JP2016128801A - ガスを計量するシステム、及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】システム200は、入り口ポート204と出口ポート206との間を、ガスが流れることができるように構成されたハウジング202を含む。また、システム200は、ハウジング202内に配置され、ハウジング202内のガスの流れにおける、少なくとも1つの物理的特性を修正するように構成された流量マネージャ208を含む。さらに、システム200は、ハウジング202内に配置され、ハウジング202内のガスの流れ特性に応じて、電気信号を生成するように構成された流量センサ210を含む。システム200はまた、電気信号の振幅特性、電気信号の時間特性、又は電気信号の振幅特性と時間特性との両方に基づき、ガスの少なくとも1つの流れパラメータを判定するように構成されたプロセッサ212を含む。
【選択図】図2
Description
102 ハウジング
104 入り口ポート
106 出口ポート
108 流量マネージャ
110 流量センサ
112 プロセッサ
114 管路
116 表示装置
118 流路
200 システム
202 ハウジング
204 入り口ポート
206 出口ポート
207 ガス分析計
208 流量マネージャ
209 流れかく乱装置
210 流量センサ
211 感知素子
212 プロセッサ
214 管路
216 表示装置
218 状態検出装置
220 改ざん検出装置
222 流導管
224 バイパスチャネル
226 流量制御装置
228 流量調節装置
230 不純物分離装置
300 グラフ
302 X軸、流量
304 Y軸、センサ応答
306 第1の流れ様式
308 第2の流れ様式
310 第3の流れ様式
400 フローチャート
402 ステップ
404 ステップ
406 ステップ
408 ステップ
410 ステップ
412 ステップ
414 ステップ
416 ステップ
418 ステップ
419 ステップ
420 ステップ
421 ステップ
422 ステップ
423 ステップ
424 ステップ
426 ステップ
428 ステップ
430 ステップ
Claims (24)
- ガスを計量するシステム(100、200)であって、
入り口ポート(104、204)、及び出口ポート(106、206)を有するハウジング(102、202)であって、前記入り口ポート(104、204)と、前記出口ポート(106、206)との間を、前記ガスが流れることができるように構成されたハウジング(102、202)と、
前記ハウジング(102、202)内に配置され、前記ハウジング(102、202)内の前記ガスの前記流れにおける、少なくとも1つの物理的特性を修正するように構成された流量マネージャ(108、208)と、
前記ハウジング(102、202)内に配置され、前記ハウジング(102、202)内の前記ガスの流れ特性に応じて、電気信号を生成するように構成された流量センサ(110、210)と、
前記流量マネージャ(108、208)、及び前記流量センサ(110、210)に、動作可能に結合され、前記電気信号の振幅特性、前記電気信号の時間特性、又は前記電気信号の前記振幅特性と前記時間特性との両方に基づき、前記ガスの少なくとも1つの流れパラメータを判定するように構成されたプロセッサ(112、212)とを備えるシステム(100、200)。 - 前記ガスの前記流れにおける、前記少なくとも1つの物理的特性が、前記ガスの前記流れの分離性、前記ガスの不純物のレベル、又はこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載のシステム(100、200)。
- 前記流量マネージャ(108、208)が、前記ガスの前記流れを制御するように構成された流量制御装置(226)、前記ガスの前記流れの分離性を制御するように構成された流量調節装置(228)、及び不純物を、前記ガスから除去するように構成された不純物分離装置(230)のうち、少なくとも1つを備える、請求項1に記載のシステム(100、200)。
- 前記流量マネージャ(108、208)が、前記ガスの前記流れに、乱れを付与するように構成された、第1の流れかく乱装置(209)をさらに備える、請求項1に記載のシステム(100、200)。
- 前記流量センサ(110、210)が、1つ以上の第1の感知素子(211)を備え、前記1つ以上の第1の感知素子(211)が、マイクロ電気機械流量感知素子(211)、サーモパイル、温度流量センサ感知素子(211)、感圧素子、又はこれらの組み合わせを備える、請求項1に記載のシステム(100、200)。
- 前記流量センサ(110、210)が、第1の流導管(222)、及び第1のバイパスチャネル(224)のうち、少なくとも1つを備える、請求項5に記載のシステム(100、200)。
- 前記流量センサ(110、210)が、前記第1の流導管(222)に配置された、第2の流れかく乱装置(209)をさらに備え、前記第2の流れかく乱装置(209)、前記第1の流導管(222)、及び前記1つ以上の第1の感知素子(211)が、互いとの所定の幾何学的関係を有するように並べられている、請求項6に記載のシステム(100、200)。
- 前記少なくとも1つの流れパラメータが、前記ガスの質量流量、前記ガスの積算量、前記ガスの体積流量、所定の時間単位毎の累積ガス量、又はこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載のシステム(100、200)。
- 第1の流れ様式(306)では、前記プロセッサ(112、212)が、前記電気信号の前記振幅特性に基づき、前記少なくとも1つの流れパラメータを判定するように構成され、第2の流れ様式(308)では、前記プロセッサ(112、212)が、前記電気信号の前記時間特性に基づき、前記少なくとも1つの流れパラメータを判定するように構成される、請求項1に記載のシステム(100、200)。
- 前記第1の流れ様式(306)が、前記ガスの前記流れに対して、乱れを与えることを妨げる、前記ハウジング(102、202)内の前記ガスの、流量の範囲を含む、請求項9に記載のシステム(100、200)。
- 前記第2の流れ様式(308)が、前記ガスの前記流れに対して、乱れが付与されることを可能にする、前記ハウジング(102、202)内の前記ガスの、流量の範囲を含む、請求項9に記載のシステム(100、200)。
- 前記プロセッサ(112、212)が、第3の流れ様式(310)に基づき、校正関数を決定するようにさらに構成され、前記第3の流れ様式(310)が、前記第1の流れ様式(306)と、前記第2の流れ様式(308)との重複領域を有し、前記第1の流れ様式(306)では、前記校正関数が、少なくとも前記ガスの体積流量と、前記ガスの質量流量との間の関係を示す、請求項9に記載のシステム(100、200)。
- 前記ハウジング(102、202)内に配置され、前記ハウジング(102、202)内の前記ガスの前記流れに対して、乱れを付与するように構成された、第3の流れかく乱装置(209)をさらに備える、請求項1に記載のシステム(100、200)。
- 前記ハウジング(102、202)内に配置され、前記ガスの非流量特性のうち、1つ以上を判定するように構成されたガス分析計(207)をさらに備え、前記ガスの非流量特性のうち前記1つ以上が、ガス密度、ガス温度、ガス圧、ガス混合、前記ガスのエネルギー含量、又はこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載のシステム(100、200)。
- 前記ガス分析計(207)が、前記ガスの非流量特性のうち前記1つ以上の前記判定に役立つように構成された、第4の流れかく乱装置(209)を備える、請求項14に記載のシステム(100、200)。
- 前記ハウジング(102、202)が、前記入り口ポート(104、204)、前記流量マネージャ(108、208)、前記流量センサ(110、210)、及び前記出口ポート(106、206)のうち、少なくとも1つと流体連通している、第2の流導管(222)をさらに備える、請求項1に記載のシステム(100、200)。
- 前記ハウジング(102、202)が、前記第2の流導管(222)と流体連通している、第2のバイパスチャネル(224)をさらに備える、請求項16に記載のシステム(100、200)。
- 前記ハウジング(102、202)が、前記第2のバイパスチャネル(224)に配置された、1つ以上の第2の感知素子(211)をさらに備え、前記1つ以上の第2の感知素子(211)が、マイクロ電気機械流量感知素子(211)、サーモパイル、温度流量センサ感知素子(211)、感圧素子、又はこれらの組み合わせを備える、請求項17に記載のシステム(100、200)。
- ガスを計量する方法であって、
ハウジング(102、202)内の前記ガスの流れにおける、少なくとも1つの物理的特性を修正することと、
前記ハウジング(102、202)内の前記ガスの流れ特性に応じて、電気信号を生成することと、
前記電気信号の振幅特性、前記電気信号の時間特性、又は前記電気信号の前記振幅特性と前記時間特性との両方に基づき、前記ガスの少なくとも1つの流れパラメータを判定することとを含む方法。 - 前記ガスの非流量特性、システム(100、200)の改ざん、前記システム(100、200)からのガス漏れ、及び1つ以上の環境条件を判定することをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 前記ハウジング(102、202)内の前記ガスの前記流れに対して、乱れを付与するために、前記ガスの前記流れをかく乱することをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 第1の流れ様式(306)において、前記電気信号の前記振幅特性に基づき、前記少なくとも1つの流れパラメータを判定することと、第2の流れ様式(308)において、前記電気信号の前記時間特性に基づき、前記少なくとも1つの流れパラメータを判定することとをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 前記プロセッサ(112、212)が、第3の流れ様式(310)に基づき、校正関数を決定することをさらに含み、前記第3の流れ様式(310)が、前記第1の流れ様式(306)と、前記第2の流れ様式(308)との重複領域を有し、前記校正関数が、前記第1の流れ様式(306)では、少なくとも前記ガスの体積流量と、前記ガスの質量流量との間の関係を示す、請求項22に記載の方法。
- 前記第1の流れ様式(306)において、少なくとも前記校正関数に基づき、前記少なくとも1つの流れパラメータを判定することをさらに含む、請求項23に記載の方法。
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