JP7079922B2 - 熱式流速・流量センサとその指向性誤差の補正装置を備えた熱式流速・流量センサ - Google Patents
熱式流速・流量センサとその指向性誤差の補正装置を備えた熱式流速・流量センサ Download PDFInfo
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まず、一定の発熱源を持つ発熱体が、流体中に存在する場合、発熱体の持つ熱が流速に応じて流体に移動する物理現象を利用している。この物理現象は、下記式(1)に示すように、Kingの式として一般的に知られている。
ここで、Qは発熱体の発熱量、uは流速、Tは発熱体温度、Taは周囲流体の温度、a及びbは定数で、発熱体の素材や構造に依存する値である。
これに対し、図7に示す補正フローで演算を行えば、この指向性誤差を補正し、良好な無指向性の熱式流速・流量センサを実現することができる。情報出力装置20は、演算装置18からの流速値、流量値等を出力する。
なお、測温素子6(6a、6b)からの測定値(温度情報)が、2つ(温度情報a、温度情報b)である場合には、流体の流れ方向(流向)は2方位までしか特定できない。しかし、流体の流れ方向(流向)を確定するためには少なくとも3点の測温素子が必要となる。なお、この件に関しては、発明者が先に出願した特願2014-259615号に開示されているので、その説明を省略する。
このような構造の2つの気温計測部5(5a、5b)を形成することにより、2つの気温計測用素子8(8a、8b)が、同時に流速検出部4の風下側とならないように配置する。このように配置されることにより、流速検出部4のヒータ素子7(7a、7b)による熱の影響を軽減することが出来る。
1、21 板状の基板
1a 流速検出部用の基板部分
21a 流速検出部用の第1の基板部分
1b、21b 板状の基板の基板主要部
21c、21d 気温計測部用の第2の基板部分
2、22 流速検出部用支持部
3、23、23a、23b 気温計測部用支持部
4(4a、4b) 流速検出部
5(5a、5b) 気温計測部
6(6a、6b) 測温素子
7(7a、7b) ヒータ素子
8(8a、8b) 気温計測用素子
11 回路部
16 補正装置
17 量子化装置(ADコンバータ)
18 演算装置
19 記憶装置(不揮発性メモリ)
20 情報出力装置
a、b 温度情報
c、d 気温情報
Claims (1)
- 供給電流により熱を発生するヒータ素子と流速に応じて変化する前記ヒータ素子からの熱の温度を検出する測温素子とを有する流速検出部と、
気温を計測する気温計測用素子を有する気温計測部と、
熱式流速・流量センサの板状の基板と、この基板の主要部である基板主要部と、前記流速検出部を実装する第1の基板部分と、前記気温計測部を実装する第2の基板部分と、
前記基板主要部から一体的に延び、前記流速検出部を支持する細長形状の流速検出部用支持部と、
前記基板主要部から一体的に延び、前記気温計測部を支持する細長形状の気温計測部用支持部と、
前記基板主要部に形成(配置)した回路部と、
からなる流体の流速及び流量を計測する熱式流速・流量センサにおいて、
前記熱式流速・流量センサの板状の基板の主要部である前記基板主要部と、前記流速検出部を実装する前記第1の基板部分と、前記気温計測部を実装する前記第2の基板部分と、前記流速検出部用支持部と、前記気温計測部用支持部とは、前記流速検出部用支持部を介して、前記流速検出部を実装する第1の基板部分と、前記基板主要部とが、前記気温計測部用支持部を介して、前記気温計測部を実装する第2の基板部分と、前記基板主要部とが、一体的に形成されて板状の基板を構成し、
前記流速検出部を支持する流速検出部用支持部は、板状形状の前記基板主要部の一端中央部から一体的に細長く延びて突出した状態に形成し、
前記流速検出部用支持部の先端部の前記第1の基板部分の両面には、汎用の表面実装部品である2つの前記ヒータ素子と2つの前記測温素子とを、それぞれ互いに対向配置して実装することにより、この基板部分を介在して2つの前記測温素子と2つの前記ヒータ素子とが、互いに熱的に接続された2つの流速検出部を形成し、
前記気温計測部を支持する前記気温計測部用支持部は、前記流速検出部用支持部を中心として、対称に少なくとも一対(2つ)を、前記基板主要部の一端両測部から一体的に細長く延びて突出した状態にそれぞれ形成し、
この一対の前記気温計測部用支持部の先端部の前記第2の基板部分には、汎用の表面実装部品である2つの前記気温計測用素子をそれぞれ実装して一対の気温計測部を形成し、
前記流速検出部用支持部に支持された前記流速検出部の周囲及び一対の前記気温計測用支持部にそれぞれ支持された一対の前記気温計測部の周囲には、いずれも空間を介在させるとともに、前記流速検出部と一対の前記気温計測部との間にもそれぞれ空間を介在させ、
一対の前記気温計測部用支持部にそれぞれ支持された2つの前記気温計測用素子が、同時に前記流速検出部の風下側とならないように配置するとともに、2つの前記気温計測用素子からそれぞれ得られる2つの気温情報を合成する手段を有すること
を特徴とする熱式流速・流量センサ。
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---|---|---|---|---|
JP2015210196A (ja) | 2014-04-27 | 2015-11-24 | 林 泰正 | 熱式流速・流量センサの製造方法及び熱式流速・流量センサ |
JP2016118511A (ja) | 2014-12-23 | 2016-06-30 | 林 泰正 | 流向検出機能を備えた熱式流速・流量センサ |
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