JPS6361918A - 挿入形熱式流量計 - Google Patents
挿入形熱式流量計Info
- Publication number
- JPS6361918A JPS6361918A JP61206636A JP20663686A JPS6361918A JP S6361918 A JPS6361918 A JP S6361918A JP 61206636 A JP61206636 A JP 61206636A JP 20663686 A JP20663686 A JP 20663686A JP S6361918 A JPS6361918 A JP S6361918A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection element
- flow
- heat
- heat detection
- flow meter
- 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
- 238000003780 insertion Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000037431 insertion Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 10
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
技術分野
本発明は、挿入形熱式流量計の構造に関する。
灸未皮帆
気体の流量計測において、質量流量を測定できる流量計
として熱式流量計が多く使用されているが最近では、自
動車用エンジンに供給する空気の計量用、或いは半導体
の製造工程用として急速に用途が拡大されている。熱式
流量計は、気体の熱吸収、或いは熱放散量がその気体の
質量に比例することを利用した質量流量計である。即ち
、気体を加熱するのに要するエネルギは、熱の仕事量お
よび気体の定圧比熱が一定であればこのエネルギによる
気体の上昇温度と質量流量に比例するから、加熱エネル
ギを一定にして上昇温度を測定するが、温度上昇を一定
にして与えるエネルギを測定することにより質量流量が
求められる。
として熱式流量計が多く使用されているが最近では、自
動車用エンジンに供給する空気の計量用、或いは半導体
の製造工程用として急速に用途が拡大されている。熱式
流量計は、気体の熱吸収、或いは熱放散量がその気体の
質量に比例することを利用した質量流量計である。即ち
、気体を加熱するのに要するエネルギは、熱の仕事量お
よび気体の定圧比熱が一定であればこのエネルギによる
気体の上昇温度と質量流量に比例するから、加熱エネル
ギを一定にして上昇温度を測定するが、温度上昇を一定
にして与えるエネルギを測定することにより質量流量が
求められる。
本出願人は、先に、特公昭５７−５１０５２号公報にお
いて、熱伝導性の良好な１個のパイプ状物または金属薄
板により構成した金属体の前後面に、熱雷対等の感温素
子を設けて上記金属体の内部に耐熱性電気絶縁物を介し
て加熱用ヒータを設置した熱式流速または流量計の検出
素子について捉案じた。
いて、熱伝導性の良好な１個のパイプ状物または金属薄
板により構成した金属体の前後面に、熱雷対等の感温素
子を設けて上記金属体の内部に耐熱性電気絶縁物を介し
て加熱用ヒータを設置した熱式流速または流量計の検出
素子について捉案じた。
従来技術の問題点
上述の従来技術は、応答性が優れ、構成が簡単であるこ
とから、安価であり量産に適するものであるが、加熱用
電気ヒータと検出用熱電対とが共通基板内に埋設される
ため、これら構成要素の品質管理、特に、絶縁処理等に
おいて難点があった。
とから、安価であり量産に適するものであるが、加熱用
電気ヒータと検出用熱電対とが共通基板内に埋設される
ため、これら構成要素の品質管理、特に、絶縁処理等に
おいて難点があった。
即ち、構成要素が完全に分離された形で埋設される方式
ではないため、構成要素を内装し、金属薄板をスポット
溶接する段階での微小な変形が電気絶縁性の劣化をもた
らしたり、上流側と下流側との検出用熱電対への熱伝魂
特性の差異が生ずる等の問題をおこした。この結果、前
記の特徴を充分に生かすためには高度の熟練を要した。
ではないため、構成要素を内装し、金属薄板をスポット
溶接する段階での微小な変形が電気絶縁性の劣化をもた
らしたり、上流側と下流側との検出用熱電対への熱伝魂
特性の差異が生ずる等の問題をおこした。この結果、前
記の特徴を充分に生かすためには高度の熟練を要した。
また、感温素子は互いに離間しているため流体温度分布
の影響等を受は零点が不安定であり更には流量計が小形
の場合は検出素子を直接内装することも可能であるが、
大形になると装着が困難であり特に流速分布のある流れ
の中のどの地点に配設するか等問題が多かった。
の影響等を受は零点が不安定であり更には流量計が小形
の場合は検出素子を直接内装することも可能であるが、
大形になると装着が困難であり特に流速分布のある流れ
の中のどの地点に配設するか等問題が多かった。
問題解決の手段
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもの
で、熱検出素子と、加熱用ヒータ等の加熱体とを各々個
別に分離構成し、かつ、これらを一体に接合して板状に
した検出要素を流管に着脱自在な棒状体の先端に固設し
た挿入形の熱式流量計を提供するものである。
で、熱検出素子と、加熱用ヒータ等の加熱体とを各々個
別に分離構成し、かつ、これらを一体に接合して板状に
した検出要素を流管に着脱自在な棒状体の先端に固設し
た挿入形の熱式流量計を提供するものである。
実施例
第１図は、本発明による挿入形熱式流量計の一実施例を
説明するための概略構成図で、（Ａ）図は流体が流通す
る管体１に本発明による挿入形熱式流量計１０を挿入配
設した様子を示す図で、挿入形熱式流量計１０は棒状体
３の先端に検出要素４を固設した要部と、検出要素４の
リード線を中継する端子ボックス６と、管体１に直交し
て穿設された挿入孔に挿入形熱式流量計１０を挿入固設
する固定フランジ２と該固定フランジ２と接合するフラ
ンジ５とから成っている。検出要素４は中央に加熱体４
１９両脇に隣接して接合される熱検出体４２．４３から
なる狭小な板状体で、棒状体３の端部３１にスポット溶
接等により流れに平行するように固接され、検出要素４
のリード線は棒状体３内を挿通している。なお、（Ｂ）
図は、（Ａ）図のＢ−Ｂ線断面図である。検出要素４の
より詳細な説明を（Ｃ）（Ｄ）図に示す。（Ｃ）図は、
加熱要素、熱検出要素を各々抵抗線で構成した例を示す
もので、加熱体４１はニッケル等の耐熱性のある熱良導
体からなる薄肉の管状体４０１に、ニクロム線等のヒー
タ４０３が酸化マグネシウム等の耐熱性電気絶縁体４０
４により絶縁されて挿入された一種のシース線を示すも
のである。一方、熱検出体４２．４３は上述の管状体と
同様の管状体４０１内に白金線のような抵抗線４０２を
耐熱性電気絶縁体４０４により絶縁されて挿入されてい
る。これら熱検出体４２．４３は等しい抵抗値をもつも
ので、各々ブリッジの検出辺に接続されて熱検出体４２
．４３前後における流速の関数として変化する流体の温
度差を検出する。各々の熱検出体４２．４３は（Ｄ）図
に示すように加熱体４１を挟んだ近接して平面状に配列
されているので、流れが停止している状態では部分的に
対流等があったとしてもこの近傍における流体の温度差
は殆どなく安定した温度が検出される。（Ｅ）図は熱良
導材からなる板状体４４内に、中央にヒータ挿入穴４４
２．このヒータ挿入穴４４２の両脇に抵抗線挿入穴４４
１を穿設し、前記（Ｃ）図の場合と同様にして酸化マグ
ネシア等の耐熱電気絶縁材４０４により各々絶縁された
ヒータ４０３および白金等の抵抗線４０２が対向した位
置に固設挿入されている。（Ｆ）図は（Ｅ）図のＦＦ矢
視断面図を示すもので、同図は、ヒータ４０３と抵抗線
４０２とは離間して図示しているが、実際はより近接し
て配設している６また、（Ｆ）図にしめすように板状体
４４は矩形断面であるがヒータ４０３および抵抗線４０
２が流体と近接して配設されるのであれば流線形のよう
に、抵抗を小さくすることによって有害なカルマン渦に
よる検出要素４が面方向に振動することを防ぐことがで
きる形状のものはより好ましい。
説明するための概略構成図で、（Ａ）図は流体が流通す
る管体１に本発明による挿入形熱式流量計１０を挿入配
設した様子を示す図で、挿入形熱式流量計１０は棒状体
３の先端に検出要素４を固設した要部と、検出要素４の
リード線を中継する端子ボックス６と、管体１に直交し
て穿設された挿入孔に挿入形熱式流量計１０を挿入固設
する固定フランジ２と該固定フランジ２と接合するフラ
ンジ５とから成っている。検出要素４は中央に加熱体４
１９両脇に隣接して接合される熱検出体４２．４３から
なる狭小な板状体で、棒状体３の端部３１にスポット溶
接等により流れに平行するように固接され、検出要素４
のリード線は棒状体３内を挿通している。なお、（Ｂ）
図は、（Ａ）図のＢ−Ｂ線断面図である。検出要素４の
より詳細な説明を（Ｃ）（Ｄ）図に示す。（Ｃ）図は、
加熱要素、熱検出要素を各々抵抗線で構成した例を示す
もので、加熱体４１はニッケル等の耐熱性のある熱良導
体からなる薄肉の管状体４０１に、ニクロム線等のヒー
タ４０３が酸化マグネシウム等の耐熱性電気絶縁体４０
４により絶縁されて挿入された一種のシース線を示すも
のである。一方、熱検出体４２．４３は上述の管状体と
同様の管状体４０１内に白金線のような抵抗線４０２を
耐熱性電気絶縁体４０４により絶縁されて挿入されてい
る。これら熱検出体４２．４３は等しい抵抗値をもつも
ので、各々ブリッジの検出辺に接続されて熱検出体４２
．４３前後における流速の関数として変化する流体の温
度差を検出する。各々の熱検出体４２．４３は（Ｄ）図
に示すように加熱体４１を挟んだ近接して平面状に配列
されているので、流れが停止している状態では部分的に
対流等があったとしてもこの近傍における流体の温度差
は殆どなく安定した温度が検出される。（Ｅ）図は熱良
導材からなる板状体４４内に、中央にヒータ挿入穴４４
２．このヒータ挿入穴４４２の両脇に抵抗線挿入穴４４
１を穿設し、前記（Ｃ）図の場合と同様にして酸化マグ
ネシア等の耐熱電気絶縁材４０４により各々絶縁された
ヒータ４０３および白金等の抵抗線４０２が対向した位
置に固設挿入されている。（Ｆ）図は（Ｅ）図のＦＦ矢
視断面図を示すもので、同図は、ヒータ４０３と抵抗線
４０２とは離間して図示しているが、実際はより近接し
て配設している６また、（Ｆ）図にしめすように板状体
４４は矩形断面であるがヒータ４０３および抵抗線４０
２が流体と近接して配設されるのであれば流線形のよう
に、抵抗を小さくすることによって有害なカルマン渦に
よる検出要素４が面方向に振動することを防ぐことがで
きる形状のものはより好ましい。
以上の説明においての例として熱検出体を熱応答性の優
れた抵抗線をあげて説明したが、熱電対とか、サーミス
タ等の感温素子を用いることも可能である。このような
検出素子４は極めて小形にできるので棒状体３の長さを
選択することにより、検出要素４を平均流速点に配置し
た場合は、検出要素４で測定された流速と管体１の断面
積とを積算して正確な質量流量が求められる。従って、
棒状体３に位置寸法を刻んでおいてフランジ５を基準と
した挿入位置を予め定められた平均流速位置に固定する
ことにより広範囲な管口径に適用でき、同様に検出要素
４の面を規定する図示しない基準線を棒状体軸方向に刻
印することによりフランジ５に対する検出要素４の位置
が決められ、検出要素４の面が常に流れに面するように
することができる。なお、以上に述べた実施例は、従来
技術である気体流量計の問題点解決手段として提案した
ものであるが、測定流体は気体に限らず流体にも適用で
きる。
れた抵抗線をあげて説明したが、熱電対とか、サーミス
タ等の感温素子を用いることも可能である。このような
検出素子４は極めて小形にできるので棒状体３の長さを
選択することにより、検出要素４を平均流速点に配置し
た場合は、検出要素４で測定された流速と管体１の断面
積とを積算して正確な質量流量が求められる。従って、
棒状体３に位置寸法を刻んでおいてフランジ５を基準と
した挿入位置を予め定められた平均流速位置に固定する
ことにより広範囲な管口径に適用でき、同様に検出要素
４の面を規定する図示しない基準線を棒状体軸方向に刻
印することによりフランジ５に対する検出要素４の位置
が決められ、検出要素４の面が常に流れに面するように
することができる。なお、以上に述べた実施例は、従来
技術である気体流量計の問題点解決手段として提案した
ものであるが、測定流体は気体に限らず流体にも適用で
きる。
効 果
上述のように、本発明によると、棒状体３の端部に狭小
な面状検出要素４を固設することにより任意な寸法の流
管に対して簡易に取り付けられ、また、検出要素４を平
均流速点に配置することにより安価に質量流量計が得ら
れる。しかも、加熱体４１．熱検出体４２等は極めて近
接して平面状に固設しであるので流体温度変化による零
点変化もなく安定した計測ができる。また、検出要素４
をシー入線で構成する場合は均一な特性の組合せが容易
に得られるので従来技術と比べてより簡易に組立てるこ
とができ一層安価となる。
な面状検出要素４を固設することにより任意な寸法の流
管に対して簡易に取り付けられ、また、検出要素４を平
均流速点に配置することにより安価に質量流量計が得ら
れる。しかも、加熱体４１．熱検出体４２等は極めて近
接して平面状に固設しであるので流体温度変化による零
点変化もなく安定した計測ができる。また、検出要素４
をシー入線で構成する場合は均一な特性の組合せが容易
に得られるので従来技術と比べてより簡易に組立てるこ
とができ一層安価となる。
第１図（Ａ）は、本発明による挿入形熱式流量計の概略
構成図、（Ｂ）は検出要素４のＢＢ線断面図、（Ｃ）図
は検出要素４の詳細図、（Ｄ）図は（Ｃ）図のＤＤ矢視
断面図、（Ｅ）は他の検出要素の一例を示す詳細図、（
Ｆ）図は（Ｅ）図のＦＦ矢視断面図である。 １・・・管体、２・・・固定フランジ、３・・・棒状体
、４・・・検出要素、５・・・フランジ、６・・・端子
ボックス。 ４１・・・加熱体、４２・・・熱検出体、４４・・板状
体。
構成図、（Ｂ）は検出要素４のＢＢ線断面図、（Ｃ）図
は検出要素４の詳細図、（Ｄ）図は（Ｃ）図のＤＤ矢視
断面図、（Ｅ）は他の検出要素の一例を示す詳細図、（
Ｆ）図は（Ｅ）図のＦＦ矢視断面図である。 １・・・管体、２・・・固定フランジ、３・・・棒状体
、４・・・検出要素、５・・・フランジ、６・・・端子
ボックス。 ４１・・・加熱体、４２・・・熱検出体、４４・・板状
体。
Claims (6)
- （１）流管流路中に流体と接するように配設された加熱
体の上流および下流における熱検出素子の出力差から流
量を求める熱式流量計において、加熱体と熱検出素子と
を各々耐熱性電気絶縁材を介して熱良導体の管状体内に
個別に埋設して該管状体を隣接し一体形状の狭小な板状
の検出要素とし、該板状の検出要素を棒状体先端に固設
し、該板状の検出要素が流れに平行するように上記流管
に着脱自在に装着されていることを特徴とする挿入形熱
式流量計。 - （２）上記検出要素は加熱体と熱検出素子とを熱良導性
の狭小な板状体内に絶縁して隣接埋設したことを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項に記載の挿入形熱式流量
計。 - （３）加熱体と熱検出体とを各々シース線としたことを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の挿入形熱
式流量計。 - （４）熱検出素子をサーミスタとしたことを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項のいずれか１
項に記載の挿入形熱式流量計。 - （５）熱検出素子を白金抵抗線としたことを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項のいずれか１
項に記載の挿入形熱式流量計。 - （６）熱検出素子を熱電対としたことを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項乃至第（３）項のいずれか１項に
記載の挿入形熱式流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61206636A JPH0765916B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 挿入形熱式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61206636A JPH0765916B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 挿入形熱式流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6361918A true JPS6361918A (ja) | 1988-03-18 |
| JPH0765916B2 JPH0765916B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=16526641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61206636A Expired - Lifetime JPH0765916B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 挿入形熱式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765916B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07225158A (ja) * | 1994-02-15 | 1995-08-22 | Nippondenso Co Ltd | 温度センサ及び取り付け方法 |
| JPH0897193A (ja) * | 1994-02-15 | 1996-04-12 | At & T Corp | 半導体素子の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5210754A (en) * | 1974-10-05 | 1977-01-27 | Ellenberger & Poensgen | Calorimetric flowmeter |
-
1986
- 1986-09-02 JP JP61206636A patent/JPH0765916B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5210754A (en) * | 1974-10-05 | 1977-01-27 | Ellenberger & Poensgen | Calorimetric flowmeter |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07225158A (ja) * | 1994-02-15 | 1995-08-22 | Nippondenso Co Ltd | 温度センサ及び取り付け方法 |
| JPH0897193A (ja) * | 1994-02-15 | 1996-04-12 | At & T Corp | 半導体素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0765916B2 (ja) | 1995-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6945106B2 (en) | Mass flowmeter | |
| US4244217A (en) | Gas flow monitor | |
| US8423304B2 (en) | Thermal, flow measuring device | |
| JP2002500355A (ja) | 同一周波数発生器及びｆｆｔによる流体特性及び流量検知 | |
| US4713970A (en) | Thermal diffusion fluid flow sensor | |
| US8583385B2 (en) | Thermal, flow measuring device | |
| US6684695B1 (en) | Mass flow sensor utilizing a resistance bridge | |
| US11280650B2 (en) | Thermal flowmeter and method for operating a thermal flowmeter | |
| JP3470881B2 (ja) | マイクロフローセンサ | |
| JPS6361918A (ja) | 挿入形熱式流量計 | |
| US20220341767A1 (en) | Thermal flowmeter | |
| US20220334003A1 (en) | Noninvasive thermometer | |
| US7347092B1 (en) | Apparatus and method for fluid flow measurement | |
| US6564629B2 (en) | Thermal flowmeter | |
| JPS59105520A (ja) | 熱式質量流量計 | |
| JP5292201B2 (ja) | 測温抵抗体 | |
| JPS6349700Y2 (ja) | ||
| JPH0493768A (ja) | 流速センサ | |
| JPS6349703Y2 (ja) | ||
| JPS6020016Y2 (ja) | 質量流量計 | |
| JPS636658Y2 (ja) | ||
| Torkelsson | A new type of resistance thermometer for accurate temperature measurements in high gradient thermal boundary layers | |
| Baughn et al. | An instrument for the heat flux measurement from a contour of a surface with uniform temperature | |
| JPH04116464A (ja) | 流速センサ | |
| JP4575548B2 (ja) | 熱式流量計 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |