(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定流体を測定流通路に流通させ、該測定流通路に配置された熱式流量センサーから前記被測定流体への吸熱量が該被測定流体の前記測定流通路内での測定流量に対応することを利用して、前記熱式流量センサーを含んで構成された電気回路で前記測定流通路内での前記被測定流体の測定流量に対応する電気的出力を得、予め作成された検量線を用いて前記測定流量対応の電気的出力に対応する流量値への換算を行うことにより前記被測定流体の流量を測定する方法であって、
前記検量線は基準流体に関して作成されたものであり、
参照流通路内に前記被測定流体を自由流通可能なように満たしておき、該参照流通路に配置された参照熱式流量センサーから前記被測定流体への吸熱量が該被測定流体の前記参照流通路内での参照流量に対応することを利用して、前記参照熱式流量センサーを含んで構成された電気回路で前記参照流通路内での前記被測定流体の参照流量に対応する電気的出力を得、
前記参照流量対応の電気的出力を用いて前記測定流量対応の電気的出力に対応する出力対応値または前記検量線を用いた換算により得られる流量値を補正することで、前記基準流体に対する前記被測定流体の熱的性質の差に基づく前記流量値の誤差を補正することを特徴とする流量測定方法。
【請求項２】
前記測定流量対応の電気的出力に対応する出力対応値の補正は、前記被測定流体に関する前記参照流量対応の電気的出力の２乗の値から前記基準流体に関して予め得た前記参照流量対応の電気的出力の２乗の値を減じたものに基づく補正項を、前記被測定流体に関する前記測定流量対応の電気的出力の２乗の値から減ずることにより行われることを特徴とする、請求項１に記載の流量測定方法。
【請求項３】
温度を測定し、前記補正項を得るに際して前記基準流体に関して予め得た前記参照流量対応の電気的出力として前記測定温度における値に相当するものを用いることを特徴とする、請求項２に記載の流量測定方法。
【請求項４】
前記補正項は前記熱式流量センサーと前記参照熱式流量センサーとの特性上の差を補償する補償係数を含むことを特徴とする、請求項２〜３のいずれかに記載の流量測定方法。
【請求項５】
前記検量線を用いた換算により得られる流量値の補正は、前記換算により得られた流量値に前記参照流量対応の電気的出力に応じた補正パラメータを乗ずることにより行われることを特徴とする、請求項１に記載の流量測定方法。
【請求項６】
温度を測定し、前記補正パラメータとして前記測定温度における値を用いることを特徴とする、請求項５に記載の流量測定方法。
【請求項７】
流体を筐体内へと導入し、該筐体内に流体を貯留し、該貯留された流体を筐体外へと導出することで、該筐体内を通過する流体の流量を測定する流量計であって、
前記筐体内に配置され前記筐体に対する流体の導入または導出に伴い流体を流通させる測定流通路と、前記筐体内に配置され前記貯留流体を自由流通可能なように満たす参照流通路と、前記測定流通路に配置された第１の熱式流量センサーと、前記参照流通路に配置された第２の熱式流量センサーと、前記第１の熱式流量センサーを含んで構成された第１の流量検知回路と、前記第２の熱式流量センサーを含んで構成された第２の流量検知回路とを備えており、
前記測定流通路内の流体と前記第１の熱式流量センサーとの熱的相互作用に基づいて前記第１の流量検知回路で得られる第１の出力値に対応する第１出力対応値と、前記参照流通路内の流体と前記第２の熱式流量センサーとの熱的相互作用に基づいて第２の流量検知回路で得られる第２の出力値に対応する第２出力対応値とから、前記第２出力対応値に基づき前記第１出力対応値を補正することで得た補正出力対応値に基づき、基準流体についての検量線を用いて流量値へと換算するようにしてなることを特徴とする熱式流量計。
【請求項８】
流体を筐体内へと導入し、該筐体内に流体を貯留し、該貯留された流体を筐体外へと導出することで、該筐体内を通過する流体の流量を測定する流量計であって、
前記筐体内に配置され前記筐体に対する流体の導入または導出に伴い流体を流通させる測定流通路と、前記筐体内に配置され前記貯留流体を自由流通可能なように満たす参照流通路と、前記測定流通路に配置された第１の熱式流量センサーと、前記参照流通路に配置された第２の熱式流量センサーと、前記第１の熱式流量センサーを含んで構成された第１の流量検知回路と、前記第２の熱式流量センサーを含んで構成された第２の流量検知回路とを備えており、
前記測定流通路内の流体と前記第１の熱式流量センサーとの熱的相互作用に基づいて前記第１の流量検知回路で得られる第１の出力値に対応する第１出力対応値に基づき、基準流体についての検量線を用いて流量値へと換算し、
前記参照流通路内の流体と前記第２の熱式流量センサーとの熱的相互作用に基づいて第２の流量検知回路で得られる第２の出力値に対応する補正パラメータを前記流量値に乗ずることで補正流量値を得るようにしてなることを特徴とする熱式流量計。
【請求項９】
前記測定流通路及び前記参照流通路は前記筐体内に配置された流量計測部に形成されており、前記測定流通路の入口は前記筐体に形成された流体入口管と連通せる筐体内流体貯留部に向けて開口しており、前記測定流通路の出口は前記筐体に形成された流体出口管と連通しており、前記参照流通路の入口及び出口は前記筐体内流体貯留部に向けて開口していることを特徴とする、請求項７〜８のいずれかに記載の熱式流量計。
【請求項１０】
前記第１の熱式流量センサーは前記測定流通路へと突出した前記流体との熱的相互作用のための第１のフィンプレートを有しており、前記第２の熱式流量センサーは前記参照流通路へと突出した前記流体との熱的相互作用のための第２のフィンプレートを有していることを特徴とする、請求項７〜９のいずれかに記載の熱式流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体流量測定技術に属するものであり、特に、配管内を流れる流体の瞬時流量あるいは積算流量を測定するための流量測定方法及び流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
流量計は、家庭や企業において消費される灯油、水、ガスなどの流体の流量を測定するのに利用されている。この流量計として、低価格化が容易な熱式（特に傍熱型）の流量センサーを用いたものが利用されている。
【０００３】
傍熱型流量センサーとしては、基板上に薄膜技術を利用して薄膜発熱体と薄膜感温体とを絶縁層を介して積層してなるセンサーチップを配管（外部配管と連通して流量計内部に設けられた流体流通路を含む）内の流体との間で熱伝達（即ち熱的相互作用）可能なように配置したものが使用されている。発熱体に通電することにより感温体を加熱し、該感温体の電気的特性例えば電気抵抗の値を変化させる。この電気抵抗値の変化（感温体の温度上昇に基づく）は、配管内を流れる流体の流量（流速）に応じて変化する。これは、発熱体の発熱量のうちの一部が流体中へと伝達され、この流体中へ拡散して流体に吸収される熱量は流体の流量（流速）に応じて変化し、これに応じて感温体へと供給される熱量が変化して、該感温体の電気抵抗値が変化するからである。この感温体の電気抵抗値の変化は、流体の温度によっても異なり、このため、上記感温体の電気抵抗値の変化を測定する電気回路中に温度補償用の感温素子を組み込んでおき、流体の温度による流量測定値の変化をできるだけ少なくすることも行われている。
【０００４】
このような、薄膜素子を用いた傍熱型流量センサーに関しては、例えば、特開平１１−１１８５６６号公報に記載がある。この流量センサーにおいては、流体の流量に対応する電気的出力を得るためにブリッジ回路を含む電気回路を使用している。
【０００５】
以上のような流量計では、センサーチップと流体との熱交換のためのフィンプレートを流体流通路内へと突出させており、流量センサーの周辺部には、流量演算のための回路基板を含む電気回路部、表示部、通信回線接続部その他が配置されており、これらを含む流量計の機能部の全体は筐体内に収容されている。
【０００６】
ところで、傍熱型の流量センサーを用いた流量計では、上記のように、発熱体（ヒータ）で発生した熱量の一部を流体へと伝達させており、該流体で流速に応じた吸熱がなされることに基づき、この吸熱量に対応する電気回路出力値から検量線を用いて流量値へと換算している。この検量線は、流量測定される流体について予め行った実験等により得られるものである。従って、流量測定される流体が検量線作成の際に用いられた流体と同等な熱的性質を持つ場合には、本質的には検量線を用いた換算の際に流量測定値の誤差が発生することはない。
【０００７】
しかし、流量測定される流体が灯油のように互いに異なる分子量を持つ複数の種類の分子の混合物からなる流体であるような場合には、実際に流量測定される流体が必ずしも検量線作成の際に用いられた流体と同等な熱的性質を持つものであるとは限らない。即ち、実際に販売されている灯油について調査した結果、その熱的性質にはばらつきのあることがわかった。このばらつきは、原油の生産地が異なることや、原油から灯油を得る製油所が異なることなどにより組成にばらつきがあることに起因している。
【０００８】
このように、灯油として同一の範疇に属する流体であっても、組成が異なることにより熱的性質が異なるものもあるので、流量測定される流体が検量線作成の際に用いられた流体と異なる熱的性質を持つものである場合には、流量測定において検量線を用いた換算を行う際に流量測定値の誤差が発生することがある。具体的にいえば、各家庭等の灯油需要者に備えられた流量計で灯油の消費量を測定する場合に、供給される灯油が必ずしも一定の組成及び熱的性質を持つものであるとは限らないので、場合によっては実際に供給され消費される灯油の量とは異なる量が流量測定値として得られることになる。
【０００９】
そこで、本発明は、流体の組成等の変化に基づき流体の熱的性質が変化するような場合であっても測定誤差の少ない流量測定を行うことを目的とするものである。特に、本発明は、そのような流量測定のための方法及び流量計を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
被測定流体を測定流通路に流通させ、該測定流通路に配置された熱式流量センサーから前記被測定流体への吸熱量が該被測定流体の前記測定流通路内での測定流量に対応することを利用して、前記熱式流量センサーを含んで構成された電気回路で前記測定流通路内での前記被測定流体の測定流量に対応する電気的出力を得、予め作成された検量線を用いて前記測定流量対応の電気的出力に対応する流量値への換算を行うことにより前記被測定流体の流量を測定する方法であって、
前記検量線は基準流体に関して作成されたものであり、
参照流通路内に前記被測定流体を自由流通可能なように満たしておき、該参照流通路に配置された参照熱式流量センサーから前記被測定流体への吸熱量が該被測定流体の前記参照流通路内での参照流量に対応することを利用して、前記参照熱式流量センサーを含んで構成された電気回路で前記参照流通路内での前記被測定流体の参照流量に対応する電気的出力を得、
前記参照流量対応の電気的出力を用いて前記測定流量対応の電気的出力に対応する出力対応値または前記検量線を用いた換算により得られる流量値を補正することで、前記基準流体に対する前記被測定流体の熱的性質の差に基づく前記流量値の誤差を補正することを特徴とする流量測定方法、
が提供される。
【００１１】
本発明の流量測定方法の一態様においては、前記測定流量対応の電気的出力に対応する出力対応値の補正は、前記被測定流体に関する前記参照流量対応の電気的出力の２乗の値から前記基準流体に関して予め得た前記参照流量対応の電気的出力の２乗の値を減じたものに基づく補正項を、前記被測定流体に関する前記測定流量対応の電気的出力の２乗の値から減ずることにより行われる。本発明の一態様においては、温度を測定し、前記補正項を得るに際して前記基準流体に関して予め得た前記参照流量対応の電気的出力として前記測定温度における値に相当するものを用いる。本発明の一態様においては、前記補正項は前記熱式流量センサーと前記参照熱式流量センサーとの特性上の差を補償する補償係数を含む。
【００１２】
本発明の流量測定方法の一態様においては、前記検量線を用いた換算により得られる流量値の補正は、前記換算により得られた流量値に前記参照流量対応の電気的出力に応じた補正パラメータを乗ずることにより行われる。本発明の一態様においては、温度を測定し、前記補正係数として前記測定温度における値を用いる。
【００１３】
また、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
流体を筐体内へと導入し、該筐体内に流体を貯留し、該貯留された流体を筐体外へと導出することで、該筐体内を通過する流体の流量を測定する流量計であって、
前記筐体内に配置され前記筐体に対する流体の導入または導出に伴い流体を流通させる測定流通路と、前記筐体内に配置され前記貯留流体を自由流通可能なように満たす参照流通路と、前記測定流通路に配置された第１の熱式流量センサーと、前記参照流通路に配置された第２の熱式流量センサーと、前記第１の熱式流量センサーを含んで構成された第１の流量検知回路と、前記第２の熱式流量センサーを含んで構成された第２の流量検知回路とを備えており、
前記測定流通路内の流体と前記第１の熱式流量センサーとの熱的相互作用に基づいて前記第１の流量検知回路で得られる第１の出力値に対応する第１出力対応値と、前記参照流通路内の流体と前記第２の熱式流量センサーとの熱的相互作用に基づいて第２の流量検知回路で得られる第２の出力値に対応する第２出力対応値とから、前記第２出力対応値に基づき前記第１出力対応値を補正することで得た補正出力対応値に基づき、基準流体についての検量線を用いて流量値へと換算するようにしてなることを特徴とする熱式流量計、
が提供される。
【００１４】
更に、本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
流体を筐体内へと導入し、該筐体内に流体を貯留し、該貯留された流体を筐体外へと導出することで、該筐体内を通過する流体の流量を測定する流量計であって、
前記筐体内に配置され前記筐体に対する流体の導入または導出に伴い流体を流通させる測定流通路と、前記筐体内に配置され前記貯留流体を自由流通可能なように満たす参照流通路と、前記測定流通路に配置された第１の熱式流量センサーと、前記参照流通路に配置された第２の熱式流量センサーと、前記第１の熱式流量センサーを含んで構成された第１の流量検知回路と、前記第２の熱式流量センサーを含んで構成された第２の流量検知回路とを備えており、
前記測定流通路内の流体と前記第１の熱式流量センサーとの熱的相互作用に基づいて前記第１の流量検知回路で得られる第１の出力値に対応する第１出力対応値に基づき、基準流体についての検量線を用いて流量値へと換算し、
前記参照流通路内の流体と前記第２の熱式流量センサーとの熱的相互作用に基づいて第２の流量検知回路で得られる第２の出力値に対応する補正パラメータを前記流量値に乗ずることで補正流量値を得るようにしてなることを特徴とする熱式流量計、
が提供される。
【００１５】
本発明の流量計の一態様においては、前記測定流通路及び前記参照流通路は前記筐体内に配置された流量計測部に形成されており、前記測定流通路の入口は前記筐体に形成された流体入口管と連通せる筐体内流体貯留部に向けて開口しており、前記測定流通路の出口は前記筐体に形成された流体出口管と連通しており、前記参照流通路の入口及び出口は前記筐体内流体貯留部に向けて開口している。
【００１６】
本発明の流量計の一態様においては、前記第１の熱式流量センサーは前記測定流通路へと突出した前記流体との熱的相互作用のための第１のフィンプレートを有しており、前記第２の熱式流量センサーは前記参照流通路へと突出した前記流体との熱的相互作用のための第２のフィンプレートを有している。
【００１７】
以上のような本発明により、被測定流体の組成が基準となる流体のものと異なった場合にも、流量測定の精度が低下しない理由を以下に説明する。
【００１８】
灯油について組成差に基づく熱的性質差を調査した結果、次のことが見出された。即ち、熱伝導率の灯油組成依存性（基準となる種の灯油の熱伝導率に対する被測定灯油の熱伝導率のずれ）、比熱の灯油組成依存性（基準となる種の灯油の比熱に対する被測定灯油の比熱のずれ）、密度の灯油組成依存性（基準となる種の灯油の密度に対する被測定灯油の密度のずれ）、及び動粘度の灯油組成依存性（基準となる種の灯油の動粘度に対する被測定灯油の動粘度のずれ）を測定したところ、熱伝導率や比熱や密度に比べて、動粘度の灯油組成依存性が顕著であることがわかった。即ち、熱伝導率や比熱や密度のずれは最大でも±１％程度以内であるのに対して、動粘度のずれは±１０％以上にもなることがわかった。
【００１９】
そして、この動粘度のずれは、測定される流体流量値に影響を与えることが見出された。その影響の大きさについて検討したところ、熱伝達部材が平板状で、該平板に沿った方向に被測定流体が流通する上記特開平１１−１１８５６６号公報に記載のような流量センサーを用いる場合には、モデルに基づく理論的解析によれば、流量が零の場合の自然対流の影響と流体流通に基づく強制対流の影響とがあり、動粘度をνとした場合、自然対流の影響はν-1/4に比例し、強制対流の影響はν-1/6に比例する。このように、自然対流の方が強制対流より影響が大きい。
【００２０】
対流による流量値への寄与分は、実際に流通路内を流通する流体量とは直接関係のないものであり、その流量測定への影響を除去することで流量測定の精度を向上させることができるものと考えられる。この対流寄与分のうちの自然対流の寄与分は、被測定流体の測定流通路内での流通とは独立して、貯留流体を自由流通可能なように満たした参照流通路において、測定流通路内での流量測定の場合と同等な流量検知回路の出力として取り出すことができる。
【００２１】
一方、強制対流の寄与分は、被測定流体の流通に付随するものであるので、その影響を分離して得ることはできない。しかしながら、強制対流の寄与分の影響は自然対流の寄与分の影響より小さいので、自然対流の寄与分のみを補正により除去することによって、流量測定の精度向上には大いに役立つ。
【００２２】
測定流通路に配置された流量センサーを含む流量検知回路から得られる出力電圧値を流量値に換算する際には、基準流体（例えば基準となる種の灯油）について実測して得た出力電圧値の２乗の値と流量値との関係を検量線として用いる。従って、この基準流体について測定する際には正確な流量値への換算がなされるのであるが、基準流体と異なる流体の流量を測定する際には、この被測定流体の基準流体に対する熱的性質の差に相当する測定誤差が生ずる。そこで、本発明では、被測定流体の基準流体に対する熱的性質の差を検知するために、参照流通路において自由流通状態の被測定流体の自然対流に基づく参照流量を得ている。図１は、灯油種の差異に基づいて、動粘度と参照流量センサーを含んで構成された流量検知回路（参照流量検知回路）の出力電圧値との関係がどのように変化するかを示すグラフである。動粘度と参照流量検知回路の出力電圧値との間にはかなりの相関があることがわかる。
【００２３】
以上のようにして得られた参照流量検知回路の出力値を用いて、測定流通路の流量センサーを含んで構成された流量検知回路（測定流量検知回路）の出力電圧値に対応する出力対応値を補正するか、または、基準流体に関して作成された検量線を用いた換算により得られる流量値を補正することで、基準流体に対する被測定流体の熱的性質の差に基づく流量値の誤差を補正することができ、流量測定の精度を向上させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図２〜６は本発明による流量計の一実施形態を示す図である。流量計の筐体は本体部材２と外蓋部材４とを含んでなる。本体部材２はアルミニウムや亜鉛などのダイカスト製のものであり、該筐体本体部材２にはアルミニウムや亜鉛などのダイカスト製の外蓋部材４が特定方向（矢印Ａの向き）にネジ止めにより適合されている。筐体本体部材２の一方の側部には流体入口管２１が形成されており他方の側部には流体出口管２２が形成されている。筐体本体部材２には、２つの隔室が形成されている。１つの隔室は上側の貯留部用凹部２３であり、他の１つは下側の回路部材用凹部２４である。貯留部用凹部２３は内壁２６により画定されている。
【００２６】
貯留部用凹部２３を塞ぐように内壁２６の端面に対して矢印Ａの向きにアルミニウムや亜鉛などのダイカスト製の中蓋部材６の外周面がネジ止めにより適合されている。この適合に際しては、ゴムシール（コルク入りゴムシール等）が介在せしめられ、適合部からの流体の漏れを防止している。これにより、筐体本体部材２と中蓋部材６との間に流体の一時貯留及び流通のための流体貯留部が形成されている。筐体本体部材２には、流体入口管２１と連通し且つ貯留部用凹部２３にて開口せる開口２１ａが形成されており、流体出口管２２と連通し且つ貯留部用凹部２３にて開口せる接続開口２２ａが設けられている。
【００２７】
中蓋部材６には、流体貯留部内に配置される流量計測部８が付設されている。該流量計測部６には後述する２つの流体流通路（即ち測定流通路と参照流通路）が形成されている。一方の流体流通路である測定流通路８１の入口は流量計測部６の下面に流体貯留空間に向けて開口している。また、測定流通路８１の出口には矢印Ａの向きに突出せる継手部材８ａが取り付けられており、中蓋部材６を筐体本体部材２に適合することで継手部材８ａが筐体本体部材２側の接続開口２２ａに適合され、これにより流量計測部８の測定流通路８１の出口と流体出口管２２とが連通せしめられている。
【００２８】
流量計測部８に形成された矢印Ａの方向のセンサー装着孔８ｂ内には、熱式流量センサー１０が挿入されている（尚、該熱式流量センサー１０については、図７を参照して後述する）。熱式流量センサー１０は熱交換のための熱伝達部材としてのフィンプレートＦＰ及び外部電極端子ＥＴを有しており、フィンプレートＦＰは流体流通路へと突出せしめられている。
【００２９】
中蓋部材６には、流体流通経路規定部材９が取り付けられている。この流通経路規定部材９は、中蓋部材６を筐体本体部材２に適合することで、流体貯留部内において、開口２１ａから流入する流体の流通経路を規定するものであり、流入流体を開口２１ａの下方へと導き、しかる後に流通経路規定部材９の下縁と流体貯留部の底面との間に形成された開口を通じて流量計測部８の配置された領域へと導くようにするものである。
【００３０】
図２他において、流量計測部８の測定流通路８１が上下方向に延びている形態が示されている。この測定流通路８１の下端の開口が流体入口とされており、上端の開口は中蓋部材６を筐体本体部材２に適合することで該筐体本体部材２の内壁面により閉ざされる。測定流通路８１の上端直下において、流量計測部８には矢印Ａの向きの水平孔が形成されており、これが流体出口８１ａとされている。この流体出口８１ａと筐体本体部材２側の接続開口２２ａとは、矢印Ａ方向に対応する位置に配置されており、これらの間には、Ｏ−リングを介在させて流路継手８ａが配置されている。
【００３１】
流量計測部８には、測定流通路８１に連なる２つのセンサー挿入孔８ｂが形成されており、その一方には流量センサー１０が他方には流体温度検知センサー１０’がそれぞれＯリングを介在させて挿入されている。流量センサー１０は、例えば図７に示すように、フィンプレートＦＰと流量検知部ＦＳとを熱伝導性良好な接合材ＡＤにより接合し、流量検知部ＦＳの電極パッドと外部電極端子ＥＴとをボンディングワイヤーＢＷで接続し、モールド樹脂ＭＲで封止したものとすることができる。流体温度検知センサー１０’は、流量センサー１０において流量検知部ＦＳの代わりに流体温度検知部を用い且つこれに対応した外部電極端子ＥＴを持つものとすることができる。これら流量検知部や流体温度検知部としては、上記特開平１１−１１８５６６号公報に記載の如きものを使用することができる。
【００３２】
また、図３に示されているように、流量計測部８には、測定流通路８１と平行に上下方向に延びた参照流通路８２が形成されており、ここにも上記流量センサー１０及び流体温度検知センサー１０’と同等な流量センサー１１及び流体温度検知センサー１１’が配置されている。参照流通路８２の上下両端は流体貯留部に向けて開口している。更に、流量計測部８には、主としてアナログ回路部の温度モニタのための温度センサー１２が配置されている。
【００３３】
これらのセンサー１０，１０’，１１，１１’，１２は、押え部材４２により位置固定されており、その上にアナログ回路基板４４が配置されている。アナログ回路基板４４は、流量センサー１０，１１及び流体温度検知センサー１０’，１１’の外部電極端子ＥＴと電気的に接続されている。
【００３４】
また、外蓋部材４には、アナログ回路基板４４とともに流量検知回路を構成するデジタル回路基板３４、電源回路部を構成するトランス３６、及び流量計に対する入出力端子部としての電源基板４６，４８が取り付けられており、電源基板４８には電源ケーブル取り付け端子５０が取り付けられている。特に、トランス３６及び入出力端子部は、回路部材用凹部２４内に配置されている。デジタル回路基板３４には液晶表示素子ＬＣＤが取り付けられており、カバー板５２を介して外部からデジタル表示の瞬時流量値または積算流量値を観察することができる。
【００３５】
図５及び図６は、それぞれ主として正面外観及び平面外観を示すものである。筐体本体部材２の上面部には、流体貯留部内の空気抜きのための着脱自在なねじ５３が取り付けられている。このネジ５３を取り外すことで貯留部内の上部に残留する不要空気を排出することができる。筐体本体部材２の内部には、電源ケーブル取り付け端子５０に加えて通信ケーブルコネクタ５６が配置されている。筐体本体部材２の下面部には電源ケーブル用ブッシュ５８が取り付けられている。また、筐体本体部材２の正面部には、液晶表示素子ＬＣＤを用いた表示部６０が配置されている。
【００３６】
以上の実施形態においては、不図示の流体供給源から配管を通じて供給される流体は、流体入口管２１から開口２１ａを通って流体貯留部内へと供給される。供給された流体は、先ず流通経路規定部材９により規定された下向きの流通経路に沿って流体貯留部の底部へと進み、流量計測部８の配置された領域に至る。このようにして貯留された流体のレベルは、次第に貯留部内で上昇し、やがて流量計測部８をも完全に浸漬させる。その際に、測定流通路８１内及び参照流通路８２内にも流体が浸入する。測定流通路８１内に浸入した流体は、接続開口２２ａを通って流体出口管２２から排出され、不図示の流体需要機器へと供給される。以後、流体需要機器側で流体需要があると、流量計の貯留部内とくに測定流通路８１を経由して、流体供給源から流体需要機器へと流体が供給される。このような流量計内の流体の主たる流通の経路を図２において矢印Ｘで示す。尚、流体貯留部内の流通経路には、例えば流通経路規定部材９の下部に、流体中の異物除去のためのフィルタを設けておくことができる。
【００３７】
測定流通管８１内の流体流量が、流量センサー１０及び流体温度検知センサー１０’を含む図８に示すような測定流量検知回路を用いて計測される。図８において、測定流量検知回路には流量センサー１０及び流体温度検知センサー１０’が含まれている。流量センサー１０では、ヒータと感温抵抗体Ｔｗとが絶縁膜を介して積層された流量検知部が形成されており、ヒータの発熱の一部は上記フィンプレートＦＰを介して測定流通路８１内を流通する流体へと伝達される。この流体との熱的相互作用の影響を受けた感温が、感温抵抗体Ｔｗにより実行される。感温抵抗体Ｔｗと流体温度検知センサー１０’の流体温度検知部の感温抵抗体Ｔｏと２つの抵抗体とによりブリッジ回路が形成されており、このブリッジ回路の出力が増幅回路で増幅され、コンパレータで所定値との比較がなされ、該コンパレータの出力がヒータ制御部に入力される。ヒータ制御部は、入力信号に従い、バッファを介して流量センサー１０のヒータの発熱を制御する。この制御は、流量センサー１０の感温抵抗体Ｔｗが所定の感温状態を維持するように、即ちヒータ制御部への入力信号が所定値を維持するように為される。この制御状態は瞬時流量に対応しており、そのデータ（測定流量データ）は流量換算回路へと入力される。
【００３８】
参照流量検知回路は、流量センサー１０及び流体温度検知センサー１０’の代わりにそれぞれ流量センサー１１及び流体温度検知センサー１１’を含むことを除いて測定流量検知回路と同等な構成を有しており同様な流量検知を行う。参照流通路８２内では、流体供給に係る流体流通はなく、自然対流に基づく流体流動があるのみである。この参照流通路８２内の流体流動の大きさ即ち参照流量は、上記図１に示したように被測定流体の動粘度に応じて変化するので、後述のように参照流量検知回路の出力に基づき測定流量検知回路で測定される流量を補正することができる。
【００３９】
温度センサー１２を含む温度センサ回路から流量換算回路にアナログ回路部の温度を示す信号が入力される。
【００４０】
流量換算回路では、上記測定流量検知回路から入力される測定流量データと、上記参照流量検知回路から入力される参照流量データと、上記温度センサ回路から入力されるアナログ回路部温度データとに基づき、演算及び換算を行って被測定流体の流量を得る。換算の際には基準流体に関して作成された検量線（流量検知回路の電気的出力である流量電圧値の２乗の値と流量値との関係を示すもの）を用いる。
【００４１】
以上のような流量換算回路を含むＣＰＵには、表示部、通信回路、ＥＥＰＲＯＭ及び基準クロックが接続されている。メモリであるＥＥＰＲＯＭには演算に必要なデータが記憶されている。ＣＰＵでは、得られた流量値（瞬時流量値）を積分することで、積算流量値を得る演算をも行う。得られた流量値は、表示部に表示したり、通信回路に出力して外部との通信に利用されたりする。
【００４２】
以下に、流量換算回路で実行される演算及び流量への換算の２つの方法について説明する。
【００４３】
（１）第１の方法：
この方法では、測定流量検知回路の電気的出力である測定流量電圧値の２乗の値に基づき検量線を用いて流量換算する際に、先ず被測定流体に関する測定流量電圧値の２乗の値の補正を行い、上記基準流体について作成された検量線を用いて補正２乗値に対応する流量へと換算する。
【００４４】
図９に、基準流体である基準灯油Ａの検量線と非基準流体である非基準灯油（被測定灯油）Ｂの検量線とを示す。（Ｖ［Ａ，Ｆ］）2 は基準灯油Ａの流量がＦである場合の検知回路出力の２乗値を示し、（Ｖ［Ｂ，Ｆ］）2 は非基準灯油Ｂの流量がＦである場合の検知回路出力の２乗値を示す。非基準灯油Ｂの検量線は基準灯油Ａの検量線を横方向に平行移動したものにほぼ相当することがわかった。即ち、（Ｖ［Ｂ，Ｆ］）2 −（Ｖ［Ａ，Ｆ］）2 ＝（Ｖ［Ｂ，０］）2 −（Ｖ［Ａ，０］）2 ＝Δがほぼ成り立つ。
【００４５】
従って、被測定灯油Ｂ（基準灯油Ａであってもよい）について得られた（Ｖ［Ｂ，Ｆ］）2 の値に基づき、基準灯油Ａの検量線を用いて換算を行う場合には、上記平行移動の移動量Δに相当する値だけ（Ｖ［Ｂ，Ｆ］）2 の値を補正した上で換算すればよい。参照流量検知回路の出力は（Ｖ［Ｂ，０］）2 であり、基準灯油Ａについての参照流量検知回路の出力Ｖ［Ａ，０］は予め測定して記憶しておくことができる。
【００４６】
そこで、流量換算回路では、被測定灯油Ｂについて得られた測定流量値Ｖ［Ｂ，Ｆ］及び参照流量値Ｖ［Ｂ，０］、更には予め記憶されている基準灯油Ａについての参照流量検知回路の出力Ｖ［Ａ，０］の値とに基づき、（Ｖ［Ｂ，Ｆ］）2 −ａ｛（Ｖ［Ｂ，０］）2 −（Ｖ［Ａ，０］）2 ｝の値を演算する。Δ’＝ａ｛（Ｖ［Ｂ，０］）2 −（Ｖ［Ａ，０］）2 ｝が補正項である。ここで、ａは補正係数であり、測定流量検知回路の流量センサー１０と参照流量検知回路の流量センサー１１とでヒータの特性が若干異なることや測定流量検知と参照流量検知とでのその他の特性上の相違があることを補正するものである。この補正係数は、いくつかの種類の灯油を用いて実測することにより得ることができ、予め記憶しておくことができる。
【００４７】
かくして、流量換算回路では、基準灯油Ａの検量線を用い、以上のようにして得られた（Ｖ［Ｂ，Ｆ］）2 −ａ｛（Ｖ［Ｂ，０］）2 −（Ｖ［Ａ，０］）2 ｝の値に対応する流量値を求め、これを出力する。
【００４８】
（２）第２の方法：
この方法では、測定流量検知回路の電気的出力である測定流量電圧値の２乗の値に基づき検量線を用いて流量換算する際に、先ず検量線を用いた換算により流量値を得、この流量値に参照流量検知回路の電気的出力に応じた補正パラメータを乗ずることにより補正流量へと換算する。
【００４９】
補正パラメータｂは、被測定流体の動粘度νに依存しており、従って図１に示されているように動粘度νと関連を有する参照流量検知回路の出力Ｖ［Ｂ，０］に対応する値として、いくつかの種類の灯油を用いて実測することによりｂ（Ｖ［Ｂ，０］）として決定することができ、予め記憶しておくことができる。
【００５０】
かくして、流量換算回路では、基準灯油Ａの検量線を用いて得た流量Ｆ（Ｂ）に、参照流量検知回路の出力Ｖ［Ｂ，０］に対応する補正パラメータｂ（Ｖ［Ｂ，０］）を乗じて、補正流量値Ｆ＝ｂ（Ｖ［Ｂ，０］）・Ｆ（Ｂ）を求め、これを出力する。尚、Ｖ［Ｂ，０］に厳密に対応する補正パラメータｂ（Ｖ［Ｂ，０］）の値がメモリに記憶されていない場合には、記憶されている補正パラメータについてのＶ［Ｂ，０］とｂ（Ｖ［Ｂ，０］）との間の複数の関係に基づき外挿を行って、所要の補正パラメータｂの値を決定することも可能である。
【００５１】
以上の第１の方法及び第２の方法の説明では温度センサ回路から流量換算回路に入力されるアナログ回路部の温度を示す信号を考慮していないが、更に測定精度を向上させるためには、上記補正に際して温度をも考慮することが好ましい。即ち、第１の方法における補正係数ａや参照流量検知回路の出力Ｖ［Ａ，０］及び第２の方法における補正パラメータｂ（Ｖ［Ｂ，０］）として、温度ごとのデータを予め記憶しておき、これらのうちの温度センサ回路により検知される温度に応じた値を用いるようにする。尚、検知温度に厳密に対応するこれらの値がメモリに記憶されていない場合には、記憶されている複数の温度についての関係に基づき外挿を行って、所要の温度における値を決定することも可能である。
【００５２】
この温度を考慮する場合の基準灯油の検量線としては、標準温度（例えば２５℃）のもののみでも良いし、温度ごとに異なるものを用意し、検知温度に応じて対応する検量線を使用することも可能である。もちろん、使用する検量線に応じて、補正係数や補正パラメータなどの具体的な値は異なることがある。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の流量測定方法及び流量計によれば、流体の組成等の変化に基づき流体の熱的性質が変化するような場合であっても測定誤差の少ない流量測定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】灯油における動粘度と参照流量検知回路の出力電圧値との関係を示すグラフである。
【図２】本発明による流量計の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明による流量計の実施形態を示す分解断面図である。
【図４】本発明による流量計の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明による流量計の実施形態を示す正面図である。
【図６】本発明による流量計の実施形態を示す平面図である。
【図７】流量センサーを示す断面図である。
【図８】本発明による流量計の電気回路部の概略構成を示すブロック図である。
【図９】基準灯油Ａの検量線と被測定灯油Ｂの検量線とを示すグラフである。
【符号の説明】
２    筐体本体部材
４    外蓋部材
６    中蓋部材
８    流量計測部
８ａ    流路継手部材
８ｂ    センサー装着孔
９    流体流通経路規定部材
１０，１１    流量センサー
１０’，１１’    流体温度検知センサー
１２    温度センサー
２１    流体入口管
２１ａ    開口
２２    流体出口管
２２ａ    接続開口
２３    貯留部用凹部
２４    回路部材用凹部
２６    内壁
３４    デジタル回路基板
３６    トランス
３８    入出力端子部
４２    押え部材
４４    アナログ回路基板
４６，４８    電源基板
５０    電源ケーブル取り付け端子
５２    カバー板
５３    空気抜きのネジ
５６    通信ケーブルコネクタ
５８    電源ケーブル用ブッシュ
６０    表示部
８１    測定流通路
８１ａ    流体出口
８２    参照流通路
ＦＰ    フィンプレート
ＥＴ    外部電極端子
ＦＳ    流量検知部
ＡＤ    接合材
ＢＷ    ボンディングワイヤー
ＭＲ    モールド樹脂
ＬＣＤ    液晶表示素子
Ａ    特定方向の向き
Ｘ    流量計内の流体流通の経路
【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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