(57)【要約】      （修正有）【課題】測定可能な渦周波数の上限を拡げて高速流領域においても渦周波数を測定することができ、小型化が可能な渦式流速測定装置を実現する。【解決手段】渦式流速測定装置１は、被測定流体に渦列（カルマン渦）を発生させて流体振動を生成する渦発生体と、渦発生体に設置され、カルマン渦の交番的な被測定流体の動きを検出する熱式流量センサ１０と、熱式流量センサ１０の検出した流速信号を周波数解析して周波数スペクトルを出力する信号解析部と、周波数解析された周波数スペクトルからカルマン渦の周波数を特定して被測定流体の流速を演算する流速演算部３０と、を備える。流速演算部３０は、熱式流量センサ１０のヒータ電流値に基づいて取得されるカルマン渦の周波数予測範囲を参照して、周波数スペクトルにおいて周波数予測範囲の近傍のピーク値を示す周波数をカルマン渦の周波数として特定する。【選択図】図４
2016191655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定流体にカルマン渦を発生させて流体振動を生成する渦発生体と、
前記渦発生体に設置され、前記カルマン渦の交番的な前記被測定流体の動きを検出する熱式流量センサと、
前記熱式流量センサの検出した流速信号を周波数解析して周波数スペクトルを出力する信号解析部と、
周波数解析された前記周波数スペクトルから前記カルマン渦の周波数を特定して前記被測定流体の流速を演算する流速演算部と、
を備え、
前記流速演算部は、前記熱式流量センサのヒータ電流値に基づいて取得される前記カルマン渦の周波数予測範囲を決定して、前記周波数スペクトルにおいて前記周波数予測範囲の近傍のピーク値を示す周波数を前記カルマン渦の周波数として特定することを特徴とする渦式流速測定装置。
【請求項２】
被測定流体にカルマン渦を発生させて流体振動を生成する手順と、
前記被測定流体を流通させているときの熱式流量センサのヒータ電流値を測定する手順と、
前記熱式流量センサのヒータ電流値に基づいて取得される前記カルマン渦の周波数予測範囲を読み出す手順と、
前記熱式流量センサの検出した流速信号を周波数解析して周波数スペクトルを出力する手順と、
前記周波数スペクトルにおいて前記周波数予測範囲の近傍のピーク値を示す周波数を前記カルマン渦の周波数として特定する手順と、
を有することを特徴とする渦式流速測定方法。
【請求項３】
前記周波数解析は、高速フーリエ変換により解析することを特徴とする請求項２に記載の渦式流速測定方法。
【請求項４】
前記周波数解析は、フィルタにより特定周波数を通過させて解析することを特徴とする請求項２に記載の渦式流速測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦発生体により生成した渦周波数に基づいて被測定流体の流速を測定する渦式流速測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、被測定流体の流路に配置した渦発生体により渦列（カルマン渦）を発生させて流体振動を生成し、この流体振動の周波数に基づいて被測定流体の流量を測定（算出）する渦流量計が提案され、実用化されている。
【０００３】
この種の渦流量計に関する技術として、例えば、特許文献１には、渦発生体の下流側に、被測定流体の流通方向と直交するバイパス流路を形成し、このバイパス流路内に熱式流れセンサ（マイクロフローセンサ）を配置し、このマイクロフローセンサにより流体振動の周波数を測定して被測定流体の体積流量を算出する流量計が提案され、実用化されている。すなわち、特許文献１の流量計は、「時間当たりに発生するカルマン渦の数（周波数）ｆは、流速Ｖに比例する」という関係を利用して、被測定流体の流速を算出するものである。
【０００４】
なお、特許文献２には、流体振動の周波数の解析に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を利用することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−９３３４９号公報
【特許文献２】特開平１０−２６７７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の流量計において、一般的にマイクロフローセンサの応答性は１ｍｓ程度であるため、流体振動の周波数（渦周波数）としては、１０００Ｈｚ程度までしか測定できないと考えられていた。一般に、口径を小さくすればする程同一流速に対する流体振動の周波数は大きくなるので、測定できる流量レンジの上限はその分だけ狭くなる。すなわち、渦周波数が１０００Ｈｚを超えてくるような高速流領域については、その渦周波数を比較的小さな渦流量計で測定することは難しく、渦流量計の小型化が困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて創案されたものであり、測定可能な渦周波数の上限を拡げて高速流領域においても渦周波数を測定することができ、小型化が可能な渦式流速測定装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る渦式流速測定装置は、被測定流体にカルマン渦を発生させて流体振動を生成する渦発生体と、前記渦発生体に設置され、前記カルマン渦の交番的な前記被測定流体の動きを検出する熱式流量センサと、前記熱式流量センサの検出した流速信号を周波数解析して周波数スペクトルを出力する信号解析部と、周波数解析された前記周波数スペクトルから前記カルマン渦の周波数を特定して前記被測定流体の流速を演算する流速演算部と、を備え、前記流速演算部は、前記熱式流れセンサのヒータ電流値に基づいて取得される前記カルマン渦の周波数予測範囲を決定して、前記周波数スペクトルにおいて前記周波数予測範囲の近傍のピーク値を示す周波数を前記カルマン渦の周波数として特定することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る渦式流速測定方法は、被測定流体にカルマン渦を発生させて流体振動を生成する手順と、前記被測定流体を流通させているときの熱式流量センサのヒータ電流値を測定する手順と、前記熱式流量センサのヒータ電流値に基づいて取得される前記カルマン渦の周波数予測範囲を読み出す手順と、前記熱式流れセンサの検出した流速信号を周波数解析して周波数スペクトルを出力する手順と、前記周波数スペクトルにおいて前記周波数予測範囲の近傍のピーク値を示す周波数を前記カルマン渦の周波数として特定する手順と、を有することを特徴とする。
【００１０】
前記周波数解析は、高速フーリエ変換により解析することが可能である。
【００１１】
前記周波数解析は、フィルタにより特定周波数を通過させて解析することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、測定可能な渦周波数の上限を拡げて高速流領域においても渦周波数を測定することができ、渦式流速測定装置を小型化できるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置に搭載される渦発生体の模式図である。
【図２】第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置に搭載される熱流れセンサの斜視図である。
【図３】図２の熱式流れセンサのIII−III部分における断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】渦周波数と熱式流れセンサのヒータ電流値との関係を示す説明図である。
【図６】流速５８ｍ／ｓにおける渦信号のＦＦＴ結果を示す説明図である。
【図７】第１の実施の形態に係る渦式流速測定方法の流速測定手順を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置の測定可能周波数帯を従来の周波数測定方法との関係で示す説明図である。
【図９】第２の実施の形態に係る渦式流速測定装置の機能的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】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１５】
〔第１の実施の形態〕
まず、図１から図４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置１について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置に搭載される渦発生体の模式図である。図２は第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置に搭載される熱流れセンサの斜視図である。図３は図２の熱式流れセンサのIII−III部分における断面図である。図４は第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置の機能的構成を示すブロック図である。
【００１６】
第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置１は、被測定流体が渦発生体の下流に生じさせる渦列（カルマン渦）の周波数に基づいて被測定流体の流速（体積流量）を測定する装置である。。
【００１７】
渦発生体３は、図１に示すように、被測定流体に渦列（カルマン渦）Ｋを発生させて流体振動を生成する。渦発生体３は終端側が順次縮幅された柱状部材であり、被測定流体が流通する管体２の流路２ａ内に挿入配置される。渦発生体３は、被測定流体が流入するバイパス流路４を有する。バイパス流路４は、被測定流体の流通方向（図１における矢印Ａの方向）に対して直交する方向に延在するように形成されており、その両端部は開口４ａされている。バイパス流路４の内部には、渦発生体３で発生する渦列（カルマン渦）Ｋにより交番の流れが生成される。
【００１８】
熱式流量センサ（マイクロフローセンサ）１０は、カルマン渦Ｋの交番的な被測定流体の動きを検出する素子である。熱式流量センサ１０は、バイパス流路４の内に、当該バイパス流路４内を流通する被測定流体に接触するように設置される。
【００１９】
熱式流量センサ１０は、図２及び図３に示すように、キャビティ１２が設けられた基板１１、基板１１上にキャビティ１２を覆うように配置された絶縁膜１３、絶縁膜１３に設けられたヒータ１４、ヒータ１４の両側に配置された第１の測温抵抗素子１５及び第２の測温抵抗素子１６、周囲温度センサ１７等を有している。
【００２０】
第１の測温抵抗素子１５はヒータ１４の一方側の温度を検出するために用いられ、第２の測温抵抗素子１６はヒータ１４の他方側の温度を検出するために用いられ、いずれも温度センサとして機能する。これら第１及び第２の測温抵抗素子１５、１６によりヒータ１４の両側の温度変化を検出して、バイパス流路４内に生成される交番の流れの周波数に係る情報を得ることが可能となる。このような周波数に係る情報は流速演算部３０に入力され、被測定流体の流速を演算等に使用される。図４に示すように、ヒータ１４は、ヒータ駆動回路２２と電気的に接続されており、当該ヒータ駆動回路２２によってヒータ１４の電流値情報が得られる。また周囲温度センサ１７は、ヒータ駆動回路２２と電気的に接続されており、当該ヒータ駆動回路２２を介して周囲温度情報が得られる。
【００２１】
なお、図２及び図３に示した基板１１の材料としては、シリコン（Ｓｉ）等が使用可能である。絶縁膜１３の材料としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等が使用可能である。キャビティ１２は、異方性エッチング等により形成される。ヒータ１４、第１の測温抵抗素子１５、第２の測温抵抗素子１６及び周囲温度センサ１７の各材料には白金（Ｐｔ）等が使用可能であり、リソグラフィ法等により形成可能である。
【００２２】
渦式測定装置１は、熱式流量センサ１０で検出された、渦発生体３で発生する渦列（カルマン渦）Ｋによる交番の流れに対応する渦周波数に基づいて、被測定流体の流速（体積流量）を測定する。具体的に、渦式流速測定装置１は、図４に示すように、高速フーリエ信号解析部２０、増幅回路２１、流速演算部３０、ＲＯＭ７、及びヒータ駆動回路２２を備える。
【００２３】
高速フーリエ信号解析部２０は、流速演算部３０、ＲＯＭ７、及びヒータ駆動回路２２と共にプリント基板３１上に実装され、流速演算部３０及び増幅回路２１と電気的に接続されている。増幅回路２１は、高速フーリエ信号解析部２０、及び熱式流量センサ１０の第１の測温抵抗素子１５及び第２の測温抵抗素子１６と電気的に接続され、第１の測温抵抗素子１５及び第２の測温抵抗素子１６から検出した信号を増幅する。高速フーリエ信号解析部２０は、熱式流量センサ１０の検出した交番流れの信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、得られた周波数スペクトルから、ピーク値を見付け出して流体の流速を算出する。
【００２４】
流速演算部３０は、高速フーリエ信号解析部２０、増幅回路２１、ＲＯＭ７、及びヒータ駆動回路２２と共にプリント基板３１上に実装され、ＲＯＭ７、高速フーリエ信号解析部２０、及びヒータ駆動回路２２と電気的に接続されている。ヒータ駆動回路２２は、ヒータ１４及び周囲温度センサ１７と電気的に接続されており、当該ヒータ駆動回路２２を介してヒータ電流値情報及び周囲温度情報が得られる。流速演算部３０は、高速フーリエ信号解析部２０で周波数解析された周波数スペクトルからカルマン渦の周波数を特定して、被測定流体の流速を演算する。
【００２５】
図５は渦周波数と熱式流量センサのヒータ電流値との関係を示す説明図である。当該関係は、例えば、ＲＯＭ７に関係テーブルの形式で記憶される。流速演算部３０は、ヒータ駆動回路２２から得たヒータ電流値情報と、ＲＯＭ７に記録した渦周波数と熱式流量センサ１０のヒータ電流値との関係情報とに基づいてカルマン渦の周波数予測範囲を推測する。例えば、図５では、ヒータ電流値情報からヒータ電流Ａが得られた場合に、カルマン渦の周波数予測値として２０００Ｈｚが得られることを示している。そして、カルマン渦の周波数予測範囲を参照して、ＦＦＴで得られた周波数スペクトルにおいて上記周波数予測範囲の近傍のピーク値を示す周波数をカルマン渦の周波数として特定する。すなわち、流速演算部３０は、被測定流体の流速演算手段として機能する。
【００２６】
また、流速演算部３０は、バイパス流路４内に生成される交番の流れの周波数に係る情報に基づいて、被測定流体の体積流量を算出することもできる。すなわち、流速演算部３０は体積流量算出手段としても機能する。具体的には、流速演算部３０は、熱式流量センサ１０の第１及び第２の測温抵抗素子１５、１６によりヒータ１４近傍の温度変化をヒータ１４の両側で検出し、この温度変化からバイパス流路４内に生成される交番の流れの周波数を算出し、この周波数に所定の係数（渦発生体３の幅、ストローハル数、流路断面積に基づいて決定される係数）を乗じることにより、被測定流体の体積流量を算出することができる。
【００２７】
また、流速演算部３０は、前記手順により算出した被測定流体の流速及び体積流量と、周囲温度センサ１７で測定した被測定流体の温度と、に基づき、ボイル・シャルルの関係式を用いて、被測定流量の圧力を算出することもできる。すなわち、流速演算部３０は圧力算出手段としても機能する。
【００２８】
ＲＯＭ７には、渦周波数と熱式流れセンサのヒータ電流値との関係情報が予め記録されている。渦周波数とマイクロフローセンサ１０のヒータ電流の値とは、ほぼ比例関係にあることことが実験により確認されている（図５参照）。ＲＯＭ７は、本発明における情報記録手段として機能し、上記関係情報を予め記録し、読み込み可能であれば他の形式のメモリであってもよい。また渦周波数と熱式流量センサのヒータ電流値との関係情報は、図５に示すような関係特性を近似した関係式として記憶しておき、流速演算部３０がヒータ電流を当該関係式に代入して演算された渦周波数を出力するように構成してもよい。
【００２９】
次に、図１、図６から図８を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置１の作用とともに、第１の実施の形態に係る渦式流速測定方法について説明する。図６は所定の流速（例えば、５８ｍ／ｓ）における渦信号のＦＦＴ結果を示す説明図である。図７は第１の実施の形態に係る渦式流速測定方法の流速測定手順を示すフローチャートである。図８は第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置の測定可能周波数帯を従来の周波数測定方法との関係で示す説明図である。
【００３０】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置１では、カルマン渦の検出素子として、熱式流量センサ（マイクロフローセンサ）１０を渦発生体３のバイパス流路４内に設置し、渦周波数の検出を行うことで体積流量を測定している。
【００３１】
より具体的には、無次元数であるストローハル数Ｓｔが、Ｓｔ＝ｆ・ｗ／Ｕ（ｆ：渦周波数、ｗ：渦発生体の幅、Ｕ：管路内の平均流速）として工業規格で定義されており（ＪＩＳ  Ｚ８７６６）、このストローハル数Ｓｔは流速にかかわらず、ほぼ一定値をとることが判っている。すなわち、渦発生体３の下流側に交番的に発生するカルマン渦５の周波数を検出することによって、被測定流体の流量を測定することが可能である。
【００３２】
ところで、熱式流量センサ１０のヒータ電流値は、被測定流体の質量流量に依存することが実験により確認されている（特開２０１０−２３７２０１号公報：図１０参照）。これに対して、本発明者は、図５に示すように、渦周波数と熱式流量センサ１０のヒータ電流値とが、ほぼ比例関係にあることを見出した。
【００３３】
高速フーリエ信号解析部２０は、この交番流れの周波数信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、周波数スペクトルを得る。流速演算部３０は、ヒータ駆動回路２２から得たヒータ電流値情報と、ＲＯＭ７に記録した渦周波数と熱式流量センサ１０のヒータ電流値との関係情報（図５参照）と、に基づいてカルマン渦の周波数予測範囲を推測する。そして、カルマン渦の周波数予測範囲を参照して、ＦＦＴで得られた周波数スペクトルにおいて上記周波数予測範囲の近傍のピーク値を示す周波数をカルマン渦の周波数として特定する。
【００３４】
図６は、口径２５Ａの渦式流速測定装置において、流速５８ｍ／ｓで流体を流したときの渦信号を検出し、この渦信号に対してＦＦＴを行った結果を示した周波数分布である（備考：渦周波数１０００Ｈｚのときの流速がおよそ３０ｍ／ｓの渦発生体を使用）。この図６から、渦周波数のピーク値は低い周波数のところにあるものの、高い周波数帯、例えば２０００Ｈｚ程度のところにも、一つのピークが存在していることが判る。
【００３５】
従来の周波数測定方法では、単にピーク値を検出して渦周波数を検出するものであったため、実際には２０００Ｈｚ辺りにも一つのピークがあるにもかかわらず（図６のＣ部参照）、低周波数のノイズ成分の信号振幅（低い周波数帯、例えば１００Ｈｚ付近）が真の渦周波数（ここでは、およそ２０００Ｈｚ）よりも大きくなっているため（図６のＢ部参照）、誤った周波数である低い周波数帯（ここでは、およそ１００Ｈｚ）を測定していた。
【００３６】
本発明者は、今回測定した図６の周波数スペクトルに基づき、渦周波数とヒータ電流値との関係を利用することで、測定周波数がどの範囲に存在するのかを予測し、この予測範囲の中から真のピーク値（図６における２０００Ｈｚ付近に存在するピーク）を特定することが可能であることに着眼した。
【００３７】
（測定手順）
次に、第１の実施の形態に係る渦式流速測定方法による被測定流体の流速を測定する手順について説明する。本実施形態に係る渦式流速測定方法は、流体振動を生成する手順と、ヒータ電流値を測定する手順と、周波数スペクトルを出力する手順と、周波数予測範囲の近傍のピーク値を示す周波数を特定する手順と、を有する。以下、本実施形態に係る渦式流速測定方法を具体的に説明する。
【００３８】
まず、被測定流体の測定が開始されると、渦発生体３が被測定流体に渦列（カルマン渦）を発生させて流体振動を生成する（Ｓ２０１）。本実施形態では、管体の流路内に流速５８ｍ／ｓで被測定流体を流通させる場合について説明する。
【００３９】
次に、被測定流体を所定の流速で流しているときの熱式流量センサのヒータ電流値情報をヒータ駆動回路２２から得る（Ｓ２０２）。図５においては、例えば、ヒータ電流値としてヒータ電流Ａの値が測定される。
【００４０】
次に、上述の通り、渦周波数と熱式流量センサのヒータ電流値とがほぼ比例関係にあることが確認できているため（図５参照）、予め保存されたテーブルなどに基づいて、測定されたヒータ電流値に対応するおよその渦周波数の予測範囲を読み出す。上記例では、ヒータ電流値Ａに対して、渦周波数は２０００Ｈｚ近辺にあることが判るため、渦周波数の予測範囲として、例えば、２０００Ｈｚ±１００Ｈｚと推測する（Ｓ２０３）。
【００４１】
そして、熱式流量センサ１０からの信号（交番流れの信号）に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、周波数スペクトルを得る（Ｓ２０４）。得られた周波数スペクトルと、上記渦周波数の予測範囲から、当該周波数予測範囲の近傍の渦周波数のピーク値を求める（Ｓ２０５）。
【００４２】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る渦式測定装置１においては、被測定流体が流通する流路２ａ内で渦発生体３により渦が発生し、この渦によりバイパス流路４内に交番の流れが生成される。この環境下において、渦周波数と熱式流量センサ１０のヒータ電流値との関係を利用して、被測定流体の流速を算出することができる。渦周波数と熱式流量センサのヒータ電流値とはほぼ比例関係にあることが確認されており（図５参照）、このような関係情報を予めＲＯＭ７に記録しておき、ヒータ駆動回路２２から得たヒータ電流値情報と、記録した渦周波数−ヒータ電流値関係情報と、に基づいて、被測定流体の流速を算出することができる。
【００４３】
このように第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置１は、渦周波数の予測範囲において、渦周波数のピーク値を検出することにより、正確な渦周波数を測定することが可能となる。図８に示すように、従来の周波数測定方法では１０００Ｈｚ以下の測定可能帯（Ｄ部参照）であったが、本実施形態に係る渦式流速測定装置１及び渦式流速測定方法ではＦＦＴにより周波数解析を行っているので、遥かに高い周波数、例えば２５００Ｈｚ程度まで測定可能帯（Ｅ部参照）を拡げることができる。第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置１は、従来測定することができなかった測定レンジを測定装置本体（口径）の大きさを維持したままで、測定することが可能となる。すなわち、第１の実施の形態によれば、測定可能な渦周波数の上限を拡げて、１０００Ｈｚを超える高速流領域においても渦周波数を測定することができ、渦式流速測定装置１を小型化することができる。
【００４４】
また、第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置１においては、第１及び第２の測温抵抗素子１５、１６を用いて、ヒータ１４近傍の温度変化をヒータ１４の両側で検出することにより、バイパス流路４内に生成される交番の流れの周波数に係る情報を得ることができる。すなわち、第１及び第２の測温抵抗素子１５、１６を、流体振動の周波数を検知するセンサとして機能させることができるので、被測定流体の質量流量と併せて体積流量を測定（算出）することができる。
【００４５】
さらに、第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置１においては、算出した被測定流体の質量流量及び体積流量と、周囲温度センサ１７で測定した被測定流体の周囲温度情報と、に基づいて、圧力センサを設けることなく被測定流量の圧力を算出することができる。
【００４６】
〔第２の実施の形態〕
次に、図９を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る渦式流速測定装置２０１について説明する。図９は第２の実施の形態に係る渦式流速測定装置の機能的構成を示すブロック図である。図９に示すように、第２の実施の形態に係る渦式流速測定装置２０１は、上記の増幅回路２１に代えてフィルタ／増幅回路２２１を備え、上記の高速フーリエ信号解析部２０に代えて信号解析部２２０を備える点が第１の実施の形態と異なる。
【００４７】
フィルタ／増幅回路２２１は、信号解析部２２０、流速演算部３０、ＲＯＭ７、及びヒータ駆動回路２２と共にプリント基板３１上に実装され、信号解析部２２０、並びに熱式流量センサ１０の第１の測温抵抗素子１５及び第２の測温抵抗素子１６と電気的に接続されている。フィルタ／増幅回路２２１は、バンドパスフィルタ２２３及び増幅回路２１を備える。バンドパスフィルタ２２３は、特定の周波数のみを通過させるフィルタであって、各周波数毎に切り替え可能に複数用意されている。増幅回路２１は、第１の測温抵抗素子１５及び第２の測温抵抗素子１６から検出し、バンドパスフィルタ２２３でノイズ成分を除去した特定周波数の信号の増幅を行う。
【００４８】
信号解析部２２０は、流速演算部３０、ＲＯＭ７、ヒータ駆動回路２２、及びフィルタ／増幅回路２２１と共にプリント基板３１上に実装され、流速演算部３０及びフィルタ／増幅回路２２１と電気的に接続されている。信号解析部２２０は、ヒータ電流値情報からバンドパスフィルタ２２３を切り替えて信号からノイズ成分を除去し、その後に信号解析を行う。
【００４９】
第２の実施の形態に係る渦式流速測定装置２０１は、基本的に第１の実施の形態に係る渦式流速測定装置１と同様の作用効果を奏する。特に、第２の実施の形態に係る渦式流速測定装置２０１は、フィルタ／増幅回路２２１でノイズ成分を除去して特定周波数を通過させるので、信号解析部２２１ではＳ／Ｎ比の高い信号で周波数解析を行うことができる。したがって、第２の実施の形態に係る渦式流速測定装置２０１によれば、ＦＦＴ解析を行わなくともよい。例えば、特定周波数を含む信号を矩形波に変換した後に一定時間内の周波数をカウントしたり、当該信号の一周期の時間を測定して周波数に変換したりするなどの簡易な方法を採用可能である。よって、当該第２の実施の形態によれば、比較的簡易な方法を用いて、被測定流体に生じた渦周波数を測定することができるという有利な効果を奏する。また、第２の実施の形態に係る渦式流速測定装置２０１によれば、信号解析部２２０で信号解析を行う前に、ヒータ電流値情報からどのバンドパスフィルタ２２３を使用するかを決定することができるという有利な効果を奏する。
【００５０】
〔他の実施の形態〕
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。即ち、上記の実施形態においては、流体振動の周波数を検知するセンサとしての温度センサ（第１及び第２の測温抵抗素子１５、１６）を、ヒータ１４の両側に配置した例を示したが、温度センサを必ずしもヒータ１４の両側に配置しなくてもよく、温度センサをヒータ１４の片側に配置して流体振動の周波数を検知することもできる。また、ヒータ１４自体の温度変化により、バイパス流路４内に生成される交番の流れの周波数を検知してもよい。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
【符号の説明】
【００５１】
１、２０１    渦式流速測定装置
３    渦発生体
１０    熱式流量センサ
２０    高速フーリエ信号解析部
３０    流速演算部
２２０    信号解析部
２２１    フィルタ／増幅回路
【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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