(57)【要約】【課題】正確な流量の測定を可能とし、被測定流体の化学反応の進行度や混合の度合い、濃度などの流体の物性変化を測定できる熱式流量計を実現すること。【解決手段】流路を流れる流体の温度を制御し加熱部の上流側および下流側の流体の温度差に基づき流量を測定する熱式流量計であって、前記流路上のそれぞれ異なる位置で前記流体の温度を検出する複数の温度検出部と、前記検出された温度に基づいて流体温度の伝熱時間を算出し、前記流体の物性変化を検出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
2009276264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を流れる流体の温度を制御し加熱部の上流側および下流側の流体の温度差に基づき流量を測定する熱式流量計であって、
前記流路上のそれぞれ異なる位置で前記流体の温度を検出する複数の温度検出部と、
前記検出された温度に基づいて流体温度の伝熱時間を算出し、前記流体の物性変化を検出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、あらかじめ複数の種類の流体が前記流路を流れる際の流体温度の伝熱時間を含む流体の熱的特性情報を記憶し、この熱的特性情報と前記検出された温度および算出された伝熱時間に基づき流体の物性変化を測定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、
前記流体の熱的特性情報に基づいて、少なくとも濃度、化学反応進行度、混合度合いのいずれかを含む前記物性変化を測定することを特徴とする
請求項１または請求項２記載の熱式流量計。
【請求項４】
流路を流れる流体の温度を制御し加熱部の上流側および下流側の流体の温度差に基づき流量を測定する熱式流量計であって、
前記流路上に設けられる加熱部と
前記流路上に前記加熱部から一定の間隔をあけて設けられ、前記流体の温度を検出する第１の温度検出部と、
前記流路上に前記加熱部と対向するように前記第１の温度検出部から一定の間隔をあけて設けられ、前記流体の温度を検出する第２の温度検出部と、
前記加熱部を断続的に加熱して前記流路を流れる流体の温度を制御し、前記各温度検出部で得られた温度に基づきその伝熱時間を算出するとともに前記検出された温度に基づき流量を測定し、前記流体の物性変化を検出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５】
前記流体情報検出部は、
前記流路上の複数の位置で前記流体の温度を検出し、流体温度のピークとそのピーク時の時間差を求めて流体温度の伝熱時間を算出し、
複数種類の流体が前記流路を流れる際の流体温度の伝熱時間を含む流体の熱的特性情報をあらかじめ記憶し、
この熱的特性情報と前記検出された温度および算出された伝熱時間に基づき流体の物性変化を測定することを特徴とする
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、
前記流体の熱的特性情報に基づいて、少なくとも濃度、化学反応進行度、混合度合いのいずれかを含む前記物性変化を測定することを特徴とする
請求項４または請求項５記載の熱式流量計。
【請求項７】
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６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、流路を流れる液体の温度を制御し温度制御部分の上流側および下流側の流体の温度差に基づき流量を測定する熱式流量計に関し、特に、流路中の流体の濃度、化学反応の進行度や混合の度合いなどの物性情報の検出に関する。
【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、流路を流れる流体の温度を制御し温度制御部分の上流側および下流側の流体の温度差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２００７−２８７５２０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、ヒータなどの加熱部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、加熱部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量検出部７から構成されている。
【０００６】
加熱部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上で加熱部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。これら加熱部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】
流量検出部７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、流量検出部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の検出信号は流量検出部７に入力され、流量検出部７から温度制御信号が加熱部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液体が数℃程度高い一定温度になるように加熱部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で検出される温度に注目すると、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加熱部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】
流量検出部７は、上流側の温度検出部４と下流側の温度検出部５で検出される温度差が被測定液体の流量に依存した信号となることを利用して、こ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】
また特許文献２には、従来の熱式流量計を利用した混合液の濃度を求める方法および濃度の測定装置に関する技術が記載されている。この方法は、あらかじめ互いに同じ温度の低級アルコールと水とを種々の比率で混合した場合の混合液の濃度と温度変化との関係を求めておき、混合時における低級アルコールの温度、水の温度および混合液の温度を温度センサや熱式流量計で測定し、測定した各液体の温度、濃度、温度変化の関係を用いて、混合液の濃度を求めるものである。
【００１４】
そして石油、鉄鋼、化学プラントなどで導入されるプロセス制御では、このように測定された流体の流量や測定した混合液の濃度に基づき、配管内の流体の流量が調整される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１に記載されているような従来の熱式流量計では、流体の熱的特性は既知として、流量測定のみをおこなっているので、較正をかけた流体以外の流体では、測定誤差が大きくなってしまうという問題点があった。この場合には、流量測定から得た一つの信号しか把握していないので、流体が変化したのか流量が変化したのか区別することができずに、全て流量が変化したものとして測定するので、流量測定誤差が大きくなるという問題点があった。
【００１６】
また、特許文献１の熱式流量計では、単一の流体が流れていることしか想定していないので、流体が流れている最中に化学反応が進行する場合や複数の流体の混合が進行する場合などの流路内で流体が変化する場合には対応できず、正確な流量が検出できないという問題点があった。
【００１７】
また、特許文献２に記載されている熱式流量計でも、流体が混合する前の状態または化学反応が行われてない状態における仮想温度（熱伝導による熱平衡状態に達したとき予測温度）に基づいて混合液の濃度と温度変化との関係を求めているため、特許文献１と同様に、流体が流れている最中に化学反応が進行する場合や複数の流体の混合が進行する場合などの流路内で流体が変化する場合には対応できず、正確な流量および混合流体の濃度を求めることができないという問題点があった。
【００１８】
また、特許文献２の熱式流量計では、化学反応により発生する熱（反応熱）を利用しているので反応熱が発生しない反応系では利用することができないという問題点があった。
【００１９】
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、正確な流量の測定が可能であり、被測定流体の化学反応の進行度や混合の度合い、濃度などの流体の物性変化を測定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】
【００２０】
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、
流路を流れる流体の温度を制御し加熱部の上流側および下流側の流体の温度差に基づき流量を測定する熱式流量計であって、
前記流路上のそれぞれ異なる位置で前記流体の温度を検出する複数の温度検出部と、
前記検出された温度に基づいて流体温度の伝熱時間を算出し、前記流体の物性変化を検出する流体情報検出部とを備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の熱式流量計において、
前記流体情報検出部は、あらかじめ複数の種類の流体が前記流路を流れる際の流体温度の伝熱時間を含む流体の熱的特性情報を記憶し、この熱的特性情報と前記検出された温度および算出された伝熱時間に基づき流体の物性変化を測定することを特徴とする。
【００２２】
請求項３記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載の熱式流量計において、
前記流体情報検出部は、
前記流体の熱的特性情報に基づいて、少なくとも濃度、化学反応進行度、混合度合いのいずれかを含む前記物性変化を測定することを特徴とする。
【００２３】
請求項４記載の発明は、
流路を流れる流体の温度を制御し加熱部の上流側および下流側の流体の温度差に基づき流量を測定する熱式流量計であって、
前記流路上に設けられる加熱部と
前記流路上に前記加熱部から一定の間隔をあけて設けられ、前記流体の温度を検出する第１の温度検出部と、
前記流路上に前記加熱部と対向するように前記第１の温度検出部から一定の間隔をあけて設けられ、前記流体の温度を検出する第２の温度検出部と、
前記加熱部を断続的に加熱して前記流路を流れる流体の温度を制御し、前記各温度検出部で得られた温度に基づきその伝熱時間を算出するとともに前記検出された温度に基づき流量を測定し、前記流体の物性変化を検出する流体情報検出部とを備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項５記載の発明は、
請求項４記載の熱式流量計において、
前記流体情報検出部は、
前記流路上の複数の位置で前記流体の温度を検出し、流体温度のピークとそのピーク時の時間差を求めて流体温度の伝熱時間を算出し、
複数種類の流体が前記流路を流れる際の流体温度の伝熱時間を含む流体の熱的特性情報をあらかじめ記憶し、
この熱的特性情報と前記検出された温度および算出された伝熱時間に基づき流体の物性変化を測定することを特徴とする。
【００２５】
請求項６記載の発明は、
請求項４または請求項５記載の熱式流量計において、
前記流体情報検出部は、
前記流体の熱的特性情報に基づいて、少なくとも濃度、化学反応進行度、混合度合いのいずれかを含む前記物性変化を測定することを特徴とする。
【００２６】
請求項７記載の発明は、
請求項１〜請求項６いずれかに記載の熱式流量計において、
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。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る熱式流量計によれば、２種以上の流体における化学反応の進行度、混合の度合い、濃度などの物性情報の変化を測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は本発明に係る熱式流量計の構成図であり、（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上で加熱部３、温度検出部４および５を挟むように加熱部３から等間隔の位置に温度検出部１０、１１を設けたこと、加熱部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の出力信号に基づき被測定流体の濃度、化学反応の進行度や混合の度合いなどの流体特性の変化を測定する流体情報検出部２０を設けたことである。
【００２９】
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、ヒータなどの加熱部３、サーミスタや白金測温抵抗体等の温度検出部４、５、１０、１１、上流側および下流側の流体の温度差に基づき流量を求める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、加熱部３、温度検出部４、５、１０、１１は流量計チップ３０を構成する。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
加熱部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。
【００３３】
温度検出部４、５、１０、１１は、基板１上で加熱部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。これら加熱部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。
【００３４】
温度検出部４、５、１０、１１の検出信号は流量検出部７に入力され、流量検出部７から温度制御信号が加熱部３に入力される。
【００３５】
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、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２１、加熱部３に温度制御信号を送信する制御信号送信部２２、各温度検出部から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、あらかじめ試運転して得られた被測定流体の流体温度とその伝熱時間を含む熱的特性情報および流体の濃度、化学反応進行度、混合度合いなどの物性変化情報を含む流体特性情報、各温度検出部からの出力信号とその時間変移、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。
【００３６】
演算制御部２１は、制御信号送信部２２を介して加熱部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の検出信号に基づき各温度検出部で得られた流体温度を算出し、検出信号とともに記憶部２３に記憶する検出信号管理部２１ｂ、上流側の温度検出部４、１０で得られた流体の温度と下流側の温度検出部５、１１で得られた流体の温度との温度和および温度差に基づき流量を把握する流量検出部２１ｃ、取得した各温度検出部４、５、１０、１１の出力波形の時間差とその振幅および記憶部２４に記憶される特性情報に基づいて流体の特性変化を検出する特性値管理部２１ｄを有する。
【００３７】
記憶部２４に記憶される熱的特性情報は、あらかじめ被測定流体を流量計チップ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から得られる出力波形の時間差とその振幅データを含む。
【００３８】
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）は加熱部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温度のピーク値およびその温度の伝熱時間に基づいて、被測定流体の流量を測定する方式をいう。
【００３９】
まず、被測定流体を流路ＦＰに注入してその被測定流体の温度とその伝熱時間などの熱的特性情報をあらかじめ取得し、熱的特性情報、流量、化学反応状況または混合濃度など流体の特性変化の関係を把握する。
【００４０】
なお、流路ＦＰに流れる流体は、単一の種類であっても複数の種類を含む混合流体であってもよい。具体的には単一の流体である流体Ｚ、または、流体Ａ（たとえばメタノール）と流体Ｂ（たとえば水）とを混合・化学反応させた混合流体Ｘを流路ＦＰに注入してその混合流体の熱的特性情報を取得し、温度と反応状況または混合濃度との関係をあらかじめ把握する。
【００４１】
たとえば、流入口１００から流体Ａと流体Ｂとを混合した特定の濃度の混合流体Ｘを流路ＦＰに注入し、制御信号送信部２２から加熱部３に図３（Ａ）のようなパルス状の制御信号を送信して断続的に加熱する。
【００４２】
このように加熱部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中の混合流体の温度Ｔａを検出して温度検出部１１は混合流体の温度Ｔｂを検出し、それぞれの検出結果を流体情報検出部２０に出力する。
【００４３】
流体情報検出部２０は、温度検出部５および１１の検出結果に基づいて、温度ＴａとＴｂの時間変移を記憶する。これら温度検出部５および１１は、流量および加熱部３と温度検出部５との距離または加熱部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。
【００４４】
温度検出部５は、たとえば図３（Ｂ）のように、流量および加熱部３と温度検出部５との距離に依存した時間だけ加熱部３の加熱時から遅れた時点で急激に立ち上がる温度Ｔａを検出するが、加熱部３の熱は流体によって拡散されるために温度検出部５の検出温度Ｔａは時間とともに降下する。
【００４５】
温度検出部１１も温度検出部５と同様に、流量と加熱部３と温度検出部１１との距離に依存した時間だけ加熱部３の加熱時から遅れた時点で急激に立ち上がる温度Ｔｂを検出するが、加熱部３の熱は流体によって拡散されるために温度検出部１１の検出温度Ｔｂは時間とともに降下する。
【００４６】
また、検出温度Ｔｂのピークは、検出温度Ｔａ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。
【００４７】
流体情報検出部２０は、これら温度検出部５、１１の検出温度Ｔａ、Ｔｂのピーク値を求めてピーク値の時間差を算出する。つまり、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伝熱時間を算出する。
【００４８】
これら温度検出部５、１１の検出温度Ｔａ、Ｔｂのピーク値と伝熱時間は、流量と流体の熱的物性に依存するものである。いいかえれば、熱的物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温度のピーク値は異なる場合がある。
【００４９】
つまり、被測定流体の熱的物性は物質（流体）固有の値であり、測定される温度のピーク値と伝熱時間の関係は流体の種類によって決まる。たとえば、測定される振幅のピーク値と伝熱時間の関係は、図４に示すように、流体Ｃでは特性曲線ＣＣ１００、流体Ｄでは特性曲線ＣＣ１１０のような流体の種類によって決まる固有の特性曲線になる。
【００５０】
本発明の熱式流量計は、このような原理を利用して、あらかじめ被測定流体ごとに温度検出部５および１１からの検出結果の振幅（温度）およびその伝熱時間を含む熱的特性情報を算出すると同時に流量を測定し、この熱的特性情報と測定された流量を、流体の種類、濃度、化学反応の進行度や混合の度合いなどのいずれかを含む物性変化情報と関係付けて記憶することにより、流路を流れる流体の物性変化を測定する。
【００５１】
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で得られる温度の伝熱時間および温度（温度のピーク値）を含む熱的特性情報を流体の種類、流量、濃度、化学反応の進行度、混合の度合いなどの特性変化情報と関係付けて記憶する。
【００５２】
流体情報検出部２０はあらかじめ、たとえば、流体の種類がＡである場合には、温度がα度、伝達時間がβｍｓ、流量がθｍｌ／ｍｉｎであるときは流体の濃度はω％であるというように、熱的特性情報を流体の種類、流量、濃度などと関係付けて記憶する。
【００５３】
このような状態で、本発明の熱式流量計は、被測定流体の特性変化を検出するため、加熱部３を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に出力する。
【００５４】
流体情報検出部２０は、温度検出部５および１１で得た検出結果に基づき被測定流体の温度（たとえばピーク値）およびその伝熱時間などの熱的物性値を検出し、熱的物性値（被測定流体の温度と伝熱時間）と、あらかじめ記憶部２４に記憶される熱的特性情報とを比較して、被測定流体の流体種類を把握する。
【００５５】
このとき、流体情報検出部２０は、温度検出部４、５または温度検出部１０、１１で得られる温度に基づいて上流側の温度検出部４または１０と下流側の温度検出部５または１１で検出される温度差が被測定液体の流量に依存することを利用して、こ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。
【００５６】
そして、流体情報検出部２０は、温度および伝熱時間などの熱的物性値と、得られた流量と、流体の種類と、あらかじめ記憶している熱的特性情報とに基づいて、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特性変化を検出できる。
【００５７】
また、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。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。
【００５８】
このように、本発明に係る熱式流量計は、流路を流れる流体の流量とともに熱的物性値も測定できるので、流体における化学反応の進行度や混合の度合いなどの流体の特性変化を測定できる。
【００５９】
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被測定流体の特性変化を測定するものでもよい。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。
【００６０】
図５は本発明に係る熱式流量計の他の実施例であり、図１の構成をベースにして流入口１００を２液混合用に２個設けた例を示している。このような構成において、図１と同様な処理を行うことにより、流量と反応や混合の進行度とを同時に測定できる。
【００６１】
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あってもよい。
【００６２】
また、上述の各実施形態において、熱式流量計の流体情報検出部は加熱部を制御して断続的に加熱しているものとして説明しているが、特にこれに限定するものではなく、流体情報検出部は複数の流量計チップで得られた検出結果に基づき各流量計チップにおける流体温度の伝熱時間などの熱的特性値と流量を検出し、流体の特性変化を測定するものであってもよい。
【００６３】
このような場合、混合流体は、各成分を同じ比率で混合・化学反応させるように、複数の同じ仕様形状で構成された流量計チップにそれぞれ流入される。そして流体情報検出部は、各流量計チップ各温度検出部で得られた検出結果基づき流体温度の伝熱時間などの熱的特性値と流量とをそれぞれ検出する。流体情報検出部は各流量計チップからの熱的物性値に基づき、流体温度の伝熱時間および流体温度のピーク値の平均値などを算出する統計処理を行って流体の特性変化を測定する。
【００６４】
これにより、本発明に係る熱式流量計は、断続的に加熱する必要がなくなるため流体の特性変化を早期に把握できる。なお、このような構成をとる場合であっても、断続的に加熱して流体の特性変化を検出するものであってもよく、この場合、流体の特性変化を正確に検出できる。
【００６５】
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。
【００６６】
その他、流量計チップの構造、温度検出部、加熱部、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。
【００６７】
また、本発明に係る熱式流量計は、流体に気泡が混入しているか否かを判断して警報を発信するものであってもよい。具体的には、流体情報検出部は、上述のような熱的特性情報をあらかじめ求めて記憶していることにより、各温度検出部で得られた温度に基づき算出された伝熱時間および温度のピーク値と記憶された熱的特性情報とを比較し、得られた伝熱時間から予想される温度のピーク値測から大きく逸脱する場合は、気泡が存在するものと判断するものであってもよく、気泡が存在すると判断した場合には警報を発信するものであっても構わない。
【００６８】
以上説明したように、本発明によれば熱式流量計は、あらかじめ被測定流体ごとに熱的特性情報と流量と物性変化情報とを関係付けて記憶し、流路を流れる流体の温度とその伝熱時間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情報に基づき単一または２種以上の流体における化学反応の進行度や混合の度合いなどの物性情報の変化を測定できることにより、流路を流れる単一の流体または２種以上の流体の流量を正確に測定でき、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】
【００６９】
【図１】本発明に係る熱式流量計の構成図である。
【図２】流量検出部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。
【図７】流量に対する上流側と下流側との温度差、温度和および温度差を温度和で除算した値の関係をそれぞれ示す特性曲線図である。
【符号の説明】
【００７０】
１、２  基板
３  加熱部
４、５、１０、１１  温度検出部
６  流路
７、２０  流路検出部
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  特性値管理部
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】
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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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