JP2001012988A - 熱式流体センサ、流体判別装置及びその方法、フローセンサ、並びに、流量計測装置及びその方法 - Google Patents

熱式流体センサ、流体判別装置及びその方法、フローセンサ、並びに、流量計測装置及びその方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 計測対象流体の種類や組成が変化すると出力
特性に変化を生じるフローセンサによっても、計測対象
流体の流量を精度良く計測できるようにする。 【解決手段】 マイクロヒータ4が外部からの駆動電流
により流体を加熱すると、マイクロヒータ4の加熱と並
行して、上流側サーモパイル8は、マイクロヒータ4に
よる加熱される前の流体の温度を検出し、第1の温度検
出信号を出力し、下流側サーモパイル5は、マイクロヒ
ータ4による加熱される前の流体の温度を検出し、第2
の温度検出信号を出力し、これら両信号の差信号に基づ
き流量を算出するが、それに当たり、マイクロヒータ4
に対して流体の流れ方向と略直交方向に配置された右側
サーモパイル11及び左側サーモパイル13により流体
の温度を検出し右側温度検出信号及び左側温度検出信号
を出力させ、これに基づき算出される流体の物性値に基
づき、算出された流量を補正できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体の種類の判別
に用いることができる流体センサ、この流体センサから
出力される温度検出信号に基づき計測対象流体の種類を
判別する流体判別装置及びその方法、流量計測として用
いることができる流速センサ(以下、フローセンサと称
する。)並びに、フローセンサから出力される温度検出
信号に基づき計測対象流体の流量を計測する流量計測装
置及びその方法に関し、特に、フローセンサ並びに流量
計測装置及びその方法については、計測対象流体の種類
や組成が変化した場合であっても、精度良く流体の流量
を計測することができるフローセンサ並びに流量計測装
置及びその方法に関し、また、流量計測装置及びその方
法については、流量の計測範囲が広い場合でも精度良く
流体の流量を計測することができる流量計測装置及びそ
の方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図9に従来の熱型のマイクロフローセン
サの構成図を示す。マイクロフローセンサ101は、S
i基板102、ダイアフラム103、ダイアフラム10
3上に形成されたマイクロヒー夕104、マイクロヒー
タ104の下端でダイアフラム103上に形成された下
流側サーモパイル105、マイクロヒータ104に駆動
電流を供給する電源端子106A,106B、マイクロ
ヒータ104の上端でダイアフラム103上に形成され
た上流側サーモパイル108、上流側サーモパイル10
8から出力される第1温度検出信号を出力する第1出力
端子109A,109B、下流側サーモパイル105か
ら出力される第2温度検出信号を出力する第2出力端子
107A,107Bを備える。
【0003】このように構成されたマイクロフローセン
サ101によれば、外部からの駆動電流によりマイクロ
ヒータ104が、マイクロヒータ104の回りに存在す
るガス等の計測対象流体を加熱して、マイクロヒータ1
04から下流側サーモパイル105にかけてと、マイク
ロヒータ104から上流側サーモパイル108にかけて
とに、均等な温度分布を発生させる。
【0004】この状態で、ガス等の計測対象流体にPか
らQに向かう流れが生じると、マイクロヒータ104の
回りの温度分布が計測対象流体の流れの下流側、即ち、
下流側サーモパイル105に偏るので、上流側サーモパ
イル108は、計測対象流体に流れの発生していない流
量=0時よりも低い温度を検出し、その検出温度に応じ
た値の第1温度検出信号を出力する。
【0005】これに対し、下流側サーモパイル105
は、マイクロヒータ104の回りの温度分布が下流側に
偏る分だけ、計測対象流体に流れの発生していない流量
=0時よりも高い温度を検出し、その検出温度に応じた
値の第2の温度検出信号を出力する。このため、図示し
ない流量計測装置は、上流側サーモパイル108からの
第1温度検出信号と下流側サーモパイル105からの第
2温度検出信号との差信号に基づいて計測対象流体の流
量を算出することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9に
示すような従来のマイクロフローセンサにあっては、計
測対象流体(以下、流体と略称する。)の種類や流体の
組成が変わると、その出力特性も変化してしまうという
問題点があった。
【0007】すなわち、流体の種類や組成が変わると、
熱伝導率や比熱、粘性、密度等の流体の物性値が変わる
ため、マイクロヒータで加熱された流体の温度分布が変
化して、出力が変化してしまう。
【0008】そこで、このような問題点を解決するため
に、マイクロフローセンサとは別にガス分析センサを配
置したり、あるいは、予め流体の特性値をマイクロフロ
ーセンサやそのマイクロフローセンサが搭載された装置
に認識させておく等の方法が採用されている。
【0009】しかし、例えば、ガスメータにあっては、
同じ規格のガスであってもロットにより原料ガスの組成
が微妙に異なり、また、ガス生産工場で行う熱量コント
ロールのための組成調整の精度にも限界があるので、仮
に規格が同じガスであってもその組成が変化してしまう
ことがあり、そのため、流体の特性値をマイクロフロー
センサやその搭載装置に予め認識させておくには限界が
あった。
【0010】また、ガス分析センサを別に配置した場合
には、ガスメータが大型化してしまうばかりではなく、
流量の補正の方法等の工夫や、ガス分析センサの置き場
所等を工夫しなければならない点が多く、安価にガスメ
ータを作製することができなかった。
【0011】本発明は前記事情に鑑みなされたものであ
り、その目的は、計測対象流体の種類や組成が変化する
と出力特性に変化を生じるフローセンサによっても、計
測対象流体の流量を小型で安価に精度良く計測すること
ができるようにすることができる熱式流体センサや、流
体判別装置及びその方法、並びに、これら熱式流体セン
サや流体判別装置及びその方法を用いて計測対象流体の
流量を計測するのに用いて好適なフローセンサと、流量
計測装置及びその方法とを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する請求
項1乃至請求項5に各々記載した本発明は熱式流体セン
サに関するものであり、請求項6乃至請求項10と請求
項31乃至請求項34とに各々記載した本発明は流体判
別装置に関するものであり、請求項11乃至請求項15
と請求項35乃至請求項38とに各々記載した本発明は
流体判別方法に関するものであり、請求項24乃至請求
項30に各々記載した本発明はフローセンサに関するも
のであり、請求項16乃至請求項19と請求項39乃至
請求項42とに各々記載した本発明は流量計測装置に関
するものであり、請求項20乃至請求項23と請求項4
3乃至請求項46に各々記載した本発明は流量計測方法
に関するものである。
【0013】そして、請求項1に記載した本発明の熱式
流体センサは、外部からの駆動電流により流路を流れる
計測対象流体を加熱するヒータと、このヒータに対して
前記計測対象流体の流れ方向と略直交方向に配置され、
前記計測対象流体の温度を検出し、温度検出信号を出力
する横側温度センサと、前記ヒータ及び前記横側温度セ
ンサを支持する支持基板と備えることを特徴とする。
【0014】請求項1に記載した本発明の熱式流体セン
サによれば、支持基板に支持された状態でヒータは、外
部からの駆動電流により計測対象流体を加熱する。この
ヒータの加熱と並行して、ヒータに対して計測対象流体
の流れ方向と略直交方向に配置された横側温度センサ
は、計測対象流体の熱伝導度を検出し、温度検出信号を
出力するので、この温度検出信号に基づき流体の物性値
(温度分布のパラメータ)を算出することができる。
【0015】請求項2に記載した本発明の熱式流体セン
サは、請求項1に記載した本発明の熱式流体センサにお
いて、前記計測対象流体の流れ方向と略直交方向におけ
る前記ヒータの両側に前記横側温度センサを各々配置し
たことを特徴とする。
【0016】請求項2に記載した本発明の熱式流体セン
サによれば、請求項1に記載した本発明の熱式流体セン
サにおいて、計測対象流体の熱伝導度の検出を、計測対
象流体の流れ方向と略直交方向におけるヒータの両側に
各々配置した2つの横側温度センサにより行うことで、
流れ方向と略直交方向における流路内の計測対象流体の
流れにばらつきがあっても、両横側温度センサからの温
度検出信号に基づき流体の物性値を正確に算出すること
ができる。
【0017】請求項3に記載した本発明の熱式流体セン
サは、請求項1または2に記載した本発明の熱式流体セ
ンサにおいて、前記支持基板は、周辺部分が固定された
ダイアフラム部を有し、このダイアフラム部には、前記
ヒータ及び前記横側温度センサが形成されていることを
特徴とする。
【0018】請求項3に記載した本発明の熱式流体セン
サによれば、請求項1または2に記載した本発明の熱式
流体センサにおいて、ダイアフラム部上に、ヒータ及び
横側温度センサを形成することにより、ヒータ、温度セ
ンサの熱容量を小さくして、消費電力を低減することが
できる。
【0019】請求項4に記載した本発明の熱式流体セン
サによれば、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサにおいて、横流側温度セ
ンサがサーモパイルであるので、温度検出信号の温度に
依存する特性変化が小さくなり、正確な流量の計測がし
やすくなる。また、自己発熱が発生しないので、補正す
る必要がない。また、自己起電力による出力信号なの
で、電流を消費しない。
【0020】請求項5に記載した本発明の熱式流体セン
サによれば、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサにおいて、横流側温度セ
ンサが焦電体であるので、温度検出信号の出力に対する
応答速度、感度が高くなり、流量の計測が迅速になる。
また、自己起電力による出力信号なので、電流を消費し
ない。
【0021】請求項6に記載した本発明の流体判別装置
は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載した本
発明の熱式流体センサを用いて前記計測対象流体の種類
を判別する流体判別装置であって、前記熱式流体センサ
内の前記横側温度センサからの前記温度検出信号に基づ
き前記計測対象流体の物性値を算出する流体物性値算出
手段を備えることを特徴とする。
【0022】請求項6に記載した本発明の流体判別装置
によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載
した本発明の熱式流体センサの横側温度センサが出力す
る温度検出信号から、計測対象流体の物性値を流体物性
値算出手段が算出して、計測対象流体の種類や組成に応
じて変化する流量センサの出力の補正用に提供したり、
流路を流れる計測対象流体の種類や組成が変化したこと
の判別用に提供することができる。
【0023】請求項7に記載した本発明の流体判別装置
は、請求項6に記載した本発明の流体判別装置におい
て、前記流路を流れる前記計測対象流体の流量を測定す
る流量測定手段と、前記熱式流体センサ内の前記横側温
度センサからの前記温度検出信号の基準値が、前記流路
を流れる前記計測対象流体の流量に対応して複数種類格
納された基準値記憶手段と、該基準値記憶手段に記憶さ
れた複数種類の前記基準値の中から、前記流量測定手段
で測定された前記流路を流れる前記計測対象流体の流量
に対応する単一の基準値を割り出す基準値割出手段と、
該基準値割出手段で割り出された前記基準値と前記熱式
流体センサ内の前記横側温度センサからの前記温度検出
信号との比を算出する温度検出信号比算出手段とを備
え、前記流体物性値算出手段は、前記温度検出信号比算
出手段で算出された前記比に基づき前記計測対象流体の
物性値を算出することを特徴とする。
【0024】請求項7に記載した本発明の流体判別装置
によれば、請求項6に記載した本発明の流体判別装置に
おいて、基準値記憶手段に記憶された熱式流体センサ内
の横側温度センサからの温度検出信号の複数種類の基準
値の中から基準値割出手段により割り出された、流量測
定手段で測定された流路を流れる計測対象流体の流量に
対応する単一の基準値と、熱式流体センサ内の横側温度
センサからの温度検出信号との、温度検出信号比算出手
段により算出される比に基づいて、流路を流れる計測対
象流体の物性値を流体物性値算出手段により容易に算出
することができる。
【0025】請求項8に記載した本発明の流量判別装置
は、請求項6に記載した本発明の流体判別装置におい
て、前記流体物性値割出手段が、前記流量測定手段で測
定された前記流路を流れる前記計測対象流体の流量及び
該流量の平方根のうちいずれか一方に、前記熱式流体セ
ンサ内の前記横側温度センサからの前記温度検出信号を
乗じて、前記計測対象流体の物性値を算出するように構
成されていることを特徴とする。
【0026】請求項8に記載した本発明の流量判別装置
によれば、請求項6に記載した本発明の流体判別装置に
おいて、流量測定手段により測定された流路を流れる計
測対象流体の流量及び該流量の平方根のうちいずれか一
方に、熱式流体センサ内の横側温度センサからの温度検
出信号を乗じることで、流路を流れる計測対象流体の物
性値を流体物性値算出手段により容易に算出することが
できる。
【0027】請求項9に記載した本発明の流体判別装置
は、請求項6乃至8のいずれか1項に記載した本発明の
流体判別装置において、前記流体物性値算出手段で算出
された前記計測対象流体の物性値に基づき前記計測対象
流体の種類を判別する種類判別手段をさらに備えること
を特徴とする。
【0028】請求項9に記載した本発明の流体判別装置
によれば、請求項6乃至8のいずれか1項に記載した本
発明の流体判別装置において、流量センサの出力補正用
に、種類判別手段が判別する計測対象流体の種類を提供
することができる。
【0029】請求項10に記載した本発明の流体判別装
置は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の前記
熱式流体センサを用いて前記計測対象流体の種類を判別
する流体判別装置であって、前記流路を流れる前記計測
対象流体の流量を測定する流量測定手段と、前記熱式流
体センサ内の前記横側温度センサから出力され得る前記
温度検出信号の、前記流路を流れる前記計測対象流体の
種類によって互いに異なる基準範囲を、前記計測対象流
体の種類に関連付けた基準範囲データが、前記流路を流
れる前記計測対象流体の流量に対応して複数種類格納さ
れた基準範囲データ格納手段と、前記基準範囲データ格
納手段に格納された複数種類の前記基準範囲データの中
から、前記流量測定手段で測定された前記流路を流れる
前記計測対象流体の流量に対応する単一の基準範囲デー
タを割り出す基準範囲データ割出手段と、前記熱式流体
センサ内の前記横側温度センサからの前記温度検出信号
が、前記基準範囲データ割出手段で割り出された前記基
準範囲データの示す前記温度検出信号の基準範囲のう
ち、いずれの種類の前記計測対象流体に関連付けられた
基準範囲に属するかを判別する該当範囲判別手段とを備
え、前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの
前記温度検出信号が属すると前記該当範囲判別手段で判
別された基準範囲に関連付けられた前記計測対象流体の
種類を、前記流路を流れる前記計測対象流体の種類であ
ると判別することを特徴とする。
【0030】請求項10に記載した本発明の流体判別装
置によれば、基準範囲データ格納手段に格納された複数
種類の基準範囲データの中から基準範囲データ割出手段
により割り出された、流量測定手段で測定された流路を
流れる計測対象流体の流量に対応する単一の基準範囲デ
ータの示す、熱式流体センサ内の横側温度センサから出
力され得る温度検出信号の、流路を流れる計測対象流体
の種類によって互いに異なる基準範囲のうち、熱式流体
センサ内の横側温度センサからの温度検出信号が属する
と該当範囲判別手段により判別された基準範囲に基づい
て、流路を流れる計測対象流体の種類を容易に判別し
て、計測対象流体の種類や組成に応じて変化する流量セ
ンサの出力の補正用や、流路を流れる計測対象流体の種
類や組成の変化判別用に提供することができる。
【0031】請求項11に記載した本発明の流体判別方
法は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載した
本発明の熱式流体センサを用いて前記計測対象流体の種
類を判別するに当たり、前記熱式流体センサ内の前記横
側温度センサからの前記温度検出信号に基づき前記計測
対象流体の物性値を算出する流体物性値算出ステップを
含むことを特徴とする。
【0032】請求項11に記載した本発明の流体判別方
法によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサの横側温度センサが出力
する温度検出信号に基づいて、流路を流れる計測対象流
体の物性値を流体物性値算出ステップにより容易に算出
して、計測対象流体の種類や組成に応じて変化する流量
センサの出力の補正用や、流路を流れる計測対象流体の
種類や組成の変化判別用に提供することができる。
【0033】請求項12に記載した本発明の流体判別方
法は、請求項11に記載した本発明の流体判別方法にお
いて、前記流体物性値算出ステップで算出された前記計
測対象流体の物性値に基づき前記計測対象流体の種類を
判別する種類判別ステップをさらに含むことを特徴とす
る。
【0034】請求項12に記載した本発明の流体判別方
法によれば、請求項11に記載した本発明の流体判別方
法において、流体物性値算出ステップにより算出された
物性値から計測対象流体の種類を判別して、計測対象流
体の種類や組成に応じて変化する熱式流体センサの出力
の補正用に提供することができる。
【0035】請求項13に記載した本発明の流体判別方
法は、請求項11又は12に記載した本発明の流体判別
方法において、前記流路を流れる前記計測対象流体の流
量を測定する流量測定ステップと、前記流路を流れる前
記計測対象流体の流量に対応して予め定められた複数種
類の、前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサから
の前記温度検出信号の基準値の中から、前記流量測定ス
テップで測定された前記流路を流れる前記計測対象流体
の流量に対応する単一の基準値を割り出す基準値割出ス
テップと、該基準値割出ステップで割り出された前記基
準値と前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサから
の前記温度検出信号との比を算出する温度検出信号比算
出ステップとを含み、前記流体物性値算出ステップによ
って、前記温度検出信号比算出ステップで算出された前
記比に基づき前記計測対象流体の物性値を算出するよう
にしたことを特徴とする。
【0036】請求項13に記載した本発明の流体判別方
法によれば、請求項11又は12に記載した本発明の流
体判別方法において、予め定められた複数種類の、熱式
流体センサ内の横側温度センサからの温度検出信号の基
準値の中から、基準値割出ステップによって割り出され
た、流量測定ステップにおいて測定された流路を流れる
計測対象流体の流量に対応する単一の基準値と、熱式流
体センサ内の横側温度センサからの温度検出信号との、
温度検出信号比算出ステップにより算出される比に基づ
いて、流路を流れる計測対象流体の物性値を流体物性値
算出ステップにより容易に算出することができる。
【0037】請求項14に記載した本発明の流体判別方
法は、請求項11又は12に記載した本発明の流体判別
方法において、前記流体物性値算出ステップによって、
前記流量測定ステップで測定された前記流路を流れる前
記計測対象流体の流量及び該流量の平方根のうちいずれ
か一方に、前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサ
からの前記温度検出信号を乗じて、前記計測対象流体の
物性値を算出するようにしたことを特徴とする。
【0038】請求項14に記載した本発明の流量判別方
法によれば、請求項11又は12に記載した本発明の流
体判別方法において、流量測定ステップにより測定され
た流路を流れる計測対象流体の流量及び該流量の平方根
のうちいずれか一方に、熱式流体センサ内の横側温度セ
ンサからの温度検出信号を乗じることで、流路を流れる
計測対象流体の物性値を流体物性値算出ステップにより
容易に算出することができる。
【0039】請求項15に記載した本発明の流体判別方
法は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載した
本発明の熱式流体センサを用いて前記計測対象流体の種
類を判別するに当たり、前記流路を流れる前記計測対象
流体の流量を測定する流量測定ステップと、前記熱式流
体センサ内の前記横側温度センサから出力され得る前記
温度検出信号の、前記流路を流れる前記計測対象流体の
種類によって互いに異なる基準範囲を、前記計測対象流
体の種類に関連付けた基準範囲データを、前記流路を流
れる前記計測対象流体の流量に対応して予め複数種類定
めた基準範囲データ群の中から、前記流量測定ステップ
で測定された前記流路を流れる前記計測対象流体の流量
に対応する単一の基準範囲データを割り出す基準範囲デ
ータ割出ステップと、前記熱式流体センサ内の前記横側
温度センサからの前記温度検出信号が、前記基準範囲デ
ータ割出ステップで割り出された前記基準範囲データの
示す前記温度検出信号の基準範囲のうち、いずれの種類
の前記計測対象流体に関連付けられた基準範囲に属する
かを判別する該当範囲判別ステップとを含み、前記熱式
流体センサ内の前記横側温度センサからの前記温度検出
信号が属すると前記該当範囲判別ステップで判別された
基準範囲に関連付けられた前記計測対象流体の種類を、
前記流路を流れる前記計測対象流体の種類であると判別
するようにしたことを特徴とする。
【0040】請求項15に記載した本発明の流体判別方
法によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサ内の横側温度センサから
の温度検出信号が、基準範囲データ群の中から基準範囲
データ割出ステップによって割り出された、流量測定ス
テップにおいて測定された流路を流れる計測対象流体の
流量に対応する単一の基準範囲データの示す温度検出信
号の基準範囲のうち、いずれの種類の計測対象流体に関
連付けられた基準範囲に属するかを、該当範囲判別ステ
ップにより判別することで、その判別結果に基づいて、
流路を流れる計測対象流体の種類を容易に判別して、計
測対象流体の種類や組成に応じて変化する流量センサの
出力の補正用や、流路を流れる計測対象流体の種類や組
成の変化判別用に提供することができる。
【0041】請求項16に記載した本発明の流量計測装
置は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載した
本発明の前記熱式流体センサを用いて、前記流路を流れ
る前記計測対象流体の流量を計測する流量計測装置であ
って、前記流路を流れる前記計測対象流体の流量を測定
する流量測定手段と、前記熱式流体センサ内の前記横側
温度センサからの前記温度検出信号に基づき、前記流量
測定手段で測定された前記計測対象流体の流量を補正す
る流量補正手段と備えることを特徴とする。
【0042】請求項16に記載した本発明の流量計測装
置によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサの横側温度センサが出力
する温度検出信号に基づき、流量測定手段で測定された
計測対象流体の流量を流量補正手段が補正するので、計
測対象流体の種類や組成に応じて計測対象流体の正確な
流量を計測することができる。
【0043】請求項17に記載した本発明の流量計測装
置は、請求項16に記載した本発明の流量計測装置にお
いて、前記流量測定手段が、前記流路を流れる前記計測
対象流体の流量の測定値に応じた値の信号を出力するよ
うに構成されており、前記流量補正手段は、前記温度検
出信号の値により前記流量測定手段の出力信号値を除し
た値の信号を流量検出信号として出力することで、前記
流量測定手段で測定された前記計測対象流体の流量の補
正を行うように構成されていることを特徴とする。
【0044】請求項17に記載した本発明の流量計測装
置によれば、請求項16に記載した本発明の流量計測装
置において、流量測定手段の出力する計測対象流体の流
量の測定値に応じた値の信号を、熱式流体センサの横側
温度センサが出力する温度検出信号の値により除するこ
とで、流量測定手段で測定された計測対象流体の流量の
流量補正手段による補正を容易に行うことができる。
【0045】請求項18に記載した本発明の流量計測装
置は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載した
本発明の前記熱式流体センサを用いて、前記流路を流れ
る前記計測対象流体の流量を計測する流量計測装置であ
って、前記流路を流れる前記計測対象流体の流量を測定
する流量測定手段と、前記流量測定手段の測定結果に基
づき、前記流路を流れる前記計測対象流体の流量が高流
量状態及び低流量状態のいずれの状態にあるかを判定す
る判定手段と、前記低流量状態にあると前記判定手段で
判定されたときに、前記流量測定手段の出力する信号を
そのまま流量検出信号として出力し、前記高流量状態に
あると前記判定手段で判定されたときに、前記熱式流体
センサ内の前記横側温度センサからの前記温度検出信号
の値により前記流量測定手段の出力信号値を除した値の
信号を、前記流量検出信号として出力する流量出力手段
とを備えることを特徴とする。
【0046】請求項18に記載した本発明の流量計測装
置によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサの横側温度センサが出力
する温度検出信号の値に、流路を流れる計測対象流体の
流量が比較的影響を及ぼし易い低流量状態であるか、そ
れとも、流路を流れる計測対象流体の流量が比較的影響
を及ぼし難い高流量状態であるかに応じて、流量出力手
段が、流量測定手段の出力する信号を、そのまま流量検
出信号として出力するか、それとも、熱式流体センサ内
の横側温度センサからの温度検出信号の値により除した
値の信号を、流量検出信号として出力するか、を切り換
えるので、流量測定手段による測定結果を用いた計測対
象流体の流量計測を、精度良く、かつ、従来よりも大き
い流量にまで及ぶ広い範囲で行うことができる。
【0047】請求項19に記載した本発明の流量計測装
置は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の前記
熱式流体センサと、前記流路を流れる前記計測対象流体
の流量を測定し、その測定値に応じた値の信号を出力す
る流量測定手段と、前記熱式流体センサ内の前記横側温
度センサからの前記温度検出信号に基づき前記計測対象
流体の物性値を算出する流体物性値算出手段と、前記流
量測定手段の出力信号値を流量値に換算するパラメータ
が複数種類格納されたパラメータ記憶手段と、前記流体
物性値算出手段で算出された前記計測対象流体の物性値
に基づき、前記パラメータ記憶手段に記憶された複数種
類の前記パラメータの中から単一のパラメータを選択す
る選択手段とを備え、前記選択手段で選択された前記単
一のパラメータにより前記流量測定手段の出力信号値か
ら換算した流量値を、前記流路を流れる前記計測対象流
体の流量の計測値とすることを特徴とする。
【0048】請求項19に記載した本発明の流量計測装
置によれば、流体物性値算出手段で算出された計測対象
流体の物性値に基づき、パラメータ記憶手段に記憶され
た複数種類のパラメータの中から選択手段により選択さ
れた単一のパラメータを用いて、流量測定手段の出力信
号値から換算した流量値が、計測対象流体の流量の計測
値とされることから、計測対象流体の物性値を決定する
種類や組成に応じて、計測対象流体の正確な流量を計測
することができる。
【0049】請求項20に記載した本発明の流量計測方
法は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載した
本発明の前記熱式流体センサを用いて、前記流路を流れ
る前記計測対象流体の流量を計測するに当たり、前記流
路を流れる前記計測対象流体の流量を測定する流量測定
ステップと、前記熱式流体センサ内の前記横側温度セン
サからの前記温度検出信号に基づき、前記流量測定ステ
ップで測定された前記計測対象流体の流量を補正する流
量補正ステップとを含むことを特徴とする。
【0050】請求項20に記載した本発明の流量計測方
法によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサの横側温度センサが出力
する温度検出信号に基づき、流量測定ステップにおいて
測定された計測対象流体の流量が流量補正ステップによ
り補正されるので、計測対象流体の種類や組成に応じて
計測対象流体の正確な流量を計測することができる。
【0051】請求項21に記載した本発明の流量計測方
法は、請求項20に記載した本発明の流量計測方法にお
いて、前記流量測定ステップによって、前記流路を流れ
る前記計測対象流体の流量の測定値に応じた値の信号を
取得させ、前記流量補正ステップにおいて、前記温度検
出信号の値により前記流量測定ステップで取得された信
号値を除した値の信号を流量検出信号として出力するよ
うにしたことを特徴とする。
【0052】請求項21に記載した本発明の流量計測方
法によれば、請求項20に記載した本発明の流量計測方
法において、流量測定ステップにより取得される計測対
象流体の流量の測定値に応じた値の信号を、熱式流体セ
ンサの横側温度センサが出力する温度検出信号の値によ
り除することで、流量測定ステップにより取得された計
測対象流体の流量の流量補正ステップにおける補正を容
易に行うことができる。
【0053】請求項22に記載した本発明の流量計測装
置は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載した
本発明の前記熱式流体センサを用いて、前記流路を流れ
る前記計測対象流体の流量を計測するに当たり、前記流
路を流れる前記計測対象流体の流量を測定し、その測定
値に応じた値の信号を取得する流量測定ステップと、前
記流量測定ステップで取得された信号の値に基づき、前
記流路を流れる前記計測対象流体の流量が高流量状態及
び低流量状態のいずれの状態にあるかを判定する判定ス
テップと、前記低流量状態にあると前記判定ステップで
判定されたときに、前記流量測定ステップで取得された
信号をそのまま流量検出信号として出力し、前記高流量
状態にあると前記判定ステップで判定されたときに、前
記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの前記温
度検出信号の値により前記流量測定ステップで取得され
た信号値を除した値の信号を、前記流量検出信号として
出力する流量出力ステップとを含むことを特徴とする。
【0054】請求項22に記載した本発明の流量計測方
法によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサの横側温度センサが出力
する温度検出信号の値に、流路を流れる計測対象流体の
流量が比較的影響を及ぼし易い低流量状態であるか、そ
れとも、流路を流れる計測対象流体の流量が比較的影響
を及ぼし難い高流量状態であるかに応じて、流量出力ス
テップが、流量測定ステップにより取得された信号を、
そのまま流量検出信号として出力するか、それとも、熱
式流体センサ内の横側温度センサからの温度検出信号の
値により除した値の信号を、流量検出信号として出力す
るか、を切り換えるので、流量測定ステップにより取得
される測定結果を用いた計測対象流体の流量計測を、精
度良く、かつ、従来よりも大きい流量にまで及ぶ広い範
囲で行うことができる。
【0055】請求項23に記載した本発明の流量計測方
法は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載した
本発明の前記熱式流体センサを用いて、前記流路を流れ
る前記計測対象流体の流量を計測するに当たり、前記流
路を流れる前記計測対象流体の流量を測定し、その測定
値に応じた値の信号を取得する流量測定ステップと、前
記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの前記温
度検出信号に基づき前記計測対象流体の物性値を算出す
る流体物性値算出ステップと、前記流体物性値算出ステ
ップで算出された前記計測対象流体の物性値に基づき、
前記流量測定ステップで取得された信号の値を流量値に
換算するための予め定められた複数種類のパラメータの
中から単一のパラメータを選択するパラメータ選択ステ
ップとを含み、前記流量測定ステップで取得された信号
の値から、前記パラメータ選択ステップで選択された前
記単一のパラメータにより換算した流量値を、前記流路
を流れる前記計測対象流体の流量の計測値とすることを
特徴とする。
【0056】請求項23に記載した本発明の流量計測方
法によれば、流体物性値算出ステップにより算出された
計測対象流体の物性値に基づき、流量測定ステップで取
得された信号の値を流量値に換算するための予め定めら
れた複数種類のパラメータの中から、パラメータ選択ス
テップにより選択された単一のパラメータを用いて、流
量測定ステップで取得された信号の値から換算した流量
値が、計測対象流体の流量の計測値とされることから、
計測対象流体の物性値を決定する種類や組成に応じて、
計測対象流体の正確な流量を計測することができる。
【0057】請求項24に記載した本発明のフローセン
サは、外部からの駆動電流により流路を流れる計測対象
流体を加熱するヒータと、このヒータに対して前記計測
対象流体の上流側に配置され前記計測対象流体の温度を
検出し、第1温度検出信号を出力する上流側温度センサ
と、前記ヒータに対して前記計測対象流体の下流側に配
置され、前記計測対象流体の温度を検出し、第2温度検
出信号を出力する下流側温度センサと、前記ヒータに対
して前記計測対象流体の流れ方向と略直交方向に配置さ
れ、前記計測対象流体の温度を検出し、第3温度検出信
号を出力する横側温度センサと、前記ヒータ、前記上流
側温度センサ、前記下流側温度センサ及び前記横側温度
センサを支持する支持基板とを備えることを特徴とす
る。
【0058】請求項24に記載した本発明のフローセン
サによれば、支持基板に支持された状態でヒータは、外
部からの駆動電流により計測対象流体を加熱する。この
ヒータの加熱と並行して、上流側温度センサは、ヒータ
による加熱される前の計測対象流体の温度を検出し、第
1の温度検出信号を出力する。
【0059】また、下流側温度センサは、ヒータによる
加熱された後の計測対象流体の温度を検出し、第2の温
度検出信号を出力するので、第1温度検出信号と第2温
度検出信号との差信号に基づき流量を算出することがで
きる。また、ヒータに対して計測対象流体の流れ方向と
略直交方向に配置された横側温度センサは、計測対象流
体の熱伝導度を検出し、第3温度検出信号を出力するの
で、この第3温度検出信号に基づき流体の物性値を算出
することができる。
【0060】請求項25に記載した本発明のフローセン
サは、請求項24に記載した本発明のフローセンサにお
いて、前記計測対象流体の流れ方向と略直交方向におけ
る前記ヒータの両側に前記横側温度センサを各々配置し
たことを特徴とする。
【0061】請求項25に記載した本発明のフローセン
サによれば、請求項24に記載した本発明のフローセン
サにおいて、計測対象流体の熱伝導度の検出を、計測対
象流体の流れ方向と略直交方向におけるヒータの両側に
各々配置した2つの横側温度センサにより行うことで、
流れ方向と略直交方向における流路内の計測対象流体の
流れにばらつきがあっても、両横側温度センサからの第
3温度検出信号に基づき流体の物性値を正確に算出する
ことができる。
【0062】請求項26に記載した本発明のフローセン
サは、請求項24または請求項25に記載した本発明の
フローセンサにおいて、前記支持基板は、周辺部分が固
定されたダイアフラム部を有し、このダイアフラム部に
は、前記ヒータ、前記上流側温度センサ、前記下流側温
度センサ及び前記横側温度センサが形成されていること
を特徴とする。
【0063】請求項26に記載した本発明のフローセン
サによれば、請求項24または請求項25に記載した本
発明のフローセンサにおいて、ダイアフラム部上に、ヒ
ータ、上流側温度センサ、下流側温度センサ及び横側温
度センサを形成することにより、ヒータ、温度センサの
熱容量を小さくして、消費電力を低減することができ
る。
【0064】請求項27に記載した本発明のフローセン
サによれば、請求項24乃至請求項26のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサにおいて、上流側温度
センサ及び下流側温度センサがサーモパイルであるの
で、第1温度検出信号と第2温度検出信号との差値の温
度特性が小さくなり、正確な流量の計測がしやすくな
る。また、自己発熱が発生しないので、補正する必要が
ない。また、自己起電力による出力信号なので、電流を
消費しない。
【0065】請求項28に記載した本発明のフローセン
サによれば、請求項24乃至請求項26のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサにおいて、上流側温度
センサ及び下流側温度センサが焦電体であるので、第1
温度検出信号や第2温度検出信号の出力に対する応答速
度、感度が高くなり、流量の計測が迅速になる。また、
自己起電力による出力信号なので、電流を消費しない。
【0066】請求項29に記載した本発明のフローセン
サによれば、請求項24乃至請求項27のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサにおいて、横側温度セ
ンサがサーモパイルであるので、第3温度検出信号の温
度特性が小さくなり、正確な流体の物性値の算出がしや
すくなる。また、自己発熱が発生しないので、補正する
必要がない。また、自己起電力による出力信号なので、
電流を消費しない。
【0067】請求項30に記載した本発明のフローセン
サによれば、請求項24乃至請求項27のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサにおいて、横流側温度
センサが焦電体であるので、第3温度検出信号の出力に
対する応答速度、感度が高くなり、流量の計測が迅速に
なる。また、自己起電力による出力信号なので、電流を
消費しない。
【0068】請求項31に記載した本発明の流体判別装
置は、請求項24乃至請求項30のいずれか1項に記載
した本発明の前記フローセンサを用いて前記計測対象流
体の種類を判別する流体判別装置であって、前記フロー
センサ内の前記上流側温度センサからの前記第1温度検
出信号と前記下流側温度センサからの前記第2温度検出
信号との差信号に基づき前記計測対象流体の流量を算出
する流量算出手段と、前記フローセンサ内の前記横側温
度センサからの前記第3温度検出信号の基準値が、前記
流路を流れる前記計測対象流体の流量に対応して複数種
類格納された基準値記憶手段と、前記基準値記憶手段に
記憶された複数種類の前記基準値の中から、前記流量算
出手段で算出された前記流路を流れる前記計測対象流体
の流量に対応する単一の基準値を割り出す基準値割出手
段と、前記基準値割出手段で割り出された前記基準値と
前記フローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第
3温度検出信号との比を算出する温度検出信号比算出手
段と、前記温度検出信号比算出手段で算出された前記比
に基づき前記計測対象流体の物性値を算出する流体物性
値算出手段とを備えることを特徴とする。
【0069】請求項31に記載した本発明の流体判別装
置によれば、基準値記憶手段に記憶された、請求項24
乃至請求項30のいずれか1項に記載した本発明のフロ
ーセンサ内の横側温度センサからの第3温度検出信号の
複数種類の基準値の中から、基準値割出手段により割り
出された、フローセンサ内の上流側温度センサからの第
1温度検出信号と下流側温度センサからの第2温度検出
信号との差信号に基づき流量算出手段で算出された流路
を流れる計測対象流体の流量に対応する単一の基準値
と、フローセンサ内の横側温度センサからの第3温度検
出信号との、温度検出信号比算出手段により算出される
比に基づいて、流路を流れる計測対象流体の物性値を流
体物性値算出手段により容易に算出して、計測対象流体
の種類や組成に応じて変化する流量センサの出力の補正
用に提供したり、流路を流れる計測対象流体の種類や組
成が変化したことの判別用に提供することができる。
【0070】請求項32に記載した本発明の流体判別装
置は、請求項24乃至請求項30のいずれか1項に記載
した本発明のフローセンサを用いて前記計測対象流体の
種類を判別する流体判別装置であって、前記フローセン
サ内の前記上流側温度センサからの前記第1温度検出信
号と前記下流側温度センサからの前記第2温度検出信号
との差信号に基づき前記計測対象流体の流量を算出する
流量算出手段と、前記流量測定手段で測定された前記流
路を流れる前記計測対象流体の流量及び該流量の平方根
のうちいずれか一方に、前記フローセンサ内の前記横側
温度センサからの前記第3温度検出信号を乗じて、前記
計測対象流体の物性値を算出する流体物性値算出手段と
を備えることを特徴とする。
【0071】請求項32に記載した本発明の流体判別装
置によれば、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサ内の上流側温度センサ
からの第1温度検出信号と下流側温度センサからの第2
温度検出信号との差信号に基づき流量算出手段で算出さ
れた、流路を流れる計測対象流体の流量、及び、その算
出された流量の平方根のうちいずれか一方に、フローセ
ンサ内の横側温度センサからの第3温度検出信号を乗じ
ることで、流路を流れる計測対象流体の物性値を流体物
性値算出手段により容易に算出して、計測対象流体の種
類や組成に応じて変化する流量センサの出力の補正用に
提供したり、流路を流れる計測対象流体の種類や組成が
変化したことの判別用に提供することができる。
【0072】請求項33に記載した本発明の流体判別装
置は、請求項31又は32に記載した本発明の流体判別
装置において、前記流体物性値算出手段で算出された前
記計測対象流体の物性値に基づき前記計測対象流体の種
類を判別する種類判別手段をさらに備えることを特徴と
する。
【0073】請求項33に記載した本発明の流体判別装
置によれば、請求項31又は32に記載した本発明の流
体判別装置において、流体物性値算出手段により算出さ
れた物性値から種類判別手段により計測対象流体の種類
を判別して、計測対象流体の種類や組成に応じて変化す
るフローセンサの出力の補正用に提供することができ
る。
【0074】請求項34に記載した本発明の流体判別装
置は、請求項24乃至請求項30のいずれか1項記載の
前記フローセンサを用いて前記計測対象流体の種類を判
別する流体判別装置であって、前記フローセンサ内の前
記上流側温度センサからの前記第1温度検出信号と前記
下流側温度センサからの前記第2温度検出信号との差信
号に基づき前記計測対象流体の流量を算出する流量算出
手段と、前記フローセンサ内の前記横側温度センサから
出力され得る前記第3温度検出信号の、前記流路を流れ
る前記計測対象流体の種類によって互いに異なる基準範
囲を、前記計測対象流体の種類に関連付けた基準範囲デ
ータが、前記流路を流れる前記計測対象流体の流量に対
応して複数種類格納された基準範囲データ格納手段と、
前記基準範囲データ格納手段に格納された複数種類の前
記基準範囲データの中から、前記流量測定手段で測定さ
れた前記流路を流れる前記計測対象流体の流量に対応す
る単一の基準範囲データを割り出す基準範囲データ割出
手段と、前記フローセンサ内の前記横側温度センサから
の前記第3温度検出信号が、前記基準範囲データ割出手
段で割り出された前記基準範囲データの示す前記温度検
出信号の基準範囲のうち、いずれの種類の前記計測対象
流体に関連付けられた基準範囲に属するかを判別する該
当範囲判別手段とを備え、前記フローセンサ内の前記横
側温度センサからの前記第3温度検出信号が属すると前
記該当範囲判別手段で判別された基準範囲に関連付けら
れた前記計測対象流体の種類を、前記流路を流れる前記
計測対象流体の種類であると判別することを特徴とす
る。
【0075】請求項34に記載した本発明の流体判別装
置によれば、基準範囲データ格納手段に格納された複数
種類の基準範囲データの中から基準範囲データ割出手段
により割り出された、流量測定手段で測定された流路を
流れる計測対象流体の流量に対応する単一の基準範囲デ
ータの示す、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサ内の横側温度センサか
ら出力され得る第3温度検出信号の、流路を流れる計測
対象流体の種類によって互いに異なる基準範囲のうち、
フローセンサ内の横側温度センサからの第3温度検出信
号が属すると該当範囲判別手段により判別された基準範
囲に基づいて、流路を流れる計測対象流体の種類を容易
に判別して、計測対象流体の種類や組成に応じて変化す
る流量センサの出力の補正用に提供したり、流路を流れ
る計測対象流体の種類や組成が変化したことの判別用に
提供することができる。
【0076】請求項35に記載した本発明の流体判別方
法は、請求項24乃至請求項30のいずれか1項に記載
した本発明の前記フローセンサを用いて前記計測対象流
体の種類を判別するに当たり、前記フローセンサ内の前
記上流側温度センサからの前記第1温度検出信号と前記
下流側温度センサからの前記第2温度検出信号との差信
号に基づき前記計測対象流体の流量を算出する流量算出
ステップと、前記流路を流れる前記計測対象流体の流量
に対応して予め定められた複数種類の、前記フローセン
サ内の前記横側温度センサからの前記第3温度検出信号
の基準値の中から、前記流量算出ステップで算出された
前記流路を流れる前記計測対象流体の流量に対応する単
一の基準値を割り出す基準値割出ステップと、前記基準
値割出ステップで割り出された前記基準値と前記フロー
センサ内の前記横側温度センサからの前記第3温度検出
信号との比を算出する温度検出信号比算出ステップと、
前記温度検出信号比算出ステップで算出された前記比に
基づき前記計測対象流体の物性値を算出する流体物性値
算出ステップとを含むことを特徴とする。
【0077】請求項35に記載した本発明の流体判別方
法によれば、予め定められた複数種類の、請求項24乃
至請求項30のいずれか1項に記載した本発明のフロー
センサ内の横側温度センサからの第3温度検出信号の基
準値の中から、基準値割出ステップによって割り出され
た、フローセンサ内の上流側温度センサからの第1温度
検出信号と下流側温度センサからの第2温度検出信号と
の差信号に基づき流量算出ステップにおいて算出された
流路を流れる計測対象流体の流量に対応する単一の基準
値と、フローセンサ内の横側温度センサからの第3温度
検出信号との、温度検出信号比算出ステップにより算出
される比に基づいて、流路を流れる計測対象流体の物性
値を流体物性値算出ステップにより容易に算出して、計
測対象流体の種類や組成に応じて変化する流量センサの
出力の補正用に提供したり、流路を流れる計測対象流体
の種類や組成が変化したことの判別用に提供することが
できる。
【0078】請求項36に記載した本発明の流体判別方
法は、請求項24乃至請求項30のいずれか1項に記載
した本発明の前記フローセンサを用いて前記計測対象流
体の種類を判別するに当たり、前記フローセンサ内の前
記上流側温度センサからの前記第1温度検出信号と前記
下流側温度センサからの前記第2温度検出信号との差信
号に基づき前記計測対象流体の流量を算出する流量算出
ステップと、前記流量測定ステップで測定された前記流
路を流れる前記計測対象流体の流量及び該流量の平方根
のうちいずれか一方に、前記フローセンサ内の前記横側
温度センサからの前記第3温度検出信号を乗じて、前記
計測対象流体の物性値を算出する流体物性値算出ステッ
プとを含むことを特徴とする。
【0079】請求項36に記載した本発明の流量判別方
法によれば、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサ内の上流側温度センサ
からの第1温度検出信号と下流側温度センサからの第2
温度検出信号との差信号に基づき流量算出ステップによ
り算出された、流路を流れる計測対象流体の流量、及
び、その算出された流量の平方根のうちいずれか一方
に、フローセンサ内の横側温度センサからの第3温度検
出信号を乗じることで、流路を流れる計測対象流体の物
性値を流体物性値算出ステップにより容易に算出して、
計測対象流体の種類や組成に応じて変化する流量センサ
の出力の補正用に提供したり、流路を流れる計測対象流
体の種類や組成が変化したことの判別用に提供すること
ができる。
【0080】請求項37に記載した本発明の流体判別方
法は、請求項35又は36に記載した本発明の流体判別
方法において、前記流体物性値算出ステップで算出され
た前記計測対象流体の物性値に基づき前記計測対象流体
の種類を判別する種類判別ステップをさらに含むことを
特徴とする。
【0081】請求項37に記載した本発明の流体判別方
法によれば、請求項35又は36に記載した本発明の流
体判別方法において、流体物性値算出ステップにより算
出された物性値から種類判別ステップにより計測対象流
体の種類を判別して、計測対象流体の種類や組成に応じ
て変化するフローセンサの出力の補正用に提供すること
ができる。
【0082】請求項38に記載した本発明の流体判別方
法は、請求項24乃至請求項30のいずれか1項に記載
した本発明の前記フローセンサを用いて前記計測対象流
体の種類を判別するに当たり、前記フローセンサ内の前
記上流側温度センサからの前記第1温度検出信号と前記
下流側温度センサからの前記第2温度検出信号との差信
号に基づき前記計測対象流体の流量を算出する流量算出
ステップと、前記フローセンサ内の前記横側温度センサ
から出力され得る前記第3温度検出信号の、前記流路を
流れる前記計測対象流体の種類によって互いに異なる基
準範囲を、前記計測対象流体の種類に関連付けた基準範
囲データを、前記流路を流れる前記計測対象流体の流量
に対応して予め複数種類定めた基準範囲データ群の中か
ら、前記流量算出ステップで算出された前記流路を流れ
る前記計測対象流体の流量に対応する単一の基準範囲デ
ータを割り出す基準範囲データ割出ステップと、前記フ
ローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第3温度
検出信号が、前記基準範囲データ割出ステップで割り出
された前記基準範囲データの示す前記温度検出信号の基
準範囲のうち、いずれの種類の前記計測対象流体に関連
付けられた基準範囲に属するかを判別する該当範囲判別
ステップとを含み、前記フローセンサ内の前記横側温度
センサからの前記第3温度検出信号が属すると前記該当
範囲判別ステップで判別された基準範囲に関連付けられ
た前記計測対象流体の種類を、前記流路を流れる前記計
測対象流体の種類であると判別するようにしたことを特
徴とする。
【0083】請求項38に記載した本発明の流体判別方
法によれば、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサ内の横側温度センサか
らの第3温度検出信号が、基準範囲データ群の中から基
準範囲データ割出ステップによって割り出された、流量
測定ステップにおいて測定された流路を流れる計測対象
流体の流量に対応する単一の基準範囲データの示す第3
温度検出信号の基準範囲のうち、いずれの種類の計測対
象流体に関連付けられた基準範囲に属するかを、該当範
囲判別ステップにより判別することで、その判別結果に
基づいて、流路を流れる計測対象流体の種類を容易に判
別して、計測対象流体の種類や組成に応じて変化する流
量センサの出力の補正用に提供したり、流路を流れる計
測対象流体の種類や組成が変化したことの判別用に提供
することができる。
【0084】請求項39に記載した本発明の流量計測装
置は、請求項24乃至請求項30のいずれか1項に記載
した本発明の前記フローセンサを用いて、前記流路を流
れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測装置で
あって、前記フローセンサ内の前記上流側温度センサか
らの第1温度検出信号と前記下流側温度センサからの第
2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の
流量を算出する流量算出手段と、前記フローセンサ内の
前記横側温度センサからの第3温度検出信号に基づき前
記計測対象流体の物性値を算出する流体物性値算出手段
と、この流体物性値算出手段で算出された前記計測対象
流体の物性値に基づき前記流量算出手段で算出された前
記計測対象流体の流量を補正する流量補正手段とを備え
ることを特徴とする。
【0085】請求項39に記載した本発明の流量計測装
置によれば、流量算出手段が、請求項24乃至請求項3
0のいずれか1項に記載した本発明のフローセンサ内の
上流側温度センサからの第1温度検出信号と下流側温度
センサからの第2温度検出信号との差信号に基づき計測
対象流体の流量を算出すると、流体物性値算出手段は、
フローセンサ内の横側温度センサからの第3温度検出信
号に基づき計測対象流体の物性値を算出し、流量補正手
段は、流体物性値算出手段で算出された計測対象流体の
物性値に基づき流量算出手段で算出された計測対象流体
の流量を補正するので、流体の種類や組成が変化した場
合であっても、精度の良い流量計測が行える。
【0086】請求項40に記載した本発明の流量計測装
置は、請求項39に記載した本発明の流量計測装置にお
いて、前記流量補正手段が、前記第3温度検出信号の値
により前記差信号の値を除した値の信号を流量検出信号
として出力することで、前記流量算出手段で算出された
前記計測対象流体の流量の補正を行うように構成されて
いることを特徴とする。
【0087】請求項40に記載した本発明の流量計測装
置によれば、請求項39に記載した本発明の流量計測装
置において、フローセンサ内の上流側温度センサからの
第1温度検出信号と下流側温度センサからの第2温度検
出信号との差信号を、フローセンサの横側温度センサが
出力する第3温度検出信号の値により除することで、流
量算出手段で算出された計測対象流体の流量の流量補正
手段による補正を容易に行うことができる。
【0088】請求項41に記載した本発明の流量計測装
置は、請求項24乃至請求項30のいずれか1項に記載
した本発明の前記フローセンサを用いて、前記流路を流
れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測装置で
あって、前記フローセンサ内の前記上流側温度センサか
らの前記第1温度検出信号と前記下流側温度センサから
の前記第2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対
象流体の流量を算出し、その算出値に応じた値の信号を
出力する流量算出手段と、前記流量算出手段の出力する
信号の値に基づき、前記流路を流れる前記計測対象流体
の流量が高流量状態及び低流量状態のいずれの状態にあ
るかを判定する判定手段と、前記低流量状態にあると前
記判定手段で判定されたときに、前記流量測定手段の出
力する信号をそのまま流量検出信号として出力し、前記
高流量状態にあると前記判定手段で判定されたときに、
前記フローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第
3温度検出信号の値により前記流量算出手段の出力信号
値を除した値の信号を、前記流量検出信号として出力す
る流量出力手段とを備えることを特徴とする。
【0089】請求項41に記載した本発明の流量計測装
置によれば、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサの横側温度センサが出
力する第3温度検出信号の値に、流路を流れる計測対象
流体の流量が比較的影響を及ぼし易い低流量状態である
か、それとも、流路を流れる計測対象流体の流量が比較
的影響を及ぼし難い高流量状態であるかに応じて、流量
出力手段が、流量算出手段の出力する信号を、そのまま
流量検出信号として出力するか、それとも、フローセン
サ内の横側温度センサからの第3温度検出信号の値によ
り除した値の信号を、流量検出信号として出力するか、
を切り換えるので、流量算出手段による算出結果を用い
た計測対象流体の流量計測を精度良く行うことができ
る。
【0090】請求項42に記載した本発明の流量計測装
置は、請求項24乃至請求項30のいずれか1項に記載
した本発明の前記フローセンサを用いて、前記流路を流
れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測装置で
あって、前記フローセンサ内の前記上流側温度センサか
らの前記第1温度検出信号と前記下流側温度センサから
の前記第2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対
象流体の流量を算出し、その算出値に応じた値の信号を
出力する流量算出手段と、前記フローセンサ内の前記横
側温度センサからの前記第3温度検出信号に基づき前記
計測対象流体の物性値を算出する流体物性値算出手段
と、前記流量算出手段の出力信号値を流量値に換算する
パラメータが複数種類格納されたパラメータ記憶手段
と、前記流体物性値算出手段で算出された前記計測対象
流体の物性値に基づき、前記パラメータ記憶手段に記憶
された複数種類の前記パラメータの中から単一のパラメ
ータを選択する選択手段とを備え、前記選択手段で選択
された前記パラメータにより前記流量算出手段の出力信
号値から換算した流量値を、前記流路を流れる前記計測
対象流体の流量の計測値とすることを特徴とする。
【0091】請求項42に記載した本発明の流量計測装
置によれば、流体物性値算出手段で算出された計測対象
流体の物性値に基づき、パラメータ記憶手段に記憶され
た複数種類のパラメータの中から選択手段により選択さ
れた単一のパラメータを用いて、流量算出手段の出力信
号値から換算した流量値が、計測対象流体の流量の計測
値とされることから、計測対象流体の物性値を決定する
種類や組成に応じて、計測対象流体の正確な流量を計測
することができる。
【0092】請求項43に記載した本発明の流量計測方
法は、請求項24乃至請求項30のいずれか1項に記載
した本発明の前記フローセンサを用いて前記計測対象流
体の流量を計測する流量計測方法であって、前記フロー
センサ内の前記上流側温度センサからの第1温度検出信
号と前記下流側温度センサからの第2温度検出信号との
差信号に基づき前記計測対象流体の流量を算出する流量
算出ステップと、前記フローセンサ内の前記横側温度セ
ンサからの第3温度検出信号に基づき前記計測対象流体
の物性値を算出する流体物性値算出ステップと、算出さ
れた前記計測対象流体の物性値に基づき前記流量算出ス
テップで算出された前記計測対象流体の流量を補正する
流量補正ステップとを含むことを特徴とする。
【0093】請求項43に記載した本発明の流量計測方
法によれば、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサ内の、上流側温度セン
サからの第1温度検出信号と下流側温度センサからの第
2温度検出信号との差信号に基づき計測対象流体の流量
を算出し、フローセンサ内の横側温度センサからの第3
温度検出悟号に基づき計測対象流体の物性値を算出し、
算出された計測対象流体の物性値に基づき流量算出ステ
ップで算出された計測対象流体の流量を補正するので、
流体の種類や組成が変化した場合であっても、精度の良
い流量計測が行える。
【0094】請求項44に記載した本発明の流量計測方
法は、請求項43に記載した本発明の流量計測方法にお
いて、前記流量算出ステップによって、前記流路を流れ
る前記計測対象流体の流量の算出値に応じた値の信号を
取得させ、前記流量補正ステップにおいて、前記第3温
度検出信号の値により前記流量算出ステップで取得され
た信号値を除した値の信号を流量検出信号として出力す
るようにしたことを特徴とする。
【0095】請求項44に記載した本発明の流量計測方
法によれば、請求項43に記載した本発明の流量計測方
法において、流量算出ステップにより取得される計測対
象流体の流量の測定値に応じた値の信号を、熱式流体セ
ンサの横側温度センサが出力する温度検出信号の値によ
り除することで、流量測定ステップにより取得された計
測対象流体の流量の流量補正ステップにおける補正を容
易に行うことができる。
【0096】請求項45に記載した本発明の流量計測方
法は、請求項24乃至請求項30のいずれか1項に記載
した本発明の前記フローセンサを用いて、前記流路を流
れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測方法で
あって、前記フローセンサ内の前記上流側温度センサか
らの前記第1温度検出信号と前記下流側温度センサから
の前記第2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対
象流体の流量を算出し、その算出値に応じた値の信号を
取得する流量算出ステップと、前記流量算出ステップで
取得された信号の値に基づき、前記流路を流れる前記計
測対象流体の流量が高流量状態及び低流量状態のいずれ
の状態にあるかを判定する判定ステップと、前記低流量
状態にあると前記判定ステップで判定されたときに、前
記流量算出ステップで取得された信号をそのまま流量検
出信号として出力し、前記高流量状態にあると前記判定
ステップで判定されたときに、前記熱式流体センサ内の
前記横側温度センサからの前記第3温度検出信号の値に
より前記流量算出ステップで取得された信号値を除した
値の信号を、前記流量検出信号として出力させる流量出
力ステップとを含むことを特徴とする。
【0097】請求項45に記載した本発明の流量計測方
法によれば、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサの横側温度センサが出
力する第3温度検出信号の値に、流路を流れる計測対象
流体の流量が比較的影響を及ぼし易い低流量状態である
か、それとも、流路を流れる計測対象流体の流量が比較
的影響を及ぼし難い高流量状態であるかに応じて、流量
出力ステップが、流量算出ステップにより取得された信
号を、そのまま流量検出信号として出力するか、それと
も、熱式流体センサ内の横側温度センサからの第3温度
検出信号の値により除した値の信号を、流量検出信号と
して出力するか、を切り換えるので、流量算出ステップ
により取得される測定結果を用いた計測対象流体の流量
計測を精度良く行うことができる。
【0098】請求項46に記載した本発明の流量計測方
法は、請求項24乃至請求項30のいずれか1項記載の
前記フローセンサを用いて、前記流路を流れる前記計測
対象流体の流量を計測する流量計測方法であって、前記
フローセンサ内の前記上流側温度センサからの前記第1
温度検出信号と前記下流側温度センサからの前記第2温
度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の流量
を算出し、その算出値に応じた値の信号を取得する流量
算出ステップと、前記フローセンサ内の前記横側温度セ
ンサからの前記第3温度検出信号に基づき前記計測対象
流体の物性値を算出する流体物性値算出ステップと、前
記流体物性値算出ステップで算出された前記計測対象流
体の物性値に基づき、前記流量算出ステップで取得され
た信号の値を流量値に換算するための予め定められた複
数種類のパラメータの中から単一のパラメータを選択す
るパラメータ選択ステップとを含み、前記流量算出ステ
ップで取得された信号の値から、前記パラメータ選択ス
テップにより選択された前記単一のパラメータにより換
算した流量値を、前記流路を流れる前記計測対象流体の
流量の計測値とすることを特徴とする。
【0099】請求項46に記載した本発明の流量計測方
法によれば、流体物性値算出ステップにより算出された
計測対象流体の物性値に基づき、流量算出ステップで取
得された信号の値を流量値に換算するための予め定めら
れた複数種類のパラメータの中から、パラメータ選択ス
テップにより選択された単一のパラメータを用いて、流
量算出ステップで取得された信号の値から換算した流量
値が、計測対象流体の流量の計測値とされることから、
計測対象流体の物性値を決定する種類や組成に応じて、
計測対象流体の正確な流量を計測することができる。
【0100】
【発明の実施の形態】以下、本発明のフローセンサ並び
に流量計測装置及びその方法の実施の形態を、本発明の
熱式流体センサ並びに流体判別装置及びその方法の実施
の形態と共に、図面を参照して詳細に説明する。
【0101】<第1の実施の形態>図1は第1の実施の
形態のマイクロフローセンサの構成図である。図2は第
1の実施の形態のマイクロフローセンサの断面図であ
る。
【0102】マイクロフローセンサ1は、Si基板2、
ダイアフラム3、ダイアフラム3上に形成された白金等
からなるマイクロヒータ4、マイクロヒータ4の下流側
でダイアフラム3上に形成された下流側サーモパイル
5、マイクロヒータ4に図示しない電源から駆動電流を
供給する電源端子6A,6B、マイクロヒータ4の上流
側でダイアフラム3上に形成された上流側サーモパイル
8、上流側サーモパイル8から出力される第1温度検出
信号を出力する第1出力端子9A,9B、下流側サーモ
パイル5から出力される第2温度検出信号を出力する第
2出力端子7A,7B、を備える。
【0103】また、マイクロフローセンサ1は、マイク
ロヒータ4に対して流体の流れ方向(PからQへの方
向)と略直交方向に配置され、流体の物性値を検出し、
右側温度検出信号(第3温度検出信号に対応)を出力す
る右側サーモパイル11、この右側サーモパイル11か
ら出力される右側温度検出信号を出力する第3出力端子
12A,12B、マイクロヒータ4に対して流体の流れ
方向と略直交方向に配置され、流体の物性値を検出し、
左側温度検出信号(第3温度検出信号に対応)を出力す
る左側サーモパイル13、この左側サーモパイル13か
ら出力される左側温度検出信号を出力する第4出力端子
14A,14Bと、流体温度を得るための抵抗15,1
6、この抵抗15,16からの流体温度信号を出力する
出力端子17A,17Bを備える。右側サーモパイル1
1及び左側サーモパイル13は、温度センサを構成す
る。
【0104】上流側サーモパイル8、下流側サーモパイ
ル5、右側サーモパイル11及び左側サーモパイル13
は、熱電対から構成されている。この熱電対は、p++−
Si及びAlにより構成され、冷接点と温接点とを有
し、熱を検出し、冷接点と温接点との温度差から熱起電
力が発生することにより、温度検出信号を出力するよう
になっている。
【0105】また、図2に示すように、Si基板2に
は、ダイアフラム3が形成されており、このダイアフラ
ム3には、マイクロヒータ4、上流側サーモパイル8、
下流側サーモパイル5、右側サーモパイル11及び左側
サーモパイル13のそれぞれの温接点が形成されてい
る。
【0106】このように構成されたマイクロフローセン
サ1によれば、マイクロヒータ4が、外部からの駆動電
流により加熱を開始すると、マイクロヒータ4から発生
した熱は、流体を媒体として、下流側サーモパイル5と
上流側サーモパイル8のそれぞれの温接点に伝達され
る。それぞれのサーモパイルの冷接点は、Si基体(S
i基板)上にあるので、基体温度になっており、それぞ
れの温接点は、ダイアフラム上にあるので、伝達された
熱により加熱され、Si基体温度より温度が上昇する。
そして、それぞれのサーモパイルは、温接点と冷接点の
温度差より熱起電カを発生し、温度検出信号を出力す
る。
【0107】流体を媒体として伝達される熱は、流体の
熱拡散効果とPからQに向かって流れる流体の流速との
相乗効果によって、それぞれのサーモパイルに伝達され
る。すなわち、流速がない場合には、熱拡散によって上
流側サーモパイル8と下流側サーモパイル5に均等に伝
達され、上流側サーモパイル8からの第1温度検出信号
と下流側サーモパイル5からの第2温度検出信号の差信
号は、零になる。
【0108】一方、流体に流速が発生すると、流速によ
って下流側サーモパイル5の温接点に伝達される熱量が
多くなり、前記第2温度検出信号と前記第1温度検出信
号との差信号は流速に応じた正値になる。
【0109】一方、マイクロヒータ4が外部からの駆動
電流により加熱を開始すると、マイクロヒータ4から発
生した熱は、流体の流速の影響をほとんど受けずに流体
の熱拡散効果のみによって、マイクロヒータ4に対して
流体の流れ方向と略直交方向に配置された右側サーモパ
イル11に伝達される。また、マイクロヒータ4に対し
て流体の流れ方向と略直交方向に配置された左側サーモ
パイル13にも、同様な熱が伝達される。このため、右
側サーモパイル11の起電力により第3出力端子12
A,12Bから出力される右側温度検出信号、及び/ま
たは左側サーモパイル13の起電力により第4出力端子
14A,14Bから出力される左側温度検出信号に基づ
き、熱伝導と熱拡散、比熱等によって決定される熱拡散
定数等の流体の物性値を算出することができるようにな
る。
【0110】さらに、マイクロフローセンサ1によれ
ば、ダイアフラム3上に、マイクロヒータ4、上流側サ
ーモパイル8、下流側サーモパイル5、右側サーモパイ
ル11及び左側サーモパイル13を形成したので、これ
らの熱容量を小さくして、消費電力を低減することがで
きる。また、マイクロフローセンサ1の構成が簡単であ
るので、安価に作製することができるという効果があ
る。
【0111】次に、前述したマイクロフローセンサ1を
用い、流体の種類や組成が変化した場合であっても、こ
れに関係なく常に流体の流量を精度良く計測することが
できる流量計測装置について説明する。
【0112】図3は第1の実施の形態のマイクロフロー
センサを用いた流量計測装置の構成ブロック図である。
この流量計測装置は、例えば、ガス等の流体の流量を計
測するものであり、マイクロフローセンサ1内の下流側
サーモパイル5からの第2温度検出信号と、マイクロフ
ローセンサ1内の上流側サーモパイル8からの第1温度
検出信号との差信号を増幅する差動アンプ33と、マイ
クロフローセンサ1内の右側サーモパイル11からの右
側温度検出信号を増幅するアンプ35aと、マイクロフ
ローセンサ1内の左側サーモパイル13からの左側温度
検出信号を増幅するアンプ35bと、マイクロコンピュ
ータ40とを備えて構成される。
【0113】マイクロコンピュータ40は、アンプ35
aからの右側温度検出信号とアンプ35bからの左側温
度検出信号とを加算する加算部45と、差動アンプ33
で得られた第2温度検出信号と第1温度検出信号との差
信号を加算部45の出力する加算信号により除する除算
部47と、この除算部47の出力する除算信号に基づき
流体の流量を算出する流量算出部41と、加算部45の
出力する加算信号に基づき流体の熱伝導率や比熱、粘
性、密度等の物性値を算出する流体物性値算出部43と
を備えて構成される。
【0114】次に、図4に示すフローチャートを参照し
て、第1の実施の形態の流量計測装置により実現される
流量計測方法を説明する。
【0115】まず、外部からのパルス信号による駆動電
流によりマイクロヒータ4を加熱すると(ステップS1
1)、下流側サーモパイル5から第2温度検出信号が出
力され、上流側サーモパイル8から第1温度検出信号が
出力される(ステップS13)。第2温度検出信号は差
動アンプ33に出力され、第1温度検出信号は差動アン
プ33に出力される。なお、図5に第1温度検出信号及
び第2温度検出信号のパルス信号に対する応答を示し
た。
【0116】次に、差動アンプ33は、下流側サーモパ
イル5からの第2温度検出信号と上流側サーモパイル8
からの第1温度検出信号との差信号を増幅する(ステッ
プS15)。
【0117】そして、加算部45は、アンプ35aから
の右側温度検出信号とアンプ35bからの左側温度検出
信号とを加算して加算信号を得る(ステップS17)。
図6に右側温度検出信号、左側温度検出信号及び加算信
号のタイミングチャートを示した。次に、除算部47
は、ステップS15で得られた増幅後の差信号をステッ
プS17で得られた加算信号で除して除算信号を得る
(ステップS19)。
【0118】続いて、流量算出部41は、ステップS1
9で得られた除算信号に基づき流体の正確な流量を算出
する(ステップS21)。さらに、流体物性値算出部4
3は、ステップS17で得られた加算信号とステップS
21で算出した流体の正確な流量に基づき、流体の熱伝
導率や比熱、粘性、密度等の流体の物性値を算出する
(ステップS23)。
【0119】このように、流体の流れ方向に対して直交
する方向に配置された右側サーモパイル11及び左側サ
ーモパイル13が、流体の物性値を検出することによ
り、流体の熱伝導性を計測することになる。流体の流速
が零であるときには、流体により熱の伝わる速度は、熱
伝導率と熱拡散、比熱等によって決定される熱拡散定数
(流体の物性値の一つ)による。流速が零であるときに
は、右側サーモパイル11、左側サーモパイル13とマ
イクロヒータ4との温度差によって熱拡散定数が求めら
れる。この温度差が大きいほど熱拡散定数が小さい。
【0120】この熱拡散定数の大小は、上流側サーモパ
イル8が出力する第1温度検出信号と下流側サーモパイ
ル5が出力する第2温度検出信号にも影響し、これらの
値が熱拡散定数の大小に応じて変化する。したがって、
原理的には、第1温度検出信号や第2温度検出信号を、
あるいは、これらの差を、熱拡散定数によって除するこ
とで、熱拡散定数の異なる流体であっても、即ち、いか
なる種類の流体であっても、正確な流量を算出すること
ができることになる。
【0121】これに対して流量が零でないときには、流
体の流れによって熱は下流に運ばれて、右側サーモパイ
ル11及び左側サーモパイル13に到達する熱量は、そ
れに伴って減少する。即ち、右側サーモパイル11及び
左側サーモパイル13の回りの熱拡散が、流体の流れに
よって大きくなる。ここで、その熱拡散の増加率は流体
の流速の平方根に比例することが一般に知られているた
め、原理的には、流体の熱拡散定数は、その流体の流量
が何らかの方法で解りさえすれば、いかなる流量のとき
でも見積もることができることになる。
【0122】一方で、上流側サーモパイル8及び下流側
サーモパイル5の回りでも、流体の流れによって右側サ
ーモパイル11及び左側サーモパイル13の回りと同様
な熱拡散の増加(マイクロヒータ4から移動する熱量の
減少)が発生するので、流体の流量が大きくなると、そ
れに伴う熱拡散の増加のために、下流側サーモパイル5
の回りの流体の温度と上流側サーモパイル8の回りの流
体の温度との差が小さくなる。
【0123】このため、本来ならば、流体の流速の増加
に比例して大きくなるはずの、下流側サーモパイル5か
らの第2温度検出信号と上流側サーモパイル8からの第
1温度検出信号との差信号が、熱拡散の増加の影響で小
さくなり、流体の流量があまりに大きくなると、流速の
増加による増加分を熱拡散の増加による減少分が上回っ
て、流量が増加しているにも拘わらず第2温度検出信号
と第1温度検出信号との差信号が減少してしまうことも
ある。
【0124】そこで、流量が零であるときの、右側サー
モパイル11が出力する右側温度検出信号と左側サーモ
パイル13が出力する左側温度検出信号との加算値を
「1」と考えて、これに対する、流量がある場合の右側
温度検出信号と左側温度検出信号との加算値の比を、移
動する熱量の変化率を表す係数と見倣し、この係数を、
下流側サーモパイル5からの第2温度検出信号と上流側
サーモパイル8からの第1温度検出信号との差信号に乗
じる操作をする。
【0125】つまり、第2温度検出信号と第1温度検出
信号との差信号を右側温度検出信号と左側温度検出信号
との加算値で除することで、熱拡散の変化の影響を排除
した流量算出が可能となり、正確で分解能の高い流量を
求めることができるようになる。
【0126】なお、上述した実施形態では、差動アンプ
33から得られる下流側サーモパイル5からの第2温度
検出信号と上流側サーモパイル8からの第1温度検出信
号との増幅後の差信号を、除算部47において、アンプ
35aからの右側温度検出信号とアンプ35bからの左
側温度検出信号とを加算部45で加算して得られる加算
信号により除することで、熱拡散の変化の影響を排除し
た流量算出を可能としている。
【0127】そして、上述した実施形態では、除算部4
7における除算信号の取得を流量算出部41による流量
の算出よりも先に行っているが、これは、第2温度検出
信号と第1温度検出信号との増幅後の差信号に現れる熱
拡散の変化の影響を排除するためには、流体の物性値を
熱伝導率や比熱、粘性、密度といった厳密な精度の値と
して把握する必要がないためである。
【0128】即ち、上述した実施形態では、熱拡散の状
態を高精度で把握しないと特定できない流体の熱伝導率
や比熱、粘性、密度を、物性値として流体物性値算出部
43で算出するために、熱拡散の変化の影響を排除した
流体の正確な流量を流量算出部41により事前に算出し
ておいて、これを、流体物性値算出部43による物性値
の算出に反映させている。
【0129】しかし、物性値として流体物性値算出部4
3で算出するファクタの種類によっては、流体物性値算
出部43による物性値の算出を事前に行っておいて、こ
れと、差動アンプ33からの、下流側サーモパイル5か
らの第2温度検出信号と上流側サーモパイル8からの第
1温度検出信号との増幅された差信号とに基づいて、熱
拡散の変化の影響を排除した流体の正確な流量を後から
算出するようにしてもよい。
【0130】このように第1の実施の形態の流量計測装
置によれば、マイクロヒータ4に対して流体の流れ方向
と略直交方向に右側サーモパイル11及び左側サーモパ
イル13を配置し、右側温度検出信号及び左側温度検出
信号を出力するように構成したので、流体の流れ方向の
影響を受けずに、右側温度検出信号及び左側温度検出信
号に基づき熱拡散定数等の流体の物性値を正確に算出す
ることができる。
【0131】そして、算出された流体の物性値に基づ
き、流量算出部41で算出された流体の流量を補正する
ようにしたので、特別な工夫をせずに、流体の種類や組
成が変化した場合であっても、正確に流量を計測するこ
とができる。
【0132】また、マイクロフローセンサ1の出力を右
側サーモパイル11及び/または左側サーモパイル13
の出力で割った値を新たな出力とすることで、例えば、
燃料ガスの微妙な成分の変化に対して、より簡単に流量
−出力特性を流体成分に依存しないようにすることが十
分にでき、正確に流量を計測することができる。
【0133】<第2の実施の形態>次に、本発明のフロ
ーセンサ並びに流量計測装置及びその方法の第2の実施
の形態の形態を、本発明の熱式流体センサ並びに流体判
別装置及びその方法の第2の実施の形態と共に、図面を
参照して詳細に説明する。図7は第2の実施の形態のマ
イクロフローセンサの構成図である。図8は第2の実施
の形態のマイクロフローセンサを用いた流量計測装置の
構成ブロック図である。
【0134】マイクロフローセンサ1aは、Si基板
2、ダイアフラム3、マイクロヒータ4、下流側サーモ
パイル5、電源端子6A,6B、第1出力端子7A,7
B、上流側サーモパイル8、第2出力端子9A,9Bを
備える。
【0135】また、マイクロフローセンサ1aは、マイ
クロヒータ4に対して流体の流れ方向(PからQへの方
向)と略直交方向に配置され、流体の温度を検出し、右
側温度検出信号を出力する右側測温抵抗21、この右側
測温抵抗21から出力される右側温度検出信号を出力す
る第3出力端子12A,12B、マイクロヒータ4に対
して流体の流れ方向と略直交方向に配置され、流体の温
度を検出し、左側温度検出信号を出力する左側測温抵抗
23、この左側測温抵抗23から出力される左側温度検
出信号を出力する第4出力端子14A,14Bと、抵抗
15,16、出力端子17A,17Bを備える。右側測
温抵抗21及び左側測温抵抗23は、温度センサを構成
し、マイクロヒータ4と同様に白金等からなる。
【0136】このように、第2の実施の形態のマイクロ
フローセンサ1aによれば、図1に示す第1の実施の形
態の右側サーモパイル11及び左側サーモパイル13に
代えて、右側測温抵抗21及び左側測温抵抗23を配置
し、右側測温抵抗21は、流体の温度を検出し、右側温
度検出信号を第3出力端子12A,12Bに出力する。
また、マイクロヒータ4に対して流体の流れ方向と略直
交方向に配置された左側測温抵抗23は、流体の温度を
検出し、左側温度検出信号を第4出力端子14A,14
Bに出力する。
【0137】このため、右側温度検出信号及び左側温度
検出信号に基づき、熱伝導率と熱拡散、比熱等によって
決定される熱拡散定数等の流体の物性値を算出すること
ができるようになる。
【0138】また、このマイクロフローセンサ1aを用
いて流量を計測する流量計測装置は、図8に示すよう
に、マイクロフローセンサ1a内の下流側サーモパイル
5からの第2温度検出信号と、マイクロフローセンサ1
a内の上流側サーモパイル8からの第1温度検出信号と
の差信号を増幅する差動アンプ33と、マイクロフロー
センサ1a内の右側測温抵抗21及び左側測温抵抗23
を抵抗値の等しい2つの固定抵抗38a,38bにより
対向させてブリッジ接続したブリッジ回路39とを備え
て構成される。
【0139】さらに、この流量計測装置は、ブリッジ回
路39の右側測温抵抗21と固定抵抗38bとの接続
点、及び、左側測温抵抗23と固定抵抗38aとの接続
点間に定電圧を印加する定電圧源37と、ブリッジ回路
39の右側測温抵抗21と固定抵抗38aとの接続点
A、及び、左側測温抵抗23と固定抵抗38bとの接続
点B間の電位を差動増幅する差動アンプ36と、マイク
ロコンピュータ40とを備えて構成される。マイクロコ
ンピュータ40は、除算部(又はパラメータ選定部)4
9と、流量算出部41と、流体物性値算出部43とを備
えて構成される。
【0140】このような構成の第2の実施の形態の流量
計測装置によれば、右側測温抵抗21の温度が上昇する
と、右側測温抵抗21及び固定抵抗38aの接続点Aの
電位が上がり、左側測温抵抗23の温度が上昇すると、
左側測温抵抗23及び固定抵抗38bの接続点Bの電位
が上がる。そこで、接続点Bの電位から接続点Aの電位
を減じるように差動アンプ36で差動増幅を行うと、右
側測温抵抗21からの右側温度検出信号と左側測温抵抗
23からの左側温度検出信号との加算値を増幅した増幅
後の加算信号が差動アンプ36で得られる。
【0141】そこで、除算部(又はパラメータ選定部)
49において、差動アンプ33からの、下流側サーモパ
イル5からの第2温度検出信号と上流側サーモパイル8
からの第1温度検出信号との増幅された差信号を、差動
アンプ36からの増幅後の加算信号により除して除算信
号を得て、この除算信号に基づき流量算出部41が流体
の正確な流量を算出すると共に、この流量算出部41が
算出した流体の正確な流量と、差動アンプ36からの増
幅後の加算信号とに基づき、流体物性値算出部43が、
流体の熱伝導率や比熱、粘性、密度等の流体の物性値を
算出する。
【0142】従って、特別な工夫をせずに、流体の種類
や組成に依らずに正確に流量を計測することができ、第
1の実施の形態の効果と同様な効果が得られる。
【0143】なお、本発明は第1の実施の形態及び第2
の実施の形態のマイクロフローセンサ並びに流量計測装
置及びその方法に限定されるものではない。第1の実施
の形態では、温度センサとしてサーモパイルを例示し、
第2の実施の形態では、温度センサとして白金抵抗等か
らなる測温抵抗を例示したが、これらに限定されるもの
ではなく、温度センサとしては、例えば、焦電体、サー
ミスタ等、通常用いられる温度センサであれば何でもよ
い。
【0144】また、第1の実施の形態及び第2の実施の
形態では、右側サーモパイル11及び左側サーモパイル
13とマイクロヒータ4とからなる流体の物性値を検出
するための熱式流体センサを、下流側サーモパイル5及
び上流側サーモパイル8ととマイクロヒータ4とからな
る流体の流速(流量)を計測するマイクロフローセンサ
1,1aに一体化した場合を例に取って説明したが、こ
のマイクロフローセンサ1,1aとは分離して、右側サ
ーモパイル11及び左側サーモパイル13とマイクロヒ
ータ4とからなる熱式流体センサを構成してもよい。
【0145】そして、そのように構成する場合、右側サ
ーモパイル11の起電力により第3出力端子12A,1
2Bから出力される右側温度検出信号、及び/または左
側サーモパイル13の起電力により第4出力端子14
A,14Bから出力される左側温度検出信号に基づき、
マイクロコンピュータ40の流体物性値算出部43によ
り算出される流体の物性値から、さらにその流体の種類
をマイクロコンピュータ40で割り出すように構成して
もよい。
【0146】また、第1の実施の形態の最後に説明した
ように、流体物性値算出部43による物性値の算出を事
前に行っておいて、これと、差動アンプ33からの、下
流側サーモパイル5からの第2温度検出信号と上流側サ
ーモパイル8からの第1温度検出信号との増幅された差
信号とに基づいて、熱拡散の変化の影響を排除した流体
の正確な流量を後から算出するようにする場合には、マ
イクロコンピュータ40で割り出した流体の種類に応じ
た補正係数を予め定めておき、この補正係数により、差
動アンプ33からの増幅された差信号を補正して流量を
算出するように構成してもよい。
【0147】仮にそうすれば、流体の種類と補正係数等
とをリンク付けたテーブルを、マイクロコンピュータ4
0の内部メモリ(ROM)やマイクロコンピュータ40
につながる外部メモリ(不揮発性が好ましい)に格納し
ておき、割り出した流体の種類に対応する補正係数等を
内部メモリ(ROM)または外部メモリから読み出し
て、差動アンプ33からの増幅された差信号に乗じる等
すれば、流量算出が完了するようになることから、処理
上の負担を軽くすることができる。
【0148】また、流体物性値算出部43による物性値
の算出を事前に行い、熱拡散の変化の影響を排除した流
体の正確な流量を後から算出するようにする場合、補正
係数に代えて、流体の物性値やこの物性値から割り出さ
れる種類と、これら物性値又は種類に対応する、差動ア
ンプ33からの増幅された差信号から流体の流量を求め
るのに用いる流量換算式とをリンク付けたテーブルを、
マイクロコンピュータ40の内部メモリ(ROM)やマ
イクロコンピュータ40につながる外部メモリ(不揮発
性が好ましい)に格納しておくようにしてもよい。
【0149】さらに、下流側サーモパイル5からの第2
温度検出信号と上流側サーモパイル8からの第1温度検
出信号との差信号を増幅した差動アンプ33の出力に基
づき流量算出部41で算出される流体の流量と、その流
量に対応する右側サーモパイル11や左側サーモパイル
13からの第3温度検出信号の基準値とをリンク付けた
テーブルを、マイクロコンピュータ40の内部メモリ
(ROM)やマイクロコンピュータ40につながる外部
メモリ(不揮発性が好ましい)に格納しておくようにし
てもよい。
【0150】その場合には、マイクロコンピュータ40
の流体物性値算出部43は、流量算出部41で算出され
る流体の流量をアドレスポインタとして外部メモリから
取り出した、その流量に対応する第3温度検出信号の基
準値と、実際に右側サーモパイル11や左側サーモパイ
ル13から取得される第3温度検出信号との比から、流
体の物性値を算出することになる。
【0151】そして、この場合の流体の物性値の算出
は、実際に右側サーモパイル11や左側サーモパイル1
3から取得される第3温度検出信号と、外部メモリから
取り出される第3温度検出信号の基準値との比を、下流
側サーモパイル5からの第2温度検出信号と上流側サー
モパイル8からの第1温度検出信号との差信号を増幅し
た差動アンプ33の出力に乗じることで、行うことがで
きる。
【0152】また、第1の実施の形態及び第2の実施の
形態では、流体の物性値を検出するための温度センサを
マイクロヒータ4に対して右側と左側とに設けたが、例
えば、温度センサをマイクロヒータ4に対して右側また
は左側の一方に設けて、流体の温度を検出して流体の物
性値を算出してもよい。
【0153】そして、第1の実施の形態及び第2の実施
の形態のように温度センサをマイクロヒータ4に対して
右側と左側とに設ける場合は、それら両温度センサから
の出力信号の平均値を、また、片方の温度センサのみを
設ける場合にはその温度センサからの出力信号の値を、
流体の物性値を検出する基とすればよい。
【0154】さらに、除算部47による除算は、下流側
サーモパイル5からの第2温度検出信号と上流側サーモ
パイル8からの第1温度検出信号との差信号を増幅した
差動アンプ33の出力の値に応じて、選択的に行っても
よい。
【0155】特に、本発明の発明者らが行った実験によ
れば、下流側サーモパイル5からの第2温度検出信号と
上流側サーモパイル8からの第1温度検出信号は、比較
的流量の低い領域では流量に比例して出力信号値が上昇
するものの、比較低流量の高い領域では流量に比例して
出力信号値が上昇せず、出力が飽和に向かう傾向があ
る。
【0156】そこで、出力信号値が流量に比例して上昇
する比較的低流量の領域においては、下流側サーモパイ
ル5からの第2温度検出信号と上流側サーモパイル8か
らの第1温度検出信号との差動アンプ33により増幅さ
れた差信号を、そのまま流量信号として扱い、出力信号
値が流量に比例して上昇せず鈍化する比較的高流量の領
域においては、蒸散部49において、下流側サーモパイ
ル5からの第2温度検出信号と上流側サーモパイル8か
らの第1温度検出信号との差動アンプ33により増幅さ
れた差信号を、右側サーモパイル11や左側サーモパイ
ル13からの第3温度検出信号の平均値、或は、これら
のうちどちらか片方の第3温度検出信号の値により除し
て、温度検出信号の飽和の影響を除去し、これを流量信
号として扱うようにしてもよい。
【0157】仮にそのように構成すれば、出力の飽和に
より信頼性が低くなるため比較的高流量の領域での流量
計測には利用できなかった、下流側サーモパイル5から
の第2温度検出信号と上流側サーモパイル8からの第1
温度検出信号との差動アンプ33により増幅された差信
号を、右側サーモパイル11や左側サーモパイル13か
らの第3温度検出信号の平均値、或は、これらのうちど
ちらか片方の第3温度検出信号の値と共に、比較的高流
量の領域での流量計測に利用できるようにして、正確に
流量を計測できる流量計測範囲(レンジ)を、従来の1
00倍単位から10000倍単位にまで拡大し、例えば
ガスメータにおける各種の漏洩状態を、1つのセンサに
より検出できるようにすることができる。
【0158】このほか、本発明の技術的思想を逸脱しな
い範囲内で、種々変形して実施可能であるのは勿論であ
る。
【0159】
【発明の効果】請求項1に記載した本発明の熱式流体セ
ンサによれば、支持基板に支持された状態でヒータは、
外部からの駆動電流により計測対象流体を加熱する。こ
のヒータの加熱と並行して、ヒータに対して計測対象流
体の流れ方向と略直交方向に配置された横側温度センサ
は、計測対象流体の熱伝導度を検出し、温度検出信号を
出力するので、この温度検出信号に基づき流体の物性値
を算出することができる。
【0160】請求項2に記載した本発明の熱式流体セン
サによれば、請求項1に記載した本発明の熱式流体セン
サにおいて、計測対象流体の熱伝導度の検出を、計測対
象流体の流れ方向と略直交方向におけるヒータの両側に
各々配置した2つの横側温度センサにより行うことで、
流れ方向と略直交方向における流路内の計測対象流体の
流れにばらつきがあっても、両横側温度センサからの温
度検出信号に基づき流体の物性値を正確に算出すること
ができる。
【0161】請求項3に記載した本発明の熱式流体セン
サによれば、請求項1または2に記載した本発明の熱式
流体センサにおいて、ダイアフラム部上に、ヒータ及び
横側温度センサを形成することにより、ヒータ、温度セ
ンサの熱容量を小さくして、消費電力を低減することが
できる。
【0162】請求項4に記載した本発明の熱式流体セン
サによれば、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサにおいて、横流側温度セ
ンサがサーモパイルであるので、温度検出信号の温度に
依存する特性変化が小さくなり、正確な流量の計測がし
やすくなる。また、自己発熱が発生しないので、補正す
る必要がない。また、自己起電力による出力信号なの
で、電流を消費しない。
【0163】請求項5に記載した本発明の熱式流体セン
サによれば、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサにおいて、横流側温度セ
ンサが焦電体であるので、温度検出信号の出力に対する
応答速度、感度が高くなり、流量の計測が迅速になる。
また、自己起電力による出力信号なので、電流を消費し
ない。
【0164】請求項6に記載した本発明の流体判別装置
によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載
した本発明の熱式流体センサの横側温度センサが出力す
る温度検出信号から、計測対象流体の物性値を流体物性
値算出手段が算出して、計測対象流体の種類や組成に応
じて変化する流量センサの出力の補正用に提供したり、
流路を流れる計測対象流体の種類や組成が変化したこと
の判別用に提供することができる。
【0165】請求項7に記載した本発明の流体判別装置
によれば、請求項6に記載した本発明の流体判別装置に
おいて、基準値記憶手段に記憶された熱式流体センサ内
の横側温度センサからの温度検出信号の複数種類の基準
値の中から基準値割出手段により割り出された、流量測
定手段で測定された流路を流れる計測対象流体の流量に
対応する単一の基準値と、熱式流体センサ内の横側温度
センサからの温度検出信号との、温度検出信号比算出手
段により算出される比に基づいて、流路を流れる計測対
象流体の物性値を流体物性値算出手段により容易に算出
することができる。
【0166】請求項8に記載した本発明の流量判別装置
によれば、請求項6に記載した本発明の流体判別装置に
おいて、流量測定手段により測定された流路を流れる計
測対象流体の流量及び該流量の平方根のうちいずれか一
方に、熱式流体センサ内の横側温度センサからの温度検
出信号を乗じることで、流路を流れる計測対象流体の物
性値を流体物性値算出手段により容易に算出することが
できる。
【0167】請求項9に記載した本発明の流体判別装置
によれば、請求項6乃至8のいずれか1項に記載した本
発明の流体判別装置において、流量センサの出力補正用
や、流路を流れる計測対象流体の種類や組成の変化判別
用に、種類判別手段が判別する計測対象流体の種類を提
供することができる。
【0168】請求項10に記載した本発明の流体判別装
置によれば、基準範囲データ格納手段に格納された複数
種類の基準範囲データの中から基準範囲データ割出手段
により割り出された、流量測定手段で測定された流路を
流れる計測対象流体の流量に対応する単一の基準範囲デ
ータの示す、熱式流体センサ内の横側温度センサから出
力され得る温度検出信号の、流路を流れる計測対象流体
の種類によって互いに異なる基準範囲のうち、熱式流体
センサ内の横側温度センサからの温度検出信号が属する
と該当範囲判別手段により判別された基準範囲に基づい
て、流路を流れる計測対象流体の種類を容易に判別し
て、計測対象流体の種類や組成に応じて変化する流量セ
ンサの出力の補正用や、流路を流れる計測対象流体の種
類や組成の変化判別用に提供することができる。
【0169】請求項11に記載した本発明の流体判別方
法によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサの横側温度センサが出力
する温度検出信号に基づいて、流路を流れる計測対象流
体の物性値を流体物性値算出ステップにより容易に算出
して、計測対象流体の種類や組成に応じて変化する流量
センサの出力の補正用や、流路を流れる計測対象流体の
種類や組成の変化判別用に提供することができる。
【0170】請求項12に記載した本発明の流体判別方
法によれば、請求項11に記載した本発明の流体判別方
法において、流体物性値算出ステップにより算出された
物性値から計測対象流体の種類を判別して、計測対象流
体の種類や組成に応じて変化する熱式流体センサの出力
の補正用に提供することができる。
【0171】請求項13に記載した本発明の流体判別方
法によれば、請求項11に記載した本発明の流体判別方
法において、予め定められた複数種類の、熱式流体セン
サ内の横側温度センサからの温度検出信号の基準値の中
から、基準値割出ステップによって割り出された、流量
測定ステップにおいて測定された流路を流れる計測対象
流体の流量に対応する単一の基準値と、熱式流体センサ
内の横側温度センサからの温度検出信号との、温度検出
信号比算出ステップにより算出される比に基づいて、流
路を流れる計測対象流体の物性値を流体物性値算出ステ
ップにより容易に算出することができる。
【0172】請求項14に記載した本発明の流量判別方
法によれば、請求項11又は12に記載した本発明の流
体判別方法において、流量測定ステップにより測定され
た流路を流れる計測対象流体の流量及び該流量の平方根
のうちいずれか一方に、熱式流体センサ内の横側温度セ
ンサからの温度検出信号を乗じることで、流路を流れる
計測対象流体の物性値を流体物性値算出ステップにより
容易に算出することができる。
【0173】請求項15に記載した本発明の流体判別方
法によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサ内の横側温度センサから
の温度検出信号が、基準範囲データ群の中から基準範囲
データ割出ステップによって割り出された、流量測定ス
テップにおいて測定された流路を流れる計測対象流体の
流量に対応する単一の基準範囲データの示す温度検出信
号の基準範囲のうち、いずれの種類の計測対象流体に関
連付けられた基準範囲に属するかを、該当範囲判別ステ
ップにより判別することで、その判別結果に基づいて、
流路を流れる計測対象流体の種類を容易に判別して、計
測対象流体の種類や組成に応じて変化する流量センサの
出力の補正用や、流路を流れる計測対象流体の種類や組
成の変化判別用に提供することができる。
【0174】請求項16に記載した本発明の流量計測装
置によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサの横側温度センサが出力
する温度検出信号に基づき、流量測定手段で測定された
計測対象流体の流量を流量補正手段が補正するので、計
測対象流体の種類や組成に応じて計測対象流体の正確な
流量を計測することができる。
【0175】請求項17に記載した本発明の流量計測装
置によれば、請求項16に記載した本発明の流量計測装
置において、流量測定手段の出力する計測対象流体の流
量の測定値に応じた値の信号を、熱式流体センサの横側
温度センサが出力する温度検出信号の値により除するこ
とで、流量測定手段で測定された計測対象流体の流量の
流量補正手段による補正を容易に行うことができる。
【0176】請求項18に記載した本発明の流量計測装
置によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサの横側温度センサが出力
する温度検出信号の値に、流路を流れる計測対象流体の
流量が比較的影響を及ぼし易い低流量状態であるか、そ
れとも、流路を流れる計測対象流体の流量が比較的影響
を及ぼし難い高流量状態であるかに応じて、流量出力手
段が、流量測定手段の出力する信号を、そのまま流量検
出信号として出力するか、それとも、熱式流体センサ内
の横側温度センサからの温度検出信号の値により除した
値の信号を、流量検出信号として出力するか、を切り換
えるので、流量測定手段による測定結果を用いた計測対
象流体の流量計測を、精度良く、かつ、従来よりも大き
い流量にまで及ぶ広い範囲で行うことができる。
【0177】請求項19に記載した本発明の流量計測装
置によれば、流体物性値算出手段で算出された計測対象
流体の物性値に基づき、パラメータ記憶手段に記憶され
た複数種類のパラメータの中から選択手段により選択さ
れた単一のパラメータを用いて、流量測定手段の出力信
号値から換算した流量値が、計測対象流体の流量の計測
値とされることから、計測対象流体の物性値を決定する
種類や組成に応じて、計測対象流体の正確な流量を計測
することができる。
【0178】請求項20に記載した本発明の流量計測方
法によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサの横側温度センサが出力
する温度検出信号に基づき、流量測定ステップにおいて
測定された計測対象流体の流量が流量補正ステップによ
り補正されるので、計測対象流体の種類や組成に応じて
計測対象流体の正確な流量を計測することができる。
【0179】請求項21に記載した本発明の流量計測方
法によれば、請求項20に記載した本発明の流量計測方
法において、流量測定ステップにより取得される計測対
象流体の流量の測定値に応じた値の信号を、熱式流体セ
ンサの横側温度センサが出力する温度検出信号の値によ
り除することで、流量測定ステップにより取得された計
測対象流体の流量の流量補正ステップにおける補正を容
易に行うことができる。
【0180】請求項22に記載した本発明の流量計測方
法によれば、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記
載した本発明の熱式流体センサの横側温度センサが出力
する温度検出信号の値に、流路を流れる計測対象流体の
流量が比較的影響を及ぼし易い低流量状態であるか、そ
れとも、流路を流れる計測対象流体の流量が比較的影響
を及ぼし難い高流量状態であるかに応じて、流量出力ス
テップが、流量測定ステップにより取得された信号を、
そのまま流量検出信号として出力するか、それとも、熱
式流体センサ内の横側温度センサからの温度検出信号の
値により除した値の信号を、流量検出信号として出力す
るか、を切り換えるので、流量測定ステップにより取得
される測定結果を用いた計測対象流体の流量計測を、精
度良く、かつ、従来よりも大きい流量にまで及ぶ広い範
囲で行うことができる。
【0181】請求項23に記載した本発明の流量計測方
法によれば、流体物性値算出ステップにより算出された
計測対象流体の物性値に基づき、流量測定ステップで取
得された信号の値を流量値に換算するための予め定めら
れた複数種類のパラメータの中から、パラメータ選択ス
テップにより選択された単一のパラメータを用いて、流
量測定ステップで取得された信号の値から換算した流量
値が、計測対象流体の流量の計測値とされることから、
計測対象流体の物性値を決定する種類や組成に応じて、
計測対象流体の正確な流量を計測することができる。
【0182】請求項24に記載した本発明のフローセン
サによれば、支持基板に支持された状態でヒータは、外
部からの駆動電流により計測対象流体を加熱する。この
ヒータの加熱と並行して、上流側温度センサは、ヒータ
による加熱される前の計測対象流体の温度を検出し、第
1の温度検出信号を出力する。下流側温度センサは、ヒ
ータによる加熱された後の計測対象流体の温度を検出
し、第2の温度検出信号を出力するので、第1温度検出
信号と第2温度検出信号との差信号に基づき流量を算出
することができる。また、ヒータに対して計測対象流体
の流れ方向と略直交方向に配置された横側温度センサ
は、計測対象流体の温度を検出し、第3温度検出信号を
出力するので、この第3温度検出信号に基づき流体の物
性値を算出することができる。
【0183】請求項25に記載した本発明のフローセン
サによれば、請求項24に記載した本発明のフローセン
サにおいて、計測対象流体の熱伝導度の検出を、計測対
象流体の流れ方向と略直交方向におけるヒータの両側に
各々配置した2つの横側温度センサにより行うことで、
流れ方向と略直交方向における流路内の計測対象流体の
流れにばらつきがあっても、両横側温度センサからの第
3温度検出信号に基づき流体の物性値を正確に算出する
ことができる。
【0184】請求項26に記載した本発明のフローセン
サによれば、請求項24または請求項25に記載した本
発明のフローセンサにおいて、ダイアフラム部上に、ヒ
ータ、上流側温度センサ、下流側温度センサ及び横側温
度センサを形成することにより、ヒータ、温度センサの
熱容量を小さくして、消費電力を低減することができ
る。
【0185】請求項27に記載した本発明のフローセン
サによれば、請求項24乃至請求項26のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサにおいて、上流側温度
センサ及び下流側温度センサがサーモパイルであるの
で、第1温度検出信号と第2温度検出信号との差値の温
度特性が小さくなり、正確な流量の計測がしやすくな
る。また、自己発熱が発生しないので、補正する必要が
ない。また、自己起電カによる出力信号なので、電流を
消費しない。
【0186】請求項28に記載した本発明のフローセン
サによれば、請求項24乃至請求項26のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサにおいて、上流側温度
センサ及び下流側温度センサが焦電体であるので、第1
温度検出信号や第2温度検出信号の出力に対する応答速
度、感度が高くなり、流量の計測が迅速になる。また、
自己起電力による出力信号なので、電流を消費しない。
【0187】請求項29に記載した本発明のフローセン
サによれば、請求項24乃至請求項27のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサにおいて、横側温度セ
ンサがサーモパイルであるので、第3温度検出信号の温
度特性が小さくなり、正確な流体の物性値の算出がしや
すくなる。また、自己発熱が発生しないので、補正する
必要がない。また、自己起電力による出力信号なので、
電流を消費しない。
【0188】請求項30に記載した本発明のフローセン
サによれば、請求項24乃至請求項27のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサにおいて、横流側温度
センサが焦電体であるので、第3温度検出信号の出力に
対する応答速度、感度が高くなり、流量の計測が迅速に
なる。また、自己起電力による出力信号なので、電流を
消費しない。
【0189】請求項31に記載した本発明の流体判別装
置によれば、基準値記憶手段に記憶された、請求項24
乃至請求項30のいずれか1項に記載した本発明のフロ
ーセンサ内の横側温度センサからの第3温度検出信号の
複数種類の基準値の中から、基準値割出手段により割り
出された、フローセンサ内の上流側温度センサからの第
1温度検出信号と下流側温度センサからの第2温度検出
信号との差信号に基づき流量算出手段で算出された流路
を流れる計測対象流体の流量に対応する単一の基準値
と、フローセンサ内の横側温度センサからの第3温度検
出信号との、温度検出信号比算出手段により算出される
比に基づいて、流路を流れる計測対象流体の物性値を流
体物性値算出手段により容易に算出して、計測対象流体
の種類や組成に応じて変化する流量センサの出力の補正
用に提供したり、流路を流れる計測対象流体の種類や組
成が変化したことの判別用に提供することができる。
【0190】請求項32に記載した本発明の流体判別装
置によれば、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサ内の上流側温度センサ
からの第1温度検出信号と下流側温度センサからの第2
温度検出信号との差信号に基づき流量算出手段で算出さ
れた、流路を流れる計測対象流体の流量、及び、その算
出された流量の平方根のうちいずれか一方に、フローセ
ンサ内の横側温度センサからの第3温度検出信号を乗じ
ることで、流路を流れる計測対象流体の物性値を流体物
性値算出手段により容易に算出して、計測対象流体の種
類や組成に応じて変化する流量センサの出力の補正用に
提供したり、流路を流れる計測対象流体の種類や組成が
変化したことの判別用に提供することができる。
【0191】請求項33に記載した本発明の流体判別装
置によれば、請求項31又は32に記載した本発明の流
体判別装置において、流体物性値算出手段により算出さ
れた物性値から種類判別手段により計測対象流体の種類
を判別して、計測対象流体の種類や組成に応じて変化す
るフローセンサの出力の補正用に提供することができ
る。
【0192】請求項34に記載した本発明の流体判別装
置によれば、基準範囲データ格納手段に格納された複数
種類の基準範囲データの中から基準範囲データ割出手段
により割り出された、流量測定手段で測定された流路を
流れる計測対象流体の流量に対応する単一の基準範囲デ
ータの示す、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサ内の横側温度センサか
ら出力され得る第3温度検出信号の、流路を流れる計測
対象流体の種類によって互いに異なる基準範囲のうち、
フローセンサ内の横側温度センサからの第3温度検出信
号が属すると該当範囲判別手段により判別された基準範
囲に基づいて、流路を流れる計測対象流体の種類を容易
に判別して、計測対象流体の種類や組成に応じて変化す
る流量センサの出力の補正用に提供したり、流路を流れ
る計測対象流体の種類や組成が変化したことの判別用に
提供することができる。
【0193】請求項35に記載した本発明の流体判別方
法によれば、予め定められた複数種類の、請求項24乃
至請求項30のいずれか1項に記載した本発明のフロー
センサ内の横側温度センサからの第3温度検出信号の基
準値の中から、基準値割出ステップによって割り出され
た、フローセンサ内の上流側温度センサからの第1温度
検出信号と下流側温度センサからの第2温度検出信号と
の差信号に基づき流量算出ステップにおいて算出された
流路を流れる計測対象流体の流量に対応する単一の基準
値と、フローセンサ内の横側温度センサからの第3温度
検出信号との、温度検出信号比算出ステップにより算出
される比に基づいて、流路を流れる計測対象流体の物性
値を流体物性値算出ステップにより容易に算出して、計
測対象流体の種類や組成に応じて変化する流量センサの
出力の補正用に提供したり、流路を流れる計測対象流体
の種類や組成が変化したことの判別用に提供することが
できる。
【0194】請求項36に記載した本発明の流量判別方
法によれば、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサ内の上流側温度センサ
からの第1温度検出信号と下流側温度センサからの第2
温度検出信号との差信号に基づき流量算出ステップによ
り算出された、流路を流れる計測対象流体の流量、及
び、その算出された流量の平方根のうちいずれか一方
に、フローセンサ内の横側温度センサからの第3温度検
出信号を乗じることで、流路を流れる計測対象流体の物
性値を流体物性値算出ステップにより容易に算出して、
計測対象流体の種類や組成に応じて変化する流量センサ
の出力の補正用に提供したり、流路を流れる計測対象流
体の種類や組成が変化したことの判別用に提供すること
ができる。
【0195】請求項37に記載した本発明の流体判別方
法によれば、請求項35又は36に記載した本発明の流
体判別方法において、流体物性値算出ステップにより算
出された物性値から種類判別ステップにより計測対象流
体の種類を判別して、計測対象流体の種類や組成に応じ
て変化するフローセンサの出力の補正用に提供すること
ができる。
【0196】請求項38に記載した本発明の流体判別方
法によれば、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサ内の横側温度センサか
らの第3温度検出信号が、基準範囲データ群の中から基
準範囲データ割出ステップによって割り出された、流量
測定ステップにおいて測定された流路を流れる計測対象
流体の流量に対応する単一の基準範囲データの示す第3
温度検出信号の基準範囲のうち、いずれの種類の計測対
象流体に関連付けられた基準範囲に属するかを、該当範
囲判別ステップにより判別することで、その判別結果に
基づいて、流路を流れる計測対象流体の種類を容易に判
別して、計測対象流体の種類や組成に応じて変化する流
量センサの出力の補正用に提供したり、流路を流れる計
測対象流体の種類や組成が変化したことの判別用に提供
することができる。
【0197】請求項39に記載した本発明の流量計測装
置によれば、流量算出手段が、請求項24乃至請求項3
0のいずれか1項に記載した本発明のフローセンサ内の
上流側温度センサからの第1温度検出信号と下流側温度
センサからの第2温度検出信号との差信号に基づき計測
対象流体の流量を算出すると、流体物性値算出手段は、
フローセンサ内の横側温度センサからの第3温度検出信
号に基づき計測対象流体の物性値を算出し、流量補正手
段は、流体物性値算出手段で算出された計測対象流体の
物性値に基づき流量算出手段で算出された計測対象流体
の流量を補正するので、流体の種類や組成が変化した場
合であっても、精度の良い流量計測が行える。
【0198】請求項40に記載した本発明の流量計測装
置によれば、請求項39に記載した本発明の流量計測装
置において、フローセンサ内の上流側温度センサからの
第1温度検出信号と下流側温度センサからの第2温度検
出信号との差信号を、フローセンサの横側温度センサが
出力する第3温度検出信号の値により除することで、流
量算出手段で算出された計測対象流体の流量の流量補正
手段による補正を容易に行うことができる。
【0199】請求項41に記載した本発明の流量計測装
置によれば、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサの横側温度センサが出
力する第3温度検出信号の値に、流路を流れる計測対象
流体の流量が比較的影響を及ぼし易い低流量状態である
か、それとも、流路を流れる計測対象流体の流量が比較
的影響を及ぼし難い高流量状態であるかに応じて、流量
出力手段が、流量算出手段の出力する信号を、そのまま
流量検出信号として出力するか、それとも、フローセン
サ内の横側温度センサからの第3温度検出信号の値によ
り除した値の信号を、流量検出信号として出力するか、
を切り換えるので、流量算出手段による算出結果を用い
た計測対象流体の流量計測を、精度良く、かつ、従来よ
りも大きい流量にまで及ぶ広い範囲で行うことができ
る。
【0200】請求項42に記載した本発明の流量計測装
置によれば、流体物性値算出手段で算出された計測対象
流体の物性値に基づき、パラメータ記憶手段に記憶され
た複数種類のパラメータの中から選択手段により選択さ
れた単一のパラメータを用いて、流量算出手段の出力信
号値から換算した流量値が、計測対象流体の流量の計測
値とされることから、計測対象流体の物性値を決定する
種類や組成に応じて、計測対象流体の正確な流量を計測
することができる。
【0201】請求項43に記載した本発明の流量計測方
法によれば、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサ内の、上流側温度セン
サからの第1温度検出信号と下流側温度センサからの第
2温度検出信号との差信号に基づき計測対象流体の流量
を算出し、フローセンサ内の横側温度センサからの第3
温度検出悟号に基づき計測対象流体の物性値を算出し、
算出された計測対象流体の物性値に基づき流量算出ステ
ップで算出された計測対象流体の流量を補正するので、
流体の種類や組成が変化した場合であっても、精度の良
い流量計測が行える。
【0202】請求項44に記載した本発明の流量計測方
法によれば、請求項43に記載した本発明の流量計測方
法において、流量算出ステップにより取得される計測対
象流体の流量の測定値に応じた値の信号を、熱式流体セ
ンサの横側温度センサが出力する温度検出信号の値によ
り除することで、流量測定ステップにより取得された計
測対象流体の流量の流量補正ステップにおける補正を容
易に行うことができる。
【0203】請求項45に記載した本発明の流量計測方
法によれば、請求項24乃至請求項30のいずれか1項
に記載した本発明のフローセンサの横側温度センサが出
力する第3温度検出信号の値に、流路を流れる計測対象
流体の流量が比較的影響を及ぼし易い低流量状態である
か、それとも、流路を流れる計測対象流体の流量が比較
的影響を及ぼし難い高流量状態であるかに応じて、流量
出力ステップが、流量算出ステップにより取得された信
号を、そのまま流量検出信号として出力するか、それと
も、熱式流体センサ内の横側温度センサからの第3温度
検出信号の値により除した値の信号を、流量検出信号と
して出力するか、を切り換えるので、流量算出ステップ
により取得される算出結果を用いた計測対象流体の流量
計測を、精度良く、かつ、従来よりも大きい流量にまで
及ぶ広い範囲で行うことができる。
【0204】請求項46に記載した本発明の流量計測方
法によれば、流体物性値算出ステップにより算出された
計測対象流体の物性値に基づき、流量算出ステップで取
得された信号の値を流量値に換算するための予め定めら
れた複数種類のパラメータの中から、パラメータ選択ス
テップにより選択された単一のパラメータを用いて、流
量算出ステップで取得された信号の値から換算した流量
値が、計測対象流体の流量の計測値とされることから、
計測対象流体の物性値を決定する種類や組成に応じて、
計測対象流体の正確な流量を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態のマイクロフローセンサの構
成図である。
【図2】第1の実施の形態のマイクロフローセンサの断
面図である。
【図3】第1の実施の形態のマイクロフローセンサを用
いた流量計測装置の構成プロック図である。
【図4】第1の実施の形態の流量計測装置により実現さ
れる流量計測方法を示すフローチャートである。
【図5】第1温度検出信号及び第2温度検出信号を示す
図である。
【図6】右側温度検出信号及び左側温度検出信号を示す
図である。
【図7】第2の実施の形態のマイクロフローセンサの構
成図である。
【図8】第2の実施の形態のマイクロフローセンサを用
いた流量計測装置の構成ブロック図である。
【図9】従来の熱型のマイクロフローセンサの構成図で
ある。
【符号の説明】
1,1a マイクロフローセンサ 2 Si基板 3 ダイアフラム 4 マイクロヒータ 5 下流側サーモパイル 8 上流側サーモパイル 11 右側サーモパイル 13 左側サーモパイル 21 右側測温抵抗 23 左側測温抵抗 33 差動アンプ 35a,35b アンプ 40 マイクロコンピュータ 41 流量算出部 43 流体物性値算出部 45 加算部 47 除算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F035 EA05 EA08 2G040 AA02 AB05 AB08 BA23 CA02 CA14 CA22 CB02 DA02 DA03 DA12 DA15 DA21 EA02 EA11 EA13 EB02 GA05 GA07 HA08 HA16 HA18 ZA05

Claims (46)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部からの駆動電流により流路を流れる
    計測対象流体を加熱するヒータと、 このヒータに対して前記計測対象流体の流れ方向と略直
    交方向に配置され、前記計測対象流体の温度を検出し、
    温度検出信号を出力する横側温度センサと、 前記ヒータ及び前記横側温度センサを支持する支持基板
    と、を備えることを特徴とする熱式流体センサ。
  2. 【請求項2】 前記計測対象流体の流れ方向と略直交方
    向における前記ヒータの両側に前記横側温度センサを各
    々配置したことを特徴とする請求項1記載の熱式流体セ
    ンサ。
  3. 【請求項3】 前記支持基板は、周辺部分が固定された
    ダイアフラム部を有し、このダイアフラム部には、前記
    ヒータ及び前記横側温度センサが形成されていることを
    特徴とする請求項1または2記載の熱式流体センサ。
  4. 【請求項4】 前記横側温度センサは、サーモパイルで
    あることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか
    1項記載の熱式流体センサ。
  5. 【請求項5】 前記横側温度センサは、焦電体であるこ
    とを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記
    載の熱式流体センサ。
  6. 【請求項6】 前記請求項1乃至請求項5のいずれか1
    項記載の前記熱式流体センサを用いて前記計測対象流体
    の種類を判別する流体判別装置であって、 前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの前記
    温度検出信号に基づき前記計測対象流体の物性値を算出
    する流体物性値算出手段を備える、ことを特徴とする流
    体判別装置。
  7. 【請求項7】 前記流路を流れる前記計測対象流体の流
    量を測定する流量測定手段と、前記熱式流体センサ内の
    前記横側温度センサからの前記温度検出信号の基準値
    が、前記流路を流れる前記計測対象流体の流量に対応し
    て複数種類格納された基準値記憶手段と、該基準値記憶
    手段に記憶された複数種類の前記基準値の中から、前記
    流量測定手段で測定された前記流路を流れる前記計測対
    象流体の流量に対応する単一の基準値を割り出す基準値
    割出手段と、該基準値割出手段で割り出された前記基準
    値と前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの
    前記温度検出信号との比を算出する温度検出信号比算出
    手段とを備え、前記流体物性値算出手段は、前記温度検
    出信号比算出手段で算出された前記比に基づき前記計測
    対象流体の物性値を算出することを特徴とする請求項6
    記載の流体判別装置。
  8. 【請求項8】 前記流体物性値算出手段は、前記流量測
    定手段で測定された前記流路を流れる前記計測対象流体
    の流量及び該流量の平方根のうちいずれか一方に、前記
    熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの前記温度
    検出信号を乗じて、前記計測対象流体の物性値を算出す
    るように構成されていることを特徴とする請求項6記載
    の流体判別装置。
  9. 【請求項9】 前記流体物性値算出手段で算出された前
    記計測対象流体の物性値に基づき前記計測対象流体の種
    類を判別する種類判別手段をさらに備えることを特徴と
    する請求項6乃至8のいずれか1項記載の流体判別装
    置。
  10. 【請求項10】 前記請求項1乃至請求項5のいずれか
    1項記載の前記熱式流体センサを用いて前記計測対象流
    体の種類を判別する流体判別装置であって、 前記流路を流れる前記計測対象流体の流量を測定する流
    量測定手段と、 前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサから出力さ
    れ得る前記温度検出信号の、前記流路を流れる前記計測
    対象流体の種類によって互いに異なる基準範囲を、前記
    計測対象流体の種類に関連付けた基準範囲データが、前
    記流路を流れる前記計測対象流体の流量に対応して複数
    種類格納された基準範囲データ格納手段と、 前記基準範囲データ格納手段に格納された複数種類の前
    記基準範囲データの中から、前記流量測定手段で測定さ
    れた前記流路を流れる前記計測対象流体の流量に対応す
    る単一の基準範囲データを割り出す基準範囲データ割出
    手段と、 前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの前記
    温度検出信号が、前記基準範囲データ割出手段で割り出
    された前記基準範囲データの示す前記温度検出信号の基
    準範囲のうち、いずれの種類の前記計測対象流体に関連
    付けられた基準範囲に属するかを判別する該当範囲判別
    手段とを備え、 前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの前記
    温度検出信号が属すると前記該当範囲判別手段で判別さ
    れた基準範囲に関連付けられた前記計測対象流体の種類
    を、前記流路を流れる前記計測対象流体の種類であると
    判別する、ことを特徴とする流体判別装置。
  11. 【請求項11】 前記請求項1乃至請求項5のいずれか
    1項記載の前記熱式流体センサを用いて前記計測対象流
    体を判別する流体判別方法であって、 前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの前記
    温度検出信号に基づき前記計測対象流体の物性値を算出
    する流体物性値算出ステップを含むことを特徴とする流
    体判別方法。
  12. 【請求項12】 前記流体物性値算出ステップで算出さ
    れた前記計測対象流体の物性値に基づき前記計測対象流
    体の種類を判別する種類判別ステップをさらに含む請求
    項11記載の流体判別方法。
  13. 【請求項13】 前記流路を流れる前記計測対象流体の
    流量を測定する流量測定ステップと、前記流路を流れる
    前記計測対象流体の流量に対応して予め定められた複数
    種類の、前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサか
    らの前記温度検出信号の基準値の中から、前記流量測定
    ステップで測定された前記流路を流れる前記計測対象流
    体の流量に対応する単一の基準値を割り出す基準値割出
    ステップと、該基準値割出ステップで割り出された前記
    基準値と前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサか
    らの前記温度検出信号との比を算出する温度検出信号比
    算出ステップとを含み、前記流体物性値算出ステップに
    よって、前記温度検出信号比算出ステップで算出された
    前記比に基づき前記計測対象流体の物性値を算出するよ
    うにしたことを特徴とする請求項11又は12記載の流
    体判別方法。
  14. 【請求項14】 前記流体物性値算出ステップによっ
    て、前記流量測定ステップで測定された前記流路を流れ
    る前記計測対象流体の流量及び該流量の平方根のうちい
    ずれか一方に、前記熱式流体センサ内の前記横側温度セ
    ンサからの前記温度検出信号を乗じて、前記計測対象流
    体の物性値を算出するようにしたことを特徴とする請求
    項11又は12記載の流体判別方法。
  15. 【請求項15】 前記請求項1乃至請求項5のいずれか
    1項記載の前記熱式流体センサを用いて前記計測対象流
    体を判別する流体判別方法であって、 前記流路を流れる前記計測対象流体の流量を測定する流
    量測定ステップと、 前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサから出力さ
    れ得る前記温度検出信号の、前記流路を流れる前記計測
    対象流体の種類によって互いに異なる基準範囲を、前記
    計測対象流体の種類に関連付けた基準範囲データを、前
    記流路を流れる前記計測対象流体の流量に対応して予め
    複数種類定めた基準範囲データ群の中から、前記流量測
    定ステップで測定された前記流路を流れる前記計測対象
    流体の流量に対応する単一の基準範囲データを割り出す
    基準範囲データ割出ステップと、 前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの前記
    温度検出信号が、前記基準範囲データ割出ステップで割
    り出された前記基準範囲データの示す前記温度検出信号
    の基準範囲のうち、いずれの種類の前記計測対象流体に
    関連付けられた基準範囲に属するかを判別する該当範囲
    判別ステップとを含み、 前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの前記
    温度検出信号が属すると前記該当範囲判別ステップで判
    別された基準範囲に関連付けられた前記計測対象流体の
    種類を、前記流路を流れる前記計測対象流体の種類であ
    ると判別するようにした、ことを特徴とする流体判別方
    法。
  16. 【請求項16】 前記請求項1乃至請求項5のいずれか
    1項記載の前記熱式流体センサを用いて、前記流路を流
    れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測装置で
    あって、 前記流路を流れる前記計測対象流体の流量を測定する流
    量測定手段と、 前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの前記
    温度検出信号に基づき、前記流量測定手段で測定された
    前記計測対象流体の流量を補正する流量補正手段と、を
    備えることを特徴とする流量計測装置。
  17. 【請求項17】 前記流量測定手段は、前記流路を流れ
    る前記計測対象流体の流量の測定値に応じた値の信号を
    出力するように構成されており、前記流量補正手段は、
    前記温度検出信号の値により前記流量測定手段の出力信
    号値を除した値の信号を流量検出信号として出力するこ
    とで、前記流量測定手段で測定された前記計測対象流体
    の流量の補正を行うように構成されていることを特徴と
    する請求項16記載の流量計測装置。
  18. 【請求項18】 前記請求項1乃至請求項5のいずれか
    1項記載の前記熱式流体センサを用いて、前記流路を流
    れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測装置で
    あって、 前記流路を流れる前記計測対象流体の流量を測定する流
    量測定手段と、 前記流量測定手段の測定結果に基づき、前記流路を流れ
    る前記計測対象流体の流量が高流量状態及び低流量状態
    のいずれの状態にあるかを判定する判定手段と、 前記低流量状態にあると前記判定手段で判定されたとき
    に、前記流量測定手段の出力する信号をそのまま流量検
    出信号として出力し、前記高流量状態にあると前記判定
    手段で判定されたときに、前記熱式流体センサ内の前記
    横側温度センサからの前記温度検出信号の値により前記
    流量測定手段の出力信号値を除した値の信号を、前記流
    量検出信号として出力する流量出力手段と、を備えるこ
    とを特徴とする流量計測装置。
  19. 【請求項19】 前記請求項1乃至請求項5のいずれか
    1項記載の前記熱式流体センサを用いて、前記流路を流
    れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測装置で
    あって、 前記流路を流れる前記計測対象流体の流量を測定し、そ
    の測定値に応じた値の信号を出力する流量測定手段と、 前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの前記
    温度検出信号に基づき前記計測対象流体の物性値を算出
    する流体物性値算出手段と、 前記流量測定手段の出力信号値を流量値に換算するパラ
    メータが複数種類格納されたパラメータ記憶手段と、 前記流体物性値算出手段で算出された前記計測対象流体
    の物性値に基づき、前記パラメータ記憶手段に記憶され
    た複数種類の前記パラメータの中から単一のパラメータ
    を選択する選択手段とを備え、 前記選択手段で選択された前記単一のパラメータにより
    前記流量測定手段の出力信号値から換算した流量値を、
    前記流路を流れる前記計測対象流体の流量の計測値とす
    ることを特徴とする流量計測装置。
  20. 【請求項20】 前記請求項1乃至請求項5のいずれか
    1項記載の前記熱式流体センサを用いて、前記流路を流
    れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測方法で
    あって、 前記流路を流れる前記計測対象流体の流量を測定する流
    量測定ステップと、 前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの前記
    温度検出信号に基づき、前記流量測定ステップで測定さ
    れた前記計測対象流体の流量を補正する流量補正ステッ
    プと、を含むことを特徴とする流量計測方法。
  21. 【請求項21】 前記流量測定ステップによって、前記
    流路を流れる前記計測対象流体の流量の測定値に応じた
    値の信号を取得させ、前記流量補正ステップにおいて、
    前記温度検出信号の値により前記流量測定ステップで取
    得された信号値を除した値の信号を流量検出信号として
    出力するようにしたことを特徴とする請求項20記載の
    流量計測方法。
  22. 【請求項22】 前記請求項1乃至請求項5のいずれか
    1項記載の前記熱式流体センサを用いて、前記流路を流
    れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測方法で
    あって、 前記流路を流れる前記計測対象流体の流量を測定し、そ
    の測定値に応じた値の信号を取得する流量測定ステップ
    と、 前記流量測定ステップで取得された信号の値に基づき、
    前記流路を流れる前記計測対象流体の流量が高流量状態
    及び低流量状態のいずれの状態にあるかを判定する判定
    ステップと、 前記低流量状態にあると前記判定ステップで判定された
    ときに、前記流量測定ステップで取得された信号をその
    まま流量検出信号として出力し、前記高流量状態にある
    と前記判定ステップで判定されたときに、前記熱式流体
    センサ内の前記横側温度センサからの前記温度検出信号
    の値により前記流量測定ステップで取得された信号値を
    除した値の信号を、前記流量検出信号として出力する流
    量出力ステップと、を含むことを特徴とする流量計測方
    法。
  23. 【請求項23】 前記請求項1乃至請求項5のいずれか
    1項記載の前記熱式流体センサを用いて、前記流路を流
    れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測方法で
    あって、 前記流路を流れる前記計測対象流体の流量を測定し、そ
    の測定値に応じた値の信号を取得する流量測定ステップ
    と、 前記熱式流体センサ内の前記横側温度センサからの前記
    温度検出信号に基づき前記計測対象流体の物性値を算出
    する流体物性値算出ステップと、 前記流体物性値算出ステップで算出された前記計測対象
    流体の物性値に基づき、前記流量測定ステップで取得さ
    れた信号の値を流量値に換算するための予め定められた
    複数種類のパラメータの中から単一のパラメータを選択
    するパラメータ選択ステップとを含み、 前記流量測定ステップで取得された信号の値から、前記
    パラメータ選択ステップで選択された前記単一のパラメ
    ータにより換算した流量値を、前記流路を流れる前記計
    測対象流体の流量の計測値とすることを特徴とする流量
    計測方法。
  24. 【請求項24】 外部からの駆動電流により流路を流れ
    る計測対象流体を加熱するヒータと、 このヒータに対して前記計測対象流体の上流側に配置さ
    れ、前記計測対象流体の温度を検出し、第1温度検出信
    号を出力する上流側温度センサと、 前記ヒータに対して前記計測対象流体の下流側に配置さ
    れ、前記計測対象流体の温度を検出し、第2温度検出信
    号を出力する下流側温度センサと、 前記ヒータに対して前記計測対象流体の流れ方向と略直
    交方向に配置され、前記計測対象流体の温度を検出し、
    第3温度検出信号を出力する横側温度センサと、 前記ヒータ、前記上流側温度センサ、前記下流側温度セ
    ンサ及び前記横側温度センサを支持する支持基板と、を
    備えることを特徴とするフローセンサ。
  25. 【請求項25】 前記計測対象流体の流れ方向と略直交
    方向における前記ヒータの両側に前記横側温度センサを
    各々配置したことを特徴とする請求項24記載のフロー
    センサ。
  26. 【請求項26】 前記支持基板は、周辺部分が固定され
    たダイアフラム部を有し、このダイアフラム部には、前
    記ヒータ、前記上流側温度センサ、前記下流側温度セン
    サ及び前記横側温度センサが形成されていることを特徴
    とする請求項24または請求項25記載のフローセン
    サ。
  27. 【請求項27】 前記上流側温度センサ及び下流側温度
    センサは、サーモパイルであることを特徴とする請求項
    24乃至請求項26のいずれか1項記載のフローセン
    サ。
  28. 【請求項28】 前記上流側温度センサ及び下流側温度
    センサは、焦電体であることを特徴とする請求項24乃
    至請求項26のいずれか1項記載のフローセンサ。
  29. 【請求項29】 前記横側温度センサは、サーモパイル
    であることを特徴とする請求項24乃至請求項27のい
    ずれか1項記載のフローセンサ。
  30. 【請求項30】 前記横側温度センサは、焦電体である
    ことを特徴とする請求項24乃至請求項27のいずれか
    1項記載のフローセンサ。
  31. 【請求項31】 前記請求項24乃至請求項30のいず
    れか1項記載の前記フローセンサを用いて前記計測対象
    流体の種類を判別する流体判別装置であって、 前記フローセンサ内の前記上流側温度センサからの前記
    第1温度検出信号と前記下流側温度センサからの前記第
    2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の
    流量を算出する流量算出手段と、 前記フローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第
    3温度検出信号の基準値が、前記流路を流れる前記計測
    対象流体の流量に対応して複数種類格納された基準値記
    憶手段と、 前記基準値記憶手段に記憶された複数種類の前記基準値
    の中から、前記流量算出手段で算出された前記流路を流
    れる前記計測対象流体の流量に対応する単一の基準値を
    割り出す基準値割出手段と、 前記基準値割出手段で割り出された前記基準値と前記フ
    ローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第3温度
    検出信号との比を算出する温度検出信号比算出手段と、 前記温度検出信号比算出手段で算出された前記比に基づ
    き前記計測対象流体の物性値を算出する流体物性値算出
    手段と、を備えることを特徴とする流体判別装置。
  32. 【請求項32】 前記請求項24乃至請求項30のいず
    れか1項記載の前記フローセンサを用いて前記計測対象
    流体の種類を判別する流体判別装置であって、 前記フローセンサ内の前記上流側温度センサからの前記
    第1温度検出信号と前記下流側温度センサからの前記第
    2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の
    流量を算出する流量算出手段と、 前記流量測定手段で測定された前記流路を流れる前記計
    測対象流体の流量及び該流量の平方根のうちいずれか一
    方に、前記フローセンサ内の前記横側温度センサからの
    前記第3温度検出信号を乗じて、前記計測対象流体の物
    性値を算出する流体物性値算出手段と、を備えることを
    特徴とする流体判別装置。
  33. 【請求項33】 前記流体物性値算出手段で算出された
    前記計測対象流体の物性値に基づき前記計測対象流体の
    種類を判別する種類判別手段をさらに備えることを特徴
    とする請求項31又は32記載の流体判別装置。
  34. 【請求項34】 前記請求項24乃至請求項30のいず
    れか1項記載の前記フローセンサを用いて前記計測対象
    流体の種類を判別する流体判別装置であって、 前記フローセンサ内の前記上流側温度センサからの前記
    第1温度検出信号と前記下流側温度センサからの前記第
    2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の
    流量を算出する流量算出手段と、 前記フローセンサ内の前記横側温度センサから出力され
    得る前記第3温度検出信号の、前記流路を流れる前記計
    測対象流体の種類によって互いに異なる基準範囲を、前
    記計測対象流体の種類に関連付けた基準範囲データが、
    前記流路を流れる前記計測対象流体の流量に対応して複
    数種類格納された基準範囲データ格納手段と、 前記基準範囲データ格納手段に格納された複数種類の前
    記基準範囲データの中から、前記流量測定手段で測定さ
    れた前記流路を流れる前記計測対象流体の流量に対応す
    る単一の基準範囲データを割り出す基準範囲データ割出
    手段と、 前記フローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第
    3温度検出信号が、前記基準範囲データ割出手段で割り
    出された前記基準範囲データの示す前記温度検出信号の
    基準範囲のうち、いずれの種類の前記計測対象流体に関
    連付けられた基準範囲に属するかを判別する該当範囲判
    別手段とを備え、 前記フローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第
    3温度検出信号が属すると前記該当範囲判別手段で判別
    された基準範囲に関連付けられた前記計測対象流体の種
    類を、前記流路を流れる前記計測対象流体の種類である
    と判別する、ことを特徴とする流体判別装置。
  35. 【請求項35】 前記請求項24乃至請求項30のいず
    れか1項記載の前記フローセンサを用いて前記計測対象
    流体の種類を判別する流体判別方法であって、 前記フローセンサ内の前記上流側温度センサからの前記
    第1温度検出信号と前記下流側温度センサからの前記第
    2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の
    流量を算出する流量算出ステップと、 前記流路を流れる前記計測対象流体の流量に対応して予
    め定められた複数種類の、前記フローセンサ内の前記横
    側温度センサからの前記第3温度検出信号の基準値の中
    から、前記流量算出ステップで算出された前記流路を流
    れる前記計測対象流体の流量に対応する単一の基準値を
    割り出す基準値割出ステップと、 前記基準値割出ステップで割り出された前記基準値と前
    記フローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第3
    温度検出信号との比を算出する温度検出信号比算出ステ
    ップと、 前記温度検出信号比算出ステップで算出された前記比に
    基づき前記計測対象流体の物性値を算出する流体物性値
    算出ステップと、を含むことを特徴とする流体判別方
    法。
  36. 【請求項36】 前記請求項24乃至請求項30のいず
    れか1項記載の前記フローセンサを用いて前記計測対象
    流体の種類を判別する流体判別方法であって、 前記フローセンサ内の前記上流側温度センサからの前記
    第1温度検出信号と前記下流側温度センサからの前記第
    2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の
    流量を算出する流量算出ステップと、 前記流量測定ステップで測定された前記流路を流れる前
    記計測対象流体の流量及び該流量の平方根のうちいずれ
    か一方に、前記フローセンサ内の前記横側温度センサか
    らの前記第3温度検出信号を乗じて、前記計測対象流体
    の物性値を算出する流体物性値算出ステップと、を含む
    ことを特徴とする流体判別方法。
  37. 【請求項37】 前記流体物性値算出ステップで算出さ
    れた前記計測対象流体の物性値に基づき前記計測対象流
    体の種類を判別する種類判別ステップをさらに含むこと
    を特徴とする請求項35又は36記載の流体判別方法。
  38. 【請求項38】 前記請求項24乃至請求項30のいず
    れか1項記載の前記フローセンサを用いて前記計測対象
    流体の種類を判別する流体判別方法であって、 前記フローセンサ内の前記上流側温度センサからの前記
    第1温度検出信号と前記下流側温度センサからの前記第
    2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の
    流量を算出する流量算出ステップと、 前記フローセンサ内の前記横側温度センサから出力され
    得る前記第3温度検出信号の、前記流路を流れる前記計
    測対象流体の種類によって互いに異なる基準範囲を、前
    記計測対象流体の種類に関連付けた基準範囲データを、
    前記流路を流れる前記計測対象流体の流量に対応して予
    め複数種類定めた基準範囲データ群の中から、前記流量
    算出ステップで算出された前記流路を流れる前記計測対
    象流体の流量に対応する単一の基準範囲データを割り出
    す基準範囲データ割出ステップと、 前記フローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第
    3温度検出信号が、前記基準範囲データ割出ステップで
    割り出された前記基準範囲データの示す前記温度検出信
    号の基準範囲のうち、いずれの種類の前記計測対象流体
    に関連付けられた基準範囲に属するかを判別する該当範
    囲判別ステップとを含み、 前記フローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第
    3温度検出信号が属すると前記該当範囲判別ステップで
    判別された基準範囲に関連付けられた前記計測対象流体
    の種類を、前記流路を流れる前記計測対象流体の種類で
    あると判別するようにした、ことを特徴とする流体判別
    方法。
  39. 【請求項39】 前記請求項24乃至請求項30のいず
    れか1項記載の前記フローセンサを用いて、前記流路を
    流れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測装置
    であって、 前記フローセンサ内の前記上流側温度センサからの前記
    第1温度検出信号と前記下流側温度センサからの前記第
    2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の
    流量を算出する流量算出手段と、 前記フローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第
    3温度検出信号に基づき前記計測対象流体の物性値を算
    出する流体物性値算出手段と、 前記流体物性値算出手段で算出された前記計測対象流体
    の物性値に基づき前記流量算出手段で算出された前記計
    測対象流体の流量を補正する流量補正手段と、を備える
    ことを特徴とする流量計測装置。
  40. 【請求項40】 前記流量補正手段は、前記第3温度検
    出信号の値により前記差信号の値を除した値の信号を流
    量検出信号として出力することで、前記流量算出手段で
    算出された前記計測対象流体の流量の補正を行うように
    構成されていることを特徴とする請求項39記載の流量
    計測装置。
  41. 【請求項41】 前記請求項24乃至請求項30のいず
    れか1項記載の前記フローセンサを用いて、前記流路を
    流れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測装置
    であって、 前記フローセンサ内の前記上流側温度センサからの前記
    第1温度検出信号と前記下流側温度センサからの前記第
    2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の
    流量を算出し、その算出値に応じた値の信号を出力する
    流量算出手段と、 前記流量算出手段の出力する信号の値に基づき、前記流
    路を流れる前記計測対象流体の流量が高流量状態及び低
    流量状態のいずれの状態にあるかを判定する判定手段
    と、 前記低流量状態にあると前記判定手段で判定されたとき
    に、前記流量測定手段の出力する信号をそのまま流量検
    出信号として出力し、前記高流量状態にあると前記判定
    手段で判定されたときに、前記フローセンサ内の前記横
    側温度センサからの前記第3温度検出信号の値により前
    記流量算出手段の出力信号値を除した値の信号を、前記
    流量検出信号として出力する流量出力手段と、を備える
    ことを特徴とする流量計測装置。
  42. 【請求項42】 前記請求項24乃至請求項30のいず
    れか1項記載の前記フローセンサを用いて、前記流路を
    流れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測装置
    であって、 前記フローセンサ内の前記上流側温度センサからの前記
    第1温度検出信号と前記下流側温度センサからの前記第
    2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の
    流量を算出し、その算出値に応じた値の信号を出力する
    流量算出手段と、 前記フローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第
    3温度検出信号に基づき前記計測対象流体の物性値を算
    出する流体物性値算出手段と、 前記流量算出手段の出力信号値を流量値に換算するパラ
    メータが複数種類格納されたパラメータ記憶手段と、 前記流体物性値算出手段で算出された前記計測対象流体
    の物性値に基づき、前記パラメータ記憶手段に記憶され
    た複数種類の前記パラメータの中から単一のパラメータ
    を選択する選択手段とを備え、 前記選択手段で選択された前記パラメータにより前記流
    量算出手段の出力信号値から換算した流量値を、前記流
    路を流れる前記計測対象流体の流量の計測値とすること
    を特徴とする流量計測装置。
  43. 【請求項43】 前記請求項24乃至請求項30のいず
    れか1項記載の前記フローセンサを用いて、前記流路を
    流れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測方法
    であって、 前記フローセンサ内の前記上流側温度センサからの前記
    第1温度検出信号と前記下流側温度センサからの前記第
    2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の
    流量を算出する流量算出ステップと、 前記フローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第
    3温度検出信号に基づき前記計測対象流体の物性値を算
    出する流体物性値算出ステップと、 前記流体物性値算出ステップで算出された前記計測対象
    流体の物性値に基づき、前記流量算出ステップで算出さ
    れた前記計測対象流体の流量を補正する流量補正ステッ
    プと、を含むことを特徴とする流量計測方法。
  44. 【請求項44】 前記流量算出ステップによって、前記
    流路を流れる前記計測対象流体の流量の算出値に応じた
    値の信号を取得させ、前記流量補正ステップにおいて、
    前記第3温度検出信号の値により前記流量算出ステップ
    により取得された信号値を除した値の信号を流量検出信
    号として出力するようにしたことを特徴とする請求項4
    3記載の流量計測方法。
  45. 【請求項45】 前記請求項24乃至請求項30のいず
    れか1項記載の前記フローセンサを用いて、前記流路を
    流れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測方法
    であって、 前記フローセンサ内の前記上流側温度センサからの前記
    第1温度検出信号と前記下流側温度センサからの前記第
    2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の
    流量を算出し、その算出値に応じた値の信号を取得する
    流量算出ステップと、 前記流量算出ステップで取得された信号の値に基づき、
    前記流路を流れる前記計測対象流体の流量が高流量状態
    及び低流量状態のいずれの状態にあるかを判定する判定
    ステップと、 前記低流量状態にあると前記判定ステップで判定された
    ときに、前記流量算出ステップで取得された信号をその
    まま流量検出信号として出力し、前記高流量状態にある
    と前記判定ステップで判定されたときに、前記熱式流体
    センサ内の前記横側温度センサからの前記第3温度検出
    信号の値により前記流量算出ステップで取得された信号
    値を除した値の信号を、前記流量検出信号として出力さ
    せる流量出力ステップと、を含むことを特徴とする流量
    計測方法。
  46. 【請求項46】 前記請求項24乃至請求項30のいず
    れか1項記載の前記フローセンサを用いて、前記流路を
    流れる前記計測対象流体の流量を計測する流量計測方法
    であって、 前記フローセンサ内の前記上流側温度センサからの前記
    第1温度検出信号と前記下流側温度センサからの前記第
    2温度検出信号との差信号に基づき前記計測対象流体の
    流量を算出し、その算出値に応じた値の信号を取得する
    流量算出ステップと、 前記フローセンサ内の前記横側温度センサからの前記第
    3温度検出信号に基づき前記計測対象流体の物性値を算
    出する流体物性値算出ステップと、 前記流体物性値算出ステップで算出された前記計測対象
    流体の物性値に基づき、前記流量算出ステップで取得さ
    れた信号の値を流量値に換算するための予め定められた
    複数種類のパラメータの中から単一のパラメータを選択
    するパラメータ選択ステップとを含み、 前記流量算出ステップで取得された信号の値から、前記
    パラメータ選択ステップにより選択された前記単一のパ
    ラメータにより換算した流量値を、前記流路を流れる前
    記計測対象流体の流量の計測値とすることを特徴とする
    流量計測方法。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001099798A (ja) * 1999-09-29 2001-04-13 Yazaki Corp 接触燃焼式ガスセンサ並びにガス検出方法及びその装置
JP2002310754A (ja) * 2001-04-09 2002-10-23 Yazaki Corp フローセンサの異常判定装置
JP2002310755A (ja) * 2001-04-09 2002-10-23 Yazaki Corp フローセンサの異常判定装置
JP2002350205A (ja) * 2001-05-29 2002-12-04 Yazaki Corp フローセンサを用いた流量計測装置
JP2002350206A (ja) * 2001-05-29 2002-12-04 Yazaki Corp フローセンサを用いた流量計測装置
JP2003106886A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Yamatake Corp 熱式流量計
JP2006030110A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Yazaki Corp フローセンサの駆動方法および駆動回路
JP2007139673A (ja) * 2005-11-21 2007-06-07 Yazaki Corp フローセンサ用補正ユニット、流体判別装置、及び、流量計測装置
WO2008053729A1 (fr) * 2006-11-02 2008-05-08 Mems Core Co., Ltd. Capteur, dispositif de mesure et procédé de mesure
US7467547B2 (en) 2005-11-21 2008-12-23 Yazaki Corporation Fluid-measuring device and fluid-measuring method
JP2009288085A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Yokogawa Electric Corp 熱式流量計

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1310775A1 (de) * 2001-11-09 2003-05-14 Abb Research Ltd. Verfahren und Vorrichtung zur transient-thermischen Massenflussmessung
EP1491866A4 (en) * 2002-03-20 2006-06-07 Mitsui Mining & Smelting Co FLOW SPEED MEASURING METHOD AND FLOWMETER, FLOW SPEED MEASUREMENT CIRCUIT HOUSING USED, AND FLOW SPEED MEASURING UNIT THEREFOR AND FLUSH TESTING DEVICE WITH FLOWMETER
JP3758625B2 (ja) * 2002-09-10 2006-03-22 三井金属鉱業株式会社 ガソリンの液種識別装置およびガソリンの液種識別方法
EP1426740B1 (de) * 2002-11-27 2014-11-19 Sensirion Holding AG Vorrichtung zur Messung des Flusses und mindestens eines Materialparameters eines Fluids
KR100556059B1 (ko) * 2003-07-02 2006-03-03 정완영 유체흐름 감지 디바이스
EP1717566A1 (de) * 2005-04-25 2006-11-02 Mettler-Toledo AG Thermoanalytischer Sensor
JP4790405B2 (ja) * 2005-12-16 2011-10-12 三菱電機株式会社 熱式流量センサ
DE602006019688D1 (de) * 2006-03-31 2011-03-03 Sensirion Holding Ag Durchflusssensor mit durchflussanpassbarem Analog-Digital-Wandler
EP1840535B1 (en) * 2006-03-31 2011-01-12 Sensirion Holding AG Flow sensor with thermocouples
US7755466B2 (en) 2006-04-26 2010-07-13 Honeywell International Inc. Flip-chip flow sensor
US7647486B2 (en) 2006-05-02 2010-01-12 Atmel Corporation Method and system having instructions with different execution times in different modes, including a selected execution time different from default execution times in a first mode and a random execution time in a second mode
DE102006046864A1 (de) * 2006-09-29 2008-04-03 Elster Messtechnik Gmbh Volumenzähler für strömende Medien sowie ein Verfahren zur Volumenzählung von strömenden Medien
US7409875B1 (en) 2006-12-04 2008-08-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration System and method for determining velocity of electrically conductive fluid
EP1965179B1 (en) * 2007-02-28 2017-04-12 Sensirion Holding AG Flow detector device with self check
DE202007003027U1 (de) * 2007-03-01 2007-06-21 Sensirion Ag Vorrichtung zur Handhabung von Fluiden mit einem Flußsensor
DE102007033144B4 (de) * 2007-07-13 2020-09-24 Vitesco Technologies GmbH Sensor zur Messung des Kohlenwasserstoffgehalts in einem Gasstrom in einer Spülleitung
US8485030B2 (en) * 2008-01-18 2013-07-16 Waters Technologies Corporation Thermal loop flow sensor
DE102008033058A1 (de) 2008-07-14 2010-02-04 Continental Automotive Gmbh Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine
DE102008045322B4 (de) * 2008-09-02 2019-06-19 Continental Automotive Gmbh Anordnung zur Messung einer Kohlenwasserstoffkonzentration
US20100078753A1 (en) * 2008-10-01 2010-04-01 Flowmems, Inc. Flow Sensor and Method of Fabrication
EP2175246B1 (en) 2008-10-09 2017-07-19 Sensirion AG A method for measuring a fluid composition parameter by means of a flow sensor
EP2187182B1 (en) * 2008-11-12 2015-08-05 Sensirion AG Method for operating a flow sensor being repetitively subjected to a thermal and/or chemical cleaning treatment, and flow measuring device
EP2204555B1 (en) * 2009-01-02 2011-08-03 Sensirion AG Ammonia storage system
DE102010043686A1 (de) 2010-11-10 2012-05-10 Agilent Technologies Inc. Bestimmen einer Flüssigkeitszusammensetzung aus unterschiedlich gewonnenen Flusssignalen
JP5652315B2 (ja) 2011-04-28 2015-01-14 オムロン株式会社 流量測定装置
KR101250052B1 (ko) * 2011-07-13 2013-04-02 국민대학교산학협력단 유량 센서 및 이를 이용한 유량계
DE102012001573B4 (de) * 2012-01-18 2018-10-11 Diehl Metering Gmbh Verfahren zum Messen einer Durchflussmenge eines strömenden Gases und Durchflussmessgerät
EP2762864B1 (en) 2013-01-31 2018-08-08 Sensirion AG Membrane-based sensor device and method for manufacturing the same
JPWO2015076117A1 (ja) * 2013-11-20 2017-03-16 株式会社村田製作所 熱式流量センサ
CN103954649A (zh) * 2014-04-22 2014-07-30 上海大学 一种多功能微型控温装置
EP2930475B1 (en) 2014-12-22 2017-11-15 Sensirion AG Flow sensor arrangement
US10107662B2 (en) 2015-01-30 2018-10-23 Honeywell International Inc. Sensor assembly
CN105067661B (zh) * 2015-07-22 2018-06-12 浙江大学 气-液换热器传热系数测定装置
DE102015121866A1 (de) 2015-12-15 2017-06-22 Jobst Technologies Gmbh Verfahren zur Bestimmung einer Flussrate bzw. Strömungsgeschwindigkeit eines Mediums
FR3065281B1 (fr) * 2017-04-18 2019-06-14 Centre National De La Recherche Scientifique Dispositif de mesure de vitesse ou de debit de gaz
EP3404373B1 (en) 2017-05-17 2020-03-04 Sensirion AG Flow sensor with thermocouples
US11262224B2 (en) 2020-06-19 2022-03-01 Honeywell International Inc. Flow sensing device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3891391A (en) * 1973-05-14 1975-06-24 George R Boone Fluid flow measuring system using improved temperature compensation apparatus and method
US4944035A (en) * 1988-06-24 1990-07-24 Honeywell Inc. Measurement of thermal conductivity and specific heat
US5217690A (en) * 1989-05-05 1993-06-08 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services All tantallum stopped flow microcalorimeter
DE69109236T2 (de) * 1990-11-09 1996-01-11 Hewlett Packard Co Verfahren und Systeme zur Identifizierung von Flüssigkeiten und Bestimmung der Strömung.
JP2964186B2 (ja) * 1991-10-18 1999-10-18 トキコ株式会社 熱式流量計
JP2666163B2 (ja) * 1991-12-04 1997-10-22 山武ハネウエル株式会社 流速センサの温度特性補正方法
JPH08110317A (ja) 1994-10-12 1996-04-30 Hitachi Ltd 集積型マイクロセンサ
US5515714A (en) * 1994-11-17 1996-05-14 General Motors Corporation Vapor composition and flow sensor
JPH0989619A (ja) * 1995-07-19 1997-04-04 Ricoh Co Ltd 感熱式流量計
JP3366818B2 (ja) 1997-01-16 2003-01-14 株式会社日立製作所 熱式空気流量計
US6175688B1 (en) * 1998-07-10 2001-01-16 Belmont Instrument Corporation Wearable intravenous fluid heater

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001099798A (ja) * 1999-09-29 2001-04-13 Yazaki Corp 接触燃焼式ガスセンサ並びにガス検出方法及びその装置
JP4641359B2 (ja) * 2001-04-09 2011-03-02 矢崎総業株式会社 フローセンサの異常判定装置
JP2002310754A (ja) * 2001-04-09 2002-10-23 Yazaki Corp フローセンサの異常判定装置
JP2002310755A (ja) * 2001-04-09 2002-10-23 Yazaki Corp フローセンサの異常判定装置
JP2002350205A (ja) * 2001-05-29 2002-12-04 Yazaki Corp フローセンサを用いた流量計測装置
JP2002350206A (ja) * 2001-05-29 2002-12-04 Yazaki Corp フローセンサを用いた流量計測装置
JP2003106886A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Yamatake Corp 熱式流量計
JP2006030110A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Yazaki Corp フローセンサの駆動方法および駆動回路
JP4648662B2 (ja) * 2004-07-21 2011-03-09 矢崎総業株式会社 フローセンサの駆動方法および駆動回路
US7467547B2 (en) 2005-11-21 2008-12-23 Yazaki Corporation Fluid-measuring device and fluid-measuring method
JP2007139673A (ja) * 2005-11-21 2007-06-07 Yazaki Corp フローセンサ用補正ユニット、流体判別装置、及び、流量計測装置
WO2008053729A1 (fr) * 2006-11-02 2008-05-08 Mems Core Co., Ltd. Capteur, dispositif de mesure et procédé de mesure
JP2009288085A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Yokogawa Electric Corp 熱式流量計

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