專利名稱：流量測量方法及流量計的制作方法
技術領域：
本發明涉及流體流量測量技術，特別涉及用于測量在配管內流動的流體的瞬時流量或累計流量的流量測量方法以及流量計。
背景技術：
在家庭和企業中，流量計用于對被消費的煤油、水、氣等流體的流量進行測量。作為該流量計，使用了采用低價和容易操作的熱式(特別是旁熱式)流量傳感器的技術。
作為旁熱式流量傳感器，使用的是把利用薄膜技術在基板上通過絕緣層層疊了薄膜發熱體和薄膜熱敏體的傳感器芯片配置成，使之在與配管(包含與外配管連通設在流量計內部的流體流通通路)內的流體之間能進行熱傳導(即熱的相互作用)。通過對發熱元件進行通電來加熱熱敏體，使該熱敏體的電特性，例如電阻值發生變化。該電阻值的變化(基于熱敏體的溫升)將根據配管內流動的流體流量(流速)而發生變化。這是發熱體發熱時，一部分熱量被傳遞到流體中，并向該流體中擴散后，被流體吸收的熱量，根據流體流量(流速)而發生變化。針對此情況，提供給熱敏體的熱量將發生變化，這是由于該熱敏體的電阻值發生變化的緣故。該熱敏體的電阻值的變化，將因流體溫度的不同而不同。為此，在測量上述熱敏體電阻值變化的電路中，要先裝上一個溫度補償用的熱敏元件，以此來盡量減少由于流體的溫度變化而造成的流量測量值的變化。
關于這樣的采用薄膜元件的旁熱式流量傳感器，例如，在特開平11-118566號公報上有敘述。在此流量傳感器中，為了得到對應于流體流量的電輸出，使用了包括橋接電路在內的電路。
在上述流量計中，為讓用于傳感器芯片和流體進行熱交換的散熱板向流體流通通路內突出，在流量傳感器的外圍部分設置有包括用于進行流量運算的電路印制板的電路部分、顯示部分、通信線路連接部分及其它部分。包括上述部分在內的流量計的整個功能部分都裝在一個機箱內。
可是，如上所述，采用了旁熱式流量傳感器的流量計，是使由發熱體(加熱器)產生的一部分熱量傳遞到流體里，在該流體基于因流速而進行吸熱的情況，使用測量線，由與該吸熱量對應的電路的輸出值換算成流量值。該測量線，是通過對被進行了流量測量的流體預先進行的實驗等而得到的。從而，在流量測量時的流體與制作測量線時使用的流體具有等同熱性質的情況下，從本質上說，在使用測量線進行換算時，將不會發生流量測量值的誤差。
但是，像煤油那樣，被進行流量測量的流體，在由分子量互不相同的多種分子的混合物構成的流體的情況下，實際上被進行流量測量的流體，不一定是局限于與制作測量線時使用的流體具有等同熱性質的流體。即，煤油，雖說也有JIS等標準，但對于物性值，這些標準具有某種程度的容許幅度。事實上，從對實際銷售的煤油的調查結果得知，其熱性質有一定的偏差。產生此偏差的原因是多方面的，有的是原油的產地不同，還有的是由原油提煉煤油的煉油廠不等同造成了這樣的偏差。
這樣，作為煤油，即使是屬于同一范疇的流體，但由于其成分不同，熱性質也是不同的，因而，在被進行流量測量的流體與制作測量線時使用的流體具有不同熱性質的流體的情況下，在進行流量測量中，使用測量線進行換算時，將會發生流量測量值的誤差。具體來說，用配備給需要煤油的各個家庭等的流量計對煤油的消費量進行測量時，所提供的煤油不一定限于具有一定的成分及熱性質的煤油，因而根據情況的不同，作為流量測量值，有時會得到一個與實際被提供和被消費的煤油量不同量。
作為一個例子，造成上述那樣的熱性質變化的有一定成分變化的被測流體，除上述煤油以外，還有汽油、石腦油、輕油、液化石油氣(LPG)、或有濃度變化的溶液、漿液或溶膠等。
因此，本發明的目的在于，基于流體的成分等的變化，即使在流體的熱性質發生變化時，也能進行測量誤差極小的流量測量。特別是，本發明的目的在于，提供一種用于進行這樣的流量測量的方法及流量計。
發明內容
采用本發明，為實現上述目的，提供一種流量測量方法，讓被測流體在測量流通通路上流通，由包括設置在該測量流通通路上的熱式流量傳感器而構成的電路，得到了與在上述測量流通通路內的上述被測流體的測量流量相對應的電輸出，使用預先制作的測量線，通過換算成與上述流量所對應的電輸出相對應的流量值，來測量上述被測流體流量，其特征在于，在參考流通通路內充滿上述被測流體，并使其可自由流通。由包括被設置在該參考流通通路上的參考熱式流量傳感器而構成的電路，得到與在上述參考流通通路內的上述被測流體的參考流量相對應的電輸出，上述測量線，包括有關基準流體在多個溫度所得到的參考流量測量線和測量流量測量線，基于對被測流體得到的與上述參考流量所對應的電輸出，求出與該電輸出對應的上述參考流量測量線的溫度與基準溫度產生的偏差量，以該偏差量為基礎，得到對上述基準溫度的測量流量測量線的溫度補償量，以上述被測流體的上述測量流量相對應的電輸出為基礎，使用上述基準溫度的測量流量測量線，并考慮上述溫度補償量，換算成上述被測流體的流量值。
在本發明流量測量方法的一種方式中，對于與上述基準流體不同的流體，求在第1溫度下得到的與上述參考流量所對應的電輸出的相對應上述參考流量測量線的第2溫度，并求由上述第1溫度下某一流量得到的、與上述測量流量所對應的電輸出相對應的上述某一流量下的上述測量流量測量線的第3溫度，得到上述第1溫度和第3溫度之差對第1溫度和第2溫度之差的比，對上述偏差量乘以上述比值，得到了上述溫度補償量。
在本發明流量測量方法的一種方式中，上述測量線包括表示與上述參考流量所所對應的電輸出和比重關系的比重測量線，使用上述比重測量線，從上述被測流體的流量值換算成上述被測流體的體積流量值。
另外，采用本發明，為實現以上目的，提供一種流量計，將流體引流到機箱內，將流體貯存于該機箱內，通過將該被貯存的流體引流到機箱外，測量通過該機箱內的流體流量，其特征在于，配備有隨著流體向設置于上述機箱內的上述機箱的流入或流出而使流體流通的測量流通通路、設置于上述機箱內的充滿上述貯存流體，并可自由流通的參考流通通路、設置在上述測量流通通路上的測量熱式流量傳感器、和設置在上述參考流通通路上的參考熱式流量傳感器，基于使用參考熱式流量傳感器得到的參考流量所對應的電輸出，對使用上述測量熱式流量傳感器得到的測量流量所對應的電輸出進行補償后，得到流量值。
在本發明流量計的一種方式中，還配備有包括上述測量熱式流量傳感器而構成的測量流量檢測電路、包括由上述參考熱式流量傳感器而構成的參考流量檢測電路、關于基準流體，使用在多個溫度下得到的參考流量測量線及測量流量測量線，換算成與用上述測量流量檢測電路得到的測量流量所對應的電輸出相對應的流量值的流量換算電路，上述流量換算電路，基于對被測流體在上述參考流量檢測電路中得到的參考流量所對應的電輸出，求與該電輸出相對應的上述參考流量測量線溫度與基準溫度的偏差量，以該偏差量為基礎，得到對上述基準溫度的測量流量檢測線的溫度補償量，以上述被測流體的上述測量流量所對應的電輸出為基礎，使用上述基準溫度的測量流量測量線，且考慮上述溫度補償值，換算成上述被測流體的流量值。
在本發明流量計的一種方式中，上述流量換算電路對與上述基準流體不同的流體，求出在第1溫度下得到的與上述參考流量所對應的電輸出相對應的上述參考流量測量線的第2溫度，求出由第1溫度下某一流量得到的與上述測量流量所對應的電輸出相對應的上述某一流量下的上述測量流量測量線的第3溫度，得到上述第1溫度和第3溫度之差對上述第1溫度和第2溫度之差的比，并對上述偏差量乘以上述比值，從而得到上述溫度補償量。
在本發明流量計的一種方式中，上述流量換算電路采用表示上述參考流量所對應的電輸出與比重關系的比重測量線，由上述被測流體的流量值換算成上述被測流體的體積流量值。在本發明的一種方式中，上述測量熱式流量傳感器具有向上述測量流通通路突出的、用于與上述流體進行熱相互作用的第1散熱板。上述參考熱式流量傳感器具有向上述參考流通通路突出的、用于與上述流體進行熱相互作用的第2散熱板。
進而，如果應用本發明的話，為達到上述目的，提供一種流量測量方法，讓被測流體在測量流通通路上流通，利用由設置在該測量流通通路上的熱式流量傳感器對上述被測流體的吸熱量與該被測流體的上述測量流通通路內的測量流量相對應這一點，在包括上述熱式流量傳感器而構成的電路中，得到與上述測量流通通路內的上述被測流體的測量流量相對應的電輸出，采用預先制作的測量線，通過進行向與上述測量流量所對應的電輸出相對應的流量值的換算，對上述被測流體的流量進行測量，其特征在于，上述測量線，是與基準流體相關而制成的，在參考流通通路內，充滿上述被測流體，使其可以自由流通，利用由設置在該參考流通通路上的參考熱式流量傳感器對上述被測流體的吸熱量與該被測流體的上述參考流通通路內的參考流量相對應這一點，在包括參考熱式流量傳感器構成的電路中，得到與在上述參考流通通路內的上述被測流體的參考流量相對應的電輸出，采用參考流量所對應的電輸出，通過參采用與上述測量流量所對應的電輸出相對應的輸出對應值或上述測量線的換算所得到的流量值進行補償，根據上述被測流體對上述基準流體的熱性質之差來補償上述流量值誤差。
在本發明流量測量方法的一種方式中，對與上述測量流量所對應的電輸出相對應的輸出對應值，是這樣進行補償的通過從與上述被測流體有關的上述測量流量對應的電輸出的平方值減去一個補償項，該補償項基于從與上述被測流體有關的上述參考流量所對應的電輸出的平方值，減去關于上述基準流體預先得到的上述參考流量所對應的電輸出的平方值而算出的。在本發明的一種方式中，對溫度進行測量，在得到上述補償項時，作為關于上述基準流體預先得到的參考流量所對應的電輸出，采用相當于上述測量溫度下的值。在本發明的一種方式中，上述補償項包含對上述熱式流量傳感器和上述參考熱式流量傳感器的特性之差進行補償的補償系數。
在本發明的一種方式中，對采用上述測量線進行換算得到的流量值的補償，是對通過上述換算得到的流量值乘以響應于上述參考流量所對應的電輸出的補償參數進行的。在本發明的一種方式中，對溫度進行測量，作為上述補償系數，采用上述溫度測量下的值。
如果應用本發明的話，為達到上述目的，提供一種熱式流量計，將流體流引進機箱內，并在該機箱內貯存流體，通過將被貯存的該流體引出機箱外，對通過該機箱內的流體的流量進行測量，配備有隨著存放在上述機箱內的上述機箱的流體的流入或流出，使流體流通的測量流通通路、設置在上述機箱內的充滿上述貯存流體，并可自由流通的參考流通通路、被設置在上述測量流通通路上的第1熱式流量傳感器、被設置在上述參考流通通路上的第2熱式流量傳感器，包括上述第1熱式流量傳感器而構成的第1流量檢測電路、和包括上述第2熱式流量傳感器而構成的第2流量檢測電路。
從根據上述測量流通通路內的流體和上述第1熱式流量傳感器之間的熱相互作用，由上述第1熱式流量檢測電路所得到的、與第1輸出值對應的第1輸出對應值，和根據上述參考流通通路內的流體和上述第2熱式流量傳感器之間的熱相互作用，由第2熱式流量檢測電路所得到的、與第2輸出值對應的第2輸出對應值，根據上述第2輸出對應值對上述第1輸出對應值進行補償基于所得到的補償輸出對應值，采用有關基準流體的測量線，換算成流量值。
另外，如果應用本發明的話，為達到上述目的，提供一種熱式流量計將流體引進機箱內，并在該機箱內貯存流體，通過將被貯存的該流體引出機箱外，對通過該機箱內的流體的流量進行測量，其特征在于，配備有隨著存放在上述機箱內的上述機箱的流體的流入或流出，使流體流通的測量流通通路、設置在上述機箱內的充滿上述貯存流體，并能自由流通的參考流通通路、被設置在上述測量流通通路上的第1熱式流量傳感器、被設置在上述參考流通通路上的第2熱式流量傳感器、包括上述第1熱式流量傳感器而構成的第1流量檢測電路、和包括上述第2熱式流量傳感器而構成的第2流量檢測電路，根據上述測量流通通路內的流體和上述第1熱式流量傳感器之間的熱相互作用，并根據由上述第1流量檢測電路所得到的、與第1輸出值對應的第1輸出對應值，采用有關基準流體的測量線，換算成流量值，根據上述參考流通通路內的流體和上述第2熱式流量傳感器之間的熱相互作用，對上述流量值乘以由第2流量檢測電路所得到的、與第2輸出值對應的補償參數第2輸出對應值，而得到補償流量值。
在本發明流量計的一種方式中，在設置在上述機箱內的流量檢測部上形成上述測量流通通路和上述參考流通通路，上述測量流通通路的入口，向在上述機箱上形成的與流體入口管連通的機箱內流體貯存部開口，上述測量流通通路的出口，與在上述機箱上形成的流體出口管連通，上述參考流通通路的入口及出口向上述機箱內的流體貯存部開口。
在本發明流量計的一種方式中，上述第1熱式流量傳感器具有向上述測量流通通路突出的、與上述流體進行熱相互作用的第1散熱板，上述第2熱式流量傳感器具有向上述參考流通通路突出的、與上述流體進行熱相互作用的第2散熱板。
下面說明采用本發明、當被測流體的成分與基準流體的成分不同時，流量的測量精度也不降低的理由。
從對基于煤油的成分差的熱的性質差進行調查的結果來看，可以看出如下結果。即，熱傳導率對煤油成分的依存性(被測量煤油的熱傳導率對基準種類的煤油的熱傳導率的偏差)、比熱對煤油成分的依存性(被測量煤油的比熱對基準種類的煤油的比熱的偏差)、密度對煤油成分的依存性(被測量煤油的密度對基準種類的煤油的密度的偏差)、以及動粘度對煤油成分的依存性(動粘度的被測量煤油的動粘度對基準種類的煤油的偏差)進行測量，與熱傳導率、比熱和密度相比，可以得知，動粘度對煤油成分的依存性是顯著的。即，熱傳導率、比熱和密度的偏差，最大也在±1％以內，而動粘度的偏差，是在±10％以上。
可以看出，此動粘度的偏差對被測量的流體流量值是有影響的。對其影響的程度進行了研究，在熱傳導構件呈平板狀，被測量的流體在采用沿該平板方向流通的上述特開平11-118566號公報上所述的流量傳感器的情況下，如果根據基于樣品的理論分析，將會受到流量為零時的自然對流的影響和基于流體流通的強制對流的影響，設動粘度為γ時，自然對流的影響與γ-1/4成正比，強制對流的影響與γ-1/6成正比。這樣，自然對流的影響要比強制對流的影響大。
采用對流對流量值有用的部分，實際上與在流通通路內流通的流體量沒有直接關系。通過消除對其流量測量的影響，將會提高流量測量的精度。該對流作用效率中的對自然對流的作用效率，與在被測流體的測量流通通路內的流通相獨立，在充滿貯存流體、并可自由流通的參考流通通路內，可作為與測量流通通路內的流量測量時等同的流量檢測電路的輸出取出。
另一方面，由于強制對流的作用效率，是隨著被測流體流通而異，因此，不能通過避開其影響來得到。但是，由于強制對流作用效率的影響比自然對流作用效率的影響小，因此，通過只對自然對流作用效率的補償來消除，將會對提高流量測量的精度有很大的幫助。
將從設置在測量流通通路上的包括流量傳感器的流量檢測電路中得到的輸出電壓換算成流量值時，有關基準流體(例如作為基準種類的煤油)，是將通過實測得到的輸出電壓值的平方值與流量值的關系作為測量線來使用的。從而，在對該基準流體測量時，是換算成準確的流量值，但當對與基準流體不同的流體流量進行測量時，將會產生與該被測流體對基準流體的熱性質差相當的測量誤差。為了檢測被測流體對基準流體的熱性質差，本發明得到了基于在參考流通通路中自由流通狀態下的被測流體的自然對流的參考流量。圖21是表示基于煤油種類的差異，動粘度和包括參考流量傳感器而構成的流量檢測電路(參考流量檢測電路)的輸出電壓值的關系將會發生什么樣的變化的曲線圖。并得知，在動粘度和參考流量檢測電路的輸出電壓值之間具有相當大的相關性。
采用以上得到的參考流量檢測電路的輸出值，對與包括測量流通通路的流量傳感器而構成的流量檢測電路(測量流量檢測電路)的輸出電壓值相對應的輸出對應值進行補償，或通過對采用有關基準流體被制作的測量線的換算所得到的流量值進行補償，就可對被測流體對基準流體的熱性質差所導致的流量值的誤差進行補償。并可使流量測量的精度得到提高。
圖1是表示采用本發明流量計的整體結構的模式分解斜視圖。
圖2是流量檢測部分的剖面圖。
圖3是流量檢測部分的側面圖。
圖4是表示流量傳感器安裝部分的圖。
圖5是流量傳感器的剖面圖。
圖6是說明本發明流量計中的流體流通的分解斜視圖。
圖7是表示本發明流量計的電路部分大致構成的方框圖。
圖8是表示多個溫度和在這些溫度下的溫度傳感器電路的輸出的關系的曲線圖。
圖9是表示多個溫度和在這些溫度下的基準煤油的參考流量的關系的曲線圖。
圖10是表示多個溫度和在這些溫度下基準煤油的流量及與測量流量之間的關系的曲線圖。
圖11是取關于基準煤油的，其他溫度T1，T3的測量流量Vh(B，T1，F)，Vh(B，T3，F)對溫度T2測量流量Vh(B，T2，F)之差而得到的Vh曲線圖。
圖12是取在溫度T2下，關于其他煤油A、C的測量流量Vh(A，T2，F)，Vh(C，T2，F)對基準煤油的測量流量Vh(B，T2，F)之差而得到的Vh′曲線圖。
圖13是表示對被測煤油進行流量測量的t(Vh0)的曲線圖。
圖14是表示對被測煤油進行流量測量的Vh(B，t(T2-Vh)，F)＝Vh(E，T，F)的曲線圖。
圖15是表示對被測煤油進行流量測量的流程圖。
圖16是表示各試樣煤油的參考流量輸出Vh0的曲線圖。
圖17是表示來自各試樣煤油測量流量輸出Vh的試樣煤油a的測量流量輸出Vh之差Vh或Vh′的曲線圖。
圖18是表示來自試樣煤油d～f的測量流量輸出Vh的試樣煤油a的測量流量輸出Vh之差Vh′及與此相對應的補償后的值d′～f′曲線圖。
圖19是將18換算成測量誤差表示的曲線圖。
圖20是表示參考流量輸出差Vh0與比重的關系的曲線圖。
圖21是表示煤油中動粘度和參考流量檢測電路輸出電壓值的關系的曲線圖。
圖22是表示采用本發明流量計的實施方式的剖面圖。
圖23是表示采用本發明流量計的實施方式的分解剖面圖。
圖24是表示采用本發明流量計的實施方式的剖面圖。
圖25是表示采用本發明流量計的實施方式的正面圖。
圖26是表示采用本發明流量計的實施方式的平面圖。
圖27是表示基準煤油A的測量線和被測煤油B的測量線的曲線圖。
圖28是表示進行流量測量時的測量誤差。
具體實施例方式
下面參照附圖，說明本發明的具體實施方式
。
圖1示出采用本發明流量計的一種實施方式其部分構成的模式分解斜視圖。流量計機箱本體構件2是用鋁、鋅等壓鑄件制造的。用鋁、鋅等壓鑄件制造的外蓋構件(未圖示)，是用螺釘按特定的方向(朝向箭頭A)將其緊固在該機箱本體構件2上。在該機箱本體構件2的背面上部的一側形成流體出口管22，在另一側形成流體出口管(未圖示)。
在機箱本體構件2的上半部形成貯存部用的凹槽部23。用鋁、鋅等壓鑄件制造的中蓋構件6的外圍面，是沖箭頭方向用螺釘將其緊固密合在貯存部用的凹槽部內壁26的端面上，以此來堵住貯存部用的凹槽部23。在進行此密合時，要在其中間進行膠封(帶軟木塞的膠封)，以此來防止流體從密合部分泄露。由此，在機箱本體構件2和中蓋構件6之間，形成流體的臨時貯存及為進行流通的流體貯存部分。在機箱本體構件2上形成一個連通流體入口管、并在貯存部用的凹槽部23上開口的開口，設置一個連通流體出口管22、并在貯存部用的凹槽部23上開口的連接開口22a。
在中蓋構件6上，附設一個設置在流體貯存部內的流量檢測部8。圖2示出流量檢測部8的剖面圖，圖3示出其側面圖。在流量檢測部8上形成在縱向(垂直方向)上延續的流體流通通路81。流體流通通路81的入口811位于流量檢測部8的下部。另外，在位于流體流通通路81上部的出口812上，安裝一個向箭頭A突出的突出部8a，由于中蓋構件6是密合在機箱本體構件2上，因而突出部8a，將通過接頭構件27，與機箱本體構件2側的連接開口22a連接。由此，流量檢測部8的流體流通通路出口812要和流體出口管22連通。
在流量檢測部8上形成的朝向箭頭A方向的傳感器安裝孔8b、8c內，分別插入具有作為用于熱交換的熱傳導構件的散熱板的熱式流量傳感器(帶有流體溫度檢測傳感器)10(圖1只示出一個熱式流量傳感器)。圖4示出流量傳感器10的安裝部分，圖5示出流量傳感器10的剖面圖。在傳感器安裝孔8b上通過O型環插入的流量傳感器10應向流體貯存空間突出。
流量傳感器10，包含流量傳感器部101和流體溫度檢測傳感器部102。流量傳感器部101如圖5所示，用熱傳導性能良好的粘合劑AD對散熱板FP和流量檢測部FS進行粘合。用焊線BW將流量檢測部FS的電極焊盤和外部電極端子ET連接起來。流體溫度檢測傳感器102，采用流體溫度檢測部代替流量傳感器部101中的流量檢測部FS，并具有與此相對應的外部電極端子ET。作為這些流量檢測部和流量溫度檢測部，可使用如上述特開平11-118566號公報中所述的產品。流量傳感器部分的101和流體溫度檢測傳感器部分的102，用模壓樹脂MR將其封裝成一體。
如圖2所示，為覆蓋插入傳感器安裝孔8c上的流量傳感器10的散熱板FP，在流量檢測部8上裝了一個金屬的網罩MM。雖然流量傳感器10的散熱板FP受到基于自然對流的流體流通的影響也無妨，但該金屬網罩MM，是為了避免受到由于供應流體而帶來的流體流通的影響而設立的。該流量傳感器，包括插入到傳感器安裝孔8b上的流量傳感器10，構成了在制作測量線(用于把從測量流量檢測電路中得到的輸出值換算成流量值)時啟用的、用于檢測被測流體對基準流體的熱性質之差的參考流量檢測電路。
如1所示，在貯存部用凹槽部23上，形成流體流通路徑限定的構件9。該流體流通路徑限定構件9限定了在流體貯存部內，從開口流入的流體的流通路徑。在與中蓋構件6之間形成的豎直方向上，通過細長開口，均勻地將流體引向流量檢測部8所設置的領域。
在中蓋構件6的前端(未圖示)，裝有與流量傳感器10的外部電極端子ET電連接的模擬電路印制板。另外，雖未圖示，但在上述外蓋構件上，與模擬電路印制板一同裝有構成流量檢測電路的數字電路印制板、構成電源電路部分的變壓器、以及對于流量計的輸入輸出端子部分等的電路構件。特別是變壓器和輸入輸出端子部分，是設置在機箱本體構件2的下半部形成的電路構件用凹槽部24內。
如圖1～圖3所示，流量檢測部分8的流體流通通路81，向縱向(豎直方向)延伸。在流量檢測部分8上，形成與流體流通通路81平行的輔助流通通路82。輔助流通通路82，其下部開口為流體流出口821，上部開口為第1流體流入口822，兩個位于不同高度的側面開口分別為第2及第三流體的流入口823、824。
輔助流通通路82，基于在流量測量時從入口811流向流體流通通路81內的流體吸引力，把流體由流體流入口822、823、824流入流體貯存部內，再由流體流出口821流出，起到經包括底板8d而構成的連通通路，導向流體流通通路入口811的作用。流體流入口822、823、824的內徑互不相同，離流體流出口821越近，內徑越小。由此，可從不同的高度，對流入輔助流通通路82的流體的流量進行均衡。
圖6是說明在本實施方式中其流體流通的分解斜視圖。在圖6中，用箭頭表示流體的流通方向。由未圖示的流體供應源通過配管供應的流體，由流體入口管通過開口21a供應給流體貯存部內。被供應的流體，首先越過流通路徑限定構件9，到達流量檢測部8所安裝的地方。而且，流體通過輔助流通通路82，吸引至流體流通通路81內，通過流體流通路出口812及連接開口22a，從流體出口管22排出，提供給未圖示的需要流體的設備。以后，只要需要流體的設備需要流體的話，由流體供應源經流量計貯存部內的輔助流通通路82及流體流通通路81向需要流體的設備供應流體。
在本實施方式中，輔助流通通路82是被設置在距開口21a的距離比開口22a大的地方。由于該輔助流通通路82在流體貯存部內與右側的內壁26相鄰，因而，使流體貯存部內的流體產生對右側的內壁26呈縱向位置的已被均一化的橫向流，為此，包括流量檢測部8，流體貯存部內的溫度分布非常均勻，提高了流量測量的精度。
采用包括流量傳感器部101及流體溫度檢測傳感器部102的圖7所示的測量流量檢測電路，對流體流通通路81內的流體流量進行測量。在圖7的流量傳感器部101中，加熱器和熱敏電阻Tw通過絕緣膜形成被層疊的流量檢測部。加熱器產生的一部分熱量，通過上述散熱板FP，被傳遞到在流體流通通路81內流通的流體中去。由于采用了熱敏電阻Tw，因而因受到與該流體的熱相互作用的影響而產生熱敏。由熱敏電阻Tw和流體溫度檢測傳感器部102的流體溫度檢測部的熱敏電阻To和兩個電阻形成一個橋路。該橋路的輸出，通過放大電路進行放大，并通過比較器與規定的值進行比較，該比較器的輸出被輸入到加熱器的控制部分。加熱器控制部分，根據輸入信號，通過緩沖器來控制流量傳感器部101的加熱器的發熱。該控制是為了把流量傳感器部101的熱敏電阻Tw維持在規定的熱敏狀態，即，是為了把向加熱器控制部分的輸入信號維持在規定的值。該控制狀態，對應于瞬時流量，其數據被輸入給流量換算電路。
參考流量檢測電路，除了含有與流量傳感器部101及流體溫度檢測傳感器部102同樣的流量傳感器部111及流體溫度檢測傳感器部112以外，還具有與測量流量檢測電路等同的構成，進行同樣的流量檢測。由此得到的參考流量，將隨著被測流體的成分或物性值、例如與動粘度對應的熱的性質而發生變化，因此，基于參考流量檢測電路的輸出，可對由測量流量檢測電路所測量的流量值進行補償。
從包括未圖示的溫度傳感器的溫度傳感器電路12，向流量換算電路輸入表示模擬電路部分(包括測量流量檢測電路及參考流量檢測電路的大部分)溫度的信號。在流量換算電路中，根據由測量流量檢測電路得到的測量流量數據、由參考流量檢測電路得到的參考流量數據、由溫度傳感器電路12得到的模擬電路部分的溫度數據，進行適合模擬電路部分溫度的補償及適合參考流量的補償等的運算，采用測量線換算成流量值。
在含有上述加熱器控制電路及流量換算電路的CPU上，接有顯示部分、通信電路、EEPROM及基準時鐘。由顯示部分顯示得到的流量值，輸出給通信電路，并用于與外部進行的通信。
下面對有關由流量換算電路進行的運算及換算成流量的方法加以說明。
(1)測量線等的設定及向存儲器進行存儲首先，在存儲器的EEPROM上對進行運算和換算時使用的測量線和數值進行存儲。預先對每一個流量計按下述方式來設定這些測量線和數值。通過對每一個流量計進行設定，即使在每個流量計有電路特性上的偏差，也可使其影響變小。
作為第1測量線，如圖8所示，通過測量得出多個溫度T1～T3和各溫度下的傳感器電路12的輸出AD1～AD3之間的關系。另外，多個溫度不是局限于3個，2個或4個以上也可。
作為第2測量線，如圖9所示，通過測量得出多個溫度T1～T3和在這些溫度下的基準煤油B的參考流量數據Vh0(B，T1)、Vh0(B，T2)、Vh0(B，T3)之間的關系。
作為第3測量線，如圖10所示，通過測量得出多個溫度T1～T3和在這些溫度下的基準煤油B的流量F和測量流量數據Vh(B，T1、F)、Vh(B，T2，F)、Vh(B，T3，F)之間的關系。
其次，關于與基準煤油B不同的煤油D，通過測量得出在溫度T2(第1溫度)中的參考流量數據Vh0(D，T2)和流量F0的測量流量數據Vh(D，T2，F0)。
流量F0，可適當設定，例如，如圖11所示，關于基準煤油B，取其他溫度T1、T3的測量流量數據Vh(B，T1，F)，Vh(B，T3，F)對溫度T2的測量流量數據Vh(B，T2、F)之差，選擇所得的AVh的絕對值變為最小的值。圖10中，Vh(D，T2、F0)處于基準煤油B的流量F0的測量流量數據Vh(B，T2，F0)和Vh(B，T1，F0)之間。
圖12示出了在某種溫度、例如在溫度T2下，取其他煤油A、C的測量流量數據Vh(A，T2、F)，Vh(C，T2、F)對基準煤油B的測量流量數據Vh(B，T2，F)之差而得出的AVh′。由對圖11和圖12進行比較可以得知，對于Vh(B，T2、F)，溫度變化了時的測量流量數據和被測煤油變化了時的測量流量數據具有同樣的傾向。本發明就是利用了這一傾向，把因被測煤油對基準煤油B的變化所帶來的測量流量數據的變化置換為基準煤油B的測量溫度的變化，即使被測煤油與基準煤油不是一種煤油，也可采用將基準煤油B的溫度作為參數的多條測量線進行補償，得到一個正確的流量。
其次，如圖9所示，利用參考流量數據Vh0(B，T1)、Vh0(B，T2)，通過線性插，求出對應于有關煤油D的參考流量VhO(D，T2)值的基準煤油B的測量線上的溫度(第2溫度)與T2(第1溫度)偏離幾度的值AT(Vh0)。
再有，如圖10所示，利用測量流量數據Vh(B，T1，F0)、Vh(B，T2，F0)，通過線性內插，求出對應于有關煤油D的流量F0的測量流量Vh(D，T2，F0)值的基準煤油B的測量線上的溫度(第3溫度)與T2(第1溫度)偏離幾度的值AT(Vh)。
而且，通過運算得出T(Vh)和AT(Vh0)之比R＝AT(Vh)/T(Vh0)。其比值R，即使選擇不同煤油D，也可得知其比值幾乎是相同的。
將通過上述方法得到的第1～第3的測量線及比值R存儲到存儲器的EEPROM上。
(2)被測煤油的流量測量在對被測煤油E實際進行流量測量時，在流量換算電路上，完成以下的運算和換算。
首先，基于溫度傳感器電路12的輸出AD進行采用第1測量線的線性內插，得出被測煤油E的溫度T。
其次，得出關于被測煤油E在溫度T下的參考流量數據Vh0(E，T)，如圖13所示，是利用參考流量數據Vh0(B，T2)、Vh0(B，T1)，通過線性插入求出與參考流量Vh0(E，T)值相對應的基準煤油B的第2測量線上的溫度與T2偏離幾度的值T(Vh0)(偏差量)。
而且，對該T(Vh0)乘以比值R，得出T(Vh)＝R·T(Vh0)(溫度補償量)。如圖14所示，關于基準煤油B，作為對T(Vh)的溫度偏差進行了補償的溫度T2-T(Vh)測量線，得出Vh(B，T2-T(Vh)，F)＝Vh(E，T，F)。這時，利用測量流量數據Vh(B，T1，F)，Vh(B，T2，F)進行線性內插。
采用通過上述方法得出的有關基準煤油B的Vh(B，T2-T(Vh)，F)測量線，求出有關被測煤油E，與在溫度T中得出的測量流量檢測電路輸出值Vhx相對應的流量F的值。除此以外，不一定對所有的流量或測量流量檢測電路輸出的范圍都要進行上述Vh(B，T2一T(Vh)，F)制作。關于被測煤油E，每次都可得出只與在溫度T下，流量測量所得出的測量流量檢測電路輸出值Vhx對應的值。
在本實施方式中，是將被測煤油E對基準煤油B的熱性質的差換算成溫差后，進行補償，由于可進行包括依賴現實溫差的補償的補償運算，因此可迅速進行處理。
圖15示出上述被測煤油E的流量測量方框圖。
圖16～圖19是在應用本發明的流量計進行的流量測量的實施例中得出的曲線圖。該流量測量，要進行下面試樣的測量，即(a)基準煤油(溫度25℃為基準溫度)(b)基準煤油(溫度15℃)(c)基準煤油(溫度35℃)(d)與基準煤油不同的第1煤油(e)與基準煤油不同的第2煤油(f)與基準煤油不同的第3煤油。
圖16示出各種試樣煤油的參考流量輸出Vh0。圖17示出各種試樣煤油的測量流量輸出Vh與試樣煤油a的測量流量輸出Vh之差Vh或Vh′。
在該實例中，當求比值R時，采用了溫度25℃試樣煤油d。T(Vh0)約6.4℃，T(Vh)約10.0℃，R約是1.563。
圖18示出試樣煤油d～f的測量流量輸出Vh與試樣煤油a的測量流量輸出Vh之差Vh′，及與此相對應的補償后的值d′～f′。圖19是將圖18換算成測量誤差來表示的圖。
從以上結果可以得知，若采用本發明，那么關于與基準煤油不同的煤油，利用關于基準煤油制作的測量線進行補償，因而，可進行誤差約為1％以內的高精度的流量測量。
其次，說明一下上述那樣的實施方式的變形方式。
該變形方式，是將上述實施方式中得到的流量值換算成體積流量值。即，在上述實施方式中通過熱式流量測量得到的流量值，是一個基本反映了被測煤油質量的質量流量值。為了將此質量流量值換算成體積流量值，則需要除以被測煤油的比重。如上所述，提供給煤油需要者的煤油，由于其成分有差異，因而比重也有差異。從而，為了將質量流量值換算成體積流量值，則需要測量被測煤油的比重。
可是，可以看出上述參考流量數據Vh0與煤油的比重具有很強的相關性。即，將與參照圖16說明的基準煤油[a]相關的參考流量輸出Vh0作為基準，把與煤油的參考流量輸出Vh0之差設為Vh0，表1及表2示出與參照圖16所說明的煤油[d]、[e]、[f](溫度25℃)相關的Vh0和比重實測值之間的關系。
將此關系用一次近似式近似地來表示的話，則設Vh0為x，設比重為y。則
y＝-(1.8138342×10-4)x＋0.79135816。
圖20示出該一次近似式的曲線圖。另外，表1也示出了與該一次近似式上的煤油[a]、[d]、[e]、[f]的Vh0對應的比重值及該比重值與比重實測值之間的誤差。誤差在±0.2％的范圍內。預先將該一次近似式作為比重測量線，存到存儲器里。由于該比重測量線，每一個流量計的差都很小，因此各流量計可以通用。除此以外，比重測量線的近似式并不限于上述那樣的一次近似式，也可采用二次近似式。
關于被測煤油，在得出體積流量的情況下，在流量換算電路中，求出被測煤油的參考流量輸出值對與被測煤油溫度同溫的基準煤油[a]的參考流量輸出值Vh0之差Vh0，采用上述比重測量線，得出與Vh0對應的比重值。而且，用該比重值去除質量流量值，則可得出體積流量值。在顯示部分，可以根據要求，顯示出質量流量值及體積流量值其中一種或顯示二種。
本發明的流量測量方法和通過流量計進行流量測量的被測流體，并不限于上述實施方式中具體說明的煤油，而且也同樣適用于成分不一定的其他流體，例如，汽油、石腦油、輕油、重油等的石油產品、LPG等的天然氣、或生理鹽水等濃度變化的溶液、漿液及溶膠等。
其次，參照附圖進一步說明本發明的其他實施方式。
圖22～26是表示應用本發明的流量計的一種實施方式。流量計的機箱，包含本體構件2和外蓋構件4。本體構件2是由鋁和鋅等壓鑄件制作的。用鋁、鋅等壓鑄件制造的外蓋構件4，是用螺釘按特定的方向(朝向箭頭A)將其緊固密合在該機箱本體構件2上。在該機箱本體構件2的一側，形成一個流體入口管21，在另一側形成一個流體出口管22。在機箱本體構件2上，形成2個隔室。1個隔室是上側的貯存部用的凹槽部23，另一個是下側的電路構件用凹槽部24。凹槽部23是被內壁26劃分的。
用鋁、鋅等壓鑄件制造的中蓋構件6的外圍面，向沖箭頭A方向用螺釘將其緊固密合在內壁26的端面上，以此來堵住貯存部用的凹槽部23。在進行此密合時，要在其中間插入膠封(帶軟木塞的膠封)，以此來防止流體從密合部分泄露。由此，在機箱本體構件2和中蓋構件6之間，形成流體的臨時貯存及用于流通的流體貯存部分。在機箱本體構件2上形成一個與流體入口管21連通、并在貯存部用的凹槽部23上開口的開口21a，設一個與流體出口管22連通、并在貯存部用的凹槽部23上開口的連接開口22a。
在中蓋構件6上，附設一個設置在流體貯存部內的流量檢測部8。在該流量檢測部6上，形成2個后面將要介紹的流體流通通路(即測量流通通路和參考流通通路)。在一側的流體流通通路的81的入口在流量檢測部6的下部向流體貯存空間開口。另外，流體流通通路81的出口，安裝一個向箭頭A突出的接頭構件8a，由于中蓋構件6密合在機箱本體構件2上，因而接頭構件8a被密合機箱本體構件2端的連接開口22a上，由此，使流量檢測部8的流體流通通路81的出口和流體出口管22連通。
在流量檢測部8上形成的朝向箭頭A方向的傳感器安裝孔8b內，插入熱式流量傳感器10。熱式流量傳感器10具有作為熱交換用的熱傳導構件的散熱板FP和外部電極端子。散熱板FP向流體流通通路突出。
在中蓋構件6上安裝流體流通路徑限定構件9。該流體流通路徑規定的構件9是將中蓋構件6密合在機箱本體構件2上，因而在流體貯存部內，限定了從開口21a流入的流體的流通路徑，將流入的流體引向開口21a的下方，然后通過流體流通路徑限定構件9和流體貯存部的底面之間形成的開口，引向流量檢測部8所設置的領域。
在圖22以外的其他圖上，示出了流量檢測部8的測量流通通路81呈縱向延伸的方式。該測量流通通路81的下端開口將被作為流體的入口。上端的開口是將中蓋構件6密合到機箱本體構件2上，因而可由該機箱本體構件2的內壁面進行關閉。在測量流通通路81的上端的正下方，在流量檢測部8上形成一個沿箭頭A方向的水平孔。將其作為流體出口81a。該流體出口81a和機箱本體構件2側的連接出口22a，被設置在與箭頭A相對應的位置上。在它們之間，插入O環，設置一個流通通路的接頭8a。
在流量檢測部8上形成與測量流通通路81相連的2個傳感器插入口8b。從一方通過O環插入流量傳感器10從另一方通過O環插入流體溫度檢測傳感器10′。流量傳感器10例如，是具有與上述圖5所示的流量傳感器等同構成的傳感器，采用熱傳導性能良好的粘接劑AD把散熱板FP和流量檢測部FS進行粘合，用焊線BW將流量檢測部FS的電極焊盤和外部電極端子ET連接起來，可用模壓樹脂MR將二者密封。流體溫度檢測傳感器10′采用流體溫度檢測部代替在流量傳感器10中的流量檢測部FS，并具有與此相對應的外部電極端子ET。作為這些流量檢測部和流體溫度檢測部，可使用如上述特開平11-118566號公報中所述的產品。
另外，如圖23所示，在流量檢測部8上形成與測量流通通路81平行的、縱向延伸的參考流通通路82。這里也設置了與上述流量傳感器10及流體溫度檢測傳感器10′等同的流量傳感器11及流體溫度檢測傳感器11′。參考流通通路82的的上下兩端，向流體貯存部開口。進而，在流量檢測部8上設置一臺主要用于對模擬電路部分進行溫度監控的溫度傳感器12。
這些傳感器10、10′、11、11′12通過緊固構件42進行位置固定。在其上面設置有模擬電路板44。模擬電路板44與流量傳感器10、11及流體溫度檢測傳感器10′、11′的外部電極端子ET電連接。
另外，在外蓋構件4上，與模擬電路板44一起，還裝有構成流量檢測電路的數字電路印制板34、構成電源電路部分的變壓器36、以及對流量計作為輸入輸出端子部分的電源印制板46、48。在電源印制板48上，裝有電源電纜安裝端子50。特別是變壓器36和輸入輸出端子部分，被設置在電路構件用凹槽部24內。在數字電路印制板34上，裝有液晶顯示元件LCD，通過蓋板52，可從外部觀察數字顯示的瞬時電流值或累計流量值。
圖25及圖26，分別主要示出其正面外觀和平面外觀。在機箱本體構件2的上部，裝有為抽取流體貯存部內的空氣的可任意拆裝的螺釘53。通過拆下該螺釘53，就可排出貯存部內上部殘留的多余空氣。在機箱本體構件2的內部，除電源電纜安裝端子50外，還設置有通信電纜連接器56。在機箱本體構件2的下部，裝有電源電纜用的絕緣管58。在機箱本體構件2的正面部分，設置有采用液晶顯示元件LCD的顯示部分60。
在上述實施方式中，從未圖示的流體提供源，通過配管提供的流體，從流體入口管21通過開口21a，提供給流體貯存部內。被提供的流體，首先沿著由流通路徑限定構件9所限定的朝下的流通路徑，流經流體貯存部的底部，到達設置流量測量部8的部位。這樣進行以后，被貯存的流體的液面在貯存部內慢慢地上升，不久就會將流量測量部8完全浸沒。這時，流體也浸入到測量流通通路81及參考流通通路82內。浸入到測量流通通路81內的流體，通過連接開口22a，由流體出口管22被排出，并提供給未圖示的需要流體的設備中去。以后，在需要流體的設備對流體有需求時，則經由流量計的貯存部內、特別是經由測量流通通路81，從流體提供源向需要流體的設備提供流體。在圖22上用箭頭符號X表示這樣的流量計內的流體的主要流通路徑。除此以外，在流體貯存部內流通路徑上，例如，在流通路徑限定構件9的下部，可設置能除去流體中異物的過濾器。
測量流通通路81內的流體流量，采用包括流量傳感器10及流體溫度檢測傳感器10′的測量流量檢測電路進行測量。測量流量檢測電路是與上述圖7中所示的電路相同的電路，是采用流量傳感器10代替圖7的流量傳感器部分的101，采用流體溫度檢測傳感器10′代替圖7的流體溫度檢測傳感器102的電路。
參考流量檢測電路，將除了含有流量傳感器11及流體溫度檢測傳感器11′代替流量傳感器10及流體溫度檢測傳感器10′之外，與測量流量檢測電路具有等同的構成，并進行同樣的流量檢測。即，參考流量檢測電路，與上述圖7中所示的電路完全一樣，采用流量傳感器11，代替圖7的流量傳感器部分111，采用流體溫度檢測傳感器11′代替圖7的流體溫度檢測傳感器112。在參考流通通路82內，沒有涉及到提供流體的流體流通，而只是基于自然對流的流體流動。如上述圖21所示，該參考流通通路82內的流體流動的大小、即參考流量因隨被測流體的動粘度而變化，如下所述，根據參考流量檢測電路的輸出，可對由測量流量檢測電路測量的流量進行補償。
在流量換算電路中，根據從上述測量流量檢測電路輸入的測量流量數據、從上述參考流量檢測電路輸入的參考流量數據、和從上述溫度傳感器電路12輸入的模擬電路部分的溫度數據進行運算和換算，得出被測流體的流量。在進行換算時，采用了關于基準流體被制作的測量線(表示流量檢測電路的電輸出的流量電壓值的平方值與流量值之間關系的線)。
在包括上述流量換算電路的CPU上，連接有顯示部、通信電路、EEPROM及基準時鐘。在存儲器EEPROM上，存儲了進行運算需要的數據。CPU將對所得到的流量值(瞬時流量值)進行積分，因此也要進行得出積分流量值的運算。得到的流量值或在顯示部進行顯示，或輸出給通信電路，并用于與外部進行的通信。
下面說明一下在流量換算電路中進行的運算及對流量進行換算的2種方法。
(1)第1種方法這種方法是，根據測量流量檢測電路電輸出的測量流量電壓值的平方值，在采用測量線進行換算時，首先對關于被測流體的測量流量電壓值的平方值進行補償，采用關于上述基準流體做出的測量線，換算成與補償平方值相對應的流量。
圖27示出基準流體的基準煤油A的測量線和非基準流體的非基準煤油B的測量線。(V[A，F])2表示基準煤油A的流量為F時的檢測道路輸出的平方值，V[A，F]2表示非基準煤油B的流量為F時的檢測電路輸出的平方值。并得知非基準煤油B的測量線，大致相當于基準煤油A的測量線沿橫向平行移動。即(V[B，F])2-(V[A，F])2＝(V[B，0])2-(V[A，0])2＝Δ大致成立。
從而，根據關于被測煤油B(也可以是基準煤油A)得到的(V[B，F])2，采用基準煤油A的測量線進行換算時，可以在只對與上述平行移動的移動量Δ相當的值(V[B，F])2的值進行補償的基礎上進行換算。
參考流量檢測電路的輸出是(V[B，0])2，關于基準煤油A的參考流量檢測電路的輸出V[A，0]可預先進行測量并進行存儲。
在流量換算電路，根據關于被測煤油B得到的測量流量值V[B，F]及參考流量值V[B，0]，進而被預先存儲的關于基準煤油A的參考流量檢測電路的輸出V[A，0]值，對(V[B，F])2-a{(V[B，0])2-(V[A，0])2}的值進行運算。Δ′＝a{(V[B，0])2-(V[A，0])2}是補償項。這里，a是補償系數，是對測量流量檢測電路的流量傳感器10和參考流量檢測電路的流量傳感器11中，其加熱器特性有若干不同及在測量流量檢測和參考流量檢測中其他特性上的不同進行補償的系數。該補償系數，可通過采用幾種煤油進行實測來得到，并可預先存儲。
于是，流量換算電路采用基準煤油A的測量線，求得通過以上方法得到的與(V[B，F])2-a{(V[B，0])2-(V[A，0])2}的值相對應的流量值，并輸出。
圖28示出采用以上方法進行的流量測量時的測量誤差曲線圖。補償系數a，是采用2種煤油進行的實測，設定為0.3。由圖28可以得知，與不采用本發明的方法(補償前補償項Δ′＝0)得到的測量值相比，采用本發明的方法(補償后)得到的測量值，其測量誤差被降低很多。
(2)第2種方法這種方法是，根據測量流量檢測電路電輸出的測量流量電壓值的平方值，在采用測量線進行流量換算時，首先根據采用測量線進行的換算，得出一個流量值，通過對該流量值乘上根據參考流量檢測電路的電輸出的補償參數的方法，換算成補償流量。
補償參數b依存于被測流體的動粘度v，如圖1所示，作為與動粘度v有關的參考流量檢測電路的輸出V[B，0]相對應的值，通過采用幾種煤油進行實測，可以決定b(V[B，0])，并可預先進行存儲。
于是，在流量換算電路，對采用基準煤油A的測量線得出的流量F(B)乘以與參考流量檢測電路的輸出V[B，0]相對應的補償參數b(V[B，0])，求F＝b(V[B，0])·F(B)，并輸出。除此以外，在與V[B，0]嚴格對應的補償參數b(V[B，0])的值沒被存儲到存儲器里時，基于關于被存儲的補償參數的V[B，0]和b(V[B，0])之間的復數關系進行外插，就可決定所需要的補償參數b的值。
以上對第1和第2種方法的說明，雖然沒有考慮從溫度傳感器電路輸入到流量換算電路的表示模擬電路部分的溫度的信號，但為了更進一步提高測量精度，在進行上述補償時，最好也考慮溫度。即，作為第1種方法中的補償系數a，和參考流量檢測電路的輸出V[A，0]及第2種方法中的補償參數bV[B，0]，把對每種溫度的數據都預先進行存儲，采用與通過這些中的溫度傳感器電路檢測的溫度相對應的值。除此以外，當與檢測溫度嚴格對應的這些值，沒被存儲到存儲器里時，則基于所存儲的關于多個溫度的關系進行外插，就可決定所需要的溫度的值。
作為考慮這種溫度時的基準煤油的測量線，可使只用標準溫度(例如25℃)的測量線，也可準備每種溫度都不同的測量線，根據檢測溫度而使用相對應的測量線。當然，根據使用的測量線的不同，補償系數和補償參數等的具體值也會有不同。
采用本發明的流量測量方法及流量計進行流量測量的被測流體，也不局限于上述實施方式中具體說明的煤油，也同樣可適用于成分不一定的其他流體、例如汽油、石腦油、輕油、重油等的石油產品、LPG等的天然氣、或生理鹽水等有濃度變化的溶液、漿液及溶膠等。
如上所述，如果采用本發明的流量測量方法及流量計的話，即使是基于流體的成分等的變化，流體的熱性質發生變化的情況下，也可以進行測量誤差小的流量測量。
權利要求
1.一種流量測量方法，讓被測流體在測量流通通路中流通，通過包括設置在該測量流通通路上的熱式流量傳感器而構成的電路，得到與上述測量流通通路內的上述被測流體的測量流量相對應的電輸出，采用預先制作的測量線，通過換算成與上述測量流量所對應的電輸出相對應的流量值，對上述被測流體的流量進行測量，其特征在于，在參考流通通路內，充滿上述被測流體，使其可以自由流通，通過包括在該參考流通通路上設置的參考熱式流量傳感器而構成的電路，得到與在上述參考流通通路內的上述被測流體的參考流量相對應的電輸出，上述測量線，包括關于基準流體在多個溫度下所得到的參考流量測量線和測量流量測量線，根據對于被測流體得到的上述參考流量所對應的電輸出，求出與電輸出對應的、上述參考流量測量線的溫度與基準溫度的偏差量，根據該偏差量，得出對于上述基準溫度的測量流量測量線的溫度補償量，根據上述被測流體的上述測量流量所對應的電輸出，利用上述基準溫度的測量流量測量線，且考慮上述溫度補償量，換算成上述被測流體的流量值。
2.根據權利要求1中所述的流量測量方法，其特征在于，對于與上述基準流體不同的流體，求出與在第1溫度下得到的上述參考流量所對應的電輸出相對應的上述參考流量測量線的第2溫度，求出在第1溫度下由某一流量得到的與上述測量流量所對應的電輸出相對應的上述某一流量下的上述測量流量測量線的第3溫度，并得到上述第1溫度和第3溫度之差對上述第1溫度和第2溫度之差的比，將上述偏差量乘以上述比值，得到上述溫度補償量。
3.根據權利要求1中所述的流量測量方法，其特征在于，上述測量線還包括表示上述參考流量所對應的電輸出和比重之間的關系的比重測量線，利用上述比重測量線，從上述被測流體的流量值換算成上述被測流體的體積流量值。
4.一種流量計，將流體引進到機箱內，并貯存在該機箱內，再將被貯存的流體引出到機箱外，對通過該機箱內的流體的流量進行測量，其特征在于，配有隨著流體向設置在上述機箱內的上述機箱的流入或流出，使流體流通的測量流通通路、設置于上述機箱內的、使上述貯存流體充滿并可自由流通的參考流通通路、在上述測量流通通路上設置的測量熱式流量傳感器、和在上述參考流通通路上設置的參考熱式流量傳感器，根據利用上述熱式流量傳感器得到的參考流量所對應的電輸出，對利用上述測量熱式流量傳感器得到的測量流量所對應的電輸出進行補償，得到流量值。
5.根據權利要求4所述的流量計，其特征在于，還配備包括上述測量熱式流量傳感器而構成的測量流量檢測電路、包括上述參考熱式流量傳感器而構成的參考流量檢測電路、和關于基準流體，采用在多個溫度下得到的參考流量測量線及測量流量測量線，換算成與用上述測量流量檢測電路得到的測量流量所對應的電輸出相對應的流量值的流量換算電路，上述流量換算電路，基于對被測流體在上述參考流量檢測電路中得到的參考流量所對應的電輸出，求出與該電輸出相對應的上述參考流量檢測線的溫度與基準溫度的偏差量，根據該偏差量，得出對上述基準溫度的測量流量測量線的溫度補償量，并基于上述被測流體的上述測量流量所對應的電輸出，采用上述基準溫度的測量流量測量線，并考慮上述溫度補償量，換算成上述被測流體的流量值。
6.根據權利要求5所述的流量計，其特征在于，上述流量換算電路，對于與上述基準流體不同的流體，求出在第1溫度下得到的與上述參考流量所對應的電輸出相對應的上述參考流量測量線的第2溫度，求出與在第1溫度下由某一流量下得到的上述測量流量所對應的電輸出所對應的上述某一流量下的上述測量流量測量線的第3溫度，并得到上述第1溫度和第3溫度之差對上述第1溫度和第2溫度之差的比，將上述偏差量乘以上述比值，得出上述溫度補償量。
7.根據權利要求5所述的流量計，其特征在于，上述流量換算電路，采用表示上述參考流量所對應的電輸出與比重關系的比重測量線，從上述被測流體的流量值換算成上述被測流體的體積流量值，
8.根據權利要求5所述的流量計，其特征在于，上述測量熱式流量傳感器，具有向上述測量流通通路突出的用于與上述流體進行熱相互作用的第1散熱板，上述參考熱式流量傳感器，具有向上述參考流通通路突出的用于與上述流體進行熱相互作用的第2散熱板。
9.一種流量測量方法，讓被測流體在測量流通通路中流通，利用由設置在該測量流通通路上的熱式流量傳感器對上述被測流體的吸熱量與該被測流體的上述測量流通通路內的測量流量相對應這一點，由包括上述熱式流量傳感器而構成的電路，得到與上述測量流通通路內的上述被測流體的測量流量相對應的電輸出，采用預先制作的測量線，通過換算成與上述測量流量所對應的電輸出相對應的流量值，對上述被測流體的流量進行測量，其特征在于，上述檢測線是與基準流體相關而制成的，在參考流通通路內，充滿上述被測流體，使其可以自由流通，利用由設置在該參考流通通路上的參考熱式流量傳感器對上述被測流體的吸熱量與該被測流體的上述參考流通通路內的參考流量相對應這一點，在包括參考熱式流量傳感器而構成的電路中，得到與在上述參考流通通路內的上述被測流體的參考流量相對應的電輸出，采用參考流量所對應的電輸出，通過對采用與上述測量流量所對應的電輸出相對應的輸出對應值或上述測量線的換算所得到的流量值進行補償，根據上述被測流體對上述基準流體的熱性質之差來補償上述流量值誤差。
10.根據權利要求9所述的流量測量方法，其特征在于，對與上述測量流量所對應的電輸出相對應的輸出對應值的補償是通過從與上述被測流體有關的上述測量流量對應的電輸出的平方值減去一個補償項完成的，該補償項基于從與上述被測流體有關的上述參考流量所對應的電輸出的平方值，減去關于上述基準流體預先得到的上述參考流量所對應的電輸出的平方值而算出的。
11.根據權利要求10所述的流量測量方法，其特征在于，在對溫度進行測量，得到上述補償項時，作為關于上述基準流體預先得到的上述參考流量所對應的電輸出，采用相當于上述測量溫度下的值的輸出。
12.根據權利要求10所述的流量測量方法，其特征在于，上述補償項，包括對上述熱式流量傳感器和上述參考熱式流量傳感器的特性之差進行補償的補償系數。
13.根據權利要求9所述的流量測量方法，其特征在于，通過采用上述測量線進行換算得到的流量值的補償，是對通過上述換算得到的流量值乘以與上述參考流量所對應的電輸出相對應的補償參數而完成的。
14.根據權利要求13所述的流量測量方法，其特征在于，對溫度進行測量，作為上述補償參數，采用上述測量溫度下的值。
15.一種熱式流量計，將流體引進到機箱內，并在該機箱內貯存流體，通過將所貯存的該流體引出到機箱外，對通過該機箱內的流體的流量進行測量，其特征在于，配備有隨著流體向設置在上述機箱內的上述機箱的流入或流出，使流體流通的測量流通通路、設置在上述機箱內的充滿上述貯存流體，并能自由流通的參考流通通路、被設置在上述測量流通通路上的第1熱式流量傳感器、被設置在上述參考流通通路上的第2熱式流量傳感器、包括上述第1熱式流量傳感器而構成的第1流量檢測電路和包括上述第2熱式流量傳感器而構成的第2流量檢測電路，從根據上述測量流通通路內的流體和上述第1熱式流量傳感器之間的熱相互作用，由上述第1流量檢測電路所得到的、與第1輸出值對應的第1輸出對應值，和根據上述參考流通通路內的流體和上述第2熱式流量傳感器之間的熱相互作用，由第2流量檢測電路所得到的、與第2輸出值對應的第2輸出對應值，根據上述第2輸出對應值對上述第1輸出對應值進行補償，基于所得到的補償輸出對應值，采用有關基準流體的測量線，換算成流量值。
16.一種熱式流量計，將流體引進機箱內，并貯存于該機箱內，再將被貯存的流體引出機箱外，對通過該機箱內的流體的流量進行測量，其特征在于，配備有隨著流體向設置在上述機箱內的上述機箱的流入或流出，使流體流通的測量流通通路、設置于上述機箱內的、充滿上述貯存流體并使其可自由流通的參考流通通路、在上述測量流通通路上設置的第1熱式流量傳感器、在上述參考流量流通通路上設置的第2熱式流量傳感器、包括上述第1熱式流量傳感器而構成的第1流量檢測電路、和包括上述第2熱式流量傳感器而構成的第2流量檢測電路，根據上述測量流通通路內的流體和上述第1熱式流量傳感器之間的熱相互作用，由上述第1流量檢測電路得到第1輸出值，根據與該第1輸出值相對應的第1輸出對應值，采用有關基準流體的測量線，換算成流量值，根據上述參考流通通路內的流體和上述第2熱式流量傳感器之間的熱相互作用，由第2流量檢測電路得到第2輸出值、對上述流量值乘以第2輸出值所對應的補償參數，得出補償流量值。
17.根據權利要求15或16所述的熱式流量計，其特征在于，在設置在上述機箱內的流量測量部分，形成上述測量流通通路及上述參考流通通路，上述測量流通通路的入口，向形成于上述機箱上的與流體入口管連通的機箱內的流體貯存部開口，上述測量流通通路的出口，與形成于上述機箱上的流體出口管連通，上述參考流通通路的入口和出口，向上述機箱內的流體貯存部開口。
18.根據權利要求15或16所述的熱式流量計，其特征在于，上述第1熱式流量傳感器，具有向上述測量流通通路突出的與上述流體進行熱相互作用的第1散熱板，上述第2熱式流量傳感器，具有向上述參考流通通路突出的與上述流體進行熱相互作用的2散熱板。
全文摘要
提供一種流量計，用設置在測量流通通路上的包含熱式流量傳感器的電路，得到與被測流體的測量流量相對應的電輸出；用設置在被測流體能自由流通的參考流通通路上的包含參考熱式流量傳感器的電路，得到與被測流體的參考流量相對應的電輸出。在多個溫度條件下，預先獲得關于基準流體的包含參考流量測量線和測量流量測量線的測量線。基于關于被測流體所得到參考流量所對應的電輸出，求出與該電輸出對應的與參考流量測量線溫度的基準溫度的偏差量；并基于該偏差量，得到對基準溫度的測量流量測量線的溫度補償值；并基于被測流體的測量流量所對應的電輸出，采用基準溫度的測量流量測量線，并考慮溫度補償量，換算成被測流體的測量值。
文檔編號G01F1/684GK1443300SQ01812949
公開日2003年9月17日 申請日期2001年7月30日 優先權日2000年7月31日
發明者小池淳, 山岸喜代志, 古木慎也, 平泉健一 申請人:三井金屬礦業株式會社