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
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- 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
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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 |
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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 |