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JP2944796B2 - 熱質量流量計用センサ - Google Patents

熱質量流量計用センサ

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JP2944796B2
JP2944796B2 JP3205028A JP20502891A JP2944796B2 JP 2944796 B2 JP2944796 B2 JP 2944796B2 JP 3205028 A JP3205028 A JP 3205028A JP 20502891 A JP20502891 A JP 20502891A JP 2944796 B2 JP2944796 B2 JP 2944796B2
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capillary
sensor
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film resistor
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JP3205028A
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JPH06137917A (ja
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アイアーマン クルト
リンク ディーター
ホーエンシュタット マルティン
ゲーベル ライナー
シュローデ ユルゲン
ガーベル アンドレアス
ヘーラー アンドレアス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DEGUTSUSA AG
ZENJIKON G FUYUA IND ZENZOAJISUTEEME UNTO PUROTSUESURAITOTEHINIKU MBH
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DEGUTSUSA AG
ZENJIKON G FUYUA IND ZENZOAJISUTEEME UNTO PUROTSUESURAITOTEHINIKU MBH
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    • H01C—RESISTORS
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    • H01C1/01—Mounting; Supporting
    • 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
    • G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/10—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables
    • G01P5/12—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables using variation of resistance of a heated conductor

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、板状の薄膜抵抗と、リ
ード線用毛管を有する電気絶縁性の物質からなる円筒状
棒の形のホルダーとからなる熱質量流量計用センサに関
する。
【０００２】
【従来の技術】この処置法では多くの場合、熱線又は熱
膜流速計の原理により作動する熱質量流量計を使用す
る。この種の質量流量計は例えば西ドイツ国特許出願公
開第３５４２７８８号明細書に記載されている。
【０００３】センサとして使用される薄膜抵抗はホルダ
ー（これはしばしば抵抗の端子線を収容する棒状の多心
毛管である）を有する。セラミック支持体及び薄い金属
層及び場合によってはセラミック被覆板からなる薄膜抵
抗は、西ドイツ国特許出願公開第３５４２７８８号明細
書によれば、多心毛管のスリット中に挿入され、ガラス
はんだ又はスリットで固定される。
【０００４】この固定法は機械的にはさほど安定ではな
い。更にこの固定法の場合ガラスはんだは比較的大きな
表面を有することから、攻撃性の環境ではガラスはん
だ、従って固定が直ちに破壊される可能性がある。
【０００５】この塊状固定法の他の欠点は、かなり離れ
て存在しもはや良好には周囲を流れないホルダー領域へ
の、熱抵抗からの寄生熱流である。同様に毛管の比較的
高い有効熱容量も好ましくない。この２つの特性によ
り、媒体の温度又は熱抵抗の温度が変化した際に、ホル
ダー面及びホルダー内の全温度分布が新たに調整されな
ければならない正確な長さの応答時間が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、板状の薄膜抵抗及びリード線用毛管孔を有する電気
絶縁物質からなる円筒状棒の形のホルダーからなり、ホ
ルダーへの抵抗の固定が機械的に極めて安定であり、固
定材が被測定媒体に対してできる限り小さな表面を提供
し、ホルダーが熱容量及び寄生熱流の最少化によって改
善された応答時間を媒体温度の変動に際して有する形式
の熱質量流量計用センサを開発することにあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、棒状ホルダーの一方の正面が薄膜抵抗の横断面に合
わされた盲穴を有し、薄膜抵抗がその長さの１０〜６０
％である狭幅側で盲穴内に適切に差し込まれており、盲
穴と薄膜抵抗との間の狭い間隙が付着剤で埋めれられて
いることによって解決される。
【０００８】更にホルダー及び盲穴が、一方の正面にス
リットを有する棒状の多心毛管及びこの多心毛管を近接
して包囲する電気絶縁性の物質の管からなる場合に有利
である。
【０００９】優れた１実施態様では、多心毛管はこれを
取り囲む管内で連続する円筒として構成されているので
はなく、絞り部又は間欠部を有し、従って少なくともこ
の間欠部又は絞り部の長さ範囲ではジャケット管と接触
していない。この変形の利点はホルダー内における一層
小さな有効熱容量及び削減された寄生排熱にある。残留
する寄生熱流の大部分は、媒体が周囲を流れる壁近くの
範囲を短い行程で迂回する。これにより媒体又はヒータ
ー温度の変化に対するセンサの特に迅速な応答時間を保
証することができ、従って温度分布の新たな調整は熱源
又は吹込点への短い行程及び関連する小さな熱容量を経
て相応して急速に行なわれる。絞り部は例えば薄い支柱
又は直方体の形で構成することができ、この場合リード
線の電気絶縁機能は保持される。しかし電気絶縁を他の
方法で保証すること及び毛管を完全に中断すること、す
なわちそれぞれ付着剤を介してジャケット管と連結され
る２個の独立した部分からなることも可能である。
【００１０】本発明によるホルダーの特に簡単な１実施
態様は、多心毛管の長さがこれを取り囲む管よりも短い
場合に得られる。
【００１１】棒状のホルダーは電気絶縁性の物質からな
る。この場合セラミック又はガラスを使用するのが有利
である。付着剤としてはフリット又はガラスはんだを使
用することができる。ホルダーが多心毛管及びこれを取
り囲む管からなる場合には、多心毛管と同じ熱膨張係数
を有するセラミックからなる薄壁管を使用するのが有利
である。
【００１２】通常センサホルダーは保護管によって包囲
されており、この場合ホルダーと保護管との間には間隙
が残る。この間隙は、被検媒体内に連行されかつ排熱量
を高めることによりセンサの特性曲線を変化させる可能
性のある不純物で満たされるという欠点を有する。従っ
てホルダーに近接する耐食性の物質からなる保護管を施
すことが有利であり、この場合保護管は一層簡単に組み
立てるためのまた機械的応力を吸収するための心向きス
リット及び接線スリットを有する。
【００１３】
【実施例】図１〜図４は本発明によるセンサのいくつか
の実施例を示す略示図である。図１の場合円筒状ホルダ
ー１は一方の正面に盲穴３を有し、これにリード線４を
有する薄膜抵抗２を適切に差し込む。次いで薄膜抵抗２
と盲穴３の内側との間に残存する間隙をフリット又はガ
ラスはんだで埋める。
【００１４】図２には一方の正面にスリット５を有する
多心毛管１が示されている。このスリット５内に薄膜抵
抗２を固定する。次いで多心毛管１に薄い肉厚のセラミ
ック管６をかぶせ、これによりスリット５から構成され
る盲穴が生じる。
【００１５】図３は請求項３に記載した本発明によるホ
ルダーの１実施例を示すものである。この場合多心毛管
１は絞り部１１を有し、これはホルダーの熱容量を削減
し、寄生熱流を強制的に、薄い支柱１２及びジャケット
管の横断面を介して流す。支柱及びジャケット管を介し
ての熱伝導は、その横断面が小さいことから、ホルダー
を塊状に構成した場合よりも小さい。その結果媒体温度
の変化に際しての応答時間は著しく改善される。更に支
柱１２は薄膜抵抗２のリード線４間の電気絶縁材を構成
する。
【００１６】図４は薄い肉厚の金属保護管７を示し、こ
れは心向きスリット８及び接線スリット９を有する。接
線スリット９の代わりにばねベローが存在していてもよ
い。この保護管７はホルダー１を包囲する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるセンサの１実施例を示す略示図。
【図２】本発明によるセンサの第２実施例を示す略示
図。
【図３】本発明によるセンサの第３実施例を示す略示
図。
【図４】本発明によるセンサの第４実施例を示す略示
図。
【符号の説明】
１ ホルダー、 ２ 薄膜抵抗、 ３ 盲穴、 ４ リ
ード線、 ５ スリット、 ６ 包囲管、 ７ 保護
管、 ８ 心向きスリット、 １０ ばねベロー、 １
１ 絞り部、 １２ 支柱
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クルト アイアーマン ドイツ連邦共和国 プフングシュタット ２ フリートホーフシュトラーセ 26 (72)発明者 ディーター リンク ドイツ連邦共和国 ハーナウ 11 アウ グスト−ベーベル−シュトラーセ １ (72)発明者 マルティン ホーエンシュタット ドイツ連邦共和国 ハマースバッハ ウ ンター デン ヴァインゲルテン ９ (72)発明者 ライナー ゲーベル ドイツ連邦共和国 ハーナウ 11 シャ ンツェンシュトラーセ ７ (72)発明者 ユルゲン シュローデ ドイツ連邦共和国 ハマースバッハ １ ウルネンシュトラーセ 11 (72)発明者 アンドレアス ガーベル ドイツ連邦共和国 ギンスハイム ２ アイフェルシュトラーセ 23 (72)発明者 アンドレアス ヘーラー ドイツ連邦共和国 ハーナウ ９ グリ ューナウシュトラーセ ５ (56)参考文献 西独国特許出願公開3542788（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01F 1/68 G01P 5/12

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 板状の薄膜抵抗と、リード線を受け入れ
    る毛管孔を有する電気絶縁性の物質からなる円筒状棒の
    形のホルダーとからなる熱質量流量計用センサにおい
    て、棒状ホルダー(１)の一方の正面が薄膜抵抗(２)の横
    断面に合わされた盲穴（３）を有し、薄膜抵抗（２）が
    その長さの１０〜６０％である狭幅側で盲穴（３）内に
    適切に差し込まれており、盲穴（３）と薄膜抵抗（２）
    との間の狭い間隙が付着剤で埋められていることを特徴
    とする熱質量流量計用センサ。
  2. 【請求項２】 ホルダーが１個の多心毛管（１）とこの
    多心毛管を近接して包囲する管(６)とからなり、盲穴
    (３)が多心毛管の一方の正面に施されたスリット（５）
    と前記包囲管（６）とから構成されている請求項１記載
    のセンサ。
  3. 【請求項３】 多心毛管（１）が絞り部又は間欠部を少
    なくとも１箇所有し、少なくとも絞り部又は間欠部の長
    さ範囲では、この多心毛管（１）が管（６）と接触して
    いない請求項２記載のセンサ。
  4. 【請求項４】 多心毛管（１）の長さが包囲管（６）よ
    りも短い請求項２記載のセンサ。
  5. 【請求項５】 ホルダーの電気絶縁性の物質がセラミッ
    ク又はガラスからなり、付着剤がフリット又はガラスは
    んだからなる請求項１から４までのいずれか１項記載の
    センサ。
  6. 【請求項６】 ホルダー（１）が近接する金属製保護管
    （７）で取り囲まれており、この保護管が心向きスリッ
    ト（８）及び接線スリット（９）又はばねベロー（１
    ０）を有する請求項１から５までのいずれか１項記載の
    センサ。
JP3205028A 1990-08-17 1991-08-15 熱質量流量計用センサ Expired - Fee Related JP2944796B2 (ja)

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DE4123482.0 1991-07-16
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