JPS6340819A - 流体論理素子式流量計 - Google Patents

流体論理素子式流量計

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JPS6340819A
JPS6340819A JP18344586A JP18344586A JPS6340819A JP S6340819 A JPS6340819 A JP S6340819A JP 18344586 A JP18344586 A JP 18344586A JP 18344586 A JP18344586 A JP 18344586A JP S6340819 A JPS6340819 A JP S6340819A
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Takehiko Mori
武彦 森
Moriyoshi Miyahara
宮原 盛義
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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、流体脈流センサ、特に流体論理素子式流量計
、渦流量計による微少流量の計測又は微少風圧などの計
測に用いるための流体脈流センサに関する。
〔従来の技術〕
流体論理素子式流量針は、バイステーブル型の流体論理
素子の内部流路に発生する流体の圧力振動をセンサによ
り検出して流量を計測するものであり、この種流量計と
同様に流体振動をセンサにより検出して流量を計測する
流量計としては渦式流量計などがあり、これら流量計は
流路内の微少流量を検出してデジタル計測することに通
している。
然しなから、この種流量計に用いるセンサは、流路内部
に配置されるように構成されていた為、又、センサの検
出精度及び感度が劣る為、微少流量領域で流路内に発生
した圧力振動を含む流体の流量を検出することが、困難
であるなどの問題があった。
〔本発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、叙上の観点に立ってなされたものであって、
その目的とするところは、流体の圧力振動を高精度かつ
高感度に検出することができ、例えば従来不可能とされ
た微少流量領域で′/R量を計測する流量検出器に利用
でき、又は微少風圧の計測に利用できる流体脈流センサ
を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
而して、上記の目的は、可撓性の細長い振動板と、上記
振動板の一面に設けられた圧電フィルムと、上記振動板
に設けられ、上記圧電フィルムに設けた一対の端子から
それぞれ上記振動板の一端部に至る導電路を形成する一
対の導電フィルムと、上記全構成要素のうち少なくとも
導電部を被覆、シールする被膜部材とから成る流体脈流
センサによって達成される。
〔作  用〕
叙上の如く構成することにより、上記圧電フィルムによ
り例えば流量検出器の流路内に発生する流体の圧力振動
を高精度かつ高感度に検出することができ、従来不可能
とされていた微少流量領域で流量を計測することができ
る。
〔実 施 例〕
以下、図面を参照しつ\本発明の詳細を具体的に説明す
る。
第1図は本発明にか−る流体脈流センサの一実施例を示
す一部破断断面斜視図、第2図は第1図に示す流体脈流
センサを用いた流体論理素子式流量検出器の一実施例を
示す側面断面図、第3図は第2図に示す矢視A−Aの断
面図である。
第1図中、1は本発明にか−る流体脈流センサであり、
2は振動板、3は圧電フィルム 4.4は電極板、5.
5は導電フィルム、6.6はリード線、7は取付ラバー
、8.8は被膜部材、9は取付孔である。
流体脈流センサ1は、板ばねで作られた可撓性の薄く細
長い振動板2を芯とし、振動板2の一面には圧電フィル
ム3を貼付して固定しており、振動板2にはその一端に
至る一対の電極板4.4に圧電フィルム3から導電路を
形成するように一対の導電フィルム5.5を設け、圧電
フィルム3及び導電フィルム5.5を被覆、シールする
テフロンシートなどの被膜部材8.8を設け、一対の電
極板4.4の一端は取付孔9を跨いでリード線6.6に
なるように形成して成るものである。
而して、上記の如く構成した流体脈流センサ1は、圧電
性高分子複合体から成る圧電フィルム3を用いたピエゾ
センサであり、例えば振動Fi、2の先端が流量検出器
の流路内に振動自在に配置されるように流体脈流センサ
1を設けた場合、流体脈流センサ1は流体の圧力振動を
受けた振動板2と共に振動する圧電フィルム3により曲
げ歪を検出し、この検出された電荷を導電フィルム5.
5及び電極板4.4を介してリード線6.6に通じて図
示しない増幅器により増幅してデジタル計数を行えば流
体の圧力振動を電気的に計測し、流量を計測することと
なる。
第2図は第1図に示す流体脈流センサ1を用いた流体論
理素子式流量検出器の一実施例を示す側面断面図である
第2図中、11は主流路筐体、12はセンサ筐体、13
はオリフィス板又はベンチュリー管などの絞り部材、1
4は流体論理素子パターン、15はマニホールド、16
は流入口、17は流出口、18.18′は主流路、19
.19′は分流路、20は0リング、21はセンサ室、
22はセンサ取付部材、23はセンサ用蓋体、24はO
リング、25は空気抜き流路、26はパツキン、27は
ねじ、28.28はボルトである。
本発明にか\る流体脈流センサ1を用いた流量検出器に
於ては、主流路筺体11とセンサ筺体12とが組み合わ
されており、主流路筐体11の両端には流入口16及び
流出口17が設けられ、流入口16及び流出口17には
検出用流体を直接通す配管が接続され、流入口16及び
流出口17の中心線に沿った内部には主流路18.18
′が設けられ、その中心線の略中間位置には絞り部材1
3が設けられられており、又、主流路筺体11には絞り
部材13の上流側及び下流側で主流路18.18′から
分岐し、センサ筐体12側に固定された流体論理素子パ
ターン14及びマニホールド15の流路に通じる分流路
19.19’が設けられており、又、センサ筺体12に
は主流路筺体11との間に流体論理素子パターン14及
び)ニホールド15が挾持されてOリング20により気
密に流体をシールするように設けられ、センサ室21に
は流体脈流セッサ1が流体論理素子パターント1の流路
内に発生する流体の圧力振動を検出するように取り付け
られており、又、センサ筐体12にはセンサ室21から
連通する空気抜き流路25が設けられ、上記空気抜き流
路25端にはパツキン26及びねじ27が設けられる。
而して、配管から流入した流体は、流入口16の主流路
18に入り、その一部流体は直進して絞り部材13を通
り流出側の主流路18′を経て流出口17へと至り、一
方残りの流体は分流路19がら流体論理素子を構成する
流体論理素子パターン14及びマニホールド15の流路
を通り、流出側の分流路19’を経て絞り部材13の流
出側の主流路18’へと到り、両者流体は合流し流出口
17から配管へと流出する。
又、このときの主流路側の絞り部材13と分流路側の流
体論理素子パターン14及びマニホールド15から成る
流体論理素子の圧力損失特性はいずれも二乗特性であり
、かつそれらは常に等しいから、全流量域に対して分流
比は一定となるので、流体論理素子パターン14及びマ
ニホールド15側を通る流口を計測すればよいこととな
り、例えば、流体論理素子14.15側の流量をQlと
し、絞り部材13側の流量をQ とした場合、合流iQ
は、Q=Ql +Q2 =Q1  (1+α)=kQ+
となる。
第3図は、第2図に示す矢視A−Aの断面図であり、第
3図中、12は前記センサ筺体、2は前記振動板、23
は前記センサ取付部材、14は前記流体論理素子パター
ン、14−1はその流入ボート、14−2は流出ポート
、14−3は上記流入ボー) 14−1と流出ポート1
4−2を結ぶ中心線に沿って、かつ流出ポート14−2
に向かって拡幅されるv字状の主流路、14−4.14
−4’は上記流入ポート14−1に近接して上記中心線
に対称に左右対をなして設けられ、かつ主流路14−3
に接続する一対の制御ポート、14−5.14−5は取
付孔である。
而して、図示されていないがマニホールド15には上記
主流路14−3の端部14−3c 、14−3c ’を
それぞれ制御ポート14−4.14−4’に連通ずる流
路が設けられている。
而して、上記流体論理素子パターン14と前記マニホー
ルド15とは重ね合わせられてセンサ筐体12に取り付
けられ、流体論理素子が構成される。
而して、流入ボー) 14−1から流入する流体は、主
流路14−3に噴出されるときにコアンダ効果により、
主流路14−3のいずれか一方の壁面に沿って流れ、そ
のため主流路14−3の両側で圧力の差が生じ、この圧
力差は例えば主流路14−3の一方の壁面14−3aに
沿っての主噴流に対して、他の一方の壁面14−3b側
からの巻き込む流れと一方のマニホールド15の制御ノ
ズル(図示せず)を介して制御ポート14−4から主流
路14−3に伝達される流れとを発生せしめ、これによ
り主流路14−3内の噴流の方向が壁面14−32と反
対側の壁面14−3bに切り替えられると共に渦状とな
る。以下、順次噴流の方向が左右に切り替えられる。上
記制御流路内を流体の圧力波が伝播する速度は一定であ
るから、主流路14−3及び両制御流路内には流体の流
速に比例した繰返し周波数の流体の圧力撮動が発生する
従って、流出ボー[4−2に配室された流体脈流センサ
1の振動板2には、軸直角方向の両側から圧力振動を含
んだ渦流体が当てられ、このときに振動板2は流体に発
生せしめられた圧力振動により振動する。而して、前述
の如く流体脈流センサJは圧電フィルム3により上記振
動を曲げ歪として検出し、これにより微少流量領域の流
量を計測することとなる。
〔発明の効果〕
本発明は叙上の如く構成されるから、本発明によるとき
は、高感度圧電フィルムを用いた流体脈流センサにより
流体の圧力振動を高精度かつ高感度に検出することがで
き、例えば従来不可能とされた微少流量領域で流量を計
測することに利用できる流体脈流センサを提供し得るも
のである。
尚、本発明の構成は叙上の実施例に限定されるものでは
なく、例えば、一対の電極板を振動板の表裏に設は導電
フィルムにより圧電フィルムからの導電路を形成するよ
うにしたが、圧電フィルムと同じ面に一対の電極板を圧
電フィルムに重ねて設けるようにしてもよく、その他の
各要素の構成も本発明の目的の範囲内で自由に設計変更
できるものであり、本発明はそれらの総てを包摂するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にか\る流体脈流センサの一実施例を示
す一部破断断面斜視図、第2図は第1図に示す流体脈流
センサを用いた流体論理素子式流量検出器の一実施例を
示す側面断面図、第3図は第2図に示す矢視A−Aの断
面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 可撓性の細長い振動板と、上記振動板の一面に設けられ
    た圧電フィルムと、上記振動板に設けられ、上記圧電フ
    ィルムに設けた一対の端子からそれぞれ上記振動板の一
    端部に至る導電路を形成する一対の導電フィルムと、上
    記全構成要素のうち少なくとも導電部を被覆、シールす
    る被膜部材とから成る流体脈流センサ。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60250259A (ja) * 1984-05-26 1985-12-10 Nippon Denso Co Ltd 流速検出装置
JPS6122369U (ja) * 1984-07-16 1986-02-08 株式会社フジクラ 半導体圧力センサ

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