(57)【要約】      （修正有）【課題】流量測定装置において、使用目的に応じた流量をより正確に測定・出力可能な技術を提供する。【解決手段】主流路を流れる測定対象流体の流量を検出する流量測定装置であって、測定対象流体を加熱する加熱部と、前記加熱部を前記測定対象流体の流れ方向に挟んで配置され、前記測定対象流体の温度を検出する複数の温度検出部と、前記複数の温度検出部の出力の差分を、前記主流路を流れる測定対象流体の熱量流量または熱量に変換する変換部と、を備える。【選択図】図１７
2019052962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主流路を流れる測定対象流体の流量を検出する流量測定装置であって、
測定対象流体を加熱する加熱部と、
前記加熱部を前記測定対象流体の流れ方向に挟んで配置され、前記測定対象流体の温度を検出する複数の温度検出部と、
前記複数の温度検出部の出力の差分を、前記主流路を流れる測定対象流体の熱量流量または熱量に変換する変換部と、
を備えることを特徴とする、流量測定装置。
【請求項２】
前記変換部は、
前記複数の温度検出部の出力の差分と、前記主流路を流れる測定対象流体の熱量流量または熱量との関係が直線となるように補正する補正手段を有することを特徴とする、請求項１に記載の流量測定装置。
【請求項３】
前記複数の温度検出部の出力の差分を、前記主流路を流れる測定対象流体の体積流量に変換する第二変換部と、
前記複数の温度検出部の出力の差分を、前記主流路を流れる測定対象流体の熱量流量または熱量に変換する際に、前記変換部による前記熱量流量または熱量への変換と、前記第二変換部による前記体積流量による変換の組合せを調整する変換調整部と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の流量測定装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の流量測定装置と、
前記変換部により変換された熱量流量または熱量を表示する表示部と、
前記流量測定装置及び前記表示部を制御する統合制御部と、
を備える、流量測定ユニット。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の流量測定装置と、
前記流量測定装置により測定した熱量流量または熱量を表示する表示部と、
前記流量測定装置及び前記表示部を制御する統合制御部と、
前記流量測定装置、表示部、及び統合制御部に電力を供給する電源部と、
前記流量測定装置、表示部及び、統合制御部を収納可能な筐体と、
前記筐体の外部から前記流量測定装置の作動に関する設定が可能な操作部と、
を備える、ガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量測定装置、流量測定装置を備えたガスメータ及び、ガスメータのための流量測定装置ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒータおよびセンサを備え、流体の流れによって変化する温度分布をセンサが検知することにより、流体の流速又は流量を算出する測定装置が提案されていた。
【０００３】
また、主流路を流れる測定対象流体の流量を検出するための流量検出部と、測定対象流体を加熱する加熱部および測定対象流体の温度を検出する温度検出部を有し、測定対象流体の特性値を取得するための特性値取得部と、特性値取得部によって取得された測定対象流体の特性値を用いて、流量検出部から出力された検出信号に基づいて算出された測定対象流体の流量を補正する流量補正部とを備え、加熱部および温度検出部は、測定対象流体の流れ方向と直交する方向に並んで配置されており、特性値取得部は、加熱部の温度を変化させた前後における、温度検出部により検出された測定対象流体の温度の差により、特性値を取得する、流量測定装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
ここで、上述のような従来の熱式の流量測定装置では、測定した流量を流れたガスの体積である体積流量として出力していた。しかしながら、ガス流量を測定する目的は、例えばエネルギーとしての使用ガス量を検出することであることが考えられ、このような目的からすると、ガス流量を計測する際には、流れたガスが供給可能なエネルギー量を検知可能な形で出力が行われることが望ましい。また、従来、流量測定装置から出力されていた体積流量は、ガスの温度や圧力等の影響を受けて値が変わるため、正確なガスのエネルギー値を検知することが困難な場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１２９４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、流量測定装置において、使用目的に応じた流量をより正確に測定・出力可能な技術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】
【０００７】
上記の課題を解決するための本発明は、
主流路を流れる測定対象流体の流量を検出する流量測定装置であって、
測定対象流体を加熱する加熱部と、
前記加熱部を前記測定対象流体の流れ方向に挟んで配置され、前記測定対象流体の温度を検出する複数の温度検出部と、
前記複数の温度検出部の出力の差分を、前記主流路を流れる測定対象流体の熱量流量または熱量に変換する変換部と、
を備えることを特徴とする、流量測定装置である。
【０００８】
これによれば、直接的にエネルギーとしてのガス使用量に応じた値を出力することが可能となり、また、ガスの温度や圧力の影響を受け難い正確な流量を出力することが可能と
なる。
【０００９】
ここで、測定対象流体を加熱する加熱部と、加熱部を測定対象流体の流れ方向に挟んで配置され、測定対象流体の温度を検出する複数の温度検出部とを有する熱式の流量測定装置においては、前記複数の温度検出部における温度差に基づいて流量を測定するが、温度検出部における温度差の出力の特性は、体積流量よりもむしろ熱量流量または熱量に近い。従って、熱式の流量測定装置において最終的な出力として熱量流量または熱量を出力するようにすれば、温度検出部における温度差の出力を、より容易に熱量流量または熱量の出力に変換することが可能となる。その結果、演算装置への負荷を減少し、より高速な処理を実現することが可能となる。
【００１０】
また、本発明においては、前記変換部は、
前記複数の温度検出部の出力の差分と、前記主流路を流れる測定対象流体の熱量流量または熱量との関係が直線となるように補正する補正手段を有するようにしてもよい。
【００１１】
上述のように、発明における熱式の流量測定装置において最終的な出力として熱量流量または熱量を出力するようにすれば、流体の温度・圧力や流体の組成による影響を考慮せず、温度検出部における温度差の出力と、測定対象の流体の熱量流量または熱量との関係が直線になるような補正を行うことで、熱量流量または熱量としての出力を得ることが可能である。これによれば、より容易な処理によって、流量測定装置の最終的な出力としての熱量流量または熱量を取得することが可能となる。
【００１２】
また、本発明においては、前記複数の温度検出部の出力の差分を、前記主流路を流れる測定対象流体の体積流量に変換する第二変換部と、
前記複数の温度検出部の出力の差分を、前記主流路を流れる測定対象流体の熱量流量または熱量に変換する際に、前記変換部による前記熱量流量または熱量への変換と、前記第二変換部による前記体積流量による変換の組合せを調整する変換調整部とを、さらに備えるようにしてもよい。
【００１３】
これによれば、流量測定装置の目的に応じて、流量測定装置の最終的な出力として熱量流量または熱量を出力するか、体積流量を出力するか、あるいは、熱量流量または熱量と、体積流量の両方を出力するかを調整することが可能となる。
【００１４】
また、本発明は、上記した流量測定装置と、
前記変換部により変換された熱量流量または熱量を表示する表示部と、
前記流量測定装置及び前記表示部を制御する統合制御部と、
を備える、流量測定ユニットであってもよい。
【００１５】
そうすれば、より容易または効率的に、熱量流量または熱量を出力・表示可能なガスメータを製造することが可能になる。
【００１６】
また、本発明は、上記した流量測定装置と、
前記流量測定装置により測定した熱量流量または熱量を表示する表示部と、
前記流量測定装置及び前記表示部を制御する統合制御部と、
前記流量測定装置、表示部、及び統合制御部に電力を供給する電源部と、
前記流量測定装置、表示部及び、統合制御部を収納可能な筐体と、
前記筐体の外部から前記流量測定装置の作動に関する設定が可能な操作部と、
を備える、ガスメータであってもよい。
【００１７】
これによれば、使用熱量に相当する、より目的に即したガス使用量を出力・表示可能な
ガスメータを提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、流量測定装置において、使用目的に応じた流量をより正確に測定・出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１における流量測定装置の一例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施例１における流量測定装置の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例１における副流路部を示す平面図である。
【図４】本発明の実施例１におけるセンサ素子の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例１におけるセンサ素子の仕組みを説明するための断面図である。
【図６】本発明の実施例１における流量検出部の概略構成を示す平面図である。
【図７】本発明の実施例１における物性値検出部の概略構成を示平面図である。
【図８】本発明の実施例１における回路基板の機能構成を示すブロック図である。
【図９】ガスの体積流量、流量検出部出力、ガスの熱量流量に対する、ガス温度の温度変化と、ガス組成変化の影響を示した図である。
【図１０】流量検出部出力と、体積流量との関係を示すグラフである。
【図１１】各ガスの組成と熱量との関係を示す図である。
【図１２】各ガスの熱量を示すグラフである。
【図１３】各ガスの熱伝導率と熱量との関係を示すグラフである。
【図１４】ガスの熱量とガスの熱伝導率と熱量検出部の出力との関係を示す図である。
【図１５】体積流量と熱量検出部出力との関係及び、熱量流量と熱量検出部出力との関係を示すグラフである。
【図１６】本発明の実施例１における補正後の熱量流量と流量測定装置の最終的な出力との関係を示すグラフである。
【図１７】本発明の実施例１における流量測定処理のフローチャートである。
【図１８】本発明の実施例２における回路基板の機能構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の実施例３におけるガスメータの機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔適用例〕
以下、本発明の適用例について、図面を参照しつつ説明する。本発明は例えば、図１に示すような熱式の流量測定装置１に適用される。流量測定装置１は、図２に示すように、主流路部２を流れる流体を分流し、その一部を流量検出部１１に導いて、主流路部２の流体の流量と高い相関を有する、流量検出部１１における流量を測定するものである。流量検出部１１に用いられるセンサ素子は、図４に示すように、マイクロヒータ（加熱部）１０１を挟んで二つの温度検出部１０２が配置された構成を有する。測定原理としては、図５に示すように、二つの温度検出部１０２で検出される温度の温度差ΔＴと、その上を通過する流体の流量との間の相関関係を利用したものである。
【００２１】
また、流量測定装置１の機能ブロック図８に示すように、流量検出部１１の出力は、回路基板５に配置されたＣＰＵ（Central Processing Unit）により実現される制御部１３
の検出値取得部１３１に送信され、流量算出部１３３において必要な補正などが施された上で、最終的な出力としての流量が算出される。そして、上記のような熱式の流量測定装置においては、従来より、流量測定装置１の最終的な出力としては、体積流量（ｌ／ｍｉｎ）を出力することが多かった。
【００２２】
しかしながら、流量測定装置１を、例えばガス等の使用量を測定する目的で使用する場合には、体積流量（ｌ／ｍｉｎ）というよりは、流れた流体が供給可能なエネルギー量を検知可能な形で出力が行われることが望ましい。また、体積流量（ｌ／ｍｉｎ）は原理的に、図９の上段に示すように、季節等で変動する流体の温度等の影響を受け易いという不都合もあった。
【００２３】
また、流量測定装置１の最終的な出力としての体積流量（ｌ／ｍｉｎ）は、図９の上段に示すように流体の温度や圧力の影響を受けて変化する一方、流体の組成が変化しても出力はその影響を受け難いという特性があった。それに対し、流量検出部１１の出力は、逆に、流体の温度や圧力の変化の影響は受けない一方、流体の組成の変化の影響は受けるという特性があった。その結果、流量測定装置１の最終的な出力として体積流量（ｌ／ｍｉｎ）を出力する場合には、流量検出部１１の出力に対して複雑な（または大幅な）変換を行う必要があった。
【００２４】
それに対し、本発明においては、流体測定装置１の最終出力として熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）を出力することとした。この熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）は、流体の温度や圧力の変化の影響は受けない一方、流体の組成の変化の影響は受けるという、熱式の流量検出部１１の出力の特性と同様の特性を示す。これにより、流量検出部１１の出力を、流体測定装置１の最終出力として熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）に変換する際には、非常に単純な変換で済む。
【００２５】
すなわち、流量検出部１１の出力と体積流量（ｌ／ｍｉｎ）の関係は、図１５（ａ）に示すように、流体の組成により変化してしまっていたところ、流量検出部１１の出力と熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）の関係は、図１５（ｂ）に示すように、流体の組成により殆ど変化しない。そして、流体測定装置１の最終的な出力として熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）を出力する場合には、流量検出部１１の出力に対して、カーブの直線性のみを補正する簡単な補正により、図１６に示すような、流体の組成の影響を受けない安定した出力ラインを得ることが可能となった。
【００２６】
なお、本発明の流量測定装置１においては、図１８に示す変換調整部１４を備えるようにし、最終的な出力として熱量流量を出力するか、体積流量を出力するか、あるいは、熱量流量と体積流量の両方を出力するかを調整するようにしても構わない。
【００２７】
なお、本発明は上記のような熱式の流量測定装置１に適用してもよいし、流量測定装置１を備えた図１９に示すようなガスメータ１５０に適用しても構わない。ガスメータ１５０は、流量測定装置１の他、表示部１５１、電源部１５２、記憶部１５３、ガスメータ制御部１５５、振動検出部１５６及び、遮断部１５７を備えている。
【００２８】
また、本発明は、図１９において、流量測定装置１、表示部１５１、電源部１５２、記憶部１５３、ガスメータ制御部１５５をユニット化し、ガスメータ１５０を製造する際に組み込み容易とした、流量測定装置ユニット１５０ａに適用しても構わない。
【００２９】
〔実施例１〕
以下では、本発明の実施例に係る流量測定装置について、図面を用いて、より詳細に説明する。
【００３０】
＜装置構成＞
図１は、本実施例に係る流量測定装置１の一例を示す分解斜視図である。図２は、流量測定装置１の一例を示す断面図である。流量測定装置１は、例えばガスメータや燃焼機器、自動車等の内燃機関、燃料電池、その他医療等の産業機器、組込機器に組み込まれ、流
路を通過する流体の量を測定する。なお、図１及び図２の破線の矢印は、流体の流れる方向を例示している。
【００３１】
また、図１に示すように、本実施例に係る流量測定装置１は、主流路部２と、副流路部３と、シール４と、回路基板５と、カバー６とを備えている。図１及び図２に示すように、本実施例では、流量測定装置１は主流路部２から分岐した副流路部３を有する。また副流路部３には、流量検出部１１と、物性値検出部１２が備えられる。流量検出部１１及び物性値検出部１２は、マイクロヒータによって形成される加熱部とサーモパイルによって形成される温度検出部とを含む熱式のフローセンサによって構成されている。また、本実施例では、物性値検出部１２を利用して流体の物性値を検出し、流量検出部１１によって検出される流量を流体の物性値に基づいて補正するものとするが、流量測定装置１は、物性値検出部１２を備えていなくてもよい。
【００３２】
主流路部２は、測定対象である流体の流路（以下、主流路ともいう）が長手方向に貫通した管状の部材である。図２に示すように、主流路部２の内周面には、流体の流れ方向に対して、上流側に流入口（第１流入口）３４Ａが形成され、下流側に流出口（第１流出口）３５Ａが形成されている。例えば主流路部２の軸方向の長さは約５０ｍｍであり、内周面の直径（主流路部２の内径）は約２０ｍｍであり、主流路部２の外径は約２４ｍｍであるが、主流路部２の寸法はこれらに限定されない。また、主流路部２には、流入口３４Ａと流出口３５Ａとの間にオリフィス２１が設けられている。オリフィス２１は、主流路部２においてその前後よりも内径が小さくなった抵抗体であり、オリフィス２１の大きさによって副流路部３へ流入する流体の量を調整することができる。
【００３３】
図１及び図２においては、主流路から分岐した副流路を内部に含む部分である副流路部３は主流路部２の鉛直上方に設けられている。また、副流路部３内の副流路は、流入用流路３４と、物性値検出用流路３２と、流量検出用流路３３と、流出用流路３５とを含む。副流路部３には、主流路部２を流れる流体の一部が分岐して流入する。
【００３４】
流入用流路３４は、主流路部２を流れる流体を流入させて、物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３に分流させるための流路である。流入用流路３４は、主流路部２における流体の流れ方向と垂直な方向に沿って形成されており、一端が流入口３４Ａに連通し、他端は物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３に連通している。主流路部２を流れる流体の一部は、流入用流路３４を介して、さらに物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３に分流する。このような物性値検出用流路３２及び流量検出用流路３３には、主流路部２を流れる流体の量に応じた量の流体が流入する。したがって、流量検出部１１は、主流路部２を流れる流体の量に応じた値を検出することができる。
【００３５】
図１に示すように、物性値検出用流路３２は、主流路部２の鉛直上方に形成され、主流路部２と平行な方向に延在する、上側から見た断面が略コ字型の流路である。物性値検出用流路３２は、その内部に、測定対象流体の物性値を検出するための物性値検出部１２が配置されている。物性値検出用流路３２の一端は、流入用流路３４を介して流入口３４Ａに連通しており、他端は、流出用流路３５を介して流出口３５Ａに連通している。
【００３６】
流量検出用流路３３も、主流路部２における流体の流れ方向と平行な方向に延在する、上側から見た断面が略コの字型の流路である。流量検出用流路３３には、その内部に、流体の流量を検出するための流量検出部１１が配置されている。また、流量検出用流路３３の一端は、流入用流路３４を介して流入口３４Ａに連通しており、他端は、流出用流路３５を介して流出口３５Ａに連通している。なお、物性値検出部１２、流量検出部１１は、それぞれ回路基板５上に実装される。そして、回路基板５は、上部が開いた物性値検出用流路３２、流量検出用流路３３の上部を覆うと共に、物性値検出用流路３２に物性値検出
部１２が位置し、流量検出用流路３３に流量検出部１１が位置するように配置される。
【００３７】
流出用流路３５は、物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３を通過した測定対象流体を、主流路部２に流出させるための流路である。流出用流路３５は、主流路部２と垂直な方向に沿って形成されており、一端が流出口３５Ａに連通し、他端は物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３に連通している。物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３を通過した測定対象流体は、流出用流路３５を介して、主流路部２に流出する。
【００３８】
本実施例では、上述のように、１つの流入口３４Ａから流入させた測定対象流体を、物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３に分流させている。これにより、流量検出部１１および物性値検出部１２は、それぞれ温度、密度などの条件がほぼ等しい流体に基づいて、測定対象の流体の物性値や流量を検出することができる。なお、流量測定装置１は、副流路部３にシール４を嵌め込んだ後、回路基板５が配置され、さらにカバー６によって回路基板５を副流路部３に固定することで、副流路部３の内部の気密性を確保している。
【００３９】
図３は、図１に示される副流路部３の平面図である。図３に示すように、物性値検出用流路３２と流量検出用流路３３とは、流入用流路３４と流出用流路３５を結ぶ線（不図示）に対して対称に配置されている。また、矢印Ｐ及びＱは、物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３に分流する流体の流量の比率を模式的に表している。本実施例では、分流される流体の量がＰ対Ｑの割合になるように、物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３の断面積が定められている。
【００４０】
実際に物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３を流れる流体の量は、主流路部２を流れる流体の流量に応じて変動するが、通常の使用態様において、物性値検出用流路３２を流れる流体の量は物性値検出部１２の検出レンジ内の値となり、流量検出用流路３３を流れる流体の量は流量検出部１１の検出レンジ内の値となるように、主流路部２に対する副流路部３の大きさやオリフィス２１の大きさ、物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３の幅がそれぞれ設定されている。なお、物性値検出用流路３２及び流量検出用流路３３の幅は例示であり、図３に示す例には限定されない。
【００４１】
このように、流量測定装置１では、物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３に分流する流体の流量を、それぞれの幅を調整することで個別に制御することが可能である。このため、物性値検出部１２の検出レンジに応じて物性値検出用流路３２を流れる流体の流量を制御し、流量検出部１１の検出レンジに応じて流量検出用流路３３を流れる流体の流量を制御することができる。
【００４２】
物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３は、何れも上面視において略コ字型に形成された構成には限定されない。すなわち、物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３は、物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３を通過する流体の流量が制御可能な幅（断面積）に設定されていれば、他の形状を採用するようにしてもよい。
【００４３】
また、物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３において物性値検出部１２、流量検出部１１が配置される空間の形状を上面視において略正方形にしているが、本発明はこれに限定されない。物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３の形状は、物性値検出部１２または流量検出部１１が配置可能であればよく、配置される物性値検出部１２および流量検出部１１の形状等に応じて決定することができる。
【００４４】
したがって、例えば、物性値検出用流路３２の幅よりも、物性値検出部１２のサイズが
小さい場合には、物性値検出用流路３２において物性値検出部１２が配置される空間の幅を、物性値検出量流路３２の他の部分の幅に一致させてもよい。すなわち、この場合は、物性値検出用流路３２の長手方向に延在する部分は、幅がほぼ一定の形状になる。なお、流量検出用流路３３についても同様である。
【００４５】
以上のように、物性値検出用流路３２および流量検出用流路３３を流れる流体の量は、主流路部２を流れる流体の量よりも少ないが、それぞれ主流路部２を流れる流体の量に応じて変化する。仮に流量検出部１１や物性値検出部１２を主流路部２に配置する場合は、主流路部２を流れる流体の量に応じて流量検出部１１および物性値検出部１２の規模を大きくする必要が生じるが、本実施形態では主流路部２から分岐する副流路部３を設けることにより、規模の小さい流量検出部１１および物性値検出部１２によって流体の流量を測定できるようにしている。
【００４６】
また、本実施例においては、物性値検出用流路３２の断面積の方が流量検出用流路３３の断面積よりも小さく、図３において矢印Ｐ及びＱの大きさで表したように物性値検出用流路３２を流れる流体の量の方が流量検出用流路３３を流れる流体の量よりも少なくなっている。このように、流量検出部１１を流れる流体の量よりも物性値検出部１２を流れる流体の量の方を少なくすることにより、物性値検出部１２が流体の物性値や温度を検出する際の流量の影響による誤差を小さくすることができる。
【００４７】
図４は、流量検出部１１及び物性値検出部１２に用いられるセンサ素子の一例を示す斜視図である。また、図５は、センサ素子の仕組みを説明するための断面図である。センサ素子１００は、マイクロヒータ（加熱部ともいう）１０１と、マイクロヒータ１０１を挟んで対称に設けられた二つのサーモパイル（温度検出部ともいう）１０２とを備える。すなわち、マイクロヒータ１０１と二つのサーモパイル１０２とは、所定の方向に並ぶように配置されている。これらの上下には、図５に示すように絶縁薄膜１０３が形成され、マイクロヒータ１０１、サーモパイル１０２及び絶縁薄膜１０３はシリコン基台１０４上に設けられている。また、マイクロヒータ１０１及びサーモパイル１０２の下方のシリコン基台１０４には、エッチング等により形成されるキャビティ（空洞）１０５が設けられている。
【００４８】
マイクロヒータ１０１は、例えばポリシリコンで形成された抵抗である。図５においては、破線の楕円によって、マイクロヒータ１０１が発熱した場合の温度分布を模式的に示している。なお、破線が太いほど温度が高いことを示すものとする。流体の流れがない場合、図５（ａ）に示すようにマイクロヒータ１０１の周囲の温度分布はほぼ均等になる。一方、例えば図５（ｂ）において破線の矢印で示す方向に流体が流れた場合、周囲の空気が移動するため、マイクロヒータ１０１の上流側よりも下流側の方が温度は高くなる。センサ素子１００は、このようなヒータ熱の分布の偏りを利用して、流量を示す値を出力する。
【００４９】
センサ素子の出力電圧ΔＶは、例えば次のような式（１）で表される。
【数１】
2019052962.tif 000003
なお、Ｔｈはマイクロヒータ１０１の温度（サーモパイル１０２におけるマイクロヒータ１０１側の端部の温度）、Ｔａはサーモパイル１０２におけるマイクロヒータ１０１か
ら遠い側の端部の温度のうち低い方の温度（図５（ａ）では左側のサーモパイル１０２の左端の温度又は右側のサーモパイル１０２の右端の温度であり、図５（ｂ）では上流側の端部である左側のサーモパイル１０２の左端の温度）、Ｖｆは流速の平均値、Ａ及びｂは所定の定数である。
【００５０】
また、流量測定装置１の回路基板５は、ＩＣ（Integrated Circuit）等により実現される制御部（図示せず）を備え、流量検出部１１の出力に基づいて流量を算出する。また、物性値検出部１２の出力に基づいて所定の特性値を算出し、特性値を用いて流量を補正してもよい。
【００５１】
＜流量検出部及び物性値検出部＞
図６は、図１に示した流量検出部１１の概略構成を示す平面図であり、図７は、図１に示した物性値検出部１２の概略構成を示す平面図である。図６に示すように、流量検出部１１は、測定対象の流体の温度を検出する第１サーモパイル（温度検出部ともいう）１１１および第２サーモパイル（温度検出部ともいう）１１２と、測定対象流体を加熱するマイクロヒータ（加熱部ともいう）１１３とを備えている。加熱部１１３と、温度検出部１１１および温度検出部１１２とは、流量検出部１１内において、測定対象流体の流れ方向Ｐに沿って並べて配置されている。また、加熱部１１３、温度検出部１１１、および温度検出部１１２の形状は、平面視においてそれぞれ略矩形であり、各々の長手方向は測定対象流体の流れ方向Ｐと直交する。
【００５２】
温度検出部１１１および温度検出部１１２は、加熱部１１３の上流側に温度検出部１１２が配置され、下流側に温度検出部１１１が配置されて、加熱部１１３を挟んで対称な位置の温度を検出する。
【００５３】
流量測定装置１では、物性値検出部１２および流量検出部１１に、実質的に同一構造のセンサ素子１００が用いられており、流体の流れ方向に対する配置角度を、センサ素子１００の平面視上、９０度異ならせて配置されている。これにより、同一構造のセンサ素子１００を物性値検出部１２及び流量検出部１１に使用することができ、流量測定装置１の製造コストを抑制することができる。
【００５４】
一方、図７に示すように、物性値検出部１２は、測定対象流体の温度を検出する第１サーモパイル（温度検出部ともいう。）１２１および第２サーモパイル（温度検出部ともいう。）１２２と、測定対象流体を加熱するマイクロヒータ（加熱部ともいう。）１２３とを備えている。加熱部１２３と、温度検出部１２１および温度検出部１２２とは、物性値検出部１２内において、測定対象流体の流れ方向Ｑと直交する方向に並んで配置されている。また、加熱部１２３、温度検出部１２１、および温度検出部１２２の形状は、平面視においてそれぞれ略矩形であり、各々の長手方向は測定対象流体の流れ方向Ｑに沿っている。また、温度検出部１２１および温度検出部１２２は、加熱部１２３を挟んで左右対称に配置されており、加熱部１２３の両側の対称な位置の温度を検出する。したがって、温度検出部１２１および温度検出部１２２の測定値はほぼ同一であり、平均値を採用するようにしてもよいし、いずれか一方の値を採用するようにしてもよい。
【００５５】
ここで、流体の流れによって温度分布は下流側に偏るため、流れ方向と直交する方向の温度分布の変化は、流体の流れ方向の温度分布の変化に比べて小さい。このため、温度検出部１２１と、加熱部１２３と、温度検出部１２２とを、この順で測定対象流体の流れ方向と直交する方向に並べて配置することにより、温度分布の変化による温度検出部１２１および温度検出部１２２の出力特性の変化を低減することができる。したがって、流体の流れによる温度分布の変化の影響を低減して、物性値検出部１２による検出精度を向上させることができる。
【００５６】
また、加熱部１２３の長手方向が測定対象流体の流れ方向に沿って配置されているため、加熱部１２３は測定対象流体の流れ方向の広範囲に亘って測定対象流体を加熱することが可能となる。このため、測定対象流体の流れによって温度分布が下流側に偏った場合であっても、温度検出部１２１および温度検出部１２２の出力特性の変化を低減することができる。同様に、流体温度を測定する場合においては、流速により生じる測定値の誤差を低減することができる。なお、流体温度は、温度検出部１２１および温度検出部１２２が検出した温度から、加熱部１２３による加熱での温度上昇分を減じて求めるようにしてもよいし、加熱部１２３が加熱を行わない状態で検出するようにしてもよい。物性値検出部１２によれば、測定対象流体の流れによる温度分布の変化の影響を抑え、物性値及び流体温度の検出精度を向上させることができる。
【００５７】
さらに、温度検出部１２１および温度検出部１２２の長手方向が測定対象流体の流れ方向に沿って配置されているため、温度検出部１２１および温度検出部１２２は測定対象流体の流れ方向に亘って広範囲に温度を検出することが可能となる。このため、測定対象流体の流れによって温度分布が下流側に偏った場合であっても、温度検出部１２１および温度検出部１２２の出力特性の変化を低減することができる。したがって、測定対象流体の流れによる温度分布の変化の影響を低減して、物性値検出部１２による検出精度を向上させることができる。
【００５８】
＜機能構成＞
図８は、流量測定装置１の機能構成の一例を示すブロック図である。流量測定装置１は、流量検出部１１と、物性値検出部１２と、制御部１３と、通信部１５とを備えている。流量検出部１１は、温度検出部１１１と、温度検出部１１２とを備える。物性値検出部１２は、温度検出部１２１と、温度検出部１２２とを備える。なお、図６に示した加熱部１１３及び図７に示した加熱部１２３は、図示を省略している。また、制御部１３は、検出値取得部１３１と、特性値算出部１３２と、流量算出部１３３とを含む。
【００５９】
流量検出部１１は、温度検出部１１１において検出された温度に応じた信号と温度検出部１１２において検出された温度に応じた信号との差分を算出し、制御部１３の検出値取得部１３１に出力する。物性値検出部１２は、温度検出部１２１において検出された温度に応じた信号を特性値算出部１３２に出力する。なお、物性値検出部１２は、温度検出部１２１および温度検出部１２２において検出された温度に応じた信号の平均値を求め、特性値算出部１３２に出力するようにしてもよい。また、温度検出部１２１又は温度検出部１２２のいずれか一方を用いて温度に応じた信号を取得するようにしてもよい。
【００６０】
検出値取得部１３１は、所定の測定間隔で、流量検出部１１が出力する流体の流量に応じた検出値を取得する。特性値算出部１３２は、物性値検出部１２の温度検出部１２１及び温度検出部１２２の少なくともいずれかの検出値に基づいて特性値を算出する。なお、特性値算出部１３２は、物性値検出部１２のマイクロヒータの温度を変化させ、変化の前後において温度検出部１２１や温度検出部１２２が検出した測定対象流体の温度の差に所定の係数を乗じて特性値を算出するようにしてもよい。
【００６１】
流量算出部１３３は、検出値取得部１３１が取得した検出値に基づいて、流量を算出する。このとき、流量算出部１３３は、物性値検出部１２が算出した特性値を用いて流量を補正するようにしてもよい。また、通信部１５は、制御部１３において処理した情報を外部に対して無線または有線で送信し、外部から指令や設定値を無線または有線で受信し制御部１３に伝達する。
【００６２】
ところで、従来の流量算出部１３３では、（１）で得られるΔＶ式に基づき、流体の体
積流量（ｌ／ｍｉｎ）を算出していた。しかしながら、流量測定装置１によって流量を測定する目的が、ガスの使用量を計測する等であることが多いという実情を考えた場合には、流体の流量を計測する際には、体積流量（ｌ／ｍｉｎ）よりもむしろ、熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）すなわち、流れた流体が供給可能なエネルギー量の形で流体の流量が出力されることが望ましい。これは、家庭用エネルギーとして消費されるガスは、燃焼により熱エネルギーとして利用されることに基づく。また、元来、体積流量（ｌ／ｍｉｎ）は、流体の温度や圧力の影響を受けて測定値が変わるため、特性値算出部１３２によって算出された流体の特性値による補正の内容も、複雑なものになっていたところ、流量測定装置１から最終的に熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）を出力することにした方が、補正の内容をより簡略化することができる。
【００６３】
上記の見識に基づき、本実施例においては、流量算出部１３３において流体の体積流量（ｌ／ｍｉｎ）を算出するのではなく、流体の熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）を算出し、流量測定装置１からの最終的な出力を熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）にすることとした。
【００６４】
図９には、流体としてガスの流量を測定する場合について、測定原理からみた、ガスの体積流量（ｌ／ｍｉｎ）、流量検出部１１の出力（Ｖ）、ガスの熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）と、ガスの温度変化、ガスの組成変化との関係について示す。図９から分かるように、体積流量（ｌ／ｍｉｎ）は、ガスの温度及び圧力の影響を強く受ける。より詳細には、ガス温度が低い、あるいはガスの圧力が高い場合には相対的にガスの体積が小さくなるので、体積流量（ｌ／ｍｉｎ）は低く測定される。一方、ガス温度が高い、あるいはガスの圧力が低い場合には相対的にガスの体積は大きくなるので、体積流量（ｌ／ｍｉｎ）は高く測定される。また、体積流量（ｌ／ｍｉｎ）は、流体の組成が異なったとしても、流体の温度と体積が同じである限り、測定値に変化はない。
【００６５】
これに対し、流量検出部１１の出力値は、二つの温度検出部１１１、１１２において検出される温度の差分に基づいた値であり、加熱部１１３の熱を流体を介して検出しており、質量流量に関わる出力である。よって、流体の温度や圧力の変化の影響を受けない。一方、流量検出部１１の出力値は、流体の組成の影響を受ける。例えば流体がメタンである場合には、流体がメタンとエタンの混合ガスである場合と比較して低くなる。
【００６６】
さらに、原理的に熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）も、流れた流体の分子構造と分子数すなわち質量流量に関わる量なので、流体の温度や圧力の影響を受けない。一方、熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）は、流れた流体の組成すなわち分子構造の影響を受ける。例えば流体がメタンである場合には、流体がメタンとエタンの混合ガスである場合と比較して低くなる。
【００６７】
以上のように、原理的には流体の温度または圧力、流体の組成に対して、流量検出部１１の出力値と体積流量（ｌ／ｍｉｎ）とは異なる影響を受けるのに対し、流量検出部１１の出力値と熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）とは同様の影響を受けることが分かる。
【００６８】
図１０には、流体の組成毎の、体積流量と、流量検出部１１の出力との関係のグラフを示す。図１０において横軸は体積流量（ｌ／ｍｉｎ）、縦軸は流量検出部１１の出力（規格値）（％）である。また、グラフは流体の組成がガスＡ〜Ｄの４種類の場合について記載している。図１０からは、流体の体積流量（ｌ／ｍｉｎ）を測定した場合には、流量検出部１１の出力は流体の組成の影響を受けるので、流量算出部１３３において、流体の組成についても何等かの補正が必要であることが分かる。
【００６９】
なお、図１０におけるガスＡ〜ガスＤの組成表を図１１に示す。ガスＡはメタン１００％の気体、ガスＢ〜ガスＤは、メタンの他、エタン、プロパン、ブタンを図１１に示す比率で混合させたガスであり、ガスＤ、ガスＣ、ガスＢ、ガスＡの順番で熱量（ＭＪ／Ｎｍ
３：ノルマル状態における単位体積あたりの熱量）が高い。なお、図１２には、メタン、エタン、プロパン、ブタン各々の熱量（ＭＪ／Ｎｍ３）を示す。
【００７０】
次に、流量検出部１１の出力と流体の熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）とが高い相関関係を示す理由について説明する。図１３には、ガスＡ〜ガスＤの及び、ガスＡ〜ガスＤを構成するブタン、プロパン、エタン、メタンの各々の熱量（ＭＪ／Ｎｍ３）と熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）の関係を示す。このように、これらのガスにおいては、熱量（ＭＪ／Ｎｍ３）が高いほど熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）は低く、熱量（ＭＪ／Ｎｍ３）が低いほど熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）は高いという関係がある。
【００７１】
そして、流体の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）が高い場合には、流量検出部１１における加熱部１１３の熱は周囲の流体に良く発散し、熱が逃げやすくなるので、温度検出部１１１、１１２の温度は相対的に低くなる。さらに、温度検出部１１１、１１２の温度が相対的に低くなると、温度検出部１１１と温度検出部１１２の温度差が小さくなるので、流量検出部１１の出力は低くなる。その結果、図１４の表に示すように、流体の熱量（ＭＪ／Ｎｍ３）がより低い場合には、当該流体の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）がより高くなり、さらに、流量検出部１１の出力がより低くなるという関係が成立し、流量検出部１１の出力と流体の熱量流量（ＭＪ／Ｎｍ３）とが高い相関関係を示すのである。
【００７２】
その結果、流量測定装置１によって流体の体積流量（ｌ／ｍｉｎ）を測定する場合には、図１５（ａ）に示すように、流量検出部１１の出力（規格値）（％）は流体の組成の影響を受けるのに対し、流量測定装置１によって流体の熱量流量（ｋＪ／ｍｉｎ）を測定する場合には、図１５（ｂ）に示すように、流量検出部１１の出力（規格値）（％）は、流体の組成の影響を受け難くなる。
【００７３】
なお、図１５に示すグラフにおいては、熱量流量（ｋＪ／ｍｉｎ）と流量検出部１１の出力（規格値）（％）関係は、必ずしも直線状にはなっておらず、熱量流量（ｋＪ／ｍｉｎ）の絶対値が大きくなるにつれ、熱量流量（ｋＪ／ｍｉｎ）の傾き（感度に相当する）が低くなる傾向があった。
【００７４】
これに対し、例えば、テーブルに格納された補正係数により、流量算出部１３３において簡単な補正を行うことにより、図１６に示すように、流量測定装置１からの最終的な出力が、流体の組成の影響を受けずに、さらに、熱量流量（ｋＪ／ｍｉｎ）に対してリニアに変化するように調整することが可能である。ここで、補正手段は上記テーブルを含んで実現される。
【００７５】
なお、流量検出部１１において、出力ΔＶと流体の熱量ΣＱとの関係は以下の式（２）のように表すことが可能である。
2019052962.tif 000004
ここで、Ｑは各温度検出部において温度が検出される流体の熱量、ΣＱは２つの温度検出部において温度が検出される流体の熱量の合計を示す。また、αはゼーベック係数である。
【００７６】
ここで、流体の熱量Ｑは以下の式（３）のように定義される。
2019052962.tif 000005
式（３）において、Ａ及びＧは係数、ｋは熱伝導率、ｃは比熱、ρは密度、ｖは動粘度を示す。
【００７７】
このように、本実施例における流量検出部１１の出力ΔＶから、熱量ΣＱを直接的に取得することが可能となる。
【００７８】
＜流量測定処理＞
図１７は、流量測定装置１における流量測定処理の一例を示す処理フロー図である。本処理は、流量測定装置１の回路基板１に備えられたＣＰＵ（不図示）から、流量検出部１１、物性値検出部１２、制御部１３に指令を発信することで実行される。本処理が実行されると、まずステップＳ１０１において流量検出部１１における加熱部１１３がＯＮされる。Ｓ１０１の処理が終了するとＳ１０２に進む。Ｓ１０２においては、流量検出部１１の出力である、温度検出部１１１、１１２の検出値の差分ΔＴが検出される。より具体的には、流量検出部１１の温度検出部１１１及び温度検出部１１２の出力信号が制御部１３の検出値取得部１３１に送信されることで、検出値取得部１３１によりΔＴが検出される。Ｓ１０２の処理が終了するとＳ１０３に進む。
【００７９】
Ｓ１０３においては、ΔＴと熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）の間の補正係数を用いて補正値が決定される。より具体的には、流量算出部１３３において、予め回路基板５上の記憶部（不図示）に記憶されているテーブルにアクセスし、補正係数を導入して、ΔＴに乗算することで補正値が求められる。Ｓ１０３の処理が終了すると、Ｓ１０４の処理に進む。Ｓ１０４においては、熱量算出部１３３においてさらに、必要に応じて、特性値算出部１３２からの出力に基づいた補正が行われ、最終的な熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）が出力される。Ｓ１０４の処理が終了すると、本ルーチンを一旦終了する。
【００８０】
上述のように、本実施例においては、流量測定装置１からの出力値として、体積流量（ｌ／ｍｉｎ）ではなく、流量検出部１１から出力される温度検出部１１１、１１２の検出値の差分ΔＴと、より高い相関関係を有する熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）を出力することとした。これにより、ガスの体積や圧力の影響を受けず、より精度の高い流量測定が可能となる。また、流れたガスが供給可能なエネルギー量を検知可能な形で測定流量を出力することができる。さらに、流量算出部１３３における補正内容をより簡略化することができ、制御部１３における演算負荷を低減することが可能となる。
【００８１】
＜実施例２＞
次に、実施例２として、流量測定装置の最終的な出力を体積流量（ｌ／ｍｉｎ）と熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）とで調整可能とした例について説明する。以下、本実施例と実施例１との共通の構成については同一の符号を付与するとともに説明は省略し、本実施例と実施例１との相違点についてのみ説明する。
【００８２】
図１８は、本実施例における流量測定装置の機能構成の一例を示すブロック図である。本実施例における流量測定装置は、流量検出部１１と、物性値検出部１２と、制御部１３の他に、変換調整部１４を備えている。変換調整部１４は、制御部１３に指令を送信し、
流量算出部１３３において、従来どおり体積流量（ｌ／ｍｉｎ）を算出・出力するか、熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）を算出・出力するか、あるいは、体積流量（ｌ／ｍｉｎ）と熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）の両方を算出・出力するかを調整する。
【００８３】
変換調整の方法については、ソフト的に調整可能としても良いし、切換えスイッチ等のハード構成によって調整しても構わない。また、流量測定装置の製造段階で何れの流量を算出・出力するかを決定し変換調整部１４の調整内容を設定しておいても構わないし、流量測定装置の使用中に調整可能としても構わない。なお、変換調整部１４は、流量算出部１３３において、体積流量（ｌ／ｍｉｎ）と熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）の他の定義に係る流量を算出・出力するように調整可能にしても良い。これにより、流量測定装置の使用目的に応じて、最終的な出力を体積流量（ｌ／ｍｉｎ）と熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）の間で調整可能とすることができ、流量測定装置の利便性をさらに向上させることが可能である。
【００８４】
＜実施例３＞
次に、実施例３として、実施例１または実施例２に係る流量測定装置が組み込まれたガスメータ及び、流量測定装置ユニットについて説明する。本実施例は、実施例１に係る流量測定装置１を、ガスの使用量測定のためのガスメータに組み込んだ例である。図１９は、流量測定装置１が組み込まれたガスメータ１５０の機能構成の一例を示すブロック図である。ガスメータ１５０は、流量測定装置１の他、表示部１５１、電源部１５２、操作部１５３、振動検出部１５４、遮断部１５５、統合制御部としてのガスメータ制御部１５６、ガスメータ記憶部１５７、ガスメータ通信部１５８を備えている。なお、操作部１５３を除き、これらの構成は筐体１５０ｂ内に収納されている。
【００８５】
ここで、表示部１５１は、流量測定装置１によって測定・出力された流量（熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）、体積流量（ｌ／ｍｉｎ）、または両方）に基づくガス使用量の他、日付、遮断処理の有無（後述）等が表示されるディスプレイであり、液晶表示板等が用いられてもよい。電源部１５２は、流量測定装置１及び、ガスメータ１５０の他の構成に対して電力を供給する部分で、アルカリ電池等のバッテリーで構成されてもよい。操作部１５３は、ガスメータ１５０の外部に設けられており、ガス契約者または検針者等が操作する部分である。例えば、ガスメータ１５０のリセット、時刻調整、表示・出力する流量（熱量流量か体積流量か、あるいは両方か）の切換、後述する遮断状態の解除等の操作を行うことが可能としてもよい。
【００８６】
振動検出部１５４は、例えば加速度センサ（不図示）等を含み、ガスメータ１５０自身の振動を検出する。遮断部１５５は、ソレノイド等のアクチュエータと主流路部２を閉塞するバルブを有し、振動検出部１５４において閾値以上の振動が検出された場合には、地震が発生したと判断して主流路部２を通過するガスを遮断する。ガスメータ制御部１５６は、流量測定装置１、表示部１５１、電源部１５２、操作部１５３、振動検出部１５４、遮断部１５５、ガスメータ記憶部１５７、ガスメータ通信部１５８と電気的に接続されており、各部の制御を行う。例えば、操作部１５３からの入力情報を受信し、入力情報に応じた指令を各部に送信する。また、振動検出部１５４において閾値以上の加速度信号が検出された場合には、遮断部１５５に遮断信号を送信する。ガスメータ記憶部１５７は、流量測定装置１や、振動検出部１５４からの出力を時系列で所定の期間に亘り記憶する部分であり、ＳＲＡＭやＤＲＡＭ等のメモリ素子により構成されてもよい。ガスメータ通信部１５８は、ガスメータ制御部１５６で処理する各情報を外部へ無線または有線で送信可能であり、外部からの指令や設定値を受信してガスメータ制御部１５６に伝達する。また、流量測定装置１が有する通信部１５と通信することで、流量測定装置１の制御部１３で処理する情報を受信し、また、流量測定装置１に対する制御信号や設定値を送信するようにしてもよい。
【００８７】
なお、ガスメータ１５０の構成のうち、例えば、流量測定装置１、表示部１５１、電源部１５２、振動検出部１５４、ガスメータ制御部１５６、ガスメータ記憶部１５７、ガスメータ通信部１５８をユニット化し、この流量測定装置ユニット１５０ａに、操作部１５３、遮断部１５５を電気的に接続して、筐体１５０ｂ内に組み込むことで、ガスメータ１５０を構成可能にしておいてもよい。このようにすることで、より効率的にガスメータ１５０を製造することが可能である。
【００８８】
なお、本実施例において、ガスメータ１５０、流量測定装置ユニット１５０ａに属する構成は一例であり、ガスメータ１５０の機能や、製造上の条件に応じて変更が可能である。また、本発明に係る流量測定装置は、上記の実施例で示した構成には限定されない。上記の実施例の構成は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせることができる。また、上記の実施例においては、流量測定装置１では、熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）を測定・出力する例について説明したが、これを熱量（Ｊ）としても略同様の内容が成立する。すなわち、熱量（Ｊ）は熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）を時間積分すれば得られる数値であり、例えば、熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）が一定の場合は、上記の実施例において熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）を測定時間（ｍｉｎ）に応じて比例計算すれば熱量（Ｊ）が得られるからである。よって、上記の実施例において熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）を熱量（Ｊ）と読み換えても構わない。その場合には、ガスメータ１５０では、例えばガスメータ制御部１５６において、流量測定装置１により測定・出力された熱量（Ｊ）を熱量流量（Ｊ／ｍｉｎ）にさらに変換するようにしてもよい。
【００８９】
なお、以下には本発明の構成要件と実施例の構成とを対比可能とするために、本発明の構成要件を図面の符号付きで記載しておく。
＜発明１＞
主流路（２）を流れる測定対象流体の流量を検出する流量測定装置（１）であって、
測定対象流体を加熱する加熱部（１１３）と、
前記加熱部を前記測定対象流体の流れ方向に挟んで配置され、前記測定対象流体の温度を検出する複数の温度検出部（１１１、１１２）と、
前記複数の温度検出部の出力の差分を、前記主流路を流れる測定対象流体の熱量流量または熱量に変換する変換部（１３３）と、
を備えることを特徴とする、流量測定装置。
＜発明２＞
前記変換部（１３３）は、
前記複数の温度検出部（１１１、１１２）の出力の差分と、前記主流路（２）を流れる測定対象流体の熱量流量または熱量との関係が直線となるように補正する補正手段（１３３）を有することを特徴とする、請求項１に記載の流量測定装置。
＜発明３＞
前記複数の温度検出部（１１１、１１２）の出力の差分を、前記主流路（２）を流れる測定対象流体の体積流量に変換する第二変換部（１３３）と、
前記複数の温度検出部の出力の差分を、前記主流路（２）を流れる測定対象流体の熱量流量または熱量に変換する際に、前記変換部（１３３）による前記熱量流量または熱量への変換と、前記第二変換部（１３３）による前記体積流量による変換の組合せを調整する変換調整部（１４）と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の流量測定装置。
＜発明４＞
請求項１から３のいずれか一項に記載の流量測定装置（１）と、
前記変換部により変換された熱量流量または熱量を表示する表示部（１５１）と、
前記流量測定装置及び前記表示部を制御する統合制御部（１５６）と、
を備える、流量測定ユニット（１５０ａ）。
＜発明５＞
請求項１から３のいずれか一項に記載の流量測定装置（１）と、
前記流量測定装置により測定した熱量流量または熱量を表示する表示部（１５１）と、
前記流量測定装置及び前記表示部を制御する統合制御部（１５６）と、
前記流量測定装置（１）、表示部（１５１）及び、統合制御部（１５６）に電力を供給する電源部（１５２）と、
前記流量測定装置（１）、表示部（１５１）及び、統合制御部（１５６）を収納可能な筐体（１５０ｂ）と、
前記筐体（１５０ｂ）の外部から前記流量測定装置の作動に関する設定が可能な操作部（１５３）と、
を備える、ガスメータ（１５０）。
【符号の説明】
【００９０】
１      ：流量測定装置
１１    ：流量検出部
１１１  ：温度検出部
１１２  ：温度検出部
１１３  ：加熱部
１２    ：物性値検出部
１２１  ：温度検出部
１２２  ：温度検出部
１２３  ：加熱部
１３    ：制御部
１３１  ：検出値取得部
１３２  ：特性値算出部
１３３  ：流量算出部
１４    ：変換調整部
１５    ：通信部
２      ：主流路部
２１    ：オリフィス
３      ：副流路部
３２    ：物性値検出用流路
３３    ：流量検出用流路
３４    ：流入用流路
３５    ：流出用流路
４      ：シール
５      ：回路基板
６      ：カバー
１００  ：センサ素子
１０１  ：マイクロヒータ
１０２  ：サーモパイル
１０３  ：絶縁薄膜
１０４  ：シリコン基台
１０５  ：キャビティ
１５０  ：ガスメータ
１５０ａ  ：流量測定装置ユニット
【図１】
2019052962.tif 000006
【図２】
2019052962.tif 000007
【図３】
2019052962.tif 000008
【図４】
2019052962.tif 000009
【図５】
2019052962.tif 000010
【図６】
2019052962.tif 000011
【図７】
2019052962.tif 000012
【図８】
2019052962.tif 000013
【図９】
2019052962.tif 000014
【図１０】
2019052962.tif 000015
【図１１】
2019052962.tif 000016
【図１２】
2019052962.tif 000017
【図１３】
2019052962.tif 000018
【図１４】
2019052962.tif 000019
【図１５】
2019052962.tif 000020
【図１６】
2019052962.tif 000021
【図１７】
2019052962.tif 000022
【図１８】
2019052962.tif 000023
【図１９】
2019052962.tif 000024