JPH0516729B2 - - Google Patents
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- JPH0516729B2 JPH0516729B2 JP62041555A JP4155587A JPH0516729B2 JP H0516729 B2 JPH0516729 B2 JP H0516729B2 JP 62041555 A JP62041555 A JP 62041555A JP 4155587 A JP4155587 A JP 4155587A JP H0516729 B2 JPH0516729 B2 JP H0516729B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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- G01F1/688—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element
- G01F1/69—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element of resistive type
- G01F1/692—Thin-film arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/10—Measuring 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
- G01P5/12—Measuring 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 using variation of resistance of a heated conductor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、支持体上に絶縁して設けられてお
り、かつ流動媒体と熱接触している電気的に加熱
可能な抵抗層を有する、媒体、殊に内燃機関の吸
気の流速を測定する装置およびその製造法に関す
る。
り、かつ流動媒体と熱接触している電気的に加熱
可能な抵抗層を有する、媒体、殊に内燃機関の吸
気の流速を測定する装置およびその製造法に関す
る。
従来の技術
電熱的空気量測定器用の公知のセンサ素子の場
合に、板状の支持体上に設けられている抵抗層
が、電流により貫流され、加熱を生じる。センサ
の周囲を流れる空気の流速に応じて、抵抗層およ
び支持体から多かれ少なかれ熱が奪われる。プラ
スまたはマイナスの温度係数を有する抵抗材料の
使用により電流を、空気に対して一定の温度上昇
が得られるように調節することができる。この場
合に、このために必要とされる電流は、流速の１
つの尺度である。
合に、板状の支持体上に設けられている抵抗層
が、電流により貫流され、加熱を生じる。センサ
の周囲を流れる空気の流速に応じて、抵抗層およ
び支持体から多かれ少なかれ熱が奪われる。プラ
スまたはマイナスの温度係数を有する抵抗材料の
使用により電流を、空気に対して一定の温度上昇
が得られるように調節することができる。この場
合に、このために必要とされる電流は、流速の１
つの尺度である。
この種のセンサーの重要な使用領域は、内燃機
関より吸込まれる空気量の測定である。この測定
は、内燃機関の燃焼過程を、燃焼の際の有害物質
を最小にする方向に制御するために殊に重要であ
る。
関より吸込まれる空気量の測定である。この測定
は、内燃機関の燃焼過程を、燃焼の際の有害物質
を最小にする方向に制御するために殊に重要であ
る。
しかしながら、局部伝熱係数は、センサの、空
気流に対向しているセンサの縁の近くで最大であ
り、この縁から遠ざかるにつれて減少することが
判明した。これにより、流れ方向に抵抗層および
支持体に沿つて温度勾配が生じ、該温度勾配は流
速に依存しかつ公知センサの比較的大きい応答時
間の原因となる。
気流に対向しているセンサの縁の近くで最大であ
り、この縁から遠ざかるにつれて減少することが
判明した。これにより、流れ方向に抵抗層および
支持体に沿つて温度勾配が生じ、該温度勾配は流
速に依存しかつ公知センサの比較的大きい応答時
間の原因となる。
応答時間を減少するために、抵抗層中につくら
れる電流流路を、単位面積あたりに得られる電気
発熱量が、局部伝熱係数に対して一定の割合で存
在するように計測することは既に公知となつてい
る。
れる電流流路を、単位面積あたりに得られる電気
発熱量が、局部伝熱係数に対して一定の割合で存
在するように計測することは既に公知となつてい
る。
発明を達成するための手段
本発明による装置は、さらに、低い熱伝導性を
有する層が、一方では流動媒体と他方では抵抗層
および支持体との間の局部伝熱係数が流れ方向に
少なくとも近似的に一定であるように載置されて
いることを特徴とする。本発明は、抵抗層の構造
が前記の観点に従つて設計されておらずかつ抵抗
層は低い熱伝導性を有する層により保護されてい
るという利点を有する。さらに、センサは汚れの
堆積に対して安定である。
有する層が、一方では流動媒体と他方では抵抗層
および支持体との間の局部伝熱係数が流れ方向に
少なくとも近似的に一定であるように載置されて
いることを特徴とする。本発明は、抵抗層の構造
が前記の観点に従つて設計されておらずかつ抵抗
層は低い熱伝導性を有する層により保護されてい
るという利点を有する。さらに、センサは汚れの
堆積に対して安定である。
本発明による装置の構造は、層の厚さが流れ方
向に連続的かまたは段階的に減少することを特徴
とする。本発明のこれらの構造は、特に製造に適
していることが立証され、したがつて廉価に製造
することができる。
向に連続的かまたは段階的に減少することを特徴
とする。本発明のこれらの構造は、特に製造に適
していることが立証され、したがつて廉価に製造
することができる。
段階的に減少する層厚を有する装置の製造は有
利には、層を印刷法により載置しかつ複数の部分
層を重なり合つて印刷し、その際部分層の数は流
れ方向に減少することにより可能である。
利には、層を印刷法により載置しかつ複数の部分
層を重なり合つて印刷し、その際部分層の数は流
れ方向に減少することにより可能である。
層厚の連続的減少および段階的減少をも有する
装置は、化学的または物理的な塗布法を適用しか
つ支持体および抵抗層表面を少なくとも部分的に
覆うマスクを層の塗布の間互いに相対的に動かし
て、表面の部分範囲が層の塗布のために種々に長
く露呈されるようにすることによつても製造する
ことができる。この場合に、塗布法は必要とされ
る材料に応じて、大気圧で、保護ガス下にまたは
真空中で実施される蒸着法であつてよい。
装置は、化学的または物理的な塗布法を適用しか
つ支持体および抵抗層表面を少なくとも部分的に
覆うマスクを層の塗布の間互いに相対的に動かし
て、表面の部分範囲が層の塗布のために種々に長
く露呈されるようにすることによつても製造する
ことができる。この場合に、塗布法は必要とされ
る材料に応じて、大気圧で、保護ガス下にまたは
真空中で実施される蒸着法であつてよい。
位置に依存する層厚は、マスクが移動方向に対
して横手方向に延びるスリツトを有しかつマスク
および支持体をそれぞれの所望の層厚に依存する
速度で互いに相対的に移動させるかまたはマスク
を大体において一定の速度で移動させかつ表面を
塗布の間に次第に多く露呈させることによつても
得ることができる。
して横手方向に延びるスリツトを有しかつマスク
および支持体をそれぞれの所望の層厚に依存する
速度で互いに相対的に移動させるかまたはマスク
を大体において一定の速度で移動させかつ表面を
塗布の間に次第に多く露呈させることによつても
得ることができる。
低い熱伝導性を有する層は、溶融液から引上げ
ることによつても製造することができ、その際既
に載置された抵抗層を有する支持体を、装置をあ
とで使用する際に流れに対し反対方向の縁が下方
を指すように垂直に溶融液中に浸漬する。
ることによつても製造することができ、その際既
に載置された抵抗層を有する支持体を、装置をあ
とで使用する際に流れに対し反対方向の縁が下方
を指すように垂直に溶融液中に浸漬する。
低い熱伝導性を有する層に適当な材料は、ガラ
スおよびプラスチツク、殊にポリテトラフルオロ
エテンおよびポリイミドである。支持体は、ケイ
素、不動態化金属またはセラミツクからなつてい
てもよい。
スおよびプラスチツク、殊にポリテトラフルオロ
エテンおよびポリイミドである。支持体は、ケイ
素、不動態化金属またはセラミツクからなつてい
てもよい。
本発明は、多くの実施態様を許容する。それら
のうちの２つを複数の図面を用いて略示し、次に
記載する。
のうちの２つを複数の図面を用いて略示し、次に
記載する。
図面において同じ部分は、同じ参照記号を備え
ている。
ている。
図面において、本発明による装置は拡大して図
示されている。一般に、この種のセンサの寸法は
約５〜20mmの間の範囲内にある。
示されている。一般に、この種のセンサの寸法は
約５〜20mmの間の範囲内にある。
実施例
第１図による装置は、板状支持体１を有し、こ
の支持体は自体公知の方法でセラミツク材料、た
とえば酸化アルミニウムまたは酸化ベリリウムか
らなることができる。しかしながら有利にはケイ
素の使用も可能であり、その際支持体１の製造な
らびに別の層を設けるために、電子構成素子の製
造用に開発された方法が利用される。金属からな
る支持体１の使用も有利でありうるが、その際支
持体１の抵抗層に向いた表面は不動態化されてい
なければならない。
の支持体は自体公知の方法でセラミツク材料、た
とえば酸化アルミニウムまたは酸化ベリリウムか
らなることができる。しかしながら有利にはケイ
素の使用も可能であり、その際支持体１の製造な
らびに別の層を設けるために、電子構成素子の製
造用に開発された方法が利用される。金属からな
る支持体１の使用も有利でありうるが、その際支
持体１の抵抗層に向いた表面は不動態化されてい
なければならない。
支持体１上に、抵抗層２が載置されており、こ
の抵抗層は自体公知の方法で、温度依存導電性を
有する材料からなる。抵抗層の他の詳細は、本発
明の理解のために不必要であり、したがつて詳説
しない。
の抵抗層は自体公知の方法で、温度依存導電性を
有する材料からなる。抵抗層の他の詳細は、本発
明の理解のために不必要であり、したがつて詳説
しない。
抵抗層２上ならびに該層に相対する支持体１の
表面上に、それぞれ低い熱電導性を有する層が設
けられている。この場合に、層３，４の厚さはそ
れぞれ装置の空気流に面した縁で最大であり、段
階的に空気流の方向へ減少する。第１図による装
置の場合に、このことは複数の段階で行われる。
この種の層はたとえば、印刷法を用いてさしあた
り、５で示されているような厚さの層を塗布する
ことにより設けることができる。この層上に、６
で図示されている線までにしか達しないもう１つ
の層を印刷し、その後に線７までに達する層を印
刷する。
表面上に、それぞれ低い熱電導性を有する層が設
けられている。この場合に、層３，４の厚さはそ
れぞれ装置の空気流に面した縁で最大であり、段
階的に空気流の方向へ減少する。第１図による装
置の場合に、このことは複数の段階で行われる。
この種の層はたとえば、印刷法を用いてさしあた
り、５で示されているような厚さの層を塗布する
ことにより設けることができる。この層上に、６
で図示されている線までにしか達しないもう１つ
の層を印刷し、その後に線７までに達する層を印
刷する。
第２図は、層１０および１１の連続的に延びる
厚さを有する装置を示す。この種の層はたとえ
ば、層材料の蒸着の際に、第３図および第４図に
示されたマスク１２の１つを抵抗層２ないしは支
持体１の表面上へ移動させることにより製造する
ことができる。この場合に、第３図によればマス
ク１２はスリツト１３を有することができる。こ
の場合に種々の層厚は、支持体に対して矢印方向
へ移動されるマスク１２の種々の速度を用いて得
られる。
厚さを有する装置を示す。この種の層はたとえ
ば、層材料の蒸着の際に、第３図および第４図に
示されたマスク１２の１つを抵抗層２ないしは支
持体１の表面上へ移動させることにより製造する
ことができる。この場合に、第３図によればマス
ク１２はスリツト１３を有することができる。こ
の場合に種々の層厚は、支持体に対して矢印方向
へ移動されるマスク１２の種々の速度を用いて得
られる。
第４図に表示された装置の場合に、マスクは蒸
着過程の間に矢印方向へ移動されるので、マスク
が塗布の間に表面を次第に露呈する。マスクの移
動の代わりに、支持体を移動させることもでき、
このことは場合によりベルトコンベヤ式製造の際
に有利である。
着過程の間に矢印方向へ移動されるので、マスク
が塗布の間に表面を次第に露呈する。マスクの移
動の代わりに、支持体を移動させることもでき、
このことは場合によりベルトコンベヤ式製造の際
に有利である。
添付図面は、本発明による装置の２つの実施例
を略示する拡大図であり、第１図は第１の実施例
を示す平面図および断面図であり、第２図は第２
の実施例を示す平面図および断面図であり、第３
図および第４図は、本発明による装置の製造の際
に使用されうる２つの装置の略示断面図である。 １……支持体、２……抵抗層、３……層、４…
…層、５……層、６……線、７……線、１０……
層、１１……層、１２……マスク、１３……スリ
ツト。
を略示する拡大図であり、第１図は第１の実施例
を示す平面図および断面図であり、第２図は第２
の実施例を示す平面図および断面図であり、第３
図および第４図は、本発明による装置の製造の際
に使用されうる２つの装置の略示断面図である。 １……支持体、２……抵抗層、３……層、４…
…層、５……層、６……線、７……線、１０……
層、１１……層、１２……マスク、１３……スリ
ツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 支持体上に絶縁して設けられており、かつ流
動媒体と熱接触している電気的に加熱可能の抵抗
層を有する、媒体の流速を測定する装置におい
て、さらに低い熱伝導性を有する層が、一方で流
動媒体と、他方では抵抗層および支持体との間の
局部伝熱係数が流れ方向に少なくとも近似的に一
定であるように設けられていることを特徴とする
媒体の流速を測定する装置。 ２ 層の厚さが、流れ方向に連続的に減少する特
許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 層の厚さが、流れ方向に段階的に減少する特
許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 低い熱伝導性を有する層が、ガラスからなる
特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ 低い熱伝導性を有する層が、プラスチツクか
らなる特許請求の範囲第１項記載の装置。 ６ 支持体がケイ素からなる特許請求の範囲第１
項記載の装置。 ７ 支持体が、不動態化金属からなる特許請求の
範囲第１項記載の装置。 ８ 支持体がセラミツクからなる特許請求の範囲
第１項記載の装置。 ９ 支持体上に絶縁して設けられており、かつ流
動媒体と熱接触している電気的に加熱可能の抵抗
層を有する、媒体の流速を測定する装置を製造す
る方法において、層を印刷法により設けかつ複数
の部分層を重なり合つて印刷し、その際部分層の
数が流れ方向に減少することを特徴とする媒体の
流速を測定する装置の製造法。 １０ 支持体上に絶縁されて設けられており、か
つ流動媒体と熱接触している電気的に加熱可能の
抵抗層を有する媒体の流速を測定する装置を製造
する方法において、化学的または物理的塗布法を
適用し、かつ支持体および抵抗層の表面を少なく
とも部分的に覆うマスクを層の塗布の間に、表面
の部分範囲が層の塗布のために種々に長く露呈さ
れるように互いに相対的に移動させることを特徴
とする媒体の流速を測定する装置の製造法。 １１ マスクが、移動方向に対して横手方向に延
びるスリツトを有し、かつ移動をそれぞれの所望
の層厚に依存する速度で行なう特許請求の範囲第
１０項記載の方法。 １２ 移動を、大体において一定の速度で行ない
かつ表面を塗布の間に次第に多く露呈させる特許
請求の範囲第１０項記載の方法。 １３ 塗布法が蒸着法である特許請求の範囲第１
０項から第１２項までのいずれか１項記載の方
法。 １４ 支持体上に絶縁して設けられており、かつ
流動媒体と熱接触している電気的に加熱可能の抵
抗層を有する、媒体の流速を測定する装置を製造
する方法において、層を溶融液から引上げること
により製造し、その際既に設けられた抵抗層を有
する支持体を、装置をあとで使用する際に流れに
対し反対方向の縁が下方を指すように垂直に溶融
液中に浸漬することを特徴とする媒体の流速を測
定する装置の製造法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863606849 DE3606849A1 (de) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | Anordnung zur messung der stroemungsgeschwindigkeit |
| DE3606849.7 | 1986-03-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62265528A JPS62265528A (ja) | 1987-11-18 |
| JPH0516729B2 true JPH0516729B2 (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=6295354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62041555A Granted JPS62265528A (ja) | 1986-03-03 | 1987-02-26 | 媒体の流速を測定する装置およびその製造法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4825694A (ja) |
| EP (1) | EP0235362B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62265528A (ja) |
| AU (1) | AU6559086A (ja) |
| BR (1) | BR8700788A (ja) |
| DE (2) | DE3606849A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3737188A1 (de) * | 1987-11-03 | 1989-05-18 | Pierburg Gmbh | Vorrichtung zur messung der stroemungsgeschwindigkeit der ansaugluft von verbrennungsmotoren |
| DE3843746C1 (ja) * | 1988-12-24 | 1990-07-12 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De | |
| JP2564415B2 (ja) * | 1990-04-18 | 1996-12-18 | 株式会社日立製作所 | 空気流量検出器 |
| DE9006967U1 (ja) * | 1990-06-22 | 1991-10-24 | Sensycon Gesellschaft Fuer Industrielle Sensorsysteme Und Prozessleittechnik Mbh, 3000 Hannover, De | |
| DE102014217870A1 (de) * | 2014-09-08 | 2016-03-10 | Robert Bosch Gmbh | Sensoranordnung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters eines durch einen Messkanal strömenden fluiden Mediums |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3991613A (en) * | 1975-03-10 | 1976-11-16 | Corning Glass Works | Sensing element for flow meter |
| DE2900210A1 (de) * | 1979-01-04 | 1980-07-17 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur messung der masse eines stroemenden mediums |
| DE2900200A1 (de) * | 1979-01-04 | 1980-07-17 | Bosch Gmbh Robert | Messonde mit schutzschicht und verfahren zur herstellung einer schutzschicht auf einer messonde |
| DE3035769A1 (de) * | 1980-09-23 | 1982-05-06 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Vorrichtung zur messung der stroemungsgeschwindigkeit von gasen und fluessigkeiten |
| DE3127081C2 (de) * | 1981-07-09 | 1985-01-24 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Vorrichtung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Gasen und Flüssigkeiten |
| DE3302080A1 (de) * | 1983-01-22 | 1984-07-26 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Thermischer massendurchflussmesser, insbesondere fuer gase |
| JPS60236024A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-22 | Nippon Soken Inc | 直熱型空気流量センサ |
-
1986
- 1986-03-03 DE DE19863606849 patent/DE3606849A1/de not_active Withdrawn
- 1986-11-12 EP EP86115677A patent/EP0235362B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-12 DE DE8686115677T patent/DE3673987D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-24 AU AU65590/86A patent/AU6559086A/en not_active Abandoned
-
1987
- 1987-02-20 BR BR8700788A patent/BR8700788A/pt unknown
- 1987-02-26 JP JP62041555A patent/JPS62265528A/ja active Granted
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