(57)【要約】【課題】  熱式ガス流量計のより一層の小型化と製造コストの削減を可能にすると共に、ガス温度が変動しても常に高精度は流量検出ができるようにする。【解決手段】  流体通路１１を備えたセンサ部格納体4の上方に配置され、前記流体通路１１内へ固定用端子棒１６により水平状に吊り下げ支持した、加熱前のガス温度検出用のサーミスタ温度検出器２２と加熱後のガス温度検出用のサーミスタ温度検出器２３とヒータ素子２４と遮蔽板１８を設けたフレキ基板１５とから成るセンサ部Ａと、当該センサ部Ａからの各温度検出に基づいてガス流量を演算するＣＰＵ流量制御用基板６とから構成され、前記ヒータ素子２４への入力電圧Ｖの調整により前記両サーミスタ温度検出器２２，２３間の温度差を所定の設定値に保持することにより、前記入力電圧Ｖの値からガス流量を演算する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体通路を備えたセンサ部格納体に配置され、前記流体通路内へ固定用端子棒により吊り下げ支持した、加熱前のガス温度検出用のサーミスタ温度検出器と加熱後のガス温度検出用の温度検出器とヒータ素子と遮蔽板を設けたフレキ基板とから成るセンサ部と、当該センサ部からの各温度検出に基づいてガス流量を演算するＣＰＵ流量制御用基板とから構成され、前記ヒータ素子への入力電圧Ｖの調整により前記両温度検出器間の温度差を所定の設定値に保持することにより、前記入力電圧Ｖの値からガス流量を演算する構成としたことを特徴とするガス流量計。
【請求項２】
フレキ基板を、ポリイミド製の薄板とした請求項１に記載のガス流量計。
【請求項３】
固定用端子棒及び遮蔽板の上方部を合成樹脂製のフレキ基板用スペーサに固着させ、当該フレキ基板用スペーサを介設してセンサ部を流体通路内へ吊り下げ支持するようにした請求項１に記載のガス流量計。
【請求項４】
ＣＰＵ流量制御用基板の下面側に周囲（環境）温度検出用の温度検出器を設けると共に、当該ＣＰＵ流量制御用基板に予め求めた周囲温度とガス流量との補正値データテーブルを設け、前記温度検出器により検出した周囲温度を用いて演算流量出力Ｐ０を温度補正するようにした請求項１に記載のガス流量計。
【請求項５】
合成樹脂製のフレキ基板用スペーサを、固定用端子棒及び遮蔽板を一体的に成型固定した構成とした請求項３に記載のガス流量計。
【請求項６】
基台の上面に所定の間隔をあけて固定した入口側継手と出口側継手との間のセンサ格納体収納空間内へ、前記センサ部格納体を収納固定する構成とした請求項１に記載のガス流量計。
【請求項７】
センサ格納体の流体通路内へ吊り下げ支持したセンサ部のフレキ基板の遮蔽板を下方へ向けて突出させ、当該遮蔽板により流体通路の上方空間部を流通するガス流を分流させると共に、ヒータ素子の熱によるガス温度検出用の温度検出器で検出する加熱前のガス温度の上昇を防止するようにした請求項１に記載のガス流量計。
【請求項８】
フレキ基板の片側面上の一側寄りに、ガスの流通方向にヒータ素子と加熱後のガス温度検出用サーミスタ温度検出器を隣接して配置すると共に、遮蔽板をヒータ素子の他側寄りに配置し、当該遮蔽板を挟んで前記ヒータ素子より離れた他側の上流側位置に、加熱前のガス温度検出用温度検出器を配置するようにした請求項１に記載のガス流量計。
【請求項９】
ガス温度検出用温度検出器及び周囲温度検出用温度検出器をＮＴＣ型の温度検出器とするようにした請求項１又は請求項４に記載のガス流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気流や都市ガス、ＬＰＧ等を対象とする熱式ガス流量計の改良に関するものであり、流量計の小型化、構造の簡素化、製造コストの削減が計れると共に、加熱用ヒータの熱が基準ガス用温度センサに及ぼす影響を少なくすることにより、広いガス温度範囲に亘って高精度なガス流量の測定を行なえるようにした新規な熱式ガス流量計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従前から化学産業や機械産業等の技術分野に於いては、空気や都市ガス、ＬＰＧ等の流量測定用として、キャピラリ型熱式流量センサやマイクロマシン技術によるシリコン製超小型熱式流量センサが広く利用されている。
ところで、この種の熱式流量センサは、何れも図１２に示すように、基準ガス用温度センサ５０と加熱ガス用温度センサ５１との間にガス加熱用ヒータ５２を設け、基準ガス用温度センサ５０と加熱ガス用温度センサ５１との検出温度の差分に基づいて、流路内を流通するガスの流量を演算するよう構成されている（特開２０１２−２３３７７６号等）。
【０００３】
尚、この種のガス流量計の流量センサ部Ｓは、通常図１３に示すように、基板５３の上面に、基準ガス用温度センサ５０と加熱ガス用温度センサ５１とガス加熱用ヒータ５２を設けることにより形成されており、流体は矢印Ｒの方向に流通する（特開２０１２−２３３７７６号等）。
【０００４】
また、この種の流量センサ部Ｓは、図１４に示すように、配管路５４に支持台５５を気密に固定し、この支持台５５に入口孔５６及び出口孔５７に連通する流体流路６０を形成し、当該流体流路６０内に流量センサ部Ｓを配置することにより、使用に供されている。尚、５８はセンサ吊下げ支持体、５９は蓋体、矢印Ｒ′は分流ガスの流れ方向を表すものである（特開２０１２−２３３７７６号）。
【０００５】
一方、図１５及び図１６は、半導体製造装置等用に本願出願人が先に開発した熱式流量センサを示すものであり、先ず、図１５に示すように、高耐食性ステンレス鋼製の基板５３の上面にセンサ部Ｓを形成すると共に、当該センサ部Ｓをステンレス鋼製のセンサベース６１に溶接固着してセンサ保持体６２を形成する。そして、当該センサ保持体６２を、図１６に示すように、ベース６３に設けた収納孔部６４内へ上方から挿入して、基板押え６５及びセンサベース押え６６を介して固定ねじ６７によりベース６３に気密に装着固定するようにしたものである。尚、６８はガイドピン、６９は金属ガスケット、７０はリード線、７１はリードピン、７２はガス流通路、矢印はガスの流通方向である（特開２００４−３１７３１５号）。
【０００６】
上記従前の熱式流量計は、センサ部Ｓの製造を一括処理により行うことが出来るため、個々の製品センサ間の特性上のバラツキが少ないだけでなく、小型化により熱容量が小さいため、センサとしての応答速度が極めて高いという優れた特徴を有している。
【０００７】
しかし、従前の熱式ガス流量計にも解決すべき多くの問題点が残されており、その中でも特に解決を急がれる問題は、ガス流量計の検出精度がガス使用環境の温度やガス温度によって大きく変動すると云う点、及び、ガス流量計の小型化、構造の簡素化、製造コストの引下げ等の点である。
また、配管路内のガス流を分流させてこの分流ガスの流量を測定し、この測定流量と分流比とから全流量を演算する構成としているため、ガスの分流精度がガス流量測定の精度に大きく影響すると云う問題がある（特開２０１２−２３３７７６号）。
更に、ガス流路の断面積を変えてガス流とセンサ部Ｓとの接触性を高めるようにしているため、センサ部Ｓに接触するガス流の流速がガス流量によって変化して流量測定精度に影響を与えることになる（特開２００４−３１７３１５号）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２３３７７６号公報
【特許文献２】特開２００４−３１７３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願発明は、従前の熱式ガス流量計に於ける上述の如き問題、即ち（イ）ガス流量計の検出精度が、ガス使用環境の温度やガス温度によって大きく変動すること、（ロ）ガス流量計の小型化、構造の簡素化及び製造コストの引下げ等を図ることが、困難なこと、（ハ）ガスの分流精度やセンサ部Ｓに接触流動するガス流速が、流量測定精度に大きく影響すること等の問題を解決せんとするものであり、サーミスタ温度検出器を用いて超小型で均一な品質のガス流量計を安価に製造することが出来、且つ、ガス温度やガス流量、ガス流速が大きく変動しても、高い流量制御精度と応答性を安定して保持できるようにしたガス流量計を提供することを、発明の主たる目的とするものである。
【００１０】
本願発明者等は、従前の熱式流量計が何れも基板の上に２個の温度検出器（測温抵抗）と加熱用ヒータとを設け、両温度検出器（測温抵抗）における検出温度の差が流通するガス流量に比例することに基づいて、当該温度差からガス流量を演算する構成としているのに対して、加熱用ヒータの温度を調節して前記両温度検出器（測温抵抗）の検出温度差を予め設定した一定温度差に保持した場合には、加熱用ヒータの出力、即ち加熱用ヒータの入力がガス流量に比例することに着目して、加熱用ヒータの出力調整により前記検出温度差を予め設定した一定温度差に保持し、ヒータ出力からガス流量を検出する構成のガス流量計を着想した。そして、当該着想に基づいて新規な構成のガス流量計を多数試作すると共に、当該ガス流量計の作動試験を積み重ねて来た。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明は、上記着想と各種の試験結果を基にして創作されたものであり、請求項１の発明は、流体通路１１を備えたセンサ部格納体4の上方に配置され、前記流体通路１１内へ固定用端子棒１６により水平状に吊り下げ支持した、加熱前のガス温度検出用のサーミスタ温度検出器２２と加熱後のガス温度検出用のサーミスタ温度検出器２３とヒータ素子２４と遮蔽板１８を設けたフレキ基板１５とから成るセンサ部Ａと、当該センサ部Ａからの各温度検出に基づいてガス流量を演算するＣＰＵ流量制御用基板6とから構成され、前記ヒータ素子２４への入力電圧Ｖの調整により前記両サーミスタ温度検出器２２，２３間の温度差を所定の設定値に保持することにより、前記入力電圧Ｖの値からガス流量を演算することを発明の基本構成とするものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明に於いて、フレキ基板１５をポリイミド製の薄板としたものである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１の発明に於いて、固定用端子棒１６及び遮蔽板１８の上方部を合成樹脂製のフレキ基板用スペーサ１７に固着させ、当該フレキ基板用スペーサ１７を介設してセンサ部Ａを流体通路１１内へ吊り下げ支持するようにしたものである。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１の発明に於いて、ＣＰＵ流量制御用基板６の下面側に周囲（環境）温度検出用のサーミスタ温度検出器２５を設けると共に、当該ＣＰＵ流量制御用基板６に予め求めた周囲温度とガス流量との補正値データテーブルを設け、前記サーミスタ温度検出器２５により検出した周囲温度を用いて演算流量出力Ｐ０を温度補正するようにしたものである。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項３の発明に於いて、合成樹脂製のフレキ基板用スペーサ１７を、固定用端子棒１６及び遮蔽板１８を一体的に成型固定した構成としたものである。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１の発明に於いて、基台１の上面に所定の間隔をあけて固定した入口側継手２と出口側継手３との間のセンサ格納体収納空間１０内へ、前記センサ部格納体４を収納固定する構成としたものである。
【００１７】
請求項７発明は、請求項１の発明に於いて、センサ格納体４の流体通路１１内へ吊り下げ支持したセンサ部Ａのフレキ基板１５の遮蔽板１８を下方へ向けて突出させ、当該遮蔽板１８により流体通路１１の上方空間部を流通するガス流を分流させると共に、ヒータ素子２４の熱によるガス温度検出用のサーミスタ温度検出器２２で検出する加熱前のガス温度の上昇を防止するようにしたものである。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項１の発明に於いて、フレキ基板１５の片側面上の一側寄りに、ガスの流通方向にヒータ素子２４と加熱後のガス温度検出用サーミスタ温度検出器２３を隣接して配置すると共に、遮蔽板１８をヒータ素子２４の他側寄りに配置し、当該遮蔽板１８を挟んで前記ヒータ素子２４より離れた他側の上流側位置に、加熱前のガス温度検出用サーミスタ温度検出器２２を配置するようにしたものである。
【００１９】
請求項９の発明は、請求項１又は請求項４の発明に於いて、ガス温度検出用サーミスタ温度検出器２２、２３及び周囲温度検出用サーミスタ温度検出器２５をＮＴＣ型のサーミスタ温度検出器とするようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本願発明では、従前の熱式質量流量センサの場合と同様に、マスク技術を活用してセンサ部Ａを製造するため、製品間の品質上のバラツキを殆ど無くすことが出来る。また、合成樹脂製の一体成型によりスペーサ１７を形成し、これに固定用端子棒１６及び遮蔽板１８の上方部を固着するようにしている為、センサ部Ａの製造コストの削減が図れると共に、ガス流量計の組立が簡単となる。
【００２１】
又、前記ヒータ素子２４の出力、即ちヒータ素子２４への入力電圧Ｖの調整によって前記両サーミスタ温度検出器２２，２３間の温度差を所定の設定値に保持し、前記入力電圧Ｖの値からガス流量を演算すると共に、周囲温度を他のサーミスタ温度検出器２５により測定し、当該計測した周囲温度に基づいて演算流量出力Ｐ０を温度補正する構成としている為、安定した高精度なガス流量計測が出来る。
【００２２】
さらに、センサ部Ａのフレキ基板１５に遮蔽板１８を設け、加熱前のガス温度を検出するサーミスタ温度検出器へのガス流がヒータ素子２４により加熱されるのを遮蔽板１８によって防止すると共に、流体通路１１内のセンサー部Ａの上部空間部を流れるガス流を整流する様にしているため、より安定した高精度なガス流量計測が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るガス流量計の実施形態を示す斜面図である。
【図２】図１のセンサ部格納体の蓋体を取外した状態の斜面図である。
【図３】図１のガス流量計の縦断面図である。
【図４】図３の流量検出センサ部Ａの拡大横面図である。
【図５】（ａ）はフレキ基板用スペーサの正面図である。            （ｂ）はフレキ基板用スペーサの底面図である。
【図６】センサ用フレキ基板の拡大平面概要図である。
【図７】ガス流量検出センサ部Ａの信号処理系統図である。
【図８】本発明の実施形態に係るガス流量計の温度と流量出力の関係等の評価試験に使用した試験装置の構成図である。
【図９】周囲温度検出用のサーミスタ温度検出器の検出信号による温度補正がない場合の試験結果を示すものであり、（ａ）は、周囲温度が28℃で流量計Ｆを恒温槽２７内に設置して測定した時の結果を、（ｂ）は周囲温度が２５℃で流量計Ｆを恒温槽２７の外部に設置して測定した時の試験結果を、（ｃ）は流量計Ｆを恒温槽２７内へ設置して５０℃から６０℃へ昇温した時の試験結果を、（ｄ）は流量計Ｆを温度６０℃の恒温槽２７内へ設置した時の試験結果を、夫々示すものである。
【図１０】周囲温度検出用のサーミスタ温度検出器の検出信号により演算流量出力Ｐ０に温度補正を行った場合の試験結果を示すものであり、（ａ）は流量計Ｆを０℃の恒温槽２７内へ設置した時の試験結果を、（ｂ）は２０℃の恒温槽２７内へ設置した時の試験結果を、（ｃ）は４０℃の恒温槽２７内へ設置した時の試験結果を、（ｄ）は６０℃の恒温槽２７内へ設置した時の試験結果を夫々示すものである。
【図１１】温度補正を施した場合のガス流量計Ｆの演算流量出力Ｐ０と実流量（ＭＦＣ出力）Ｆ０の関係を示す線図である。
【図１２】従前の熱式流量センサの作動原理の説明図である。
【図１３】従前の熱式流量センサの平面概要図である。
【図１４】従前の熱式ガス流量計の使用例を示す断面概要図である。
【図１５】従前の耐食性流量センサ保持体の縦断面図である。
【図１６】従前の熱式ガス流量計の他の使用例を示す断面概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明に係るガス流量計の一例を示す斜面図であり、図２は、図１のセンサ部格納体の蓋体を取外した状態の斜面図、図３は、図１のガス流量計の縦断面図、図４は、図３のセンサ部分Ａの拡大横面図である。
【００２５】
図１乃至図４において、Ｆはガス流量計、１は基台、２は入口側継手、３は出口側継手、４はセンサ部格納体、５はセンサ部格納体の蓋体、６はＣＰＵ流量制御用基板であり、図３に示す如く、基台１の両側部に入口側継手２と出口側継手３が、Ｏリング７を介して固定用ねじ８により固定されている。
又、前記センサ部格納体４は、図３に示す如く、基台１の上面側に設けた囲板９から成る四角形状のセンサ格納空間１０内へ上方から挿入され、Ｏリング７ａ，７ｂを介して固定用ねじ８ａ，８ｂにより固定されている。
尚、図３において、５はセンサ部格納体４の蓋体、１１は流体通路、１２ａは流体入口、１２ｂは流体出口、１３はスペーサ、１４はメッシュ板であり、前記センサ部格納体４の中央を貫通する流体通路１１内へ流入するガス流の整流及びフィルタリング作用を行うものである。
【００２６】
ガス流量計Ｆの流量検出センサ部Ａは、図４及び図５に示すように、流体通路１１内へ吊下げ状に支持固定された薄円盤状のフレキ基板１５と、フレキ基板１５の固定用端子棒１６と、フレキ基板用スペーサ１７と、遮蔽版１８と、支持用基板１９と、スペーサ押え２０と、Ｏリング２１等から形成されている。
【００２７】
即ち、フレキ基板用スペーサ１７は、図５に示すように、合成樹脂により４本のリード線と固定材を兼ねた端子棒１６と遮蔽版１８とを一体に成型固定したものであり、外径約８mm、内径約５．８mm、遮蔽版１８の高さ約４mm、厚さ約０.３５mmに設定されている。
尚、当該スペーさ１７は、通常合成樹脂により形成されているが、測定する流体の種類や温度等に合わせて、合成樹脂以外の金属製やセラミック製のスペーサとしても良い。
また、図３及び図４においては、流体通路１１の内径は約２０mmに形成されている。
【００２８】
図６は、前記フレキ基板１５の拡大平面図であり、外径約８mmのフレキ基板１５の一例を示すものである。当該フレキ基板１５はポリイミド製の薄板から形成されており、その外表面上に、加熱前ガス温度を検出するサーミスタ温度検出器２２と、加熱後のガス温度を検出するサーミスタ温度検出器２３と、ガス加熱用のヒータ素子２４と、ガス加熱用ヒータ素子２４からの熱の流入を遮断して、加熱前ガス温度検出用サーミスタ温度検出器２２がヒータ素子２４の熱により加熱されるのを防止する遮蔽板１８等が形成されている。
【００２９】
当該フレキ基板１５は、図３にしたように、４本の固定材を兼ねた端子棒１６によりガス流通路１１内に吊下げ状に指示固定されており、矢印方向に流入してきたガス流は遮蔽板１８により分流されると共に、ヒータ素子２４からの熱が遮蔽され、サーミスタ温度検出器２２には、ヒータ素子２４により加熱さえていないガス流が接触流通する。これに対して、サーミスタ温度検出器２３へは、ヒータ素子２４により加熱された加熱ガス流が直接に接触流通することになる。
【００３０】
前記フレキ基板１５等を具備したセンサ部Ａは、前記センサ部格納体４の上面側に設けたセンサ部格納空間４ａ内へ挿着したＣＰＵ流量制御用基板６と一体化され、固定材を兼ねた端子棒１６を介してＣＰＵ流量制御用基板６と各種信号の入出力が行われる。
【００３１】
尚、図３乃至図６には記載されていないが、ＣＰＵ流量制御用基板６の裏面側には、後述する検出したガスの流量出力Ｐ０を環境温度（周囲温度）に基づいて補正する為の周囲温度検出用のサーミスタ温度検出器２５が設けられており、所謂流量出力の温度補正を行う構成としている。
又、本実施形態では、上記各サーミスタ温度検出器２２，２３，２５として、株式会社村田製作所製のＮＴＣサーミスタ  チップタイプ０６００型（外形寸法０．６mm×0.3mm ×0.3mm）を使用している。
【００３２】
図７は、本発明に係るガス流量計Ｆの流量検出センサ部Ａの信号処理系統概要図であり、加熱前のガス温度を検出するサーミスタ温度検出器２２の出力信号Ｔ１と，加熱後のガス温度を検出するサーミスタ温度検出器２３の出力信号Ｔ２をコンパレータ２６へ入力し、両者の検出信号の差ΔＴsが常に予め設定した設定値となるように、ヒータ素子２４の出力、即ちヒータ素子２４への入力電圧Ｖを制御する。
【００３３】
上記条件下に於いては、ヒータ素子２４の入力電圧Ｖがガス流量に比例する為、当該ヒータ入力電圧ＶをＣＰＵ流量制御用基板６にて処理することにより、当該入力電圧Ｖをガス流量出力信号（１〜５ボルト）Ｐ０に変換し、流量出力信号Ｐ０を得るようにしている。
又、ＣＰＵ流量制御用基板６には、予め実測により求めた周囲温度（0℃から60℃）Ｔ３と流量出力Ｐ０との関係を示す補正用データテーブルが設けられており、周囲温度検出用のサーミスタ温度検出器２５からの補正用検出信号Ｔ３と前記データテーブルを用いて、流量出力電圧Ｐ０の補正が行われる。
【００３４】
図８は、本発明の実施形態に係るガス流量計Ｆのガス温度と流量検出精度の関係等の評価試験に使用した試験装置の構成図であり、Ｆはガス流量計、２７は恒温槽、２８は加熱器、２９はガス温度検出器、３０は恒温槽温度検出器、３１はコンプレッサ、３２はタンク、３３は減圧弁、３４はマスフローコントローラ（ＭＦＣ）、３５は温度調節器、３６は流量計用電源、３７はパソコン、３８はデータロガ、３９は信号発生器、４０はマスフローコントローラ用電源である。
【００３５】
恒温槽２７はＷ５００mm、Ｈ６００ｍｍ，Ｄ４００mmの外径寸法を有しており、その内部にガス温度計２９、恒温槽温度検出器３０、被試験流量計Ｆ、加熱器２８が配置されている。
そして、コンプレッサ３１から空気流を供給し、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）３４で所定の流量に調整した空気流を加熱器２８で所定温度に加熱したあと被試験流量計Ｆへ供給すると共に、この時のガス温度検出器２９の検出値Ｔ１，恒温槽温度検出器３０の検出値Ｔ２，被試験流量計Ｆの流量出力Ｐ０、ＭＦＣの流量出力Ｆ０、加熱器２８への入力電圧Ｖ等をデータロガ３８へ入力し、パソコン３７により流量計Ｆの流量出力Ｐ０を演算すると共に、演算流量出力Ｐ０と実流量（ＭＦＣ出力Ｆ０）の対比等の各種試験を行った。尚、試験は、各種の温度や流量制御装置ＭＦＣ３４の流量をパラメータとして行い、演算流量出力Ｐ０と実流量（ＭＦＣ出力Ｆ０）の関係を主として精査した。
【００３６】
図９及び図１０は、上記恒温槽２７を用いた流量計Ｆの温度特性試験結果の一例を示すものであり、図９は、周囲温度検出用のサーミスタ温度検出器２５の補正用検出信号Ｔ３による温度補正がない場合の試験結果を示すものである。又、図１０は、演算流量出力Ｐ０に補正用検出信号Ｔ３による温度補正を行った場合の試験結果を示すものである。尚、流量計Ｆとしては、最大容量２４Ｌ/ｍｉｎ，株式会社フジキン製の流量計を使用している。
【００３７】
図９（ａ）は、周囲温度が２８℃で、流量計Ｆを恒温槽２７の外部に設置して測定した時の、演算流量出力Ｐ０や実流量（ＭＦＣ出力Ｆ０）等の関係を示すものであり、実流量（ＭＦＣ出力Ｆ０）と演算流量出力Ｐ０とヒータ入力電圧Ｖとは、比較的安定した相関関係を保持した状態にある。また、温度検出器の出力差（温度差）Ｔｓは、約５℃位となる。
【００３８】
しかし、流量計Ｆを恒温槽２７内へ配置し、恒温槽温度計３０の検出値Ｔ２（周囲温度）を高めると、図９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように、実流量（ＭＦＣ出力Ｆ０）と演算流量出力Ｐ０との間の相関関係が崩れ、図９（ｃ）及び（ｄ）では、正確な演算流量出力Ｐ０を得ることが困難になることが判明した。即ち、ガス温度や周囲温度が高温になると、両温度Ｔ１，Ｔ２の温度差ΔＴｓを設定値に保持することが困難となり、その結果、実流量（ＭＦＣ出力Ｆ０）と演算流量出力Ｐ０との間の相関関係が崩れることになると想定される。
【００３９】
これに対して、周囲温度検出用のサーミスタ温度検出器２５の補正用検出信号Ｔ３と前記データテーブルを用いた温度補正を演算流量出力Ｐ０に施した場合には、図１０に示されているように、ガス流量計Ｆの実流量（ＭＦＣ出力）Ｆ０と演算流量出力Ｐ０との間の相関関係が、温度０℃から６０℃に亘って一定の関係に保持されることになる。即ち、周囲温度の影響を排除して、安定した高精度ガス流量の計測を行うことが可能となる。
【００４０】
図１１は、前記図１０の場合と同様に温度補正を施した場合のガス流量計Ｆの演算流量出力ガス流量Ｐ０と実流量（ＭＦＣ出力）Ｆ０の関係を示すものである。空気流量が０から４Ｌ/ｍｉｍの小流量領域においては、若干安定性に欠ける点が見られるものの、４Ｌ/ｍｉｍ以上の流量領域においては、良好な流量特性となっている。
【００４１】
尚、４Ｌ/ｍｉｍ以下の流量域において流量特性が不安定になるのは、空気流が少なくなる事により、流量計Ｆの内部で空気流の対流が発生し、これによって演算流量出力ガス流量Ｐ０が不安定になっていると想定される。また、当該演算流量出力Ｐ０の不安定現象は、ヒータ加熱温度を高めて両サーミスタの温度差ΔＴsを５℃より高く設定することにより、解消し得る事が判明している。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、化学産業、機械製造産業、半導体製造産業等のあらゆる産業における非腐食性ガスの流量計測に適用できるものである。
【符号の説明】
【００４３】
１は基台
１ａはガス入口
１ｂはガス出口
２は入口側継手
３は出口側継手
４はセンサ部格納体
４ａはセンサ部収納空間
５はセンサ部格納体の蓋体
６はＣＰＵ流量制御用基板
７、７ａ、７ｂはＯリング
８、８ａ、８ｂは固定用ねじ
９は囲板
１０はセンサ部格納体の四角形収納空間
１１は流体通路
１２ａは流体入口
１２ｂは流体出口
１３はスペーサ
１４はメッシュ板
１５はフレキ基板
１６はフレキ基板の固定用端子棒
１７はフレキ基板用スペーサ
１８は遮蔽板
１９は支持用基板
２０はスペーサ押え
２１はＯリング
２２はサーミスタ温度検出器（加熱前のガス温度検出用）
２３はサーミスタ温度検出器（加熱後のガス温度検出用）
２４はヒータ素子
２５はサーミスタ温度検出器（周囲（環境）温度検出用）
２６はコンパレータ
２７は恒温槽
２８は加熱器
２９はガス温度検出器
３０は恒温槽温度検出器
３１はコンプレッサ
３２はタンク
３３は減圧弁
３４は流量制御装置（マスフローコントローラＭＦＣ）
３５は温度調節器
３６は流量計用電源
３７はパソコン
３８はデータロガ
３９は信号発生器
４０は流量制御装置用電源
Ｔ１は出力信号（サーミスタ温度検出器２２）
Ｔ２は出力信号（サーミスタ温度検出器２３）
ΔＴsは出力信号の差分
Ｆはガス流量計
Ａは流量検出センサ部
Ｖは入力電圧（ヒータ素子２４）
Ｐ０は流量出力（演算流量出力）
Ｆ０は流量制御装置（ＭＦＣ）の流量出力
Ｔｓはコンパレータの出力信号
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１２】
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