專利名稱：流量傳感器、溫度傳感器及流量檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及流體流量檢測技術，特別是涉及用于檢測配管內流動的氣體、液體等流體的流量的流量傳感器和流量檢測裝置，以及在檢測流量時用于檢測流體溫度的溫度傳感器。本發(fā)明的流量傳感器特別適合在寬范圍的溫度環(huán)境條件下正確測定流體的流量，另外，還可實現(xiàn)制造過程中的組裝容易性。
另外，本發(fā)明還可特別提高流量傳感器、流量檢測裝置及溫度傳感器的測量精度。
作為該旁熱型流量傳感器，在基板上利用薄膜技術通過絕緣層層壓薄膜發(fā)熱體和薄膜感溫體，在配管安裝基板，使基板與配管內的流體進行熱連接地進行配置。通過在發(fā)熱體通電，對感溫體進行加熱，使該感溫體的電氣特性例如電阻值變化。該電阻值的變化(基于感溫體的溫度上升)相應于配管內流動的流體的流量(流速)進行變化。這是因為，發(fā)熱體的發(fā)熱量中的一部分經(jīng)基板的一部分傳導至流體中，擴散到該流體中的熱量相應于流體的流量(流速)進行變化，與此相應，供給到感溫體的熱量進行變化，該感溫體的電阻值產(chǎn)生變化。該感溫體的電阻值的變化隨流體溫度而不同，為此，在測定上述感溫體的電阻值變化的電路中組裝溫度補償用感溫元件，盡可能減少流體溫度導致的流量測定值的變化。
關于使用薄膜元件的旁熱型流量傳感器，例如在日本專利申請?zhí)亻_平8-146026號公報中有記載。
可是，現(xiàn)有流量傳感器具有安裝于配管部分的金屬制管路，流體通過該金屬制管路。另外，該金屬制管路露出到外氣。金屬制管由于導熱性高，所以當外氣溫度變化時，其影響立即傳導至管路內的流體(特別是與管路壁連接的部分)，有可能導致熱式流量傳感器的流量測量精度的下降。特別是在流量微少的場合，會對測量精度產(chǎn)生大的影響。這樣的問題在流動于管路內的流體溫度與外氣溫度的差大的場合變得顯著。
另外，現(xiàn)有的旁熱型流量傳感器安裝于配管，與流量檢測部的基板或與該基板進行熱連接的外殼從配管的壁面露出。
例如，作為熱響應性好、測量精度高、小型而且價廉的旁熱型流量傳感器，公開于上述日本專利申請?zhí)亻_平8-146026號公報的使用了薄膜元件的旁熱式流量傳感器具有以下那樣的構成。
即，如圖31A和31B所示，流量傳感器501利用薄膜技術通過絕緣層505在基板502上層壓薄膜發(fā)熱體503和薄膜感溫體504，如圖32所示，設置于配管506的適當位置加以使用。
在該流量傳感器501中，通過對發(fā)熱體503通電，加熱感溫體504，檢測感溫體504的電阻值的變化。在這里，流量傳感器501設置在配管506，所以發(fā)熱體503的發(fā)熱量的一部分通過基板502散失到流動于配管內的流體中，傳導至感溫體504的熱量將需減去該散失熱量。由于該散失熱量相應流體的流量變化，所以通過檢測隨供給熱量變化的感溫體504的電阻值的變化，可測定配管506內流動的流體的流量。
另外，上述散失熱量隨流體溫度而變化，所以如圖32所示，在配管506的適當位置設置溫度傳感器507，在檢測感溫體504的電阻值變化的流量檢測電路中附加溫度補償電路，盡可能減少流體溫度產(chǎn)生的流量測定值誤差。
然而，現(xiàn)有技術傳感器501直接設置在金屬制配管506，而且，該金屬制配管506露出到外氣。因此，流體保有的熱量通過導熱性能高的金屬制配管506散失到外氣，另外，易于從外氣向流體供給熱量，成為降低流量傳感器501測量精度的要因。特別是在流體流量微小的場合，對測量精度的影響大，在流體溫度與外氣溫度的差大的場合，或在流體的比熱小的場合，該影響更顯著。
在流體為粘性流體特別是粘度較高的粘性流體(尤其是液體)的場合，配管506內的流體在與流動方向直交的斷面中的流速在管壁近旁部與中央部產(chǎn)生很大的差異，流速矢量呈拋物線狀，在中央部有極值。即，流速分布的不均勻顯著。在現(xiàn)有管壁簡單地設置基板502或與其連接的外殼508，露出到流體，在僅測定管壁近旁的流速的場合，上述流速分布對流量的測量精度產(chǎn)生大的影響。這是因為，測定流量時，沒有考慮配管斷面中央部流動的流體的流速，僅考慮了配管管壁近旁的流體的流速。這樣，在現(xiàn)有流量傳感器中，對于具有較高粘度的粘性流體，存在難以正確測定流量的問題。在常溫下，即使是粘度低的流體，由于隨著溫度下降粘度上升，所以也會產(chǎn)生以上那樣的流體粘性相關的問題。特別是在與單位時間流量多的場合相比，在流量較的少的場合，基于上述粘性的問題進一步顯著。
另外，為了提高旁熱式流量傳感器的測定精度，有一點很重要，即，發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量僅接受被檢測流體帶來的吸熱影響，并傳遞到感溫體。然而，在現(xiàn)有旁熱式流量傳感器中，不能無視外部環(huán)境與感溫體間的熱傳遞、外部環(huán)境與發(fā)熱體間的熱傳遞，存在外部環(huán)境溫度使檢測流量變化產(chǎn)生流量檢測誤差的問題。
使用流量傳感器的溫度環(huán)境隨地理條件和室內外的區(qū)別等的不同，范圍很寬，再加上季節(jié)條件和晝夜的區(qū)別，特別是在室外的場合，溫度環(huán)境的變化極大。由于現(xiàn)有流量傳感器為這樣的易于受到外部溫度環(huán)境影響的構造，所以流量測定值的誤差大。因此，希望獲得在這樣的寬范圍的環(huán)境溫度條件下正確檢測流量的流量傳感器。
本發(fā)明的目的在于提供一種熱式流量傳感器和流量檢測裝置，該熱式流量傳感器和流量檢測裝置通過防止外部環(huán)境溫度條件對測定精度的不良影響，提高了測定精度。
本發(fā)明的目的還在于使熱式流量傳感器和流量檢測裝置在制造過程中的組裝容易。
本發(fā)明的目的還在于提供一種流量傳感器和流量檢測裝置，即使為較高粘度的粘性流體，該流量傳感器和流量檢測裝置也可正確測定配管內流動的該流體的流量。
本發(fā)明的目的還在于提供一種流量傳感器和流量檢測裝置，即使為較少的流量，該流量傳感器和流量檢測裝置也可正確測定配管內流動的該流體的流量。
本發(fā)明的目的還在于提供一種流量傳感器和流量檢測裝置，該流量傳感器和流量檢測裝置極力抑制從流量傳感器各部散失到外殼和外部的熱量，即使為流體比熱小的場合或流量少的場合，也可以高精度測定流體的流量。
本發(fā)明的目的還在于提供一種流量傳感器和流量檢測裝置，其中，在外殼的組裝作業(yè)得到簡化，固定狀態(tài)也穩(wěn)定，具有充分的耐久性。
本發(fā)明的目的還在于提供一種流體溫度檢測用溫度傳感器，該流體溫度檢測用溫度傳感器具有與流量傳感器相同的構造，可減少外氣與傳感器間的熱流通，以高精度測定流體的溫度。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述外殼由合成樹脂構成。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述流量檢測組件包含上述流量檢測部、附設于該流量檢測部的第1導熱用構件、電連接于上述流量檢測部的第1電極端子、及合成樹脂制的第1基體部，該第1基體部由上述一個元件組件保持部保持，從該第1基體部朝上述管路內延伸出上述第1導熱用構件，從該第1基體部朝與上述管路相反的外側延伸出上述第1電極端子。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述第1導熱用構件至少延伸到上述管路的斷面的中央部的近旁。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述第1基體部由具有彈性的內側部分和配置于該內側部分的外側的外側部分構成。
在本發(fā)明的一實施形式中，在上述第1基體部的中心部形成空洞部。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述第1導熱用構件為平板狀，在該第1導熱用構件的位于上述第1基體部內的部分的一面接合上述流量檢測部。
在本發(fā)明的一實施形式中，在上述第1基體部與上述外殼之間設置上述管路的密封構件。
在本發(fā)明的一實施形式中，在上述外殼，于上述元件組件保持部的外側形成元件收容部，在該元件收容部配置配線基板，電連接該配線基板與上述流量檢測組件的第1電極端子。
在本發(fā)明的一實施形式中，由蓋對上述元件收容部進行覆蓋。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述流量檢測部在第1基板上形成薄膜發(fā)熱體和流量檢測用薄膜感溫體，該流量檢測用薄膜感溫體可接受該薄膜發(fā)熱體的發(fā)熱的影響地進行配置。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述第1導熱用構件接合在上述第1基板。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述薄膜發(fā)熱體和上述流量檢測用薄膜感溫體通過第1絕緣層層壓在上述第1基板的第1面上。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述第1導熱用構件接合在第1基板的第2面。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述第1導熱用構件的在上述管路方向上的尺寸比上述管路斷面內的上述第1導熱用構件在與延伸方向垂直的方向上的尺寸大。
在本發(fā)明的一實施形式中，于上述元件保持部中的另一個，保持包含用于進行上述流量檢測時的流體溫度補償?shù)牧黧w溫度檢測部的流體溫度檢測組件。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述流體溫度檢測組件包含上述流體溫度檢測部、附設于該流體溫度檢測部的第2導熱用構件、電連接于上述流體溫度檢測部的第2電極端子、及合成樹脂制的第2基體部，該第2基體部由上述另一元件組件保持部保持，從該第2基體部朝上述管路內延伸出上述第2導熱用構件，從該第2基體部朝與上述管路相反一側延伸出上述第2電極端子。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述第2導熱用構件至少延伸到上述管路斷面的中央部的近旁。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述第2基體部由具有彈性的內側部分和配置于該內側部分的外側的硬質外側部分構成。
在本發(fā)明的一實施形式中，在上述第2基體部的中心部形成空洞。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述第2導熱用構件為平板狀，在該第2導熱用構件的上述第2基體部內的部分的一面接合上述流體溫度檢測部。
在本發(fā)明的一實施形式中，在上述第2基體部與上述外殼之間設置上述管路的密封構件。
在本發(fā)明的一實施形式中，電連接該上述配線基板與上述流體溫度檢測組件的第2電極端子。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述流體溫度檢測部在第2基板上形成流體溫度檢測用薄膜感溫體。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述第2導熱用構件接合在上述第2基板。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述流體溫度檢測用薄膜感溫體通過第2絕緣層層壓在上述第2基板的第1面上。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述第2導熱用構件接合在上述第2基板的第2面。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述第2導熱用構件在上述管路方向上的尺寸比上述管路斷面內的上述第2導熱用構件在與延伸方向垂直的方向上的尺寸大。
按照本發(fā)明，提供一種流量傳感器(流量檢測裝置)，該流量傳感器具有流量檢測部和被檢測流體用管路，該流量檢測部具有發(fā)熱功能和感溫功能，該管路可使來自該流量檢測部的熱傳遞和吸收到被檢測流體，在上述流量檢測部中，基于發(fā)熱實行接受上述被檢測流體的吸熱影響的感溫，根據(jù)該感溫的結果檢測上述管路內的被檢測流體的流量；其特征在于上述外殼由合成樹脂構成。
按照本發(fā)明，提供一種流量檢測組件(流量傳感器)，在具有發(fā)熱功能和感溫功能的流量檢測部，基于發(fā)熱實行接受上述被檢測流體的吸熱影響的感溫，根據(jù)該感溫的結果檢測被檢測流體的流量；其特征在于包含上述流量檢測部、附設于該流量檢測部的第1導熱用構件、電連接于上述流量檢測部的第1電極端子、及合成樹脂制的第1基體部，從該第1基體部相互朝相反側延伸上述第1導熱用構件和上述第1電極端子；還提供一種流體溫度檢測組件(溫度傳感器)，用于在流量傳感器中進行上述流量檢測時的流體溫度補償，該流量傳感器在具有發(fā)熱功能和感溫功能的流量檢測部基于發(fā)熱實行接受上述被檢測流體的吸熱影響的感溫，根據(jù)該感溫的結果檢測被檢測流體的流量；其特征在于包含流體溫度檢測部、附設于該流體溫度檢測部的第2導熱用構件、電連接于上述流體溫度檢測部的第2電極端子、及合成樹脂制的第2基體部，從該第2基體部相互朝相反側延伸上述第2導熱用構件和上述第2電極端子。
按照本發(fā)明，為了達到以上目的，提供一種流量傳感器，該流量傳感器具有流量檢測部、流體流通管路、及流量檢測用導熱構件，該流量檢測部具有發(fā)熱功能和感溫功能，該流體流通管路用于被檢測流體的流通，該流量檢測用導熱構件接受上述流量檢測部的發(fā)熱的影響而且延伸到上述流體流通管內地進行配置，在上述流量檢測部中，基于發(fā)熱通過上述流量檢測用導熱構件實行接受上述被檢測流體的吸熱影響的感溫，根據(jù)該感溫的結果檢測上述流體流通管路內的被檢測流體的流量；其特征在于上述流量檢測部及上述流量檢測用導熱構件的與上述流量檢測部進行熱連接的部分被封閉在流量檢測用基體部內，該流量檢測用基體部由導熱率在0．7[W／m·K]以下的合成樹脂構成。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述流量檢測用基體部由導熱率在0．4[W／m·K]以下的合成樹脂構成。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述流量檢測用導熱構件沿上述流體流通管路的徑向延伸，通過該流體流通管路的中心線。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述流量檢測用導熱構件呈平板狀，在上述流體流通管路內沿該管路方向進行配置。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述流量檢測部包含薄膜發(fā)熱體和流量檢測用薄膜感溫體，該薄膜發(fā)熱體在上述流體流通管路外形成于該流量檢測用導熱構件上，該薄膜感溫體可接受該薄膜發(fā)熱體的發(fā)熱影響地進行配置。
在本發(fā)明的一實施形式中，包含用于在檢測上述流量時進行溫度補償?shù)牧黧w溫度檢測部，該流體溫度檢測部與流體溫度檢測用導熱構件進行熱連接，該流體溫度檢測用導熱構件延伸到上述流體流通管路內地進行配置。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述流體溫度檢測部及上述流體溫度檢測用導熱構件的與上述流體溫度檢測部進行熱連接的部分封閉在流體溫度檢測用基體部內，該流體溫度檢測用基體部由導熱率在0．7[W／m·K]以下的合成樹脂構成。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述流體溫度檢測用基體部由導熱率在0．4[W／m·K]以下的合成樹脂構成。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述流體溫度檢測用導熱構件沿上述流體流通管路的徑向延伸，通過該流體流通管路的中心線。
在本發(fā)明的一實施形式中，上述流體溫度檢測用導熱構件呈平板狀，在上述流體流通管路內沿該管路方向進行配置。
在本發(fā)明的一實施形式中，在向上述薄膜發(fā)熱體供給電流的線路上連接控制該薄膜發(fā)熱體的發(fā)熱的發(fā)熱控制裝置，該發(fā)熱控制裝置使上述感溫結果與目標一致地根據(jù)該感溫的結果控制為上述薄膜發(fā)熱體供給的電流，根據(jù)上述發(fā)熱控制裝置的控制狀態(tài)檢測上述被檢測流體的流量。
為了達到上述目的，本發(fā)明具有在基板上形成發(fā)熱體和感溫體的流量檢測部、在與被檢測流體之間導熱的翅片、輸出與流量相應的電壓值的輸出端子，由模塑覆蓋上述翅片的一部分和上述輸出端子的一部分，構成流量傳感器。
在這里，最好在上述翅片的一端部的表面固著上述流量檢測部，由接合線連接上述流量檢測部和上述輸出端子。
如由板材形成具有與上述翅片和上述輸出端子相當?shù)牟糠值陌鍫罨模瑫r形成翅片和輸出端子，則可簡化制造工序。
上述板狀基材可通過腐蝕上述板材而形成。
另外，本發(fā)明構成流量檢測裝置，該流量檢測裝置具有上述流量傳感器、穿設了收容該流量傳感器的傳感器插入孔的外殼、及在對應于上述傳感器插入孔的位置形成開口部的使被檢測流體流通的流通管。
也可設置用于檢測被檢測流體溫度的溫度傳感器，在上述外殼穿設用于收容該溫度傳感器的傳感器插入孔，在上述流通管于與該傳感器插入孔對應的位置形成開口部，使流體溫度補償用溫度傳感器在外殼的組裝作業(yè)簡易化，使固定狀態(tài)也穩(wěn)定。
如在上述流量傳感器、上述溫度傳感器與上述傳感器插入孔間設置密封材料，可防止流體從這些間隙泄漏，這更好。
另外，為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種流量傳感器，該流量傳感器具有在基板上形成發(fā)熱體和發(fā)熱體和感溫體的流量檢測部，在上述基板形成凹部，封閉該凹部，設置空氣層等氣體層。
在這里，上述凹部可通過腐蝕形成，可由玻璃構成的配制劑封住。
在與被檢測流體之間設置用于導熱的翅片，在該翅片的一端部的面，使層壓上述發(fā)熱體、上述感溫體的面與其相向地固著上述流量檢測部，則可極力抑制從流量傳感器各部散失到外殼和外部的熱量，這更好。
為了達到上述目的，本發(fā)明的流量傳感器具有流量檢測部、翅片、及輸出端子，該流量檢測部通過夾著絕緣體地層壓發(fā)熱體和感溫體而形成，該翅片在該流量檢測部接合一端，該輸出端子電連接于流量檢測部，在樹脂殼內收容流量檢測部，在該殼外部凸出翅片和輸出端子的端部；其特征在于在上述樹脂殼內部設置空洞部，在該空洞部設置流量檢測部。
另外，本發(fā)明的溫度傳感器具有溫度檢測部、翅片、及輸出端子，該溫度檢測部通過層壓絕緣體和感溫體而形成，該翅片在該溫度檢測部接合一端，該輸出端子電連接于溫度檢測部，在樹脂殼內收容溫度檢測部，在該殼外部凸出翅片和輸出端子的端部；其特征在于在上述樹脂殼內部設置空洞部，在該空洞部設置溫度檢測部。
對于上述構成的流量傳感器和溫度傳感器，在空洞部內配置與流量或溫度檢測部接合的翅片的端部和與上述檢測部連接的輸出端子的端部，這更好。
另外，為了提高與傳感器外部的絕熱性，最好在樹脂殼的外周面部設置切口部。樹脂殼可為使具有中空凹部的殼本體和將其封閉的蓋體分離的構造。
圖2為示出本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的斷面圖。
圖3為示出本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的流量檢測部的分解透視圖。
圖4為示出本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的流量傳感器構成圖。
圖5為示出本發(fā)明流量傳感器的流量檢測組件的變形例的斷面圖。
圖6為示出本發(fā)明流量傳感器的流量檢測組件在元件組件保持部的組裝變形例的斷面圖。
圖7為示出本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的沿流體流通管路的斷面圖。
圖8為示出本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的與流體流通管路直交的斷面圖。
圖9為本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的流量檢測組件的斷面圖。


圖10為本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的回路構成圖。
圖11為示出本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的輸出電壓變化的測定結果的圖。
圖12為示出用于與本發(fā)明進行比較的流量傳感器的輸出電壓變化測定結果的圖。
圖13為示出本發(fā)明流量傳感器的輸出電壓變化測定結果的圖。
圖14A為示出本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的正面斷面圖。
圖14B為示出本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的側面斷面圖。
圖15為本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的流量檢測部的分解透視圖。
圖16為本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的流量檢測部的縱斷面圖。
圖17為示出本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的制造工序的說明圖。
圖18為由圖17所示制造工序制造的流量傳感器的斷面圖。
圖19為示出組裝了本發(fā)明流量傳感器的流量檢測裝置的一實施形式的正面斷面圖。
圖20為示出組裝了本發(fā)明流量傳感器的流量檢測裝置的一實施形式的側面斷面圖。
圖21為在翅片載置了本發(fā)明者等開發(fā)的流量檢測部的流量傳感器及將其設置于其中的流量檢測裝置的示意說明圖。
圖22為示出本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的分解透視圖。
圖23將圖22的流量傳感器的蓋體分解了的狀態(tài)的斷面圖。
圖24為示出流量檢測部的構成的圖。
圖25A為示出流量傳感器的另一實施形式的分解透視圖。
圖25B為示出本發(fā)明流量傳感器的另一實施形式的斷面圖。
圖26A為示出流量傳感器的再另一實施形式的分解透視圖。
圖26B為示出本發(fā)明流量傳感器的再另一實施形式的斷面圖。
圖27為示出本發(fā)明溫度傳感器的構成要素即溫度檢測部的構成的圖。
圖28為流量檢測裝置的正面斷面圖。
圖29為流量檢測裝置的側面斷面圖。
圖30為示出本發(fā)明的流量傳感器的實施例和比較例的測定結果的圖。
圖31A為現(xiàn)有流量傳感器的流量檢測部的透視圖。
圖31B為現(xiàn)有流量傳感器的流量檢測部的斷面圖。
圖32為示出在配管設置現(xiàn)有流量傳感器的狀態(tài)的斷面圖。
圖1為示出本發(fā)明流量傳感器的一實施形式的局部剖切側視圖，圖2為其斷面圖。
在這些圖中，符號2為外殼本體部，貫通該外殼本體部形成用于被檢測流體流通的流體流通管路4。該管路4延伸到外殼本體部2的兩端。在該外殼本體部2的兩端，形成與外部配管連接的連接部(例如陽螺紋)6a、6b。外殼本體部由合成樹脂制成，例如由聚氯乙稀樹脂、耐藥性和耐油性強的玻璃纖維強化聚亞苯基硫醚(PPS)、或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等制成。在該外殼本體部2于管路4上方形成元件收容部5，在該元件收容部5由螺釘或嵌合等固定外殼蓋體部8。該外殼蓋體部8和上述外殼本體部2構成外殼。
在本實施形式中，鄰接著管路4于外殼本體部2的元件收容部5的內側(即管路4側)形成2個元件組件保持部50、60。這些元件組件保持部50、60都具有以管路4的徑向為中心的圓管狀內面。由第1元件組件保持部50保持流量檢測組件51，由第2元件組件保持部60保持流體溫度檢測組件61。
流量檢測組件51具有流量檢測部12、由導熱性能好的接合材料16接合到該流量檢測部12的導熱用構件即翅片14、電極端子52、將流量檢測部12的電極連接到對應的電極端子52的接合線28、及合成樹脂制基體部53。該基體部53由不同的2個部分即內側部53-1和外側部分53-2構成。內側部分53-1具有彈力，由例如氟化橡膠等構成，可吸收基于構成外殼本體部2和流量檢測組件51的各構件的熱膨脹率由溫度變化產(chǎn)生的應力。另外，外側部分53-2為硬質，耐藥性和耐油性強，例如由聚亞苯基硫醚(PPS)或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等制成?；w部53具有與元件組件保持部50的內周面對應的圓筒形外周面。從基體部53朝管路4內延伸出翅片14的一部分，電極端子52的一部分延伸到與管路4相反一側(外側)。即，由基體部53封住流量檢測部12、接合材料16和翅片14的一部分、及電極端子52的一部分。
如圖3所示，流量檢測部12形成為芯片狀，在基板12-1的上面(第1面)上形成絕緣層12-2，在其上形成薄膜發(fā)熱體12-3，在其上形成用于該薄膜發(fā)熱體的1對電極層12-4、12-5，在其上形成絕緣層12-6，在其上形成流量檢測用薄膜感溫體12-7，在其上形成絕緣層12-8。作為基板12-1，可由例如厚0．5mm左右、大小為2-3mm左右的硅或氧化鋁構成(在使用氧化鋁等絕緣基板的場合，可省略絕緣層12-2)；作為薄膜發(fā)熱體12-3，可由膜厚1μm左右形成為所需形狀的金屬陶瓷構成；作為電極12-4、12-5，可由膜厚0．5μm左右的鎳構成，或在其上層壓膜厚0．1μm左右的金；作為絕緣層12-2、12-6、12-8，可由膜厚1μm左右的SiO2構成；作為薄膜感溫體12-7，可使用膜厚0．5-1μm左右形成為所需形狀例如彎曲形狀的白金或鎳等溫度系數(shù)大而且穩(wěn)定的金屬熱阻膜(或者也可由氧化錳系NTC熱敏電阻構成)。這樣，薄膜發(fā)熱體12-3與薄膜感溫體12-7通過薄膜絕緣層12-6非常接近地配置，使薄膜感溫體12-7直接受到薄膜發(fā)熱體12-3的發(fā)熱的影響。
如圖2所示，在流量檢測部12的一面即基板12-1的第2面，由導熱性能良好的接合材料16接合作為導熱用構件的平板狀翅片14。作為翅片14，例如可使用銅、硬鋁、銅鎢合金構成的平板狀翅片，作為接合材料16，例如可使用銀膏(銀ペ-スト)。在外殼本體部2，于配置上述流量檢測部12的位置形成翅片14通過的開口。
如圖1和圖2所示，在基體部53的外周面與元件組件保持部50的內周面之間，安裝作為管路4的密封構件的密封圈54。
翅片14的上部接合于流量檢測部12，下部延伸到管路4內。該翅片14在大體為圓形斷面的管路4內通過其斷面內中央從上部朝下部橫過該管路4延伸。但是，管路4不一定非要為圓形斷面，也可以是適當?shù)臄嗝嫘螤?。在管?中，上述翅片14的管路方向的尺寸L1比該翅片14的厚度L2足夠大。為此，翅片14可在流量檢測部12與流體之間進行良好的熱傳導，并不會對在管路4內的流體流通產(chǎn)生大的影響。
在上述外殼本體部2，于從元件組件保持部50沿管路4隔開的位置，配置元件組件保持部60。由元件組件保持部60保持流體溫度檢測組件61。
流體溫度檢測組件61具有流體溫度檢測部22、由導熱性能好的接合材料接合到該流體溫度檢測部22的導熱用構件即翅片14′、電極端子62、將流體溫度檢測部22的電極連接到對應的電極端子62的接合線29、及合成樹脂制基體部63。該基體部63由不同的2個部分即內側部63-1和外側部分63-2構成。內側部分63-1具有彈力，由例如氟化橡膠等構成，可吸收基于構成外殼本體部2和流體溫度檢測組件61的各構件的熱膨脹率由溫度變化產(chǎn)生的應力。另外，外側部分63-2為硬質，耐藥性和耐油性強，例如由聚亞苯基硫醚(PPS)、或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等制成。基體部63具有與元件組件保持部60的內周面對應的圓筒形外周面。從基體部63朝管路4內延伸出翅片14′的一部分，電極端子62的一部分延伸到與管路4相反一側(外側)。即，由基體部63封住流體溫度檢測部22、翅片14′的一部分、及電極端子62的一部分。
流體溫度檢測部22形成為芯片狀，在與上述流量檢測部12相同的基板上形成同樣的薄膜感溫體(流體溫度補償用薄膜感溫體)。即溫度檢測部22可與除去了圖3中的薄膜發(fā)熱體12-3、1對電極層12-4、12-5、及絕緣層12-6的元件相同地構成。另外，與流量檢測部12同樣，在溫度檢測部22由接合材料接合翅片14′。
流體溫度檢測組件61最好相對管路4內的流體流通方向配置于流量檢測組件51的上游側。
在上述外殼本體部2的元件收容部5內，配置配線基板26。該配線基板26的電極內的幾個由接合線等與上述流量檢測組件51的電極端子52進行電連接(圖示省略)，同樣地由接合線等與上述流體溫度檢測組件61的電極端子62進行電連接(圖示省略)。配線基板26的電極中的另外幾個與外部導線30連接，該外部導線30延伸到外殼的外面。
圖4為本實施形式的流量傳感器的電路構成圖。如圖所示，直流電源40的電壓加在薄膜發(fā)熱體12-3與電橋電路42。以電橋電路42中的差動放大器44的輸出的形式，可獲得示出流量的輸出。即，在流量檢測部12中，基于薄膜發(fā)熱體12-3的發(fā)熱，通過翅片14接受被檢測流體的吸熱影響，進行薄膜感溫體12-7的感溫，基于該感溫的結果，進一步進行對由溫度檢測部22通過翅片14′檢測到的被檢測流體溫度的補償，檢測管路4內的被檢測流體的流量。
圖5為示出本實施形式的流量檢測組件51的變形例的斷面圖。在該變形例中，于基體部53的中心部(內側部分53-1的中心部)形成空洞55，在該空洞55內設置流量檢測部12。由該空洞55的絕熱效果，可減小周圍環(huán)境對流量檢測部12的熱影響。在基體部53可形成連通空洞55與上述元件收容部5的通氣孔56。流體溫度檢測組件61也可同樣地具有空洞和通氣孔。
圖6為示出在本實施形式的元件組件保持部50安裝流量檢測組件51的變形例的斷面圖。在圖1-2中，在元件組件保持部50的內周面與流量檢測組件51的外周面的雙方都形成密封圈收容槽，但在本圖6的例子中，僅在元件組件保持部50的內周面形成密封圈收容槽57。也可僅在流量檢測組件51的外周面形成密封圈收容槽。流體溫度檢測組件61在元件組件保持部60的安裝也可同樣進行。
按照以上本實施形式，由導熱性能低的合成樹脂構成外殼本體部2，所以，即使周圍環(huán)境溫度條件變化，其影響也不會立即波及到管路4內的被檢測流體而對流量測定產(chǎn)生不良影響。
另外，由元件組件保持部50保持包含流量檢測部12的流量檢測組件51，由元件組件保持部60保持包含流體溫度檢測部22的流體溫度檢測組件61，所以，制造過程中的組裝容易進行。
另外，由于使用翅片14、14′，所以，即使被檢測流體為粘度較高的粘性流體，另外，不論管路4的斷面內的徑向流量分布怎樣，也可檢測出充分反映該流量分布的正確流量。
因此，即使為較少的微小流量，或在寬范圍的環(huán)境溫度條件下，也可正確地測定在配管內流動的流體的流量。
在以上實施形式中，翅片14、14′通過管路斷面的中央部從上部橫過到下部，但該翅片14、14′也可從管路斷面的上部延伸到中央部的近旁。這樣，不論管路4的斷面內的徑向流量分布怎樣，都可檢測出良好地反映出該流量分布的正確流量。
如以上說明那樣，按照本發(fā)明的實施形式的流量傳感器，由于將包含流量檢測部的元件加以組件化，所以制造過程中的組裝容易進行。另外，按照本發(fā)明實施形式的流量傳感器，可進行不易受到外氣溫度變動的不良影響的正確的流量測定。另外，按照本發(fā)明實施形式的流量傳感器，即使為較高粘度的粘性流體，也可正確測定流過配管內的該流體的流量。另外，按照本發(fā)明實施形式的流量傳感器，即使為較少的流量，也可正確測定流過配管內的該流體的流量。
圖7和圖8為示出本發(fā)明流量傳感器一實施形式的斷面圖，圖7示出沿被檢測流體流通的流體流通管路的斷面，圖8示出與流體流通管路直交的斷面。在這些圖中，具有與上述圖1-圖2相同功能的構件由相同符號表示。符號A示出管路4的中心線。
在本實施形式中，在外殼本體部2的兩端，形成用于連接外部配管的連接部(例如未詳細示出的快速接頭構造)6a、6b。元件組件保持部50、60都具有以管路4的徑向為中心的2級圓筒狀內面。由第2元件組件保持部50保持具有2級圓筒狀外面的流量檢測組件51，由第2元件組件保持部60保持具有2級圓筒狀外面的流體溫度檢測組件61。
在圖9中示出流量檢測組件51的斷面圖。如圖9所示那樣，流量檢測組件51具有流量檢測部12、由導熱性能好的接合材料16接合到該流量檢測部12的導熱用構件即翅片14、電極端子52、將流量檢測部12的電極連接到對應的電極端子52的接合線28、及合成樹脂制基體部53。該基體部53最好由導熱性能低(即具有絕熱性)、耐藥性和耐油性強的合成樹脂制成?；w部53具有與元件組件保持部50的內周面對應的2級圓筒形外周面。從基體部53朝管路4側延伸出翅片14的一部分，電極端子52的一部分延伸到與管路4相反一側(外側)。即，由基體部53封住流量檢測部12、接合材料16、翅片14的一部分、電極端子52的一部分和接合線28。
流體溫度檢測組件61與流量檢測組件51的不同點，基本上是在于用流體溫度檢測部來代替流量檢測部12。即，具有由導熱性能好的接合材料接合到流體溫度檢測部的導熱用構件即翅片14′、電極端子62、將流體溫度檢測部的電極連接到對應的電極端子62的接合線、及合成樹脂制基體部。從基體部朝管路4側延伸出翅片14′的一部分，電極端子62的一部分延伸到與管路4相反一側(外側)。
溫度檢測部形成為芯片狀，在與上述流量檢測部12相同的基板上形成同樣的薄膜感溫體(流體溫度補償用薄膜感溫體)。即，溫度檢測部可與除去了圖3中的薄膜發(fā)熱體12-3、1對電極層12-4、12-5、及絕緣層12-6的元件相同地構成。另外，與流量檢測部12同樣，在溫度檢測部由接合材料接合翅片14′。
如圖7所示，在流體溫度檢測組件61的外周面與元件組件保持部60的內周面之間安裝作為管路4的密封構件的密封圈64。
在上述外殼本體部2的元件收容部5內，配置用于流量檢測組件51和流體溫度檢測組件61的壓板32，在其上固定配線基板26。該配線基板26的電極中的幾個由接合線等與上述流量檢測組件51的電極端子52進行電連接(圖示省略)，同樣地由接合線等與上述流體溫度檢測組件61的電極端子62進行電連接(圖示省略)。配線基板26的電極中的另外幾個與外部導線30連接，該外部導線30延伸到外殼的外面。該外部導線30預先一體配置于外殼本體部2的規(guī)定位置，當將配線基板26安裝到外殼本體部2時可進行與該配線基板26的電極進行電連接。
圖10為本實施形式的流量傳感器的電路構成圖。供給電源例如為+15V(±10％)，供給到恒壓電路102。該恒壓電路102例如在+6V(±3％)輸出0．1W，其輸出供給到電橋電路104。電橋電路104包含流量檢測用薄膜感溫體104-1(上述12-7)、溫度補償用薄膜感溫體104-2、及可變電阻104-3、104-4。
電橋電路104的a、b點的電壓輸入到差動放大電路106。該差動放大電路106由可變電阻106a可改變放大系數(shù)。差動放大電路106的輸出被輸入到積分電路108。這些放大系數(shù)可變的差動放大電路106和積分電路108可如后述的那樣作為響應性設定裝置起作用。
另一方面，上述供給電源連接到NPN晶體管110的集電極，該晶體管110的發(fā)射極與發(fā)熱體112連接。另外，在晶體管110的基極輸入上述積分電路108的輸出。即，供給電源經(jīng)晶體管110將電流供給到薄膜發(fā)熱體112(上述12-3)，加在該發(fā)熱體112的電壓由晶體管110的分壓控制。晶體管110的分壓由通過電阻輸入到基極的積分電路108的輸出電流控制，晶體管110作為可變電阻起作用，作為控制發(fā)熱體112的發(fā)熱的發(fā)熱控制裝置起作用。
即，在流量檢測部12中，根據(jù)薄膜發(fā)熱體12-3的發(fā)熱，通過翅片14接受被檢測流體的吸熱的影響，實行薄膜感溫體12-7的感溫。然而，作為該感溫的結果，得到圖10所示電橋電路104的a、b點的電壓Va、Vb的差。
(Va-Vb)的值根據(jù)流量檢測用薄膜感溫體104-1相應于流體流量產(chǎn)生的變化而變化。通過預先對可變電阻104-3、104-4的電阻值進行適當?shù)脑O定，可使在成為基準的所希望的流體流量的場合(Va-Vb)的值為零。在該基準流量下，差動放大電路106的輸出為零，積分電路108的輸出為一定，晶體管110的電阻值也為一定。在該場合，加在發(fā)熱體112的分壓為一定，此時的流量輸出示出上述基準流量。
當流體流量從基準流量增減時，差動放大電路106的輸出相應于(Va-Vb)改變極性(根據(jù)流量檢測用感溫體104-1的電阻-溫度特性的正負而不同)和大小，與此相應，積分電路108的輸出變化。積分電路108的輸出的變化速度可由差動放大電路106的可變電阻106a的放大系數(shù)設定進行調節(jié)。由這些積分電路108與差動放大電路106設定控制系的響應特性。
在流體流量增加的場合，由于流量檢測用感溫體104-1的溫度下降，所以，從積分電路108相對晶體管110的基極，進行使晶體管110的電阻下降那樣的控制輸入，使發(fā)熱體112的發(fā)熱量增加(即，使電流量增加)。
另一方面，在流體流量減少的場合，由于流量檢測用感溫體104-1的溫度上升，所以，從積分電路108相對晶體管110的基極，進行使晶體管110的電阻增加那樣的控制輸入，使發(fā)熱體112的發(fā)熱量減少(即，使電流量減少)。
這樣，不論流體流量的變化如何，都對發(fā)熱體112的發(fā)熱進行反饋控制(相應于流量檢測用感溫體104-1的電阻-溫度特性的正負，在需要的場合適當?shù)厥共顒臃糯箅娐?06的輸出極性反轉)，以使由流量檢測用感溫體104-1檢測到的溫度時常為目標值。此時，由于加在發(fā)熱體112的電壓與流體流量相對應，所以可將其作為流量輸出取出。
按照這樣的方式，不論被檢測流體的流量如何，發(fā)熱體112周圍的流量檢測用感溫體104-1的溫度大體保持一定，所以，流量傳感器的經(jīng)時劣化少，而且可防止可燃性被檢測流體的著火爆炸的發(fā)生。另外，由于在發(fā)熱體112不需恒壓電路，所以只要使用電橋電路104用的低輸出的恒壓電路102即可。為此，可減小恒壓電路的發(fā)熱量，即使將流量傳感器小型化，也可良好地維持流量檢測精度。
在本實施形式中，流量檢測用基體部53和流體溫度檢測用基體部由導熱率λ為0．7[W／m·K]以下的合成樹脂構成。作為這樣的合成樹脂，可使用例如包含40％重量的非晶硅石的環(huán)氧樹脂(λ為0．6)。這樣，通過使用導熱率λ為0．7[W／m·K]以下的流量檢測用基體部53和流體溫度檢測用基體部，可進行外部環(huán)境溫度影響小的流量檢測和流體溫度檢測。
流量檢測用基體部53和流體溫度檢測用基體部特別是最好由導熱率λ在0．4[W／m·K]以下的合成樹脂制成。作為這樣的合成樹脂，可使用例如包含20％重量的非晶硅石的環(huán)氧樹脂(λ為0．33)。這樣，通過使用導熱率λ在0．4[W／m·K]以下的流量檢測用基體部53和流體溫度檢測用基體部，可進行外部環(huán)境溫度影響小的流量檢測和流體溫度檢測，而且可進行流量變化時響應性高的流量檢測。
圖11示出使用上述那樣的本實施形式的流量傳感器在流體溫度25℃下測定的與輸出電壓對應的流量變化的結果。其中，被檢測流體使用煤油，管路直徑為4mm，流量檢測用基體部53和流體溫度檢測用基體部由包含40％重量的非晶硅石的環(huán)氧樹脂(λ為0．6)制成。針對外部環(huán)境溫度為15℃的場合和外部環(huán)境溫度為35℃的場合進行了測定。另一方面，圖12示出進行同樣的流量測定的結果，其中，除流量檢測用基體部53由包含60％重量的非晶硅石的環(huán)氧樹脂(λ為0．88)制成以外，使用與上述圖11的場合相同的流量傳感器。與圖12的場合相比，圖11的場合的外部環(huán)境溫度變化導致的流量輸出電壓的變化要小，可減小測定誤差。
圖13示出在緊接著使流量從20cc／min變化到80cc／min之后維持變化后的流量的場合下測定輸出電壓變化的結果，測定時使用以上那樣的本實施形式的流量傳感器。其中，被檢測流體使用煤油，管路直徑為4mm。針對流量檢測用基體部53和流體溫度檢測用基體部由包含20％重量的非晶硅石的環(huán)氧樹脂(λ為0．33)制成的場合(X)，以及由包含40％重量的非晶硅石的環(huán)氧樹脂(λ為0．60)制成的場合(Y)，都進行了測定。從結果可看出，X場合的響應性比Y場合更好，可以減小測定誤差。
這樣，在本實施形式中，不論外部環(huán)境溫度怎樣，都可以正確而且穩(wěn)定地檢測管路4內的被檢測流體的流量。
如以上說明的那樣，按照本發(fā)明的實施形式的流量傳感器，由于封住流量檢測部的流量檢測用基體部由低導熱率的合成樹脂構成，所以與外部環(huán)境的熱傳導對流量檢測產(chǎn)生的不良影響減小，由此可在寬范圍的環(huán)境溫度條件下正確而且穩(wěn)定地檢測管路內的被檢測流體的流量。
下面參照圖14A、14B、14C、15～20說明本發(fā)明的流量傳感器和流量檢測裝置的較好實施形式。
如圖14A、14B所示，流量傳感器201由流量檢測部202、翅片203、端子204及覆蓋構件205構成。
如圖15所示，流量檢測部202在基板206上依次層壓絕緣層207、薄膜發(fā)熱體208、電極層209、210、絕緣層211、薄膜感溫體212、絕緣層213，形成為芯片狀。
基板206為由氧化鋁等制成的厚600μm、大小為2×3mm左右的矩形板，如圖16所示，從層壓發(fā)熱體208、感溫體212的相反面，由腐蝕等形成深550μm的凹部214。凹部214的深度不作特別限定，但在可充分確保基板206的強度的前提下，越接近基板206的厚度越好。凹部214的內徑尺寸也不作特別限定，但最好比發(fā)熱體208或感溫體212的外形尺寸大。
如圖16所示，在層壓基板206的發(fā)熱體208、感溫體212的相反面，固著由玻璃構成的膜厚50～200μm的配制劑，完全封住上述凹部214。
發(fā)熱體208由膜厚1μm左右形成為所需形狀的金屬陶瓷構成；電極層209、210由膜厚0．5μm左右的鎳或在其上層壓膜厚0．5μm左右的金而構成。
感溫體212由膜厚0．5～1μm左右形成為所需形狀(例如彎曲形狀)的白金、鎳等溫度系數(shù)大而且穩(wěn)定的金屬熱阻膜或者氧化錳系NTC熱敏電阻構成。
絕緣層207、211、213由膜厚1μm左右的SiO2構成。
翅板203由銅、硬鋁、銅鎢合金等導熱性能良好的材料構成，為厚度200μm、寬2mm左右的矩形薄板。
如圖14B所示，在翅片203的上端部的面上，使層壓發(fā)熱體208、感溫體212的面與其相向地通過銀膏等接合材料216固著流量檢測部202。由接合線217連接到輸出端子204，由模塑成形的覆蓋構件205覆蓋流量檢測部202、翅片203的上半部及輸出端子204的下半部。
本發(fā)明的流量傳感器201在流量檢測部202的基板206形成凹部214，在這里設置絕熱效果高的空氣層，在翅片3的上端部的面上，使層壓發(fā)熱體208、感溫體212的面與其相向地固著流量檢測部202，極力減少覆蓋構件205與發(fā)熱體208、感溫體212接觸的面積，所以，感溫體212保有的熱量和在翅片203中傳遞的熱量流出或流入覆蓋構件205的程度變得極少。因此，即使在流體的比熱小的場合和在流量小的場合，都不會使流量傳感器201的靈敏度降低。
作為流量傳感器201的制造方法，可以采用多種方法，其中可以從一體物同時獲得上述翅片203和輸出端子204。
例如，可如圖17所示那樣，依順序，腐蝕板材219形成規(guī)定形狀的板狀基體材料218(S1)，對接合流量檢測部202的部分進行鍍銀處理(S2)，涂抹銀膏固著流量檢測部202，由接合線217連接流量檢測部202與輸出端子204，對與翅片203相當?shù)牟糠皱冩?S3)。然后，也可由環(huán)氧樹脂模塑成形流量檢測部202、翅片203的上半部及輸出端子204的下半部，形成覆蓋構件205(S4)，制造出圖18所示那樣的流量傳感器201。
如圖19和圖20所示，流量檢測裝置221由外殼222、流通管223、上述流量傳感器201、溫度傳感器224和流量檢測電路基板225等構成。
外殼222由聚氯乙烯樹脂等合成樹脂制成，由本體部226及可在其上自由裝拆的蓋體部227構成，本體部226的兩端部為用于與外部配管連接的連接部228、228，在本體部226內使流體流通管223貫通。
在本體部226的上部圍成傳感器插入空間229，從傳感器插入空間229朝上述流通管223穿設傳感器插入孔230、231。
流通管223為銅、鐵、不銹鋼等金屬構成的圓管，在與上述傳感器插入孔230、231對應的位置形成開口部232、233。
溫度傳感器224由溫度檢測部(與上述溫度檢測部22相同)、翅片235、輸出端子236及覆蓋構件237等構成，除了沒有流量檢測部202的發(fā)熱體208、電極層209、210、絕緣層211外，與流量檢測部202的構成相同。作為溫度傳感器224的制造方法，可采用與流量傳感器201相同的方法。
流量傳感器201、溫度傳感器224從外殼222的傳感器插入空間229嵌插到傳感器插入孔230、231，翅片203、235的下半部插通流通管223的開口部232、233嵌插到流通管223內時，翅片203、235的下端到達流通管223的軸線下方。在流量傳感器201、溫度傳感器224與傳感器插入孔230、231之間設置密封圈238、239，防止流體從這些間隙泄漏。
在嵌插流量傳感器201、溫度傳感器224后，在傳感器插入空間229插入傳感器推壓板240，推壓溫度傳感器224的覆蓋構件205、237的上面，進而安裝流量檢測電路基板225。
流量檢測電路基板225電連接于流量傳感器201和溫度傳感器224的輸出端子204、236(圖中未示出)，作為整體，構成圖4中說明的那樣的流量檢測電路。即，在流量傳感器201中，感溫體212檢測從發(fā)熱體208的發(fā)熱量減去通過翅片203散失到流體中的熱量后的熱量，另一方面，在溫度傳感器224中，感溫體通過翅片235檢測流體保有的熱量，實施流體溫度補償，以良好的精度檢測流體的流量。
本發(fā)明的流量傳感器201由通過模塑成形的覆蓋構件205覆蓋流量檢測部202、翅片203的上半部及輸出端子204的下半部，所以可確實地嵌插到外殼222的傳感器插入孔230、231，極少會出現(xiàn)因密封狀態(tài)不完全導致在翅片203中傳遞的熱通過金屬制流通管223流出到外殼222或熱從外殼222流入到翅片203的情形。
從這一點出發(fā)，即使在流體的比熱小的場合和在流量少的場合，都不會使流量傳感器201的靈敏度下降。
本發(fā)明的流量傳感器201由通過模塑成形的覆蓋構件205覆蓋流量檢測部202、翅片203的上半部及輸出端子204的下半部并一體化，溫度傳感器224也一樣，由于僅是嵌插到形成于外殼222的傳感器插入孔230、231，所以在外殼222的組裝極為簡單，而且固定狀態(tài)也穩(wěn)定，耐久性也高。
圖21為作為參考示出的流量檢測裝置的斷面圖，該流量檢測裝置與本發(fā)明者的開發(fā)相關。
在該流量檢測裝置312中，使用了流量傳感器301，該流量傳感器301通過將流量檢測部306載置于折曲成L字型的翅片307的水平板部307a上而構成，該流量檢測部306通過絕緣層在基板302上層壓薄膜發(fā)熱體和薄膜感溫體。在外殼308內，在翅片307的垂直板部307b與流通管309的開口部之間填充玻璃進行密封，由合成樹脂211覆蓋流量檢測部306和翅片307的水平板部307a全體，在進行密封的同時進行固定，從而形成流量檢測裝置312。
由該流量傳感器301和流量檢測裝置312，可大幅度解決朝外氣散失熱量或從外氣供給熱量、管路橫斷面中的流速變化、外部溫度環(huán)境影響等帶來的測量精度下降等問題。
然而，在流量傳感器301中，需要由接合材料313將流量檢測部306接合到翅片207的水平板307a，在翅片307的垂直板部307b與流通管309的開口部間填充玻璃310進行密封，由合成樹脂311覆蓋流量檢測部306與翅片307的水平板部307a全體進行密封，所以在外殼308中的組裝很麻煩，并且固定狀態(tài)不穩(wěn)定，存在產(chǎn)生耐久性問題的危險。
本發(fā)明提供一種流量傳感器和流量檢測裝置，該流量傳感器和流量檢測裝置對于該問題也可以解決，使在外殼的組裝作業(yè)簡單易行，固定狀態(tài)也穩(wěn)定，并且具有足夠的耐久性。
按照本發(fā)明的實施形式的流量傳感器，可極力抑制從流量傳感器各部散失到外殼和外部的熱量，即使在流體比熱小的場合和在流量少的場合，也可以高精度測定流量。
下面參照圖22～24、25A、25B、26A、26B、27～30說明本發(fā)明流量傳感器和溫度傳感器的較好實施形式。
示于圖22和圖23的流量傳感器401由流量檢測部402、翅片403、輸出端子404及殼405構成。
如圖24所示，流量檢測部402在由硅、氧化鋁等構成的厚400μm、邊長2mm左右的方板構成的基板406上依次層壓形成薄膜感溫電阻體407、層間絕緣層8、薄膜發(fā)熱體409及發(fā)熱體電極410、411、保護膜412。符號413為接合片，該接合片由薄膜狀金(Au)或白金(Pt)覆蓋與接合線連接的感溫電阻體407的端緣部和發(fā)熱體電極410、411。
感溫電阻體407由膜厚0．5～1μm左右形成為所需形狀(例如彎曲形狀)的白金等溫度系數(shù)大而且穩(wěn)定的金屬熱阻膜或者氧化錳系NTC熱敏電阻構成。
層間絕緣層408和保護膜412由膜厚1μm左右的SiO2構成。
發(fā)熱體409由膜厚1μm左右形成為所需形狀的電阻體構成，該電阻體例如有鎳(Ni)、Ni-Cr、Pt，更好的情形為Ta-SiO2、Nb-SiO2等金屬陶瓷，發(fā)熱體電極410、411通過膜厚1μm左右的Ni或在其上層壓了膜厚0．5μm左右的Au而構成。
接合板413由縱橫0．2×0．15mm、厚0．1μm左右的Au構成。
翅板403由銅、硬鋁、銅鎢合金等導熱性能良好的材料構成，為厚度200μm、寬2mm左右的矩形薄板，形成為倒L字形，其上端部以適當?shù)拈L度大體折曲成直角。在該折曲片部的上面通過銀膏等接合材料414固著流量檢測部402。
輸出端子404為由銅等導電性能良好的材料構成的厚200μm左右的線狀薄板。
殼405由殼本體415和蓋體416構成，兩者都由耐藥性和耐油性強的硬質樹脂形成，更好的情形是由導熱性低的樹脂例如環(huán)氧樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚亞苯基硫醚(PPS)等形成。
殼本體415形成為上部凹下、內部為中空凹部417的淺圓筒形，在其周壁緣部將周壁到頂部切成凹狀的用于接合蓋體416的被接合部415a，另外，在其底面設置凸出成圓柱狀的凸臺部415b。上述中空凹部417由大直徑凹部417a和小直徑凹部417b構成，該大直徑凹部417a從周壁上端部凹成圓形，該小直徑凹部417b使大直徑凹部的底部中央進一步凹成圓形。
蓋體416形成為凹部朝向下方的盤形，在周緣設置與上述殼本體的被接合部進行接合的凸出到下方的接合部416a。
如圖23所示，在殼本體415內，在小直徑凹部417b內插通將檢測部402固著于上部的翅片403，將其下端部貫通凸臺部415b凸出到殼外方，而且使上部的折曲片部與大直徑凹部417a的底部接觸地進行支承，另外，使4個輸出端子404的其中的一半部貫通殼本體的側壁水平地凸出到殼外方，另一半部接合于大直徑凹部417a的底部加以支承，由接合線418連接各輸出端子404和流量檢測部402。
在這樣配置了各部分的殼本體415用蓋體416進行覆蓋，由粘合劑或添著將其固著，封住殼405內，從而形成本形式的流量傳感器401。
按照本實施形式的流量傳感器401，由蓋體416密封殼本體415的中空凹部417，在殼405內形成空洞部，在該空洞部內收容流量檢測部402。這樣，在流量檢測部402的周圍與殼405的內周面間形成絕熱效果好的氣體層(空氣層)，另外，包括與流量檢測部402的接合部或連接部，使翅片403與輸出端子404的表面部露出到中空凹部417內，減少了這些要素與殼405的接觸面積，所以，可極力減少從傳感器外部通過殼405傳遞到流量檢測部402的熱量。為了防止結露，在氣體層充填干燥空氣較好，充填氮氣或氬氣則更好。
因此，抑制了外氣與流量傳感器401之間的熱量流出和流入的影響，從流體以外的物體流入熱量等導致的測定誤差變小，流量的測量精度提高，即使在流體的比熱小的場合或流量少的場合等，也可進行正確的流量測定。
圖25A、25B及圖26A、26B所示形式的流量傳感器401與上述形式相比殼405的形式有差異。
示于圖25A、25B的形式的殼405與上述形式一樣由殼本體419和蓋體420構成，殼本體419在圓柱體的正面長度方向中央部設置沿其兩側部間切成凹狀的中空凹部421，另外，為了減少與后述的外殼452的熱接觸面積，在背面?zhèn)韧庵苊娌恳赃m當?shù)膶挾群蜕疃仍O置凹下的切口部19d。另外，蓋體420由可與殼本體周面接合的彎曲板構成，在殼本體419的周面覆蓋蓋體420，可封閉中空凹部421。
在殼本體419的周面內側設置與蓋體420接合的臺階部419a，另外，在底面設置凸出成圓柱狀的凸臺部419b。
另外，示于圖26A、26B的形式的殼405使用上述殼本體419，在其上覆蓋由大體字狀的折曲板構成的蓋體422，封閉中空凹部421。在該場合，在殼本體419的周面內側沿蓋體周面設置與蓋體422接合的接合臺階部419c。在殼本體419的背面?zhèn)韧庵苊娌吭O置凹成適當寬度和深度的切口部419d，這與圖25A、25B相同。
在這些形式中，使用沒有折曲成L字形的帶狀翅片403，在殼本體419內將翅片403插通到中空凹部421的下部，并將流量檢測部402固著到其上端部，將翅片403的下端部貫通凸臺部419b凸出到殼外方。另外，將4個輸出端子404的上端部貫通中空凹部421的上部凸出到殼外方，其下端部配置于中空凹部421內，由接合線418連接各輸出端子404和流量檢測部402。
在這樣配置各要素的殼本體419的側面覆蓋蓋體420或422，由粘合劑或由添著將其固著，封閉殼405，從而形成流量傳感器401。
按照這些形式的流量傳感器401，與上述一樣，通過在殼本體419覆蓋蓋體420或蓋體422，在殼405內形成空洞部，在其中收容流量檢測部402，所以，由形成在流量檢測部402周圍的空氣層的絕熱效果可減少外氣與流量傳感器401之間的熱量流入和流出的影響，提高流量的測量精度。
另外，由于在殼本體419的外周面部設置有切口部419d，所以，熱量不易從傳感器的周圍傳遞開去，絕熱性良好。即，在將傳感器安裝于流量檢測裝置的狀態(tài)下，如圖29所示那樣，該切口部419d不與傳感器插入孔459的周面接觸，切口部419d的部分成為空隙部，所以，由該空隙部的空氣層可減少熱量從外殼452向殼本體419的流出和流入，借助于形成于上述殼405內的空洞部的絕熱效果，可減小測定誤差。
切口部419d可相應于殼本體419的大小和形狀等在適當?shù)奈恢迷O置成適當?shù)拇笮『托螤?，也可設置在圖22、23所示的形式的殼本體415的外周面。
對于圖28所示本發(fā)明的溫度傳感器431，只需將上述各形式的流量傳感器401的構成要素中的流量檢測部402替換成圖27所示溫度檢測部432即可構成。
即，溫度檢測部432在基板433上面直接依次層壓形成絕緣層434、薄膜感溫體435、絕緣層436，基板433、絕緣層434、436及感溫體435的形狀、材質與流量檢測部402相同。
另外，雖然圖中未示出，實際上該溫度檢測部432固著在翅片403的端部，該翅片403和輸出端子404配置在具有中空凹部417、421的殼本體415、419內，溫度檢測部432與輸出端子404由接合線418連接，在殼本體覆蓋蓋體416、420、422，密封中空凹部417、421，在殼405內形成空洞部，從而獲得以溫度檢測部432的周圍作為空氣層的溫度傳感器431。
這樣形成的溫度傳感器431與流量傳感器401同樣，在殼405的空洞部內收容溫度檢測部432，在溫度檢測部432的周圍與殼405的內周面之間形成絕熱效果好的空氣層，另外，包括與溫度檢測部432的接合部或連接部，翅片403和輸出端子404的表面部露出到中空凹部內，所以，在外氣與溫度傳感器431之間，通過殼405的熱量流入和流出的影響減小，可抑制該熱量導致的測定誤差，從而可提高流體溫度的測量精度。
如在殼本體415、419的外周面部設置切口部419d，則切口部419d的部分成為空隙部，殼本體415、419流入和流出的熱量減少，可抑制不需熱量產(chǎn)生的測定誤差，較理想。
本發(fā)明的流量傳感器401和溫度傳感器431具有通用的構成要素，可一起由多種方法制造。具體地說，在分開形成的殼415、419設置翅片403等構成要素，之后，覆蓋形成蓋體416、420、422，或在殼本體成形時將設置于內部的構成要素一體組裝成形，之后，可覆蓋形成蓋體。
另外，本發(fā)明的流量傳感器401和溫度傳感器431在殼405內設置空洞部，在該空洞部內收容流量檢測部402或溫度檢測部432，兩部分的表面露出到空洞部內的空氣層，從而阻止來自殼405的熱量的傳遞，抑制與外氣之間的熱量的流入和流出。
因此，如為在設置于傳感器內的空洞部內收容流量檢測部402或溫度檢測部432的構造，則不限制殼405的形式。在上述形式中，為了方便制造，形成為分離殼本體和蓋體的構造，但可也為其它分離構造或將它們與各構成要素一體成形的構造。
上述構成的流量傳感器401和溫度傳感器431嵌插到圖28和圖29所示外殼452中，構成流量檢測裝置451，使用于流量的測定。
外殼452由聚氯乙烯樹脂、PBT、PPS等合成樹脂制成，包括本體部455和可在其上自由裝拆蓋體部456，本體部455的兩端部為用于與外部配管連接的連接部457、457，使流通管453貫通在本體部455內。
在本體部455的上部圍成傳感器插入空間458，從該傳感器插入空間朝流通管453穿設傳感器插入孔459、460。
流通管453為銅、鐵、不銹鋼等金屬圓筒管，在與傳感器插入孔459、460對應的位置形成開口部461、462。
流量傳感器401、溫度傳感器431從外殼452的傳感器插入空間458嵌插到傳感器插入孔459、460，翅片403的下半部插通流通管453的開口部461、462，位置該管內，嵌插時，翅片403的下端到達流通管453的軸線下方。
流量傳感器401、溫度傳感器431與傳感器插入孔459、460之間安裝密封圈463、464，防止流體從這些間隙泄漏。
嵌插流量傳感器401、溫度傳感器431后，在傳感器插入空間458插入傳感器推壓板465，推壓兩傳感器殼405的上面，安裝流量等的檢測電路基板454。
流量等的檢測電路454電連接到流量傳感器401和溫度傳感器431的各輸出端子404，作為整體，構成上述圖10說明那樣的流量檢測電路。
詳細地說，構成包含流量檢測部402的感溫電阻體407、溫度檢測部432的感溫體435、及可變電阻體的電橋電路，由恒定電壓電路向其供給恒定電壓，電橋電路的輸出通過具有放大系數(shù)調整電阻的差動放大電路和積分電路輸入到晶體管的基極端子，該晶體管的發(fā)射極與流量檢測部402的發(fā)熱體409連接而且集電極接地，將相應于電橋電路的a、b點的電位差變化的發(fā)熱體409的電位作為流量的檢測信號取出。
即，在感溫電阻體407檢測出的流體溫度變低的場合，從積分電路控制晶體管的基極電流值，使發(fā)熱體409的發(fā)熱量增加，換句話說，使對發(fā)熱體供給的電力增加，另一方面，在感溫電阻407檢測出的流體溫度上升的場合，從積分電路控制晶體管的基極電流值，使發(fā)熱體409的發(fā)熱量減少，換句話說，使對發(fā)熱體供給的電力減少，不論被檢測流體的流量如何，都可實施流體溫度補償，提供流體的流量。
使用圖22和圖23所示形式的流量傳感器401，構成與上述流量檢測裝置451相同構造的流量檢測裝置，測定流量。
使用煤油作為被測定流體，使其以定量在流通管453中流動，在某時刻增加或減少規(guī)定量，連續(xù)地測定流量。然后，求出從切換流量時起輸出變動率隨時間的變化。
圖30中的符號(A)示出從將20cc／分的流動切換到80cc／分的流動時起輸出變動率隨時間的變化。
圖30中的符號(B)示出從將80cc／分的流動切換到20cc／分的流動時起輸出變動率隨時間的變化。
輸出變動率指測定流量值與在流通管453中流動的流體的實際流量值的比值(測定流量值／實際流量值)，輸出變動率越接近1．0，意味著測定誤差越小。
流量檢測部的周圍在殼沒有間隙，在實施例的裝置中組裝被覆蓋的現(xiàn)有構造的流量傳感器，以相同的順序測定流量，求出輸出變動率。
圖30中的符號(C)示出從將20cc／分的流動切換到80cc／分的流動時輸出變動率的變化。圖30中的符號(D)示出從將80cc／分的流動切換到20cc／分的流動時輸出變動率的變化。
由圖30可確認，在現(xiàn)有的流量傳感器中，隨著測定流量值接近實際流量值，到輸出穩(wěn)定需要較長時間(在圖中為30秒以上，在實測為2分鐘左右)，但在本發(fā)明的流量傳感器中，輸出在5秒以內穩(wěn)定，在短時間內追隨流量的變化。因此，按照本發(fā)明的傳感器，靈敏度良好，響應性優(yōu)良，測量精度穩(wěn)定而且高。
如以上說明的那樣，按照本發(fā)明實施形式的流量傳感器和溫度傳感器，在外氣與流量傳感器或溫度傳感器之間熱量的流出和流入的影響小，即使在流體的比熱小的場合或流量少的場合，可以高精度測定流量及其溫度。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如以上說明的那樣，按照本發(fā)明的流量傳感器，由于將包含流量檢測部的元件組件化，所以制造上的組裝容易。另外，按照本發(fā)明的流量傳感器，可進行不易受到外氣溫度變動的不良影響的正確的流量測定。另外，按照本發(fā)明的流量傳感器，即使為較高粘度的粘性流體，也可正確測定配管內流動的該流體的流量。另外，按照本發(fā)明，即使流量較少，也可正確地測定配管內流動的該流體的流量。
另外，如以上說明的那樣，按照本發(fā)明的流量傳感器，由低導熱率的合成樹脂構成封閉流量檢測部的流量檢測用基體部，所以可減少與外部的熱傳導對流量檢測的不良影響，由此可在寬范圍環(huán)境溫度條件下正確而且穩(wěn)定地檢測管路內的被檢測流體的流量。
本發(fā)明可容易地進行在外殼的組裝作業(yè)，并且可提供固定狀態(tài)穩(wěn)定、具有足夠耐久性的流量傳感器和流量檢測裝置。
另外，按照本發(fā)明的流量傳感器，可極力減少從流量傳感器各部向外殼和外部散失的熱量，即使在流體比熱小的場合或在流量少的場合，也可以高精度測定流量。
另外，如以上說明的那樣，按照本發(fā)明的流量傳感器和溫度傳感器，可減少外氣與流量傳感器或溫度傳感器之間的熱量流入和流出的影響，即使在流體比熱小的場合或流量少的場合，也可以高精度測定流量和其溫度。
權利要求
1.一種流量傳感器，具有流量檢測部和被檢測流體用的管路，該流量檢測部具有發(fā)熱功能和感溫功能，該管路可使來自該流量檢測部的熱傳遞和吸收到被檢測流體，在上述流量檢測部中，基于發(fā)熱實行接受上述被檢測流體的吸熱影響的感溫，根據(jù)該感溫的結果檢測上述管路內的被檢測流體的流量；其特征在于在形成上述管路的外殼鄰接上述管路形成至少一個元件組件保持部，在該元件組件保持部中的1個保持包含上述流量檢測部的流量檢測組件。
2.如權利要求1所述的流量傳感器，其特征在于上述外殼由合成樹脂構成。
3.如權利要求1～2中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述流量檢測組件包含上述流量檢測部、附設于該流量檢測部的第1導熱用構件、電連接于上述流量檢測部的第1電極端子、及合成樹脂制的第1基體部，該第1基體部由上述一個元件組件保持部保持，從該第1基體部朝上述管路內延伸出上述第1導熱用構件，從該第1基體部朝與上述管路相反的外側延伸出上述第1電極端子。
4.如權利要求3所述的流量傳感器，其特征在于上述第1導熱用構件至少延伸到上述管路的斷面的中央部的近旁。
5.如權利要求3～4中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述第1基體部由具有彈性的內側部分和配置于該內側部分的外側的外側部分構成。
6.如權利要求3～5中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于在上述第1基體部的中心部形成空洞部。
7.如權利要求3～6中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述第1導熱用構件為平板狀，在該第1導熱用構件的位于上述第1基體部內的部分的一面接合上述流量檢測部。
8.如權利要求3～7中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于在上述第1基體部與上述外殼之間設置上述管路的密封構件。
9.如權利要求3～8中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于在上述外殼，于上述元件組件保持部的外側形成元件收容部，在該元件收容部配置配線基板，電連接該配線基板與上述流量檢測組件的第1電極端子。
10.如權利要求9所述的流量傳感器，其特征在于由蓋對上述元件收容部進行覆蓋。
11.如權利要求1～10中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述流量檢測部在第1基板上形成薄膜發(fā)熱體和流量檢測用薄膜感溫體，該流量檢測用薄膜感溫體可接受該薄膜發(fā)熱體的發(fā)熱影響地進行配置。
12.如權利要求11所述的流量傳感器，其特征在于上述第1導熱用構件接合在上述第1基板。
13.如權利要求11所述的流量傳感器，其特征在于上述薄膜發(fā)熱體和上述流量檢測用薄膜感溫體通過第1絕緣層層壓在上述第1基板的第1面上。
14.如權利要求13所述的流量傳感器，其特征在于上述第1導熱用構件接合在上述第1基板的第2面。
15.如權利要求3～14中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述第1導熱用構件的在上述管路方向上的尺寸比上述管路斷面內的上述第1導熱用構件在與延伸方向垂直的方向上的尺寸大。
16.如權利要求1～15中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于于上述元件組件保持部中的另一個，保持包含用于進行上述流量檢測時的流體溫度補償?shù)牧黧w溫度檢測部的流體溫度檢測組件。
17.如權利要求16所述的流量傳感器，其特征在于上述流體溫度檢測組件包含上述流體溫度檢測部、附設于該流體溫度檢測部的第2導熱用構件、電連接于上述流體溫度檢測部的第2電極端子、及合成樹脂制的第2基體部，該第2基體部由上述另一元件組件保持部保持，從該第2基體部朝上述管路內延伸出上述第2導熱用構件，從該第2基體部朝與上述管路相反一側延伸出上述第2電極端子。
18.如權利要求17所述的流量傳感器，其特征在于上述第2導熱用構件至少延伸到上述管路斷面的中央部的近旁。
19.如權利要求17～18中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述第2基體部由具有彈性的內側部分和配置于該內側部分的外側的硬質外側部分構成。
20.如權利要求17～19中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于在上述第2基體部的中心部形成空洞。
21.如權利要求17～20中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述第2導熱用構件為平板狀，在該第2導熱用構件的上述第2基體部內的部分的一面接合上述流體溫度檢測部。
22.如權利要求17～21中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于在上述第2基體部與上述外殼之間設置上述管路的密封構件。
23.如權利要求17～22中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于電連接該上述配線基板與上述流體溫度檢測組件的第2電極端子。
24.如權利要求17～23中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述流體溫度檢測部在第2基板上形成流體溫度檢測用薄膜感溫體。
25.如權利要求24所述的流量傳感器，其特征在于上述第2導熱用構件接合在上述第2基板。
26.如權利要求24所述的流量傳感器，其特征在于上述流體溫度檢測用薄膜感溫體通過第2絕緣層層壓在上述第2基板的第1面上。
27.如權利要求26所述的流量傳感器，其特征在于上述第2導熱用構件接合在上述第2基板的第2面。
28.如權利要求17～27中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述第2導熱用構件在上述管路方向上的尺寸比上述管路斷面內的上述第2導熱用構件在與延伸方向垂直的方向上的尺寸大。
29.一種流量傳感器，該流量傳感器具有流量檢測部和被檢測流體用管路，該流量檢測部具有發(fā)熱功能和感溫功能，該管路可使來自該流量檢測部的熱傳遞和吸收到被檢測流體，在上述流量檢測部中，基于發(fā)熱實行接受上述被檢測流體的吸熱影響的感溫，根據(jù)該感溫的結果檢測上述管路內的被檢測流體的流量；其特征在于上述外殼由合成樹脂構成。
30.一種流量檢測組件，在具有發(fā)熱功能和感溫功能的流量檢測部，基于發(fā)熱實行接受上述被檢測流體的吸熱影響的感溫，根據(jù)該感溫的結果檢測被檢測流體的流量；其特征在于包含上述流量檢測部、附設于該流量檢測部的第1導熱用構件、電連接于上述流量檢測部的第1電極端子、及合成樹脂制的第1基體部，從該第1基體部相互朝相反側延伸上述第1導熱用構件和上述第1電極端子。
31.一種流體溫度檢測組件，用于在流量傳感器中進行上述流量檢測時的流體溫度補償，該流量傳感器在具有發(fā)熱功能和感溫功能的流量檢測部，基于發(fā)熱實行接受上述被檢測流體的吸熱影響的感溫，根據(jù)該感溫的結果檢測被檢測流體的流量；其特征在于包含流體溫度檢測部、附設于該流體溫度檢測部的第2導熱用構件、電連接于上述流體溫度檢測部的第2電極端子、及合成樹脂制的第2基體部，從該第2基體部相互朝相反側延伸上述第2導熱用構件和上述第2電極端子。
32.一種流量傳感器，該流量傳感器具有流量檢測部、流體流通管路、及流量檢測用導熱構件，該流量檢測部具有發(fā)熱功能和感溫功能，該流體流通管路用于被檢測流體的流通，該流量檢測用導熱構件接受上述流量檢測部的發(fā)熱的影響而且延伸到上述流體流通管內地進行配置，在上述流量檢測部中，基于發(fā)熱通過上述流量檢測用導熱構件實行接受上述被檢測流體的吸熱影響的感溫，根據(jù)該感溫的結果檢測上述流體流通管路內的被檢測流體的流量；其特征在于上述流量檢測部及上述流量檢測用導熱構件的與上述流量檢測部進行熱連接的部分被封閉在流量檢測用基體內，該流量檢測用基體部由導熱率在0．7[W／m·K]以下的合成樹脂構成。
33.如權利要求32所述的流量傳感器，其特征在于上述流量檢測用基體部由導熱率在0．4[W／m·K]以下的合成樹脂構成。
34.如權利要求32～33中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述流量檢測用導熱構件沿上述流體流通管路的徑向延伸，通過該流體流通管路的中心線。
35.如權利要求32～34中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述流量檢測用導熱構件呈平板狀，在上述流體流通管路內沿該管路方向進行配置。
36.如權利要求32～35中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述流量檢測部包含薄膜發(fā)熱體和流量檢測用薄膜感溫體，該薄膜發(fā)熱體在上述流體流通管路外形成于該流量檢測用導熱構件上，該薄膜感溫體可接受該薄膜發(fā)熱體的發(fā)熱影響地進行配置。
37.如權利要求32～36中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于包含用于在檢測上述流量時進行溫度補償?shù)牧黧w溫度檢測部，該流體溫度檢測部與流體溫度檢測用導熱構件進行熱連接，該流體溫度檢測用導熱構件延伸到上述流體流通管路內地進行配置。
38.如權利要求37所述的流量傳感器，其特征在于上述流體溫度檢測部及上述流體溫度檢測用導熱構件的與上述流體溫度檢測部進行熱連接的部分封閉在流體溫度檢測用基體部內，該流體溫度檢測用基體部由導熱率在0．7[W／m·K]以下的合成樹脂構成。
39.如權利要求38所述的流量傳感器，其特征在于上述流體溫度檢測用基體部由導熱率在0．4[W／m·K]以下的合成樹脂構成。
40.如權利要求37～39中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述流體溫度檢測用導熱構件沿上述流體流通管路的徑向延伸，通過該流體流通管路的中心線。
41.如權利要求37～40中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于上述流體溫度檢測用導熱構件呈平板狀，在上述流體流通管路內沿該管路方向進行配置。
42.如權利要求36～41中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于在向上述薄膜發(fā)熱體供給電流的線路上連接控制該薄膜發(fā)熱體的發(fā)熱的發(fā)熱控制裝置，該發(fā)熱控制裝置使上述感溫結果與目標一致地根據(jù)該感溫的結果控制向上述薄膜發(fā)熱體供給的電流，根據(jù)上述發(fā)熱控制裝置的控制狀態(tài)檢測上述被檢測流體的流量。
43.一種流量傳感器，其特征在于，具有在基板上形成發(fā)熱體和感溫體的流量檢測部、在與被檢測流體之間導熱的翅片、輸出與流量相應的電壓值的輸出端子，由模塑覆蓋上述翅片的一部分和上述輸出端子的一部分。
44.如權利要求43所述的流量傳感器，其特征在于在上述翅片的一端部的表面固著上述流量檢測部，由接合線連接上述流量檢測部和上述輸出端子。
45.如權利要求43或44所述的流量傳感器，其特征在于由板材形成具有與上述翅片和上述輸出端子相當?shù)牟糠值陌鍫罨?，同時形成翅片和輸出端子。
46.如權利要求45所述的流量傳感器，其特征在于上述板狀基材通過腐蝕上述板材而形成。
47.一種流量檢測裝置，具有權利要求43所述的流量傳感器、穿設了收容該流量傳感器的傳感器插入孔的外殼、及在對應于上述傳感器插入孔的位置形成開口部的使被檢測流體流通的流通管。
48.如權利要求47所述的流量檢測裝置，其特征在于在上述流量傳感器與上述傳感器插入孔之間設置密封材料。
49.如權利要求47或48所述的流量檢測裝置，其特征在于設置用于檢測被檢測流體溫度的溫度傳感器，在上述外殼穿設用于收容該溫度傳感器的傳感器插入孔，在上述流通管于與該傳感器插入孔對應的位置形成開口部。
50.如權利要求49所述的流量檢測裝置，其特征在于在上述流量傳感器與上述傳感器插入孔間設置密封材料。
51.一種流量傳感器，具有在基板上形成發(fā)熱體和感溫體的流量檢測部，其特征在于在上述基板形成凹部，封閉該凹部，設置氣體層。
52.如權利要求51所述的流量傳感器，其特征在于上述凹部可通過腐蝕形成。
53.如權利要求51～52中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于可由玻璃構成的配制劑封住上述凹部。
54.如權利要求51～53中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于在與被檢測流體之間設置用于導熱的翅片，在該翅片的一端部的面，使層壓上述發(fā)熱體、上述感溫體的面與其相向地固著上述流量檢測部。
55.一種流量傳感器，該流量傳感器具有流量檢測部、翅片、及輸出端子，該流量檢測部通過夾著絕緣體地層壓發(fā)熱體和感溫體而形成，該翅片在該流量檢測部接合一端，該輸出端子電連接于流量檢測部，在樹脂殼體內收容流量檢測部，在該殼體外部凸出翅片和輸出端子的端部；其特征在于在上述樹脂殼體內部設置空洞部，在該空洞部設置流量檢測部。
56.如權利要求55所述流量傳感器，其特征在于在空洞部內配置與流量檢測部接合的翅片的端部和與上述流量檢測部連接的輸出端子的端部。
57.如權利要求55或56所述的流量傳感器，其特征在于在樹脂殼體的外周面部設置切口部。
58.如權利要求55～57中任何一項所述的流量傳感器，其特征在于由具有中空凹部的殼本體和將其封閉的蓋體構成樹脂殼體。
59.一種溫度傳感器，具有溫度檢測部、翅片、及輸出端子，該溫度檢測部通過層壓絕緣體和感溫體而形成，該翅片在該溫度檢測部接合一端，該輸出端子電連接于溫度檢測部，在樹脂殼體內收容溫度檢測部，在該殼體外部凸出翅片和輸出端子的端部；其特征在于在上述樹脂殼體內部設置空洞部，在該空洞部設置溫度檢測部。
60.如權利要求59所述的溫度傳感器，在空洞部內配置與溫度檢測部接合的翅片的端部和與溫度檢測部連接的輸出端子的端部。
61.如權利要求59或60所述的溫度傳感器，在樹脂殼體的外周面部設置切口部。
62.如權利要求59～61中任何一項所述的溫度傳感器，樹脂殼體由具有中空凹部的殼本體和將其封閉的蓋體構成。
全文摘要
一種流量傳感器,通過防止外部環(huán)境溫度條件對測量精度的不良影響,提高測量精度,使得即使是粘度較高的粘性流體或微小流量,也可正確測定在配管內流動的流體的流量,而且易于組裝;該流量傳感器具有流量檢測部(12)和被檢測流體用的管路(4),該流量檢測部(12)具有發(fā)熱功能和感溫功能,該管路(4)可使該流量檢測部(12)的熱傳遞和吸收到被檢測流體,在流量檢測部(12)中,基于發(fā)熱實行接受被檢測流體的吸熱影響的感溫,根據(jù)該感溫結果檢測管路(4)內的被檢測流體的流量。在形成管路(4)的外殼(2)鄰接管路(4)形成元件組件保持部(50、60),在元件組件保持部(50)保持包含流量檢測部(12)的流量檢測組件(51),在元件組件保持部(60)保持包含流體溫度檢測部(22)的流體溫度檢測組件(61)。
文檔編號G01F1/69GK1279761SQ98811346
公開日2001年1月10日 申請日期1998年11月19日 優(yōu)先權日1997年11月21日
發(fā)明者山岸喜代志, 川西利明, 友成健二, 井上真一, 小池淳 申請人:三井金屬礦業(yè)株式會社