JPS6063421A - 感熱形流量検出器 - Google Patents
感熱形流量検出器Info
- Publication number
- JPS6063421A JPS6063421A JP58171591A JP17159183A JPS6063421A JP S6063421 A JPS6063421 A JP S6063421A JP 58171591 A JP58171591 A JP 58171591A JP 17159183 A JP17159183 A JP 17159183A JP S6063421 A JPS6063421 A JP S6063421A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- heat
- heating body
- flow rate
- sensitive
- 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.)
- Granted
Links
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Details Of Flowmeters (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は流動流体の流動量全検出する流量検出器に係
シ、特に発熱体と流動流体間の熱伝達全オ０用して流動
量を検出する感熱形流量検出器に関するものである。
シ、特に発熱体と流動流体間の熱伝達全オ０用して流動
量を検出する感熱形流量検出器に関するものである。
従来、流動流体の流動量を検出する装置の一つとして感
熱形流量検出器なるものがある。第１図はこの感熱形流
量検出器の概略的構成図である。
熱形流量検出器なるものがある。第１図はこの感熱形流
量検出器の概略的構成図である。
第１図に於いて、１はシリコン半導体を主体とするバル
ク状発熱体、２はこのバルク状発熱体ｌに給電すると共
にこれを支持する電極リード、３はこの電極リード２を
固定する例えばトランジスタのパッケージに該当する支
持体、４は前記電極リード２と接続している取出しリー
ド、５は例えばステンレススチール製の配管／４’イブ
、６はこの配ｌ＃パイグ５の内部を通過する流体である
ミネル２ル番スピリッツ（ｍ１ｎｅｌａｌ ５ｐｉｒｉ
ｔ）、７はバルク状発熱体１よりの発熱量全検出する差
動ブリッジ、増幅器等を含む検出回路、８はこの検出回
路７から出力される検出出力信号線である。
ク状発熱体、２はこのバルク状発熱体ｌに給電すると共
にこれを支持する電極リード、３はこの電極リード２を
固定する例えばトランジスタのパッケージに該当する支
持体、４は前記電極リード２と接続している取出しリー
ド、５は例えばステンレススチール製の配管／４’イブ
、６はこの配ｌ＃パイグ５の内部を通過する流体である
ミネル２ル番スピリッツ（ｍ１ｎｅｌａｌ ５ｐｉｒｉ
ｔ）、７はバルク状発熱体１よりの発熱量全検出する差
動ブリッジ、増幅器等を含む検出回路、８はこの検出回
路７から出力される検出出力信号線である。
上記の様に構成？れた感熱形流量検出器の動作を説明す
る。先ず発熱体１への給電電力ＰｉｎはＰｉｎ ＝ Ｉ
ｓ２＊ Ｒｓ ＝ Ｖｓ／ＲＢ −・＝ ＩＩＩで表わ
される。ここで１８は発熱体１を流れる電流、Ｈａは発
熱体ｌの抵抗、Ｖｓは発熱体１の電圧である。そしてこ
の発熱体１とミネルラルスピリッツ６間の熱伝達量ｋＰ
ｏｕｔ とすれは熱平衡状態に於ては Ｐｉｎ ＝ Ｐｏｕｔ ＝ ｈ １１ Ａ８１１△Ｔ
−・−［２＋なる式が成立する。ここでｈｈ発熱体１と
ミネラルスビリツチ６間の熱伝達率、Ａｓは発熱体１０
表面指、△Ｔは発熱体１とミネラル・ス１リッツ６間の
温度である。又一般に流体の流れの特徴を表わすレイノ
ルズ数Ｒｅが１＜Ｒｅ ＜ ２０００の層流条件下に於
いて、この発熱体１とミネラル・スピリッツ６間の熱伝
達率りは ０．５ ｈ ＝ ａ ＋ ｂ １１ｖ −・−（３＋なる実験式
が成立する。ここでａ、ｂは定数、Ｖはミネラル・スピ
ラン６の平均流速を示している。
る。先ず発熱体１への給電電力ＰｉｎはＰｉｎ ＝ Ｉ
ｓ２＊ Ｒｓ ＝ Ｖｓ／ＲＢ −・＝ ＩＩＩで表わ
される。ここで１８は発熱体１を流れる電流、Ｈａは発
熱体ｌの抵抗、Ｖｓは発熱体１の電圧である。そしてこ
の発熱体１とミネルラルスピリッツ６間の熱伝達量ｋＰ
ｏｕｔ とすれは熱平衡状態に於ては Ｐｉｎ ＝ Ｐｏｕｔ ＝ ｈ １１ Ａ８１１△Ｔ
−・−［２＋なる式が成立する。ここでｈｈ発熱体１と
ミネラルスビリツチ６間の熱伝達率、Ａｓは発熱体１０
表面指、△Ｔは発熱体１とミネラル・ス１リッツ６間の
温度である。又一般に流体の流れの特徴を表わすレイノ
ルズ数Ｒｅが１＜Ｒｅ ＜ ２０００の層流条件下に於
いて、この発熱体１とミネラル・スピリッツ６間の熱伝
達率りは ０．５ ｈ ＝ ａ ＋ ｂ １１ｖ −・−（３＋なる実験式
が成立する。ここでａ、ｂは定数、Ｖはミネラル・スピ
ラン６の平均流速を示している。
従って１１１ 、 ＋２１ 、 （３１式より、この発
熱体ｌの電気的イインピーダンスＲａ’に検出回路７で
検出することで、この回路の出力端の検出出力信号線８
にはミネラル・スピリッツ６の流速Ｖ（或いは流量Ｑ）
が検出出力信号として出力される。しかるに例えは発熱
体１として０．７ Ｘ Ｏ，７Ｘ Ｏ，１５ｌｌｍ３（
Ｄ シＩＪ コンｆツブにリン（Ｐ） ｋ １０１５ｃ
Ｉｎ−１３ドーゾしたＮ形の均質材料を用い、支持体３
としてｆｌＴＱ−４６トランジスタパツケージ全流用し
、ステンレス・スチール製の配管ｔ４イブ５は径か０．
７６７ ｔｔｎ、長さが３０αのものを用い、そしてこ
の発熱体１をミネラル・スピリッツ６の流入口より後方
略２５．３ｍのところに設置する。この状態に於て、感
熱形流量検出器は［ＷＩＪ−ド２全介して支持体３側へ
流出する熱倉が大きいため、独特の温度ドリフトを発生
する。即ちこの発熱体１への給電電力Ｐｉｎはこれと流
体とのやりとｆｆｋ行なうＰＦＬＯＷと支持体３側への
流出ＰＬＩｉＡＫとの和Ｐｉｎ ＝ ＰＦＬＯＷ ＋Ｐ
ＬＩＡＫで表わされるのでＰＬｇＡｘが時間と共罠変化
する事によって前記Ｐｏｕｔ も変化し、この感熱形波
ｊ１検出器に前述の温度ドリフト’に発生させる欠点を
有していた。而も、この支持体３側への流出ＰＬＥＡＫ
とは如何なる線径の材質を用いても必ず存在する為に９
０記温度ドリフトは避けられない問題を有していた。
熱体ｌの電気的イインピーダンスＲａ’に検出回路７で
検出することで、この回路の出力端の検出出力信号線８
にはミネラル・スピリッツ６の流速Ｖ（或いは流量Ｑ）
が検出出力信号として出力される。しかるに例えは発熱
体１として０．７ Ｘ Ｏ，７Ｘ Ｏ，１５ｌｌｍ３（
Ｄ シＩＪ コンｆツブにリン（Ｐ） ｋ １０１５ｃ
Ｉｎ−１３ドーゾしたＮ形の均質材料を用い、支持体３
としてｆｌＴＱ−４６トランジスタパツケージ全流用し
、ステンレス・スチール製の配管ｔ４イブ５は径か０．
７６７ ｔｔｎ、長さが３０αのものを用い、そしてこ
の発熱体１をミネラル・スピリッツ６の流入口より後方
略２５．３ｍのところに設置する。この状態に於て、感
熱形流量検出器は［ＷＩＪ−ド２全介して支持体３側へ
流出する熱倉が大きいため、独特の温度ドリフトを発生
する。即ちこの発熱体１への給電電力Ｐｉｎはこれと流
体とのやりとｆｆｋ行なうＰＦＬＯＷと支持体３側への
流出ＰＬＩｉＡＫとの和Ｐｉｎ ＝ ＰＦＬＯＷ ＋Ｐ
ＬＩＡＫで表わされるのでＰＬｇＡｘが時間と共罠変化
する事によって前記Ｐｏｕｔ も変化し、この感熱形波
ｊ１検出器に前述の温度ドリフト’に発生させる欠点を
有していた。而も、この支持体３側への流出ＰＬＥＡＫ
とは如何なる線径の材質を用いても必ず存在する為に９
０記温度ドリフトは避けられない問題を有していた。
この発８Ａは上記の如き従来のものの欠点を除去する目
的でなされたもので、流体の流速全検出１−る第１発熱
体の他にこれを囲繞し支持体側への熱流の流出を構成る
いは一足とする第２発熱体全配設する事により温度ドリ
フトの無い高梢匹の感熱形流量検出器を提供するもので
るる。
的でなされたもので、流体の流速全検出１−る第１発熱
体の他にこれを囲繞し支持体側への熱流の流出を構成る
いは一足とする第２発熱体全配設する事により温度ドリ
フトの無い高梢匹の感熱形流量検出器を提供するもので
るる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
第２図はこの発明の第一の実施例で感熱形流量検出器の
素子部の概略的拡大構成図、第３図は第２図に示した素
子による感熱形流ｆ＃検出器全用いた概略的回路構成図
である。
素子部の概略的拡大構成図、第３図は第２図に示した素
子による感熱形流ｆ＃検出器全用いた概略的回路構成図
である。
第２図に於いて、２は例えば金（Ａｕ）、アルミニウム
（Ａｔ）等の細線をボンデインク等で配線せる電極リー
ド、４ａ、４ｂは取出しリード、９はシリコン等の半導
体の主体よ構成る薄板状ダイヤフラム、１０けＭ着等に
よって形成されるアルミニウム（Ａｔ）等のコンタクト
電極、ｌｌａは前記薄板状ダイヤフラム９に不純物を拡
散した拡散層よ構成る第１発熱体、Ｉｌｂは前記第１発
熱体を囲繞する様に不純物を拡散した拡散層より成る第
２発熱体である。
（Ａｔ）等の細線をボンデインク等で配線せる電極リー
ド、４ａ、４ｂは取出しリード、９はシリコン等の半導
体の主体よ構成る薄板状ダイヤフラム、１０けＭ着等に
よって形成されるアルミニウム（Ａｔ）等のコンタクト
電極、ｌｌａは前記薄板状ダイヤフラム９に不純物を拡
散した拡散層よ構成る第１発熱体、Ｉｌｂは前記第１発
熱体を囲繞する様に不純物を拡散した拡散層より成る第
２発熱体である。
又、上記のよ？ Ｋ−構成される感熱形波奮＠出器の素
子部の前記ダイヤフラム９は略１５０μのシリコン基板
の中央ｓを略５θμ迄選択エツチング全施したものでろ
シ、このシリコン基板の横方向（紙面上横方向）の長さ
略３−とこの中央部の厚さと比較して略１：６０と極め
て薄い為に、厚み方向に対して温度分布を発生しＫくい
構造となっている。
子部の前記ダイヤフラム９は略１５０μのシリコン基板
の中央ｓを略５θμ迄選択エツチング全施したものでろ
シ、このシリコン基板の横方向（紙面上横方向）の長さ
略３−とこの中央部の厚さと比較して略１：６０と極め
て薄い為に、厚み方向に対して温度分布を発生しＫくい
構造となっている。
次に、仁の第１、第２発熱体１１ ａ ｅ ） １ ｂ
ｔ−用いた感熱形流量検出器による検出を第３図の概
略的回路構成図に基づいて説明する。
ｔ−用いた感熱形流量検出器による検出を第３図の概
略的回路構成図に基づいて説明する。
第３図に於て、１２は温度補償素子、］ ３． ｌ ４
はブリッジ抵抗、１５は差動増幅器、１６はリニアライ
ザ、１７は定温度差制御回路である。この温度補償素子
１２とブリッジ抵抗１３、第１発熱体１１ａとブリッジ
ａ抗１４は夫々接続し、この接続点よシ引き出された信
号線は差動増幅器１５に接続している。この第１発熱体
１１ａとＬ４度袖ｆｆｌ素子１２の一端子は取出しリー
ド４ａ、４ｂｉ介して接地嘔れ、このブリッジ抵抗１３
、 ｌ ４の夫々の一端子は電源に接続されている。
はブリッジ抵抗、１５は差動増幅器、１６はリニアライ
ザ、１７は定温度差制御回路である。この温度補償素子
１２とブリッジ抵抗１３、第１発熱体１１ａとブリッジ
ａ抗１４は夫々接続し、この接続点よシ引き出された信
号線は差動増幅器１５に接続している。この第１発熱体
１１ａとＬ４度袖ｆｆｌ素子１２の一端子は取出しリー
ド４ａ、４ｂｉ介して接地嘔れ、このブリッジ抵抗１３
、 ｌ ４の夫々の一端子は電源に接続されている。
そしてこの第１発熱体１１ａを囲繞せる第２虻熱体１１
ｂには定温度差制御回路１７よりの制御信号線が接続し
でおル、この定温度差制御回路１７には第１発熱体１１
ａとブリッジ抵抗１４との接続点から引き出された４１
号線が接続している。又この第２発熱体１１ｂの他端は
取出しリード４ｂを第゛１発熱体１１ａ同様に接地され
ている。一方、前記差動増幅器１５の出力は検出特性の
非面線伯・を補正するリニアライザ１６に入力している
。尚、流体全通過させる配管ノぐイブ５は図示しないが
第１図同様である。しかも前述の構成からなる感熱形流
量検出器の素子は従来と同じく配管ノぐイブ内に配置さ
れている。
ｂには定温度差制御回路１７よりの制御信号線が接続し
でおル、この定温度差制御回路１７には第１発熱体１１
ａとブリッジ抵抗１４との接続点から引き出された４１
号線が接続している。又この第２発熱体１１ｂの他端は
取出しリード４ｂを第゛１発熱体１１ａ同様に接地され
ている。一方、前記差動増幅器１５の出力は検出特性の
非面線伯・を補正するリニアライザ１６に入力している
。尚、流体全通過させる配管ノぐイブ５は図示しないが
第１図同様である。しかも前述の構成からなる感熱形流
量検出器の素子は従来と同じく配管ノぐイブ内に配置さ
れている。
上記のｔＲな構成で流体の流速、又は流かを検出する為
に配管パイプ５内部全通過した流体！ｒｉ第１発熱体１
１ａＫ価突し、この流速又は流量に応じた冷却効果をも
たらす。この結果、第１発熱体１１ａはその電気抵抗率
ｔ−変える事になる。そして、この電気抵抗率の変化は
第２図に示されている取出しＶ−ド４よシ取出し、差動
増幅器５で増幅し、リニアライザ１６の出力に流速、又
は流量の検出値が出力はれる。この時、第２発熱体１１
ｂが第１発熱体１１ａ全Ｈ繞しており、而も支持体３に
接触している為に、この支持体３側に熱量が流出する。
に配管パイプ５内部全通過した流体！ｒｉ第１発熱体１
１ａＫ価突し、この流速又は流量に応じた冷却効果をも
たらす。この結果、第１発熱体１１ａはその電気抵抗率
ｔ−変える事になる。そして、この電気抵抗率の変化は
第２図に示されている取出しＶ−ド４よシ取出し、差動
増幅器５で増幅し、リニアライザ１６の出力に流速、又
は流量の検出値が出力はれる。この時、第２発熱体１１
ｂが第１発熱体１１ａ全Ｈ繞しており、而も支持体３に
接触している為に、この支持体３側に熱量が流出する。
この結果、第２発熱体１１ｂの抵抗率の変化は第１発熱
体１１ａと異なる変化全米た丁ことになる。そこで、定
温度差制御回路１７は第２発熱体１１ｂｉ流体による第
１発熱体１１ａの電気抵抗率の変化量るは変化量と同じ
く変化させる様に制御する。所謂この第２発熱体１１ｂ
は第１発熱体１１ａと同一温度又は一定温度差ＶＣなる
ように外部に設けられている定温度差制御回路１７で制
御される。従って前述した第１発熱体ｌｅａから支持体
３側へ流出する熱ルＰＬＥＡＫは時１ｌ−１Ｉによる流
体の流速又は流量に依存しない事になる。そして前記定
温度差制御回路１７によりこの掬−１発熱体１１ａと第
２発熱体１１ｂとが同一温度に制御される条件下では熱
量ＰＬＥＡＫ ” ０となシ、この第１発熱体１１ａと
第２発熱体１１ｂとが一定温度差に制御されている条件
では熱量ＰＬＥＡＫ ”一定となる。前述の如く、第２
発熱体ケダイヤフラム９に設ける事により流量検出器の
温度による時間依存形のドリフト、流速依存形のドリフ
トが除去されると共に高精度の測定がなされる。
体１１ａと異なる変化全米た丁ことになる。そこで、定
温度差制御回路１７は第２発熱体１１ｂｉ流体による第
１発熱体１１ａの電気抵抗率の変化量るは変化量と同じ
く変化させる様に制御する。所謂この第２発熱体１１ｂ
は第１発熱体１１ａと同一温度又は一定温度差ＶＣなる
ように外部に設けられている定温度差制御回路１７で制
御される。従って前述した第１発熱体ｌｅａから支持体
３側へ流出する熱ルＰＬＥＡＫは時１ｌ−１Ｉによる流
体の流速又は流量に依存しない事になる。そして前記定
温度差制御回路１７によりこの掬−１発熱体１１ａと第
２発熱体１１ｂとが同一温度に制御される条件下では熱
量ＰＬＥＡＫ ” ０となシ、この第１発熱体１１ａと
第２発熱体１１ｂとが一定温度差に制御されている条件
では熱量ＰＬＥＡＫ ”一定となる。前述の如く、第２
発熱体ケダイヤフラム９に設ける事により流量検出器の
温度による時間依存形のドリフト、流速依存形のドリフ
トが除去されると共に高精度の測定がなされる。
尚、この第１の実施例では第１、第２発熱体１１ａ、ｌ
ｌｂは同一の薄板状シリコンに２つの不純物拡散層を形
成してなっているが、この第１、第２発熱体を例えばセ
ラミック等の薄板上Ｇｆｌシリコン等の感温半導体、又
は金（Ｐｕ）、銅（Ｃｕ）等の金属、更には銅−ニッケ
ル（Ｃｕ −Ｎｉ ）等の合金を接着成るに蒸着により
固着させても同等の動作をし効果が得られる。
ｌｂは同一の薄板状シリコンに２つの不純物拡散層を形
成してなっているが、この第１、第２発熱体を例えばセ
ラミック等の薄板上Ｇｆｌシリコン等の感温半導体、又
は金（Ｐｕ）、銅（Ｃｕ）等の金属、更には銅−ニッケ
ル（Ｃｕ −Ｎｉ ）等の合金を接着成るに蒸着により
固着させても同等の動作をし効果が得られる。
第４図にこの発明の第２の実施例で感熱形流量検出器の
素子部の概略的拡大構成図である。
素子部の概略的拡大構成図である。
第４図に於て、１８は第１発熱体１１ａと第２発熱体１
１ｂとを結合し支持する結合部材、４ ａ’はこの結合
部材１８に接着又は蒸着により形成され第１発熱体１１
ａに給電する取出しリード、４ｂ′は取出しリード４
ａ’同様に形成され第２発熱体１１ｂに給電する取出レ
リードである。
１ｂとを結合し支持する結合部材、４ ａ’はこの結合
部材１８に接着又は蒸着により形成され第１発熱体１１
ａに給電する取出しリード、４ｂ′は取出しリード４
ａ’同様に形成され第２発熱体１１ｂに給電する取出レ
リードである。
以上の構成による感熱形流量検出器の素子部が第１実施
例同様第３図に示した外部回路と接続が為され、感熱形
流加検出器の回路が構成される。
例同様第３図に示した外部回路と接続が為され、感熱形
流加検出器の回路が構成される。
そして第１発熱体１１ａと第２発熱体１１ｂとは定温度
差制御回路１７によって流体との衝突による温度差が零
、又は−足に保たれるように制御場れているので、この
第１発熱体】１ａから結合部材１８である支持体側へ流
出−Ｔｂ熱流は零、又は一定であり第１発熱体１１ａに
よる計測の際、温度ドリフト？生じる事はない。従って
第１実施例同様の効果が祷られる。更に加えてこの第１
、第２発熱体１１ａ、ｌｌｂは表面積全人きく出来るの
で流体と第１、第２発熱体１１ａ、Ｉｌｂ間の授受の熱
量？大きくとることができ、夕涼ｆＱに於ても安定した
検出が為される。而も流体の柴間的に平均的な流速を検
出することができる。この第１、第２発熱体１１ａ、Ｉ
ｌｂはシリコン等の感温半導体よシ構成されているが、
シリコンに限ら才りるものではなく白金（Ｐす、銅（Ｃ
ｕ）等の金肪又はＣｕ −Ｎｉ等の合金等であっても同
等の効果が得られる。又この第１、第２発熱体１１ａ、
ｌｌｂにバルク状薄板で示しであるが、例えばアルミナ
・セラミック基板上に白金（ｐｔ）膜等を蒸着したもの
であっても良く、そして更にその他セラミック等の側熱
絶縁体上に銅（Ｃｕ） 或いはＣｕ −Ｎｉ等の合金、
サーミスタ等全接着又は蒸着によｐ形成［７ても前記同
様の機能全果たすことができる７、第５図はこの発明の
第３の実施例で感熱形波お検出器の素子部の概略的拡大
構成図である１、１９ｉ’を第１発熱体１１ａと第２発
熱体１１ｂ’ｉ巻いているセラミック参ポビン（ｂｏｂ
ｂｉｎ） 、 ２０ａは第１発熱体１１ａから引き出さ
れる接続端、２０ｂは第２発熱体１１ａから引き出され
る接続端である３、尚、前記セラミックーボビン１９は
アルミナ、ステアタイト等の磁石で構成されており、内
部が中空状に形成されている。尚、このセラミック・ボ
ビン１９は半径方向の温度分布が無視できる程の細体で
あるならば中空状にする必要がない。
差制御回路１７によって流体との衝突による温度差が零
、又は−足に保たれるように制御場れているので、この
第１発熱体】１ａから結合部材１８である支持体側へ流
出−Ｔｂ熱流は零、又は一定であり第１発熱体１１ａに
よる計測の際、温度ドリフト？生じる事はない。従って
第１実施例同様の効果が祷られる。更に加えてこの第１
、第２発熱体１１ａ、ｌｌｂは表面積全人きく出来るの
で流体と第１、第２発熱体１１ａ、Ｉｌｂ間の授受の熱
量？大きくとることができ、夕涼ｆＱに於ても安定した
検出が為される。而も流体の柴間的に平均的な流速を検
出することができる。この第１、第２発熱体１１ａ、Ｉ
ｌｂはシリコン等の感温半導体よシ構成されているが、
シリコンに限ら才りるものではなく白金（Ｐす、銅（Ｃ
ｕ）等の金肪又はＣｕ −Ｎｉ等の合金等であっても同
等の効果が得られる。又この第１、第２発熱体１１ａ、
ｌｌｂにバルク状薄板で示しであるが、例えばアルミナ
・セラミック基板上に白金（ｐｔ）膜等を蒸着したもの
であっても良く、そして更にその他セラミック等の側熱
絶縁体上に銅（Ｃｕ） 或いはＣｕ −Ｎｉ等の合金、
サーミスタ等全接着又は蒸着によｐ形成［７ても前記同
様の機能全果たすことができる７、第５図はこの発明の
第３の実施例で感熱形波お検出器の素子部の概略的拡大
構成図である１、１９ｉ’を第１発熱体１１ａと第２発
熱体１１ｂ’ｉ巻いているセラミック参ポビン（ｂｏｂ
ｂｉｎ） 、 ２０ａは第１発熱体１１ａから引き出さ
れる接続端、２０ｂは第２発熱体１１ａから引き出され
る接続端である３、尚、前記セラミックーボビン１９は
アルミナ、ステアタイト等の磁石で構成されており、内
部が中空状に形成されている。尚、このセラミック・ボ
ビン１９は半径方向の温度分布が無視できる程の細体で
あるならば中空状にする必要がない。
第１、第２発熱体１１ａ、ｌｌｂはセラミックーボビン
１９に夫々所定回数例えば白金（ｐｔ ）の細Ｉ！＃を
巻くものである。そしてこの第１、第２発熱体１１ａ、
Ｉｌｂの接続端２０ａ、２０ｂ！第１実施例に示しｆＣ
第３図の外部回路が接Ｂ： Ｌ、前記実施例と同様に動
作妊せることができる。即ち、第１発熱体１１ａと第２
発熱体１１ｂは定温度差制御回路１７によって温度差が
零、或いは一定に保持されるように制御される。そして
第１発熱体１１ａから支持体であるセラミック・ボビン
１９に流出する熱量は時間に依存する事がない為に温度
ドリフ）ｌ生せず計測の出力値に悪影皆を及ｔｊ丁こと
かない。従って前記実施例と同様の効果かある。更にこ
の様な発熱体の構成をとる素子は小さくできるので全体
として小型にまとめらｔ７る他に速い応答性が得られる
有用な面全もっている。
１９に夫々所定回数例えば白金（ｐｔ ）の細Ｉ！＃を
巻くものである。そしてこの第１、第２発熱体１１ａ、
Ｉｌｂの接続端２０ａ、２０ｂ！第１実施例に示しｆＣ
第３図の外部回路が接Ｂ： Ｌ、前記実施例と同様に動
作妊せることができる。即ち、第１発熱体１１ａと第２
発熱体１１ｂは定温度差制御回路１７によって温度差が
零、或いは一定に保持されるように制御される。そして
第１発熱体１１ａから支持体であるセラミック・ボビン
１９に流出する熱量は時間に依存する事がない為に温度
ドリフ）ｌ生せず計測の出力値に悪影皆を及ｔｊ丁こと
かない。従って前記実施例と同様の効果かある。更にこ
の様な発熱体の構成をとる素子は小さくできるので全体
として小型にまとめらｔ７る他に速い応答性が得られる
有用な面全もっている。
尚、この第３の実施例ではこの第１、第２灸熱休１１ａ
、ｌｌｂとし、て白金（Ｐｔ ）の細線ヲ用いているが
、この様な＃］線に限定されることなく白金（Ｐｔ ）
、銅（Ｃｕ）、或いはＣｕ−Ｎｉの如き合金薄膜を接着
又は蒸着によシ形成した構造でもｎ１１述同様の効果が
得られる。
、ｌｌｂとし、て白金（Ｐｔ ）の細線ヲ用いているが
、この様な＃］線に限定されることなく白金（Ｐｔ ）
、銅（Ｃｕ）、或いはＣｕ−Ｎｉの如き合金薄膜を接着
又は蒸着によシ形成した構造でもｎ１１述同様の効果が
得られる。
以上、第１乃至第３の実施例は夫々発熱体から支持体側
へ流出する熱流が時間に依存ぜす、温度ドリフトを生じ
る事のない高精度の感熱形流量検出器を提供している。
へ流出する熱流が時間に依存ぜす、温度ドリフトを生じ
る事のない高精度の感熱形流量検出器を提供している。
この発明は以上説明し７たとおり、流体の流速成いに流
量を検出する為の第１発熱体を四線して温間ドリフト補
正用の第２発熱体金設けた事で、第１発熱体の支持体に
流出する熱ｆｔ？補正できるので、温度による時間依存
形のドリフト、流速依存形のドリフト全除去でき、高精
度の検出を行なえる効果大なるものがある。
量を検出する為の第１発熱体を四線して温間ドリフト補
正用の第２発熱体金設けた事で、第１発熱体の支持体に
流出する熱ｆｔ？補正できるので、温度による時間依存
形のドリフト、流速依存形のドリフト全除去でき、高精
度の検出を行なえる効果大なるものがある。
第１図は従来の感熱形波か検出器の概略的構成図、第２
図はこの発明第一の実施例で感熱形流量検出器の素子部
の概略的拡大構成図、第３図は第２図に示した集子によ
る感熱形流量検出器を用いた概略的回路構成図、第４図
はこの発明第二の実施例で感熱形波筬検出器の素子部の
概略的拡大構成図、第５図はこの発明第三の実施例で感
熱形流量検出器の素子部の概略的拡大構成図である。 ｌ・・・バルク状発熱体、２・・・電極リード、３・・
・支持体、４，４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、２０ａ。 ２０ｂ・・・取出しリード、５°・・配管ノぐイブ、６
・・・ミネラル・２ビリツツ、７・・・検出回路、８・
・・検出出力信号線、９・・・ダイヤフラム、１０・・
・コンタクト電極、ｌｌａ・・・第１発熱体、ｌｌｂ・
・・第２発熱体、１２・−・温度補償菓子、１３．１４
・・・ブリッジ抵抗、１５・・・差動増幅器、１６・・
・リニアライザ、１７・・・定温度差制御回路、１８・
・・結合部材、１９・・・セラミック・ボビン。 尚、各図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。 代理人 大 岩 増 雄
図はこの発明第一の実施例で感熱形流量検出器の素子部
の概略的拡大構成図、第３図は第２図に示した集子によ
る感熱形流量検出器を用いた概略的回路構成図、第４図
はこの発明第二の実施例で感熱形波筬検出器の素子部の
概略的拡大構成図、第５図はこの発明第三の実施例で感
熱形流量検出器の素子部の概略的拡大構成図である。 ｌ・・・バルク状発熱体、２・・・電極リード、３・・
・支持体、４，４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、２０ａ。 ２０ｂ・・・取出しリード、５°・・配管ノぐイブ、６
・・・ミネラル・２ビリツツ、７・・・検出回路、８・
・・検出出力信号線、９・・・ダイヤフラム、１０・・
・コンタクト電極、ｌｌａ・・・第１発熱体、ｌｌｂ・
・・第２発熱体、１２・−・温度補償菓子、１３．１４
・・・ブリッジ抵抗、１５・・・差動増幅器、１６・・
・リニアライザ、１７・・・定温度差制御回路、１８・
・・結合部材、１９・・・セラミック・ボビン。 尚、各図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。 代理人 大 岩 増 雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１発熱体と流動流体間の熱伝達量から流速、流量を
検出する感熱形波量検出器において、該流体と接し温度
によって電気抵抗率の変化する第１発熱体と、該第１発
熱体を支持し該第１発熱体を囲繞せる第２発熱体と、該
第１発熱体と該第２発熱体との温度差を一定又は零とす
る定温度差制御手段を備えたこと全特徴とする感熱形波
量検出器。 （２）前記第１発熱体及び前記８２発熱体はシリコン等
の感温半導体のダイヤフラム内に形成した不純物拡散層
よシ成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記酷′
の感熱形流開検出器。 ＋３１前記第１発熱体及び前記第２発熱体が薄板状のシ
リコン等の感温半導体或いに白金、銅等の金属或いはＣ
ｕ−’Ｎｉ等の合金より形成され、かつ該第１発熱体及
び該第２発熱体ｒｌ＃Ｉを電気的に絶縁支持する結合部
材を有すること全特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の感熱形波量検出器。 （４）前記第１発熱体及ｑ前記第２発熱体がセラミック
等の薄板上にシリコン等の感温半導体或いは白金、銅等
の金属或いはＣｕ −Ｎｉ ＠＝の合金全接着或いは蒸
着せる発熱体であることを特徴とする特許請求の範囲第
３項記載の感熱形波量検出器。 （５）前記第１発熱体及び前記第２発熱体が円筒又は円
柱状の白金、銅等の金属或いはＣｕ −Ｎｉ等の合金よ
り形成され、かつ該第１発熱ｔ４、及び該第２発熱体間
を電気的に絶縁支持する結合部材を有することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の感熱形波量検出器。 （６）前記第１発熱体及び前記第２発熱体がセラミック
等の耐熱絶縁体より成るボビンの周れに巻かれた白金、
銅等の細線であることを特徴とする特許請求の範囲第５
項記載の感熱形波量検出器。 （７）前記第１発熱体及び前記第２発熱体がセラミック
等の耐熱絶縁体に蒸着或いは接着せる白金、銅等の金属
或いはＣｕ−Ｎｉ等の合金よシ成る薄膜体であることを
特徴とする特許請求の範囲第５項記載の感熱形流量検出
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58171591A JPS6063421A (ja) | 1983-09-17 | 1983-09-17 | 感熱形流量検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58171591A JPS6063421A (ja) | 1983-09-17 | 1983-09-17 | 感熱形流量検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6063421A true JPS6063421A (ja) | 1985-04-11 |
| JPH0516530B2 JPH0516530B2 (ja) | 1993-03-04 |
Family
ID=15925994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58171591A Granted JPS6063421A (ja) | 1983-09-17 | 1983-09-17 | 感熱形流量検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6063421A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007285756A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Hitachi Ltd | 熱式流量センサ |
| US7726187B2 (en) * | 2007-05-25 | 2010-06-01 | Hitachi, Ltd. | Thermal type flow meter and engine control system using the same |
-
1983
- 1983-09-17 JP JP58171591A patent/JPS6063421A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007285756A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Hitachi Ltd | 熱式流量センサ |
| US7726187B2 (en) * | 2007-05-25 | 2010-06-01 | Hitachi, Ltd. | Thermal type flow meter and engine control system using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0516530B2 (ja) | 1993-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2280251B1 (en) | Thermal flow meter | |
| KR960015065B1 (ko) | 질량기류센서용 제어 및 검출회로 | |
| US7021136B2 (en) | Mass flow meter with symmetrical sensors | |
| EP0285451B1 (en) | A flow sensor | |
| US20120318058A1 (en) | Heat conduction-type sensor for calibrating effects of temperature and type of fluid, and thermal flow sensor and thermal barometric sensor using this sensor | |
| EP1333255B1 (en) | Flow sensor | |
| JPH10197309A (ja) | 熱式空気流量計用の測定素子及び熱式空気流量計 | |
| US4733559A (en) | Thermal fluid flow sensing method and apparatus for sensing flow over a wide range of flow rates | |
| EP0353996B1 (en) | A flow sensor | |
| JP3324855B2 (ja) | 質量流量センサ | |
| US11768093B2 (en) | Flow sensing device | |
| JP2842729B2 (ja) | 感熱式流量センサ | |
| WO2003093838A1 (fr) | Capteur de vitesse d'ecoulement | |
| JPH1038652A (ja) | 熱式質量流量計 | |
| JPS6063421A (ja) | 感熱形流量検出器 | |
| JPS595919A (ja) | 感熱形流量検出器 | |
| JP2619735B2 (ja) | 熱流量センサ | |
| JPS5937419A (ja) | 感熱形流量検出器 | |
| JP2003106884A (ja) | 気流センサ | |
| JPH0222516A (ja) | フローセンサ | |
| JPS6243522A (ja) | 流量センサ | |
| JPS60171420A (ja) | 感熱形流量検出器 | |
| JPS63135866A (ja) | フロ−センサ | |
| JPS6244627A (ja) | 流量センサ | |
| JPS62191720A (ja) | フロ−センサ |