JPH04218722A - 流量センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歪みゲージを用いて管
路の流量を検出する流量センサの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】管内を流れる流体の流量を検出する流量
センサは、例えば図６のように構成されている。

【０００３】すなわち、導管１の内側の流路に受圧板４
を臨ませ、これを支持部材であるアーム３で支持し、ア
ーム３の基端に形成した薄肉部３Ａの歪み量を歪みゲー
ジ８で検出している。

【０００４】アーム３は基端を大径のホルダ５に固着し
、ホルダ５は導管１と直交する向きに導管１と一体に形
成された筒形のセンサハウジング２の内側に先端を嵌合
する。また、ホルダ５の基端に形成したフランジ６がセ
ンサハウジング２の端面にボルト７で固定される。

【０００５】流体中の受圧板４は流体の押圧力により下
流側へと変位し、アーム３を変形させて基端の薄肉部３
Ａに集中的な歪みを発生させる。この歪みは流体の流量
に比例して増加するので、歪みゲージ８が歪み量を検出
して対応する信号をホルダ５を貫通するリード線９を通
じて出力することにより、導管１の流量が計測される。 １３は歪みセンサ８の出力を増幅する増幅器である。

【０００６】なお、歪みゲージ８は流体との接触を避け
るために樹脂などで構成された保護部材２０に覆われ、
ホルダ５とセンサハウジング２の間には流体の漏出を阻
止するＯリング１０が介装される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この流量セ
ンサの場合、歪みゲージ８がセンサハウジング２の内側
に設けられているために歪みゲージ８はもちろん、増幅
器１３やリード線９の取り出し部分も流体と接触しない
よう保護する必要があるが、保護部材２０による被覆の
みでこれらを充分に保護するのは容易でなかった。

【０００８】また、薄肉部３Ａの下方のアーム３が長く
、受圧板４が重いためにこれらの固有振動数が小さく、
共振などの異常現象が起こりやすいという問題もあった
。

【０００９】本発明は、以上の問題点を解決すべくなさ
れたもので歪みセンサやリード線の保護と過大流量時な
どの受圧板の共振防止を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、流体の流れの
中に突出する受圧板と、受圧板をセンサハウジングに支
持する部材と、受圧板の変位に伴うこの支持部材の歪み
量を検出する歪みゲージと、歪みゲージの出力を伝送す
るリード線とを備えた流量センサにおいて、支持部材を
流路に向けて直角方向から開口する有底の筒部材と、筒
部材の底面に基端を固着したアームとで構成し、アーム
の先端で受圧板を支持するとともに、筒部材の底面の裏
側に歪みゲージを取り付けている。

【００１１】

【作用】アームを支持する筒部材の底面の裏側に歪みゲ
ージを取り付けたため、歪みゲージが流体から完全に遮
断される。また、アームが筒部材と接することによりア
ームの一定以上の変形が規制されるので、過大流量によ
るアームや受圧板の共振も阻止される。

【００１２】

【実施例】図１〜図５に本発明の実施例を示す。

【００１３】図１に示すように、ホルダ５の中心部に孔
部５Ａを形成し、この孔部５Ａに有底の筒部材１１を嵌
合させ、アーム３の基端をこの筒部材１１の底面１１Ａ
に固着する。

【００１４】ホルダ５には孔部５Ａを導管１の内側へ延
長するようなスリーブ１２を形成し、図２に示すように
筒部材１１とスリーブ１２の先端部１１Ｂと１２Ａを溶
接などの方法で互いに固着する。

【００１５】筒部材１１はアーム３の外周との間に所定
の隙間１５が確保されるような内径に形成される。また
、筒部材１１の底面１１Ａ寄りの部分はこれより大径に
形成され、孔部５Ａの上方に突出してホルダ５の内側に
収装される。

【００１６】筒部材１１の底面１１Ａはダイヤフラム状
の薄い金属板で構成され、その裏面すなわちアーム３を
挟んで反対側には図３に示すように４基の歪みゲージ８
が取り付けられる。

【００１７】これらの歪みゲージ８は図４に示すブリッ
ジ回路によりホルダ５の内側に収装した増幅器１３に接
続され、増幅器１３からリード線９がホルダ５の外側へ
と導かれる。なお、図３と４に示す歪みゲージ８のうち
ＲｂとＲｃはダミー抵抗、Ｒｅは調整抵抗であり、これ
らの抵抗により温度や圧力補償を行ってＲａとＲｄによ
り歪み量を検出する。

【００１８】ホルダ５は前記従来例と同様にボルト７に
よりフランジ６を介してセンサハウジング２に固定され
る。また、ホルダ５とセンサハウジング２との間にはＯ
リング１０を介装して流体のセンサハウジング２からの
漏出を阻止する。

【００１９】次に作用を説明する。導管１内を流体が流
れるのに伴って受圧板４に流体力ｆが作用し、アーム３
の基端に作用するモーメントにより筒部材１１の薄肉状
の底面１１Ａが図５の破線に示すように変形する。

【００２０】この底面１１Ａの変形量は流体の流量とと
もに増加し、変形量に応じた歪み信号が歪みゲージ８か
らリード線９に出力される。その際、ブリッジ回路によ
り温度補償や圧力補償が行われるので出力された歪み信
号は導管１の流量に正確に比例し、流量の計測は精度良
く行われる。

【００２１】ところで、導管１内の流体は筒部材１１の
内側には侵入するが、先端部１１Ｂと１２Ａが溶接され
ているために筒部材１１とスリーブ１２の間へは侵入で
きず、したがってホルダ５の内側は完全に流体から遮断
されている。このため、筒部材１１の底面１１Ａの裏側
に配設された歪ゲージ８や、その上方に位置する増幅器
１４、さらに上方のリード線９などが流体と接する恐れ
はなく、これらの保護環境は極めて信頼性の高いものと
なる。

【００２２】また、過大流量により受圧板４の変位量が
大きくなると、アーム３が筒部材１１に接して受圧板４
の一定以上の変位を規制するため、受圧板４が共振を起
こす恐れもない。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明は受圧板を支持す
るアームの基端を有底の筒部材の底面に固着し、歪みゲ
ージをその裏面に配置したので歪みゲージやリード線に
流体が接する恐れがなく、またアームが筒部材に当接す
ることにより過大流量に対する受圧板の共振も防止でき
る。

【００２４】したがって、流量センサの信頼性や耐久性
を高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す流量センサの縦断面図で
ある。

【図２】図１の要部の拡大図である。

【図３】歪ゲージの配置を示す平面図である。

【図４】歪ゲージの回路図である。

【図５】筒部材の底面の変形状態を示す要部を拡大した
断面図である。

【図６】従来例を示す流量センサの縦断面図である。

【符号の説明】

１　　　　導管 ２　　　　センサハウジング ３　　　　アーム ４　　　　受圧板 ８　　　　歪みゲージ ９　　　　リード線 １１　　　　筒部材 １１Ａ　　底面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　流体の流れの中に突出する受圧板と、
   受圧板をセンサハウジングに支持する部材と、受圧板の
   変位に伴うこの支持部材の歪み量を検出する歪みゲージ
   と、歪みゲージの出力を伝送するリード線とを備えた流
   量センサにおいて、支持部材を流路に向けて直角方向か
   ら開口する有底の筒部材と、筒部材の底面に基端を固着
   したアームとで構成し、アームの先端で受圧板を支持す
   るとともに、筒部材の底面の裏側に歪みゲージを取り付
   けたことを特徴とする流量センサ。