JP2956581B2 - 流体測定用プローブ - Google Patents

流体測定用プローブ

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JP2956581B2 JP8119836A JP11983696A JP2956581B2 JP 2956581 B2 JP2956581 B2 JP 2956581B2 JP 8119836 A JP8119836 A JP 8119836A JP 11983696 A JP11983696 A JP 11983696A JP 2956581 B2 JP2956581 B2 JP 2956581B2
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    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
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    • G01P5/10Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体測定用プロー
ブに係わり、更に詳しくは、例えばダクト内の流体速度
を単結晶ゲルマニウム等から成る接触式流速センサを用
いて流速を測定したり、ダクト内や室内の流体温度をサ
ーミスタ等から成る接触式温度センサを用いて温度を測
定する等のための流体測定用プローブに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の流体測定用プローブを、例えば図
5に示している。この流体測定用プローブは、接触式流
速センサ1と接触式温度センサ4を上下方向に配置した
ものである。そして、上方に位置する接触式流速センサ
1に接続されたリン青銅製の2本の導電線2,2、下方
に位置する接触式流速センサ1及び接触式温度センサ4
に接続されたリン青銅製の2本の導電線2,2を上下方
向に長い支持体20により覆うようにしている。前記支
持体20は、上方に位置する第1ステンレスパイプ20
A、下方に位置する第2ステンレスパイプ20B、これ
ら両ステンレスパイプ20A,20Bを連結するアルミ
製の連結パイプ20Cから構成している。
【0003】ところで、上記構成の流体測定用プローブ
を運搬したり、供試体表面に取付けたりする場合に、流
体測定用プローブを他物に接当させてしまうことがあ
る。この接当により加わる衝撃力で、ステンレスパイプ
20A,20Bを損傷させたり、接触式流速センサ1及
び接触式温度センサ4自体を損傷させてしまうことがあ
った。前記接当時に2本の導電線2,2自体がある程度
曲がることによって、小さな衝撃を吸収することができ
るものの、大きな衝撃には耐えきれず、導電線2,2が
折れてしまうこともあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明が前述の状況に
鑑み、解決しようとするところは、他物と接当したとき
の衝撃力を和らげることができるようにして、損傷の少
ない流体測定用プローブを提供する点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、接触式センサに複数の導電線を接続すると
ともに、前記導電線を支持体にて被覆してなる流体測定
用プローブにおいて、前記支持体にそれの長手方向と直
交する方向から設定圧以上の圧力が作用したときには、
該支持体が屈曲できるとともに該圧力が解除されたとき
に該支持体が復元できるように、且つ、該設定圧以上の
圧力が作用していないときには、該支持体が所定の姿勢
に維持できるように構成し、前記支持体を一直線上に設
定距離隔てて配置した複数の筒状部材から構成するとと
もに、これら隣合う筒状部材同士を、伸縮チューブによ
り連結してなる流体測定用プローブを構成した。従っ
て、流体測定用プローブを運搬したり、供試体表面に取
付けたりする場合に、流体測定用プローブが他物に接当
すると、支持体が屈曲することによって、そのときの衝
撃力を和らげ、前記接当が解除されると、支持体が元の
姿勢に復元し、その姿勢が維持されるのである。しか
も、前記接当時に伸縮チューブが伸びたり縮んだりする
ことによって、そのときの衝撃力を和らげ、前記接当が
解除されると、伸縮チューブの弾性力により筒状部材が
所定の姿勢に復帰し、その姿勢が維持されるのである。
【0006】前記支持体を3本の筒状部材から構成し、
これら筒状部材同士を径の異なる2種類のゴム製の伸縮
チューブによりそれぞれ連結し、前記筒状部材のうちの
接触式センサ側、つまり先端部に位置する筒状部材を他
の筒状部材に比べて径の小さい断面形状円形に構成して
いる。
【0007】前記隣合う筒状部材同士をコイルスプリン
グにより連結するとともに、該コイルスプリングを覆う
ために前記伸縮チューブよりも薄い伸縮チューブにより
該隣合う筒状部材同士を連結してなるから、前記接当時
にコイルスプリングが変形することによって、そのとき
の衝撃力を和らげ、前記接当が解除されると、コイルス
プリングの弾性付勢力により筒状部材が所定の姿勢に復
帰し、その姿勢が維持されるのである。尚、前記薄い伸
縮チューブは、前記接当時に伸縮し易いように厚みを薄
くしてある。
【0008】
【発明の実施の形態】図1及び図2に、例えば供試体表
面に設置して供試体付近の空気流量(風速)及び空気温
度を検出するための流体測定用プローブPを示してお
り、この流体測定用プローブPの検出結果に基づいて、
送風機を自動的に作動又は停止操作を行えるようにする
他、空調機のフィルタが目詰まりしているかの判断を行
ったり、ダクト内の風速を表示する簡易風速計を構成す
る等の目的で使用されている。
【0009】前記流体測定用プローブPは、接触式の流
速センサ1と、この流速センサ1に接続されたリン青銅
からなる2本の導電線2,2と、これら導電線2,2を
被覆するための支持体3とを備えるとともに、前記支持
体3内に、接触式の温度センサ4と、この温度センサ4
に接続された前記と同一材料でなる2本の導電線2,2
とを備えている。前記流速センサ1及び温度センサ4の
うちのいずれか一方のみで、流体測定用プローブPを構
成してもよい。
【0010】前記流速センサ1は、適量の不純物を混入
した単結晶ゲルマニウムの小片と、この小片をエポキシ
樹脂等の熱硬化性合成樹脂にて被覆した樹脂層とからな
り、その形状を球状に構成している。そして、前記小片
に電圧を印加し、流速小片自体を発熱させて一定温度に
保持させておき、前記樹脂層に流体が接触すると、その
接触した流体の速度に応じた小片の熱量が放出される。
この熱放出による小片の温度変化によって、小片の電気
抵抗が変化し、これに伴う電圧、または電流、あるいは
電力の変化値に変換し、これに基づいて流体の速度を算
出するのである。
【0011】前記温度センサ4は、流体との接触により
流体の温度を検出する熱的に敏感な抵抗体としてのサー
ミスタや熱電対等からなるものを前記同様に熱硬化性合
成樹脂にて被覆して、構成されている。この温度センサ
4による温度の検出原理も前述の流速センサ1によるも
のと同様である。
【0012】前記支持体3は、一直線上に設定距離隔て
て配置した複数(図では3本)の筒状部材5,6,7か
ら構成するとともに、これら筒状部材5,6,7同士を
径の異なる2種類のゴム製の伸縮チューブ8,9により
それぞれ連結してある。従って、流体測定用プローブP
が他物に接当することによって、図2に示すように、流
体測定用プローブPに設定圧力以上の圧力Fが作用する
と、伸縮チューブ8,9が図のように屈曲することによ
って、接当時の衝撃力を和らげるようにしている。そし
て、前記接当が解除されると、伸縮チューブ8,9の弾
性力により筒状部材5,6,7が所定の姿勢に復帰し、
その姿勢が維持されるのである。尚、前記支持体3を複
数の筒状部材5,6,7に分割することによって、短尺
な筒状部材5,6,7毎にそれぞれ挿入していくことが
でき、前記導電線2,2を長尺な単一の支持体3に挿入
する場合に比べて、導電線2,2の挿入が容易である。
また、前記伸縮チューブ8,9の屈曲時に、前記導電線
2,2同士が内部で接触することがないように例えば導
電線2,2の表面に接着剤を塗布して支持体3の内面の
数カ所に該導電線2,2を固定しておくようにしてもよ
い。この場合、伸縮チューブ8,9の屈曲を許容するこ
とができるように、導電線2,2の固定されていない部
分を少し長めにしておく必要がある。又、前記流体測定
用プローブPが屈曲できる箇所を2箇所にする他、1箇
所又は3箇所以上にしてもよい。又、前記両伸縮チュー
ブ8,9の弾性力を同一に構成する他、一方の伸縮チュ
ーブの弾性力に対して他方の伸縮チューブの弾性力が異
なるように設定してもよい。また、流体測定用プローブ
Pが屈曲可能範囲を伸縮チューブ8,9を構成する材料
のゴムの弾性限界で決定する他、ゴムの弾性限界を越え
ないように流体測定用プローブPがそれ以上屈曲しない
ように規制するように構成してもよい。
【0013】前記筒状部材5,6,7は、全てステンレ
ス製で構成されるとともに、流速センサ1側、つまり先
端部に位置する筒状部材5を他の筒状部材6,7に比べ
て径の小さい断面形状円形に構成されている。又、中間
に位置する筒状部材6と基端部に位置する筒状部材7
は、同一径を有する断面形状円形に構成されるととも
に、前記中間に位置する筒状部材6の流速センサ1側一
端部には、図に示す断面形状を有するアルミニウム製の
筒体10が接着材等により外嵌固定されるとともに、こ
の筒体10の流速センサ1側先端部が前記伸縮チューブ
8に内嵌されている。前記筒体10には、導電線2,2
を挿入するための小孔が貫通形成されている。又、前記
中間に位置する筒状部材6の中間部には、内部に配置さ
れた前記温度センサ4に流体が入り込むための開口6
A,6Aが貫通形成されている。
【0014】図3では、前記伸縮チューブ9に代えてコ
イルスプリング11を設けるとともに、このコイルスプ
リング11を覆うために該伸縮チューブ9よりも薄い伸
縮チューブ12により前記筒状部材6,7を連結してい
る。従って、流体測定用プローブPが他物に接当するこ
とによって、流体測定用プローブPに設定圧力以上の圧
力が作用すると、伸縮チューブ12が屈曲するととも
に、コイルスプリング11が弾性変形し、前記のように
流体測定用プローブPが屈曲して、接当時の衝撃力を和
らげるようにしている。そして、前記接当が解除される
と、伸縮チューブ12の弾性復帰力及びコイルスプリン
グ11の弾性付勢力により筒状部材6が所定の姿勢に復
帰し、その姿勢が維持されるのである。尚、前記薄い伸
縮チューブ12は、前記接当時に伸縮し易いように厚み
を薄くしてあり、この伸縮チューブ12の弾性力は、コ
イルスプリング11の弾性付勢力に比べて非常に小さい
ものに設定してある。
【0015】図4では、支持体3を、樹脂製の蛇腹式の
単一の筒状体13と、この筒状体13の保形性を有する
ために該筒状体13内部に挿入されたコイルスプリング
14とから構成している。この場合、流体測定用プロー
ブPが他物に接当したとき、筒状体13全体が湾曲した
状態にすることができ、接当時の衝撃をよりスムーズに
緩和することができるようにしている。図に示す15
は、前述した単結晶ゲルマニウムの小片を示し、この小
片15に導電線2,2が接続されるのである。又、図に
示す16は、コイルスプリング14の上端を接当支持す
るための蓋体である。
【0016】
【発明の効果】請求項1によれば、流体測定用プローブ
に設定圧以上の圧力が加わった場合に、これを支持体が
屈曲することによって、接当時の衝撃力を和らげること
ができ、しかも前記圧力が解除されたときには、支持体
が元の姿勢に戻り、流体測定を以前同様に行うことがで
き、従来のような損傷が極力少ない流体測定用プローブ
を提供することができる。しかも、それら複数の筒状部
材を簡易な伸縮チューブにより連結するだけで、支持体
を屈曲させる構成にすることができるから、コスト面に
おいて有利になる。又、支持体を複数の筒状部材に分割
してあるから、導電線を短尺な筒状部材毎に順次挿入し
ていくことができ、導電線を長尺な単一の支持体に挿入
する場合に比べて、導電線の挿入を容易に行うことがで
きる。
【0017】
【0018】請求項3によれば、請求項2と同様にコイ
ルスプリングの弾性付勢力により衝撃力を和らげること
ができる。そして、薄い伸縮チューブにてコイルスプリ
ングを覆うことができ、外観を損なうことがないように
している。
【図面の簡単な説明】
【図1】流体測定用プローブの一部省略の断面図
【図2】流体測定用プローブの屈曲状態を示す一部省略
説明図
【図3】流体測定用プローブの別実施例を示す一部断面
の側面図
【図4】流体測定用プローブの別実施例を示す要部の断
面図
【図5】流体測定用プローブの従来例を示す一部省略の
断面図
【符号の説明】
1 流速センサ 2 導電線 3 支持体 4 温度センサ 5 筒状部材 6 筒状部材 6A 開口 7 筒状部材 8,9 伸縮チューブ 10 筒体 11 コイルスプリング 12 伸縮チューブ 13 筒状体 14 コイルスプリング 15 小片 16 蓋体 20 支持体 20A 第1ステンレスパイプ 20B 第2ステンレスパイプ 20C 連結パイプ P 流体測定用プローブ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接触式センサに複数の導電線を接続する
    とともに、前記導電線を支持体にて被覆してなる流体測
    定用プローブにおいて、前記支持体にそれの長手方向と
    直交する方向から設定圧以上の圧力が作用したときに
    は、該支持体が屈曲できるとともに該圧力が解除された
    ときに該支持体が復元できるように、且つ、該設定圧以
    上の圧力が作用していないときには、該支持体が所定の
    姿勢に維持できるように構成し、前記支持体を一直線上
    に設定距離隔てて配置した複数の筒状部材から構成する
    とともに、これら隣合う筒状部材同士を、伸縮チューブ
    により連結してなる流体測定用プローブ。
  2. 【請求項2】 前記支持体を3本の筒状部材から構成
    し、これら筒状部材同士を径の異なる2種類のゴム製の
    伸縮チューブによりそれぞれ連結し、前記筒状部材のう
    ちの接触式センサ側、つまり先端部に位置する筒状部材
    を他の筒状部材に比べて径の小さい断面形状円形に構成
    してなる請求項1記載の流体測定用プローブ。
  3. 【請求項3】 前記隣合う筒状部材同士をコイルスプリ
    ングにより連結するとともに、該コイルスプリングを覆
    うために前記伸縮チューブよりも薄い伸縮チューブによ
    り該隣合う筒状部材同士を連結してなる請求項記載の
    流体測定用プローブ。
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EP97107941A EP0809113A3 (en) 1996-05-15 1997-05-15 Fluid measuring probe

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