JPH0534608B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、独自の組合わせによつて応答遅れを
なくし且つ流体の質量流量を正確に感知する熱交
換素子により、流体流を正確にモニターするため
の方法及び装置に関する。本発明は、特に、流体
を多段に連続して加熱制御することにより自動的
に加熱調節して、応答速度を非常に高めるととも
に各段に供給されるエネルギの測定の正確性及び
安定性を高めるようにした、新規で比較的構成が
簡単な熱式質量流量計量方法及び装置に関する。

流体流量計には種々の仕方が可能だが、そのど
れを選ぶかの決め手は通例、対象とする流体の組
成、体積、流量等の要素と、計測出力の表示や特
定条件での制御という面で所望の信頼性・正確性
を得るための装置の嵩、コスト及び電力要件であ
る。流量の大まかな計測だけで十分な場合には、
ボールやロータが流体によつて運動する様を視察
等で感知することにより比較的簡単に所望の情報
が得られる。体積が重要なパラメータである場合
には、温度と粘性の問題さえ解決されれば、或る
種のベーン形ロータ装置等の容積形ポンプ装置を
使用し密度補正することで質量が計算できる。圧
力に応答する装置としてはベンチユリー管、ノズ
ル、オリフイス及びピトー管型のものが丈夫且つ
安価であり広く使用されている。流れの質量流量
及びそれの全質量流量への積分は、化学的な反応
工程やエネルギに依存する工程やその他の流体供
給・分配に関する事項に特に重要な関係を持つデ
ータであり、斯かるデータを直接得る試みとして
公知なのが、共働する羽根車と反応タービン素子
を含む装置等の角運動量装置である。

ガス状流体の測定用として一般的な装置として
は、なかんずく、高温の熱源に出会つた流体が少
くとも部分的に流量に対応した割合でその熱源を
冷却するという原理を利用している所謂「熱源
（hot wire）」流量計がある。斯かる熱式流量計
の一例として、流体の中に電気ヒータを入れ、そ
れへの電力供給を一定に保つて、流量測定値とし
て上流温度と下流温度との差を読み取るものがあ
る。しかし、流体中に配したヒータや温度感知器
は流体の層流状態を乱すので、測定結果が強度に
非線形なものと成りやすい。又、温度感知加熱コ
イル間の温度差を測定することにより質量流量を
計量することも知られている。この場合、コイル
は、流体の上流側と下流側にあつて、測定と加熱
という２つの目的を果たすため電気的ブリツジ回
路の構成要素として配置され、流体は巻線チユー
ブを絶縁被覆して成る層流バイパス配管内を通る
ようになつている（米国特許第3938384号及び第
3851526号）。熱式流量計に関する最近の特許であ
る米国特許第4297381号では、固定温度型装置と
固定温度差型装置とが区別され、相応する電気ブ
リツジ回路が記載されている。又、米国特許第
4300391号では熱線風速計とこれに通例伴う問題
が考察されている。例えば、質量流量測定用のプ
ローブ付ワイヤ型抵抗器が米国特許第4304128号
に示されており、硅素抵抗器及び薄膜金属抵抗器
が例えば米国特許第4319483号や第4320655号の流
量計に関わつている。

本発明の教示によれば、計測流路を形成する材
料が有する比較的長い熱時定数の影響を効果的に
除去するために、温度分布を制御することによつ
て、特に臨界応答速度関連の要素に関して、熱流
量計及びそれが制御するシステムの操作が著しく
改良できる。本発明の好適実施例では主流体ライ
ンに結合したバイパス計測通路内に熱流量計を設
け、該熱流量計の測定値に応答して作動する弁の
制御のもとで気体が主流体ラインを通る。バイパ
ス計測通路を成す細長の流体管の周りに温度係数
の高い抵抗線で造られた３個の分布巻線を、バイ
パスされる層流の流れ方向に相隣接して順次３部
分に配置する。最も上流側の巻線に通電して、流
体温度を上げて雰囲気温度の見込最高値以上の第
１温度に設定する。そのすぐ下流の第２の巻線が
主計測素子として機能し、該第２の巻線が流体を
更に高い第２温度に加熱する間に該第２の巻線に
供給される電気エネルギの電力、電圧降下又は電
流等のパラメータを読取り、生じている流れを計
測する。本発明のような上流巻線部を含まない従
来の流量計に流量変化が生じた場合には計測通路
の熱時定数のせいで流体管が新平衡温度に達する
までに大幅な遅れが生じるが、本発明では熱時定
数のせいによる遅れは無視し得る程小さくなり、
計測応答速度に生来的に影響する主要因は（シス
テム内の流体の状態変化が主要計測素子７に到達
するのに必要な通常極めて短い時間である）伝達
遅れのみとなる。第３の巻線は第２の巻線（主要
計測素子）の下流側に隣接し、これに通電するこ
とにより流体温度を前記第１温度と第２温度との
間の温度に制御する。第３の巻線はシステムの測
定値に悪影響を及ぼす熱条件の乱れを減らすとい
うことだけでなく、入出側の熱条件を一定化する
ことにより質量流量と第２の巻線の電圧降下との
間に線形比例関係をもたらすという面でも大いに
有用である。そのような線形比例関係により、シ
ステムの流量をモータ駆動による弁調節で電気的
に制御することが容易となる。斯かる流量計測に
備つている高応答速度性を充分に利用するには、
巻線による加熱調節や主計測素子を介して行われ
る計測に、検知できる程の遅れが生じないようす
べきである。この目的のためには、各巻線を電気
ブリツジ回路網の１構成要素とする。該電気ブリ
ツジ回路網は、結合した演算増幅器及びパワート
ランジスタ回路を介して自動的にほぼ瞬時に平衡
に達する。雰囲気温度を制御しないと雰囲気温度
の変化が流量計量の妨げと成り得るので、これを
防ぐために温度の安定した人工環境を流体管に与
えるのがよく、斯かる人工環境としては見込雰囲
気温度よりも高い温度に自動調節される電気加熱
型包囲体を設けるのが好ましい。

従つて、本発明の目的は、通過する流体を最初
に正確に温度調節し、そして直ちに所定の値だけ
温度を変え、このときの温度変化に必要なエネル
ギ供給量によつて流れを計測する、新規で好便な
流量計測方法を提供することにある。

本発明の別の目的は、流体を一連に且つ正確に
温度制御し、流体を人工的に昇温させて得た一定
温度から更に所定の値だけ上げるのに費されるエ
ネルギと質量流量を関連付けて成る、応答性が高
く正確に流量を計測することができる新規で且つ
改良された方法を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、各々の基準温度を保
持するよう一連に配置された電気抵抗ヒータから
成り、所定の温度変化がほぼ瞬時に行なわれて、
それに伴うエネルギ消費が流れに関連し、流体流
れ変化に超高速で応答できる、比較的簡単且つ安
価な構造で高感度且つ安定した流量計測装置を提
供することにある。

本発明の更に別の目的は、温度係数の高い材料
でそれぞれ造られた３個の電気ヒータを自己平衡
ブリツジ回路網の構成要素として配置し、前記電
気ヒータの迅速な作用により主計測点の上流と下
流で流体に所定の温度状態をもたらし、昇温に費
されるエネルギとの関係で流れをほぼ瞬時に計測
することから成る、ガス状流体の質量流量の高応
答速制御を必要とする流れ調節システムの流量計
として適用するのに特に好適な、独自の熱式流量
計を提供することにある。

本発明は添付図面を参照した実施例に関する以
下の説明から更に明らかとなるであろう。図面に
おいて、同一又は対応する構成要素及びユニツト
はすべて同一参照数字で示す。

第１図に示す本発明の一実施例である熱式流量
計測装置５は流体流れ方向に順次配置された電気
的な熱交換素子６，７，８を有する。破線で示す
境界９で規定した流路に沿い流れる流体の層流を
上流矢印１０及び下流矢印１１で表わす。ワイヤ
等の電気抵抗器として簡便に表わした熱交換素子
６，７，８は通電により加熱される。熱交換素子
６，７，８は温度係数の高い材料（＋3500ppm／
℃の正の係数を示すワイヤ等）でできておりそれ
自体温度感知性が高く、大流量の時でも流体との
熱交換が完全なものとなるよう意図的に配置して
ある。即ち、端部と端部を近接して連続的に分配
配置してあるため、熱交換素子６，７，８間の遅
れが最小に抑えられる。第１部分６Ａは流入流体
の臨界的な調節を最初に行わねばならず、同様配
置の主計測素子である熱交換素子７のすぐ上流の
流路部分にわたつて延びている。第１自動再平衡
ブリツジ回路網６Ｂの制御のもとに該回路網６Ｂ
の一部である熱交換素子６が流体を加熱し、流量
計測装置５への見込流入温度よりも高い第１レベ
ルに流体の平均温度を調節する。その直ぐ下流の
第２部分７Ａでは第２自動再平衡ブリツジ回路網
７Ｂの制御のもとに該回路網７Ｂの一部である熱
交換素子７が通過流体を加熱する。この第２加熱
段が測定上重要なのは、消費されるエネルギが通
過流体と関係するからである。即ち、全流体を熱
交換素子７によつて所定レベルから所定値だけ加
熱する場合、消費エネルギを質量流量の尺度とし
て読取ることができる。この目的のため第１図の
流量計測装置５に設けられ熱交換素子７の両端に
接続する計測ユニツト７Ｃは、第２自動再平衡ブ
リツジ回路網７Ｂが時々刻々変化する流量に応じ
て必要な量の加熱電流を熱交換素子７に送ると
き、熱交換素子７両端間の電圧降下を検出する。
第２部分７Ａへの流入直前に流体温度を精密に調
節することの主要な利点は、流量計の応答速度が
大幅に速められるということである。流量計構成
部分はかなり鈍な熱時定数を有するため、従来装
置にあつては流量が変化してから新たな平衡温度
に達するまでの間応答遅れが存在していたが、本
発明の装置では熱時定数は重要でない因子として
無視することができるようになり、本発明の流量
計測装置が極めて速い反応速度を持つかどうかを
決める主たる因子はいわゆる「伝達遅れ」（流体
の乱れが熱交換素子７に到達するのに掛かる時
間）だけとなる。関連する加熱・測定・制御回路
網も高速応答性を持つ場合、操作はほぼ瞬時に行
うことができ、致命的な欠陥の源となり得る生来
的な遅れから免れることができる。

又、第１部分６Ａで予め流体を昇温しておくこ
との利点は、第２部分７Ａで流体を所定の温度に
保持させるための消費エネルギを少くすることで
ある。

熱交換素子７のすぐ下流の第３番目の熱交換素
子８は第３部分８Ａにわたつて効果を発揮する同
様のヒータである。ここでは、熱交換素子８を構
成部分として含む第３自動再平衡ブリツジ回路網
８Ｂが流体の平均温度を、上流の第１部分６Ａの
第１の平均温度と中流の第２部分７Ａの第２の平
均温度との中間レベルに調節する。即ち、通過流
体は第２部分７Ａで臨界的に更に加熱された後に
或る程度自然に降温する傾向にあるので、下流の
調節用の第３部分８Ａで熱交換素子８によつて第
２部分７Ａの平均温度よりも低めの温度レベルに
加熱する。このように行われる温度制御により、
第２部分７Ａの両側の第１部分６Ａ、第３部分８
Ａにおける温度が常に一定の関係（以下、温度プ
ロセスという）に保たれるので、測定効果から外
部からの影響が完全に排除され、熱交換素子７両
端間の電圧降下が質量流量にほぼ線形比例される
という明かに有利な効果をもたらす。従来装置で
は測定結果が例えばほぼ双曲線形となるので、表
示装置又は制御装置の部分で非線形の測定結果を
補正しなければならなかつた。ここで第３部分８
Ａの平均温度を第２部分６Ａの平均温度よりも高
くなるようにしたのは、第１部分６Ａの平均温度
よりも低くすると、流体の見込流量温度よりも低
くなつて測定結果に新たに外部からの影響が入り
込むおそれが生じるからである。流路９に沿つて
上記の相互作用する部分７Ａ，７Ｂ，７Ｃに生じ
る温度プロフイールでは、流体を第２部分７Ａへ
の流入時に第１温度に設定し、第２部分７Ａで加
熱により高い温度に昇温させた後に降温させて第
２部分７Ａを出るときまでに低めの温度にする。
しかし第２部分７Ａ全体にわたる平均温度は流体
の変化に関係なく常にほぼ一定に保たれるのであ
り、下流側に流体がより低い調節温度になるよう
な状況を作つておけば、質量流量を計測するのは
所定の平均温度にするのに要する電力である。こ
の電力又はそれに関連する電流の測定をすること
は有効な情報となるが、前述したように熱交換素
子７両端間の電圧降下は質量流量に対し線形比例
関係を持つので測定の好適パラメータである。

３個の自動再平衡ブリツジ回路網６Ｂ，７Ｂ，
８Ｂはほぼ同等のものであり、温度係数の高い熱
交換素子６，７，８は各々別個の従来型全ブリツ
ジの１脚を成す。残る３脚６ａ〜６ｃ，７ａ〜７
ｃ，８ａ〜８ｃは比較的温度係数の低いほぼ一定
のインピーダンスで各々構成されているので、放
出熱量を変える必要がある状態変化時に熱交換素
子６，７，８への電力供給を変えても、ブリツジ
平衡が電力変化により実質的に影響を受けること
がない。ブリツジ出力端子に生じるブリツジ不平
衡状態に応答する制御ユニツト６ｅ〜８ｅの命令
に従い各電源６ｄ，７ｄ，８ｄが入力点でブリツ
ジに通電する。計測ユニツト７Ｃが主計測素子で
ある熱交換素子７に示すインピーダンスは極めて
高いのでブリツジ平衡や熱交換素子７の加熱とは
本質的に隔離され又実質的に影響を及ぼさない。
いずれにしろ、流体流により熱交換素子６，７，
８が所定温度以下に下がり始め、それの抵抗が低
下し、当該ブリツジが不平衡となると、その不平
衡が対応する制御ユニツト６ｅ〜８ｅで即時に検
出され、そのブリツジの電源６ｄ〜８ｄは直ちに
大電力を供給し始めて熱交換素子６，７，８を加
熱する。所定温度以上に熱交換素子６，７，８が
加熱され始めると、これと反対の作動が自動的且
つほぼ瞬時に行われる。

流量計の周囲環境に温度変化が起きると計測の
精度が低化しかねないので、第１図の点線１２で
示した包囲体又は第２図の管状包囲体１２′で隔
離するのが最良である。流路９′及び熱交換素子
６′，７′，８′の周りに簡単な熱絶縁包囲体を設
けるだけでもそれなりの利点はあるが、好ましい
隔離状態やそれに伴う流量計測作業の改良を得る
ためには装置使用時の見込雰囲気温度より高いほ
ぼ固定値に周囲温度を調節するのがよい。この目
的のため、流体管９′（第２図）を、流体管９′の
入口部６A′、計測部７A′及び出口部８A′及びそ
れに関連する分配配置された熱交換素子６′，
７′，８′にわたつて延びる中空の円筒管１２′で
包囲する。適宜の耐熱・熱絶縁材からなるこの円
筒管１２′は両端部を封止され、ステンレス鋼製
の薄壁・細長の流体管９′から半径方向に適宜に
離間されている。円筒管１２′はプリント回路ボ
ードインサート１３の担持部として役立つ。密に
熱交換するが電気的には絶縁関係で流体管９′の
外側に沿つて配置された部分巻線６′，７′，８′
の両端をこのインサート１３に接続する。包囲体
である円筒管１２′の外面に沿つて配した電気抵
抗ヒータ巻線１４は、好ましくは温度係数の高い
ワイヤで造るから、部分巻線６′，７′，８′と同
様、温度を感知し又必要な時には熱も供給する動
的な自動調節回路網の一部分をなす。流体管９′
は流量計測に好適なように流体の層流状態を促進
するように設計されており、実際には非常に小さ
く造られ（例：内径0.06cm及び長さ約7.5cm）、上
記層流状態を促進するための内径と長さとの望ま
しい比は約１：100である。第２図の一部として
示した温度・区域グラフから明らかなように、第
１図に関し既述したのと同様に、部分巻線６′の
加熱により入口部６A′を通るガス状流体が所定
温度レベル１５に達し、更に測定部７A′を通る
間に平均温度がより高いレベル１６となるよう調
節され、出口部８A′ではレベル１７に降下する
よう温度調節される。流体が継続的にこれら区域
を通るときの実際の温度遷移は勿論漸次変化であ
り、又流体状態により様々である。例えば、入口
部６A′に流入する流体の温度がレベル１５に近
い場合もあればかるかに近い場合もあり、従つて
所定長さのこの区域６A′内で流体温度を少し上
昇させればよい場合もあれば大幅に上昇させねば
ならない場合もあり、又、流体密度及び流体速度
は流体が区域６A′内を流れる間に供給されるべ
き熱量に影響を及ぼす。更に、加熱される部分巻
線７′の上流端部に接し該上流端部に影響される
部分巻線６′下流端部は、通過流体の温度が異な
る当該部分巻線６′上流端部とは異なると予想で
きる。このような両端部の差異は計測部である部
分巻線７′でも同様であるが、部分巻線７′では上
流端部は比較的安定したレベル１５の温度を示
し、下流端部の温度は、隣接する部分巻線８′に
依存する。計測部である部分巻線７′とすぐその
下流の出口部である部分巻線８′との間のこのよ
うな相互作用は質量流量に関して前記したような
線形比例をもたらすので重要である。計測区域７
A′における流体の温度と流れと共に変化し、最
初はある程度上向きに増加し区域の残りの部分で
は下向きに減少するが、装置設計上の流れ範囲内
のいかなる流れ状態でも平均温度はほぼ一定に維
持される。平均温度の維持には加熱エネルギの消
費が伴い、該消費エネルギが流れとともに変化し
て流れを非常に忠実に計測させる。

流量計測装置の実際の構造の一例を第３図に示
す。流体管９′は、ステンレス鋼でてきており上
流側取付具２０等接続用の内ねじポートを両端に
有する基体１９の流れ管路１８にバイパス接続す
る。流れ管路１８から流体管９′へと流体をバイ
パスする通路２１，２２は、一部を基体１９によ
り一部を取付・接続ブラケツト２３，２４により
形成する。接続タブ１３と雰囲気温度調節用の電
気抵抗ヒータ巻線１４のための同様のタブをプリ
ント回路ボード２５の相応する縁部コネクタに係
合するように配置し、前記プリント回路ボード２
５は関連する電気ブリツジその他の回路や感知装
置と共に用いる構成素子を担持する。

これらの回路及び構成素子に関して、第４図は
流量計測システムの好適実施例の詳細について示
す。これは第１図の自動的再平衡ブリツジ回路網
６Ｂ，７Ｂ，８Ｂ同様の３個の電子制御ユニツト
６B′，７B′，８B′、更には又、第４の同様の制
御ユニツト１４B′を含む。該制御ユニツト１４
B′は、上流入口部の部分巻線６′、中流主計測部
の部分巻線７′及び下流出口部の部分巻線８′を含
む雰囲気温度を調節する電気抵抗ヒータ巻線１
４′用である。部分巻線６′，７′，８′は、流体管
９を通る流体と熱交換するよう感知器の上流、中
流及び下流部分に沿つてほぼ連続して分配配置す
る。例えば電子制御ユニツト６B′に関して言う
と、温度係数の比較的高い材料で造られた上流の
部分巻線６′が全ブリツジの１脚で、残る３脚は
温度係数の比較的低い抵抗器６a′，６b′，６c′だ
けを含み、ブリツジ出力は演算増幅器２６で感知
する。演算増幅器２６はほぼ瞬時に電力ブースタ
トランジスタ２７を駆動し、必要に応じ部分巻線
６′を流れる電流を変化させ、流体温度を調節す
る。下流の部分巻線８′に関連する電子制御ユニ
ツト８B′の場合、同様な演算増幅器２８が電力
ブースタトランジスタ２９を駆動する。同様に、
電子制御ユニツト１４B′は、全ブリツジのうち
温度係数の高い１脚として電気抵抗ヒータ巻線１
４′を含み、残りの脚１４a′〜１４c′は無視でき
る程低い温度係数を有し、ブリツジに応答する演
算増幅器３０が電力ブースタトランジスタ３１を
駆動して、感知した雰囲気温度状態の変化につれ
て加熱電流を変える。演算増幅器３２及び電力ブ
ースタトランジスタ３３は主計測素子である部分
巻線７′を含む電子制御ユニツト７B′の作動に関
して同様の機能を有するが、この部分巻線７′両
端間で生じる電圧降下は流量測定の見地から特に
重要であり、前記のように質量流量にほぼ線形比
例する。従つて、これらの電圧を、部分巻線７′
で行われる加熱や温度感知に影響されることな
く、孤立した高インピーダンスフオロワ増幅器３
４により連続的に探知する。次いで、増幅器３
５，３６で増幅し、電位差計３７でゲイン調節を
与え、ツエナー装置３９で設定した基準に照して
電位差計３８を介し補償（set−off）を導入す
る。この補償は、例えば、ノー・フロー即ち「ゼ
ロ」状態下の測定で現われがちな装置作用を補正
することを目的とする。出力カツプリング４０か
ら感知及び処理済質量流量信号を送つて、公知の
型の指示器、記録器又は制御器等の適宜な端末装
置４１へ投入する。弁４３を介し主管路４２の流
体供給を制御する装置の一部として流体センサを
使用する場合には、制御器である端末装置４１が
モータ等の弁作動器４４を適宜に作動させる。

場合によつては、質量流量を積分して全質量の
流れを得るようにしてもよい。又、追加のバイパ
ス装置を用いて、１流量計で行なうことのできる
測定範囲を拡大することもできる。全電気ブリツ
ジの形式としては前記で述べたものの他に、１対
の巻線の一方で温度測定しつつ他方で加熱する等
の別形式により同等の結果を得てもよい。「巻線」
は螺旋状でなくても良く、導電性薄膜等の巻線同
等物を勿論使用することができる。本明細書で論
じたガス状流体流量計には直線状の層流導管が好
ましいが、非線形や非均一断面のセンサに本発明
の教示を当てはめて液体、スラリその他混合物の
処理を行うこともできる。前記実施例は３個の巻
線部を含み、それらのうち下流側の巻線は流体が
上流調節温度と中流温度平均値との間の値へ降温
するを許すヒータであるが、反応の鈍さと非直線
性がある程度許容若しくは補償される場合には下
流温度が上流調節温度と中流温度平均値との間で
ある必要はない。又、流体温度を雰囲気温度以上
又は以下に調節した流路第１部分のすぐ下流の測
定部で流体流量の特徴付けを行うのが好ましい
が、流路複数部分のうちの任意の１つ又は２つ以
上から情報を引出すことも可能である。即ち、例
えば、上流の巻線６、下流の巻線８、上流及び下
流の巻線６，８、又は巻線７と巻線６，８の一方
若しくは両方に関し、供給されたエネルギ又はそ
れに関連する効果から流体を特徴付けて感知し、
測定又は制御を与えることができる。このよう
に、本発明はここに記載した実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限
り種々変更を加え得る。

上記したように本発明によれば、以下のような
種々の優れた効果を奏し得る。

(1) 流路９の上流側の部分６Ａで予め流体を昇温
して、常に見込流入温度よりも高い温度１５に
保持させているため、流体の流入温度がばらつ
くことによる悪影響を排除することができると
共に、中流側の部分７Ａにおける流体の平衡温
度１６との間の温度差を小さくすることができ
るので、計測を行う中流側の部分７Ａにおい
て、少ないエネルギで素速く流体を平衡温度１
６に達せさせることができ、よつて、高い応答
性で流量を計測することができる。

(2) 計測を行う中測側の部分７Ａに対し、上流側
の部分６Ａの温度１５と、下流側の部分８Ａの
温度１７とを常に一定の関係に保持させるよう
にしたので、中流側の部分７Ａにおける測定条
件が一定化され、外部からの影響を排除するこ
とができるので、中流側の部分７Ａにおいて検
出した供給エネルギと流体の流量との関係を線
形比例化することができ、誤差のない測定を行
うことが可能となる。

(3) 流路９の下流側の部分８Ａの温度１７を、上
流側の部分６Ａの温度１５よりも高くなるよう
に設定しているので、下流側の部分８Ａにおい
て、流体の温度１７が見込流入温度よりも低く
なることにより、外部の影響が測定結果に入込
むことが防止され、計測の精度をより向上する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流量計測を説明する一部
略示・一部ブロツク線図、第２図は本発明による
流量計測装置の要部説明図並びに区域と温度との
関係を示すグラフ、第３図は第２図に示した部分
を流体導管にバイパス接続した状態を示す図、第
４図は本発明の流量計測装置を電気弁調節器に適
用した例を示す一部略示・一部ブロツク線詳細図
である。 ５…流量計測装置、６，７，８…熱交換素子、
６′，７′，８′…部分巻線、６Ａ，７Ａ，８Ａ…
部分、６A′…入口部、７A′…計測部、８A′…出
口部、６Ｂ，７Ｂ，８Ｂ…自動再平衡ブリツジ回
路網、６ｄ，７ｄ，８ｄ…電源、６ｅ，７ｅ，８
ｅ…制御ユニツト、９，９′…流体管、１２，１
２′…包囲体、１４…電気抵抗ヒータ巻線、２６，
２８，３０，３２…演算増幅器、２７，２９，３
１，３３…電力ブースタトランジスタ、３４…高
インピーダンスフオロワ増幅器、３５，３６…増
幅器、３７，３８…電位差計、３９…ツエナー装
置、４０…出力カツプリング、４１…端末装置、
４２…主管路、４３…弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体の流路９に沿い互いに隣接して設けられ
   た少なくとも３つの部分６Ａ，７Ａ，８Ａに対
   し、上流側の部分６Ａを流れる流体を昇温させ
   て、流体の見込流入温度よりも高い第１の温度１
   ５に保持し、中流側の部分７Ａを流れる流体を更
   に昇温させて、前記第１の温度１５よりも高い第
   ２の温度１６に保持し、下流側の部分８Ａを流れ
   る流体を降温させて、前記第１の温度１５と第２
   の温度１６の中間の温度１７に保持すると共に、
   中流側の部分７Ａで流体を前記第２の温度１６に
   保持するために供給されたエネルギを検出し、該
   エネルギと流体の質量流量とが線形比例関係にあ
   るものと評価して流体の質量流量を計測すること
   を特徴とする流量計測方法。 ２ 流体の流路９に沿い互いに隣接して設けられ
   た少なくとも３つの部分６Ａ，７Ａ，８Ａと、各
   部分６Ａ，７Ａ，８Ａにそれぞれ設けられた熱交
   換素子６，７，８と、上流側の部分６Ａに設けら
   れた熱交換素子６を制御して部分６Ａを流れる流
   体を昇温させ、流体の見込流入温度よりも高い第
   １の温度１５に保持させる制御ユニツト６ｅと、
   中流側の部分７Ａに設けられた熱交換素子７を制
   御して部分７Ａを流れる流体を更に昇温させ、前
   記第１の温度１５よりも高い第２の温度１６に保
   持させる制御ユニツト７ｅと、下流側の部分８Ａ
   に設けられた熱交換素子８を制御して部分８Ａを
   流れる流体を、前記第１の温度１５と第２の温度
   １６の中間の温度１７に保持させる制御ユニツト
   ８ｅと、中流側の部分７Ａで流体を前記第２の温
   度１６に保持させるために供給されたエネルギを
   検出し、該エネルギと流体の質量流量とが線形比
   例関係にあるものと評価して流体の質量流量を計
   測する計測ユニツト７Ｃとを備えたことを特徴と
   する流量計測装置。