JPH05107094A - 熱式流量計の流量検出方法 - Google Patents
熱式流量計の流量検出方法Info
- Publication number
- JPH05107094A JPH05107094A JP3298138A JP29813891A JPH05107094A JP H05107094 A JPH05107094 A JP H05107094A JP 3298138 A JP3298138 A JP 3298138A JP 29813891 A JP29813891 A JP 29813891A JP H05107094 A JPH05107094 A JP H05107094A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- temperature difference
- fluid
- heater
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Details Of Flowmeters (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 流量を精度高く計測できる熱式流量計の流量
検出方法を提供する。 【構成】 上流側及び下流側温度検出センサ４，５の検
出温度差ΔＴがあらかじめ設定した基準温度差ΔＴ0 と
同等になるようにヒータ２を発熱させて流体を加熱し、
流体への加熱量Ｐと検出温度差ΔＴとの比を取って加熱
量・温度差比Ｐ／ΔＴを求め加熱量・温度差比Ｐ／ΔＴ
に基づいて管１を通過する流体の流量Ｑを求める。加熱
量・温度差比Ｐ／ΔＴを求めて、流量Ｑを得ることによ
り、加熱量Ｐのみならず、加熱量Ｐを制御する検出温度
差ΔＴをも流量検出に利用することになる。このため得
られる流量Ｑの精度をその検出温度差ΔＴを加えて演算
を行なう分だけ向上できる。
検出方法を提供する。 【構成】 上流側及び下流側温度検出センサ４，５の検
出温度差ΔＴがあらかじめ設定した基準温度差ΔＴ0 と
同等になるようにヒータ２を発熱させて流体を加熱し、
流体への加熱量Ｐと検出温度差ΔＴとの比を取って加熱
量・温度差比Ｐ／ΔＴを求め加熱量・温度差比Ｐ／ΔＴ
に基づいて管１を通過する流体の流量Ｑを求める。加熱
量・温度差比Ｐ／ΔＴを求めて、流量Ｑを得ることによ
り、加熱量Ｐのみならず、加熱量Ｐを制御する検出温度
差ΔＴをも流量検出に利用することになる。このため得
られる流量Ｑの精度をその検出温度差ΔＴを加えて演算
を行なう分だけ向上できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流体に生じる温度差を
検出して流体の流量を計測する熱式流量計の流量検出方
法に関する。
検出して流体の流量を計測する熱式流量計の流量検出方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱式流量計の一例として図４に示
すものがある。図において、１は流体を通す管で、この
管１は肉厚の薄いステンレス等の金属材料またはフッ素
樹脂等の樹脂材料で構成されている。管１の途中にはコ
イル状のヒータ２が密着した状態で嵌装されている。ヒ
ータ２にはヒータ電力供給回路３が接続されていてヒー
タ２に適宜量の電力を供給してヒータ２を発熱させて流
体を加熱させるようになっている。
すものがある。図において、１は流体を通す管で、この
管１は肉厚の薄いステンレス等の金属材料またはフッ素
樹脂等の樹脂材料で構成されている。管１の途中にはコ
イル状のヒータ２が密着した状態で嵌装されている。ヒ
ータ２にはヒータ電力供給回路３が接続されていてヒー
タ２に適宜量の電力を供給してヒータ２を発熱させて流
体を加熱させるようになっている。
【０００３】管１の、ヒータ２の上流側部分及び下流側
部分には流体の温度を検出する上流側及び下流側温度セ
ンサ４，５がそれぞれ設けられている。上流側及び下流
側温度センサ４，５のそれぞれは、小型のサーミスタ、
薄膜の白金測温抵抗体、熱電対または白金等の温度係数
が大きい金属製の細線等により構成されており、応答性
の優れたものになっている。
部分には流体の温度を検出する上流側及び下流側温度セ
ンサ４，５がそれぞれ設けられている。上流側及び下流
側温度センサ４，５のそれぞれは、小型のサーミスタ、
薄膜の白金測温抵抗体、熱電対または白金等の温度係数
が大きい金属製の細線等により構成されており、応答性
の優れたものになっている。
【０００４】上流側及び下流側温度センサ４，５に接続
して温度差検出回路６が設けられている。温度差検出回
路６は、上流側及び下流側温度センサ４，５のそれぞれ
が検出する上流側及び下流側検出温度Ｔa ，Ｔb を入力
して検出温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔb −Ｔa ）を求め、この
検出温度差ΔＴを、温度差検出回路６に接続して設けた
比較制御回路７に出力する。
して温度差検出回路６が設けられている。温度差検出回
路６は、上流側及び下流側温度センサ４，５のそれぞれ
が検出する上流側及び下流側検出温度Ｔa ，Ｔb を入力
して検出温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔb −Ｔa ）を求め、この
検出温度差ΔＴを、温度差検出回路６に接続して設けた
比較制御回路７に出力する。
【０００５】比較制御回路７は、この比較制御回路７に
接続したメモリ８に格納されているあらかじめ設定した
基準温度差ΔＴ0 を適宜読出して前記検出温度差ΔＴと
の差分を取って比較用差分データΔＴ0 −ΔＴを求め、
この比較用差分データΔＴ0−ΔＴを前記ヒータ電力供
給回路３に出力する。
接続したメモリ８に格納されているあらかじめ設定した
基準温度差ΔＴ0 を適宜読出して前記検出温度差ΔＴと
の差分を取って比較用差分データΔＴ0 −ΔＴを求め、
この比較用差分データΔＴ0−ΔＴを前記ヒータ電力供
給回路３に出力する。
【０００６】ヒータ電力供給回路３は、前記比較用差分
データΔＴ0 −ΔＴを入力することにより比較用差分デ
ータΔＴ0 −ΔＴに対応した大きさの電流をヒータ供給
電流に加算してヒータ２に通電し、この通電によるヒー
タ２の発熱により流体を加熱させると共に、次式（１）
の演算を行なって流体に対する加熱量Ｐを求めこの加熱
量Ｐを、ヒータ電力供給回路３に接続した演算回路９に
出力する。
データΔＴ0 −ΔＴを入力することにより比較用差分デ
ータΔＴ0 −ΔＴに対応した大きさの電流をヒータ供給
電流に加算してヒータ２に通電し、この通電によるヒー
タ２の発熱により流体を加熱させると共に、次式（１）
の演算を行なって流体に対する加熱量Ｐを求めこの加熱
量Ｐを、ヒータ電力供給回路３に接続した演算回路９に
出力する。
【０００７】 Ｐ＝Ｐ｛１＋α（ΔＴ0 −ΔＴ）｝ （１） α：係数
【０００８】演算回路９は、式（１）で示される加熱量
Ｐを入力して次式（２）の演算を行なって流量Ｑを求め
これを図示しないディスプレイあるいは記録装置等に出
力するようにしている。
Ｐを入力して次式（２）の演算を行なって流量Ｑを求め
これを図示しないディスプレイあるいは記録装置等に出
力するようにしている。
【０００９】Ｑ＝ｋ・Ｐ （２） ｋ：係数
【００１０】なお、図中10は、ヒータ２、上流側及び下
流側温度センサ４，５を設けた部分を覆うように設けた
断熱材であり、内部が外部温度の影響をほとんど受けな
いようにしている。また、11はＡ／Ｄ変換器、12はＤ／
Ａ変換器である。
流側温度センサ４，５を設けた部分を覆うように設けた
断熱材であり、内部が外部温度の影響をほとんど受けな
いようにしている。また、11はＡ／Ｄ変換器、12はＤ／
Ａ変換器である。
【００１１】以上のように構成された熱式流量計では、
温度差検出回路６の検出温度差ΔＴが基準温度差ΔＴ0
と同等になるように、ヒータ電力供給回路３が比較用差
分データΔＴ0 −ΔＴに対応した大きさの電流をヒータ
供給電流に加算してヒータ２に通電し、この通電により
ヒータ２を発熱させて流体を加熱し、このときに演算回
路９が前記式（２）に示される演算を行なうことによっ
て流量Ｑを求めるようにしている。
温度差検出回路６の検出温度差ΔＴが基準温度差ΔＴ0
と同等になるように、ヒータ電力供給回路３が比較用差
分データΔＴ0 −ΔＴに対応した大きさの電流をヒータ
供給電流に加算してヒータ２に通電し、この通電により
ヒータ２を発熱させて流体を加熱し、このときに演算回
路９が前記式（２）に示される演算を行なうことによっ
て流量Ｑを求めるようにしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した熱
式流量計では、ヒータ電力供給回路３が比較用差分デー
タΔＴ0 −ΔＴに対応した大きさの電流をヒータ供給電
流に加算してヒータに通電することによりヒータ２を発
熱して流体を加熱させるが、この際の流体に対する加熱
量自体が流体の温度差に影響し、ひいては検出される流
量値にも影響を及ぼしている。しかしながら、上述した
熱式流量計では、上述した考慮を払っておらず、式
（１）及び（２）に示されるように単に加熱量Ｐを主デ
ータにして流量Ｑを求めており、得られる流量Ｑの精度
はその分低いものであった。
式流量計では、ヒータ電力供給回路３が比較用差分デー
タΔＴ0 −ΔＴに対応した大きさの電流をヒータ供給電
流に加算してヒータに通電することによりヒータ２を発
熱して流体を加熱させるが、この際の流体に対する加熱
量自体が流体の温度差に影響し、ひいては検出される流
量値にも影響を及ぼしている。しかしながら、上述した
熱式流量計では、上述した考慮を払っておらず、式
（１）及び（２）に示されるように単に加熱量Ｐを主デ
ータにして流量Ｑを求めており、得られる流量Ｑの精度
はその分低いものであった。
【００１３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、流量を精度高く計測できる熱式流量計の流量検出方
法を提供することを目的とする。
で、流量を精度高く計測できる熱式流量計の流量検出方
法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、流体を通す管に発熱体を取付け、前記管
の前記発熱体の上流側及び下流側にそれぞれ上流側及び
下流側温度検出手段を設けた熱式流量計において、前記
両温度検出手段の検出温度差があらかじめ設定した基準
温度差と同等になるように前記発熱体を発熱させて流体
を加熱し、前記流体への加熱量と前記検出温度差との比
を取って加熱量・温度差比を求め該加熱量・温度差比に
基づいて前記管を通過する流体の流量を求めることを特
徴とする。
成するために、流体を通す管に発熱体を取付け、前記管
の前記発熱体の上流側及び下流側にそれぞれ上流側及び
下流側温度検出手段を設けた熱式流量計において、前記
両温度検出手段の検出温度差があらかじめ設定した基準
温度差と同等になるように前記発熱体を発熱させて流体
を加熱し、前記流体への加熱量と前記検出温度差との比
を取って加熱量・温度差比を求め該加熱量・温度差比に
基づいて前記管を通過する流体の流量を求めることを特
徴とする。
【００１５】
【作用】このような構成とすれば、加熱量・温度差比を
求めて、流量を得ることにより、加熱量のみならず、加
熱量を制御する検出温度差をも流量検出に利用すること
になる。
求めて、流量を得ることにより、加熱量のみならず、加
熱量を制御する検出温度差をも流量検出に利用すること
になる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例の熱式流量計の流量
検出方法を図１ないし図３に基づいて説明する。なお、
図４に示す部材と同等の部材は同一の符号で示しその説
明は省略する。この流量検出方法が用いられる熱式流量
計には、図４のヒータ電力供給回路３に対応してヒータ
電力供給回路13が設けられ、かつ図４の演算回路９に対
応して演算回路14が設けられている。
検出方法を図１ないし図３に基づいて説明する。なお、
図４に示す部材と同等の部材は同一の符号で示しその説
明は省略する。この流量検出方法が用いられる熱式流量
計には、図４のヒータ電力供給回路３に対応してヒータ
電力供給回路13が設けられ、かつ図４の演算回路９に対
応して演算回路14が設けられている。
【００１７】ヒータ電力供給回路13は、比較用差分デー
タΔＴ0 −ΔＴを入力することによりこの比較用差分デ
ータΔＴ0 −ΔＴに対応した大きさの電流をヒータ供給
電流に加算してヒータ２に通電し、ヒータ２の発熱によ
り流体を加熱させると共に、ヒータ２への供給電流量に
基づいて流体に対する加熱量Ｐを求めこの加熱量Ｐを、
このヒータ電力供給回路13に接続した演算回路14に出力
する。
タΔＴ0 −ΔＴを入力することによりこの比較用差分デ
ータΔＴ0 −ΔＴに対応した大きさの電流をヒータ供給
電流に加算してヒータ２に通電し、ヒータ２の発熱によ
り流体を加熱させると共に、ヒータ２への供給電流量に
基づいて流体に対する加熱量Ｐを求めこの加熱量Ｐを、
このヒータ電力供給回路13に接続した演算回路14に出力
する。
【００１８】演算回路14は、ヒータ電力供給回路13から
加熱量Ｐを入力すると共に、温度差検出回路６から検出
温度差ΔＴを入力し、加熱量Ｐと検出温度差ΔＴとの比
を取って加熱量・温度差比Ｐ／ΔＴを求め、次式（３）
の演算を行なって流量Ｑを得るようにしている。
加熱量Ｐを入力すると共に、温度差検出回路６から検出
温度差ΔＴを入力し、加熱量Ｐと検出温度差ΔＴとの比
を取って加熱量・温度差比Ｐ／ΔＴを求め、次式（３）
の演算を行なって流量Ｑを得るようにしている。
【００１９】Ｑ＝ｋ1 ・Ｐ／ΔＴ （２） ｋ1 ：係数
【００２０】以上のように構成された熱式流量計では、
温度差検出回路６の検出温度差ΔＴが基準温度差ΔＴ0
と同等になるように、ヒータ電力供給回路13が比較用差
分データΔＴ0 −ΔＴに対応した大きさの電流をヒータ
供給電流に加算してヒータ２に通電し、ヒータ２の発熱
により流体を加熱し、このときに演算回路14が、加熱量
・温度差比Ｐ／ΔＴを求め、これを前記式（３）に適用
して演算を行なうことによって流量Ｑを求める。この場
合、加熱量・温度差比Ｐ／ΔＴを求めて流量を得ている
ので、上述した従来のものが単に加熱量Ｐを主データと
して利用しているのに対し、得られる流量Ｑの精度はそ
の分向上したものとなる。
温度差検出回路６の検出温度差ΔＴが基準温度差ΔＴ0
と同等になるように、ヒータ電力供給回路13が比較用差
分データΔＴ0 −ΔＴに対応した大きさの電流をヒータ
供給電流に加算してヒータ２に通電し、ヒータ２の発熱
により流体を加熱し、このときに演算回路14が、加熱量
・温度差比Ｐ／ΔＴを求め、これを前記式（３）に適用
して演算を行なうことによって流量Ｑを求める。この場
合、加熱量・温度差比Ｐ／ΔＴを求めて流量を得ている
ので、上述した従来のものが単に加熱量Ｐを主データと
して利用しているのに対し、得られる流量Ｑの精度はそ
の分向上したものとなる。
【００２１】このような精度向上は、流量が変化した後
に定常状態に落ち着くまでの過渡時において達成される
ことになる。なお、このように過渡時において流量を精
度高く計測できることに伴って、流量が例えば図２
（ａ）に示すようにステップ状に変化した場合、定常状
態における流量をより迅速に計測することができて装置
の応答性の向上を図ることができる。
に定常状態に落ち着くまでの過渡時において達成される
ことになる。なお、このように過渡時において流量を精
度高く計測できることに伴って、流量が例えば図２
（ａ）に示すようにステップ状に変化した場合、定常状
態における流量をより迅速に計測することができて装置
の応答性の向上を図ることができる。
【００２２】本実施例の検出方法及び上述した従来の流
量検出方法を対象にして、流量を図２の（ａ）に示すよ
うにステップ状に増加させた場合において流量検出試験
を行なったところ、図３に示すような結果（実施例で得
られる流量Ｑを実線Ａで示し、従来の流量検出方法で得
られる流量Ｑを点線Ｂで示す）が得られ、本発明の流量
検出方法の場合、過渡時において精度高く流量を計測で
きると共に、このように過渡時において精度高く流量を
計測できることに伴って定常状態における流量計測の迅
速化が図れ、これにより装置の応答性を向上できること
を検証できた。
量検出方法を対象にして、流量を図２の（ａ）に示すよ
うにステップ状に増加させた場合において流量検出試験
を行なったところ、図３に示すような結果（実施例で得
られる流量Ｑを実線Ａで示し、従来の流量検出方法で得
られる流量Ｑを点線Ｂで示す）が得られ、本発明の流量
検出方法の場合、過渡時において精度高く流量を計測で
きると共に、このように過渡時において精度高く流量を
計測できることに伴って定常状態における流量計測の迅
速化が図れ、これにより装置の応答性を向上できること
を検証できた。
【００２３】なお、得られる流量Ｑの精度が向上するの
で、流量Ｑにρ（流体の密度）を掛けて得られる質量流
量ρ・Ｑを計測する場合、その質量流量ρ・Ｑの精度も
向上できることになる。
で、流量Ｑにρ（流体の密度）を掛けて得られる質量流
量ρ・Ｑを計測する場合、その質量流量ρ・Ｑの精度も
向上できることになる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た熱式流量計の流量検出方法であるから、加熱量のみな
らず、加熱量を制御する検出温度差をも流量検出に利用
することとなるので、得られる流量の精度をその検出温
度差を加えて演算を行なう分だけ向上できる。
た熱式流量計の流量検出方法であるから、加熱量のみな
らず、加熱量を制御する検出温度差をも流量検出に利用
することとなるので、得られる流量の精度をその検出温
度差を加えて演算を行なう分だけ向上できる。
【図１】本発明の一実施例の流量検出方法が用いられる
熱式流量計を模式的に示す図である。
熱式流量計を模式的に示す図である。
【図２】同流量検出方法を示すタイミングチャートであ
る。
る。
【図３】同流量検出方法と従来の流量検出方法との比較
結果を示す流量特性図である。
結果を示す流量特性図である。
【図４】従来の流量検出方法が用いられる熱式流量計を
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
１ 管 ２ ヒータ ４ 上流側温度センサ ５ 下流側温度センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 流体を通す管に発熱体を取付け、前記管
の前記発熱体の上流側及び下流側にそれぞれ上流側及び
下流側温度検出手段を設けた熱式流量計において、前記
両温度検出手段の検出温度差があらかじめ設定した基準
温度差と同等になるように前記発熱体を発熱させて流体
を加熱し、前記流体への加熱量と前記検出温度差との比
を取って加熱量・温度差比を求め該加熱量・温度差比に
基づいて前記管を通過する流体の流量を求めることを特
徴とする熱式流量計の流量検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298138A JPH05107094A (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 熱式流量計の流量検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298138A JPH05107094A (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 熱式流量計の流量検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05107094A true JPH05107094A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=17855682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3298138A Pending JPH05107094A (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 熱式流量計の流量検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05107094A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5836693A (en) * | 1994-06-20 | 1998-11-17 | Columbia Gas Of Ohio,Inc. | Method and apparatus for measuring pressure in a pipeline without tapping |
| US5980102A (en) * | 1994-06-20 | 1999-11-09 | Columbia Gas Of Ohio | Method for measuring physical characteristics in a pipeline without tapping |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP3298138A patent/JPH05107094A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5836693A (en) * | 1994-06-20 | 1998-11-17 | Columbia Gas Of Ohio,Inc. | Method and apparatus for measuring pressure in a pipeline without tapping |
| US5980102A (en) * | 1994-06-20 | 1999-11-09 | Columbia Gas Of Ohio | Method for measuring physical characteristics in a pipeline without tapping |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4050857B2 (ja) | 流体判別装置及び流量計測装置 | |
| JPH086268Y2 (ja) | 熱式流量計 | |
| JPH01150817A (ja) | 質量流量計 | |
| Hinkle et al. | Toward understanding the fundamental mechanisms and properties of the thermal mass flow controller | |
| JP2962695B2 (ja) | 流体検知装置 | |
| Sarma et al. | Automated constant voltage anemometer for measurements with fluid temperature drifts | |
| JPH05107094A (ja) | 熱式流量計の流量検出方法 | |
| JP2964186B2 (ja) | 熱式流量計 | |
| JP2930742B2 (ja) | 熱式流量計 | |
| JP2789272B2 (ja) | 流量計の流量補正方法 | |
| JP2952438B2 (ja) | 熱式流量計 | |
| JP4037723B2 (ja) | 熱式流量計 | |
| JP3706283B2 (ja) | フローセンサ回路 | |
| JP2879256B2 (ja) | 熱式流量計 | |
| JPH0449893B2 (ja) | ||
| JPS61105422A (ja) | 流量測定装置 | |
| JP4907959B2 (ja) | フローセンサ用補正ユニット、流体判別装置、及び、流量計測装置 | |
| SU614371A1 (ru) | Способ измерени теплопроводности и устройство дл его осуществлени | |
| JPH07174600A (ja) | 流速センサ及び流速計測装置 | |
| JP2771949B2 (ja) | 熱式流量センサ | |
| JPH10104183A (ja) | 湿度検出装置及びそれを用いた空気流量測定装置 | |
| JP3019009U (ja) | 質量流量計 | |
| JP2008046143A (ja) | 熱式流体センサ及びフローセンサ | |
| JPH03195924A (ja) | 液体流量測定法とその装置 | |
| JP5522826B2 (ja) | 熱式流量計 |