(57)【要約】【課題】流体中の気泡の検出が可能な熱式流量計を実現すること。【解決手段】流路の一部に設けられ流路を流れる流体に温度変化を与える伝熱部と、この伝熱部近傍に前記流路の流れに沿って設けられ流体の温度を測定する２つの温度検出部と、前記伝熱部で流体に断続的に温度変化を与えたときに得られる前記各温度検出部の検出信号に基づきそれぞれのピークとこれらピークの時間差を求め、あらかじめ記憶されている流体の種別および流量に応じたそれぞれのピークとこれらピークの時間差を比較して気泡の有無を判断する流体情報検出部、とを備えることを特徴とする。【選択図】                      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路の一部に設けられ流路を流れる流体に温度変化を与える伝熱部と、
この伝熱部近傍に前記流路の流れに沿って設けられ流体の温度を測定する２つの温度検出部と、
前記伝熱部で流体に断続的に温度変化を与えたときに得られる前記各温度検出部の検出信号に基づきそれぞれのピークとこれらピークの時間差を求め、あらかじめ記憶されている流体の種別および流量に応じたそれぞれのピークとこれらピークの時間差を比較して気泡の有無を判断する流体情報検出部、
とを備えることを特徴とする熱式流量計。
【請求項２】
前記流体情報検出部は、
前記流体への気泡混入を検出するとアラームを出力することを特徴とする
請求項１記載の熱式流量計。
【請求項３】
前記流体情報検出部は、
前記各温度検出部の検出信号および前記熱的特性情報に基づき前記流体の種類を特定することを特徴する
請求項１または２に記載の熱式流量計。
【請求項４】
前記流路を流れる流体は２種以上の流体であることを特徴とする
請求項１〜請求項３いずれかに記載の熱式流量計。
【請求項５】
前記流体情報検出部は、
複数種類の流体の種別および流量に応じた前記各温度検出部の各検出信号およびこれら検出信号のピークの時間差を含む熱的特性情報をあらかじめ記憶し、
前記検出信号のピークが、前記熱的特性情報に基づいてこれらのピークの時間差から予想される検出信号のピークの予想範囲における上限値を上回るまたはこの予想範囲における下限値を下回る場合には、気泡が混入しているものと判定することを特徴とする
請求項２〜請求項４記載の熱式流量計。
【請求項６】
前記流体情報検出部は、
あらかじめ前記熱的特性情報ごとに気泡を検出するための比較値を記憶し、前記検出信号および前記熱的特性情報に基づいて前記検出信号のピークとこれらのピークの時間差から予想される予想検出信号のピークと前記検出信号のピークとの差分を算出し、この差分が前記比較値よりも大きい場合には、気泡が混入しているものと判定することを特徴する
請求項２〜請求項４いずれかに記載の熱式流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れる流路の上流側と下流側に設けた温度検出部の検出信号に基づき流量を測定する熱式流量計に関し、特に、流体に混入する気泡の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、石油、鉄鋼、化学プラントなどで導入されているプロセス制御では、配管内の流体の流量を調整するために、流体の流れる流路の上流側と下流側に設けた温度検出部の検出信号に基づき流量を測定する熱式流量計が用いられている。このような熱式流量計に関連する先行技術文献としては、次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０１０３２２号公報
【特許文献２】特開２０００−２７１２１６号公報
【０００４】
特許文献１には、従来の熱式流量計による流量測定に関する技術が記載されている。図６は従来の熱式流量計の一例を示す構成図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【０００５】
図６において、従来の熱式流量計は、耐腐食性の高いガラスなどで形成され流入口１００と流出口１１０を有する基板１、耐腐食性の高いガラスなどで形成され基板１と貼り合わされて被測定流体が流れる流路ＦＰを構成する溝６が設けられた基板２、ヒータなどの伝熱部３、サーミスタや白金測温抵抗体などの流体温度を検出して出力する温度検出部４および５、伝熱部３の温度を制御し上流側および下流側の流体の温度差に基づいて流量を求める流体情報検出部７から構成されている。
【０００６】
伝熱部３は、被測定流体が流れる流路ＦＰのほぼ中央の基板１上に蒸着やスパッタリングなどによって形成される。
【０００７】
温度検出部４および５は、基板１上で伝熱部３を挟むように等間隔の位置に蒸着やスパッタリングなどによって形成される。これら伝熱部３、温度検出部４および５は、基板１上に流路ＦＰに接しない非接液状態で形成される。
【０００８】
流体情報検出部７は、温度検出部４、５の出力信号（以下、検出信号という）または温度差に基づき流量を計算するためのＣＰＵなどの演算制御部、流体情報検出部７として固有の動作をするためのプログラム、アプリケーション、温度検出部により検出される温度差や流路ＦＰの形状情報（深さ、長さなど）を格納するためのＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクなどの記憶部を有する。
【０００９】
温度検出部４、５の検出信号は流体情報検出部７に入力され、温度制御信号は流体情報検出部７から伝熱部３に入力される。
【００１０】
このような構成において、被測定流体は流入口１００から注入され流路ＦＰを流れる。このとき演算制御手段７は、あらかじめ測定された被測定流体の温度に対して被測定流体が数℃程度高い一定温度になるように伝熱部３を制御する。
【００１１】
上流側の温度検出部４および下流側の温度検出部５で検出される検出信号が示す温度分布に注目すると、流量がゼロで流体が流れない場合における流体の温度分布は伝熱部３を中心に対称となり、流体が流れる場合には温度分布のピークが下流側にシフトする。
【００１２】
流体情報検出部７は、上流側の温度検出部４と下流側の温度検出部５で検出される検出信号が示す温度分布のピーク値の温度差が被測定流体の流量に関連した信号となることを利用して、この温度分布のピーク値の温度差に基づき流路ＦＰを流れる被測定流体の流量を求める。
【００１３】
ところで、気体が溶け込んだ流体（たとえば、液体Ａに気体Ｂが溶け込んだ流体）が流路ＦＰを流れる際に、気体Ｂが流路ＦＰ中で再び気泡として発生して流体に混入する場合がある。そこで、このような対策として、特許文献２に記載されているように、残渣や気泡の発生を抑えて安定性および制御性の良い液体材料供給ができる液体材料供給装置に関する技術が従来から提案されている。具体的には、この液体材料供給装置は、温度検出部で図４のような乱れた検出信号を取得すると、気泡が発生したと判断するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１に記載される従来の熱式流量計では、流体に気泡が混入すると各温度検出部の検出信号が示す温度分布のピーク値の温度差が変化するところ、その温度分布のピーク値の温度差の変化を流量が変化したことによるものと認識して流量を計算してしまうので、測定誤差が大きくなり、正確な流量が検出できないという問題点があった。
【００１５】
また、特許文献２に記載される従来の液体材料供給装置では、ヒータまたは温度検出部よりも大きな気泡が流れる場合や、流体や検出系の比熱や熱伝導率によっては、特許文献２中の図２のような乱れた波形とならず、流体のみが流れている場合と波形に差異が無いことがあり、そのため温度検出部で得られる検出信号の波形の乱れだけからでは正確に気泡の検出ができないことがあるという問題点があった。
【００１６】
本発明は上述の問題点を解決するものであり、その目的は、流体中の気泡を正確に検出できる熱式流量計を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
流路の一部に設けられ流路を流れる流体に温度変化を与える伝熱部と、
この伝熱部近傍に前記流路の流れに沿って設けられ流体の温度を測定する２つの温度検出部と、
前記伝熱部で流体に断続的に温度変化を与えたときに得られる前記各温度検出部の検出信号に基づきそれぞれのピークとこれらピークの時間差を求め、あらかじめ記憶されている流体の種別および流量に応じたそれぞれのピークとこれらピークの時間差を比較して気泡の有無を判断する流体情報検出部、
とを備えることを特徴とする熱式流量計である。
【００１８】
請求項２記載の発明は、
前記流体情報検出部は、
前記流体への気泡混入を検出するとアラームを出力することを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の熱式流量計において、
前記流体情報検出部は、
前記各温度検出部の検出信号に基づき前記流体の種類を特定することを特徴する。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項３いずれかに記載の熱式流量計にいて、
前記流路を流れる流体は２種以上の流体であることを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項２〜請求項４いずれかに記載の熱式流量計において、
前記流体情報検出部は、
複数種類の流体の種別および流量に応じた前記各温度検出部の各検出信号およびこれら検出信号のピークの時間差を含む熱的特性情報をあらかじめ記憶し、
前記検出信号のピークが、前記熱的特性情報に基づいてこれらのピークの時間差から予想される検出信号のピークの予想範囲における上限値を上回るまたはこの予想範囲における下限値を下回る場合には、気泡が混入しているものと判定することを特徴とする。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項２〜請求項５いずれかに記載の熱式流量計において、
前記流体情報検出部は、あらかじめ前記熱的特性情報ごとに気泡を検出するための比較値を記憶し、前記検出信号および前記熱的特性情報に基づいて前記検出信号のピークとこれらのピークの時間差から予想される予想検出信号のピークと前記検出信号のピークとの差分を算出し、この差分が前記比較値よりも大きい場合には、気泡が混入しているものと判定することを特徴する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る熱式流量計によれば、流路の流れに沿って設けられ流体の温度を測定する２つの温度検出部の検出信号それぞれのピークとこれらピークの時間差に基づき、流体の流量と流体中の気泡を検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は本発明に係る熱式流量計の一実施例を示す構成図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図であって、図６と共通する部分には同一の符号を付けて適宜説明を省略する。図１と図６の相違点は、図１では、基板１上で伝熱部３、温度検出部４および５を挟むように伝熱部３から等間隔の位置に温度検出部１０、１１を設けたこと、伝熱部３の温度を制御し被測定流体の流量を求めるとともに、温度検出部４、５、１０、１１の検出信号に基づいて流路ＦＰを流れる流体中の気泡を検出する流体情報検出部２０を設けたことである。
【００２５】
図１において、本発明の熱式流量計は、耐腐食性の高いガラスなどで形成され流入口１００および流出口１１０を有する基板１、耐腐食性の高いガラスなどで形成され基板１と貼り合わされて被測定流体が流れる流路ＦＰを構成する溝６を有する基板２、ヒータなどの伝熱部３、サーミスタや白金測温抵抗体などの温度検出部４、５、１０、１１、これら温度検出部４、５、１０、１１からの検出信号のピークおよびその時間差に基づいて流量を求めるＣＰＵなどの流体情報検出部２０から構成される。基板１、基板２、伝熱部３、温度検出部４、５、１０、１１は流量計チップ３０を構成する。
【００２６】
基板２の中央部分には、たとえば、超音波加工、レーザ加工、サンドブラスト加工、ウエットエッチングなどによって長手方向に沿うように長方形の溝６が形成される。
【００２７】
流路ＦＰは、基板２に形成された溝６の両端に基板１に形成された流入口１００および流出口１１０が位置するように基板１と基板２を接着や熱圧着などで貼り合わせ、基板２に形成された溝６を基板１で覆うことにより構成される。
【００２８】
伝熱部３は、被測定流体が流れる流路ＦＰのほぼ中央の基板１上に蒸着やスパッタリングなどによって形成される。
【００２９】
温度検出部４、５、１０、１１は、基板１上で伝熱部３を挟むように等間隔の位置に蒸着やスパッタリングなどによって形成される。これら伝熱部３および温度検出部４、５、１０、１１は、基板１上に流路ＦＰに接しない非接液状態で形成される。
【００３０】
温度検出部４、５、１０、１１の検出信号は流体情報検出部７に入力され、流体情報検出部７から温度制御信号が伝熱部３に入力される。
【００３１】
図２は流体情報検出部２０の具体例を示す構成ブロック図である。流体情報検出部２０は、各温度検出部４、５、１０、１１の検出信号に基づいて流体中の気泡を検出し流量を計算するためのＣＰＵなどの演算制御部２１、伝熱部３に温度制御信号を送信する制御信号送信部２２、各温度検出部４、５、１０、１１の検出信号を受信する検出信号受信部２３、流体情報検出部２０として固有の動作をするためのプログラム、アプリケーション、あらかじめ測定した各種被測定流体の流体温度特性情報を含む特性情報、各温度検出部からの検出信号とそれぞれのピークの時間データ、各温度検出部により検出される温度、その温度和、温度差、流路ＦＰの形状情報（深さ、長さなど）を格納するためのＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクなどの記憶部２４、各温度検出部４、５、１０、１１からネットワークなどを介して外部装置とデータ通信するための通信部２５などを有する。
【００３２】
演算制御部２１は、制御信号送信部２２を介して伝熱部３の温度を制御するための制御信号を送信する温度制御部２１ａ、各温度検出部４、５、１０、１１の検出信号のピークに基づき各温度検出部で検出した流体温度を算出し検出信号およびピークの時間データとともに算出された流体温度を記憶部２３に記憶する検出信号管理部２１ｂ、上流側の温度検出部４で検出した検出信号と下流側の温度検出部５で検出した検出信号が示す温度分布のピーク値の温度差に基づき流量を把握する流量検出部２１ｃ、各温度検出部４、５、１０、１１の検出信号のピークの時間差とその振幅（流体温度値）および記憶部２４に記憶される特性情報に基づいて流体に混入した気泡を検出する気泡検出部２１ｄを有する。
【００３３】
記憶部２４に記憶される流体温度特性情報は、あらかじめ各種の被測定流体を流量計チップ３０に注入してその特性値を流体情報検出部２０で取得したものであり、各温度検出部４、５、１０、１１の検出信号のピークの時間差とその振幅（流体温度値）を含む。
【００３４】
このような構成で、被測定流体が流入口１００から注入され流路ＦＰを流れると、演算制御手段７は、制御信号送信部から伝熱部３にパルス状の制御信号を送信して被測定流体を断続的に加熱する。
【００３５】
流体情報検出部７は、上流側の温度検出部４と下流側の温度検出部５で検出される検出信号が示す温度分布のピーク値の温度差が被測定流体の流量に関連した信号となることを利用して、この検出信号が示す温度分布のピーク値の温度差に基づき流路ＦＰを流れる被測定流体の流量を算出する。
【００３６】
なお流体情報検出部７は、上流側の温度検出部１０と下流側の温度検出部１１で検出される検出信号のピーク値の温度差に基づき流路ＦＰを流れる被測定流体の流量を求めるものであってもよい。また、流体情報検出部７は、温度検出部４、５、１０、１１のうち任意選択されるいずれか２つの検出信号が示す温度分布のピーク値の温度差に基づいて、流路ＦＰを流れる被測定流体の流量を求めるものであってもよい。
【００３７】
図３は熱式流量計の動作説明図であって、Time of Flight式（以下、ＴＯＦ式という）における各温度検出部の出力（温度）を表すものであり、（Ａ）は伝熱部３を加熱するための制御信号波形、（Ｂ）は各温度検出部の検出信号波形である。なお、ＴＯＦ式とは、２つの温度検出部で得られる検出信号（流体温度）のピークおよびその検出信号のピークの時間差に基づいて、被測定流体の流量を測定する方式をいう。
【００３８】
まず、熱式流量計は、流路ＦＰに注入された気体が溶け込んだ流体の流体温度特性情報を取得し、温度と伝熱時間との関係をあらかじめ把握する。
【００３９】
具体的には、流入口１００から液体Ａと気体Ｂとを混合した混合流体（以下、被測定流体という）を流路ＦＰに注入し、制御信号送信部２２から伝熱部３に図３（Ａ）のようなパルス状の制御信号を送信して被測定流体を断続的に加熱する。
【００４０】
このように伝熱部３により加熱された被測定流体は流路ＦＰの上流から下流に流れる。温度検出部５は流路ＦＰ中であって温度検出部５周辺の被測定流体の温度を検出し、温度検出部１１は流路ＦＰ中であって温度検出部１１周辺の被測定流体の温度を検出して、それぞれ検出信号（Ｔｄ１、Ｔｄ２）を流体情報検出部２０に出力する。
【００４１】
流体情報検出部２０は、これら温度検出部５および１１からの検出信号Ｔｄ１、Ｔｄ２に基づいて伝熱部３と温度検出部５との距離または伝熱部３と温度検出部１１との距離に依存した時間だけ加熱時から遅れた流体の温度を検出するとともに、温度検出部５の検出信号Ｔｄ１と温度検出部１１の検出信号Ｔｄ２のピークの時間差を記憶する。また、流体情報検出部２０は、温度検出部５および１１からの検出信号が示す温度分布のピーク値の温度差に基づいて流量を算出する。
【００４２】
温度検出部５は、たとえば図３（Ｂ）のように、流量および伝熱部３と温度検出部５との距離に依存した時間だけ伝熱部３の加熱時から遅れた時点で急激に立ち上がる検出信号Ｔｄ１を検出するが、伝熱部３の熱は流体によって拡散されるために温度検出部５の検出信号Ｔｄ１の振幅は時間とともに降下（低下）する。
【００４３】
温度検出部１１も温度検出部５と同様に、流量と伝熱部３と温度検出部１１との距離に依存した時間だけ伝熱部３の加熱時から遅れた時点で急激に立ち上がる検出信号Ｔｄ２を検出するが、伝熱部３の熱は流体によって拡散されるために温度検出部１１の検出信号Ｔｄ２は時間とともに降下（低下）する。
【００４４】
また、検出信号Ｔｄ２のピークは、検出信号Ｔｄ１のピークから流量および温度検出部５と温度検出部１１との距離に依存した時間だけ遅れて形成される。
【００４５】
流体情報検出部２０は、これら温度検出部５、１１の各検出信号Ｔｄ１、Ｔｄ２のピークを求めて、そのピークの時間差を算出する。すなわち、流体情報検出部２０は温度検出部５、１１からの出力波形の振幅におけるピークの時間差を求めることになる。このように流体情報検出部２０は、温度検出部５から温度検出部１１までの間隔を流れる流体の時間差（いいかえれば伝熱時間）を算出する。
【００４６】
これら温度検出部５、１１の各検出信号Ｔｄ１、Ｔｄ２のピークとその時間差（伝熱時間）は、流量と流体の熱的特定に依存するものである。いいかえれば、熱的特性が異なる流体が流れる場合では、測定される伝熱時間が等しくてもその検出信号のピーク値は異なる場合がある。
【００４７】
つまり、被測定流体の熱的特性は物質（流体）固有の値であり、各検出信号と検出信号のピークの時間差との関係は流体の種類によって決まる。たとえば、検出信号の検出信号のピークの時間差との関係は、図４に示すように、温度検出部５で得られた検出信号Ｔｄ１では特性曲線ＣＣ１００、温度検出部１１で得られた検出信号Ｔｄ２では特性曲線ＣＣ１１０のように、流体の種類によって決まる固有の特性曲線になる。
【００４８】
ところで、気体と液体とは熱的特性が大きく異なるので、図５に示すように液体のみが流れている場合（たとえば図５（Ａ）の検出信号−時間関係図）と、液体に気泡が混入した場合（たとえば図５（Ｂ）の検出信号−時間関係図）とでは、温度検出部５、１１からの出力波形の形状が大きく異なる。
【００４９】
本発明の熱式流量計は、これらの原理を利用して、あらかじめ被測定流体ごとに温度検出部５および１１の各検出信号と検出信号のピークの時間差（伝熱時間）との関係を流体の種類、流量などと関係付けて記憶することにより、被測定流体から得られた各検出信号Ｔｄ１、Ｔｄ２とその時間差とに基づき流体中に混入した気泡を検出する。
【００５０】
流体情報検出部２０は、上述のような一連の処理によって、あらかじめ被測定流体ごとに温度検出部５および１１で得られる各検出信号Ｔｄ１、Ｔｄ２と検出信号のピークの時間差を含む流体温度特性情報を流体の種類、流量と関係付けて記憶する。
【００５１】
本発明の熱式流量計は、このような状態で流体中に混入した気泡を検出するため、伝熱部３をたとえばパルス状の信号で断続的に加熱し、温度検出部５および１１は流体の温度を検出して流体情報検出部２０に各検出信号Ｔｄ１、Ｔｄ２を出力する。
【００５２】
流体情報検出部２０は、温度検出部５および１１で得られる温度のピークの時間差を算出して伝熱時間を求め、得られた各検出信号および各検出信号におけるピークの時間差（伝熱時間）の各データとあらかじめ記憶部２４に記憶される流体温度特性情報とを比較して被測定流体の流体種類を特定し（たとえば流体Ａ）、その流量を測定する。
【００５３】
そして、流体情報検出部２０は、得られた検出信号と特定された流体の特性曲線（たとえば図４の特性曲線ＣＣ１００）に基づいて気泡の検出を行う。具体的には、流体情報検出部２０の気泡検出部２１ｄは、特性曲線（たとえば、ＣＣ１００）に基づいて、検出信号が算出された時間差（伝熱時間）から予想できる検出信号（以下、予想検出信号という）に対して大きく逸脱した場合には、気泡が混入しているものと判定する。
【００５４】
このとき流体情報検出部２０は、気泡を検出するための比較値をあらかじめ保持し、この比較値に基づき、検出信号と予想検出信号との差分が比較値よりも大きい場合には、気泡が混入していると判定する。
【００５５】
なお、温度検出部５、１１の出力ノイズを考慮して、予想検出信号または比較値に一定の幅を持たせておくことにより、ノイズによる誤判断を回避できる。
【００５６】
すなわち、流体情報検出部２０は、温度検出部５、１１の検出信号のピークが、あらかじめ記憶される予想検出信号の予想範囲における上限値を上回るまたはこの予想範囲における下限値を下回る場合には、気泡が混入していると判定し、流体中の気泡を検出する。
【００５７】
そして、流体情報検出部２０は、流路ＦＰに流れる流体に気泡が混入していると判定すると、気泡を検出した旨を示すアラームデータを、通信部２５を制御してネットワークなどを介し外部装置に送信する。
【００５８】
これにより、ユーザやオペレータはネットワークを介して流路ＦＰを流れる流体に気泡が混入しているか否かについて把握することができ、実際に流量が変化したことによる信号変化と区別し、流量測定の誤差としないようにすることができる。
【００５９】
このように、本発明に係る熱式流量計は、あらかじめ複数種類の流体が流路を流れる際に検出温度部で得られた検出信号とこの検出信号のピークの時間差とを含む流体の熱的特性情報を記憶し、検出信号のピークが、熱的特性情報に基づいてこれらのピークの時間差から予想される検出信号のピークの予想範囲を逸脱する場合には、気泡が混入していると判定することにより、流体中の気泡の検出できる。
【００６０】
またヒータまたは温度検出部よりも大きい気泡が流体中に流れる場合であっても、流体中の気泡の検出できる。
【００６１】
なお、本発明に係る熱式流量計は、マイクロリアクタの分野のような微小流路内における化学反応や混合の進行度の進行度など流体特性の変化を測定するものであってもよい。また、微小流路の断面形状は長方形に限るものではなく、どのような形状でもよい。
【００６２】
また、上述の各実施形態において、熱式流量計の流路のパターンは直線状として説明しているが、曲線状であってもよく、必要に応じて分岐部、合流部を有するものでもよい。
【００６３】
たとえば、流入口を２液混合用に２個設けて２液が合流するような構成において、流路に図１と同じように伝熱部と２つの温度検出部を設置し、図１と同様な処理を行うことにより、流路が分岐している構成であっても気泡を検出できる。
【００６４】
また、上述の各実施形態において、流体情報検出部２０は、あらかじめ複数種類の流体が流路ＦＰを流れる際に各温度検出部で得られる検出信号とそのピークの時間差を含む流体の熱的特性情報を記憶し、これら各種流体の熱的特性情報に基づいて、流体の物性変化を測定するものであってもよい。
【００６５】
具体的には、流体情報検出部２０は、上述のような温度検出部５および１１で得られる検出信号のピークの時間差（伝熱時間）および検出信号のピークを含む熱的特性情報を複数種類の流体ごとにあらかじめ求めて記憶し、各温度検出部５、１１で得られた検出信号に基づき、流路を流れる流体の検出信号のピークとその時間差などの熱的物性値と流量とを同時に測定して、あらかじめ記憶していた熱的特性情報と得られた熱的物性値に基づき、流路を流れている被測定流体の種類を把握するとともに、被測定流体の濃度、化学反応の進行度や混合の度合いなどの被測定流体の物性変化を測定できる。
【００６６】
また、上述の各実施形態において、流体情報検出部２０は、流路ＦＰに流れる流体の種類および流量、その流体の反応状態や混合の進行度を含むデータを、通信部２５を制御してネットワークなどを介し外部装置に送信するものでもよい。これにより、ユーザやオペレータはネットワークを介して流路ＦＰを流れる流体についての種類、流量、反応状態を把握することができる。
【００６７】
また、上述の各実施形態において、流体情報検出部２０は、ＣＰＵなどの演算制御部が適切なプログラムを実行することによってソフト的に、またはこれと適切なハードウエア回路とを組み合わせることにより、またはその他の方法によって、実現するものであってもよい。
【００６８】
また、伝熱部で流体をパルス的に加熱する例を説明したが、冷却するようにしても同様な効果が得られる。
【００６９】
その他、流量計チップの構造、温度検出部、伝熱部、または熱式流量計全体または各部の構造、形状、寸法、個数、回路、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【００７０】
また、上述の各実施形態において、流体情報検出部２０は測定する流量が低流量領域であるか否かを判断し、低流量領域であると判断した場合には、温度差法により上流側の温度検出部４と下流側の温度検出部５との間の検出信号が示す温度分布のピーク値の温度差に基づいて流路ＦＰを流れる被測定流体の流量を求め、低流量領域ではないと判断した場合には、ＴＯＦ法により、下流側の温度検出部５と温度検出部１１との間の検出信号のピークの時間差に基づいて流路ＦＰを流れる被測定流体の流量を求めるものでもよい。
【００７１】
このため、流体情報検出部２０は、測定する流量に応じて測定方法（温度差法、ＴＯＦ法）を適宜選択して流量を求めることにより、より広い測定レンジでの流量の測定を可能にする。
【００７２】
また、上述の実施例では、図１において温度検出部４、５、１０、１１をそれぞれ設けて説明しているが、上流側の温度検出部の外側に設けられた温度検出部４は必須の構成要素ではない。また、温度検出部１１は温度検出部１０よりも下流側であれば任意の位置に設けるものでもよい。
【００７３】
以上説明したように、本発明によれば熱式流量計は、流量だけではなく、流路を流れる流体中の気泡の混入の有無も検出できることにより、石油、鉄鋼、化学プラントなどで導入されているプロセス制御への貢献が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る熱式流量計の構成図である。
【図２】流体情報検出部７の構成ブロック図である。
【図３】本発明に係る熱式流量計の動作の説明図である。
【図４】本発明に係る熱式流量計の動作の説明図である。
【図５】本発明に係る熱式流量計の実施例の他の例である。
【図６】従来の熱式流量計の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７５】
１、２  基板
３  伝熱部
４、５、１０、１１  温度検出部
６  流路
７、２０  流体情報検出部
２１  演算制御部
２１ａ  温度制御部
２１ｂ  検出信号管理部
２１ｃ  流量検出部
２１ｄ  気泡検出部
２２  制御信号送信部
２３  検出信号受信部
２４  記憶部
２５  通信部
３０  流量計チップ
【図１】
2009276323.tif 000003
【図２】
2009276323.tif 000004
【図３】
2009276323.tif 000005
【図４】
2009276323.tif 000006
【図５】
2009276323.tif 000007
【図６】
2009276323.tif 000008