(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量流量計測システムにおいて、
（Ａ）入力ポートと、
（Ｂ）出力ポートと、
（Ｃ）前記入力ポートと前記出力ポートとの間に幾何学的に開いた断面を持つバイパスチャンネルを画成するための手段とを有し、
前記幾何学的に開いた断面はＬ形である、質量流量計測システム。
【請求項２】
（Ａ）入力ポートと、
（Ｂ）出力ポートと、
（Ｃ）前記入力ポートと前記出力ポートとの間を延びる通路を画成し、前記入力ポートと前記出力ポートとの間での流体の流れ方向を決定するための手段と、
（Ｄ）前記通路内に配置された層流エレメントであって、前記通路内で前記層流エレメントの少なくとも一つの部分と前記通路を画成する前記手段との間にチャンネルを画成する層流エレメントと、
（Ｅ）前記層流エレメントの少なくとも一つの部分を前記流体流れ方向に対して横方向の第２方向に、前記チャンネルの断面形状が第１形体の第１位置と前記チャンネルの断面形状が前記第１形体とは異なる第２形体の第２位置との間で選択的に変位するための調節手段とを含む、装置。
【請求項３】
前記通路は円筒形断面である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記層流エレメントは円筒形断面である、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記層流エレメントは、この層流エレメントが前記第１位置及び前記第２位置のうちの一方の位置に配置されているとき、前記通路の内面の少なくとも一つの部分と接触する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第２方向は、前記流体流れ方向に対して実質的に垂直である、請求項２ないし５の何れかに記載の装置。
【請求項７】
前記通路を画成するための手段は、少なくとも一つの穴を含み、前記調節手段は、前記層流エレメントの少なくとも一つの部分を前記第２方向に選択的に変位するため、前記少なくとも一つの穴を通って延びる少なくとも一つの調節自在のねじを含む、請求項２ないし６の何れかに記載の装置。
【請求項８】
前記層流エレメントは、前記層流エレメントの前記部分に連結された第１セグメントを含み、この第１セグメントは、（ａ）前記第１セグメントを前記調節手段とは別に前記通路内に実質的に動かないように保持するための手段と、（ｂ）前記第１セグメントを越えて前記流体を流すことができるようにする隙間を前記通路内に画成するための手段とを含む、請求項２ないし７の何れかに記載の装置。
【請求項９】
前記第１セグメントを保持するための前記手段は、前記第１セグメントを前記通路内に固定するのに十分大きい第１固定部分を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記層流エレメントは、前記層流エレメントの前記部分に連結された第２セグメントを含み、前記層流エレメントの前記部分は前記第１及び第２のセグメント間に配置されており、前記第２セグメントは、（ａ）前記第２セグメントを前記調節手段とは別に前記通路内に実質的に動かないように保持するための手段と、（ｂ）前記第２セグメントを越えて前記流体を流すことができるようにする隙間を前記通路内に画成するための手段とを含む、請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第２セグメントを保持するための前記手段は、前記第２セグメントを前記通路内に固定するのに十分大きい第２固定部分を含む、請求項10に記載の装置。
【請求項１２】
前記層流エレメントの前記部分は、前記第１及び第２のセグメントに弾性的に連結されている、請求項11に記載の装置。
【請求項１３】
前記層流エレメントの前記少なくとも一つの部分は弾性である、請求項２ないし12の何れかに記載の装置。
【請求項１４】
前記入力ポートから前記出力ポートまで流れる流体の質量流量を計測するための手段を更に含む、請求項２ないし13の何れかに記載の装置。
【請求項１５】
流体入口及び流体出口を持つ第２通路を画成するための手段を更に含み、前記第２通路を画成するための前記手段は、前記第１通路を画成するための前記手段に連結されており、この連結は、前記第２通路の前記流体入口が前記入力ポートと前記層流エレメントとの間で前記第１通路と流体連通し、前記第２通路の前記流体出口が前記層流エレメントと前記出力ポートとの間で前記第１通路と流体連通し、前記入力ポートから前記出力ポートまで流れる流体の一部が、前記層流エレメント及び前記第１通路の相対的寸法の関数として決定された分割比に従って、前記第２通路を通って流れるように行われる、請求項２に記載の装置。
【請求項１６】
前記第２通路を通る流体流れがない場合に前記第２通路の第１部分を第１温度まで加熱するための第１ヒーター手段、前記第２通路を通る流体流れがない場合に前記第２通路の第２部分を第２温度まで加熱するための第２ヒーター手段、及び流体が前記第２通路を通って流れているときに前記第１ヒーター手段と第２ヒーター手段との間の温度差を計測するための手段を更に有し、前記温度差は前記第２通路を通って流れる流体の質量流量を表す、請求項15に記載の装置。
【請求項１７】
前記入力ポートと前記層流エレメントとの間の位置での第１流体圧力と、前記層流エレメントと前記出力ポートとの間の位置の第２流体圧力との間の圧力差を計測するための手段を更に有し、前記圧力差は、前記入力ポートから前記出力ポートまで流れる流体の質量流量を表す、請求項２に記載の装置。
【請求項１８】
（Ａ）入力ポートと、
（Ｂ）出力ポートと、
（Ｃ）前記入力ポートと前記出力ポートとの間を延びる通路を画成し、前記入力ポートと前記出力ポートとの間での流体の流れ方向を決定するための手段と、
（Ｄ）第１支持セグメント、第２支持セグメント、及び前記第１支持セグメントと第２支持セグメントとの間に配置されており且つ前記支持セグメントに対して移動自在の中央セグメントを持つ層流エレメントであって、
前記層流エレメントは、前記通路内に配置されており、前記第１及び第２の支持セグメントの各々は、（ａ）前記支持セグメントを前記通路に対して実質的に動かないように保持するための手段、及び（ｂ）流体を前記支持セグメントを越えて流すことができるようにするための隙間を前記通路内に画成するための手段を含み、
前記中央セグメントは、前記通路内で前記中央セグメントと前記通路を画成するための前記手段との間にチャンネルを画成するように形成されている、層流エレメントと、
（Ｅ）前記層流エレメントの前記中央セグメントを、前記通路を画成するための前記手段及び前記支持セグメントに対し、前記チャンネルの前記断面形状が第１形体の第１位置と前記チャンネルの前記断面形状が前記第１形体とは異なる第２形体の第２位置との間で変位するための調節手段とを有する、装置。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、全体として、質量流量計に関する。更に詳細には、本発明は、改良質量流量計及びこの流量計で使用するための層流エレメント（LFEs）に関する。
発明の背景
第１図は、従来技術の一つの質量流量計100を示す。この質量流量計は、バイパス区分即ち流れ本体110、センサチューブ112、層流エレメント（LFE）118、及びセンサチューブ112を通る質量流量計を検出するための手段を含む。バイパス区分110は、代表的には、（１）ブロック状エレメントとして形成され、（２）矢印128が示す下流方向に流体126が入力ポートから出力ポートまで流れるように入力ポート122から出力ポート124まで延びる流体流れ通路125が設けられている。LFE118は、通路125を通る流体126の流れを制限するため、通路内に入力ポート122と出力ポート124との間に配置されている。センサチューブ112の上流端は、入力ポート122とLFE118との間で通路125と流体連通するように、バイパス区分110の通路125に連結されている。同様に、センサチューブ112の下流端は、LFE118と出力ポート124との間でバイパス区分110の通路125と流体連通するように連結されている。入力ポート122から出力ポート124まで流れる流体の総質量の所定部分がセンサチューブ112を通って流れる。センサチューブ112の内部断面直径は、代表的には毛管寸法であり（必ずしもそうでなくてもよい）、伝熱性が比較的高いことを特徴とする材料（例えば鋼）から製造される。
流体が入力ポート122から出力ポート124まで流れるとき、流体の一部がセンサチューブ112を通って流れ、残りの流体はLFE118を通って流れる。センサチューブ112を通って流れる流体の質量の、入力ポート122から出力ポート124まで流れる流体の全質量に対する比を、一般的には、「分割比（splitting  ration）」と呼ぶ。分割比は、通路125、センサチューブ112、及びLFE118の形状で決まる。理想的には、分割比は、流量計100を使用して計測する全質量流量範囲に亘って一定のままである。しかしながら、実際には、分割比は、代表的には、計測可能範囲に亘って質量流量の関数に従って少なくとも僅かに変化する。
本願に説明する従来技術の実施例並びに本発明の全ての実施例のセンサチューブを通る質量流量の検出及び計測を実際に行うための手段は、前記関数を実行するための任意の構成であるのがよい。第１図に示す実施例では、質量流量の検出及び計測を行うための手段は、上流ヒーターコイル114及び下流ヒーターコイル116を含む。これらのヒーターコイル114、116の各々は、センサチューブ112の夫々の部分にぴったりと巻き付けた感熱性抵抗導体を含む。下流ヒーターコイル116は、ヒーターコイル114の下流に配置されている。コイル114、116は互いに当接しているか或いは製造上の便宜のため比較的小さな隙間によって離間されており、好ましくは、チューブ112の中央又は中央近くにあるノードのところで電気的に接続されている。図示のように、流量計100は、電子計測回路132を更に含む。ヒーターコイル114の上流端は導体134を介して回路132に電気的に接続されており、前記ノードは、ヒーターコイル114の下流端及びヒーターコイル116の上流端を導体136を介して回路132に接続し、ヒーターコイル116の下流端は導体138を介して回路132に電気的に接続されている。各ヒーターコイルは、ヒーターコイルの温度の関数に従って変化する電気抵抗を提供し、各ヒーターコイルの温度は、抵抗導体を通って流れる電流の関数に従って変化する。好ましくは、コイルの抵抗は温度の関数として適合され、即ちコイルの抵抗係数及び温度係数は同じである。例示を行う上での便宜のため、ヒーターコイル114、116の導体は等縮尺で描いてなく、これらの導体の直径は、代表的には、センサチューブ112に対し、図面に描かれているよりも遥かに小さい。
作動にあたっては、流体126は入力ポート122から出力ポート124まで流れ、流体の一部が通路125を制限LFE118を通って流れる。残りの流体はセンサチューブ112を通って流れる。回路132は、好ましくは、ヒーターコイル114、116に電流を流すための定電流源を含む。これらのヒーターコイルは、チューブ112を通って流れる流体がない場合には、流体126の予想温度以上の同じ初期温度まで加熱される。初期温度では、ヒーターコイル114、116は熱を発生し、この熱をセンサチューブ112に加え、センサチューブ112を通って流体126が流れている場合には、センサチューブ112を通って流れる流体126も加熱する。流体126がセンサチューブ112を通って流れている場合には、流体の流れがコイル114、116に冷却効果を及ぼし、これらのコイルの温度を質量流量の関数として低下する。流れている流体はコイル114をコイル116よりも強く冷却する。これは、コイル114がコイル116の上流に配置されているためである。即ち、流体には、上流コイル114を通過するときに下流コイル116を通過するときよりも多くの熱が加えられる。これは、上流コイルによる流体の加熱により、流体の温度が、下流コイルに進入するときに更に高められるためである。回路132は、二つのコイルの温度差を計測することによって、好ましくは二つのコイル間の抵抗の差を計測することによって、センサチューブ112を通って流れる流体の質量流量を計測する。回路132は、入力ポート122から出力ポート124まで流れる流体126の全質量を、コイル114及び116の計測された抵抗の差（及びかくして計測された温度差）の関数として及び分割比の関数として表す質量流量信号を発生する。回路132は、更に、流れに左右される変化及び／又は分割比の非線型性を、質量流量信号の発生時に補償する。1995年10月31日にヒンクル等に賦与された、本譲受人に譲受された米国特許第5,461,913号には、２コイル検出装置で使用できる計測回路132の一つの形態が開示されている。
センサチューブを通って流れる流体の質量流量を計測するためのこの他の装置が周知であるということは理解されるべきである。例えば、1992年９月１日にヒンクルに賦与された米国特許第5,142,907号には、１コイル検出装置及び適当な計測回路が記載されており、1987年７月14日にユーイングに賦与された米国特許第4,679,585号には、３コイル設計及び適当な計測回路が記載されている。両特許は、本譲受人に譲受されている。更に、本発明の原理に従って変更された流量計を説明する第11図の説明と関連して更に明らかになる圧力に基づいた流量計等の他の種類の質量流量計が周知である。
流量計100の分割比は、適当なLFE118を選択することによって選択できる。任意の特定のLFE118について（任意の特定の分割比について）、流量計100は所定範囲内の質量流量を計測するのにだけ適している。流量の計測値は、LFEを通って流れる流量が層流である場合にだけ正確であり、LFEを通過する流れは所定範囲内でのみ層流である。特定のLFEの範囲を越える流量を計測しようとする場合には、通路125内に乱流を発生するのに十分な流体圧力を必要とする。乱流は分割比を変化し、これによって流体計100の正確さに有害な影響をもたらす。特定のLFEの範囲以下の流量を計測しようとする場合には、センサチューブ112を通る流量が、二つのコイル114、116間の正確に計測できる抵抗の差を生じる上で不十分になる。しかしながら、特定範囲の質量流量を計測するために特定のLFE118を持つように最初に設計された流量計100は、分割比を適切に調節するように異なる流れ特性を持つLFE118を使用するだけで異なる範囲の質量流量を計測するように適合できる。
従って、実際には、共通の流量計で使用するために幾つかの種類の異なるLFEsを製造するのが望ましい。各種類は、特定の異なる分割比によって特徴付けられている。この場合、バイパス区分110内の所望の流量について設計されたLFEを取り付けるだけで、流量計100を特定範囲の質量流量を計測するように変更できる。しかしながら、特定の流量計を大量生産するためには、全てのLFEsを同じ流量範囲に設計し、大量生産された流量計のいずれに取り付けた場合でも同じ分割比を確実に提供するのが望ましい。同じ種類のLFEについて同様に形成された任意の二つの流量計は、理想的には同様に機能しなければならず、これらのLFEsが提供する分割比の変化により流量計の性能を変える。従って、分割比を容易に予想可能に再現性を以て設定でき、後で所望の通りに変更できる質量流量計を製造する必要がある。しかしながら、これは、必ずしも、第１図に示す従来技術の装置の場合ではない。
第１図に示すように、LFE118は、一つ又はそれ以上の螺旋状の溝又はねじ山140が円筒形の外面に切り込まれた円筒形ロッドである。LFE118が提供する分割比は螺旋溝140の大きさ及び数の関数であり、そのため、溝の大きさ及び数を変えるだけで様々な種類のLFEを製造できる。しかしながら、実際には、溝140を高精度で正確に形成するのは極めて困難であり、従って、このようなLFEsを大量に予想可能に又は再現性を以て、層流流量計で使用した場合に実質的に同じ分割比を提供するように製造するのは困難である。
米国特許第5,445,035号には、外径がバイパス区分の内径よりも小さいことを特徴とする円筒形ロッドでできたLFEが開示されている。このLFEは、LFEの円筒形の外面とバイパス区分の通路の内面との間に流体が流れることができる円筒形のチャンネルを形成するように、バイパス区分の通路の内側にこの通路と同軸に一組のねじによって支持されている。このLFEは、簡単な円筒形形状を有する（溝を持たない）ため、確実に比較的安価に大量生産できる。しかしながら、このLFEは、LFEをバイパス区分の通路の内側に支持するために使用されるねじ及びこれらのねじの調節が機械的に複雑であるため、不利である。更に、このようなLFEが提供する分割比は、円筒形流れチャンネルの半径方向厚さの均等性（即ちLFEの円筒形軸線とバイパス通路の円筒形軸線との間の整合）に大きく左右される。「粘性流体流」（1974年にマッグロウヒル社から刊行されたフランクM.ホワイト著の文献の第123頁乃至128頁を参照されたい）に概括的に記載されているように、位置決めを正確に行ってチャンネルの半径方向厚さを均等にすることが重要である。これは、「一杯に変位させた」（LFEが通路の内面と接触している）LFEが形成するチャンネルを通る質量流量が、「同軸に整合させた」（この場合、LFEの円筒形軸線は通路の円筒形軸線と同軸であり、これらの間に形成されたチャンネルの半径方向厚さが均等である）LFEが形成する対応する大きさの（即ち同じエレメントを使用した）チャンネルを通る質量流量の2.5倍であるためである。その結果、LFEの不整合によって円筒形LFEがバイパス区分の通路に対して同軸に整合した状態から変化すると、流量計の性能が変化してしまう。
第2A図、第2B図、及び第2C図は、別の従来技術の質量流量計200を示す。本発明の譲受人が販売している質量流量計200は、流量計100（第１図に示す）と同様であるが、流量計200は、LFE118でなくLFE218を使用して形成されている。LFE218はバイパス区分110に取り付けられる。LFE218は、実質的に流体不透過性の鋼等の材料から製造される。LFE218は二つの端セグメント220、222を含み、これらのセグメントは、好ましくは、中央セグメント224の両端のところで互いに接合されて一部品（一体の又はモノリシックの）構造を形成する。第2A図及び第2C図に示すように、端セグメント220、222の各々の半径方向寸法は、これらの端セグメント220、222の部分221がバイパス区分110の通路125の内壁と接触し、LFE218をバイパス区分110に関して動かないように保持するように定められている。第2B図及び第2C図に示すように、端セグメント220、222の外面は、通路125の内壁の全周と接触するのでなく、端セグメント220、222の部分と通路125の内壁との間に一対の直径方向反対側の隙間226を残し、流体が端セグメントの部分と通路の内壁との間を通過できるように形成されている。中央セグメント224は正円筒体形状に形成されており、中央セグメント224の外径は、LFE218をバイパス区分110内に位置決めしたとき、中央セグメント224と通路125の内壁との間の半径方向厚さが均等な円筒形チャンネル228を形成する（即ち中央セグメントと通路とが同軸に整合する）のに十分に小さい。端セグメント220、222と通路125の内壁との間の隙間226、及び中央セグメント224と通路125の内壁との間の通路は、流体を入力ポート122から出力ポート124までの層流をなして流れす流体流れチャンネルをLFE218と通路125の内壁との間に形成する。流体流れチャンネルの大きさ、及び従って、LFE218が提供する分割比は、中央セグメント224の外径（並びに端セグメント220、222の寸法）を通路125の内径に対して適切に選択することによって選択できる。残念なことに、LFEsの相互交換が容易でない。
従来技術では、LFE218をバイパス区分110内にしっかりと位置決めするため、LFE218は、代表的には、通路125に低温嵌着される。低温嵌着は、LFE218を例えば液化窒素で冷却してLFE218の寸法を僅かに収縮させ、LFE218を通路125内に摺動自在に位置決めできるようにバイパス区分110を加熱して僅かに膨張させることによって行われる。ひとたびLFE218を通路125内に適切に位置決めした後、両構成要素を同じ温度（通常は周囲温度）に戻す。するとLFE218が膨張し、端セグメント220、222の部分221が区分110の通路125の内壁と接触するのに十分なだけバイパス区分110が収縮し、LFE218を所定位置にしっかりと保持する。
LFE218は、非常に高い精度で正確に製造できるため有利であり、及び従って、いずれが質量流量計に取り付けられようとも実質的に同じ分割比を提供する多数のLFEs218を製造できる。しかしながら、現在の製造技術では、この収縮嵌めの方法は、流量計の初期組み立てに時間がかかる。更に、LFE218は、低温取り付けされると、チューブ110から取り除くのが容易でなく、組み立ては永久的であると考えられる。かくして、ひとたびLFE218がそのように取り付けられた後、LFE218が提供する分割比を容易に調節する方法はない。
調節自在の分割比を提供するための別の方法は、「変更可能なLFE」を使用することである。変更可能なLFEが提供する分割比は、LFEをバイパス区分に取り付けた後に選択的に調節できる。米国特許第5,332,005号には、通過する流体流れを調節するために選択的に圧縮又は拡張できる流体透過性多孔質鋼メッシュを含む変更可能なLFEが開示されている。米国特許第5,297,427号には、層流チャンネルの寸法を選択的に調節するためにプレート等の障害物をバイパス区分に挿入するための機械的装置が記載されている。しかしながら、これらの特許の装置は、機械的に複雑であるため、不利である。
発明の目的
本発明の目的は、従来技術の上述の問題点を大幅に減少するか或いはなくすことである。
本発明の別の目的は、分割比を容易に調節できる改良質量流量計を提供することである。
本発明の別の目的は、流量計の分割比を確実に調節するため、バイパス区分を通る層流チャンネルの寸法を容易に調節できる改良流量計を提供することである。
本発明の別の目的は、流量計のバイパス区分の通路への位置決め及び取り外しを容易に行うことができる改良LFEを提供することである。
本発明の更に別の目的は、流量計の分割比を確実に設定し又は調節するために様々なLFEsを使用できるように、容易に取り外すことができるLFEを持つ改良流量計を提供することである。
本発明の更に別の目的は、質量流量計で使用された場合に性能特性を再現性を以て提供する同じLFEsを含む、安価に製造できる改良流量計を提供することである。
本発明の更に別の目的は、質量流量計で使用するための、一貫した性能を示す改良LFEを提供することである。
本発明の他の目的は、LFE及びバイパス区分を含み、LFEの最大外断面寸法がバイパス区分に設けられた通路の最大内断面寸法よりも小さい、改良質量流量計を提供することである。
本発明の他の目的は、流量計の所定の分割比と相関した流れチャンネルをバイパス区分の通路の内壁との間に画成するように、バイパス区分の通路内の選択された「変位」位置に一部が意図的に配置されたLFEを含む、改良質量流量計を提供することである。
本発明の更に他の目的は、バイパス区分によって画成された円筒形通路で使用するための円筒形LFEを提供することである。LFEは、通路の内壁に一杯に「変位」させた位置に取り付けられている。
本発明の更に他の目的は、流体流れチャンネルを画成するためにバイパス区分内に配置されたLFE及び流体流れチャンネルの寸法を選択的に調節するための装置を含む流量計を提供することである。
発明の概要
これらの及び他の目的は、改良流量計によって達成される。この流量計は、通路を画成するバイパス区分と、流体が流通する層流チャンネルを画成するために通路内に配置されたLFEとを含む。本発明の一つの特徴によれば、LFEの最大外断面寸法は通路の最大内断面寸法よりも小さく、そのため、LFEを通路内の選択された変位位置に配置して所定の分割比を提供できる。
本発明の別の特徴によれば、流量計は、層流エレメントが通路の内面の少なくとも一部と接触するように層流エレメントを通路内に取り付けるための装置を含む。
本発明の更に別の特徴によれば、バイパス区分を通して設けられた層流チャンネルは、本願において「開いた幾何学的形状」と定義した断面形状を有する。好ましい実施例では、この開いた幾何学的形状は三日月形である。
本発明の更に別の特徴によれば、LFEを所定位置に固定し、予想可能であり且つ再現性のある分割比を提供するがバイパス区分から容易に取り外すことができるように、LFEをバイパス区分内に取り付けるための取り付け手段が提供される。
本発明の更に他の目的及び利点は、幾つかの実施例を本発明の最良の態様の単なる例示として示し且つ説明する以下の詳細な説明を読むことによって当業者に明らかになるであろう。理解されるように、本発明は、他の異なる実施例が可能であり、その幾つかの詳細は本発明から逸脱することなく様々な点に関して変更できる。従って、添付図面及び以下の説明は、例示であって制限を行おうとするものではなく、本発明の範囲は請求の範囲に示してある。
【図面の簡単な説明】
本発明の性質及び目的を更に完全に理解するため、同じ又は同様の部品を示すのに同じ参照番号を使用した添付図面と関連して以下の詳細な説明を参照しなければならない。
第１図は、従来技術の質量流量計の概略部分断面側面図であり、
第2A図は、別の従来技術の質量流量計の概略部分断面側面図であり、
第2B図及び第2C図は、第2Aに示すLFE及びバイパス区分の、下から見た断面図及び側面図であり、
第3A図は、改良LFEを使用した、本発明に従って形成した流量計の概略部分断面側面図であり、
第3B図は、第3A図に示すLFE及びバイパス区分の横断面図であり、
第４図は、第3A図に示すLFEの計測された流れ特性の一例を示すグラフであり、
第5A図は、調節自在の改良LFEを使用した、本発明に従って形成した別の質量流量計の概略部分断面側面図であり、
第5B図及び第5C図は、第5A図に示すLFE及びバイパス区分の、下から見た断面図及び端面図であり、
第６図は、第5A図、第5B図、及び第5C図に示すLFEが提供する調節自在の流れの例を示すグラフであり、
第7A図は、調節自在の改良LFEを使用した、本発明に従って形成した別の質量流量計の概略部分断面側面図であり、
第7B図及び第7C図は、第7A図に示す調節自在のLFEのバイパス区分についての二つの異なる位置を示す二つの軸線方向断面図であり、
第8A図は、本発明の教示に従って矩形のバイパス区分内に取り付けられた本発明による矩形のLFEの軸線方向断面図であり、
第8B図は、本発明に従って形成した、バイパス区分内に取り付けられた円錐形LFEの側断面図であり、
第8C図及び第8D図は、第8A図に示す構造の8C−8C線及び8D−8D線の夫々に沿った断面図であり、
第9A図は、通路への取り付け及び取り外しを容易に行うことができる改良LFEを使用した、本発明に従って形成した別の質量流量計の一部の概略部分断面側面図であり、
第9B図及び第9C図は、第9A図に示すLFE及びバイパス区分の、下から見た断面図及び端面図であり、
第10A図は、通路への取り付け及び取り外しを容易に行うことができる改良LFEを使用した、本発明に従って形成した別の質量流量計の一部の概略部分断面側面図であり、
第10B図及び第10C図は、第10A図に示すLFE及びバイパス区分の、下から見た断面図及び端面図であり、
第11図は、本発明に従って形成した別の質量流量計の概略部分断面側面図である。
図面の詳細な説明
第3A図及び第3B図は、本発明に従って製造した改良質量流量計300を示す。流量計300は、従来技術の流量計100（第１図参照）と同様であるように図示してある。しかしながら、流量計300は、従来技術のLFE118でなく改良LFE318を含み、区分110でなくバイパス区分310を使用するように形成されている。改良LFE318は、好ましくは、中実の正円筒形ロッドであり、好ましくは実質的に流体不透過性の鋼等の材料で製造されている。LFE318の外径D1は、バイパス区分310の通路325の内径D2よりも小径であるように選択されており、そのため、LFE318をバイパス区分310内に容易に摺動自在に位置決めできる。バイパス区分310は、従来技術のバイパス区分110と同様であるように示してあるけれども、バイパス区分310は、通路内の予想可能であり且つ再現性を以て移動される位置までLFE318を調節自在に押圧するための手段を更に有する。好ましい実施例では、ねじ332を夫々受け入れるための一つ又はそれ以上のねじ穴330（第3A図及び第3B図には一つだけが示してある）がバイパス区分の通路325の壁を通して形成されている。流量計300は、好ましくは、LFE318とねじ332との間に配置されたボール334を追加に含む。LFE318は、ねじ332を締め付けることによって流量計300に取り付けられている。ねじ332を締め付けると、ボール334は、このボール334がLFE318をねじ332とは反対側の通路325の内壁の一部336に押し付けるまでLFE318に向かって前進され、LFE318をバイパス区分310に対して実質的に動かないようにしっかりと保持する。通路325を通る層流に大きな影響を及ぼさない限り、ばねエレメント等の他の装置をLFEの押圧に使用できるということは理解されるべきである。別の態様では、ボール334をなくし、ねじ332がLFE318を所定位置に保持してもよい。更に、ねじ332をなくし、簡単なシール又は他の機構で、LFE318を通路325の内壁に押し付けるのに十分な圧力を提供するように、ボール332を所定位置に保持してもよい。
第3B図に示すように、LFE318の断面積がバイパス区分310が形成する通路の断面積よりも小さいため、LFE318を通路325の内壁の部分336に一杯に移動させた位置まで押し付けることにより、「開いた幾何学的形状」である断面形状を持つ、詳細には第3B図に示すような「三日月」状半径方向断面形状を持つ流体流れチャンネル338をLFE318と通路325の内壁との間に形成する。本明細書中で使用されているように、「開いた幾何学的形状」というのは、通路の軸線を中心とした少なくとも一つの半径方向位置でのチャンネルの半径方向厚さがゼロであるということを意味する。これは、チャンネルが通路の全周に亘って有限の半径方向厚さを持つ「閉じた幾何学的形状」とは区別される。
本発明の一つの特徴によれば、LFE318が提供する分割比は、LFE318についての適当な断面積を選択するだけで選択できる。LFE318の外壁がバイパス区分310の通路325の内壁と接触するため、LFE318の円筒形の中心軸線はバイパス区分310の円筒形の中心軸線から最大に変位されている。LFE318のこの取り付け配向を、本明細書では、「一杯に変位させた」と呼ぶ。
LFE318が均等な形状（即ち、好ましくは中実の正円筒形）を有するため、及びねじ山等の複雑な機械的構成要素を含まないため、LFE318の製造が極めて簡単に且つ安価に行われる。例えば、LFE310は、適当なゲージ又は直径を持つ適当な長さのワイヤストックを切断するだけで製造できる。更に、LFE318を通路325の内壁に押し付けるだけで取り付けが行われるため、大量の流量計を製造する場合にLFE318とバイパス区分310との間で一貫した適正な整合を簡単に行うことができる。これによって、LFE318は、LFE及びバイパス区分を一貫して同心に整合させる必要をなくし、更に、熱収縮によってLFEを配置する（heat  shrink  placement）煩わしい仕事をなくす。更に、LFE318の取り付け及び取り外しを容易に行うために極めて簡単で安価な機械的装置（例えばねじ332及びボール334）を使用できる。そのため、LFE318は、ほぼ同じ分割比を提供する多数のLFEsを製造するための極めて簡単で安価な方法を提供する。更に、LFE318が提供する分割比は、LFE318について適当な直径D1を選択するだけで選択でき、一つのLFEを別のLFEと容易に交換できる。
チャンネル338（及び以下に説明する変形例のチャンネルの各々）の長さＬは、好ましくは、LFEの外径（D1）及びバイパス区分の通路の内径（D2）と比較して比較的大きいように、例えば、Ｌ＞＞（D1＋D2）/2であるように選択され、そのため、LFE318は、流量計300が計測する全質量流量範囲に亘って、チャンネル338を通る層流を実質的に維持する。例えば、層流を適切に発生させるため、従来技術（LFEが通路内に同軸に取り付けられている）では、チャンネルの長さのチャンネルの半径方向幅に対する比を100程度にするのがよいとされてきたが、必要な最小比は、実際には、これよりも小さい。本願で様々な設計形状を考えるとき、適当な最小比が変化する。LFEが本発明の一つの特徴に従って軸線からずらされて位置決めされているため、圧力降下及び分割比を計算する場合、好ましくは、液圧直径（hydraulic  diameter）を使用してチャンネルの寸法を決定する。一般的には、チャンネルの長さの液圧直径に対する必要な最小比は、従来技術の環状断面形状通路においては、本発明が提案する他の形状よりも低い。しかしながら、従来設計の方法を使用すると、最小長さの液圧直径に対する比を100にできるが、必ずしも、本発明に従って設計されたLFEsを使用する上で使用される必要はない。従って、LFE318は、実質的に一定の、流れに左右されない分割比を所定範囲に亘って提供し、回路132で任意の線型化補正を行う必要を最小にする。
第４図は、バイパス区分310に取り付けられた場合にLFE318が提供する計測された流体流れ特性の一例を示す。第４図では、縦軸は、入力ポート122及び出力ポート124での流体圧力の差（トール（Torr）で計測した）を表し、横軸は、バイパス区分310を通る質量流量（sccm、即ち標準立方センチメートル毎分で計測した）を表す。第４図は、理想的な流れ特性である完全に線型の曲線Ａを示す。第４図は、更に、外径D1が1.181cm（0.465インチ）に等しく且つ長さＬが3.302cm（1.3インチ）に等しいLFE318を内径D2が1.207cm（0.475インチ）に等しいバイパス区分310に取り付けることによって得られた実際に計測した流れ特性を表す。第４図に示すように、この装置（即ちLFE318及びバイパス区分310）が提供する流れ特性の完全に線型の特性からのずれは最大で約２％であり、そのため、LFE318が提供する分割比は、圧力及び流れの例示の範囲に亘って実質的に一定のままである。この装置は、例えば、内径が0.305mm（0.012インチ）のセンサチューブ112と組み合わせて使用した場合に2000sccmの流量計を提供するのに使用できる。明らかに、これらの寸法及び流量は実例であって変化させることができる。
ボール334の寸法は、好ましくは、LFE318をバイパス区分310内にしっかりと取り付けるとき、ねじ332の端部がチャンネル338内に突出しないように選択される。ボール334は、チャンネル338を通って流れる流体に及ぼす障害が最小であり、乱流をほとんど又は全く発生しない。ねじ332及びボール334は、好ましくは、流体が穴330を通ってバイパス区分310から漏出することが実質的にないように穴330をシールする。
第5A図、第5B図、及び第5C図は、本発明に従って製造した別の改良流量計500の部分断面正面図を示す。流量計500は、流量計300（第3A図、第3B図、及び第3C図参照）と同様であるが、流量計500は、LFE318でなく調節自在のLFE518を使用して形成されている。調節自在のLFE518は、好ましくはLFE218（第2A図、第2B図、及び第2C図参照）と同様であり、二つの端セグメント520、522及び中央セグメント524を含む。更に、LFE518は、好ましくは、実質的に流体不透過性の材料で形成されており、一体の又はモノリシックの構造を形成する。しかしながら、従来技術のLFE218が提供する分割比は、LFE218をバイパス区分に低温取り付けした後には調節できないが、改良流量計500では、LFE518をバイパス区分310に（低温取り付け又は他の方法で）取り付けた後に調節自在のLFE518が提供する分割比を調節するための機構をねじ332及びボール334が提供する。ねじ332を締め付けることによってボール334をLFE518に向かって前進させ、中央セグメント524をねじ332から遠ざかるように曲げ、これによってバイパス区分310の通路325の内壁に対する中央セグメントの少なくとも一部の変位量を本質的に調節する。中央セグメントが通路325と同軸に整合した第１位置と中央セグメントの少なくとも一部が通路の壁と接触するように一杯に変位させた第２位置との間で中央セグメントの部分の位置を変化させることによって、環状チャンネルを通る質量流量を2.5倍程度変化させることができる。そのため、LFE518が提供する分割比は、ねじ332を所望の分割比と相関した所定量だけ締め付けたり緩めたりすることによって、二つの極位置間で選択的に調節できる。
第６図は、LFE518が提供できる調節自在の分割比を示すグラフである。第６図の縦軸は、入力ポート122及び出力ポート124での流体圧力の差（トール（Torr）で計測した）を表し、第６図の横軸は、調節自在のLFE518がバイパス区分310内に取り付けられている場合のバイパス区分310を通る質量流量（sccmで計測した）を表す。第６図は二つの曲線を示し、各曲線は、調節自在のLFE518がねじ332の異なる位置について提供する実験的に計測した流れ特性を示す。これらの二つの曲線の各々は実質的に直線状であり、LFE518が圧力及び質量流量の例示の範囲に亘って実質的に一定の分割比を提供することを示す。LFE518をバイパス区分310の通路に取り付けた後、LFE518が提供する分割比をねじ332を使用して調節できるため、ねじ332は、分割比に悪影響を及ぼすLFE518の製造欠陥及び誤差を完全に補償するのに使用できる。かくして、調節自在のLFE518を使用することによって、実質的に同じ性能特性を持つ多数の流量計を容易に製造できる。調節自在のLFE518は、これとは別のものでも同様に良好に使用できるということは勿論のことである。
第5A図、第5B図、及び第5C図は、本発明の原理に従って提供された調節自在のLFEの一実施例を示すが、LFEの多くの他の実施例が本発明に含まれるということは当業者には理解されよう。例えば、第5A図、第5B図、及び第5C図の例示の実施例では、調節自在のLFE518は、モノリシックの又は一体の構造を備えている。他の実施例では、セグメント524を同軸位置から予め選択された量だけ変位でき、ねじ332を緩めてボール334によって加えられる押圧力を無くすか或いは減少したときに元の位置に弾性的に再現性を以て戻るように、中央セグメント524は、端セグメント520、522に（ばね等で）弾性接合されていてもよい。
別の例では、第7A図、第7B図、及び第7C図に示すように、二つのねじをバイパス区分310の正反対方向両側に位置決めし、これらのねじの間に配置されたLFEの位置を制御する。このようなLFEは、例えば、LFE318（第３図参照）の形態、或いはLFE518（第５図参照）の形態、或いは本明細書中に説明した他の形態であるのがよい。第7A図は、このような調節自在のLFEを含む、本発明に従って形成した流量計700を示す。流量計700は、バイパス区分310及びLFE318を使用して形成されている。更に、バイパス区分310には、穴330の他にこの穴330と直径方向反対側の穴330'が形成されている。同様に、流量計700は、ねじ332の他に、穴330'を通って延びる第２ねじ332'を更に含む。ねじ332、332'の位置により、バイパス区分310の通路325に対するLFE318の位置即ち変位量を制御する。第7B図及び第7C図は、バイパス区分310内でのLFE318の二つの異なる位置を示す。第7B図は、LFE318を一杯に変位させた位置を示し、この位置では、LFE318は通路325の内壁の一部と接触している。この位置は、勿論、流量計300内でのLFEの位置と同じである（第3A図及び第3B図参照）。第7C図は、バイパス区分310に対するLFE318の別の位置を示す。図示の位置では、LFE318はバイパス区分310に関して同軸でも一杯に変位させてもない（これは、LFE318が通路325の内壁と接触していないためである）。LFE318と通路325の内壁との間の空間によって画成された流体流れチャンネルの容積は、第7B図及び第7C図で同じであるけれども、これらのチャンネルの質量流量特性は同じでない。詳細には、第7B図に示す流体流れチャンネルは、第7C図に示すチャンネルよりも（同軸位置から）大きく変位させてあるため、第7B図に示すチャンネルは流体流れが大きいが、両位置において、実質的に層流を維持する。
LFEsを、一つ又はそれ以上のねじ及びボールで押圧される構成に関して論じたけれども、LFEの取り付け及び／又は調節に使用できる多くの他の機械的構成があり、これらの構成は全て本発明の範疇に含まれるということは当業者には理解されよう。例えば、このような構成には、一つ又はそれ以上のねじ及びボール、ボールのみ、ばね、ピン、レバー、又は他の装置が含まれる。
変形例では、LFEはバイパス区分の通路の壁に直接固定でき、障害のないチャンネルを形成する。例えば、例示の目的で第3A図を参照すると、LFEが通路325の壁と接触する場所に直接的に位置決めされた、穴332と同様の穴を通して一つ又はそれ以上のねじ332を設けることができる。この構成では、一つ又はそれ以上のねじが通路内に延びてLFEを所定位置に固定し、全ての実際上の目的のため、チャンネル338の外側に配置される。所定の条件下では、バイパス区分910及びLFEの材料がチャンネルを通過する流体に関して適合性である限り、バイパス区分910及び一杯に変位させた位置にあるLFEを（例えば押出しによって）単一の一体の装置として形成することができる。この場合には、一つの一体のバイパス区分及びLFE装置に代えて別のバイパス区分及びLFE装置を使用することによって、分割比を変更できる。
更に、LFEs318及び518を全体に円筒形の輪郭を持つものとして説明したが、LFEは他の形状を持つものであってもよいということは当業者には理解されよう。概括的に述べると、本発明は、最大外断面寸法がバイパス区分310の通路の最大内断面寸法よりも小さいことを特徴とするLFEsを含む。例えば、第3B図に示すように、円筒形LFE318の最大外断面寸法がD1であるのに対し、バイパス区分310の通路の最大内断面寸法はD2であり、D1はD2よりも小さい。第8A図は、LFEs318及び518に関して示したのと形状が異なる、本発明に従って形成したLFEの別の実施例を示す。詳細には、第8A図は矩形の半径方向断面を持つ中実のバーの形態のLFE318'を示す。このLFEは、矩形の半径方向断面を持つバイパス区分310'の通路内に取り付けられている。M1は、LFE318'の最大外断面寸法であり、M2はバイパス区分310'が画成する矩形通路の最大内断面寸法であり、M1はM2よりも小さい。LFE318'は、必ずしも矩形の断面形状でなくてもよく、勿論、バイパス区分310'の矩形の通路に取り付けられていなくてもよく、その代わりに異なる形状であってもよく、他の断面形状の通路に取り付けられていてもよい。
更に、第3A図は、LFE318を正円筒形であり、及びかくして均等な（円形の）断面を持つようにして示しており、これは、LFE318の長さＬに沿った随意の位置でのL318の任意の二軸断面が常に実質的に同じであるということを意味する。同様に、第3A図は、バイパス区分310を均等な（円形の）断面を持つ円筒形通路を画成するものとして示す。従って、二つのエレメント間にかくして形成されたチャンネルは、均等な三日月形断面を有し、層流の形成を補助する。当業者は、本発明が、均等な軸線方向断面を持たないLFEsも含み、通路に配置されたLFEsの形体は半径方向断面が均等であっても不均等であってもよいということを理解するであろう。
例えば、第8B図、第8C図、及び第8D図は、本発明に従って形成し、バイパス区分310'内に取り付けられた円錐形LFE318''を示す。円錐形LFE318''の寸法は、LFE318''の長さに沿った全ての箇所で、バイパス区分310''の対応する断面寸法よりも小さい。例えば、第8C図及び第8D図は、LFE318''及びバイパス区分310''の断面を8C−8C線及び8D−8D線の夫々に沿って（第8B図参照）示す。第8C図及び第8D図は、LFE318''の長さに沿った各位置で示してあり、LFE318''の断面寸法M1はバイパス区分310''の断面寸法M2よりも小さい。
本発明の更に別の特徴によれば、バイパス区分の通路へのLFEsの取り付け及びこれからの取り外しを容易にするための手段が提供される。第9A図、第9B図、及び第9C図、及び第10A図、第10B図、及び第10C図に二つの実施例を示す。例えば第9A図、第9B図、及び第9C図を参照すると、改良LFE918が流量計900のバイパス区分910内に設けられている。LFE918は、第2A図、第2B図、及び第2C図に示すLFEと同様の形状を備えているが、本発明に従って変更が加えられている。更に詳細には、LFE918は二つの端セグメント920、922を含み、これらのセグメントは、好ましくは、中央セグメント924の両端に設けられている。端セグメント920、922の半径方向縮径部分が通路925の壁とLFE918との間に隙間926を形成する（第9C図参照）。必ずしも必要ではないが、直径方向反対側の二つの隙間926が設けられているのが好ましい。中央セグメント924の最大外寸法は、通路925の最大内寸法よりも小さく、この寸法の差が通路の壁と中央セグメントの壁との間に流れチャンネルを形成する。中央セグメント924は、通路と同軸であるか或いは通路925からずれているように設計されているのがよい。変位手段が中央セグメントの少なくとも一部を上文中に説明したように調節自在に変位させるが、必ずしもそのような構成を備えていなくてもよい。好ましくは、セグメントは一体の一部品構造を形成するが、必ずしもそうでなくてもよい。端セグメント920の部分921の最大外半径方向寸法は、通路925の最大内半径方向寸法よりも僅かに小さくなっており、これにより、LFE918を通路925に容易に滑り込ませることができ且つ摺動によって容易に出すことができる。チャンネルを通る層流の邪魔にならないようにLFE918を適切に固定するため、LFE918には、LFE918の少なくとも一部を半径方向に拡張し、通路925の内壁に力を加え、LFEを所定位置に固定する拡張手段が設けられている。従来技術とは異なり、組み立て者は、LFEの端部を室温で半径方向に拡張することによってLFEを固定できる。
第9A図、第9B図、及び第9C図には、チャンネルを通る流体の流れを邪魔せずにLFE918を通路925内に拡張手段により固定できる一つの好ましい実施例が示してある。この実施例では、二つの楔エレメントをその両側に形成するのに十分深い開口部又はボア942がLFE918の端セグメントの一方に設けられている。これらの楔エレメントは、楔エレメントの外面がバイパス区分の通路925の内面を把持できるのに十分なほどに離間されている。二つの楔エレメントを離すように移動する拡張手段は、第9A図及び第9B図に示すピン944や第10A図、第10B図、及び第10C図と関連して以下に説明するボール等の任意の種類の楔装置であるのがよい。ピン944はボア942よりも僅かに大径であり、楔エレメントを押し離すようにボア942に押し込むことができる大きさになっており、楔エレメントが通路925の内壁をしっかりと把持し、LFE918を通路925内に十分しっかりと取り付ける。その結果、端部を拡張するためのこの手段は、組み立て者がLFE918を従来技術のLFEsよりも容易に取り外すことができるため、有利である。工具は、拡張手段の脱着が容易であるように設計できる。
LFE918の両端には、拡張可能な手段が設けられているのがよく、又は別の態様では、第9A図、第9B図、及び第9C図に示すように、一つの拡張可能な端部920及び一つの拡張不能の端部922が設けられていてもよい。添付図面に示すLFE918の拡張不能の端部922には、好ましくは縮径区分950が設けられており、この縮径区分は先端952がテーパしている。先端952には、LFEが通路内に適正に位置決めされた場合に、LFEが形成するチャンネルと通路の残りの下流部分との間を連通する少なくとも一つのスロット956が更に設けられている。通路には、LFEを通路925内でその適正位置まで移動したときにテーパした先端952がベベル部分954に当接するように、面取りが施してある。その適正位置では、LFEを通して流体をバイパス区分の外に流すことができるのに十分な開口部がスロット956によって形成される。
本発明は、更に、拡張不能の端部922に代えて端部920と同様の拡張可能な端部を使用するLFEを提供する。この実施例では、通路には、好ましくは、その直径を縮小する変更が施してなく、全体に亘って実質的に同じ直径を有する。両端の拡張手段を係合することによってLFEを通路に固定し、この際、楔エレメントが離間し、通路の内面を把持する。
第10A図、第10B図、及び第10C図は、別のLFE楔エレメントを示す。このLFE楔エレメントは、LFE1018を通路1025に打ち込むのに十分な半径方向圧力を提供する。図示の実施例では、第10B図に示すボール1046が、LFEの少なくとも一方の端部のソケット1048と係合する。ボール1046を挿入することによって、ソケットの部分を拡げ離し、圧力を通路1025の内壁に加える。通路1025の内面に及ぼされた圧力によりLFE1018をバイパス内に固定する。拡張不能の端部1022は、好ましくは先端1052がテーパした縮径区分1050を有する。第9A図、第9B図、及び第9C図におけるように、通路は、ベベル部分1054を形成するように変更してあり、そのため、LFEは、先端が部分1054に当接したとき、端部1022のところに正しく位置決めされる。同様に、チャンネルと通路の下流部分との間を流体連通するように一つ又はそれ以上のスロット1056が先端1052に設けられている。第10A図、第10B図、及び第10C図は、LFEを所定位置に固定するための一つのボール−ソケット装置を示すけれども、本発明の範囲には、LFE1018の両端に配置された二つのボール−ソケット装置を使用する構成も含まれる。第9A図、第9B図、及び第9C図に示す実施例と同様に、特別の工具を挿入してボール1046を開口部1048から外すことができる。
ヒーターコイル114、116から伝導された熱の差を計測することによって質量流量を計測する流量計に関して本発明を説明してきたが、本発明は他の種類の流量計にも同様に適用できるということは当業者には明らかであろう。例えば、センサコイルを使用する流量計及び三つの検出コイルを使用する流量計は、本発明の任意の特徴を使用できる。更に、圧力に基づいて作動する流量計を本発明の特徴のうちの任意の特徴に従って形成できる。例えば、LFEの下流の流体圧力の差を計測する種類の圧力に基づいて作動する流量計は、1996年７月12日にジェームス・ロラン、ジョン・レフェーバー、D.ジェフェリー・リッシャー、ローラA.サリバン、及びデビッド・プランチャードの名で出願された「圧力に基づいて作動する改良質量流量制御装置」という標題の現在継続中の米国特許出願第08/682857号（代理人の事件番号第MKS−38号）に記載されている。同特許出願に触れたことにより、その特許出願に開示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。
第11図は、本発明に従って形成した、このような圧力に基づいて作動する質量流量計1100の一実施例を示す。流量計1100は、バイパス区分1110、LFE1118（本明細書中に説明した改良のうちの一つ又はそれ以上に従って製作され、例示の目的で第5A図、第5B図、及び第5C図のLFE518と同様であるように示してある）、並びに差圧トランスジューサ1110、及びセンサチューブ1112、1114を含む。トランスジューサ1110は、二つの入力ポートP1、P2を含み、トランスジューサ1110は、ポートP1及びP2での流体圧力の差を表す出力信号を発生する。センサチューブ1112は、ポートP1を、入力ポート1122とLFE1118との間のバイパス区分1110の箇所に連結し、センサチューブ1114は、ポートP2を、LFE1118と出力ポート1124との間のバイパス区分1110の通路の箇所に連結する。かくして、LFE1118の上流の流体圧力がポートP1に加えられ、LFE1118の下流の流体圧力がポートP2に加えられる。トランスジューサ1110は、LFE1118の上流の流体圧力と下流の流体圧力との差を表す出力信号を発生し、当業者には理解されるように、この圧力差は、バイパス区分1110の通路を通過する流体の質量流量を表す。
本発明の様々な特徴を特定の種類の流量計と関連して説明したが、原理は、任意の種類の流量計並びに通路を通る層流流体を提供するのにLFEを使用する任意の他の種類の装置にも適用できる。
上述の装置には、本発明の範囲を逸脱することなく特定の変更を施すことができるため、以上の説明に含まれる全ての事項及び添付図面に示した全ての事項は、例示であって意味を限定しようとするものではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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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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