JPH03103722A - 流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

発明の背景 １、発明の分野 本発明は一般に、流体の流れを測定するための装置に係
わり、特に熱流束形の質撮流量計に関する。 ２．従来技術の説明 流体の速度を測定するのに多くの異なった形式の流量計
が知られている。なお、本明細書で用いる術語「流体」
は、液体及び気体もしくはガスの流れ双方を表すものと
する。流量計の１つの範躊として「熱流束形」流量計が
知られている。２つの汎用型の熱流束形流量計が存在す
る。 １つの形式の熱流束形流量計においては、被測定流体が
流れる通路を有するフローパイプが用いられている。該
フローパイプもしくはセンサ・パイプには、１つもしく
は２つ以上の電気加熱器が配設されている。該加熱器は
、センサ・パイプを流れる流体に熱を加える。センサ・
パイプの２つの異なった箇所で温度が測定される。上流
側及び下流側の箇所間における温度差を速度に相関する
ことができる。 第２の範躊の熱流束形＊−ｉ流ｍｙ，＋においては、加
熱器及び温度センサがブーム七に配置されて流れている
流体の流れの中に浸漬される。’Ｉｆｆｉ流蛍の関数と
してセンサの温度応答を電気回路で検知する。 これら各熱流速形流量計において共通なことは、センサ
から流体への熱流量が、流体の質量流量に直接比例する
という事実が共通に利用されている。 これら慣用の熱流束形質量流量計の精度は比較的狭い流
速範囲に制限される。低速度の場合には、精度は、対流
及び環境への漏洩Ｉこ起因するスプリアスな熱損失によ
って制限される。高速度の場合には、精度は、センサ素
子（単数または複数）の抵抗変化が有限であることによ
り制限される。 高速度範囲における制限を回避するために、一般的な技
術として、層流素子が収容されている一次パイプが用い
られており、これら層流素子は、所望の被測定範囲に対
し或る圧力降下を発生するように配列されている。層流
素子の上流側及び下流側の圧力差は、被測定流体の体積
流量に比例する。 一次パイプからはセンサ・パイプが分離しており、下流
側で該一次パイプに合流する。このセンサ・パイプは加
熱素子及びセンサを担持している．センサ・パイプには
、一次バイブよりも相当に小さい流体流量が流れる。セ
ンサ・パイプ内の流速を測定する。この流速は、一次パ
イプを流れる一次流速に比例する。この方式は、実用可
能ではあるが、設計範囲外の流速は、層流素子を改変す
ることなしに正確に測定することはできない。 １９８５年５月２１日付のワッチ（Ｗａｃｈｉ）他の米
国特許第４，５１７４３８号明細書には、熱伝導構造の
流量計が示してある。この例においては、センサ・バイ
ブに微細な溝が設けられている。加熱手段は流体流置を
測定するように、この微細な溝内に取り付けられている
。従って、このような微細な清により必要とされる小寸
法で、流蛍計の高流速測定は更に制限される。１９８７
年９月８日付のアイン（＾ｆｎｅ）の米国特許第４，６
９１．５６６号明細書に記載の例においては一対のセン
サが用いられている。その場合、一方のセンサは他方の
センサの」；流側に配設されている。２つのセンサには
電力が供給される。上流側の抵抗と下流側の抵抗との間
の抵抗差は流量の関数である。この米国特許明細書に開
示されている装置においては、２つのセンサ間の抵抗差
を監視するためにブリッジ回路が用いられている。 このブリッジ回路は、電力を調整することにより温度差
を一定に保持する。また、供給される電力に基づいて速
度が算出される。この従来装置の欠点は、流蛍の関数と
しての２つのセンサ間の抵ｔＡ．差が或る流量までは増
加するが、しかしながらそれ以上流量がぞうかすると減
少してしまう点に見られる。 及１

【リ馳４ 本発明によれば、センサは、流体の一次もしくは主フロ
ー（流れ）内に配置される。センサは電力を供給されて
熱を発生することができる。流体の流れの方向に対して
垂直に、センサを直接横切って流れる流体内に熱シンク
郎が配置される。 センサに供給される電力で、熱流束がセンサから熱シン
ク部に流れ、該熱シンク部は熱を吸収する。この熱流束
は、通流している流体によって変調される。回路は、周
囲温度を越える熱の温度上昇を測定して、この測定結果
及び供給電力から流れている流体の速度を計算する。 本発明の別の実施態様においては、電力を供給された場
合に熱を発生することができる２つの同じセンサが流体
の主フロー（主たる流れ）内に配置される。熱シンク部
は、流体の流れの方向に対して垂直に各センサを直接横
切る流体のながれの中に配置される。熱シンク部から第
１のセンサを分離するギャップもしくは間隙は、第２の
センサをその熱シンク部から分離するギャップとは異な
るよう１こ選択される。 各センサに供給される電力で、熱流束が各センサからそ
れぞれの隣接熱シンク部に流れ、該熱シンク部は熱を吸
収する。このようにして各センサによって発生される熱
流束は、流体の流れにより変調されることになる。流れ
ている流体の周囲温度を上回る各センサの温度上昇を測
定するための回路が設けられる。それから得られた測定
値並びに各センサに供給される電力からコンピュータが
流路流体の速度を計算する。 好適な実施例の説明 第１図を参照するに、この図には、熱源／温度組合せセ
ンサ１１が示してある。センサｌ】は、実効照射面積Ａ
を有しており、図示のように、絶縁体ｌ３内に取り付け
られている。第５図に示してあるように、センサ１１は
、カプトン（ＫａｐＬｏｎ）のような材料から形成され
ている薄肉の層もしくは基板１７を有している。基板１
７は、ニッケルのような温度検知導電金属１５の層で被
覆もしくは被層されている。層１５は、所望の公称抵抗
値を発生ずるように、正弦波状コイル・パターンにエッ
チングされている。この一般型のセンサは市販品として
入手可能である。 再び第１図を参照するに、熱シンク部ｌ９は、予め定め
られたギャップもしくは距ＩｓＧでセンサ１１を直接横
切るように該センサ１１から離間して取り付けられてい
る。熱シンク部１９は、熱を迅速に伝導し、従って、セ
ンサ１１から発生される熱を取込み吸収する金属製部材
である。熱シンクＰＩ＜１９の表面は、センサ１１の表
面と平行関係にある。 蓄電池のような電源２ｌは、センサ１１に対してＤＣ電
力を供給する。測定回路２３は、センサ】ｌに供給され
る電力を測定する。また、測定回路２３は、慣用の仕方
でセンサ１ｌの抵抗を測定する。このセンサ１１は、温
度の増加に伴って増加する抵抗値を有する。従って、周
囲温度及び上昇温度において抵抗値を比較することによ
り、センサ１１の温度が周囲温度を越えてどの程度上昇
したかの表示が得られる。 センサ１ｌ並びに熱シンク部１９に対して速度Ｖで平行
に流れる流体は矢印で示してある。 センサ１１によって発生される熱は、センサ１１から熱
シンク郎ｌ９に直接流れる熱流束を発生ずる。 熱シンク部ｌ９とセンサ１１との間の空間には、熱流束
流に対する妨害を回避するように自由空間となっている
。この熱流東は、流体の流れにより変調される。センサ
１ｌの周囲温度を越える温度上昇並びにセンサＩＩに供
給される電力を用いて、流動している流体の速度Ｖを計
算することができる。 これは、下記のように行うる。 ＴＲ−＝流体の周囲温度を越えるセンサ１ｌの温度上昇 Ｇ・ギャップ長 Ｗ＝供給電力 Ｘ＝流体の熱伝導率 ＾・実効照射面積 Ｃ・流体の熱容量もしくは比熱 Ｄ・流体の密度 Ｖ・流体の速度 と定義するとともに、さらに定数１及び定数２として、
測定単位に依存する定数を用いる。英国工業規格の単位
（Ｂｒｉｔｉｓｈ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｔｌｎｉ
Ｌｓ）を用いた場合、これ等定数は、４８２．４及び１
０３，０００である。そこで計算のための方程式は下記
のように記述される。 ＴＲ＝（定数１＊Ｇ＊Ｙ／Ｋ＊Ａ）＊Ｅｘｐ（−Ｇ＊Ｓ
ＱＲＴ（定数２＊Ｃ＊ＩＭ：Ｖ／Ｘ））この特殊な方程
式には、ＴＲ（流体の周囲温度を越えるセンサ！１の温
度上昇）の総合変動及び感度を、単に、ギャップ寸法Ｇ
を特定するだけで、任意所望の流体の種類及び温度範囲
を予測可能であるという注目すべき性質を有している。 例１　：　Ｐ＝０．４ワット、 Ｇ・０．０２５インチ（６．３５ｍｓ＋）Ａ＝０．３平
方インチ（１．９３５４８ｃｓ＋”）流体の種類＝標準
の温度及び圧力における空気とした場合、 ＴＲ　＠　Ｖ＝Ｏ　ｒｐｒａｃ１４−ト／分）ハ１００
．Ｓ゜Ｆで ＴＲ　＠　Ｖ＝２０　ｆｐｓＧ．Ｅ７４．５″″ＦでＴ
Ｒ　＠　Ｖ＝５００Ｏ　ｆｐｍは０．８°Ｆとなる。 例２：Ｐ＝２ワット Ｇ＝０．０４インチ（１０．１６一一）＾＝０，３平方
インチ（１．９３５４８ｃｍ’）流体の種類・水とした
場合、 ＴＲ　＠　Ｖ二Ｏ　ｒｌ）ｍＧ；ｋ３Ｇ．９９＠Ｐ”ｉ
？ＴＲ　＠　Ｖ＝０．１　ｆｐｍＬｔ２１．２３”Ｐテ
ＴＲ　＠　Ｖ＝２Ｏ　ｒｐｍハ０．７°Ｆとなる。 上記２つの例は、流体速度測定に熱流東変調技術を使用
することにより、空気及び水のような異種の流体に対し
、高流速及び低流速で、高い分解能が理論的に得られる
ことを示している。 見掛けの流体速度■に対し上式を解くと次のようになる
。 Ｖ＝（Ｋ／定数２＊Ｃ＊Ｄ）＊［ＬＮ（（定数１＊Ｇ＊
ｌ／Ｋ＊Ａ＊ＴＲ））／Ｇｌ　”第１図に示した熱流束
形質量流蛍計の実際の性能は、非常に高い速度及び非常
に低い速度においては、実用可能ではあるが、上の分析
により予測するものとは若干異なる。１つの差異は、作
用ギャップＧ内の流速分布が実際には一定ではなく、流
れている流体の流速及び粘性に依存するという点にある
。更に、非常に低い速度においては、熱流束の線は実際
上、センサ１１の正確な中心においてしかセンサ１１及
び熱シンク部ｌ９に対して垂直にならない。そのため、
実効照射面積Ａも、上の分析で想定されているように、
一定ではなく速度Ｖの関数となる。 次に、第２図に示した第２の実施例について考察する。 この実施例においては、第１実施例のセンサ１１と同じ
型式の２つのセンサ２５、２７が用いられている。これ
ら２つのセンサは、電力が供給された時に双方とも熱を
発生するという意味で能動センサである。センサ２５、
２７は、絶縁体２９の両側にそれぞれ取り付け゛られて
いる。絶縁体２９は、各センサ２５、２７を他方のセン
サにより発生される熱から絶縁するための断熱手段とし
ての働きをなす。 センサ２５は、熱シンク部３１からギャップＧだけ離間
している。センサ２７は補償センサと見做すことができ
、他方の熱シンク部３３からギャップＧＣだけ離間して
いる。上記２つのギャップＧ及びＧＯは、熱流束が、各
センサ２５、２７から直接それぞれの熱シンク部３１，
　３３に流れることができるように自由空間となってい
る。 センサ２７と熱シンク部３３とのギャップＧＣは、セン
サ２５と熱シンク部３１とのギャップＧとは異なる。 補償センサ２７の温度上昇ＴＲＣは、上述の式に示して
あるＴＲに対する関係に類似した下記の関係式により表
すことができる。 丁ＲＣ＝（定数１＊Ｇｃｔｌｃ／Ｋ＊Ａ）Ｅｘｐ＊（−
ＧＣ＊ＳＱＲＴ（定数２＊Ｃ＊Ｄ＊Ｖ／Ｋ））上式中、
ｔＣは補償センサ２７に供給される電力を表し、他の変
数及び定数は既に定義した通りである。 ＴＲ／ＴＲＣの比は、下記のように表される。 ＴＲ／ＴＲＣ＝　［（定数１＋Ｇ＊Ｔ／Ｈ＾）＊Ｅｘｐ
（−Ｇ＊ＳＱＲＴ（定数２＊Ｃ［）＊Ｖ／Ｋ）］　／　
［　（定数１＊ＧＣ＊ＷＣ／Ｋ＊Ａ）＊Ｅｘｐ　（　−
ＧＣ＊ＳＱＲＴ（定数２＊Ｃ＊Ｄ＊Ｖ／Ｘ）］ ？って、ＴＲ／ＴＲＣ■（Ｇ＊Ｔ／ＧＣ＊ＩＣ）＊ＦＦ
．ｘｐ［−（Ｇ−ＧＣ）＊ＳＱＲＴ（定数２＊Ｃ＊Ｄ＊
Ｙ／Ｋ）］ 及び（ＴＲ＊ＧＣ＊冒Ｃ）　／　（　ＴＲＣ＊Ｇ＊１）
＝Ｅｘｐ　［　−（Ｇ−ＧＣ）＊ＳＱＲＴ（定数２＊Ｉ
ＪＤ＊Ｖ／Ｉ）］ 見掛け流体速度Ｖに対し上式を解くと、Ｖ＝（重み係数
）＊ＣＬＮ（ＴＲネＧＣｔＴＣ／ＴＲＣ＊Ｇ＊ｌｌＩ）
／（ＱＣ−Ｇ）］　”上式中、重み係数＝Ｋ／定数２＊
Ｃ＊Ｄである。 この見掛け流体速度に対する式を、Ｖに関する既述の式
と比較することにより、第２の実施例の幾つかの利点が
明らかになろう。即ち、これら２つの式が等価である限
り、計算見掛け速度は、センサ２５、２７の実効照射面
積には無関係である。また、流体の性質の変動も、流！
＋１計の線形性にもはや影響を与えない。種々な種類の
流体の均質混合物に対する補正は、単に、当該混合物に
対し平均物理係数を求め、これら平゜均物理係数を用い
て、速度計算で用いられる重み係数を計算するだけの問
題に過ぎない。 第３図に示してある第３の実施例は、第２図に示した第
２の実施例におけるスブリアスな熱損失を如何にして最
小にするかに向けられている。絶縁体２９は省略されて
いる。２つの同じセンサ３５、３７としては、それぞれ
第２図のセンサ２５、２７と同じものが用いられている
。３つの平行な熱シンク郎３９，　４１及び４３が用い
られている。２つのセンサ３５、３７は、双方ともに熱
を発生する点で能動センサであるが、センサ３７は補償
センサと考えることができる。能動センサス５は、２つ
の熱シンク部３９と４１との間に等間隔で配設すること
ができる。捕償センサ３７は、２つの熱シンク郎４ｌ及
び４３に等間隔て配投することができる。熱シンク部４
ｌはまた、センサ３５及び３７を、これらセンサによっ
て発生される熱から絶縁するための断熱手段としての働
きをもなす。熱シンク部３９及び４１間のギャップ２Ｇ
は、熱シンク部４Ｉ及び４３間のギャップ２０Ｃとは異
なる。 流体は、各センサ３５及び３７の両側で流れることがで
きる。各センサ３５及び３７の厚さが小さいために、実
質的に等しい積の熱が各センサ３５、３７から２つの方
向に流れる。この構造における見掛け速度Ｖの計算は、
″！５２図に示した構造形態に関する計算と同じである
。 第４図に示した第４の実施例は、熱流束形質母流量計に
流入する熱の温度変動を如何に補償するかに向けられて
いる。一対の能動センサ４５、４７が第３図のセンサ３
５、３７と同じ仕方で用いられている。これらセンサは
双方ともに能動センサであるが、センサ４７は補償セン
サとみなされる。更に、基準センサ４９が用いられる。 この基準センサ４９は、能動センサ４５、４７と同じ熱
特性を有するが、基準センサ４９に供給される電力は、
能動センサ４５、４７の各々に供給される電力よりも相
当に小さい。この電力は、能動センサ４５、４７の各々
に供給される電力の約百分の一とするのが好ましい。基
壁センサ４９が、流れている流体の周囲温度を測定する
ためにも用いられるものである。 ４つの熱シンク郎５１、５３、５５及び５７が用いられ
ている。能動センサ４５は、熱シンク［５１及び５３間
に配設される。補償用能動センサ４７は熱シンク郎５３
及び５５間に配設される。熱シンク部５ｌ及び５３間の
ギャップ２Ｇは熱シンク郎５３及び５５間のギャップ２
ＧＣとは異なっている。 基準センサ４９は、能動センサ４５及び４７によって発
生される熱から絶縁される。同様にして、各センサ４５
、４７も他方のセンサによって発生される熱から絶縁さ
れる。基準センサ４９に供給される電力は低いので、該
センサの抵抗は直接、流れている流体の温度に比例する
ことになる。 この構成における見掛け速度Ｖの計算は、温度上昇ＴＲ
がこの例では、主能動センサ４５の温度から基準センサ
４９の温度を減算した差に等しい点を除いて、先に述べ
たのと同様に行われる。補償された温度上昇ＴＲＣは、
この例では、補償用能動センサ４７の温度から基やセン
サ４９の温度を減算したちのに等しい。 更に第４図を参照するに、上記のような測定を行うに当
たって、蓄電池５９もしくはＤＣ＠源の正のリード線は
センサ４５、４７または４９の各々の位置側に接続され
る。各能動センサ４５及び４７の他側は同じ抵抗器６１
、６３にそれぞれ接続・される。１つの実施例において
、これら抵抗器６１，　６３は２０Ωに選択した。基準
センサ４９の他側は第３の抵抗器６５に接続される。１
つの実施態様において、この抵抗器６５は３９０Ωに選
ばれる。 抵抗器６１、６３及び６５の反対側は、電源５９の負側
に接続される。また、電源５９の負側は、慣用のアナロ
グ型電圧−ディジタル・データ変換器６７の端子ＣＩに
接続される。このＡ／Ｄ変換器６７の端子Ｃ２は、抵抗
器６ｌと主能動センサ４５の接続点に接続される．，端
子Ｃ３は、電池５９の正側に接続される。端子Ｃ４は、
抵抗器６５と基準センサ４９の接続点に接続される。端
子Ｃ５は、点に６３と補償用能動センサ４７の接続点に
接続される。Ａ／Ｄ変換器６７は供用のコンピュータ７
５に接続される。 動作に当たってＡ／Ｄ変換器６７は、その端子ＣＩ．Ｃ
２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５のアナログ電圧を集めて、これ
ら測定量を、見掛け速度Ｖを計算するためにコンピュー
タ７５にディジタル・データ電圧情報として供給する。 コンピュータには、先に掲げた各種定数及び流体特性が
プログラムされており、そしてコンピュータは上に述べ
た式に基づいて速度を計算するようにプログラムされて
いる。 第４図の１つの実際例において、プロトタイプの補償熱
流束形質量流量計を下記の特性を有するように構成した
。 室温でのセンサ抵抗＝２０Ω ＾・０．２５平方インチ（Ｊ．６１２９ｃ−）　（セン
サの両側を含む） Ｇ＝　０．０４インチ（１．０１６ｍｍ）ＧＣ＝０．０
６インチ（１．５２４ｍｍ）Ｙ＝　０．４ワット（公称
） ＶＣ・０．４ワット（公称） 所望の俄を得るために下記の方程式をコンピュータ２９
にプログラムした。 主能動センサ４５の抵抗： Ｒａ＝２０＊（Ｃ３−Ｃ２）／（Ｃ２−ＣＩ）Ω主能動
センサ４５に供給される電力： Ｗ・（Ｃ３−Ｃ２）＊（Ｃ２−ＣＩ）／２０ワット補償
能動センサ４７の抵抗： Ｒａ＝２０＊（Ｃ３−Ｃ５）／（Ｃ５−ＣＩ）Ω補償能
動センサ４７にに供給される電力：ｆｃ・（Ｃ３−Ｃ：
５）＊（Ｃ５−ＣＩ）／２０ワット基準センサ４９の抵
抗： Ｒｒ＝３９０＊（Ｃ３−Ｃ４）／（Ｃ４−Ｃｌ）Ω主能
動センサ４５の温度： ＤＴａ＝４８５．０１＊（Ｒａ−Ｒａ　＠周囲温度）／
（Ｒａ　＠周囲温度）゜Ｆ補償能動センサ４７の温度： ＤＴｃ＝４５８．０１＊（Ｒｅ−Ｒｃ　＠周囲温度）／
（Ｒｅ　＠周囲温度）゛Ｆ基準センサ４９の温度： ＤＴｒ：４５８．０１＊（Ｒｒ−Ｒｒ　＠周囲温度）／
（Ｒｒ　＠周囲温度）゜Ｆ主能動センサ４５の温度上昇
： ＴＲ＝ＤＴａ−ＤＴｒ”　Ｆ 補償能動センサ４７の温度」；昇： ＴＲＣ＝ＤＴｃ−ＤＴｒ″″Ｐ このプロトタイプを、見掛け速度Ｖに対し下記の関係を
用いて空気及び水の流れに関し試験した。 空気の場合： Ｙ＝　　０．０３９４＊［ＬＮ（１．５＊ＴＲ＊ＹＣ／
ＴＲ（ＪＴ）／０．０２］’　　ｒｐｓ水の場合： Ｖ＝０．００１１１９＊［ＬＮ（１．５＊ＴＲ＊ＷＣ／
ＴＲＣ＊１［）／０．０２］”　ｆｐｍ上記の式で用い
た熱定数は次の通りであった。 空気　　　水 熱容量Ｃ（ＢＴＵ／ＬｂＰ）　　　　　　０．２４　　
　　１．００熱伝導率Ｋ（ＢＴＵ　Ｉｎ／ｌＩｒｓｑＦ
ＬＦ）　０．１６　　　　４．１５密度Ｄ　（Ｌｂ／Ｃ
ｕｌｎ）　　　　　　　Ｑ．ＯＯＯＱ４５６　０．０３
６斯くして得られた出力速度は、空気の場合、１乃至１
０　ｆｐｍ及び１０００乃至１０，０００　ｒｐｙａの
極端な区間で顕著に改善された線形を有することが判明
した。 水の場合には、０．０１乃至０．１　ｆｐｍ及び３乃至
３０　ｆｐｍの範囲で顕著な改善が見られた。高い流れ
速α及び低い流れ速度における線形性は、熱流束歪み及
び流体の粘性の作用の軽減に起因し顕茗に改善されてい
る。種々な流体の均質混合物の速度は、単に、該混合物
の平均熱特性を表す重み係数を速度計算に適用すること
により正確に測定することができる。 性能は、Ｇ及びＧＣ値に能動実効ギャップを反映する値
を用いることにより更に改善することができる。これら
値は、流体速度分布が実際上均質であるとした場合に用
いられるであろうところのギャップである。 以上、本発明を４つの実施態様だけに関連して説明した
が、当業者には、本発明はこのような実施態様に制限さ
れるものではなく、本発明の範囲及び精神から逸脱する
ことなく種々な変更が可能であることは理解に難くない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例を示す簡略横断面図、
第２図は、本発明の第２の実施例を示す簡略横断面図、
第３図は、本発明の第３の実施例を示す簡略横断面図、
第４図は、本発明の第４の実施例を示す簡略横断而図、
そして第５図（よ、本発明のセンサの１つを展開した形
態で示す簡酪図である。 １９、３１、３３、３９、４１、４３、５１，５３、５
５、５７・・熱シンク郎２１，５９・・・電源 ２３・・・測定回路 ２５、３５、４５・・・能動センサ ２７、３７、４７・・・補償センサ ４９・・・基準センサ ７５・・・計算手段 Ｇ，ＧＣ，２ＧＣ・・・ギャップ Ｆｉｇ． Ｊ 手 続 補 正 書 （方式〉 平或　２年 ９月２７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体の速度を測定するための流量計において、流体
   内に配置されるように適応され、電力を供給された時に
   熱を発生することができる第１及び第２のセンサと、 流体の流れの方向に対して実質的に垂直な方向に前記第
   １のセンサから第１のギャップをあけて前記流体中に配
   設された第１の熱シンク部と、前記流体の流れの方向に
   対して実質的に垂直な方向で前記第２のセンサから第２
   のギャップをあけて前記流体内に配設された第２の熱シ
   ンク部とを備え、該第２のギャップの寸法は前記第１の
   ギャップの寸法と異なり、 前記第１のギャップを横切り前記第１のセンサから前記
   第１熱シンク部へ熱流束の流れを生ぜしめ且つ前記第２
   のギャップを横切って前記第２のセンサから前記第２の
   熱シンク部に熱流束の流れを生ぜしめるように前記セン
   サに電力を供給するための手段と、 電力を供給した状態で前記センサの抵抗を測定し、該測
   定値から周囲温度における前記各センサのそれぞれの抵
   抗値を減算することにより前記流体の周囲温度を越える
   各センサの温度上昇を計算し、前記センサのうちの１つ
   のセンサの温度上昇を前センサのうちの他のセンサの温
   度上昇で除して比を求め、該比と各センサに供給される
   電力とから前記流体の速度を計算するための手段とを含
   む流量計。 ２、前記センサが互いに、流体の流れの方向に対して実
   質的に垂直な方向に離間している請求項１に記載の流量
   計。 ３、１つのセンサを他のセンサの熱流束から絶縁するた
   めの絶縁手段を含む請求項１に記載の流量計。 ４、各センサが、他のセンサにより発生される熱から絶
   縁されている請求項１に記載の流量計。 ５、前記測定手段は、前記流体の速度を次式により計算
   し、 Ｖ＝（Ｋ／定数２＊Ｃ＊Ｄ）＊［ＬＮ（ＴＲ＊ＧＣ＊Ｗ
   Ｃ／ＴＲＣ＊Ｇ＊Ｗ）／（ＧＣ−Ｇ）］＾２上式中、 Ｙ＝流体の速度 Ｘ＝流体の熱伝導率 定数２＝測定単位に依存する定数 Ｃ＝流体の熱容量もしくは比熱 Ｄ＝流体の密度 Ｇ＝第１のセンサのギャップ長 ＧＣ＝第２のセンサのギャップ長 ＷＣ＝第２のセンサに供給電力 Ｗ＝第１のセンサに供給電力 ＴＲＣ＝電力を供給された場合に流体の周囲温度を越え
   る第２のセンサの温度上昇、 ＴＲ＝電力を供給された時に流体の周囲温度を越える前
   記第１のセンサの温度上昇である請求項１に記載の流量
   計。 ６、流体の速度を測定するための流量計において、流体
   内に配置されるように適応され、電力を供給された時に
   熱を発生することができる第１及び第２のセンサと、 流体の流れの方向に対して実質的に垂直な方向に前記第
   １のセンサから第１のギャップをおいて前記流体中に配
   設された第１の熱シンク部と、前記第２のセンサの前記
   第２の熱シンク部とは反対の側で前記流体内に配設され
   た第３の熱シンク部とを備え、該第２のセンサは前記第
   ２及び第３の熱シンク部間に配置され、前記第２及び第
   ３の熱シンク部は第２のギャップにより分離され、前記
   第２のギャップの寸法を前記第１のギャップの寸法と異
   ならせ、 前記第１のセンサから前記第１及び第２の熱シンク部に
   熱流束の流れを生ぜしめ且つ前記第２のセンサから前記
   第２及び第３の熱シンク部へ熱流束の流れを生ぜしめる
   ように前記センサに電力を供給するための手段と、 電力を供給した状態で前記センサの抵抗を測定し、該測
   定値から、周囲温度における前記センサのそれぞれの抵
   抗値を減算することにより前記流体の周囲温度を越える
   各センサの温度上昇を計算し、前記センサのうちの１つ
   のセンサの温度上昇を前記センサのうちの他のセンサの
   温度上昇で除して比を求め、該比と各センサに供給され
   る電力とから前記流体の速度を計算する流量計。 ７、前記センサが互いに、流体の流れの方向に対して実
   質的に垂直な方向に離間している請求項６に記載の流量
   計。 ８、流体の速度を測定するための流量計において、流体
   内に配置されるように適応され、電力を供給された時に
   熱を発生することが可能である能動センサ、補償センサ
   及び基準センサと、 流体内に配置された複数個の熱シンク部とを備え、前記
   センサの各々は、前記複数の熱シンク部のうちの２つの
   熱シンク部間に配設されて少なくともの１つの熱シンク
   部により他方のセンサから離間され、 前記能動センサは、選択された第１のギャップだけ互い
   に離間されている前記複数の熱シンク部のうちの２つの
   熱シンク部間に位置し、 前記補償センサは、前記第１のギャップとは異なる選択
   された第２のギャップにより互いに離間された前記複数
   の熱シンク部のうちの２つの熱シンク部間に配置され、 前記基準センサは前記複数の熱シンク部のうちの２つの
   熱シンク部間に配置され、 前記能動センサから該能動センサに隣接する熱シンク部
   に熱流束の流れを生ぜしめ且つ前記補償センサから該補
   償センサに隣接する熱シンク部へ熱流束の流れを生ぜし
   めるように前記能動及び補償センサに電力を供給するた
   めの手段と、 前記能動及び補償センサに供給される電力よりも相当に
   低いレベルで前記基準センサに電力を供給するための手
   段と、 電力を供給された時の前記各センサの温度を測定し、前
   記能動及び補償センサの温度から基準センサの温度を減
   算して温度上昇を求め、次いで温度上昇の比を求め、該
   比と前記各センサに供給される電力とから流体の速度を
   測定するための手段を含む流量計。 ９、測定手段が、能動センサの温度上昇を補償センサの
   温度上昇で除すことにより前記比を求める請求項８に記
   載の流量計。 １０、基準センサが２つの熱シンク部間に等間隔で配置
   されている請求項８に記載の流量計。 １１、流体の速度を測定する方法において、電力を供給
   された場合に熱を発生することが可能な第１及び第２の
   センサを流体内に配置し各センサを他方のセンサにより
   発生される熱から絶縁し、 流体の流れの方向に対して実質的に垂直な方向で前記第
   １のセンサから第１のギャップをあけて第１の熱シンク
   部を配置し、 前記流体の流れの方向に対し実質的に垂直な方向におい
   て前記第２のセンサから第２のギャップをあけて第２の
   熱シンク部を配置し、前記第２のギャップの寸法を前記
   第１のギャップの寸法と異ならせ、 前記第１のギャップを横切り前記第１のセンサから前記
   第１の熱シンク部に熱流束の流れを生ぜしめ且つ前記第
   ２のセンサから前記第２のギャップを横切り前記第２の
   熱シンク部へ熱流束の流れを生ぜしめるために前記セン
   サに電力を供給し、電力が供給された状態で前記センサ
   の抵抗を測定し、測定値を周囲温度におけるそれぞれの
   センサの抵抗から減算することにより、電力が供給され
   た時の各センサの前記流体の周囲温度を越える温度上昇
   を計算し、 前記センサのうちの１つのセンサの温度上昇を他のセン
   サの温度上昇で除して比を求め、前記比及び各センサに
   供給される電力から流体の速度を計算することを含む流
   体の速度を測定する方法。 １２、センサ間に他の熱シンク部を配置することにより
   、センサを他のセンサにより発生される熱から絶縁する
   請求項１１に記載の方法。 １３、絶縁測定手段は、流体速度を次式 Ｖ＝（Ｋ／定数２＊Ｃ＊Ｄ）＊［ＬＮ（ＴＲ＊ＧＣ＊Ｗ
   Ｃ／ＴＲＣ＊Ｇ＊Ｗ）／（ＧＣ−Ｇ）］＾２により計算
   し、 上式中、 Ｖ＝流体の速度 Ｋ＝流体の熱伝導率 定数２＝測定単位に依存する定数 Ｃ＝流体の熱容量もしくは比熱 Ｄ＝流体の密度 Ｇ＝第１のセンサのギャップ長 ＧＣ＝第２のセンサのギャップ長 ＷＣ＝第２のセンサに供給電力 Ｗ＝第１のセンサに供給電力 ＴＲＣ＝電力を供給された場合に流体の周囲温度を越え
   る第２のセンサの温度上昇、 ＴＲ＝電力を供給された場合に流体の周囲温度を越える
   前記第１のセンサの温度上昇を表す 請求項１１に記載の方法。 １４、流体の速度を測定するための方法において、電力
   を供給された時に熱を発生することが可能な能動センサ
   、補償センサ及び基準センサを設け、複数個の熱シンク
   部を設け、熱シンク部のうちの１つを各センサ間に配置
   し、 選択された第１のギャップにより互いに離間された２つ
   の熱シンク部間に前記能動センサを配置し、 前記第１のギャップとは大きさが異なる選択された第２
   のギャップにより互いに離間された２つの熱シンク部間
   に前記補償センサを配置し、２つの熱シンク部間に前記
   基準センサを配置し、前記能動センサから隣接の熱シン
   ク部へ熱流束の流れを生ぜしめ且つ前記補償センサから
   該補償センサに隣接する熱シンク部へ熱流束の流れを生
   ぜしめるために前記能動及び補償センサに電力を供給し
   、 前記能動及び補償センサに供給される電力よりも相当に
   低いレベルで前記基準センサに電力を供給し、 電力が供給された時の各センサの温度を測定し、前記能
   動及び補償センサの温度から基準センサの温度を減算し
   て温度上昇を求め、 前記温度上昇の比を求め、そして 前記比及び各センサに供給される電力から流体の速度を
   計算することを含む流体の速度測定方法。 １５、流れている流体の速度を測定するための流量計に
   おいて、 電力を供給された時に熱を発生することが可能な能動セ
   ンサ、補償センサ及び基準センサと、前記センサと関連
   して設けられた第１、第２及び第３の熱シンク部を備え
   、該第１の熱シンク部は前記能動センサから選択された
   距離で配置され、前記第２の熱シンク部は前記補償セン
   サから選択された異なった距離で配置され、前記第３の
   熱シンク部は前記基準センサから第３の選択された距離
   で配置され、 前記能動センサから前記第１の熱シンク部へ熱流束の流
   れを生ぜしめ且つ前記補償センサから前記第２の熱シン
   ク部へ熱流束の流れを生ぜしめるために前記能動及び補
   償センサに電力を供給するための手段と、 前記能動及び補償センサに供給される電力よりも相当に
   低いレベルで前記基準センサに電力を供給するための手
   段と、 前記センサの各々に供給される電力及び該各センサの温
   度上昇を測定して測定量から流体の速度を計算するため
   の計算手段とを含む流量計。 １６、前記計算手段は、前記能動及び補償センサの温度
   上昇を、それぞれ、該センサの測定温度から前記基準セ
   ンサの測定温度を減算することにより求め、前記能動及
   び補償センサの前記温度上昇の比を求め、該比と、前記
   各センサに供給される電力とから流体の速度を計算する
   請求項１５に記載の流量計。 １７、流体の速度を測定するための流量計において、流
   体内に配置されるように適応されて、電力を供給された
   時に熱を発生することが可能な第１及び第２のセンサと
   、 前記流体の流れ方向に対し実質的に垂直な方向で前記第
   １のセンサから第１のギャップをあけて前記流体内に配
   設された第１の熱シンク部と、前記流体の流れの方向に
   対し実質的に垂直な方向において前記第２のセンサから
   第２のギャップをあけて流体内に配設された第２の熱シ
   ンク部とを含み、前記第２のギャップの寸法は、前記第
   １のギャップの寸法から異ならせ、 前記第１のギャップを横切り前記第１のセンサから前記
   第１の熱シンク部に熱流束の流れを生ぜしめ且つ前記第
   ２のセンサから前記第２のギヤツプを横切り前記第２の
   熱シンク部に熱流束の流れを生ぜしめるために前記セン
   サに電力を供給するための手段と、 周囲温度を越える各センサの温度上昇を測定し、該温度
   上昇と各センサに供給される電力から流体の速度を計算
   するための手段とを含む流量計。 １８、流動している流体の速度を測定するための方法に
   おいて、 電力が供給された時に熱を発生することが可能である能
   動センサ、補償センサ及び基準センサを設け、 ３つの熱シンク部を設け、該３つの熱シンク部のうちの
   １つを前記センサの各々に隣接して配置し、前記能動セ
   ンサを前記第１の熱シンク部から分離するギャップを、
   前記補償センサを前記第２の熱シンク部から分離するギ
   ャップと異ならせ、前記能動センサから前記第１の熱シ
   ンク部へ熱流束の流れを生ぜしめ且つ前記補償センサか
   ら前記第２の熱シンク部へ熱流束の流れを生ぜしめるた
   めに前記能動及び補償センサに電力を供給し、前記能動
   及び補償センサに供給される電力よりも相当に低いレベ
   ルで前記基準センサに電力を供給し、 前記各センサの温度及び該センサに供給される電力を測
   定し、これら測定量から流体の速度を計算することを含
   む流体の流速測定方法。 １９、流体が、少なくとも熱シンク部の１つを具備する
   壁を有する導管を流される請求項１１、１４または１８
   に記載の方法。 ２０、流量計が壁を有する導管内に取り付けられるよう
   に適応され、該導管の壁が熱シンク部の少なくとも１つ
   の熱シンク部を具備している請求項１、６、８または１
   ７に記載の流量計。