JPS5952715A - 静電容量型検出器の製造方法 - Google Patents

静電容量型検出器の製造方法

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JPS5952715A
JPS5952715A JP57163434A JP16343482A JPS5952715A JP S5952715 A JPS5952715 A JP S5952715A JP 57163434 A JP57163434 A JP 57163434A JP 16343482 A JP16343482 A JP 16343482A JP S5952715 A JPS5952715 A JP S5952715A
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JP
Japan
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detector
insulating film
flat surface
detector body
main body
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Pending
Application number
JP57163434A
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English (en)
Inventor
Katsuo Eguchi
江口 勝男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5952715A publication Critical patent/JPS5952715A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring 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 mechanical effects
    • G01F1/20Measuring 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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/32Measuring 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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
    • G01F1/325Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl

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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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】 本発明は静電容量型検出器の製造方法に係り、よシ詳細
には被測流体中のカルマン渦を検出する渦流量計に用い
られる静電容量型検出器の製造方法に係る。
静電容縫型の渦流量計では、圧力変動に伴ない振動する
ダイアフラムよジなる成極が対向する電極に対して平行
に設けられることが好ましい。
しかし乍ら、従来の静電容置型の渦流り、計では、ダイ
アフラムが周縁部で固定される検出器本体にダイアフラ
ムに対向するように形成された凹部内に電気絶縁性の樹
脂系の接着剤を介して対向電極を固定するか、それとも
該凹部内に絶縁体を金属ロウ付しそのek本体上対向菟
枦を固定するようにしていたために、前者の場合、樹脂
が、後者の場合金属ロウが一様に介在せしめられ離<、
ダイアフラムと対向電極とを平行にし難かった。その結
果、従来の製造方法でつくられた検出器→では、検出精
度のバラツキが大きくなったり、成極間隔を小さくシ嶋
いために検出感度の低いものが製造される虞れが少なく
なかった。
本発明は@配諸点に鑑みなされたものであり、その目的
とするところは、静′5i℃容敞型仲出器の二つの電極
を高確度に平?W得、検出精度の高い静電容量型検出器
を確実に製造し得る方法を掛仲することKある。
次に本発明による好ましい一実施例の静電容量型検出器
のeII造方法を図面に基づいて説明する。
最初にステンレス乃至銅合金等の金属よりなる渦発生柱
兼検出器本体1を準備する。この検出器本体1はほぼ三
角柱状の六角柱からなり、例えば深さ2.5門程度の円
柱状乃至円盤状の四部2,3をその対称に位置する平坦
な表面4.5に有していると共に、凹部2,3の平坦な
底壁6,7に開口した液体通路として働く貫通孔8を治
している。
この検出器本体1は例えば鋳造切削加工によって成形さ
れ、所望ならば、表面4,5等は更に研摩によって平面
度10μm、表面揃さ3μm %g度に平滑化される。
尚、表面4,5の全体が平面である必要はなく、凹部2
,3の近傍において表面4,5の平面度が高く、且つ表
面柑さが小さければよい。
検出器本体1において、六角柱の柱面は平面4゜5に加
えて三つの平面9.10.11と一つの凹面12とから
ナシ、六角柱1の二つの端面13゜14は六つの柱面4
,5,9,10.11.12に直交している。凹面12
は流↑IL測定の際被測流体の流れの上流側に向けられ
る面である。尚、渦発生柱兼検出器本体1としては三角
柱、四角柱等信の形状のものでもよく、また検出器本体
1とは別個に渦発生柱を設けてもよい。更に、検出器本
体1は耐久性、寸法乃至形状精度等の鑑点よシして金属
で形成されることが好ましいが、可、気絶縁性のプラス
チック材料で形成されてもよい。例えばポリプロピレン
等のプラスチック材料を用いる場合射出成形等により成
形し、所望ならば更に研摩等により表面4,5を平滑化
する。検出器本体1の全体をグラスチック材料等の電気
絶縁体で形成する場合、四部2.3は設けず、下記のリ
ード線挿通用の孔を直接表面4,5に開口せしめる。
尚、15は検出器本体1の端面14から凹部2の周壁1
6の下部まで伸長したリード線挿通用の貫通孔である。
凹部3に対しても同様な貫通孔が形成されているが、凹
部2,3に対する電怜及び可変容量コンデンサの形成は
同様に行なわれるので、以下では凹部2側での可変容量
コンデンサ形成工程についてのみ詳述する。
まず、銅、ニッケル又は鉄等の金属の裸線からなる例え
ば300μm程度のリード線18を準備された検出器本
体1の貫通孔15に挿通すると共に、ガラス材料19で
該リード線18を液密且つ本体1から絶縁して孔15内
で固定する。尚、後の工程でそれ程高温になる虞れがな
い場合、リード線18としてグラスチック材料乃至ガラ
ス材料等で絶縁被覆されたものを用い、リード線の絶R
祠料及び検出器本体1の孔15の周壁トモと密着性の良
いプラスチック材料乃至ガラス材料等て融着乃至接着等
によりリード線時通孔15内に液密にリード線を固定し
てもよい。リード線18の絶縁被覆用の絶縁材料として
は、ポリテトラフルオロエチレン(シール等のために?
リイミド系接着材を併用)等のプラスチック材料乃呈ガ
ラスIa維等のガ゛ラス材料が用いられる。孔15に挿
通され孔15内で固定されたリード線18のネi+通部
20は、突出するように部位20aで折シ曲げられる。
尚、挿通部20を比較的長く設けて単に部位20aで折
シ曲げておき、′電気絶縁体よりなる皮膜を後述の如く
形成した後、リード線18をほぼ該皮膜表面と一致する
部位で切断してもよい。リード線18が絶縁被覆を有す
るものである場合、先端21近傍の被覆を除去して先端
21の近傍の金属を大きく露出せしめるようにしてもよ
い。リード線18の折曲部20bを面4に対[7て−J
6質的に直交するように伸長させても、また而4に対し
て斜交するように伸長させてもよい。
リード線18の装着の冗了後、流体通路8にはぼぴった
り嵌シ合う棒状部材22を液体通路8に嵌挿して抄出器
本体1の通路8に栓をし、そしてアルミナ、ジルコン等
の電気絶縁性のセラミック拐II 23を凹部2内及び
検出器本体1の平坦表面4のうち凹部2のまわシの平ら
な環状表面24上にB方向に溶射して、検出器本体1に
対して密着性がよく平坦表面4よりも若干突出する絶縁
皮膜25を形成する。リード線18の挿通部2oは溶射
の際形成される耳ν状絶縁皮膜25中に実質的に埋設、
固定される。尚第2図に示す如く先端部21が給1縁皮
喚25から若干突出していてもよい。
尚、絶縁皮膜25を比較的薄くし得(例100〜200
μm)、リード線18を細くし得る場合、スパッタリン
グによシ絶縁皮嘆を形成してもよい。
また絶縁皮膜25を電気絶縁性のガラスの凹部2への溶
融充填、グラスチック材料の四部2への注入等により形
成してもよい。絶縁皮膜25のガラス付着乃至シラスチ
ック材料は孔15のシール材料と同じ又は同種のも効で
もよい。いずれの場合も、凹部2に充填され、平坦表面
4から若干突出するように絶縁皮膜25を形成する。
絶縁皮膜25の形成完了後、棒状部材22を抜き取る。
尚、棒状部材22としては、絶縁皮膜25と固着乃至付
着する虚れが少ないような黒鉛を塗付した炭素鋼等の材
料よシなり滑らかな局面のものを用いる。8aは棒状部
材22の抜取後に通路8に一致して形成される液体通路
である。
次に、絶縁皮膜25の表面が検出器本体1の平坦表面4
と面一となるように、且つリード線18の先端が平坦表
面4と面一となるように、絶縁皮膜25の突出部25m
とリード線18の突出部181とを研摩により除去する
。この研摩の際、本体1の平坦な表面4が突出部25 
a 、 1.8 aの除去の基準面として役立つ。この
結果、検出器本体1の平坦表面4と実質的に同一平面上
に絶縁度@25を研摩してなる絶縁皮膜26の一様で且
つ平滑な環状平面27とリード線18の端面18bとが
形成される。乙の研摩によシ検出器本体1の表面4が若
干除去されてもよい。
尚、この明細■において、研摩とは、狭義の研摩のみな
らず、研削及びたく摩を含む広義の研摩を指す。すなわ
ち皮膜26及びリード線18の研摩された而27.18
bも研摩くずももとの材質の組織がだいたい保たれるよ
うな研削といしによる作業等のいわゆる研削によって而
27,18bを形成しても、皮膜26及びリード線18
の研Jψされた面27,18bも研摩くずももとの材質
の組織がくずれローラーで地ならしするようなみがき作
業に対応するたく摩によって面27,18bを形成して
も、また研削、たく摩の特徴のはつきシしない狭義の研
摩によって面27,18bを形成してもよく、更にこれ
らの作業を組合せて平坦面27.18bを形成してもよ
い。尚、研摩に際して、化学研摩、電解研摩等を用いて
もよいが、少なくとも一回は平面研削、ホーニング、パ
フ研摩、ベルト研摩、バレル研摩等の機械研摩を行なう
ことが好ましい。
以上において、検出器本体1の凹部2に充填された絶縁
体23よシなる絶縁皮膜26の表面27によって電気絶
縁性の平坦な基準表面が与えられる。この面27の平面
度及び表面粗さは好ましくは、3μm程度であシ、よシ
好寸しくけ1〜2μm程度である。尚、検出器本体1と
して電気絶縁性のグラスチック材料、セラミック材料等
を用いる場合、例えば表面14.4に開口するリード線
挿通用の直線状貫通孔15を本体1に設けておき、プラ
スチック系乃至セラミック系接着剤又はガラスを孔14
に充1JNすることによシリード紳18を孔14内に固
定した後、研摩により、モ面27.4゜18bを形成す
る。
次に、以上の如き工程により、形成された電気絶縁性の
基準面27及びリード線18を有する検出器の半製品2
8を、真空メッキ装置の真空囲繞29内の所定位置に配
設すると共に、マスク乃至カバー30を面4及び面27
の一部27aの上に載置して、絶縁皮膜26の平坦面2
7の中央環状領域27b上に密着性が良好で一様で平渭
な導氏皮FP−!31を形成すべく真空メッキを行なう
ここで真をメッキとは真空蒸着、スパッタリング、イオ
ンブレーティング等気相中での膜の付着形成方法を指し
、メッキ液等による半製品28の汚損の虞れのある液相
中での層形成方法とは異なる。
尚、真空メッキとして、真空蒸着、スパッタリング、イ
オンブレーティング等のうちいずれの方法を選択するか
は、絶縁皮膜26の材料23、導電皮膜31の金属材料
、マスク30の材料のみならず皮膜31の厚さ、膜形成
に要する所要時間(例えば真空蒸着では180〜450
0μm/時間、スパッタリングでは0.6〜60μm/
時間、イオンプレー・ティングでは少なくとも300 
/Am1時間程度)、層厚等を考慮して、適当な時間内
にできる限υ平滑な表面を有し、均一な構造、〃さの、
付着強度の大きい導1体膜31が得られ且つ導電体がマ
スク30に付着され難い方法を選択する。またマスク3
0の形成、除去、4電体膜31の形成(エツチング等を
含む)に集積回路の製造技術を利用してもよい。
以上の如くして、半製品28乃至検出器本体lもしくは
絶縁皮膜26の面4,27と異質的に平行な平坦表面3
2を有する′4電体:i% 31がリード線18と端面
18bで電気的に短絡された状態で可変容量コンデンサ
の一方の電(夕33として絶縁皮膜26上に形成される
この導電体膜31は電極33として機能し得るように例
えば数μ程度以上の厚さを有していればよく、電極33
の外縁部33aは検出器本体1と短絡されたり、検出器
本体1との間に犬きな寄生容量が牛じたすしない程度に
検出器本体1から離間されていればよい。尚、絶縁皮膜
26の厚さく四部2の深さ)も、電極33と検出器本体
1とを確実に絶縁し得且つ電極33と検出器本体1との
間に大きな野生容量が生じない程度に、そしてリード線
18の径よりも大きくなるように適宜選択される(例え
ば2.5咽程度)。
尚、この真空メッキによ膜形成される導電体膜31の厚
さく通常10〜20μm)は、液体通路8の大きさく通
常1〜1.5m)と比較して通常十分小さくてもよい故
、@31の形成に際して、液体通路8.8aにマスクと
して働く栓をしておかなくても、通路8,8aが小さく
なってしまったυ、導電体膜31と本体1とが通路8B
で短絡される虞れはないが、所望ならば、真空メッキの
際、孔8a中にマスクとしての栓をしておいてもよい。
導電体膜31よシなる電極33の形成後、次に、所望な
らば嘆31に何らの加工を施すことなく、厚さく例えば
0.1+nm)が一定′となるように精度よく仕上げら
れた金属」・Uスペーサ34を本体1の表ラム35及び
スペーサ34の外周部36.37を検Iil器本体1に
液密に溶接する。この溶接には局所加熱の可能な電子ビ
ーム浴接等を用いるのが好ましい。尚、スペーサ34の
一部は絶縁皮膜26上に位置していてもよい。捷たスペ
ーサ34、ダイアフラム35は渦の検出に支障がない限
シ、絶縁皮膜26の外縁部27aよりもはるかに大きい
径の内縁部を有していてもよい。
更に、一定の厚さのスペーサ34を用いるかわシに、若
干厚い金属zすの円板を準備し、この厚い金属円板にエ
ツチングによシ平坦な底壁を有する円形四部を形成し、
必要ならば凹部の底壁を更に研摩して、スペーサ34と
円板35とが一体化されてなる形状のダイアフラム電極
を形成し、本体1に溶接するようにしてもよい。
以上の如くして、基fP−表面27または表面4から一
定距離離間して対向表面38を有するように4電性ダイ
アフラム35が導電体膜31に対向して検出器本体1に
固定される。すなわち、一方の電極33としての金属皮
膜31の平坦な表面32に対して対向表面38が実質的
に平行となるように、換言すれば電極間隙が一定となる
ように、金属ダイアフラム35よりなる対向?■、極3
9が配設され得、通路8、空間40にシリコーンオイル
等の絶縁油を充填、封入することによシミ極33゜39
を有する可変容量コンデンサ41が形成される。
前記と同様にしてもう一つの可変容量コンデンサ42を
、コンデンサ41と同時並行的に、またはコンデンサ4
1の形成後に形成することにより、静電容量型渦検出器
乃至渦流量計43が製造される。
この流量計43では、検測流体のA方向の流速乃至流量
に比例した繰シ返し周波数でコンデンサ4 ]、 、 
42の容量が変化する。尚検出器本体1に一つのコンデ
ンサ41を形成して検出器43を構成してもよい〇 以上において、凹部2,3、導′区体膜31、ダイアフ
ラム35等の形状は円形のかわシに楕円形、卵形等信の
形状でも、相互に芥なっていてもよく、また凹部2等が
表面4等の端部まで伸延する溝でもよい。
以上の如く、本発明による静、イ容凶型検出器の7′ 製造方法では、検出器本体にi′纜気絶す性の平坦な基
量表面を形成し、この基準表面上に所定の厚さの導電体
膜を形成し、前記ノ↓阜表面から一定距?::#離間し
て対向表面を有するように導炬性坪拉部ス、イケ去を前
記導電体膜に対向してn11記検出器本体に固定するよ
うにしたために、導電体膜よりなる一方の電極と導電性
可撓部材よシなるもう一方の電極との間の電極間隙を確
実に所定に設定し得、その結果器差が少なく、検出精度
の高い、ひいては電極間隙の小さい感度の高い検出器を
容易且つ確実に製造し得る0
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の好ましい一実施例の方法によって製造
される静電容量型渦検出器の断面説明図、第2図乃至第
5図は、第1図の流量側の可変容所コンデンサの製造工
程を第1図のX−Y断面で順に示した説明図である。 1・・・検出器本体、4.27・・・平面、26・・・
絶縁皮膜、31・・・導電体膜、35・・・ダイアフラ
ム。 代理人誓理士今  村    元 第3図 第4図   9 26880

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 検出器本体に電気絶縁性の平坦な基準表面を形成する段
    階と、この基準表面上に所定の厚さの導電体膜を形成す
    る段階と、前記基準表面から一定距離離間して対向表面
    を有するように導電性可撓部材を前記導電体膜に対向し
    て前記検出器本体に固定する段階とよりなる静電容量型
    検出器の製造方法。
JP57163434A 1982-09-20 1982-09-20 静電容量型検出器の製造方法 Pending JPS5952715A (ja)

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JP57163434A JPS5952715A (ja) 1982-09-20 1982-09-20 静電容量型検出器の製造方法

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JP57163434A JPS5952715A (ja) 1982-09-20 1982-09-20 静電容量型検出器の製造方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6365096A (ja) * 1986-09-04 1988-03-23 Ricoh Co Ltd 剥離皮膜処理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6365096A (ja) * 1986-09-04 1988-03-23 Ricoh Co Ltd 剥離皮膜処理方法

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