JP2009109266A - Pressure and temperature combined sensor - Google Patents

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Ryusuke Izumi
龍介 泉
Tetsuo Fujii
哲夫 藤井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the accuracy in temperature measurement, in regard to a pressure temperature combined sensor which detects the pressure and temperature of a pressure medium. <P>SOLUTION: A longitudinal hole 15 is formed in a housing 10 and a copper material 20 is disposed in this longitudinal hole 15. A blackbody membrane 30 is provided on one end side of the copper material 20, while the other end side of the material is directed to an opening part 13 of the longitudinal hole 15. When the other end side of the copper material 20 receives the heat of the pressure medium, the heat is transmitted to the blackbody membrane 30 through the copper material 20. Thereby infrared radiation according to the temperature of the heat of the pressure medium is emitted from the blackbody membrane 30 and detected by an infrared temperature sensor 80 of a noncontact type. The temperature measurement of the pressure medium is thereby performed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧力媒体の圧力および温度を検出する圧力温度複合センサに関する。   The present invention relates to a combined pressure and temperature sensor that detects the pressure and temperature of a pressure medium.

従来より、温度および圧力を検出できる複合型センサが、例えば特許文献１で提案されている。具体的に、特許文献１では、ハウジングに一端側から他端側に貫通する圧力導入孔が設けられ、ハウジングの他端側から一端側に孔部が設けられており、圧力導入孔においてハウジングの他端側がダイヤフラムに覆われ、孔部の底に温度検出のための温度センサが配置されたものが示されている。   Conventionally, for example, Patent Document 1 has proposed a composite sensor capable of detecting temperature and pressure. Specifically, in Patent Document 1, a pressure introduction hole penetrating from one end side to the other end side is provided in the housing, and a hole portion is provided from the other end side of the housing to one end side. The other end side is covered with a diaphragm, and a temperature sensor for temperature detection is arranged at the bottom of the hole.

また、孔部の内部には充填剤が充填されており、当該充填剤にて温度センサが固定されている。そして、温度センサにて、当該温度センサ周りに充填された充填剤の温度変化が計測され、ハウジングおよび充填剤を経由して温度センサに伝達された圧力媒体の温度が測定されるようになっている。
欧州特許出願公開第１０９６２４１号明細書 The hole is filled with a filler, and a temperature sensor is fixed by the filler. Then, the temperature sensor measures the temperature change of the filler filled around the temperature sensor, and the temperature of the pressure medium transmitted to the temperature sensor via the housing and the filler is measured. Yes.
European Patent Application No. 1092641

しかしながら、上記従来の技術では、温度センサは充填剤にて固定されているため、圧力媒体に直接接触することがない。したがって、ハウジングの熱伝導率や、ハウジングが外部環境から受ける温度の影響によって、温度センサの測定精度が変化してしまう。また、温度センサは物質と接触することで温度計測を可能としているが、温度センサ周辺に充填剤が注入されているため、温度センサは充填剤の熱伝導率にも大きな影響を受けてしまう。これにより、温度センサの温度測定の精度が低下してしまう。   However, in the above conventional technique, since the temperature sensor is fixed with the filler, it does not come into direct contact with the pressure medium. Therefore, the measurement accuracy of the temperature sensor changes due to the thermal conductivity of the housing and the influence of the temperature that the housing receives from the external environment. Further, the temperature sensor can measure the temperature by contacting the substance, but since the filler is injected around the temperature sensor, the temperature sensor is also greatly influenced by the thermal conductivity of the filler. Thereby, the accuracy of temperature measurement of the temperature sensor is lowered.

本発明は、上記点に鑑み、圧力媒体の圧力および温度を検出する圧力温度複合センサにおいて、温度測定の精度を向上させることを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to improve temperature measurement accuracy in a pressure-temperature composite sensor that detects the pressure and temperature of a pressure medium.

上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴では、圧力導入孔（１４）と縦孔（１５）とを有するハウジング（１０）と、圧力導入孔（１４）の一端側の開口部（１２）から他端側に導入される圧力媒体の圧力を検出する圧力検出部（４０、５０）と、縦孔（１５）内に配置され、縦孔（１５）の内部を一端側と他端側とに分割するものであり、一面（３１）および他面（３２）を有し、一面（３１）にて縦孔（１５）の一端側の開口部（１３）から導入される圧力媒体の熱エネルギーを受け、当該熱エネルギーに相当する赤外線を他面（３２）から縦孔（１５）の他端側に発する黒体膜（３０）と、黒体膜（３０）よりも縦孔（１５）の他端側に配置され、黒体膜（３０）の他面（３２）から発せられて縦孔（１５）内を通過する赤外線を受光して温度測定を行う赤外線温度センサ（８０）とを備えていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to a first feature of the present invention, a housing (10) having a pressure introduction hole (14) and a longitudinal hole (15), and an opening (on one end side of the pressure introduction hole (14)) ( 12) The pressure detectors (40, 50) for detecting the pressure of the pressure medium introduced from the other end side to the other end side are arranged in the vertical hole (15), and the inside of the vertical hole (15) is connected to the one end side and the other end Of the pressure medium introduced into the opening (13) at one end of the vertical hole (15) on the one surface (31). A black body film (30) that receives thermal energy and emits infrared rays corresponding to the thermal energy from the other surface (32) to the other end of the vertical hole (15), and a vertical hole (15 ) And is transmitted from the other surface (32) of the black body film (30) and passes through the vertical hole (15). Characterized in that it comprises an infrared temperature sensor for temperature measurement by receiving (80).

これにより、黒体膜（３０）が圧力媒体に直接接触することで生じる黒体膜（３０）の温度変化を、非接触型の赤外線温度センサ（８０）で計測することができる。すなわち、圧力媒体の熱を伝達する黒体膜（３０）と温度測定を行う赤外線温度センサ（８０）とを分離して、圧力媒体の熱を赤外線として黒体膜（３０）から赤外線温度センサ（８０）に伝達しているため、赤外線温度センサ（８０）が他の部品と接触することによる温度低下を回避することができる。このようにして、圧力媒体の温度が黒体膜（３０）から赤外線温度センサ（８０）に直接伝達されることにより、圧力媒体の高精度な温度計測を行うことができる。   Thereby, the temperature change of the black body film (30) generated when the black body film (30) directly contacts the pressure medium can be measured by the non-contact infrared temperature sensor (80). That is, the black body film (30) that transmits the heat of the pressure medium is separated from the infrared temperature sensor (80) that performs temperature measurement, and the heat of the pressure medium is converted into infrared rays from the black body film (30) to the infrared temperature sensor ( 80), the temperature drop due to the infrared temperature sensor (80) coming into contact with other components can be avoided. In this way, the temperature of the pressure medium is directly transmitted from the black body film (30) to the infrared temperature sensor (80), so that the temperature of the pressure medium can be measured with high accuracy.

この場合、棒状であって、縦孔（１５）内のうち黒体膜（３０）よりも縦孔（１５）内の一端側に配置されると共に、黒体膜（３０）の一面（３１）に接合される金属材（２０）を備えた構成とすることができる。   In this case, it is rod-shaped, and is disposed on one end side in the vertical hole (15) in the vertical hole (15) rather than the black body film (30), and on one surface (31) of the black body film (30). It can be set as the structure provided with the metal material (20) joined to.

これにより、金属材（２０）が受けた圧力媒体の熱を黒体膜（３０）に直接伝達させることができ、金属材（２０）から受けた熱によって黒体膜（３０）にて赤外線を発しやすくすることができる。   Thereby, the heat of the pressure medium received by the metal material (20) can be directly transmitted to the black body film (30), and infrared rays are transmitted by the black body film (30) by the heat received from the metal material (20). It can make it easier to emit.

金属材（２０）としては、熱伝導率が高い銅の材質のものや銀の材質のもの等を採用することができる。銅の熱伝導率は３９０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１であり、銀の熱伝導率は４２０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１である。これらのように他の材質のものと比較して熱伝導率が高い銅や銀等を金属材（２０）として用いることができる。 As the metal material (20), a copper material or a silver material having a high thermal conductivity can be employed. The thermal conductivity of copper is 390 W · m −1 · K −1 , and the thermal conductivity of silver is 420 W · m −1 · K −1 . As described above, copper, silver, or the like having a higher thermal conductivity than those of other materials can be used as the metal material (20).

他方、黒体膜（３０）の一面（３１）に金属薄膜（１２０）が設けられ、黒体膜（３０）と一体化された金属薄膜（１２０）が縦孔（１５）の開口部（１３）に配置された構成とすることができる。   On the other hand, a metal thin film (120) is provided on one surface (31) of the black body film (30), and the metal thin film (120) integrated with the black body film (30) is formed in the opening (13) of the vertical hole (15). ).

これにより、金属材（２０）を用いる場合よりも、金属薄膜（１２０）内を伝達する熱の経路を短くすることができ、金属薄膜（１２０）内を伝達する熱が外部から影響を受けにくくすることができる。   This makes it possible to shorten the path of heat transmitted through the metal thin film (120), compared to the case of using the metal material (20), and the heat transmitted through the metal thin film (120) is less affected from the outside. can do.

また、ハウジング（１０）は鉄で構成されていることが好ましい。これにより、金属材（２０）を伝達する熱がハウジング（１０）に逃げにくくすることができる。   The housing (10) is preferably made of iron. Thereby, the heat which transmits a metal material (20) can be made difficult to escape to a housing (10).

そして、棒状であって、縦孔（１５）内のうち黒体膜（３０）よりも縦孔（１５）の他端側に配置されると共に、黒体膜（３０）の他面（３２）に接合される透過ガラス材（１３０）を備えた構成とすることもできる。   And it is rod-shaped and is disposed on the other end side of the vertical hole (15) in the vertical hole (15) with respect to the black body film (30) and on the other surface (32) of the black body film (30). It can also be set as the structure provided with the permeable glass material (130) joined to.

この場合、透過ガラス材（１３０）として、赤外線を選択的に通過させる赤外線透過ガラスを用いることが好ましい。   In this case, as the transmissive glass material (130), it is preferable to use an infrared transmissive glass that selectively transmits infrared rays.

本発明の第２の特徴では、圧力導入孔（１４）と縦孔（１５）とを有するハウジング（１０）と、圧力導入孔（１４）の一端側の開口部（１２）から他端側に導入される圧力媒体の圧力を検出する圧力検出部（４０、５０）と、棒状であって、縦孔（１５）内に配置され、一端部（１３１）が縦孔（１５）の一端側の開口部（１３）に配置される透過ガラス材（１３０）と、一部（１８ａ）が縦孔（１５）の開口部（１３）に対向するようにハウジング（１０）に一体化された突起部（１８）と、突起部（１８）の一部（１８ａ）のうち少なくとも縦孔（１５）の開口部（１３）に対向する壁面に配置され、圧力媒体の熱エネルギーを受けて当該熱エネルギーに相当する赤外線を発する黒体膜（３０）と、透過ガラス材（１３０）よりも縦孔（１５）の他端側に配置され、黒体膜（３０）から発せられて透過ガラス材（１３０）を通過する赤外線を受光して温度測定を行う赤外線温度センサ（８０）とを備えていることを特徴とする。   In the second feature of the present invention, the housing (10) having the pressure introduction hole (14) and the vertical hole (15), and the opening (12) on one end side of the pressure introduction hole (14) are provided on the other end side. A pressure detection unit (40, 50) for detecting the pressure of the pressure medium to be introduced, and a rod-like shape disposed in the vertical hole (15), with one end (131) on one end side of the vertical hole (15); A transparent glass material (130) disposed in the opening (13) and a protrusion integrated with the housing (10) so that a part (18a) faces the opening (13) of the longitudinal hole (15). (18) and a part (18a) of the protrusion (18), which is disposed on the wall surface facing at least the opening (13) of the vertical hole (15), receives the thermal energy of the pressure medium, Black body film (30) that emits the corresponding infrared rays, and a vertical hole than the transmission glass material (130) And 15) an infrared temperature sensor (80) that receives infrared rays emitted from the black body film (30) and passes through the transparent glass material (130) to measure temperature. It is characterized by.

このような構成によっても、黒体膜（３０）から発せられた赤外線を、透過ガラス材（１３０）を介して赤外線温度センサ（８０）にて検出することができる。   Even with such a configuration, the infrared light emitted from the black body film (30) can be detected by the infrared temperature sensor (80) through the transmissive glass material (130).

また、本発明の第３の特徴では、圧力導入孔（１４）と縦孔（１５）とを有するハウジング（１０）と、圧力導入孔（１４）の一端側の開口部（１２）から他端側に導入される圧力媒体の圧力を検出する圧力検出部（４０、５０）と、棒状であって、縦孔（１５）内に配置され、一端部（１３１）が縦孔（１５）の一端側の開口部（１３）に配置される透過ガラス材（１３０）と、圧力媒体が存在する配管（１４０）内のうち、ハウジング（１０）が配管（１４０）に取り付けられた際に縦孔（１５）の開口部（１３）に対向する壁面に配置され、圧力媒体の熱エネルギーを受けて当該熱エネルギーに相当する赤外線を発する黒体膜（３０）と、透過ガラス材（１３０）よりも縦孔（１５）の他端側に配置され、配管（１４０）内の黒体膜（３０）から発せられて透過ガラス材（１３０）を通過する赤外線を受光して温度測定を行う赤外線温度センサ（８０）とを備えていることを特徴とする。   In the third feature of the present invention, the housing (10) having the pressure introduction hole (14) and the vertical hole (15), and the opening (12) on one end side of the pressure introduction hole (14) to the other end. Pressure detectors (40, 50) for detecting the pressure of the pressure medium introduced to the side, and are rod-shaped and arranged in the vertical hole (15), and one end (131) is one end of the vertical hole (15) When the housing (10) is attached to the pipe (140) among the transmission glass material (130) disposed in the opening (13) on the side and the pipe (140) where the pressure medium exists, 15) disposed on the wall surface facing the opening (13), and receives the thermal energy of the pressure medium and emits infrared rays corresponding to the thermal energy, and is longer than the transparent glass material (130). A black body membrane (located in the other end of the hole (15) in the pipe (140)) 0) is emitted transmitting glass material to infrared radiation passing through the (130) by receiving, characterized in that it comprises an infrared temperature sensor (80) for performing temperature measurements.

このように、黒体膜（３０）が縦孔（１５）に設けられておらず、圧力温度複合センサが取り付けられる配管（１４０）内に配置された構成となっていても、黒体膜（３０）から発せられた赤外線を赤外線温度センサ（８０）にて検出することができる。   As described above, even if the black body film (30) is not provided in the vertical hole (15) and is arranged in the pipe (140) to which the pressure-temperature composite sensor is attached, The infrared rays emitted from 30) can be detected by the infrared temperature sensor (80).

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される圧力温度複合センサは、例えば自動車における燃料パイプに取り付けられ、この燃料パイプ内の圧力媒体としての液体または気液混合気の圧力および温度を検出するものに適用される。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The pressure-temperature composite sensor shown in the present embodiment is applied to, for example, a sensor that is attached to a fuel pipe in an automobile and detects the pressure and temperature of a liquid or gas-liquid mixture as a pressure medium in the fuel pipe.

図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力温度複合センサの断面図である。また、図２は、図１に示される圧力温度複合センサのうち圧力導入孔１４および縦孔１５近傍の拡大断面図である。以下、図１および図２を参照して説明する。   FIG. 1 is a sectional view of a pressure-temperature composite sensor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the pressure temperature composite sensor shown in FIG. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. 1 and 2.

図１および図２に示されるように、圧力温度複合センサは、ハウジング１０と、銅材２０と、黒体膜３０と、ステム４０と、センサチップ５０と、回路基板６０と、圧力計測用ターミナル７０と、赤外線温度センサ８０と、温度計測用ターミナル９０と、コネクタ１００とを備えて構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the pressure-temperature composite sensor includes a housing 10, a copper material 20, a black body film 30, a stem 40, a sensor chip 50, a circuit board 60, and a pressure measurement terminal. 70, an infrared temperature sensor 80, a temperature measurement terminal 90, and a connector 100.

ハウジング１０は、切削や冷間鍛造等により加工された中空形状の金属製のケースであり、その一端側の外周面には、燃料配管等の被測定体にネジ結合可能なネジ部１１が形成されている。ハウジング１０の一端側には、ハウジング１０の一端に形成された２つの開口部１２、１３からハウジング１０の他端側に向かって２つの孔、すなわち圧力導入孔１４および縦孔１５が形成されている。圧力導入孔１４は圧力導入通路として用いられる孔であり、縦孔１５は圧力媒体の温度の計測に用いられる孔である。   The housing 10 is a hollow metal case processed by cutting, cold forging, or the like, and a threaded portion 11 that can be screw-coupled to an object to be measured such as a fuel pipe is formed on an outer peripheral surface of one end thereof. Has been. Two holes, that is, a pressure introducing hole 14 and a vertical hole 15 are formed on one end side of the housing 10 from the two openings 12 and 13 formed on one end of the housing 10 toward the other end side of the housing 10. Yes. The pressure introducing hole 14 is a hole used as a pressure introducing passage, and the vertical hole 15 is a hole used for measuring the temperature of the pressure medium.

銅材２０は、棒状をなしており、縦孔１５の開口部１３から縦孔１５内に挿入され、縦孔１５の壁面に設けられた段差１５ａにて支持されている。そして、ハウジング１０と銅材２０とが溶接された溶接部２１により、銅材２０が縦孔１５内に固定されている。この銅材２０は、縦孔１５の開口部１３側である一端側にて圧力媒体の熱を受け、当該熱を他端側に伝達させる役割を果たす。なお、銅材２０は、本発明の金属材に相当する。   The copper material 20 has a rod shape, is inserted into the vertical hole 15 from the opening 13 of the vertical hole 15, and is supported by a step 15 a provided on the wall surface of the vertical hole 15. And the copper material 20 is being fixed in the vertical hole 15 by the welding part 21 to which the housing 10 and the copper material 20 were welded. The copper material 20 receives the heat of the pressure medium at one end side that is the opening 13 side of the vertical hole 15 and plays a role of transmitting the heat to the other end side. The copper material 20 corresponds to the metal material of the present invention.

黒体膜３０は、一面３１および他面３２を有する赤外線を発するものであり、縦孔１５の内部を当該縦孔１５の一端側と他端側とに分割するように縦孔１５内に配置されている。   The black body film 30 emits infrared rays having one surface 31 and the other surface 32 and is disposed in the vertical hole 15 so as to divide the inside of the vertical hole 15 into one end side and the other end side of the vertical hole 15. Has been.

本実施形態では、黒体膜３０は銅材２０よりも縦孔１５の他端側に配置されると共に、黒体膜３０の一面３１に銅材２０が接合されている。これにより、黒体膜３０は一面３１にて銅材２０から伝達される圧力媒体の熱エネルギーを受け、当該熱エネルギーに相当する赤外線を他面３２から縦孔１５の他端側に発する。   In the present embodiment, the black body film 30 is disposed on the other end side of the vertical hole 15 with respect to the copper material 20, and the copper material 20 is bonded to the one surface 31 of the black body film 30. Thereby, the black body film 30 receives the thermal energy of the pressure medium transmitted from the copper material 20 on one surface 31 and emits infrared rays corresponding to the thermal energy from the other surface 32 to the other end side of the vertical hole 15.

このような黒体膜３０として、例えば酸化膜が採用される。本実施形態では、銅材２０の一方の端面が高温加熱されることで形成される酸化銅が採用される。また、黒体膜３０の厚さは、例えば数＋μｍ〜数百μｍ程度である。   As such a black body film 30, for example, an oxide film is employed. In this embodiment, the copper oxide formed when one end surface of the copper material 20 is heated at high temperature is employ | adopted. Further, the thickness of the black body film 30 is, for example, about several + μm to several hundred μm.

ステム４０は、中空円筒形状に加工された金属製の部材であり、ハウジング１０の他端側に設けられた２つの凹部１６ａ、１６ｂのうち、圧力導入孔１４が接続される一方の凹部１６ａに配置されている。ステム４０は、外周部に設けられたネジ部４１により、ハウジング１０の凹部１６ａにねじ止めされている。   The stem 40 is a metal member processed into a hollow cylindrical shape. Of the two recesses 16 a and 16 b provided on the other end side of the housing 10, the stem 40 is connected to one recess 16 a to which the pressure introduction hole 14 is connected. Has been placed. The stem 40 is screwed to the concave portion 16a of the housing 10 by a screw portion 41 provided on the outer peripheral portion.

また、ステム４０は、その軸の一端側にハウジング１０に導入された圧力によって変形可能な薄肉状のダイヤフラム４２を有し、軸の他端側にダイヤフラム４２に繋がる通路４３を有する。そして、当該通路４３とハウジング１０の圧力導入孔１４とが連通された状態にされ、圧力媒体の圧力が圧力導入孔１４からダイヤフラム４２に伝えられるようになっている。   The stem 40 has a thin-walled diaphragm 42 that can be deformed by pressure introduced into the housing 10 on one end side of the shaft, and a passage 43 connected to the diaphragm 42 on the other end side of the shaft. The passage 43 and the pressure introduction hole 14 of the housing 10 are in communication with each other, and the pressure of the pressure medium is transmitted from the pressure introduction hole 14 to the diaphragm 42.

センサチップ５０は、単結晶Ｓｉ（シリコン）からなる圧力検出用のチップであり、ステム４０のダイヤフラム４２上に配置されている。センサチップ５０はブリッジ回路を有しており、圧力導入孔１４および通路４３を介してステム４０内部に導入された圧力によってダイヤフラム４２が変形したとき、この変形に応じた抵抗値変化を電気信号に変換して出力する検出部（歪みゲージ）として機能する。   The sensor chip 50 is a pressure detection chip made of single crystal Si (silicon), and is disposed on the diaphragm 42 of the stem 40. The sensor chip 50 has a bridge circuit. When the diaphragm 42 is deformed by the pressure introduced into the stem 40 through the pressure introducing hole 14 and the passage 43, a change in resistance value corresponding to the deformation is converted into an electric signal. It functions as a detection unit (strain gauge) that converts and outputs.

なお、上記ステム４０およびセンサチップ５０は、圧力導入孔１４の一端側の開口部１２から他端側に導入される圧力媒体の圧力を検出する圧力検出部として構成されるものである。すなわち、ステム４０およびセンサチップ５０は、本発明の圧力検出部に相当する。   The stem 40 and the sensor chip 50 are configured as a pressure detection unit that detects the pressure of the pressure medium introduced from the opening 12 on one end side of the pressure introduction hole 14 to the other end side. That is, the stem 40 and the sensor chip 50 correspond to the pressure detection unit of the present invention.

回路基板６０は、ステム４０のダイヤフラム４２上のセンサチップ５０から出力された電気信号を増幅・特性調整する回路を備えたものである。この回路基板６０の中央部分には図示しない貫通孔が設けられ、この貫通孔にステム４０のダイヤフラム４２側が配置される。そして、図示しないがセンサチップ５０と回路基板６０に設けられた回路とがワイヤボンディングされ、センサチップ５０の出力が回路基板６０の回路に入力されるようになっている。   The circuit board 60 is provided with a circuit that amplifies and adjusts the electrical signal output from the sensor chip 50 on the diaphragm 42 of the stem 40. A through hole (not shown) is provided in the central portion of the circuit board 60, and the diaphragm 42 side of the stem 40 is disposed in the through hole. Although not shown, the sensor chip 50 and the circuit provided on the circuit board 60 are wire-bonded, and the output of the sensor chip 50 is input to the circuit of the circuit board 60.

圧力計測用ターミナル７０は、回路基板６０で処理されたセンサチップ５０に対応した電気信号を圧力温度複合センサの外部に出力するものである。本実施形態では、圧力計測に対応した圧力計測用ターミナル７０がスペーサー７１にインサート成形されている。この圧力計測用ターミナル７０は、ピン６１により回路基板６０の回路と電気的に接続されている。   The pressure measurement terminal 70 outputs an electrical signal corresponding to the sensor chip 50 processed by the circuit board 60 to the outside of the pressure-temperature composite sensor. In the present embodiment, a pressure measurement terminal 70 corresponding to pressure measurement is insert-molded in the spacer 71. The pressure measuring terminal 70 is electrically connected to the circuit of the circuit board 60 by pins 61.

赤外線温度センサ８０は、黒体放射に基づく赤外線の放射エネルギー吸収による温度変化を検出する非接触型の温度計測センサであり、黒体膜３０の他面３２から発せられて縦孔１５内を通過する赤外線を受光して温度計測を行うものである。具体的に、赤外線温度センサ８０は、強誘電体に赤外線が照射されると、当該強誘電体に赤外線の熱エネルギーが吸収されて強誘電体の自発分極が変化する焦電効果を利用したセンサである。すなわち、赤外線の熱エネルギーによって例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電体の表面に帯電する電荷の増減により発生する起電力を検出することにより、温度計測が可能なものである。   The infrared temperature sensor 80 is a non-contact type temperature measurement sensor that detects a temperature change due to absorption of infrared radiation energy based on black body radiation, and is emitted from the other surface 32 of the black body film 30 and passes through the vertical hole 15. Infrared light is received and temperature is measured. Specifically, the infrared temperature sensor 80 is a sensor that uses a pyroelectric effect in which when a ferroelectric is irradiated with infrared rays, the thermal energy of the infrared rays is absorbed by the ferroelectric and the spontaneous polarization of the ferroelectric changes. It is. That is, the temperature can be measured by detecting the electromotive force generated by the increase or decrease of the electric charge charged on the surface of the ferroelectric material such as lead zirconate titanate (PZT), for example, by infrared thermal energy.

このような赤外線温度センサ８０は、黒体膜３０よりも縦孔１５の他端側に配置され、本実施形態ではハウジング１０の凹部１６ｂに開口する縦孔１５の開口部１５ｂに取り付けられている。そして、黒体膜３０から発せられた赤外線の熱エネルギー、すなわち圧力媒体の温度に相当する電気（電圧）信号を出力する。   Such an infrared temperature sensor 80 is disposed on the other end side of the vertical hole 15 with respect to the black body film 30, and in this embodiment, is attached to the opening 15 b of the vertical hole 15 that opens in the recess 16 b of the housing 10. . Then, an electrical (voltage) signal corresponding to the thermal energy of infrared rays emitted from the black body film 30, that is, the temperature of the pressure medium is output.

温度計測用ターミナル９０は、赤外線温度センサ８０から出力される電気信号を圧力温度複合センサの外部に出力するものである。この温度計測用ターミナル９０はスペーサー９１にインサート成形されており、ハウジング１０の凹部１６ｂに収納されている。   The temperature measurement terminal 90 outputs an electrical signal output from the infrared temperature sensor 80 to the outside of the pressure-temperature composite sensor. The temperature measuring terminal 90 is insert-molded in the spacer 91 and is accommodated in the recess 16 b of the housing 10.

コネクタ１００は、圧力温度複合センサで検出された圧力および温度の各伝記信号を外部に出力するためのコネクタ部をなすものであり、樹脂等により形成されたものである。このコネクタ１００は、Ｏリング１１０を介してハウジング１０の他端側にはめ込まれた状態で、ハウジング１０のかしめ部１７にかしめ固定されている。これにより、コネクタ１００とハウジング１０とが一体化されている。   The connector 100 forms a connector part for outputting each of the signals of the pressure and temperature detected by the pressure-temperature composite sensor to the outside, and is formed of a resin or the like. The connector 100 is caulked and fixed to the caulking portion 17 of the housing 10 in a state of being fitted to the other end side of the housing 10 via the O-ring 110. Thereby, the connector 100 and the housing 10 are integrated.

そして、コネクタ１００に図示しない外部コネクタが接続されることで、自動車のＥＣＵ等へ配線部材を介して電気的に接続される。以上が、本実施形態に係る圧力センサの全体構成である。   Then, by connecting an external connector (not shown) to the connector 100, the connector 100 is electrically connected to the ECU or the like of the automobile via a wiring member. The above is the overall configuration of the pressure sensor according to the present embodiment.

次に、図１および図２に示される黒体膜３０の製造方法について、図３を参照して説明する。図３は、黒体膜３０の製造工程を示した図である。この図に示されるように、銅材２０を用意し、当該銅材２０の端面を加熱酸化させることで酸化膜を形成する。この酸化膜が黒体膜３０となる。このようにして、黒体膜３０が成膜する。この場合、銅材２０の加熱温度や加熱環境により、黒体膜３０の膜厚を調整することが可能である。   Next, a method of manufacturing the black body film 30 shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of the black body film 30. As shown in this figure, a copper material 20 is prepared, and an end surface of the copper material 20 is heated and oxidized to form an oxide film. This oxide film becomes the black body film 30. In this way, the black body film 30 is formed. In this case, the film thickness of the black body film 30 can be adjusted by the heating temperature and heating environment of the copper material 20.

続いて、上記図１に示される圧力温度複合センサの製造方法について説明する。まず、圧力導入孔１４および縦孔１５が設けられたハウジング１０、センサチップ５０が搭載されたダイヤフラム４２が設けられたステム４０をそれぞれ用意し、ステム４０をハウジング１０にネジ固定する。   Then, the manufacturing method of the pressure temperature composite sensor shown by the said FIG. 1 is demonstrated. First, the housing 10 provided with the pressure introducing hole 14 and the vertical hole 15 and the stem 40 provided with the diaphragm 42 on which the sensor chip 50 is mounted are prepared, and the stem 40 is fixed to the housing 10 with screws.

また、棒状の銅材２０を用意し、図３に示されるようにして端面に黒体膜３０を成膜する。そして、銅材２０に形成された黒体膜３０をハウジング１０の他端側に向け、銅材２０をハウジング１０の縦孔１５の開口部１３から挿入し、銅材２０の側面を縦孔１５の壁面に溶接する。   Further, a rod-shaped copper material 20 is prepared, and a black body film 30 is formed on the end face as shown in FIG. Then, the black body film 30 formed on the copper material 20 is directed to the other end side of the housing 10, the copper material 20 is inserted from the opening 13 of the vertical hole 15 of the housing 10, and the side surface of the copper material 20 is set to the vertical hole 15. Weld to the wall surface.

また、ピン６１が設けられた回路基板６０、圧力計測用ターミナル７０がインサート成形されたスペーサー７１、温度計測用ターミナル９０がインサート成形されたスペーサー９１を用意する。温度計測用ターミナル９０には、赤外線温度センサ８０を接続しておく。   In addition, a circuit board 60 provided with pins 61, a spacer 71 in which a pressure measurement terminal 70 is insert-molded, and a spacer 91 in which a temperature measurement terminal 90 is insert-molded are prepared. An infrared temperature sensor 80 is connected to the temperature measuring terminal 90.

そして、スペーサー９１をハウジング１０の凹部１６ｂに配置する。この場合、赤外線温度センサ８０を縦孔１５の開口部１５ｂに接着固定しても良い。そして、回路基板６０をハウジング１０の凹部１６ａに配置して回路基板６０の図示しない貫通孔にステム４０のダイヤフラム４２側を配置する。これにより、回路基板６０の回路面とセンサチップ５０のパッド面とを同じ高さにできる。   Then, the spacer 91 is disposed in the recess 16 b of the housing 10. In this case, the infrared temperature sensor 80 may be bonded and fixed to the opening 15 b of the vertical hole 15. Then, the circuit board 60 is arranged in the recess 16 a of the housing 10, and the diaphragm 42 side of the stem 40 is arranged in a through hole (not shown) of the circuit board 60. Thereby, the circuit surface of the circuit board 60 and the pad surface of the sensor chip 50 can be made the same height.

この後、センサチップ５０と回路基板６０の回路とをワイヤボンドし、スペーサー７１をハウジング１０の凹部１６ａに収納して回路基板６０のピン６１に接触させる。そして、Ｏリング１１０を介してコネクタ１００をハウジング１０の他端側にはめ込み、ハウジング１０のかしめ部１７にてコネクタ１００とハウジング１０とを一体化させることで図１に示される圧力センサが完成する。   Thereafter, the sensor chip 50 and the circuit of the circuit board 60 are wire-bonded, and the spacer 71 is accommodated in the recess 16 a of the housing 10 and brought into contact with the pins 61 of the circuit board 60. Then, the connector 100 is fitted into the other end side of the housing 10 through the O-ring 110, and the connector 100 and the housing 10 are integrated by the caulking portion 17 of the housing 10, thereby completing the pressure sensor shown in FIG. .

なお、ハウジング１０にコネクタ１００を取り付けた後に銅材２０を縦孔１５に溶接しても良い。また、ステム４０をハウジング１０に取り付ける前に銅材２０を縦孔１５に溶接しても良い。   The copper material 20 may be welded to the vertical hole 15 after the connector 100 is attached to the housing 10. Further, the copper material 20 may be welded to the vertical hole 15 before the stem 40 is attached to the housing 10.

次に、上記圧力温度複合センサにおける圧力検出について説明する。圧力温度複合センサは、ハウジング１０のネジ部１１を介して、配管等に取り付けられる。そして、配管内の圧力媒体がハウジング１０の開口部１２より圧力導入孔１４を介して圧力温度複合センサ内に導入される。   Next, pressure detection in the pressure-temperature composite sensor will be described. The pressure / temperature composite sensor is attached to a pipe or the like via the screw portion 11 of the housing 10. Then, the pressure medium in the pipe is introduced into the pressure / temperature composite sensor from the opening 12 of the housing 10 through the pressure introduction hole 14.

すると、導入された圧力媒体の圧力がステム４０のダイヤフラム４２に印加される。これにより、ダイヤフラム４２上に配置されたセンサチップ５０の歪みゲージが歪む。そして、圧力に応じた電気信号がセンサチップ５０から出力され、当該電気信号が回路基板６０の回路にて信号処理される。   Then, the pressure of the introduced pressure medium is applied to the diaphragm 42 of the stem 40. As a result, the strain gauge of the sensor chip 50 disposed on the diaphragm 42 is distorted. Then, an electric signal corresponding to the pressure is output from the sensor chip 50, and the electric signal is signal-processed by the circuit of the circuit board 60.

こうして回路基板６０の回路にて処理された電気信号は、圧力計測用ターミナル７０を介して外部に出力される。このようにして、圧力検出が行われる。   The electrical signal thus processed by the circuit of the circuit board 60 is output to the outside via the pressure measurement terminal 70. In this way, pressure detection is performed.

次に、上記圧力温度複合センサにおける温度検出について説明する。上記のように、圧力温度複合センサが配管等に取り付けられ、銅材２０が圧力媒体にさらされると、図２に示されるように、圧力媒体の温度は、銅材２０を介してハウジング１０の他端側に伝達される。   Next, temperature detection in the pressure-temperature composite sensor will be described. As described above, when the pressure-temperature composite sensor is attached to a pipe or the like and the copper material 20 is exposed to the pressure medium, the temperature of the pressure medium is changed to the temperature of the housing 10 via the copper material 20 as shown in FIG. It is transmitted to the other end side.

そして、銅材２０から伝達された熱により、銅材２０に形成された黒体膜３０の一面３１にて当該熱を受け、黒体膜３０の他面３２から赤外線が発せられる。この赤外線は、図２に示されるように、黒体膜３０と赤外線温度センサ８０との間を通過して赤外線温度センサ８０にて受光される。   Then, the heat transmitted from the copper material 20 receives the heat at the one surface 31 of the black body film 30 formed on the copper material 20, and infrared rays are emitted from the other surface 32 of the black body film 30. As shown in FIG. 2, the infrared light passes between the black body film 30 and the infrared temperature sensor 80 and is received by the infrared temperature sensor 80.

これにより、赤外線温度センサ８０では、赤外線の熱エネルギーに相当する起電力が発生し、この起電力が電気信号として温度計測用ターミナル９０から外部に出力される。このようにして、温度計測が行われる。   Thereby, in the infrared temperature sensor 80, an electromotive force corresponding to the thermal energy of the infrared ray is generated, and this electromotive force is output as an electric signal from the temperature measuring terminal 90 to the outside. In this way, temperature measurement is performed.

以上説明したように、本実施形態では、ハウジング１０に縦孔１５を設け、この縦孔１５内に黒体膜３０を成膜した銅材２０を配置し、銅材２０が伝達した圧力媒体の温度に応じた赤外線を黒体膜３０から発するようにして、当該赤外線を非接触型の赤外線温度センサ８０で検出することで圧力媒体の温度測定を行うことが特徴となっている。   As described above, in this embodiment, the vertical hole 15 is provided in the housing 10, the copper material 20 with the black body film 30 formed in the vertical hole 15 is disposed, and the pressure medium transmitted by the copper material 20 is transmitted. It is characterized in that the temperature of the pressure medium is measured by emitting infrared rays corresponding to the temperature from the black body film 30 and detecting the infrared rays with a non-contact type infrared temperature sensor 80.

このように、非接触型の赤外線温度センサ８０を用いているため、赤外線温度センサ８０を他の部品に接触させる必要がない。すなわち、ハウジング１０等を介する従来の熱の経路とは異なり、熱伝導率が高い銅材２０および黒体膜３０を介するだけの経路であるので、赤外線温度センサ８０に至るまでの圧力媒体の温度の経路が低減されている。したがって、圧力媒体の熱の温度低下を回避することができ、温度測定の精度を向上させることができる。   Thus, since the non-contact type infrared temperature sensor 80 is used, it is not necessary to contact the infrared temperature sensor 80 with other components. That is, unlike the conventional heat path through the housing 10 and the like, the path is only through the copper material 20 and the black body film 30 having high thermal conductivity, so the temperature of the pressure medium up to the infrared temperature sensor 80 is increased. The path has been reduced. Therefore, the temperature drop of the heat of the pressure medium can be avoided, and the accuracy of temperature measurement can be improved.

また、非接触型の赤外線温度センサ８０を用いていることから、黒体膜３０から発せられるあらゆる熱エネルギーの赤外線を受光することができる。したがって、温度計測範囲を広くすることができ、どの温度に対しても温度測定が可能となる。これにより、圧力温度複合センサを様々な用途に用いることができ、汎用性を向上させることができる。   In addition, since the non-contact type infrared temperature sensor 80 is used, infrared rays of any thermal energy emitted from the black body film 30 can be received. Therefore, the temperature measurement range can be widened, and temperature measurement can be performed for any temperature. Thereby, a pressure temperature compound sensor can be used for various uses, and versatility can be improved.

そして、様々な材質のものに対して熱伝導率が高い銅材２０を用いることで、銅材２０が受けた圧力媒体の熱を黒体膜３０に伝達させやすくすることができる。   Then, by using the copper material 20 having a high thermal conductivity for various materials, the heat of the pressure medium received by the copper material 20 can be easily transmitted to the black body film 30.

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図４は、本実施形態に係る圧力温度複合センサのうち圧力導入孔および縦孔近傍の拡大断面図であり、図２の拡大断面図に対応する図である。 (Second Embodiment)
In the present embodiment, only different parts from the first embodiment will be described. 4 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of the pressure introduction hole and the vertical hole in the pressure-temperature composite sensor according to the present embodiment, and corresponds to the enlarged cross-sectional view of FIG.

図４に示されるように、圧力温度複合センサは、銅材２０ではなく、金属薄膜１２０を備えている。金属薄膜１２０は黒体膜３０の一面３１に設けられ、黒体膜３０と一体化されている。すなわち、金属薄膜１２０が縦孔１５の開口部１３側に位置し、黒体膜３０の他面３２が赤外線温度センサ８０に対向している。そして、金属薄膜１２０は、縦孔１５の開口部１３に溶接されている。このような金属薄膜１２０として、例えば銅薄膜が採用される。また、金属薄膜１２０の厚さは例えば２〜３ｍｍ程度である。   As shown in FIG. 4, the pressure-temperature composite sensor includes a metal thin film 120 instead of the copper material 20. The metal thin film 120 is provided on one surface 31 of the black body film 30 and is integrated with the black body film 30. That is, the metal thin film 120 is positioned on the opening 13 side of the vertical hole 15, and the other surface 32 of the black body film 30 faces the infrared temperature sensor 80. The metal thin film 120 is welded to the opening 13 of the vertical hole 15. As such a metal thin film 120, for example, a copper thin film is employed. Moreover, the thickness of the metal thin film 120 is about 2-3 mm, for example.

このような構成によると、黒体膜３０の他面３２から発せられた赤外線は、縦孔１５内において黒体膜３０と赤外線温度センサ８０との間の空間を通過して赤外線温度センサ８０に入射することとなる。   According to such a configuration, the infrared rays emitted from the other surface 32 of the black body film 30 pass through the space between the black body film 30 and the infrared temperature sensor 80 in the vertical hole 15 and reach the infrared temperature sensor 80. It will be incident.

以上のように、黒体膜３０を金属薄膜１２０と一体化することで、第１実施形態で示された銅材２０よりも熱伝達経路を短くすることができ、金属薄膜１２０内を伝達する熱が外部からの影響を受けにくくすることができる。   As described above, by integrating the black body film 30 with the metal thin film 120, the heat transfer path can be made shorter than the copper material 20 shown in the first embodiment, and the inside of the metal thin film 120 is transmitted. Heat can be made less susceptible to external influences.

（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、ハウジング１０は鉄で構成されていることが特徴となっている。 (Third embodiment)
In the present embodiment, only portions different from the first and second embodiments will be described. The present embodiment is characterized in that the housing 10 is made of iron.

図５は、本実施形態に係る圧力温度複合センサのうち圧力導入孔および縦孔近傍の拡大断面図である。鉄のハウジング１０は、銅材２０や金属薄膜１２０よりも熱伝導率が低い。図５に示される矢印は、熱伝達の大きさを示しており、銅材２０や金属薄膜１２０と比較して明らかに鉄のハウジング１０の熱伝達が小さい。このため、銅材２０や金属薄膜１２０を伝達する熱がハウジング１０に逃げにくくすることができる。   FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the pressure-temperature composite sensor according to this embodiment in the vicinity of the pressure introduction hole and the vertical hole. The iron housing 10 has a lower thermal conductivity than the copper material 20 and the metal thin film 120. The arrows shown in FIG. 5 indicate the magnitude of heat transfer, and the heat transfer of the iron housing 10 is clearly smaller than that of the copper material 20 and the metal thin film 120. For this reason, the heat which transmits the copper material 20 and the metal thin film 120 can be made difficult to escape to the housing 10.

（第４実施形態）
本実施形態では、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図６は、本実施形態に係る圧力温度複合センサのうち圧力導入孔および縦孔近傍の拡大断面図である。この図に示されるように、圧力温度複合センサは、棒状の透過ガラス材１３０を備えている。 (Fourth embodiment)
In the present embodiment, only different portions from the above embodiments will be described. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of the pressure introduction hole and the vertical hole in the pressure-temperature composite sensor according to the present embodiment. As shown in this figure, the pressure-temperature composite sensor includes a rod-shaped transmission glass material 130.

透過ガラス材１３０は、縦孔１５内に配置され、縦孔１５内のうち黒体膜３０よりも縦孔１５の他端側に配置されると共に、一端部１３１が黒体膜３０の他面３２に接合されている。これにより、黒体膜３０は、縦孔１５の開口部１３に配置され、一面３１にて圧力媒体の熱を受けるようになっている。透過ガラス材１３０として、赤外線を選択的に（積極的に）通過させる赤外線透過ガラスが採用される。   The transmissive glass material 130 is disposed in the vertical hole 15, and is disposed on the other end side of the vertical hole 15 in the vertical hole 15 with respect to the black body film 30, and one end 131 is the other surface of the black body film 30. 32. As a result, the black body film 30 is disposed in the opening 13 of the vertical hole 15 and receives heat of the pressure medium on the one surface 31. As the transmissive glass material 130, an infrared transmissive glass that selectively (positively) transmits infrared rays is employed.

また、黒体膜３０は用意された透過ガラス材１３０の端面に塗布される（後述する図９参照）。そして、透過ガラス材１３０のうち黒体膜３０が設けられた端部の反対側の端部が縦孔１５の開口部１３から挿入され、接着剤にて縦孔１５内に固定される。なお、透過ガラス材１３０は、縦孔１５内の段差１５ａによって支持される。   Further, the black body film 30 is applied to the end face of the prepared transmission glass material 130 (see FIG. 9 described later). And the edge part on the opposite side to the edge part in which the black body film | membrane 30 was provided among the permeable glass materials 130 is inserted from the opening part 13 of the vertical hole 15, and is fixed in the vertical hole 15 with an adhesive agent. The transmissive glass material 130 is supported by a step 15a in the vertical hole 15.

このような構成では、黒体膜３０の一面３１が圧力媒体の熱を受けると、当該熱に相当する熱エネルギーに相当する赤外線が黒体膜３０の他面３２から発せられる。黒体膜３０から発せられた赤外線は、透過ガラス材１３０内を通過した後、赤外線温度センサ８０にて受光される。   In such a configuration, when one surface 31 of the black body film 30 receives the heat of the pressure medium, infrared rays corresponding to thermal energy corresponding to the heat are emitted from the other surface 32 of the black body film 30. The infrared rays emitted from the black body film 30 are received by the infrared temperature sensor 80 after passing through the transmission glass material 130.

以上のように、縦孔１５に透過ガラス材１３０を配置して、黒体膜３０から発せられた赤外線を赤外線温度センサ８０に導く構成とすることができる。   As described above, the transmission glass material 130 can be disposed in the vertical hole 15 to guide the infrared rays emitted from the black body film 30 to the infrared temperature sensor 80.

（第５実施形態）
本実施形態では、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図７は、本実施形態に係る圧力温度複合センサのうち圧力導入孔および縦孔近傍の拡大断面図であり、圧力温度複合センサを配管１４０に取り付けた様子を示したものである。 (Fifth embodiment)
In the present embodiment, only different portions from the above embodiments will be described. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of the pressure introduction hole and the vertical hole in the pressure-temperature composite sensor according to the present embodiment, and shows a state in which the pressure-temperature composite sensor is attached to the pipe 140.

図７に示されるように、ハウジング１０の一端側にＬ字状の突起部１８が設けられており、ハウジング１０一体化されている。この突起部１８の先端１８ａは、縦孔１５の開口部１３に対向する形態とされている。   As shown in FIG. 7, an L-shaped protrusion 18 is provided on one end side of the housing 10 and is integrated with the housing 10. The tip 18 a of the protrusion 18 is configured to face the opening 13 of the vertical hole 15.

なお、突起部１８の先端１８ａは、本発明の突起部の一部に相当する。また、突起部１８はハウジング１０と別体として用意されたものがハウジング１０に溶接により一体化される。さらに、本実施形態では、突起部１８はハウジング１０の一端側のうち圧力導入孔１４の開口部１２付近に接合されているが、他の場所に接合されても良い。   The tip 18a of the projection 18 corresponds to a part of the projection of the present invention. Further, the protrusion 18 prepared as a separate body from the housing 10 is integrated with the housing 10 by welding. Further, in the present embodiment, the protrusion 18 is joined to the vicinity of the opening 12 of the pressure introducing hole 14 on one end side of the housing 10, but may be joined to another place.

また、黒体膜３０は突起部１８の先端１８ａのうち少なくとも縦孔１５の開口部１３に対向する壁面に配置されている。これにより、黒体膜３０は縦孔１５の開口部１３、すなわち透過ガラス材１３０の一端部１３１に対向した位置に配置される。   Further, the black body film 30 is disposed on the wall surface facing at least the opening 13 of the vertical hole 15 in the tip 18 a of the protrusion 18. Thus, the black body film 30 is disposed at a position facing the opening 13 of the vertical hole 15, that is, the one end 131 of the transmissive glass material 130.

そして、本実施形態では、縦孔１５内に第４実施形態で示された透過ガラス材１３０が配置されている。   In the present embodiment, the transmissive glass material 130 shown in the fourth embodiment is disposed in the vertical hole 15.

このような構成の圧力温度複合センサが配管１４０に取り付けられ、黒体膜３０が配管１４０内の圧力媒体の熱を受けると、当該熱に相当する熱エネルギーに相当する赤外線が黒体膜３０から発せられる。この赤外線は、縦孔１５内の透過ガラス材１３０を通過した後、赤外線温度センサ８０にて受光される。   When the pressure-temperature composite sensor having such a configuration is attached to the pipe 140 and the black body film 30 receives the heat of the pressure medium in the pipe 140, infrared rays corresponding to the heat energy corresponding to the heat is transmitted from the black body film 30. Be emitted. The infrared light is received by the infrared temperature sensor 80 after passing through the transparent glass material 130 in the vertical hole 15.

以上のように、突起部１８の先端１８ａに黒体膜３０を設け、この黒体膜３０から発せられた赤外線を赤外線温度センサ８０にて受光することにより、温度測定を行うことができる。   As described above, the temperature measurement can be performed by providing the black body film 30 at the tip 18 a of the protrusion 18 and receiving the infrared light emitted from the black body film 30 by the infrared temperature sensor 80.

（第６実施形態）
本実施形態では、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図８は、本実施形態に係る圧力温度複合センサのうち圧力導入孔および縦孔近傍の拡大断面図であり、圧力温度複合センサを配管１４０に取り付けた様子を示したものである。 (Sixth embodiment)
In the present embodiment, only different portions from the above embodiments will be described. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of the pressure introduction hole and the vertical hole in the pressure-temperature composite sensor according to the present embodiment, and shows a state in which the pressure-temperature composite sensor is attached to the pipe 140.

図８に示されるように、第５実施形態と同様に縦孔１５内に透過ガラス材１３０が配置されている。また、圧力温度複合センサが配管１４０に取り付けられたとき、黒体膜３０は、圧力媒体が存在する配管１４０内のうち、縦孔１５の開口部１３、すなわち透過ガラス材１３０の一端部１３１に対向する壁面に直接配置されている。なお、黒体膜３０は、例えば塗布の方法により配管１４０の壁面に設けられる。   As shown in FIG. 8, a transmissive glass material 130 is disposed in the vertical hole 15 as in the fifth embodiment. When the pressure-temperature composite sensor is attached to the pipe 140, the black body film 30 is formed in the opening 13 of the vertical hole 15, that is, one end 131 of the transmission glass material 130 in the pipe 140 where the pressure medium exists. It is directly placed on the opposite wall. The black body film 30 is provided on the wall surface of the pipe 140 by, for example, a coating method.

このような構成において、黒体膜３０が配管１４０内の圧力媒体の熱を受けると、黒体膜３０から当該熱の熱エネルギーに相当する赤外線が発せられる。赤外線は、黒体膜３０に対向する透過ガラス材１３０の一端部１３１から透過ガラス材１３０内に導かれ、透過ガラス材１３０を通過した後、赤外線温度センサ８０にて受光される。   In such a configuration, when the black body film 30 receives the heat of the pressure medium in the pipe 140, infrared rays corresponding to the heat energy of the heat are emitted from the black body film 30. Infrared light is guided into the transmissive glass material 130 from one end 131 of the transmissive glass material 130 facing the black body film 30, and is received by the infrared temperature sensor 80 after passing through the transmissive glass material 130.

以上のように、圧力温度複合センサに黒体膜３０を設けるのではなく、黒体膜３０を配管１４０に直接設置して温度計測を行う構成とすることができる。   As described above, instead of providing the black body film 30 in the pressure-temperature composite sensor, the black body film 30 can be directly installed on the pipe 140 to perform temperature measurement.

（他の実施形態）
上記各実施形態で示された圧力温度複合センサの各構成は一例を示すものであって、これらに限定されるものではない。 (Other embodiments)
Each structure of the pressure temperature composite sensor shown by said each embodiment shows an example, It is not limited to these.

上記実施形態では、ハウジング１０の縦孔１５内に銅材２０や透過ガラス材１３０が設置された形態が示されているが、縦孔１５内に黒体膜３０が配置され、黒体膜３０よりもハウジング１０の他端側に赤外線温度センサ８０が配置された構成になっていれば良い。すなわち、温度計測を行う場合、ハウジングに縦孔１５を設け、縦孔１５内に少なくとも黒体膜３０と赤外線温度センサとを配置した構成とすれば良い。   In the above embodiment, the copper material 20 and the transmissive glass material 130 are installed in the vertical hole 15 of the housing 10. However, the black body film 30 is disposed in the vertical hole 15, and the black body film 30. It is sufficient that the infrared temperature sensor 80 is disposed on the other end side of the housing 10. That is, when temperature measurement is performed, the vertical hole 15 may be provided in the housing, and at least the black body film 30 and the infrared temperature sensor may be disposed in the vertical hole 15.

上記実施形態では、金属材として銅材２０を採用しているが、銅材２０の他に銀や金の材質のものを採用することができる。   In the above embodiment, the copper material 20 is used as the metal material, but a material of silver or gold other than the copper material 20 can be used.

上記実施形態では、透過ガラス材１３０として赤外線透過ガラスが採用されているが、この赤外線透過ガラスに限らず、他のガラス材であっても良い。すなわち、光を透過させることができるガラス材であれば良い。   In the above-described embodiment, infrared transmissive glass is used as the transmissive glass material 130. However, the present invention is not limited to this infrared transmissive glass, and other glass materials may be used. In other words, any glass material that can transmit light may be used.

第５実施形態では、Ｌ字状の突起部１８が示されているが、突起部１８は例えばコの字状になっており、当該コの字状の突起部１８の各端部がハウジング１０に一体化されたものであっても良い。この場合、突起部１８のうち開口部１３に対向する一部に黒体膜３０が設けられていれば良い。   In the fifth embodiment, an L-shaped protrusion 18 is shown, but the protrusion 18 has, for example, a U-shape, and each end of the U-shaped protrusion 18 is formed in the housing 10. It may be integrated with. In this case, it is only necessary that the black body film 30 is provided on a part of the protrusion 18 facing the opening 13.

黒体膜３０の成膜方法として、図３に示される方法の他に、塗布による方法を採用することもできる。図９は、塗布によって黒体膜３０を形成する工程を示した図である。まず、図９（ａ）に示す工程では、銅材２０や透過ガラス材１３０を用意し、銅材２０や透過ガラス材１３０の端面に黒体膜３０となるカーボンペースト１５０を塗布する。この後、図９（ｂ）に示す工程では、銅材２０や透過ガラス材１３０を図示しないスピンコーターに設置し、カーボンペースト１５０をカーボンペースト１５０をスピンコートする。こうして、黒体膜３０が完成する。   As a method for forming the black body film 30, in addition to the method shown in FIG. FIG. 9 is a diagram showing a process of forming the black body film 30 by coating. First, in the process shown in FIG. 9A, the copper material 20 and the transmissive glass material 130 are prepared, and the carbon paste 150 that becomes the black body film 30 is applied to the end surfaces of the copper material 20 and the transmissive glass material 130. Thereafter, in the step shown in FIG. 9B, the copper material 20 and the transmissive glass material 130 are placed on a spin coater (not shown), and the carbon paste 150 is spin-coated with the carbon paste 150. Thus, the black body film 30 is completed.

このようにカーボンペースト１５０を用いる方法では、カーボンペースト１５０は酸化銅よりも熱伝導性が高く、より黒いため、赤外線を発しやすいという特徴がある。また、カーボンペースト１５０を塗布するだけで良いという点で、酸化銅を形成する場合よりも製造が容易である。   As described above, the method using the carbon paste 150 is characterized in that the carbon paste 150 has higher thermal conductivity than copper oxide and is more black, and therefore easily emits infrared rays. In addition, it is easier to manufacture than the case of forming copper oxide in that only the carbon paste 150 needs to be applied.

本発明の第１実施形態に係る圧力温度複合センサの断面図である。It is sectional drawing of the pressure temperature composite sensor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図１に示される圧力温度複合センサのうち圧力導入孔および縦孔近傍の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of a pressure introduction hole and a vertical hole in the pressure-temperature composite sensor shown in FIG. 黒体膜の製造工程を示した図である。It is the figure which showed the manufacturing process of the black body film. 本発明の第２実施形態に係る圧力温度複合センサのうち圧力導入孔および縦孔近傍の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near a pressure introduction hole and a vertical hole among pressure temperature compound sensors concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態に係る圧力温度複合センサのうち圧力導入孔および縦孔近傍の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near a pressure introduction hole and a vertical hole among pressure temperature compound sensors concerning a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第４実施形態に係る圧力温度複合センサのうち圧力導入孔および縦孔近傍の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near a pressure introduction hole and a vertical hole among pressure temperature compound sensors concerning a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第５実施形態に係る圧力温度複合センサのうち圧力導入孔および縦孔近傍の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near a pressure introduction hole and a vertical hole among pressure temperature compound sensors concerning a 5th embodiment of the present invention. 本発明の第６実施形態に係る圧力温度複合センサのうち圧力導入孔および縦孔近傍の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near a pressure introduction hole and a vertical hole among pressure temperature compound sensors concerning a 6th embodiment of the present invention. 他の実施形態において、塗布によって黒体膜を形成する工程を示した図である。In other embodiment, it is the figure which showed the process of forming a black body film | membrane by application | coating.

符号の説明Explanation of symbols

１０…ハウジング、１２…開口部、１３…縦孔の開口部、１４…圧力導入孔、１５…縦孔、１８…突起部、１８ａ…突起部の先端、２０…銅材、３０…黒体膜、３１…黒体膜の一面、３２…黒体膜の他面、４０…ステム、５０…センサチップ、８０…赤外線温度センサ、１２０…金属薄膜、１３０…透過ガラス材。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Housing, 12 ... Opening part, 13 ... Opening part of vertical hole, 14 ... Pressure introducing hole, 15 ... Vertical hole, 18 ... Protruding part, 18a ... Tip of protruding part, 20 ... Copper material, 30 ... Black body membrane 31 ... One side of the black body film, 32 ... The other side of the black body film, 40 ... Stem, 50 ... Sensor chip, 80 ... Infrared temperature sensor, 120 ... Metal thin film, 130 ... Transmission glass material.

Claims (8)

圧力導入孔（１４）と縦孔（１５）とを有するハウジング（１０）と、
前記圧力導入孔（１４）の一端側の開口部（１２）から他端側に導入される圧力媒体の圧力を検出する圧力検出部（４０、５０）と、
前記縦孔（１５）内に配置され、前記縦孔（１５）の内部を一端側と他端側とに分割するものであり、一面（３１）および他面（３２）を有し、前記一面（３１）にて前記縦孔（１５）の一端側の開口部（１３）から導入される前記圧力媒体の熱エネルギーを受け、当該熱エネルギーに相当する赤外線を前記他面（３２）から前記縦孔（１５）の他端側に発する黒体膜（３０）と、
前記黒体膜（３０）よりも前記縦孔（１５）の他端側に配置され、前記黒体膜（３０）の他面（３２）から発せられて前記縦孔（１５）内を通過する赤外線を受光して温度測定を行う赤外線温度センサ（８０）とを備えていることを特徴とする圧力温度複合センサ。 A housing (10) having a pressure introducing hole (14) and a longitudinal hole (15);
A pressure detector (40, 50) for detecting the pressure of the pressure medium introduced from the opening (12) at one end of the pressure introducing hole (14) to the other end;
It is arrange | positioned in the said vertical hole (15), and divides | segments the inside of the said vertical hole (15) into one end side and the other end side, has one surface (31) and the other surface (32), The thermal energy of the pressure medium introduced from the opening (13) on one end side of the vertical hole (15) is received at (31), and infrared rays corresponding to the thermal energy are transmitted from the other surface (32) to the vertical surface. A black body membrane (30) emanating from the other end of the hole (15);
It is arranged on the other end side of the vertical hole (15) from the black body film (30), is emitted from the other surface (32) of the black body film (30), and passes through the vertical hole (15). A pressure-temperature composite sensor comprising: an infrared temperature sensor (80) that receives infrared rays and measures temperature. 棒状であって、前記縦孔（１５）内のうち前記黒体膜（３０）よりも前記縦孔（１５）内の一端側に配置されると共に、前記黒体膜（３０）の一面（３１）に接合される金属材（２０）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の圧力温度複合センサ。 It is rod-shaped and is arranged on one end side in the vertical hole (15) in the vertical hole (15) with respect to the black body film (30). 2. The pressure-temperature composite sensor according to claim 1, further comprising a metal material (20) joined to the metal material. 前記黒体膜（３０）の一面（３１）に金属薄膜（１２０）が設けられ、前記黒体膜（３０）と一体化された前記金属薄膜（１２０）が前記縦孔（１５）の開口部（１３）に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力温度複合センサ。 A metal thin film (120) is provided on one surface (31) of the black body film (30), and the metal thin film (120) integrated with the black body film (30) is an opening of the vertical hole (15). The pressure-temperature composite sensor according to claim 1, wherein the pressure-temperature composite sensor is disposed in (13). 前記ハウジング（１０）は鉄で構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の圧力温度複合センサ。 The combined pressure and temperature sensor according to claim 2 or 3, wherein the housing (10) is made of iron. 棒状であって、前記縦孔（１５）内のうち前記黒体膜（３０）よりも前記縦孔（１５）の他端側に配置されると共に、前記黒体膜（３０）の他面（３２）に接合される透過ガラス材（１３０）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の圧力温度複合センサ。 It is rod-shaped and is disposed on the other end side of the vertical hole (15) with respect to the black body film (30) in the vertical hole (15), and on the other side of the black body film (30) ( The pressure-temperature composite sensor according to claim 1, further comprising a transmissive glass material (130) joined to 32). 圧力導入孔（１４）と縦孔（１５）とを有するハウジング（１０）と、
前記圧力導入孔（１４）の一端側の開口部（１２）から他端側に導入される圧力媒体の圧力を検出する圧力検出部（４０、５０）と、
棒状であって、前記縦孔（１５）内に配置され、一端部（１３１）が前記縦孔（１５）の一端側の開口部（１３）に配置される透過ガラス材（１３０）と、
一部（１８ａ）が前記縦孔（１５）の開口部（１３）に対向するように前記ハウジング（１０）に一体化された突起部（１８）と、
前記突起部（１８）の一部（１８ａ）のうち少なくとも前記縦孔（１５）の開口部（１３）に対向する壁面に配置され、前記圧力媒体の熱エネルギーを受けて当該熱エネルギーに相当する赤外線を発する黒体膜（３０）と、
前記透過ガラス材（１３０）よりも前記縦孔（１５）の他端側に配置され、前記黒体膜（３０）から発せられて前記透過ガラス材（１３０）を通過する赤外線を受光して温度測定を行う赤外線温度センサ（８０）とを備えていることを特徴とする圧力温度複合センサ。 A housing (10) having a pressure introducing hole (14) and a longitudinal hole (15);
A pressure detector (40, 50) for detecting the pressure of the pressure medium introduced from the opening (12) at one end of the pressure introducing hole (14) to the other end;
A transparent glass material (130) that is rod-shaped and is disposed in the longitudinal hole (15), with one end (131) disposed in an opening (13) on one end of the longitudinal hole (15);
A protrusion (18) integrated with the housing (10) such that a part (18a) faces the opening (13) of the vertical hole (15);
Of the part (18a) of the protrusion (18), the protrusion (18) is disposed on the wall surface facing at least the opening (13) of the vertical hole (15), and receives the heat energy of the pressure medium and corresponds to the heat energy. A black body film (30) that emits infrared rays;
The infrared ray is disposed on the other end side of the vertical hole (15) with respect to the transmission glass material (130) and is emitted from the black body film (30) and passes through the transmission glass material (130). A pressure-temperature composite sensor comprising an infrared temperature sensor (80) for performing measurement. 圧力導入孔（１４）と縦孔（１５）とを有するハウジング（１０）と、
前記圧力導入孔（１４）の一端側の開口部（１２）から他端側に導入される圧力媒体の圧力を検出する圧力検出部（４０、５０）と、
棒状であって、前記縦孔（１５）内に配置され、一端部（１３１）が前記縦孔（１５）の一端側の開口部（１３）に配置される透過ガラス材（１３０）と、
前記圧力媒体が存在する配管（１４０）内のうち、前記ハウジング（１０）が前記配管（１４０）に取り付けられた際に前記縦孔（１５）の開口部（１３）に対向する壁面に配置され、前記圧力媒体の熱エネルギーを受けて当該熱エネルギーに相当する赤外線を発する黒体膜（３０）と、
前記透過ガラス材（１３０）よりも前記縦孔（１５）の他端側に配置され、前記配管（１４０）内の前記黒体膜（３０）から発せられて前記透過ガラス材（１３０）を通過する赤外線を受光して温度測定を行う赤外線温度センサ（８０）とを備えていることを特徴とする圧力温度複合センサ。 A housing (10) having a pressure introducing hole (14) and a longitudinal hole (15);
A pressure detector (40, 50) for detecting the pressure of the pressure medium introduced from the opening (12) at one end of the pressure introducing hole (14) to the other end;
A transparent glass material (130) which is rod-shaped and is disposed in the vertical hole (15), and whose one end (131) is disposed in the opening (13) on one end side of the vertical hole (15);
Of the pipe (140) where the pressure medium exists, the housing (10) is disposed on the wall surface facing the opening (13) of the vertical hole (15) when the housing (10) is attached to the pipe (140). A black body film (30) that receives the thermal energy of the pressure medium and emits infrared rays corresponding to the thermal energy;
It is arranged on the other end side of the vertical hole (15) with respect to the transmission glass material (130), and is emitted from the black body film (30) in the pipe (140) and passes through the transmission glass material (130). An infrared temperature sensor (80) that receives infrared rays to measure temperature and measures temperature, and a pressure-temperature composite sensor. 前記透過ガラス材（１３０）は、赤外線を選択的に通過させる赤外線透過ガラスであることを特徴とする請求項５または７に記載の圧力温度複合センサ。 The pressure-temperature composite sensor according to claim 5 or 7, wherein the transmission glass material (130) is infrared transmission glass that selectively transmits infrared rays.
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