(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フローセンサを用いた流量計に各種流量の流体を流し、その時のフローセンサの出力値Ｓ1 、Ｓ2 、・・・、Ｓn と、別途測定された流速Ｖ1 、Ｖ2 、・・・、Ｖn とを得、
横軸を出力値Ｓ、縦軸を流速Ｖとする座標上に、各出力値に対する流速を示す測定点（Ｓ1 、Ｖ1 ）、（Ｓ2 、Ｖ2 ）、・・・、（Ｓn 、Ｖn ）をプロットし、
上記座標上の測定点を回帰するｎ次式よりなる回帰曲線を求め、
前記回帰曲線上で最大の出力値に対応する点と最小の出力値に対応する点とを直線で結び、次いで前記回帰曲線上で前記直線に対し直交方向に最も離れている点を求め、これを第１分割点とし、かつ前記直線の両端の点と前記第１分割点とをそれぞれ直線で結んで第１近似折線を求め、
次いで前記回帰曲線上で、第１近似折線の一方の直線に対し直交方向に最も離れている点とその直線に対する距離を求めるとともに、第１近似折線の他方の直線に対し直交方向に最も離れている点とその直線に対する距離を求め、これら２つの点の内前記距離が大となる点を第２分割点とし、前記第１近似折線の内第２分割点と関係しない側の直線を第１近似直線とし、前記第１近似折線の内第２分割点と関係する側の直線の両端の点と前記第２分割点とをそれぞれ直線で結んで第２近似折線を求め、
以後同様のことを繰り返し、前記回帰曲線上で、第（Ｎ−１）近似折線の一方の直線に対し直交方向に最も離れている点とその直線に対する距離を求めるとともに、第（Ｎ−１）近似折線の他方の直線に対し直交方向に最も離れている点とその直線に対する距離を求め、これら２つの点の内前記距離が大となる点を第Ｎ分割点とし、前記第（Ｎ−１）近似折線の内第Ｎ分割点と関係しない側の直線を第（Ｎ−１）近似直線とし、前記第（Ｎ−１）近似折線の内第Ｎ分割点と関係する側の直線の両端の点と前記第Ｎ分割点とをそれぞれ直線で結んで第Ｎ近似折線を求め、
前記第１近似直線、第２近似直線、・・・、第（Ｎ−１）近似直線、及び第Ｎ近似折線によって示される近似折線のそれぞれの直線に対して、各直線に平行でこれらからその直交方向に最も離れた前記回帰曲線上の点を含む平行線を求め、前記各直線と前記各平行線との中間に位置してこれらに平行な第１修正直線、第２修正直線、・・・、第（Ｎ−１）修正直線、及び第Ｎ近似折線に対応する第Ｎ修正直線、第（Ｎ＋１）修正直線を決定し、これら修正直線群によって、前記フローセンサの出力値Ｓと流速Ｖとの関係を決定するというアルゴリズムに基いて、
前記出力値Ｓの前記修正直線によって分割される各出力値Ｓの範囲に対し、流速Ｖが直線式で表わされた流速換算データを作成することを
特徴とするフローセンサにおける流速換算データの作成方法。
【請求項２】
各修正直線が、対応する各近似直線に平行で、かつ前記各近似直線と回帰曲線とによって囲まれる範囲の面積を等分に２分割する直線であることを特徴とする、請求項１記載の流速換算データの作成方法。
【請求項３】
フローセンサを用いた流量計に各種流量の流体を流し、その時のフローセンサの出力値Ｓ1 、Ｓ2 、・・・、Ｓn と、別途測定された流速Ｖ1 、Ｖ2 、・・・、Ｖn とを得、
横軸を出力値Ｓ、縦軸を流速Ｖとする座標上に、各出力値に対する流速を示す測定点（Ｓ1 、Ｖ1 ）、（Ｓ2 、Ｖ2 ）、・・・、（Ｓn 、Ｖn ）をプロットし、
上記座標上の測定点を回帰するｎ次式よりなる回帰曲線を求め、
前記回帰曲線上で最大の出力値に対応する点と最小の出力値に対応する点とを直線で結び、次いで前記回帰曲線上で前記直線に対し前記縦軸方向に最も離れている点を求め、これを第１分割点とし、かつ前記直線の両端の点と前記第１分割点とをそれぞれ直線で結んで第１近似折線を求め、
次いで前記回帰曲線上で、第１近似折線の一方の直線に対し前記縦軸方向に最も離れている点とその直線に対する前記縦軸方向の距離を求めるとともに、第１近似折線の他方の直線に対し前記縦軸方向に最も離れている点とその直線に対する前記縦軸方向の距離を求め、これら２つの点の内前記距離が大となる点を第２分割点とし、前記第１近似折線の内第２分割点と関係しない側の直線を第１近似直線とし、前記第１近似折線の内第２分割点と関係する側の直線の両端の点と前記第２分割点とをそれぞれ直線で結んで第２近似折線を求め、
以後同様のことを繰り返し、前記回帰曲線上で、第（Ｎ−１）近似折線の一方の直線に対し前記縦軸方向に最も離れている点とその直線に対する前記縦軸方向の距離を求めるとともに、第（Ｎ−１）近似折線の他方の直線に対し前記縦軸方向に最も離れている点とその直線に対する前記縦軸方向の距離を求め、これら２つの点の内前記距離が大となる点を第Ｎ分割点とし、前記第（Ｎ−１）近似折線の内第Ｎ分割点と関係しない側の直線を第（Ｎ−１）近似直線とし、前記第（Ｎ−１）近似折線の内第Ｎ分割点と関係する側の直線の両端の点と前記第Ｎ分割点とをそれぞれ直線で結んで第Ｎ近似折線を求め、
前記第１近似直線、第２近似直線、・・・、第（Ｎ−１）近似直線、及び第Ｎ近似折線によって示される近似折線のそれぞれの直線に対して、各直線に平行でこれらからその直交方向に最も離れた前記回帰曲線上の点を含む平行線を求め、前記各直線と前記各平行線との中間に位置してこれらに平行な第１修正直線、第２修正直線、・・・、第（Ｎ−１）修正直線、及び第Ｎ近似折線に対応する第Ｎ修正直線、第（Ｎ＋１）修正直線を決定し、これら修正直線群によって、前記フローセンサの出力値Ｓと流速Ｖとの関係を決定するというアルゴリズムに基いて、
前記出力値Ｓの前記修正直線によって分割される各出力値Ｓの範囲に対し、流速Ｖが直線式で表わされた流速換算データを作成することを
特徴とするフローセンサにおける流速換算データの作成方法。
【請求項４】
各修正直線が、対応する各近似直線に平行で、かつ前記各近似直線と回帰曲線とによって囲まれる範囲の面積を等分に２分割する直線であることを特徴とする、請求項３記載の流速換算データの作成方法。
【請求項５】
請求項３又は４記載の流速換算データの作成方法で作成された流速換算データを、制御部に記憶させ、この流速換算データを利用してフローセンサの出力値から流量を求めるように構成したことを特徴とする流量計。
【請求項６】
請求項１、２、３、又は４記載の流速換算データの作成方法で作成された流速換算データを、制御部に記憶させ、この流速換算データを利用してフローセンサの出力値から流量を求めるように構成すると共に、流体の発振周期を検出する振動検出部を備え、この発振周期から流量を検出するように構成したことを特徴とする流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス・水などの流体の流量計測に用いるフローセンサにおける流速換算データの作成方法と、この方法で決定された流速換算データを制御部に備えた流量計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、流体の流量計測には、例えば特公平７−１１９６３５号公報に示されるような熱線式フローセンサや、低流量域の流量計測に熱線式フローセンサを使用するフルイディック流量計（実公平６−１８２４４号公報）等が用いられている。
【０００３】
上記のようなフルイディック流量計では、低流量域（例えば約１００Ｌ／ｈｒ以下）ではノズル部から噴入する流体が流体発振することなく流れ、流体発振周波数を検知できないため、ノズル部に設置した熱線式フローセンサを用いて流体の流速を検知し、この流速とノズル部の断面積との積から流体の流量を求めている。また、高流量域（約１００Ｌ／ｈｒ以上）ではノズル部から噴入する流体の流体発振周波数を検知しその発振周波数から流量を求めている。
【０００４】
図１にフローセンサを用いた流量計１の基本的構成図を示す。２はガスの流れ方向を示す矢印、３、４はそれぞれガスの流入口、流出口、５はガス流入口のノズル部、６、７はフルイディック発振のための支柱、８はターゲット、９は振動検出部、１２はフローセンサをそれぞれ示す。
【０００５】
流体発振が生じないほどの低流量域では、流体の計測時におけるフローセンサ１２の出力値が制御部１０に送られる。制御部１０では得られた出力値から演算部１３の記憶装置に予め記憶させておいた流速換算データテーブル１１Ａを参照し、これに基づいて流量Ｑを求め、得られた流量は表示部１４にて表示される。
【０００６】
流速換算データテーブル１１Ａは通常、予め計測によって得ているフローセンサの出力値と流速との関係から作成される。
【０００７】
図７はフローセンサの出力値と流速の特性を示したものである。横軸はガス・水などの流体の流速、縦軸はフローセンサの、例えば電圧、電流などの出力値を示し、曲線ｆは、フローセンサの出力特性を示す。フローセンサ出力値（Ｓ）が得られると、点線で示す水平線をたどり、曲線ｆとの交点から垂線をおろし、流速（Ｖ）が得られ、その流速（Ｖ）と予めわかっているノズル部の断面積（Ｄ）とから、流量（Ｑ）＝流速（Ｖ）×断面積（Ｄ）の式によって流量が求められる。
【０００８】
一方、流体振動が生じる高流量域では、振動検出部９にて流体振動が捕捉され制御部１０に送られる。制御部１０では、得られた流体発振の発振周期Ｔから、演算部１３の記憶装置に予め記憶させておいた換算データテーブル１１Ｂを参照して対応する流量換算係数を取出し流量Ｑを算出し、得られた流量は表示部１４にて表示される。流量換算データテーブル１１Ｂは通常、予め計測によって得ている流量と発振周期との関係から作成される。
【０００９】
図６は発振周期Ｔと流量換算係数Ｐとの関係をグラフに表わしたものである。
【００１０】
横軸は発振周期Ｔの相対値、縦軸は流量換算係数Ｐの相対値、白丸は測定点を示す。グラフから測定された周期Ｔに対応する流量換算係数Ｐが得られるので、各周期値とそれに対応する流量換算係数Ｐの換算データテーブルを作成し記憶装置に記憶させておき、計測時には周期値を計測し、流量Ｑ［ｃｃ／ｓｅｃ］＝流量換算係数Ｐ［ｃｃ／パルス］／周期Ｔ［ｓｅｃ／パルス］という関係を用いて流量Ｑを算出する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７における曲線ｆで示すように、流速とフローセンサ出力値との関係は、一般に流速のｎ次多項式で表わされる複雑な特性を示す。このため、マイコン（ＣＰＵ）などで逆に出力値から流速を演算する場合、複雑な演算を必要とするため処理時間がかかり、また、ＣＰＵの演算能力が必要となり高価になるなどの課題があった。また、グラフ上の測定点から近似直線を求めて演算に用いる場合、初めの測定点に誤差があると、得られた流速値にも誤差がでる。また、横軸のフローセンサ出力値を複数個の区間に等分割し、各区間ごとに求めた折れ線近似直線を用いる場合、区間に応じて誤差が大きくばらつくなどの課題もあった。
【００１２】
また、発振周期Ｔと流量換算係数Ｐとの関係も同様に、図６に示したように複雑な特性を示す上、従来の流量換算係数Ｐの決定方法では、発振周期Ｔを約５０〜１００もの多数個の区間に等分割し、各区間内では流量換算係数Ｐが一定であるとして区間ごとに一定値を与えていた。例えば、発振周期０．４〜１．０の間を考えると、流量換算係数Ｐは約０．６〜１．２まで変化しているため、誤差を５％以内に抑えようとすると、流量換算係数Ｐを０．０３ステップで分割することになり、この区間だけでも区間数が約２０となる。このように誤差を所定値以内におさえるために多数個の区間数を必要とし、データ量が膨大なため、検知された発振周期Ｔから流量Ｑを算出する際、多数個の区間を全て検索した後、相当する区間を選択し、その区間に該当する流量換算係数Ｐを参照し、流量を演算する。このため演算処理に多大な時間を要することになり、精度も不十分であった。
【００１３】
本発明は上記課題を解決することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願の請求項１記載の発明は、フローセンサを用いた流量計に各種流量の流体を流し、その時のフローセンサの出力値Ｓ1 、Ｓ2 、・・・、Ｓn と、別途測定された流速Ｖ1 、Ｖ2 、・・・、Ｖn とを得、横軸を出力値Ｓ、縦軸を流速Ｖとする座標上に、各出力値に対する流速を示す測定点（Ｓ1 、Ｖ1 ）、（Ｓ2 、Ｖ2 ）、・・・、（Ｓn 、Ｖn ）をプロットし、上記座標上の測定点を回帰するｎ次式よりなる回帰曲線を求め、前記回帰曲線上で最大の出力値に対応する点と最小の出力値に対応する点とを直線で結び、次いで前記回帰曲線上で前記直線に対し直交方向に最も離れている点を求め、これを第１分割点とし、かつ前記直線の両端の点と前記第１分割点とをそれぞれ直線で結んで第１近似折線を求め、次いで前記回帰曲線上で、第１近似折線の一方の直線に対し直交方向に最も離れている点とその直線に対する距離を求めるとともに、第１近似折線の他方の直線に対し直交方向に最も離れている点とその直線に対する距離を求め、これら２つの点の内前記距離が大となる点を第２分割点とし、前記第１近似折線の内第２分割点と関係しない側の直線を第１近似直線とし、前記第１近似折線の内第２分割点と関係する側の直線の両端の点と前記第２分割点とをそれぞれ直線で結んで第２近似折線を求め、以後同様のことを繰り返し、前記回帰曲線上で、第（Ｎ−１）近似折線の一方の直線に対し直交方向に最も離れている点とその直線に対する距離を求めるとともに、第（Ｎ−１）近似折線の他方の直線に対し直交方向に最も離れている点とその直線に対する距離を求め、これら２つの点の内前記距離が大となる点を第Ｎ分割点とし、前記第（Ｎ−１）近似折線の内第Ｎ分割点と関係しない側の直線を第（Ｎ−１）近似直線とし、前記第（Ｎ−１）近似折線の内第Ｎ分割点と関係する側の直線の両端の点と前記第Ｎ分割点とをそれぞれ直線で結んで第Ｎ近似折線を求め、前記第１近似直線、第２近似直線、・・・、第（Ｎ−１）近似直線、及び第Ｎ近似折線によって示される近似折線のそれぞれの直線に対して、各直線に平行でこれらからその直交方向に最も離れた前記回帰曲線上の点を含む平行線を求め、前記各直線と前記各平行線との中間に位置してこれらに平行な第１修正直線、第２修正直線、・・・、第（Ｎ−１）修正直線、及び第Ｎ近似折線に対応する第Ｎ修正直線、第（Ｎ＋１）修正直線を決定し、これら修正直線群によって、前記フローセンサの出力値Ｓと流速Ｖとの関係を決定するというアルゴリズムに基いて、前記出力値Ｓの前記修正直線によって分割される各出力値Ｓの範囲に対し、流速Ｖが直線式で表わされた流速換算データを作成することを特徴とするフローセンサにおける流速換算データの作成方法に係るものである。
【００１６】
又本願の請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、各修正直線が、対応する各近似直線に平行で、かつ前記各近似直線と回帰曲線とによって囲まれる範囲の面積を等分に２分割する直線であることを特徴とする流速換算データの作成方法に係るものである。
【００１８】
これら発明によれば、複雑な特性を示すフローセンサの出力値Ｓと流速Ｖとの関係を、各出力値区間に対応して与えられた直線式による単純な換算データで流量計の制御部に記憶させておくことができるため、前記制御部内の記憶装置にかかる負担を軽減し、前記流量計の演算速度を上げることができるという作用を有する。又、流速換算データの作成を容易に行うことができる。
【００１９】
又、測定点を予めｎ次多項式よりなる曲線で回帰することにより、各測定点間を回帰せずに直線で結んだものから近似折線を求めた場合に比べて発生する誤差が小さく、また、フローセンサ出力値の範囲を等分割して近似折線を求めた場合に比べて各区間における近似直線間の誤差のばらつきも小さくなる。
【００２０】
さらに、求められた近似折線から修正直線群を求めることにより、誤差をより小さくすることができ、各出力値区間内での誤差のばらつきも均等化される。
【００２２】
又本願の請求項３記載の発明は、フローセンサを用いた流量計に各種流量の流体を流し、その時のフローセンサの出力値Ｓ1 、Ｓ2 、・・・、Ｓn と、別途測定された流速Ｖ1 、Ｖ2 、・・・、Ｖn とを得、横軸を出力値Ｓ、縦軸を流速Ｖとする座標上に、各出力値に対する流速を示す測定点（Ｓ1 、Ｖ1 ）、（Ｓ2 、Ｖ2 ）、・・・、（Ｓn 、Ｖn ）をプロットし、上記座標上の測定点を回帰するｎ次式よりなる回帰曲線を求め、前記回帰曲線上で最大の出力値に対応する点と最小の出力値に対応する点とを直線で結び、次いで前記回帰曲線上で前記直線に対し前記縦軸方向に最も離れている点を求め、これを第１分割点とし、かつ前記直線の両端の点と前記第１分割点とをそれぞれ直線で結んで第１近似折線を求め、次いで前記回帰曲線上で、第１近似折線の一方の直線に対し前記縦軸方向に最も離れている点とその直線に対する前記縦軸方向の距離を求めるとともに、第１近似折線の他方の直線に対し前記縦軸方向に最も離れている点とその直線に対する前記縦軸方向の距離を求め、これら２つの点の内前記距離が大となる点を第２分割点とし、前記第１近似折線の内第２分割点と関係しない側の直線を第１近似直線とし、前記第１近似折線の内第２分割点と関係する側の直線の両端の点と前記第２分割点とをそれぞれ直線で結んで第２近似折線を求め、以後同様のことを繰り返し、前記回帰曲線上で、第（Ｎ−１）近似折線の一方の直線に対し前記縦軸方向に最も離れている点とその直線に対する前記縦軸方向の距離を求めるとともに、第（Ｎ−１）近似折線の他方の直線に対し前記縦軸方向に最も離れている点とその直線に対する前記縦軸方向の距離を求め、これら２つの点の内前記距離が大となる点を第Ｎ分割点とし、前記第（Ｎ−１）近似折線の内第Ｎ分割点と関係しない側の直線を第（Ｎ−１）近似直線とし、前記第（Ｎ−１）近似折線の内第Ｎ分割点と関係する側の直線の両端の点と前記第Ｎ分割点とをそれぞれ直線で結んで第Ｎ近似折線を求め、前記第１近似直線、第２近似直線、・・・、第（Ｎ−１）近似直線、及び第Ｎ近似折線によって示される近似折線のそれぞれの直線に対して、各直線に平行でこれらからその直交方向に最も離れた前記回帰曲線上の点を含む平行線を求め、前記各直線と前記各平行線との中間に位置してこれらに平行な第１修正直線、第２修正直線、・・・、第（Ｎ−１）修正直線、及び第Ｎ近似折線に対応する第Ｎ修正直線、第（Ｎ＋１）修正直線を決定し、これら修正直線群によって、前記フローセンサの出力値Ｓと流速Ｖとの関係を決定するというアルゴリズムに基いて、前記出力値Ｓの前記修正直線によって分割される各出力値Ｓの範囲に対し、流速Ｖが直線式で表わされた流速換算データを作成することを特徴とするフローセンサにおける流速換算データの作成方法に係るものである。
【００２３】
又本願の請求項４記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、各修正直線が、対応する各近似直線に平行で、かつ前記各近似直線と回帰曲線とによって囲まれる範囲の面積を等分に２分割する直線であることを特徴とする、流速換算データの作成方法に係るものである。
【００２４】
又本願の請求項５記載の発明は、上記発明の流速換算データの作成方法で作成された流速換算データを、制御部に記憶させ、この流速換算データを利用してフローセンサの出力値から流量を求めるように構成したことを特徴とする流量計に係るものである。
【００２５】
これら発明によれば、複雑な特性を示すフローセンサの出力値Ｓと流速Ｖとの関係を、各出力値区間に対応して与えられた直線式による単純な換算データで流量計の制御部に記憶させておくことができるため、前記制御部内の記憶装置にかかる負担を軽減し、前記流量計の演算速度を上げることができるという作用を有する。
【００２６】
又、流速換算データの作成を容易に行うことができ、特に近似折線を構成する直線に対しての回帰曲線上の点の縦軸方向の距離を求める演算が、請求項１における前記直線に対しての回帰曲線上の点の直交方向の距離を求める演算に比較し、容易迅速となる。
【００２７】
又、測定点を予めｎ次多項式よりなる曲線で回帰することにより、各測定点間を回帰せずに直線で結んだものから近似折線を求めた場合に比べて発生する誤差が小さく、また、フローセンサ出力値の範囲を等分割して近似折線を求めた場合に比べて各区間における近似直線間の誤差のばらつきも小さくなる。
【００２８】
さらに、求められた近似折線から修正直線群を求めることにより、誤差をより小さくすることができ、各出力値区間内での誤差のばらつきも均等化される。
【００２９】
又本願の請求項６記載の発明は、請求項１、２、３又は４記載の流速換算データの作成方法で作成された流速換算データを、制御部に記憶させ、この流速換算データを利用してフローセンサの出力値から流量を求めるように構成すると共に、流体の発振周期を検出する振動検出部を備え、この発振周期から流量を検出するように構成したことを特徴とする流量計に係るものである。
【００３０】
この発明によれば、上記各発明と同様の作用を有すると共に、低流量域、高流量域のそれぞれについて適切な流量測定を行うことができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いながら説明する。
【００３２】
本発明の流量計は、低流量域においては予め制御部に記憶させておいた換算データテーブルを利用して、フローセンサの出力値から流量を求めるように構成すると共に、高流量域においては予め制御部に記憶させておいた換算データテーブルを利用して、振動検出部により検出された流体の発振周期から流量を求める構成となっている。
【００３３】
本実施形態のフローセンサを用いた流量計の概略構成は図１に示した構成図と同一であるので、その説明を省略する。
【００３４】
以下に、低流量域において、フローセンサの出力値から流速を得るために制御部１０内に記憶させておく流速換算データテーブル１１Ａを作成する方法を説明する。
【００３５】
実際の流速換算データテーブル１１Ａの作成は、コンピュータによる数値演算により行われるものであるが、そのアルゴリズムは以下に図２〜図５に示すグラフを用いて幾何学的に説明する考えに基いている。
【００３６】
図２、図３、及び図４は前記流速換算データテーブル１１Ａを作成する第１の方法を説明したグラフである。
【００３７】
この第１の方法は次のようにして実行される。すなわち、流量計に各種流量の流体を流し、その時のフローセンサの出力値（例えば電圧値）Ｓ1 、Ｓ2 、・・・、Ｓn と、別途測定された流速Ｖ1 、Ｖ2 、・・・、Ｖn とを求め、横軸を出力値Ｓ、縦軸を流速Ｖとする座標上に、各出力値に対する流速を示す測定点（Ｓ1 、Ｖ1 ）、（Ｓ2 、Ｖ2 ）、・・・、（Ｓn 、Ｖn ）をプロット（測定点は○で示す）した後、前記測定点から３次の多項式より表わされる近似回帰曲線Ｖ＝ｆ（ｓ）１８を求める。
【００３８】
１９は前記回帰曲線１８上で最大の出力値に対応する点２０と最小の出力値に対応する点２１とを結んだ直線（Ｖ＝ｇ（ｓ）＝ａ・Ｓ＋ｂ）を示す。
【００３９】
次いで前記回帰曲線１８上で前記直線１９に対し直交方向に最も離れている点を求め、これを第１分割点２３とし、かつ前記直線１９の両端の点２０、２１と前記第１分割点２３とをそれぞれ直線２４、２５で結んで第１近似折線２４、２５を求める。
【００４０】
前記第１分割点２３を求める方法を、図２上で説明すれば、前記曲線１８上の一点２２ａと、直線１９上の任意の一点２２ｂとを結び、この点２２ｂを直線１９上で移動させて、前記２点２２ａ、２２ｂ間の距離が最短となる点２２ｂを求め、その２点間距離を求める。次に曲線１８上の点２２ａを移動させて、それぞれにおける２点間の距離が最小となるような直線１９上の点２２ｂと、これらに対する２点間距離を求める。そして前記２点間距離の内の最大となる場合の２点２２ａ、２２ｂを求め、その際の曲線１８上の点２２ａが第１分割点２３となる（後述する第２分割点、・・・第Ｎ分割点を求める場合も同様である）。
【００４１】
あるいは、前記第１分割点２３を求める方法を図３上で説明すれば、前記曲線１８上の任意の一点２６における曲線１８の接線２７が直線１９と平行となるような曲線１８上の点を求めれば、これが第１分割点２３となる（後述する第２分割点、・・・第Ｎ分割点を求める場合も同様である）。
【００４２】
あるいは、前記第１分割点２３を求める方法を図４上で説明すれば、曲線１８上の任意の点２８から直線１９に対する直交線３０を引き、前記点２８から直交線３０と直線１９との交点２９までの距離が最大となるような曲線１８上の点を求めれば、これが第１分割点２３となる（後述する第２分割点、・・・第Ｎ分割点を求める場合も同様である）。
【００４３】
次いで前記回帰曲線１８上で、第１近似折線２４、２５の一方の直線２４に対し直交方向に最も離れている点とその直線に対する距離を求めるとともに、第１近似折線２４、２５の他方の直線２５に対し直交方向に最も離れている点とその直線に対する距離を求め、これら２つの点の内前記距離が大となる点を第２分割点とし、前記第１近似折線２４、２５の内第２分割点と関係しない側の直線を第１近似直線２４とし、前記第１近似折線２４、２５の内第２分割点と関係する側の直線２５の両端の点２３、２１と前記第２分割点とをそれぞれ直線で結んで第２近似折線を求める。
【００４４】
以後同様のことを繰り返し、前記回帰曲線１８上で、第（Ｎ−１）近似折線の一方の直線に対し直交方向に最も離れている点とその直線に対する距離を求めるとともに、第（Ｎ−１）近似折線の他方の直線に対し直交方向に最も離れている点とその直線に対する距離を求め、これら２つの点の内前記距離が大となる点を第Ｎ分割点とし、前記第（Ｎ−１）近似折線の内第Ｎ分割点と関係しない側の直線を第（Ｎ−１）近似直線とし、前記第（Ｎ−１）近似折線の内第Ｎ分割点と関係する側の直線の両端の点と前記第Ｎ分割点とをそれぞれ直線で結んで第Ｎ近似折線を求める。このようにして、第１近似直線、第２近似直線、・・・、第（Ｎ−１）近似直線、及び第Ｎ近似折線によって示される近似折線が求められる。
【００４５】
通常前記Ｎは５〜１０の範囲で選定すれば十分であり、例えばＮ＝７とすると、出力値Ｓの全範囲を８区間に区分し、それぞれの区間に出力値Ｓに対する流速Ｖが示される直線式が与えられることになり、これをテーブル形式にして前記制御部１０に記憶させたものが流速換算データテーブル１１Ａである。
【００４６】
図５は前記流速換算データテーブル１１Ａを作成する第２の方法を説明したグラフである。
【００４７】
この第２の方法は次のようにして実行される。すなわち、流量計に各種流量の流体を流し、その時のフローセンサの出力値Ｓ1 、Ｓ2 、・・・、Ｓn と、別途検出された流速Ｖ1 、Ｖ2 、・・・、Ｖn とを求め、横軸を出力値Ｓ、縦軸を流速Ｖとする座標上に、各出力値に対する流速を示す測定点（Ｓ1 、Ｖ1 ）、（Ｓ2 、Ｖ2 ）、・・・、（Ｓn 、Ｖn ）をプロット（測定点は○で示す）した後、前記測定点から３次の多項式より表わされる近似回帰曲線Ｖ＝ｆ（ｓ）１８を求める。
【００４８】
１９は前記回帰曲線１８上で最大の出力値に対応する点２０と最小の出力値に対応する点２１とを結んだ直線（Ｖ＝ｇ（ｓ）＝ａ・Ｓ＋ｂ）を示す。
【００４９】
次いで前記回帰曲線１８上で前記直線１９に対し前記縦軸方向に最も離れている点を求め、これを第１分割点３１とし、かつ前記直線１９の両端の点２０、２１と前記第１分割点３１とをそれぞれ直線３２、３３で結んで第１近似折線３２、３３を求める。
【００５０】
前記第１分割点３１を求める方法を、図５上で説明すれば、縦軸に平行でかつ直線１９及び曲線１８の双方と交わる垂線３４上の、曲線１８と直線１９とのそれぞれの交点３５ａ、３５ｂ間の距離が最大となるような曲線１８上の点を求めれば、これが第１分割点３１となる（後述する第２分割点、・・・第Ｎ分割点を求める場合も同様である）。
【００５１】
次いで前記回帰曲線１８上で、第１近似折線３２、３３の一方の直線３２に対し前記縦軸方向に最も離れている点とその直線に対する前記縦軸方向の距離を求めるとともに、第１近似折線３２、３３の他方の直線３３に対し前記縦軸方向に最も離れている点とその直線に対する前記縦軸方向の距離を求め、これら２つの点の内前記距離が大となる点を第２分割点とし、前記第１近似折線３２、３３の内第２分割点と関係しない側の直線を第１近似直線３２とし、前記第１近似折線３２、３３の内第２分割点と関係する側の直線３３の両端の点３１、２１と前記第２分割点とをそれぞれ直線で結んで第２近似折線を求める。
【００５２】
以後同様のことを繰り返し、前記回帰曲線１８上で、第（Ｎ−１）近似折線の一方の直線に対し前記縦軸方向に最も離れている点とその直線に対する前記縦軸方向の距離を求めるとともに、第（Ｎ−１）近似折線の他方の直線に対し前記縦軸方向に最も離れている点とその直線に対する前記縦軸方向の距離を求め、これら２つの点の内前記距離が大となる点を第Ｎ分割点とし、前記第（Ｎ−１）近似折線の内第Ｎ分割点と関係しない側の直線を第（Ｎ−１）近似直線とし、前記第（Ｎ−１）近似折線の内第Ｎ分割点と関係する側の直線の両端の点と前記第Ｎ分割点とをそれぞれ直線で結んで第Ｎ近似折線を求める。このようにして、第１近似直線、第２近似直線、・・・、第（Ｎ−１）近似直線、及び第Ｎ近似折線によって示される近似折線が求められる。
【００５３】
通常前記Ｎは５〜１０の範囲で選定すれば十分であり、例えばＮ＝７とすると、出力値Ｓの全範囲を８区間に区分し、それぞれの区間に出力値Ｓに対する流速Ｖが示される直線式が与えられることになり、これをテーブル形式にして前記制御部１０に記憶させたものが流速換算データテーブル１１Ａである。
【００５４】
尚、上記流速換算データはフローセンサの出力値と流速との関係を表したものであるが、同様の概念を用い、流速Ｖに予め得ているノズル部の断面積Ｄを掛けた形で、出力値と流量との関係をテーブル形式にした流量換算データテーブル（特許請求の範囲の流速換算データという概念中にはこのような流量換算データも含まれる）を作成して、制御部１０に記憶させておくこともできる。
【００５５】
尚、上記実施形態においては、出力値Ｓの範囲をＮ区間に分割し、ｎ次多項式よりなる回帰曲線１８上の各分割点を直線で結んで近似折線を求めているが、前記の方法で求めた近似折線のそれぞれの直線に対して、各直線と平行で、これらの直線から直交方向に最も離れた前記回帰曲線上の点を含む平行線を求め、前記各直線と前記平行線との中間に両直線に平行な修正直線を決定し、この直線式に基づいて流速換算データを作成してもよい。前記修正直線を求めることによって、一層誤差を小さくすることができ、又分割された各出力値区間内で誤差をより均等化することができる。
【００５６】
一般的に前記修正直線は、対応する各近似直線に平行で、かつ各近似直線と回帰曲線１８とで囲まれる面積を２分割したとき両者の面積が等しくなるように設定
すれば、区間内の範囲全体に誤差が分散される最適な直線となる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複雑な特性を示す出力値と流速との関係を、各出力値区間に対応して与えられた直線式による単純な換算データで、流量計の制御部に記憶させておくことができるため、前記制御部内の記憶装置にかかる負担を軽減し、前記流量計の演算速度を上げることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】フローセンサを用いた流量計の基本的概略構成図。
【図２】本発明の実施形態の流速を決定する第１の方法を示すグラフ。
【図３】本発明の実施形態の流速を決定する第１の方法を示すグラフ。
【図４】本発明の実施形態の流速を決定する第１の方法を示すグラフ。
【図５】本発明の実施形態の流速を決定する第２の方法を示すグラフ。
【図６】発振周期と流量換算係数の関係を示すグラフ。
【図７】フローセンサ出力値と流速の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１  流量計
９  振動検出部
１０  制御部
１１Ａ  流速換算データテーブル
１２  フローセンサ
【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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