JP2006078218A - 流量センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 流路を構成する配管の外壁面の一部領域を加熱するか又は配管内部の特定領域を加熱する加熱手段11と、被加熱領域に対して配管の上流側及び下流側であって被加熱領域からの温度影響を熱エネルギー(赤外線)として外部に放射する領域の温度を測定する温度検出手段とを備え、温度検出手段は配管外壁面近傍において外壁面と非接触に配置された上流側非接触温度検出手段12と下流側非接触温度検出手段13からなり、各非接触温度検出手段は上流側熱エネルギー放射領域の温度と下流側熱エネルギー放射領域の温度とを配管の外壁面と非接触でそれぞれ測定可能で、非接触温度検出手段で測定した上流側熱エネルギー放射領域の温度と下流側熱エネルギー放射領域の温度の温度差又は温度差に起因して発生する出力から流路を流れる被測定流体の流量を測定する。
【選択図】 図1
Description
11,21,31,41,51,61,71,81,91・・・ヒータ(加熱手段)
12,22,32,42,62,72,82,92・・・(上流側)赤外線検出センサ(非接触温度センサ)
12B ボロメータ
12S サーモパイル
13,23,33,43,63,73,83,93・・・(下流側)赤外線検出センサ(非接触温度センサ)
13B ボロメータ
13S サーモパイル
15,25,35,45,55,65・・・制御演算部
68,69・・・エネルギー遮蔽板
100,300,400,500,600,700,800,900・・・配管
100U,220U,300U,400U,500U,600U,800U,900U・・・上流側熱エネルギー放射領域
100D,220D,300D,400D,500D,600D,800D,900D・・・下流側熱エネルギー放射領域
101・・・上流側配管
102・・・下流側配管
210・・・ベース
220・・・チップ
220a・・・凹み部
221・・・第1流路
222・・・第2流路
300H・・・被加熱領域
401,501・・・熱エネルギー吸収部材
402,403,502,503・・・熱エネルギー放射部材
710・・・ベース部材
810・・・ヘッダ
811・・・ベース部材
910・・・ハウジング
911・・・キャビティ
R1,R2 抵抗
Claims (10)
- 流路を構成する配管の外壁面の一部領域を加熱するか又は配管内部の特定領域を加熱する加熱手段と、
前記被加熱領域に対して配管の上流側及び下流側の領域であって前記被加熱領域からの温度影響を熱エネルギーとして外部に放射する熱エネルギー放射領域の温度をそれぞれ測定する温度検出手段とを備え、前記流路を流れる被測定流体の流量を検出する流量センサにおいて、
前記温度検出手段は前記配管の外壁面近傍において当該外壁面と非接触に配置された上流側非接触温度検出手段と下流側非接触温度検出手段からなり、各非接触温度検出手段が前記上流側熱エネルギー放射領域の温度と下流側熱エネルギー放射領域の温度を前記配管の外壁面と非接触でそれぞれ測定可能となっており、
前記非接触温度検出手段で測定した上流側熱エネルギー放射領域の温度と下流側熱エネルギー放射領域の温度の温度差又は温度差に起因して発生する出力から前記流路を流れる被測定流体の流量を測定することを特徴する流量センサ。 - 前記非接触温度検出手段は赤外線センサからなることを特徴とする、請求項1に記載の流量センサ。
- 前記被加熱領域からの伝熱を吸収して外部に放射する熱エネルギー放射手段が前記流路を形成する配管の壁面又は内部であって前記上流側熱エネルギー放射領域と下流側熱エネルギー放射領域にそれぞれ備わっていることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の流量センサ。
- 前記熱エネルギー放射手段は、前記流路を構成する配管の壁面又は内部に配置された熱伝導率の高い材質でできたことを特徴とする、請求項3に記載の流量センサ。
- 前記非接触温度検出手段によって温度が非接触に測定される熱エネルギー放射領域の少なくとも一部又は熱エネルギー放射手段の少なくとも一部が黒色であることを特徴とする、請求項1乃至請求項4の何れかに記載の流量センサ。
- 前記加熱手段と前記非接触温度検出手段との間には前記加熱手段から放射される熱エネルギーが前記非接触温度検出手段に直接的に伝わるのを阻止するエネルギー遮蔽手段が備わっていることを特徴とする、請求項1乃至請求項5の何れかに記載の流量センサ。
- 前記上流側非接触温度検出手段と下流側非接触温度検出手段は、各温度検出手段自体の温度を両者ほぼ均一に維持する共通部材に配置されていることを特徴とする、請求項1乃至請求項6の何れかに記載の流量センサ。
- 前記加熱手段と非接触温度検出手段が、前記配管の流路に一部が挿入されるヘッダ内にともに配置されていることを特徴とする、請求項1乃至請求項7の何れかに記載の流量センサ。
- 前記被加熱領域及び上流側熱エネルギー放射領域と下流側熱エネルギー放射領域を真空又は減圧状態に保つハウジングを備えたことを特徴とする、請求項1乃至請求項8の何れかに記載の流量センサ。
- 前記上流側非接触温度検出手段及び下流側非接触温度検出手段の温度の和又は平均値が、周囲温度よりも常にある値だけ高くなるように加熱手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする、請求項1乃至請求項9の何れかに記載の流量センサ。
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