JP2007033056A - フローセンサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 発熱する抵抗体が流体によって冷却又は加熱されることで生じる抵抗値変化に基づいて前記流体の流量を測定するフローセンサにおいて、
前記抵抗体の設置面と平行に進行してきた前記流体の進行方向を前記抵抗体を通過する方向に向ける流路を設けたことを特徴とするフローセンサ。
【選択図】 図3
Description
図7において、赤外線を出射させる赤外線光源111と、この赤外線光源111から発せられる赤外線光束を周期的に同時に、若しくは交互に断続させるモータ120で回転駆動される回転セクタ121と、回転セクタ121で断続されている赤外線光束を分配する分配セル112と、分配セル112の一方側に接続され測定光源として案内して測定光線路を形成する試料セル114と、分配セル112の他方側に接続され比較光源として案内して比較光線路を形成する基準セル113と、試料セル114及び基準セル113の出力側に配置され、両者の光線を受け入れる測定室117及び比較室116を持つ干渉補償検出器115と、測定室117及び比較室116の連通した流通路118に備えたガスの流通を検出するガス検出手段を形成するサーマルフローセンサ119と、このサーマルフローセンサ119で検出した信号を増幅して濃度信号を生成する交流電圧増幅器122と、から大略構成されている。
図7のサーマルフローセンサ119は、図8に示すように、熱線(抵抗体)式のもので、その構成はブリッジ回路を組込み、破線で示した流路に直交配置された熱線である抵抗体Rth1、Rth2を2個配置し、他の参照抵抗R1、R2を流路外に配置した構成である。
図(a),(b)は従来の熱式のフローセンサ230の一例を示す平面図(a)および(a)図のI−I’断面図(b)である。これらの図において、221はシリコン基板220の表面に形成された膜厚500nm程度のシリコン酸化膜(SiO2)である。
その温度変化を検出してガス流量を計測する(例えば特許文献1参照。)。
図10は、従来のフローセンサの一例を示す他の構成図である。
しかしながら、図10のフローセンサにおいては、流れの一部分に対して熱線301が寄与するのみであり、流路全体の情報は直接得られない。流体の境界層にも依存するため感度や線形性への影響が起こりうるという問題があった。
前記抵抗体の設置面と平行に進行してきた前記流体の進行方向を前記抵抗体を通過する方向に向ける流路を設けたことを特徴とするフローセンサ。
この中空部と重なって前記流路を形成する凹部を有する流路チップと、
から構成されることを特徴とする(1)に記載のフローセンサ。
このため、抵抗体は、流路に対してほぼ全域にわたり寄与するので、従来のフローセンサ同様の性能が得られる。
また、フローセンサの抵抗体を1つの基板に集約できる。
従って、取り出しや組み立て構造を容易にできると共に、性能の劣化を抑えることができる。
図1から図3は本発明に係るフローセンサの一実施例を示す構成図であって、組立てた全体構成および各部構成について説明する。
図1(a)は平面図、図1(b)は図1(a)のA−A’における断面図である。
図2(a)は平面図、図2(b)はA−A’における断面図である。
SOI基板11の裏面に凹部12a,12bのエッチング工程で使用するマスク用のSi酸化膜13を成膜し、Si酸化膜13をパターニングし、ヒドラジン等のアルカリ溶液でSi基板14に対する異方性エッチングを行って凹部12a,12bを形成する。アルカリ溶液によりエッチングすることにより、凹部12a,12bは、図2(b)のような台形になる。
また、凹部12aは中空部8aおよび熱線5aに被さり、凹部12bは中空部8cおよび熱線5bに被さるように配置される。
各凹部の大きさは中空部と熱線を上から覆えるような大きさであり、凹部12a,12bの間の壁は、熱線5a,5bを仕切る壁となる。
また、流路チップ500は、凹部12a,12bを備えている。
また、フローセンサの抵抗体を1つの基板に集約できる。
従って、取り出しや組み立て構造を容易にできると共に、性能の劣化を抑えることができる。
また、電極の取り出しや組み立て構造を容易にできる。
図4(a)は、4線式のフローセンサチップ600の平面図、図4(b)は、図4(a)のフローセンサチップに重ねる流路チップ700の平面図である。
4組の熱線37aから37dは、図5に示すブリッジ回路を構成している。
図5において、熱線37aと熱線37bが電極32(図4)を介して直列接続され、熱線37cと熱線37dが電極35(図4)を介して直接接続され、熱線37aと熱線,37b側(電極32(図4))からブリッジ電圧が印加され、熱線37cと熱線37d側(電極35(図4))は共通電位点に接続される。そして熱線37bと熱線37cとの接続点(電極33,34(図4))、熱線37aと熱線37dとの接続点(電極31,36(図4))からブリッジ出力を得る構成になっている。
凹部39aが中空部38aと熱線37aを覆い、凹部39bが中空部38cの一部と熱線37bを覆い、凹部39cが中空部38cの他の一部と熱線37cを覆い、凹部39dが熱線37dと中空部38eを覆う。
また、外部振動よって発生するガス慣性による熱線の抵抗変化率を相殺してノイズを低減できる。
図6は、ガス導入出口を上部に設けたフローセンサの一実施例を示した構成図(断面図)である。
2 Si基板
3 Si酸化膜
4 Si活性層
5a、5b 熱線
6、7、9 電極
8a〜8c 中空部
11 SOI基板
12a、12b 凹部
13 Si酸化膜
14 Si基板
20 センサ取り付け部
21 入口
22 出口
31〜36 電極
37a〜37d 熱線
38a〜38e 中空部
39a〜39d 凹部
50 基板取り付け部
51 ガス導入口
52 ガス導出口
400 フローセンサチップ
500 流路チップ
600 フローセンサチップ
700 流路チップ
800 流路チップ
900 フローセンサチップ
Claims (6)
- 発熱する抵抗体の流体による熱の授受で生じる抵抗値変化を利用した前記流体の測定するフローセンサにおいて、
前記抵抗体の設置面と平行に進行してきた前記流体の進行方向を前記抵抗体を通過する方向に向ける流路を設けたことを特徴とするフローセンサ。 - 前記抵抗体の中間部を浮かせて支持する中空部を有するフローセンサチップと、
この中空部と重なって前記流路を形成する凹部を有する流路チップと、
から構成されることを特徴とする請求項1に記載のフローセンサ。 - 前記フローセンサチップは、前記抵抗体に電圧を印加する電極および前記抵抗値変化に基づく信号を取り出す電極を有し、これらの電極は、前記流路チップが重ねられた状態で前記流路チップの外側に配置されることを特徴とする請求項2に記載のフローセンサ。
- 前記フローセンサチップには前記抵抗体が同一面に少なくとも2つ設けられ、前記流路チップには前記抵抗体に対応する数の凹部が前記抵抗体に対応する位置に設けられ、前記流体が前記抵抗体を通過する流路が形成されることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のフローセンサ。
- 前記フローセンサチップに流体の導入用中空部と導出用中空部を設け、流入した流体を第1の凹部によって前記フローセンサチップの抵抗体設置面と平行に進行させると共に、抵抗体を通過した流体を第2の凹部によって前記流出用中空部から流出させることを特徴とする請求項4に記載のフローセンサ。
- 前記流路チップは、第1の凹部に流体の導入用貫通孔を設け、第2の凹部に流体の導出用貫通孔を設け、前記第1の凹部および前記フローセンサチップにより流入した流体を抵抗体設置面と平行に進行させると共に、抵抗体を通過した流体を前記第2の凹部および前記フローセンサチップにより前記流出用貫通孔から流出させることを特徴とする請求項4に記載のフローセンサ。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007322207A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Yokogawa Electric Corp | 磁気式酸素測定方法及び磁気式酸素計 |
WO2008105144A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Yamatake Corporation | センサ、センサの温度制御方法及び異常回復方法 |
WO2008105197A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Yamatake Corporation | フローセンサ |
JP2009156826A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-16 | Shinshu Univ | 熱線流速センサ及びその製造方法 |
JP2015049219A (ja) * | 2013-09-04 | 2015-03-16 | 富士電機株式会社 | 磁気式酸素分析計 |
CN113302501A (zh) * | 2019-01-17 | 2021-08-24 | Koa株式会社 | 流量传感器装置以及带外罩的流量传感器装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03501883A (ja) * | 1987-10-14 | 1991-04-25 | ローズマウント インコ. | 流体流れ検出器 |
JPH0875517A (ja) * | 1994-09-05 | 1996-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体マイクロセンサとその製造方法 |
US5965813A (en) * | 1998-07-23 | 1999-10-12 | Industry Technology Research Institute | Integrated flow sensor |
JP2002340646A (ja) * | 2001-05-11 | 2002-11-27 | Horiba Ltd | マスフローコントローラ用フローセンサおよびフローセンサの製造方法 |
JP2005003468A (ja) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Yokogawa Electric Corp | フローセンサ |
-
2005
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03501883A (ja) * | 1987-10-14 | 1991-04-25 | ローズマウント インコ. | 流体流れ検出器 |
JPH0875517A (ja) * | 1994-09-05 | 1996-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体マイクロセンサとその製造方法 |
US5965813A (en) * | 1998-07-23 | 1999-10-12 | Industry Technology Research Institute | Integrated flow sensor |
JP2002340646A (ja) * | 2001-05-11 | 2002-11-27 | Horiba Ltd | マスフローコントローラ用フローセンサおよびフローセンサの製造方法 |
JP2005003468A (ja) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Yokogawa Electric Corp | フローセンサ |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007322207A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Yokogawa Electric Corp | 磁気式酸素測定方法及び磁気式酸素計 |
WO2008105144A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Yamatake Corporation | センサ、センサの温度制御方法及び異常回復方法 |
WO2008105197A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Yamatake Corporation | フローセンサ |
JPWO2008105144A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2010-06-03 | 株式会社山武 | センサ、センサの温度制御方法及び異常回復方法 |
JPWO2008105197A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2010-06-03 | 株式会社山武 | フローセンサ |
JP2009156826A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-16 | Shinshu Univ | 熱線流速センサ及びその製造方法 |
JP2015049219A (ja) * | 2013-09-04 | 2015-03-16 | 富士電機株式会社 | 磁気式酸素分析計 |
CN113302501A (zh) * | 2019-01-17 | 2021-08-24 | Koa株式会社 | 流量传感器装置以及带外罩的流量传感器装置 |
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