JPS6342206B2 - - Google Patents

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JPS6342206B2
JPS6342206B2 JP54008806A JP880679A JPS6342206B2 JP S6342206 B2 JPS6342206 B2 JP S6342206B2 JP 54008806 A JP54008806 A JP 54008806A JP 880679 A JP880679 A JP 880679A JP S6342206 B2 JPS6342206 B2 JP S6342206B2
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JP
Japan
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temperature
electrically insulating
insulating support
flow
hot
Prior art date
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Expired
Application number
JP54008806A
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English (en)
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JPS54111860A (en
Inventor
Aieruman Kuruto
Korupu Furantsu
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Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
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Publication date
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Publication of JPS54111860A publication Critical patent/JPS54111860A/ja
Publication of JPS6342206B2 publication Critical patent/JPS6342206B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/10Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables
    • G01P5/12Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables using variation of resistance of a heated conductor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、測定ゾンデとしての被測定媒体に曝
される熱線風速計と、電子ユニツトとから成る、
特に内燃機関の吸気を測定するためのガスの流速
測定装置であつて、熱線風速計が特殊な手段によ
つてゾンデ特性のドリフトに対して安定化されて
いる形式のものに関する。
空気の純度保持の観点から、内燃機関、特に自
動車から放出される有害物質を減少させる必要が
ある。この目的は、なかんづく燃焼過程の改良に
よつて達成される。このためには、その都度吸引
される空気量に関して可能な限り正確な情報をし
かも可能な限り短い時間遅延で入手することが必
要である。
この情報は他の情報、例えば回転数及びエンジ
ン温度と一緒に電子制御ユニツトに供給され、該
ユニツトは最適な燃焼のために必要な燃料量及び
その装入時点を確認しかつ相応する調節機構に伝
達する。
この目的のために、相応する差圧測定装置を有
する測定絞り又はベンチユリーノズルの形の貫流
想定装置を使用することは既に提案された。しか
しながら、それら両者の場合には僅かな差圧から
簡単に燃料を制御するための電気出力信号を得る
ことは困難である。
更に、流速を測定するために、空気流中に設け
られた成形体が空気流によつてその位置を変える
測定装置を使用することも既に公知である。この
場合に、偏向度が大きくなるに伴い反力が増大す
る。従つて成形体はあらゆる特定の流速に対して
測定管の特定の個所に位置する。
この場合には、成形体の調節位置は光学的又は
機械的に走査しかつ電気信号に変換することがで
きる。この方法の場合には、検出及びなかんずく
それによつて惹起される長い応答時間が欠点とな
る。
既に、空気流内に位置するプロペラが光学的、
機械的又は電気的(磁気的)に走査される装置も
使用されている。この場合もまた、プロペラの慣
性が応答時間の著しい遅延をもたらす。
大抵は2つの線材の形の2つの温度依存型抵抗
が温度に左右されない2つの抵抗と一緒にブリツ
ジ接続されている種々の構造の熱線風速計も公知
である。この場合には、温度依存型抵抗の一方は
被測定ガスの流れに、他方はガスの温度にのみ曝
される。この場合には、ガスの温度を測定する抵
抗がガス流から遮蔽されねばならないという欠点
を有する。それにもかかわらず、この装置の場合
には流量測定がなお一定の範囲内で温度に左右さ
れる。
これらの欠点を排除するために、可能な限り高
い温度係数を有する同じ製作材料からなる直径の
異なつた2つの抵抗線材を有し、該抵抗線材が2
つの固定抵抗と一緒に1つのブリツジ回路を構成
し、かつ差動増幅器の入力側と接続されており、
該増幅器の出力側がブリツジ入力側と接続されて
いる、熱線風速計を使用することが提案された
(西ドイツ国特許出願公開第2649040号明細書)。
上記ブリツジ回路の出力電圧は、増幅器に供給
され、該増幅器の出力信号がブリツジ供給電流を
制御する。この装置は、ガスの温度に関係なく迅
速かつ正確にガスの流速を測定し、しかも測定結
果を容易に電気出力信号に変換することができる
という利点を有する。
しかしながら、実際にはこの風速計ゾンデの特
性は安定ではなく、時間の経過と共に基準特性か
らの偏差を示すことが判明した。このドリフトは
なかんずく熱伝導率を変化させる線材表面上への
ダスト沈積に、更にガス流中に含有されるダスト
粒子の衝突による測定線表面の腐食及び変形に起
因する。
更に、この種の熱線風速計は、専ら流速値を流
れ方向とは無関係に検出するという特性を有す
る。多くの用途の場合、例えば内燃機関の吸気系
においても、流速は短時間の波動によつて重畳さ
れている。これらの波動は、流れ方向を短時間逆
転させる程大きくなる場合がある。このような場
合には、上記形式の熱線風速計は誤つた平均値を
示す。
従つて、本発明の課題は、電子ユニツトと、熱
線風速計とから成る。特に内燃機関の吸気用のガ
スの流速測定装置であつて、上記熱線風速計が可
能な限り温度係数の高い2つの又はそれ以上の温
度依存型抵抗を有しており、該抵抗が2つの固定
抵抗と一緒に1つのブリツジ回路を構成してお
り、上記温度依存型抵抗が、電気絶縁支持体上に
施されかつ電気絶縁保護被覆が施された夫々1つ
の薄い金属から成る形式のものにおいて、ゾンデ
特性が時間が経過しても極めて僅かに基準位置か
らドリフトされるにすぎずかつ流速が強度に変動
する際でも流れの正確な平均値が表示される装置
を提供することであつた。
前記課題は、前記形式のガスの流速測定装置に
おいて、本発明により、前記保護層の熱絶縁作用
が絶縁支持体の熱絶縁作用の数倍であり、かつ抵
抗が電気絶縁支持体の、流れ方向の反対側に設け
られていることにより解決される。
次に図示の実施例につき本発明を説明する。
第1図は、電気的に絶縁された支持体1と、接
続部3を介してブリツジ回路と接続された薄い金
属層2とから成る本発明の温度依存型抵抗を略示
する。金属層2は0.5〜10μmの厚さを有する。
抵抗層には、保護被覆が設けられている。それ
によつて、金属層上に直接的にダスト又はその他
の異物質が沈積すること並びに衝突する異物質粒
子による金属層の腐食が阻止される。
ゾンデの特性曲線に対する測定素子上へのダス
ト沈積の影響を阻止するために、金属層を寸法及
び熱的特性が正確に規定されかつ再現可能である
電気絶縁材料から成る層によつて流動媒体に対し
て保護する。この要求は、特に温度依存型抵抗を
ゾンデ内において、金属層が流れと反対側にかつ
支持体が流れ側に位置するように配置することに
よつて満足される。第2図は、上記装置の一実施
例を縦断面図及び横断面で略示する。両側が開口
したケーシング11内に、電気的に絶縁され、リ
ード線12を備えた2つの抵抗13,14が設置
されており、この場合電気絶縁支持体15は流れ
側に面しており、一方金属層16は流れの反対側
に位置する。流れ方向に面して配置された電気絶
縁支持体15は、この形式の測定素子の場合には
常に極めて正確に規定された厚さ及び極めて均一
な材料特性を有し、それによつて上記要求を満足
する。もちろん、抵抗13,14の端面を流れに
曝すことも可能である。
屡々主流方向とは反対向きの流れ成分の検出を
回避するのが有利である。このことは、流れ方向
と反対側に設けられた保護層に、電気絶縁支持体
よりも著しく強度の熱絶縁性を付与することによ
り達成することができる。このことは支持体23
上の金属層22を被う保護層21を伝熱性の悪い
材料から製作し、比較的に厚くすることによつて
解決される(第3図)。もう1つの実施例では抵
抗31の流れとは反対側に、抵抗31の保護層3
3と、ケーシング32の内壁との間に空気34が
のこされるようにケーシング32を設置すること
ができる(第4図参照)。
電気絶縁支持体のための材料としては、特にセ
ラミツク材料、例えばAl2O3、MgO、ZrO2又は
例えばAl2O3から成る絶縁中間層を有する金属材
料が有利であることが判明した。また例えば繊維
補強された導体板材料のようなプラスチツク支持
体を使用してもよい。温度に敏感な測定層のため
には、体温温度測定から公知である金属、例えば
Pt、Cu、Ni又は作業温度範囲内で温度に関して
比抵抗の恒久的かつ再現可能な変化を行う相応す
る合金が該当する。保護層としては、有機化合物
例えば合成樹脂、場合により有機結合剤を有する
無機セメントが特に有利であることが立証され
た。ケーシングとしては、金属並びに温度安定性
プラスチツクが該当する。
【図面の簡単な説明】
第1図は温度依存型抵抗の略示斜視図、第2図
はガスの流速測定装置の略示縦断面図及び同横断
面図、第3図は本発明による温度依存型抵抗の1
実施例の断面図及び第4図は別の実施例の断面図
である。 1,15,23……支持体、2,16,22…
…金属層、3……接続部、11,32……ケーシ
ング、12……リード線、13,14,31……
抵抗、21,33……保護層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 電子ユニツトと、熱線風速計とから成る流速
    測定装置であつて、上記熱線風速計が可能な限り
    温度係数の高い2つ又はそれ以上の温度依存型抵
    抗を有しており、該抵抗が2つの固定抵抗と一緒
    に1つのブリツジ回路を構成しており、上記温度
    依存型抵抗が、電気絶縁支持体上に施されかつ電
    気絶縁保護被覆が施された夫々1つの薄い金属層
    から成る形式のものにおいて、上記保護層の熱絶
    縁作用が絶縁支持体の熱絶縁作用の数倍であり、
    かつ抵抗が電気絶縁支持体の、流れ方向の反対側
    に設けられていることを特徴とする、ガスの流速
    測定装置。
JP880679A 1978-02-04 1979-01-30 Device for measuring flow velocity of gas Granted JPS54111860A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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DE2804850A DE2804850C2 (de) 1978-02-04 1978-02-04 Vorrichtung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen

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JPS54111860A JPS54111860A (en) 1979-09-01
JPS6342206B2 true JPS6342206B2 (ja) 1988-08-22

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ID=6031196

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JP880679A Granted JPS54111860A (en) 1978-02-04 1979-01-30 Device for measuring flow velocity of gas

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US (2) US4245502A (ja)
JP (1) JPS54111860A (ja)
DE (1) DE2804850C2 (ja)
GB (1) GB2013898B (ja)

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