(57)【要約】【課題】計測流体の流れの状態を推定する。【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、流体の種類と流量範囲と流体の流れの状態情報とを対応付けて記憶する状態情報記憶部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状態情報記憶部５に記憶されている情報とに基づいて、計測流体の流れの状態を推定する状態推定部７と、状態推定部７の推定結果を出力する推定結果出力部８とを備えている。【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流量−出力信号基準特性情報記憶部と、
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流量−出力信号基準特性情報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、
流体の種類と前記流体の流量範囲と前記流体の流れの状態情報とを対応付けて記憶するように構成された状態情報記憶部と、
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状態情報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の状態を推定するように構成された状態推定部と、
この状態推定部の推定結果を出力するように構成された推定結果出力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、
前記状態情報記憶部は、流体の種類と前記流体の流量範囲と前記流体の温度範囲と前記流体の流れの状態情報とを対応付けて記憶し、
前記状態推定部は、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状態情報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の状態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、
前記状態推定部は、前記計測流体の流れが層流か非層流かを推定するように構成されてい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３記載の熱式フローセンサ装置において、
前記状態推定部の推定結果が非層流となっている累積時間を計測するように構成された非層流累積時間計測部と、
この非層流累積時間計測部によって計測された累積時間の情報を出力するように構成された時間計測結果出力部とをさらに備え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流量−出力信号基準特性情報記憶部を参照し、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流量−出力信号基準特性情報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、
流体の種類と前記流体の流量範囲と前記流体の流れの状態情報とを対応付けて記憶する状態情報記憶部を参照し、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状態情報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の状態を推定する第３のステップと、
この第３のステップの推定結果を出力する第４のステップとを含むことを特徴とする状態推定方法。
【請求項６】
請求項５記載の状態推定方法において、
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、
前記状態情報記憶部は、流体の種類と前記流体の流量範囲と前記流体の温度範囲と前記流体の流れの状態情報とを対応付けて記憶し、
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状態情報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の状態を推定するステップを含むことを特徴とする状態推定方法。
【請求項７】
請求項５または６記載の状態推定方法において、
前記第３のステップは、前記計測流体の流れが層流か非層流かを推定するステップを含むことを特徴とする状態推定方法。
【請求項８】
請求項７記載の状態推定方法において、
前記第３のステップの推定結果が非層流となっている累積時間を計測する第６のステップと、
この第６のステップで計測した累積時間の情報を出力する第７のステップとをさらに含むことを特徴とする状態推定方法。
【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）。熱式フローセンサでは、正確な流量計測ができるように状態を維持・管理することが重要であり、熱式フローセンサ自体の性能向上に留まらない管理が行なわれることが好ましい。このような管理のためには流体の状態を判定することが必要であるが、状態判定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】
【０００３】
【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】
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、計測流体の流れの状態を推定することができる熱式フローセンサ装置および状態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】
【０００５】
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流量−出力信号基準特性情報記憶部と、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流量−出力信号基準特性情報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、流体の種類と前記流体の流量範囲と前記流体の流れの状態情報とを対応付けて記憶するように構成された状態情報記憶部と、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状態情報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の状態を推定するように構成された状態推定部と、この状態推定部の推定結果を出力するように構成された推定結果出力部とを備えることを特徴とするものである。
【０００６】
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、前記状態情報記憶部は、流体の種類と前記流体の流量範囲と前記流体の温度範囲と前記流体の流れの状態情報とを対応付けて記憶し、前記状態推定部は、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状態情報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の状態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、前記状態推定部は、前記計測流体の流れが層流か非層流かを推定するように構成されてい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構成例は、前記状態推定部の推定結果が非層流となっている累積時間を計測するように構成された非層流累積時間計測部と、この非層流累積時間計測部によって計測された累積時間の情報を出力するように構成された時間計測結果出力部とをさらに備えることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の状態推定方法は、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流量−出力信号基準特性情報記憶部を参照し、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流量−出力信号基準特性情報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、流体の種類と前記流体の流量範囲と前記流体の流れの状態情報とを対応付けて記憶する状態情報記憶部を参照し、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状態情報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の状態を推定する第３のステップと、この第３のステップの推定結果を出力する第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】
【０００８】
本発明によれば、計測流体の状態を推定することができ、乱流若しくは乱流に近い状態で流量計測している場合に、そのような状態をオペレータが認識することが可能となるので、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。
【０００９】
また、本発明では、非層流累積時間計測部と時間計測結果出力部とを設けることにより、非層流になっている累積時間を計測し、参考情報として提示することが可能になる。
【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、熱式フローセンサが正確な流量を計測できるように装置の状態を維持・管理するためには、計測流体の層流状態を維持する必要がある。
【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状態判定を行ない、乱流の状態若しくは乱流に近い状態で流量計測している場合に、そのような状態をオペレータが認識できるようにすれば、事前の対策が行ない易くなることに想到した。
【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毎に予め記憶する流量−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、流体の種類と流体の流量範囲と流体の流れの状態情報とを対応付けて記憶するか、あるいは流体の種類と流体の流量範囲と流体の温度範囲と流体の流れの状態情報とを対応付けて記憶する状態情報記憶部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状態情報記憶部５に記憶されている情報とに基づいて、計測流体の流れの状態を推定する状態推定部７と、状態推定部７の推定結果を出力する推定結果出力部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、状態推定部７は、状態情報記憶部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、計測流体の流れの状態を推定する（図４ステップＳ１０３）。
【００２３】
以下、状態情報記憶部５と状態推定部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、計測流体の流れの状態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、水の流れの状態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る。
【００２９】
状態情報記憶部５には、流体の種類と流量範囲と温度範囲と流体の流れの状態情報とが対応付けて記憶されている。
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、状態情報記憶部５には、温度条件がない情報、すなわち流体の種類と流量範囲と流体の流れの状態情報とが対応付けて記憶されている場合もある。
【００３０】
状態推定部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とに該当する情報が状態情報記憶部５に記憶されている場合、すなわち設定情報が示す計測流体の種類と対応付けて記憶されている流量範囲内に流量ＰＶが含まれる場合、この流量範囲に対応する状態情報を状態情報記憶部５から取得することで、計測流体の流れの状態を推定する（図４ステップＳ１０３）。同様に、状態推定部７は、設定情報が示す計測流体の種類と流量ＰＶと温度取得部６によって取得された温度計測値Ｔとに該当する情報が状態情報記憶部５に記憶されている場合、すなわち設定情報が示す計測流体の種類と対応付けて記憶されている流量範囲内、温度範囲内に流量ＰＶ、温度計測値Ｔが含まれる場合、この流量範囲および温度範囲に対応する状態情報を状態情報記憶部５から取得することで、計測流体の流れの状態を推定する（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確度は低下する。そこで、流体の種類が水、流量が９０ｍＬ／ｍｉｎ．、水温が６０℃という条件に対して、「遷移領域に接近」という状態情報を状態情報記憶部５に記憶させておく。この場合、状態推定部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、水の流れが遷移領域に接近している、と判定する。
【００３２】
また、状態推定部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、水の流れが層流と判定する。なお、設定情報が示す計測流体の種類と流量ＰＶとに該当する情報（あるいは設定情報が示す計測流体の種類と流量ＰＶと温度計測値Ｔとに該当する情報）が状態情報記憶部５に記憶されていない場合には、流体の流れが不定と判定してもよい。
【００３３】
上記の例では、層流か遷移領域かといった２つの状態判定のみ行なう例で説明しているが、実際には、１つの流体の種類について流量範囲を複数規定して、流体の複数の状態を推定できるようにするのか好適である。例えば流量が９０ｍＬ／ｍｉｎ．未満という条件に対して「層流」という状態情報を登録し、流量が９０ｍＬ／ｍｉｎ．以上９５ｍＬ／ｍｉｎ．未満という条件に対して「遷移領域にやや接近」という状態情報を登録し、流量が９５ｍＬ／ｍｉｎ．以上１００ｍＬ／ｍｉｎ．未満という条件に対して「遷移領域にかなり接近」という状態情報を登録し、流量が１００ｍＬ／ｍｉｎ．以上１０５ｍＬ／ｍｉｎ．未満という条件に対して「遷移領域」という状態情報を登録し、流量が１０５ｍＬ／ｍｉｎ．以上という条件に対して、「乱流」という状態情報を登録しておく。これにより、流体の複数の状態を推定することができる。
【００３４】
推定結果出力部８は、状態推定部７の推定結果を出力する（図４ステップＳ１０４）。推定結果の出力方法としては、例えば推定結果を知らせる内容を表示したり、推定結果を知らせる情報を外部に送信したり、推定結果に応じたアラームを出力したりする等の方法がある。アラームを出力する場合、層流の場合にはアラームを出力せず、非層流（遷移領域または乱流）の場合にアラームを出力すればよい。また、上記のように流体の複数の状態を推定できる場合に、非層流（遷移領域または乱流）の状態によって異なるアラームを出力してもよい。
【００３５】
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。
【００３６】
こうして、本実施例では、計測流体の状態を推定することができ、乱流若しくは乱流に近い状態で流量計測している場合に、そのような状態をオペレータが認識することが可能となるので、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。
【００３７】
［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、状態情報記憶部５と、温度取得部６と、状態推定部７と、推定結果出力部８と、非層流累積時間計測部９と、時間計測結果出力部１２とを備えている。
【００３８】
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〜Ｓ２０４の処理は、図４のステップＳ１００〜Ｓ１０４の処理と同じである。
【００３９】
非層流累積時間計測部９は、非層流になっている累積時間ｔを計測する。具体的には、非層流累積時間計測部９は、状態推定部７の推定結果が非層流（遷移領域または乱流）かどうかを判定し（図９ステップＳ２０５）、非層流の場合には、前回の判定時からの経過時間を累積時間ｔに加算することで、累積時間ｔを更新する（図９ステップＳ２０６）。累積時間ｔの初期値が０であることは言うまでもない。
【００４０】
時間計測結果出力部１２は、非層流累積時間計測部９によって計測された累積時間ｔの情報を出力する（図９ステップＳ２０７）。このときの出力方法としては、例えば累積時間ｔを知らせる内容を表示する等の方法がある。
【００４１】
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Ｓ２０８においてＹＥＳ）、ステップＳ２００〜Ｓ２０７の処理を一定時間毎に行なう。
こうして、本実施例では、非層流になっている累積時間を計測し、参考情報として提示することが可能になる。
【００４２】
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と状態情報記憶部５と温度取得部６と状態推定部７と推定結果出力部８と非層流累積時間計測部９と時間計測結果出力部１２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１０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やディスプレイ装置などが接続される。このようなコンピュータにおいて、本発明の状態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】
【００４３】
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】
【００４４】
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…状態情報記憶部、６…温度取得部、７…状態推定部、８…推定結果出力部、９…非層流累積時間計測部、１０…フローセンサチップ、１１…配管、１２…時間計測結果出力部。
【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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