JPH09196715A - 流量センサ - Google Patents
流量センサInfo
- Publication number
- JPH09196715A JPH09196715A JP2172896A JP2172896A JPH09196715A JP H09196715 A JPH09196715 A JP H09196715A JP 2172896 A JP2172896 A JP 2172896A JP 2172896 A JP2172896 A JP 2172896A JP H09196715 A JPH09196715 A JP H09196715A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeller
- flow rate
- sensor
- fluid
- vane wheel
- 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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- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水垢などの異物が付着しにくく、かつ付着し
ても影響されにくい構造の水量センサの提供を、その課
題としている。 【解決手段】 羽根１６ａの先端部にマグネット１８を
取り付けた羽根車１６を、流体の流路に配置した軸受１
４に回転自在に嵌合するとともに、羽根車１６の外周部
の管壁１２に信号取出コイル２０を設置する。軸受１４
と羽根車１６の間にはセラミック製ベアリング２２を介
在させる。羽根車１６の回転により信号取出コイル２０
に発生するパルスを計測することで流体の流量を測定す
る。
ても影響されにくい構造の水量センサの提供を、その課
題としている。 【解決手段】 羽根１６ａの先端部にマグネット１８を
取り付けた羽根車１６を、流体の流路に配置した軸受１
４に回転自在に嵌合するとともに、羽根車１６の外周部
の管壁１２に信号取出コイル２０を設置する。軸受１４
と羽根車１６の間にはセラミック製ベアリング２２を介
在させる。羽根車１６の回転により信号取出コイル２０
に発生するパルスを計測することで流体の流量を測定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流量センサに関
し、詳しくは流体の流路の中に軽く回転する羽根車を配
置して、流体の流れによる羽根車の回転から、流体の流
量を測定するタービン式の流量センサに関するものであ
る。
し、詳しくは流体の流路の中に軽く回転する羽根車を配
置して、流体の流れによる羽根車の回転から、流体の流
量を測定するタービン式の流量センサに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】流体の流量を測定する流量センサとし
て、一般に、絞り式センサ、面積式センサ、容積式セン
サ、タービン式センサ、渦式センサ、超音波式センサな
ど種々のセンサが知られている。
て、一般に、絞り式センサ、面積式センサ、容積式セン
サ、タービン式センサ、渦式センサ、超音波式センサな
ど種々のセンサが知られている。
【０００３】このうち、タービン式センサは、流れの中
に軽く回転する羽根車を入れると、タービンの原理によ
って回転するということを利用したものである。回転部
分の摩擦が小さいときは、羽根車の回転数は近似的に流
速に比例するので、回転数から流速がわかり、流路の断
面積から流体の流量を測定することができることにな
る。
に軽く回転する羽根車を入れると、タービンの原理によ
って回転するということを利用したものである。回転部
分の摩擦が小さいときは、羽根車の回転数は近似的に流
速に比例するので、回転数から流速がわかり、流路の断
面積から流体の流量を測定することができることにな
る。
【０００４】羽根車の回転数を検出するには、流路の管
壁に信号取出コイルを配置して、羽根車の羽根の先端が
信号取出コイルの近傍を通過する回数をパルスとして検
出することにより回転数を計測するようにしている。パ
ルスとして検出すると、デジタル信号処理ができるの
で、取り出した信号により流体の温度補正、積算、混合
比率制御、計算制御等がおこないやすい。
壁に信号取出コイルを配置して、羽根車の羽根の先端が
信号取出コイルの近傍を通過する回数をパルスとして検
出することにより回転数を計測するようにしている。パ
ルスとして検出すると、デジタル信号処理ができるの
で、取り出した信号により流体の温度補正、積算、混合
比率制御、計算制御等がおこないやすい。
【０００５】また、このタービン式センサは、低粘度の
流体や、低温・高温の流体でも検出できること。電気伝
導性がない液体でも小さい圧損で検出できること。完全
なシールができ、高圧や腐食に対する対策をおこないや
すいこと等の特徴を有している。
流体や、低温・高温の流体でも検出できること。電気伝
導性がない液体でも小さい圧損で検出できること。完全
なシールができ、高圧や腐食に対する対策をおこないや
すいこと等の特徴を有している。
【０００６】そこで、各種の製造装置の冷却に冷却水を
使用する際に、冷却水の流水量を確認するために、この
タービン式センサからなる流量センサが多用されてい
る。図２は、その一例で、半導体製造の過程で使用する
アルミニウム成膜装置３０への冷却水の流れを示したも
のである。流入口３２から供給された冷却水は矢印に沿
って流れ、本体装置３０内を循環して装置３０を冷却し
たのち流出口３４から元のタンク内に戻される。この事
例の場合、本体装置３０から出たところに流量センサ１
０が設けられていて、冷却水の流水量の確認がおこなわ
れている。なお、符号３６はアルミニウム成膜のための
ウエハーをセットする位置を示したものである。
使用する際に、冷却水の流水量を確認するために、この
タービン式センサからなる流量センサが多用されてい
る。図２は、その一例で、半導体製造の過程で使用する
アルミニウム成膜装置３０への冷却水の流れを示したも
のである。流入口３２から供給された冷却水は矢印に沿
って流れ、本体装置３０内を循環して装置３０を冷却し
たのち流出口３４から元のタンク内に戻される。この事
例の場合、本体装置３０から出たところに流量センサ１
０が設けられていて、冷却水の流水量の確認がおこなわ
れている。なお、符号３６はアルミニウム成膜のための
ウエハーをセットする位置を示したものである。
【０００７】このタービン式センサからなる流量センサ
１０は、図３に示す例のように、筐体１１の内部に冷却
水が通る流路１２を有しており、この流路１２の中に軸
１４が配置されている。そして、軸１４には羽根車１６
が回転自在に嵌合されており、羽根車１６の羽根１６ａ
の先端部にはマグネット１８が取り付けられている。
１０は、図３に示す例のように、筐体１１の内部に冷却
水が通る流路１２を有しており、この流路１２の中に軸
１４が配置されている。そして、軸１４には羽根車１６
が回転自在に嵌合されており、羽根車１６の羽根１６ａ
の先端部にはマグネット１８が取り付けられている。
【０００８】また、流路１２を形成する管壁には信号取
出コイル２０が設置されていて、冷却水が流れ込み羽根
車１６が回転すると、通過するマグネット１８によって
信号取出コイル２０にパルス状の起電力が発生する。こ
のパルスを計測することによって、冷却水の流水量が測
定され、流水量が規定値を割るとエラー表示がされるよ
うになっている。
出コイル２０が設置されていて、冷却水が流れ込み羽根
車１６が回転すると、通過するマグネット１８によって
信号取出コイル２０にパルス状の起電力が発生する。こ
のパルスを計測することによって、冷却水の流水量が測
定され、流水量が規定値を割るとエラー表示がされるよ
うになっている。
【０００９】なお、この他にも、タービン式センサから
なる流量センサとして、耐食性等のため羽根車に磁性材
料が用いられない場合、管壁に高周波発生コイルを設置
しておいて、羽根が通過する際のインダクタンスの変化
を利用するものもあるが、いずれにしても、羽根車の回
転を利用する点において同一である。
なる流量センサとして、耐食性等のため羽根車に磁性材
料が用いられない場合、管壁に高周波発生コイルを設置
しておいて、羽根が通過する際のインダクタンスの変化
を利用するものもあるが、いずれにしても、羽根車の回
転を利用する点において同一である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このように、現状の半
導体製造装置等に使用されている、タービン式センサか
らなる流量センサ１０は、羽根車１６の中心部に単に穴
１６ｂが開けられているのみで、軸１４をその穴１６ｂ
に嵌め込み、フリーに回転できるようにしたものである
から、長期に渡って使用していると、羽根車１６の穴１
６ｂの周辺部に、図４に示すような水垢（スケール）１
７が付着し、円滑に回転しなくなることがある。
導体製造装置等に使用されている、タービン式センサか
らなる流量センサ１０は、羽根車１６の中心部に単に穴
１６ｂが開けられているのみで、軸１４をその穴１６ｂ
に嵌め込み、フリーに回転できるようにしたものである
から、長期に渡って使用していると、羽根車１６の穴１
６ｂの周辺部に、図４に示すような水垢（スケール）１
７が付着し、円滑に回転しなくなることがある。
【００１１】すると、実際には、冷却水の流水量が取れ
ているのも関わらず、羽根車がその流量の分に応じた料
だけ回転せず、実際には設定値を切っていないのに、設
定値を切ったものとして冷却水不足であるエラーが発生
する。この場合、装置を止めて流量センサの交換などの
処理対策をおこなう必要があるので、時間をロスし、装
置を停止したことによりその時点での製品の歩留りを悪
くすることになる。
ているのも関わらず、羽根車がその流量の分に応じた料
だけ回転せず、実際には設定値を切っていないのに、設
定値を切ったものとして冷却水不足であるエラーが発生
する。この場合、装置を止めて流量センサの交換などの
処理対策をおこなう必要があるので、時間をロスし、装
置を停止したことによりその時点での製品の歩留りを悪
くすることになる。
【００１２】本発明は、水垢などの異物が付着しにく
く、かつ付着しても影響されにくい構造の水量センサの
提供を、その課題としている。
く、かつ付着しても影響されにくい構造の水量センサの
提供を、その課題としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述課題を解
決するためになされたものであって、羽根の先端部にマ
グネットを取り付けた羽根車を、流体の流路に配置した
軸に回転自在に嵌合するとともに、羽根車の外周部に近
接して信号取出コイルを設置し、羽根車の回転により信
号取出コイルに発生するパルスを計測することで流体の
流量を測定する流量センサにおいて、前期軸と羽根車の
間にセラミック製ベアリングを介在させたことを特徴と
している。
決するためになされたものであって、羽根の先端部にマ
グネットを取り付けた羽根車を、流体の流路に配置した
軸に回転自在に嵌合するとともに、羽根車の外周部に近
接して信号取出コイルを設置し、羽根車の回転により信
号取出コイルに発生するパルスを計測することで流体の
流量を測定する流量センサにおいて、前期軸と羽根車の
間にセラミック製ベアリングを介在させたことを特徴と
している。
【００１４】
【作用】本発明は、上述のように構成されているので、
長期に渡って使用しても、流体中の異物、例えば流体が
水の場合には水垢などが、羽根車の軸を通す穴の周辺部
に付着することがないので、羽根車は流体の流速に応じ
て自在に回転し、流量を正確にパルスとして出力する。
長期に渡って使用しても、流体中の異物、例えば流体が
水の場合には水垢などが、羽根車の軸を通す穴の周辺部
に付着することがないので、羽根車は流体の流速に応じ
て自在に回転し、流量を正確にパルスとして出力する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、従来の技術の項で
説明した部材と同一又は同等のものには同一符号を付
す。図１は、本発明の実施の形態の主要部を示すもので
ある。流量センサ１０は、図に示すように、筐体１１の
内部に流体が流れるの流路１２を有しており、流路１２
内には筐体に固定された状態で軸１４が配置されてい
る。
て、図面を参照して説明する。なお、従来の技術の項で
説明した部材と同一又は同等のものには同一符号を付
す。図１は、本発明の実施の形態の主要部を示すもので
ある。流量センサ１０は、図に示すように、筐体１１の
内部に流体が流れるの流路１２を有しており、流路１２
内には筐体に固定された状態で軸１４が配置されてい
る。
【００１６】また、羽根車１６の中心部の穴１６ｂには
セラミック製ベアリング２２が嵌め込まれており、この
ベアリング２２を軸１４に嵌め込むことによって、羽根
車１６は軸１４に対し回転自在になっている。また、羽
根車１６の羽根１６ａの先端部にはマグネット１８が取
り付けられており、流路１２を形成する管壁内には信号
取出コイル２０が設置されている。
セラミック製ベアリング２２が嵌め込まれており、この
ベアリング２２を軸１４に嵌め込むことによって、羽根
車１６は軸１４に対し回転自在になっている。また、羽
根車１６の羽根１６ａの先端部にはマグネット１８が取
り付けられており、流路１２を形成する管壁内には信号
取出コイル２０が設置されている。
【００１７】冷却水が流れ込み羽根車１６が回転する
と、通過するマグネット１８によって信号取出コイル２
０にパルス状の起電力が発生する。このパルスを計測す
ることによって、冷却水の流水量が測定される。
と、通過するマグネット１８によって信号取出コイル２
０にパルス状の起電力が発生する。このパルスを計測す
ることによって、冷却水の流水量が測定される。
【００１８】なお、図１は模式図で、実際には羽根１６
ａには捻りが加えられており、冷却水が一定方向から流
れ込むと羽根車１６は一定方向にのみ回転するように構
成されている。
ａには捻りが加えられており、冷却水が一定方向から流
れ込むと羽根車１６は一定方向にのみ回転するように構
成されている。
【００１９】このように、この実施形態による水量セン
サ１０は、軸１４と羽根車１６とをセラミック製ベアリ
ング２２を介して取り付けた構造になっているので、従
来のように、固定された軸に、中心部に穴が開けられた
羽根車の穴を単に嵌め込んで、羽根車がフリーに回転す
るようにしたものに比べ、羽根車の中心部の穴の周辺部
に水垢が付着することがなく、またベアリング２２がセ
ラミック製であるので水垢が付着しにくく、例え付着し
ても回転に影響することがほとんどない。
サ１０は、軸１４と羽根車１６とをセラミック製ベアリ
ング２２を介して取り付けた構造になっているので、従
来のように、固定された軸に、中心部に穴が開けられた
羽根車の穴を単に嵌め込んで、羽根車がフリーに回転す
るようにしたものに比べ、羽根車の中心部の穴の周辺部
に水垢が付着することがなく、またベアリング２２がセ
ラミック製であるので水垢が付着しにくく、例え付着し
ても回転に影響することがほとんどない。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
軸と羽根車の間にセラミック製ベアリングを介在させた
ので、長期の使用による流体中の異物、例えば水垢等の
付着による羽根車の回転不良がおこりにくい。このた
め、流量の誤検知がなくなり、製造装置の冷却水の流水
量検知用として使用した場合などに、無用のエラーを示
さないので、設備のダウンタイムの低減が図れるととも
に、エラー表示時における装置停止による製品不良の発
生もないので製品の歩留まり率を向上させることができ
る。また、水量センサの交換作業をほとんど必要としな
くなるので、コストの低減も図れる。
軸と羽根車の間にセラミック製ベアリングを介在させた
ので、長期の使用による流体中の異物、例えば水垢等の
付着による羽根車の回転不良がおこりにくい。このた
め、流量の誤検知がなくなり、製造装置の冷却水の流水
量検知用として使用した場合などに、無用のエラーを示
さないので、設備のダウンタイムの低減が図れるととも
に、エラー表示時における装置停止による製品不良の発
生もないので製品の歩留まり率を向上させることができ
る。また、水量センサの交換作業をほとんど必要としな
くなるので、コストの低減も図れる。
【図１】本発明の水量センサの一実施形態を示す模式図
である。
である。
【図２】アルミニウム成膜装置の冷却方法を示す図であ
る。
る。
【図３】従来の水量センサの原理を示す図である。
【図４】羽根車に水垢が付着した状態を示す図である。
１０ 水量センサ １１ 筐体 １２ 流路 １４ 軸 １６ 羽根車 １６ａ 羽根 １６ｂ 穴 １８ マグネット ２０ 信号取出コイル ２２ セラミック製ベアリング ３０ アルミニウム成膜装置
Claims (1)
- 【請求項１】 羽根の先端部にマグネットを取り付けた
羽根車を、流体の流路に配置した軸に回転自在に嵌合す
るとともに、羽根車の外周部に近接して信号取出コイル
を設置し、羽根車の回転により信号取出コイルに発生す
るパルスを計測することで流体の流量を測定する流量セ
ンサにおいて、 前期軸と羽根車の間にセラミック製ベアリングを介在さ
せたことを特徴とする流量センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172896A JPH09196715A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 流量センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172896A JPH09196715A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 流量センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09196715A true JPH09196715A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=12063143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2172896A Pending JPH09196715A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 流量センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09196715A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100376876C (zh) * | 2005-11-08 | 2008-03-26 | 西北工业大学 | 叶轮式流量表 |
| CN100453981C (zh) * | 2006-01-13 | 2009-01-21 | 西北工业大学 | 一种有轴套的叶轮流量表 |
| CN107228694A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-10-03 | 湖北生态工程职业技术学院 | 一种旋腔式液体流量传感器 |
| KR102428022B1 (ko) * | 2021-12-09 | 2022-08-03 | 주식회사 이엔플러스 | 소방차 방수압력 조절 시스템 |
-
1996
- 1996-01-12 JP JP2172896A patent/JPH09196715A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100376876C (zh) * | 2005-11-08 | 2008-03-26 | 西北工业大学 | 叶轮式流量表 |
| CN100453981C (zh) * | 2006-01-13 | 2009-01-21 | 西北工业大学 | 一种有轴套的叶轮流量表 |
| CN107228694A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-10-03 | 湖北生态工程职业技术学院 | 一种旋腔式液体流量传感器 |
| KR102428022B1 (ko) * | 2021-12-09 | 2022-08-03 | 주식회사 이엔플러스 | 소방차 방수압력 조절 시스템 |
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