本發明專利技術提供一種熱式流量計，能比以往更高精度地修正與環境溫度對應地變化的零點誤差和量程誤差，并且能通過通用的計算式與流體種類無關地簡單地計算用于修正的修正量，從而能夠減少進行確定的時間和勞力，該熱式流量計包括：流道，測量對象的流體流過該流道；上游電阻元件，設置在所述流道的上游；下游電阻元件，設置在所述流道的下游；流量計算部，基于上游電壓、下游電壓和所述測量對象的流體的熱導率來計算所述測量對象的流體的流量，所述上游電壓是向所述上游電阻元件施加的電壓，所述下游電壓是向所述下游電阻元件施加的電壓。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及熱式流量計和用于所述熱式流量計的程序，在測量對象的流體流動的 流道上設置有兩個電阻元件，基于用于使所述電阻元件發熱而施加的電壓，測量所述測量 對象的流體的流量。
技術介紹
例如，恒定溫度驅動方式的熱式流量計以使分別設置在流道的上游和下游的電阻 元件的溫度成為一定的方式控制施加的電壓，基于此時的上游電壓和下游電壓，計算流過 流道的流體的流量。更具體地說，如數學式1所示，根據將作為上游電壓和下游電壓的差的 電壓差除以上游電壓和下游電壓的和得到的傳感器輸出來求出流量。 Q = Sens ((Vu-Vd) / (Vu+Vd)) (I) 其中，Q :流量，Sens:求值常數（値付汀定數），Vu :上游電壓，Vd :下游電壓， (Vu-Vd) AVu+Vd):傳感器輸出。 對數學式1進行定性說明，由于Vu-Vd是依存于流過流道的流體的流量和溫度而 變化的值，Vu+Vd是大體依存于溫度而變化的值，所以認為理想的是（Vu-Vd) AVu+Vd)僅依 存于流體的流量而變化。 可是，實際上因測量對象的流體的種類、環境溫度和流體的溫度等的影響，用數學 式1計算出的流量產生零點誤差和量程誤差。 例如，即使在流體未流動的狀態下，如果環境溫度變化，則Vu-Vd的零點輸出變 化，通過數學式1計算出的流量Q變得不能成為零。 因此，如專利文獻1等所示，作為溫度指標定義了包含Vu+Vd的零點修正函數M，使 流體未流動時（(Vu-Vd)/(Vu+Vd)) - M的值與環境溫度無關地成為零，由此進行零點修正。 但是，由于作為零點修正函數M的變量使用的溫度指標Vu+Vd僅相對于一部分 的溫度區域具有線性特性，所以即使利用了專利文獻1的零點修正方法，也只能在15°c~ 35°C的范圍內進行充分的零點修正，不能在15°C~60°C等這樣的更大的溫度區域內實現 零點修正。 此外，由于零點修正函數M受到流體種類的影響，所以每種流體零點修正函數M都 不同。因此，需要對作為測量對象的每種流體預先確定零點修正函數M，在實際的測量中非 常麻煩。換句話說，由于以往未完全清楚零點修正函數M和流體種類之間的關系性，所以如 果未對各種類準確地進行確定零點修正函數M等的作業，則不能高精度地進行修正。 這種問題在進行用數學式1等計算出的流量的量程修正時也同樣發生。 現有技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :日本專利公報特許2875919號
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題 本專利技術是鑒于所述的問題而做出的專利技術，本專利技術的目的是提供熱式流量計和熱式 流量計用程序，能夠比以往更高精度地修正按照環境溫度變化的零點誤差和量程誤差，并 且能夠利用通用的計算式與流體種類無關地簡單地計算出用于修正的修正量，從而能夠減 少進行確定的時間和勞力。 解決技術問題的技術方案 即，本專利技術提供一種熱式流量計，其包括：流道，測量對象的流體流過該流道；上 游電阻元件，設置在所述流道的上游；下游電阻元件，設置在所述流道的下游；以及流量計 算部，基于上游電壓、下游電壓和所述測量對象的流體的熱導率計算所述測量對象的流體 的流量，所述上游電壓是向所述上游電阻元件施加的電壓，所述下游電壓是向所述下游電 阻元件施加的電壓。 此外，本專利技術的專利技術人專心研究的結果，初次發現：熱式流量計的零點誤差和量程 誤差實際上與測量對象的熱導率具有密切的關系，通過將所述熱導率作為參數使用，與以 往相比能夠提高輸出的流量的精度，由此專利技術了本專利技術。 按照這種方式，由于將與零點誤差和量程誤差具有密切的關系的流體的熱導率用 于流量的輸出，所以能夠使輸出的流量成為比以往更接近實際的流量的值。 此外，通過使用熱導率，即使流體種類不同，也能夠利用通用的計算式來計算修正 量，該修正量與因環境溫度的變化等而變化的零點誤差和量程誤差對應。因此，與以往相比 能夠減少為了降低零點誤差和量程誤差而預先確定修正量的時間和勞力。 為了能夠通過使用熱導率來實現精度良好的零點修正，優選的是，所述流量輸出 部包括：傳感器輸出計算部，基于作為所述上游電壓和所述下游電壓的差的電壓差，計算與 所述測量對象的流體的流量相關的傳感器輸出；零點修正量計算部，基于所述測量對象的 流體的熱導率，計算所述傳感器輸出的零點修正量；以及修正計算部，至少基于所述傳感器 輸出和所述零點修正量，計算修正了的流量。 作為即使環境溫度在大范圍的溫度區域內變化在流體停止時用于使從熱式流量 計輸出的流量成為零的具體結構，可以例舉的是：所述零點修正量計算部包括：零點修正 溫度函數存儲部，存儲作為溫度的函數的零點修正溫度函數，所述零點修正溫度函數被確 定為：當所述測量對象的流體未在所述流道內流動時，在規定的溫度區域內與所述傳感器 輸出的差成為零；修正后溫度指標計算部，至少基于根據所述上游電壓和所述下游電壓計 算出的修正前溫度指標以及根據所述測量對象的流體的熱導率計算出的修正常數，計算修 正后溫度指標；當前溫度計算部，根據所述修正后溫度指標計算當前溫度；以及零點修正 量確定部，根據所述零點修正溫度函數和所述當前溫度確定零點修正量。按照這種方式，由 于利用根據熱導率計算出的修正常數，可以計算相對于環境溫度的變化大體成比例地變化 的修正后溫度指標，所以在準確地把握環境溫度的狀態下，可以根據所述零點修正溫度函 數得到當前狀態的零點修正量。因此，即使不設置溫度計，也能夠僅根據用熱式流量計得到 的數據來進行準確的零點修正，從而能夠提高輸出的流量的精度。 為了與流體種類無關地只要知道熱導率就能夠根據計算式得到所述修正常數并 且不需要例如在每次流體種類改變時進行修正常數的確定實驗，優選的是，所述修正常數 是基于熱導率的倒數的平方計算出的值。 為了在環境溫度變化了的情況下在大范圍的溫度區域內使修正前溫度指標表示 良好的線性特性，并且根據準確的溫度從零點修正量溫度函數得到當前狀態的修正量，優 選的是，所述修正前溫度指標是上游電壓與下游電壓的和的平方、或上游電壓的平方與下 游電壓的平方的和。 為了使所述修正常數不僅反映環境溫度，也反映實際流動的流量的影響，從而得 到更符合當前狀態的零點修正量，優選的是，所述修正后溫度指標計算部基于所述修正前 溫度指標、所述修正常數和傳感器輸出，計算所述修正后溫度指標。 為了不受環境溫度、實際的流量和流體種類等的影響地輸出大體始終進行了零點 誤差修正后的流量，優選的是，所述流量輸出部基于下述數學式2輸出所述測量對象的流 體的流量。 G(t) = {(Vu-Vd) / (Vu+Vd)-F (t)} F (t) = at3+bt2+ct+d (2) t = (Y-f) / e Y= (Vu+Vd)2/(1+K(K-1)*SET2) 其中，t:溫度，G(t):流量的溫度函數，Vu :上游電壓，Vd :下游電壓，（Vu-Vd)/ (Vu+Vd):傳感器輸出，F(t):零點修正溫度函數，a、b、c、d :零點修正溫度函數的各系數，Y : 修正后溫度指標，e、f :將修正后溫度指標表示為溫度的一次式時的斜率和截距，（Vu+Vd)2: 修正前溫度指標，K :修正常數，SET :相對于滿量程的傳感器輸出的比例。 為了能夠高精度地修正在環境溫度變化時與其對應變化的量程誤差本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種熱式流量計，其特征在于包括：流道，測量對象的流體流過該流道；上游電阻元件，設置在所述流道的上游；下游電阻元件，設置在所述流道的下游；以及流量計算部，基于上游電壓、下游電壓和所述測量對象的流體的熱導率計算所述測量對象的流體的流量，所述上游電壓是向所述上游電阻元件施加的電壓，所述下游電壓是向所述下游電阻元件施加的電壓。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：白井隆，岡野浩之，
申請(專利權)人：株式會社堀場STEC，
類型：發明
國別省市：日本;JP
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