JP2001091321A - Flowrate sensor unit and flow meter using the same - Google Patents

Flowrate sensor unit and flow meter using the same

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JP2001091321A
JP2001091321A JP26750499A JP26750499A JP2001091321A JP 2001091321 A JP2001091321 A JP 2001091321A JP 26750499 A JP26750499 A JP 26750499A JP 26750499 A JP26750499 A JP 26750499A JP 2001091321 A JP2001091321 A JP 2001091321A
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JP
Japan
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flow rate
fluid
sensor unit
flow
housing
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Pending
Application number
JP26750499A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Yamagishi
喜代志 山岸
Shinichi Inoue
眞一 井上
Takayuki Takahata
孝行 高畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Publication date
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Priority to US10/019,620 priority patent/US6672154B1/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flowrate sensor unit capable of reducing the generation of a flowrate measurement error based on the difference of individual sensor units. SOLUTION: A flowrate detector 5 including a heater and a temperature sensor is bonded to a heat transfer material 6, a fluid temperature detector 9 including a temperature sensor is contacted to a heat transfer material 10 and the flowrate detector 5, a fluid temperature detector 9 and parts of the heat transfer materials 6 and 10 are contained in a housing 2. In the housing 2, a memory 1 storing information on individual flowrate sensor units used for obtaining fluid flowrate by using the detection signal of a detection circuit comprising with the heater, the temperature sensor of the flowrate detector and the temperature sensor of the fluid temperature detector is contained. The flowrate detector 5, the fluid temperature detector 9 and the memory 1 are connected with a plurality of leads 4 in the housing 2. To the housing 2, a fluid flow path 13 is connected and the heat transfer material 6, 10 are extended into the flow path 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、流体流量検知技術
に属するものであり、特に、配管内を流れる流体の流量
あるいは積算流量を計測するための流量計及びこれに用
いられる流量センサーユニットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid flow detecting technology, and more particularly to a flow meter for measuring a flow rate or an integrated flow rate of a fluid flowing in a pipe, and a flow rate sensor unit used for the same.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
各種流体特に液体の流量(あるいは流速)を測定する流
量センサー(あるいは流速センサー)としては、種々の
形式のものが使用されているが、低価格化が容易である
という理由で、いわゆる熱式(特に傍熱型)の流量セン
サーが利用されている。
2. Description of the Related Art
Various types of flow sensors (or flow rate sensors) for measuring the flow rate (or flow rate) of various fluids, especially liquids, are used, but because of the ease of cost reduction, a so-called thermal type (or flow rate sensor) is used. In particular, indirect heat type) flow sensors are used.

【0003】この傍熱型流量センサーとしては、基板上
に薄膜技術を利用して薄膜発熱体と薄膜感温体とを絶縁
層を介して積層してなるセンサーチップを配管内の流体
との間で熱伝達可能なように配置したものが使用されて
いる。発熱体に通電することにより感温体を加熱し、該
感温体の電気的特性例えば電気抵抗の値を変化させる。
この電気抵抗値の変化(感温体の温度上昇に基づく)
は、配管内を流れる流体の流量(流速)に応じて変化す
る。これは、発熱体の発熱量のうちの一部が流体中へと
伝達され、この流体中へ拡散する熱量は流体の流量(流
速)に応じて変化し、これに応じて感温体へと供給され
る熱量が変化して、該感温体の電気抵抗値が変化するか
らである。この感温体の電気抵抗値の変化は、流体の温
度によっても異なり、このため、上記感温体の電気抵抗
値の変化を測定する電気回路中に温度補償用の感温素子
を組み込んでおき、流体の温度による流量測定値の変化
をできるだけ少なくすることも行われている。
In this indirectly heated flow sensor, a sensor chip formed by laminating a thin-film heating element and a thin-film temperature sensing element on a substrate by using a thin-film technology via an insulating layer is interposed between a fluid in a pipe and the sensor chip. What is arrange | positioned so that heat transfer is possible is used. By energizing the heating element, the temperature sensing element is heated to change the electrical characteristics of the temperature sensing element, for example, the value of electrical resistance.
This change in electric resistance (based on the temperature rise of the thermosensitive body)
Varies according to the flow rate (flow velocity) of the fluid flowing in the pipe. This is because a part of the calorific value of the heating element is transmitted into the fluid, and the amount of heat diffused into the fluid changes according to the flow rate (flow velocity) of the fluid. This is because the amount of heat supplied changes and the electrical resistance value of the thermosensitive body changes. The change in the electric resistance value of the temperature sensing element also differs depending on the temperature of the fluid. Therefore, a temperature sensing element for temperature compensation is incorporated in an electric circuit for measuring the change in the electric resistance value of the temperature sensing element. It has also been practiced to minimize the change in the flow measurement value due to the temperature of the fluid.

【0004】このような、薄膜素子を用いた傍熱型流量
センサーに関しては、例えば、特開平11−11856
6号公報に記載がある。この流量センサーにおいては、
流体の流量に対応する電気的出力を得るためにブリッジ
回路を含む電気回路を使用している。
Such an indirectly heated flow sensor using a thin film element is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-11856.
No. 6 describes this. In this flow sensor,
An electric circuit including a bridge circuit is used to obtain an electric output corresponding to the flow rate of the fluid.

【0005】ところで、この流量センサーの電気回路の
出力は一般に流量値とは単純な比例関係にはない。そこ
で、電気回路出力を流量値に換算するために、検量線を
用いたデータ処理を行うことが考えられる。このデータ
処理にはマイクロコンピュータを用いることができ、得
られた流量値デジタル信号を表示器に入力したり、所望
により通信回線を介して遠隔地へと伝送したりすること
ができる。
By the way, the output of the electric circuit of this flow sensor is generally not in a simple proportional relationship with the flow value. Therefore, it is conceivable to perform data processing using a calibration curve in order to convert an electric circuit output into a flow value. A microcomputer can be used for this data processing, and the obtained flow rate digital signal can be input to a display device or, if desired, transmitted to a remote location via a communication line.

【0006】しかるに、以上のような流量センサーは、
用途によっては、流体と接触する部分及びその周囲の部
分を定期的に又は所要量の流体流通の後に廃棄(いわゆ
る使い捨て)することが要求される。たとえば、高純度
試薬の合成や医薬の合成などにおいて原材料の流量測定
に適用される際には不純物混入による製品純度低下を確
実に防止する観点から使い捨てが要求され、化学滴定な
どの化学分析において検体の流量測定に適用される際に
は検体中に含まれている成分が不明であることで予期せ
ぬ化学反応による分析への悪影響が発生するのを防止す
る観点から使い捨てが要求され、また生体に注入される
医療用薬液の流量測定や生体から採取される生体液の流
量測定に適用する際には病気感染防止の観点から使い捨
てが要求される。
However, the flow sensor as described above is
In some applications, it is necessary to dispose (so-called disposable) a portion that comes into contact with a fluid and a portion around the fluid periodically or after a required amount of fluid flows. For example, when applied to the measurement of the flow rate of raw materials in the synthesis of high-purity reagents or the synthesis of pharmaceuticals, disposables are required to ensure that product purity does not decrease due to contamination with impurities. When applied to flow rate measurement of samples, disposable elements are required in order to prevent undesired chemical reactions from adversely affecting the analysis due to unknown components contained in the sample, When applied to the measurement of the flow rate of a medical solution to be injected into a living body or the flow rate of a biological fluid collected from a living body, disposable is required from the viewpoint of preventing disease infection.

【0007】そして、現実的には、この使い捨て部分の
小型化及び低価格化が強く要求されている。そこで、こ
の使い捨て部分として、流体流通管路内へと延出せる熱
伝達部材と該熱伝達部材に固定されたセンサーチップと
該センサーチップの端子に接続された配線とをユニット
化することが考えられる。
[0007] In reality, there is a strong demand for downsizing and cost reduction of the disposable portion. Therefore, as this disposable part, it is conceivable to unitize a heat transfer member that can be extended into the fluid flow conduit, a sensor chip fixed to the heat transfer member, and wiring connected to terminals of the sensor chip. .

【0008】しかしながら、そのような場合には、次の
ような問題がある。即ち、以上のようにしてユニット化
されたセンサーユニットを使い捨て使用する場合には、
電気回路出力を流量値に換算するためのデータ処理回路
において、複数のセンサーユニットに対して共通の検量
線が使用されることになる。この検量線は、標準的な関
係を規定したものであって、個々のセンサーごとの個別
的条件は考慮していない。ところが、現実には、センサ
ーユニットごとに、外部へと延出せる熱伝達部材の姿勢
や、センサーチップと熱伝達部材との接合状態やセンサ
ーチップと配線との接続状態などが微妙に異なることに
基づき、個々のセンサーユニットごとに流量対応出力と
流量値との関係は異なることがしばしばである。その場
合には、流量測定にセンサーユニットの個体差に基づく
測定誤差が生ずることになり、測定精度が低下する。
However, in such a case, there are the following problems. That is, when the sensor unit unitized as described above is used disposably,
In a data processing circuit for converting an electric circuit output into a flow value, a common calibration curve is used for a plurality of sensor units. This calibration curve defines a standard relationship, and does not take into account individual conditions for each sensor. However, in reality, each sensor unit is based on subtle differences in the position of the heat transfer member that can extend to the outside, the bonding state between the sensor chip and the heat transfer member, and the connection state between the sensor chip and the wiring. In many cases, the relationship between the output corresponding to the flow rate and the flow rate value differs for each sensor unit. In that case, a measurement error based on the individual difference of the sensor unit occurs in the flow rate measurement, and the measurement accuracy decreases.

【0009】そこで、本発明は、センサーユニットの個
体差に基づく流量測定誤差の発生を低減することの可能
な流量センサーユニットを提供することを目的とするも
のである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a flow sensor unit capable of reducing the occurrence of a flow measurement error based on individual differences between sensor units.

【0010】また、本発明は、センサーユニットの個体
差に基づく流量測定誤差の発生を低減することの可能な
流量計を提供することを目的とするものである。
It is another object of the present invention to provide a flow meter capable of reducing the occurrence of flow measurement errors based on individual differences between sensor units.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、発熱体と流量検知用感
温体とを含む流量検知部が流量検知用熱伝達部材に接合
されており、前記流量検知部と前記流量検知用熱伝達部
材の一部とがハウジング内に収容されている流量センサ
ーユニットであって、前記ハウジング内には前記発熱体
及び前記流量検知用感温体を含んでなる検知回路の検知
信号を用いて流体流量値を得る際に利用される当該流量
センサーユニットの個体情報を記憶せるメモリが収容さ
れており、前記流量検知部及び前記メモリは前記ハウジ
ング外に部分的に露出せる複数のリードと前記ハウジン
グ内において接続されていることを特徴とする流量セン
サーユニット、が提供される。
According to the present invention, as a means for achieving the above object, a flow rate detecting section including a heating element and a flow rate detecting temperature sensing element is joined to a flow rate detecting heat transfer member. A flow sensor unit in which the flow detection unit and a part of the flow detection heat transfer member are housed in a housing, wherein the housing includes the heating element and the flow detection temperature sensing element. A memory for storing the individual information of the flow rate sensor unit used when obtaining the fluid flow rate value using the detection signal of the detection circuit including the memory is housed, and the flow rate detection unit and the memory are outside the housing. A flow sensor unit, wherein the flow sensor unit is connected to the plurality of leads partially exposed to the inside of the housing.

【0012】本発明の一態様においては、流体温度検知
用感温体を含む流体温度検知部が流体温度検知用熱伝達
部材に接合されており、前記流体温度検知部及び前記流
体温度検知用熱伝達部材の一部が前記ハウジング内に収
容されており、前記検知回路は前記流体温度検知用感温
体を含んでおり、前記流体温度検知部は前記ハウジング
外に部分的に露出せる複数のリードと前記ハウジング内
において接続されている。
In one embodiment of the present invention, a fluid temperature detecting portion including a fluid temperature detecting temperature sensing element is joined to a fluid temperature detecting heat transfer member, and the fluid temperature detecting portion and the fluid temperature detecting heat transfer member are connected to each other. A part of the transmission member is housed in the housing, the detection circuit includes the fluid temperature sensing temperature sensing element, and the fluid temperature sensing unit includes a plurality of leads partially exposed outside the housing. And in the housing.

【0013】本発明の一態様においては、前記メモリに
記憶されている個体情報は、前記検知回路の検知信号を
用いて流体流量値を得る際に利用される基準検量線の補
正情報である。
In one aspect of the present invention, the individual information stored in the memory is correction information of a reference calibration curve used when obtaining a fluid flow value using a detection signal of the detection circuit.

【0014】本発明の一態様においては、前記ハウジン
グには流体流通路が接続されており、前記流量検知用熱
伝達部材の他部が前記流体流通路内へと延出している。
また、本発明の一態様においては、前記ハウジングには
流体流通路が接続されており、前記流体温度検知用熱伝
達部材の他部が前記流体流通路内へと延出している。
In one embodiment of the present invention, a fluid flow passage is connected to the housing, and the other part of the heat transfer member for flow rate detection extends into the fluid flow passage.
In one aspect of the present invention, a fluid flow passage is connected to the housing, and the other part of the heat transfer member for detecting a fluid temperature extends into the fluid flow passage.

【0015】また、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、以上のような流量センサーユニッ
トと、該流量センサーユニットのリードと接続された電
気回路部とを含んでなる流量計であって、前記電気回路
部は、前記検知回路の検知信号に基づき、予め記憶され
ている基準検量線を参照して前記流体流量値を得、その
際に前記流量センサーユニット内のメモリに記憶されて
いる個体情報を用いて前記基準検量線の補正を行うもの
であることを特徴とする流量計、が提供される。
According to the present invention, a flow meter including the above-described flow sensor unit and an electric circuit connected to a lead of the flow sensor unit is provided to achieve the above object. The electric circuit unit obtains the fluid flow rate value by referring to a reference calibration curve stored in advance based on a detection signal of the detection circuit, and at that time, stores the fluid flow rate value in a memory in the flow rate sensor unit. A flow meter that corrects the reference calibration curve using the individual information.

【0016】本発明の一態様においては、前記電気回路
部は、前記検知回路の検知信号を用いて前記流体の流量
に対応する出力を得るアナログ回路部と、該アナログ回
路部の出力に基づき前記流体流量値を得るデジタル回路
部とを有しており、該デジタル回路部にはマイクロコン
ピュータと前記基準検量線を記憶せる主メモリとが含ま
れている。
In one embodiment of the present invention, the electric circuit section includes an analog circuit section that obtains an output corresponding to the flow rate of the fluid by using a detection signal of the detection circuit, and the electric circuit section based on an output of the analog circuit section. A digital circuit for obtaining a fluid flow value; the digital circuit includes a microcomputer and a main memory for storing the reference calibration curve;

【0017】本発明の一態様においては、前記流量セン
サーユニットのメモリに記憶されている個体情報は、当
該流量センサーユニットについて実測して得られた前記
流体流量に対応する出力値と真の流体流量値との複数の
関係を反映したものである。
In one embodiment of the present invention, the individual information stored in the memory of the flow rate sensor unit includes an output value corresponding to the fluid flow rate obtained by actually measuring the flow rate sensor unit and a true fluid flow rate. It reflects multiple relationships with values.

【0018】本発明の一態様においては、前記流量セン
サーユニットのリードと前記電気回路部とは着脱可能に
接続されている。
In one embodiment of the present invention, the lead of the flow rate sensor unit and the electric circuit are detachably connected.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1は本発明の流量センサーユニットの一
実施形態を示す模式的断面図であり、図2はそのA−
A’断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a flow sensor unit according to the present invention, and FIG.
It is A 'sectional drawing.

【0021】これらの図に示されているように、流量検
知部5が流量検知用熱伝達部材たるフィンプレート6の
表面に接合されており、流体温度検知部9が流体温度検
知用熱伝達部材たるフィンプレート10の表面に接合さ
れている。これら流量検知部5、流体温度検知部9及び
フィンプレート6,10の一部がハウジング2内に収容
されている。
As shown in these figures, the flow rate detecting section 5 is joined to the surface of the fin plate 6 as a flow rate detecting heat transfer member, and the fluid temperature detecting section 9 is connected to the fluid temperature detecting heat transfer member. It is joined to the surface of the barrel fin plate 10. A part of the flow rate detecting unit 5, the fluid temperature detecting unit 9, and the fin plates 6, 10 are housed in the housing 2.

【0022】流量検知部5は、図3に示されている様
に、例えばシリコンやアルミナなどからなる厚さ0.4
mm程度で2mm角程度の矩形基板30上に、順に、流
量検知用薄膜感温体31、層間絶縁膜32、薄膜発熱体
33及び該発熱体のための電極34,35、保護膜36
を積層し、流量検知用薄膜感温体31のボンディング部
及び発熱体電極34,35を被覆するパッド層37を形
成したチップ状のものからなる。
As shown in FIG. 3, the flow rate detector 5 has a thickness of, for example,
on a rectangular substrate 30 of about 2 mm square on the order of 2 mm, a thin film temperature sensing element 31 for flow rate detection, an interlayer insulating film 32, a thin film heating element 33, electrodes 34 and 35 for the heating element, and a protective film 36.
And a chip-shaped one in which a bonding layer of the thin film temperature sensing element 31 for flow rate detection and a pad layer 37 covering the heating element electrodes 34 and 35 are formed.

【0023】薄膜感温体31は、例えば、膜厚0.5〜
1μm程度で所望形状例えば蛇行形状にパターニングし
た白金(Pt)やニッケル(Ni)などの温度係数が大
きく安定な金属抵抗膜を用いることができる。あるいは
酸化マンガン系のNTCサーミスターからなるものを用
いることもできる。層間絶縁膜32及び保護膜36は、
例えば、膜厚1μm程度のSiO2 からなるものを用い
ることができる。薄膜発熱体33としては、例えば、膜
厚1μm程度で所望形状にパターニングした抵抗体たと
えばNiや、Ni−Cr、Pt、更にはTa−SiO
2 、Nb−SiO 2 などのサーメットからなるものを用
いることができる。発熱体電極34,35は、例えば、
膜厚1μm程度のNiからなるもの又はこれに膜厚0.
5μm程度の金(Au)薄膜を積層したものを用いるこ
とができる。パッド層37としては、例えば、縦横0.
2mm×0.15mm、厚さ0.1μm程度のAu薄膜
またはPt薄膜からなるものを用いることができる。
The thin film thermosensitive element 31 has a thickness of 0.5 to 0.5, for example.
It is patterned into a desired shape, for example, a meandering shape at about 1 μm.
Large temperature coefficient of platinum (Pt) and nickel (Ni)
A highly stable metal resistance film can be used. Or
Use manganese oxide type NTC thermistor
Can also be. The interlayer insulating film 32 and the protective film 36
For example, an SiO film having a thickness of about 1 μmTwo Using
Can be Examples of the thin film heating element 33 include a film
Resistors patterned to a desired shape with a thickness of about 1 μm
For example, Ni, Ni-Cr, Pt, and Ta-SiO
Two , Nb-SiO Two Use of cermet
Can be. The heating element electrodes 34 and 35 are, for example,
A film made of Ni having a film thickness of about 1 μm or
A stack of gold (Au) thin films of about 5 μm should be used.
Can be. As the pad layer 37, for example, the vertical and horizontal 0.
Au thin film of 2mm × 0.15mm and thickness of about 0.1μm
Alternatively, a film made of a Pt thin film can be used.

【0024】流体温度検知部9は、図4に示されている
様に、流量検知部5から薄膜発熱体33などを除去した
と同様な構成を持ち、即ち、上記基板30と同様な基板
30’上に、順に、上記流体温度検知用薄膜感温体31
と同様な流体温度検知用薄膜感温体31’及び上記保護
膜36と同様な保護膜36’を積層し、流体温度検知用
薄膜感温体31’のボンディング部を被覆するパッド層
37’を形成したチップ状のものからなる。
As shown in FIG. 4, the fluid temperature detecting section 9 has the same configuration as that in which the thin film heating element 33 and the like are removed from the flow rate detecting section 5, that is, a substrate 30 similar to the above-mentioned substrate 30. 'On the top, in order, the thin film temperature sensing element 31 for detecting fluid temperature
A thin film thermosensitive element 31 'for detecting fluid temperature and a protective film 36' similar to the protective film 36 described above are laminated, and a pad layer 37 'for covering the bonding portion of the thin film thermosensitive element 31' for detecting fluid temperature is formed. It is made of the formed chip.

【0025】フィンプレート6,10の一方の端部の片
面は、流量検知部5や流体温度検知部9の基板30,3
0’側の面と、熱伝導性良好な接合材により接合されて
いる。フィンプレート6,10としては、例えば銅、ジ
ュラルミン、銅−タングステン合金からなる、厚さ0.
2mm、幅2mm程度の矩形のものを用いることがで
き、接合材としては例えば銀ペーストを用いることがで
きる。
One surface of one end of each of the fin plates 6 and 10 is connected to the substrates 30 and 3 of the flow rate detecting section 5 and the fluid temperature detecting section 9.
It is joined to the 0 'side by a joining material having good thermal conductivity. The fin plates 6 and 10 are made of, for example, copper, duralumin, or a copper-tungsten alloy and have a thickness of 0.1 mm.
A rectangular material having a width of about 2 mm and a width of about 2 mm can be used, and for example, a silver paste can be used as a bonding material.

【0026】図1及び図2に示されているように、セン
サーユニットのハウジング2には流通路部材12が接続
されており、フィンプレート6,10の他方の端部は該
流通路部材12の内部に形成された流体流通路13まで
延出している。該フィンプレート6,10は、ほぼ円形
の断面を持つ流体流通路13内において、その断面内の
中央を通って延在している。フィンプレート6,10
は、流体流通路13内における流体の流通方向(図1に
矢印で示されている)に沿って配置されているので、流
体流通に大きな影響を与えることなしに、流量検知部5
及び流体温度検知部9と流体との間の熱伝達を良好に行
うことが可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, a flow passage member 12 is connected to the housing 2 of the sensor unit, and the other ends of the fin plates 6 and 10 are connected to the flow passage member 12. It extends to a fluid flow passage 13 formed inside. The fin plates 6, 10 extend through the center of the fluid flow passage 13 having a substantially circular cross section. Fin plate 6,10
Are arranged along the flow direction of the fluid in the fluid flow passage 13 (indicated by an arrow in FIG. 1), so that the flow rate detecting unit 5 is not greatly affected by the fluid flow.
In addition, it is possible to satisfactorily transfer heat between the fluid temperature detection unit 9 and the fluid.

【0027】ハウジング2及び流通路部材12は、エポ
キシ樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂などの合成
樹脂により形成することができる。ハウジング2内に
は、センサーユニットの個体情報を記憶するためのチッ
プ状の半導体メモリ1が収容されている。このメモリ1
に記憶される個体情報については、後述する。
The housing 2 and the flow passage member 12 can be formed of a synthetic resin such as an epoxy resin or a polyphenylene sulfide resin. In the housing 2, a chip-shaped semiconductor memory 1 for storing individual information of the sensor unit is accommodated. This memory 1
Will be described later.

【0028】流量検知部5、流体温度検知部9及びメモ
リ1の各電極端子(パッド)は、それぞれAuワイヤー
3により各リード4のインナーリード部(ハウジング内
の部分)4aに接続されている。各リード4は、ハウジ
ング2外へとの延出してハウジング外に部分的に露出
し、アウターリード部4bを形成している。該アウター
リード部4bは、例えばJベンドタイプであってもよ
い。
The electrode terminals (pads) of the flow rate detecting section 5, the fluid temperature detecting section 9 and the memory 1 are connected to the inner lead section (part in the housing) 4a of each lead 4 by the Au wire 3, respectively. Each lead 4 extends out of the housing 2 and is partially exposed outside the housing to form an outer lead portion 4b. The outer lead portion 4b may be, for example, a J-bend type.

【0029】尚、図1及び図2では、ハウジング2の中
央部にスペース15が形成され、ここに流量検知部5,
9、フィンプレート6,10の一部及びインナーリード
部4aが位置しているが、実際には、このスペース15
は、図2に示されているように、ハウジング2と一体化
されるようなカバー16により覆われるか、またはハウ
ジング2と一体化されるように合成樹脂封止がなされ
る。
In FIGS. 1 and 2, a space 15 is formed at the center of the housing 2 and the flow rate detecting portion 5 is provided here.
9, a part of the fin plates 6, 10 and the inner lead portion 4a are located.
2 is covered with a cover 16 that is integrated with the housing 2 as shown in FIG. 2, or is sealed with a synthetic resin so as to be integrated with the housing 2.

【0030】以上のような流量センサーユニットの変形
例を図5及び図6に示す。これらの図において、図1及
び図2におけると同様の機能を有する部材及び部分には
同一の符号が付されている。この変形例では、ハウジン
グ2が、流通路部材12と同時成形により一体的に形成
されていることのみ、上記図1及び図2に示されるもの
と異なる。
FIGS. 5 and 6 show modified examples of the flow sensor unit as described above. In these drawings, members and portions having the same functions as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. This modification is different from that shown in FIGS. 1 and 2 only in that the housing 2 is formed integrally with the flow passage member 12 by simultaneous molding.

【0031】さて、図7に、以上のような流量センサー
ユニットを用いて構成される流量計の一実施形態の概略
構成図を示す。センサーユニットのハウジング2外に露
出しているアウターリード部4bにはソケット20が適
合されており、該ソケット20には配線21が接続され
ている。該配線は、一端が各アウターリード部4bと電
気的に接続され、他端が電気回路部22と接続されてい
る。該電気回路部22は、アナログ回路部23とデジタ
ル回路部24と表示部25とを有しており、配線21は
アナログ回路部23と接続されており、該アナログ回路
部23の出力がデジタル回路部24に入力される。デジ
タル回路部24は、表示部25及び外部との通信のため
の通信回線と接続されている。
FIG. 7 shows a schematic configuration diagram of an embodiment of a flow meter constructed using the above-described flow sensor unit. A socket 20 is fitted to the outer lead portion 4b exposed outside the housing 2 of the sensor unit, and a wiring 21 is connected to the socket 20. One end of the wiring is electrically connected to each outer lead portion 4b, and the other end is connected to the electric circuit portion 22. The electric circuit section 22 has an analog circuit section 23, a digital circuit section 24, and a display section 25. The wiring 21 is connected to the analog circuit section 23, and the output of the analog circuit section 23 is a digital circuit. Input to the unit 24. The digital circuit unit 24 is connected to the display unit 25 and a communication line for communication with the outside.

【0032】図8には、以上のような流量センサーユニ
ットと電気回路部との接続の変形例を示す。この変形例
では、配線21の途中にモジュラージャック26が介在
しており、該モジュラージャック26により配線21が
センサーユニット側部分21aと電気回路側部分21b
とに分離可能である。従って、ハウジング2とソケット
20との接続を維持したままで、モジュラージャック2
6で配線部分21bから配線部分21a、ソケット20
及び該ソケットに取り付けられた流量センサーユニット
を取り外すことができる。これによれば、配線部分21
a及びソケット20を流量センサーユニットと共に使い
捨てにすることができる。このようにすることで、使い
捨て部分が増えるけれども、ソケット20に対してハウ
ジング2を装着する際のようなフィンプレート6,10
の流体流通路への延出状態に与える変化がなくなるの
で、着脱操作が容易になるという利点がある。
FIG. 8 shows a modification of the connection between the flow sensor unit and the electric circuit unit as described above. In this modified example, a modular jack 26 is interposed in the middle of the wiring 21, and the modular jack 26 allows the wiring 21 to be connected to the sensor unit side portion 21 a and the electric circuit side portion 21 b.
And separable into Therefore, while maintaining the connection between the housing 2 and the socket 20, the modular jack 2
6, the wiring part 21b to the wiring part 21a, the socket 20
And the flow sensor unit attached to the socket can be removed. According to this, the wiring portion 21
a and the socket 20 can be disposable together with the flow sensor unit. Although the disposable part increases by doing in this way, the fin plates 6 and 10 like when attaching the housing 2 to the socket 20 are used.
Since there is no change in the state of extension to the fluid flow passage, there is an advantage that the attaching / detaching operation is facilitated.

【0033】図9は、以上のような流量計の回路構成図
である。
FIG. 9 is a circuit diagram of the flowmeter as described above.

【0034】供給電源としては、交流100Vを用いて
おり、これから直流変換回路71により、+15V,−
15V,+5Vの直流を出力する。直流変換回路71か
ら出力される直流+15Vを電圧安定化回路72に入力
する。
As a power supply, an AC 100 V is used.
Outputs 15V and + 5V DC. The DC +15 V output from the DC conversion circuit 71 is input to the voltage stabilization circuit 72.

【0035】電圧安定化回路72から供給される安定化
直流は、ブリッジ回路(検知回路)73に供給される。
ブリッジ回路73は、流量検知用感温体31と温度補償
用感温体31’と抵抗体74及び可変抵抗体75とを含
んでなる。ブリッジ回路73のa,b点の電位Va,V
bが増幅率可変の差動増幅回路76に入力される。該差
動増幅回路76の出力は積分回路77に入力される。
The stabilized direct current supplied from the voltage stabilizing circuit 72 is supplied to a bridge circuit (detection circuit) 73.
The bridge circuit 73 includes a temperature sensing element 31 for flow rate detection, a temperature sensing element 31 ′ for temperature compensation, a resistor 74, and a variable resistor 75. Potentials Va and V at points a and b of the bridge circuit 73
b is input to the differential amplification circuit 76 having a variable amplification factor. The output of the differential amplifier circuit 76 is input to the integration circuit 77.

【0036】一方、電圧安定化回路72の出力は、上記
薄膜発熱体33へ供給される電流を制御するための電界
効果型トランジスタ81を介して、薄膜発熱体33へと
供給される。即ち、流量検知部5において、薄膜発熱体
33の発熱に基づき、フィンプレート6を介して被検知
流体による吸熱の影響を受けて、薄膜感温体31による
感温が実行される。そして、該感温の結果として、図9
に示すブリッジ回路73のa,b点の電位Va,Vbの
差が得られる。
On the other hand, the output of the voltage stabilizing circuit 72 is supplied to the thin film heating element 33 via a field effect transistor 81 for controlling the current supplied to the thin film heating element 33. That is, in the flow rate detecting section 5, based on the heat generated by the thin-film heating element 33, the thin-film temperature sensing element 31 performs temperature sensing under the influence of heat absorption by the fluid to be detected via the fin plate 6. Then, as a result of the temperature sensitivity, FIG.
The difference between the potentials Va and Vb at points a and b of the bridge circuit 73 shown in FIG.

【0037】(Va−Vb)の値は、流体の流量に応じ
て流量検知用感温体31の温度が変化することで、変化
する。予め可変抵抗体75の抵抗値を適宜設定すること
で、基準となる所望の流体流量の場合において(Va−
Vb)の値を零とすることができる。この基準流量で
は、差動増幅回路76の出力は零であり、積分回路77
の出力が一定(基準流量に対応する値)となる。尚、積
分回路77の出力は、最小値が0Vとなるようにレベル
調整がなされている。
The value of (Va-Vb) changes when the temperature of the temperature sensing element 31 changes in accordance with the flow rate of the fluid. By appropriately setting the resistance value of the variable resistor 75 in advance, it is possible to obtain (Va−
The value of Vb) can be set to zero. At this reference flow rate, the output of the differential amplification circuit 76 is zero, and the integration circuit 77
Is constant (a value corresponding to the reference flow rate). The level of the output of the integrating circuit 77 is adjusted so that the minimum value is 0V.

【0038】積分回路77の出力はV/F変換回路78
に入力され、ここで電圧信号に対応する周波数(例えば
最大5×10-5)のパルス信号が形成される。このパル
ス信号は、パルス幅(時間幅)が一定(例えば1〜10
マイクロ秒の所望値)である。例えば、積分回路77の
出力が1Vの場合には周波数0.5kHzのパルス信号
を出力し、積分回路77の出力が4Vの場合には周波数
2kHzのパルス信号を出力する。
The output of the integrating circuit 77 is a V / F conversion circuit 78
, Where a pulse signal having a frequency (for example, 5 × 10 −5 at the maximum) corresponding to the voltage signal is formed. This pulse signal has a constant pulse width (time width) (for example, 1 to 10).
Microseconds). For example, when the output of the integrating circuit 77 is 1 V, a pulse signal of a frequency of 0.5 kHz is output, and when the output of the integrating circuit 77 is 4 V, a pulse signal of a frequency of 2 kHz is output.

【0039】V/F変換回路77の出力は、トランジス
タ81のゲートへと供給される。かくして、ゲートへと
パルス信号が入力されたトランジスタ81を介して薄膜
発熱体33に電流が流れる。従って、薄膜発熱体33に
は、トランジスタを介して、電圧安定化回路72の出力
電圧の分圧が、積分回路77の出力値に対応する周波数
にてパルス状に印加され、該薄膜発熱体33を電流が間
欠的に流れる。これにより薄膜発熱体33が発熱する。
V/F変換回路77の周波数は、基準周波数発生回路8
0で温度補償型水晶振動子79の発振に基づき設定され
る高精度クロックに基づき設定される。
The output of the V / F conversion circuit 77 is supplied to the gate of the transistor 81. Thus, a current flows through the thin-film heating element 33 via the transistor 81 whose pulse signal has been input to the gate. Therefore, the divided voltage of the output voltage of the voltage stabilizing circuit 72 is applied to the thin film heating element 33 in a pulsed manner at a frequency corresponding to the output value of the integration circuit 77 via the transistor. Current flows intermittently. Thereby, the thin-film heating element 33 generates heat.
The frequency of the V / F conversion circuit 77 is
At 0, it is set based on a high-precision clock set based on the oscillation of the temperature-compensated crystal resonator 79.

【0040】以上の構成要素を含んで上記アナログ回路
部23が構成される。
The analog circuit section 23 includes the above components.

【0041】そして、V/F変換回路77から出力され
るパルス信号は、パルスカウンター82により計数され
る。マイクロコンピュータ83は、基準周波数発生回路
80で発生される周波数を基準としてパルス計数した結
果(パルス周波数)に基づき、対応する流量(瞬時流
量)に換算し、該流量を時間に関して積算することで積
算流量を算出する。
The pulse signal output from the V / F conversion circuit 77 is counted by a pulse counter 82. The microcomputer 83 converts the result into a corresponding flow rate (instantaneous flow rate) based on the pulse count (pulse frequency) based on the frequency generated by the reference frequency generation circuit 80, and integrates the flow rate with respect to time. Calculate the flow rate.

【0042】この流量への換算は、主メモリ84に予め
記憶されている基準検量線を用いて行われる。この検量
線の一例を図10に示す。即ち、或る基準となる流量セ
ンサーユニットを用いて流体の各流量ごとにパルスカウ
ンター82から出力されるパルス周波数を測定すること
で得られたデータテーブルが、基準検量線として主メモ
リ84に記憶されている。
The conversion into the flow rate is performed using a reference calibration curve stored in the main memory 84 in advance. An example of this calibration curve is shown in FIG. That is, a data table obtained by measuring the pulse frequency output from the pulse counter 82 for each flow rate of the fluid using a certain flow rate sensor unit as a reference is stored in the main memory 84 as a reference calibration curve. ing.

【0043】本実施形態では、センサーユニット内メモ
リ1に、流量測定における当該センサーユニットの個体
情報が記録されている。この個体情報は、例えば、当該
センサーユニットを用いて予め実測して得られた真の流
量値とパルスカウンター82の出力パルス周波数との複
数の関係を示すデータである。
In the present embodiment, the individual information of the sensor unit in the flow rate measurement is recorded in the memory 1 in the sensor unit. The individual information is, for example, data indicating a plurality of relationships between a true flow rate value measured and obtained in advance using the sensor unit and an output pulse frequency of the pulse counter 82.

【0044】この個体情報について、図11を参照して
説明する。図11には、基準検量線SLが示されてい
る。この基準検量線SLは、流量値xに対するパルス周
波数値yの関係を示す。これに対して、センサーユニッ
ト内メモリ1には、個体情報として、図11において
P,Qで示す点の(流量値−パルス周波数値)の関係、
即ちP(x1 ,y1 )及びQ(x2 ,y2 )が記憶され
ている。
The individual information will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows a reference calibration curve SL. This reference calibration curve SL shows the relationship between the flow rate value x and the pulse frequency value y. On the other hand, the memory 1 in the sensor unit stores, as individual information, the relationship of (flow rate value-pulse frequency value) at points indicated by P and Q in FIG.
That is, P (x 1 , y 1 ) and Q (x 2 , y 2 ) are stored.

【0045】このようなメモリ1へのデータ記憶は、例
えば、メモリ1として、EEPROMを用い、図1及び
図2に示されているようなスペース15の存在下(即
ち、樹脂封止及びカバー16の付与を行う以前)におい
て、流量値x1 及びx2 で流体流通を行って出力パルス
周波数値y1 及びy2 を測定し、これらの値をレーザ照
射により書き込むことで行うことができる。そして、こ
のようなメモリ1への個体情報の記憶の後に、スペース
15の樹脂封止またはカバー16の付与を行うことで、
センサーユニットを完成させる。これにより、メモリ1
を含むセンサーユニットを安価に製造することができ
る。メモリ1はEEPROMに限定されることはなく、
これとは異なる種類の書き込み可能なメモリであっても
よい。
The data storage in the memory 1 is performed, for example, by using an EEPROM as the memory 1 in the presence of the space 15 as shown in FIGS. Before the application of (i), the output pulse frequency values y 1 and y 2 are measured by flowing the fluid at the flow rate values x 1 and x 2 , and these values are written by laser irradiation. After the storage of the individual information in the memory 1, the resin sealing of the space 15 or the provision of the cover 16 is performed.
Complete the sensor unit. Thereby, the memory 1
Can be manufactured at low cost. The memory 1 is not limited to the EEPROM,
A different type of writable memory may be used.

【0046】マイクロコンピュータ83では、被検知流
体の流量測定の際に、先ず、以上のような個体情報に基
づき、基準検量線を補正して補正検量線を作成する。即
ち、図11に示すような基準検量線SLと、個体情報P
(x1 ,y1 )及びQ(x2,y2 )とに基づき、(x1
,y1 )及び(x2 ,y2 )を通る補正検量線CLを
得る。具体的には、例えば、パルス周波数値がy1 の場
合には流量値xに対して補正値[符号も含む]C(y
1 )を付加した値[x+C(y1 )]となし、パルス周
波数値がy2 の場合には流量値xに対して補正値[符号
も含む]C(y2)を付加した値[x+C(y2 )]と
なし、それ以外のパルス周波数値yの場合にも例えば外
挿法により補正値C(y)を定めればよい。その際に、
基準検量線SLのy=f(x)の関数形態を考慮し、こ
の形態からのずれが少なくなるように外挿を行う。
When measuring the flow rate of the fluid to be detected, the microcomputer 83 first corrects the reference calibration curve based on the individual information as described above to create a corrected calibration curve. That is, the reference calibration curve SL as shown in FIG.
Based on (x 1 , y 1 ) and Q (x 2 , y 2 ), (x 1
, Y 1 ) and (x 2 , y 2 ) are obtained. Specifically [including the sign, for example, the correction value to the flow rate value x when the pulse frequency value is y 1 C (y
1 ) is added to the value [x + C (y 1 )]. When the pulse frequency value is y 2 , a correction value [including the sign] C (y 2 ) is added to the flow rate value x [x + C]. (Y 2 )], and for other pulse frequency values y, the correction value C (y) may be determined by, for example, an extrapolation method. At that time,
In consideration of the function form of y = f (x) of the reference calibration curve SL, extrapolation is performed so that the deviation from this form is reduced.

【0047】尚、以上の説明では個体情報がP(x1
1 )及びQ(x2 ,y2 )の2点からなる場合を示し
たが、個体情報を3点以上からなるものとすることで補
正検量線CLを一層容易に得ることができる。
In the above description, the individual information is P (x 1 ,
Although the case where two points of y 1 ) and Q (x 2 , y 2 ) are shown, the correction calibration curve CL can be more easily obtained by using three or more pieces of individual information.

【0048】以上のようにして、マイクロコンピュータ
83は、流量測定の際にパルスカウンター82から出力
されるパルス周波数に対応する補正検量線CL上の流量
値を測定値として特定する(上記のように、基準検量線
SLを用いて基準流量値を得、これに補正値C(y)を
付加することで行ってもよい)。
As described above, the microcomputer 83 specifies the flow rate value on the correction calibration curve CL corresponding to the pulse frequency output from the pulse counter 82 at the time of the flow rate measurement as the measured value (as described above). Alternatively, the reference flow rate value may be obtained by using the reference calibration curve SL, and the correction value C (y) may be added thereto.

【0049】以上の構成要素を含んで上記デジタル回路
部30が構成される。
The digital circuit section 30 includes the above components.

【0050】以上のようにして得られた瞬時流量及び積
算流量の値は、表示部25により表示されると共に、電
話回線その他のネットワークからなる通信回線を介して
外部へと伝送される。また、所望により、瞬時流量や積
算流量のデータを主メモリ84に記憶させておくことが
できる。
The values of the instantaneous flow rate and the integrated flow rate obtained as described above are displayed on the display unit 25 and are transmitted to the outside via a telephone line or other communication line including a network. If desired, data of the instantaneous flow rate and the integrated flow rate can be stored in the main memory 84.

【0051】85はバックアップ電源(例えば電池)で
ある。
Reference numeral 85 denotes a backup power supply (for example, a battery).

【0052】流体流量が増減すると、差動増幅回路76
の出力は(Va−Vb)の値に応じて極性(流量検知用
感温体31の抵抗−温度特性の正負により異なる)及び
大きさが変化し、これに応じて積分回路77の出力が変
化する。積分回路77の出力の変化の速さは差動増幅回
路76の増幅率設定により調節することができる。これ
ら積分回路77と差動増幅回路76とにより、制御系の
応答特性が設定される。
When the fluid flow rate increases or decreases, the differential amplifier circuit 76
Changes in polarity (depending on the positive or negative of the resistance-temperature characteristic of the flow sensing temperature sensor 31) and magnitude according to the value of (Va-Vb), and the output of the integration circuit 77 changes accordingly. I do. The speed of change of the output of the integrating circuit 77 can be adjusted by setting the amplification factor of the differential amplifier circuit 76. The response characteristics of the control system are set by the integrating circuit 77 and the differential amplifier circuit 76.

【0053】流体流量が増加した場合には、流量検知用
感温体31の温度が低下するので、薄膜発熱体33の発
熱量を増加させる(即ちパルス周波数を増加させる)よ
うな積分回路77の出力(より高い電圧値)が得られ、
この積分回路出力が流体流量に対応した電圧となった時
点で、ブリッジ回路73が平衡状態となる。
When the fluid flow rate increases, the temperature of the flow rate detecting temperature sensing element 31 decreases. Therefore, the integration circuit 77 for increasing the amount of heat generated by the thin film heating element 33 (ie, increasing the pulse frequency). Output (higher voltage value)
When the output of the integrating circuit reaches a voltage corresponding to the fluid flow rate, the bridge circuit 73 is in an equilibrium state.

【0054】他方、流体流量が減少した場合には、流量
検知用感温体31の温度が上昇するので、薄膜発熱体3
3の発熱量を減少させる(即ちパルス周波数を減少させ
る)ような積分回路77の出力(より低い電圧値)が得
られ、この積分回路出力が流体流量に対応した電圧とな
った時点で、ブリッジ回路73が平衡状態となる。
On the other hand, when the flow rate of the fluid decreases, the temperature of the temperature sensing element 31 rises, so that the thin-film heating element 3
An output (lower voltage value) of the integrating circuit 77 that reduces the amount of heat generated in (3) (that is, reduces the pulse frequency) is obtained. When the output of the integrating circuit reaches a voltage corresponding to the fluid flow rate, the bridge The circuit 73 is in an equilibrium state.

【0055】即ち、本実施形態の制御系では、ブリッジ
回路73が平衡状態となるように薄膜発熱体33へと供
給するパルス状電流の周波数(熱量に対応する)が設定
され、このような平衡状態の実現(制御系の応答)は例
えば0.1秒以内とすることが可能である。
That is, in the control system of the present embodiment, the frequency (corresponding to the amount of heat) of the pulsed current supplied to the thin film heating element 33 is set so that the bridge circuit 73 is in an equilibrium state. The realization of the state (response of the control system) can be, for example, within 0.1 seconds.

【0056】以上のような実施形態においては、新たに
用いられる流量センサーユニットの個体情報に基づき基
準検量線の補正がなされるので、流量検知部5や流体温
度検知部9のチップと熱伝達部材との接合状態あるいは
流量検知部5や流体温度検知部9のチップとリードとの
ワイヤーボンディングの接続状態などが個々の流量セン
サーユニットにより異なっていたとしても、個々の流量
センサーユニットにより高い精度で流量測定を行うこと
ができる。従って、流量計の電気回路部を継続的に使用
し且つ流量センサーユニットを使い捨て使用する場合に
も、高い測定精度を維持することができ、流量測定の適
用分野の拡大が可能となる。
In the embodiment described above, since the reference calibration curve is corrected based on the individual information of the newly used flow rate sensor unit, the tip of the flow rate detector 5 and the fluid temperature detector 9 and the heat transfer member are corrected. Even if the connection state with the flow sensor unit or the connection state of the wire bonding between the chip of the flow rate detection unit 5 and the fluid temperature detection unit 9 and the lead differs depending on the individual flow rate sensor unit, the flow rate can be controlled with high accuracy by the individual flow rate sensor unit. A measurement can be made. Therefore, even when the electric circuit portion of the flowmeter is continuously used and the flow sensor unit is disposable, high measurement accuracy can be maintained, and the applicable field of flow measurement can be expanded.

【0057】また、以上の実施形態によれば、流量測定
のためにV/F変換回路78で作成されたパルス信号を
用いており、このパルス信号は温度変化による誤差を十
分に小さくすることが容易であるので、パルス周波数に
基づき得られる流量値及び積算流量値の誤差を小さくす
ることが可能である。また、本実施形態では、薄膜発熱
体33への通電の制御は、V/F変換回路78で作成さ
れたパルス信号によるON−OFFによりなされるの
で、温度変化に基づく制御誤差の発生は極めて小さい。
According to the above embodiment, the pulse signal generated by the V / F conversion circuit 78 is used for measuring the flow rate, and this pulse signal can sufficiently reduce an error due to a temperature change. Since it is easy, it is possible to reduce the error between the flow rate value and the integrated flow rate value obtained based on the pulse frequency. Further, in the present embodiment, since the energization of the thin-film heating element 33 is controlled by ON / OFF using a pulse signal generated by the V / F conversion circuit 78, the occurrence of a control error based on a temperature change is extremely small. .

【0058】また、本実施形態では、流量検知部として
薄膜発熱体及び薄膜感温体を含む微小チップ状のものを
用いているので、以上のような高速応答性が実現され、
流量測定の精度を良好なものとすることができる。
Further, in this embodiment, since the flow rate detecting section is a minute chip including a thin film heating element and a thin film temperature sensing element, the above-described high-speed response is realized.
The accuracy of the flow measurement can be improved.

【0059】また、本実施形態では、被検知流体の流量
の如何にかかわらず、薄膜発熱体33の周囲の流量検知
用感温体31の温度がほぼ一定に維持されるので、流量
センサーユニットの経時劣化が少なく、また可燃性の被
検知流体の着火爆発の発生を防止することができる。
In the present embodiment, the temperature of the flow detecting temperature sensing element 31 around the thin film heating element 33 is maintained substantially constant regardless of the flow rate of the fluid to be detected. It is possible to prevent the occurrence of ignition explosion of the flammable fluid to be detected with little deterioration over time.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の流量セン
サーユニット及び流量計によれば、流量検知部や流体温
度検知部のチップと熱伝達部材やリードとの接続状態な
どが個々の流量センサーユニットにより異なっていたと
しても、当該流量センサーユニットにより高い精度で流
量測定を行うことができ、流量センサーユニットを使い
捨て使用する場合にも高い測定精度を維持することがで
きる。
As described above, according to the flow rate sensor unit and the flow meter of the present invention, the connection state of the chip of the flow rate detecting section and the fluid temperature detecting section with the heat transfer member and the lead, etc., are individual flow rate sensors. Even if the flow sensor unit differs, the flow rate measurement can be performed with high accuracy by the flow rate sensor unit, and the high measurement accuracy can be maintained even when the flow rate sensor unit is used disposably.

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

【図1】本発明の流量センサーユニットを示す模式的断
面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a flow sensor unit of the present invention.

【図2】図1のA−A’断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A 'of FIG.

【図3】流量検知部の構成を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a flow detection unit.

【図4】流体温度検知部の構成を示す分解斜視図であ
る。
FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a fluid temperature detection unit.

【図5】本発明の流量センサーユニットを示す模式的断
面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a flow sensor unit of the present invention.

【図6】図5のA−A’断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 5;

【図7】本発明の流量計の概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a flow meter of the present invention.

【図8】本発明の流量計の流量センサーユニットと電気
回路部との接続例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a connection example between a flow sensor unit and an electric circuit unit of the flow meter of the present invention.

【図9】本発明の流量計の回路構成図である。FIG. 9 is a circuit configuration diagram of the flow meter of the present invention.

【図10】本発明の流量計における検量線の一例を示す
図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a calibration curve in the flow meter of the present invention.

【図11】本発明の流量計における基準検量線と補正検
量線とを示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a reference calibration curve and a correction calibration curve in the flow meter of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 センサーユニット内メモリ 2 ハウジング 3 ボンディングワイヤー 4 リード 4a インナーリード部 4b アウターリード部 5 流量検知部 6 フィンプレート 9 流体温度検知部 10 フィンプレート 12 流通路部材 13 流体流通路 15 スペース 16 カバー 20 ソケット 21 配線 22 電気回路部 23 アナログ回路部 24 デジタル回路部 25 表示部 26 モジュラージャック 30 基板 31 流量検知用薄膜感温体 32 層間絶縁膜 33 薄膜発熱体 34,35 発熱体電極 36 保護膜 37 パッド層 30’ 基板 31’ 流体温度検知用薄膜感温体 36’ 保護膜 37’ パッド層 71 直流変換回路 72 電圧安定化回路 73 ブリッジ回路(検知回路) 74 抵抗体 75 可変抵抗体 76 差動増幅回路 77 積分回路 78 V/F変換回路 79 温度補償型水晶振動子 80 基準周波数発生回路 81 電界効果型トランジスタ 82 パルスカウンター 83 マイクロコンピュータ 84 主メモリ 85 バックアップ電源 SL 基準検量線 CL 補正検量線 C(y) 補正値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Memory in sensor unit 2 Housing 3 Bonding wire 4 Lead 4a Inner lead part 4b Outer lead part 5 Flow rate detecting part 6 Fin plate 9 Fluid temperature detecting part 10 Fin plate 12 Flow passage member 13 Fluid flow passage 15 Space 16 Cover 20 Socket 21 Wiring 22 Electric circuit part 23 Analog circuit part 24 Digital circuit part 25 Display part 26 Modular jack 30 Substrate 31 Thin film temperature sensing element for flow rate detection 32 Interlayer insulating film 33 Thin film heating element 34, 35 Heating element electrode 36 Protective film 37 Pad layer 30 'Substrate 31' Thin-film thermosensitive element for detecting fluid temperature 36 'Protective film 37' Pad layer 71 DC conversion circuit 72 Voltage stabilization circuit 73 Bridge circuit (detection circuit) 74 Resistor 75 Variable resistor 76 Differential amplifier 77 Integration Circuit 78 V / F Conversion circuit 79 Temperature-compensated crystal oscillator 80 Reference frequency generation circuit 81 Field effect transistor 82 Pulse counter 83 Microcomputer 84 Main memory 85 Backup power supply SL Reference calibration curve CL Correction calibration curve C (y) Correction value

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高畑 孝行 埼玉県上尾市原市1333−2 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 2F030 CA10 CD04 CE02 CE03 CE04 CE09 CE24 CE25 2F035 EA04 EA08 EA09  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takayuki Takahata 1333-2, Hara-shi, Ageo-shi, Saitama Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. F-term (reference) 2F030 CA10 CD04 CE02 CE03 CE04 CE09 CE24 CE25 2F035 EA04 EA08 EA09

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発熱体と流量検知用感温体とを含む流量
検知部が流量検知用熱伝達部材に接合されており、前記
流量検知部と前記流量検知用熱伝達部材の一部とがハウ
ジング内に収容されている流量センサーユニットであっ
て、 前記ハウジング内には前記発熱体及び前記流量検知用感
温体を含んでなる検知回路の検知信号を用いて流体流量
値を得る際に利用される当該流量センサーユニットの個
体情報を記憶せるメモリが収容されており、前記流量検
知部及び前記メモリは前記ハウジング外に部分的に露出
せる複数のリードと前記ハウジング内において接続され
ていることを特徴とする流量センサーユニット。
1. A flow rate detection unit including a heating element and a flow rate detection temperature sensing element is joined to a flow rate detection heat transfer member, and the flow rate detection unit and a part of the flow rate detection heat transfer member are connected to each other. A flow rate sensor unit housed in a housing, wherein the flow rate sensor unit is used to obtain a fluid flow rate value using a detection signal of a detection circuit including the heating element and the flow rate detection temperature sensing element in the housing. A memory for storing individual information of the flow sensor unit is stored, and the flow detection unit and the memory are connected in the housing with a plurality of leads partially exposed outside the housing. Characteristic flow sensor unit.
【請求項2】 流体温度検知用感温体を含む流体温度検
知部が流体温度検知用熱伝達部材に接合されており、前
記流体温度検知部及び前記流体温度検知用熱伝達部材の
一部が前記ハウジング内に収容されており、前記検知回
路は前記流体温度検知用感温体を含んでおり、前記流体
温度検知部は前記ハウジング外に部分的に露出せる複数
のリードと前記ハウジング内において接続されているこ
とを特徴とする、請求項1に記載の流量センサーユニッ
ト。
2. A fluid temperature detecting portion including a fluid temperature detecting temperature sensing element is joined to a fluid temperature detecting heat transfer member, and the fluid temperature detecting portion and a part of the fluid temperature detecting heat transfer member are connected to each other. The sensing circuit is housed in the housing, the sensing circuit includes the fluid temperature sensing temperature sensing element, and the fluid temperature sensing unit is connected in the housing to a plurality of leads partially exposed outside the housing. The flow sensor unit according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記メモリに記憶されている個体情報
は、前記検知回路の検知信号を用いて流体流量値を得る
際に利用される基準検量線の補正情報であることを特徴
とする、請求項1〜2のいずれかに記載の流量センサー
ユニット。
3. The method according to claim 2, wherein the individual information stored in the memory is correction information of a reference calibration curve used when obtaining a fluid flow value using a detection signal of the detection circuit. Item 3. A flow sensor unit according to any one of Items 1 to 2.
【請求項4】 前記ハウジングには流体流通路が接続さ
れており、前記流量検知用熱伝達部材の他部が前記流体
流通路内へと延出していることを特徴とする、請求項1
〜3のいずれかに記載の流量センサーユニット。
4. The fluid flow passage is connected to the housing, and another portion of the flow rate detecting heat transfer member extends into the fluid flow passage.
The flow sensor unit according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記ハウジングには流体流通路が接続さ
れており、前記流体温度検知用熱伝達部材の他部が前記
流体流通路内へと延出していることを特徴とする、請求
項2〜4のいずれかに記載の流量センサーユニット。
5. The fluid flow passage is connected to the housing, and another portion of the heat transfer member for detecting fluid temperature extends into the fluid flow passage. The flow sensor unit according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の流量セ
ンサーユニットと、該流量センサーユニットのリードと
接続された電気回路部とを含んでなる流量計であって、
前記電気回路部は、前記検知回路の検知信号に基づき、
予め記憶されている基準検量線を参照して前記流体流量
値を得、その際に前記流量センサーユニット内のメモリ
に記憶されている個体情報を用いて前記基準検量線の補
正を行うものであることを特徴とする流量計。
6. A flowmeter comprising: the flow sensor unit according to claim 1; and an electric circuit connected to a lead of the flow sensor unit.
The electric circuit unit is based on a detection signal of the detection circuit,
The fluid flow rate value is obtained by referring to a reference calibration curve stored in advance, and at this time, the reference calibration curve is corrected using individual information stored in a memory in the flow rate sensor unit. A flow meter, characterized in that:
【請求項7】 前記電気回路部は、前記検知回路の検知
信号を用いて前記流体の流量に対応する出力を得るアナ
ログ回路部と、該アナログ回路部の出力に基づき前記流
体流量値を得るデジタル回路部とを有しており、該デジ
タル回路部にはマイクロコンピュータと前記基準検量線
を記憶せる主メモリとが含まれていることを特徴とす
る、請求項6に記載の流量計。
7. The analog circuit section for obtaining an output corresponding to the flow rate of the fluid using a detection signal of the detection circuit, and a digital circuit for obtaining the fluid flow rate value based on the output of the analog circuit section. The flow meter according to claim 6, further comprising a circuit section, wherein the digital circuit section includes a microcomputer and a main memory for storing the reference calibration curve.
【請求項8】 前記流量センサーユニットのメモリに記
憶されている個体情報は、当該流量センサーユニットに
ついて実測して得られた前記流体流量に対応する出力値
と真の流体流量値との複数の関係を反映したものである
ことを特徴とする、請求項7に記載の流量計。
8. The individual information stored in the memory of the flow rate sensor unit includes a plurality of relationships between an output value corresponding to the fluid flow rate obtained by actually measuring the flow rate sensor unit and a true fluid flow rate value. 8. The flowmeter according to claim 7, wherein the flowmeter is reflected.
【請求項9】 前記流量センサーユニットのリードと前
記電気回路部とは着脱可能に接続されていることを特徴
とする、請求項6〜8のいずれかに記載の流量計。
9. The flow meter according to claim 6, wherein a lead of the flow sensor unit and the electric circuit unit are detachably connected.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007114143A1 (en) * 2006-03-28 2007-10-11 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Method for fabricating thin film sensor, thin film sensor and thin film sensor module
JP2007309828A (en) * 2006-05-19 2007-11-29 Ckd Corp Sectional type thermal type flow meter

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