CN102253080B - 流量测定系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够容易计算气体的特性的温度扩散率测定系统。该温度扩散率测定系统包括：计测机构(10)，其对发热元件以多种发热温度发热时的计测对象混合气体的散热系数或者热传导率的值进行计测；温度扩散率计算式存储装置(402)，其保存以对于多种发热温度的散热系数或者热传导率为独立变量、以温度扩散率为从属变量的温度扩散率计算式；和温度扩散率计算部(305)，其将对于多种发热温度的计测对象混合气体的散热系数或者热传导率的值代入温度扩散率计算式的对于多种发热温度的散热系数或者热传导率的独立变量，计算出计测对象混合气体的温度扩散率的值。

Description

流量测定系统
技术领域
本发明涉及关于气体检查技术的温度扩散率测定系统、卡路里成分浓度测定系统、以及流量测定系统。
背景技术
以往，在求混合气体的发热量的时候，需要昂贵的气相色谱仪装置等对混合气体的成分进行分析。而且，还提案有通过测定混合气体的热传导率和混合气体中的音速，来计算混合气体中包含的甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）、氮气（N2）和碳酸气体（CO2）的成分比率，从而求得混合气体的发热量的方法（例如，参见专利文献1）。但是，专利文献1所揭示的方法中，除了需要测定热传导率的传感器之外，还需要测定音速的昂贵的音速传感器。因此，要求得混合气体的发热量并不容易。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2004－514138号公报
发明内容
发明所要解决的问题
并不仅是混合气体的发热量，以往，要测定混合气体的温度扩散率和卡路里成分浓度也不容易。因此，本发明的目的之一在于提供能够容易地测定气体的特性的温度扩散率测定系统、卡路里成分浓度测定系统、以及流量测定系统。
解决问题的手段
根据本发明的实施形态，提供一种温度扩散率计算式制作系统，包括：（a）对多种混合气体分别加热的发热元件；（b）计测机构，其对发热元件以多种发热温度发热时的多种混合气体各自的散热系数或者热传导率的值进行计测；（c）以及温度扩散率计算式制作部，其根据多种混合气体各自的已知的温度扩散率的值、以及对于多种发热温度所计测到的散热系数或者热传导率的值，制作以对于多种发热温度的散热系数或者热传导率为独立变量、以温度扩散率为从属变量的温度扩散率计算式。
根据本发明的另一实施形态，提供一种流量测定系统，包括：（a）计测机构，其对发热元件以多种发热温度发热时的计测对象混合气体的散热系数或者热传导率的值进行计测；（b）温度扩散率计算式存储装置，其保存以对于多种发热温度的散热系数或者热传导率为独立变量、以温度扩散率为从属变量的温度扩散率计算式；（c）温度扩散率计算部，其将对于多种发热温度的计测对象混合气体的散热系数或者热传导率的值代入温度扩散率计算式的对于多种发热温度的散热系数或者热传导率的独立变量，计算出计测对象混合气体的温度扩散率的值；（d）已由校正气体校正了的流量传感器，其检测计测对象混合气体的流量；和（e）修正部，其对校正气体的温度扩散率的值与计测对象混合气体的温度扩散率的值之差所导致的流量的检测误差进行修正。
根据本发明的另一实施形态，提供一种卡路里成分浓度计算式制作系统，包括：（a）对多种混合气体分别加热的发热元件；（b）计测机构，其对发热元件以多种发热温度发热时的多种混合气体各自的散热系数或者热传导率的值进行计测；以及（c）卡路里成分浓度计算式制作部，其根据多种混合气体各自的已知的卡路里成分浓度的值、以及对于多种发热温度所计测到的散热系数或者热传导率的值，制作以对于多种发热温度的散热系数或者热传导率为独立变量、以卡路里成分浓度为从属变量的卡路里成分浓度计算式。
根据本发明的另一实施形态，提供一种流量测定系统，包括：（a）计测机构，其对发热元件以多种发热温度发热时的计测对象混合气体的散热系数或者热传导率的值进行计测；（b）卡路里成分浓度计算式存储装置，其保存以对于多种发热温度的散热系数或者热传导率为独立变量、以卡路里成分浓度为从属变量的卡路里成分浓度计算式；（c）卡路里成分浓度计算部，其将对于多种发热温度的计测对象混合气体的散热系数或者热传导率的值代入卡路里成分浓度计算式的对于多种发热温度的散热系数或者热传导率的独立变量，计算出计测对象混合气体的卡路里成分浓度的值；（d）流量传感器，其检测计测对象混合气体的流量；和（e）热量流量计算部，其根据计测对象混合气体的流量的检测值和计测对象混合气体的卡路里成分浓度的计算值计算出计测对象混合气体中的卡路里成分的流量。
根据本发明的另一实施形态，提供一种比热容量计算式制作系统，包括：（a）对多种混合气体分别加热的发热元件；（b）计测机构，其对发热元件以多种发热温度发热时的多种混合气体各自的散热系数或者热传导率的值进行计测；以及（c）比热容量计算式制作部，其根据多种混合气体各自的除以了热传导率的比热容量的已知的值、以及对于多种发热温度所计测到的散热系数或者热传导率的值，制作以对于多种发热温度的散热系数或者热传导率为独立变量、以除以了热传导率的比热容量为从属变量的比热容量计算式。
根据本发明的另一实施形态，提供一种流量测定系统，包括：（a）计测机构，其对发热元件以多种发热温度发热时的计测对象混合气体的散热系数或者热传导率的值进行计测；（b）比热容量计算式存储装置，其保存以对于多种发热温度的所述散热系数或者热传导率为独立变量、以除以了热传导率的比热容量为从属变量的比热容量计算式；（c）比热容量计算部，其将对于多种发热温度的计测对象混合气体的散热系数或者热传导率的值代入比热容量计算式的对于多种发热温度的散热系数或者热传导率的独立变量，计算出计测对象混合气体的除以了热传导率的比热容量的值；（d）流量传感器，其检测计测对象混合气体的体积流量；和（e）质量流量计算部，其根据除以了热传导率的比热容量的计算值和计测对象混合气体的体积流量的检测值计算出计测对象混合气体的质量流量。
发明效果
根据本发明，可提供能够容易地测定气体的特性的温度扩散率测定系统、卡路里成分浓度测定系统、以及流量测定系统。
附图说明
图1是本发明第一实施形态涉及的微芯片的立体图。
图2是本发明第一实施形态涉及的微芯片的从图1的II－II方向观察的截面图。
图3是本发明第一实施形态涉及的发热元件的电路图。
图4是本发明第一实施形态涉及的保温元件的电路图。
图5是显示本发明第一实施形态涉及的发热元件的发热温度和气体的散热系数的关系的图表。
图6是本发明第一实施形态涉及的温度扩散率计算式制作系统的第一示意图。
图7是本发明第一实施形态涉及的温度扩散率计算式制作系统的第二示意图。
图8是显示本发明第一实施形态涉及的温度扩散率计算式的制作方法的流程图。
图9是本发明第二实施形态涉及的温度扩散率测定系统的示意图。
图10是显示本发明第二实施形态涉及的温度扩散率的测定方法的流程图。
图11是示出本发明第一以及第二实施形态涉及实施例所采用的样品混合气体的组成的表。
图12是示出本发明第一以及第二实施形态涉及实施例所采用的样品混合气体的温度扩散率的倒数的实际值与计算值的关系的表。
图13是示出本发明第一以及第二实施形态涉及实施例所采用的样品混合气体的温度扩散率的倒数的实际值与计算值的关系的图表。
图14是本发明第三实施形态涉及的温度扩散率计算式制作系统的示意图。
图15是本发明第四实施形态涉及的温度扩散率测定系统的示意图。
图16是本发明第五实施形态涉及的卡路里成分浓度计算式制作系统的示意图。
图17是显示本发明第五实施形态涉及的卡路里成分浓度计算式的制作方法的流程图。
图18是本发明第六实施形态涉及的卡路里成分浓度测定系统的示意图。
图19是显示本发明第六实施形态涉及的卡路里成分浓度的测定方法的流程图。
图20是示出本发明第五以及第六实施形态涉及实施例所采用的样品混合气体的组成的表。
图21是示出本发明第五以及第六实施形态涉及实施例所采用的样品混合气体的烷烃浓度的实际值与计算值的关系的表。
图22是示出本发明第五以及第六实施形态涉及实施例所采用的样品混合气体的烷烃浓度的实际值与计算值的关系的图表。
图23是本发明第七实施形态涉及的卡路里成分浓度计算式制作系统的示意图。
图24是本发明第八实施形态涉及的卡路里成分浓度测定系统的示意图。
图25是本发明第九实施形态涉及的比热容量计算式制作系统的示意图。
图26是显示本发明第九实施形态涉及的比热容量计算式的制作方法的流程图。
图27是本发明第十实施形态涉及的比热容量测定系统的示意图。
图28是显示本发明第十实施形态涉及的比热容量的测定方法的流程图。
图29是示出本发明第九以及第十实施形态涉及实施例所采用的样品混合气体的比热容量除以热传导率的实际值与计算值的关系的表。
图30是示出本发明第九以及第十实施形态涉及实施例所采用的样品混合气体的比热容量除以热传导率的实际值与计算值的关系的图表。
图31是本发明第十一实施形态涉及的比热容量计算式制作系统的示意图。
图32是本发明第十二实施形态涉及的比热容量测定系统的示意图。
图33是本发明第十三实施形态涉及的流量测定系统的示意图。
图34是本发明第十三实施形态涉及的流量计的示意图。
图35是本发明第十三实施形态涉及的微芯片的立体图。
图36是本发明第十三实施形态涉及的微芯片的从图35的XXXVI－XXXVI方向观察的截面图。
图37是示出本发明第十三实施形态涉及的混合气体的组成的表。
图38是示出本发明第十三实施形态涉及的混合气体的流量的检测误差的表。
图39是示出本发明第十三实施形态涉及的混合气体的流量的检测误差的图表。
图40是本发明第十四实施形态涉及的流量测定系统的示意图。
图41是本发明第十五实施形态涉及的流量测定系统的示意图。
图42是本发明第十五实施形态涉及的流量计的示意图。
图43是本发明第十六实施形态涉及的流量测定系统的示意图。
图44是本发明第十七实施形态涉及的流量测定系统的示意图。
图45是本发明第十七实施形态涉及的流量计的示意图。
图46是本发明第十八实施形态涉及的流量测定系统的示意图。
图47是示出本发明的其他实施形态涉及的散热系数、热传导率的关系的图表。
符号说明
8A、8B  微芯片
10  计测机构
13  注入口
14  排出口
15  流路保持体
18  隔热部件
20A，20B  温度扩散率计算式制作系统
21A，21B  温度扩散率测定系统
22A，22B  卡路里成分浓度计算式制作系统
23A，23B  卡路里成分浓度测定系统
24A，24B  比热容量计算式制作系统
25A，25B  比热容量测定系统
30  控制单元
31A，31B，31C，31D  气压调节器
32A，32B，32C，32D  流量控制装置
41A，41B，41C  流量计
50A，50B，50C，50D  储气瓶
60A，60B  基板
61A  发热元件
61B  加热器
62A  第一测温元件
62B  上游侧测温电阻元件
63A  第二测温元件
63B  下游侧测温电阻元件
64A  第三测温元件
64B  周围温度传感器
65A，65B  绝缘膜
66A，66B  空腔
91A，91B，91C，91D，92A，92B，92C，92D，93，102，103  流路
101  腔室
160，161，162，163，164，165，181，182，183，261，264，265  电阻元件
170，270  运算放大器
201  配线
301  散热系数计算部
302  温度扩散率计算式制作部
303  驱动电路
304  A/D转换电路
305  温度扩散率计算部
312  输入装置
313  输出装置
321  计测部
331  流量计算部
332  修正部
333  热量流量计算部
334  质量流量计算部
352  浓度计算式制作部
355  浓度计算部
362  比热容量计算式制作部
365  比热容量计算部
401  散热系数存储装置
402  温度扩散率计算式存储装置
403  温度扩散率存储装置
421  电信号存储装置
452  浓度计算式存储装置
453  浓度存储装置
462  比热容量计算式存储装置
463  比热容量存储装置。
具体实施形态
以下对本发明的实施形态进行说明。在以下附图的记载中，相同或类似的部分以相同或类似的符号表示。但是，附图为示意性的。因此，具体的尺寸等应该参考以下的说明进行判断。又，很显然的，附图相互之间包含有相互的尺寸的关系、比例不同的部分。
（第一实施形态）
首先，参考作为立体图的图1以及作为从图1的II－II方向看到的截面图的图2，对第一实施形态涉及的温度扩散率计算式制作系统中采用的微芯片8A进行说明。微芯片8A具有：设有空腔66A的基板60A和配置在基板60A上以覆盖空腔66A的绝缘膜65A。基板60A的厚度例如为0.5mm。又，基板60A的长宽尺寸例如分别为1.5mm左右。绝缘膜65A的覆盖空腔66A的部分为隔热性的膜片。另，微芯片8A包括：设置在绝缘膜65A的膜片（ダイアフラム）部分的发热元件61A、夹着发热元件61A设置于绝缘膜65A的膜片部分的第一测温元件62A和第二测温元件63A、设置于基板60A上的第三测温元件64A。
发热元件61A设置在覆盖空腔66A的绝缘膜65A的膜片部分的中心。发热元件61A例如是电阻器，被施加功率而发热，对与发热元件61A接触的气氛气体进行加热。第一测温元件62A和第二测温元件63A以及第三测温元件64A分别是例如电阻器，检测发热元件61A发热前的气氛气体的气体温度。另外，可以仅采用第一测温元件62A和第二测温元件63A以及第三测温元件64A中的某一个检测气体温度。或者，可以采用第一测温元件62A所检测到的气体温度和第二测温元件63A所检测的气体温度的平均值作为气体温度。以下，说明的是利用第一测温元件62A和第二测温元件63A所检测出的气体温度的平均值作为气体温度的实例，但并不限定于此。
作为基板60A的材料，能够使用硅(Si)等。作为绝缘膜65A的材料，能够使用氧化硅（SiO2）等。空腔66A通过各向异性蚀刻等形成。又，发热元件61A、第1测温元件62A、第2测温元件63A以及第三测温元件64A各自的材料能够使用铂(Pt)等，能够以平板印刷法（リソグラフィ）等形成。
如图3所示，发热元件61A的一端例如电连接到运算放大器170的＋输入端子，另一端接地。又，与运算放大器170的＋输入端子和输出端子并列地连接有电阻元件161。运算放大器170的－输入端子电连接于串联连接的电阻元件162和电阻元件163之间、串联连接的电阻元件163和电阻元件164之间、串联连接的电阻元件164和电阻元件165之间、或者电阻元件165的接地端子。通过适当确定各电阻元件162～165的电阻值，例如对电阻元件162的一端施加5.0V的电压Vin，则在电阻元件163和电阻元件162之间产生例如2.4V的电压VL3。又，在电阻元件164和电阻元件163之间产生例如1.9V的电压VL2、在电阻元件165和电阻元件164之间产生例如1.4V的电压VL1。
在电阻元件162和电阻元件163间与运算放大器的－输入端子之间设有开关SW1，在电阻元件163和电阻元件164间与运算放大器的－输入端子之间设有开关SW2。又，在电阻元件164和电阻元件165间与运算放大器的－输入端子之间设有开关SW3，在电阻元件165的接地端子与运算放大器的－输入端子之间设有开关SW4。
对运算放大器170的－输入端子施加2.4V的电压VL3时，仅开关SW1通电，开关SW2，SW3，SW4为断开。对运算放大器170的－输入端子施加1.9V的电压VL2时，仅开关SW2通电，开关SW1，SW3，SW4为断开。对运算放大器170的－输入端子施加1.4V的电压VL1时，仅开关SW3通电，开关SW1，SW2，SW4为断开。对运算放大器170的－输入端子施加0V的电压VL0时，仅开关SW4通电，开关SW1，SW2，SW3为断开。从而，通过SW1，SW2，SW3，SW4的开关，可以对运算放大器170的－输入端子施加0V或者三种等级的电压中的某一种。因此，通过SW1，SW2，SW3，SW4的开关，可以将决定发热元件61A的温度的施加电压设定为三种等级。
图1和图2所示的发热元件61A的电阻值随着发热元件61A的温度而变化。发热元件61A的温度TH和发热元件61A的电阻值RH的关系如下述（1）式所示。
RH=RSTD×[1+α(TH-TSTD)+β(TH-TSTD)2]…(1)
此处，TSTD表示标准温度，例如20℃。RSTD表示标准温度TSTD下预先计测得到的电阻值。α表示1次的电阻温度系数，β表示2次的电阻温度系数。又，发热元件61A的电阻值RH根据发热元件61A的驱动功率PH和发热元件61A的通电电流ＩH由下述（2）式得到。
RH=PH/IH 2…(2)
或发热元件61A的电阻值RH根据发热元件61A的电压VH和发热元件61A的通电电流ＩH由下述（3）式得到。
RH=VH/IH…(3)
此处，发热元件61A的温度TH在发热元件61A和气氛气体之间达到热平衡时稳定。又，热平衡状态是指发热元件61A的发热和从发热元件61A向气氛气体的散热相互平衡的状态。如下述（4）式所示，通过平衡状态下的发热元件61A的驱动功率PH除以发热元件61A的温度TH与气氛气体的温度TI之差，得到气氛气体的散热系数MI。又，散热系数MI的单位例如为W／℃。
MI=PH/(TH-TI)…(4)
因为能够计测发热元件61A的通电电流IH、驱动功率PH或者电圧VH，因此，根据上述(1)至(3)能够计算出发热元件61A的发热温度TH。另外，气氛气体的温度TI能够通过图1所示的第一测温元件62A和第二测温元件63A测定。因此，采用图1以及图2所示的微芯片8A能够计算出气氛气体的散热系数MI。
微芯片8A隔着例如设置在微芯片8A的底面的隔热部件固定于填充有气氛气体的腔室等。通过隔着隔热部件将微芯片8A固定于腔室等，微芯片8A的温度不易受到腔室等的内壁的温度变动的影响。隔热部件由玻璃等构成，热传导率例如为1.0W/（m·K）以下。
如图4所示，第一测温元件62A的一端，例如电连接于运算放大器270的一输入端子，其另一端接地。又，运算放大器270的一输入端子和输出端子并联连接有电阻元件261。运算放大器270的+输入端子电连接于串联连接的电阻元件264和电阻元件265间。这样，对第一测温元件62A被施加0.3V左右的弱电压。被施加了0.3V左右的弱电压的第一测温元件62A的温度与气氛温度TI近似。
此处，气氛气体为混合气体，混合气体假设由气体A、气体B、气体C、和气体D四种气体成分构成。气体A的体积率VA、气体B的体积率VB、气体C的体积率VC、和气体D的体积率VD的总和如下述（5）式所示那样为1。
VA+VB+VC+VD=1…(5)
又，设气体A的温度扩散率的倒数为1/ＫA、气体B的温度扩散率的倒数为1/ＫB、气体C的温度扩散率的倒数为1/ＫC、气体D的温度扩散率的倒数为1/ＫD，混合气体的温度扩散率的倒数1/α为各气体成分的体积率乘上各气体成分的温度扩散率的倒数所得到值的总和。从而，混合气体的温度扩散率的倒数1/α由下述（6）式求得。另外，设热传导率为k（Js-1m-1K-1）、密度为ρ（kgm-3）、比热容量为Cp（Jkg -1K-1），则温度扩散率α（m2/s）由下述（7）式得到。
1/α=1/KA×VA+1/KB×VB+1/KC×VC+1/KD×VD…(6)
α=k/(ρCp)…(7)
接着，设气体A的散热系数为MA、气体B的散热系数为MB、气体C的散热系数为MC、气体D的散热系数为MD的话，则混合气体的散热系数MI为，对各气体成分的体积率乘以各气体成分的散热系数所得到的值的总和。从而，混合气体的散热系数MI由下述（8）式求得。
MI=MA×VA+MB×VB+MC×VC+MD×VD…(8)
进一步的，气体的散热系数依存于发热元件61A的发热温度TH，混合气体的散热系数MI作为发热元件61A的温度TH的函数由下述（9）式求得。
MI(TH)=MA(TH)×VA+MB(TH)×VB+MC(TH)×VC+MD(TH)×VD…(9)
从而，发热元件61A的发热温度为TH1时的混合气体的散热系数MI（TH1）由下述（10）式求得。又，发热元件61A的发热温度为TH2时的混合气体的散热系数MI（TH2）由下述（11）式求得，发热元件61A的发热温度为TH3时的混合气体的散热系数MI（TH3）由下述（12）求得。另外，发热温度TH1、发热温度TH2、发热温度TH3为不同的温度。
MI(TH1)=MA(TH1)×VA+MB(TH1)×VB+MC(TH1)×VC+MD(TH1)×VD…(10)
MI(TH2)=MA(TH2)×VA+MB(TH2)×VB+MC(TH2)×VC+MD(TH2)×VD…(11)
MI(TH3)=MA(TH3)×VA+MB(TH3)×VB+MC(TH3)×VC+MD(TH3)×VD…(12)
此处，相对发热元件61A的发热温度TH，各气体成分的散热系数MA（TH），MB（TH），MC（TH），MD（TH）有非线性关系时，上述（10）至（12）式具有线性独立关系。又，即便在相对发热元件61A的发热温度TH，各气体成分的散热系数MA（TH），MB（TH），MC（TH），MD（TH）具有线性关系的情况下，相对于发热元件61A的发热温度TH的各气体成分的散热系数MA（TH），MB（TH），MC（TH），MD（TH）的变化率不同时，上述（10）至（12）式具有线性独立的关系。进一步的，（10）至（12）式具有线性独立关系时，（5）式和（10）至（12）式具有线性独立关系。
图5为显示包含于天然气的甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）、氮气（N2）和二氧化碳（CO2）的散热系数和发热元件61A的发热温度的关系的图表。相对于发热元件61A的发热温度，甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）、氮气（N2）和二氧化碳（CO2）各个气体成分的散热系数具有线性关系。但是，相对于发热元件61A的发热温度的散热系数的变化率，甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）、氮气（N2）和二氧化碳（CO2）各不相同。因此，构成混合气体的气体成分为甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）、氮气（N2）和二氧化碳（CO2）时，上述（10）至（12）式具有线性独立关系。
（10）至（12）式中的各气体成分的散热系数MA（TH1），MB（TH1），MC（TH1），MD（TH1），MA（TH2），MB（TH2），MC（TH2），MD（TH2），MA（TH3），MB（TH3），MC（TH3），MD（TH3）的值可通过计测等预先获得。从而，解开（5）式和（10）至（12）式的联立方程式的话，气体A的体积率VA、气体B的体积率VB、气体C的体积率VC和气体D的体积率VD分别如下述（13）至（16）式所示，作为混合气体的散热系数MI（TH1），MI（TH2），MI（TH3）的函数得到。又，下述（13）至（16）式中，n为自然数，fn是表示函数的记号。
VA=f1[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3)]…(13)
VB=f2[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3)]…(14)
VC=f3[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3)]…(15)
VD=f4[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3)]…(16)
进一步地，根据波义耳-查理定律，气体体积与气体自身的温度成比例。在此，例如，设使发热元件61A发热前的混合气体的温度为TI,气体A的体积率VA、气体B的体积率VB、气体C的体积率VC和气体D的体积率VD分别如下述（17）至（20）式所示，作为混合气体的散热系数MI（TH1），MI（TH2），MI（TH3）以及混合气体的温度TI的函数得到。
VA=f1[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]…(17)
VB=f2[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]…(18)
VC=f3[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]…(19)
VD=f4[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]…(20)
此处，通过将（17）至（20）式代入上述（6）式，得到下述（21）式。
1/α=1/KA×VA+1/KB×VB+1/KC×VC+1/KD×VD=1/KA×f1[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]+1/KB×f2[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]+1/KC×f3[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]+1/KD×f4[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]…(21)
如上述（21）式所示，混合气体的温度扩散率的倒数1/α通过以发热元件61A的发热温度为TH1，TH2，TH3时的混合气体的散热系数MI（TH1），MI（TH2），MI（TH3）和混合气体的温度TI为变量的方程式求得。从而，混合气体的温度扩散率的倒数1/α由下述（22）式求得，g1是表示函数的记号。
1/α=g1[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]…(22)
由此，关于由气体A、气体B、气体C和气体D构成的混合气体，发明人发现如果预先得到上述（22）式，则能够容易计算出气体A的体积率VA、气体B的体积率VB、气体C的体积率VC和气体D的体积率VD未知的检查对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α。具体的，计测发热元件61A的发热温度为TH1，TH2，TH3时的检查对象混合气体的散热系数MI（TH1），MI（TH2），MI（TH3）和检查对象混合气体的温度TI，并将它们代入（22）式，由此可以唯一求得检查对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α。但是，发热元件61A发热前的混合气体的温度TI稳定的情况下，（22）式可以不包含混合气体的温度TI的变量。
又，混合气体的气体成分不限定于四种。例如，混合气体为由n种气体成分组成时，首先预先取得由下述（23）式给出的、以发热元件61A的至少n-1种发热温度TH1，TH2，TH3，...，THn-1下混合气体的散热系数MI（TH1），MI（TH2），MI（TH3），...，M1(THn-1)和混合气体的温度TI为变量的方程式，然后，通过计测发热元件61A的n-1种发热温度TH1，TH2，TH3，...，THn-1下的n种气体成分各自的体积率未知的检查对象混合气体的散热系数M1(TH1)，M1(TH2)，M1(TH3)，...，M1(THn-1)和检查对象混合气体的温度TI，并将它们代入(23)式，可以唯一求得检查对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α。
1/α=g1[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),…,MI(THn-1),TI]…(23)
但是，混合气体的气体成分除了含有甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）之外，以ｊ为自然数，还包括甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）以外的烷烃（CjH2j+2）时，即使将甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）以外的烷烃（CjH2j+2）视为甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）的混合物，也不会对（23）式的计算造成影响。例如，也可如下述（24）至（27）式所示，分别将乙烷（C2H6）、丁烷（C4H10）、戊烷（C5H12）、己烷（C6H14）视作乘上了规定系数的甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）的混合物，来计算（23）式。
C2H6=0.5CH4+0.5C3H8…(24)
C4H10=-0.5CH4+1.5C3H8…(25)
C5H12=-1.0CH4+2.0C3H8…(26)
C6H14=-1.5CH4+2.5C3H8…(27)
从而，设ｚ为自然数，由n种气体成分构成的混合气体的气体成分除了含有甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）之外，还含有甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）以外的ｚ种烷烃（CjH2j+2）时，可以求得以至少n-z-1种发热温度下的混合气体的散热系数MI为变量的方程式。
又，用于（23）式的计算的混合气体的气体成分的种类和温度扩散率的倒数1/α为未知的检查对象混合气体的气体成分的种类相同时，可利用（23）式计算检查对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α。进一步的，检查对象混合气体由种类比n种少的气体成分组成，而且种类比n种少的气体成分，包含于（23）式的计算所用的混合气体中时，可利用（23）式。例如，用于（23）式的计算的混合气体包括甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）、氮气（N2）和二氧化碳（CO2）四种气体成分时，检查对象混合气体不包含氮气（N2），而仅包含甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）和二氧化碳（CO2）三种气体成分时，也可利用（23）式计算检查对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α。
进一步的，用于（23）式的计算的混合气体在包括甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）作为气体成分时，检查对象混合气体即使包括用于（23）式的计算的混合气体中所不包含的烷烃（CjH2j+2），也可利用（23）式。这是因为，如上所述的，甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）以外的烷烃（CjH2j+2）可视为甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）的混合物，不影响采用（23）式对温度扩散率的倒数1/α进行计算。
此处，图6所示的第一实施形态涉及的温度扩散率计算式制作系统20A包括：填充有温度扩散率的倒数1/α的值为已知的样品混合气体的腔室101；图6所示的计测机构10，其采用图1以及图2所示的发热元件61A、第一测温元件62A和第二测温元件63A计测样品混合气体的多个散热系数M1的值和样品混合气体的温度TI的值。进一步，气体物性值测定系统包括温度扩散率计算式制作部302，该温度扩散率计算式制作部302根据多个样品混合气体的已知的温度扩散率的倒数1/α的值、样品混合气体的多个散热系数M1的多个计测值、以及样品混合气体的温度TI的多个计测值，制作以对于发热元件61A的多种发热温度的气体的散热系数M1以及气体的温度TI为独立变量、以气体的温度扩散率的倒数1/α为从属变量的温度扩散率计算式。另外，样品混合气体包括多种气体成分。
计测机构10具有用图1以及图2说明了的微芯片8A，该微芯片8A被配置在被注入样品混合气体的腔室101内。该微芯片8A隔着隔热部件18配置在腔室101内。在腔室101内连接有用于将样品混合气体输送到腔室101的流路102和，用于将样品混合气体从腔室101排出到外部的流路103。
在采用温度扩散率的倒数1/α各自不同的四种样品混合气体的情况下，如图7所示，准备储存第一样品混合气体的第一储气瓶50A、储存第二样品混合气体的第二储气瓶50B、储存第三样品混合气体的第三储气瓶50C和储存第四样品混合气体的第四储气瓶50D。第一储气瓶50A通过流路91A连接有第一气压调节器31A，该第一气压调节器31A用于从第一储气瓶50A得到被调节为例如0.2MPa等的低压的第一样品混合气体。又，第一气压调节器31A通过流路92A连接有第一流量控制装置32A。第一流量控制装置32A控制通过流路92A和流路102输送到温度扩散率计算式制作系统20A的第一样品混合气体的流量。
第二储气瓶50B通过流路91B连接有第二气压调节器31B。又，第二气压调节器31B通过流路92B连接有第二流量控制装置32B。第二流量控制装置32B对通过流路92B，93，102输送到温度扩散率计算式制作系统20A的第二样品混合气体的流量进行控制。
第三储气瓶50C通过流路91C连接有第三气压调节器31C。又，第三气压调节器31C通过流路92C连接有第三流量控制装置32C。第三流量控制装置32C控制通过流路92C，93，102输送到温度扩散率计算式制作系统20A的第三样品混合气体的流量。
第四储气瓶50D通过流路91D连接有第四气压调节器31D。又，第四气压调节器31D通过流路92D连接有第四流量控制装置32D。第四流量控制装置32D控制通过流路92D，93，102输送到温度扩散率计算式制作系统20A的第四样品混合气体的流量。
第一至第四样品混合气体例如分别是天然气。第一至第四样品混合气体各自分别都包括例如甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）、氮气（N2）和二氧化碳（CO2）四种气体成分。
第一样品混合气体被填充至腔室101之后，微芯片8A的图1以及图2所示的第一测温元件62A以及第二测温元件63A检测发热元件61A发热前的第一样品混合气体的温度TI。其后，发热元件61A被赋予来自图6所示的驱动电路303的驱动功率PH。通过被赋予驱动功率PH，使得图1以及图2所示的发热元件61A以例如100℃、150℃、以及200℃发热。
第一样品混合气体从图6所示的腔室101中除去之后，第二至第四样品混合气体依次被填充到腔室101。第二至第四样品混合气体被分别填充到腔室101之后，微芯片8A检测第二至第四样品混合气体的各自的温度TI。又，图1以及图2所示的发热元件61A被赋予驱动功率PH，以100℃、150℃、以及200℃发热。
又，各样品混合气体包括n种气体成分时，微芯片8A的图1和图2所示的发热元件61A以至少n-1种不同的发热温度发热。但是，如上所述，甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)以外的烷烃(CjH2j+2)可视为甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)的混合物。从而，使z为自然数，由n种气体成分构成的样品混合气体除了包括甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)作为气体成分以外，还包含z种烷烃(CjH2j+2)时，发热元件61A至少以n-z-1种不同的发热温度发热。
进一步地，图6所示的计测机构10包括中央运算处理装置（CPU）300，该中央运算处理装置（CPU）300具有连接于微芯片8A的散热系数计算部301。散热系数计算部301如上述（4）式所示，用图1以及图2所示的微芯片8A的发热元件61A的第一驱动功率PH1除以发热元件61A的第一发热温度TH（例如100℃）与第一至第四样品混合气体各自的温度TI之差。由此，计算出与发热温度为100℃时的发热元件61A热平衡的第一至第四样品混合气体各自的散热系数M1的值。
又，图6所示的散热系数计算部301，用微芯片8A的图1以及图2所示的发热元件61A的第二驱动功率PH2除以发热元件61A的第二发热温度TH（例如150℃）与第一至第四样品混合气体各自的温度TI之差。由此，计算出与发热温度为150℃时的发热元件61A热平衡的第一至第四样品混合气体各自的散热系数M1的值。
进一步的，图6所示的散热系数计算部301，用微芯片8A的图1以及图2所示的发热元件61A的第三驱动功率PH3除以发热元件61A的第三发热温度TH（例如200℃）与第一至第四样品混合气体各自的温度TI之差。由此，计算出与发热温度为200℃时的发热元件61A热平衡的第一至第四样品混合气体各自的散热系数M1的值。
图6所示的温度扩散率计算式制作系统20A进一步包括连接于CPU300的散热系数存储装置401。散热系数计算部301将计测到的气体的温度TI、和计算出的散热系数M1的值保存于散热系数存储装置401。
温度扩散率计算式制作部302收集例如第一至第四样品混合气体各自的已知的温度扩散率的倒数1/α的值、发热元件61A的发热温度为100℃时的散热系数M1的多个计测值、发热元件61A的发热温度为150℃时的散热系数M1的多个计测值、发热元件61A的发热温度为200℃时的散热系数M1的多个计测值、以及气体的温度TI的多个计测值。进一步的，温度扩散率计算式制作部302基于所收集的温度扩散率的倒数1/α、多个散热系数M1的值、以及多个气体的温度TI的值进行多变量分析，计算以发热元件61A的发热温度为100℃时的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为150℃时的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为200℃时的散热系数M1、以及气体的温度TI为独立变量、以温度扩散率的倒数1/α为从属变量的温度扩散率计算式。
又，多变量分析是指A.J Smola和B.scholkopf所著的《A Tutorial on SupportVector Regression》（NeuroCOLT Technical Report（NC－TR－98－030）、1998年）所揭示的支持矢量回归、多元回归分析，以及日本专利公开平5－141999号公报所公开的模糊量化理论II类等。又，散热系数计算部301以及温度扩散率计算式制作部302包含于CPU300中。
温度扩散率计算式制作系统20A进一步具有连接于CPU300的温度扩散率计算式存储装置402。温度扩散率计算式存储装置402保存温度扩散率计算式制作部302制作的温度扩散率计算式。而且，CPU300连接有输入装置312和输出装置313。输入装置312可以使用例如键盘和鼠标等指向装置等。输出装置313可以使用液晶显示器、监视器等图像显示装置和打印机等。
接着，参考图8的流程图对第一实施形态涉及的温度扩散率计算式的制作方法进行说明。另外，在以下例中，准备第一至第四样品混合气体，对使图6所示的微芯片8A的发热元件61A发热至100℃、150℃、以及200℃的情况进行说明。
(a)步骤S100中，保持图7所示的第二至第四流量控制装置32B-32D的阀闭合，第一流量控制装置32A的阀打开，将第一样品混合气体导入图6所示的腔室101内。在步骤S101中，第一测温元件62A以及第二测温元件63A检测第一样品混合气体的温度TI。然后，图6所示的驱动电路303对微芯片8A的图1以及图2所示的发热元件61A赋予第一驱动功率PH1，使发热元件61A以100℃发热。进一步地，图6所示的散热系数计算部301计算出发热元件61A的发热温度为100℃时的第一样品混合气体的散热系数M1的值。然后，散热系数计算部301将第一样品混合气体的温度TI的值、和发热元件61A的发热温度为100℃时的散热系数M1的值保存在散热系数存储装置401中。其后，驱动电路303停止对于发热元件61A的第一驱动功率PH1的提供。
(b)在步骤S102中，驱动电路303对图1及图2所示的发热元件61A的发热温度的切换是否已经完成进行判定。在还没有完成向发热温度150℃以及发热温度200℃的切换的情况下，返回到步骤S101，图6所示的驱动电路303使图1以及图2所示的发热元件61A以150℃发热。图6所示的散热系数计算部301计算出发热元件61A的发热温度为150℃时的第一样品混合气体的散热系数M1的值，并将其保存在散热系数存储装置401中。其后，驱动电路303停止对于发热元件61A的驱动功率的提供。
（c）再在步骤S102中，对图1及图2所示的发热元件61A的发热温度的切换是否已经完成进行判定。在还没有完成向发热温度200℃的切换的情况下，返回到步骤S101，图6所示的驱动电路303使图1以及图2所示的发热元件61A以200℃发热。图6所示的散热系数计算部301计算出发热元件61A的发热温度为200℃时的第一样品混合气体的散热系数M1的值，并将其保存在散热系数存储装置401中。其后，驱动电路303停止对于发热元件61A的驱动功率的提供。
(d)在发热元件61A的发热温度的切换已经完成的情况下，从步骤S102前进到步骤S103。在步骤S103中，判定样品混合气体的切换是否已经完成。在至第二至第四样品混合气体的切换还没有完成的情况下，返回到步骤S100。在步骤S100中，闭合图7所示的第一流量控制装置32A，保持第三至第四流量控制装置32C-32D的阀闭合而打开第二流量控制装置32B，向图6所示的腔室101内导入第二样品混合气体。
(e)与第一样品混合气体一样地，重复步骤S101至步骤S102的循环。首先，测定第二样品混合气体的温度TI的值。又，散热系数计算部301计算出发热元件61A的发热温度为100℃时的第二样品混合气体的散热系数M1的值、发热元件61A的发热温度为150℃时的第二样品混合气体的散热系数M1的值、以及发热元件61A的发热温度为200℃时的第二样品混合气体的散热系数M1的值。进一步地，散热系数计算部301将测定到的第二样品混合气体的温度TI的值、和计算出的散热系数M1的值保存在散热系数存储装置401中。
(f)然后，重复步骤S100至步骤S103的循环。由此，第三样品混合气体的温度TI的值、以及发热元件61A的发热温度分别为100℃、150℃、200℃时的第三样品混合气体的散热系数M1的值、和第四样品混合气体的温度TI的值、以及发热元件61A的发热温度分别为100℃、150℃、200℃时的第四样品混合气体的散热系数M1的值被保存在散热系数存储装置401中。
(g)在步骤S104中，从输入装置312向温度扩散率计算式制作部302输入第一样品混合气体的已知的温度扩散率的倒数1/α的值、第二样品混合气体的已知的温度扩散率的倒数1/α的值、第三样品混合气体的已知的温度扩散率的倒数1/α的值、以及第四样品混合气体的已知的温度扩散率的倒数1/α的值。又，温度扩散率计算式制作部302从散热系数存储装置401中读取第一至第四样品混合气体的温度TI的值和发热元件61A的发热温度分别为100℃、150℃、200℃时的第一至第四样品混合气体的散热系数M1的值。
(h)在步骤S105中，根据第一至第四样品混合气体的温度扩散率的倒数1/α的值、第一至第四样品混合气体的温度TI的值和发热元件61A的发热温度分别为100℃、150℃、200℃时的第一至第四样品混合气体的散热系数M1的值，温度扩散率计算式制作部302进行多元回归分析。通过多元回归分析，温度扩散率计算式制作部302计算出以发热元件61A的发热温度为100℃时的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为150℃时的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为200℃时的散热系数M1、以及气体的温度TI为独立变量、以温度扩散率的倒数1/α为从属变量的温度扩散率计算式。然后，在步骤S106中，温度扩散率计算式制作部302将所制作的温度扩散率计算式保存在温度扩散率计算式存储装置402中，完成第一实施形态涉及的温度扩散率计算式的制作方法。
如上所述，可以根据第一实施形态涉及的温度扩散率计算式的制作方法，制作能够唯一地计算计测对象混合气体的温度扩散率α的值的温度扩散率计算式。
（第二实施形态）
如图9所示，第二实施形态涉及的温度扩散率测定系统21A包括：腔室101，其被填充温度扩散率的倒数1/α的值未知的计测对象混合气体；图9所示的计测机构10，其采用图1以及图2所示的发热元件61A、第一测温元件62A和第二测温元件63A对计测对象混合气体的温度TI的值、以及计测对象混合气体的多个散热系数M1的值进行计测。进一步，温度扩散率测定系统21A包括温度扩散率计算式存储装置402和温度扩散率计算部305，该温度扩散率计算式存储装置402保存以气体的温度TI、以及对于发热元件61A的多种发热温度的气体的散热系数M1为独立变量、以温度扩散率的倒数1/α为从属变量的温度扩散率计算式。温度扩散率计算部305将计测对象混合气体的温度TI的值以及对于发热元件61A的多种发热温度的计测对象混合气体的散热系数M1的值代入到温度扩散率计算式的气体的温度TI的独立变量以及对于发热元件61A的多种发热温度的气体的散热系数M1的独立变量中，计算出计测对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α。
在温度扩散率计算式存储装置402中保存在第一实施形态中所说明的温度扩散率计算式。这里，为了制作温度扩散率计算式而使用含有甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮气(N2)和二氧化碳(CO2)的天然气作为样品混合气体，并以这种的情况为例进行说明。又，在温度扩散率计算式中，是以发热元件61A的发热温度为100℃时的气体的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为150℃时的气体的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为200℃时的气体的散热系数M1、以及气体的温度TI作为独立变量。
在第二实施形态中，例如，以未知体积率包含甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮气(N2)和二氧化碳(CO2)的、温度扩散率的倒数1/α为未知的天然气作为计测对象混合气体被导入腔室101中。图1以及图2所示的微芯片8A的第一测温元件62A以及第二测温元件63A检测发热元件61A发热前的计测对象混合气体的温度TI。其后，发热元件61A被赋予来自图9所示的驱动电路303的驱动功率PH。通过被赋予驱动功率PH，使得图1以及图2所示的发热元件61A以例如100℃、150℃、以及200℃发热。
图9所示的散热系数计算部301按照在上述(1)至(4)式所说明的方法，计算出与以发热温度100℃发热的发热元件61A热平衡的计测对象混合气体的散热系数M1的值。又，散热系数计算部301还计算出与以发热温度150℃发热的发热元件61A热平衡的计测对象混合气体的散热系数M1的值、以及与以发热温度200℃发热的发热元件61A热平衡的计测对象混合气体的散热系数M1的值。散热系数计算部301将计测对象混合气体的温度TI的值和所计算出的散热系数M1的值保存在散热系数存储装置401中。
温度扩散率计算部305将计测对象混合气体的散热系数M1的值以及温度TI的值代入温度扩散率计算式的气体的散热系数M1的独立变量以及气体的温度TI的独立变量，计算出计测对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α的值。温度扩散率计算部305还可以根据温度扩散率的倒数1/α的值计算温度扩散率α的值。CPU300还与温度扩散率存储装置403连接。温度扩散率存储装置403保存温度扩散率计算部305所计算出的计测对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α的值。第二实施形态涉及的温度扩散率测定系统21A的其他的构成要件与图6所说明的第一实施形态涉及的温度扩散率计算式制作系统20A一样，因此，省略其说明。
下面，使用图10所示的流程图对第二实施形态涉及的温度扩散率的测定方法进行说明。又，在以下例中，对使图9所示的微芯片8A的发热元件61A发热至100℃、150℃、及200℃的情况进行说明。
(a)在步骤S200中，向图9所示的腔室101中导入计测对象混合气体。然后在步骤S201中，图1以及图2所示的微芯片8A的第一测温元件62A以及第二测温元件63A检测发热元件61A发热前的计测对象混合气体的温度TI。然后，图9所示的驱动电路303对微芯片8A的图1以及图2所示的发热元件61A赋予第一驱动功率PH1，使发热元件61A以100℃发热。图9所示的散热系数计算部301计算出发热温度为100℃时的计测对象混合气体的散热系数M1的值。进一步地，散热系数计算部301将计测对象混合气体的温度TI的值、和发热元件61A的发热温度为100℃时的计测对象混合气体的散热系数M1的值保存在散热系数存储装置401中。其后，驱动电路303停止对于发热元件61A的第一驱动功率PH1的提供。
(b)在步骤S202中，图9所示的驱动电路303对图1及图2所示的发热元件61A的发热温度的切换是否已经完成进行判定。在还没有完成向发热温度150℃以及发热温度200℃的切换的情况下，返回到步骤201，图9所示的驱动电路303使图1以及图2所示的发热元件61A以150℃发热。图9所示的散热系数计算部301计算出发热元件61A的发热温度为150℃时的计测对象混合气体的散热系数M1的值，并将其保存在散热系数存储装置401中。其后，驱动电路303停止对于发热元件61A的驱动功率的提供。
（c）再在步骤S202中，对图1及图2所示的发热元件61A的发热温度的切换是否已经完成进行判定。在还没有完成向发热温度200℃的切换的情况下，返回到步骤S201，图9所示的驱动电路303使图1以及图2所示的发热元件61A以200℃发热。图9所示的散热系数计算部301计算出发热元件61A的发热温度为200℃时的计测对象混合气体的散热系数M1的值，并将其保存在散热系数存储装置401中。其后，驱动电路303停止对于发热元件61A的驱动功率的提供。
(d)在发热元件61A的发热温度的切换已经完成的情况下，从步骤S202前进到步骤S203。在步骤S203中，图9所示的温度扩散率计算部305从温度扩散率计算式存储装置402中读取以气体的温度TI、以及发热元件61A的发热温度为100℃、150℃、200℃时的气体的散热系数M1为独立变量的温度扩散率计算式。又，温度扩散率计算部305从散热系数存储装置401中读取计测对象混合气体的温度TI的值和发热元件61A的发热温度分别为100℃、150℃、200℃时的计测对象混合气体的散热系数M1的值。
(e)在步骤S204中，温度扩散率计算部305将计测对象混合气体的温度TI的值代入温度扩散率计算式的温度TI的独立变量，将计测对象混合气体的散热系数M1的值代入温度扩散率计算式的散热系数M1的独立变量，计算出计测对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α的值。然后，温度扩散率计算部305将计算出的温度扩散率α的值保存到温度扩散率存储装置403中，完成第二实施形态涉及的温度扩散率的测定方法。
采用以上所说明的第二实施形态所涉及的温度扩散率的计算方法，不采用昂贵的气相色谱仪装置或音速传感器，仅根据计测对象混合气体的散热系数M1的測定值，就能够对计测对象混合气体的混合气体的温度扩散率α的值进行測定。
（第一以及第二实施方式的实施例）
首先，如图11所示，准备了以甲烷（CH4）为主要成分、以不同的体积浓度含有乙烷、丙烷、丁烷、氮气和碳酸气体的19种样品混合气体。接着，使发热元件以多个温度发热，计测19种样品混合气体各自的散热系数M1的值。然后，根据19种样品混合气体的温度扩散率的倒数1/α的已知的值、散热系数M1的多个測定值，通过支持矢量回归，制作以散热系数M1为独立变量、以温度扩散率的倒数1/α为从属变量的用于计算温度扩散率的倒数1/α的方程式。
接着，使用用于计算温度扩散率的倒数1/α的方程式，计算19种样品混合气体的温度扩散率的倒数1/α的计算值，与19种样品混合气体的温度扩散率的倒数1/α的实际值进行比较。这样的话，如图12以及图13所示，计算值相对于温度扩散率的倒数1/α的实际值的误差在-0.5%至+0.5%以内。因此，通过使用以散热系数M1为独立变量、以温度扩散率的倒数1/α为从属变量的温度扩散率计算式，可以根据散热系数M1的计测值正确地计算出温度扩散率的倒数1/α。
（第三实施形态）
根据上述（1）式，图1以及图2所示的发热元件61A的温度TH由下述（28）式得到。TH=(1/2β)×[-α+[α2-4β(1-RH/RH_STD)]1/2]+TH_STD…(28)
从而，发热元件61A的温度TH与气氛气体的温度TI之差ΔTH由下述（29）式得到。
ΔTH=(1/2β)×[-α+[α2-4β(1-RH/RH_STD)]1/2]+TH_STD-TI
…(29)
被施加自身不发热程度的功率的第一测温元件62A的温度近似于气氛气体的温度TI。第一测温元件62A的温度TI和第一测温元件62A的电阻值RI的关系由下述（30）式得到。
RI=RI_STD×[1+α(TI-TI_STD)+β(TI-TI_STD)2]…(30)
此处，TI_STD表示第一测温元件62A的标准温度，例如20℃。RI_STD表示标准温度TI_STD下预先计测得到的第一测温元件62A的电阻值。根据上述（30）式，第一测温元件62A的温度TI由下述（31）式求得。
TI=(1/2β)×[-α+[α2-4βI(1-RI/RI_STD)]1/2]+TI_STD…(31)
由此，气氛气体的散热系数MI由下述（32）式求得。
MI=PH/ΔTH
=PH/[(1/2β)[-α+[α2-4β(1-RH/RH_STD)]1/2]+TH_STD-(1/2β)[-α+[α2-4β(1-RI/RI_STD)]1/2]-TI_STD]…(32)
由于可计测发热元件61A的通电电流ＩH的值和驱动功率PH或电压VH，因此可根据上述（2）式或（3）式计算发热元件61A的电阻值RH的值。同样地，也可计算第一测温元件62A的电阻RI。
如上述（22）式所示，由四种气体成分组成的混合气体的温度扩散率的倒数1/α通过以发热元件61A的发热温度为TH1，TH2，TH3时的混合气体的散热系数MI（TH1），MI（TH2），MI（TH3）为变量的方程式求得。又，混合气体的散热系数MI，如上述（32）式所示，依存于发热元件61A的电阻值RH和第一测温元件62A的电阻值RI。因此，发明者发现，混合气体的温度扩散率的倒数1/α如下述（33）式所示，可以由以发热元件61A的温度为TH1，TH2，TH3时的发热元件61A的电阻值RH1(TH1),RH2(TH2),RH3(TH3)和与混合气体接触的第一测温元件62A的电阻值RI为变量的方程式求得。
1/α=g2[RH1(TH1),RH2(TH2),RH3(TH3),RI]…(33)
因此，计测与混合气体接触的发热元件61A的发热温度为TH1，TH2，TH3时的发热元件61A的电阻值RH1(TH1),RH2(TH2),RH3(TH3)、和与例如发热元件61A发热前的混合气体接触的第一测温元件62A的电阻值RI，通过代入（33）式，可以唯一求得混合气体的温度扩散率的倒数1/α。
又，混合气体的温度扩散率的倒数1/α如下述（34）式所示，可以由以发热元件61A的温度为TH1TH2TH3时的发热元件61A的通电电流IH1（TH1），IH2（TH2），IH3（TH3）和与混合气体接触的第一测温元件62A的通电电流II为变量的方程式求得。
1/α=g3[IH1(TH1),IH2(TH2),IH3(TH3),II]…(34)
或者，混合气体的温度扩散率的倒数1/α如下述（35）式所示，可以由以发热元件61A的温度为TH1，TH2，TH3时的施加于发热元件61A的电压VH1（TH1），VH2（TH2），VH3（TH3）和施加于与混合气体接触的第一测温元件62A的电压VI为变量的方程式求得。
1/α=g4[VH1(TH1),VH2(TH2),VH3(TH3),VI]…(35)
或者，混合气体的温度扩散率的倒数1/α如下述（36）式所示，可以由以发热元件61A的温度为TH1，TH2，TH3时的、连接于发热元件61A的模数转换电路（下面称为“A/D转换电路”）的输出信号ADH1（TH1），ADH2（TH2），ADH3（TH3）和连接于与混合气体接触的第一测温元件62A的A/D转换电路的输出信号ADI为变量的方程式求得。
1/α=g5[ADH1(TH1),ADH2(TH2),ADH3(TH3),ADI]…(36)
这样，混合气体的温度扩散率的倒数1/α如下述（37）式所示，由以发热元件61A的发热温度为TH1，TH2，TH3时的、来自发热元件61A的电信号的输出信号SH1（TH1），SH2（TH2），SH3（TH3）和来自与混合气体接触的第一测温元件62A的电信号SI为变量的方程式求得。
1/α=g6[SH1(TH1),SH2(TH2),SH3(TH3),SI]…(37)
在此，图14所示的温度扩散率计算式制作系统20B包括：图14所示的计测部321，其对依存于多种样品混合气体各自的温度ＴI的来自图1以及图2所示的第一测温元件62A的电信号SI的值、和来自多种发热温度TH下的发热元件61A的电信号SH的值进行计测；温度扩散率计算式制作部302，其根据多个样品混合气体的已知的温度扩散率的倒数1/α的值、来自第一测温元件62A的电信号SI的多个计测值、和在多种发热温度TH下来自发热元件61A的电信号的多个计测值，制作以来自第一测温元件62A的电信号SI、以及来自多种发热温度TH下的发热元件61A的电信号SH为独立变量、以温度扩散率的倒数1/α为从属变量的温度扩散率计算式。
第一样品混合气体被填充至腔室101之后，图1以及图2所示的微芯片8A的第一测温元件62A输出依存于第一样品混合气体的温度的电信号SI。接着，发热元件61A被依次施加来自图14所示的驱动电路303的驱动功率PH1，PH2，PH3。在被施加了驱动功率PH1，PH2，PH3的情况下，与第一样品混合气体接触的发热元件61A例如以100℃的温度TH1，150℃的温度TH2，200℃的温度TH3进行发热，并输出发热温度TH1下的电信号SH1（TH1），发热温度TH2下的电信号SH2（TH2），和发热温度TH3下的电信号SH3（TH3）。
第一样品混合气体从腔室101中去除之后，第二至第四样品混合气体依次填充到腔室101。第二样品混合气体填充到腔室101之后，图1以及图2所示的微芯片8A的第一测温元件62A输出依存于第二样品混合气体的温度的电信号SI。接着，与第二样品混合气体接触的发热元件61A输出发热温度TH1下的电信号SH1（TH1），发热温度TH2下的电信号SH2（TH2），和发热温度TH3下的电信号SH3（TH3）。
第三样品混合气体被填充至图14所示的腔室101之后，图1以及图2所示的微芯片8A的第一测温元件62A输出依存于第三样品混合气体的温度的电信号SI。接着，与第三样品混合气体接触的发热元件61A输出发热温度TH1下的电信号SH1（TH1），发热温度TH2下的电信号SH2（TH2），和发热温度TH3下的电信号SH3（TH3）。
第四样品混合气体被填充至图14所示的腔室101之后，图1以及图2所示的微芯片8A的第一测温元件62A输出依存于第四样品混合气体温度的电信号SI。接着，与第四样品混合气体接触的发热元件61A输出发热温度TH1下的电信号SH1（TH1），发热温度TH2下的电信号SH2（TH2），和发热温度TH3下的电信号SH3（TH3）。
又，各样品混合气体包括n种气体成分时，微芯片8A的图1和图2所示的发热元件61A以至少n－1种不同的温度发热。但是，如上所述，甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）以外的烷烃（CjH2j+2）可视为甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）的混合物。从而，使ｚ为自然数，由n种气体成分构成的样品混合气体除了包括甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）作为气体成分以外，还包含ｚ种烷烃（CjH2j+2）时，发热元件61A至少以n－z－1种不同的温度发热。
如图14所示，微芯片8A与包括计测部321的CPU300连接。CPU300上连接有电信号存储装置421。计测部321对来自第一测温元件62A的电信号SI的值以及来自发热元件61A的发热温度TH1下的电信号SH1（TH1），发热温度TH2下的电信号SH2（TH2），和发热温度TH3下的电信号SH3（TH3）的值进行计测，将计测值保存于电信号存储装置421中。
另外，来自第一测温元件62A的电信号SI可以是，第一测温元件62A的电阻值RI、第一测温元件62A的通电电流II、施加于第一测温元件62A的电压VI以及连接于第一测温元件62A的A/D转换电路304的输出信号ADI中任一个。同样，来自发热元件61A的电信号SH可以是，发热元件61A的电阻值RH、发热元件61A的通电电流IH、施加于发热元件61A的电压VH以及连接于发热元件61A的A/D转换电路304的输出信号ADH中任一个。
包含于CPU300中的温度扩散率计算式制作部302收集例如第一至第四样品混合气体各自的已知的温度扩散率的倒数1/α的值、来自第一测温元件62A的电信号SI的多个计测值、和来自发热元件61A的电信号SH1（TH1），SH2（TH2），SH3（TH3）的多个计测值。进一步的，温度扩散率计算式制作部302基于所收集的温度扩散率的倒数1/α、电信号SI的值、以及电信号SH的值进行多变量分析，计算以来自第一测温元件62A的电信号SI、以及来自发热元件61A的电信号SH1（TH1），SH2（TH2），SH3（TH3）为独立变量、以温度扩散率的倒数1/α为从属变量的温度扩散率计算式。图14所示的温度扩散率计算式制作系统20B的其他构成要件与图6所示的温度扩散率计算式制作系统20A相同，因此省略其说明。
（第四实施形态）
如图15所示，第四实施形态的温度扩散率测定系统21B包括：计测部321，其对依存于计测对象混合气体的温度ＴI的来自第一测温元件62A的电信号SI的值、和来自多种发热温度TH下的发热元件61A的电信号SH的值进行计测；温度扩散率计算式存储装置402，其保存以来自第一测温元件62A的电信号SI、以及来自多种发热温度TH下的发热元件61A的电信号SH为独立变量、以温度扩散率的倒数1/α为从属变量的温度扩散率计算式；温度扩散率计算部305，其将来自第一测温元件62A的电信号SI的计测值、以及来自发热元件61A的电信号SH的计测值代入温度扩散率计算式的来自第一测温元件62A的电信号SI的独立变量、以及来自发热元件61A的电信号SH的独立变量，计算出计测对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α的值。
温度扩散率计算式包含例如来自第一测温元件62A的电信号SI、来自发热温度TH1为100℃的发热元件61A的电信号SH1（TH1）、来自发热温度TH2为150℃的发热元件61A的电信号SH2（TH2）、来自发热温度TH3为200℃的发热元件61A的电信号SH3（TH3）作为独立变量。
图1以及图2所示的微芯片8A的第一测温元件62A输出依存于计测对象混合气体的温度的电信号SI。接着，发热元件61A被施加来自图15所示的驱动电路303的驱动功率PH1，PH2，PH3。在被施加了驱动功率PH1，PH2，PH3的情况下，与计测对象混合气体接触的发热元件61A例如以100°C的温度TH1，150°C的温度TH2，200°C的温度TH3进行发热，并输出发热温度TH1下的电信号SH1（TH1），发热温度TH2下的电信号SH2（TH2），和发热温度TH3下的电信号SH3（TH3）。
图15所示的计测部321对来自与计测对象混合气体接触的第一测温元件62A的电信号SI的值、来自与计测对象混合气体接触的发热元件61A的发热温度TH1下的电信号SH1（TH1）、发热温度TH2下的电信号SH2（TH2）、和发热温度TH3下的电信号SH3（TH3）的值进行计测，将计测值保存于电信号存储装置421中。
温度扩散率计算部305，将计测值分别代入保存于温度扩散率计算式存储装置402中的温度扩散率计算式的来自第一测温元件62A的电信号SI的独立变量、以及来自发热元件61A的电信号SH1（TH1），SH2（TH2），SH3（TH3）的独立变量，计算出混合气体的温度扩散率的倒数1/α的值。图15所示的温度扩散率测定系统21B的其他构成要件与图9所示的温度扩散率测定系统21A相同，因此省略其说明。
（第五实施形态）
天然气包含甲烷(CH4)以及丙烷(C3H8)等的卡路里成分、和氮气(N2)以及二氧化碳(CO2)等的无卡路里成分。在此，对混合气体的烷烃（CnH2n+2）等的卡路里成分的浓度ＣO和混合气体的散热系数的关系进行说明。混合气体由气体A、气体B、气体C、和气体D四种气体成分构成，设气体A的单位体积的发热量为ＫA、气体B的单位体积的发热量为ＫB、气体C的单位体积发热量为ＫC、气体D的单位体积的发热量为ＫD，混合气体的单位体积的发热量Ｑ为各气体成分的体积率乘上各气体成分的单位体积的发热量所得到值的总和。从而，混合气体的单位体积的发热量Ｑ由下述（38）式求得。又，单位体积的发热量的单位为MJ／m3。
Q=KA×VA+KB×VB+KC×VC+KD×VD…(38)
此处，通过将（17）至（20）式代入上述（38）式，得到下述（39）式。
Q=KA×VA+KB×VB+KC×VC+KD×VD=KA×f1[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]+KB×f2[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]+KC×f3[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]+KD×f4[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]…(39)
如上述（39）式所示，混合气体的单位体积的发热量Ｑ通过以发热元件61A的发热温度为TH1，TH2，TH3时的混合气体的散热系数MI（TH1），MI（TH2），MI（TH3）和混合气体的温度TI为变量的方程式求得。从而，混合气体的发热量Ｑ由下述（40）式求得，h1是表示函数的记号。
Q=h1[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]…(40)
由此，关于由气体A、气体B、气体C和气体D构成的混合气体，发明人发现如果预先得到上述(40)式，可以容易地计算出气体A的体积率VA、气体B的体积率VB、气体C的体积率VC和气体D的体积率VD未知的检查对象混合气体的单位体积的发热量Q。具体来说，通过计测发热元件61A的发热温度TH1，TH2，TH3时的检查对象混合气体的散热系数MI(TH1)，MI(TH2)，MI(TH3)和检查对象混合气体的温度TI，并将它们代入(40)式，可以唯一求得检查对象混合气体的发热量Q。
又，混合气体的发热量Ｑ与混合气体中的烷烃等的卡路里成分的浓度ＣO成比例。因此，混合气体中的卡路里成分的浓度ＣO由下述（41）式求得，h2是表示函数的记号。
CO=h2[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]…(41)
进一步地，混合气体由n种气体成分组成时，混合气体中的卡路里成分的浓度ＣO由下述（42）式求得。
CO=h2[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),…,MI(THn-1),TI]…(42)
但是，混合气体除了含有甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）作为气体成分之外，以ｊ为自然数，还包括甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）以外的烷烃（CjH2j+2）时，即使将甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）以外的烷烃（CjH2j+2）视为甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）的混合物，也不会对（42）式的计算造成影响，这与（23）式相同。但是，图1以及图2所示的发热元件61A发热前的混合气体的温度TI稳定的情况下，（42）式可以不包含混合气体的温度TI的变量。
在此，图16所示的第五实施形态涉及的卡路里成分浓度计算式制作系统22A包括：填充有卡路里成分的浓度ＣO的值为已知的样品混合气体的腔室101；计测机构10，其计测样品混合气体的多个散热系数M1的值和样品混合气体的温度TI的值。进一步，卡路里成分浓度计算式制作系统22A包括浓度计算式制作部352，该浓度计算式制作部352根据样品混合气体的已知的卡路里成分的浓度ＣO的值、样品混合气体的多个散热系数M1的值、以及样品混合气体的温度TI的值，制作以对于发热元件61A的多种发热温度的气体的散热系数M1以及气体的温度TI为独立变量、以气体的卡路里成分的浓度ＣO为从属变量的卡路里成分浓度计算式。
计测机构10以及散热系数存储装置401与第一实施形态相同，故省略其说明。浓度计算式制作部352收集例如第一至第四样品混合气体各自的已知的卡路里成分的浓度ＣO的值、发热元件61A的发热温度为100℃时的多个气体的散热系数M1的值、发热元件61A的发热温度为150℃时的多个气体的散热系数M1的值、发热元件61A的发热温度为200℃时的多个气体的散热系数M1的值、以及多个气体的温度TI的值。进一步的，浓度计算式制作部352基于所收集的卡路里成分的浓度ＣO、多个散热系数M1、以及多个气体的温度TI的值进行多变量分析，计算以发热元件61A的发热温度为100℃时的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为150℃时的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为200℃时的散热系数M1、以及气体的温度TI为独立变量、以卡路里成分的浓度ＣO为从属变量的卡路里成分浓度计算式。
卡路里成分浓度计算式制作系统22A进一步具有连接于CPU300的浓度计算式存储装置452。浓度计算式存储装置452保存浓度计算式制作部352所制作的卡路里成分浓度计算式。
接着，参考图17的流程图对第五实施形态涉及的卡路里成分浓度计算式的制作方法进行说明。另外，在以下例中，对准备第一至第四样品混合气体，使图16所示的微芯片8A的发热元件61A发热至100℃、150℃、以及200℃的情况进行说明。
（a）首先，与第一实施形态相同地实施步骤S100至步骤S103。接着，在步骤S104中，从输入装置312向浓度计算式制作部352输入第一样品混合气体的已知的卡路里成分的浓度ＣO的值、第二样品混合气体的已知的卡路里成分的浓度ＣO的值、第三样品混合气体的已知的卡路里成分的浓度ＣO的值、以及第四样品混合气体的已知的卡路里成分的浓度ＣO的值。又，浓度计算式制作部352从散热系数存储装置401中读取第一至第四样品混合气体的温度TI的值和发热元件61A的发热温度分别为100℃、150℃、200℃时的第一至第四样品混合气体的散热系数M1的值。
(b)在步骤S105中，根据第一至第四样品混合气体的卡路里成分的浓度ＣO的值、第一至第四样品混合气体的温度TI的值和发热元件61A的发热温度分别为100℃、150℃、200℃时的第一至第四样品混合气体的散热系数M1的值，浓度计算式制作部352进行多元回归分析。通过多元回归分析，浓度计算式制作部352计算出以发热元件61A的发热温度为100℃时的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为150℃时的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为200℃时的散热系数M1、以及气体的温度TI为独立变量、以卡路里成分的浓度ＣO为从属变量的卡路里成分浓度计算式。然后，在步骤S106中，将浓度计算式制作部352将所制作的卡路里成分浓度计算式保存在浓度计算式存储装置452中，完成第五实施形态涉及的卡路里成分浓度计算式的制作方法。
如上所述，可以根据第五实施形态涉及的卡路里成分浓度计算式的制作方法，制作能够唯一地计算计测对象混合气体的卡路里成分的浓度ＣO的值的卡路里成分浓度计算式。
（第六实施形态）
如图18所示，第六实施形态涉及的卡路里成分浓度测定系统23A包括：腔室101，其被填充卡路里成分的浓度ＣO的值未知的计测对象混合气体；计测机构10，其对计测对象混合气体的温度TI的值、以及计测对象混合气体的多个散热系数M1的值进行计测。进一步，卡路里成分浓度测定系统23A包括浓度计算式存储装置452和浓度计算部355，该浓度计算式存储装置452保存以气体的温度TI、以及对于发热元件61A的多种发热温度的气体的散热系数M1为独立变量、以卡路里成分的浓度ＣO为从属变量的卡路里成分浓度计算式。浓度计算部355将计测对象混合气体的温度TI的值以及对于发热元件61A的多种发热温度的计测对象混合气体的散热系数M1的值代入卡路里成分浓度计算式的气体的温度TI的独立变量以及对于发热元件61A的多种发热温度的气体的散热系数M1的独立变量，计算出计测对象混合气体的卡路里成分的浓度ＣO的值。
在浓度计算式存储装置452中保存在第五实施形态中所说明的卡路里成分浓度计算式。这里，为了制作卡路里成分浓度计算式而使用含有甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮气(N2)和二氧化碳(CO2)的天然气作为混合气体，并以这种的情况为例进行说明。又，在卡路里成分浓度计算式中，是以发热元件61A的发热温度为100℃时的气体的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为150℃时的气体的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为200℃时的气体的散热系数M1、以及气体的温度TI作为独立变量。
在第六实施形态中，例如，以未知体积率包含甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮气(N2)和二氧化碳(CO2)的、卡路里成分的浓度ＣO为未知的天然气作为计测对象混合气体被导入腔室101中。计测机构10以及散热系数存储装置401与第五实施形态的相同，故省略其说明。
浓度计算部355将计测对象混合气体的散热系数M1的值以及温度TI的值代入卡路里成分浓度计算式的气体的散热系数M1的独立变量以及气体的温度TI的独立变量，计算出计测对象混合气体的卡路里成分的浓度ＣO的值。CPU300还与浓度存储装置453连接。浓度存储装置453保存浓度计算部355所计算出的计测对象混合气体的卡路里成分的浓度ＣO的值。第六实施形态涉及的卡路里成分浓度测定系统23A的其他的构成要件与图16所说明的第五实施形态涉及的卡路里成分浓度计算式制作系统22A的一样，因此，省略其说明。
接着，参考图19的流程图对第六实施形态涉及的卡路里成分浓度的测定方法进行说明。另外，在以下例中，对使图18所示的微芯片8A的发热元件61A发热至100℃、150℃、以及200℃的情况进行说明。
（a）首先，与第二实施形态相同地实施步骤S200至步骤S202。接着，在步骤S203中，图18所示的浓度计算部355从浓度计算式存储装置452中读取以气体的温度TI、以及发热元件61A的发热温度为100℃、150℃、200℃时的气体的散热系数M1为独立变量的卡路里成分浓度计算式。又，浓度计算部355从散热系数存储装置401中读取计测对象混合气体的温度TI的值和发热元件61A的发热温度为100℃、150℃、200℃时的计测对象混合气体的散热系数M1的值。
(e)在步骤S204中，浓度计算部355将计测对象混合气体的温度TI的值代入卡路里成分浓度计算式的温度TI的独立变量，将计测对象混合气体的散热系数M1的值代入卡路里成分浓度计算式的散热系数M1的独立变量，计算出计测对象混合气体的卡路里成分的浓度ＣO的值。然后，将浓度计算部355计算出的卡路里成分的浓度ＣO的值保存到浓度存储装置453中，完成第六实施形态涉及的卡路里成分浓度的测定方法。
采用以上所说明的第六实施形态所涉及的卡路里成分浓度的测定方法，不采用昂贵的气相色谱仪装置或音速传感器，仅根据计测对象混合气体的散热系数M1的測定值，就能够对计测对象混合气体的混合气体的卡路里成分的浓度ＣO的值进行測定。
（第五以及第六实施方式的实施例）
首先，如图20所示，准备了以甲烷（CH4）为主要成分、以各不同的体积浓度含有乙烷、丙烷、丁烷、氮气和碳酸气体的19种样品混合气体。接着，使发热元件以多个温度发热，计测19种样品混合气体各自的散热系数M1的值。然后，根据19种样品混合气体的卡路里成分的浓度ＣO的已知的值、散热系数M1的多个測定值，通过支持矢量回归，制作以散热系数M1为独立变量、以烷烃浓度ＣO为从属变量的用于计算烷烃浓度ＣO的方程式。
接着，使用用于计算烷烃浓度ＣO的方程式，计算19种样品混合气体的烷烃浓度ＣO的计算值，与19种样品混合气体的烷烃浓度ＣO的实际值进行比较。这样的话，如图21以及图22所示，计算值相对于烷烃浓度ＣO的实际值的误差在-0.3%至+0.3%以内。因此，通过使用以散热系数M1为独立变量、以烷烃浓度ＣO为从属变量的烷烃浓度ＣO的计算式，可以根据散热系数M1的计测值正确地计算出烷烃浓度ＣO。
（第七实施形态）
如上述（41）式所示，由四种气体成分构成的混合气体的卡路里成分的浓度ＣO通过以发热元件61A的发热温度为TH1，TH2，TH3时的混合气体的散热系数MI(TH1)，MI(TH2)，MI(TH3)为变量的方程式求得。又，混合气体的散热系数MI，如下述（32）式所示，依存于发热元件61A的电阻值RH和第一测温元件62A的电阻值RI。因此，发明者发现，混合气体的卡路里成分的浓度ＣO如下述（43）式所示，可以由以发热温度为TH1，TH2，TH3时的发热元件61A的电阻值RH1(TH1),RH2(TH2),RH3(TH3)和与混合气体接触的第一测温元件62A的电阻值RI为变量的方程式求得。
CO=h3[RH1(TH1),RH2(TH2),RH3(TH3),RI]…(43)
因此，计测与混合气体接触的发热元件61A的发热温度为TH1，TH2，TH3时的发热元件61A的电阻值RH1(TH1),RH2(TH2),RH3(TH3)、和与例如发热元件61A发热前的混合气体接触的第一测温元件62A的电阻值RI，通过代入（43）式，可以唯一求得混合气体的卡路里成分的浓度ＣO。
又，混合气体的卡路里成分的浓度ＣO如下述（44）式所示，可以由以发热元件61A的温度为TH1TH2TH3时的发热元件61A的通电电流IH1（TH1），IH2（TH2），IH3（TH3）和与混合气体接触的第一测温元件62A的通电电流II为变量的方程式求得。
CO=h4[IH1(TH1),IH2(TH2),IH3(TH3),II]…(44)
或者，混合气体的卡路里成分的浓度ＣO下述（45）式所示，可以由以发热元件61A的温度为TH1，TH2，TH3时的施加于发热元件61A的电压VH1（TH1），VH2（TH2），VH3（TH3）和施加于与混合气体接触的第一测温元件62A的电压VI为变量的方程式求得。
CO=h5[VH1(TH1),VH2(TH2),VH3(TH3),VI]…(45)
或者，混合气体的卡路里成分的浓度ＣO如下述（46）式所示，可以由以发热元件61A的温度为TH1，TH2，TH3时的、连接于发热元件61A的A/D转换电路的输出信号ADH1（TH1），ADH2（TH2），ADH3（TH3）和连接于与混合气体接触的第一测温元件62A的A/D转换电路的输出信号ADI为变量的方程式求得。
CO=h6[ADH1(TH1),ADH2(TH2),ADH3(TH3),ADI]…(46)
这样，混合气体的卡路里成分的浓度ＣO如下述（47）式所示，由以发热元件61A的发热温度为TH1，TH2，TH3时的、来自发热元件61A的电信号的输出信号SH1（TH1），SH2（TH2），SH3（TH3）和来自与混合气体接触的第一测温元件62A的电信号SI为变量的方程式求得。
CO=h7[SH1(TH1),SH2(TH2),SH3(TH3),SI]…(47)
在此，图23所示的卡路里成分浓度计算式制作系统22B包括：图23所示的计测部321，其对依存于多种样品混合气体各自的温度ＴI的来自图1以及图2所示的第一测温元件62A的电信号SI的值、和来自多种发热温度TH下的发热元件61A的电信号SH的值进行计测；浓度计算式制作部352，其根据多个样品混合气体的已知的卡路里成分的浓度ＣO的值、来自第一测温元件62A的电信号SI的值、和在多种发热温度TH下来自发热元件61A的电信号的值，制作以来自第一测温元件62A的电信号SI、以及来自多种发热温度TH下的发热元件61A的电信号SH为独立变量、以卡路里成分的浓度ＣO为从属变量的卡路里成分浓度计算式。
与第三实施形态相同，计测部321对来自第一测温元件62A的电信号SI的值、来自发热元件61A的发热温度TH1下的电信号SH1（TH1）、发热温度TH2下的电信号SH2（TH2）、和发热温度TH3下的电信号SH3（TH3）的值进行计测，将计测值保存于电信号存储装置421中。
包含于CPU300中的浓度计算式制作部352收集例如第一至第四样品混合气体各自的已知的卡路里成分的浓度ＣO的值、来自第一测温元件62A的电信号SI的多个计测值、和来自发热元件61A的电信号SH1（TH1），SH2（TH2），SH3（TH3）的多个计测值。进一步的，浓度计算式制作部352基于所收集的卡路里成分的浓度ＣO、电信号SI的值、以及电信号SH的值进行多变量分析，计算以来自第一测温元件62A的电信号SI、以及来自发热元件61A的电信号SH1（TH1），SH2（TH2），SH3（TH3）为独立变量、以卡路里成分的浓度ＣO为从属变量的卡路里成分浓度计算式。图23所示的卡路里成分浓度计算式制作系统22B的其他构成要件与图16所示的卡路里成分浓度计算式制作系统22A的相同，因此省略其说明。
（第八实施形态）
如图24所示，第八实施形态的卡路里成分浓度测定系统23B包括：计测部321，其对依存于计测对象混合气体的温度ＴI的来自第一测温元件62A的电信号SI的值、和来自多种发热温度TH下的发热元件61A的电信号SH的值进行计测；浓度计算式存储装置452，其保存以来自第一测温元件62A的电信号SI、以及来自多种发热温度TH下的发热元件61A的电信号SH为独立变量、以卡路里成分的浓度ＣO为从属变量的卡路里成分浓度计算式；浓度计算部355，其将来自第一测温元件62A的电信号SI的计测值、以及来自发热元件61A的电信号SH的计测值代入卡路里成分浓度计算式的来自第一测温元件62A的电信号SI的独立变量、以及来自发热元件61A的电信号SH的独立变量，计算出计测对象混合气体的卡路里成分的浓度ＣO的值。
卡路里成分浓度计算式包含例如来自第一测温元件62A的电信号SI、来自发热温度TH1为100℃的发热元件61A的电信号SH1（TH1）、来自发热温度TH2为150℃的发热元件61A的电信号SH2（TH2）、来自发热温度TH3为200℃的发热元件61A的电信号SH3（TH3）作为独立变量。
图1以及图2所示的微芯片8A的第一测温元件62A输出依存于计测对象混合气体的温度的电信号SI。接着，发热元件61A被施加来自图24所示的驱动电路303的驱动功率PH1，PH2，PH3。在被施加了驱动功率PH1，PH2，PH3的情况下，与计测对象混合气体接触的发热元件61A例如以100℃的温度TH1，150℃的温度TH2，200℃的温度TH3进行发热，并输出发热温度TH1下的电信号SH1（TH1），发热温度TH2下的电信号SH2（TH2），和发热温度TH3下的电信号SH3（TH3）。
计测部321对来自与计测对象混合气体接触的第一测温元件62A的电信号SI的值、来自与计测对象混合气体接触的发热元件61A的发热温度TH1下的电信号SH1（TH1）、发热温度TH2下的电信号SH2（TH2）、和发热温度TH3下的电信号SH3（TH3）的值进行计测，将计测值保存于电信号存储装置421中。
浓度计算部355，将计测值分别代入保存于浓度计算式存储装置452中的卡路里成分浓度计算式的来自第一测温元件62A的电信号SI的独立变量、以及来自发热元件61A的电信号SH1（TH1），SH2（TH2），SH3（TH3）的独立变量，计算出计测对象混合气体的卡路里成分的浓度ＣO的值。图24所示的卡路里成分浓度测定系统23B的其他构成要件与图18所示的卡路里成分浓度测定系统23A相同，因此省略其说明。
（第九实施形态）
如上述（7）式所示，温度扩散率的倒数1/α与除以了热传导率k的比热容量Cp成比例。因此，将上述（22）式变形，如下述（48）式所示，除以了热传导率k的比热容量Cp也能通过以发热元件61A的发热温度为TH1，TH2，TH3时的混合气体的散热系数MI（TH1），MI（TH2），MI（TH3）和混合气体的温度TI为变量的方程式求得。
Cp/k=g7[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),TI]…(48)
由此，关于由气体A、气体B、气体C和气体D构成的混合气体，发明人发现如果预先得到上述（48）式，则能够容易计算出气体A的体积率VA、气体B的体积率VB、气体C的体积率VC和气体D的体积率VD未知的检查对象混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp。具体的，计测发热元件61A的发热温度为TH1，TH2，TH3时的检查对象混合气体的散热系数MI（TH1），MI（TH2），MI（TH3）和检查对象混合气体的温度TI，并将它们代入（48）式，由此可以唯一求得检查对象混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp。
另外，混合气体由n种气体成分组成时，混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp由下述（49）式求得。
Cp/k=g7[MI(TH1),MI(TH2),MI(TH3),…,MI(THn-1),TI]…(49)
但是，混合气体除了含有甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）作为气体成分之外，以ｊ为自然数，还包括甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）以外的烷烃（CjH2j+2）时，即使将甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）以外的烷烃（CjH2j+2）视为甲烷（CH4）和丙烷（C3H8）的混合物，也不会对（49）式的计算造成影响，这与（23）式相同。又，图1以及图2所示的发热元件61A发热前的混合气体的温度TI稳定的情况下，（49）式可以不包含混合气体的温度TI的变量。
在此，图25所示的第九实施形态涉及的比热容量计算式制作系统24A包括：填充有除以了热传导率k的比热容量Cp的值为已知的样品混合气体的腔室101；计测机构10，其计测样品混合气体的多个散热系数M1的值和样品混合气体的温度TI的值。进一步，比热容量计算式制作系统24A包括比热容量计算式制作部362，该比热容量制作部362根据样品混合气体的已知的除以了热传导率k的比热容量Cp的值、样品混合气体的多个散热系数M1的值、以及样品混合气体的温度TI的值，制作以对于发热元件61A的多种发热温度的气体的散热系数M1以及气体的温度TI为独立变量、以气体的除以了热传导率k的比热容量Cp为从属变量的比热容量计算式。
计测机构10以及散热系数存储装置401与第一实施形态相同，故省略其说明。比热容量计算式制作部362收集例如第一至第四样品混合气体各自的已知的除以了热传导率k的比热容量Cp的值、发热元件61A的发热温度为100℃时的多个气体的散热系数M1的值、发热元件61A的发热温度为150℃时的多个气体的散热系数M1的值、发热元件61A的发热温度为200℃时的多个气体的散热系数M1的值、以及多个气体的温度TI的值。进一步的，比热容量计算式制作部362基于所收集的除以了热传导率k的比热容量Cp、多个散热系数M1、以及多个气体的温度TI的值进行多变量分析，计算以发热元件61A的发热温度为100℃时的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为150℃时的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为200℃时的散热系数M1、以及气体的温度TI为独立变量、以除以了热传导率k的比热容量Cp为从属变量的比热容量计算式。
比热容量计算式制作系统24A进一步具有连接于CPU300的比热容量计算式存储装置462。比热容量计算式存储装置462保存比热容量计算式制作部362所制作的比热容量计算式。
接着，参考图26的流程图对第九实施形态涉及的比热容量计算式的制作方法进行说明。另外，在以下例中，准备第一至第四样品混合气体，对使图25所示的微芯片8A的发热元件61A发热至100℃、150℃、以及200℃的情况进行说明。
（a）首先，与第一实施形态相同地实施步骤S100至步骤S103。接着，在步骤S104中，从输入装置312向比热容量计算式制作部362输入第一样品混合气体的已知的除以了热传导率k的比热容量Cp的值、第二样品混合气体的已知的除以了热传导率k的比热容量Cp的值、第三样品混合气体的已知的除以了热传导率k的比热容量Cp的值、以及第四样品混合气体的已知的除以了热传导率k的比热容量Cp的值。又，比热容量计算式制作部362从散热系数存储装置401中读取第一至第四样品混合气体的温度TI的值和发热元件61A的发热温度分别为100℃、150℃、200℃时的第一至第四样品混合气体的散热系数M1的值。
(b)在步骤S105中，根据第一至第四样品混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的值、第一至第四样品混合气体的温度TI的值和发热元件61A的发热温度分别为100℃、150℃、200℃时的第一至第四样品混合气体的散热系数M1的值，比热容量计算式制作部362进行多元回归分析。通过多元回归分析，比热容量计算式制作部362计算出以发热元件61A的发热温度为100℃时的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为150℃时的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为200℃时的散热系数M1、以及气体的温度TI为独立变量、以除以了热传导率k的比热容量Cp为从属变量的比热容量计算式。然后，在步骤S106中，浓比热容量计算式制作部362将所制作的比热容量计算式保存在比热容量计算式存储装置462中，完成第九实施形态涉及的比热容量计算式的制作方法。
如上所述，可以根据第九实施形态涉及的卡比热容量计算式的制作方法，制作能够唯一地计算计测对象混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的值的比热容量计算式。
（第十实施形态）
如图27所示，第十实施形态涉及的比热容量测定系统25A包括：腔室101，其被填充除以了热传导率k的比热容量Cp的值未知的计测对象混合气体；计测机构10，其对计测对象混合气体的温度TI的值、以及计测对象混合气体的多个散热系数M1的值进行计测。进一步，比热容量测定系统25A包括比热容量计算式存储装置462和比热容量计算部365，该比热容量计算式存储装置462保存以气体的温度TI、以及对于发热元件61A的多种发热温度的气体的散热系数M1为独立变量、以除以了热传导率k的比热容量Cp为从属变量的比热容量计算式。比热容量计算部365将计测对象混合气体的温度TI的值以及对于发热元件61A的多种发热温度的计测对象混合气体的散热系数M1的值代入比热容量计算式的气体的温度TI的独立变量以及对于发热元件61A的多种发热温度的气体的散热系数M1的独立变量，计算出计测对象混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的值。
在比热容量计算式存储装置462中保存在第九实施形态中所说明的比热容量计算式。这里，为了制作比热容量计算式而使用含有甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮气(N2)和二氧化碳(CO2)的天然气作为混合气体，并以这种的情况为例进行说明。又，在比热容量计算式中，以发热元件61A的发热温度为100℃时的气体的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为150℃时的气体的散热系数M1、发热元件61A的发热温度为200℃时的气体的散热系数M1、以及气体的温度TI作为独立变量。
在第十实施形态中，例如，以未知体积率包含甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮气(N2)和二氧化碳(CO2)的、除以了热传导率k的比热容量Cp为未知的天然气作为计测对象混合气体被导入腔室101中。计测机构10以及散热系数存储装置401与第九实施形态的相同，故省略其说明。
比热容量计算部365将计测对象混合气体的散热系数M1的值以及温度TI的值代入比热容量计算式的气体的散热系数M1的独立变量以及气体的温度TI的独立变量，计算出计测对象混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的值。CPU300还与比热容量存储装置463连接。比热容量存储装置463保存比热容量计算部365所计算出的计测对象混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的值。第十实施形态涉及的比热容量浓度测定系统25A的其他的构成要件与图25所说明的第九实施形态涉及的比热容量计算式制作系统24A的一样，因此，省略其说明。
接着，参考图28的流程图对第十实施形态涉及比热容量的测定方法进行说明。另外，在以下例中，对使图27所示的微芯片8A的发热元件61A发热至100℃、150℃、以及200℃的情况进行说明。
（a）首先，与第二实施形态相同地实施步骤S200至步骤S202。接着，在步骤S203中，图27所示的比热容量计算部365从比热容量计算式存储装置462中读取以气体的温度TI、以及发热元件61A的发热温度为100℃、150℃、200℃时的气体的散热系数M1为独立变量的比热容量计算式。又，比热容量计算部365从散热系数存储装置401中读取计测对象混合气体的温度TI的值和发热元件61A的发热温度为100℃、150℃、200℃时的计测对象混合气体的散热系数M1的值。
(e)在步骤S204中，比热容量计算部365将计测对象混合气体的温度TI的值代入比热容量计算式的温度TI的独立变量，将计测对象混合气体的散热系数M1的值代入比热容量计算式的散热系数M1的独立变量，计算出计测对象混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的值。然后，比热容量计算部365将计算出的除以了热传导率k的比热容量Cp的值保存到比热容量存储装置463中，完成第十实施形态涉及的比热容量的测定方法。
采用以上所说明的第十实施形态所涉及的比热容量的测定方法，不采用昂贵的气相色谱仪装置或音速传感器，仅根据计测对象混合气体的散热系数M1的測定值，就能够对计测对象混合气体的混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的值进行測定。
（第九以及第十实施方式的实施例）
首先，如图20所示，准备了以甲烷（CH4）为主要成分、以各不同的体积浓度含有乙烷、丙烷、丁烷、氮气和碳酸气体的19种样品混合气体。接着，使发热元件以多个温度发热，计测19种样品混合气体各自的散热系数M1的值。然后，根据19种样品混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的已知的值、散热系数M1的多个測定值，通过支持矢量回归，制作以散热系数M1为独立变量、以除以了热传导率除k的比热容量Cp为从属变量的用于计算除以了热传导率k的比热容量Cp的方程式。
接着，使用用于计算除以了热传导率k的比热容量Cp的方程式，计算19种样品混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的计算值，与19种样品混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的实际值进行比较。这样的话，如图29以及图30所示，计算值相对于除以了热传导率k的比热容量Cp的实际值的误差在-0.6%至+0.6%以内。因此，通过使用以散热系数M1为独立变量、以除以了热传导率k的比热容量Cp为从属变量的除以了热传导率k的比热容量Cp的计算式，可以根据散热系数M1的计测值正确地计算出除以了热传导率k的比热容量Cp。
（第十一实施形态）
如上述（48）式所示，由四种气体成分构成的混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp通过以发热元件61A的发热温度TH1，TH2，TH3时的混合气体的散热系数MI(TH1)，MI(TH2)，MI(TH3)为变量的方程式求得。又，混合气体的散热系数MI，如下述（32）式所示，依存于发热元件61A的电阻RH和第一测温元件62A的电阻RI。因此，发明者发现，混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp如下述（50）式所示，可以由以发热温度为TH1，TH2，TH3时的发热元件61A的电阻RH1(TH1),RH2(TH2),RH3(TH3)和与混合气体接触的第一测温元件62A的电阻值RI为变量的方程式求得。
Cp/k=g8[RH1(TH1),RH2(TH2),RH3(TH3),RI]…(50)
因此，计测与混合气体接触的发热元件61A的发热温度为TH1，TH2，TH3时的发热元件61A的电阻值RH1(TH1),RH2(TH2),RH3(TH3)、和与例如发热元件61A发热前的混合气体接触的第一测温元件62A的电阻值RI，通过代入（50）式，可以唯一求得混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp。
又，混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp如下述（51）式所示，可以由以发热元件61A的温度为TH1TH2TH3时的发热元件61A的通电电流IH1（TH1），IH2（TH2），IH3（TH3）和与混合气体接触的第一测温元件62A的通电电流II为变量的方程式求得。
Cp/k=g9[IH1(TH1),IH2(TH2),IH3(TH3),II]…(51)
或者，混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp下述（52）式所示，可以由以发热元件61A的温度为TH1，TH2，TH3时的施加于发热元件61A的电压VH1（TH1），VH2（TH2），VH3（TH3）和施加于与混合气体接触的第一测温元件62A的电压VI为变量的方程式求得。
Cp/k=g10[VH1(TH1),VH2(TH2),VH3(TH3),VI]…(52)
或者，混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp如下述（53）式所示，可以由以发热元件61A的温度为TH1，TH2，TH3时的、连接于发热元件61A的A/D转换电路的输出信号ADH1（TH1），ADH2（TH2），ADH3（TH3）和连接于与混合气体接触的第一测温元件62A的A/D转换电路的输出信号ADI为变量的方程式求得。
Cp/k=g11[ADH1(TH1),ADH2(TH2),ADH3(TH3),ADI]…(53)
这样，混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp如下述（54）式所示，由以发热元件61A的发热温度为TH1，TH2，TH3时的、来自发热元件61A的电信号SH1（TH1），SH2（TH2），SH3（TH3）和来自与混合气体接触的第一测温元件62A的电信号SI为变量的方程式求得。
Cp/k=g12[SH1(TH1),SH2(TH2),SH3(TH3),SI]…(54)
在此，图31所示的比热容量计算式制作系统24B包括：图31所示的计测部321，其对依存于多种样品混合气体各自的温度ＴI的来自图1以及图2所示的第一测温元件62A的电信号SI的值、和来自多种发热温度TH下的发热元件61A的电信号SH的值进行计测；比热容量计算式制作部362，其根据多个样品混合气体的已知的除以了热传导率k的比热容量Cp的值、来自第一测温元件62A的电信号SI的值、和来自多种发热温度下的发热元件61A的电信号的值，制作以来自第一测温元件62A的电信号SI、以及来自多种发热温度TH下的发热元件61A的电信号SH为独立变量、以除以了热传导率k的比热容量Cp为从属变量的比热容量计算式。
与第三实施形态相同，计测部321对来自第一测温元件62A的电信号SI的值、来自发热元件61A的发热温度TH1下的电信号SH1（TH1）、发热温度TH2下的电信号SH2（TH2）、和发热温度TH3下的电信号SH3（TH3）的值进行计测，将计测值保存于电信号存储装置421中。
包含于CPU300中的比热容量计算式制作部362收集例如第一至第四样品混合气体各自的已知的除以了热传导率k的比热容量Cp的值、来自第一测温元件62A的电信号SI的多个计测值、和来自发热元件61A的电信号SH1（TH1），SH2（TH2），SH3（TH3）的多个计测值。进一步的，比热容量计算式制作部362基于所收集的除以了热传导率k的比热容量Cp、电信号SI的值、以及电信号SH的值进行多变量分析，计算以来自第一测温元件62A的电信号SI、以及来自发热元件61A的电信号SH1（TH1），SH2（TH2），SH3（TH3）为独立变量、以除以了热传导率k的比热容量Cp为从属变量的比热容量计算式。图31所示的比热容量计算式制作系统24B的其他构成要件与图25所示的比热容量计算式制作系统24A的相同，因此省略其说明。
（第十二实施形态）
如图32所示，第十二实施形态的比热容量测定系统25B包括：计测部321，其对依存于计测对象混合气体的温度ＴI的来自第一测温元件62A的电信号SI的值、和来自多种发热温度TH下的发热元件61A的电信号SH的值进行计测；比热容量计算式存储装置462，其保存以来自第一测温元件62A的电信号SI、以及来自多种发热温度TH下的发热元件61A的电信号SH为独立变量、以除以了热传导率k的比热容量Cp为从属变量的比热容量计算式；比热容量计算部365，其将来自第一测温元件62A的电信号SI的计测值、以及来自发热元件61A的电信号SH的计测值代入比热容量计算式的来自第一测温元件62A的电信号SI的独立变量、以及来自发热元件61A的电信号SH的独立变量，计算出计测对象混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的值。
比热容量计算式包含例如来自第一测温元件62A的电信号SI、来自发热温度TH1为100℃的发热元件61A的电信号SH1（TH1）、来自发热温度TH2为150℃的发热元件61A的电信号SH2（TH2）、来自发热温度TH3为200℃的发热元件61A的电信号SH3（TH3）作为独立变量。
图1以及图2所示的微芯片8A的第一测温元件62A输出依存于计测对象混合气体的温度的电信号SI。接着，发热元件61A被施加来自图32所示的驱动电路303的驱动功率PH1，PH2，PH3。在被施加了驱动功率PH1，PH2，PH3的情况下，与计测对象混合气体接触的发热元件61A例如以100℃的温度TH1，150℃的温度TH2，200℃的温度TH3进行发热，并输出发热温度TH1下的电信号SH1（TH1），发热温度TH2下的电信号SH2（TH2），和发热温度TH3下的电信号SH3（TH3）。
计测部321对来自与计测对象混合气体接触的第一测温元件62A的电信号SI的值、来自与计测对象混合气体接触的发热元件61A的发热温度TH1下的电信号SH1（TH1）、发热温度TH2下的电信号SH2（TH2）、和发热温度TH3下的电信号SH3（TH3）的值进行计测，将计测值保存于电信号存储装置421中。
比热容量计算部365，将计测值分别代入保存于比热容量计算式存储装置462中的比热容量计算式的来自第一测温元件62A的电信号SI的独立变量、以及来自发热元件61A的电信号SH1（TH1），SH2（TH2），SH3（TH3）的独立变量，计算出计测对象混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的值。图32所示的比热容量测定系统25B的其他构成要件与图27所示的比热容量测定系统25A相同，因此省略其说明。
（第十三实施形态）
第十三实施形态的流量测定系统，如图33所示，具有：温度扩散率测定系统21A、和对由温度扩散率测定系统21A测定了温度扩散率的计测对象混合气体的流量Q进行计测的流量计41A。温度扩散率测定系统21A和流量计41A通过计测对象混合气体所流经的流路103连接。温度扩散率测定系统21A已在第二实施形态进行了说明，因此其说明省略。温度扩散率测定系统21A和流量计41A通过配线201电连接。
如作为截面图的图34所示，流量计41A包括：设有计测对象混合气体流经的流路11的流路保持体15，和配置于流路保持体15之上的控制单元30。控制单元30具有CPU330。另外，图34是截面图，但控制单元30的内部被示意性地绘出，实际上，微处理器、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、I/O电路等配置在控制单元30的内部。
在流路保持体15上设有注入口13以及排出口14，流路11从注入口13到排出口14贯通流路保持体15的内部。注入口13插入有图33所示的流路103。微芯片8B配置在流路11的内壁。
微芯片8B，如作为立体图的图35、以及作为从XXXVI－XXXVI方向观察的截面图的图36所示，具有与第一实施形态中所说明的微芯片8A相同的结构。微芯片8B具有：设有空腔66B的基板60B、配置在基板60B上以覆盖空腔66B的绝缘膜65B、和设置于绝缘膜65B的加热器61B。又，微芯片8B还具有：图35以及图36所示的上游侧测温电阻元件62B，其相比加热器61B位于图34所示的流路11的上游侧；位于加热器61B的下游侧的下游侧测温电阻元件63B；以及设置于上游侧测温电阻元件62B的上游侧的周围温度传感器64B。
绝缘膜65B的覆盖空腔66B的部分为隔热性的膜片。周围温度传感器64B对流入图34所示的流路11的计测对象混合气体的温度进行测定。图35以及图36所示的加热器61B配置在覆盖空腔66B的绝缘膜65B的中心，对流经流路11的计测对象混合气体进行加热，使得计测对象混合气体的温度比周围温度传感器64B所计测的温度高一定的温度，例如10℃。上游侧测温电阻元件62B用于检测加热器61B上游侧的温度，下游侧测温电阻元件63B用于检测加热器61B的下游侧的温度。
在此，在图34所示的流路11中的计测对象混合气体静止的情况下，被图35以及图36所示的加热器61B施加的热向上游方向和下游方向对称地扩散。因此，上游侧测温电阻元件62B和下游侧测温电阻元件63B的温度相等，上游侧测温电阻元件62B和下游侧测温电阻元件63B的电阻相等。
相对于此，在图34所示的流路11中的计测对象混合气体从上游流到下游的情况下，被图35以及图36所示的加热器61B施加的热被向下游方向运送。因此，下游侧测温电阻元件62B的温度比上游侧测温电阻元件63B的温度高。因此，上游测温电阻元件62B的电阻与下游侧测温电阻元件63B的电阻产生差值。下游侧测温电阻元件63B的电阻与上游侧测温电阻元件62B的电阻之差，与图34所示的流路11中的计测对象混合气体的流量Q具有相关关系。因此，可以根据图35以及图36所示的下游侧测温电阻元件63B的电阻与上游侧测温电阻元件62B的电阻之差，求出流经图34所示的流路11的计测对象混合气体的流量Q。另外，流量Q的单位例如为m3/s或者m3/h。
在流路11的一部分，设置有缩小流路11的内径的收缩部12，收缩部12处的流路11的截面积被适当地设定，使得流路11内的计测对象混合气体的流速在微芯片8B的计测范围内。又，微芯片8B与控制单元30的CPU330电连接。
CPU330的流量计算部331从微芯片8B接收图35以及图36所示的下游侧测温电阻元件63B的电阻的值和上游侧测温电阻元件62B的电阻的值。进一步地，图34所示的流量计算部331根据图35以及图36所示的下游侧测温电阻元件63B的电阻的值和上游侧测温电阻元件62B的电阻的值，计算出流经图34所示的流路11的计测对象混合气体的流量Q的值。另外，图35以及图36所示的下游侧测温电阻元件63B的电阻与上游侧测温电阻元件62B的电阻之差和图34所示的流路11中的气体的流量Q的相关关系预先采用校正气体进行校正。
在此，采用含有微芯片8B和流量计算部331的流量传感器检测出的流量Q具有对应于温度扩散率的倒数1/α而产生误差的倾向。作为一个实例，首先，采用将热量调整为45MJ/m3的管道煤气13A作为校正气体来校正流量传感器。接着，准备包含图37所示成分的第一至第六混合气体。如图38所示，第一至第六混合气体具有不同的温度扩散率的倒数1/α的值。接下来，与校正气体的流量相同的流量的第一至第六混合气体流经流量计41A后，如图38以及图39所示，流量Q的检测值产生与温度扩散率的倒数1/α成比例的误差。
因此，在校正气体的温度扩散率的倒数1/α0与计测对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α不同的情况下，计测对象混合气体的流量Q的检测值就会产生误差。鉴于此，图34所示的CPU330还具有修正部332，该修正部332根据校正气体的温度扩散率的倒数1/α0与计测对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α之差对计测对象混合气体的流量Q的检测值的误差进行修正。修正部332接收流量计算部331所计算出的计测对象混合气体的流量Q的检测值。又，修正部332通过图33所示的配线201，从温度扩散率测定系统21A接收计测对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α的计测值。
进一步地，图34所示的修正部332，如下述（55）式所示，用计测对象混合气体的流量Q的检测值除以校正气体的温度扩散率的倒数1/α0，再乘以计测对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α。由此，计算出基于校正气体的温度扩散率的倒数1/α0与计测对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α之差的误差被修正了的计测对象混合气体的正确的流量QC的值。
QC=Q×(1/α)/(1/α0)=Q×α0/α…(55)
（第十四实施形态）
第十四实施形态所涉及的流量测定系统，如图40所示，具有：温度扩散率测定系统21B、和对由温度扩散率测定系统21B测定了温度扩散率的计测对象混合气体的流量Q进行计测的流量计41A。温度扩散率测定系统21B与第四实施形态相同。又，在流量计41A中，通过温度扩散率测定系统21B所计测的计测对象混合气体的温度扩散率的倒数1/α的计测值对计测对象混合气体的流量Q的检测值进行修正的方法与第十三实施形态相同，因此其说明省略。
（第十五实施形态）
第十五实施形态的流量测定系统，如图41所示，具有：比热容量测定系统25A、和对由比热容量测定系统25A测定了除以了热传导率k的比热容量Cp的计测对象混合气体的流量Q进行计测的流量计41C。比热容量测定系统25A和流量计41C通过计测对象混合气体所流经的流路103连接。比热容量测定系统25A已在第十实施形态进行了说明，因此其说明省略。比热容量测定系统25A和流量计41C通过配线201电连接。
如图42所示，流量计41C的CPU330具有质量流量计算部334，该质量流量计算部334根据计测对象混合气体的体积流量Q的检测值和计测对象混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的计测值计算出计测对象混合气体的质量流量Qm。质量流量计算部334接收流量计算部331所算出的计测对象混合气体的体积流量Q的检测值。又，质量流量计算部334，通过图41所示的配线201，从比热容量测定系统25A接收计测对象混合气体的除以了热传导率k的比热容量Cp的计测值。
在此，流量计算部331所算出的计测对象混合气体的体积流量Q的检测值，如下述（56）式所示，与温度扩散率α和流速d的乘积成比例。另外，A是常数。
Q=A×（1/α）×d=A×ρCp/k×d…(56)
图42所示的质量流量计算部334，如下述（57）式所示，计测对象混合气体的体积流量Q的检测值除以除以了热传导率k的比热容量Cp和常数A，得到密度ρ和流速d的乘积。
Q/(A Cp/k)=ρ×d…(57)
进一步地，质量流量计算部334，如下述（58）式所示，对所得到的密度ρ和流速d的积乘以收缩部12的截面积u，计算出计测对象混合气体的质量流量Qm。质量流量Qm的单位例如是kg 3/h或者kg 3/s。
Qm=ρ×d×u…(58)
流量计41C的其他构成要件与图34所示的流量计41A相同，故省略其说明。
（第十六实施形态）
第十六实施形态所涉及的流量测定系统，如图43所示，具有：比热容量测定系统25B、和对由比热容量测定系统25B测定了除以了热传导率k的比热容量Cp的计测对象混合气体的流量Q进行计测的流量计41C。比热容量测定系统25B与第十二实施形态相同。又，流量计41C计算质量流量Qm的方法与第十五实施形态相同，因此其说明省略。
（第十七实施形态）
第十七实施形态的流量测定系统，如图44所示，具有：卡路里成分浓度测定系统23A、和对由卡路里成分浓度测定系统23A测定了卡路里成分浓度ＣO的计测对象混合气体的流量Q进行计测的流量计41B。卡路里成分浓度测定系统23A和流量计41B通过计测对象混合气体所流经的流路103连接。卡路里成分浓度测定系统23A已在第六实施形态进行了说明，因此其说明省略。卡路里成分浓度测定系统23A和流量计41B通过配线201电连接。
如图45所示，流量计41B的CPU330具有热量流量计算部333，该热量流量计算部333根据计测对象混合气体的流量Q的检测值和计测对象混合气体的卡路里成分浓度ＣO的计测值计算出计测对象混合气体的卡路里成分的流量QC。热量流量计算部333接收质量流量计算部334所算出的计测对象混合气体的质量流量Qm的值。又，热量流量计算部333，通过图44所示的配线201，从卡路里成分浓度测定系统23A接收计测对象混合气体的卡路里成分浓度的计测值。
进一步地，图45所示的热量流量计算部333，如下述（59）式所示，对计测对象混合气体的质量流量Qm的值乘以计测对象混合气体的卡路里成分的浓度ＣO，计算出计测对象混合气体中的卡路里成分的流量QC。
QC=Qm×CO…(59)
天然气等的计测对象混合气体中包含无卡路里成分的情况下，有时希望对去除了无卡路里成分的卡路里成分的流量进行计测。相对于此，采用第十七实施形态所涉及的流量测定系统，可以正确地计测计测对象混合气体的卡路里成分的流量。流量计41B的其他构成要件与图34所示的流量计41A相同，故省略其说明。
（第十八实施形态）
第十八实施形态所涉及的流量测定系统，如图46所示，具有：卡路里成分浓度测定系统23B、和对由卡路里成分浓度测定系统23B测定了卡路里成分浓度ＣO的计测对象混合气体的流量Q进行计测的流量计41B。卡路里成分浓度测定系统23B与第八实施形态相同。又，流量计41B根据卡路里成分的浓度ＣO和计测对象混合气体的流量Q的检测值计算计测对象混合气体的卡路里成分的流量QC的方法与第十七实施形态相同，因此其说明省略。
（其他实施形态）
如上所述，本发明通过实施形态来记载，但成为该揭示的一部分的记载以及附图并不能理解为是对该发明的限定。根据其揭示，各种替代实施形态、实施形态以及运用技术对于本领域技术人员来说都是显而易见的。例如，图47示出了2mA、2.5mA、以及3mA的电流流过发热电阻体时的混合气体的散热系数与热传导率的关系。如图47所示，混合气体的散热系数与热传导率一般为比例关系。因此，在第一以及第二实施形态中，使用了发热电阻体的多种发热温度下的混合气体的散热系数的值，但是也可以采用混合气体的多个计测温度下的热传导率来代替，从而进行发热量计算式的制作以及发热量的计算。这样，可以理解为本发明包含了此处没有记载的各种实施形态等。

Claims (2)

1.一种流量测定系统，其包括计测机构(10)，所述计测机构对发热元件(61A)以多种发热温度发热时的计测对象混合气体的散热系数或者热传导率的值进行计测，
所述流量测定系统的特征在于，包括：
温度扩散率计算式存储装置(402)，其保存以对于所述多种发热温度的所述散热系数或者热传导率为独立变量、以温度扩散率为从属变量的温度扩散率计算式；
温度扩散率计算部(305)，其将对于所述多种发热温度的所述计测对象混合气体的所述散热系数(MI)或者热传导率的值代入所述温度扩散率计算式的对于所述多种发热温度(TH1，TH2，TH3，THn-1)的所述散热系数或者热传导率的独立变量，计算出所述计测对象混合气体的温度扩散率的倒数(1/α)的值；
已由校正气体校正了的流量传感器，其检测所述计测对象混合气体的流量，该流量传感器具有包括加热器(61B)和测温电阻元件(63B)的微芯片(8B)；和
修正部(332)，其对所述校正气体的温度扩散率的倒数的值与所述计测对象混合气体的温度扩散率的倒数的值之差所导致的所述流量的检测误差进行修正。
2.如权利要求1所述的流量测定系统，其特征在于，
所述修正部(332)根据所述校正气体的温度扩散率的倒数的值与所述计测对象混合气体的温度扩散率的倒数的值之比，对所述流量传感器所检测出的所述流量的误差进行修正。
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