JPS62285022A - 熱線式流量検出器 - Google Patents
熱線式流量検出器Info
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- JPS62285022A JPS62285022A JP61128529A JP12852986A JPS62285022A JP S62285022 A JPS62285022 A JP S62285022A JP 61128529 A JP61128529 A JP 61128529A JP 12852986 A JP12852986 A JP 12852986A JP S62285022 A JPS62285022 A JP S62285022A
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- wire
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Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Details Of Resistors (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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えばエンジンの吸気管内等に設けられ、吸
気流量を検出するのに利用できる熱線式流量検出器に関
するものである。
気流量を検出するのに利用できる熱線式流量検出器に関
するものである。
エンジン等の内燃機関を電子的に制御するためには、こ
の機関の運転状態を観測する必要があり、その観測手段
の１つとして吸入空気流量の測定装置が使用される。こ
のような吸入空気流量の測定手段としては、種々のもの
が存在するが、例えば実開昭５７−９３８１９号公報に
示されるような熱線式の空気流量測定手段が存在する。
の機関の運転状態を観測する必要があり、その観測手段
の１つとして吸入空気流量の測定装置が使用される。こ
のような吸入空気流量の測定手段としては、種々のもの
が存在するが、例えば実開昭５７−９３８１９号公報に
示されるような熱線式の空気流量測定手段が存在する。
すなわち、この熱線式の流量測定装置は、吸気管の中に
カルマン渦を検出する温度−抵抗特性を有する発熱線を
設け、この発熱線に対して加熱電力を供給して発熱制御
するものである。吸気管の中に設けられる発熱線は、こ
の発熱線に対して作用するカルマン渦によって放熱特性
が可変するようになるものであり、したがってカルマン
渦と発熱線の温度変化との関係が、吸入空気流量に関係
するようになる。
カルマン渦を検出する温度−抵抗特性を有する発熱線を
設け、この発熱線に対して加熱電力を供給して発熱制御
するものである。吸気管の中に設けられる発熱線は、こ
の発熱線に対して作用するカルマン渦によって放熱特性
が可変するようになるものであり、したがってカルマン
渦と発熱線の温度変化との関係が、吸入空気流量に関係
するようになる。
また特開昭５７−７３６２２号公報にみられるような検
出原理においても、発熱線が用いられる。
出原理においても、発熱線が用いられる。
このような流量測定装置を構成する検出器は、細い発熱
線を多点支持するように構成し、長く引張ってその抵抗
値が大きく取れるように工夫しているものである。
線を多点支持するように構成し、長く引張ってその抵抗
値が大きく取れるように工夫しているものである。
しかし、このように構成される熱線式流量検出器にあっ
ては、エンジンのバツクファイアで発生する風力に対し
て、充分な強度を設定することが困難である。
ては、エンジンのバツクファイアで発生する風力に対し
て、充分な強度を設定することが困難である。
またバツクファイアのような爆風が発生する状態では、
発熱線が変形するようになり、その検出機能が著しく阻
害される。
発熱線が変形するようになり、その検出機能が著しく阻
害される。
また、エンジンは一３０℃〜１２０℃の環境で使用され
ており、この温度差が発熱線の支持部材に対して影響を
与えるようになる。この場合、発熱線の支持部材は、発
熱線の張力を安定に保持するために、発熱線と同じよう
な熱膨張率を有する材料が選定されているが、この発熱
線が多点で支持されるようになっているため、電気的絶
縁性を考慮して設計すると、その構造が複雑なものとな
る。
ており、この温度差が発熱線の支持部材に対して影響を
与えるようになる。この場合、発熱線の支持部材は、発
熱線の張力を安定に保持するために、発熱線と同じよう
な熱膨張率を有する材料が選定されているが、この発熱
線が多点で支持されるようになっているため、電気的絶
縁性を考慮して設計すると、その構造が複雑なものとな
る。
本発明は上記のような点に鑑みてなされたもので、発熱
線が充分に簡単な構造で支持されるようにすると共に、
例えばエンジンの吸気管の中に設けた場合に、バツクフ
ァイアのような強い力が作用した時においても充分な強
度が維持されるようにし、また大きな温度範囲において
も安定した検出特性が維持されるようにした優れた熱線
式流量検出器を提供することを目的とする。
線が充分に簡単な構造で支持されるようにすると共に、
例えばエンジンの吸気管の中に設けた場合に、バツクフ
ァイアのような強い力が作用した時においても充分な強
度が維持されるようにし、また大きな温度範囲において
も安定した検出特性が維持されるようにした優れた熱線
式流量検出器を提供することを目的とする。
上記の問題点を解決するために、本発明による熱線式流
量検出器は、流体の流路内に配された基体を、この基体
に対し固設された第１および第２の支持ピンに対し２点
が支持された発熱線と熱膨張車が略等しい材料によって
構成し、前記第１および第２の支持ピンを、前記発熱線
より弾性定数を小さくした構成としている。
量検出器は、流体の流路内に配された基体を、この基体
に対し固設された第１および第２の支持ピンに対し２点
が支持された発熱線と熱膨張車が略等しい材料によって
構成し、前記第１および第２の支持ピンを、前記発熱線
より弾性定数を小さくした構成としている。
上記構成としたことにより、大きな温度差が存在するよ
うな場合であっても、発熱線に作用する張力は常に安定
して設定されるようになる。また、この発熱線に対して
大きな力が作用したような場合にあっても、発熱線より
やわらかい弾性力をもつ前記第１および第２の支持ピン
によりその衝撃力は吸収されるようになる。
うな場合であっても、発熱線に作用する張力は常に安定
して設定されるようになる。また、この発熱線に対して
大きな力が作用したような場合にあっても、発熱線より
やわらかい弾性力をもつ前記第１および第２の支持ピン
によりその衝撃力は吸収されるようになる。
よってこの熱線式流量検出器は、充分に簡単な構成とし
ながらも、常に安定して流体の流量を検出することが可
能となる。
ながらも、常に安定して流体の流量を検出することが可
能となる。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
本発明の第１の実施例の構成を示す第１図ｆａ）におい
て、熱線式流量検出器１００は、内燃機関の吸気管内を
流通する空気の流路に対し直角に配され、上流側に頂点
を向けた略三角柱状の造渦体１、その下流側に固定され
、造渦体Ｉが発生させたカルマン渦２を受けとめる固定
部材３が設けられている。固定部材３は、絶縁性、耐熱
性９寸法安定性の優れたポリブチレンテレフタレート等
の合成樹脂材料によって構成される。この固定部材３は
、流量測定回路４へと接続される第１．第２のリード端
子５ａ、５ｂをモールド成型によって埋め込み保持して
いるものである。次に、この固定部材３の下流側壁略中
夫にモールドされた基体６付近における固定部材３内部
を示す第１図（ｂ）において、基体６は直方体であり、
それぞれ平行かつ同質。
て、熱線式流量検出器１００は、内燃機関の吸気管内を
流通する空気の流路に対し直角に配され、上流側に頂点
を向けた略三角柱状の造渦体１、その下流側に固定され
、造渦体Ｉが発生させたカルマン渦２を受けとめる固定
部材３が設けられている。固定部材３は、絶縁性、耐熱
性９寸法安定性の優れたポリブチレンテレフタレート等
の合成樹脂材料によって構成される。この固定部材３は
、流量測定回路４へと接続される第１．第２のリード端
子５ａ、５ｂをモールド成型によって埋め込み保持して
いるものである。次に、この固定部材３の下流側壁略中
夫にモールドされた基体６付近における固定部材３内部
を示す第１図（ｂ）において、基体６は直方体であり、
それぞれ平行かつ同質。
同形状の第１．第２の支持ピン７ａ、７ｂにより貫通さ
れている。これらのピン７ａ、７ｂと基体６との間には
、ガラス絶縁体８が設けられており、両ピン７ａ、７ｂ
の中間部分を固定している。両ピン７ａ、７ｂは断面が
円形で、各々の一端が前記第１．第２のリード端子５ａ
、５ｂに連絡されている。また各々の他端は、基体６よ
り突出し、直角にＬ字形に曲がっている。さらにこれら
の先端部には、長さｊ２＝３ｍ、線径３０μｍの発熱線
９の両端が顕微鏡を使用してのろう付により接合されて
いる。
れている。これらのピン７ａ、７ｂと基体６との間には
、ガラス絶縁体８が設けられており、両ピン７ａ、７ｂ
の中間部分を固定している。両ピン７ａ、７ｂは断面が
円形で、各々の一端が前記第１．第２のリード端子５ａ
、５ｂに連絡されている。また各々の他端は、基体６よ
り突出し、直角にＬ字形に曲がっている。さらにこれら
の先端部には、長さｊ２＝３ｍ、線径３０μｍの発熱線
９の両端が顕微鏡を使用してのろう付により接合されて
いる。
ここで発熱線９は、加熱電力が供給されることによって
発熱制御されるため、温度低下につれ抵抗値が減少する
特性を有する白金−ロジウム合金により構成されるもの
である。また、基体６および第１．第２の支持ピン’Ｉ
ａ、７ｂは環境温度変化時における発熱線９の過張力、
緩み等を防止する為、それぞれ発熱線９と熱膨張率が略
等しい鉄−ニソケル合金より成る。
発熱制御されるため、温度低下につれ抵抗値が減少する
特性を有する白金−ロジウム合金により構成されるもの
である。また、基体６および第１．第２の支持ピン’Ｉ
ａ、７ｂは環境温度変化時における発熱線９の過張力、
緩み等を防止する為、それぞれ発熱線９と熱膨張率が略
等しい鉄−ニソケル合金より成る。
また、一方発熱線に生じる通電、非通電時における長さ
変化および衝撃等による変形を防止する為、第１．第２
の支持ピン７ａ、７ｂは、発熱線９より弾性定数が小さ
くなるような構成となっている。即ち、 Ａ１・・・発熱線９の断面積＋ＥＩ・・・発熱線９の縦
弾性係数、ｌ・・・発熱線９の長さ、Ｅ２・・・第１．
第２の支持ピン７ａ、７ｂの縦弾性係数、Ｌ・・・第１
、第２の支持ピン７ａ、７ｂ断面の二次モーメント Ｌ
・・・第１．第２の支持ピン７ａ、７ｂにおける発熱線
９取付点からＬ字形に曲がる点までの中心軸長 とした場合、次式■を満足する構成である。
変化および衝撃等による変形を防止する為、第１．第２
の支持ピン７ａ、７ｂは、発熱線９より弾性定数が小さ
くなるような構成となっている。即ち、 Ａ１・・・発熱線９の断面積＋ＥＩ・・・発熱線９の縦
弾性係数、ｌ・・・発熱線９の長さ、Ｅ２・・・第１．
第２の支持ピン７ａ、７ｂの縦弾性係数、Ｌ・・・第１
、第２の支持ピン７ａ、７ｂ断面の二次モーメント Ｌ
・・・第１．第２の支持ピン７ａ、７ｂにおける発熱線
９取付点からＬ字形に曲がる点までの中心軸長 とした場合、次式■を満足する構成である。
（発熱線９の弾性定数〉第１．第２の支持ピン７ａ、７
ｂの弾性定数） 上記の構成による熱線式流量検出器１００は、造渦体１
が発生させたカルマン渦２の発生周波数に比例する流速
を検出するものであり、発熱線９がカルマン渦２による
冷却作用を受けると瞬時に抵抗値が減少するので流量測
定回路４からの出力電圧を直ちに変化させることで常に
発熱線９を一定温度（２００℃）に保とうとする。
ｂの弾性定数） 上記の構成による熱線式流量検出器１００は、造渦体１
が発生させたカルマン渦２の発生周波数に比例する流速
を検出するものであり、発熱線９がカルマン渦２による
冷却作用を受けると瞬時に抵抗値が減少するので流量測
定回路４からの出力電圧を直ちに変化させることで常に
発熱線９を一定温度（２００℃）に保とうとする。
したがって、そのときの流量測定回路４からの出力変化
の周期に基づいて流速を検出する従来のカルマン渦を利
用した検出機能を有し、さらにその検出は、発熱線９に
かかる張力がパックファイアにより起こる風や環境温度
差等の影響を受けずに常に適正となることにより、常に
安定した高精度なものとすることができる。
の周期に基づいて流速を検出する従来のカルマン渦を利
用した検出機能を有し、さらにその検出は、発熱線９に
かかる張力がパックファイアにより起こる風や環境温度
差等の影響を受けずに常に適正となることにより、常に
安定した高精度なものとすることができる。
次に本発明の第２の実施例を示す第２図において、基体
６に埋設されたガラス絶縁体８に固定され基体６より垂
直に突出した第１．第２の支持ピン７ａ、７ｂは、曲が
らずに真っ直ぐでありかつその先端部分は細くなって発
熱線９をろう付により接合している。ただしこの実施例
では前記０式のしを、第１．第゛２の支持ピン７ａ、７
ｂにおける発熱線９取付点からガラス絶縁体８固定点ま
での中心軸長としている。
６に埋設されたガラス絶縁体８に固定され基体６より垂
直に突出した第１．第２の支持ピン７ａ、７ｂは、曲が
らずに真っ直ぐでありかつその先端部分は細くなって発
熱線９をろう付により接合している。ただしこの実施例
では前記０式のしを、第１．第゛２の支持ピン７ａ、７
ｂにおける発熱線９取付点からガラス絶縁体８固定点ま
での中心軸長としている。
このようにろう行部分を細くすることにより、ろう付接
合面積を小さくすることが可能である。
合面積を小さくすることが可能である。
よって発熱線９から第１．第２の支持ピン７ａ。
７ｂに伝導する損失熱を極力抑えることが可能となり、
より高精度の検出を実現し得るようになる。
より高精度の検出を実現し得るようになる。
次に、本発明の第３の実施例を示す第３図において、第
１．第２の支持ピン７ａ、７ｂは第１の実施例と同様り
字形に曲がっており、さらにその先端の発熱線９とのろ
う接部骨は第２の実施例と同様細くなっている。そして
この第３の実施例は前記０式をそのまま満たす。ところ
で、これらの両支持ピン７ａ、７ｂの断面形状は四角形
であるので、発熱線９との顕微鏡を使用してのろう付作
業が非常にやり易くなるという利点がある。
１．第２の支持ピン７ａ、７ｂは第１の実施例と同様り
字形に曲がっており、さらにその先端の発熱線９とのろ
う接部骨は第２の実施例と同様細くなっている。そして
この第３の実施例は前記０式をそのまま満たす。ところ
で、これらの両支持ピン７ａ、７ｂの断面形状は四角形
であるので、発熱線９との顕微鏡を使用してのろう付作
業が非常にやり易くなるという利点がある。
上記第２および第３の実施例においても第１の実施例と
同様、第１および第２の支持ピンの弾性係数は、発熱線
のそれより小さい。
同様、第１および第２の支持ピンの弾性係数は、発熱線
のそれより小さい。
上記以外の本発明による実施例として、カルマン渦を発
生させる構成ではなく、流路中に発熱線と、さらに温度
測定素子とを設け、両者の温度差を一定にするように発
熱線に加える加熱電圧により流速を測定する構成として
も良い。
生させる構成ではなく、流路中に発熱線と、さらに温度
測定素子とを設け、両者の温度差を一定にするように発
熱線に加える加熱電圧により流速を測定する構成として
も良い。
また、本発明による検出器により測定される流体は、気
体のみならず液体であっても良い。
体のみならず液体であっても良い。
以上述べたように、本発明になる熱線式流量検出器によ
れば、その発熱線は測定環境の変化に対して強い耐久性
および安定性をもって流路内に設けられることになり、
大きな温度差や大きな力が作用した場合にあっても、発
熱線は常に安定した張力により支持されるようになる。
れば、その発熱線は測定環境の変化に対して強い耐久性
および安定性をもって流路内に設けられることになり、
大きな温度差や大きな力が作用した場合にあっても、発
熱線は常に安定した張力により支持されるようになる。
よって充分に簡単な構成にもかかわらず、常に安定して
精度の高い測定を実現可能な熱線式流量検出器を提供で
きる。
精度の高い測定を実現可能な熱線式流量検出器を提供で
きる。
第１図（ａ）は、本発明の第１の実施例である熱線式流
量検出器の斜視図、第１図山）は、第１図図示の熱線式
流量検出器における基体の拡大図、第２図は、本発明の
第２の実施例である熱線式流量検出器における基体の斜
視図、第３図は本発明の第３の実施例である熱線式流量
検出器における基体の斜視図である。 ３・・・固定部材、６基体、７ａ・・・第１の支持ピン
。 ７ｂ・・・第２の支持ピン、９・・・発熱線。
量検出器の斜視図、第１図山）は、第１図図示の熱線式
流量検出器における基体の拡大図、第２図は、本発明の
第２の実施例である熱線式流量検出器における基体の斜
視図、第３図は本発明の第３の実施例である熱線式流量
検出器における基体の斜視図である。 ３・・・固定部材、６基体、７ａ・・・第１の支持ピン
。 ７ｂ・・・第２の支持ピン、９・・・発熱線。
Claims (6)
- （１）流体の流路内に配された基体に対し、固設された
第１および第２の支持ピンと、 この第１および第２の支持ピンに対し２点が支持され、
温度によって抵抗値が変わる温度特性を有する発熱線と
を具備し、 前記基体は、前記発熱線と熱膨張率が略等しい材料によ
って構成され、 前記第１および第２の支持ピンは、前記発熱線より弾性
定数が小さい構成であることを特徴とする熱線式流量検
出器。 - （２）前記発熱線は白金−ロジウム合金によって構成さ
れ、前記基体は鉄−ニッケル合金によって構成されたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の熱線式流
量検出器。 - （３）前記第１および第２の支持ピンは、鉄−ニッケル
合金によって構成されたことを特徴とする特許請求の範
囲第２項に記載の熱線式流量検出器。 - （４）前記第１および第２の支持ピンは、前記基体に対
し垂直に埋設されたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項、第２項または第３項に記載の熱線式流量検出器。 - （５）前記第１および第２の支持ピンの先端部は各々細
くなっており、このそれぞれの先端部に前記発熱線の両
端がろう付により接合されたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項ないし第４項のいずれか一項に記載の熱線
式流量検出器。 - （６）流体の流路に対し直角に設けられた渦発生体を有
し、この渦発生体の下流におけるカルマン渦の生成数を
検知することにより流量を検出する特許請求の範囲第１
項ないし第５項のいずれか一項に記載の熱線式流量検出
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61128529A JPS62285022A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 熱線式流量検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61128529A JPS62285022A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 熱線式流量検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62285022A true JPS62285022A (ja) | 1987-12-10 |
Family
ID=14987004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61128529A Pending JPS62285022A (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 熱線式流量検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62285022A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013023859A1 (de) * | 2011-08-12 | 2013-02-21 | Endress+Hauser Flowtec Ag | SENSOR-MODUL ZUM MESSEN UND/ODER ÜBERWACHEN VON PARAMETERN VON IN ROHRLEITUNGEN STRÖMENDEN MEDIEN SOWIE DAMIT GEBILDETES MEßSYSTEM |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739370B2 (ja) * | 1975-03-04 | 1982-08-20 | ||
| JPS59147222A (ja) * | 1983-02-05 | 1984-08-23 | ロ−ベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 媒体の流量測定装置 |
-
1986
- 1986-06-03 JP JP61128529A patent/JPS62285022A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5739370B2 (ja) * | 1975-03-04 | 1982-08-20 | ||
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2013023859A1 (de) * | 2011-08-12 | 2013-02-21 | Endress+Hauser Flowtec Ag | SENSOR-MODUL ZUM MESSEN UND/ODER ÜBERWACHEN VON PARAMETERN VON IN ROHRLEITUNGEN STRÖMENDEN MEDIEN SOWIE DAMIT GEBILDETES MEßSYSTEM |
| CN103733031A (zh) * | 2011-08-12 | 2014-04-16 | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 | 用于测量和/或监控在管线中流动的介质的参数的传感器模块和用其形成的测量*** |
| US9291485B2 (en) | 2011-08-12 | 2016-03-22 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Sensor module measuring and/or monitoring parameters of media flowing in pipelines and measuring system formed therewith |
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