JP2007139674A - 流量計測装置及び流体判別装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヒータ4が加熱状態になると、フローセンサ1の横側温度センサ11,13から横側温度信号が取り込まれると共に、この横側温度信号に対応する参照用横側温度信号が、非加熱用参照部材1Aの参照用横側温度センサ11A,13Aから取り込まれる。そして、取り込んだ横側温度信号と参照用横側温度信号とに基づいて、流体の物性状態とを示す略直交方向における温度分布に応じた流体の物性状態を示す物性状態情報が物性状態情報検出手段41cによって算出される。そして、取り込んだ上流側温度信号及び下流側温度信号と検出した物性状態情報に基づいて流体の流量が流量算出手段41cによって算出される。
【選択図】図1
Description
図2において、本発明の流量計測装置20は、背景技術で説明したフローセンサ1を用いて、流体であるガスの流量を計測するものである。そして、フローセンサ1は、基体2から断熱された状態で基体表面に設けられるダイアフラム3と、該ダイアフラム3上に設けられて流路70内を流れるガスの温度よりも高い温度で前記流体を加熱して所定の温度分布を発生させるマイクロヒータ(ヒータ)4と、前記ヒータ4に対する前記流路70の上流側の前記ダイアフラム3上に設けられる前記基体2と前記ダイアフラム3との温度差に基づいて前記ガスの温度を検出して上流側温度信号を出力する上流側サーモパイル(上流側温度センサ)8と、前記マイクロヒータ4に対する前記流路70の下流側の前記ダイアフラム3上に設けられる前記基体2と前記ダイアフラム3との温度差に基づいて前記流体の温度を検出して下流側温度信号を出力する下流側サーモパイル(下流側温度センサ)5と、ダイアフラム3上に設けられて流体の流れ方向と略直交してヒータ4を通る略直交方向における前記温度分布に応じた前記流体の温度を検出して横側温度信号を出力する右側サーモパイル11及び左側サーモパイル13(横側温度センサ)と、を有する。
上述した第1の最良の形態では、流体の物性状態情報に基づいて下流側及び上流側温度信号を補正する場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、物性状態情報で補正しない流量計測装置についても有効である。そこで、第2の最良の形態では、物性状態情報を検出しないで、下流側及び上流側温度信号を補正して流量を計測する流量計測について説明する。
次に、第1の最良の形態で説明したフローセンサ1と非加熱用参照部材1Aを用いて、流体種類の判別を行う流体判別装置の最良の形態を以下に説明する。なお、従来の技術、第1,2の最良の形態のところで説明したものと同一あるいは相当する部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
1A 非加熱用参照部材
3 ダイアフラム
3A 参照用ダイアフラム
4 ヒータ
5 下流側温度センサ
8 上流側温度センサ
11,13 横側温度センサ
11A,13A 参照用横側温度センサ
20 流量計測装置
41a 横側用補正手段(CPU)
41b 物性状態情報検出手段(CPU)
41c 流量算出手段(CPU)
41d 流れ方向用補正手段(CPU)
Claims (5)
- 基体の表面に設けられるダイアフラムと、前記ダイアフラム上に設けられて流路内を流れる流体を加熱するヒータと、前記ヒータに対する前記流路の上流側の前記ダイアフラム上に設けられて前記流体の温度を検出して上流側温度信号を出力する上流側温度センサと、前記ヒータに対する前記流路の下流側の前記ダイアフラム上に設けられて前記流体の温度を検出して下流側温度信号を出力する下流側温度センサと、を有するフローセンサを用いて、前記流体の流量を計測する流量計測装置において、
前記基体と同一の構成部材で形成される参照用基体と、前記ダイアフラムと同一の構成部材で形成されて前記参照用基体の表面に設けられる参照用ダイアフラムと、前記ダイアフラム上における前記上流側温度センサの配置と同一になるように前記参照用ダイアフラム上に設けられて前記流体の温度を検出して参照用上流側温度信号を出力する参照用上流側温度センサと、前記ダイアフラム上における前記下流側温度センサの配置と同一になるように前記参照用ダイアフラム上に設けられて前記流体の温度を検出して参照用下流側温度信号を出力する参照用下流側温度センサと、を有して、前記フローセンサと同一の前記流体の流れの影響を受けるように前記流路内に設けられる非加熱用参照部材と、
前記下流側温度センサが出力する下流側温度信号及び前記上流側温度センサが出力する上流側温度信号を前記参照用下流側温度センサが出力する参照用下流側温度信号及び前記参照用上流側温度センサが出力する参照用上流側温度信号で補正する流れ方向用補正手段と、
前記流れ方向用補正手段が補正した下流側温度信号及び上流側温度信号に基づいて前記流体の流量を算出する流量算出手段と、
を有することを特徴とする流量計測装置。 - 基体の表面に設けられるダイアフラムと、前記ダイアフラム上に設けられて流路内を流れる流体を加熱するヒータと、前記ヒータに対する前記流路の上流側の前記ダイアフラム上に設けられて前記流体の温度を検出して上流側温度信号を出力する上流側温度センサと、前記ヒータに対する前記流路の下流側の前記ダイアフラム上に設けられて前記流体の温度を検出して下流側温度信号を出力する下流側温度センサと、前記ダイアフラム上に設けられて前記流体の流れ方向と略直交して前記ヒータを通る略直交方向における前記流体の温度を検出して横側温度信号を出力する横側温度センサと、を有するフローセンサを用いて、流体の流量を計測する流量計測装置において、
前記基体と同一の構成部材で形成される参照用基体と、前記ダイアフラムと同一の構成部材で形成される参照用ダイアフラムと、前記ダイアフラム上における前記横側温度センサの配置と略同一となるように、該参照用ダイアフラム上に設けられて前記流体の温度を検出して参照用横側温度信号を出力する参照用横側温度センサと、を有して、前記フローセンサと同一の前記流体の流れの影響を受けるように前記流路内に設けられる非加熱用参照部材と、
前記横側温度センサが出力する横側温度信号を、前記参照用横側温度センサが出力する参照用横側温度信号に基づいて補正する横側用補正手段と、
前記横側用補正手段が補正した横側温度信号に基づいて、前記略直交方向における前記温度分布に応じた前記流体の物性状態を示す物性状態情報を検出する物性状態情報検出手段と、
前記下流側温度センサが出力する下流側温度信号と前記上流側温度センサが出力する上流側温度信号と前記物性状態情報検出手段が検出した物性状態情報とに基づいて前記流体の流量を算出する流量算出手段と、
を有することを特徴とする流量計測装置。 - 非加熱用参照部材がさらに、前記ダイアフラム上における前記上流側温度センサの配置と同一になるように前記参照用ダイアフラム上に設けられて前記流体の温度を検出して参照用上流側温度信号を出力する参照用上流側温度センサと、前記ダイアフラム上における前記下流側温度センサの配置と同一になるように前記参照用ダイアフラム上に設けられて前記流体の温度を検出して参照用下流側温度信号を出力する参照用下流側温度センサと、を有して構成され、
前記下流側温度センサが出力する下流側温度信号及び前記上流側温度センサが出力する上流側温度信号を、前記参照用下流側温度センサが出力する参照用下流側温度信号及び前記参照用上流側温度センサが出力する参照用上流側温度信号で補正する流れ方向用補正手段をさらに設けて、
前記流量計測手段が、前記流れ方向用補正手段の補正した下流側温度信号及び上流側温度信号と前記物性状態情報検出手段の検出した物性状態情報とに基づいて前記流体の流量を算出するようにしたことを特徴とする請求項2に記載の流量計測装置。 - 前記非加熱用参照部材が、前記フローセンサと同一の構成からなる他のフローセンサであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の流量計測装置。
- 基体の表面に設けられるダイアフラムと、前記ダイアフラム上に設けられて流路内を流れる流体を加熱するヒータと、前記ダイアフラム上に設けられて前記流体の流れ方向と略直交して前記ヒータを通る略直交方向における前記流体の温度を検出して横側温度信号を出力する横側温度センサと、を有するフローセンサを用いて、判別対象流体の種類を判別する流体判別装置において、
前記基体と同一の構成部材で形成される参照用基体と、前記ダイアフラムと同一の構成部材で形成される参照用ダイアフラムと、前記ダイアフラム上における前記横側温度センサの配置と略同一となるように、該参照用ダイアフラム上に設けられて前記流体の温度を検出して参照用横側温度信号を出力する参照用横側温度センサと、を有して、前記フローセンサと同一の前記流体の流れの影響を受けるように前記流路内に設けられる非加熱用参照部材と、
前記横側温度センサが出力する横側温度信号を、前記参照用横側温度センサが出力する参照用横側温度信号に基づいて補正する横側用補正手段と、
前記横側用補正手段が補正した横側温度信号に基づいて、前記略直交方向における前記温度分布に応じた前記流体の物性状態を示す物性状態情報を検出する物性状態情報検出手段と、を有するとともに、
前記物性状態情報検出手段が検出した物性状態情報に基づいて前記判別対象流体の種類を判別するようにしたことを特徴とする流体判別装置。
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---|---|---|---|---|
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