JPH0493622A

JPH0493622A - 地震センサ

Info

Publication number: JPH0493622A
Application number: JP20506190A
Authority: JP
Inventors: Takashi Inaba; 隆稲葉; Takashi Tsumura; 高志津村
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1992-03-26

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】［産業上の利用分野］本発明は、熱式センサを用い地震による振動を検出する
地震センサに関するものである。

［従来の技術］第１２図は従来の地震センサの構成を示す断面図である
。同図において、１は固定体２に支持固定された支持体
、３は支持体１内に収容されかつダンピング作用として
の機能を持たせる液体、４はこの液体３により支持体２
内に可動自在に保持されたケース、５はこのケース４内
の底部に転がり自在に配置された球、６は球５の転がり
により上下方向に移動するプランジャ、７はプランジャ
６の上方向の移動に対してのみオンするスイッチ、８は
スイッチ７の接点に接続された信号線である。

このような構成において、地震が発生すると、ケース４
内の球５が転がり、これによって１ランジヤ６が上昇移
動し、スイッチ７がオンすることで信号線８に電流が流
れ、この電流を検出することによって地震の振動を検知
していた。

［発明が解決しよとする課題］しかしながら、従来の地震センサは、部品点数が多く、
しかも構造が複雑となり、コスト高となるなどの問題が
あった。

［課題を解決するための手段］このような課題を解決するために本発明による地震セン
サは、ほぼ密閉された容器と、この容器の内部に配設さ
れかつ一端が容器に固定された振動応動部材と、この振
動応動部材の他端に設置されかつ容器内部の振動による
気体の流れの有無を検出する熱式センサとを有して構成
されている。

［作用］本発明による地震センサにおいては、熱式センサが容器
内の振動による気体の流れの有無を検出することで地震
の振動が検知される。

［実施例］以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明による地震センサの一実施例による構成
を示す断面図である。同図において、１１は基台、１２
はこの基台１１の上方にほぼ密閉して固定配置されたケ
ース、１３はケース１２内において基台１１の上面に一
端側を固定して配置されたバネなどからなる弾性体、１
４はこの弾性体１３の他端（先端）（ＩＩに固定配置さ
れた適当な質量を有する重り、１５はこの重り１４の上
面に台座１６を介して固定配置されてこのケース１２内
の気体の流れの有無を検出する流量センサ、１７はこの
流量センサ１５に接続されたリード線、１８は検出回路
である。

このような構成において、基台１１が地震による振動を
受けると、この基台１１と相対的に重り１４が例えばｘ
−ｘ”方向に振動し、これに伴って流量センサ１５が振
動して疑似的にこのケース１２内の気体の流量を検出さ
れる。

第２図は流量センサ１５として用いられる例えばマイク
ロフローセンサの構成を説明する平面図である。同図に
おいて、例えばシリコンなどからなる半導体基板２１の
中央部には、この半導体基板２１に対して空隙部２２を
介して熱的に絶縁された薄膜状のダイアフラム部２３が
形成されており、このダイアフラム部２３上の表面中央
部分には、薄膜状のヒータエレメント２４が形成され、
さらにこのヒータエレメント２４の両側には、それぞれ
独立した薄膜状の測温抵抗エレメント２５．２６が形成
されている。また、この半導体基板２１の表面には、こ
の半導体基板２１のエツチングのための多数のスリット
２７が開設され、ヒータエレメント２４および測温抵抗
工゛□レメント１い２５．２６の周辺部を、その半導体基板２１の表面に開
設された多数の細かいスリット２７を介して例えば異方
性エツチングを行うことにより、内側に逆台形状の空気
スペースを有する空隙部２２が形成されている。これに
よって空隙部２２の上部には、半導体基板２１からダイ
アフラム状に空間的に隔離され、この半導体基板２１か
らヒータエレメント２４および両側の測温抵抗エレメン
ト２５．２６が熱的に絶縁されて支持されたダイアフラ
ム部２３が形成される構造となっている。なお、２７１
．２７２．２７３．２７’４はダイアフラム部２３にお
いて、風上側から風下側に向かってそれぞれ測温抵抗エ
レメント２５．ヒータエレメント２４．測温抵抗エレメ
ント２６の前後に空隙部２２と連通して連続的に開設さ
れたスリット部である。また、２８は半導体基板２１の
角部に形成された薄膜状の周囲測温抵抗エレメントであ
る。

このように構成された流量センサ１５は、地震の振動に
より、重り１４が矢印ｘ−Ｘ′方向に移動した場合、例
えばＸ方向に移動したとき、この矢印Ｘ方向から気体Ａ
が流れた状態とほぼ同等の現象となり、上流側の測温抵
抗エレメント２５が冷却゛されて降温する。下流側の測
温抵抗エレメント２６は気体Ａの流れを媒体としてヒー
タエレメント２４からの熱伝導が促進され、温度が昇温
するために温度差が生じる。そこで測温抵抗エレメント
２５．２６を第３図に示すような回路構成からなる検出
回路１８に組み込むことにより、温度差を電圧に変換で
き、第４図に示すように流速に応じた電圧出力が得られ
る。第３図はその検出回路１８を示したものであり、同
図に示すようにヒータエレメント２４には第１の定電圧
電源３１が接続され、また、測温抵抗エレメント２５，
２６は直列接続されて第２の定電圧電源３２が接続され
、さらに一方の測温紙゛抗エレメント２６には電圧計３
３が接続されており、この電圧計３３には第５図に示す
ような電圧出力が得られ、この電圧出力の振動により地
震の大きさを検知することができる。したがって１方向
の地震の振動のみが検知される。

第６図は本発明による地震センサの他の実施例による構
成を示す断面図であり、前述の図と同一部分には同一符
号を付しである。同図において、第１図と異なる点は、
ケース１２は内部中央部に開口の周辺部に筒状突出部１
９ａを有する蓋１９がねし２０ａにより締めつけ固定さ
れており、この筒状突出部１９ａと重り１４との間には
弾性体１３の両端側がそれぞれ接着材Ｂにより接合され
ている。また、この蓋１９は同様に基台１１にねし２０
ｂ取り付は固定されている。さらに重り１４上に台座１
６を介して配置される流量センサ１５′は、第７図に要
部平面図で示すようにヒータエレメント２４を中心とし
てＸ方向に第１の上流側測温抵抗エレメント２５１．第
１の下流側測温抵抗エレメント２６、が配設されるとと
もにＸ方向には第２の上流側測温抵抗エレメント２５２
゜第２の下流側測温抵抗エレメント２６２がそれぞれ配
設されて構成されており、同図に示す第１の上流側測温
抵抗エレメント２５□の抵抗値をＲ１、第２の上流側測
温抵抗エレメント２５２の抵抗値をＲ２，第１の下流側
測温抵抗エレメント２６１の抵抗値をＲ３，第２の下流
側測温抵抗エレメント２６２の抵抗値をＲ４とすると、
第８図に示すような検出回路１８′が構成される。した
がって各エレメントの抵抗値をそれぞれＲ１＝Ｒ２＝Ｒ
，＝Ｒ４とすると、Ｘ方向の揺れに対しては、電圧計３
３、に第９図に示すような電圧出力が得られる。また、
Ｘ方向の揺れに対しては第１０図に示すような電圧出力
が得られる。したがってこのような構成によると、２方
向の地震の振動を感知することができる。

第１１図は本発明による地震センサの他の実施例による
構成を示す図で同図（ａ）は上から見た要部平面図、同
図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ’線の断面図であり、前
述の図と同一部分には同一符号を付しである。同図にお
いて、第６図と異なる点は、流量センサ１５′を台座１
６を介して搭載された重り１４がケース１２内において
基台１１上の中央部に配置されるとともにこの重り１４
がケース１２内の内壁面にそれぞれ弾性体１３ａ、１３
ｂ、１３ｃ、１３ｄにより可動自在に保持される構成と
なっている。

このような構成においても、２方向からの揺れに対して
流量センサ１５′がケース１２内の気体の流れを検出で
きるので、第６図の場合と同様な地震の振動を検出する
ことができる。

［発明の効果コ以上、説明したように本発明によれば、ほぼ密閉された
容器と、前記容器の内部に配設されかつ一端が該容器に
固定された振動応動部材と、前記振動応動部材の他端に
設置されかつ前記容器内部の振動による気体の流れの有
無を検出する熱式センサとで地震センサを構成したので
、振動により熱式センサが容器内の気体の流れを検出す
ることで地震を検知でき、しかもこの地震検出を簡単な
構成で実現可能となるなどの極めて優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による地震センサの一実施例による構成
を示す断面図、第２図は本発明に係わる流量センサの構
成を示す平面図、第３図は本発明に係わる検出回路の構
成を説明する図、第４図は本発明に係わる流量センサの
流速に対する電圧出力の関係を示す図、第５図は本発明
に係わる流量センサの出力電圧を示す図、第６図〜第１
０図は本発明による地震センサのさらに他の実施例によ
る構成を説明する図、第１１図は本発明による地震セン
サのさらに他の実施例による構成を示す図、第１２図は
従来の地震センサの構成を示す断面図である。１１・・・・基台、１２・・・・ケース、１３．１３ａ
、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ−−−−弾性体、１４・・・
・重り、１５．１５”　・・・流量センサ、１６・・・
・基台、１７・・・・リード線、１８．１８’　　・・
・・検出回路、ｌ９・・・・蓋、１９ａ・・・・筒状突
出部、２０ａ、２０ｂ・・・・ねじ、２１・・・・半導
体基板、２２・・・・空隙部、２３・・・・ダイアフラ
ム部、２４・・・・ヒータエレメント、２５゜２６・・
・・測温抵抗エレメント、２７・・・・スリット、２８
・・・・周囲測温抵抗エレメント。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ほぼ密閉された容器と、前記容器の内部に配設さ
れかつ一端が該容器に固定された振動応動部材と、前記
振動応動部材の他端に設置されかつ前記容器内部の振動
による気体の流れの有無を検出する熱式センサとを備え
たことを特徴とする地震センサ。
（２）請求項１において、前記熱式センサは中央部に発
熱部を設け、該発熱部の周辺に電気的に独立した測温抵
抗体を設けたことを特徴とする地震センサ。