(57)【要約】【課題】流量計測データの信頼度を推定する。【解決手段】熱式フローセンサ装置は、熱式フローセンサ１と、流量とセンサ出力信号との関係についての情報を流体の種類毎に記憶する流量−出力信号基準特性情報記憶部２と、熱式フローセンサ１からセンサ出力信号を取得する出力信号取得部３と、センサ出力信号を流量の値に変換する流量導出部４と、流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度と流体の流量との関係についての情報を流体の種類毎に記憶する信頼度情報記憶部５と、計測流体の種類と流量導出部４によって得られた計測流体の流量と信頼度情報記憶部５に記憶されている情報とに基づいて、計測流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度を推定する信頼度推定部７と、流量導出部４によって得られた計測流体の流量の値と信頼度推定部７によって得られた信頼度の値のうち少なくとも一方を外部に送信する送信部８とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測流体が流通する配管に配設され、前記計測流体の温度を測定する温度センサから得られるセンサ出力信号を出力するように構成された熱式フローセンサと、
流量とセンサ出力信号との関係についての情報を流体の種類毎に記憶するように構成された第１の記憶部と、
外部から入力された設定情報が示す前記計測流体の種類と前記第１の記憶部に記憶されている情報とに基づいて、前記センサ出力信号を流量の値に変換するように構成された流量導出部と、
流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度と流体の流量との関係についての情報を流体の種類毎に記憶するように構成された第２の記憶部と、
前記計測流体の種類と前記流量導出部によって得られた前記計測流体の流量と前記第２の記憶部に記憶されている情報とに基づいて、前記計測流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度を推定するように構成された信頼度推定部と、
前記流量導出部によって得られた計測流体の流量の値と前記信頼度推定部によって得られた信頼度の値のうち少なくとも一方を外部に送信するように構成された送信部とを備えることを特徴とする熱式フローセンサ装置。
【請求項２】
請求項１記載の熱式フローセンサ装置において、
前記計測流体の温度計測値を取得するように構成された温度取得部をさらに備え、
前記第２の記憶部は、流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度と流体の流量との関係についての情報を流体の種類毎および流体の温度範囲毎に記憶し、
前記信頼度推定部は、前記計測流体の種類と前記流量導出部によって得られた前記計測流体の流量と前記温度取得部によって取得された温度計測値と前記第２の記憶部に記憶されている情報とに基づいて、前記計測流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度を推定することを特徴とする熱式フローセンサ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の熱式フローセンサ装置において、
前記送信部は、前記信頼度推定部によって得られた信頼度が規定値以下の場合には、この信頼度の値と前記計測流体の流量の値とを外部に送信し、前記信頼度推定部によって得られた信頼度が前記規定値を超える場合には、前記計測流体の流量の値のみを外部に送信することを特徴とする熱式フローセンサ装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の熱式フローセンサ装置において、
前記送信部は、前記信頼度推定部によって得られた信頼度が規定値以下の場合には、この信頼度のみを外部に送信し、前記信頼度推定部によって得られた信頼度が前記規定値を超える場合には、この信頼度の値と前記計測流体の流量の値とを外部に送信することを特徴とする熱式フローセンサ装置。
【請求項５】
計測流体が流通する配管に配設された熱式フローセンサからセンサ出力信号を取得する第１のステップと、
流量とセンサ出力信号との関係についての情報を流体の種類毎に記憶する第１の記憶部を参照し、外部から入力された設定情報が示す前記計測流体の種類と前記第１の記憶部に記憶されている情報とに基づいて、前記センサ出力信号を流量の値に変換する第２のステップと、
流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度と流体の流量との関係についての情報を流体の種類毎に記憶する第２の記憶部を参照し、前記計測流体の種類と前記第２のステップで得られた前記計測流体の流量と前記第２の記憶部に記憶されている情報とに基づいて、前記計測流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度を推定する第３のステップと、
前記第２のステップで得られた計測流体の流量の値と前記第３のステップで得られた信頼度の値のうち少なくとも一方を外部に送信する第４のステップとを含むことを特徴とする信頼度推定方法。
【請求項６】
請求項５記載の信頼度推定方法において、
前記第３のステップの前に、前記計測流体の温度計測値を取得する第５のステップをさらに含み、
前記第２の記憶部は、流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度と流体の流量との関係についての情報を流体の種類毎および流体の温度範囲毎に記憶し、
前記第３のステップは、前記計測流体の種類と前記第２のステップで得られた前記計測流体の流量と前記第５のステップで取得した温度計測値と前記第２の記憶部に記憶されている情報とに基づいて、前記計測流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度を推定するステップを含むことを特徴とする信頼度推定方法。
【請求項７】
請求項５または６記載の信頼度推定方法において、
前記第４のステップは、前記第３のステップで得られた信頼度が規定値以下の場合には、この信頼度の値と前記計測流体の流量の値とを外部に送信し、前記第３のステップで得られた信頼度が前記規定値を超える場合には、前記計測流体の流量の値のみを外部に送信するステップを含むことを特徴とする信頼度推定方法。
【請求項８】
請求項５または６記載の信頼度推定方法において、
前記第４のステップは、前記第３のステップで得られた信頼度が規定値以下の場合には、この信頼度のみを外部に送信し、前記第３のステップで得られた信頼度が前記規定値を超える場合には、この信頼度の値と前記計測流体の流量の値とを外部に送信するステップを含むことを特徴とする信頼度推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測流体の温度を測定する温度センサから得られるセンサ出力信号を基に計測流体の流量を算出する熱式フローセンサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体の流量を計測するための熱式フローセンサが実用されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ＩｏＴ（Internet of Things）などでのデータ利用による状態推定・状態予測では、例えばＡＩ（Artificial Intelligence）の学習に使用するデータの信頼性が重要である。
熱式フローセンサを用いた流量計測においても、データの信頼性が管理されていることが好ましい。しかしながら、熱式フローセンサにおいてデータの信頼性を推定する手法が実用化されておらず、改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−００９３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、流量計測データの信頼度を推定することができる熱式フローセンサ装置および信頼度推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の熱式フローセンサ装置は、計測流体が流通する配管に配設され、前記計測流体の温度を測定する温度センサから得られるセンサ出力信号を出力するように構成された熱式フローセンサと、流量とセンサ出力信号との関係についての情報を流体の種類毎に記憶するように構成された第１の記憶部と、外部から入力された設定情報が示す前記計測流体の種類と前記第１の記憶部に記憶されている情報とに基づいて、前記センサ出力信号を流量の値に変換するように構成された流量導出部と、流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度と流体の流量との関係についての情報を流体の種類毎に記憶するように構成された第２の記憶部と、前記計測流体の種類と前記流量導出部によって得られた前記計測流体の流量と前記第２の記憶部に記憶されている情報とに基づいて、前記計測流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度を推定するように構成された信頼度推定部と、前記流量導出部によって得られた計測流体の流量の値と前記信頼度推定部によって得られた信頼度の値のうち少なくとも一方を外部に送信するように構成された送信部とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の熱式フローセンサ装置の１構成例は、前記計測流体の温度計測値を取得するように構成された温度取得部をさらに備え、前記第２の記憶部は、流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度と流体の流量との関係についての情報を流体の種類毎および流体の温度範囲毎に記憶し、前記信頼度推定部は、前記計測流体の種類と前記流量導出部によって得られた前記計測流体の流量と前記温度取得部によって取得された温度計測値と前記第２の記憶部に記憶されている情報とに基づいて、前記計測流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度を推定することを特徴とするものである。
また、本発明の熱式フローセンサ装置の１構成例において、前記送信部は、前記信頼度推定部によって得られた信頼度が規定値以下の場合には、この信頼度の値と前記計測流体の流量の値とを外部に送信し、前記信頼度推定部によって得られた信頼度が前記規定値を超える場合には、前記計測流体の流量の値のみを外部に送信することを特徴とするものである。
また、本発明の熱式フローセンサ装置の１構成例において、前記送信部は、前記信頼度推定部によって得られた信頼度が規定値以下の場合には、この信頼度のみを外部に送信し、前記信頼度推定部によって得られた信頼度が前記規定値を超える場合には、この信頼度の値と前記計測流体の流量の値とを外部に送信することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の信頼度推定方法は、計測流体が流通する配管に配設された熱式フローセンサからセンサ出力信号を取得する第１のステップと、流量とセンサ出力信号との関係についての情報を流体の種類毎に記憶する第１の記憶部を参照し、外部から入力された設定情報が示す前記計測流体の種類と前記第１の記憶部に記憶されている情報とに基づいて、前記センサ出力信号を流量の値に変換する第２のステップと、流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度と流体の流量との関係についての情報を流体の種類毎に記憶する第２の記憶部を参照し、前記計測流体の種類と前記第２のステップで得られた前記計測流体の流量と前記第２の記憶部に記憶されている情報とに基づいて、前記計測流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度を推定する第３のステップと、前記第２のステップで得られた計測流体の流量の値と前記第３のステップで得られた信頼度の値のうち少なくとも一方を外部に送信する第４のステップとを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、計測流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度を推定することができ、例えば乱流になる条件に近い状態で流量計測データが収集されていることをデータ分析の際に管理者が認識することが可能となるので、データの信頼度に応じた対応を行なうことが容易になる。また、本発明では、正確な流量計測ができるように装置の状態を維持・管理するための対策を行なうことが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施例に係る熱式フローセンサ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、熱式フローセンサのフローセンサチップの構造を示す平面図および断面図、並びにフローセンサチップが設けられる配管の断面図である。
【図３】図３は、熱式フローセンサの電気回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施例に係る熱式フローセンサ装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】図５は、流量とレイノルズ数との関係の１例を示す図である。
【図６】図６は、水の温度とレイノルズ数との関係の１例を示す図である。
【図７】図７は、流量とセンサ出力信号との関係の１例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施例に係る熱式フローセンサ装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施例に係る熱式フローセンサ装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施例に係る熱式フローセンサ装置の別の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の第１、第２の実施例に係る熱式フローセンサ装置を実現するコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［発明の原理］
熱式フローセンサによる流量計測の精度が低下する要因として、計測流体が乱流状態になることが挙げられる。すなわち、熱式フローセンサによって信頼性の高い流量計測データが収集されているか否かの見極めについては、計測流体が層流状態か否かを判断材料とすることができる。
【００１２】
発明者は、上記の点に着眼し、流体の種類、温度、流速、レイノルズ数を把握することで、例えば乱流になる条件に近い状態で流量計測データが収集されているかを、データ分析の際に管理者が認識できるようにすれば、データの信頼性に応じた対応ができることに想到した。
【００１３】
［第１の実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る熱式フローセンサ装置の構成を示すブロック図である。熱式フローセンサ装置は、熱式フローセンサ１と、流量とセンサ出力信号との関係についての情報を流体の種類毎に記憶する流量−出力信号基準特性情報記憶部２と、熱式フローセンサ１からセンサ出力信号を取得する出力信号取得部３と、センサ出力信号を流量の値に変換する流量導出部４と、流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度と流体の流量との関係についての情報を流体の種類毎に記憶するか、あるいは信頼度と流体の流量との関係についての情報を流体の種類毎および流体の温度範囲毎に記憶する信頼度情報記憶部５と、計測流体の温度計測値を取得する温度取得部６と、計測流体の種類と流量導出部４によって得られた計測流体の流量と信頼度情報記憶部５に記憶されている情報とに基づいて、計測流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度を推定する信頼度推定部７と、流量導出部４によって得られた計測流体の流量の値と信頼度推定部７によって得られた信頼度の値のうち少なくとも一方を外部に送信する送信部８とを備えている。
【００１４】
図２（Ａ）は熱式フローセンサ１のフローセンサチップ１０の構造を示す平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のフローセンサチップ１０のＡ−Ａ線断面図、図２（Ｃ）はフローセンサチップ１０が設けられる配管の断面図である。図２（Ａ）、図２（Ｂ）において、１００は基台となるシリコンチップ、１０１はシリコンチップ１００の上面に空間１０２を設けて薄肉状に形成された例えば窒化シリコンからなるダイアフラム、１０３はダイアフラム１０１の上に形成された金属薄膜からなるヒータ、１０４はダイアフラム１０１上のヒータ１０３の上流側に形成された金属薄膜の感熱抵抗体からなる温度センサ、１０５はダイアフラム１０１上のヒータ１０３の下流側に形成された金属薄膜の感熱抵抗体からなる温度センサ、１０６は金属薄膜の感熱抵抗体からなる周囲温度センサ、１０７はダイアフラム１０１を貫通するスリットである。
【００１５】
ヒータ１０３や温度センサ１０４〜１０６は例えば窒化シリコンからなる薄膜の絶縁層１０８により覆われている。周囲温度センサ１０６は、ヒータ１０３からの熱の影響を受けずに、流体の温度を検出できるところに配置される。フローセンサチップ１０は、図２（Ａ）に示した面が計測流体に晒されるようにして、図２（Ｃ）のように配管１１内に装着される。
【００１６】
以上のような熱式フローセンサ１の構造とその原理は例えば特許文献１に開示されている。図３は熱式フローセンサ１の電気回路の構成を示すブロック図である。ヒータ駆動部２０は、ブリッジ回路２１と、トランジスタＱ１と、差動増幅器Ａ１と、固定抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６と、コンデンサＣ１とからなる。ブリッジ回路２１は、ヒータ１０３を駆動する回路であり、ヒータ１０３と周囲温度センサ１０６と一対の固定抵抗Ｒ１，Ｒ２とからなる。電源電圧＋Ｖは、図示しない所定の電源から供給され、トランジスタＱ１を介してブリッジ回路２１に印加される。
【００１７】
差動増幅器Ａ１は、ヒータ１０３と周囲温度センサ１０６との抵抗値の変化に応じてブリッジ回路２１のブリッジ出力電圧を検出し、そのブリッジ出力電圧が零（０）になるようにトランジスタＱ１を帰還制御して、ブリッジ回路２１に印可するヒータ駆動電圧を調整する。これにより、ヒータ駆動部２０は、ヒータ１０３の発熱温度がその周囲温度よりも常に一定温度だけ高くなるように制御する。
【００１８】
一方、流量計測部２２は、ブリッジ回路２３と、差動増幅器Ａ２と、固定抵抗Ｒｆとからなる。ブリッジ回路２３は、一対の温度センサ１０４，１０５と一対の固定抵抗Ｒｘ，Ｒｙとからなる。電源電圧＋Ｖは、図示しない所定の電源から供給され、ブリッジ回路２３に印加される。
【００１９】
差動増幅器Ａ２は、ブリッジ回路２３の出力電圧Ｖ４，Ｖ５の差の電位を温度センサ１０４，１０５によって計測された温度差に相当するセンサ出力信号（温度差信号）Ｖｔとして出力する。こうして、一対の温度センサ１０４，１０５の熱による抵抗値変化をセンサ出力信号Ｖｔに変換する。
【００２０】
図４は本実施例の熱式フローセンサ装置の動作を説明するフローチャートである。出力信号取得部３は、熱式フローセンサ１からセンサ出力信号Ｖｔを取得する（図４ステップＳ１００）。
【００２１】
流量導出部４は、流量−出力信号基準特性情報記憶部２に記憶されている流量ＰＶとセンサ出力信号Ｖｔとの関係（流量−出力信号特性）に基づいて、出力信号取得部３によって取得されたセンサ出力信号Ｖｔを流量ＰＶの値に変換する（図４ステップＳ１０１）。このとき、熱式フローセンサ装置のオペレータは、配管１１を流通する計測流体の種類を特定し、熱式フローセンサ装置に対して、計測流体の種類を設定する設定情報を入力する。流量導出部４は、入力された設定情報が示す計測流体の種類に対応する流量−出力信号特性を流量−出力信号基準特性情報記憶部２から取得して、この流量−出力信号特性に基づいてセンサ出力信号Ｖｔを流量ＰＶに変換する。
【００２２】
続いて、温度取得部６は、熱式フローセンサ１の周囲温度センサ１０６から、配管１１を流通する計測流体の温度計測値Ｔを取得する（図４ステップＳ１０２）。
次に、信頼度推定部７は、信頼度情報記憶部５に予め記憶されている情報と、流量導出部４によって得られた計測流体の流量ＰＶと、オペレータから入力された設定情報が示す計測流体の種類と、温度取得部６によって取得された温度計測値Ｔとに基づいて、計測流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度Ｒを推定する（図４ステップＳ１０３）。
【００２３】
以下、信頼度情報記憶部５と信頼度推定部７について詳細に説明する。まず、計測流体の種類を特定する必要性について説明する。図５は、流体の流量とレイノルズ数との関係の１例を示す図である。図５の例では、流体の種類をイソプロピルアルコール、水、アセトン、アンモニアとし、配管１１を円管とした。図５におけるＲｅｃは流体の流れが、層流の状態から層流と乱流とが混在する遷移領域へと移る臨界レイノルズ数（約２３００）を示している。
【００２４】
図５によると、流体の流れが遷移領域になる流量が流体の種類によって変わるので、流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度Ｒを推定するためには、流体の種類を特定する必要があることが分かる。本実施例では、上記のとおり計測流体の種類の情報は、オペレータが入力した設定情報から得ることができる。
【００２５】
次に、流体の温度を特定する必要性について説明する。図６は、水の温度とレイノルズ数との関係の１例を示す図である。図６の例では、水の温度を２０℃、４０℃、６０℃、８０℃の４種類とし、図５と同様に配管１１を円管とした。図６によると、水の流れが遷移領域になる流量が水の温度によって変わるので、水の流れが層流状態にある確率を示す信頼度Ｒを推定するためには、水の温度を特定する必要があることが分かる。本実施例では、上記のとおり計測流体の温度計測値Ｔは、温度取得部６によって取得することができる。
【００２６】
図５、図６の特性より、遷移領域になる流量は、アンモニアの場合で５０ｍＬ／ｍｉｎ．、アセトンの場合で９０ｍＬ／ｍｉｎ．、４０℃の水の場合で１４０ｍＬ／ｍｉｎ．、６０℃の水の場合で１００ｍＬ／ｍｉｎ．、８０℃の水の場合で８０ｍＬ／ｍｉｎ．であることが分かる。
【００２７】
図７から分かるように、例えばアンモニアの場合で５０ｍＬ／ｍｉｎ．、アセトンの場合で９０ｍＬ／ｍｉｎ．という流量ポイントは、センサ出力信号−流量特性に変曲点が発生するポイントである。したがって、このポイントを閾値として設定すれば、流量計測に影響を与える特性変化を異常として検出することができる。
【００２８】
以上のように、熱式フローセンサ１が配設される配管１１における図５、図６のような特性を、配管１１を流通することが想定される流体について事前に調べておくようにすれば、流体の種類、温度、流量（流速）を特定することで、流量計測に影響を与える、流体の流れの状態を推定することができ、流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度Ｒを推定することができる。
【００２９】
信頼度情報記憶部５には、流体の流量ＰＶと信頼度Ｒとの関係についての情報が、流体の種類毎および流体の温度範囲毎に記憶されている。
なお、例えばアセトンやアンモニアなどの低粘度の流体は温度による粘度の変化が小さい（温度によるレイノルズ数の変化が小さい）ので、このような低粘度の流体の場合には温度を特定しなくても構わない。また、流体の温度が制御されていて、温度変化が小さいことが予め分かっている場合についても、温度の特定は不要である。したがって、信頼度情報記憶部５には、温度条件がない情報、すなわち流体の流量ＰＶと信頼度Ｒとの関係についての情報が、流体の種類毎に記憶されている場合もある。
【００３０】
信頼度推定部７は、オペレータから入力された設定情報が示す計測流体の種類に対応する情報が信頼度情報記憶部５に記憶されている場合、この信頼度情報記憶部５に記憶されている情報と流量導出部４によって得られた計測流体の流量ＰＶとに基づいて信頼度Ｒを推定する（ステップＳ１０３）。同様に、信頼度推定部７は、設定情報が示す計測流体の種類と温度取得部６によって取得された温度計測値Ｔとに対応する情報が信頼度情報記憶部５に記憶されている場合、この信頼度情報記憶部５に記憶されている情報と流量導出部４によって得られた計測流体の流量ＰＶとに基づいて信頼度Ｒを推定する（ステップＳ１０３）。
【００３１】
例えば、計測流体が水であり、水温が６０℃である場合、流量ＰＶが１００ｍＬ／ｍｉｎ．と計測される状態であれば、水の流れが層流である信頼度Ｒは低下する。そこで、流体の種類が水で、水温が６０℃という条件に対して、流量ＰＶが９０ｍＬ／ｍｉｎ．未満のときに信頼度Ｒが１．０、流量ＰＶが９０ｍＬ／ｍｉｎ．以上９５ｍＬ／ｍｉｎ．未満のときに信頼度Ｒが０．８、流量ＰＶが９５ｍＬ／ｍｉｎ．以上１００ｍＬ／ｍｉｎ．未満のときに信頼度Ｒが０．４、流量ＰＶが１００ｍＬ／ｍｉｎ．以上１０５ｍＬ／ｍｉｎ．未満のときに信頼度Ｒが０．２、流量ＰＶが１０５ｍＬ／ｍｉｎ．以上のときに信頼度Ｒが０．０、という情報を信頼度情報記憶部５に記憶させておく。
【００３２】
この場合、信頼度推定部７は、水の温度計測値Ｔが６０℃で流量ＰＶが９０ｍＬ／ｍｉｎ．に到達したときに、信頼度Ｒを０．８と推定する。また、信頼度推定部７は、水の温度計測値Ｔが６０℃で流量ＰＶが９０ｍＬ／ｍｉｎ．未満であれば、信頼度Ｒを１．０と推定する。
【００３３】
上記の例では、流量ＰＶと信頼度Ｒとの関係を個々に規定することで信頼度Ｒが離散値として得られる例で説明しているが、実際には、流量ＰＶと信頼度Ｒとの関係を関数で規定することで信頼度Ｒが連続値として得られるようにするのが好適である。例えば上記の例で言えば、流体の種類が水で、水温が６０℃という条件に対して、式（１）のような関数を信頼度情報記憶部５に記憶させておけばよい。
Ｒ＝（１０５．０−ＰＶ）／１５．０  
（ただし、Ｒの最大値は１．０、最小値は０．０）                ・・・（１）
【００３４】
信頼度推定部７は、水の温度計測値Ｔが６０℃で流量ＰＶが９０ｍＬ／ｍｉｎ．以下のときに、式（１）により信頼度Ｒを１．０と推定する。また、信頼度推定部７は、水の温度計測値Ｔが６０℃で流量ＰＶが１００．０ｍＬ／ｍｉｎ．のときに、式（１）により信頼度Ｒを０．３と推定する。また、信頼度推定部７は、水の温度計測値Ｔが６０℃で流量ＰＶが１０５．０ｍＬ／ｍｉｎ．以上のときに、式（１）により信頼度Ｒを０．０と推定する。
【００３５】
なお、以上の例では、例えば水温が６０℃といったように流量ＰＶと信頼度Ｒとの関係を流体の温度毎に規定して信頼度情報記憶部５に記憶させているが、例えば６０℃以上８０℃未満の温度範囲といったように、流量ＰＶと信頼度Ｒとの関係を規定する温度に幅を持たせてもよいことは言うまでもない。
【００３６】
送信部８は、流量計測データ（流量導出部４によって得られた計測流体の流量ＰＶの値）と信頼度推定部７によって得られた信頼度Ｒの値とを図示しないネットワークを介して外部のデータ収集側（例えばデータ収集サーバ）に送信する（図４ステップＳ１０４）。
【００３７】
熱式フローセンサ装置は、例えばオペレータの指示によって動作を終了するまで（図４ステップＳ１０５においてＹＥＳ）、ステップＳ１００〜Ｓ１０４の処理を一定時間毎に行なう。
【００３８】
こうして、本実施例では、計測流体の流れが層流状態にある確率を示す信頼度Ｒを推定することができ、例えば乱流になる条件に近い状態で流量計測データが収集されていることをデータ分析の際に管理者が認識することが可能となるので、データの信頼度に応じた対応（例えば信頼度の低いデータの破棄など）を行なうことが容易になる。また、本実施例では、正確な流量計測ができるように装置の状態を維持・管理するための対策（例えば配管経路の見直しなど）を行なうことが容易になる。
【００３９】
［第２の実施例］
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図８は本発明の第２の実施例に係る熱式フローセンサ装置の構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例の熱式フローセンサ装置は、熱式フローセンサ１と、流量−出力信号基準特性情報記憶部２と、出力信号取得部３と、流量導出部４と、信頼度情報記憶部５と、温度取得部６と、信頼度推定部７と、送信部８ａとを備えている。
【００４０】
図９は本実施例の熱式フローセンサ装置の動作を説明するフローチャートである。ステップＳ２００〜Ｓ２０３の処理は、図４のステップＳ１００〜Ｓ１０３の処理と同じである。
【００４１】
送信部８ａは、信頼度推定部７によって得られた信頼度Ｒが規定値以下の低い値の場合には（図９ステップＳ２０４においてＹＥＳ）、流量計測データと信頼度Ｒとを図示しないネットワークを介して外部のデータ収集側（例えばデータ収集サーバ）に送信し（図９ステップＳ２０５）、信頼度Ｒが規定値を超える高い値の場合には、流量計測データのみをデータ収集側に送信する（図９ステップＳ２０６）。
【００４２】
熱式フローセンサ装置は、例えばオペレータの指示によって動作を終了するまで（図９ステップＳ２０７においてＹＥＳ）、ステップＳ２００〜Ｓ２０６の処理を一定時間毎に行なう。
データ分析を行なう管理者にとっては、信頼度Ｒが低いデータを識別できれば問題ないので、本実施例のように信頼度Ｒが規定値以下の場合のみ信頼度Ｒを送信することで、送信負荷を低減することができる。
【００４３】
なお、図１０に示すように、送信部８ａは、信頼度推定部７によって得られた信頼度Ｒが規定値以下の低い値の場合には（図１０ステップＳ２０４においてＹＥＳ）、信頼度Ｒのみを外部のデータ収集側に送信し（図１０ステップＳ２０５ａ）、信頼度Ｒが規定値を超える高い値の場合には、流量計測データと信頼度Ｒとをデータ収集側に送信するようにしてもよい（図１０ステップＳ２０６ａ）。データ収集側では、信頼度Ｒが規定値以下で、流量計測データを取得できなかったときには、データ欠損として扱うようにすればよい。
【００４４】
第１、第２の実施例で説明した熱式フローセンサ装置のうち、流量−出力信号基準特性情報記憶部２と出力信号取得部３と流量導出部４と信頼度情報記憶部５と温度取得部６と信頼度推定部７と送信部８，８ａとは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及びインターフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このコンピュータの構成例を図１１に示す。コンピュータは、ＣＰＵ２００と、記憶装置２０１と、インターフェース装置（以下、Ｉ／Ｆと略する）２０２とを備えている。Ｉ／Ｆ２０２には、熱式フローセンサ１や通信回路などが接続される。このようなコンピュータにおいて、本発明の信頼度推定方法を実現させるためのプログラムは記憶装置２０１に格納される。ＣＰＵ２００は、記憶装置２０１に格納されたプログラムに従って第１、第２の実施例で説明した処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、熱式フローセンサに適用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１…熱式フローセンサ、２…流量−出力信号基準特性情報記憶部、３…出力信号取得部、４…流量導出部、５…信頼度情報記憶部、６…温度取得部、７…信頼度推定部、８，８ａ…送信部、１０…フローセンサチップ、１１…配管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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