渦流量計および検査方法。
【課題】フローセンサに疎水性を有する物質が付着した場合を識別することのできる渦流量計および検査方法を提供する。
【解決手段】流体の温度を検出する周囲温度センサ１７と流体を加熱するヒータ１４とを有する熱式フローセンサ１０と、ヒータ１４の温度が周囲温度センサ１７により検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、ヒータ１４に電気エネルギーを供給する駆動回路５と、電気エネルギーに対応する所定の物理量を検出する所定物理量検出部と、流体の流量に基づいて、前述の所定の物理量のしきい値を設定するしきい値設定部と、所定物理量検出部により検出された所定の物理量としきい値設定部により設定されたしきい値とに基づいて、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着しているか否かを判定する付着判定部と、を備える。
【解決手段】流体の温度を検出する周囲温度センサ１７と流体を加熱するヒータ１４とを有する熱式フローセンサ１０と、ヒータ１４の温度が周囲温度センサ１７により検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、ヒータ１４に電気エネルギーを供給する駆動回路５と、電気エネルギーに対応する所定の物理量を検出する所定物理量検出部と、流体の流量に基づいて、前述の所定の物理量のしきい値を設定するしきい値設定部と、所定物理量検出部により検出された所定の物理量としきい値設定部により設定されたしきい値とに基づいて、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着しているか否かを判定する付着判定部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に係るいくつかの態様は、渦流量計および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の渦流量計として、ガス等の流体が流通する流路に配置された渦発生体により渦列（カルマン渦）を発生させ、この周波数に基づいて流体の流量を測定（算出）する渦流量計が提案され、実用化されている。また、現在においては、渦発生体の下流側に、流体の流通方向と直交するバイパス流路を形成し、このバイパス流路内にフローセンサを配置し、このフローセンサにより流体振動の周波数を検出して流体の体積流量を算出する渦流量計が提案され、実用化されている。さらに、この体積流量を質量流量に変換する渦流量計が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９３３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、フローセンサに、疎水性を有する物質、例えば、一般に油と呼ばれる物質が付着すると、フローセンサの熱容量が変化してしまう。その結果、引用文献１に記載の渦流量計は、フローセンサの検出信号に基づいて渦周波数を算出しているので、渦周波数検出のために十分な信号感度が得られず、流量を測定（出力）ができない場合や、流路を流れている流体の実際の流量と比較して、少ない流量を測定（出力）してしまう場合があった。これらの場合、測定（出力）された流体の流量だけでは、フローセンサに疎水性を有する物質が付着した場合と、渦流量計自体の故障や測定異常の場合などとを識別することができなかった。
【０００５】
本発明のいくつかの態様は前述の問題に鑑みてなされたものであり、フローセンサに疎水性を有する物質が付着した場合を識別することのできる渦流量計および検査方法を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る渦流量計は、流路を流通する流体に渦を発生させる渦発生体と、前述の渦により内部に交番の流れが生成されるバイパス流路と、バイパス流路内に設けられ、交番の流れを検出するためのフローセンサであって、流体の温度を検出する周囲温度センサと流体を加熱するヒータとを有するフローセンサと、ヒータの温度が周囲温度センサにより検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、ヒータに電気エネルギーを供給する供給部と、前述の電気エネルギーに対応する所定の物理量を検出する検出部と、流体の流量に基づいて、所定の物理量のしきい値を設定する設定部と、検出部により検出された所定の物理量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着しているか否かを判定する判定部と、を備える。
【０００７】
かかる構成によれば、ヒータに供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量が検出され、流体の流量に基づいて、所定の物理量のしきい値が設定され、検出部により検出された所定の物理量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着しているか否かが判定される。ここで、フローセンサが正常である場合、バイパス流路の内部に生成される交番の流れによって、ヒータから発せられた熱が流体に奪われる。この場合、ヒータの温度が周囲温度センサにより検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、供給部がヒータに電気エネルギーを供給しているので、ヒータに供給される電気エネルギーは、ヒータが消費した熱量（流体に奪われた熱量）に応じて変化する。そのため、ヒータに供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量は、流体の流量に対して、所定の関係（傾向）を有することが実験などで確認されている。
【０００８】
一方、フローセンサに、疎水性を有する物質が付着している場合、ヒータから発せられた熱が付着した物質に奪われるため、フローセンサの熱容量が増加する。その結果、ヒータに供給される電気エネルギーは、流体の流量に対して、前述したフローセンサが正常である場合、すなわち、フローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合と比較して、大きくなることが実験などで確認されている。よって、流体の流量に基づいて、前述した所定の関係（傾向）により定められる所定の物理量よりも大きい値をしきい値として設定することにより、検出部により検出された所定の物量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着している場合とフローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合とを識別（判別）することが可能となる。
【０００９】
好ましくは、判定部によりフローセンサに疎水性を有する物質が付着していると判定された場合に、その旨を報知する報知部をさらに備える。
【００１０】
かかる構成によれば、判定部によりフローセンサに疎水性を有する物質が付着していると判定された場合に、その旨が報知される。これにより、フローセンサに疎水性を有する物質が付着していることを自ら発見することが困難な利用者（ユーザ）に、容易に知らせることができる。
【００１１】
好ましくは、フローセンサにより検出された交番の流れの周波数に基づいて、流体の流量を算出する算出部をさらに備え、設定部は、算出部により算出された流体の流量と検出部により検出された前述の所定の物理量とに基づいて、前述の所定の物理量のしきい値を設定する。
【００１２】
かかる構成によれば、算出部により算出された流体の流量と検出部により検出された前述の所定の物理量とに基づいて、前述の所定の物理量のしきい値が設定される。これにより、設定されるしきい値には、実装されたフローセンサによる周波数の検出誤差（バラツキ）と実装された検出部による所定の物理量の検出誤差（バラツキ）とが含まれる。これにより、実際に検出された値に基づく所定の物理量のしきい値が設定され、フローセンサに疎水性を有する物質が付着している場合とフローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００１３】
好ましくは、流体の圧力を検出する圧力センサをさらに備え、算出部は、流体の流量として、フローセンサにより検出された交番の流れの周波数と周囲温度センサにより検出された流体の温度と圧力センサにより検出された流体の圧力とに基づいて、流体の質量流量を算出する。
【００１４】
かかる構成によれば、流体の流量として、フローセンサにより検出された交番の流れの周波数と周囲温度センサにより検出された流体の温度と圧力センサにより検出された流体の圧力とに基づいて、流体の質量流量が算出される。これにより、流路を流通する流体が、ガスなどの、温度や圧力により体積が変化する気体である場合に、好適に用いることができる。
【００１５】
好ましくは、設定部は、フローセンサによる交番の流れの検出を開始してから所定時間が経過するまでに、前述の所定の物理量のしきい値を設定する。
【００１６】
かかる構成によれば、フローセンサによる交番の流れの検出を開始してから所定時間が経過するまでに、前述の所定の物理量のしきい値が設定される。これにより、フローセンサに疎水性を有する物質が付着する前に、しきい値を設定する蓋然性を高めることが可能となる。これにより、正常な状態のフローセンサに基づくしきい値が設定され、フローセンサに疎水性を有する物質が付着している場合とフローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００１７】
好ましくは、前述の所定の物理量は、電流、電力、および電圧のうちのいずれかである。
【００１８】
かかる構成によれば、前述の所定の物理量が、電流、電力、および電圧のうちのいずれかである。これにより、ヒータに供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量を、容易に検出することができる。
【００１９】
好ましくは、前述の疎水性を有する物質は、油である。
【００２０】
かかる構成によれば、前述の疎水性を有する物質が、油である。これにより、渦流量計が設置される配管に油が残っている場合、配管に設置された他の機器が機械油を使用している場合、流量を測定する流体自体に油が含まれる場合、などに、好適に用いることができる。
【００２１】
本発明に係る検査方法は、流路を流通する流体に渦を発生させる渦発生体と、前述の渦により内部に交番の流れが生成されるバイパス流路と、バイパス流路内に設けられ、交番の流れを検出するためのフローセンサであって、流体の温度を検出する周囲温度センサと流体を加熱するヒータとを有するフローセンサと、ヒータの温度が周囲温度センサにより検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、ヒータに電気エネルギーを供給する供給部と、電気エネルギーに対応する所定の物理量を検出する検出部と、設定部と、判定部と、を備える渦流量計において、フローセンサの状態を検査する検査方法であって、設定部が、流体の流量に基づいて、前述の所定の物理量のしきい値を設定する設定工程と、判定部が、検出部により検出された所定の物理量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着しているか否かを判定する判定工程と、を備える。
【００２２】
かかる構成によれば、設定部によって、所定の物理量のしきい値が設定され、判定部によって、検出部により検出された所定の物理量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着しているか否かが判定される。ここで、フローセンサが正常である場合、バイパス流路の内部に生成される交番の流れによって、ヒータから発せられた熱が流体に奪われる。この場合、ヒータの温度が周囲温度センサにより検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、供給部がヒータに電気エネルギーを供給しているので、ヒータに供給される電気エネルギーは、ヒータが消費した熱量（流体に奪われた熱量）に応じて変化する。そのため、ヒータに供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量は、流体の流量に対して、所定の関係（傾向）を有することが実験などで確認されている。
【００２３】
一方、フローセンサに、疎水性を有する物質が付着している場合、ヒータから発せられた熱が付着した物質に奪われるため、フローセンサの熱容量が増加する。その結果、ヒータに供給される電気エネルギーは、流体の流量に対して、前述したフローセンサが正常である場合、すなわち、フローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合と比較して、大きくなることが実験などで確認されている。よって、流体の流量に基づいて、前述した所定の関係（傾向）により定められる所定の物理量よりも大きい値をしきい値として設定することにより、検出部により検出された所定の物量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着している場合とフローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合とを識別（判別）することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る渦流量計および検査方法によれば、流体の流量に基づいて、前述した所定の関係（傾向）により定められる所定の物理量よりも大きい値をしきい値として設定することにより、検出部により検出された所定の物量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着している場合とフローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合とを識別（判別）することが可能となる。これにより、フローセンサに疎水性を有する物質が付着している場合に、誤って少ない流量を測定（出力）する蓋然性を低減することができ、測定（出力）された流量の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態における渦流量計を説明する正面図である。
【図２】図１に示したＩＩ線矢視方向側面図である。
【図３】図１に示した渦流量計の部分断面図である。
【図４】図２に示した渦流量計の部分断面図である。
【図５】図３に示した渦発生体の内部構造を説明する断面図である。
【図６】図３に示したＶＩ−ＶＩ線矢視方向側面図である。
【図７】図６に示した熱式フローセンサの斜視図である。
【図８】図７に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視方向断面図である。
【図９】図１に示した渦流量計の機能的構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示した駆動回路を示す回路図である。
【図１１】図９に示した中央制御部の機能的構成を示すブロック図である。
【図１２】流体の流量とヒータに供給される電流との関係の一例を示すグラフである。
【図１３】図１に示した渦流量計において流量を測定する動作を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施形態における渦流量計の部分断面図である。
【図１５】図１４に示した渦流量計の機能的構成を示すブロック図である。
【図１６】図１５に示した中央制御部の機能的構成を示すブロック図である。
【図１７】図１４に示した渦流量計においてしきい値を設定する動作を説明するフローチャートである。
【図１８】図１４に示した渦流量計において流量を測定する動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。なお、以下の説明において、図面の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」という。
【００２７】
［第１実施形態］
図１乃至図１３は、本発明の第１実施形態を示すためのものである。図１は、本発明の第１実施形態における渦流量計を説明する正面図であり、図２は図１に示したＩＩ線矢視方向側面図である。図１および図２に示すように、渦流量計１は、例えばガスなどの被測定流体（以下、単に流体という）が流通する流路２ａを形成する流体管２と、流路２ａ内に配置された渦発生体３と、渦発生体３の内部に形成されたバイパス流路４と、を備えている。
【００２８】
流体管２は、短い円筒状の部材である。流体管２の両端には、図１に破線で示すように、流体を流通させる配管１００が接続される。
【００２９】
図３は図１に示した渦流量計の部分断面図であり、図４は図２に示した渦流量計の部分断面図であり、図５は図３に示した渦発生体の内部構造を説明する断面図であり、図６は図３に示したＶＩ−ＶＩ線矢視方向側面図である。図２乃至図６に示すように、渦発生体３は、流体管２の直径よりも長い柱状部材であり、流体管２の壁部に形成された貫通孔２ｂから流体管２内にその径方向に横断するように挿入されている。渦発生体３の外周部と流体管２の貫通孔２ｂとの間には、流体管２の密閉性を保持するＯ（オー）リング２１が配設されている。また、渦発生体３は、固定プレート２２によって流体管２に固定されている。このように構成された渦発生体３は、流路２ａを流通する流体に渦を発生させる。
【００３０】
バイパス流路４は、図１および図６に矢印Ａで示す流体の流通方向に対して、図６に矢印Ｂで示すように直交する方向に延在するように形成されている。バイパス流路４の両端部は、開口４ａとなっている。バイパス流路４の内部には、渦発生体３で発生する渦列（カルマン渦）により交番の流れが生成される。
【００３１】
図３および図５に示すように、渦発生体３の内部には、バイパス流路４の途中から渦発生体３の上方に向けて、流体の流通方向（図６において矢印Ａ方向）およびバイパス流路４の延在方向（図６において矢印Ｂ方向）に直交する方向に延在するように、小径孔３ａが形成されている。小径孔３ａの内部には、小径孔３ａの内径よりも小さい外径を有するパイプ２３が着脱自在に挿入されている。パイプ２３の先端部２３ａには、図６に示す熱式フローセンサ１０が実装されるセンサアセンブリ２４が固定されている。図３に示すように、パイプ２３の先端部２３ａが小径孔３ａの最深部まで挿入されることにより、熱式フローセンサ１０はバイパス流路４に臨む位置に配設されることとなる。
【００３２】
小径孔３ａの上方には、小径孔３ａより大きい内径を有する大径孔３ｂが形成されている。渦発生体３の小径孔３ａに挿入されたパイプ２３は、大径孔３ｂに挿入された固定部材２５によって、固定されている。
【００３３】
固定部材２５の外周面には、熱式フローセンサ１０の信号増幅用プリント配線基板（図示省略）が設けられており、熱式フローセンサ１０の接続線１８は、パイプ２３の内部空間を通って、このプリント配線基板に接続されている。このプリント配線基板を囲む空間は、渦発生体３の外側にＯ（オー）リング２６を介して取り付けられた円筒状のケース２７により保護されている。
【００３４】
図１乃至図４に示すように、ケース２７の上方には、ハウジング２８が取り付けられている。図４に示すように、ハウジング２８の内部には、ターミナル２９が内蔵されている。ターミナル２９には、後述するメモリ７および中央制御部８などが設けられたプリント配線基板３０が配設されている。ハウジング２８の開口部２８ａには、カバー３１が螺合されており、開口部２８ａの反対側には、測定した流体の流量などの各種情報を表示する表示部９が設けられている。
【００３５】
図７は図６に示した熱式フローセンサの斜視図であり、図８は図７に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視方向断面図である。熱式フローセンサ１０は、図２乃至図６に示したバイパス流路４内を流れる流体に接触するように配置され、半導体ダイアフラムを有するフローセンサである。図７および図８に示すように、熱式フローセンサ１０は、キャビティ１２が設けられた基板１１、基板１１上にキャビティ１２を覆うように配置された絶縁膜１３、絶縁膜１３に設けられたヒータ１４、ヒータ１４の両側に配置された第１の測温抵抗素子１５および第２の測温抵抗素子１６、周囲温度センサ１７などを有している。
【００３６】
絶縁膜１３のキャビティ１２を覆う部分は、断熱性のダイアフラムを構成している。周囲温度センサ１７は、バイパス流路４内を流通する流体の温度を検出し、検出した温度を後述する中央制御部８に出力する。ヒータ１４は、例えば抵抗素子であり、キャビティ１２を覆う絶縁膜１３の中心に配置され、バイパス流路４内を流れる流体を加熱する。
【００３７】
第１の測温抵抗素子１５は、ヒータ１４の一方側（図７および図８において左側）の温度を検出するために用いられ、第２の測温抵抗素子１６は、ヒータ１４の他方側（図７および図８において右側）の温度を検出するために用いられ、いずれも温度センサとして機能する。第１および第２の測温抵抗素子１５、１６は、ヒータ１４の加熱によって生ずる温度差に対応するセンサ信号を検出する。このセンサ信号は、後述する中央制御部８に出力され、信号増幅、矩形波変換、エッジ検出などの信号処理が施される。これにより、中央制御部８は、バイパス流路４内に生成される交番の流れにおける周波数および振幅に関する情報を得ることが可能となる。
【００３８】
なお、基板１１の材料としては、シリコン（Ｓｉ）などが使用可能である。絶縁膜１３の材料としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）などが使用可能である。キャビティ１２は、異方性エッチングなどにより形成される。ヒータ１４、第１の測温抵抗素子１５、第２の測温抵抗素子１６、および周囲温度センサ１７の各材料には、白金（Ｐｔ）などが使用可能であり、リソグラフィ法などにより形成可能である。
【００３９】
図９は図１に示した渦流量計の機能的構成を示すブロック図であり、図１０は図９に示した駆動回路を示す回路図である。図９に示すように、渦流量計１は駆動回路５をさらに備える。駆動回路５は、前述した熱式フローセンサ１０の信号増幅用プリント配線基板（図示省略）に設けられている。図１０に示すように、駆動回路５は、１つのオペアンプＯＰ１と３つの固定抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とを含んでおり、ヒータ１４（図１０においてＲｈと表記）と周囲温度センサ１７（図１０においてＲｒと表記）とを用いてブリッジ回路を構成している。この駆動回路５では、中央制御部８の制御信号に基づいて、ヒータ１４と周囲温度センサ１７との抵抗比が所定の値（一定値）となるように、オペアンプＯＰ１に印加する電圧を制御（フィードバック制御）している。このように、駆動回路５は、周囲温度センサ１７により検出された流体の温度よりもヒータ１４の温度が所定の温度高くなるように、ヒータ１４に電気エネルギーを供給する。
【００４０】
なお、図１０に示す固定抵抗Ｒ２の両端の電圧Ｖａ，Ｖｂは、図９に示す中央制御部８のＡ／Ｄ変換器（図示省略）に出力されている。
【００４１】
メモリ７は、流量の測定前にあらかじめ登録された情報や、流量の測定中に得られた情報などを記憶するためのものである。メモリ７に記憶される情報は、中央制御部８によって書き込まれ、または読み出される。
【００４２】
図１１は図９に示した中央制御部８の機能的構成を示すブロック図である。中央制御部８は、例えば、ＣＰＵなどによって構成され、各種の演算を行い、渦式流量計１の動作を制御する。図１１に示すように、中央制御部８は、交番流れ検出部８１と、しきい値設定部８２と、流量算出部８３と、所定物理量検出部８４と、付着判定部８５と、を備える。
【００４３】
交番流れ検出部８１は、バイパス流路４内に生成される交番の流れを検出し、検出した交番の流れにおける周波数を検出する。バイパス流路４内に生成される交番の流れは、熱式フローセンサ１０の温度センサ（第１の測温抵抗素子および第２の測温抵抗素子）１５，１６によって、センサ信号（電圧信号）として検出される。交番流れ検出部８１は、温度センサ（第１の測温抵抗素子および第２の測温抵抗素子）１５，１６から入力されたセンサ信号に基づいて、交番の流れにおける周波数を算出する。なお、交番流れ検出部８１は、温度センサ（第１の測温抵抗素子および第２の測温抵抗素子）１５，１６から入力されたセンサ信号に基づいて、交番の流れにおける振幅を算出することもできる。
【００４４】
しきい値設定部８２は、流体の流量に基づいて、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量のしきい値を設定する。
【００４５】
流量算出部８３は、熱式フローセンサ１０により検出され、交番流れ検出部８１により算出された交番の流れの周波数に基づいて、流路２ａを流通する流体の流量を算出する。
【００４６】
所定物理量検出部８４は、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量を検出する。本実施形態では、所定物理量検出部８４は、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量として、ヒータ１４の電流（ヒータ電流）Ｉｈを検出する。
【００４７】
付着判定部８５は、所定物理量検出部８４により検出された所定の物理量と、しきい値設定部８２により設定されたしきい値と、に基づいて、熱式フローセンサ１０に、疎水性を有する物質が付着しているか否かを判定する。
【００４８】
図１２は、流体の流量とヒータ１４に供給される電流との関係の一例を示すグラフである。ここで、熱式フローセンサ１０が正常である場合、バイパス流路４の内部に生成される交番の流れによって、ヒータ１４から発せられた熱が流体に奪われる。この場合、ヒータ１４の温度が周囲温度センサ１７により検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、駆動回路５がヒータ１４に電気エネルギーを供給しているので、ヒータ１４に供給される電気エネルギーは、ヒータ１４が消費した熱量（流体に奪われた熱量）に応じて変化する。そのため、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量、例えば、ヒータ１４に供給される電流は、流体の流量に対して、図１２に実線で示すグラフＬ１のような関係（傾向）を有することが実験などで確認されている。
【００４９】
一方、熱式フローセンサ１０に、疎水性を有する物質が付着している場合、ヒータ１４から発せられた熱が付着した物質に奪われるため、熱式フローセンサ１０の熱容量が増加する。その結果、ヒータ１４に供給される電流は、流体の流量に対して、前述した熱式フローセンサ１０が正常である場合、すなわち、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合と比較して、大きくなることが実験などで確認されている。
【００５０】
本実施形態では、しきい値設定部８２は、図１２に示すグラフＬ１において、流体の流量が０（ゼロ）［ｋｇ／ｓ］のときのヒータ１４の電流値Ｉ0に、所定値、例えば１［ｍＡ］を加算したものを、しきい値Ｔ0としてあらかじめ設定し（Ｔ0＝Ｉ0＋１）、メモリ７に書き込む（登録する）ものとする。このように、流体の流量に基づいて、図１２のグラフＬ１に示す、ヒータ１４に供給される電流Ｉ0よりも大きい値をしきい値Ｔ0として設定することにより、所定物理量検出部８４により検出されたヒータ電流Ｉｈとしきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0とに基づいて、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合と熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合とを識別（判別）することが可能となる。
【００５１】
また、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量の一例として電流を示したが、これに限定されず、例えば、電力または電圧であってもよい。このように、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量が、電流、電力、および電圧のうちのいずれかであることにより、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量を、容易に検出することができる。
【００５２】
本明細書における「疎水性を有する物質」という用語は、疎水性の程度を問わず、親水性ではないものを含む概念である。また、疎水性の程度を表す指標は、水に対する溶解度である場合に限定されず、他の指標であってもよい。
【００５３】
熱式フローセンサ１０に付着しうる疎水性を有する物質は、例えば、油である。熱式フローセンサ１０に油が付着すると、付着箇所に油膜が形成され、例えば、温度センサ（第１の測温抵抗素子および第２の測温抵抗素子）１５，１６の感度を低下させる。このように、前述した疎水性を有する物質が油であることにより、渦流量計１が設置される配管１００に油が残っている場合、配管１００に設置された他の機器が機械油を使用している場合、流量を測定する流体自体に油が含まれる場合、などに、好適に用いることができる。
【００５４】
本明細書における「油」という用語は、鉱物性（鉱物由来）であるか、動物性（動物由来）、植物性（植物由来）であるか、を問わず、また、工業用であるか、燃料用であるかなどの用途をも問わず、広義の油を意味する。さらに、常温で液体であるか、固体であるか、を問わず、一般に「脂」と称されるものを含む概念である。なお、熱式フローセンサ１０に付着しうる油は、不揮発性を有する油であることが好ましい。
【００５５】
次に、図１に示した渦流量計１が流量を測定（算出）する動作について説明する。
【００５６】
図１３は、図１に示した渦流量計１において流量を測定する動作を説明するフローチャートである。図１３に示すように、渦流量計１は、流路２ａを流通する流体の流量を測定するときに、流量測定処理Ｓ１００を実行する。すなわち、まず、周囲温度センサ１７は、バイパス流路４内を流れる流体の温度を検出する（Ｓ１０１）。駆動回路５は、周囲温度センサ１７により検出された温度よりもヒータ１４の温度が所定の温度高くなるように、ヒータ１４に電気エネルギーを供給する（Ｓ１０２）。
【００５７】
一方、熱式フローセンサ１０の温度センサ（第１の測温抵抗素子および第２の測温抵抗素子）１５，１６によって、バイパス流路４内に生成される交番の流れが検出され、交番流れ検出部８１は、温度センサ（第１の測温抵抗素子および第２の測温抵抗素子）１５，１６から入力されたセンサ信号に基づいて、交番の流れの周波数を算出する（Ｓ１０３）。流量算出部８３は、Ｓ１０３において交番流れ検出部８１により算出された交番の流れの周波数に、渦発生体３の幅、ストローハル数、流路断面積に基づいて決定される係数などの所定の係数を乗じて、流体の体積流量を算出後、温度センサにより測定された流体の温度、内蔵されている圧力計により測定された流体の圧力により質量流量を算出する（Ｓ１０４）。
【００５８】
なお、流量算出部８３は、交番流れ検出部８１が算出する交番の流れの振幅が所定の値を超えた場合に、流体の質量流量を算出し、交番の流れの振幅が所定の値を超えない場合には、流体の質量流量を０（ゼロ）［ｋｇ／ｓ］とするようにしてもよい。これにより、流路２ａ内に発生する流体のゆらぎやセンサ信号における電気ノイズなどの影響を低減することができる。
【００５９】
次に、付着判定部８５は、メモリ７にアクセスして、Ｓ１０４において流量算出部８３により算出された流体の質量流量に対して、しきい値が未設定であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。前述したように、しきい値設定部８２により流体の流量が０（ゼロ）［ｋｇ／ｓ］に対してしきい値Ｔ0があらかじめ設定され、メモリ７に記憶されているので、付着判定部８５は、流量算出部８３により算出された流体の質量流量が０（ゼロ）［ｋｇ／ｓ］以外である場合にしきい値が未設定であると判定し、流量算出部８３により算出された流体の質量流量が０（ゼロ）［ｋｇ／ｓ］である場合にしきい値が未設定でないと判定する。
【００６０】
Ｓ１０５の判定の結果、しきい値が未設定でない、すなわち、しきい値が設定されている場合に、所定物理量検出部８４は、駆動回路５から入力される固定抵抗Ｒ２の両端の電圧Ｖａ，Ｖｂに基づいて、ヒータ電流Ｉｈを算出（検出）する（Ｓ１０６）。
【００６１】
なお、ヒータ電流Ｉｈの具体的な算出方法としては、例えば、所定物理量検出部８４は、固定抵抗Ｒ２の両端の電圧Ｖａ，Ｖｂと、固定抵抗Ｒ２の既知の抵抗値ｒ２とを用いて、以下の式（１）からヒータ電流Ｉｈを算出する。
Ｉｈ＝（Ｖｂ−Ｖａ）／ｒ２ …（１）
【００６２】
なお、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量として、ヒータに供給された電力（ヒータ電力）Ｗｈを使用する場合、所定物理量検出部８４は、固定抵抗Ｒ２の一端の電圧Ｖａと、式（１）で算出したヒータ電流Ｉｈとを用いて、以下の式（２）からヒータ電流Ｗｈを算出する。
Ｗｈ＝Ｖａ×Ｉｈ …（２）
【００６３】
Ｓ１０６の後、付着判定部８５は、メモリ７に記憶されたしきい値Ｔ0を読み出し、Ｓ１０６において所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈが、しきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0以下であるか否かを判定する（Ｓ１０７）。
【００６４】
Ｓ１０７の判定の結果、ヒータ電流Ｉｈがしきい値Ｔ0以下である場合、または、Ｓ１０５の判定の結果、しきい値が未設定である場合、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していないか、または、算出された流体の質量流量に対してしきい値が設定されていないものと考えられる。よって、付着判定部８５は、Ｓ１０４において流量算出部８３により算出された流体の質量流量を表示部９に出力して表示部９に表示させ（Ｓ１０９）、流量測定処理Ｓ１００を終了する。
【００６５】
一方、Ｓ１０７の判定の結果、所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈがしきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0を超える場合、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着しているものと考えられる。よって、判定部８４は、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している旨を表示部９に表示（報知）させ（Ｓ１０８）、流量測定処理Ｓ１００を終了する。これにより、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していることを自ら発見することが困難な利用者（ユーザ）に、容易に知らせることができる。
【００６６】
本実施形態では、表示部９によって熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している旨を表示（報知）する例を示したが、これに限定されない。例えば、渦流量計１は、スピーカなどの音声出力手段や警報ランプなどの発光手段を備え、判定部８４は、表示部９に代えて、または、表示部９とともに、音声出力手段および発光手段のうちの少なくとも一方によって、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している旨を報知するようにしてもよい。
【００６７】
本実施形態では、しきい値設定部８２が、１つの流体の流量に対して１つのしきい値を設定する例を示したが、これに限定されない。例えば、しきい値設定部８２は、１つの流体の流量に対して複数のしきい値を設定してもよい。この場合、付着判定部８５は、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着しているか否かの判定に加え、熱式フローセンサ１０に付着した疎水性を有する物質の程度（量）を段階的に判定することが可能となる。
【００６８】
このように、本実施形態における渦流量計１によれば、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量、例えば、ヒータ電流Ｉｈが算出（検出）され、流体の流量に基づいて、ヒータ電流Ｉｈのしきい値Ｔ0が設定され、所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈとしきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0とに基づいて、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着しているか否かが判定される。ここで、熱式フローセンサ１０が正常である場合、バイパス流路４の内部に生成される交番の流れによって、ヒータ１４から発せられた熱が流体に奪われる。この場合、ヒータ１４の温度が周囲温度センサ１７により検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、駆動回路５がヒータ１４に電気エネルギーを供給しているので、ヒータ１４に供給される電気エネルギーは、ヒータ１４が消費した熱量（流体に奪われた熱量）に応じて変化する。そのため、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量、例えば、ヒータ１４に供給される電流は、流体の流量に対して、図１２に実線で示すグラフＬ１のような関係（傾向）を有することが実験などで確認されている。
【００６９】
一方、熱式フローセンサ１０に、疎水性を有する物質が付着している場合、ヒータ１４から発せられた熱が付着した物質に奪われるため、熱式フローセンサ１０の熱容量が増加する。その結果、ヒータ１４に供給される電流は、流体の流量に対して、前述した熱式フローセンサ１０が正常である場合、すなわち、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合と比較して、大きくなることが実験などで確認されている。よって、流体の流量に基づいて、図１２のグラフＬ１に示す、ヒータ１４に供給される電流Ｉ0よりも大きい値をしきい値Ｔ0として設定することにより、所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈとしきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0とに基づいて、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合と熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合とを識別（判別）することが可能となる。これにより、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合に、誤って少ない流量を測定（出力）する蓋然性を低減することができ、測定（出力）された流量の信頼性を高めることができる。
【００７０】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、付着判定部８５により熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していると判定された場合に、表示部９にその旨が表示（報知）される。これにより、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していることを自ら発見することが困難な利用者（ユーザ）に、容易に知らせることができる。
【００７１】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量が、電流、電力、および電圧のうちのいずれかである。これにより、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量を、容易に検出することができる。
【００７２】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、前述した疎水性を有する物質が、油である。これにより、渦流量計１が設置される配管１００に油が残っている場合、配管１００に設置された他の機器が機械油を使用している場合、流量を測定する流体自体に油が含まれる場合、などに、好適に用いることができる。
【００７３】
また、本実施形態における検査方法によれば、しきい値設定部８２によって、流体の流量に基づいて、ヒータ電流Ｉｈのしきい値Ｔ0が設定され、付着判定部８５によって、所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈとしきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0とに基づいて、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着しているか否かが判定される。ここで、熱式フローセンサ１０が正常である場合、バイパス流路４の内部に生成される交番の流れによって、ヒータ１４から発せられた熱が流体に奪われる。この場合、ヒータ１４の温度が周囲温度センサ１７により検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、駆動回路５がヒータ１４に電気エネルギーを供給しているので、ヒータ１４に供給される電気エネルギーは、ヒータ１４が消費した熱量（流体に奪われた熱量）に応じて変化する。そのため、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量、例えば、ヒータ１４に供給される電流は、流体の流量に対して、図１２に実線で示すグラフＬ１のような関係（傾向）を有することが実験などで確認されている。
【００７４】
一方、熱式フローセンサ１０に、疎水性を有する物質が付着している場合、ヒータ１４から発せられた熱が付着した物質に奪われるため、熱式フローセンサ１０の熱容量が増加する。その結果、ヒータ１４に供給される電流は、流体の流量に対して、前述した熱式フローセンサ１０が正常である場合、すなわち、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合と比較して、大きくなることが実験などで確認されている。よって、流体の流量に基づいて、図１２のグラフＬ１に示す、ヒータ１４に供給される電流Ｉ0よりも大きい値をしきい値Ｔ0として設定することにより、所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈとしきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0とに基づいて、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合と熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合とを識別（判別）することが可能となる。これにより、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合に、誤って少ない流量を測定（出力）する蓋然性を低減することができ、測定（出力）された流量の信頼性を高めることができる。
【００７５】
［第２実施形態］
図１４乃至図１８は、本発明の第２実施形態を示すためのものである。なお、特に記載がない限り、前述した実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。また、図示しない構成部分は、前述した実施形態と同様とする。
【００７６】
図１４は本発明の第２実施形態における渦流量計１Ａの部分断面図であり、図１５は図１４に示した渦流量計１Ａの機能的構成を示すブロック図である。図１５に示すように、本実施形態の渦流量計１Ａは、円筒状のケース２７の内部に配設されている圧力センサ３９を備える。圧力センサ３９は流体の圧力を検出するためのものであり、図１５に示すように、圧力センサ３９で検出された流体の圧力は、中央制御部８Ａに入力される。
【００７７】
図１６は図１５に示した中央制御部８Ａの機能的構成を示すブロック図である。図１６に示すように、中央制御部８Ａは、交番流れ検出部８１と、しきい値設定部８２Ａと、流量算出部８３Ａと、所定物理量検出部８４と、付着判定部８５と、を備える。
【００７８】
本実施形態では、しきい値設定部８２Ａは、流量算出部８３Ａにより算出された流体の流量と、所定物理量検出部８４により検出（算出）されたヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量と、に基づいて、当該所定の物理量に対してしきい値を設定する。これにより、設定されるしきい値には、実装された熱式フローセンサ１０による周波数の検出誤差（バラツキ）と、実装された所定物理量検出部８４による所定の物理量の検出誤差（バラツキ）とが含まれる。
【００７９】
また、本実施形態では、流量算出部８３Ａは、流体の流量として、熱式フローセンサ１０により検出され、交番流れ検出部８１により算出される交番の流れの周波数と、周囲温度センサ１７により検出された流体の温度と、圧力センサ３９により検出された流体の圧力とに基づいて、流体の質量流量Ｑを算出する。これにより、流路２ａを流通する流体が、ガスなどの、温度や圧力により体積が変化する気体である場合に、好適に用いることができる。
【００８０】
次に、図１４に示した流量計１Ａが所定の物理量のしきい値を設定する動作について説明する。
【００８１】
図１７は、図１４に示した流量計１Ａが所定の物理量のしきい値を設定する動作を説明するフローチャートである。図１７に示すように、渦流量計１Ａは、図１に示す配管１００に設置された後に、しきい値設定処理Ｓ２００を実行する。すなわち、まず、しきい値設定部８２Ａは、初期処理を行う（Ｓ２０１）。
【００８２】
初期処理Ｓ２０１では、しきい値設定部８２Ａは、メモリ７にあらかじめ記憶されたデータを読み出して、後述するステップで使用する、しきい値設定数ｍ、登録流量Ｑnなどの各種の値を設定する。また、しきい値設定部８２Ａは、後述するステップで使用する、登録流量Ｑnなどのインデックスを示す添字ｎに初期値、例えば「１」を設定する。
【００８３】
なお、以下に示す例では、特に明記した場合を除き、しきい値設定数ｍには「３」が、登録流量Ｑ1には９０［ｋｇ／ｓ］が、登録流量Ｑ2には１００［ｋｇ／ｓ］が、登録流量Ｑ3には１００［ｋｇ／ｓ］が、それぞれ設定されたものとして説明する。
【００８４】
初期処理Ｓ２０１の後、圧力センサ３９は、流体の圧力を検出し（Ｓ２０２）、渦流量計１Ａは、図１３に示す第１実施形態の処理Ｓ１００と同様に、Ｓ１０１〜Ｓ１０３の各ステップを行う。
【００８５】
Ｓ１０３の後、流量算出部８３Ａは、Ｓ１０３において交番流れ検出部８１により検出された交番の流れの周波数に、渦発生体３の幅、ストローハル数、流路断面積に基づいて決定される係数などの所定の係数を乗じて、流体の体積流量を算出する。さらに、流量算出部８３Ａは、算出した流体の体積流量と、Ｓ２０１において圧力センサ３９により検出された流体の圧力と、Ｓ１０１において周囲温度センサ１７により検出された流体の温度と、に基づいて、流体の質量流量Ｑを算出する（Ｓ２０３）。
【００８６】
次に、しきい値設定部８２Ａは、添字ｎがしきい値設定数ｍ以下（ｎ≦ｍ）であるか否かを判定する（Ｓ２０４）。
【００８７】
Ｓ２０４の判定の結果、添字ｎがしきい値設定数ｍ以下である場合、しきい値設定部８２Ａは、Ｓ２０３において流量算出部８３Ａにより算出された質量流量Ｑが、登録流量Ｑnの許容範囲内であるか否かを判定する（Ｓ２０５）。許容範囲は、例えば、初期処理Ｓ２０１において±１０［ｋｇ／ｈ］などの値が設定される。この場合、登録流量Ｑ1の許容範囲は、例えば、８０［ｋｇ／ｓ］以上、かつ、９５［ｋｇ／ｓ］未満となり（８５［ｋｇ／ｓ］≦Ｑ1＜９５［ｋｇ／ｓ］）、登録流量Ｑ2の許容範囲は、例えば、９５［ｋｇ／ｓ］以上、かつ、１０５［ｋｇ／ｓ］未満となり（９５［ｋｇ／ｓ］≦Ｑ1＜１０５［ｋｇ／ｓ］）、登録流量Ｑ3の許容範囲は、例えば、１０５［ｋｇ／ｓ］以上、かつ、１１５［ｋｇ／ｓ］以下となる（１０５［ｋｇ／ｓ］≦Ｑ3≦１１５［ｋｇ／ｓ］）。その結果、登録流量Ｑnは、８５［ｋｇ／ｓ］以上、かつ、１１５［ｋｇ／ｓ］以下の範囲（８５［ｋｇ／ｓ］≦Ｑn≦１１５［ｋｇ／ｓ］）を網羅することができる。
【００８８】
前述した例では、許容範囲として±５［ｋｇ／ｓ］を設定したが、これに限定されず、他の値であってもよい。許容範囲は、単に所定値で定めてもよいし、登録流量に対する所定割合、例えば±５％で定めてもよい。また、許容範囲の等号は、上限および下限のうちの少なくとも一方に用いてもよいし、もしくは、上限および下限の両方に用いなくてもよい。
【００８９】
なお、しきい値設定数ｍ、各登録流量Ｑn、および、各登録流量Ｑnの許容範囲は、渦流量計１Ａの利用者（ユーザ）の仕様により適宜設定するのが好ましい。前述した例は、利用者（ユーザ）が要求する流量測定範囲が８５［ｋｇ／ｓ］以上、かつ、１１５［ｋｇ／ｓ］以下の範囲（８５［ｋｇ／ｓ］≦Ｑn≦１１５［ｋｇ／ｓ］）である場合に、適切な値である。
【００９０】
Ｓ２０５の判定の結果、質量流量Ｑが登録流量Ｑnの許容範囲内である場合、しきい値設定部８２Ａは、メモリ７にアクセスして、登録流量Ｑnに対する所定物理量のしきい値Ｔnが未設定であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。この場合、しきい値設定部８２Ａは、登録流量Ｑnに対応するしきい値Ｔnがメモリ７に記憶（登録）されていなければ未設定であると判定し、登録流量Ｑnに対応するしきい値Ｔnがメモリ７に記憶（登録）されていれば未設定でないと判定する。
【００９１】
一方、Ｓ２０５の判定の結果、質量流量Ｑが登録流量Ｑnの許容範囲内でない場合、しきい値設定部８２Ａは、添字ｎを、例えば「１」だけ増加（インクリメント：ｎ＝ｎ＋１）し（Ｓ２０７）、しきい値設定部８２Ａは、再度Ｓ２０４以下のステップを行う。
【００９２】
Ｓ２０６の判定の結果、登録流量Ｑnに対する所定物理量のしきい値Ｔnが未設定である場合、所定物理量検出部８４は、図１３に示す第１実施形態の処理Ｓ１００と同様に、Ｓ１０６のステップを行う。
【００９３】
Ｓ１０６の後、しきい値設定部８２Ａは、Ｓ１０６において所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈに、所定値、または所定割合を加算して、しきい値Ｔnをメモリ７に書き込んで設定（登録）する（Ｓ２０８）。次に、しきい値設定部８２Ａは、添字ｎに初期値、例えば「１」を設定し（Ｓ２０９）、渦流量計１Ａは、再度Ｓ２０１以下の各ステップを行う。
【００９４】
一方、Ｓ２０４の判定の結果、添字ｎがしきい値設定数ｍ以下でない、すなわち、添字ｎがしきい値設定数ｍより大きい場合（ｎ＞ｍ）、および、Ｓ２０６の判定の結果、登録流量Ｑｎに対する所定物理量のしきい値Ｔｎが未設定でない、すなわち、設定済みである場合、しきい値設定部８２Ａは前述したＳ２０９のステップを行い、渦流量計１Ａは、再度Ｓ２０２以下の各ステップを行う。
【００９５】
しきい値設定処理Ｓ２００は、渦流量計１Ａが図１に示す配管１００に設置され、熱式フローセンサ１０による交番の流れの検出を開始してから所定時間を経過したとき、終了するのが好ましい。この場合、しきい値設定部８２Ａは、初期処理Ｓ２０１において、例えば、中央制御部８Ａに内蔵された水晶振動子などのクロック信号に基づいて、設定時間の計測を開始する。また、Ｓ２０９のステップの後に、しきい値設定部８２Ａは、設定時間が所定時間よりも大きいか否か（開始から所定時間を経過したか否か）を判定し、設定時間が所定時間よりも大きい場合に、しきい値設定処理Ｓ２００を終了する。このように、熱式フローセンサ１０による交番の流れの検出を開始してから所定時間が経過するまでに、ヒータ１４に供給される電流のしきい値Ｔnを設定することにより、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着する前に、しきい値Ｔnを設定する蓋然性を高めることが可能となる。
【００９６】
次に、図１４に示した渦流量計１Ａが流量を測定（算出）する動作について説明する。
【００９７】
図１８は、図１４に示した渦流量計１Ａにおいて流量を測定する動作を説明するフローチャートである。図１８に示すように、渦流量計１Ａは、流路２ａを流通する流体の流量を測定するときに、流量測定処理Ｓ３００を実行する。すなわち、まず、流量算出部８３Ａは、初期処理を行う（Ｓ３０１）。
【００９８】
初期処理Ｓ３０１では、前述した初期処理Ｓ２０１と同様に、流量算出部８３Ａは、メモリ７にあらかじめ記憶されたデータを読み出して、後述するステップで使用する、しきい値設定数ｍ、登録流量Ｑnなどの各種の値を設定する。また、しきい値設定部８２Ａは、後述するステップで使用する、添字ｎに初期値、例えば「１」を設定する。
【００９９】
初期処理Ｓ３０１の後、渦流量計１Ａは、前述したＳ２０２のステップを行い、さらに、図１３に示す第１実施形態の処理Ｓ１００と同様に、Ｓ１０１〜Ｓ１０３の各ステップを行う。
【０１００】
Ｓ１０３の後、流量算出部８３Ａは、前述したＳ２０３〜Ｓ２０５の各ステップを行う。
【０１０１】
Ｓ２０５の判定の結果、質量流量Ｑが登録流量Ｑnの許容範囲内である場合、所定物理量検出部８４は、図１３に示す第１実施形態の処理Ｓ１００と同様に、Ｓ１０６のステップを行う。
【０１０２】
一方、Ｓ２０５の判定の結果、質量流量Ｑが登録流量Ｑnの許容範囲内でない場合、流量算出部８３Ａは、添字ｎを、例えば「１」だけ増加（インクリメント：ｎ＝ｎ＋１）し（Ｓ２０７）、流量算出部８３Ａは、再度Ｓ２０４以下のステップを行う。
【０１０３】
Ｓ１０６の後、付着判定部８５は、添字ｎに基づいてメモリ７に記憶されたしきい値Ｔnを読み出し、Ｓ１０６において所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈが、しきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔn以下であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。
【０１０４】
Ｓ３０２の判定の結果、ヒータ電流Ｉｈがしきい値Ｔn以下である場合、または、Ｓ２０４の判定の結果、添字ｎがしきい値設定数ｍ以下でない、すなわち、添字ｎがしきい値設定数ｍより大きい場合（ｎ＞ｍ）、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していないか、または、算出された流体の質量流量Ｑに対してしきい値が設定されていないものと考えられる。よって、付着判定部８５は、Ｓ２０３において流量算出部８３Ａにより算出された流体の質量流量Ｑを表示部９に出力して表示部９に表示させ（Ｓ３０３）、流量測定処理Ｓ３００を終了する。
【０１０５】
一方、Ｓ３０２の判定の結果、ヒータ電流Ｉｈがしきい値Ｔn以下でない、すなわち、しきい値Ｔnより大きい場合、図１３に示す第１実施形態の処理Ｓ１００と同様に、付着判定部８５は、Ｓ１０９のステップを行い、流量測定処理Ｓ３００を終了する。
【０１０６】
本実施形態では、しきい値設定処理Ｓ２００によりしきい値を設定する例を示したが、これに限定されない。例えば、しきい値設定処理Ｓ２００に代えて、または、しきい値設定処理Ｓ２００とともに、しきい値設定部８２Ａは、第１実施形態と同様に、所定の流量に対するしきい値をあらかじめ設定し、メモリ７に書き込む（登録する）ようにしてもよい。
【０１０７】
このように、本実施形態における渦流量計１Ａによれば、流量算出部８３Ａにより算出された流体の流量と所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈとに基づいて、ヒータ１４に供給される電流のしきい値Ｔnが設定される。これにより、設定されるしきい値Ｔnには、実装された熱式フローセンサ１０による周波数の検出誤差（バラツキ）と実装された所定物理量検出部８４によるヒータ１４に供給された電流の検出誤差（バラツキ）とが含まれる。これにより、実際に検出された値に基づくしきい値Ｔnが設定され、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合と熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【０１０８】
また、本実施形態における渦流量計１Ａによれば、流体の流量として、熱式フローセンサ１０により検出され、交番流れ検出部８１により算出される交番の流れの周波数と周囲温度センサ１７により検出された流体の温度と圧力センサ３９により検出された流体の圧力とに基づいて、流体の質量流量Ｑが算出される。これにより、流路２ａを流通する流体が、ガスなどの、温度や圧力により体積が変化する気体である場合に、好適に用いることができる。
【０１０９】
また、本実施形態における渦流量計１Ａによれば、熱式フローセンサ１０による交番の流れの検出を開始してから所定時間が経過するまでに、ヒータ１４に供給される電流のしきい値Ｔnが設定される。これにより、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着する前に、しきい値Ｔnを設定する蓋然性を高めることが可能となる。これにより、正常な状態の熱式フローセンサ１０に基づくしきい値Ｔnが設定され、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合と熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【０１１０】
なお、前述した各実施形態の構成は、組み合わせたり或いは一部の構成部分を入れ替えたりしたりしてもよい。また、本発明の構成は前述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１，１Ａ…渦流量計
２ａ…流路
３…渦発生体
４…バイパス流路
５…駆動回路
７…メモリ
８，８Ａ…中央制御部
８１…交番流れ検出部
８２，８２Ａ…しきい値設定部
８３，８３Ａ…流量算出部
８４…所定物理量検出部
８５…付着判定部
９…表示部
１０…熱式フローセンサ
１４…ヒータ
１７…周囲温度センサ
３９…圧力センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明に係るいくつかの態様は、渦流量計および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の渦流量計として、ガス等の流体が流通する流路に配置された渦発生体により渦列（カルマン渦）を発生させ、この周波数に基づいて流体の流量を測定（算出）する渦流量計が提案され、実用化されている。また、現在においては、渦発生体の下流側に、流体の流通方向と直交するバイパス流路を形成し、このバイパス流路内にフローセンサを配置し、このフローセンサにより流体振動の周波数を検出して流体の体積流量を算出する渦流量計が提案され、実用化されている。さらに、この体積流量を質量流量に変換する渦流量計が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９３３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、フローセンサに、疎水性を有する物質、例えば、一般に油と呼ばれる物質が付着すると、フローセンサの熱容量が変化してしまう。その結果、引用文献１に記載の渦流量計は、フローセンサの検出信号に基づいて渦周波数を算出しているので、渦周波数検出のために十分な信号感度が得られず、流量を測定（出力）ができない場合や、流路を流れている流体の実際の流量と比較して、少ない流量を測定（出力）してしまう場合があった。これらの場合、測定（出力）された流体の流量だけでは、フローセンサに疎水性を有する物質が付着した場合と、渦流量計自体の故障や測定異常の場合などとを識別することができなかった。
【０００５】
本発明のいくつかの態様は前述の問題に鑑みてなされたものであり、フローセンサに疎水性を有する物質が付着した場合を識別することのできる渦流量計および検査方法を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る渦流量計は、流路を流通する流体に渦を発生させる渦発生体と、前述の渦により内部に交番の流れが生成されるバイパス流路と、バイパス流路内に設けられ、交番の流れを検出するためのフローセンサであって、流体の温度を検出する周囲温度センサと流体を加熱するヒータとを有するフローセンサと、ヒータの温度が周囲温度センサにより検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、ヒータに電気エネルギーを供給する供給部と、前述の電気エネルギーに対応する所定の物理量を検出する検出部と、流体の流量に基づいて、所定の物理量のしきい値を設定する設定部と、検出部により検出された所定の物理量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着しているか否かを判定する判定部と、を備える。
【０００７】
かかる構成によれば、ヒータに供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量が検出され、流体の流量に基づいて、所定の物理量のしきい値が設定され、検出部により検出された所定の物理量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着しているか否かが判定される。ここで、フローセンサが正常である場合、バイパス流路の内部に生成される交番の流れによって、ヒータから発せられた熱が流体に奪われる。この場合、ヒータの温度が周囲温度センサにより検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、供給部がヒータに電気エネルギーを供給しているので、ヒータに供給される電気エネルギーは、ヒータが消費した熱量（流体に奪われた熱量）に応じて変化する。そのため、ヒータに供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量は、流体の流量に対して、所定の関係（傾向）を有することが実験などで確認されている。
【０００８】
一方、フローセンサに、疎水性を有する物質が付着している場合、ヒータから発せられた熱が付着した物質に奪われるため、フローセンサの熱容量が増加する。その結果、ヒータに供給される電気エネルギーは、流体の流量に対して、前述したフローセンサが正常である場合、すなわち、フローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合と比較して、大きくなることが実験などで確認されている。よって、流体の流量に基づいて、前述した所定の関係（傾向）により定められる所定の物理量よりも大きい値をしきい値として設定することにより、検出部により検出された所定の物量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着している場合とフローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合とを識別（判別）することが可能となる。
【０００９】
好ましくは、判定部によりフローセンサに疎水性を有する物質が付着していると判定された場合に、その旨を報知する報知部をさらに備える。
【００１０】
かかる構成によれば、判定部によりフローセンサに疎水性を有する物質が付着していると判定された場合に、その旨が報知される。これにより、フローセンサに疎水性を有する物質が付着していることを自ら発見することが困難な利用者（ユーザ）に、容易に知らせることができる。
【００１１】
好ましくは、フローセンサにより検出された交番の流れの周波数に基づいて、流体の流量を算出する算出部をさらに備え、設定部は、算出部により算出された流体の流量と検出部により検出された前述の所定の物理量とに基づいて、前述の所定の物理量のしきい値を設定する。
【００１２】
かかる構成によれば、算出部により算出された流体の流量と検出部により検出された前述の所定の物理量とに基づいて、前述の所定の物理量のしきい値が設定される。これにより、設定されるしきい値には、実装されたフローセンサによる周波数の検出誤差（バラツキ）と実装された検出部による所定の物理量の検出誤差（バラツキ）とが含まれる。これにより、実際に検出された値に基づく所定の物理量のしきい値が設定され、フローセンサに疎水性を有する物質が付着している場合とフローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００１３】
好ましくは、流体の圧力を検出する圧力センサをさらに備え、算出部は、流体の流量として、フローセンサにより検出された交番の流れの周波数と周囲温度センサにより検出された流体の温度と圧力センサにより検出された流体の圧力とに基づいて、流体の質量流量を算出する。
【００１４】
かかる構成によれば、流体の流量として、フローセンサにより検出された交番の流れの周波数と周囲温度センサにより検出された流体の温度と圧力センサにより検出された流体の圧力とに基づいて、流体の質量流量が算出される。これにより、流路を流通する流体が、ガスなどの、温度や圧力により体積が変化する気体である場合に、好適に用いることができる。
【００１５】
好ましくは、設定部は、フローセンサによる交番の流れの検出を開始してから所定時間が経過するまでに、前述の所定の物理量のしきい値を設定する。
【００１６】
かかる構成によれば、フローセンサによる交番の流れの検出を開始してから所定時間が経過するまでに、前述の所定の物理量のしきい値が設定される。これにより、フローセンサに疎水性を有する物質が付着する前に、しきい値を設定する蓋然性を高めることが可能となる。これにより、正常な状態のフローセンサに基づくしきい値が設定され、フローセンサに疎水性を有する物質が付着している場合とフローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００１７】
好ましくは、前述の所定の物理量は、電流、電力、および電圧のうちのいずれかである。
【００１８】
かかる構成によれば、前述の所定の物理量が、電流、電力、および電圧のうちのいずれかである。これにより、ヒータに供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量を、容易に検出することができる。
【００１９】
好ましくは、前述の疎水性を有する物質は、油である。
【００２０】
かかる構成によれば、前述の疎水性を有する物質が、油である。これにより、渦流量計が設置される配管に油が残っている場合、配管に設置された他の機器が機械油を使用している場合、流量を測定する流体自体に油が含まれる場合、などに、好適に用いることができる。
【００２１】
本発明に係る検査方法は、流路を流通する流体に渦を発生させる渦発生体と、前述の渦により内部に交番の流れが生成されるバイパス流路と、バイパス流路内に設けられ、交番の流れを検出するためのフローセンサであって、流体の温度を検出する周囲温度センサと流体を加熱するヒータとを有するフローセンサと、ヒータの温度が周囲温度センサにより検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、ヒータに電気エネルギーを供給する供給部と、電気エネルギーに対応する所定の物理量を検出する検出部と、設定部と、判定部と、を備える渦流量計において、フローセンサの状態を検査する検査方法であって、設定部が、流体の流量に基づいて、前述の所定の物理量のしきい値を設定する設定工程と、判定部が、検出部により検出された所定の物理量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着しているか否かを判定する判定工程と、を備える。
【００２２】
かかる構成によれば、設定部によって、所定の物理量のしきい値が設定され、判定部によって、検出部により検出された所定の物理量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着しているか否かが判定される。ここで、フローセンサが正常である場合、バイパス流路の内部に生成される交番の流れによって、ヒータから発せられた熱が流体に奪われる。この場合、ヒータの温度が周囲温度センサにより検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、供給部がヒータに電気エネルギーを供給しているので、ヒータに供給される電気エネルギーは、ヒータが消費した熱量（流体に奪われた熱量）に応じて変化する。そのため、ヒータに供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量は、流体の流量に対して、所定の関係（傾向）を有することが実験などで確認されている。
【００２３】
一方、フローセンサに、疎水性を有する物質が付着している場合、ヒータから発せられた熱が付着した物質に奪われるため、フローセンサの熱容量が増加する。その結果、ヒータに供給される電気エネルギーは、流体の流量に対して、前述したフローセンサが正常である場合、すなわち、フローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合と比較して、大きくなることが実験などで確認されている。よって、流体の流量に基づいて、前述した所定の関係（傾向）により定められる所定の物理量よりも大きい値をしきい値として設定することにより、検出部により検出された所定の物量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着している場合とフローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合とを識別（判別）することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る渦流量計および検査方法によれば、流体の流量に基づいて、前述した所定の関係（傾向）により定められる所定の物理量よりも大きい値をしきい値として設定することにより、検出部により検出された所定の物量と設定部により設定されたしきい値とに基づいて、フローセンサに疎水性を有する物質が付着している場合とフローセンサに疎水性を有する物質が付着していない場合とを識別（判別）することが可能となる。これにより、フローセンサに疎水性を有する物質が付着している場合に、誤って少ない流量を測定（出力）する蓋然性を低減することができ、測定（出力）された流量の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態における渦流量計を説明する正面図である。
【図２】図１に示したＩＩ線矢視方向側面図である。
【図３】図１に示した渦流量計の部分断面図である。
【図４】図２に示した渦流量計の部分断面図である。
【図５】図３に示した渦発生体の内部構造を説明する断面図である。
【図６】図３に示したＶＩ−ＶＩ線矢視方向側面図である。
【図７】図６に示した熱式フローセンサの斜視図である。
【図８】図７に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視方向断面図である。
【図９】図１に示した渦流量計の機能的構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示した駆動回路を示す回路図である。
【図１１】図９に示した中央制御部の機能的構成を示すブロック図である。
【図１２】流体の流量とヒータに供給される電流との関係の一例を示すグラフである。
【図１３】図１に示した渦流量計において流量を測定する動作を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施形態における渦流量計の部分断面図である。
【図１５】図１４に示した渦流量計の機能的構成を示すブロック図である。
【図１６】図１５に示した中央制御部の機能的構成を示すブロック図である。
【図１７】図１４に示した渦流量計においてしきい値を設定する動作を説明するフローチャートである。
【図１８】図１４に示した渦流量計において流量を測定する動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。なお、以下の説明において、図面の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」という。
【００２７】
［第１実施形態］
図１乃至図１３は、本発明の第１実施形態を示すためのものである。図１は、本発明の第１実施形態における渦流量計を説明する正面図であり、図２は図１に示したＩＩ線矢視方向側面図である。図１および図２に示すように、渦流量計１は、例えばガスなどの被測定流体（以下、単に流体という）が流通する流路２ａを形成する流体管２と、流路２ａ内に配置された渦発生体３と、渦発生体３の内部に形成されたバイパス流路４と、を備えている。
【００２８】
流体管２は、短い円筒状の部材である。流体管２の両端には、図１に破線で示すように、流体を流通させる配管１００が接続される。
【００２９】
図３は図１に示した渦流量計の部分断面図であり、図４は図２に示した渦流量計の部分断面図であり、図５は図３に示した渦発生体の内部構造を説明する断面図であり、図６は図３に示したＶＩ−ＶＩ線矢視方向側面図である。図２乃至図６に示すように、渦発生体３は、流体管２の直径よりも長い柱状部材であり、流体管２の壁部に形成された貫通孔２ｂから流体管２内にその径方向に横断するように挿入されている。渦発生体３の外周部と流体管２の貫通孔２ｂとの間には、流体管２の密閉性を保持するＯ（オー）リング２１が配設されている。また、渦発生体３は、固定プレート２２によって流体管２に固定されている。このように構成された渦発生体３は、流路２ａを流通する流体に渦を発生させる。
【００３０】
バイパス流路４は、図１および図６に矢印Ａで示す流体の流通方向に対して、図６に矢印Ｂで示すように直交する方向に延在するように形成されている。バイパス流路４の両端部は、開口４ａとなっている。バイパス流路４の内部には、渦発生体３で発生する渦列（カルマン渦）により交番の流れが生成される。
【００３１】
図３および図５に示すように、渦発生体３の内部には、バイパス流路４の途中から渦発生体３の上方に向けて、流体の流通方向（図６において矢印Ａ方向）およびバイパス流路４の延在方向（図６において矢印Ｂ方向）に直交する方向に延在するように、小径孔３ａが形成されている。小径孔３ａの内部には、小径孔３ａの内径よりも小さい外径を有するパイプ２３が着脱自在に挿入されている。パイプ２３の先端部２３ａには、図６に示す熱式フローセンサ１０が実装されるセンサアセンブリ２４が固定されている。図３に示すように、パイプ２３の先端部２３ａが小径孔３ａの最深部まで挿入されることにより、熱式フローセンサ１０はバイパス流路４に臨む位置に配設されることとなる。
【００３２】
小径孔３ａの上方には、小径孔３ａより大きい内径を有する大径孔３ｂが形成されている。渦発生体３の小径孔３ａに挿入されたパイプ２３は、大径孔３ｂに挿入された固定部材２５によって、固定されている。
【００３３】
固定部材２５の外周面には、熱式フローセンサ１０の信号増幅用プリント配線基板（図示省略）が設けられており、熱式フローセンサ１０の接続線１８は、パイプ２３の内部空間を通って、このプリント配線基板に接続されている。このプリント配線基板を囲む空間は、渦発生体３の外側にＯ（オー）リング２６を介して取り付けられた円筒状のケース２７により保護されている。
【００３４】
図１乃至図４に示すように、ケース２７の上方には、ハウジング２８が取り付けられている。図４に示すように、ハウジング２８の内部には、ターミナル２９が内蔵されている。ターミナル２９には、後述するメモリ７および中央制御部８などが設けられたプリント配線基板３０が配設されている。ハウジング２８の開口部２８ａには、カバー３１が螺合されており、開口部２８ａの反対側には、測定した流体の流量などの各種情報を表示する表示部９が設けられている。
【００３５】
図７は図６に示した熱式フローセンサの斜視図であり、図８は図７に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視方向断面図である。熱式フローセンサ１０は、図２乃至図６に示したバイパス流路４内を流れる流体に接触するように配置され、半導体ダイアフラムを有するフローセンサである。図７および図８に示すように、熱式フローセンサ１０は、キャビティ１２が設けられた基板１１、基板１１上にキャビティ１２を覆うように配置された絶縁膜１３、絶縁膜１３に設けられたヒータ１４、ヒータ１４の両側に配置された第１の測温抵抗素子１５および第２の測温抵抗素子１６、周囲温度センサ１７などを有している。
【００３６】
絶縁膜１３のキャビティ１２を覆う部分は、断熱性のダイアフラムを構成している。周囲温度センサ１７は、バイパス流路４内を流通する流体の温度を検出し、検出した温度を後述する中央制御部８に出力する。ヒータ１４は、例えば抵抗素子であり、キャビティ１２を覆う絶縁膜１３の中心に配置され、バイパス流路４内を流れる流体を加熱する。
【００３７】
第１の測温抵抗素子１５は、ヒータ１４の一方側（図７および図８において左側）の温度を検出するために用いられ、第２の測温抵抗素子１６は、ヒータ１４の他方側（図７および図８において右側）の温度を検出するために用いられ、いずれも温度センサとして機能する。第１および第２の測温抵抗素子１５、１６は、ヒータ１４の加熱によって生ずる温度差に対応するセンサ信号を検出する。このセンサ信号は、後述する中央制御部８に出力され、信号増幅、矩形波変換、エッジ検出などの信号処理が施される。これにより、中央制御部８は、バイパス流路４内に生成される交番の流れにおける周波数および振幅に関する情報を得ることが可能となる。
【００３８】
なお、基板１１の材料としては、シリコン（Ｓｉ）などが使用可能である。絶縁膜１３の材料としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）などが使用可能である。キャビティ１２は、異方性エッチングなどにより形成される。ヒータ１４、第１の測温抵抗素子１５、第２の測温抵抗素子１６、および周囲温度センサ１７の各材料には、白金（Ｐｔ）などが使用可能であり、リソグラフィ法などにより形成可能である。
【００３９】
図９は図１に示した渦流量計の機能的構成を示すブロック図であり、図１０は図９に示した駆動回路を示す回路図である。図９に示すように、渦流量計１は駆動回路５をさらに備える。駆動回路５は、前述した熱式フローセンサ１０の信号増幅用プリント配線基板（図示省略）に設けられている。図１０に示すように、駆動回路５は、１つのオペアンプＯＰ１と３つの固定抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とを含んでおり、ヒータ１４（図１０においてＲｈと表記）と周囲温度センサ１７（図１０においてＲｒと表記）とを用いてブリッジ回路を構成している。この駆動回路５では、中央制御部８の制御信号に基づいて、ヒータ１４と周囲温度センサ１７との抵抗比が所定の値（一定値）となるように、オペアンプＯＰ１に印加する電圧を制御（フィードバック制御）している。このように、駆動回路５は、周囲温度センサ１７により検出された流体の温度よりもヒータ１４の温度が所定の温度高くなるように、ヒータ１４に電気エネルギーを供給する。
【００４０】
なお、図１０に示す固定抵抗Ｒ２の両端の電圧Ｖａ，Ｖｂは、図９に示す中央制御部８のＡ／Ｄ変換器（図示省略）に出力されている。
【００４１】
メモリ７は、流量の測定前にあらかじめ登録された情報や、流量の測定中に得られた情報などを記憶するためのものである。メモリ７に記憶される情報は、中央制御部８によって書き込まれ、または読み出される。
【００４２】
図１１は図９に示した中央制御部８の機能的構成を示すブロック図である。中央制御部８は、例えば、ＣＰＵなどによって構成され、各種の演算を行い、渦式流量計１の動作を制御する。図１１に示すように、中央制御部８は、交番流れ検出部８１と、しきい値設定部８２と、流量算出部８３と、所定物理量検出部８４と、付着判定部８５と、を備える。
【００４３】
交番流れ検出部８１は、バイパス流路４内に生成される交番の流れを検出し、検出した交番の流れにおける周波数を検出する。バイパス流路４内に生成される交番の流れは、熱式フローセンサ１０の温度センサ（第１の測温抵抗素子および第２の測温抵抗素子）１５，１６によって、センサ信号（電圧信号）として検出される。交番流れ検出部８１は、温度センサ（第１の測温抵抗素子および第２の測温抵抗素子）１５，１６から入力されたセンサ信号に基づいて、交番の流れにおける周波数を算出する。なお、交番流れ検出部８１は、温度センサ（第１の測温抵抗素子および第２の測温抵抗素子）１５，１６から入力されたセンサ信号に基づいて、交番の流れにおける振幅を算出することもできる。
【００４４】
しきい値設定部８２は、流体の流量に基づいて、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量のしきい値を設定する。
【００４５】
流量算出部８３は、熱式フローセンサ１０により検出され、交番流れ検出部８１により算出された交番の流れの周波数に基づいて、流路２ａを流通する流体の流量を算出する。
【００４６】
所定物理量検出部８４は、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量を検出する。本実施形態では、所定物理量検出部８４は、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量として、ヒータ１４の電流（ヒータ電流）Ｉｈを検出する。
【００４７】
付着判定部８５は、所定物理量検出部８４により検出された所定の物理量と、しきい値設定部８２により設定されたしきい値と、に基づいて、熱式フローセンサ１０に、疎水性を有する物質が付着しているか否かを判定する。
【００４８】
図１２は、流体の流量とヒータ１４に供給される電流との関係の一例を示すグラフである。ここで、熱式フローセンサ１０が正常である場合、バイパス流路４の内部に生成される交番の流れによって、ヒータ１４から発せられた熱が流体に奪われる。この場合、ヒータ１４の温度が周囲温度センサ１７により検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、駆動回路５がヒータ１４に電気エネルギーを供給しているので、ヒータ１４に供給される電気エネルギーは、ヒータ１４が消費した熱量（流体に奪われた熱量）に応じて変化する。そのため、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量、例えば、ヒータ１４に供給される電流は、流体の流量に対して、図１２に実線で示すグラフＬ１のような関係（傾向）を有することが実験などで確認されている。
【００４９】
一方、熱式フローセンサ１０に、疎水性を有する物質が付着している場合、ヒータ１４から発せられた熱が付着した物質に奪われるため、熱式フローセンサ１０の熱容量が増加する。その結果、ヒータ１４に供給される電流は、流体の流量に対して、前述した熱式フローセンサ１０が正常である場合、すなわち、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合と比較して、大きくなることが実験などで確認されている。
【００５０】
本実施形態では、しきい値設定部８２は、図１２に示すグラフＬ１において、流体の流量が０（ゼロ）［ｋｇ／ｓ］のときのヒータ１４の電流値Ｉ0に、所定値、例えば１［ｍＡ］を加算したものを、しきい値Ｔ0としてあらかじめ設定し（Ｔ0＝Ｉ0＋１）、メモリ７に書き込む（登録する）ものとする。このように、流体の流量に基づいて、図１２のグラフＬ１に示す、ヒータ１４に供給される電流Ｉ0よりも大きい値をしきい値Ｔ0として設定することにより、所定物理量検出部８４により検出されたヒータ電流Ｉｈとしきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0とに基づいて、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合と熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合とを識別（判別）することが可能となる。
【００５１】
また、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量の一例として電流を示したが、これに限定されず、例えば、電力または電圧であってもよい。このように、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量が、電流、電力、および電圧のうちのいずれかであることにより、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量を、容易に検出することができる。
【００５２】
本明細書における「疎水性を有する物質」という用語は、疎水性の程度を問わず、親水性ではないものを含む概念である。また、疎水性の程度を表す指標は、水に対する溶解度である場合に限定されず、他の指標であってもよい。
【００５３】
熱式フローセンサ１０に付着しうる疎水性を有する物質は、例えば、油である。熱式フローセンサ１０に油が付着すると、付着箇所に油膜が形成され、例えば、温度センサ（第１の測温抵抗素子および第２の測温抵抗素子）１５，１６の感度を低下させる。このように、前述した疎水性を有する物質が油であることにより、渦流量計１が設置される配管１００に油が残っている場合、配管１００に設置された他の機器が機械油を使用している場合、流量を測定する流体自体に油が含まれる場合、などに、好適に用いることができる。
【００５４】
本明細書における「油」という用語は、鉱物性（鉱物由来）であるか、動物性（動物由来）、植物性（植物由来）であるか、を問わず、また、工業用であるか、燃料用であるかなどの用途をも問わず、広義の油を意味する。さらに、常温で液体であるか、固体であるか、を問わず、一般に「脂」と称されるものを含む概念である。なお、熱式フローセンサ１０に付着しうる油は、不揮発性を有する油であることが好ましい。
【００５５】
次に、図１に示した渦流量計１が流量を測定（算出）する動作について説明する。
【００５６】
図１３は、図１に示した渦流量計１において流量を測定する動作を説明するフローチャートである。図１３に示すように、渦流量計１は、流路２ａを流通する流体の流量を測定するときに、流量測定処理Ｓ１００を実行する。すなわち、まず、周囲温度センサ１７は、バイパス流路４内を流れる流体の温度を検出する（Ｓ１０１）。駆動回路５は、周囲温度センサ１７により検出された温度よりもヒータ１４の温度が所定の温度高くなるように、ヒータ１４に電気エネルギーを供給する（Ｓ１０２）。
【００５７】
一方、熱式フローセンサ１０の温度センサ（第１の測温抵抗素子および第２の測温抵抗素子）１５，１６によって、バイパス流路４内に生成される交番の流れが検出され、交番流れ検出部８１は、温度センサ（第１の測温抵抗素子および第２の測温抵抗素子）１５，１６から入力されたセンサ信号に基づいて、交番の流れの周波数を算出する（Ｓ１０３）。流量算出部８３は、Ｓ１０３において交番流れ検出部８１により算出された交番の流れの周波数に、渦発生体３の幅、ストローハル数、流路断面積に基づいて決定される係数などの所定の係数を乗じて、流体の体積流量を算出後、温度センサにより測定された流体の温度、内蔵されている圧力計により測定された流体の圧力により質量流量を算出する（Ｓ１０４）。
【００５８】
なお、流量算出部８３は、交番流れ検出部８１が算出する交番の流れの振幅が所定の値を超えた場合に、流体の質量流量を算出し、交番の流れの振幅が所定の値を超えない場合には、流体の質量流量を０（ゼロ）［ｋｇ／ｓ］とするようにしてもよい。これにより、流路２ａ内に発生する流体のゆらぎやセンサ信号における電気ノイズなどの影響を低減することができる。
【００５９】
次に、付着判定部８５は、メモリ７にアクセスして、Ｓ１０４において流量算出部８３により算出された流体の質量流量に対して、しきい値が未設定であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。前述したように、しきい値設定部８２により流体の流量が０（ゼロ）［ｋｇ／ｓ］に対してしきい値Ｔ0があらかじめ設定され、メモリ７に記憶されているので、付着判定部８５は、流量算出部８３により算出された流体の質量流量が０（ゼロ）［ｋｇ／ｓ］以外である場合にしきい値が未設定であると判定し、流量算出部８３により算出された流体の質量流量が０（ゼロ）［ｋｇ／ｓ］である場合にしきい値が未設定でないと判定する。
【００６０】
Ｓ１０５の判定の結果、しきい値が未設定でない、すなわち、しきい値が設定されている場合に、所定物理量検出部８４は、駆動回路５から入力される固定抵抗Ｒ２の両端の電圧Ｖａ，Ｖｂに基づいて、ヒータ電流Ｉｈを算出（検出）する（Ｓ１０６）。
【００６１】
なお、ヒータ電流Ｉｈの具体的な算出方法としては、例えば、所定物理量検出部８４は、固定抵抗Ｒ２の両端の電圧Ｖａ，Ｖｂと、固定抵抗Ｒ２の既知の抵抗値ｒ２とを用いて、以下の式（１）からヒータ電流Ｉｈを算出する。
Ｉｈ＝（Ｖｂ−Ｖａ）／ｒ２ …（１）
【００６２】
なお、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量として、ヒータに供給された電力（ヒータ電力）Ｗｈを使用する場合、所定物理量検出部８４は、固定抵抗Ｒ２の一端の電圧Ｖａと、式（１）で算出したヒータ電流Ｉｈとを用いて、以下の式（２）からヒータ電流Ｗｈを算出する。
Ｗｈ＝Ｖａ×Ｉｈ …（２）
【００６３】
Ｓ１０６の後、付着判定部８５は、メモリ７に記憶されたしきい値Ｔ0を読み出し、Ｓ１０６において所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈが、しきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0以下であるか否かを判定する（Ｓ１０７）。
【００６４】
Ｓ１０７の判定の結果、ヒータ電流Ｉｈがしきい値Ｔ0以下である場合、または、Ｓ１０５の判定の結果、しきい値が未設定である場合、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していないか、または、算出された流体の質量流量に対してしきい値が設定されていないものと考えられる。よって、付着判定部８５は、Ｓ１０４において流量算出部８３により算出された流体の質量流量を表示部９に出力して表示部９に表示させ（Ｓ１０９）、流量測定処理Ｓ１００を終了する。
【００６５】
一方、Ｓ１０７の判定の結果、所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈがしきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0を超える場合、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着しているものと考えられる。よって、判定部８４は、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している旨を表示部９に表示（報知）させ（Ｓ１０８）、流量測定処理Ｓ１００を終了する。これにより、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していることを自ら発見することが困難な利用者（ユーザ）に、容易に知らせることができる。
【００６６】
本実施形態では、表示部９によって熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している旨を表示（報知）する例を示したが、これに限定されない。例えば、渦流量計１は、スピーカなどの音声出力手段や警報ランプなどの発光手段を備え、判定部８４は、表示部９に代えて、または、表示部９とともに、音声出力手段および発光手段のうちの少なくとも一方によって、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している旨を報知するようにしてもよい。
【００６７】
本実施形態では、しきい値設定部８２が、１つの流体の流量に対して１つのしきい値を設定する例を示したが、これに限定されない。例えば、しきい値設定部８２は、１つの流体の流量に対して複数のしきい値を設定してもよい。この場合、付着判定部８５は、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着しているか否かの判定に加え、熱式フローセンサ１０に付着した疎水性を有する物質の程度（量）を段階的に判定することが可能となる。
【００６８】
このように、本実施形態における渦流量計１によれば、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量、例えば、ヒータ電流Ｉｈが算出（検出）され、流体の流量に基づいて、ヒータ電流Ｉｈのしきい値Ｔ0が設定され、所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈとしきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0とに基づいて、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着しているか否かが判定される。ここで、熱式フローセンサ１０が正常である場合、バイパス流路４の内部に生成される交番の流れによって、ヒータ１４から発せられた熱が流体に奪われる。この場合、ヒータ１４の温度が周囲温度センサ１７により検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、駆動回路５がヒータ１４に電気エネルギーを供給しているので、ヒータ１４に供給される電気エネルギーは、ヒータ１４が消費した熱量（流体に奪われた熱量）に応じて変化する。そのため、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量、例えば、ヒータ１４に供給される電流は、流体の流量に対して、図１２に実線で示すグラフＬ１のような関係（傾向）を有することが実験などで確認されている。
【００６９】
一方、熱式フローセンサ１０に、疎水性を有する物質が付着している場合、ヒータ１４から発せられた熱が付着した物質に奪われるため、熱式フローセンサ１０の熱容量が増加する。その結果、ヒータ１４に供給される電流は、流体の流量に対して、前述した熱式フローセンサ１０が正常である場合、すなわち、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合と比較して、大きくなることが実験などで確認されている。よって、流体の流量に基づいて、図１２のグラフＬ１に示す、ヒータ１４に供給される電流Ｉ0よりも大きい値をしきい値Ｔ0として設定することにより、所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈとしきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0とに基づいて、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合と熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合とを識別（判別）することが可能となる。これにより、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合に、誤って少ない流量を測定（出力）する蓋然性を低減することができ、測定（出力）された流量の信頼性を高めることができる。
【００７０】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、付着判定部８５により熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していると判定された場合に、表示部９にその旨が表示（報知）される。これにより、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していることを自ら発見することが困難な利用者（ユーザ）に、容易に知らせることができる。
【００７１】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量が、電流、電力、および電圧のうちのいずれかである。これにより、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する所定の物理量を、容易に検出することができる。
【００７２】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、前述した疎水性を有する物質が、油である。これにより、渦流量計１が設置される配管１００に油が残っている場合、配管１００に設置された他の機器が機械油を使用している場合、流量を測定する流体自体に油が含まれる場合、などに、好適に用いることができる。
【００７３】
また、本実施形態における検査方法によれば、しきい値設定部８２によって、流体の流量に基づいて、ヒータ電流Ｉｈのしきい値Ｔ0が設定され、付着判定部８５によって、所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈとしきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0とに基づいて、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着しているか否かが判定される。ここで、熱式フローセンサ１０が正常である場合、バイパス流路４の内部に生成される交番の流れによって、ヒータ１４から発せられた熱が流体に奪われる。この場合、ヒータ１４の温度が周囲温度センサ１７により検出された流体の温度よりも所定の温度高くなるように、駆動回路５がヒータ１４に電気エネルギーを供給しているので、ヒータ１４に供給される電気エネルギーは、ヒータ１４が消費した熱量（流体に奪われた熱量）に応じて変化する。そのため、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量、例えば、ヒータ１４に供給される電流は、流体の流量に対して、図１２に実線で示すグラフＬ１のような関係（傾向）を有することが実験などで確認されている。
【００７４】
一方、熱式フローセンサ１０に、疎水性を有する物質が付着している場合、ヒータ１４から発せられた熱が付着した物質に奪われるため、熱式フローセンサ１０の熱容量が増加する。その結果、ヒータ１４に供給される電流は、流体の流量に対して、前述した熱式フローセンサ１０が正常である場合、すなわち、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合と比較して、大きくなることが実験などで確認されている。よって、流体の流量に基づいて、図１２のグラフＬ１に示す、ヒータ１４に供給される電流Ｉ0よりも大きい値をしきい値Ｔ0として設定することにより、所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈとしきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔ0とに基づいて、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合と熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合とを識別（判別）することが可能となる。これにより、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合に、誤って少ない流量を測定（出力）する蓋然性を低減することができ、測定（出力）された流量の信頼性を高めることができる。
【００７５】
［第２実施形態］
図１４乃至図１８は、本発明の第２実施形態を示すためのものである。なお、特に記載がない限り、前述した実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。また、図示しない構成部分は、前述した実施形態と同様とする。
【００７６】
図１４は本発明の第２実施形態における渦流量計１Ａの部分断面図であり、図１５は図１４に示した渦流量計１Ａの機能的構成を示すブロック図である。図１５に示すように、本実施形態の渦流量計１Ａは、円筒状のケース２７の内部に配設されている圧力センサ３９を備える。圧力センサ３９は流体の圧力を検出するためのものであり、図１５に示すように、圧力センサ３９で検出された流体の圧力は、中央制御部８Ａに入力される。
【００７７】
図１６は図１５に示した中央制御部８Ａの機能的構成を示すブロック図である。図１６に示すように、中央制御部８Ａは、交番流れ検出部８１と、しきい値設定部８２Ａと、流量算出部８３Ａと、所定物理量検出部８４と、付着判定部８５と、を備える。
【００７８】
本実施形態では、しきい値設定部８２Ａは、流量算出部８３Ａにより算出された流体の流量と、所定物理量検出部８４により検出（算出）されたヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する所定の物理量と、に基づいて、当該所定の物理量に対してしきい値を設定する。これにより、設定されるしきい値には、実装された熱式フローセンサ１０による周波数の検出誤差（バラツキ）と、実装された所定物理量検出部８４による所定の物理量の検出誤差（バラツキ）とが含まれる。
【００７９】
また、本実施形態では、流量算出部８３Ａは、流体の流量として、熱式フローセンサ１０により検出され、交番流れ検出部８１により算出される交番の流れの周波数と、周囲温度センサ１７により検出された流体の温度と、圧力センサ３９により検出された流体の圧力とに基づいて、流体の質量流量Ｑを算出する。これにより、流路２ａを流通する流体が、ガスなどの、温度や圧力により体積が変化する気体である場合に、好適に用いることができる。
【００８０】
次に、図１４に示した流量計１Ａが所定の物理量のしきい値を設定する動作について説明する。
【００８１】
図１７は、図１４に示した流量計１Ａが所定の物理量のしきい値を設定する動作を説明するフローチャートである。図１７に示すように、渦流量計１Ａは、図１に示す配管１００に設置された後に、しきい値設定処理Ｓ２００を実行する。すなわち、まず、しきい値設定部８２Ａは、初期処理を行う（Ｓ２０１）。
【００８２】
初期処理Ｓ２０１では、しきい値設定部８２Ａは、メモリ７にあらかじめ記憶されたデータを読み出して、後述するステップで使用する、しきい値設定数ｍ、登録流量Ｑnなどの各種の値を設定する。また、しきい値設定部８２Ａは、後述するステップで使用する、登録流量Ｑnなどのインデックスを示す添字ｎに初期値、例えば「１」を設定する。
【００８３】
なお、以下に示す例では、特に明記した場合を除き、しきい値設定数ｍには「３」が、登録流量Ｑ1には９０［ｋｇ／ｓ］が、登録流量Ｑ2には１００［ｋｇ／ｓ］が、登録流量Ｑ3には１００［ｋｇ／ｓ］が、それぞれ設定されたものとして説明する。
【００８４】
初期処理Ｓ２０１の後、圧力センサ３９は、流体の圧力を検出し（Ｓ２０２）、渦流量計１Ａは、図１３に示す第１実施形態の処理Ｓ１００と同様に、Ｓ１０１〜Ｓ１０３の各ステップを行う。
【００８５】
Ｓ１０３の後、流量算出部８３Ａは、Ｓ１０３において交番流れ検出部８１により検出された交番の流れの周波数に、渦発生体３の幅、ストローハル数、流路断面積に基づいて決定される係数などの所定の係数を乗じて、流体の体積流量を算出する。さらに、流量算出部８３Ａは、算出した流体の体積流量と、Ｓ２０１において圧力センサ３９により検出された流体の圧力と、Ｓ１０１において周囲温度センサ１７により検出された流体の温度と、に基づいて、流体の質量流量Ｑを算出する（Ｓ２０３）。
【００８６】
次に、しきい値設定部８２Ａは、添字ｎがしきい値設定数ｍ以下（ｎ≦ｍ）であるか否かを判定する（Ｓ２０４）。
【００８７】
Ｓ２０４の判定の結果、添字ｎがしきい値設定数ｍ以下である場合、しきい値設定部８２Ａは、Ｓ２０３において流量算出部８３Ａにより算出された質量流量Ｑが、登録流量Ｑnの許容範囲内であるか否かを判定する（Ｓ２０５）。許容範囲は、例えば、初期処理Ｓ２０１において±１０［ｋｇ／ｈ］などの値が設定される。この場合、登録流量Ｑ1の許容範囲は、例えば、８０［ｋｇ／ｓ］以上、かつ、９５［ｋｇ／ｓ］未満となり（８５［ｋｇ／ｓ］≦Ｑ1＜９５［ｋｇ／ｓ］）、登録流量Ｑ2の許容範囲は、例えば、９５［ｋｇ／ｓ］以上、かつ、１０５［ｋｇ／ｓ］未満となり（９５［ｋｇ／ｓ］≦Ｑ1＜１０５［ｋｇ／ｓ］）、登録流量Ｑ3の許容範囲は、例えば、１０５［ｋｇ／ｓ］以上、かつ、１１５［ｋｇ／ｓ］以下となる（１０５［ｋｇ／ｓ］≦Ｑ3≦１１５［ｋｇ／ｓ］）。その結果、登録流量Ｑnは、８５［ｋｇ／ｓ］以上、かつ、１１５［ｋｇ／ｓ］以下の範囲（８５［ｋｇ／ｓ］≦Ｑn≦１１５［ｋｇ／ｓ］）を網羅することができる。
【００８８】
前述した例では、許容範囲として±５［ｋｇ／ｓ］を設定したが、これに限定されず、他の値であってもよい。許容範囲は、単に所定値で定めてもよいし、登録流量に対する所定割合、例えば±５％で定めてもよい。また、許容範囲の等号は、上限および下限のうちの少なくとも一方に用いてもよいし、もしくは、上限および下限の両方に用いなくてもよい。
【００８９】
なお、しきい値設定数ｍ、各登録流量Ｑn、および、各登録流量Ｑnの許容範囲は、渦流量計１Ａの利用者（ユーザ）の仕様により適宜設定するのが好ましい。前述した例は、利用者（ユーザ）が要求する流量測定範囲が８５［ｋｇ／ｓ］以上、かつ、１１５［ｋｇ／ｓ］以下の範囲（８５［ｋｇ／ｓ］≦Ｑn≦１１５［ｋｇ／ｓ］）である場合に、適切な値である。
【００９０】
Ｓ２０５の判定の結果、質量流量Ｑが登録流量Ｑnの許容範囲内である場合、しきい値設定部８２Ａは、メモリ７にアクセスして、登録流量Ｑnに対する所定物理量のしきい値Ｔnが未設定であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。この場合、しきい値設定部８２Ａは、登録流量Ｑnに対応するしきい値Ｔnがメモリ７に記憶（登録）されていなければ未設定であると判定し、登録流量Ｑnに対応するしきい値Ｔnがメモリ７に記憶（登録）されていれば未設定でないと判定する。
【００９１】
一方、Ｓ２０５の判定の結果、質量流量Ｑが登録流量Ｑnの許容範囲内でない場合、しきい値設定部８２Ａは、添字ｎを、例えば「１」だけ増加（インクリメント：ｎ＝ｎ＋１）し（Ｓ２０７）、しきい値設定部８２Ａは、再度Ｓ２０４以下のステップを行う。
【００９２】
Ｓ２０６の判定の結果、登録流量Ｑnに対する所定物理量のしきい値Ｔnが未設定である場合、所定物理量検出部８４は、図１３に示す第１実施形態の処理Ｓ１００と同様に、Ｓ１０６のステップを行う。
【００９３】
Ｓ１０６の後、しきい値設定部８２Ａは、Ｓ１０６において所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈに、所定値、または所定割合を加算して、しきい値Ｔnをメモリ７に書き込んで設定（登録）する（Ｓ２０８）。次に、しきい値設定部８２Ａは、添字ｎに初期値、例えば「１」を設定し（Ｓ２０９）、渦流量計１Ａは、再度Ｓ２０１以下の各ステップを行う。
【００９４】
一方、Ｓ２０４の判定の結果、添字ｎがしきい値設定数ｍ以下でない、すなわち、添字ｎがしきい値設定数ｍより大きい場合（ｎ＞ｍ）、および、Ｓ２０６の判定の結果、登録流量Ｑｎに対する所定物理量のしきい値Ｔｎが未設定でない、すなわち、設定済みである場合、しきい値設定部８２Ａは前述したＳ２０９のステップを行い、渦流量計１Ａは、再度Ｓ２０２以下の各ステップを行う。
【００９５】
しきい値設定処理Ｓ２００は、渦流量計１Ａが図１に示す配管１００に設置され、熱式フローセンサ１０による交番の流れの検出を開始してから所定時間を経過したとき、終了するのが好ましい。この場合、しきい値設定部８２Ａは、初期処理Ｓ２０１において、例えば、中央制御部８Ａに内蔵された水晶振動子などのクロック信号に基づいて、設定時間の計測を開始する。また、Ｓ２０９のステップの後に、しきい値設定部８２Ａは、設定時間が所定時間よりも大きいか否か（開始から所定時間を経過したか否か）を判定し、設定時間が所定時間よりも大きい場合に、しきい値設定処理Ｓ２００を終了する。このように、熱式フローセンサ１０による交番の流れの検出を開始してから所定時間が経過するまでに、ヒータ１４に供給される電流のしきい値Ｔnを設定することにより、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着する前に、しきい値Ｔnを設定する蓋然性を高めることが可能となる。
【００９６】
次に、図１４に示した渦流量計１Ａが流量を測定（算出）する動作について説明する。
【００９７】
図１８は、図１４に示した渦流量計１Ａにおいて流量を測定する動作を説明するフローチャートである。図１８に示すように、渦流量計１Ａは、流路２ａを流通する流体の流量を測定するときに、流量測定処理Ｓ３００を実行する。すなわち、まず、流量算出部８３Ａは、初期処理を行う（Ｓ３０１）。
【００９８】
初期処理Ｓ３０１では、前述した初期処理Ｓ２０１と同様に、流量算出部８３Ａは、メモリ７にあらかじめ記憶されたデータを読み出して、後述するステップで使用する、しきい値設定数ｍ、登録流量Ｑnなどの各種の値を設定する。また、しきい値設定部８２Ａは、後述するステップで使用する、添字ｎに初期値、例えば「１」を設定する。
【００９９】
初期処理Ｓ３０１の後、渦流量計１Ａは、前述したＳ２０２のステップを行い、さらに、図１３に示す第１実施形態の処理Ｓ１００と同様に、Ｓ１０１〜Ｓ１０３の各ステップを行う。
【０１００】
Ｓ１０３の後、流量算出部８３Ａは、前述したＳ２０３〜Ｓ２０５の各ステップを行う。
【０１０１】
Ｓ２０５の判定の結果、質量流量Ｑが登録流量Ｑnの許容範囲内である場合、所定物理量検出部８４は、図１３に示す第１実施形態の処理Ｓ１００と同様に、Ｓ１０６のステップを行う。
【０１０２】
一方、Ｓ２０５の判定の結果、質量流量Ｑが登録流量Ｑnの許容範囲内でない場合、流量算出部８３Ａは、添字ｎを、例えば「１」だけ増加（インクリメント：ｎ＝ｎ＋１）し（Ｓ２０７）、流量算出部８３Ａは、再度Ｓ２０４以下のステップを行う。
【０１０３】
Ｓ１０６の後、付着判定部８５は、添字ｎに基づいてメモリ７に記憶されたしきい値Ｔnを読み出し、Ｓ１０６において所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈが、しきい値設定部８２により設定されたしきい値Ｔn以下であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。
【０１０４】
Ｓ３０２の判定の結果、ヒータ電流Ｉｈがしきい値Ｔn以下である場合、または、Ｓ２０４の判定の結果、添字ｎがしきい値設定数ｍ以下でない、すなわち、添字ｎがしきい値設定数ｍより大きい場合（ｎ＞ｍ）、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していないか、または、算出された流体の質量流量Ｑに対してしきい値が設定されていないものと考えられる。よって、付着判定部８５は、Ｓ２０３において流量算出部８３Ａにより算出された流体の質量流量Ｑを表示部９に出力して表示部９に表示させ（Ｓ３０３）、流量測定処理Ｓ３００を終了する。
【０１０５】
一方、Ｓ３０２の判定の結果、ヒータ電流Ｉｈがしきい値Ｔn以下でない、すなわち、しきい値Ｔnより大きい場合、図１３に示す第１実施形態の処理Ｓ１００と同様に、付着判定部８５は、Ｓ１０９のステップを行い、流量測定処理Ｓ３００を終了する。
【０１０６】
本実施形態では、しきい値設定処理Ｓ２００によりしきい値を設定する例を示したが、これに限定されない。例えば、しきい値設定処理Ｓ２００に代えて、または、しきい値設定処理Ｓ２００とともに、しきい値設定部８２Ａは、第１実施形態と同様に、所定の流量に対するしきい値をあらかじめ設定し、メモリ７に書き込む（登録する）ようにしてもよい。
【０１０７】
このように、本実施形態における渦流量計１Ａによれば、流量算出部８３Ａにより算出された流体の流量と所定物理量検出部８４により算出（検出）されたヒータ電流Ｉｈとに基づいて、ヒータ１４に供給される電流のしきい値Ｔnが設定される。これにより、設定されるしきい値Ｔnには、実装された熱式フローセンサ１０による周波数の検出誤差（バラツキ）と実装された所定物理量検出部８４によるヒータ１４に供給された電流の検出誤差（バラツキ）とが含まれる。これにより、実際に検出された値に基づくしきい値Ｔnが設定され、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合と熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【０１０８】
また、本実施形態における渦流量計１Ａによれば、流体の流量として、熱式フローセンサ１０により検出され、交番流れ検出部８１により算出される交番の流れの周波数と周囲温度センサ１７により検出された流体の温度と圧力センサ３９により検出された流体の圧力とに基づいて、流体の質量流量Ｑが算出される。これにより、流路２ａを流通する流体が、ガスなどの、温度や圧力により体積が変化する気体である場合に、好適に用いることができる。
【０１０９】
また、本実施形態における渦流量計１Ａによれば、熱式フローセンサ１０による交番の流れの検出を開始してから所定時間が経過するまでに、ヒータ１４に供給される電流のしきい値Ｔnが設定される。これにより、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着する前に、しきい値Ｔnを設定する蓋然性を高めることが可能となる。これにより、正常な状態の熱式フローセンサ１０に基づくしきい値Ｔnが設定され、熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着している場合と熱式フローセンサ１０に疎水性を有する物質が付着していない場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【０１１０】
なお、前述した各実施形態の構成は、組み合わせたり或いは一部の構成部分を入れ替えたりしたりしてもよい。また、本発明の構成は前述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１，１Ａ…渦流量計
２ａ…流路
３…渦発生体
４…バイパス流路
５…駆動回路
７…メモリ
８，８Ａ…中央制御部
８１…交番流れ検出部
８２，８２Ａ…しきい値設定部
８３，８３Ａ…流量算出部
８４…所定物理量検出部
８５…付着判定部
９…表示部
１０…熱式フローセンサ
１４…ヒータ
１７…周囲温度センサ
３９…圧力センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を流通する流体に渦を発生させる渦発生体と、
前記渦により内部に交番の流れが生成されるバイパス流路と、
前記バイパス流路内に設けられ、前記交番の流れを検出するためのフローセンサであって、前記流体の温度を検出する周囲温度センサと前記流体を加熱するヒータとを有するフローセンサと、
前記ヒータの温度が前記周囲温度センサにより検出された前記流体の温度よりも所定の温度高くなるように、前記ヒータに電気エネルギーを供給する供給部と、
前記電気エネルギーに対応する所定の物理量を検出する検出部と、
前記流体の流量に基づいて、前記所定の物理量のしきい値を設定する設定部と、
前記検出部により検出された所定の物理量と前記設定部により設定されたしきい値とに基づいて、前記フローセンサに疎水性を有する物質が付着しているか否かを判定する判定部と、を備える
ことを特徴とする渦流量計。
【請求項２】
前記判定部により前記フローセンサに前記疎水性を有する物質が付着していると判定された場合に、その旨を報知する報知部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の渦流量計。
【請求項３】
前記フローセンサにより検出された前記交番の流れの周波数に基づいて、前記流体の流量を算出する算出部をさらに備え、
前記設定部は、前記算出部により算出された前記流体の流量と前記検出部により検出された前記所定の物理量とに基づいて、前記所定の物理量のしきい値を設定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の渦流量計。
【請求項４】
前記流体の圧力を検出する圧力センサをさらに備え、
前記算出部は、前記流体の流量として、前記フローセンサにより検出された前記交番の流れの周波数と前記周囲温度センサにより検出された前記流体の温度と前記圧力センサにより検出された前記流体の圧力とに基づいて、前記流体の質量流量を算出する
ことを特徴とする請求項３に記載の渦流量計。
【請求項５】
前記設定部は、前記フローセンサによる前記交番の流れの検出を開始してから所定時間が経過するまでに、前記所定の物理量のしきい値を設定する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の渦流量計。
【請求項６】
前記所定の物理量は、電流、電力、および電圧のうちのいずれかである
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の渦流量計。
【請求項７】
前記疎水性を有する物質は、油である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の渦流量計。
【請求項８】
流路を流通する流体に渦を発生させる渦発生体と、前記渦により内部に交番の流れが生成されるバイパス流路と、前記バイパス流路内に設けられ、前記交番の流れを検出するためのフローセンサであって、前記流体の温度を検出する周囲温度センサと前記流体を加熱するヒータとを有するフローセンサと、前記ヒータの温度が前記周囲温度センサにより検出された前記流体の温度よりも所定の温度高くなるように、前記ヒータに電気エネルギーを供給する供給部と、前記電気エネルギーに対応する所定の物理量を検出する検出部と、設定部と、判定部と、を備える渦流量計において、前記フローセンサの状態を検査する検査方法であって、
前記設定部が、前記流体の流量に基づいて、前記所定の物理量のしきい値を設定する設定工程と、
前記判定部が、前記検出部により検出された所定の物理量と前記設定部により設定されたしきい値とに基づいて、前記フローセンサに疎水性を有する物質が付着しているか否かを判定する判定工程と、を備える
ことを特徴とする検査方法。
【請求項１】
流路を流通する流体に渦を発生させる渦発生体と、
前記渦により内部に交番の流れが生成されるバイパス流路と、
前記バイパス流路内に設けられ、前記交番の流れを検出するためのフローセンサであって、前記流体の温度を検出する周囲温度センサと前記流体を加熱するヒータとを有するフローセンサと、
前記ヒータの温度が前記周囲温度センサにより検出された前記流体の温度よりも所定の温度高くなるように、前記ヒータに電気エネルギーを供給する供給部と、
前記電気エネルギーに対応する所定の物理量を検出する検出部と、
前記流体の流量に基づいて、前記所定の物理量のしきい値を設定する設定部と、
前記検出部により検出された所定の物理量と前記設定部により設定されたしきい値とに基づいて、前記フローセンサに疎水性を有する物質が付着しているか否かを判定する判定部と、を備える
ことを特徴とする渦流量計。
【請求項２】
前記判定部により前記フローセンサに前記疎水性を有する物質が付着していると判定された場合に、その旨を報知する報知部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の渦流量計。
【請求項３】
前記フローセンサにより検出された前記交番の流れの周波数に基づいて、前記流体の流量を算出する算出部をさらに備え、
前記設定部は、前記算出部により算出された前記流体の流量と前記検出部により検出された前記所定の物理量とに基づいて、前記所定の物理量のしきい値を設定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の渦流量計。
【請求項４】
前記流体の圧力を検出する圧力センサをさらに備え、
前記算出部は、前記流体の流量として、前記フローセンサにより検出された前記交番の流れの周波数と前記周囲温度センサにより検出された前記流体の温度と前記圧力センサにより検出された前記流体の圧力とに基づいて、前記流体の質量流量を算出する
ことを特徴とする請求項３に記載の渦流量計。
【請求項５】
前記設定部は、前記フローセンサによる前記交番の流れの検出を開始してから所定時間が経過するまでに、前記所定の物理量のしきい値を設定する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の渦流量計。
【請求項６】
前記所定の物理量は、電流、電力、および電圧のうちのいずれかである
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の渦流量計。
【請求項７】
前記疎水性を有する物質は、油である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の渦流量計。
【請求項８】
流路を流通する流体に渦を発生させる渦発生体と、前記渦により内部に交番の流れが生成されるバイパス流路と、前記バイパス流路内に設けられ、前記交番の流れを検出するためのフローセンサであって、前記流体の温度を検出する周囲温度センサと前記流体を加熱するヒータとを有するフローセンサと、前記ヒータの温度が前記周囲温度センサにより検出された前記流体の温度よりも所定の温度高くなるように、前記ヒータに電気エネルギーを供給する供給部と、前記電気エネルギーに対応する所定の物理量を検出する検出部と、設定部と、判定部と、を備える渦流量計において、前記フローセンサの状態を検査する検査方法であって、
前記設定部が、前記流体の流量に基づいて、前記所定の物理量のしきい値を設定する設定工程と、
前記判定部が、前記検出部により検出された所定の物理量と前記設定部により設定されたしきい値とに基づいて、前記フローセンサに疎水性を有する物質が付着しているか否かを判定する判定工程と、を備える
ことを特徴とする検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−１９４１２２（Ｐ２０１２−１９４１２２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５９７４５（Ｐ２０１１−５９７４５）
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００６６６６）アズビル株式会社 (1,808)
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００６６６６）アズビル株式会社 (1,808)
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