JPS5855762A - 熱線式流量計用発熱抵抗体 - Google Patents
熱線式流量計用発熱抵抗体Info
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- JPS5855762A JPS5855762A JP56153645A JP15364581A JPS5855762A JP S5855762 A JPS5855762 A JP S5855762A JP 56153645 A JP56153645 A JP 56153645A JP 15364581 A JP15364581 A JP 15364581A JP S5855762 A JPS5855762 A JP S5855762A
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- metallized
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- 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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- Measuring Volume Flow (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、たとえば内燃機関の吸入空気流量検出に好適
な熱線式流量計用発熱抵抗体に関する。
な熱線式流量計用発熱抵抗体に関する。
従来、熱線式流量計用発熱抵抗体は、両端にリードを有
するアルミナパイプボビンに白金の細線を巻線する構造
からなっていた。゛しかしφ５０μ以下の細線の等ピッ
チ巻する巻線装置が市販されていないことから、巻線作
業は自家製作を余儀なくされ、端末の点溶接装置と一体
となった装置を生産数量に合わせて開発していく必要が
あった。
するアルミナパイプボビンに白金の細線を巻線する構造
からなっていた。゛しかしφ５０μ以下の細線の等ピッ
チ巻する巻線装置が市販されていないことから、巻線作
業は自家製作を余儀なくされ、端末の点溶接装置と一体
となった装置を生産数量に合わせて開発していく必要が
あった。
また、巻線が白金の細線であることから、巻線位置決め
のだめの口金は内径部が異常に小さく、超硬々どで作っ
ても摩耗が激しく、頻繁に交換を要した。
のだめの口金は内径部が異常に小さく、超硬々どで作っ
ても摩耗が激しく、頻繁に交換を要した。
一方、白金細線はφ６μから六十回以上のダイス引出し
により作られるため、その大半が加工費である。このた
め、重量３■の材料費にほぼ近い原価構成にする必要が
あり、そこで、アルミナパイプホビンの表面に白金の厚
膜を形成する方法が考え出された。
により作られるため、その大半が加工費である。このた
め、重量３■の材料費にほぼ近い原価構成にする必要が
あり、そこで、アルミナパイプホビンの表面に白金の厚
膜を形成する方法が考え出された。
厚膜は予めバインダを配合した白金厚膜ペースト攪拌液
中にボビンごとディップして乾燥焼成して形成し、着膜
した白金厚膜層をレーザでスパイラル状にトリミングし
て所要の抵抗値を得る。このサンプルを３００Ｃに自己
加熱させ、電源を４秒０Ｎ１４秒ＯＦＦのサイクルテス
トを継続すると５万サイクル前後で、流速Ｑ（Ｋｇ／Ｈ
）に対する出力電圧Ｖ。（Ｖ） の変化がΔＱ／Ｑに
換算して１５％以上であることが判明した。しかし“流
量計としては自動車の１０万一走行耐久テスト前後の変
化で１３％以下が許容値とされている。
中にボビンごとディップして乾燥焼成して形成し、着膜
した白金厚膜層をレーザでスパイラル状にトリミングし
て所要の抵抗値を得る。このサンプルを３００Ｃに自己
加熱させ、電源を４秒０Ｎ１４秒ＯＦＦのサイクルテス
トを継続すると５万サイクル前後で、流速Ｑ（Ｋｇ／Ｈ
）に対する出力電圧Ｖ。（Ｖ） の変化がΔＱ／Ｑに
換算して１５％以上であることが判明した。しかし“流
量計としては自動車の１０万一走行耐久テスト前後の変
化で１３％以下が許容値とされている。
このような変化の要因として、白金の厚膜とアルミナの
接合部間で互いの膨張係数の差（アルミナ７．７Ｘ１０
＝、白金８．９ Ｘ １０−’）が結合力を弱め白金粒
子の内部歪を促進せしめ抵抗値を変化せしめると考えら
れる。また、白金の厚膜は１０μ〜２０μに厚く着膜さ
れるが焼成後は緻密な膜は得られず白金層に割れが入シ
電流はそのランドからランドへの架橋路を通って流れる
。このような割れは温度の変化による白金自身の膨張収
縮により変化することが考えられ、電流の流れによるイ
オンの移動は、さらに微妙な継時変化の要因とされる。
接合部間で互いの膨張係数の差（アルミナ７．７Ｘ１０
＝、白金８．９ Ｘ １０−’）が結合力を弱め白金粒
子の内部歪を促進せしめ抵抗値を変化せしめると考えら
れる。また、白金の厚膜は１０μ〜２０μに厚く着膜さ
れるが焼成後は緻密な膜は得られず白金層に割れが入シ
電流はそのランドからランドへの架橋路を通って流れる
。このような割れは温度の変化による白金自身の膨張収
縮により変化することが考えられ、電流の流れによるイ
オンの移動は、さらに微妙な継時変化の要因とされる。
さらに、レーザによる抵抗のトリミングにおいて、厚膜
抵抗体をつきゃぶったレーザのエネルギーはアルミナ表
面に達しアルミナに切り込み溝を形成し、ボビンの６０
Ｇに達しる振動荷重に耐えられない程の強度低下をきた
していた。
抵抗体をつきゃぶったレーザのエネルギーはアルミナ表
面に達しアルミナに切り込み溝を形成し、ボビンの６０
Ｇに達しる振動荷重に耐えられない程の強度低下をきた
していた。
本発明の目的は、加工工数が少なく、また安価で流量セ
ンサエレメントとして継時変化が少なく、振動などの機
械的外力に対しても十分耐え得る熱線式流量計用発熱抵
抗体を提供するにある。
ンサエレメントとして継時変化が少なく、振動などの機
械的外力に対しても十分耐え得る熱線式流量計用発熱抵
抗体を提供するにある。
以下本発明の詳細な説明する。アルミナパイプと、その
表面に形成せられる抵抗体の接合強度をメタライズ層に
よって向上せしめメタライズ層上に抵抗体を形成せしめ
て、各接合材料同志の密着性をよくして緻密な抵抗体の
膜を得る。セラミックスと接合する材料との間のメタラ
イズの最適条件とは、熱膨張係数が互いにほぼ近似して
いて、メタライジング材料の方が約１０％以内で大きく
セラミックに常時圧縮力が加わるような組合せが望まし
い。この理由は、一般にセラミックの圧縮強度が引張強
度に対して約１０％以内有するからである。次にセラミ
ックスはアルミナに限定せず、メタライジング材料との
間で互いに濡れ性のよい、。
表面に形成せられる抵抗体の接合強度をメタライズ層に
よって向上せしめメタライズ層上に抵抗体を形成せしめ
て、各接合材料同志の密着性をよくして緻密な抵抗体の
膜を得る。セラミックスと接合する材料との間のメタラ
イズの最適条件とは、熱膨張係数が互いにほぼ近似して
いて、メタライジング材料の方が約１０％以内で大きく
セラミックに常時圧縮力が加わるような組合せが望まし
い。この理由は、一般にセラミックの圧縮強度が引張強
度に対して約１０％以内有するからである。次にセラミ
ックスはアルミナに限定せず、メタライジング材料との
間で互いに濡れ性のよい、。
なじみのよい材料を選択して組合わせるとよい。
このようにしてこれらの材料同志の接合部での拡散を促
進せしめて接合強度を向上せしめる。
進せしめて接合強度を向上せしめる。
メタライジング材料としては酸化金属あるいは無機質材
料とする。メタライジング材料の電気抵抗は大きくし、
抵抗体はこのメタライジング材料上に着膜形成して、緻
密で安定な抵抗層を得るようにする。この場合、メタラ
イジング層は抵抗体層のみをレーザカッティングするト
リミングにおいて余剰のレーザエネルギーを吸収しセラ
ミックに有香な傷を与えない防護壁となる。抵抗体はメ
タライジング材料との接合条件の最適なものを選択でき
るが、たとえば温度係数、膨張係数の比較的小さい白金
、比較的大きいＮｉ、Ｃｕなどがあげられる。白金は化
学的に安定である。
料とする。メタライジング材料の電気抵抗は大きくし、
抵抗体はこのメタライジング材料上に着膜形成して、緻
密で安定な抵抗層を得るようにする。この場合、メタラ
イジング層は抵抗体層のみをレーザカッティングするト
リミングにおいて余剰のレーザエネルギーを吸収しセラ
ミックに有香な傷を与えない防護壁となる。抵抗体はメ
タライジング材料との接合条件の最適なものを選択でき
るが、たとえば温度係数、膨張係数の比較的小さい白金
、比較的大きいＮｉ、Ｃｕなどがあげられる。白金は化
学的に安定である。
一方抵抗体が酸化しないよう還元性雰囲気あるいは不活
性ガス雰囲気中で作業をすることが要求されるがＮｉや
Ｃｕは比較的安価であり、温度係数が大きい点で有利で
ある。
性ガス雰囲気中で作業をすることが要求されるがＮｉや
Ｃｕは比較的安価であり、温度係数が大きい点で有利で
ある。
母材のセラミック材料としては膨張係数の大きい順にマ
グネシア、ホルステライト、ベリリア、ステアタイト、
アルミナ、ジルコニア、スピネル、ムライトなどがあげ
られ、メタライズ材料としてはＦｅＮｉＣｕ合金、Ｎｂ
＋ Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗなどがあげられ名が接合には
金属の酸化、濡れ、吸着、拡散などの複雑な過程が関係
するので、相性を考慮して選択組合せることが必要とな
る。
グネシア、ホルステライト、ベリリア、ステアタイト、
アルミナ、ジルコニア、スピネル、ムライトなどがあげ
られ、メタライズ材料としてはＦｅＮｉＣｕ合金、Ｎｂ
＋ Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗなどがあげられ名が接合には
金属の酸化、濡れ、吸着、拡散などの複雑な過程が関係
するので、相性を考慮して選択組合せることが必要とな
る。
メタライジング処理法として高融点金属注力；ある。メ
タライジング組成としては、ＭＯ９ＭＯＯ３゜ｗ、ｗｏ
、、ＭＯ−Ｍｎ、ＭＯ−Ｍｎ−Ｔ ｉ。
タライジング組成としては、ＭＯ９ＭＯＯ３゜ｗ、ｗｏ
、、ＭＯ−Ｍｎ、ＭＯ−Ｍｎ−Ｔ ｉ。
ＭＯ８１０２，ＭＯＭＯＯ２ＴｌＯ２１ＭＯ（）ｚ−Ｍ
ｎ−Ｔ ｉ、ＭＯ−ｓｉｏ２．ｗ−Ｍｎｏ２−Ｔｉｏ２
−８ｉｎ、 、 Ｗ−Ｒｅ−Ｍｎ０２−Ｔｉ０２などが
あげられる。メタライジング接合機構の一例を説明する
と、メタライジング時の加湿フォーミングガスＭ ｎ＋
Ｈ２０−４Ｍ ｎ Ｏ＋ Ｈ２このＭｎＯはアルミナ
セラミックス中のガラス相と接触し、その中に溶は込む
。ガラス相は流動しやすくなり、焼結が進行しているメ
タライジング層の空隙部に進入して、アルミナセラミッ
クスとメタライジング層を結合させる。また同時にＭｎ
ＯはＡ ｔｔ Ｏｓ と反応しＭｎ０−Ａ４０ｍを形
成し、中間層となる。ＭＯ２Ｍｎの表面は加湿ガスフォ
ーミングガス中において、わずかに酸化されておリ、ガ
ラス相によく濡れる状態となり、また、ＭＯ９Ｍｎ表面
の酸化物が侵入してきたガラス相に溶は込んで完全に接
合する。さらに抵抗体としてＮｉを化学メッキなどで着
膜し、キュアするとキュア時の加熱温度により未だ残っ
ているメタライジング層の空隙部にＮｉがＭｏ、Ｍｎと
相互拡散して完全な接合が行なわれる。メタライジング
は、蒸着、イオンブレーティング、スパッタ、などの真
空処理法によっても処理可能である。−例を説明すると
、メタライジング前にセラミックスの表面をダイヤモン
ド粉末で研磨し、水洗した後１０００Ｃで空気焼きして
清浄化する。
ｎ−Ｔ ｉ、ＭＯ−ｓｉｏ２．ｗ−Ｍｎｏ２−Ｔｉｏ２
−８ｉｎ、 、 Ｗ−Ｒｅ−Ｍｎ０２−Ｔｉ０２などが
あげられる。メタライジング接合機構の一例を説明する
と、メタライジング時の加湿フォーミングガスＭ ｎ＋
Ｈ２０−４Ｍ ｎ Ｏ＋ Ｈ２このＭｎＯはアルミナ
セラミックス中のガラス相と接触し、その中に溶は込む
。ガラス相は流動しやすくなり、焼結が進行しているメ
タライジング層の空隙部に進入して、アルミナセラミッ
クスとメタライジング層を結合させる。また同時にＭｎ
ＯはＡ ｔｔ Ｏｓ と反応しＭｎ０−Ａ４０ｍを形
成し、中間層となる。ＭＯ２Ｍｎの表面は加湿ガスフォ
ーミングガス中において、わずかに酸化されておリ、ガ
ラス相によく濡れる状態となり、また、ＭＯ９Ｍｎ表面
の酸化物が侵入してきたガラス相に溶は込んで完全に接
合する。さらに抵抗体としてＮｉを化学メッキなどで着
膜し、キュアするとキュア時の加熱温度により未だ残っ
ているメタライジング層の空隙部にＮｉがＭｏ、Ｍｎと
相互拡散して完全な接合が行なわれる。メタライジング
は、蒸着、イオンブレーティング、スパッタ、などの真
空処理法によっても処理可能である。−例を説明すると
、メタライジング前にセラミックスの表面をダイヤモン
ド粉末で研磨し、水洗した後１０００Ｃで空気焼きして
清浄化する。
更に、その後プラズマアーク処理により清浄化する。こ
のセラミックス材料を５ Ｘ １０−”Ｉ’ｏｒｒ以下
の真空中において、セラミックス基板を抵抗炉により５
００〜１０００ Ｃに加熱する。その上にＭＯを１０μ
ｍ程度蒸着する。メタライジングされたセラミックス上
には１ＩＪｉなどをメッキして抵抗体を形成するか、金
属ロー材を介して金属抵抗体を接合することもできる。
のセラミックス材料を５ Ｘ １０−”Ｉ’ｏｒｒ以下
の真空中において、セラミックス基板を抵抗炉により５
００〜１０００ Ｃに加熱する。その上にＭＯを１０μ
ｍ程度蒸着する。メタライジングされたセラミックス上
には１ＩＪｉなどをメッキして抵抗体を形成するか、金
属ロー材を介して金属抵抗体を接合することもできる。
次のメタライジング処理法として溶射がある。溶射の機
構によって炎溶射法、プラズマ溶射法、爆裂溶射法、線
爆発溶射法などがあるが、金属、酸化物、炭化物、ケイ
化物など溶かして基板上に吹き付は一様な皮膜を形成さ
せる。また、金属ソルダー、酸化物ソルダーを使用する
方法がある。金属ソルダーを使用する方法は、各種金属
ソルダーをセラミックスと金属との間にはさみ、空気中
、不活性ガス中、還元雰囲気中あるいは真空中において
加熱し、金属ソルダーを溶融させ結合する。金属ソルダ
ーとしては、 （１） インジュウム及びインジュウム合金（２）
アルミニウム （３） Ｐｂ−８ｎ−Ｚｎ−８ｂ系合金（４） Ｔ
ｉ−Ｎｉ、 Ｔｉ−ｃｕ、ｚｒ−Ｎｊ、ｚｒ−Ｃｕがあ
る。
構によって炎溶射法、プラズマ溶射法、爆裂溶射法、線
爆発溶射法などがあるが、金属、酸化物、炭化物、ケイ
化物など溶かして基板上に吹き付は一様な皮膜を形成さ
せる。また、金属ソルダー、酸化物ソルダーを使用する
方法がある。金属ソルダーを使用する方法は、各種金属
ソルダーをセラミックスと金属との間にはさみ、空気中
、不活性ガス中、還元雰囲気中あるいは真空中において
加熱し、金属ソルダーを溶融させ結合する。金属ソルダ
ーとしては、 （１） インジュウム及びインジュウム合金（２）
アルミニウム （３） Ｐｂ−８ｎ−Ｚｎ−８ｂ系合金（４） Ｔ
ｉ−Ｎｉ、 Ｔｉ−ｃｕ、ｚｒ−Ｎｊ、ｚｒ−Ｃｕがあ
る。
ここで（４）について詳しく述べるとｓＴｉ、Ｚｒなど
と比較的低融点の合金を作るＮｉ、（：ｕとをセラミッ
クスと金属との間に挿入し、真空中または不活性ガス中
で１回の加熱操作により結合する。
と比較的低融点の合金を作るＮｉ、（：ｕとをセラミッ
クスと金属との間に挿入し、真空中または不活性ガス中
で１回の加熱操作により結合する。
Ｔｉ、ＺｎＯ代シにこれらの水素化合物であるＴｉＨ，
ＺｒＨなどを使用する場合もある。Ｔｉ−Ｎｉソルダを
用いアルミナとＮｉを接合する場合は、次のような過程
を経るものとされている。
ＺｒＨなどを使用する場合もある。Ｔｉ−Ｎｉソルダを
用いアルミナとＮｉを接合する場合は、次のような過程
を経るものとされている。
接合操作の加熱時にＴｉ、Ｎｉがソルダーとアルミナと
の界面付近に集合し、第゛１図に示すように、アルミナ
側にはＴｉが選択吸収される。第１図はＴｒ−１ンルダ
ーを用いてアルミナにＮｊをつけた状態をＸＭＡで分析
した元素分析図である。
の界面付近に集合し、第゛１図に示すように、アルミナ
側にはＴｉが選択吸収される。第１図はＴｒ−１ンルダ
ーを用いてアルミナにＮｊをつけた状態をＸＭＡで分析
した元素分析図である。
このＴｉはアルミナ中に拡散、反応する。特にアルミナ
セラミックス中に少量含有されているＳｉＯ２とＴｉが
反応し５ｉｏ２が還元されるとともにＴ １０２ 、
Ｔ ’ ０． Ｔ １２０２などが生成される。Ｔｉ。
セラミックス中に少量含有されているＳｉＯ２とＴｉが
反応し５ｉｏ２が還元されるとともにＴ １０２ 、
Ｔ ’ ０． Ｔ １２０２などが生成される。Ｔｉ。
Ｓｉ、これらの酸化物は相互に拡散、反応して界面部に
中間層が形成され、気密で機械にも安定な接合体が構成
される。酸化物をソルダーとして用い、同様にこのソル
ダーをセラミックスと金属との間に挿入し加熱処理して
接合する方法である。
中間層が形成され、気密で機械にも安定な接合体が構成
される。酸化物をソルダーとして用い、同様にこのソル
ダーをセラミックスと金属との間に挿入し加熱処理して
接合する方法である。
接合時の雰囲気は高温の場合、封着金属の過酸化防止の
ため不活性、還元雰囲気または真空中で行なわれる。酸
化物ソルダには接合後非晶質であるか結晶質であるかに
より分類されるが、特に高耐熱性結晶質ソルダとしては
Ｃａｏ−Ａ １２０．−Ｍ ｇ ０−Ｂ２Ｏ３系、ｃａ
ｏ ｋｔ２０Ｂ ＭｇＯＳ’０２系などがある。こ
れらのソルダによる接合は板状セラミックスへのメタラ
イジングに最適となる。なお第２図は酸化物ソルダを介
してアルミナにＮｂを着膜接合した状態をＸＭＡで分析
した元素分析図を示すものである。
ため不活性、還元雰囲気または真空中で行なわれる。酸
化物ソルダには接合後非晶質であるか結晶質であるかに
より分類されるが、特に高耐熱性結晶質ソルダとしては
Ｃａｏ−Ａ １２０．−Ｍ ｇ ０−Ｂ２Ｏ３系、ｃａ
ｏ ｋｔ２０Ｂ ＭｇＯＳ’０２系などがある。こ
れらのソルダによる接合は板状セラミックスへのメタラ
イジングに最適となる。なお第２図は酸化物ソルダを介
してアルミナにＮｂを着膜接合した状態をＸＭＡで分析
した元素分析図を示すものである。
以下本発明の一実施例を説明する。
第３図（ａ）に示すようにセラミックパイプ１、または
第３図（ｂ）に示すようにセラミック板２、または第３
図（Ｃ）に示すようにセラミック棒３の両端にそれぞれ
金属リード５を白金ペーストあるいは予め金属合金、金
属酸化物をセラミックスヘメタライズした後形成される
メッキ層あるいはロー材を介して強固に接合する。この
場合、セラミックス材料は、第４図に示すように、抵抗
体１０を強固につけるための予備の処理としてメタライ
ジング処理があるため、このメタライジング材料８との
膨張係数のほぼ近い濡れ性の良いものを条件に選択され
る。ここではセラミックス材料としてアルミナを用いた
。アルミナの膨張係数は７．７ Ｘｌ０−’（１／ｌｌ
’）である。メタライジング材料８はＭＯ−Ｍ ｎを有
機バインダに混合してペイント状にし、これをセラミッ
クスの表面に塗布し水素ガスあるいは不活性ガスあるい
はこれらの混合ガス中で１０００〜１５００Ｃの温度で
メタライジングして形成される。メタライジング時の加
湿フォーミングガス中においてメタライジング層中のＭ
ｎの一部はＭｎＯとなる。このＭｎＯはアルミナ中のガ
ラス相と接触しその中に溶は込み、メタライジング層の
空隙部に入ってアルミナとメタライジングノーが接合す
る。ＭｎＯはＡ ｔ２０３と反応し中間層Ｍ ｎ Ｏ−
Ａｔ、０３が形成される。さらに抵抗体はＮｉをメッキ
することにより形成される。あるいはＣｕローを着膜し
て形成される。Ｎｉやｃｕはメッキ後の加熱処理時ある
いはＣｕロー付時の加熱において残存している、メタラ
イジング層の空 −疎部に入り込みＭｏ、Ｍｎと相互拡
散して完全な接合となる。Ｎｉは抵抗体とし温度係数が
６７００ｐ９ｍ／Ｃであり高感度を得ることができる。
第３図（ｂ）に示すようにセラミック板２、または第３
図（Ｃ）に示すようにセラミック棒３の両端にそれぞれ
金属リード５を白金ペーストあるいは予め金属合金、金
属酸化物をセラミックスヘメタライズした後形成される
メッキ層あるいはロー材を介して強固に接合する。この
場合、セラミックス材料は、第４図に示すように、抵抗
体１０を強固につけるための予備の処理としてメタライ
ジング処理があるため、このメタライジング材料８との
膨張係数のほぼ近い濡れ性の良いものを条件に選択され
る。ここではセラミックス材料としてアルミナを用いた
。アルミナの膨張係数は７．７ Ｘｌ０−’（１／ｌｌ
’）である。メタライジング材料８はＭＯ−Ｍ ｎを有
機バインダに混合してペイント状にし、これをセラミッ
クスの表面に塗布し水素ガスあるいは不活性ガスあるい
はこれらの混合ガス中で１０００〜１５００Ｃの温度で
メタライジングして形成される。メタライジング時の加
湿フォーミングガス中においてメタライジング層中のＭ
ｎの一部はＭｎＯとなる。このＭｎＯはアルミナ中のガ
ラス相と接触しその中に溶は込み、メタライジング層の
空隙部に入ってアルミナとメタライジングノーが接合す
る。ＭｎＯはＡ ｔ２０３と反応し中間層Ｍ ｎ Ｏ−
Ａｔ、０３が形成される。さらに抵抗体はＮｉをメッキ
することにより形成される。あるいはＣｕローを着膜し
て形成される。Ｎｉやｃｕはメッキ後の加熱処理時ある
いはＣｕロー付時の加熱において残存している、メタラ
イジング層の空 −疎部に入り込みＭｏ、Ｍｎと相互拡
散して完全な接合となる。Ｎｉは抵抗体とし温度係数が
６７００ｐ９ｍ／Ｃであり高感度を得ることができる。
ここでメタライズとして酸化銅法による場合を説明する
。Ｃ１１０９４，２％、Ａｔ２０３５．８％の組成の粉
末を混合し、空気中において１２５０ｔ：”３０分間加
熱して冷却後微粉砕する。これを噴霧または浸漬法など
でセラミックス表面に塗布する。−そして塗布物質の融
点１１９０Ｃ以上に加熱し、次に還元雰囲気中で約１０
００Ｃに加熱して銅をメタライジングする。金属ソルダ
法では活性金属ＴｉやＮｉあるいはＣｕを予めセラミッ
クスに蒸着により形成し、これに抵抗体とするＮｉｂあ
るいは仕Ｃｕのシートをあてて不活性ガス中例えばＡｒ
ガス１０００〜１５００１：’で加熱して接合する。
。Ｃ１１０９４，２％、Ａｔ２０３５．８％の組成の粉
末を混合し、空気中において１２５０ｔ：”３０分間加
熱して冷却後微粉砕する。これを噴霧または浸漬法など
でセラミックス表面に塗布する。−そして塗布物質の融
点１１９０Ｃ以上に加熱し、次に還元雰囲気中で約１０
００Ｃに加熱して銅をメタライジングする。金属ソルダ
法では活性金属ＴｉやＮｉあるいはＣｕを予めセラミッ
クスに蒸着により形成し、これに抵抗体とするＮｉｂあ
るいは仕Ｃｕのシートをあてて不活性ガス中例えばＡｒ
ガス１０００〜１５００１：’で加熱して接合する。
酸化物ソルダ法ではたとえばＣａ ＯＡ ｔ２０ｓ−Ｍ
ｇＯ系、Ｃａ Ｏ−Ａｌｔｏｓ−ＭｇＯ−８ｉｏ系など
の酸化物ソルダを高耐熱性結晶質ソルダとして用い、る
が、これらのソルダをセラミックスと金属との間に直接
入れて加熱処理して接合する。シート状の場合にはこの
ような方法は比較的簡単であるが１円筒状や棒状の外周
をメタライズする場合にはメタライズ材料を予め蒸着あ
るいはスパッタなどにより着膜しておく方法をとる。
ｇＯ系、Ｃａ Ｏ−Ａｌｔｏｓ−ＭｇＯ−８ｉｏ系など
の酸化物ソルダを高耐熱性結晶質ソルダとして用い、る
が、これらのソルダをセラミックスと金属との間に直接
入れて加熱処理して接合する。シート状の場合にはこの
ような方法は比較的簡単であるが１円筒状や棒状の外周
をメタライズする場合にはメタライズ材料を予め蒸着あ
るいはスパッタなどにより着膜しておく方法をとる。
メタライズの方法としては、前述のようにセラミックス
表面を予め清浄処理した後、真空中で加熱し、蒸着、ス
パッタ、イオンプレーテングナトにより着膜メタライズ
する方法、溶射による方法などがある。
表面を予め清浄処理した後、真空中で加熱し、蒸着、ス
パッタ、イオンプレーテングナトにより着膜メタライズ
する方法、溶射による方法などがある。
このようなセラミックスのメタライズ後抵抗体接合を行
ない、レーザなどによる抵抗トリミングして、抵抗体表
面には、継時変化防止のためのガラスのコーティング１
５をほどこす。
ない、レーザなどによる抵抗トリミングして、抵抗体表
面には、継時変化防止のためのガラスのコーティング１
５をほどこす。
上述した実施例によれば次の効果が得られる。
（１）セラミックスにメタライズ層を介して抵抗体を接
合できるので、接合強度が向上し、自己加熱３００Ｃ，
ＯＮ４ｗ、０ＦＦ４ｓｅｃ冷熱サイクルテストにも十分
耐え、継時変化が少なく精度のよい流量センサエレメン
トが得られる。第５図はこのような効果を立証する実験
データであり、白丸を結ぶメタライズ品は黒丸を結ぶメ
タライズなしの品と比較して、極めて顕著な精度 。
合できるので、接合強度が向上し、自己加熱３００Ｃ，
ＯＮ４ｗ、０ＦＦ４ｓｅｃ冷熱サイクルテストにも十分
耐え、継時変化が少なく精度のよい流量センサエレメン
トが得られる。第５図はこのような効果を立証する実験
データであり、白丸を結ぶメタライズ品は黒丸を結ぶメ
タライズなしの品と比較して、極めて顕著な精度 。
向上を図ることができ、流量８〜３２０Ｋｇ／Ｈ（１〜
４０ ｍ ／ ｓ ）の範囲において継時変化は±３％
以下におさえることができる。
４０ ｍ ／ ｓ ）の範囲において継時変化は±３％
以下におさえることができる。
（２）抵抗体材料としてＣｕ、 Ｎｉなどの安価な材料
が使用可能となり、コスト低減を計ることができる。
が使用可能となり、コスト低減を計ることができる。
（３） 抵抗体として、温度係数のもつとも大きい６
７００ ｐ９ｍ／ＵＮ ｉ 材料を選択テキルｆ）テ、
流量計としての感度を向上せしめることができる。
７００ ｐ９ｍ／ＵＮ ｉ 材料を選択テキルｆ）テ、
流量計としての感度を向上せしめることができる。
（４）既製の設備で十分加工ができ、生産性の向上が計
れる。
れる。
以上述べたことから明らかなように１本発明による熱線
式流量計用発熱抵抗体によれば、加工工数が少なく、ま
た安価で、流量センサエレメントとして継時変化が少な
く、振動などの機械的外力に対して十分耐え得るように
なる。
式流量計用発熱抵抗体によれば、加工工数が少なく、ま
た安価で、流量センサエレメントとして継時変化が少な
く、振動などの機械的外力に対して十分耐え得るように
なる。
第１図はＴｉ−Ｎｉソルダを用いてアルミナにＮｉをつ
けた状態でＸＭＡで分析した元素分析図、第２図は酸化
物ソルダを介してアルミナにＮｂを着膜接合した状態を
ＸＭＡで分析した元素分析図、第３図（ａ）、 （ｂ）
、 （Ｃ）は本発明の実施例を示す構成図で各流量セン
サエレメントの断面図、第４図は流量センサエレメント
の着膜接合状態を示す断面拡大図、第５図は流量センサ
エレメントの継時変化を示すグラフである。 １・・・セラミックパイプ、２・・・セラミック板、３
・・・セラミック棒、５・・・金属リード、１０・・・
抵抗体、算１（２）
けた状態でＸＭＡで分析した元素分析図、第２図は酸化
物ソルダを介してアルミナにＮｂを着膜接合した状態を
ＸＭＡで分析した元素分析図、第３図（ａ）、 （ｂ）
、 （Ｃ）は本発明の実施例を示す構成図で各流量セン
サエレメントの断面図、第４図は流量センサエレメント
の着膜接合状態を示す断面拡大図、第５図は流量センサ
エレメントの継時変化を示すグラフである。 １・・・セラミックパイプ、２・・・セラミック板、３
・・・セラミック棒、５・・・金属リード、１０・・・
抵抗体、算１（２）
Claims (1)
- １、両端にリードが固定されたセラミックの外周表面に
抵抗体を形成し、流量計のセンサエレメントとして用い
る発熱抵抗体の構成において、前記セラミック表面にメ
タライズされた抵抗体を接合形成せしめたことを特徴と
する熱線式流量計用発熱抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153645A JPS5855762A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 熱線式流量計用発熱抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153645A JPS5855762A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 熱線式流量計用発熱抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855762A true JPS5855762A (ja) | 1983-04-02 |
| JPS6335082B2 JPS6335082B2 (ja) | 1988-07-13 |
Family
ID=15567054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56153645A Granted JPS5855762A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 熱線式流量計用発熱抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855762A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61263402A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-21 | モリト株式会社 | ゴム靴底の製造方法 |
| US4870860A (en) * | 1985-02-14 | 1989-10-03 | Nippon Soken, Inc. | Direct-heated flow measuring apparatus having improved response characteristics |
| US5129732A (en) * | 1989-11-14 | 1992-07-14 | Deutsche Forschungsanstalt Fuer Luft- Und Raumfahrt E.V. | Sensor for determining the temperature averaged on the basis of mass flow density |
| JPH05207903A (ja) * | 1992-10-21 | 1993-08-20 | Achilles Corp | 射出成形靴底の製造方法 |
| US5367906A (en) * | 1987-09-30 | 1994-11-29 | Hitachi, Ltd. | Hot wire air flow meter |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5658207A (en) * | 1979-10-18 | 1981-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing electronic part |
| JPS5670604A (en) * | 1979-11-15 | 1981-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing resistor |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP56153645A patent/JPS5855762A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5658207A (en) * | 1979-10-18 | 1981-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing electronic part |
| JPS5670604A (en) * | 1979-11-15 | 1981-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing resistor |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4870860A (en) * | 1985-02-14 | 1989-10-03 | Nippon Soken, Inc. | Direct-heated flow measuring apparatus having improved response characteristics |
| US4912975A (en) * | 1985-02-14 | 1990-04-03 | Nippon Soken, Inc. | Direct-heated flow measuring apparatus having improved response characteristics |
| JPS61263402A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-21 | モリト株式会社 | ゴム靴底の製造方法 |
| JPH0222641B2 (ja) * | 1985-05-16 | 1990-05-21 | Morito & Co Ltd | |
| US5367906A (en) * | 1987-09-30 | 1994-11-29 | Hitachi, Ltd. | Hot wire air flow meter |
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| JPH05207903A (ja) * | 1992-10-21 | 1993-08-20 | Achilles Corp | 射出成形靴底の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6335082B2 (ja) | 1988-07-13 |
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