(57)【要約】【課題】マイクロフローセンサを用い、簡易な方法でありながら、被測定ガスのスパン範囲が広い場合でも、精度よくガス密度を測定することを可能にするガス密度測定方法を提供する。【解決手段】被測定ガスが通過するガス流路の内壁に形成されたポケット部内に取り付けられたマイクロフローセンサに含まれる複数のサーモパイルからそれぞれ出力される温度検出信号のうちの少なくともいずれかひとつから得られるセンサ出力値と被測定ガスの密度との関係を、被測定ガスのスパン範囲に基づいて、センサ出力値と前記被測定ガスの密度逆数とが線形関係にあるとする第１形態、或いは、センサ出力値と被測定ガスの密度とが線形関係にあるとする第２形態、のいずれかのうちで、より近似されている方を選択し、この選択した形態を利用して、センサ出力値から前記被測定ガスの密度を求めるようにしている。【選択図】　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定ガスが通過するガス流路の内壁に形成されたポケット部内に取り付けられたマイクロフローセンサに含まれる複数のサーモパイルからそれぞれ出力される温度検出信号のうちの少なくともいずれかひとつから得られるセンサ出力値を利用して、前記被測定ガスの密度を求めるマイクロフローセンサを用いたガス密度測定方法であって、
前記被測定ガスのスパン範囲に基づいて、前記センサ出力値と前記被測定ガスの密度逆数とが線形関係にあるとする第１形態、或いは、前記センサ出力値と前記被測定ガスの密度とが線形関係にあるとする第２形態、のいずれかのうちで、より近似されている方を選択し、この選択した形態を利用して、前記センサ出力値から前記被測定ガスの密度を求める、
ことを特徴とするガス密度測定方法。
【請求項２】
請求項１記載のガス密度測定方法において、
前記被測定ガスのスパン範囲が比較的広い場合には前記第１形態を選択し、前記被測定ガスのスパン範囲が比較的狭い場合には前記第２形態を選択する、
ことを特徴とするガス密度測定方法。
【請求項３】
請求項２記載のガス密度測定方法において、
所定トリガーに基づいて前記センサ出力値を増幅する増幅器の増幅定数を設定又は解除した後、前記第１形態又は前記第２形態を選択する、
ことを特徴とするガス密度測定方法。
【請求項４】
請求項３記載のガス密度測定方法において、
前記増幅器の後段に接続されたＡ／Ｄ変換回路からの出力値に基づいて、前記第１形態、或いは、前記第２形態を自動的に選択する、
ことを特徴とするガス密度測定方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のガス密度測定方法において、
前記被測定ガスの密度が０．６〜２．５程度と想定される場合には前記第１形態を選択し、前記被測定ガスの密度が０．７〜１．１程度と想定される場合には前記第２形態を選択する、
ことを特徴とするガス密度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス密度測定方法に関し、特に、マイクロフローセンサを用いたガス密度測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市ガス提供事業としては、対電力提供事業とのコスト競争にともない、天然ガスのストレート供給及び託送の時代を迎えると、供給されるガスの成分及び熱量にかなりの変動がでることが予想される。そうなると、工業炉やバーナーの燃焼にも影響が出てきて、性能低下や製品不良が発生することも予想される。これを防止するための一方策としては、供給されるガスとガス器具との適応性を所定の指標を用いて判断する必要があるが、そのためには、ガスの密度を正確に測定する必要がある。
【０００３】
ガス密度計としては、例えば、薄膜円筒の共振周波数が周囲の気体密度により変化することを利用したバイブロガス密度計や、振動管式密度計からの密度周期信号を受けて、ガスの密度、比重等を演算する密度演算器等が知られているが、これらはいずれも構造が大型であったり、複雑であったり、応答性が悪かったり、更には、非常に高価なものであった。
【０００４】
ここで、本明細書中で引用する文献を以下に示す。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１２９８８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この問題を解決するため、本出願人は、周知のマイクロフローセンサをガス密度測定に利用することを試み、被測定ガスが通過するガス流路の内壁に形成されたポケット部内に取り付けられたマイクロフローセンサに含まれる複数のサーモパイルから出力される温度検出信号を利用して、ガスの密度を求めることに成功したが、より広いスパンにわたって高い精度でガス密度を測定することが望まれている。
【０００７】
そこで、よって本発明は、上述した現状に鑑み、マイクロフローセンサを用い、簡易な方法でありながら、被測定ガスのスパン範囲が広い場合でも、精度よくガス密度を測定することを可能にするガス密度測定方法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載のガス密度測定方法は、被測定ガスが通過するガス流路の内壁に形成されたポケット部内に取り付けられたマイクロフローセンサに含まれる複数のサーモパイルからそれぞれ出力される温度検出信号のうちの少なくともいずれかひとつから得られるセンサ出力値を利用して、前記被測定ガスの密度を求めるマイクロフローセンサを用いたガス密度測定方法であって、前記被測定ガスのスパン範囲に基づいて、前記センサ出力値と前記被測定ガスの密度逆数とが線形関係にあるとする第１形態、或いは、前記センサ出力値と前記被測定ガスの密度とが線形関係にあるとする第２形態、のいずれかのうちで、より近似されている方を選択し、この選択した形態を利用して、前記センサ出力値から前記被測定ガスの密度を求める、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、被測定ガスが通過するガス流路の内壁に形成されたポケット部内に取り付けられたマイクロフローセンサに含まれる複数のサーモパイルからそれぞれ出力される温度検出信号のうちの少なくともいずれかひとつから得られるセンサ出力値と被測定ガスの密度との関係を、被測定ガスのスパン範囲に基づいて、センサ出力値と前記被測定ガスの密度逆数とが線形関係にあるとする第１形態、或いは、センサ出力値と被測定ガスの密度とが線形関係にあるとする第２形態、のいずれかのうちで、より近似されている方を選択し、この選択した形態を利用して、センサ出力値から前記被測定ガスの密度を求めるようにしているので、線形の回帰式を用いるだけで、複雑な近似をすることなく、被測定ガスの密度を求めることができるようになる。
【００１０】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載のガス密度測定方法は、請求項１記載のガス密度測定方法において、前記被測定ガスのスパン範囲が比較的広い場合には前記第１形態を選択し、前記被測定ガスのスパン範囲が比較的狭い場合には前記第２形態を選択する、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、被測定ガスのスパン範囲が比較的広い場合には第１形態を選択し、被測定ガスのスパン範囲が比較的狭い場合には第２形態を選択するようにしているので、被測定ガスのスパン範囲が広い場合でも狭い場合でも、精度よく密度を測定することが可能になる。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた請求項３記載のガス密度測定方法は、所定トリガーに基づいて前記センサ出力値を増幅する増幅器の増幅定数を設定又は解除した後、前記第１形態又は前記第２形態を選択する、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、所定トリガーに基づいてセンサ出力値を増幅する増幅器の増幅定数を設定又は解除した後、第１形態又は第２形態を選択するようにしているので、更に精度よく密度を測定することが可能になる。
【００１４】
上記課題を解決するためになされた請求項４記載のガス密度測定方法は、請求項３記載のガス密度測定方法において、前記増幅器の後段に接続されたＡ／Ｄ変換回路からの出力値に基づいて、前記第１形態、或いは、前記第２形態を自動的に選択する、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、Ａ／Ｄ変換回路からの出力値に基づいて、第１形態、或いは、第２形態を自動的に選択するようにしているので、より高い利便性を有しつつ、被測定ガスの密度を精度よく求めることができるようになる。
【００１６】
上記課題を解決するためになされた請求項５記載のガス密度測定方法は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガス密度測定方法において、前記被測定ガスの密度が０．６〜２．５程度と想定される場合には前記第１形態を選択し、前記被測定ガスの密度が０．７〜１．１程度と想定される場合には前記第２形態を選択する、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、被測定ガスの密度が０．６〜２．５程度と想定される場合には第１形態を選択し、被測定ガスの密度が０．７〜１．１程度と想定される場合には第２形態を選択するようにしているので、現実に則して更に高精度に、被測定ガスの密度を求めることができるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態にて使用されるマイクロフローセンサ１（１′）の構成図である。このマイクロフローセンサ１は、Ｓｉ基板２、ダイヤフラム３、ダイヤフラム３上に形成された白金等からなるマイクロヒータ４、マイクロヒータ４の下流側でダイヤフラム３上に形成された下流側サーモパイル５（又は、第１サーモパイルとよぶ）、マイクロヒータ４に図示しない電源から駆動電流を供給する電源端子６Ａ、６Ｂ、マイクロヒータ４の上流側でダイヤフラム３上に形成された上流側サーモパイル８（又は、第２サーモパイルとよぶ）、下流側サーモパイル５から出力される第１温度検出信号を出力する第１出力端子７Ａ、７Ｂ、上流側サーモパイル８から出力される第２温度検出信号を出力する第２出力端子９Ａ、９Ｂ、を備える。
【００１９】
また、マイクロフローセンサ１は、マイクロヒータ４に対してガスの流れ方向（ＰからＱへの方向）と略直交方向に配置され、第３温度検出信号を出力する右側サーモパイル１１（又は、第３サーモパイルとよぶ）、この右側サーモパイル１１から出力される第３温度検出信号を出力する第３出力端子１２Ａ、１２Ｂ、マイクロヒータ４に対してガスの流れ方向（ＰからＱへの方向）と略直交方向に配置され、第４温度検出信号を出力する左側サーモパイル１３（又は、第４サーモパイルとよぶ）、この左側サーモパイル１３から出力される第４温度検出信号を出力する第４出力端子１４Ａ、１４Ｂ、ガスの温度を得るための抵抗１５、１６、この抵抗１５、１６からのガスの温度信号を出力する出力端子１７Ａ、１７Ｂを備える。
【００２０】
上流側サーモパイル８、下流側サーモパイル５、右側サーモパイル１１及び左側サーモパイル１３は、熱電対から構成されている。この熱電対は、ｐ＋＋￣Ｓｉ及びＡｌにより構成され、冷接点と温接点とを有し、熱を検出し、冷接点と温接点との温度差から熱起電力が発生することにより、温度検出信号を出力するようになっている。また、Ｓｉ基板２上に形成されたダイヤフラム３には、マイクロヒータ４、上流側サーモパイル８、下流側サーモパイル５、右側サーモパイル１１及び左側サーモパイル１３のそれぞれの温接点が形成されている。
【００２１】
このような構成のマイクロフローセンサ１において、マイクロヒータ４が外部からの駆動電流により過熱された際の上記第１温度検出信号及び第２温度検出信号は、例えば所定の流路を通過する被測定ガスの流速を求めるために利用され、上記第３温度検出信号及び／又は第４温度検出信号は、例えばこの被測定ガスの物性値等を求めるために利用される。このようなマイクロフローセンサや流速計測方法等は、例えば、上記特許文献１等でも開示されているので、ここでは、詳細な説明は省略する。本発明では、このマイクロフローセンサ１が流量センサのみならず、密度センサとして利用される。これについて以下に説明する。
【００２２】
上記構成のマイクロフローセンサの基本性能について図２を用いて説明する。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、熱伝導率と左側サーモパイル（ＴＰ）の出力との関係を示す図である。
【００２３】
ここで、左側サーモパイルは、図１で説明したとおり、ガスの流れ方向と略直交方向に配置されている。右側サーモパイルも、この左側サーモパイルと同様の特性を示す。左側サーモパイル及び右側サーモパイルは、ガスの流れ方向と略直交するように配置されている。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、流れがあってもなくても、熱伝導率と左側及び右側サーモパイルの出力とは直線性の関係があることがわかる。
【００２４】
このような特性に着目して、マイクロフローセンサを用いたガス密度測定が可能になる。図３（Ａ）は本発明のガス密度測定方法に係る概略断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のポケット部の拡大断面図である。
【００２５】
図３（Ａ）に示すように、被測定ガスが通過するガス流路２０の内壁に凹形状に形成され、ガス流路２０の通じる開口部２１Ａを有するポケット部２１が形成されている。このポケット部２１内には、密度センサとして、図１で示した構成のマイクロフローセンサ１′が取り付けられている。ポケット部２１については、再度後で説明を加える。また、ガス流路２０には、マイクロフローセンサ１′と同一構成の流量センサとしてのマイクロフローセンサ１が取り付けられている。このマイクロフローセンサ１の測定面は、ガス流路２０に暴露するように取り付けられている。また、このマイクロフローセンサ１の設置箇所に基づいて、ガス流路２０の断面を均等に分割するように、複数の整流格子２２がそれぞれ等間隔かつ平行になるように配置されている。更に、この整流格子２２を上流側Ｐ及び下流側Ｑからそれぞれ挟み込むように、メッシュ２３Ａ〜２３Ｃ及びメッシュ２３Ｄが、ガス流路２０の途中に配置されている。これら整流格子２２及びメッシュ２３Ａ〜２３Ｄは整流作用を有し、マイクロフローセンサ１による流量測定の精度を向上させる。
【００２６】
図３（Ｂ）に示すように、ポケット部２１は、例えば、略円筒形をしており、上部には、測定面が下を向くようにして、マイクロフローセンサ１′が取り付けられている。また、ポケット部２１の下部には、ガス流路２０の通じる略円形状の開口部２１Ａが形成されている。この開口部２１Ａの口径は、ガス流路２０を通過する被測定ガスによる流れの影響を受けないように、ポケット部２１の容積に対して十分小さくしている。
【００２７】
上記のように配置されたポケット部２１に取り付けられた密度センサとしてのマイクロフローセンサ１′に接続される、本ガス密度測定方法で用いられる検出回路部について、図４を用いて説明する。図４は、上記マイクロフローセンサ１′に接続される密度検出回路部の一例を示す回路構成図である。
【００２８】
図４に示すように、この密度検出回路部においては、マイクロフローセンサ１′の下流側サーモパイル５、上流側サーモパイル８、右側サーモパイル１１及び左側サーモパイル１３にはそれぞれ、増幅器ＡＭＰ１、増幅器ＡＭＰ２、増幅器ＡＭＰ３及び増幅器ＡＭＰ４が接続されている。増幅器ＡＭＰ１、増幅器ＡＭＰ２、増幅器ＡＭＰ３及び増幅器ＡＭＰ４は、下流側サーモパイル５、上流側サーモパイル８、右側サーモパイル１１及び左側サーモパイル１３からそれぞれ供給される第１温度検出信号、第２温度検出信号、第３温度検出信号及び第４温度検出信号を増幅して加算回路３０に出力する。
【００２９】
加算回路３０では、基本的に、第１〜第４検出信号を加算してゼロ点調整回路４０に出力する。但し、必ずしも、第１〜第４検出信号の全てを使用する必要はない。すなわち、第１〜第４温度検出信号の少なくともいずれかひとつを使用してもよいし、第１〜第４検出信号のうちのいずれか２つ以上を使用するようにしてもよい。その組み合わせ方も任意であり、例えば、第１検出信号と第２検出信号との組み合わせ、第３検出信号と第４検出信号の組み合わせ等であってもよい。これにより、複数の温度検出信号のうちで良好な温度検出信号を採用することが可能になり、最終的にセンサ出力を向上させることができるようになる。また、ポケット部の渦流量の影響も排除することができるようになる。
【００３０】
ゼロ点調整回路４０は、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒｘ、可変抵抗器ＶＲ１、増幅定数変更スイッチＳＷ１及び増幅器ＡＭＰ５を含んで構成され、その入力端が加算回路３０に接続され、出力端がスパン調整回路５０に接続されている。そして、増幅定数変更スイッチＳＷ１を切り替え制御することにより、増幅器ＡＭＰ５の増幅率を調整することが可能である。
【００３１】
スパン調整回路５０は、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒｙ、可変抵抗器ＶＲ２、増幅定数変更スイッチＳＷ２及び増幅器ＡＭＰ６を含んで構成され、その入力端がゼロ点調整回路４０に接続され、出力端がＡ／Ｄ変換回路６０に接続されている。そして、増幅定数変更スイッチＳＷ２を切り替え制御することにより、増幅器ＡＭＰ６の増幅率を調整することが可能である。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換回路６０は、スパン調整回路５０の増幅器ＡＭＰ６から供給される増幅されたアナログ値であるセンサ出力をディジタル値に変換する。このディジタル値は制御部７０を介してディジタル出力端子７１から直接、出力するようにしてもよいし、制御部７０にて、パルス変換して出力するようにしてもよいし、周波数変換して出力するようにしてもよいし、或いは、通信電文に変換して出力するようにしてもよい。
【００３３】
制御部７０は、ヒータ駆動回路１００を指令して、マイクロヒータ４を最適な温度に制御したり、センサ出力をリニアリティのあるディジタル出力に変換してディジタル出力端子７１から出力したり、センサ出力に対して所定の温度補正を施したりする。また、制御部７０は、増幅定数変更ロジック７０１及び出力形態変更ロジック７０２を含む。これらロジック７０１及び７０２に関しては、図７に示す処理手順と共に後述する。
【００３４】
Ｄ／Ａ変換回路８０は、制御部７０から供給されるディジタル出力値を、必要なアナログ規格値に適合する範囲内のアナログ信号に変換して、アナログ出力端子８１から出力する。出力方法としては、例えば、４−２０ｍＡの定電流信号や、１−５Ｖの定電圧信号等が適用可能である。
【００３５】
トリガー受信回路９０は、電文、スイッチ又はジャンパー等にて入力される各トリガー（請求項の所定トリガーに相当）に基づいて、上記スイッチＳＷ１、ＳＷ２を切り替え制御するための信号を制御部７０に出力する。制御部７０では、増幅定数変更ロジック７０１にて、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を切り替えるための制御信号を生成して、これを各スイッチＳＷ１、ＳＷ２に出力する。
【００３６】
ヒータ駆動回路１００は、例えばトランジスタ回路で構成され、制御部７０に指令されて、マイクロヒータ４の温度制御を行う回路である。駆動方法としては、公知の定電圧駆動、定電流駆動、定電力駆動、定温度駆動、或いは、定温度差駆動等が適用可能である。
【００３７】
ところで、上記構成を用いたガス密度測定方法によると、スパン範囲に依存して、センサ出力は、密度そのものに対してより線形近似可能な場合と、密度逆数に対してより線形近似可能な場合とがある。これを図５及び図６を用いて説明する。
【００３８】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、スパン範囲が比較的広い場合のセンサ出力と密度、密度逆数との関係を示すグラフであり、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、スパン範囲が比較的狭い場合のセンサ出力と密度、密度逆数との関係を示すグラフである。なお、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）においては、センサ出力を左側サーモパイルの出力電圧値で示し、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）においては、センサ出力を出力電流値に変換して示している。また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）において、Ｒは実際値を示し、Ｌは線形回帰線を示している。
【００３９】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、被測定ガスのスパン範囲が比較的広い場合には、センサ出力は、密度そのもよりも密度逆数に対する方が、より線形近似可能であることがわかる。一方、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、被測定ガスのスパン範囲が比較的狭い場合には、センサ出力は、密度逆数よりも密度そのものに対する方が、より線形近似可能であることがわかる。
【００４０】
このような特性に着目して、被測定ガスのスパン範囲によって、センサ出力を、密度そのもの、或いは、密度逆数により線形近似するかを、上記制御部７０にファームウエアとして含まれる出力形態変更ロジック７０２にて選択して、これにしたがって密度計算するようにしている。
【００４１】
次に、図７を用いて、上記制御部７０にて行われる本発明のガス密度測定方法の一実施形態に係る処理手順について説明する。図７は、本発明のガス密度測定方法の一実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【００４２】
図７の処理手順においては、トリガー受信回路９０からのトリガー受信が待機されており、ステップＳ１においてトリガー受信ありと判定されるとステップＳ２に進み（ステップＳ１のＹ）、さもなければステップＳ４に進む（ステップＳ１のＮ）。
【００４３】
トリガー受信があった場合のステップＳ２においては、まず、電文、スイッチ又はジャンパー等にて入力されたトリガーに基づいて、上記スイッチＳＷ１、ＳＷ２を切り替えるための制御信号が生成されて、これらがスイッチＳＷ１、ＳＷ２に出力される。スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、制御信号応答して切り替え動作して、これにより、増幅器ＡＭＰ５、ＡＭＰ６の増幅率が変更される。なお、この制御は、上記増幅定数変更ロジック７０１にて行われる。
【００４４】
次に、ステップＳ３において、第１出力形態（請求項の第１形態に相当）が選択され、これに基づいて被測定ガスの密度が求められる。この第１出力形態は、センサ出力値と被測定ガスの密度逆数とが線形関係にあるとして（図５（Ｂ）参照）、センサ出力値から被測定ガスの密度を補完、算出するためのものである。なお、この制御は、上記出力形態変更ロジック７０２にて行われる。
【００４５】
一方、トリガー受信がない場合のステップＳ４おいては、上記Ａ／Ｄ変換回路６０からのＡ／Ｄ変換値が、閾値以上であるか、或いは、閾値未満であるかが判定される。ステップＳ４において、Ａ／Ｄ変換値が閾値以上であると判定されるとスパン範囲が狭いと判断できステップＳ５に進み、Ａ／Ｄ変換値が閾値未満であると判定されるとスパン範囲が広いと判断できステップＳ２に進んで上記説明したような処理がここでも行われる。例えば、上記Ａ／Ｄ変換値は左側サーモパイル１３の出力に基づくものとし、上記閾値は４．５ボルトとする。
【００４６】
ステップＳ５においては、第２出力形態（請求項の第２形態に相当）が選択され、これに基づいて被測定ガスの密度が求められる。この第２出力形態は、センサ出力値と被測定ガスの密度とが線形関係にあるとして（図６（Ａ）参照）、センサ出力値から被測定ガスの密度を補完、算出するためのものである。なお、この制御は、上記出力形態変更ロジック７０２にて行われる。
【００４７】
このように、Ａ／Ｄ変換回路６０からの出力値に基づいて、第１形態、或いは、第２形態を自動的に選択するようにしているので、より高い利便性を有しつつ、被測定ガスの密度を精度よく求めることができるようになる。なお、被測定ガスの密度が０．６〜２．５程度と想定される場合には第１出力形態を選択し、被測定ガスの密度が０．７〜１．１程度と想定される場合には第２出力形態を選択することが好ましいことが確認されている。
【００４８】
更に、図８を用いて、本発明の他の実施形態について説明する。図８は、本発明の他の実施形態に係る回路構成図である。この図８に示す回路構成図は、上記図４の回路構成図に準じるが、ここでは、図４で示した構成要素中、抵抗Ｒｘ、Ｒｙ、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、及び、制御部７０′にて、増幅定数変更ロジック７０１が削除される。なお、図８において図４と共通する部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４９】
ここでは、被測定ガスのスパン範囲に基づき、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４等を調整して、予め所定の増幅定数が設定された装置を準備しておき、実際の被測定ガスのスパン範囲に基づき、適切な増幅定数が設定された装置を選択するようにする。但し、この図８においても、制御部７０に出力形態変更ロジック７０２が含まれており、これによる処理手順は、図７に示した処理手順に準ずるものとなる。
【００５０】
このように、本実施形態によれば、マイクロフローセンサを用い、簡易な方法でありながら、被測定ガスのスパン範囲が広い場合でも、勿論、狭い場合でも、精度よくガス密度を測定することが可能になる。
【００５１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、その主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、図３に示すポケット部２１の下流側に直管部を設け、ここに更にメッシュ２３Ｄ等と同等の他のメッシュを設けるようにしてもよい。こうすることにより、ポケット部２１の乱流が緩和されてより測定精度が向上する。また、ポケット部２１は円筒形でなくてもよい。また、マイクロフローセンサ１′の測定面は横を向くように配置してもよい。また、実施形態に示したような流量センサ、整流格子及びメッシュは必ずしも必要でなく、マイクロフローセンサを密度計のみに利用してもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、被測定ガスが通過するガス流路の内壁に形成されたポケット部内に取り付けられたマイクロフローセンサに含まれる複数のサーモパイルからそれぞれ出力される温度検出信号のうちの少なくともいずれかひとつから得られるセンサ出力値と被測定ガスの密度との関係を、被測定ガスのスパン範囲に基づいて、センサ出力値と前記被測定ガスの密度逆数とが線形関係にあるとする第１形態、或いは、センサ出力値と被測定ガスの密度とが線形関係にあるとする第２形態、のいずれかのうちで、より近似されている方を選択し、この選択した形態を利用して、センサ出力値から前記被測定ガスの密度を求めるようにしているので、線形の回帰式を用いるだけで、複雑な近似をすることなく、被測定ガスの密度を求めることができるようになる。
【００５３】
請求項２記載の発明によれば、被測定ガスのスパン範囲が比較的広い場合には第１形態を選択し、被測定ガスのスパン範囲が比較的狭い場合には第２形態を選択するようにしているので、被測定ガスのスパン範囲が広い場合でも狭い場合でも、精度よく密度を測定することが可能になる。
【００５４】
請求項３記載の発明によれば、所定トリガーに基づいてセンサ出力値を増幅する増幅器の増幅定数を設定又は解除した後、第１形態又は第２形態を選択するようにしているので、更に精度よく密度を測定することが可能になる。
【００５５】
請求項４記載の発明によれば、Ａ／Ｄ変換回路からの出力値に基づいて、第１形態、或いは、第２形態を自動的に選択するようにしているので、より高い利便性を有しつつ、被測定ガスの密度を精度よく求めることができるようになる。
【００５６】
請求項５記載の発明によれば、被測定ガスの密度が０．６〜２．５程度と想定される場合には第１形態を選択し、被測定ガスの密度が０．７〜１．１程度と想定される場合には第２形態を選択するようにしているので、現実に則して更に高精度に、被測定ガスの密度を求めることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にて使用されるマイクロフローセンサの構成図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、熱伝導率と左側サーモパイルの出力との関係を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は本発明のガス密度測定方法に係る概略断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のポケット部の拡大断面図である。
【図４】図３のマイクロフローセンサに接続される密度検出回路部の一例を示す回路構成図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、スパン範囲が比較的広い場合のセンサ出力と密度、密度逆数との関係を示すグラフである。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、スパン範囲が比較的狭い場合のセンサ出力と密度、密度逆数との関係を示すグラフである。
【図７】本発明のガス密度測定方法の一実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施形態に係る回路構成図である。
【符号の説明】
１′　マイクロフローセンサ（密度センサ）
２０　流路
２１　ポケット部
３０　加算回路
４０　ゼロ点調整回路
５０　スパン調整回路
６０　Ａ／Ｄ変換回路
７０　制御部
７１　ディジタル出力端子
８０　Ｄ／Ａ変換回路
８１　アナログ出力端子
９０　トリガー受信回路
１００　ヒータ駆動回路
【図１】
2004125685.tif 000003
【図２】
2004125685.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004125685.tif 000006
【図５】
2004125685.tif 000007
【図６】
2004125685.tif 000008
【図７】
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【図８】
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