所以省略了說明。
[0123]所述確定部6 (流體分析部)利用所謂的計算機等來實現其功能,根據從所述流體加熱部FH輸出的上游側參數△ Vu和下游側參數△ Vd,計算出表示與流體的熱導率對應的固有的值的流體固有值N,并根據所述流體固有值N來確定所述測量對象的流體的種類或物性。并且,如圖9的(b)的功能框圖所示,所述確定部6至少發揮作為流體固有值計算部22、熱導率計算部61、對應數據存儲部63和流體種類確定部62的功能。
[0124]所述流體固有值計算部22與第一實施方式相同,利用上游側參數△ Vu和下游側參數AVd的比來計算流體固有值N。
[0125]所述熱導率計算部61根據表示所述流體固有值N和熱導率的關系的一次式,計算與由所述流體固有值計算部22計算出的流體固有值N對應的熱導率。該一次式是根據對熱導率已知的多種流體實際測量流體固有值N的結果來確定的。
[0126]所述對應數據存儲部63是存儲有使流體種類和該流體種類的流體固有值N成對的對應數據的數據庫。
[0127]所述流體種類確定部62從所述對應數據存儲部63中檢索與在所述流體固有值計算部22中計算出的流體固有值N—致或數值接近的流體種類,并且輸出檢索出的流體種類。
[0128]按照上述第四實施方式的流體分析裝置101,能夠利用本申請的發明者們發現的流體固有值N的特性來測量流體的熱導率、或確定流體的種類。
[0129]以下對其他實施方式進行說明。
[0130]在所述各實施方式中,根據在為了將上游側電阻元件和下游側電阻元件的溫度保持為固定而施加電壓的恒定溫度方式中得到的上游側電壓、下游側電壓、上游側參數和下游側參數,計算流體固有值,但是也可以根據例如在以恒定電流方式施加電壓時得到的上游側電壓、下游側電壓、上游側參數和下游側參數,計算流體固有值。此外,在環境溫度為25°C等的標準狀態下,在流體未流動時,上游側電壓Vu和下游側電壓Vd分別表示相同的值,但是如果溫度升高,則有時上游側電壓Vu和下游側電壓Vd分離。在這種狀態下,例如,在如圖3所示的上游側參數AVu和下游側參數AVd的情況下,流體固有值N的值依存于環境溫度而變化。為了不受這種環境溫度的影響而按照流體計算出流體固有值N為大體固定的值,可以對流體未流動的狀態下的所述上游側電壓Vu和下游側電壓Vd進行修正而使其成為標準狀態下的值,并根據上述修正后的上游側參數AVu+α和上述修正后的上游側參數八¥(1+0,計算流體固有值1 α、β例如可以定義為環境溫度的函數。更具體地說,可以預先將α、β定義為與環境溫度或者是與環境溫度和流體的溫度相關的Vu+Vd等溫度指標的一次函數,從而適當地對上游側參數和下游側參數進行修正。
[0131]此外,本發明并不限于所述恒定溫度方式和所述恒定電流方式,可以根據在為了將上游側電阻元件和下游側電阻元件的溫度差保持為固定而施加電壓的低溫度差方式中得到的重量側電壓、下游側電壓、上游側參數和下游側參數,計算流體固有值。
[0132]在所述第二實施方式中,為了監測混合氣體的濃度,利用所述流體固有值,但是例如也可以應用于以下用途,為了改變氣體種類而利用清除氣體清除殘留的測量對象的氣體時,檢測是否存在殘留氣體。即,可以是具有清除判斷部的熱式流量計或質量流量控制器,該清除判斷部在由所述流體固有值計算部計算出的流體固有值成為與清除氣體的流體固有值相同的值時,判斷為清除結束。
[0133]此外,濃度監測、熱導率的測量、流體種類的判斷等并不是必須與流量測量成組進行,可以構成為使用所述流體固有值的濃度計、熱導率計和氣體種類判斷器。如果利用流體固有值進行測量,則能夠利用非接觸方式確定流體的物性等,所以也能夠很好地測量例如燃料電池中的氣體的濃度等。
[0134]可以利用存儲有用于使計算機發揮本發明的熱式流量計或流體分析裝置的功能的程序的程序存儲介質,在現有的裝置中安裝程序來實現上述功能。作為程序存儲介質可以使用⑶、DVD、HDD、閃存器等各種存儲介質。
[0135]此外,只要不違反本發明的宗旨,可以進行各種變形或實施方式的組合。
[0136]工業實用性
[0137]利用本發明,可以提供一種高性能的熱式流量計,可以僅利用熱式流量計來確定流體種類,并且能夠自動計算轉換因子或流量校準曲線數據這樣的流體種類固有的參數。按照這種熱式流量計,例如在半導體制造工序等中,能夠準確地測量并控制氣體的流量,從而能夠尚精度地制造廣品。
【主權項】
1.一種流體分析裝置,其特征在于包括: 流道,測量對象的流體在所述流道中流動; 上游側電阻元件,設置在所述流道的上游側; 下游側電阻元件,設置在所述流道的下游側;以及 流體固有值計算部,根據上游側參數和下游側參數計算表示與流體的熱導率對應的固有的值的流體固有值,所述上游側參數是與所述測量對象的流體的流量變化時的上游側電壓的變化率相關的值,所述上游側電壓是為了使所述上游側電阻元件發熱而施加的電壓,所述下游側參數是與所述測量對象的流體的流量變化時的下游側電壓的變化率相關的值,所述下游側電壓是為了使所述下游側電阻元件發熱而施加的電壓。2.—種熱式流量計,由權利要求1所述的流體分析裝置測量所述測量對象的流體的流量的熱式流量計, 所述熱式流量計的特征在于包括流量計算部,所述流量計算部根據所述上游側電壓、所述下游側電壓、以及由所述流體固有值計算部計算出的所述流體固有值,計算所述測量對象的流體的流量。3.根據權利要求2所述的熱式流量計,其特征在于, 以使所述上游側電阻元件的溫度固定的方式施加所述上游側電壓, 以使所述下游側電阻元件的溫度固定的方式施加所述下游側電壓, 所述流體固有值是所述上游側參數和所述下游側參數的比。4.根據權利要求2所述的熱式流量計,其特征在于, 所述流量計算部包括: 所述流體固有值計算部; 傳感器輸出計算值計算部,根據所述上游側電壓、所述下游側電壓、以及規定的傳感器輸出計算值計算式,計算傳感器輸出計算值; 流量校準曲線數據存儲部,對一個基準的流體存儲表示所述傳感器輸出計算值和流量的關系的流量校準曲線數據; 轉換因子計算部,根據所述流體固有值,計算所述測量對象的流體的轉換因子;以及流量換算部,根據所述基準的流體的流量校準曲線數據和所述測量對象的流體的轉換因子,將在所述傳感器輸出計算值計算部中計算出的傳感器輸出計算值換算為所述測量對象的流體的流量。5.根據權利要求4所述的熱式流量計,其特征在于,所述轉換因子計算部根據所述流體固有值計算轉換因子變化比率,并且根據將所述轉換因子變化比率作為斜率的流量的一次式,對所述測量對象的流體的各流量計算所述轉換因子,所述轉換因子變化比率是轉換因子相對于所述基準的流體的流量的變化比率。6.根據權利要求2所述的熱式流量計,其特征在于, 所述流量計算部包括: 所述流體固有值計算部; 傳感器輸出計算值計算部,根據所述上游側電壓、所述下游側電壓、以及規定的傳感器輸出計算值計算式,計算傳感器輸出計算值; 流量校準曲線數據存儲部,按照多個流體的熱導率存儲表示所述傳感器輸出計算值和流量的關系的流量校準曲線數據; 流量校準曲線數據取得部,從所述流量校準曲線存儲部取得與由所述流體固有值計算部計算出的流體固有值對應的種類的流體的流量校準曲線數據;以及 流量換算部,根據由所述流量校準曲線取得部取得的流量校準曲線數據和在所述傳感器輸出計算值計算部中計算出的傳感器輸出計算值,計算所述流體的流量。7.根據權利要求2所述的熱式流量計,其特征在于, 所述測量對象的流體是第一流體和第二流體以規定的混合比率混合的流體, 所述熱式流量計還包括: 混合比率校準曲線數據存儲部,存儲表示所述第一流體和第二流體的混合比率與所述測量對象的流體的流體固有值的關系的混合比率校準曲線數據;以及 混合比率計算部,根據由所述流體固有值計算部計算出的所述測量對象的流體的流體固有值和所述混合比率校準曲線數據,計算所述混合比率。8.根據權利要求7所述的熱式流量計,其特征在于還包括混合流體轉換因子計算部,所述混合流體轉換因子計算部根據由所述混合比率計算部計算出的混合比率,計算所述測量對象的流體的轉換因子。9.一種質量流量控制器,其包括: 權利要求2所述的熱式流量計; 閥,用于對所述測量對象的流體的流量進行控制;以及 閥控制部,根據由所述熱式流量計測量出的測量流量值和預先確定的設定流量值的偏差和控制系數,控制所述閥的開度, 所述質量流量控制器的特征在于,所述閥控制部根據所述流體固有值計算部計算出的所述流體固有值改變所述控制系數。10.一種流體性質確定裝置,由權利要求1所述的流體分析裝置確定所述測量對象的流體的種類或物性的流體性質確定裝置, 所述流體性質確定裝置的特征在于,其構成根據由所述流體固有值計算部計算出的所述流體固有值來確定所述測量對象的流體的種類或物性的確定部。11.一種流體分析裝置用程序,在流體分析裝置中使用所述流體分析裝置用程序,所述流體分析裝置包括:流道,測量對象的流體在所述流道中流動;上游側電阻元件,設置在所述流道的上游側;以及下游側電阻元件,設置在所述流道的下游側, 所述流體分析裝置用程序的特征在于,使計算機發揮流體固有值計算部的功能,所述流體固有值計算部根據上游側參數和下游側參數計算表示與流體的熱導率對應的固有的值的流體固有值,所述上游側參數是與所述測量對象的流體的流量變化時的上游側電壓的變化率相關的值,所述上游側電壓是為了使所述上游側電阻元件發熱而施加的電壓,所述下游側參數是與所述測量對象的流體的流量變化時的下游側電壓的變化率相關的值,所述下游側電壓是為了使所述下游側電阻元件發熱而施加的電壓。
【專利摘要】根據作為與測量對象的流體的流量變化時的上游側電壓的變化率相關的值的上游側參數和作為與所述測量對象的流體的流量變化時的下游側電壓的變化率相關的值的下游側參數,計算表示與流體的熱導率對應的固有的值的流體固有值。
【IPC分類】G01N25/18, G01F1/00, G01F1/696, G05D7/06, G01F25/00
【公開號】CN105283737
【申請號】CN201480030199
【發明人】白井隆, 岡野浩之
【申請人】株式會社堀場Stec
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年8月22日
【公告號】US20160131511, WO2015029890A1