JP2001099856A - 導電性液体及びそれを用いた液体加速度センサー - Google Patents
導電性液体及びそれを用いた液体加速度センサーInfo
- Publication number
- JP2001099856A JP2001099856A JP27522799A JP27522799A JP2001099856A JP 2001099856 A JP2001099856 A JP 2001099856A JP 27522799 A JP27522799 A JP 27522799A JP 27522799 A JP27522799 A JP 27522799A JP 2001099856 A JP2001099856 A JP 2001099856A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- conductive
- acceleration sensor
- conductive liquid
- electrode
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】寿命が長く、小型化が可能で、さらに取付けが
容易であり、かつ、連続的な出力変化をする液体加速度
センサーにも使用可能な導電性液体、及び前記液体を封
入した液体加速度センサーを提供する。 【解決手段】導電性液体として、硝酸リチウムからなる
導電剤とガラス転移温度０℃以下のアクリル樹脂からな
る粘度調整剤とを溶媒に溶解させてなり、且つ、２０℃
における比抵抗値が１００ＭΩｃｍ以下であり、２０℃
における粘度が０．１〜１００ｍＰａ・ｓの範囲にある
液体を用いる。また、この液体を容器に封入して液体加
速度センサーを作製する。
容易であり、かつ、連続的な出力変化をする液体加速度
センサーにも使用可能な導電性液体、及び前記液体を封
入した液体加速度センサーを提供する。 【解決手段】導電性液体として、硝酸リチウムからなる
導電剤とガラス転移温度０℃以下のアクリル樹脂からな
る粘度調整剤とを溶媒に溶解させてなり、且つ、２０℃
における比抵抗値が１００ＭΩｃｍ以下であり、２０℃
における粘度が０．１〜１００ｍＰａ・ｓの範囲にある
液体を用いる。また、この液体を容器に封入して液体加
速度センサーを作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性液体及びそ
れを用いた液体加速度センサ−に関する。
れを用いた液体加速度センサ−に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液体加速度センサーは、寿命が長
く、小型化が可能で、さらに取付けが容易であることか
ら注目されてきている。この液体加速度センサーは、通
常気密容器の内部に、一対の電極が設けられ、かつ導電
性液体と不活性気体とが封入されている。気密容器が正
規姿勢におかれ、静止状態にある時は、前記一対の電極
が導電性液体に一部浸漬し、電極間を一定の電流が流
れ、電極間の電気抵抗値も一定の状態となっている。一
方、気密容器が振動した時は、その振動により導電性液
体が電極から離れ、電路を遮断する。他方、気密容器が
正規姿勢におかれ、静止状態にある時は、電極の少なく
とも一方は導電性液体に接触せず、振動により導電性液
体と前記電極とが接触することによって電極間を電流が
流れる。このように一対の電極間の通電状態が変化する
ことから振動を感知する機構のセンサーが成り立つ。ま
た、導電性液体としては従来から水銀が利用されてい
た。
く、小型化が可能で、さらに取付けが容易であることか
ら注目されてきている。この液体加速度センサーは、通
常気密容器の内部に、一対の電極が設けられ、かつ導電
性液体と不活性気体とが封入されている。気密容器が正
規姿勢におかれ、静止状態にある時は、前記一対の電極
が導電性液体に一部浸漬し、電極間を一定の電流が流
れ、電極間の電気抵抗値も一定の状態となっている。一
方、気密容器が振動した時は、その振動により導電性液
体が電極から離れ、電路を遮断する。他方、気密容器が
正規姿勢におかれ、静止状態にある時は、電極の少なく
とも一方は導電性液体に接触せず、振動により導電性液
体と前記電極とが接触することによって電極間を電流が
流れる。このように一対の電極間の通電状態が変化する
ことから振動を感知する機構のセンサーが成り立つ。ま
た、導電性液体としては従来から水銀が利用されてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、加速度の大きさ
に応じて段階的、または連続的に出力値を変化させるセ
ンサーが求められている。しかしながら上述した水銀を
使った液体加速度センサーの場合には、水銀の固有抵抗
値が低いために、電極との接触面積の変化による抵抗値
変化は非常に小さく検出は難しい。そのため実質的にい
わゆるオンまたはオフのいずれかの状態しか検出でき
ず、連続的に加速度や傾斜角度を検出することはできな
い。
に応じて段階的、または連続的に出力値を変化させるセ
ンサーが求められている。しかしながら上述した水銀を
使った液体加速度センサーの場合には、水銀の固有抵抗
値が低いために、電極との接触面積の変化による抵抗値
変化は非常に小さく検出は難しい。そのため実質的にい
わゆるオンまたはオフのいずれかの状態しか検出でき
ず、連続的に加速度や傾斜角度を検出することはできな
い。
【０００４】本発明は、寿命が長く、小型化が可能で、
さらに取付けが容易であり、かつ、連続的な出力変化を
する液体加速度センサーにも使用可能な導電性液体、及
び前記液体を封入した液体加速度センサ−を提供するこ
とを目的とする。
さらに取付けが容易であり、かつ、連続的な出力変化を
する液体加速度センサーにも使用可能な導電性液体、及
び前記液体を封入した液体加速度センサ−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】本発明者等は、前記課題
を解決するために鋭意研究を行った結果、特定の導電剤
と粘度調整剤とを溶媒に溶解させて成る溶液が、液体加
速度センサー用として使用可能な導電性を有すること、
電極に対し腐食性が少ないこと、さらに温度変化による
粘度の変動が少ないという知見を得た。本発明は、かか
る知見に基づき完成したものである。
を解決するために鋭意研究を行った結果、特定の導電剤
と粘度調整剤とを溶媒に溶解させて成る溶液が、液体加
速度センサー用として使用可能な導電性を有すること、
電極に対し腐食性が少ないこと、さらに温度変化による
粘度の変動が少ないという知見を得た。本発明は、かか
る知見に基づき完成したものである。
【０００６】すなわち、本発明は、（１）硝酸リチウム
とガラス転移温度０℃以下のアクリル樹脂からなる粘度
調整剤とを溶媒に溶解させて成り、且つ、２０℃におけ
る比抵抗値が１００ＭΩｃｍ以下であり、２０℃におけ
る粘度が０．１〜１００ｍＰａ・ｓの範囲にある導電性
液体であり、及び（２）気密容器の内部に基準電極と検
出電極とが設けられ、かつ導電性液体と該導電性液体を
実質的に変質させない気体とが前記気密容器の内部に封
入され、前記基準電極はその使用範囲において前記導電
性液体との接触面積を実質的に変化させず、また、前記
基準電極と前記検出電極との間は前記導電性液体によっ
て通電可能にされており、前記気密容器が正規姿勢にお
かれ、静止状態にある場合は、前記検出電極の前記導電
性液体との前記接触面積が変化せず、また、前記気密容
器が振動した場合は、前記検出電極の前記導電性液体と
の前記接触面積が一時的に変化し、その際前記基準電極
と前記検出電極との間の電気抵抗値が変化する液体加速
度センサ−において、前記導電性液体は、硝酸リチウム
とガラス転移温度０℃以下のアクリル樹脂からなる粘度
調整剤とを溶媒に溶解させて成り、且つ、２０℃におけ
る比抵抗値が１００ΜΩ以下であり、２０℃における粘
度が０．１〜１００ｍＰａ．ｓの範囲にある導電性液体
であることを特徴とする。
とガラス転移温度０℃以下のアクリル樹脂からなる粘度
調整剤とを溶媒に溶解させて成り、且つ、２０℃におけ
る比抵抗値が１００ＭΩｃｍ以下であり、２０℃におけ
る粘度が０．１〜１００ｍＰａ・ｓの範囲にある導電性
液体であり、及び（２）気密容器の内部に基準電極と検
出電極とが設けられ、かつ導電性液体と該導電性液体を
実質的に変質させない気体とが前記気密容器の内部に封
入され、前記基準電極はその使用範囲において前記導電
性液体との接触面積を実質的に変化させず、また、前記
基準電極と前記検出電極との間は前記導電性液体によっ
て通電可能にされており、前記気密容器が正規姿勢にお
かれ、静止状態にある場合は、前記検出電極の前記導電
性液体との前記接触面積が変化せず、また、前記気密容
器が振動した場合は、前記検出電極の前記導電性液体と
の前記接触面積が一時的に変化し、その際前記基準電極
と前記検出電極との間の電気抵抗値が変化する液体加速
度センサ−において、前記導電性液体は、硝酸リチウム
とガラス転移温度０℃以下のアクリル樹脂からなる粘度
調整剤とを溶媒に溶解させて成り、且つ、２０℃におけ
る比抵抗値が１００ΜΩ以下であり、２０℃における粘
度が０．１〜１００ｍＰａ．ｓの範囲にある導電性液体
であることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】本発明の導電性液体は、導電剤、粘度調整
剤及びそれらを溶解させる溶媒とから構成されている。
剤及びそれらを溶解させる溶媒とから構成されている。
【０００９】本発明で用いる導電剤として、硝酸リチウ
ムを使用する。硝酸リチウムは、各種溶媒によく溶解
し、原子量が小さいため少量の添加でも、導電性のあ
る、すなわち比抵抗値の低い液体が得られ、また、電極
に対して腐食性も少ない。
ムを使用する。硝酸リチウムは、各種溶媒によく溶解
し、原子量が小さいため少量の添加でも、導電性のあ
る、すなわち比抵抗値の低い液体が得られ、また、電極
に対して腐食性も少ない。
【００１０】本発明で用いる粘度調整剤として、ガラス
転移温度（以下、Ｔｇという。）が０℃以下のアクリル
樹脂を使用する。アクリル樹脂は、広い範囲で粘度調整
が容易であり、化学的にも安定である。但し、前記アク
リル樹脂として前述の通り、Ｔｇが０℃以下、好ましく
は−２０℃〜−５０℃のものを使用する必要がある。液
体加速度センサーは、通常、氷点下数１０℃から約６０
℃の温度環境下で使用され、また、夏期と冬期とでは温
度環境に数１０℃以上の差がある。このような温度条件
下で液体の粘度が変化すると、液体加速度センサーの感
度が変化することになり好ましくない。しかし、Ｔｇが
０℃以下のアクリル樹脂を使用すると、液体の粘度変化
が微少であり、そのため温度変化による液体加速度セン
サーの感度が変化せず好適である。
転移温度（以下、Ｔｇという。）が０℃以下のアクリル
樹脂を使用する。アクリル樹脂は、広い範囲で粘度調整
が容易であり、化学的にも安定である。但し、前記アク
リル樹脂として前述の通り、Ｔｇが０℃以下、好ましく
は−２０℃〜−５０℃のものを使用する必要がある。液
体加速度センサーは、通常、氷点下数１０℃から約６０
℃の温度環境下で使用され、また、夏期と冬期とでは温
度環境に数１０℃以上の差がある。このような温度条件
下で液体の粘度が変化すると、液体加速度センサーの感
度が変化することになり好ましくない。しかし、Ｔｇが
０℃以下のアクリル樹脂を使用すると、液体の粘度変化
が微少であり、そのため温度変化による液体加速度セン
サーの感度が変化せず好適である。
【００１１】アクリル樹脂は、一般式 ＣＨ2 ＝Ｃ
（Ｒ）−ＣＯＯＲ′（式中Ｒは、水素又はメチル基、
Ｒ′は、炭素数１〜１８のアルキル基又はシクロアルキ
ル基を示す。）で表される重合性不飽和モノマーの重合
体、もしくは前記モノマーを主成分とする重合性不飽和
モノマーの重合体である。
（Ｒ）−ＣＯＯＲ′（式中Ｒは、水素又はメチル基、
Ｒ′は、炭素数１〜１８のアルキル基又はシクロアルキ
ル基を示す。）で表される重合性不飽和モノマーの重合
体、もしくは前記モノマーを主成分とする重合性不飽和
モノマーの重合体である。
【００１２】前記一般式で表される重合性不飽和モノマ
ーとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アク
リル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）
アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸−２−エチルヘ
キシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリ
ル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メ
タ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸シ
クロオクチル等が代表的なものとして挙げられる。
ーとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アク
リル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）
アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸−２−エチルヘ
キシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリ
ル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メ
タ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸シ
クロオクチル等が代表的なものとして挙げられる。
【００１３】これら前記一般式で表される重合性不飽和
モノマーの他に、コモノマーとして、（メタ）アクリル
酸、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジ
ル（メタ）アクリレートなどの官能基含有モノマー、ス
チレン、ビニルトルエンなどの芳香族系モノマー、酢酸
ビニル、ピバリン酸ビニルなどのビニルエステル系モノ
マー、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテ
ルなどのビニルエーテル系モノマー、エチレン、プロピ
レンなどのオレフイン系モノマー、（メタ）アクリロニ
トリル等が代表的なものとして挙げられる。
モノマーの他に、コモノマーとして、（メタ）アクリル
酸、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジ
ル（メタ）アクリレートなどの官能基含有モノマー、ス
チレン、ビニルトルエンなどの芳香族系モノマー、酢酸
ビニル、ピバリン酸ビニルなどのビニルエステル系モノ
マー、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテ
ルなどのビニルエーテル系モノマー、エチレン、プロピ
レンなどのオレフイン系モノマー、（メタ）アクリロニ
トリル等が代表的なものとして挙げられる。
【００１４】重合性不飽和モノマーのうち、１種もしく
は２種以上を、得られる樹脂のＴｇが０℃以下となるよ
うに、組合せ、重合させることにより、本発明のアクリ
ル樹脂が得られる。なお、アクリル樹脂の重量平均分子
量は、特に制限ないが、１０００〜１０００００、好ま
しくは２０００〜５００００程度のものである。
は２種以上を、得られる樹脂のＴｇが０℃以下となるよ
うに、組合せ、重合させることにより、本発明のアクリ
ル樹脂が得られる。なお、アクリル樹脂の重量平均分子
量は、特に制限ないが、１０００〜１０００００、好ま
しくは２０００〜５００００程度のものである。
【００１５】本発明で用いる溶媒としては、導電剤と粘
度調整剤を安定に溶解するものであればいずれでもよ
い。例えば、トルエン、キシレン、ミネラルスピリット
などの炭化水素類、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、２−エチルヘキシルアル
コール、ベンジルアルコールなどのアルコール類、プロ
ピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコ
ールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテルなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸イソブチルなどのエステル類、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキ
サノン、ジアセトンアルコールなどのケトン類、水等が
代表的なものとして挙げられる。これらは１種又は２種
以上併用してもよい。
度調整剤を安定に溶解するものであればいずれでもよ
い。例えば、トルエン、キシレン、ミネラルスピリット
などの炭化水素類、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、２−エチルヘキシルアル
コール、ベンジルアルコールなどのアルコール類、プロ
ピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコ
ールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテルなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸イソブチルなどのエステル類、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキ
サノン、ジアセトンアルコールなどのケトン類、水等が
代表的なものとして挙げられる。これらは１種又は２種
以上併用してもよい。
【００１６】本発明に用いる溶媒としては、特に、得ら
れる導電性液体の比抵抗値以上の比抵抗値を有するもの
が望ましい。もし使用する溶媒の比抵抗値が前記比抵抗
値以下である場合は、高比抵抗値を有する溶媒と組み合
わせ、得られる導電性液体の比抵抗値以上にすればよ
い。
れる導電性液体の比抵抗値以上の比抵抗値を有するもの
が望ましい。もし使用する溶媒の比抵抗値が前記比抵抗
値以下である場合は、高比抵抗値を有する溶媒と組み合
わせ、得られる導電性液体の比抵抗値以上にすればよ
い。
【００１７】これらの溶媒は、従来使用されてきた水銀
と比較して、安全性が高く、取扱いも容易であり、液体
加速度センサーが破損した場合や廃棄処分する場合の作
業が非常に簡易である。
と比較して、安全性が高く、取扱いも容易であり、液体
加速度センサーが破損した場合や廃棄処分する場合の作
業が非常に簡易である。
【００１８】本発明の導電性液体は、以上説明した通
り、導電剤と粘度調整剤と溶媒とを必須成分として含有
し、さらに必要に応じて比抵抗値と粘度が、前記数値を
越えないような範囲で第三成分を配合することも可能で
ある。例えば、導電性液体を着色させるための染料、導
電性液体の比抵抗値を調整するための各種金属塩、有機
塩、酸性塩、塩基性塩、錯塩などの塩類、防カビ剤、光
安定剤等が挙げられる。但し、これらの第三成分は、導
電性液体が安定状態に維持出来る様、溶媒に溶解もしく
は安定に分散するものを選択しなければならない。
り、導電剤と粘度調整剤と溶媒とを必須成分として含有
し、さらに必要に応じて比抵抗値と粘度が、前記数値を
越えないような範囲で第三成分を配合することも可能で
ある。例えば、導電性液体を着色させるための染料、導
電性液体の比抵抗値を調整するための各種金属塩、有機
塩、酸性塩、塩基性塩、錯塩などの塩類、防カビ剤、光
安定剤等が挙げられる。但し、これらの第三成分は、導
電性液体が安定状態に維持出来る様、溶媒に溶解もしく
は安定に分散するものを選択しなければならない。
【００１９】本発明の導電性液体は、２０℃における比
抵抗値が１００ＭΩｃｍ以下、好ましくは５０ＭΩｃｍ
以下であり、２０℃における粘度が０．１〜１００ｍＰ
ａ・ｓの範囲、好ましくは１〜５０ｍＰａ・ｓの範囲に
ある。なお、比抵抗値が前記範囲より大きい場合、通常
の数ボルトの電源では、電極間を電流が流れにくくなる
ので好ましくなく、また比抵抗値の下限値が低すぎる場
合、検出回路等によってセンサーの抵抗値の連続的変化
を捉えにくくなる。この下限値は実験から４０Ωｃｍ以
上とするのが適当である。よって抵抗値の連続的な変化
を検出するためのセンサーとして使用するには、導電性
液体の比抵抗値は４０Ωｃｍ以上、５０ＭΩｃｍ以下と
することが好ましい。
抵抗値が１００ＭΩｃｍ以下、好ましくは５０ＭΩｃｍ
以下であり、２０℃における粘度が０．１〜１００ｍＰ
ａ・ｓの範囲、好ましくは１〜５０ｍＰａ・ｓの範囲に
ある。なお、比抵抗値が前記範囲より大きい場合、通常
の数ボルトの電源では、電極間を電流が流れにくくなる
ので好ましくなく、また比抵抗値の下限値が低すぎる場
合、検出回路等によってセンサーの抵抗値の連続的変化
を捉えにくくなる。この下限値は実験から４０Ωｃｍ以
上とするのが適当である。よって抵抗値の連続的な変化
を検出するためのセンサーとして使用するには、導電性
液体の比抵抗値は４０Ωｃｍ以上、５０ＭΩｃｍ以下と
することが好ましい。
【００２０】また、粘度が前記範囲より低い場合、液体
加速度センサーの感度がよすぎて、誤動作しやすく、逆
に前記範囲より高い場合、感度が悪くなる。
加速度センサーの感度がよすぎて、誤動作しやすく、逆
に前記範囲より高い場合、感度が悪くなる。
【００２１】このような特性値を有する導電性液体を得
るために、硝酸リチウムは、溶媒に対し、０．００００
０１〜１０重量％、好ましくは０．００００２〜２重量
％配合するのが適当である。また、アクリル樹脂からな
る粘度調整剤は、溶媒に対し、０．０１〜４０重量％、
好ましくは１〜３２重量％配合するのが適当である。
るために、硝酸リチウムは、溶媒に対し、０．００００
０１〜１０重量％、好ましくは０．００００２〜２重量
％配合するのが適当である。また、アクリル樹脂からな
る粘度調整剤は、溶媒に対し、０．０１〜４０重量％、
好ましくは１〜３２重量％配合するのが適当である。
【００２２】次に、本発明の導電性液体を使用した液体
加速度センサーの代表的な例について、図１及び図２を
参照して具体的に説明する。
加速度センサーの代表的な例について、図１及び図２を
参照して具体的に説明する。
【００２３】図１は本発明の液体加速度センサーの縦断
面図、図２はこのセンサーにおける電極の構成を説明す
るための斜視図である。この液体加速度センサー１は一
端を閉塞されたほぼ円筒形の金属容器２と金属板３とを
有し、金属容器２の開口部に金属板３を溶接などの方法
で固着することにより気密容器が構成される。また、こ
の気密容器中には導電性液体４が封入されている。本例
においては、金属容器２を円筒形としたことにより使用
傾斜範囲内において導電性液体との接触面積は実質的に
変化しないので、この金属容器２自体を基準電極として
いる。
面図、図２はこのセンサーにおける電極の構成を説明す
るための斜視図である。この液体加速度センサー１は一
端を閉塞されたほぼ円筒形の金属容器２と金属板３とを
有し、金属容器２の開口部に金属板３を溶接などの方法
で固着することにより気密容器が構成される。また、こ
の気密容器中には導電性液体４が封入されている。本例
においては、金属容器２を円筒形としたことにより使用
傾斜範囲内において導電性液体との接触面積は実質的に
変化しないので、この金属容器２自体を基準電極として
いる。
【００２４】図２に示す様に、金属板３には電極５Ａ乃
至５Ｄが均等な間隔で配置されており、これらの電極５
Ａ乃至５Ｄは金属板に穿たれた複数の貫通穴３Ａにガラ
スなどの電気絶縁性充填材６により気密かつ電気的に絶
縁状態で固定されている。これらの各電極５Ａ乃至５Ｄ
は、導電性液体４の液面の傾斜角度変化に伴い導電性液
体との接触面積が変化する検出電極とされる。
至５Ｄが均等な間隔で配置されており、これらの電極５
Ａ乃至５Ｄは金属板に穿たれた複数の貫通穴３Ａにガラ
スなどの電気絶縁性充填材６により気密かつ電気的に絶
縁状態で固定されている。これらの各電極５Ａ乃至５Ｄ
は、導電性液体４の液面の傾斜角度変化に伴い導電性液
体との接触面積が変化する検出電極とされる。
【００２５】また気密容器中に封入された導電性液体４
は、前記検出電極が各々半分ほど浸かる程度の量とされ
ている。
は、前記検出電極が各々半分ほど浸かる程度の量とされ
ている。
【００２６】液体加速度センサー１が正規姿勢におかれ
ているとき、平常時にはこの導電性液体４の液面は、図
１において４Ａで示す様に、各電極５Ａ乃至５Ｄと液体
とはほぼ同量接触している。このときの一方の電極であ
る前記各電極５Ａ乃至５Ｄと他方の電極である金属容器
２との間の抵抗値が基準値とされる。
ているとき、平常時にはこの導電性液体４の液面は、図
１において４Ａで示す様に、各電極５Ａ乃至５Ｄと液体
とはほぼ同量接触している。このときの一方の電極であ
る前記各電極５Ａ乃至５Ｄと他方の電極である金属容器
２との間の抵抗値が基準値とされる。
【００２７】これに対して液体加速度センサー１が加速
度を受けた場合、液面は４Ｂに示す様に傾く。そのため
加速方向に並ぶ各電極と導電性液体４との接触面積が変
動し、電極と金属容器との間の電気抵抗値が変動する。
度を受けた場合、液面は４Ｂに示す様に傾く。そのため
加速方向に並ぶ各電極と導電性液体４との接触面積が変
動し、電極と金属容器との間の電気抵抗値が変動する。
【００２８】上述の例では導電性液体の液面の傾斜に応
じて基準電極と検出電極の間の抵抗値が連続的に変化す
るものについて説明したが、例えば静止時もしくは振動
時のどちらかにおいて通電可能としてセンサーに通電の
ＯＮ、ＯＦＦ動作をさせるようにしてもよい。この例に
ついて図３を参照して説明する。
じて基準電極と検出電極の間の抵抗値が連続的に変化す
るものについて説明したが、例えば静止時もしくは振動
時のどちらかにおいて通電可能としてセンサーに通電の
ＯＮ、ＯＦＦ動作をさせるようにしてもよい。この例に
ついて図３を参照して説明する。
【００２９】この液体加速度センサー１１は一端を閉塞
されたほぼ円筒形の金属容器１２と金属板１３とにより
気密容器が構成され、その内部に導電性液体４を封入し
ている点では前述の例と同じであるが、使用時に金属板
１３を上にして通常は一方の電極が導電性液体と接触し
ないようにしているために前述の例とは動作が相違して
いる。つまり金属板１３には電極１５が電気絶縁性充填
材１６によって気密に貫通固定されているが、基準電極
である金属容器１２が常に導電性液体４と接触している
のに対して、検出電極１５は正規姿勢で静止時において
は、導電性液体４とは接触しない。液体加速度センサー
１１に加速度が与えられたり、液体加速度センサー１１
が傾斜したりすることで、液面が傾斜して電極と接触、
電路を形成するものである。
されたほぼ円筒形の金属容器１２と金属板１３とにより
気密容器が構成され、その内部に導電性液体４を封入し
ている点では前述の例と同じであるが、使用時に金属板
１３を上にして通常は一方の電極が導電性液体と接触し
ないようにしているために前述の例とは動作が相違して
いる。つまり金属板１３には電極１５が電気絶縁性充填
材１６によって気密に貫通固定されているが、基準電極
である金属容器１２が常に導電性液体４と接触している
のに対して、検出電極１５は正規姿勢で静止時において
は、導電性液体４とは接触しない。液体加速度センサー
１１に加速度が与えられたり、液体加速度センサー１１
が傾斜したりすることで、液面が傾斜して電極と接触、
電路を形成するものである。
【００３０】この例においては電極１５は金属板１３の
中央に設けられているが、この位置においては液面はほ
とんど変化しないため、そのままでは加速度や振動によ
る液面変化を検出できない可能性がある。そこで電極１
５の容器内側先端部に円盤状の電極板１５Ａを溶接など
の方法で導電状態で固定している。検出可能な加速度の
大きさはこの電極板１５Ａの直径と金属容器１２の内
径、導電性液体４の量などによって決定される。なお、
例えば、この電極板に換えて、前述の例のように複数の
電極を円周上に配置してもよい。
中央に設けられているが、この位置においては液面はほ
とんど変化しないため、そのままでは加速度や振動によ
る液面変化を検出できない可能性がある。そこで電極１
５の容器内側先端部に円盤状の電極板１５Ａを溶接など
の方法で導電状態で固定している。検出可能な加速度の
大きさはこの電極板１５Ａの直径と金属容器１２の内
径、導電性液体４の量などによって決定される。なお、
例えば、この電極板に換えて、前述の例のように複数の
電極を円周上に配置してもよい。
【００３１】このような液体加速度センサーは、基準電
極と検出電極との間を常時通電可能にし振動による電気
抵抗値の変化を検出する、あるいは静止時もしくは振動
時のどちらかにおいて通電可能としてセンサーに通電の
ＯＮ、ＯＦＦ動作をさせることにより、各種センサー等
に有効に利用出来る。例えば、（イ）石油ファンヒータ
ーが倒れた場合、火を消す、（ロ）クレーンが一定以上
傾いた場合、警報が鳴る、（ハ）液界面において、液体
の液位が変化すると液体又はガス等の供給を停止する、
（ニ）各種電気製品において振動を感知すると電源を切
る、等の用途に利用でき、また、傾斜角度を求める水準
器などにも適用できる。
極と検出電極との間を常時通電可能にし振動による電気
抵抗値の変化を検出する、あるいは静止時もしくは振動
時のどちらかにおいて通電可能としてセンサーに通電の
ＯＮ、ＯＦＦ動作をさせることにより、各種センサー等
に有効に利用出来る。例えば、（イ）石油ファンヒータ
ーが倒れた場合、火を消す、（ロ）クレーンが一定以上
傾いた場合、警報が鳴る、（ハ）液界面において、液体
の液位が変化すると液体又はガス等の供給を停止する、
（ニ）各種電気製品において振動を感知すると電源を切
る、等の用途に利用でき、また、傾斜角度を求める水準
器などにも適用できる。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。
る。
【００３３】［実施例１〜４及び比較例１］下記の表１
に示す成分を撹拌混合し、導電性液体を調製した。な
お、表１の数値は、とくに断らない限り「重量部」を示
す。得られた各導電性液体の比抵抗値、粘度は、表１の
下段に示す通りであつた。
に示す成分を撹拌混合し、導電性液体を調製した。な
お、表１の数値は、とくに断らない限り「重量部」を示
す。得られた各導電性液体の比抵抗値、粘度は、表１の
下段に示す通りであつた。
【００３４】
【表１】 注１）重量平均分子量５００００、Ｔｇ−４０℃（ＪＩ
Ｓ Ｋ７１２１「熱流速示差走査熱量測定」による。）
のメタアクリル酸メチルとヒドロキシエチルアクリレー
トとアクリル酸ブチルとの共重合体 注２）重量平均分子量５００００、Ｔｇ−２０℃のメタ
アクリル酸メチルとヒドロキシエチルアクリレートとア
クリル酸ブチルとの共重合体 注３）重量平均分子量５００００、Ｔｇ２０℃のメタア
クリル酸メチルとアクリル酸ブチルとの共重合体 注４）卓上型ｐＨ／導電率計 ＭＰＣ２２７（メトラー
・トレド社）より測定（単位：ＫΩcm、２０℃におい
て） 注５）−４０℃、−２０℃、２０℃における粘度を、オ
ストワルド粘度計より測定。（単位：ｍＰａ・ｓ） 表１の結果から、実施例１〜４の導電性液体には充分な
導電性があり、温度変化に対しても粘度変化が微少であ
り、液体加速度センサー用の導電性液体として有効に使
用出来るものであることが分かる。一方、Ｔｇが０℃を
越えるアクリル樹脂を配合した比較例１では、温度変化
に伴う粘度変化が大きく、液体加速度センサーの感度の
観点から不適当であった。
Ｓ Ｋ７１２１「熱流速示差走査熱量測定」による。）
のメタアクリル酸メチルとヒドロキシエチルアクリレー
トとアクリル酸ブチルとの共重合体 注２）重量平均分子量５００００、Ｔｇ−２０℃のメタ
アクリル酸メチルとヒドロキシエチルアクリレートとア
クリル酸ブチルとの共重合体 注３）重量平均分子量５００００、Ｔｇ２０℃のメタア
クリル酸メチルとアクリル酸ブチルとの共重合体 注４）卓上型ｐＨ／導電率計 ＭＰＣ２２７（メトラー
・トレド社）より測定（単位：ＫΩcm、２０℃におい
て） 注５）−４０℃、−２０℃、２０℃における粘度を、オ
ストワルド粘度計より測定。（単位：ｍＰａ・ｓ） 表１の結果から、実施例１〜４の導電性液体には充分な
導電性があり、温度変化に対しても粘度変化が微少であ
り、液体加速度センサー用の導電性液体として有効に使
用出来るものであることが分かる。一方、Ｔｇが０℃を
越えるアクリル樹脂を配合した比較例１では、温度変化
に伴う粘度変化が大きく、液体加速度センサーの感度の
観点から不適当であった。
【００３５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の導電性
液体は、液体加速度センサー用に必要な特性を有すると
ともに、電極に対し腐食性が少なく、温度変化による粘
度変動が少なく、さらに製造時の取り扱いが容易であ
る。
液体は、液体加速度センサー用に必要な特性を有すると
ともに、電極に対し腐食性が少なく、温度変化による粘
度変動が少なく、さらに製造時の取り扱いが容易であ
る。
【図１】本発明の液体加速度センサーの基本構造を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】図１の液体加速度センサーにおける電極の構成
を説明するための斜視図である。
を説明するための斜視図である。
【図３】本発明の液体加速度センサーにおける他の構造
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
１，１１：液体加速度センサー ２，１２：金属容器 ３，１３：金属板 ４：導電性液体 ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，１５：電極 １５Ａ：電極板 ６，１６：電気絶縁性充填材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 照之 愛知県名古屋市南区宝生町４丁目30番地 株式会社生方製作所内 (72)発明者 村田 寛 愛知県名古屋市南区宝生町４丁目30番地 株式会社生方製作所内 (72)発明者 寺西 敏 愛知県名古屋市南区宝生町４丁目30番地 株式会社生方製作所内 (72)発明者 戸田 孝史 愛知県名古屋市南区宝生町４丁目30番地 株式会社生方製作所内 (72)発明者 小関 秀樹 愛知県名古屋市南区宝生町４丁目30番地 株式会社生方製作所内 (72)発明者 山▲崎▼ 雄治 栃木県大田原市薄葉1920−１ (72)発明者 溝口 大剛 栃木県大田原市中央１丁目19−５ シティ ハイムベルファムＡ201号 (72)発明者 国松 正昭 神奈川県横浜市戸塚区汲沢３−36−10
Claims (2)
- 【請求項１】 硝酸リチウムとガラス転移温度０℃以下
のアクリル樹脂からなる粘度調整剤とを溶媒に溶解させ
て成り、且つ、２０℃における比抵抗値が１００ＭΩｃ
ｍ以下であり、２０℃における粘度が０．１〜１００ｍ
Ｐａ・ｓの範囲にあることを特徴とする液体加速度セン
サー用導電性液体。 - 【請求項２】 気密容器の内部に基準電極と検出電極と
が設けられ、かつ導電性液体と該導電性液体を実質的に
変質させない気体とが前記気密容器の内部に封入され、
前記基準電極はその使用範囲において前記導電性液体と
の接触面積を実質的に変化させず、また、前記基準電極
と前記検出電極との間は前記導電性液体によって通電可
能にされており、前記気密容器が正規姿勢におかれ、静
止状態にある場合は、前記検出電極の前記導電性液体と
の前記接触面積が変化せず、また前記気密容器が振動し
た場合は、前記検出電極の前記導電性液体との前記接触
面積が一時的に変化し、その際前記基準電極と前記検出
電極との間の電気抵抗値が変化する液体加速度センサー
において、 前記導電性液体は、硝酸リチウムとガラス転移温度０℃
以下のアクリル樹脂からなる粘度調整剤とを溶媒に溶解
させて成り、且つ、２０℃における比抵抗値が１００Ｍ
Ωｃｍ以下であり、２０℃における粘度が０．１〜１０
０ｍＰａ・ｓの範囲にある導電性液体であることを特徴
とする前記液体加速度センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27522799A JP2001099856A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | 導電性液体及びそれを用いた液体加速度センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27522799A JP2001099856A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | 導電性液体及びそれを用いた液体加速度センサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001099856A true JP2001099856A (ja) | 2001-04-13 |
Family
ID=17552487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27522799A Withdrawn JP2001099856A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | 導電性液体及びそれを用いた液体加速度センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001099856A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012117728A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Rinnai Corp | 温風暖房機 |
| JPWO2021245777A1 (ja) * | 2020-06-02 | 2021-12-09 |
-
1999
- 1999-09-28 JP JP27522799A patent/JP2001099856A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012117728A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Rinnai Corp | 温風暖房機 |
| JPWO2021245777A1 (ja) * | 2020-06-02 | 2021-12-09 | ||
| WO2021245777A1 (ja) * | 2020-06-02 | 2021-12-09 | 日本電信電話株式会社 | 傾斜センサおよび検知システム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| German et al. | Critical nuclei size, rate, and activation energy of H2 gas nucleation | |
| CN100549686C (zh) | 一种蒸汽传感器及用于该传感器的材料 | |
| Han et al. | The interfacial tension between cationic gemini surfactant solution and crude oil | |
| US5612679A (en) | Electrolytic tilt sensor | |
| EP0305982A1 (en) | Motion sensing device | |
| Litaeim et al. | Measurements and correlation of viscosity and conductivity for the mixtures of ethylammonium nitrate with organic solvents | |
| WO2002021630A1 (fr) | Additif pour batterie secondaire à électrolyte non aqueux | |
| JP2001099856A (ja) | 導電性液体及びそれを用いた液体加速度センサー | |
| Wang et al. | Metal micropatterning by triboelectric spark discharge | |
| CN104487831A (zh) | 湿度传感器和传感器元件 | |
| JPH0547503A (ja) | 有機質正特性サーミスタ | |
| Thissen et al. | Industrially Relevant Conditions in Lab‐Scale Analysis for Alkaline Water Electrolysis | |
| Kiaee et al. | Inkjet‐Printed Composites for Room‐Temperature VOC Sensing: From Ink Formulation to Sensor Characterization | |
| JP2011192627A (ja) | 高温用リチウム電池 | |
| JPH03131679A (ja) | 導電性接着剤 | |
| JP2003215150A (ja) | 導電性液体及びそれを用いた液体加速度センサー | |
| JP3441616B2 (ja) | 傾斜センサ用電解液 | |
| WO2015143954A1 (zh) | 氧传感器 | |
| EP0316380B1 (en) | Electrochemical sensor with solid phase electrolyte | |
| JP6209327B2 (ja) | 定電位電解式ガスセンサ | |
| JP2000021274A (ja) | 導電性液体及びそれを用いた液体スイッチ | |
| US2927987A (en) | Level switches | |
| US7658823B2 (en) | Interdigitated electrochemical gas generator | |
| JPS5810607A (ja) | 自動車用センサ | |
| JP2001126591A (ja) | 導電性液体及びそれを用いた液体スイッチ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20061205 |