JP2010515881A - 漏出及び温度検出機能を備えた流水式非金属製無電極導電率センサ - Google Patents

Abstract

流水式非金属製無電極導電率センサに、流体ループを形成する１次及び２次プロセス流体流路を有する導管を設置する。少なくとも１つの駆動用及び検出用トロイドが、流体ループの導管を取り巻く。駆動用トロイドに電圧を供給すると、流体ループを介して検出用トロイドで電流が誘導され、金属電極をプロセス流体と接触させる必要が無くなる。少なくとも１つの追加の駆動用及び／又は検出用トロイドを流体ループに配置して、誘導を強化する。任意で、１つ以上の検出用コイルを流体ループの外側で導管の周囲に配置し、迷走電気ノイズを相殺する。導管に沿って配置された任意のコンダクタは、その抵抗値の変化を通して流体の漏出を検出する。温度検出装置は、流体流路内に延びる非導電性のホルダ内に支持されているため、流体と物理的に接触しない。任意の筺体にポートを設け、ユーザが導管壁を透過したガスをパージできるようにする。

Description

本発明は、導電率センサ、特に導管を流れるプロセス流体の導電率を検出するように構成された無電極導電率センサに関する。

本願では、様々な出版物、特許文献、特許出願公報を、出典を明記して引用する。本願で引用の出版物、特許文献、特許出願公報に開示の事項は、参照により本発明の開示に援用される。

化学溶液の導電率は、１対の電極に電圧を印加し、これらの電極をその溶液に浸漬することで測定する。この系を流れる電流は、溶液の導電率に比例する。しかしながら、測定対象である溶液が金属電極と化学的に相容れない場合、この技法は最適ではなく、例えば、溶液及び／又は電極の化学的な侵食や汚染を招く。

もう１つの方法は、無電極トロイダル方式で導電率を測定する。この方法では、少なくとも部分的に被検溶液から形成された「コア」を取り囲むドライバ及びセンサトロイダルコイルを用いることにより変圧器を効果的に形成している。トロイドは典型的には、軸方向に貫通する流体流路を有する、絶縁性で透磁性のハウジング内に配置される。流路を流れる溶液に電磁場を誘起する電圧をドライバに供給すると、検出用コイルに電流が誘導される。誘導電流は、測定対象の溶液の導電率に比例する。

このようなトロイダル方式の導電率センサの一例が、Ｒｅｅｓｅの米国特許第５１５７３３２号に開示されている。同様のセンサの商品例が、Ｉｎｖｅｎｓｙｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ社（フォックスボロ、マサチューセッツ州）の８７１ＥＣ^ＴＭ侵襲型導電率センサとして知られている。図１に図示されるように、そのような無電極導電率センサ２０の一部には、ハウジング２１内に納められたトロイダルコイル１１、１２、１３が含まれ、ハウジングを測定対象である流体中に浸漬させる。ハウジング２１は中央穴部１９を規定しており、この中央穴部は、流体がトロイド１１、１２、１３を軸方向にこれらコイルに接触することなく通過することを可能にしている。「コア」の誘導ループは、センサを浸漬させるところのプロセス溶液によって完成する。

測定対象の流体が導管を流れている場合、センサをその流体に浸漬させるのは不可能である又は好ましくない。この場合、ドライバ及びセンサトロイダルコイルをこの溶液が流れるパイプに巻回することができる。このようなセンサの商品例が、８７１ＦＴ^ＴＭ（Ｉｎｖｅｎｓｙｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ社）として知られている。しかしながら、誘導を引き起こすためには、典型的には、金属ストラップをトロイドの上流側と下流側でパイプの金属部分に取り付けることにより電気ループをコイルの外側で完成させなければならない。しかしながら、この方法には、プロセス流体が金属を侵食する又は別の形で不適合である場合には金属パイプ部を使用できないという欠点がある。

或いは、１つ以上のトロイドをバイパスする２次流路を設けることにより、誘導ループを流体それ自体により完成させてもよい。このような流体ループの一例が、Ｆｉｅｌｄｅｎの米国特許第２７０９７８５号に開示されている。この方法の欠点は、流路が比較的長く流体それ自体の抵抗が高いのに対して断面積が小さいことにより誘導電流に純抵抗が加わり、導電率の測定感度に悪影響を及ぼす傾向がある点である。導電率センサの感度を上げることを目的とした方法には、Ｏｇａｗａによる米国特許第４７４０７５５号に開示のものが含まれる。Ｏｇａｗａは、「流体流れループの長さと流路の断面積との比が低い値となり、その結果、感度が良好となる」ように計算した寸法を有する流体ループ上のトロイドを開示している（Ｏｇａｗａ、第２欄、４２〜４７行目）。この方法には、変圧器間での漏出による結合を軽減するために、Ｏｇａｗａのトロイドを同一平面状で物理的に隔てるように教示しているという欠点がある（Ｏｇａｗａ、第１欄、３４〜３８行目、第２欄、４７〜５２行目、第４欄、第４９〜５５行目）。

上記の腐食及び汚染問題は、金属と不適合のプロセス流体を用いる用途での温度検出も困難にしている。金属と不適合であることにより、従来のような流体流路内への金属製の温度検出装置の設置が不利となる。この問題を回避する方法は、温度検出装置を、流体を流す導管の外壁上に設置し、導管壁を介した熱伝導により温度データを得ることである。しかしながら、腐食性の流体を流す導管はＰＦＡ（パーフルオロアルコキシポリマー樹脂）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等のポリマー又はこれらの多様な組み合わせ（パーフルオロアルコキシ・ポリテトラフルオロエチレン共重合体等）から作製されることが多い。これらの材料の熱伝導性は比較的不良であり、このような外部からの温度検出法によって得られる精度及び応答時間に悪影響を及ぼす傾向がある。

従って、導管を流れるプロセス流体の温度を測定し、上記の欠点の１つ以上に対処したシステムが必要とされる。

米国特許第５１５７３３２号明細書 米国特許第２７０９７８５号明細書 米国特許第４７４０７５５号明細書

本発明の一態様により、無電極導電率センサは、流入口の下流側で第１支脈と第２支脈とに分岐し、流出口の上流側で再合流して流入口と流出口との間で流体流れループを形成する非導電性導管を含む。駆動用コイル又は検出用コイルとして各自構成される第１及び第２トロイドは、第１及び第２支脈の一方の周囲に配置される。非導電性の細長いホルダが導管内に延び、温度検出装置はホルダ内に支持されているため、下流方向に流れるプロセス流体は温度検出装置の両脇を、温度検出装置に物理的に接触することなく通過する。

無電極導電率センサにおいてプロセス流体の温度を測定するための方法は、プロセス流体を流すための非金属製の導管を流入口から流出口への下流方向に設置することを含む。この導管は流入口の下流側で第１支脈と第２支脈とに分岐し、流出口の上流側で再合流して流入口と流出口との間で流体流れループを形成する。少なくとも１つの第１型トロイドが、第１支脈及び第２支脈の一方の周囲に配置され、少なくとも１つの第２型トロイドが、第１支脈及び第２支脈の一方の周囲に配置される。第１型コイル及び第２型コイルは、駆動用コイル及び検出用コイルから成る群から選択される。非導電性ホルダが導管内に延び、温度検出装置はホルダ内に支持されているため、下流方向に流れるプロセス流体は温度検出装置の両脇を、温度検出装置に物理的に接触することなく通過する。

本発明の上記及びその他の特徴並びに利点は、本発明の様々な態様についての以下の詳細な説明を添付の図面と共に読むことによりすぐに明らかとなる。
従来技術のＥＣセンサの一部の立断面図である。 任意の機構を仮想線で示した、請求の発明の一実施形態の立面図である。 一部を仮想線で示した、図２の実施形態の分解図である。 任意の部位を仮想線で示した、請求の発明の代替の実施形態の部分立断面図である。 図４の実施形態の平面図である。 本発明の一実施形態の配線例の概略図である。 本発明の代替の実施形態の配線例の概略図である。 任意の部位を仮想線で示した、本発明の代替の実施形態の一部切り欠き立面図である。 図８の線９−９に沿った拡大断面図である。 図９の線１０−１０に沿った代替の実施形態の一部の縮小断面図である。 図１０の線１１−１１に沿った断面図である。 図８の線９−９に沿った本発明の代替の実施形態の断面図である。 図１２の線１３−１３に沿った図１２の実施形態の一部の縮小断面図である。 図１３の線１４−１４に沿った図１２の実施形態の断面図である。 任意の部位を仮想線で示した、請求の発明の更に別の実施形態の一部切り欠き立面図である。 図１５の線１６−１６に沿った拡大断面図である。 図１５の実施形態の一部の拡大立面図である。 本発明の方法の一例のフローチャートである。 本発明の方法の一例のフローチャートである。 図１２で図示、説明したように作製したデバイス例についての温度応答試験のグラフである。 図８で図示、説明したように作製したデバイス例についての温度応答試験のグラフである。

以下の詳細な説明において、本明細書の一部を構成する添付の図面を参照する。図面には本発明の具体的な実施形態が図示されている。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるに充分な詳細さでもって説明されており、またその他の実施形態も利用し得ると理解されたい。また、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、構造、手順、システム上の変更を加え得ることも理解されたい。従って、以下の詳細な説明は非限定的であり、本発明の範囲は、付随する請求項及びその同等物によって定義される。説明を判り易くするため、添付の図面に図示の同じような機構は同じような参照番号で示し、図面において代替の実施形態で図示されるような同様の機構は、同様の参照番号で示す。本開示において、「軸方向」という用語は、本願に記載の要素に関連して使用される場合、流路及び／又は流路を流れるプロセス溶液の下流に向かう流れに平行な方向を意味する。用語「横断」は、軸方向に実質的に直交する方向を意味する。

本発明の代表的な実施形態において、測定対象の流体は、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシポリマー樹脂）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）又はこれらの組み合わせ（パーフルオロアルコキシ・ポリテトラフルオロエチレン共重合体等）等の非導電性材料から作製された導管内を流れる。トロイダルコイルはこの導管を取り巻いており、流体と物理的に接触することはない。ドライバコイルに電圧を印加すると、導管内を流れる流体に磁場が誘起される。この磁場が、同じくセンサコイルにおいて電流を誘導する。

磁場が伝播する完全ループは、測定トロイダルコイルの上流側で導管の１次流路から分岐し、測定コイルの下流側で導管の１次流路と再合流する２次流路を介して流体それ自体によって形成される。トロイダルコイルは、１次流路、２次流路又はその両方上に配置することができる。

本発明の発明者は、磁場が流体ループを移動しなくてはならない距離によって導電率の測定感度が悪影響を受けやすいことを認識している。これを補うために、本発明の実施形態では、１つ以上の余剰のトロイダルコイルを平行に配線し、磁場誘導を促進している。

特定の実施形態では、流体ループの上流側及び／又は下流側に配置した追加のセンサコイルも含む。これらの追加のセンサコイルをドライバコイルとは逆相に配線し、システム中の迷走電気ノイズを相殺することができる。加えて、漏出検出コンダクタを、導管近くに任意で設置してもよい。このコンダクタは、プロセス流体に敏感な材料から作製され、導管周囲に螺旋状に巻回される又は単純に導管と平行に支持される。次に、コンダクタをオーム計に接続する。オーム計において、既知の基準抵抗値からの変化は（プロセス流体による化学的侵食によって生じる等）、導管に漏れがあることを示す。

ここで図面に戻るが、本発明の実施形態は、図２に図示されるように、導電率センサ２００を含む。プロセス流体は、導管２０２を流入口２０４から流出口２０６へと下流方向に流れる。導管はポイント２０８で分岐して２つの流路である１次流路２１０と２次流路２１２とを形成する。導管は次にポイント２０９で再合流する。１次流路２１０と２次流路２１２とが流体流れループ２１４を形成する。

この実施形態において、トロイド２２０、２２２、２２４は、１次流路２１０上に位置している。上述のように、これらのトロイド２２０、２２２、２２４は導管２１０を取り巻き、導管２１０を流れるプロセス流体とは物理的及び電気的に隔離されている。一実施形態において、中央のトロイド２２２は検出用トロイドであり、外側のトロイド２２０、２２４は駆動用トロイドである。別の実施形態において、中央のトロイド２２２は駆動用トロイドであり、外側のトロイド２２０、２２４は検出用トロイドである。

説明を判り易くするために、外側のトロイド２２０、２２４を駆動用トロイドとし、中央のトロイド２２２を検出用トロイドとするが、以下の説明は、駆動用トロイドと検出用トロイドとを逆にした構成にも適用可能であると理解されたい。余剰分の駆動用トロイド２２０、２２４に供給された電流により磁場が形成され、この磁場が、流体ループ（コア）２１４を流れる電磁場又は電流を誘導する。この誘導は、同じように検出用トロイド２２２でも電流を誘導し、この電流は、プロセス流体の導電率に比例する。

１次及び２次流路２１０、２１２の使用により、誘導ループを、従来技術において一般的に用いられるような金属ストラップではなく流体それ自体で形成することが可能になる。これによりセンサ２００は、金属製の取付器具又はコンダクタを侵食する又は別の形で不適合を示す傾向のある流体の導電率を測定することができるようになる。更に、図示されるように、（駆動用トロイド又は検出用トロイドとして）余剰のトロイドを用いることにより感度が上がり、比較的抵抗が高い流体ループ誘導コアに関係する感度への悪影響が相殺される。

任意で、本発明の実施形態は、流体ループ２１４に沿って１つ以上の追加のトロイド２３０、２３２、２３４（仮想線で図示）を含み得る。便宜上、これらの追加のトロイドを、２次流路２１２上に配置して示すが、ループ２１４に沿った実質的にどの場所であってもよい。名目上、駆動用トロイド及び検出用トロイドはどの組み合わせで用いてもよいが、代表的な実施形態において、トロイド２３０及び２３４を駆動用トロイドとして、トロイド２３２を検出用トロイドとして稼動させる。これらの追加のトロイドを、例えば、トロイド２２０、２２２及び／又は２２４のそれぞれと電気的に平行に配線することにより組み合わせて使用し、流体ループ２１４を介した誘導を更に強化してもよい。

本発明の別の実施形態においては、１つ以上の追加のセンサトロイダルコイル２４０、２４２を、流体ループ２１４の上流側及び／又は下流側に配置することができる。これらのセンサコイル２４０、２４２を、もう一方の（ループ上の）検出用コイル２２２、２３２等とは逆相に配線することにより、流体ループ２１４の外側で導管２１０に存在し得る電気ノイズを効果的に相殺することができる。

次に図３を参照するが、３つのトロイド（例えば、トロイド２２０、２２２、２２４）から成る組を分解図で示す。図示のように、トロイド２２０、２２４をケーブル３６０、３６４を介して電流源に平行に接続して駆動用トロイドとして機能させることができる。トロイド２２２をケーブル３６２により８７５ＥＣシリーズの分析装置又は８７０ＩＴＥＣシリーズのトランスミッタ等（Ｉｎｖｅｎｓｙｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ社、フォックスボロ、マサチューセッツ州）の慣用の分析装置に接続し、この分析装置を更に慣用のファクトリオートメーションシステムに連結してもよい。

同じく図示されるように、シールド３５０、３５２をトロイド間に散在させることにより、駆動用トロイドによって発生した磁場が互いに及び／又は検出用トロイドと干渉し合わないようにしてもよい。望ましい実施形態において、これらの磁気シールド３５０、３５２は、導管３０２を流れるプロセス流体と物理的及び電気的に隔離された状態のまま、導管を中心として円周方向に延びる。例えば、特定の実施形態において、磁気シールド３５０、３５２は、中央に開口部を有する、銅製の座金状の円盤である。アース線３５１がシールド３５０、３５２を互いに及びアースに接続している。

次に図４及び図５を参照するが、上記のどの実施形態も、ハウジング４６９内に配置することにより、４００で図示される閉鎖型導電率測定装置を形成することができる。この実施形態において、駆動用トロイド４２０、４２４及び検出用トロイド４２２はモジュラーコネクタ部４７０に連結されており、トランスミッタ又はその他のデータ収集／計算装置若しくはシステムへの取り外し可能な接続を円滑にしている。コネクタ部４７０は、名目上、当業者に既知のいずれのタイプのコネクタであってもよい。テストポート４７６も図示されており、テストポートは、既知の抵抗値の較正コンダクタ４７１の両端に連結することができ、較正コンダクタは図示のようにトロイドを貫通するループを形成している。較正コンダクタ４７１を用いて装置４００の較正を行うことができ、その両端を短絡させ（例えば、テストポート４７６に較正器を差し込んで）、次に流体ループ２１４にプロセス流体を流さずに装置を運転することにより行う。次にセンサトロイドの出力を、以下にてより詳細に説明するように、コンダクタ４７１の既知の抵抗値に一致するように較正する。当業者なら、この較正ポート／コンダクタ及び特定の実施形態に関して図示、説明のその他の態様を、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本願に記載の実施形態のいずれにも適用し得ることがわかる。

同じく図示されるように、任意の漏出検出コンダクタ４７７（仮想線で図示）を設置してもよい。コンダクタ４７７は、導管４０２から漏出するプロセス流体と接触する可能性のある位置なら実質的にどこに配置してもよい。図示の実施形態において、コンダクタ４７７はハウジング４６９内の使い勝手の良いどの位置に配置してもよい（ハウジングの最下部、つまり漏出したプロセス流体が集まる地点等）。これに加えて又は別案として、コンダクタ４７７を、仮想線で示したように、導管４０２に沿って延ばしても又はその周りに螺旋状に巻回してもよい。後者の方法は、ハウジング４６９を有していない実施形態において特に有用である。

コンダクタ４７７は、試験対象である特定のプロセス流体に敏感な材料から作製する。例えば、本願に記載の実施形態の多くは、様々なタイプの金属（例えば、アルミニウム）を化学的に侵食する腐食性の酸（例えば、ＨＦ、ＨＣｌ）等のプロセス流体の導電率を測定することを目的としていることから、コンダクタ４７７をこのような金属から作製することができる。次にコンダクタ４７７の抵抗を、例えば、テストポート４７６の端子Ｃ、Ｄ（図６）を介してモニタし、導管４０２及び接触しているコンダクタ４７７からの流体の漏出を示す抵抗値における変化を測定する。例えば、測定抵抗値の上昇は、化学的な侵食と、それに伴うコンダクタ４７７の断面積の低下により生じる。

更なる選択肢として、必要に応じてコンダクタ４７７に個別抵抗器４７８（仮想線で図示）も含めることにより、基準抵抗値をカスタマイズすることもできる。抵抗器４７８としては、基準抵抗値をプロセス流体に予測される抵抗値より引き上げるようなものが選択される。抵抗が低い漏出プロセス流体との接触により、テストポート４７６での測定抵抗値が低下し、漏出の存在を示す。この構成は、コンダクタ４７７を化学的に侵食しないものの、汚染／純度問題等から金属とは不適合であるプロセス流体の測定を行う際に特に有用である。

漏出検出コンダクタ４７７及び任意の抵抗器４７８を、本発明の様々な導電率センサ内に組み込んで図示、説明したが、当業者なら、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、独立して及び／又は名目上いずれのタイプの流体センサと組み合わせても使用し得ることがわかる。例えば、漏出検出コンダクタ４７７及び／又は抵抗器４７８を、様々な温度検出装置、圧力検出装置、導電率センサ、ｐＨセンサ、ＯＲＰセンサ、流量計及びこれらの組み合わせと併用することができる。このような装置の商品例には、８３シリーズの渦流量計、Ｉ／Ａシリーズの圧力トランスミッタ、１３４シリーズのインテリジェント変位トランスミッタ、Ｉ／Ａシリーズの温度トランスミッタ、８７３シリーズの電気化学分析装置、８７１シリーズの導電率、ｐＨ及びＯＲＰセンサが含まれ、全てマサチューセッツ州フォックスボロのＩｎｖｅｎｓｙｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ社から市販されている。

同じく図示されるように、慣用の抵抗温度検出装置（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＲＴＤ）等の温度センサ４８０を、プロセス流体の温度の検出のために導管に物理的に連結し、またコネクタ４７０に電気的に結合してもよい。

次に図６を参照するが、センサ２００（図２）又は４００（図４）を、駆動用トロイド（６２０、６２４で図示）をコネクタ４７０の支脈Ａ、Ｂに接続して配線することができる。検出用トロイド（６２２で図示）を、コネクタ４７０の支脈Ｄ、Ｅに接続することができる。任意の磁気シールド３５０、３５２を、コネクタの支脈Ｃに接続することができる。温度センサ又は熱センサ４８０は、コネクタ４７０の支脈Ｆ、Ｇ及びＨに接続することができる。

較正コンダクタ４７１は、テストポート４７６の端子Ａからトロイド６２０、６２２、６２４を通って延び、端子Ｂに戻る。任意の漏出検出コンダクタ４７７（仮想線で図示）は、抵抗器４７８を伴って又は伴うことなく、ポート４７６の支脈Ｃから導管に近い漏出接触領域へとトロイドとは離間関係でもって延び、較正器の支脈Ｄへと戻る。

図７は、図２及び図４に関してこれまでに図示、説明したものと実質的に同じである実施形態の配線概略図であり、主流路２１０及び任意の２次流路２１２はそれぞれ１つの駆動用トロイドと２つの検出用トロイドを含む。図示のように、駆動用トロイド７２０、７３４はコネクタ４７０の端子Ａ、Ｂに接続される。検出用トロイド７２２、７２４、７３０、７３２は、コネクタ４７０の支脈Ｄ、Ｅに接続される。銅製の座金３５０、３５２、３５４、３５６は、トロイド間の磁気シールドとして機能し、コネクタ４７０の端子Ｃで接地される。ＲＴＤ４８０は熱検出手段として機能し、コネクタ４７０の端子Ｆ、Ｇ、Ｈに接続される。抵抗器４７８を含み得る任意の漏出検出コンダクタ４７７（仮想線で図示）は、図示のように、テストポート４７６の端子Ｃ、Ｄに接続することができる。

本発明の実施形態を説明してきたが、その運転について、以下の表１を参照して説明する。

図示のように、導管の端部２０４、２０６を、プロセスフローラインに直列に取り付け（８０２）、コネクタ４７０を、上述したようにＩｎｖｅｎｓｙｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ社から市販のタイプの分析装置等のデータ収集装置／プロセッサに連結する（８０４）。次に、例えば、テストポート４７６に連結した慣用の較正器を用いて、テストポートの端子Ａ、Ｂを短絡させて上述したように既知の抵抗値の閉誘導ループとすることによりセンサの較正を行う（８０６）。次に、電流をコネクタ４７０の端子Ａ、Ｂに供給して駆動用コイルを互いに平行に作動させ（８１０）、較正ループに電磁場を誘起し、これにより検出用コイルに電流を誘導する。検出用コイルも同じように互いに平行に配線されているため、コネクタ４７０の端子Ｄ、Ｅで単一の電流値を捕捉することができる（８１２）。次に、この捕捉した電流値を慣用のやり方で用いて、測定導電率値を計算する（８１４）。次に、計算した導電率値を較正ループの既知の導電率に合わせる又はマッピングする（８１５）。一旦較正したら、テストポート４７６の端子Ａ、Ｂを互いに切り離して較正ループを無効にし（８１６）、プロセス流体を装置に流す（８１８）。次に、工程８１０、８１２、８１４を繰り返して、プロセス流体についての導電率値を生成する（８１９）。任意で、漏出検出コンダクタ４７７及び／又は抵抗器４７８の基準抵抗値からの逸脱を定期的にチェックすることにより、流れ導管の漏出をモニタしてもよい（８２０）。上述したように、平行する流体流路を用いることにより、プロセス流体に金属製のコンダクタを接触させる必要性がない、完全な流体の誘導ループが得られる。これにより、金属と不適合なプロセス流体の導電率を測定することが可能になる。加えて、駆動用及び／又は検出用コイルの余剰により、流体ループ内での誘導が増強され、測定の感度及び／又は精度が向上する。

更に、本願においてコネクタ４７０の使用を図示、説明しているが、本開示を踏まえると、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、実施形態を固定配線とすることにより、例えば、コネクタ４７０の必要性を排除できることがわかる。

本発明の別の任意の態様には、本願に記載のどの無電極導電率センサとも（例えば、センサ２００、４００を含む）組み合わせて用い得る温度検出手段が含まれ、無電極導電率センサには、２つしかトロイドを有さない実施形態も含まれる。後述するように、特定の実施形態において、この温度検出手段は、流体流れ導管２０２内に延ばすように構成された非導電性ホルダを含む。温度検出装置はホルダ内に支持されているため、プロセス流体は温度検出装置の両脇を流れ、温度検出装置それ自体は、流体と物理的に接触しないままである。この態様により、これらの実施形態を、プロセス流体が温度検出装置を構成する金属材料とは不適合である用途で用いることが可能になる。

上記のように、発明者は、温度検出装置をポリマー性の導管の壁の上に配置する又は埋設すると、多くの場合、温度測定が緩慢及び／又は不正確になりすぎることを発見した。このことは、ポリマー封入型のＲＴＤを導管の内側表面上に設置しても同じである。

本発明の発明者は、多くの慣用のポリマーの断熱値は比較的高いにも関わらず、ＲＴＤを壁が比較的厚いポリマー製ホルダ内に入れ、このホルダを、プロセス流体がその両脇を通過できるような形で導管内に設置することにより、驚くほど素早く正確な温度応答が得られることを発見した。ホルダの壁の厚みが、名目上、ポリマー製導管の壁ほどに厚くても、このレベルの所望の精度及び応答時間が得られた。

この方法の有効性は、ポリマー製ホルダの比較的厚い壁によって流路の断面が比較的高い割合で閉塞されることを考えると、驚きでもあった。実際、ホルダが流路の断面を事実上、約５０％〜６０％閉塞しても、流路を詰まらせることなく、望みどおりの素早く正確な結果が得られることが判明した。

次に図８〜図１１を参照するが、本発明の温度検出手段の一例が、無電極導電率センサ９００と関連して図示、説明されている。センサ９００は、上述のセンサ２００、４００と同様であるが、駆動用コイル及び検出用コイルとして構成されたトロイド２２０、２２２の２つしか含んでいない。センサ９００は、任意で、仮想線で示しかつ上述したように、追加のトロイド２２４、２３０、２３２、２３４を幾つ含んでいてもよい。トロイド２４０、２４２（図２）も、上述したように流体ループ２１４の外側に配置することができる。

図示されるように、例示の温度検出手段は、プロセスフロー内へと延びる（例えば、下流方向に向かう流れを実質的に横断する方向）ホルダ９０２内に支持された検出装置９０６を含む。ホルダ９０２は、導管２０２に対して流体密に封止されており、別の形で検出装置９０６を取り囲むことによりプロセス流体から検出装置を物理的に隔離し又は検出装置を封入して、プロセス流体による化学的な侵食及び金属汚染から保護している。

ホルダは、いずれの適切な材料から作製してもよい。例えば、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシポリマー樹脂）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等のポリマー又はこれらの組み合わせ（パーフルオロアルコキシ・ポリテトラフルオロエチレン共重合体等）が、一般的に金属と不適合である多くのプロセス流体（フッ化水素酸、塩酸、過酸化水素、硝酸、硫酸、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）、水酸化アンモニウム等）との使用に適している。また、ニューハンプシャー州ハドソンのＲｄＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なモデル２９３４８−Ｔ０１−１２又はモデル２９３４８−Ｔ１０−１２ＲＴＤ等の慣用の温度検出装置を幾つ用いてもよい。

例えば、導管２０２内の様々な位置への設置を円滑にする（ループ２１４から離れた位置で温度をモニタするため等）又は余分に温度をモニタするために、ホルダ９０２は、任意で、導管２０２から着脱可能であってよい。洗浄又は交換を含む定期的なメンテナンスを円滑に進めるためにも、取り外しの簡便さが望ましい。これに関し、ホルダ９０２を、導管２０２の名目上どの位置であっても直線状に嵌り合うようなサイズ及び形状の部分導管の形態のモジュラーアダプタ９０１内に配置してもよい。従って、アダプタ９０１は、導管２０２の２つの部位の接合部に、単に慣用のパイプフランジ若しくはネジ山（図示せず）又は接着剤での接着を含むその他のパイプ接合技法を用いることにより挿入することができる。このようにして、ホルダ及びＲＴＤを、流体ループ２１４内外の所望の位置に名目上何箇所も簡単に設置することができる。加えて、ホルダ／検出装置の組み合わせを備えた複数のアダプタ９０１を、導管２０２に沿った様々な位置で用いることにより、温度のモニタを余分に行うことができる。特定の実施形態において、ホルダ９０２を、例えば、接着、溶接若しくは別の形での接着により又は一体成型の装置として作製することによりアダプタ９０１と一体構造に作製し、ホルダとアダプタとの間でのプロセス流体の漏出を防止してもよい。

図９に最もよく図示されるように、ホルダ９０２は、検出装置９０６を、流路９０４の横断面の少なくとも中央の５０％（９２４で図示）内の名目上どこにでも置けるように構成される。しかしながら、特定の実施形態においては、検出装置９０６を断面の中央２５％内へと延ばすことが望ましく、特定の望ましい実施形態においては、検出装置９０６を、図示のように流路９０４の断面の中心Ｃと交差させるのが有利である。

少なくとも中央領域９２４内に温度検出装置９０６を延ばすことが、多くの用途において望ましいことが判明したが、これはプロセス流体の流量は流路の中心近くで最も高くなりがちであり、またこの高い流量により、プロセス流体から温度検出装置９０６への温度伝達が向上する傾向にあるからである。このような中心位置は、導管の壁に作用する外気温度の影響も最小限に抑える。

ホルダ９０２の壁厚ｗ_２は、特定のプロセス流体の圧力に対する適切な構造耐力を確保するに十分な厚みであるべきである。この壁厚は、プロセス流体のホルダ９０２内への浸透を適切に制限するに十分な厚みをもたせるべきでもある。ホルダ９０２の壁の浸透性は一般に、壁厚ｗ_２の２乗の上昇の関数として低下する。

本開示を踏まえると、特定の壁厚ｗ_２の決定は、特定の用途、例えば、特定のプロセス流体、流体速度、流体圧力及びホルダの素材に依存することが明白である。しかしながら、ホルダの壁厚ｗ_２は、所望のレベルの温度測定精度及び応答時間を依然として維持しつつも、（同じ材料から作製した）慣用の導管２０２の（例えば、以下の実施例３）典型的な壁厚ほど厚くなり得ることが判明した。アダプタ９０１の壁厚ｗ_１も同様の寸法であってよい。このように共通の材料及び壁厚を用いることにより、例えば、ホルダが多くの用途において信頼性の高い運転を確保するに十分な構造的完全性及び不浸透性を有することを名目上確保することにより、構成が簡略化される傾向がある。このような比較的厚い壁厚ｗ_２が良いというのは、壁厚が上昇するにつれ熱伝導率は低下することや、壁が厚くなると流路９０４の横断面の比較的高い割合が閉塞されて応答時間に悪影響を与えるとも予測されることから、いささか直感に反する。

次に図１２を参照するが、９１２で図示のホルダの代替の実施形態は、実質的にホルダ９０２と同じであるが、流路９０４を完全に横断している（例えば、アダプタ９０１と実質的に同じであるアダプタ９０１’の内径全てを横断）。この実施形態は、比較的直径が小さい導管での使用が望ましいが、これは温度検出装置９０６を差し込む流路９０４の断面積を最大とし、プロセス流体との接触面積を増やすためである。ホルダ９０２と同様に、このホルダ９１２により、温度検出装置９０６を流路９０４の横断面の少なくとも中央５０％（９２４）内の名目上どこにでも延ばすことが可能になる。しかしながら、様々な実施形態において、検出装置９０６は、断面の中央２５％内に延ばすことが望ましく、特定の望ましい実施形態においては、検出装置９０６を、図示のように流路９０４の断面の中心Ｃを通して延ばすのが有利である。

次に図１５〜図１７を参照するが、温度検出装置を、下流方向を横断しない方向で流路内に延ばすこともできる。例えば、ホルダ９２２は、図示のように、導管２０２の一部と名目上平行に延びる。このような実施形態において、センサ９２０は、アダプタ９０１”内に配置されたホルダ９２２を含む。アダプタ９０１”は、流体ループ２１４の角に設置するように構成されたＬ字導管又は「Ｔ」２１５の形態で配置される。このようにして、ホルダ９２２は、流れループ２１４の一部位内へとその部位と平行に、例えば、中心線Ｃによって示されるような下流方向と実質的に平行に延びる。上述のホルダ９０２、９１２と同様に、ホルダ９２２も温度検出装置９０６を支持するため、プロセス流体はその両脇に沿って流れる。加えて、このホルダ９２２では、比較的長い検出装置及び／又は小さい直径の流れ導管の使用も可能である。例えば、この構成は、図示されるように、温度検出装置９０６の有効長さよりも小さい断面寸法を有する導管を用いる用途での使用に特に望ましい。

図１６に最も良く図示されるように、温度検出装置９０６は一般に、流路９０４の中心に配置される（例えば、点線の円９２４で図示されるような、流路９０４の横断面の少なくとも中央５０％内）。図９を参照して本願にて説明したように、この中央領域９２４内に温度検出装置９０６を配置することにより、温度測定の速度と精度が向上する傾向があるが、これは一般に、流路の中心近くでは流れが速く、それに伴って熱伝達効果が高くなり、また導管の壁を介して伝達される外気温度の影響が最小限に抑えられるからである。特定の実施形態においては、検出装置９０６を断面の中央２５％内に設置する及び／又は検出装置９０６を図示のように流路９０４の断面の幾何学的中心Ｃを通るように延ばすことにより、これらの側面を強化することが望ましい。

壁厚ｗ_２に関して上述したように、ホルダ９２２の壁厚ｗ_３は、測定対象である特定のプロセス流体の圧力及び浸透性に対抗するに十分な構造的完全性をホルダ９２２に付与するに十分な厚みである。更に、この厚みは、横断面（Ｃ_２で図示）が流路９０４の面積の約５０〜６０％を占めるようにとＲＴＤ９０６のサイズ（例えば、直径ｄ）を考え合わせて選択される。例えば、断面が円形のホルダ９２２を用いる場合、図示されるように、ホルダの断面積Ｃ_１は、横寸法Ｄ_１の関数であり、この横寸法Ｄ_１は、ホルダと検出装置との間の間隙も含めて、壁厚ｗ_３と温度検出装置９０６の横寸法ｄとの関数である。上述の実施形態と同様に、所望のレベルの温度測定精度及び応答時間を依然として維持しつつも、ホルダ９２２を、慣用のポリマー製導管２０２と同じ材料、同じ厚さｗ_３の壁で作製し得ることが判明した。アダプタ９０１、９０１’、９０１”の壁厚も、導管２０２及び／又はホルダ９０２、９１２、９２２の壁厚と同じであってよい。

表２は、内径Ｄ_２が０．３５４インチの流路内に配置された様々な壁厚ｗ_３のホルダ及び直径ｄが０．０７０インチの温度検出装置によって生じる閉塞割合を示す。

表２は、ｄ＝０．０７０インチのホルダの場合、Ｃ_２＝０．０９８４インチ^２ならば、ｗ_３寸法が０．０８５インチの断面積が、流体流路の断面積の５０％未満であることを示している。

図１５に戻るが、本願で開示のどの実施形態においても、トロイド２２０、２２２等の繊細な構成部品は、９２９として仮想線で図示されるような任意の保護筺体内に設置することが望ましい。しかしながら、上述したように、これらの実施形態の多くは、時が経つにつれて導管２０２等に使用される多様な材料のポリマー構造内へと浸透又は拡散可能なプロセス流体と共に用いられる。プロセス流体が導管の外面に到達する時には、一般に、拡散した成分は十分な低濃度となっており、導管の長さに沿って害を及ぼすことなく消失する。しかしながら、閉じられた空間内にはガスが蓄積され、望ましくない。そのため、筺体９２９に通気口又はポートを設けて（９３０、９３２で図示）、自然又は強制的（例えば、ファンを使用）な換気に用いることができる。流体の種類に応じて、筺体９２９を大気と通気させる（例えば、拡散ガスが非汚染性である場合）又は慣用のガス再捕捉及び／又は濾過システムにより捕捉することができることに留意されたい。

次に図１８Ａ及び１８Ｂを参照するが、本発明の一実施形態に沿った、無電極導電率センサにおいてプロセス流体の温度を測定するための例示的な方法が図示、説明されている。流入口から流出口に向かう下流方向に、プロセス流体を流すための非金属製導管を設置する（９３０）。導管は、流入口の下流側で第１支脈と第２支脈とに分岐し（９３２）、流出口の上流側で再合流して（９３４）流入口と流出口との間で流体流れループを形成する。少なくとも１つの第１型トロイドを第１支脈及び第２支脈の一方の周囲に配置し（９３６）、少なくとも１つの第２型トロイドを、第１支脈及び第２支脈の一方の周囲に配置し（９３８）、第１型コイル及び第２型コイルは、駆動用コイル及び検出用コイルから成る群から選択される。非導電性ホルダが導管内に延び（９４０）、温度検出装置はホルダ内に支持されているため、下流方向に流れるプロセス流体は温度検出装置の両脇を、温度検出装置に物理的に接触することなく通過する（９４２）。

任意で、温度検出装置を流路の横断面の中央５０％、２５％及び／又は中心を通過するように延ばす（それぞれ９４４、９４６、９４８）。少なくとも１つの追加のトロイドを、第１支脈及び第２支脈の一方の周囲に（９５０）、流入口の上流側に（９５２）及び／又は流出口の下流側に（９５４）配置することができる。第１型コイルは、前記の第１支脈及び第２支脈のそれぞれにおける２つの第２型コイルの間に配置することができる（９５６）。

導電体４７７を導管と漏出接触関係でもって配置してもよく（９５８）、導電体は、既定の電気抵抗を有し、導電体の抵抗を測定することで漏出を判定するための抵抗値測定手段によって係合可能なポートに連結されている。

システムの様々な構成部品を保護するために、通気口のついた筺体を任意で用いてもよい（９６０）。

以下の具体例は、本発明の特定の態様を実証することを目的としている。これらの実施例は限定的であると捉えられるべきではないことを理解されたい。これらの実施例は、本発明の実施形態が、プロセス流体の温度を適時に測定するのに効果的であることを実証する。これらの実施例において、ＲＴＤによって測定される温度は、約１．５分以内に、最終温度Ｔの少なくとも９０％（又は温度変化ΔＴの９０％）にうまく到達した。

（実験例１）
図１２で図示、上述したようなＲＴＤとホルダとのアセンブリを、ＰＦＡから作製した慣用の３／４インチ（外径）の導管２０２内に取りつけ、温度応答を判定するために試験した。導管の名目上の壁厚は０．０６２インチ（０．１６ｃｍ）であり、ホルダの名目上の最低壁厚は０．０６２インチ（０．１６ｃｍ）であった。ホルダ９１２は、導管２０２と同じ材料（ＰＦＡ）、同じ壁厚で作製された。ホルダ９１２は、抵抗が１０００オームの３ワイヤ式ＲＴＤを支持した。ホルダと導管とを組み合わせたものを、温度９４℃の流体浴内に設置した。温度検出装置を分析装置に連結し、記録された温度を、図２０に図示されるように、時間の関数としてグラフ上にプロットした。

記録された温度は初期温度である２２℃から最終温度Ｔである９２．６℃にわたった。記録された温度は、４６秒後に全温度変化ΔＴの約９０％である８４．８℃に達し、ΔＴの約９８％に５５秒後に達し、記録温度は９０．８℃であった。

（実験例２）
図９で図示、上述したようなＲＴＤとホルダとのアセンブリを、ＰＦＡから作製した慣用の外径１インチ、内径０．８４０ｘ２インチの導管２０２内に取りつけ、温度応答を判定するために試験した。導管の名目上の壁厚は０．１２０インチ（０．３０ｃｍ）であり、ホルダの名目上の最低壁厚は０．０６５インチ（０．１７ｃｍ）であった。ホルダ９０２は、抵抗が１０００オームの３ワイヤ式温度検出装置を支持した。試作品を、温度９３℃の流体浴内に設置した。温度検出装置を分析装置に連結し、記録された温度を、図１９に図示されるように、時間の関数としてプロットした。

ΔＴの９０％が、７８秒後に記録され（８５．５４℃）、ΔＴの約９８％が、８３秒後に得られた（９０．５℃）。

（実験例３）
図１５〜図１７で図示、上述したようなＲＴＤとホルダとのアセンブリを、ＰＦＡから作製した慣用の外径１／２インチの導管２０２内に取りつけ、温度応答を判定するために試験した。導管の名目上の壁厚は０．０９３インチ（０．２４ｃｍ）であり、ホルダの名目上の最低壁厚は０．０６２インチ（０．１６ｃｍ）であった。ホルダ９２２はＰＦＡから作製され、図１７に図示されるように、以下の寸法を有していた。寸法ｔ２は０．０７０インチ（０．１７８ｃｍ）、ｔ１は０．１９５インチ（０．４９５ｃｍ）であり、ｔ３は、０．３９０インチ（０．９９１ｃｍ）の流路９０４の内径（ＩＤ）と液密に係合するようなサイズと形状に構成された。温度検出装置の寸法ａ２は０．９２０インチ（２．３３７ｃｍ）であり、ホルダのａ１、ａ３、ａ４はそれぞれ０．９９０インチ（２．５１５ｃｍ）、０．２４５インチ（０．６２２ｃｍ）、０．０９０インチ（０．２２９ｃｍ）であった。このアセンブリ例では、１分以内にΔＴの少なくとも約９０％の温度応答が得られる。

上記において、本発明をその具体例を参照して説明してきた。以下の請求項に記載の本発明の広い精神及び範囲から逸脱することなく、様々な改変及び変更を加え得ることは明らかである。従って、本明細書及び図面は、限定的な意味合いではなく一例として見なされる。

ホルダ９０２、９１２、９２２及び温度検出装置９０６を、本発明の様々な導電率センサ内に組み込んで図示、説明したが、当業者なら、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、独立して及び／又は名目上いずれのタイプの流体センサと組み合わせても使用し得ることがわかる。例えば、ホルダ９０２、９１２、９２２及び温度検出装置９０６を、様々な圧力検出装置、導電率センサ、ｐＨセンサ、ＯＲＰセンサ、流量計及びこれらの組み合わせと併用することができる。このような装置の商品例には、８３シリーズの渦流量計、Ｉ／Ａシリーズの圧力トランスミッタ、１３４シリーズのインテリジェント変位トランスミッタ、Ｉ／Ａシリーズの温度トランスミッタ、８７３シリーズの電気化学分析装置、８７１シリーズの導電率、ｐＨ及びＯＲＰセンサが含まれ、全てマサチューセッツ州フォックスボロのＩｎｖｅｎｓｙｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ社から市販されている。

（関連出願）
本願は、２００５年５月２日に出願の米国仮特許出願第６０／６７６７６５号「Ｎｏｎ−ｍｅｔａｌｌｉｃ ｆｌｏｗ ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｌｅｓｓ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｓｅｎｓｏｒ」を優先出願とする２００６年２月９日に出願の米国特許出願第１１／３５１８５６号「Ｎｏｎ−ｍｅｔａｌｌｉｃ ｆｌｏｗ−ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｌｅｓｓ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｓｅｎｓｏｒ ａｎｄ ｌｅａｋ ｄｅｔｅｃｔｏｒ」の一部継続出願である。

Claims (34)

1. 無電極導電率センサであって、
   下流方向でプロセス流体を流すための流路を規定する、流入口と流出口とを有する非導電性導管を備え、
   前記導管が流入口の下流側で第１支脈と第２支脈とに分岐し、前記支脈が前記流出口の上流側で再合流して前記流入口と前記流出口との間で流体流れループを形成し、
   前記第１及び第２支脈の一方の周囲に配置される第１型コイルとして構成された少なくとも１つの第１トロイドと、
   前記第１及び第２支脈の一方の周囲に配置される第２型コイルとして構成された少なくとも１つの第２トロイドを備え、
   前記第１型及び第２型コイルは、駆動用コイル及び検出用コイルから成る群から選択され、
   前記流路内に延びる非導電性の細長いホルダと、
   前記ホルダ内に配置された温度検出装置を備え、ここで下流方向に流れるプロセス流体は前記温度検出装置の両脇を、前記温度検出装置に物理的に接触することなく通過する
   ことを特徴とする無電極導電率センサ。
2. 前記温度検出装置が、流路の横断面の中央５０％を通過する、
   請求項１に記載の無電極導電率センサ。
3. 前記温度検出装置が、流路の横断面の中央２５％を通過する、
   請求項２に記載の無電極導電率センサ。
4. 前記温度検出装置が、流路の横断面の中心を通過する、
   請求項３に記載の無電極導電率センサ。
5. 前記ホルダと前記温度検出装置とが、流路内へと下流方向を実質的に横断して延びる、
   請求項１に記載の無電極導電率センサ。
6. 前記ホルダが流路を完全に横断して延びる、
   請求項５に記載の無電極導電率センサ。
7. 前記ホルダと前記温度検出装置とが、流路内へと下流方向と実質的に平行に延びる、
   請求項１に記載の無電極導電率センサ。
8. 前記温度検出装置が、流体流れループの角部に配置される、
   請求項７に記載の無電極導電率センサ。
9. 前記ホルダが、ポリマー材料から作製される、
   請求項１に記載の無電極導電率センサ。
10. 前記導管が、ポリマー材料から作製される、
    請求項１に記載の無電極導電率センサ。
11. 前記ホルダが、導管に沿った複数の離れた位置のいずれか１つにおいて取り外し可能に係合するように構成されたモジュラーアダプタ内に配置される、
    請求項１に記載の無電極導電率センサ。
12. 前記ホルダが前記アダプタと一体である、
    請求項１１に記載の無電極導電率センサ。
13. 前記第１及び第２トロイドを分析装置に連結するように構成されたコネクタを更に備える、
    請求項１に記載の無電極導電率センサ。
14. 前記第１及び第２支脈の同じ側に配置された複数の第１型コイルを備える、
    請求項１に記載の無電極導電率センサ。
15. 前記少なくとも１つの第２型コイルが、前記第１及び第２支脈のもう一方に配置される、
    請求項１４に記載の無電極導電率センサ。
16. 第３のトロイドを更に備え、前記第１、第２及び第３トロイドが、前記第１及び第２支脈の同じ側に全て配置される、
    請求項１に記載の無電極導電率センサ。
17. ２つの第２型コイル間に配置された第１型コイルを備える、
    請求項１６に記載の無電極導電率センサ。
18. 前記第１及び第２支脈のそれぞれにおいて２つの第２型コイル間に配置された第１型コイルを備える、
    請求項１７に記載の無電極導電率センサ。
19. 前記における同型のコイルが、互いに反対の支脈に配置される、
    請求項１に記載の無電極導電率センサ。
20. 前記における同型のコイルが、互いに電気的に平行に接続される、
    請求項１に記載の無電極導電率センサ。
21. 前記流体ループの外側で前記導管の周囲に配置される少なくとも１つの別のトロイドを備える、
    請求項１に記載の無電極導電率センサ。
22. 前記少なくとも１つの別のトロイドが、前記第１及び第２支脈に配置された検出用コイルとは電気的に異なる相で接続される、
    請求項２１に記載の無電極導電率センサ。
23. 導管に対して漏出接触関係でもって配置された、既定の電気抵抗を有する導電体を含む流体漏出検出装置と、導電体の両端に連結された端子を有するポートを備え、ポートは、導電体の抵抗を測定するための抵抗値測定手段に連結可能である、
    請求項１に記載の無電極導電率センサ。
24. 前記導管の一部が内部を規定する筺体内に配置され、前記筺体が、内部の換気を行うために配置された複数のポートを有する、
    請求項１に記載の無電極導電率センサ。
25. 無電極導電率センサにおいてプロセス流体の温度を測定するための装置を作製するための方法であって、
    （ａ）プロセス流体を流すための流路を規定し、流入口と流出口とを有する非金属製導管を設置し、
    （ｂ）導管を流入口の下流側で第１支脈と第２支脈とに分岐させ、
    （ｃ）流出口の上流側で支脈を再合流させて、流入口と流出口との間で流体流れループを形成し、
    （ｄ）第１及び第２支脈の一方の周囲に少なくとも１つの第１型トロイドを配置し、
    （ｅ）前記第１及び第２支脈の一方の周囲に少なくとも１つの第２型トロイドを配置し、ここで第１型及び第２型コイルは、駆動用及び検出用コイルから成る群から選択され、
    （ｆ）非導電性ホルダを前記流路内に延ばし、
    （ｇ）温度検出装置を前記ホルダ内に配置することにより、下流方向に流れるプロセス流体は、温度検出装置の両側を、温度検出装置に物理的に接触することなく通過する
    ことを含む方法。
26. 温度検出装置を、流路の横断面の中央５０％を通して延ばすことを含む、
    請求項２５に記載の方法。
27. 温度検出装置を、流路の横断面の中央２５％を通して延ばすことを含む、
    請求項２６に記載の方法。
28. 温度検出装置を、流路の横断面の中心を通して延ばすことを含む、
    請求項２７に記載の方法。
29. 第１及び第２支脈の一方の周囲に少なくとも１つの追加のトロイドを配置することを更に含む、
    請求項２５に記載の方法。
30. 流入口の上流側で導管の周囲に少なくとも１つの追加のトロイドを配置することを更に含む、
    請求項２５に記載の方法。
31. 流出口の下流側で導管の周囲に少なくとも１つの追加のトロイドを配置することを更に含む、
    請求項２５に記載の方法。
32. 前記第１及び第２支脈のそれぞれにおいて２つの第２型コイル間に第１型コイルを配置することを含む、
    請求項２５に記載の方法。
33. 既定の電気抵抗を有する導電体を導管に対して漏出接触関係でもって配置し、ポートを導電体の両端に連結することを含み、ポートは、導電体の抵抗を測定して漏出を判定するための抵抗値測定手段による係合が可能である、
    請求項２５に記載の方法。
34. 導管の一部を、内部を規定する筺体内に配置し、筺体に複数のポートを設け、ポートを通して内部の換気を行うことを含む、
    請求項２５に記載の方法。

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