が用いられているが、熱電対の熱起電力は１°
Ｃあたり１〜１０μＶと小さな値である。このように従
来のものは熱流の検出感度が小さく、また、このために
起電力の検出回路が複雑で高価であるなどの問題があっ
た。
熱電対を複数個直列に接続したもの）および温度測定用
熱電対３が用いられているが、熱電対の熱起電力は１°
Ｃあたり１〜１０μＶと小さな値である。このように従
来のものは熱流の検出感度が小さく、また、このために
起電力の検出回路が複雑で高価であるなどの問題があっ
た。
発明の目的
本発明は熱流の検出感度が大きく、かつ構成が簡単で安
価な熱流センサを提供することを目的とする。
価な熱流センサを提供することを目的とする。
発明の構成
本発明の熱流センサは、平板状絶縁性基板と、この平板
状絶縁性基板の互いに平行な２つの表面のそれぞれに形
成された圧電性膜と一対の交差指型電極膜とから構成さ
れる。
状絶縁性基板の互いに平行な２つの表面のそれぞれに形
成された圧電性膜と一対の交差指型電極膜とから構成さ
れる。
平板状絶縁性基板は、圧電性膜と一対の交差指型電極膜
とを保持する基板として作用するとともに熱抵抗体とし
ても作用する。圧電性膜と一対の交差指型電極膜とで弾
性表面波素子が構成される。
とを保持する基板として作用するとともに熱抵抗体とし
ても作用する。圧電性膜と一対の交差指型電極膜とで弾
性表面波素子が構成される。
さらにこの弾性表面波素子に交流増巾器を接続すること
により発振器が構成される。このとき、発振周波数が温
度により変化する。圧電性膜と一対の交差指型電極膜は
平板状絶縁性基板の互いに平行な２つの表面のそれぞれ
に形成されているので、平板状絶縁性基板すなわち熱抵
抗体の表裏の温度差が発振周波数の変化として検出され
る。発振周波数の温度変化は、発振周波数をｆ。１発振
周波数の温度係数をαとしたとき、（ｆｏ・α）で表わ
される。しだがって、ｆｏ＝１７０ＭＨｇとしたとき、
温度差１°Ｃあたり（１０〜２０）Ｋ）（ｇの大きな発
振周波数変化が得られるので、熱流を感度よく検出でき
る。
により発振器が構成される。このとき、発振周波数が温
度により変化する。圧電性膜と一対の交差指型電極膜は
平板状絶縁性基板の互いに平行な２つの表面のそれぞれ
に形成されているので、平板状絶縁性基板すなわち熱抵
抗体の表裏の温度差が発振周波数の変化として検出され
る。発振周波数の温度変化は、発振周波数をｆ。１発振
周波数の温度係数をαとしたとき、（ｆｏ・α）で表わ
される。しだがって、ｆｏ＝１７０ＭＨｇとしたとき、
温度差１°Ｃあたり（１０〜２０）Ｋ）（ｇの大きな発
振周波数変化が得られるので、熱流を感度よく検出でき
る。
実施例の説明
本発明の一実施例を第２図に示す。熱抵抗体としての平
板状絶縁性基板５の互いに平行な２つの表面のそれぞれ
に圧電性膜６、一対の交差指型電極膜７，７′および圧
電性膜８、一対の交差指型電極膜（第２図では省略して
いる）を形成している。
板状絶縁性基板５の互いに平行な２つの表面のそれぞれ
に圧電性膜６、一対の交差指型電極膜７，７′および圧
電性膜８、一対の交差指型電極膜（第２図では省略して
いる）を形成している。
さらに圧電性■ｑ６上の交差指型電極膜７，７′とを第
２図に示すように増巾器９で接続して第１の発振回路を
構成する。同様にして、圧電性膜８上の交差指型電極膜
にも増巾器１０を接続して第２の発振回路を構成する。
２図に示すように増巾器９で接続して第１の発振回路を
構成する。同様にして、圧電性膜８上の交差指型電極膜
にも増巾器１０を接続して第２の発振回路を構成する。
発振周波数は主として交差指型電極の形状によって決め
られる。ここでは〜１７０ＭＨｇとした。
られる。ここでは〜１７０ＭＨｇとした。
圧電性膜６にはＺｎｏ嘆、Ｃｄｓ 膜などが用いられる
。オだ、平板状絶縁基板５には硝子などが用いられる。
。オだ、平板状絶縁基板５には硝子などが用いられる。
このようにして形成した熱流センサを放熱面４の前面に
配置して、圧電性膜６と圧電性膜８との間に１°Ｃの温
度差が生じたとき、第１の発振回路と第２の発振回路の
発振周波数には約１０ ＫＨｚの差が観測された。
配置して、圧電性膜６と圧電性膜８との間に１°Ｃの温
度差が生じたとき、第１の発振回路と第２の発振回路の
発振周波数には約１０ ＫＨｚの差が観測された。
このように本発明の熱流センサは熱抵抗体の表裏の温度
差を高感度で検出できるので、熱流の検出感度が大きい
。また、本発明の熱流センサの信号は周波数（デジタル
信号）であるので、マイクロコンピュータを用いた信号
処理が容易であシ、したがって回路も簡単で、安価とな
る。
差を高感度で検出できるので、熱流の検出感度が大きい
。また、本発明の熱流センサの信号は周波数（デジタル
信号）であるので、マイクロコンピュータを用いた信号
処理が容易であシ、したがって回路も簡単で、安価とな
る。
また、本発明の熱流センサの発振周波数は温度と直接対
応するので、熱抵抗体の温度は第１まだは第２の発振回
路の発振周波数により容易に検出できる。しだがって、
従来の熱流センサにおける熱抵抗体１の温度測定用熱電
対３は、本発明の熱流センサでは不要である。このこと
により本発明の熱流センサは構成簡素となる。
応するので、熱抵抗体の温度は第１まだは第２の発振回
路の発振周波数により容易に検出できる。しだがって、
従来の熱流センサにおける熱抵抗体１の温度測定用熱電
対３は、本発明の熱流センサでは不要である。このこと
により本発明の熱流センサは構成簡素となる。
発明の効果
本発明の熱流センサによれば次の効果が得られる。
（１）熱抵抗体の表裏の温度差の検出に、弾性表面波素
子を用いた発振回路の発振周波数変化を用いているので
、温度差を高感度で検出できる。したがって、熱流の検
出感度が大きい。
子を用いた発振回路の発振周波数変化を用いているので
、温度差を高感度で検出できる。したがって、熱流の検
出感度が大きい。
（２）発振周波数はデジタル信号であるので、マイクロ
コンピュータを用いた信号処理が容易である。
コンピュータを用いた信号処理が容易である。
しだがって、回路も簡単で安価となる。
（３）発振周波数により熱抵抗体の温度を容易に検爪で
きるので、従来の熱流センサに比べ熱抵抗体の温度検出
のために特別な温度センサ（熱電対）を必要とせず、し
たがって構成が簡素化される。
きるので、従来の熱流センサに比べ熱抵抗体の温度検出
のために特別な温度センサ（熱電対）を必要とせず、し
たがって構成が簡素化される。
第１図は従来の熱流センサの構成を示す断面図、第２図
は本発明の熱流センサの一実施例構成を示す斜視図であ
る。 ５・・・・・平板状絶縁基板、６・・・・・・圧電性膜
、７と７′・・・・交差指型電極膜、８・・・・・・圧
電性膜。
は本発明の熱流センサの一実施例構成を示す斜視図であ
る。 ５・・・・・平板状絶縁基板、６・・・・・・圧電性膜
、７と７′・・・・交差指型電極膜、８・・・・・・圧
電性膜。
Claims (1)
- 平板状絶縁基板とこの平板状絶縁基板の互いに平行な２
つの表面のそれぞれに形成された圧電性膜と一対の交差
指型電極膜とからなる熱流センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59105843A JPS60249023A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 熱流センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59105843A JPS60249023A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 熱流センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60249023A true JPS60249023A (ja) | 1985-12-09 |
Family
ID=14418295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59105843A Pending JPS60249023A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 熱流センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60249023A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5005985A (en) * | 1988-05-20 | 1991-04-09 | Polska Akademia Nauk Centrum Badan Molekularnych I Makromolekularnych | Method of determining thermal coefficient of materials |
| US6837614B2 (en) * | 2002-04-19 | 2005-01-04 | Agency For Defence Development | Heat-flux gage, manufacturing method and manufacturing device thereof |
-
1984
- 1984-05-25 JP JP59105843A patent/JPS60249023A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5005985A (en) * | 1988-05-20 | 1991-04-09 | Polska Akademia Nauk Centrum Badan Molekularnych I Makromolekularnych | Method of determining thermal coefficient of materials |
| US6837614B2 (en) * | 2002-04-19 | 2005-01-04 | Agency For Defence Development | Heat-flux gage, manufacturing method and manufacturing device thereof |
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