(57)【要約】【課題】  従来の流量計は、小型化が難しく、小さな流路内を流れる流体の流量を検出することは困難であった。本発明は、小さな流路内を流れる流体の流量であっても検出することができる流量検出装置及び流量検出方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、起歪体（１０１）と、起歪体に取り付けられ、起歪体の歪み量を検出する歪みセンサ（１０２）とを備える流量検出装置（１００）を提供する。また、本発明は、歪みセンサ（１０２）を用いて、歪みセンサが取り付けられた起歪体（１０１）の歪み量を取得するステップ（Ｓ４０１）と、歪み量を基に、起歪体が取り付けられた流路の流量を算出するステップ（Ｓ４０３）とを具備する流量検出方法を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
起歪体と、
前記起歪体に取り付けられ、前記起歪体の歪み量を検出する歪みセンサとを備える流量検出装置。
【請求項２】
流路孔を有するハウジングをさらに備え、
前記起歪体の一部が前記流路孔に突出するように、前記起歪体は前記ハウジングに固定される、請求項１に記載の流量検出装置。
【請求項３】
筒状のハウジングをさらに備え、
前記起歪体の一部が前記筒状のハウジングから突出するように、前記起歪体は前記筒状のハウジング内部に固定される、請求項１に記載の流量検出装置。
【請求項４】
前記筒状のハウジングは、金属管、樹脂管、シース管のいずれかである、請求項３に記載の流量検出装置。
【請求項５】
前記歪みセンサは、歪みゲージ又は光ファイバー式歪みゲージである、請求項１から４のいずれか１項に記載の流量検出装置。
【請求項６】
歪みセンサを用いて、前記歪みセンサが取り付けられた起歪体の歪み量を取得するステップと、
前記歪み量を基に、前記起歪体が取り付けられた流路の流量を算出するステップとを具備する流量検出方法。
【請求項７】
予め求められた前記流路の流量（ｆ）と前記起歪体の歪み量（ε）との関係（ｆ−ε関係）を参照するステップをさらに具備する、請求項６に記載の流量検出方法。
【請求項８】
前記歪み量を取得するステップは、
前記起歪体の静的歪み量を取得するステップ、及び
前記起歪体の動的歪み量を取得するステップを含む、請求項６又は７に記載の流量検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量検出装置及び流量検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の流量計は、乱流の発生による精度低下を低減するために、整流部を設け、安定した部分にセンサを配置する構成をとる。そのため、長い流路及び大きな流量計自体の構造が必要となっていた。そこで、センサを含む流路の垂直断面積を、その上流の流路の垂直断面積よりも小さくする構成が知られている（特許文献１）。また、従来のスプレーノズルの異物の目詰りに関する技術は、スプレーノズルに相対向させ配置された噴射流検知板の裏面に取り付けられた音響検知センサからの信号を基に、スプレーノズルの噴射状態の正常及び異常を判断する（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３８８７号公報
【特許文献２】特公平６−７５７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の流量計は、複雑な構成をとることからも分かるように小型化が難しく、小さな流路内を流れる流体の流量を検出することは困難であった。そこで、本発明は、小さな流路内を流れる流体の流量であっても検出することができる流量検出装置及び流量検出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】
本発明は、起歪体と、起歪体に取り付けられ、起歪体の歪み量を検出する歪みセンサとを備える流量検出装置を提供する。
【０００６】
また、本発明は、歪みセンサを用いて、歪みセンサが取り付けられた起歪体の歪み量を取得するステップと、歪み量を基に、起歪体が取り付けられた流路の流量を算出するステップとを具備する流量検出方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の流量検出装置は、起歪体と、起歪体に取り付けられ、起歪体の歪み量を検出する歪みセンサとを備え、小型な構成をとることができる。そのため、本実施形態に係る流量検出装置は、従来では検出することが困難であった小さな流路における流量の検出が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流量検出装置の模式図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係る流量検出装置が取り付けられた円筒管の側断面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＡ−Ａ線断面図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態に係る起歪体の変化を示す模式図である。
【図３Ｂ】本発明の第１実施形態に係る流量と歪み量との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る制御装置における制御フローチャートである。
【図５Ａ】本発明の第２実施形態に係る流量検出装置の模式図である。
【図５Ｂ】図５ＡのＡ−Ａ線断面図である。
【図６Ａ】本発明の第２実施形態に係る冷却システムのブロック図である。
【図６Ｂ】本発明の第２実施形態に係る流量検出装置の模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る歪み量の時間変化グラフの例である
【図８】本発明の第２実施形態に係る制御装置における制御フローチャートである。
【図９】本発明の第３実施形態に係る冷却システムのブロック図である。
【図１０Ａ】図９のＡ方向から見た金型の側面模式図である。
【図１０Ｂ】図１０ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０Ｃ】図１０ＢのＣ−Ｃ線断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る制御装置における制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構造又は様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に説明される実施形態で具体的に記載された形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る流量検出装置の模式図である。
【００１１】
本実施形態に係る流量検出装置１００は、起歪体１０１及び歪みセンサ１０２を備える。流量検出装置１００は、起歪体１０１の一部が流路に突出するように配置され、液体又は気体状の物質（以下、「流体」という。）の衝突による起歪体１０１の歪み量を基に流路内の流体の流量を求めることができる。
【００１２】
起歪体１０１は、弾性を有する材料であって、好ましくは、流体に対する耐性（防錆耐性、流体圧耐性等）を有する材料からなる。例えば、起歪体１０１は、ステンレス板（ＳＵＳ３０６等）、プラスチック板、アルミ板、鉄板、半導体基板等のいずれかである。
【００１３】
また、起歪体１０１の形状は、流路の形状及び大きさ、流路に流れる流体の流量等に応じて適宜変更される。例えば、起歪体１０１の外形が流路に対して大きすぎると流体の流れを妨げることがあり、起歪体１０１が厚すぎると流量の検出感度が低下することがある。そこで、流路に突出した起歪体１０１の面積が、当該流路の断面積の半分以下であることが好ましい。
【００１４】
歪みセンサ１０２は、ネジや接着剤等により起歪体１０１に取り付けられ、起歪体１０１の歪み量を検出する。例えば、歪みセンサ１０２は、歪みゲージ、光ファイバー式歪みゲージ、圧電素子等のいずれかであり、光ファイバー式歪みゲージは電気信号ノイズの影響を低減することができる。歪みセンサ１０２の検出結果は、信号線１０３を介して制御装置等に出力される。なお、流路内の温度や圧力等に応じて、歪みセンサ１０２をゴムや樹脂モールドで保護してもよい。
【００１５】
図２Ａは本実施形態に係る流量検出装置が取り付けられた円筒管の側断面図であり、図２Ｂは図２ＡのＡ−Ａ線断面図である。
【００１６】
図２Ａ及び２Ｂに示されるように、円形断面を有する流路２０１が円筒管２００内部に形成されている。起歪体１０１の一部が流路２０１内に突出するように、円筒管２００の側壁に形成された孔２０２に起歪体１０１が固定される。流体が図面に向かって右から左に流れる場合、流路の下流側（左側）に歪みセンサ１０２が向くように起歪体１０１は配置される。それにより、流体が歪みセンサ１０２に直接的に衝突することが低減される。その結果、歪みセンサ１０２に対する流体の圧力、温度、摩擦等の影響が低減され、ひいては、歪みセンサ１０２の使用寿命が向上する。なお、流路２０１を流れる流体は孔２０２から漏れることはない。
【００１７】
歪みセンサ１０２は、検出した起歪体１０１の歪み量εを、信号線１０３を介して制御装置１０４へ出力する。制御装置１０４は、演算処理部やメモリ等を備えるコンピュータであり、歪みセンサ１０２から入力する歪み量εを演算処理し、その処理結果を表示器１０５に出力する。表示器１０５は、モニタやプリンタ等であり、制御装置１０４からの処理結果を作業者に表示する。
【００１８】
本実施形態に係る流量検出装置１００は、流体の衝突による起歪体１０１の歪み量εから、流路２０１に流れる流体の流量ｆを求める。そのために、流路２０１に流れる流体の流量ｆと、起歪体１０１の歪み量εとの関係（以下、「ｆ−ε関係」とも称する。）を予め求めて制御装置１０４に記憶させておく。そして、制御装置１０４は、ｆ−ε関係を参照し、起歪体１０１の歪み量εから流路２０１に流れる流体の流量ｆを求めることができる。
【００１９】
例えば、図３Ａは、流量を変化させた場合の起歪体の変化を示す模式図であり、図３Ｂは、流路に流れる流体の流量と起歪体の歪み量との関係を示すグラフである。
【００２０】
起歪体１０１が図３ＡのＣの位置にあるとき、流路２０１に流れる流体の流量は０又はｆｃであり、起歪体１０１は歪んでいない又は歪み量εＣだけ歪んでいる。起歪体１０１が図３ＡのＢの位置にあるとき、流路２０１に流れる流体の流量はｆＢ（＞ｆＣ）であり、起歪体１０１は歪み量εＢ（＞εＣ）だけ歪んでいる。また、起歪体１０１が図３ＡのＡの位置にあるとき、流路２０１に流れる流体の流量はｆＡ（＞ｆＢ）であり、起歪体１０１は歪み量εＡ（＞εＢ）だけ歪んでいる。このように、流路２０１に関して、流量ｆと歪み量εとの関係（ｆ−ε関係）を予め求め、それを制御装置１０４に記憶させておく。制御装置１０４は、歪みセンサ１０２により検出された起歪体１０１の歪み量εを取得すると、予め記憶されたｆ−ε関係を参照し、歪み量εに対応する流量ｆを求めることができる。
【００２１】
例えば、ｆ−ε関係は、実際に測定された流量ｆと歪み量εとの関係のフィッティング関数（例えば、ｆ＝ａε＋ｂ、ｆ＝ａε２＋ｂε＋ｃ；ａ，ｂ，ｃは任意の定数）であってもよい。また、ｆ−ε関係は、下記表１のように流量検出装置１００が配置される流路２０１−１〜２０１−４ごとのテーブルであってもよい。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
図４は、本実施形態に係る制御装置における制御フローチャートである。
【００２４】
工程Ｓ４０１において、制御装置１０４は、例えば流路２０１−１に配置された歪みセンサ１０２により検出された起歪体１０１の歪み量ε（例えばε＝３）を取得する。工程Ｓ４０２において、制御装置１０４は、制御装置１０４に予め記憶された、流路２０１−１に関する流量ｆと歪み量εとの関係（ｆ−ε関係；例えば表１）を参照する。工程Ｓ４０３において、制御装置１０４は、ｆ−ε関係を基に、歪み量εから流量ｆ（＝１．１）を算出する。工程Ｓ４０４において、制御装置１０４は流量ｆを表示器１０５に出力し、表示器１０５は流量ｆを作業者に表示する。
【００２５】
本実施形態に係る流量検出装置は、構成部品数が少なく、単純かつ小型な構成をとることができる。そのため、本実施形態に係る流量検出装置は、従来では取り付けることが困難であった小さな流路であっても取り付けられる。
【００２６】
（第２実施形態）
図５Ａは、本発明の第２実施形態に係る流量検出装置の正面模式図であり、図５Ｂは、図５ＡのＡ−Ａ線断面図である。
【００２７】
本実施形態に係る流量検出装置５００は、既存のスプレーノズル及びスプレーカセットの間に取り付けられ、冷却用スプレーのスプレーノズルの異物詰まりによる冷却水の流量変化を検出することができる。
【００２８】
本実施形態に係る流量検出装置５００は、流路孔５０２が形成されたハウジング５０１と、起歪体１０１と、起歪体１０１に取り付けられた歪みセンサ１０２とを備える。ハウジング５０１は、第１のハウジング５０１ａ及び第２のハウジング５０１ｂからなる（図５Ｂ）。第１のハウジング５０１ａと第２のハウジング５０１ｂはネジや接着剤等の固定部材５０３によりきつく固定され、流体はそれらの間から漏れることはない。ハウジング５０１の形状は、スプレーノズル及びスプレーカセットの形状に合わせて適宜変更される。また、流路孔５０２の径は、スプレーノズル及びスプレーカセットの分配流路の径に応じて適宜変更される。
【００２９】
起歪体１０１は、第１のハウジング５０１ａと第２のハウジング５０１ｂとの間に固定され、起歪体１０１の一部は、流路孔５０２に突出する。起歪体１０１のうち、ハウジング５０１に固定される部分の幅（面積）を流路孔５０２に突出した部分の幅（面積）よりも大きくすることにより、起歪体１０１をハウジング５０１に強固に固定しつつ、流体の流れの妨げとならないようにすることができる。好ましくは、流路孔５０２に突出した部分の面積（Ｌ１×Ｌ２）は流路孔５０２の断面積の４／５以下であり、当該部分の長さＬ２は、流路孔５０２の断面の直径Ｄに対して、Ｄ／２≧Ｌ２≧Ｄ／３である。
【００３０】
図６Ａは、本実施形態に係る流量検出装置が取り付けられた冷却システムのブロック図である。
【００３１】
冷却システム６００は、冷却水制御ユニット６０１、スプレーカセット６０７、複数のスプレーノズル６０８、複数の流量検出装置５００、制御装置１０４、及び表示器１０５を含む。
【００３２】
冷却水制御ユニット６０１は、エアポンプ６０２、冷却水タンク６０３、及び電磁弁６０５を含み、これらは配管６０６を介して接続される。冷却水は、エアポンプ６０２からの空気圧に応じて冷却水タンク６０３から配管６０６へ流れる。
【００３３】
吐出制御装置６０４が電磁弁６０５を制御することにより、所定量の冷却水６１０がスプレーノズル６０８から冷却対象物６０９に吐出される。また、吐出制御装置６０４は、スプレーノズル６０８による冷却水の吐出の開始及び終了を示す信号（以下、「吐出開始信号」及び「吐出終了信号」と称する。）を制御装置１０４へ出力する。
【００３４】
配管６０６は、スプレーカセット６０７及びスプレーノズル６０８内の分配流路６１１に接続される。
【００３５】
流量検出装置５００の流路孔５０２の径は、流量検出装置５００が取り付けられるスプレーカセット６０７及びスプレーノズル６０８の分配流路６１１の径と略同一である。各流量検出装置５００は、スプレーカセット６０７と各スプレーノズル６０８との間に取り付けられる。このとき、流路孔５０２の中心は分配流路６１１の中心軸に一致し、歪みセンサ１０２は流路の下流側（左側）に向く。
【００３６】
制御装置１０４は、各流量検出装置５００により検出された歪み量εを基に、各スプレーノズル６０８の正常状態及び異常状態（目詰り状態）を判断する。
【００３７】
本実施形態に係る流量検出装置５００は、スプレーカセット及びスプレーノズルの構造に応じて構成される。例えば、小型のスプレーカセット６０７及びスプレーノズル６０８の構造（図６Ｂの符号６１２）がある場合、その構造に応じて小型化された流量検出装置５００がスプレーノズル６０８とスプレーカセット６０７との間に取り付けられる（図６Ｂの符号６１３）。
【００３８】
このように、流量検出装置５００は、スプレーノズル及びスプレーカセットの構造の改造を必要としない。また、流量検出装置５００は検査対象物６０９の外側に取り付けられるため、流量検出装置５００の取り付け作業は容易になる。また、スプレーノズル６０８ごとに流量検出装置５００が取り付けられるため、異常状態のスプレーノズル６０８の発見が容易になる。その結果、流量検出装置５００は、製品製造上の品質管理を容易にし、ひいては、製品の品質の向上に資する。
【００３９】
次に、本実施形態に係る制御装置１０４の処理工程について説明する。制御装置１０４は、各流量検出装置５００の歪みセンサ１０２により検出された歪み量εを所定のサンプリング間隔（例えば１００Ｈｚ）で取得する。その後、制御装置１０４は、静的歪み量εｓを基準値ε０（ゼロ点）として設定し、基準値ε０と動的歪み量εｄの移動平均値の最大値εｍａｘとを比較し、その比較結果及び所定の閾値に基いて、スプレーノズル６０８の正常状態及び異常状態を判断する。
【００４０】
ここで、動的歪み量εｄは、制御装置１０４が吐出開始信号を入力してから吐出終了信号を入力するまでの期間に取得する歪み量である。また、静的歪み量εｓは、制御装置１０４が吐出終了信号を入力してから吐出開始信号を入力するまでの期間に取得する歪み量である。さらに、正常状態のスプレーノズル６０８に関して、基準値が０であり、動的歪み量εｄの移動平均値の最大値がεｍａｘであるとすると、当該所定の閾値は、例えば、０．５εｍａｘ〜εｍａｘである。
【００４１】
静的歪み量εｓを基準値ε０として用いる理由は、分配流路６１１の温度変化に起因する起歪体１０１の歪み量のドリフトの影響を低減するためである。そのため、当該ドリフトの影響が小さい場合は、基準値ε０は固定値（例えば０）であってもよい。また、動的歪み量εｄを移動平均化する理由は、動的歪み量εｄに対するノイズの影響を低減するためである。そのため、当該ノイズの影響が小さい場合は、動的歪み量εｄの移動平均化は必須ではない。
【００４２】
図７は、歪み量の時間変化グラフの例であり、正常状態のスプレーノズルに係る歪み量の時間変化のグラフ７０１と、異常状態のスプレーノズルに係る歪み量の時間変化のグラフ７０２、７０３とを示す。
【００４３】
グラフ７０１において、制御装置１０４は、時刻ｔ１〜ｔ３の期間に静的歪み量εｓを取得し、時刻ｔ３に吐出開始信号を入力する。制御装置１０４は、時刻ｔ３の静的歪み量ε１を基準値ε０（＝ε１）に設定し、時刻ｔ４〜ｔｎの期間に動的歪み量εｄを取得する。制御装置１０４は、時刻ｔｎに吐出終了信号を入力する。制御装置１０４は、取得した動的歪み量εｄの移動平均値の最大値εｍａｘ（＝ε２）を求める。そして、制御装置１０４は、最大値εｍａｘと基準値ε０とを比較し、それらが一致しないことからスプレーノズルから冷却水が吐出されたと判断する。また、最大値εｍａｘ（＝ε２）と基準値ε０（＝ε１）との差（ε２−ε１）が所定の閾値（例えば、０．８ε２）より大きいことから、制御装置１０４は、正常状態のスプレーノズルと判断する。
【００４４】
グラフ７０２において、制御装置１０４は、時刻ｔ１〜ｔ３の期間に静的歪み量εｓを取得し、時刻ｔ３に吐出開始信号を入力する。制御装置１０４は、時刻ｔ３の静的歪み量ε１を基準値ε０（＝ε１）に設定し、時刻ｔ４〜ｔｎの期間に動的歪み量εｄを取得する。制御装置１０４は、時刻ｔｎに吐出終了信号を入力する。制御装置１０４は、取得した動的歪み量εｄの移動平均値の最大値εｍａｘ（＝ε３）を求める。そして、制御装置１０４は、最大値εｍａｘと基準値ε０とを比較し、それらが一致しないことからスプレーノズルから冷却水が吐出されたと判断する。また、最大値εｍａｘ（＝ε３）と基準値ε０（＝ε１）との差（ε３−ε１）が所定の閾値（例えば、０．８ε２）より小さいことから、制御装置１０４は、異常状態のスプレーノズルと判断する。
【００４５】
グラフ７０３において、制御装置１０４は、時刻ｔ１〜ｔ３の期間に静的歪み量εｓを取得し、時刻ｔ３に吐出開始信号を入力する。取得した静的歪み量εｓの値がばらついているため、制御装置１０４は、取得した静的歪み量ε４、ε５、ε６の平均値を基準値ε０（＝［ε４＋ε５＋ε６］／３）に設定する。制御装置１０４は、時刻ｔ４〜ｔｎの期間に動的歪み量εｄを取得する。制御装置１０４は、時刻ｔｎに吐出制御装置６０４から吐出終了信号を入力する。制御装置１０４は、取得した動的歪み量εｄの移動平均値の最大値εｍａｘ（＝ε２）を求める。そして、制御装置１０４は、最大値εｍａｘと基準値ε０とを比較し、それらが一致しないことからスプレーノズルから冷却水が吐出されたと判断する。また、最大値εｍａｘ（＝ε２）と基準値ε０との差（ε２−ε０）が所定の閾値（例えば、０．８ε２）より小さいことから、制御装置１０４は、異常状態のスプレーノズルと判断する。
【００４６】
図８は、本実施形態に係る制御装置における制御フローチャートである。
【００４７】
工程Ｓ８０１において、制御装置１０４は、各スプレーノズル６０８に取り付けられた流量検出装置５００の歪みセンサ１０２によって検出された静的歪み量εｓを取得し、制御装置１０４内のメモリに記憶する。制御装置１０４は、吐出制御装置６０４から吐出開始信号を入力するまで所定のサンプリング間隔で、各スプレーノズル６０８に関する静的歪み量εｓを取得する（工程Ｓ８０２のＮｏ）。
【００４８】
工程Ｓ８０３において、制御装置１０４は、吐出制御装置６０４から吐出開始信号を入力すると（工程Ｓ８０２のＹｅｓ）、スプレーノズル６０８ごとに、メモリに記憶された静的歪み量εｓを基準値ε０として設定する。ここで、当該基準値ε０は、吐出開始信号を入力する直前に取得された静的歪み量εｓであってもよいし、吐出終了信号の入力から吐出開始信号の入力までの期間に取得された静的歪み量εｓの平均値であってもよい。
【００４９】
工程Ｓ８０４において、制御装置１０４は、各スプレーノズル６０８に関する動的歪み量εｄを取得し、制御装置１０４内のメモリに記憶する。制御装置１０４は、吐出制御装置６０４から吐出終了信号を入力するまで所定のサンプリング間隔で動的歪み量εｄを取得する（工程Ｓ８０５のＮｏ）。
【００５０】
工程Ｓ８０６において、制御装置１０４は、吐出制御装置６０４から吐出開始信号を入力すると（工程Ｓ８０５のＹｅｓ）、スプレーノズル６０８ごとに動的歪み量εｄを移動平均化し、その最大値εｍａｘを求める。
【００５１】
工程Ｓ８０７において、制御装置１０４は、スプレーノズル６０８ごとに、最大値εｍａｘと基準値ε０とを比較する。最大値εｍａｘと基準値ε０とが一致する場合（工程Ｓ８０８のＮｏ）、制御装置１０４は、該当するスプレーノズルノズル６０８から冷却水が吐出されていないと判断し、異常信号を表示器１０５に出力する（工程Ｓ８０９）。
【００５２】
最大値εｍａｘと基準値ε０とが一致しない場合（工程Ｓ８０８のＹｅｓ）、工程Ｓ８１０において、制御装置１０４は、最大値εｍａｘ及び基準値ε０の差（εｍａｘ−ε０）と所定の閾値とを比較する。最大値εｍａｘ及び基準値ε０の差（εｍａｘ−ε０）が所定の閾値より小さい場合（工程Ｓ８１０のＮｏ）、制御装置１０４は、該当するスプレーノズル６０８から冷却水が正常に吐出されていないと判断し、警報信号を表示器１０５に出力する（工程Ｓ８１１）。
【００５３】
最大値εｍａｘ及び基準値ε０の差（εｍａｘ−ε０）が所定の閾値以上の場合（工程Ｓ８１０のＮｏ）、制御装置１０４は、該当するスプレーノズル６０８から冷却水が正常に吐出されていると判断し、正常信号を表示器１０５に出力する（工程Ｓ８１２）。
【００５４】
本実施形態に係る流量検出装置は、スプレーノズル及びスプレーカセットの構造に応じて構成され、それらの構造の改造を必要としない。また、本実施形態に係る流量検出装置をスプレーノズルごとに取り付けることができるため、異常状態にあるスプレーノズルの発見が容易になる。その結果、本実施形態に係る流量検出装置は、製品製造上の品質管理を容易にし、ひいては、製品の品質の向上に資する。
【００５５】
（第３実施形態）
図９は、本発明の第３実施形態に係る冷却システムのブロック図である。
【００５６】
冷却システム９００は、冷却水ポンプ９０１、配管９０２、流量計９０５、流量検出装置９１０、制御装置１０４、及び表示器１０５を含む。配管９０２は、冷却水ポンプ９０１、流量計９０５、及び金型９０３内部に形成された分配管９０４に接続される。冷却システム９００は、冷却水を冷却水ポンプ９０１から配管９０２を通じて分配管９０４に流すことにより、金型９０３を冷却する。
【００５７】
流量計９０５は、配管９０２及び金型９０３内部の分配管９０４全体を流れる冷却水の流量を検出する。しかしながら、流量計９０５は、各分配管９０４に流れる冷却水の流量を判断することができない。そのため、流量検出装置９１０は、各分配管９０４ごとに取り付けられ、各分配管９０４における冷却水の流量を検出する。
【００５８】
図１０Ａは、図９のＡ方向から見た金型の側面模式図である。図１０Ｂは、図１０ＡのＢ−Ｂ線断面図である。図１０Ｃは、図１０ＢのＣ−Ｃ線断面図である。
【００５９】
図１０Ａ〜１０Ｃに示されるように、本実施形態に係る流量検出装置９１０は、起歪体１０１、歪みセンサ１０２、及び管状のハウジング９１１を備える。ハウジング９１１は、金属管、樹脂管、シース管等であり、好ましくは防錆耐性や水圧耐性を有する材料から形成される。歪みセンサ１０２は起歪体１０１に取り付けられる。起歪体１０１はシール剤９１２によりハウジング９１１内に固定され、起歪体１０１の一部はハウジング９１１から突出する。ハウジング９１１は金型９０３に形成された孔９０６に取り付けられ、起歪体１０１の一部は分配管９０４内に突出する。
【００６０】
図１１は、本実施形態に係る制御装置１０４の制御フローチャートである。
【００６１】
本実施形態に係る制御装置１０４は、第１実施形態と同様に、分配管９０４ごとの流量ｆと歪み量εとの関係（ｆ−ε関係）を予めメモリ内に記憶している。制御装置１０４は、ｆ−ε関係を参照し、歪みセンサ１０２により検出された起歪体１０１の歪み量εを基に、分配管９０４ごとの流量ｆを求める。
【００６２】
工程Ｓ１１０１において、制御装置１０４は、各分配管９０４に係る静的歪み量εｓを取得し、制御装置１０４内のメモリに記憶する。ここで、静的歪み量εｓは、冷却システム９００が金型９０３の冷却を行なっていないとき（即ち、冷却水が分配管９０４に流れていないとき）の起歪体１０１の歪み量である。制御装置１０４は、冷却システム９００が金型９０３の冷却を開始するまで、各分配管９０４に係る静的歪み量εｓを取得する（工程Ｓ１１０２のＮｏ）。
【００６３】
工程Ｓ１１０３において、冷却システムが金型９０３の冷却を開始すると（工程Ｓ１１０２のＹｅｓ）、制御装置１０４は、分配管９０４ごとに、静的歪み量εｓを基準値ε０として設定する。ここで、当該基準値ε０は、冷却開始の直前に取得された静的歪み量εｓであってもよいし、冷却開始までに取得された静的歪み量εｓの平均値であってもよい。
【００６４】
工程Ｓ１１０４において、制御装置１０４は、各分配管９０４に関する動的歪み量εｄを取得し、制御装置１０４内のメモリに記憶する。ここで、動的歪み量εｄは、冷却システム９００が金型９０３の冷却を行なっているとき（即ち、冷却水が分配管９０４に流れているとき）の起歪体１０１の歪み量である。工程Ｓ１１０５において、制御装置１０４は、動的歪み量εｄの移動平均値εｍを求める。工程Ｓ１１０６において、制御装置１０４は、ｆ−ε関係を参照し、動的歪み量εｄの移動平均値εｍと基準値εｓとの差（εｍ−εｓ）から対応する流量ｆを算出する。例えば、ｆ−ε関係がｆ＝１０εであり、基準値εｓ＝１であり、移動平均値εｍ＝５であるとすると、流量ｆ＝４０である。制御装置１０４は、求めた流量ｆを表示器１０５へ出力し、表示器１０５は、分配管９０４ごとの流量ｆを作業者に表示する。これらの工程は、冷却システム９００による金型９０３の冷却が終了するまで繰り返される（工程Ｓ１１０８のＮｏ）。
【００６５】
本実施形態に係る流量検出装置は、従来では取り付けることが困難であった金型内部の分配管であっても取り付けることができる。また、本実施形態に係る流量検出装置を取り付けるための孔を金型に形成すれだけでよいため、金型の改造コストが低減される。また、金型内部の分配管個別の流量が把握できるため、作業者による金型の分配管の不良の検査が不要となる。そのため、金型により形成される製品の品質の管理が容易となり、ひいては品質の向上につながる。
【符号の説明】
【００６６】
１００：流量検出装置、１０１：起歪体、１０２：歪みセンサ、１０３：信号線、５０１：ハウジング、５０２：流路孔、９１１：筒状のハウジング
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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