JPH05164636A - 圧力検出装置及び前記圧力検出装置を用いた成形用金型装置 - Google Patents
圧力検出装置及び前記圧力検出装置を用いた成形用金型装置Info
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- JPH05164636A JPH05164636A JP33365291A JP33365291A JPH05164636A JP H05164636 A JPH05164636 A JP H05164636A JP 33365291 A JP33365291 A JP 33365291A JP 33365291 A JP33365291 A JP 33365291A JP H05164636 A JPH05164636 A JP H05164636A
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 使用可能な温度範囲が広く、しかも広範囲な
圧力測定が可能な圧力検出装置及び前記圧力検出装置を
用いた成形用金型装置を提供することを目的とする。 【構成】 圧力検出装置は、可動部材3の第1の端部に
印加された圧力を第2の端部で圧力センサ1に伝達する
ことにより、可動部材3の第1の端部に印加された圧力
を、そこから離れた圧力センサ1によって検出すること
ができる。また、成形用金型装置は、金型内の所定位置
で前記可動部材の第1の端部が金型内に注入された樹脂
に接触するように配置された複数の圧力検出器により、
圧力センサの抵抗値の変化を検出して、金型内への樹脂
の充填を確認することができる。
圧力測定が可能な圧力検出装置及び前記圧力検出装置を
用いた成形用金型装置を提供することを目的とする。 【構成】 圧力検出装置は、可動部材3の第1の端部に
印加された圧力を第2の端部で圧力センサ1に伝達する
ことにより、可動部材3の第1の端部に印加された圧力
を、そこから離れた圧力センサ1によって検出すること
ができる。また、成形用金型装置は、金型内の所定位置
で前記可動部材の第1の端部が金型内に注入された樹脂
に接触するように配置された複数の圧力検出器により、
圧力センサの抵抗値の変化を検出して、金型内への樹脂
の充填を確認することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小型,軽量な圧力セン
サを備えた圧力検出装置及び前記圧力検出装置を用いた
成形用金型装置に関するものである。
サを備えた圧力検出装置及び前記圧力検出装置を用いた
成形用金型装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】小型、軽量な汎用圧力センサとして、半
導体ひずみゲージが知られている。このような半導体ゲ
ージには、変形し易くするためにシリコン単結晶の小片
(数ミリ角)をダイヤフラム状に形成し、その表面に不
純物を拡散させてひずみ抵抗を発生させる、拡散型半導
体トランスジューサと呼ばれるものがある。また、誘電
体セラミックを利用した圧力センサも一般的であり、こ
のような圧力センサでは、ひずみを与えると電界を発生
する電気−ひずみ効果を利用している。このような圧力
センサの材料としては、圧電セラミックスPZT(PbTi
O3−PbZrO3)が代表的である。
導体ひずみゲージが知られている。このような半導体ゲ
ージには、変形し易くするためにシリコン単結晶の小片
(数ミリ角)をダイヤフラム状に形成し、その表面に不
純物を拡散させてひずみ抵抗を発生させる、拡散型半導
体トランスジューサと呼ばれるものがある。また、誘電
体セラミックを利用した圧力センサも一般的であり、こ
のような圧力センサでは、ひずみを与えると電界を発生
する電気−ひずみ効果を利用している。このような圧力
センサの材料としては、圧電セラミックスPZT(PbTi
O3−PbZrO3)が代表的である。
【0003】このような圧力センサを使用する場合、信
頼性や応答性は優れるが、コストが機械式の圧力センサ
と比較して高価である。また使用温度及び測定圧力が、
例えば(0〜10Kg・f/cm2 ,−10℃〜+60
℃)に限定されてしまうという問題があった。
頼性や応答性は優れるが、コストが機械式の圧力センサ
と比較して高価である。また使用温度及び測定圧力が、
例えば(0〜10Kg・f/cm2 ,−10℃〜+60
℃)に限定されてしまうという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、このような圧
電素子を用いて、より高温度或いは低温度の部位の圧
力、またはより範囲の広い圧力を測定しようとすると、
圧電素子の使用可能な範囲を越えてしまうので、その測
定値が保証されなくなってしまう。例えば、樹脂成形用
の金型内で圧力を測定しようとすると、その温度範囲は
約80℃〜300℃で、圧力範囲は100Kgf/cm
2 〜1,000Kgf/cm2 となってしまう。従っ
て、従来の圧力センサを使用する場合には、冷却機構及
び圧力吸収機構等により圧力センサを保護する必要があ
り、これにより装置の大型化、コストアップ等を招くと
いう問題があった。
電素子を用いて、より高温度或いは低温度の部位の圧
力、またはより範囲の広い圧力を測定しようとすると、
圧電素子の使用可能な範囲を越えてしまうので、その測
定値が保証されなくなってしまう。例えば、樹脂成形用
の金型内で圧力を測定しようとすると、その温度範囲は
約80℃〜300℃で、圧力範囲は100Kgf/cm
2 〜1,000Kgf/cm2 となってしまう。従っ
て、従来の圧力センサを使用する場合には、冷却機構及
び圧力吸収機構等により圧力センサを保護する必要があ
り、これにより装置の大型化、コストアップ等を招くと
いう問題があった。
【0005】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、圧力センサの有する圧力測定可能範囲及び使用可能
温度範囲を越えた測定環境においても、圧力測定が可能
な圧力検出装置及び前記圧力検出装置を用いた成形用金
型装置を提供することを目的とする。
で、圧力センサの有する圧力測定可能範囲及び使用可能
温度範囲を越えた測定環境においても、圧力測定が可能
な圧力検出装置及び前記圧力検出装置を用いた成形用金
型装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の圧力検出装置は以下のような構成を備える。
即ち、印加される圧力に応じてその抵抗値が変化する圧
力センサを備えた圧力検出装置であって、第1の端部に
印加された圧力を、第2の端部で前記圧力センサに伝達
する摺動自在な可動部材と、前記可動部材を前記第1の
端部方向に付勢する付勢手段とを有する。
に本発明の圧力検出装置は以下のような構成を備える。
即ち、印加される圧力に応じてその抵抗値が変化する圧
力センサを備えた圧力検出装置であって、第1の端部に
印加された圧力を、第2の端部で前記圧力センサに伝達
する摺動自在な可動部材と、前記可動部材を前記第1の
端部方向に付勢する付勢手段とを有する。
【0007】上記目的を達成するために本発明の成形用
金型装置は以下のような構成を備える。即ち、金型内の
所定位置で前記可動部材の第1の端部が金型内に注入さ
れた樹脂に接触するように配置された複数の圧力検出器
を有し、前記圧力検出器は、印加される圧力に応じてそ
の抵抗値が変化する圧力センサと、第1の端部に印加さ
れた圧力を、第2の端部で前記圧力センサに伝達する摺
動自在な可動部材と、前記可動部材を前記第1の端部方
向に付勢する付勢手段とを備える。
金型装置は以下のような構成を備える。即ち、金型内の
所定位置で前記可動部材の第1の端部が金型内に注入さ
れた樹脂に接触するように配置された複数の圧力検出器
を有し、前記圧力検出器は、印加される圧力に応じてそ
の抵抗値が変化する圧力センサと、第1の端部に印加さ
れた圧力を、第2の端部で前記圧力センサに伝達する摺
動自在な可動部材と、前記可動部材を前記第1の端部方
向に付勢する付勢手段とを備える。
【0008】
【作用】以上の構成において、圧力検出装置は、可動部
材の第1の端部に印加された圧力を第2の端部で圧力セ
ンサに伝達することにより、可動部材の第1の端部に印
加された圧力を、圧力センサによって検出することがで
きる。
材の第1の端部に印加された圧力を第2の端部で圧力セ
ンサに伝達することにより、可動部材の第1の端部に印
加された圧力を、圧力センサによって検出することがで
きる。
【0009】また、成形用金型装置は、金型内の所定位
置で前記可動部材の第1の端部が金型内に注入された樹
脂に接触するように配置された複数の圧力検出器によ
り、圧力センサの抵抗値の変化を検出して樹脂の金型内
への充填を確認することができる。
置で前記可動部材の第1の端部が金型内に注入された樹
脂に接触するように配置された複数の圧力検出器によ
り、圧力センサの抵抗値の変化を検出して樹脂の金型内
への充填を確認することができる。
【0010】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の好適な実
施例を詳細に説明する。
施例を詳細に説明する。
【0011】図1は本実施例の圧力測定器10の構成を
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【0012】図1において、1は圧力センサで、ホルダ
2に固定して取り付けられている。3は圧力検出用の可
動ピンで、圧力センサ1側が若干細く形成され、矢示A
及びB方向に摺動自在に設けられている。この可動ピン
3は、ストッパ8に取り付けられたスプリング5によっ
て通常矢示A方向に付勢されており、外部よりスプリン
グ5の弾性力に抗して矢示B方向の圧力が印加される
と、この可動ピン3のセンサ1側の端部が圧力センサ1
を押圧する。これにより、この可動ピン3の先端(突出
している部分)に印加された圧力を検出することができ
る。4はスプリング5の受け部、6はこの圧力検出器1
0の筺体部分である。7は圧力センサ1に接続されたコ
ードである。8は可動ピン3に取り付けられたストッパ
で、可動ピン3の移動範囲を規定している。そのストッ
パ8のセンサ1側端部と受け部4との間の間隔(a)
は、可動ピン3のセンサ1側端部と圧力センサ1との間
の間隔(b)よりも大きく設定されており、これにより
可動ピン3の先端に矢示B方向に最大の圧力が印加され
ても、その先端が筺体内に入らないようにしている。こ
うして、この先端部が例えば図5に示すように、金型内
に設けられても、成形品に凸部が発生しないようにして
いる。
2に固定して取り付けられている。3は圧力検出用の可
動ピンで、圧力センサ1側が若干細く形成され、矢示A
及びB方向に摺動自在に設けられている。この可動ピン
3は、ストッパ8に取り付けられたスプリング5によっ
て通常矢示A方向に付勢されており、外部よりスプリン
グ5の弾性力に抗して矢示B方向の圧力が印加される
と、この可動ピン3のセンサ1側の端部が圧力センサ1
を押圧する。これにより、この可動ピン3の先端(突出
している部分)に印加された圧力を検出することができ
る。4はスプリング5の受け部、6はこの圧力検出器1
0の筺体部分である。7は圧力センサ1に接続されたコ
ードである。8は可動ピン3に取り付けられたストッパ
で、可動ピン3の移動範囲を規定している。そのストッ
パ8のセンサ1側端部と受け部4との間の間隔(a)
は、可動ピン3のセンサ1側端部と圧力センサ1との間
の間隔(b)よりも大きく設定されており、これにより
可動ピン3の先端に矢示B方向に最大の圧力が印加され
ても、その先端が筺体内に入らないようにしている。こ
うして、この先端部が例えば図5に示すように、金型内
に設けられても、成形品に凸部が発生しないようにして
いる。
【0013】図2は、この実施例の圧力検出器10で使
用されている圧力センサ1の概略図で、ここではセンサ
上部の覆いを取り除いた形で示している。
用されている圧力センサ1の概略図で、ここではセンサ
上部の覆いを取り除いた形で示している。
【0014】図2において、導線21は、異なる径を有
しかつ端部が開いた複数の円形状の第1の導体23に接
続されている。同様に、導線22は異なる径を有しかつ
端部が開いた複数の円形状の第2の導体24に接続され
ている。ここで、第1の導体23と第2の導体24の円
状部は各空間に離反した状態で互いに挟み合うように構
成されている。この状態で覆いが上部より押圧される
と、第1の導体23と第2の導体24との間の半導電性
層によって形成される抵抗を通して電気的通路が形成さ
れる。
しかつ端部が開いた複数の円形状の第1の導体23に接
続されている。同様に、導線22は異なる径を有しかつ
端部が開いた複数の円形状の第2の導体24に接続され
ている。ここで、第1の導体23と第2の導体24の円
状部は各空間に離反した状態で互いに挟み合うように構
成されている。この状態で覆いが上部より押圧される
と、第1の導体23と第2の導体24との間の半導電性
層によって形成される抵抗を通して電気的通路が形成さ
れる。
【0015】これら第1の導体23と第2の導体24
は、例えばポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリイミド、塩化ビニル、ゴム等のフィルム、また
はシート等から選ばれる基材中に、Al,Ag,Au,
Cu,カーボン等の導電性物質を分散させることによ
り、またその基材表面に蒸着等の方法により、これら導
電性物質の薄い層を形成することにより製造される。
は、例えばポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリイミド、塩化ビニル、ゴム等のフィルム、また
はシート等から選ばれる基材中に、Al,Ag,Au,
Cu,カーボン等の導電性物質を分散させることによ
り、またその基材表面に蒸着等の方法により、これら導
電性物質の薄い層を形成することにより製造される。
【0016】一方、半導電性層は、これら第1の導体2
3と第2の導体24のいずれか1つ、或いは両方に、例
えば硫化モリブデン、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化
コバルト、酸化ニッケル、酸化鉄、酸化バナジウム、酸
化モリブデン、アルミナ、酸化スズ、鉄、ホウ素、炭化
タングステン、導電性セラミック等により選ばれる半導
体物質の微粒子をスプレー法、スクリーン法等の方法で
平坦に塗布されて形成される。この半導電性物質の粒子
径は、100μm以下、好ましくは10μm以下であ
り、前述した塗布の厚みは0.00254cm以下が好
ましい。
3と第2の導体24のいずれか1つ、或いは両方に、例
えば硫化モリブデン、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化
コバルト、酸化ニッケル、酸化鉄、酸化バナジウム、酸
化モリブデン、アルミナ、酸化スズ、鉄、ホウ素、炭化
タングステン、導電性セラミック等により選ばれる半導
体物質の微粒子をスプレー法、スクリーン法等の方法で
平坦に塗布されて形成される。この半導電性物質の粒子
径は、100μm以下、好ましくは10μm以下であ
り、前述した塗布の厚みは0.00254cm以下が好
ましい。
【0017】これら第1の導体23と第2の導体24
は、通常は電気的に非導通状態にあり、印加される圧力
に応答して半導電性層との表面接触抵抗が低下するよう
に構成されている。
は、通常は電気的に非導通状態にあり、印加される圧力
に応答して半導電性層との表面接触抵抗が低下するよう
に構成されている。
【0018】図3は本実施例の圧力検出器10よりのセ
ンサ信号を処理する回路構成を示す図、図4は導線21
に表れる信号波形及び制御回路31に入力される信号波
形を示す図である。
ンサ信号を処理する回路構成を示す図、図4は導線21
に表れる信号波形及び制御回路31に入力される信号波
形を示す図である。
【0019】図3において、センサ1は電源電圧VCCと
抵抗Rとの間に接続され、導線21はコンパレータ32
の+端子に入力されている。このコンパレータ32の−
端子には、基準電圧Vref を発生する電源33が接続さ
れている。この圧力センサ1は、印加される圧力が大き
くなると、その抵抗値が減少するため、図4の41に示
すように、圧力センサ1に印加される圧力が大きくなる
と、導線21の電位が高くなる。この導線21の電位4
1をコンパレータ32により基準電位Vref と比較し、
オン・オフの2値信号に変換した例を図4の42に示し
ている。この基準電位Vref の値を測定したい圧力値に
応じて変更することにより、制御回路31はこの2値化
された信号がオンするかどうかにより、その測定した圧
力が所定の圧力に到達したかどうかを判断することがで
きる。
抵抗Rとの間に接続され、導線21はコンパレータ32
の+端子に入力されている。このコンパレータ32の−
端子には、基準電圧Vref を発生する電源33が接続さ
れている。この圧力センサ1は、印加される圧力が大き
くなると、その抵抗値が減少するため、図4の41に示
すように、圧力センサ1に印加される圧力が大きくなる
と、導線21の電位が高くなる。この導線21の電位4
1をコンパレータ32により基準電位Vref と比較し、
オン・オフの2値信号に変換した例を図4の42に示し
ている。この基準電位Vref の値を測定したい圧力値に
応じて変更することにより、制御回路31はこの2値化
された信号がオンするかどうかにより、その測定した圧
力が所定の圧力に到達したかどうかを判断することがで
きる。
【0020】尚、例えば導線21の電位をA/D変換器
等でデジタル信号に変換して制御回路31に入力するこ
とにより、制御回路31がそのデジタル値に基づいて圧
力センサ1に印加されている圧力を検出するようにも構
成できる。
等でデジタル信号に変換して制御回路31に入力するこ
とにより、制御回路31がそのデジタル値に基づいて圧
力センサ1に印加されている圧力を検出するようにも構
成できる。
【0021】図5は本実施例の圧力検出器10の応用例
を示す側断面図で、ここでは射出成形用の金型において
樹脂が適正に注入されたかどうかを検出するのに使用し
ている。
を示す側断面図で、ここでは射出成形用の金型において
樹脂が適正に注入されたかどうかを検出するのに使用し
ている。
【0022】図5において、10は前述した実施例の圧
力検出器、51は固定側金型、52は可動側金型であ
る。53は樹脂の注入口を示し、ここから成形用の樹脂
が金型内に注入される。54は樹脂成形された部品を示
している。
力検出器、51は固定側金型、52は可動側金型であ
る。53は樹脂の注入口を示し、ここから成形用の樹脂
が金型内に注入される。54は樹脂成形された部品を示
している。
【0023】このように実施例の圧力検出器10を、樹
脂金型の特に樹脂が入り込みにくい部分に設置しておく
ことにより、その部分に樹脂が充填されると可動ピン3
の先端がその充填された樹脂によって押される。これに
より、圧力センサ1がその圧力を検知することができ
る。こうして、その部分に樹脂が適正に充填されたかど
うかが判断できる。この場合、前述の基準電圧Vref を
樹脂が適正に充填されたことを検知できる電圧値に設定
しておくことにより、制御回路31はコンパレータ32
の出力信号がオフからオンになったかどうかを調べるだ
けで樹脂が適正に充填されたことを検知できる。
脂金型の特に樹脂が入り込みにくい部分に設置しておく
ことにより、その部分に樹脂が充填されると可動ピン3
の先端がその充填された樹脂によって押される。これに
より、圧力センサ1がその圧力を検知することができ
る。こうして、その部分に樹脂が適正に充填されたかど
うかが判断できる。この場合、前述の基準電圧Vref を
樹脂が適正に充填されたことを検知できる電圧値に設定
しておくことにより、制御回路31はコンパレータ32
の出力信号がオフからオンになったかどうかを調べるだ
けで樹脂が適正に充填されたことを検知できる。
【0024】このように、本実施例の圧力検出器10を
量産用樹脂成形金型に常備することにより、成形初期条
件の確認及び量産工程における安定成形のための工程管
理を行うことができ、金型における樹脂を充填しにくい
部分に発生する成形部品の欠け等の発生を防止できる。
量産用樹脂成形金型に常備することにより、成形初期条
件の確認及び量産工程における安定成形のための工程管
理を行うことができ、金型における樹脂を充填しにくい
部分に発生する成形部品の欠け等の発生を防止できる。
【0025】尚、この圧力検出器10の可動ピン3によ
り、金型内で成形された成形品を取り出す際に用いられ
るエジェクタ・ピンの機能を兼用させるようにしても良
い。
り、金型内で成形された成形品を取り出す際に用いられ
るエジェクタ・ピンの機能を兼用させるようにしても良
い。
【0026】以上説明したように本実施例によれば、前
述した圧力センサを用いることにより、従来の使用温度
範囲を越えて広範囲な圧力を測定することができる。
述した圧力センサを用いることにより、従来の使用温度
範囲を越えて広範囲な圧力を測定することができる。
【0027】尚、本実施例では、可動ピンの付勢部材と
してスプリングを用いたが、本発明はこれに限定される
ものでなく、例えば空気や油等の気体及び液体を用いて
も良い。
してスプリングを用いたが、本発明はこれに限定される
ものでなく、例えば空気や油等の気体及び液体を用いて
も良い。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、前
述した圧力センサを使用する事により圧力測定範囲及び
使用可能温度範囲を大巾に拡大する事が可能となる。
又、本発明の成形用金型装置によれば、樹脂が完全に充
填されたかどうかを容易に判断することができ、これに
より成形不良品の発生を防止することができる。
述した圧力センサを使用する事により圧力測定範囲及び
使用可能温度範囲を大巾に拡大する事が可能となる。
又、本発明の成形用金型装置によれば、樹脂が完全に充
填されたかどうかを容易に判断することができ、これに
より成形不良品の発生を防止することができる。
【図1】本発明の実施例の圧力検出器の側断面形状を示
す図である。
す図である。
【図2】実施例の圧力検出器で使用されている圧力セン
サを説明するための図である。
サを説明するための図である。
【図3】本実施例の圧力センサよりの信号を処理する回
路図である。
路図である。
【図4】本実施例の圧力センサの出力信号と、制御回路
への入力信号を説明するための図である。
への入力信号を説明するための図である。
【図5】本実施例の圧力検出器を射出成形用金型におけ
る樹脂の充填確認に用いた応用例を示す断面図である。
る樹脂の充填確認に用いた応用例を示す断面図である。
1 圧力センサ(圧電素子) 2 センサホルダ 3 可動ピン 4 スプリング受け部 5 スプリング 7 コード 10 圧力検出器 31 制御回路 32 コンパレータ
Claims (2)
- 【請求項1】 印加される圧力に応じてその抵抗値が変
化する圧力センサを備えた圧力検出装置であって、 第1の端部に印加された圧力を、第2の端部で前記圧力
センサに伝達する摺動自在な可動部材と、 前記可動部材を前記第1の端部方向に付勢する付勢手段
と、 を有することを特徴とする圧力検出装置。 - 【請求項2】 金型内の所定位置で前記可動部材の第1
の端部が金型内に注入された樹脂に接触するように配置
された複数の圧力検出器を有し、 前記圧力検出器は、印加される圧力に応じてその抵抗値
が変化する圧力センサと、第1の端部に印加された圧力
を、第2の端部で前記圧力センサに伝達する摺動自在な
可動部材と、前記可動部材を前記第1の端部方向に付勢
する付勢手段とを備え、 前記圧力センサの抵抗値の変化を検出して樹脂の充填を
確認するようにしたことを特徴とする成形用金型装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33365291A JPH05164636A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 圧力検出装置及び前記圧力検出装置を用いた成形用金型装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33365291A JPH05164636A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 圧力検出装置及び前記圧力検出装置を用いた成形用金型装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05164636A true JPH05164636A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=18268459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33365291A Withdrawn JPH05164636A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 圧力検出装置及び前記圧力検出装置を用いた成形用金型装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05164636A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009036284A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Toyota Motor Corp | 液圧検出装置および電磁弁 |
JP2010197388A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | General Electric Co <Ge> | 静圧を測定するための統合型装置 |
JP2020094866A (ja) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 財団法人金属工業研究発展中心 | 型内の圧力及び温度検出装置 |
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1991
- 1991-12-17 JP JP33365291A patent/JPH05164636A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009036284A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Toyota Motor Corp | 液圧検出装置および電磁弁 |
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