[go: up one dir, main page]

JP2017009348A - Flow sensor - Google Patents

Flow sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2017009348A
JP2017009348A JP2015123016A JP2015123016A JP2017009348A JP 2017009348 A JP2017009348 A JP 2017009348A JP 2015123016 A JP2015123016 A JP 2015123016A JP 2015123016 A JP2015123016 A JP 2015123016A JP 2017009348 A JP2017009348 A JP 2017009348A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
housing
flow sensor
joint
sensor according
elastic member
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.)
Pending
Application number
JP2015123016A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
池 信一
Shinichi Ike
信一 池
石倉 義之
Yoshiyuki Ishikura
義之 石倉
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.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP2015123016A priority Critical patent/JP2017009348A/en
Publication of JP2017009348A publication Critical patent/JP2017009348A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

【課題】周囲の温度変化の影響を受けにくいフローセンサを提供する。
【解決手段】筐体1と、筐体1内部に配置され、伸縮部材2A、2Bを介して筐体1に固定された、筐体1と比較して熱伸縮性が低い計測配管部3と、計測配管部3内を流れる流体の流量を検出するセンサチップ8と、を備える。
【選択図】図1
A flow sensor is provided which is not easily affected by changes in ambient temperature.
SOLUTION: A housing 1 and a measurement piping section 3 disposed in the housing 1 and fixed to the housing 1 via elastic members 2A and 2B and having lower thermal elasticity than the housing 1 are provided. And a sensor chip 8 for detecting the flow rate of the fluid flowing through the measurement piping unit 3.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は計測技術に関し、特にフローセンサに関する。   The present invention relates to measurement technology, and more particularly to a flow sensor.

流体の流量を計測するフローセンサは、様々な場面で使用されている。例えば、医療現場においては、カテーテルや点滴チューブ内を流れる薬液や血液等の流体の流量を監視するために、フローセンサが用いられている。また、半導体装置製造現場においては、チューブ内を流れる溶剤等の流体の流量を監視するために、フローセンサが用いられている。フローセンサにおいては、流体が流れる配管の外表面に、熱源及び温度センサを備える半導体モジュールを配置することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   Flow sensors that measure the flow rate of fluid are used in various situations. For example, in a medical field, a flow sensor is used to monitor a flow rate of a fluid such as a chemical solution or blood flowing in a catheter or an infusion tube. Further, in the semiconductor device manufacturing site, a flow sensor is used to monitor the flow rate of a fluid such as a solvent flowing in the tube. In the flow sensor, it has been proposed to arrange a semiconductor module including a heat source and a temperature sensor on an outer surface of a pipe through which a fluid flows (see, for example, Patent Document 1).

特表2003−532099号公報Special table 2003-532099 gazette

周囲の温度変化の影響を受けにくいフローセンサを提供することを目的の一つとする。   An object is to provide a flow sensor that is less susceptible to changes in ambient temperature.

本発明の態様によれば、(a)筐体と、(b)筐体内部に配置され、伸縮部材を介して筐体に固定された、筐体と比較して熱伸縮性が低い計測配管部と、(c)計測配管部内を流れる流体の流量を検出するセンサチップと、を備える、フローセンサが提供される。   According to an aspect of the present invention, (a) a housing, and (b) a measurement pipe that is disposed inside the housing and is fixed to the housing via an elastic member, and has low thermal elasticity compared to the housing. And a sensor chip that detects the flow rate of the fluid that flows in the measurement piping section.

上記のフローセンサが、計測配管部と接続される継手をさらに備え、継手が伸縮部材を介して筐体に固定されてもよい。継手が、計測配管部と接続されるボディ部と、ボディ部の外周と勘合する固定部と、を備え、ボディ部が筐体の端面を貫通し、ボディ部に勘合した固定部が、伸縮部材を介して筐体の端面に固定されてもよい。継手のボディ部の外周にねじ山が設けられており、継手の固定部がナットであってもよい。   The flow sensor may further include a joint connected to the measurement piping unit, and the joint may be fixed to the housing via an elastic member. The joint includes a body part connected to the measurement pipe part, and a fixing part to be fitted to the outer periphery of the body part. The body part penetrates the end surface of the housing, and the fixing part fitted to the body part is an elastic member. It may be fixed to the end face of the housing via A thread may be provided on the outer periphery of the body portion of the joint, and the fixing portion of the joint may be a nut.

あるいは、上記のフローセンサが、計測配管部と接続される継手と、継手を保持する継手保持部と、をさらに備え、継手保持部が伸縮部材を介して筐体に固定されてもよい。継手保持部が、継手が貫通する端面を備え、筐体が、計測配管部と平行になる側面を備え、継手保持部の端面が、伸縮部材を介して、筐体の側面の端部に固定されてもよい。筐体の側面の端部に鉤状部が設けられており、継手保持部の端面が、伸縮部材を介して、筐体の側面の端部の鉤状部に固定されてもよい。   Alternatively, the above flow sensor may further include a joint connected to the measurement pipe section and a joint holding section that holds the joint, and the joint holding section may be fixed to the housing via the elastic member. The joint holding part has an end surface through which the joint penetrates, the housing has a side surface that is parallel to the measurement pipe part, and the end surface of the joint holding part is fixed to the end part of the side surface of the housing through an elastic member. May be. A hook-shaped portion may be provided at an end portion of the side surface of the housing, and an end surface of the joint holding portion may be fixed to the hook-shaped portion at the end portion of the side surface of the housing via an elastic member.

上記のフローセンサにおいて、伸縮部材が、弾性接着剤を備えていてもよい。弾性接着剤がシリコーン又はフッ素を備えていてもよい。あるいは、伸縮部材が、ガスケットを備えていてもよい。ガスケットがOリングであってもよい。   In the above flow sensor, the elastic member may include an elastic adhesive. The elastic adhesive may comprise silicone or fluorine. Alternatively, the elastic member may include a gasket. The gasket may be an O-ring.

またあるいは、上記のフローセンサが、計測配管部と接続される継手をさらに備え、伸縮部材が、継手に設けられた、計測配管部と接続される伸縮配管部であってもよい。さらに、伸縮配管部が蛇腹であってもよい。   Alternatively, the flow sensor may further include a joint connected to the measurement pipe section, and the expansion / contraction member may be an expansion pipe section connected to the measurement pipe section provided in the joint. Furthermore, the telescopic pipe part may be a bellows.

上記のフローセンサにおいて、筐体が樹脂からなっていてもよい。計測配管部が、ガラス、金属、又は樹脂からなっていてもよい。   In the above flow sensor, the housing may be made of resin. The measurement piping part may be made of glass, metal, or resin.

本発明によれば、周囲の温度変化の影響を受けにくいフローセンサを提供可能である。   According to the present invention, it is possible to provide a flow sensor that is not easily affected by ambient temperature changes.

本発明の第1の実施の形態に係るフローセンサの模式的断面図である。It is a typical sectional view of a flow sensor concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係るフローセンサのセンサチップの模式的な斜視図である。It is a typical perspective view of a sensor chip of a flow sensor concerning a 1st embodiment of the present invention. 図2のIII−III方向から見た、本発明の第1の実施の形態に係るフローセンサのセンサチップの模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the sensor chip of the flow sensor which concerns on the 1st Embodiment of this invention seen from the III-III direction of FIG. 本発明の第1の実施の形態に係るフローセンサの計測配管部の模式的断面図である。It is a typical sectional view of a measurement piping part of a flow sensor concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係るフローセンサの変形例の模式的断面図である。It is a typical sectional view of a modification of a flow sensor concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係るフローセンサの模式的断面図である。It is a typical sectional view of a flow sensor concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係るフローセンサの継手保持部の模式的な斜視図である。It is a typical perspective view of the joint holding part of the flow sensor concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係るフローセンサの筐体の模式的な斜視図である。It is a typical perspective view of the housing | casing of the flow sensor which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係るフローセンサの継手保持部と筐体の組み合わせの模式的な斜視図である。It is a typical perspective view of the combination of the joint holding part and housing | casing of the flow sensor which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態の変形例に係るフローセンサの模式的断面図である。It is a typical sectional view of a flow sensor concerning a modification of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に係るフローセンサの模式的断面図である。It is a typical sectional view of a flow sensor concerning a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態の変形例に係るフローセンサの模式的断面図である。It is a typical sectional view of a flow sensor concerning a modification of a 3rd embodiment of the present invention.

以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   Embodiments of the present invention will be described below. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

(第1の実施の形態)
第1の実施の形態に係るフローセンサは、図1に示すように、筐体1と、筐体1内部に配置され、伸縮部材2A、2Bを介して筐体1に固定された、筐体1と比較して熱伸縮性が低い計測配管部3と、計測配管部3内を流れる流体の流量を検出するセンサチップ8と、を備える。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the flow sensor according to the first embodiment includes a housing 1, a housing disposed inside the housing 1, and fixed to the housing 1 via the elastic members 2 </ b> A and 2 </ b> B. And a sensor chip 8 that detects the flow rate of the fluid flowing through the measurement pipe unit 3.

筐体1の形状は、例えば角柱及び円柱等の柱体である。筐体1の材料は、例えば樹脂であるが、計測配管部3より熱伸縮性(熱膨張率)が高ければ限定されない。計測配管部3の端部と対向する筐体1の端面11A、11Bには、貫通孔が設けられている。筐体1は、内部に配置される計測配管部3及びセンサチップ8を保護する。   The shape of the housing 1 is a pillar body such as a prism or a cylinder. Although the material of the housing | casing 1 is resin, for example, it will not be limited if thermal expansion / contraction (thermal expansion coefficient) is higher than the measurement piping part 3. FIG. A through hole is provided in the end surfaces 11 </ b> A and 11 </ b> B of the housing 1 facing the end of the measurement piping unit 3. The housing 1 protects the measurement piping unit 3 and the sensor chip 8 arranged inside.

内部を流量計測の対象となる流体が流れる計測配管部3の材料は、例えばガラス、ステンレス鋼等の金属、及びポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の樹脂であるが、筐体1より熱伸縮性(熱膨張率)が低ければ限定されない。例えば、計測配管部3の材料が、ガラスであると、熱伝導率が良好であるため、後述するセンサチップ8による計測配管部3内の温度分布計測が容易となる。   The material of the measurement pipe section 3 through which the fluid to be measured for flow rate flows is, for example, a metal such as glass or stainless steel, and a resin such as polyetheretherketone (PEEK). If (thermal expansion coefficient) is low, it will not be limited. For example, when the material of the measurement pipe part 3 is glass, the thermal conductivity is good, and therefore, temperature distribution measurement in the measurement pipe part 3 by the sensor chip 8 described later becomes easy.

筐体1の端面11Aの貫通孔には、筐体1内部の計測配管部3と、筐体1外部のチューブ6Aと、を接続する継手5Aが挿入される。継手5Aは、外周にねじ山が設けられた雄ねじとしてのボディ部51Aと、ボディ部51Aと勘合する雌ねじとしての固定部52Aと、を備える。固定部52Aとしては、ナット等が使用可能である。   A joint 5 </ b> A that connects the measurement piping section 3 inside the housing 1 and the tube 6 </ b> A outside the housing 1 is inserted into the through hole of the end surface 11 </ b> A of the housing 1. The joint 5A includes a body portion 51A as a male screw provided with a thread on the outer periphery, and a fixing portion 52A as a female screw fitted to the body portion 51A. A nut or the like can be used as the fixing portion 52A.

筐体1の端面11Bの貫通孔には、筐体1内部の計測配管部3と、筐体1外部のチューブ6Bと、を接続する継手5Bが挿入される。継手5Bは、外周にねじ山が設けられた雄ねじとしてのボディ部51Bと、ボディ部51Aと勘合する雌ねじとしての固定部52Bと、を備える。固定部52Bとしては、ナット等が使用可能である。   A joint 5B that connects the measurement piping portion 3 inside the housing 1 and the tube 6B outside the housing 1 is inserted into the through hole of the end surface 11B of the housing 1. The joint 5B includes a body portion 51B as a male screw provided with a thread on the outer periphery, and a fixing portion 52B as a female screw fitted to the body portion 51A. A nut or the like can be used as the fixing portion 52B.

チューブ6A、6Bは、例えばテフロンチューブ等の柔軟性のあるチューブであるが、特に限定されない。   The tubes 6A and 6B are flexible tubes such as Teflon tubes, but are not particularly limited.

例えば、チューブ6Aを流れてきた流体は、チューブ6Aに接続された継手5Aのボディ部51Aの貫通孔を経て、継手5Aのボディ部51Aに接続された計測配管部3を流れていき、計測配管部3に接続された継手5Bのボディ部51Bの貫通孔を経て、継手5Bのボディ部51Bに接続されたチューブ6Bを流れていく。   For example, the fluid that has flowed through the tube 6A flows through the measurement piping portion 3 connected to the body portion 51A of the joint 5A through the through hole of the body portion 51A of the joint 5A connected to the tube 6A. The tube 6B connected to the body part 51B of the joint 5B flows through the through hole of the body part 51B of the joint 5B connected to the part 3.

継手5Aの固定部52Aの外径は、筐体1の端面11Aに設けられた貫通孔よりも大きく、継手5Bの固定部52Bの外径は、筐体1の端面11Bに設けられた貫通孔よりも大きい。そのため、計測配管部3に接続された継手5A、5Bのボディ部51A、51Bに締め付けられた固定部52A、52Bは、筐体1に対する計測配管部3の移動を制限する。   The outer diameter of the fixing portion 52A of the joint 5A is larger than the through hole provided in the end surface 11A of the housing 1, and the outer diameter of the fixing portion 52B of the joint 5B is the through hole provided in the end surface 11B of the housing 1. Bigger than. Therefore, the fixing parts 52A and 52B fastened to the body parts 51A and 51B of the joints 5A and 5B connected to the measurement pipe part 3 restrict the movement of the measurement pipe part 3 with respect to the housing 1.

継手5Aの固定部52Aは、伸縮部材2Aを介して、筐体1の端面11Aの外表面に固定される。また、継手5Bの固定部52Bは、伸縮部材2Bを介して、筐体1の端面11Bの外表面に固定される。   The fixing portion 52A of the joint 5A is fixed to the outer surface of the end surface 11A of the housing 1 via the elastic member 2A. Further, the fixing portion 52B of the joint 5B is fixed to the outer surface of the end surface 11B of the housing 1 via the elastic member 2B.

伸縮部材2A、2Bは、例えば、ゴム状弾性体であり、弾性接着剤の硬化物である。弾性接着剤としては、例えば、シリコーン系接着剤又はフッ素系接着剤が使用可能である。伸縮部材2Aは、例えば、固定部52Aを筐体1の端面11Aの近傍まで締め付け、固定部52Aの側面と筐体1の端面11Aとの隙間に、弾性接着剤を垂らすことにより形成される。伸縮部材2Bは、例えば、固定部52Bを筐体1の端面11Bの近傍まで締め付け、固定部52Bの側面と筐体1の端面11Bとの隙間に、弾性接着剤を垂らすことにより形成される。伸縮部材2A、2Bのヤング率は、例えば、約2から約5MPaである。   The elastic members 2A and 2B are, for example, rubber-like elastic bodies, and are cured products of elastic adhesives. As the elastic adhesive, for example, a silicone-based adhesive or a fluorine-based adhesive can be used. The elastic member 2A is formed, for example, by tightening the fixing portion 52A to the vicinity of the end surface 11A of the housing 1 and hanging an elastic adhesive in the gap between the side surface of the fixing portion 52A and the end surface 11A of the housing 1. The elastic member 2B is formed, for example, by tightening the fixing portion 52B to the vicinity of the end surface 11B of the housing 1 and hanging an elastic adhesive in the gap between the side surface of the fixing portion 52B and the end surface 11B of the housing 1. The Young's modulus of the elastic members 2A and 2B is, for example, about 2 to about 5 MPa.

センサチップ8は、斜視図である図2、及びIII−III方向から見た断面図である図3に示すように、キャビティ66が設けられた基板60、基板60上にキャビティ66を覆うように配置された絶縁膜65、及び絶縁膜65に設けられたヒータ61を備える。また、センサチップ8は、ヒータ61より図1に示す計測配管部3の上流側に位置する図2及び図3に示す上流側測温抵抗素子62、ヒータ61より下流側に位置する下流側測温抵抗素子63、及び上流側測温抵抗素子62より上流側に設けられた周囲温度センサ64を備える。   As shown in FIG. 2 which is a perspective view and FIG. 3 which is a cross-sectional view seen from the III-III direction, the sensor chip 8 covers the cavity 66 on the substrate 60 on which the cavity 66 is provided. The insulating film 65 arranged and the heater 61 provided on the insulating film 65 are provided. Further, the sensor chip 8 is located on the upstream side of the measurement pipe section 3 shown in FIG. 1 with respect to the heater 61, the upstream side resistance temperature measuring element 62 shown in FIG. 2 and FIG. A temperature resistance element 63 and an ambient temperature sensor 64 provided on the upstream side of the upstream temperature measurement resistance element 62 are provided.

ヒータ61、上流側測温抵抗素子62、下流側測温抵抗素子63、及び周囲温度センサ64は、図1に示す計測配管部3の外壁と熱接触している。計測配管部3の長手方向から見た断面図である図4に示すように、計測配管部3の、上流側測温抵抗素子62、下流側測温抵抗素子63、及び周囲温度センサ64と接触する部分は、平坦であってもよい。   The heater 61, the upstream temperature measuring resistance element 62, the downstream temperature measuring resistance element 63, and the ambient temperature sensor 64 are in thermal contact with the outer wall of the measurement piping section 3 shown in FIG. As shown in FIG. 4, which is a cross-sectional view as viewed from the longitudinal direction of the measurement piping unit 3, it contacts the upstream temperature measurement resistance element 62, the downstream temperature measurement resistance element 63, and the ambient temperature sensor 64. The part to do may be flat.

図3に示す絶縁膜65のキャビティ66を覆う部分は、断熱性のダイアフラムをなしている。周囲温度センサ64は、図1に示す計測配管部3の温度を測定する。図2及び図3に示すヒータ61は、キャビティ66を覆う絶縁膜65の中心に配置されており、計測配管部3を、周囲温度センサ64が計測した温度よりも一定温度高くなるよう、加熱する。上流側測温抵抗素子62はヒータ61より上流側の温度を検出するために用いられ、下流側測温抵抗素子63はヒータ61より下流側の温度を検出するために用いられる。   A portion of the insulating film 65 shown in FIG. 3 that covers the cavity 66 forms a heat insulating diaphragm. The ambient temperature sensor 64 measures the temperature of the measurement piping unit 3 shown in FIG. The heater 61 shown in FIGS. 2 and 3 is disposed at the center of the insulating film 65 covering the cavity 66, and heats the measurement pipe section 3 so that the temperature is higher than the temperature measured by the ambient temperature sensor 64. . The upstream temperature measuring resistance element 62 is used for detecting the temperature upstream of the heater 61, and the downstream temperature measuring resistance element 63 is used for detecting the temperature downstream of the heater 61.

ここで、図1に示す計測配管部3中の流体が静止している場合、図2及び図3に示すヒータ61で加えられた熱は、上流方向と下流方向へ対称的に拡散する。したがって、上流側測温抵抗素子62及び下流側測温抵抗素子63の温度は等しくなり、上流側測温抵抗素子62及び下流側測温抵抗素子63の電気抵抗は等しくなる。これに対し、図1に示す計測配管部3中の流体が上流から下流に流れている場合、図2及び図3に示すヒータ61で加えられた熱は、下流方向に運ばれる。したがって、上流側測温抵抗素子62の温度よりも、下流側測温抵抗素子63の温度が高くなる。そのため、上流側測温抵抗素子62の電気抵抗と、下流側測温抵抗素子63の電気抵抗に差が生じる。下流側測温抵抗素子63の電気抵抗と上流側測温抵抗素子62の電気抵抗の差は、図1に示す計測配管部3中の流体の流速と相関関係がある。そのため、図2及び図3に示す下流側測温抵抗素子63の電気抵抗と上流側測温抵抗素子62の電気抵抗の差から、図1に示す計測配管部3を流れる流体の流量が求められる。   Here, when the fluid in the measurement piping section 3 shown in FIG. 1 is stationary, the heat applied by the heater 61 shown in FIGS. 2 and 3 diffuses symmetrically in the upstream direction and the downstream direction. Accordingly, the temperatures of the upstream resistance temperature element 62 and the downstream resistance temperature element 63 are equal, and the electrical resistances of the upstream resistance temperature element 62 and the downstream resistance temperature element 63 are equal. On the other hand, when the fluid in the measurement piping section 3 shown in FIG. 1 flows from upstream to downstream, the heat applied by the heater 61 shown in FIGS. 2 and 3 is carried in the downstream direction. Therefore, the temperature of the downstream side resistance thermometer element 63 becomes higher than the temperature of the upstream side resistance thermometer element 62. Therefore, there is a difference between the electrical resistance of the upstream side resistance thermometer element 62 and the electrical resistance of the downstream side resistance thermometer element 63. The difference between the electrical resistance of the downstream resistance temperature element 63 and the electrical resistance of the upstream temperature resistance element 62 has a correlation with the flow velocity of the fluid in the measurement pipe section 3 shown in FIG. Therefore, the flow rate of the fluid flowing through the measurement pipe section 3 shown in FIG. 1 is obtained from the difference between the electrical resistance of the downstream resistance temperature element 63 and the upstream resistance resistance element 62 shown in FIGS. .

図2及び図3に示す基板60の材料としては、シリコン(Si)等が使用可能である。絶縁膜65の材料としては、酸化ケイ素(SiO2)等が使用可能である。キャビティ66は、異方性エッチング等により形成される。またヒータ61、上流側測温抵抗素子62、下流側測温抵抗素子63、及び周囲温度センサ64のそれぞれの材料には白金(Pt)等が使用可能であり、リソグラフィ法等により形成可能である。 As a material of the substrate 60 shown in FIGS. 2 and 3, silicon (Si) or the like can be used. As a material of the insulating film 65, silicon oxide (SiO 2 ) or the like can be used. The cavity 66 is formed by anisotropic etching or the like. Further, platinum (Pt) or the like can be used as the material of the heater 61, the upstream temperature measuring resistance element 62, the downstream temperature measuring resistance element 63, and the ambient temperature sensor 64, and can be formed by a lithography method or the like. .

以上説明した第1の実施の形態に係るフローセンサにおいては、図1に示す筐体1と比較して計測配管部3の熱伸縮性が低いため、例えば周囲の温度が上昇すると、筐体1のほうが計測配管部3よりも大きく熱膨張しうる。そのため、筐体1内部に、仮に伸縮部材2A、2Bを介さず計測配管部3を固定すると、熱伸縮性の違いに起因して、固定部分等に応力が発生し、場合によっては変形や破損が生じ、筐体1内部に不純物が進入したり、継手の耐圧低下につながったりし得る。これに対し、第1の実施の形態に係るフローセンサによれば、伸縮部材2A、2Bによって、筐体1と計測配管部3の熱伸縮性の違いによって生じうる応力を抑制することが可能となる。   In the flow sensor according to the first embodiment described above, the thermal expansion / contraction of the measurement piping unit 3 is lower than that of the housing 1 shown in FIG. The thermal expansion can be larger than that of the measurement pipe portion 3. Therefore, if the measurement pipe part 3 is temporarily fixed inside the housing 1 without using the elastic members 2A and 2B, stress is generated in the fixed part due to the difference in thermal expansion and contraction, and in some cases, deformation or breakage occurs. May occur, and impurities may enter the inside of the housing 1 or lead to a decrease in pressure resistance of the joint. On the other hand, according to the flow sensor according to the first embodiment, the elastic members 2A and 2B can suppress the stress that may be caused by the difference in thermal elasticity between the casing 1 and the measurement piping unit 3. Become.

なお、図1では、筐体1の外側に継手5A、5Bの固定部52A、52Bが配置される例を示したが、図5に示すように、筐体1の内側に継手5A、5Bの固定部52A、52Bが配置されてもよい。この場合、継手5Aの固定部52Aは、伸縮部材2Aを介して、筐体1の端面11Aの内表面に固定される。また、継手5Bの固定部52Bは、伸縮部材2Bを介して、筐体1の端面11Bの内表面に固定される。   1 shows an example in which the fixing portions 52A and 52B of the joints 5A and 5B are arranged on the outside of the housing 1, but as shown in FIG. The fixing parts 52A and 52B may be arranged. In this case, the fixing portion 52A of the joint 5A is fixed to the inner surface of the end surface 11A of the housing 1 via the elastic member 2A. Further, the fixing portion 52B of the joint 5B is fixed to the inner surface of the end surface 11B of the housing 1 via the elastic member 2B.

また、図1及び図5に示す伸縮部材2A、2Bは、例えば、Oリング等のガスケットであってもよい。この場合、例えば、まず、ガスケットである伸縮部材2A、2Bを筐体1の端面11A、11Bにそれぞれ接触させ、その後、伸縮部材2A、2Bを挟み込むように、固定部52A、52Bを筐体1の端面11A、11Bの近傍まで締め付けてもよい。   1 and 5 may be gaskets such as O-rings, for example. In this case, for example, the expansion members 2A and 2B, which are gaskets, are first brought into contact with the end surfaces 11A and 11B of the housing 1, respectively, and then the fixing portions 52A and 52B are disposed so as to sandwich the expansion members 2A and 2B. You may clamp | tighten to the vicinity of end surface 11A, 11B.

(第2の実施の形態)
第2の実施の形態に係るフローセンサは、図6から図8に示すように、側面104A、104Bを備える筐体101と、筐体101内部に配置され、伸縮部材12A、12Bを介して筐体101に固定された、筐体101と比較して熱伸縮性が低い計測配管部3と、計測配管部3内を流れる流体の流量を検出するセンサチップ8と、を備える。
(Second Embodiment)
As shown in FIGS. 6 to 8, the flow sensor according to the second embodiment includes a casing 101 having side surfaces 104A and 104B, and a casing 101 disposed inside the casing 101, and the casings via the elastic members 12A and 12B. The measurement piping part 3 fixed to the body 101 and having low thermal elasticity as compared with the casing 101 and the sensor chip 8 for detecting the flow rate of the fluid flowing in the measurement piping part 3 are provided.

第2の実施の形態に係るフローセンサは、さらに、計測配管部3と接続される継手5A、5Bを保持する端面111A、111Bを備える継手保持部110を備え、継手保持部110が、図6に示すように、伸縮部材12A、12Bを介して筐体101に固定される。   The flow sensor according to the second embodiment further includes a joint holding part 110 including end faces 111A and 111B that hold the joints 5A and 5B connected to the measurement pipe part 3, and the joint holding part 110 is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the casing 101 is fixed via the elastic members 12A and 12B.

図7に示すように、継手保持部110は、長方形状の底面112と、継手5A、5Bが貫通する開口が設けられた端面111A、111Bと、を備える。端面111A、111Bは、例えば、底面112の両短辺に、底面112に対して垂直に配置されている。端面111A、111Bは、底面112に対してスライド可能であってもよい。   As shown in FIG. 7, the joint holding part 110 includes a rectangular bottom surface 112 and end faces 111A and 111B provided with openings through which the joints 5A and 5B pass. The end surfaces 111 </ b> A and 111 </ b> B are disposed perpendicular to the bottom surface 112 on both short sides of the bottom surface 112, for example. The end surfaces 111A and 111B may be slidable with respect to the bottom surface 112.

図8に示すように、筐体101は、長方形状の上面103と、側面104A、104Bと、を備える。例えば、側面104A、104Bは、上面103の両長辺に、上面103に対して垂直に接続されている。側面104A、104Bは、図6に示す計測配管部3と平行になる。   As shown in FIG. 8, the housing 101 includes a rectangular upper surface 103 and side surfaces 104A and 104B. For example, the side surfaces 104 </ b> A and 104 </ b> B are connected to both long sides of the upper surface 103 perpendicularly to the upper surface 103. The side surfaces 104A and 104B are parallel to the measurement piping unit 3 shown in FIG.

図9に示すように、継手保持部110と、筐体101とは、継手保持部110の底面112と、筐体101の上面103とが、対向するように組み合わせられる。ここで、図6に示すように、継手保持部110の端面111A、111Bが、伸縮部材12A、12Bを介して、筐体101の側面104A、104Bの端部に固定される。   As illustrated in FIG. 9, the joint holding unit 110 and the housing 101 are combined so that the bottom surface 112 of the joint holding unit 110 and the top surface 103 of the housing 101 face each other. Here, as shown in FIG. 6, the end surfaces 111A and 111B of the joint holding portion 110 are fixed to the end portions of the side surfaces 104A and 104B of the housing 101 via the elastic members 12A and 12B.

筐体101の側面104A、104Bの端部に鉤状部102A、102Bが設けられ、継手保持部110の端面111A、111Bが、伸縮部材12A、12Bを介して、筐体101の側面104A、104Bの端部の鉤状部102A、102Bに固定されてもよい。   The flanges 102A and 102B are provided at the ends of the side surfaces 104A and 104B of the housing 101, and the end surfaces 111A and 111B of the joint holding unit 110 are connected to the side surfaces 104A and 104B of the housing 101 via the elastic members 12A and 12B. It may be fixed to the hook-shaped portions 102A and 102B at the ends of the two.

第2の実施の形態に係るフローセンサのその他の構成要素は、第1の実施の形態と同様である。第2の実施の形態に係るフローセンサによっても、伸縮部材12A、12Bによって、筐体1と計測配管部3の熱伸縮性の違いによって生じうる応力を抑制することが可能となる。   Other components of the flow sensor according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment. Also with the flow sensor according to the second embodiment, the elastic members 12A and 12B can suppress the stress that may be caused by the difference in thermal elasticity between the housing 1 and the measurement piping unit 3.

なお、図6では、継手保持部110の対向する端面111A、111Bの内側と、筐体101の側面104A、104Bの端部の鉤状部102A、102Bの外側とが、伸縮部材12A、12Bを介して固定される例を示した。これに対し、図10に示すように、継手保持部110の対向する端面111A、111Bの外側と、筐体101の側面104A、104Bの端部の鉤状部102A、102Bの内側とが、伸縮部材12A、12Bを介して固定されてもよい。   In FIG. 6, the inner sides of the opposing end surfaces 111A and 111B of the joint holding portion 110 and the outer sides of the hook-shaped portions 102A and 102B at the end portions of the side surfaces 104A and 104B of the housing 101 connect the elastic members 12A and 12B. The example fixed via is shown. On the other hand, as shown in FIG. 10, the outer sides of the opposing end surfaces 111A and 111B of the joint holding portion 110 and the inner sides of the flanges 102A and 102B at the end portions of the side surfaces 104A and 104B of the housing 101 are expanded and contracted. It may be fixed via the members 12A and 12B.

(第3の実施の形態)
第3の実施の形態に係るフローセンサは、図11に示すように、筐体1と、筐体1内部に配置され、伸縮部材200A、200Bを介して筐体1に固定された、筐体1と比較して熱伸縮性が低い計測配管部3と、計測配管部3内を流れる流体の流量を検出するセンサチップ8と、を備える。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 11, the flow sensor according to the third embodiment includes a housing 1, a housing disposed inside the housing 1, and fixed to the housing 1 via the elastic members 200 </ b> A and 200 </ b> B. And a sensor chip 8 that detects the flow rate of the fluid flowing through the measurement pipe unit 3.

第3の実施の形態においては、伸縮部材200A、200Bが、継手5A、5Bに設けられた、計測配管部3と接続される蛇腹等の伸縮配管部である。第3の実施の形態に係るフローセンサのその他の構成要素は、第1の実施の形態と同様である。第3の実施の形態に係るフローセンサによっても、伸縮部材200A、200Bによって、筐体1と計測配管部3の熱伸縮性の違いによって生じうる応力を抑制することが可能となる。   In the third embodiment, the expansion members 200A and 200B are expansion pipe portions such as bellows connected to the measurement pipe portion 3 provided in the joints 5A and 5B. Other components of the flow sensor according to the third embodiment are the same as those of the first embodiment. Also with the flow sensor according to the third embodiment, the elastic members 200A and 200B can suppress the stress that may be caused by the difference in thermal elasticity between the casing 1 and the measurement piping unit 3.

なお、図11では、継手5Aの固定部52Aが、筐体1の端面11Aの外表面に固定され、継手5Bの固定部52Bが、筐体1の端面11Bの外表面に固定される例を示した。これに対し、図12に示すように、継手5Aの固定部52Aが、筐体1の端面11Aの内表面に固定され、継手5Bの固定部52Bが、筐体1の端面11Bの内表面に固定されてもよい。   In FIG. 11, an example in which the fixing portion 52A of the joint 5A is fixed to the outer surface of the end surface 11A of the housing 1 and the fixing portion 52B of the joint 5B is fixed to the outer surface of the end surface 11B of the housing 1 is shown. Indicated. On the other hand, as shown in FIG. 12, the fixed portion 52A of the joint 5A is fixed to the inner surface of the end surface 11A of the housing 1, and the fixed portion 52B of the joint 5B is fixed to the inner surface of the end surface 11B of the housing 1. It may be fixed.

(その他の実施の形態)
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施の形態及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、計測配管部3の温度範囲が既知であれば、図2及び図3に示す周囲温度センサ64は省略してもよい。この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
(Other embodiments)
As mentioned above, although this invention was described by embodiment, it should not be understood that the description and drawing which form a part of this indication limit this invention. From this disclosure, various alternative embodiments, embodiments, and operation techniques should be apparent to those skilled in the art. For example, if the temperature range of the measurement piping unit 3 is known, the ambient temperature sensor 64 shown in FIGS. 2 and 3 may be omitted. Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein.

1、101 筐体
2A、2B、12A、12B、200A、200B 伸縮部材
3 計測配管部
5A、5B 継手
6A、6B チューブ
8 センサチップ
11A、11B 端面
51A、51B ボディ部
52A、52B 固定部
60 基板
61 ヒータ
62 上流側測温抵抗素子
63 下流側測温抵抗素子
64 周囲温度センサ
65 絶縁膜
66 キャビティ
102A、102B 鉤状部
103 上面
104A、104B 側面
110 継手保持部
111A、111B 端面
112 底面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Housing | casing 2A, 2B, 12A, 12B, 200A, 200B Elastic member 3 Measuring piping part 5A, 5B Joint 6A, 6B Tube 8 Sensor chip 11A, 11B End surface 51A, 51B Body part 52A, 52B Fixed part 60 Substrate 61 Heater 62 Upstream temperature measuring resistor element 63 Downstream temperature measuring resistor element 64 Ambient temperature sensor 65 Insulating film 66 Cavity 102A, 102B Cone-shaped part 103 Upper surface 104A, 104B Side surface 110 Joint holding part 111A, 111B End surface 112 Bottom surface

Claims (13)

筐体と、
前記筐体内部に配置され、伸縮部材を介して前記筐体に固定された、前記筐体と比較して熱伸縮性が低い計測配管部と、
前記計測配管部内を流れる流体の流量を検出するセンサチップと、
を備える、フローセンサ。
A housing,
A measurement piping section that is disposed inside the housing and is fixed to the housing via an elastic member, and has low thermal elasticity compared to the housing,
A sensor chip for detecting the flow rate of the fluid flowing in the measurement pipe section;
A flow sensor.
前記計測配管部と接続される継手を更に備え、
前記継手が前記伸縮部材を介して前記筐体に固定される、
請求項1に記載のフローセンサ。
It further comprises a joint connected to the measurement pipe section,
The joint is fixed to the housing via the elastic member;
The flow sensor according to claim 1.
前記継手が、
前記計測配管部と接続されるボディ部と、前記ボディ部の外周と勘合する固定部と、
を備え、
前記ボディ部が前記筐体の端面を貫通し、
前記ボディ部に勘合した前記固定部が、前記伸縮部材を介して前記筐体の端面に固定される、
請求項2に記載のフローセンサ。
The joint is
A body part connected to the measurement pipe part, a fixing part fitting with the outer periphery of the body part,
With
The body portion penetrates the end face of the housing;
The fixing portion fitted to the body portion is fixed to an end surface of the housing via the elastic member.
The flow sensor according to claim 2.
前記ボディ部の外周にねじ山が設けられており、前記固定部がナットである、請求項3に記載のフローセンサ。   The flow sensor according to claim 3, wherein a thread is provided on an outer periphery of the body portion, and the fixing portion is a nut. 前記計測配管部と接続される継手と、
前記継手を保持する継手保持部と、を更に備え、
前記継手保持部が前記伸縮部材を介して前記筐体に固定される、
請求項1に記載のフローセンサ。
A joint connected to the measurement pipe section;
A joint holding part for holding the joint, and
The joint holding part is fixed to the housing via the elastic member;
The flow sensor according to claim 1.
前記継手保持部が、前記継手が貫通する端面を備え、
前記筐体が、前記計測配管部と平行になる側面を備え、
前記継手保持部の端面が、前記伸縮部材を介して、前記筐体の側面の端部に固定される、
請求項5に記載のフローセンサ。
The joint holding portion includes an end surface through which the joint passes,
The housing includes a side surface that is parallel to the measurement pipe section,
An end surface of the joint holding portion is fixed to an end portion of the side surface of the housing via the elastic member.
The flow sensor according to claim 5.
前記筐体の側面の端部に鉤状部が設けられており、
前記継手保持部の端面が、前記伸縮部材を介して、前記筐体の側面の端部の鉤状部に固定される、
請求項6に記載のフローセンサ。
A hook-shaped portion is provided at an end of the side surface of the housing,
An end surface of the joint holding portion is fixed to a hook-shaped portion at an end portion of the side surface of the housing via the elastic member.
The flow sensor according to claim 6.
前記伸縮部材が、弾性接着剤を備える、請求項1から7のいずれか1項に記載のフローセンサ。   The flow sensor according to claim 1, wherein the elastic member includes an elastic adhesive. 前記弾性接着剤がシリコーン又はフッ素を備える、請求項8に記載のフローセンサ。   The flow sensor of claim 8, wherein the elastic adhesive comprises silicone or fluorine. 前記伸縮部材が、ガスケットを備える、請求項1から7のいずれか1項に記載のフローセンサ。   The flow sensor according to claim 1, wherein the elastic member includes a gasket. 前記ガスケットがOリングである、請求項10に記載のフローセンサ。   The flow sensor according to claim 10, wherein the gasket is an O-ring. 前記計測配管部と接続される継手を更に備え、
前記伸縮部材が、前記継手に設けられた、前記計測配管部と接続される伸縮配管部である、
請求項1に記載のフローセンサ。
It further comprises a joint connected to the measurement pipe section,
The expansion / contraction member is an expansion / contraction pipe connected to the measurement pipe provided in the joint,
The flow sensor according to claim 1.
前記伸縮配管部が蛇腹である、請求項12に記載のフローセンサ。   The flow sensor according to claim 12, wherein the telescopic pipe portion is a bellows.
JP2015123016A 2015-06-18 2015-06-18 Flow sensor Pending JP2017009348A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015123016A JP2017009348A (en) 2015-06-18 2015-06-18 Flow sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015123016A JP2017009348A (en) 2015-06-18 2015-06-18 Flow sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017009348A true JP2017009348A (en) 2017-01-12

Family

ID=57763241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015123016A Pending JP2017009348A (en) 2015-06-18 2015-06-18 Flow sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017009348A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190113569A (en) 2018-03-27 2019-10-08 아즈빌주식회사 Thermal flow sensor device and flow rate correcting method
KR102266496B1 (en) * 2020-04-01 2021-06-18 주식회사 성우테크윈 Air flow control valve performance test simulation device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190113569A (en) 2018-03-27 2019-10-08 아즈빌주식회사 Thermal flow sensor device and flow rate correcting method
KR102266496B1 (en) * 2020-04-01 2021-06-18 주식회사 성우테크윈 Air flow control valve performance test simulation device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5081866A (en) Respiratory air flowmeter
US7258003B2 (en) Flow sensor with self-aligned flow channel
US6920795B2 (en) Adapter for coupling a sensor to a fluid line
US6911894B2 (en) Sensor package for harsh environments
JP2007147616A (en) Sensor device for measuring pressure and temperature of fluid
EP2669640A1 (en) Micro flow sensor
EP3324156B1 (en) Pressure type flowmeter
CN107588883B (en) Pressure Sensor
JP2017009348A (en) Flow sensor
US9823151B2 (en) Fully swept pressure sensor
CN106017775A (en) Pipe with testing function
JP2016125896A (en) Measuring apparatus
JP2006010322A (en) Thermal flowmeter
CN107588882B (en) Pressure Sensor
JP6521876B2 (en) Pressure sensor
JP2009264757A (en) Pressure-measuring device of fluid in passage
CN103542908A (en) Flow sensor
JP3962677B2 (en) Pressure sensor
JP2009085931A (en) Pressure sensor
JP2017219434A (en) Thermal flow sensor
JP2009047591A (en) Angular velocity sensor and its manufacturing method
JP7255943B1 (en) Semiconductor pressure chip sensor
JP2019196934A (en) Microfluid device
JP4811636B2 (en) Thermal flow meter
JP2017219402A (en) Thermal flow rate sensor