JPS6117018A - 被測定ガスの流量測定装置 - Google Patents

被測定ガスの流量測定装置

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JPS6117018A
JPS6117018A JP59137560A JP13756084A JPS6117018A JP S6117018 A JPS6117018 A JP S6117018A JP 59137560 A JP59137560 A JP 59137560A JP 13756084 A JP13756084 A JP 13756084A JP S6117018 A JPS6117018 A JP S6117018A
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JP
Japan
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gas
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heat
resistor
flow
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JP59137560A
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Masayuki Kamo
加茂 政行
Hirofumi Ono
弘文 小野
Kiyoharu Tsujimura
辻村 清晴
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S Tec Inc
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S Tec Inc
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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
    • G01F1/68Measuring 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

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  • 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】 (産業上の利用分野) 本発明は、熱式のガス流量測定装置に関し、詳し、くけ
、被測定ガスの流路内に流路方向に間隔をへだてで電気
抵抗体を設け、ガス流による温度変化に起因しての姫路
下流側の電気抵抗体の電気抵抗値の変化に基づいて被測
定ガスの流量を測定するようにした被測定ガスの流量測
定装置に関するものである。
(従来技術) 上記の流量測定装置において、従来は、X字形や■字形
の電気抵抗体をガス流路内に挿入しているが、ガス流の
乱れや流速の変化を招来し、あるいは、流路の中心側と
壁側とではガス流速が相違することから、ガス温度の検
出やガスに対する加熱を正確に再現させ難く、これらが
測定精度の低下要因になっている。
(発明の目的) 本発明は、上記欠点を簡単な改良によって解消すること
を目的としている。
(発明の構成) 上記目的を達成するために本発明は、冒頭に記載した被
測定ガスの流量測定装置において、多数     ′の
ガス流通用貫通孔が形成された基板の少なくとも一側面
に電気抵抗材料を設けて成る電気抵抗体を、ガス流路を
横断する状態で流路方向に間隔をへだてて障けた被測定
ガスを前記貫通孔によって流路内で分岐流動させるよう
にした点に特徴がある0 (作用) 而して、被測定ガスは多数の貫通孔によってとれを通過
する際にその流速分布が規制され、この流速分布が規制
された被測定ガスの流れとこれに伴う熱の移動によって
、該被測定ガスの流量測定が行なわれるのである。
(発明の効果) 従って上記の特徴構成によれば、流路内でのガス温度が
均一になシ、かつ、再現よく加熱され、而して被測定ガ
スの流量測定を精度良く行なえるのである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
(第1実施例) 第1図は所謂補助加熱方式のガス流量測定装置の概略断
面を示し、1個の加熱用電気抵抗住込と2個の感熱用電
気抵抗体IB、Icを、該感熱抵抗体IB 、 IC間
に加熱抵抗住込を位置させる状態で、被測定ガスの°流
路A内に流路方向に間隔をへだてて設けると共に、前記
感熱抵抗体IB、ICにはほとんど電流を流さず且つ前
記加熱抵抗住込に電流を流す電気回路Bを、前記抵抗体
LA、IB、Icに接続しである。
而して、前記ガス流路Aに被測定ガスを流すと、該ガス
は加熱抵抗住込によって加熱され、その熱が下流側の感
熱抵抗体ICに授与されて、該下流側感熱抵抗体ICの
温度が変化し、この温度差に起因して両感熱抵抗体IB
、Icの電気抵抗値に差が生じ、両感熱抵抗体IB 、
 ICに対するブリッジ回路の平衡が崩れて、被測定ガ
スの質量流量に応じた電圧が端子2,2に出力され、こ
れを基にして被測定ガスの流量を測定するようにしであ
る。
前記加熱抵抗住込の具体構球について説明すると、この
ものは、第2図に示すように、シリコンイノゴツトを薄
くスライスしたシリコン結晶ウェハを基板3として、こ
の基板3に、エツチング等によって同寸円形の小なるガ
ス導通用貫通孔a・−を多数形成し、次にこの基板3の
一側面に、酸化法やプラズマcv[)((::hemi
cal ■apour [)epositionの略)
法による四窒化珪素等の無機物質の絶縁膜すを形成する
この絶縁膜すの形成に先立って、前記基板3の絶縁膜形
成面に研磨処理を施すことが望ましい。
即チ、シリコンインゴットをスライスして形成  〜し
たシリコンウェハには、そのスライス面に(資)〜60
μ深さに達する加工変質層が形成されていて、スライス
面が荒れておシ、これでは、その表面に絶縁膜すを形成
してもこれが剥離する虞れかあシ、而してその加工変質
層に、ラッピング更にはポリッシング等の機械的な、あ
るいは更にアルカリなどの化学溶液を併用した化学的な
研磨処理を施すことによル、絶縁膜すの形成を確実なら
しめることが望ましいのである。
次に、前記絶縁膜すの所定箇所に、例えばニクロムの膜
をスパッタリング法などによって形成し、該膜上にフォ
トレジストを塗布する。そして、前記貫通孔a・・を縫
うような形状の抵抗体パターンを有するマスクを前記フ
ォトレジストにかけて、露光並びに現像を行ない、該フ
ォトレジストにエツチングパターンを形成するのである
そして次に、イオンビームミリング装置等によって抵抗
体膜をエツチングし、所定形状の抵抗体パターンを形成
する。次いでイオンビームエツチング又は溶剤等によっ
て前記フォトレジストを除去することによシ、所定パタ
ーンの加熱用電気抵抗材料Cを形成するのである。
尚、図中の4は例えば金からなるポンディングパッドで
、リード線5の接続用である。
次いで、前記ポンディングパッド4を除いて前記電気抵
抗材料Cの上面に、スパッタリング法による二酸化珪素
やプラズマCVD法による四窒・化珪素等の無機物質の
保護膜dを形成し、かつ、該保護膜dの上面を、前記絶
縁膜すに対するものと同じ手法で研磨するのである。
以上をもって加熱抵抗住込を構成しているが、前記基板
3の材質として、これをセラミックやガラスその他ステ
ンレス等の金属に置き換えるも良い。
さて、前記感熱抵抗体IB、Icの具体構成は前記加熱
抵抗住込とほぼ同じで1、電気抵抗材料θとしてこれを
ニッケルや白金等の温度係数の大きい金属とする点のみ
が相違するだけのものである。
上記の構成によれば、被測定ガスが多数の貫通孔a・・
を分岐流動することによって、被測定ガスの分流比が固
定し、その均一流速の被測定ガスそのものによって正確
かつ再現性よくガス流量を測定するととができる。
尚、第1図において、図中の6・・は前記抵抗体LA、
lB、Icを挾持する状態で連結するボディで、ステン
レス等の金属やセラミック等からなシ、拡散接合や接着
によって連結され、あるいは、パツキンシールを介在さ
せた状態でボルトやナツトによって機械的に連結される
(第2実施例) 第3図に所謂自己加熱方式のガス流量測定装置の概略を
示す。このものは;前記−側面に加熱用電気材料Cを有
する加熱抵抗住込と同じ構成の2個の加熱抵抗体LD 
、 tEを、流路方向に間隔をへだてで被測定ガスの流
路A内に設けると共に、該両紙抗体ID、IEに電流を
流してそれらを共に発熱させる回路Cを接続したもので
あシ、而して、前記ガス流路Aに被測定ガスを流すと、
該ガスが加熱されて上流側加熱抵抗体lDから下流側加
熱抵抗体IEに熱が移動し、前記補助加熱方式のものと
同様に、被測定ガスの質量流量に応じた電圧が端子2゜
2に出力されるようになっている。
(第3実施例) 第4図に所謂トーマス方式のガス流量測定装置の概略を
示す。このものは、基板3の一側面に加熱用電気抵抗材
料Cを且つ他側面に感熱用電気抵抗材料eを設けた加熱
感熱抵抗体IFと、基板3の一側面に感熱用電気抵抗材
料eを設けた感熱抵抗体Iとを、該感熱抵抗体■の下流
側に前記加熱感熱抵抗体lFを位置させる状態で、流路
方向に間隔をへだててガス流路A内に配置し、かつ、ト
ーマス方式における既知の電気回路(図示せず。)を両
紙抗体lF 、 IGに接続するもので、電気回路に電
流を流し、かつ、ガス流路Aに被測定ガスを流すと、前
記加熱感熱抵抗体lFは熱エネルギーを放散することに
なシ、而して、ガスの熱吸収あるいは熱放散量は通過す
るガスの流量(質量)に比例することから、前記加熱感
熱抵抗体lFの放熱量をしてガス流量を測定するのであ
る。
即ち、放熱による温度変化を基にした加熱感熱抵抗体l
Fの電気エネルギーの損失量、あるいは、この損失を補
う電気エネルギーの付与量を基にしてガス流量を測定す
るようにしである。
尚、前記電気抵抗体績〜IGの任、意のものを、流路方
向において反転配置するも良く、つまシ、例えば電気抵
抗材料においては、それの電気抵抗材料Cを基板3に対
して流路の上流側に位置させる配置形態をとっているが
、この電気抵抗材料Cを基板3に対して流路下流側に位
置させる配置形態をとるも良い。
また、前記ガス流通用貫通孔aを円形としたが、第5図
(イ)、(→に一部を示すように、貫通孔aを三角筋や
六角形にするも良く、あるいは、図示しないが、四角形
や五角形等に変更可能であシ、そして、形状はともかく
として同寸に形成することが好ましく、而してこの場合
、各貫通孔aのガス通過量が一定になることから、一部
の貫通孔aまわりに電気抵抗材料c、eを設けて、その
一部の貫通孔aのガス通過量を基にして全体のガス通過
量を推定的に測定することも可能である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明による被測定ガスの流量測定装置を示し、
第1図は第1実施例の流量測定装置の概略断面図、第2
図は電気抵抗体の破断斜視図である。第3図及び第4図
は夫々第2及び第3実施例の流量測定装置の概略断面図
、第5図(イ)、(ロ)はガス流通用貫通孔の別実施例
を示す一部の説明図であるO A・・・被測定ガス流路、込〜lG・・・電気抵抗体、
3・・・基板、a・・・ガス流通用貫通孔、C・・・加
熱用電気抵抗材料、e・・・感熱用電気抵抗材料。 俸 L 1科 第3図 第4図 第51図 (ロ)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被測定ガスの流路内に流路方向に間隔をへだてて
    電気抵抗体を設け、ガス流による温度変化に起因しての
    流路下流側の電気抵抗体の電気抵抗値の変化に基づいて
    被測定ガスの流量を測定するようにした被測定ガスの流
    量測定装置であつて、多数のガス流通用貫通孔が形成さ
    れた基板の少なくとも一側面に電気抵抗材料を設けて成
    る電気抵抗体を、ガス流路を横断する状態で流路方向に
    間隔をへだてて設けて、被測定ガスを前記貫通孔によつ
    て流路内で分岐流動させることを特徴とする被測定ガス
    の流量測定装置。
  2. (2)前記電気抵抗体が、夫々基板の一側面にのみ電気
    抵抗材料を設けた2個の加熱抵抗体から成り、該2個の
    加熱抵抗体をガス流路内に流路方向に間隔をへだてて設
    け、上流側加熱抵抗体からの下流側加熱抵抗体への熱授
    与による該下流側加熱抵抗体の電気抵抗値の変化に基づ
    いて被測定ガスの流量を測定するようにした特許請求の
    範囲第(1)項に記載の被測定ガスの流量測定装置。
  3. (3)前記電気抵抗体が、夫々基板の一側面にのみ電気
    抵抗材料を設けた1個の加熱抵抗体と該加熱抵抗体の流
    路前後に配置の2個の感熱抵抗体とから成り、前記加熱
    抵抗体からの下流側感熱抵抗体への熱授与による該下流
    側感熱抵抗体の電気抵抗値の変化に基づいて被測定ガス
    の流量を測定するようにした特許請求の範囲第(1)項
    に記載の被測定ガスの流量測定装置。
  4. (4)前記電気抵抗体が、基板の一側面に加熱用電気抵
    抗材料を且つ他側面に感熱用電気抵抗材料を設けた加熱
    感熱抵抗体と、基板の一側面にのみ感熱用電気抵抗材料
    を設けた感熱抵抗体とから成り、該感熱抵抗体の下流側
    に前記加熱感熱抵抗体を配置して、被測定ガスの流動に
    伴う加熱感熱抵抗体の放熱による該抵抗体の感熱用電気
    抵抗材料の電気抵抗値の変化に基づいて被測定ガスの流
    量を測定するようにした特許請求の範囲第(1)項に記
    載の被測定ガスの流量測定装置。
  5. (5)前記ガス流通用貫通孔の全てを等寸形状に形成し
    てある特許請求の範囲第(1)項ないし第(4)項の何
    れかに記載の被測定ガスの流量測定装置。
JP59137560A 1984-06-30 1984-06-30 被測定ガスの流量測定装置 Granted JPS6117018A (ja)

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JPH0535366B2 JPH0535366B2 (ja) 1993-05-26

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01288725A (ja) * 1988-05-16 1989-11-21 Nissan Motor Co Ltd 流量センサ
US4958298A (en) * 1987-07-16 1990-09-18 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Printing apparatus having means for clearing unwanted print data stored in an input buffer and abolishing ensuing residual print data
WO2020165162A1 (de) * 2019-02-13 2020-08-20 Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf E.V. Durchflussmessanordnung und strömungstechnische anordnung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS517961A (ja) * 1974-07-10 1976-01-22 Ngk Insulators Ltd Ryuryokenshutsusoshi

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