JPH0791998A - 流量センサー - Google Patents
流量センサーInfo
- Publication number
- JPH0791998A JPH0791998A JP5238428A JP23842893A JPH0791998A JP H0791998 A JPH0791998 A JP H0791998A JP 5238428 A JP5238428 A JP 5238428A JP 23842893 A JP23842893 A JP 23842893A JP H0791998 A JPH0791998 A JP H0791998A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- fluid
- ptc
- thermistors
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 同一特性を有する２個のディスク状のＰＴＣ
サーミスター１・２が流体の流れの方向に配置されてい
る流量センサー。 【効果】 ＰＴＣサーミスター１・２に電圧を印加すれ
ば、ＰＴＣサーミスター１・２は発熱し所定温度に保た
れる。この状態で流体を流せば、２個のＰＴＣサーミス
ター１・２に温度差が生じる。したがって、２個のＰＴ
Ｃサーミスター１・２の抵抗値に大きな差が生じる。こ
れを電流値または電圧値の変化として検出すれば、微少
流量を検出することができる。
サーミスター１・２が流体の流れの方向に配置されてい
る流量センサー。 【効果】 ＰＴＣサーミスター１・２に電圧を印加すれ
ば、ＰＴＣサーミスター１・２は発熱し所定温度に保た
れる。この状態で流体を流せば、２個のＰＴＣサーミス
ター１・２に温度差が生じる。したがって、２個のＰＴ
Ｃサーミスター１・２の抵抗値に大きな差が生じる。こ
れを電流値または電圧値の変化として検出すれば、微少
流量を検出することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気体や液体等の流体の
流量を計測するために用いられる流量センサーに関する
ものである。
流量を計測するために用いられる流量センサーに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】自己加熱式のサーミスター流速計には、
特開平２−２６９９７３号公報に開示されているよう
に、ＮＴＣ（ Negative Temperature Coefficient ）サ
ーミスターが使用されている。ＮＴＣサーミスターは、
自動平衡ブリッジ回路に組み込まれており、入力電流に
より約１５０℃に自己加熱されている。この状態で、Ｎ
ＴＣサーミスターに風が当たると、ＮＴＣサーミスター
は冷却される。その結果、ＮＴＣサーミスターの温度を
上げるように入力電流が増加する。これを検出すること
により、風速を求めている。風速が分かれば、風速と風
の流れの断面積との積である流量を計算できる。
特開平２−２６９９７３号公報に開示されているよう
に、ＮＴＣ（ Negative Temperature Coefficient ）サ
ーミスターが使用されている。ＮＴＣサーミスターは、
自動平衡ブリッジ回路に組み込まれており、入力電流に
より約１５０℃に自己加熱されている。この状態で、Ｎ
ＴＣサーミスターに風が当たると、ＮＴＣサーミスター
は冷却される。その結果、ＮＴＣサーミスターの温度を
上げるように入力電流が増加する。これを検出すること
により、風速を求めている。風速が分かれば、風速と風
の流れの断面積との積である流量を計算できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、風速の検出感度が低いため、微少流量の検出
が困難であるという問題点を有している。
構成では、風速の検出感度が低いため、微少流量の検出
が困難であるという問題点を有している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る流量センサ
ーは、上記の課題を解決するために、流体が通る中空部
を有するボディーと、中空部に設けられ、流体の流れの
方向に並んで配置された同一特性を有する２個のＰＴＣ
（ Positive Temperature Coefficient ）サーミスター
とからなることを特徴としている。
ーは、上記の課題を解決するために、流体が通る中空部
を有するボディーと、中空部に設けられ、流体の流れの
方向に並んで配置された同一特性を有する２個のＰＴＣ
（ Positive Temperature Coefficient ）サーミスター
とからなることを特徴としている。
【０００５】
【作用】上記の構成によれば、ＰＴＣサーミスターに電
圧を印加すれば、ＰＴＣサーミスターは発熱し所定温度
に保たれる。この状態で中空部に流体を流せば、２個の
ＰＴＣサーミスターに温度差が生じる。したがって、２
個のＰＴＣサーミスターの抵抗値に大きな差が生じる。
これを電流値または電圧値の変化として検出すれば、微
少流量を検出することができる。
圧を印加すれば、ＰＴＣサーミスターは発熱し所定温度
に保たれる。この状態で中空部に流体を流せば、２個の
ＰＴＣサーミスターに温度差が生じる。したがって、２
個のＰＴＣサーミスターの抵抗値に大きな差が生じる。
これを電流値または電圧値の変化として検出すれば、微
少流量を検出することができる。
【０００６】
【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図５に
基づいて説明すれば、以下の通りである。
基づいて説明すれば、以下の通りである。
【０００７】本実施例の流量センサーは、図１に示すよ
うに、孔部３ａを有するボディー３と、孔部３ａの奥に
中空部３ｂができるように孔部３ａの入口にネジ止めさ
れるプラグ４と、中空部３ｂの奥側と入口側に配置され
同一特性を有する２個のディスク状のＰＴＣサーミスタ
ー１・２とを備えている。
うに、孔部３ａを有するボディー３と、孔部３ａの奥に
中空部３ｂができるように孔部３ａの入口にネジ止めさ
れるプラグ４と、中空部３ｂの奥側と入口側に配置され
同一特性を有する２個のディスク状のＰＴＣサーミスタ
ー１・２とを備えている。
【０００８】ボディー３およびプラグ４には、中心軸に
沿って中空部３ｂに達する貫通孔３ｃ・４ｃが設けられ
ている。各貫通孔３ｃ・４ｃには、流量測定用の配管を
接続するため、雌ネジ３ｄ・４ｄが形成されている。ボ
ディー３の側部には、ＰＴＣサーミスター１・２からの
リード線を取り出すため、中空部３ｂに達する貫通孔３
ｅ・３ｅが設けられている。これらの貫通孔３ｅ・３ｅ
は、ここを通って外部から中空部３ｂに空気が入らない
ようにするため、シール材５・５でシールされている。
沿って中空部３ｂに達する貫通孔３ｃ・４ｃが設けられ
ている。各貫通孔３ｃ・４ｃには、流量測定用の配管を
接続するため、雌ネジ３ｄ・４ｄが形成されている。ボ
ディー３の側部には、ＰＴＣサーミスター１・２からの
リード線を取り出すため、中空部３ｂに達する貫通孔３
ｅ・３ｅが設けられている。これらの貫通孔３ｅ・３ｅ
は、ここを通って外部から中空部３ｂに空気が入らない
ようにするため、シール材５・５でシールされている。
【０００９】ＰＴＣサーミスター１と２は、図２に示す
ように、可変抵抗６と抵抗７とでホイートストーンブリ
ッジを形成するように接続されている。すなわち、ＰＴ
Ｃサーミスター１、２、可変抵抗６および抵抗７はリン
グ状に接続されている。
ように、可変抵抗６と抵抗７とでホイートストーンブリ
ッジを形成するように接続されている。すなわち、ＰＴ
Ｃサーミスター１、２、可変抵抗６および抵抗７はリン
グ状に接続されている。
【００１０】ＰＴＣサーミスター１、２に接続された端
子Ａと、可変抵抗６、抵抗７に接続された端子Ｃとの間
には、電源８から電圧が印加されている。ＰＴＣサーミ
スター１、抵抗７に接続された端子Ｂと、ＰＴＣサーミ
スター２、可変抵抗６に接続された端子Ｄとの間には、
電流計または電圧計等の検出器（図示されていない）が
接続されている。
子Ａと、可変抵抗６、抵抗７に接続された端子Ｃとの間
には、電源８から電圧が印加されている。ＰＴＣサーミ
スター１、抵抗７に接続された端子Ｂと、ＰＴＣサーミ
スター２、可変抵抗６に接続された端子Ｄとの間には、
電流計または電圧計等の検出器（図示されていない）が
接続されている。
【００１１】上記の構成において、流体としてガスの流
量を測定する場合、流量センサーの雌ネジ３ｄ・４ｄに
流量測定用の配管を接続する。それから、端子ＡとＣと
の間に、電源８から電圧を印加する。
量を測定する場合、流量センサーの雌ネジ３ｄ・４ｄに
流量測定用の配管を接続する。それから、端子ＡとＣと
の間に、電源８から電圧を印加する。
【００１２】電圧を印加すると、ＰＴＣサーミスター１
と２は発熱する。ＰＴＣサーミスター１・２は、図３に
示すように、ある温度（スイッチング温度）以上で急激
に抵抗値が上昇する特性を有しており、この温度以上で
は、抵抗の温度に対する変化率は、１０％／℃以上であ
る。このため、ＰＴＣサーミスター１・２の温度が上昇
すると、電流が減る。その結果、ＰＴＣサーミスター１
・２の温度はスイッチング温度以上の所定の温度に保た
れる。このように、ＰＴＣサーミスター１・２は定電力
素子であるため、定電圧制御の必要がなく、回路が簡単
になる。
と２は発熱する。ＰＴＣサーミスター１・２は、図３に
示すように、ある温度（スイッチング温度）以上で急激
に抵抗値が上昇する特性を有しており、この温度以上で
は、抵抗の温度に対する変化率は、１０％／℃以上であ
る。このため、ＰＴＣサーミスター１・２の温度が上昇
すると、電流が減る。その結果、ＰＴＣサーミスター１
・２の温度はスイッチング温度以上の所定の温度に保た
れる。このように、ＰＴＣサーミスター１・２は定電力
素子であるため、定電圧制御の必要がなく、回路が簡単
になる。
【００１３】ＰＴＣサーミスター１・２の温度は、可変
抵抗６を調整することにより、ＰＴＣサーミスター１・
２の抵抗の対数が温度にほぼ比例する温度範囲の温度
（本実施例では１００℃）で、かつ、ガスの温度よりも
高い温度に設定される。
抵抗６を調整することにより、ＰＴＣサーミスター１・
２の抵抗の対数が温度にほぼ比例する温度範囲の温度
（本実施例では１００℃）で、かつ、ガスの温度よりも
高い温度に設定される。
【００１４】ガスは貫通孔３ｃから中空部３ｂを入り、
ＰＴＣサーミスター１、２に順に当たり、貫通孔４ｃか
ら出て行く。このため、ＰＴＣサーミスター１・２は、
ガスにより冷却される。このとき、上流側の（先にガス
にさらされる側の）ＰＴＣサーミスター１が、下流側の
（後にガスにさらされる側の）ＰＴＣサーミスター２よ
りも冷却される。このため、ホイートストーンブリッジ
のバランスが崩れるので、接続点ＢとＤとの間に、電位
差が発生する。
ＰＴＣサーミスター１、２に順に当たり、貫通孔４ｃか
ら出て行く。このため、ＰＴＣサーミスター１・２は、
ガスにより冷却される。このとき、上流側の（先にガス
にさらされる側の）ＰＴＣサーミスター１が、下流側の
（後にガスにさらされる側の）ＰＴＣサーミスター２よ
りも冷却される。このため、ホイートストーンブリッジ
のバランスが崩れるので、接続点ＢとＤとの間に、電位
差が発生する。
【００１５】ＰＴＣサーミスター１・２の抵抗値は、上
記のように、わずかな温度変化により大きく変化する。
このため、検出器によって、端子Ｂ、Ｄ間の電圧または
端子Ｂ、Ｄ間を流れる電流を測定すれば、微少な流量の
変化を検出することが可能である。
記のように、わずかな温度変化により大きく変化する。
このため、検出器によって、端子Ｂ、Ｄ間の電圧または
端子Ｂ、Ｄ間を流れる電流を測定すれば、微少な流量の
変化を検出することが可能である。
【００１６】流量センサーのサイズとしては、例えば、
ボディー３の外径はφ４２ｍｍ、長さが７０ｍｍ、中空
部３ｂの内径はφ２０ｍｍ、貫通孔３ｃはφ５ｍｍであ
る。
ボディー３の外径はφ４２ｍｍ、長さが７０ｍｍ、中空
部３ｂの内径はφ２０ｍｍ、貫通孔３ｃはφ５ｍｍであ
る。
【００１７】プラグ４の貫通孔４ｃも、貫通孔３ｃと同
じく、φ５ｍｍである。
じく、φ５ｍｍである。
【００１８】ボディー３、プラグ４の材料には、例えば
ＳＵＳ３０４を用いることができる。しかしながら、こ
れに限定する必要はなく、流体に腐食されることのない
材料であればよい。なお、ボディー３とプラグ４との接
続部および、ボディー３、プラグ４と配管との接続部に
は必要に応じて、テフロンリングを挟むことによりシー
ルすることができる。
ＳＵＳ３０４を用いることができる。しかしながら、こ
れに限定する必要はなく、流体に腐食されることのない
材料であればよい。なお、ボディー３とプラグ４との接
続部および、ボディー３、プラグ４と配管との接続部に
は必要に応じて、テフロンリングを挟むことによりシー
ルすることができる。
【００１９】一例として、検出器で測定した電流値、電
圧値を空気の流量に対してプロットしたグラフをそれぞ
れ図４、図５に示す。流量は市販のマスフローメーター
で測定された。図から明らかなように、電流値の変化
も、電圧値の変化も極めて大きい。このため、電流増幅
器または電圧増幅器を用いることなく、微少流量を検出
できる。
圧値を空気の流量に対してプロットしたグラフをそれぞ
れ図４、図５に示す。流量は市販のマスフローメーター
で測定された。図から明らかなように、電流値の変化
も、電圧値の変化も極めて大きい。このため、電流増幅
器または電圧増幅器を用いることなく、微少流量を検出
できる。
【００２０】本発明に対応する流量センサーは、流体が
通る中空部３ｂを有するボディー３と、中空部３ｂに設
けられ、流体の流れの方向に並んで配置された同一特性
を有する２個のＰＴＣサーミスター１・２とからなる構
成である。
通る中空部３ｂを有するボディー３と、中空部３ｂに設
けられ、流体の流れの方向に並んで配置された同一特性
を有する２個のＰＴＣサーミスター１・２とからなる構
成である。
【００２１】これによれば、ＰＴＣサーミスター１・２
に電圧を印加すれば、ＰＴＣサーミスター１・２は発熱
し所定温度に保たれる。この状態で中空部３ｂに流体を
流せば、２個のＰＴＣサーミスター１・２に温度差が生
じる。したがって、２個のＰＴＣサーミスター１・２の
抵抗値に大きな差が生じる。これを電流値または電圧値
の変化として検出すれば、微少流量を検出することがで
きる。
に電圧を印加すれば、ＰＴＣサーミスター１・２は発熱
し所定温度に保たれる。この状態で中空部３ｂに流体を
流せば、２個のＰＴＣサーミスター１・２に温度差が生
じる。したがって、２個のＰＴＣサーミスター１・２の
抵抗値に大きな差が生じる。これを電流値または電圧値
の変化として検出すれば、微少流量を検出することがで
きる。
【００２２】
【発明の効果】本発明に係る流量センサーは、以上のよ
うに、流体が通る中空部を有するボディーと、中空部に
設けられ、流体の流れの方向に並んで配置された同一特
性を有する２個のＰＴＣサーミスターとからなるので、
ＰＴＣサーミスターに電圧を印加すれば、ＰＴＣサーミ
スターは発熱し所定温度に保たれる。この状態で中空部
に流体を流せば、２個のＰＴＣサーミスターに温度差が
生じる。したがって、２個のＰＴＣサーミスターの抵抗
値に大きな差が生じる。これを電流値または電圧値の変
化として検出すれば、微少流量を検出することができる
という効果を奏する。
うに、流体が通る中空部を有するボディーと、中空部に
設けられ、流体の流れの方向に並んで配置された同一特
性を有する２個のＰＴＣサーミスターとからなるので、
ＰＴＣサーミスターに電圧を印加すれば、ＰＴＣサーミ
スターは発熱し所定温度に保たれる。この状態で中空部
に流体を流せば、２個のＰＴＣサーミスターに温度差が
生じる。したがって、２個のＰＴＣサーミスターの抵抗
値に大きな差が生じる。これを電流値または電圧値の変
化として検出すれば、微少流量を検出することができる
という効果を奏する。
【図１】本発明に係る流量センサーの概略の構成を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】図１の流量センサーで流量を測定するための回
路図である。
路図である。
【図３】図１の流量センサーで用いられるＰＴＣサーミ
スターの抵抗−温度特性の一例を示すグラフである。
スターの抵抗−温度特性の一例を示すグラフである。
【図４】図１の流量センサーで測定された電流値を空気
の流量に対してプロットしたグラフである。
の流量に対してプロットしたグラフである。
【図５】図１の流量センサーで測定された電圧値を空気
の流量に対してプロットしたグラフである。
の流量に対してプロットしたグラフである。
１ ＰＴＣサーミスター ２ ＰＴＣサーミスター ３ ボディー ３ｂ 中空部 ４ プラグ
Claims (1)
- 【請求項１】流体が通る中空部を有するボディーと、中
空部に設けられ、流体の流れの方向に並んで配置された
同一特性を有する２個のＰＴＣサーミスターとからなる
ことを特徴とする流量センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5238428A JPH0791998A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 流量センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5238428A JPH0791998A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 流量センサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791998A true JPH0791998A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17030066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5238428A Pending JPH0791998A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 流量センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791998A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000063006A1 (fr) * | 1999-04-19 | 2000-10-26 | Kikusui Seisakusyo Ltd. | Machine de moulage par compression de poudre, du type rotatif |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP5238428A patent/JPH0791998A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000063006A1 (fr) * | 1999-04-19 | 2000-10-26 | Kikusui Seisakusyo Ltd. | Machine de moulage par compression de poudre, du type rotatif |
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