KR100419360B1 - 열식 유량계 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 난류 상태에서 정확하게 유량을 계측할 수 있는 소형의 값싼 유량계를 제공하는 것이다.
본 발명은 열식 유량 검출 소자(4)를 기판(2) 상에 복수개 배치한 유량 검출기(1)와 상기 유량 검출기에 전력을 공급하는 전원과, 상기 공급 전력에서 유량을 연산하는 유량 연산 수단(8)으로 이루어지는 열식 유량계로 구성된다.

Description

열식 유량계
산업상의 이용 분야
본 발명은 관로 내를 흐르는 유체의 유량을 계측하는 유량계에 관한 것이다. 보다 상세하게는 난류가 발생하는 곳에서도 정확한 유량을 계측할 수 있도록 한 유량계에 관한 것이다.
종래의 기술
관 내를 흐르는 유체의 유량을 계측하는 경우, 유속 분포가 공지의 패턴이 되도록 흐름을 층류 상태 또는 발달한 난류 상태로 하며, 임의의 한 점의 유속을 측정하여 그 값 및 유속 분포 패턴 또는 단면적에 기초하여 유량값을 산출하고 있다. 관 내의 유체 흐름을 층류 상태, 또는 발달한 난류 상태로 하기 위해서는 통상 유량계를 삽입하는 부분의 형상이 관의 직경의 10배 이상의 길이를 갖는 직관부(直管部)가 필요하게 된다. 그러나, 공기나 가스의 도관 또는 냉매나 냉각수의 도관등 기기의 부속관 내를 흐르는 유체의 유량을 계측하는 경우, 관이 직경의 10배 이상 길이를 지닌 직관부를 갖는 경우는 거의 없고, 층류 상태 또는 발달한 난류 상태를 얻는 것은 곤란하며, 상기와 같은 방법에 의해 정확한 유량을 검출하는 것은 곤란하다.
이와 같이, 충분한 길이의 직관부를 얻을 수 없는 경우의 유량 계측에는, 유속 분포에 의존하지 않고 유량을 검출하는 것이 가능한 습식 유량계나 막식 미터등의 체적식 유량계를 사용하거나 복수의 유량계를 조합함으로써 유속 분포의 변화에 의한 출력의 변동을 억제하는 상관식 유량계를 사용하여 행하는 것이 많았다.
그러나, 체적식 유량계는 직관부를 필요로 하지 않지만 그의 구조상의 특징에서는 1) 응답 속도가 늦고, 2) 압력 손실이 크며, 3) 기존의 관에 조합하는 것이 어렵다는 단점을 가져 사용 범위가 한정된다. 또한, 일반적인 상관식 유량계의 경우, 출력의 평균화 처리나 상관 신호의 산출 등을 위한 복잡한 신호 처리 장치가 필요하게 된다.
우수한 상관식 유량계로서는 일본 특공소 60-7207호 공보에 개시되어 있는 피토관식 유량계가 있다. 제 16a 도는 상기 피토관식 유량계의 구조를 도시하는 일부 파단 사시도이며, 제 16b 도는 제 16a 도의 B-B 선의 단면도이다. 상기 유량계는 고압관(91)과 저압관(92)으로 이루어지는 피토관(90)으로 구성되어 있으며, 상기 피토관(90)은 중공의 덮개(93)의 내측 공간에 들어 있다. 피토관의 고압관(91)의 선단에는 고압 포트(94)가 개방되어 있고, 저압관의 선단에는 저압 포트(95)가 개방되어 있다. 저압 포트(95)는 상기 피토관이 삽입되는 도관의 축선 상에 위치해있다. 덮개(93)에는 복수의 상류측 포트(96)가 설치되어 있고, 상기 포트에 의해 검출된 유체 압력이 평균화되어 고압관(91)의 고압 포트(94)에 가해진다. 따라서, 상기 피토관을 사용한 유량계는 출력의 S/N 비를 단일의 피토관 보다도 현저히 향상시킬 수 있다. 그리고 상기 유량계를 사용하면 직관부가 관 직경의 수배 정도라도 안정한 출력을 얻을 수 있다.
그러나, 상기 피토관식 유량계의 경우, 구조적으로 평균화가 이루어짐으로써 복잡한 신호 처리 장치를 필요로 하지 않지만, 피토관식 유량계의 구조에 기초하여 1) 유량 계측 범위가 좁고, 2) 응답 속도가 늦으며, 3) 고가이고, 4) 전기적인 출력 신호를 얻는데 극히 고가의 차압 발진기가 필요하다는 단점을 여전히 갖고 있다.
발명이 해결하려고 하는 과제
본 발명은 이러한 문제점을 감안한 것으로, 난류가 발생하는 기존의 관로에 조합할 수 있고, 유량 계측 범위가 넓으며, 응답 속도가 빠르고, 값이 싸며 또 유체의 압력 손실이 작은 유량계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 목적을 달성하기 위해 반도체 기판에 히터선을 형성한 소자로 구성된 열식 유속 검출 소자를 기판 상에 복수개 병렬시킨 열식 유속 검출기와, 상기 열식 유속 검출 소자에 전력을 인가하는 전원, 및 공급되는 전력에 기초하여 유량을 산출하는 연산 수단으로 구성된다.
또한, 본 발명은 열식 유속 검출 소자를 병렬로 접속함과 동시에, 전원을 정전압원으로 하여 유량을 검출하는 수단은 열식 유속 검출 수단에 직렬로 접속된 저항의 전압 강하에 기초하여 유량을 연산하는 수단으로 한다.
또한, 본 발명은 열식 유속 검출 소자를 직렬로 접속함과 동시에 전원을 정전류원으로 하고, 유량을 검출하는 수단은 직렬로 접속된 열식 유속 검출 수단의 전압 강하에 기초하여 유량을 연산하는 수단으로 한다.
본 발명은 복수개의 유속 검출 소자의 출력에 기초하여 유량을 연산하기 때문에 난류 상태의 유체 유량을 검출할 수 있다.
실시예
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 열식 유량계의 구성을 설명한다. 본 발명에 따른 유량계는 반도체 미세 가공 기술을 사용하여 대량 생산되는 열식 유속 검출 소자를 사용하는 것을 특징으로 한다. 열식 유속 검출 소자로서는 본 출원의 출원인이 평성 6 년 8 월 12 일에 출원(평성 6 년 특허원 제 190319호)한 「열식 마이크로센서 및 그 제조 방법」 에 공개된 바 있다. 상기 열식 마이크로 센서(열식 유속 검출 소자)는 제 3a 도 및 제 3b 도에 도시한 바와 같이 실리콘 등의 반도체 기판(41)의 표면에 설치한 보호막(42)의 위에 폴리실리콘으로 이루어지는 히터선(43)을 단열 구조의 오목부(45)를 거쳐서 설치하여 구성된다. 상기 열식 유속 검출 소자(4)는 히터선(43)을 배치함으로써 구성되는 평면을 흐름 방향과 평행으로 배치하고 열을 유체에 전달함으로써 히터선의 저항값이 저하하는 특성을 이용해 유량을 계측하는 것이다. 히터선(43)의 단부에는 접촉 패드(44)가 설치되어 있다.
상기 반도체 미세 가공 기술을 사용하여 대량 생산되는 열식 유속 검출 소자(1)는 예를 들면 유속이 0.005 내지 40m/s 의 범위의 3.5 자릿수 이상에 걸친 넓은 유량 계측 범위를 가지며, 밀리초(ms) 정도의 짧은 시간에 응답하며, 2mm×2mm×0.3mm 정도의 미소 영역에 제작하는 것이 가능하고, 수 mW 정도의 저소비 전력으로 구동할 수 있으며, 대량 생산한 경우, 수십엔(일본 화폐 단위) 이하의 저가격으로 제조되는 것이다. 본 발명에서는 상기 열식 유속 검출 소자를 복수개 조합하여, 관 직경의 수배 이하 길이의 직관부 밖에 갖지 않은 장소에서도 유량을 측정할 수 있는 유량계를 제공할 수 있다.
제 1 도 및 제 2 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 제 1 실시예의 구성을 모식적으로 도시하고 있고, 제 1 도는 사시도를, 제 2 도는 제 1 도 단면의 일부를 도시하고 있다. 본 실시예의 열식 유량계는 제 3a 도 및 제 3b 도에 도시된 열식 유속 검출 소자(4)를 직선 상에 복수 배치함과 함께 상기의 소자를 병렬로 접속하여 구성되는 열식 유속 검출기(1)와, 전원, 및 연산 수단 또는 표시 수단으로 이루어지는 신호 처리부(8)로 구성되어 있다.
열식 유속 검출기(1)는 강철이나 녹슬지 않는 강철 등의 경질 재료로 이루어지는 지지 부재(2)와, 상기 지지 부재에 지지되는 유리 기판(3)과, 상기 유리 기판에 점착된 복수개의 열식 유속 검출 소자(4)와, 검출기를 설치할 때 작업자가 검출 소자의 표면에 닿는 것을 방지하기 위한 보호 덮개(5)와, 상기 검출 소자와 보호 덮개 사이에 유체의 유로를 형성하기 위한 간격 유지 부재(6)와, 상기 유리 기판상에 설치된 유체 온도를 검출하기 위한 온도 검출 소자(7)로 구성된다. 유리기판(3)의 표면에는 예를 들면 증착에 의해 형성된 금박막을 포토 이소그래피 및 에칭에 의해 에칭하여 형성한 배선 패턴(31) 및 배선 패턴측 접속 패드(32) 및 접속 단자용 패드(33)가 설치되어 있다. 각각의 열식 유속 검출 소자(4)의 접촉 패드(44)와 상기 배선 패턴측 접속 패드(32)는 금선(46)에 접속되어 있다. 또, 유리 기판(3)의 표면에는 온도 검출 소자용 패드(34)가 설치되어 있다. 상기 유리 기판(3)은 유리 이외의 다른 부도체 물질로 구성하는 것도 가능하다.
접속 단자용 패드(33) 및 온도 검출용 패드(34)는 도시를 생략한 공지된 커넥터를 갖는 접속선(9)을 거쳐서 신호 처리부(8)에 접속되어 있다.
열식 유속 검출기(1)의 설치예를 제 4 도에 도시한다. 열식 유속 검출기(1)가 설치되는 가스 배관로는 7kg/cm2게이지의 가스가 공급되는 고압 도관(51)과, 상기 입구측 가스압을 2.26kPa(230mm 수주) 게이지에 감압하는 정압기(52)와, 정압기(52)의 출구측에 접속된 100mm 직경, 750mm 길이의 도관(53)과, 한쪽이 도관(53)에 접속된 200mm 직경, 2750mm 길이의 도관(54)과, 한쪽이 도관(54)에 접속된 300mm 직경의 도관(55)으로 구성된다. 열식 유속 검출기(1)는 도관(53)의 100mm 직경에서 200mm 직경으로 확대된 점에서 300mm의 점에 있는 작은 구멍까지 도관(54)의 관로 내에 직경 방향에 걸쳐 삽입되어 설치된다. 열식 유속 검출기(1)는 각 검출 소자(4)의 표면이 유체의 흐름 방향과 평행하게 되도록 삽입 배치된다. 상기 설치점에서 가스류는 복잡한 난류를 형성하고 있다.
제 5 도는 회로 구성의 예를 도시한다. 상기 예는 열식 유속 검출 소자(4-1내지 4-n)를 병렬로 접속한 경우의 회로 구성을 도시하고 있다. 신호 처리부(8)는 정전압원(81)과 연산 회로(82)와 표시부(83) 및 전압 검출용 저항(84)을 갖고 있다. 각 소자(4)의 히터선(43)에는 정전압원(81)의 출력 전압(Vc)이 전압 검출용 저항(84)을 거쳐서 인가된다. 전압 검출용 저항(84)에 흐르는 전류(I)는 수학식(1)에 나타내며, 히터선(43-1 내지 43-n)의 합성 저항을 r'로 나타내면 상기 저항(84)의 양단에 표시되는 전압(Vs)는 수학식(2)로 나타낸다.
즉, 저항(84)의 양단에 나타나는 전압(Vs)은 히터선(43-1 내지 43-m)의 합성 저항(r')의 변화에 의존한 출력이 얻어진다. 상기 회로 구성에 의하면, 각 유속 검출 소자(4-1 내지 4-n)의 히터선(43-1 내지 43-n)의 모두가 단선된 경우도, 합성 저항치를 보정함으로써 측정을 계속할 수 있다.
각 열식 유속 검출 소자(4-1 내지 4-n)의 히터선(43-1 내지 43-n) 부분이 예를 들면 100℃ 정도로 온도 상승되도록 각 유속 검출 소자(4-1 내지 4-n)에는 일정 전압(Vc)이 인가된다. 유체의 흐름에 접한 히터선(43-1 내지 43-n)으로부터 열이 빼앗겨 히터선의 온도가 저하하면, 히터선의 합성 저항치가 저하하고, 각 검출 소자를 흐르는 전류치가 증가한다. 각 검출 소자를 병렬 접속하고 있으므로, 정전압 전원을 흐르는 전류치는 각 검출 소자(4)를 흐르는 전류치의 총합과 같다. 따라서,정전압 전원을 흐르는 전류치를 유량치의 출력으로 함으로써, 각 유체 검출 소자(4)의 출력의 평균치가 구조적으로 구해진다.
제 6 도는 열식 유속 검출 소자(4-1 내지 4-n)를 직렬로 접속한 경우의 회로 구성을 도시하고 있다. 신호 처리부(8)는 정전류원(81')과 전산 회로(82) 및 표시부(83)를 갖고 있다. 각 소자(4)의 히터선(43)에는 정전류 전원(81')의 출력 전류(Ic)가 공급된다. 히터선(43-1 내지 43-n)의 양단의 전압(Vs)은 수학식(3)으로 나타낸다.
즉, 히터선(43-1 내지 43-n)의 양단에 나타난 전압(Vs)은 히터선(43-1 내지 43-n)의 합성 저항의 변화에 의존한 변화분의 큰 출력이 얻어진다.
제 7a 도 및 제 7b 도에는 본 발명에 따른 열식 유속 검출기(1)를 관로에 배치하는 예를 도시한다. 제 7a 도 및 제 7b 도는 모두 관로(54)의 축선에 수직인 단면으로 도시하고 있다. 제 7a 도는 열식 유속 검출기(1)를 관로(54)의 단면에 1 방향, 예를 들면 Y 축 방향에 배치하는 것으로 유속 분포의 치우침 방향이 1 방향인 경우에 유효하다. 제 7b 도는 열식 유속 검출기(1)를 관로(54)의 단면이 직교하는 2 방향에 배치하는 것으로, 유속 분포의 치우침 방향이 전체 방향인 경우에 유효하다.
제 8 도에 열식 유속 검출기(1)의 다른 구성예를 도시한다. 본 예는 소구경의 관에 적합한 구조이다. 본 예는 복수의 열식 유속 검출 소자(4-1 내지 4-n)가동일한 반도체 기판(41) 상에 설치되어 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써 제 1 도 및 제 2 도에 도시한 실시예와 비교할 때, 각 소자의 점착 작업과, 금선(46)에 의한 소자(4)와 배선(31)의 접속 패드(32)의 접속 작업을 현저히 감소시키고, 신뢰성을 향상시킬 수가 있다.
그런데, 큰 유속을 갖는 유체 중에 삽입된 부재는 유체에 의한 주기적인 힘을 받는다. 특히 부재의 단면이 같은 경우에는 카르만 와류 발생에 의한 유체 진동의 영향을 받기 쉽다. 이와 같은 진동이 발생함으로써, 본 발명의 유량계에 있어서는 정확한 측정이 방해되고, 유량계의 장기 안정성을 저하시키게 된다. 이와 같은 진동 발생을 회피하는 수단으로서, 부재 중심을 그 단면 위치에 의해 변화시키는 방법을 생각할 수 있다. 즉, 열식 유속 검출기(1)의 지지 부재(2)의 형상을 제 9 도에 도시한 바와 같이, 지지 부재의 선단에서 근원부를 향해 일정 비율로 두께를 변화시키는 방법이 있다. 이 방법에 의하면, 지지 부재 및 열식 유속 검출기의 유체 중에서의 진동 발생을 억제할 수 있고, 정확한 유속 측정을 행할 수 있다.
또한, 제 9 도와 같이 지지 부재의 두께를 변화시키는 것이 어려운 경우와, 지지 부재의 두께를 부분적으로 증가시킴으로써 압력 손실의 증가를 피하는 경우등에는 제 10 도에 도시한 바와 같이 지지 부재(2)의 흐름에 평행한 방향의 폭을 긴 방향의 위치에 의해 변화시킴으로써 와류의 발생을 억제할 수 있고, 진동의 발생을 억제할 수 있다.
제 11 도에, 열식 유속 검출기(1)의 다른 구성예를 관로의 축선에 따른 단면도로 나타낸다. 상기 예에서는 지지 부재(2)의 단면을 쐐기형(wedge-shaped)으로하고, 그 예각부(11)를 흐름의 상류측을 향하게 하고 있다. 그와 같이 함으로써 열식 유속 검출기(1)를 흐름 중에 삽입하여 압력 저하를 극히 작게 할 수 있다.
또한, 유속 검출기(1)를 삽입하여 압력 손실을 막기 위해서는 제 12 도에 도시한 바와 같이, 지지 부재(2)의 외부 형상을 대개 유선형으로 하는 것이 적합하다. 제 12 도는 열식 유속 검출기(1)의 다른 구성예를 관로의 축선에 따른 단면도로 도시하고 있다. 지지 부재(2)의 외부 형상을 이와 같은 형상으로 함으로써, 압력 손실을 대폭 억제할 수가 있으나, 지지 부재(2)가 부력을 받는 문제를 생기게 한다. 상기 부력을 없애기 위해서는 보호 커버(5)의 형상을 거의 대칭인 유선 형상으로 하고 열식 유속 검출기(1) 전체로써 상하 대칭인 단면을 유지하여 한 방향의 부력 발생을 상쇄할 수가 있다. 또한, 유리 기판(3) 및 열식 유속 검출 소자(4)는 흐름을 혼란시키지 않도록 지지 부재(2)에 매립한 면으로 하는 것이 좋다. 유리 기판(3) 및 검출 소자(4)를 지지 부재(2)에 매립한 예가 제 12 도에 도시되어 있다.
제 13 도에서는 유속 검출 소자(센서)(4)의 수와 출력 변동율의 관계를 도시한다. 횡축에 센서 갯수를 나타내고, 종축에 출력과 그 표준편차의 비를 % 로 나타내고 있다. 상기 측정에 있어서는 상압에서 시간당 1610m3의 유체를 흐르게 하고 21 밀리초(ms)마다 100 회 측정한 결과를 나타내고 있다. 이 측정 결과에 의하면, 센서 갯수를 적어도 5 개 이상으로 하면 출력 변동을 2% 이하로 할 수 있다는 것을 알 수 있다.
제 14 도에서는 센서의 갯수가 1 개인 경우와, 5 개인 경우의 실제 유량과계측치와의 관계를 도시하고 있다 파선(A)은 실제 유량과 계측치가 1:1 에 대응하는 선이며, 실선(B)은 5 개의 센서를 사용한 경우의 실측치를 나타내는 절선이며, 파선(C)은 1 개의 센서를 사용한 경우의 실측치를 나타내는 절선이다. 도면에 도시한 바와 같이 5 개의 센서를 사용한 경우에는 유량이 많은 영역에서 보다 정확하게 유량을 측정할 수 있다.
제 15 도에서는 센서 갯수가 1 개인 경우와 5 개인 경우의 실제 유량과 출력 오차와의 관계를 나타내고 있다. 실선(B)으로 나타내는 5 개의 센서를 이용해 계측한 경우의 검출 출력 오차는 파선(C)으로 나타내는 1 개의 센서를 이용해 계측한 경우의 출력 검출 오차와 비교할 때, 유량이 큰 영역에서 양호한 결과가 얻어지고 있다.
이상의 설명에서는 열식 유속 검출 소자(4)를 기판(2) 상에 등간격으로 배치한 예를 나타냈으나, 상기 검출 소자의 배치는 상기 예에 한정되는 것이 아니고, 열식 유속 검출 소자(4)를 예상할 수 있는 유속 분포에 맞추어 최적 위치에 배치하면, 더욱 정확한 유량을 측정하는 것이 가능하게 된다.
상술된 실시예에서는 온도 검출 소자(7)를 열식 유속 검출 소자(4)와 별도로 한개만 설치한 예를 나타냈으나, 온도 검출 소자(7)를 각각의 열식 유속 검출 소자(4)와 동일 기판 상(동일 칩 상)에 각각 동시에 만들어 넣을 수 있다. 따라서 관 내의 온도가 똑같지 않은 경우에도 복수의 장소의 온도를 검지할 수 있고 정확한 관 내 평균 온도를 산출하는 것이 가능하며 보다 정확한 온도 보정을 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 보호 커버(5)는 유량 계측시에는 반드시 필요한 것은 아니므로, 열식 유속 검출기(1)의 수송 중과 삽입 작업시에만 장착해두고, 열식 유속 검출기(1)를 관로 내에 삽입한 후에 상기 커버(5)만을 빼어 제거할 수 있도록 하면, 관로 내의 압력 손실을 저감시키는 것이 가능하게 된다.
제 1 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 구성을 도시하는 사시도.
제 2 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 구성을 도시하는 일부 단면도.
제 3a 도 및 제 3b 도는 본 발명에 따른 열식 유량계에 이용되는 열식 유속 검출 소자의 구조를 도시하는 도면.
제 4 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 설치 상태를 도시하는 개념도.
제 5 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 검출 소자의 접속 상태를 도시하는 회로도.
제 6 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 검출 소자의 다른 접속 상태를 도시하는 회로도.
제 7a 도 및 제 7b 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 검출기의 배치 상태를 도시하는 단면도.
제 8 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 유량 검출기의 다른 구성예를 도시하는 단면도.
제 9 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 유량 검출기의 지지 부재의 형상의 다른 예를 도시하는 사시도.
제 10 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 유량 검출기의 지지 부재의 형상의 또 다른 예를 도시하는 사시도.
제 11 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 유량 검출기의 다른 구성예를 도시하는 단면도.
제 12 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 유량 검출기의 또 다른 구성예를 도시하는 단면도.
제 13 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 출력 변동의 편차를 도시하는 도면.
제 14 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 출력 변동을 도시하는 특성도.
제 15 도는 본 발명에 따른 열식 유량계의 출력 오차를 도시하는 특성도.
제 16a 도 및 제 16b 도는 종래의 피토관식 상관 유량계의 구조를 도시하는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 열식 유속 검출기 2 : 지지 부재
3 : 유리 기판 4 : 열식 유속 검출 소자
5 : 보호 커버 6 : 간격 유지 부재
7 : 온도 검출 소자 8 : 신호 처리부
9 : 접속선 11 : 예각부
31 : 배선 패턴 32 : 배선 패턴측 접속 패드
33 : 접속 단자용 패드 34 : 온도 검출용 패드
41 : 실리콘 기판 42 : 보호막
43 : 히터선 44 : 접촉 패드
45 : 오목부 46 : 금선
90 : 피토관 91 : 고압관
92 : 저압관 93 : 덮개
94 : 고압 포트 95 : 저압 포트
96 : 상류측 포트
상기와 같이, 본 발명에 의하면, 종래의 상관식 유량계와 비교하면,
1) 2 자리 이상에 걸친 넓은 유량계측 범위를 가질 수 있다.
2) ms 정도의 짧은 시간으로 응답할 수가 있다.
3) 각 검출 소자(4)를 초소형으로 형성할 수가 있으므로 열식 유속 검출기(1)의 유체에 대한 단면적을 극히 작게 할 수 있고, 적은 압력 손실로 관으로의 삽입을 용이하게 할 수 있는 유량계를 제공할 수가 있다.
4) 열식 유속 검출기(1)의 출력 전압 자체가 이미 평균치인 것에서, 유량에 변환하는 회로를 간략화, 소형화할 수 있고 소비 전력을 극히 작게 할 수 있음과 동시에, 복잡한 신호 처리 회로를 필요하지 않게 할 수 있다.
5) 각 유속 검출 소자(4)는 대량 생산이 용이하며, 전체 구성도 단순하므로, 유속 검출기(1) 자체의 가격도 싸게 할 수가 있다.
6) 출력을 전기 신호로써 얻을 수가 있으므로, 다른 제어 기기로의 접속도 용이하게 행할 수가 있다.
7) 각 유속 검출 소자(4)를 병렬 접속한 경우, 센서의 일부가 사고에 의해 단선되어 유량을 계속 측정하는 것이 가능한 등의 극히 현저한 효과를 얻을 수가 있다.

Claims (14)

  1. 반도체 기판에 히터선을 형성한 소자로 구성된 열식 유속 검출 소자를 기판상에 복수개 병렬시킨 열식 유속 검출기와, 상기 열식 유속 검출 소자에 전력을 인가하는 전원, 및 공급되는 전력에 기초하여 유량을 산출하는 연산 수단으로 구성되는 열식 유량계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 열식 유속 검출기의 기판 두께를 위치에 따라 변화시킨 열식 유량계.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 열식 유속 검출기의 기판의 흐름에 평행한 폭을 위치에 따라 변화시킨 열식 유량계.
  4. 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열식 유속 검출기의 기판의 흐름에 평행한 단면 형상을 유선 형상으로 한 열식 유량계.
  5. 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열식 유속 검출 소자는 병렬로 접속됨과 함께, 상기 전원은 정전압원인 열식 유량계.
  6. 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 유량을 검출하는수단은 상기 열식 유속 검출 소자에 직렬로 접속된 저항의 전압 강하에 기초하여 유량을 연산하는 수단인 열식 유량계.
  7. 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열식 유속 검출 소자는 직렬로 접속됨과 함께, 상기 전원은 정전류원인 열식 유량계.
  8. 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 유량을 검출하는 수단은 직렬로 접속된 열식 유속 검출 수단의 전압 강하에 기초하여 유량을 연산하는 수단인 열식 유량계.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 열식 유속 검출 소자는 병렬로 접속됨과 함께, 상기 전원은 정전압원인 열식 유량계.
  10. 제 4 항에 있어서, 유량을 검출하는 수단은 상기 열식 유속 검출 소자에 직렬로 접속된 저항의 전압 강하에 기초하여 유량을 연산하는 수단인 열식 유량계.
  11. 제 5 항에 있어서, 유량을 검출하는 수단은 상기 열식 유속 검출 소자에 직렬로 접속된 저항의 전압 강하에 기초하여 유량을 연산하는 수단인 열식 유량계.
  12. 제 4 항에 있어서, 상기 열식 유속 검출 소자는 직렬로 접속됨과 함께, 상기전원은 정전류원인 열식 유량계.
  13. 제 4 항에 있어서, 유량을 검출하는 수단은 직렬로 접속된 열식 유속 검출 수단의 전압 강하에 기초하여 유량을 연산하는 수단인 열식 유량계.
  14. 제 7 항에 있어서, 유량을 검출하는 수단은 직렬로 접속된 열식 유속 검출 수단의 전압 강하에 기초하여 유량을 연산하는 수단인 열식 유량계.
KR1019950041758A 1994-12-12 1995-11-13 열식 유량계 KR100419360B1 (ko)

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