渦流量計及び流量測定方法
【課題】流体が流路を流通している場合を識別することのできる渦流量計及び流量測定方法を提供する。
【解決手段】交番の流れにおける周波数を検出し、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、検出された周波数に基づいて、流体の流量を算出する中央制御部８と、ヒータ１４の温度が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、流体の流量とヒータ１４の電力との関係を示す流量電力情報を記憶するメモリ７と、ヒータ１４の電力を算出（検出）する中央制御部８とを備え、中央制御部８により算出された流体の流量と流量電力情報とに基づいて、電力のしきい値を設定し、ヒータ１４の電力としきい値とに基づいて、流体が流通しているか否かを判定する。
【解決手段】交番の流れにおける周波数を検出し、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、検出された周波数に基づいて、流体の流量を算出する中央制御部８と、ヒータ１４の温度が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、流体の流量とヒータ１４の電力との関係を示す流量電力情報を記憶するメモリ７と、ヒータ１４の電力を算出（検出）する中央制御部８とを備え、中央制御部８により算出された流体の流量と流量電力情報とに基づいて、電力のしきい値を設定し、ヒータ１４の電力としきい値とに基づいて、流体が流通しているか否かを判定する。
【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、渦流量計及び流量測定方法に関する。
【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）を発生させて流体振動を生成し、この流体振動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熱式フローセンサを配置し、この熱式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、流路が形成された配管には、他の機器が設置されることがある。この場合、他の機器等の影響によって、流体が配管内を往復する流れ（往復流）が発生することがある。この場合、実際には流体が流路を流通していないにもかかわらず、熱式フローセンサがこの流体の往復流を検出し、流量を測定（出力）してしまう場合があった。
【０００５】
このため、従来の渦流量計では、熱式フローセンサが検出した信号の振幅が所定のしきい値を超えた場合に、流体が流路内を流通していると判定し、流量を測定（出力）していた。
【０００６】
しかしながら、配管内に発生する往復流は大きく（速く）なる場合があり、所定のしきい値を比較的小さな値に設定すると、かかる往復流の影響を受け易くなり、誤って流体が流路内を流通していると判定してしまうおそれがあった。一方、所定のしきい値を比較的大きな値に設定すると、流体の流量が小さい（少ない）場合にセンサ信号の振幅も小さくなるので、実際には流体が流路内を流通していても、流量を測定できないおそれがあった。このように、従来の渦流量計では、流体が流路を流通している場合を識別することが困難であるという問題があった。
【０００７】
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、流体が流路を流通している場合を識別することのできる渦流量計及び流量測定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】
【０００８】
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、交番の流れにおける周波数を検出する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、フローセンサにより検出された周波数に基づいて、流体の流量を算出する算出部と、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、流体の流量と前述の電気エネルギーに対応する所定の物理量との関係を示す流量物理量情報を記憶する記憶部と、前述の所定の物理量を検出する検出部と、算出部により検出された流体の流量と記憶部に記憶された流量物理量情報とに基づいて、前述の所定の物理量のしきい値を設定する設定部と、検出部により検出された前述の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、流体が流路を流通しているか否かを判定する流通判定部とを備える。
【０００９】
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記憶部に記憶された流量物理量情報とに基づいて、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のしきい値が設定され、検出部により検出された前述の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、流体が流路を流通しているか否かが判定される。ここで、流体が流路を流通している場合、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、依存又は略依存する関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００１０】
一方、流体が流路を往復している場合、ヒータ付近の流体はその近傍に留まるので、流体が流路を流通している場合と比較して、ヒータから流体に奪われる熱は少なくなる。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、流体の流量に相対的に依存しない（依存度が小さい）関係（傾向）を有することが実験で確認されている。よって、流量物理量情報として、流体の流量と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との関係を示す情報を記憶し、この流量物理量情報と算出された流体の流量とに基づいて、所定の物理量のしきい値を設定することにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを識別（判別）することが可能となる。
【００１１】
好ましくは、流体が流路を往復している旨を報知する報知部と、検出部により検出された前述の所定の物理量と、設定部により設定されたしきい値とに基づいて、報知部による報知を行うか否かを判定する報知判定部と、を更に備える。
【００１２】
かかる構成によれば、検出部により検出された前述の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、報知部による報知を行うか否かが判定される。これにより、流体が流路を往復している場合にその旨を報知することができ、他の機器の不適切な設置を発見することができる。
【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、設定部は、更に圧力センサにより検出された圧力に基づいて、前述のしきい値を設定する。
【００１４】
かかる構成によれば、設定部によって、更に圧力センサにより検出された流体の圧力に基づいて、前述のしきい値が設定される。ここで、流体が流路を流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の圧力に応じて変化することが実験で確認されている。よって、算出部により算出された流体の流量と記憶部に記憶された流量物理量情報とに加え、更に圧力センサにより検出された流体の圧力に基づいて、ヒータにおける所定の物理量のしきい値を設定することにより、流体の圧力が反映されたしきい値を設定することが可能となる。これにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００１５】
好ましくは、設定部は、更に周囲温度センサにより検出された温度に基づいて、前述のしきい値を設定する。
【００１６】
かかる構成によれば、設定部によって、更に周囲温度センサにより検出された流体の温度に基づいて、前述のしきい値が設定される。ここで、流体が流路を流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の温度に応じて変化することが実験で確認されている。よって、算出部により算出された流体の流量と記憶部に記憶された流量物理量情報とに加え、更に周囲温度センサにより検出された流体の温度に基づいて、ヒータにおける所定の物理量のしきい値を設定することにより、流体の温度が反映されたしきい値を設定することが可能となる。これにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００１７】
好ましくは、設定部は、更に流体の種類に基づいて、前述のしきい値を設定する。
【００１８】
かかる構成によれば、設定部によって、更に流体の種類に基づいて、前述のしきい値が設定される。ここで、流体が流路を流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の種類に応じて変化することが実験で確認されている。よって、算出部により算出された流体の流量と記憶部に記憶された流量物理量情報とに加え、更に流体の種類に基づいて、ヒータにおける所定の物理量のしきい値を設定することにより、流体の種類が反映されたしきい値を設定することが可能となる。これにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００１９】
好ましくは、前述の流量物理量情報は、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の関係に基づくものである。
【００２０】
かかる構成によれば、流量物理量情報が、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の関係に基づくものである。これにより、記憶部に記憶された流量物理量情報には、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、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００２１】
好ましくは、前述の所定の物理量は、電力、電流、及び電圧のうちの何れかである。
【００２２】
かかる構成によれば、前述の所定の物理量が、電力、電流、及び電圧のうちの何れかである。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。
【００２３】
本発明に係る流量測定方法は、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、交番の流れの周波数を検出する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、フローセンサにより検出された周波数に基づいて、流体の流量を算出する算出部と、周囲温度センサにより検出された流体の温度よりもヒータの温度が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、流体の流量と前述の電気エネルギーに対応する所定の物理量との関係を示す流量物理量情報を記憶する記憶部と、前述の所定の物理量を検出する検出部と、設定部と、流通判定部とを備える渦流量計を用いて、流体の流量を測定する方法であって、設定部が、算出部により算出された流体の流量と記憶部に記憶された流量物理量情報とに基づいて、前述の所定の物理量のしきい値を設定する設定工程と、流通判定部が、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、流体が流路を流通しているか否かを判定する流通判定工程と、を備える。
【００２４】
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記憶部に記憶された流量物理量情報とに基づいて、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のしきい値が設定され、検出部により検出された前述の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、流体が流路を流通しているか否かが判定される。ここで、流体が流路を流通している場合、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、依存又は略依存する関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００２５】
一方、流体が流路を往復している場合、ヒータ付近の流体はその近傍に留まるので、流体が流路を流通している場合と比較して、ヒータから流体に奪われる熱は少なくなる。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、流体の流量に相対的に依存しない（依存度が小さい）関係（傾向）を有することが実験で確認されている。よって、流量物理量情報として、流体の流量と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との関係を示す情報を記憶し、この流量物理量情報と算出された流体の流量とに基づいて、所定の物理量のしきい値を設定することにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを識別（判別）することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る渦流量計及び流量測定方法によれば、流量物理量情報として、流体の流量と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との関係を示す情報を記憶し、この流量物理量情報と算出された流体の流量とに基づいて、所定の物理量のしきい値を設定することにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを識別（判別）することが可能となる。これにより、流体が流路を流通している場合に流量を測定（出力）することができるとともに、流体が流路を流通していない場合に誤って流量を測定（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】
【００２７】
【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７及び図８に示した熱式フローセンサにおけるセンサ信号の時間変化を示すグラフである。
【図１２】流体の流量とヒータに供給される電力との関係の一例を示すグラフである。
【図１３】図７及び図８に示した熱式フローセンサにおけるセンサ信号の振幅とヒータに供給される電力との関係の一例を示すグラフである。
【図１４】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１５】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１６】図１５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１７】流体の流量とヒータに供給される電力との関係の他の例を示すグラフである。
【図１８】図１５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１９】流体の流量とヒータに供給される電力との関係の更に他の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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、同一又は類似の部分には同一又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、具体的な寸法等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。
【００２９】
［第１実施形態］
図１乃至図１４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及び図２に示すように、渦流量計１は、例えばガス等の被測定流体（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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
バイパス流路４は、図１及び図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。
【００３３】
図３及び図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）及びバイパス流路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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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及び中央制御部８等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等の各種情報を表示する表示部９が設けられている。
【００３７】
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及び図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及び第２の測温抵抗素子１６、周囲温度センサ１７等を有している。
【００３８】
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。
【００３９】
第１の測温抵抗素子１５は、ヒータ１４の一方側（図７及び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及び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及び第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、信号増幅、矩形波変換、エッジ検出等の信号処理が施され、後述する中央制御部８に出力される。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振幅及び周波数に関する情報を得ることが可能となる。
【００４０】
なお、基板１１の材料としては、シリコン（Ｓｉ）等が使用可能である。絶縁膜１３の材料としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等が使用可能である。キャビティ１２は、異方性エッチング等により形成される。ヒータ１４、第１の測温抵抗素子１５、第２の測温抵抗素子１６及び周囲温度センサ１７の各材料には、白金（Ｐｔ）等が使用可能であり、リソグラフィ法等により形成可能である。
【００４１】
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、駆動回路５は、前述の熱式フローセンサ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、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。
【００４２】
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。
【００４３】
メモリ７は、流量の測定前に予め登録された情報や、流量の測定中に得られた情報等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、又は読み出される。本実施形態では、後述する流量電力情報がメモリ７に記憶されている。
【００４４】
中央制御部８は、例えばＣＰＵ等によって構成され、各種の演算を行い、渦式流量計１の動作を制御する。具体的には、中央制御部８は、駆動回路５からＡ／Ｄ変換器（図示省略）を解して入力される固定抵抗Ｒ２の両端の電圧Ｖａ，Ｖｂと、熱式フローセンサ１０の温度センサ１５，１６から入力される検出信号と、メモリ７に記憶された情報とに基づいて、流体の流量を算出して当該流量を示す数字（文字）を表示部９に出力し、又は所定のメッセージを表示部９に出力する。
【００４５】
図１１は、図７及び図８に示した熱式フローセンサにおけるセンサ信号の時間変化を示すグラフである。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の第１及び第２の測温抵抗素子１５、１６によって、図１０に示すような波形のセンサ信号（電圧）として検出される。従来の渦流量計では、センサ信号の振幅ａに対して所定のしきい値を設定し、センサ信号の振幅ａが設定された所定のしきい値を超えた場合に、流体が流路内を流通していると判定して流量を算出していた。
【００４６】
一方、流体が流路２ａ内を往復している場合も、バイパス流路４内に流体の流れが生じる。このため、第１及び第２の測温抵抗素子１５、１６は、バイパス流路４内に交番の流れが生成される場合と同様に、図１１に示すような波形のセンサ信号を検出する。よって、従来の渦流量計のように、熱式フローセンサにおけるセンサ信号の振幅ａに基づいて、流体が流路内を往復している場合を識別するのは困難である。
【００４７】
図１２は、流体の流量とヒータに供給される電力との関係の一例を示すグラフである。ここで、流体が流路２ａ内を流通している場合、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、例えば電力は、図１２に実線で示すグラフＬ１のように、流体の流量に対して、依存又は略依存する関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００４８】
一方、流体が流路２ａ内を往復している場合、ヒータ１４付近の流体はその近傍に留まるので、流体が流路２ａ内を流通している場合と比較して、ヒータ１４から流体に奪われる熱は少なくなる。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、例えば電力は、図１２に破線で示すグラフＬ２のように、流体の流量に依存しない（依存度が小さい）関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００４９】
なお、図１２では、流体の流量の一例として、流体の体積流量を示したが、これに限定されず、流体の質量流量であっても同様の関係（傾向）を有することが実験で角にされている。
【００５０】
図１３は、図７及び図８に示した熱式フローセンサにおけるセンサ信号の振幅とヒータに供給される電力との関係の一例を示すグラフである。また、流体が流路２ａ内を流通している場合、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、例えば電力は、図１３に実線で示すグラフＬ１１のように、熱式フローセンサ１０の第１及び第２の測温抵抗素子１５、１６によるセンサ信号の振幅、すなわち、バイパス流路４の内部に生成される交番の流れにおける振幅に対して、依存又は略依存する関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００５１】
一方、流体が流路２ａ内を往復している場合、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、例えば電力は、図１３に破線で示すグラフＬ１２のように、センサ信号の振幅、すなわち、バイパス流路４の内部に生成される交番の流れの振幅に依存しない（依存度が小さい）関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００５２】
本実施形態では、流体の流量と、ヒータ１４に供給される電気エネルギーの電力との関係を示す流量電力情報として、図１２に示すグラフＬ１の情報をメモリ７に記憶するものとする。
【００５３】
なお、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は、電力である場合に限定されず、例えば、電流又は電圧であってもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、柱状の渦発生体３を流体管２の貫通孔２ｂから挿入して配置した例を示したが、流体管２に直接柱状の渦発生体３を組み込むような構成を採用することもできる。
【００５５】
次に、図１に示した渦流量計が流量を測定（算出）する動作について説明する。
【００５６】
図１４は、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に示すように、流量計１は、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）。中央制御部８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１４に供給された電気エネルギーに対応する電力を算出（検出）する（Ｓ１０３）。
【００５７】
なお、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する電力Ｗｈの具体的な算出方法は、中央制御部８が、例えば、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を算出した上で、ヒータ電流Ｉｈを用いて式（２）から算出する。
Ｉｈ＝（Ｖｂ−Ｖａ）／ｒ２ …（１）
Ｗｈ＝Ｖａ×Ｉｈ …（２）
【００５８】
一方、熱式フローセンサ１０は、温度センサ１５，１６を用いてバイパス流路４内に生成される交番の流れの周波数を検出する（Ｓ１０４）。中央制御部８は、Ｓ１０４において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等の所定の係数を乗じて流体の体積流量を算出し（Ｓ１０５）。
【００５９】
次に、中央制御部８は、Ｓ１０５において算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶された流量電力情報とに基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定する（Ｓ１０６）。例えば、Ｓ１０５において算出された流体の体積流量が「Ｑ1」である場合に、中央制御部８は、メモリ７に記憶された図１２のグラフＬ１の情報を用いて、ヒータ１４における電力のしきい値として、「Ｗ1」を設定する。このように、流量電力情報として、流体の体積流量とヒータに供給される電気エネルギーに対応する電力との関係を示すグラフＬ１の情報をメモリ７に記憶し、このグラフＬ１の情報と中央制御部８により算出された流体の体積流量とに基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体が流路２ａを流通している場合と流体が流路２ａを往復している場合とを識別（判別）することが可能となる。
【００６０】
本実施形態では、図１２に示したグラフＬ１の情報を流量電力情報としてメモリ７に記憶しておき、この流量電力情報と中央制御部８により算出された流体の体積流量とに基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定するようにしたが、これに限定されない。例えば、図１３に示したグラフＬ１１の情報を振幅電力情報としてメモリ７に記憶しておく。そして、Ｓ１０４において、温度センサ１５，１６を用いてバイパス流路４内に生成される交番の流れの振幅を検出し、Ｓ１０６において、中央制御部８は、Ｓ１０４において検出されたセンサ信号の振幅とメモリ７に記憶された振幅電力情報とに基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定するようにしてもよい。例えば、温度センサ１５，１６で検出されたセンサ信号の振幅が「Ｖ1」である場合に、中央制御部８は、メモリ７に記憶された図１３のグラフＬ１１の情報を用いて、ヒータ１４における電力のしきい値として、「Ｗ11」を設定する。
【００６１】
次に、中央制御部８は、Ｓ１０３において算出（検出）されたヒータ１４の電力が、Ｓ１０６において設定された電力のしきい値を超えるか否か、を判定する（Ｓ１０７）。
【００６２】
Ｓ１０７の判定の結果、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値を超える場合、図１２に示したグラフＬ１のような流体の流量とヒータ１４の電力との関係が認められるので、流体が流路２ａを流通しているものと考えられる。よって、中央制御部８は、Ｓ１０５において算出された流体の体積流量は流体が流路２ａを流通している場合のものであるとして、Ｓ１０５において算出された流体の体積流量を表示部９に出力し、表示部９に表示させる（Ｓ１０８）。このように、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力と中央制御部８により設定されたヒータ１４における電力のしきい値とに基づいて、流体が流路２ａを流通しているか否かが判定される。
【００６３】
本実施形態では、Ｓ１０７の判定の結果、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値を超える場合に、流体が流路２ａを流通していると判定したが、これに限定されない。例えば、Ｓ１０７において、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値を超えない場合であっても、近似する場合に、流体が流路２ａを流通していると判定してもよい。また、例えば、図１２のグラフＬ２の情報もメモリ７に記憶しておき、Ｓ１０６において、ヒータ１４における電力のしきい値として「Ｗ1」及び「Ｗ2」の２つを設定する。そして、Ｓ１０６の判定の結果、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力と、ヒータ１４における電力のしきい値Ｗ1及びＷ2に基づいて、例えば、ヒータ１４の電力がしきい値Ｗ2よりもしきい値Ｗ1に近い場合に、流体が流路２ａを流通していると判定してもよい。
【００６４】
なお、渦流量計１は、流体の圧力を検出する圧力センサを更に備えるようにしてもよい。この場合、中央制御部８は、この圧力センサにより検出された流体の圧力と、Ｓ１０１において検出された流体の温度と、Ｓ１０５において算出された流体の体積流量とに基づいて、流体の質量流量を算出することが可能となる。また、流量電力情報として、流体の体積流量とヒータの電力との関係を示すグラフの情報をメモリ７に記憶しておき、この流量電力情報と算出された流体の質量流量とに基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することが可能となる。
【００６５】
一方、Ｓ１０７の判定の結果、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値を超えない場合、流体が流路２ａを往復しているものと考えられる。よって、中央制御部８は、流体が流路２ａを往復している旨を表示部９に表示（報知）させ（Ｓ１０９）、処理Ｓ１００を終了する。このように、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力と中央制御部８により設定されたヒータ１４における電力のしきい値とに基づいて、表示部９による報知を行うか否かが判定される。
【００６６】
本実施形態では、Ｓ１０７の判定の結果、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値を超えない場合に、流体が流路２ａを往復していると判定したが、これに限定されない。例えば、図１２のグラフＬ２の情報もメモリ７に記憶しておき、Ｓ１０６において、ヒータ１４における電力のしきい値として「Ｗ1」及び「Ｗ2」の２つを設定する。そして、Ｓ１０７の判定の結果、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値Ｗ1を超えない場合、中央制御部８は、Ｓ１０３において算出（検出）されたヒータ１４の電力が、Ｓ１０６において設定されたしきい値Ｗ2を超えるか否かを判定する。中央制御部８は、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値Ｗ2を超えない場合に、流体が流路２ａを往復しているものとして、流体が流路２ａを往復している旨を表示部９に表示（報知）させるようにしてもよい。
【００６７】
なお、図１２に示したグラフＬ１，Ｌ２の情報は、実験により得られたものであるよりは、中央制御部８により算出された流体の流量と中央制御部８により算出（検出）された電力との関係に基づくものであることが好ましい。これにより、メモリ７に記憶されたグラフＬ１，Ｌ２の情報には、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）と実装された中央制御部８による電力の検出誤差（バラツキ）とが含まれる。
【００６８】
また、本実施形態では、Ｓ１０９において、流体が流路２ａを往復している旨を表示部９に表示（報知）するようにしたが、これに限定されない。例えば、渦流量計１が、スピーカ等の音声出力手段や警報ランプ等の発光手段を備え、音声出力手段及び発光手段のうちの少なくとも一方によって、流体が流路２ａを往復している旨を報知するようにしてもよい。
【００６９】
さらに、処理Ｓ１００は、熱式フローセンサ１０によるセンサ信号の振幅が所定の値を超えた場合に、実行され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等の影響を低減することができる。
【００７０】
このように、本実施形態における渦流量計１及び流量測定方法によれば、中央制御部８により算出された流体の流量とメモリ７に記憶された振幅電力情報とに基づいて、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する電力のしきい値が設定され、中央制御部８により算出（検出）された電力と中央制御部８により設定されたしきい値とに基づいて、流体が流路２ａを流通しているか否かが判定される。ここで、流体が流路２ａ内を流通している場合、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、例えば電力は、図１２に実線で示すグラフＬ１のように、流体の流量に対して、依存又は略依存する関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００７１】
一方、流体が流路２ａ内を往復している場合、ヒータ１４付近の流体はその近傍に留まるので、流体が流路２ａ内を流通している場合と比較して、ヒータ１４から流体に奪われる熱は少なくなる。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、例えば電力は、図１２に破線で示すグラフＬ２のように、流体の流量に相対的に依存しない（依存度が小さい）関係（傾向）を有することが実験で確認されている。よって、流量電力情報として、流体の流量とヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する電力との関係を示すグラフＬ１の情報をメモリ７に記憶し、このグラフＬ１の情報と中央制御部８により算出された流体の流量とに基づいて、電力のしきい値を設定することにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを識別（判別）することが可能となる。これにより、流体が流路２ａを流通している場合に流量を測定（出力）することができるとともに、流体が流路２ａを往復している場合に誤って流量を測定（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。
【００７２】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力と中央制御部８により設定されたしきい値とに基づいて、表示部９による報知を行うか否かが判定される。これにより、流体が流路２ａを往復している場合にその旨を報知することができ、他の機器の不適切な設置を発見することができる。
【００７３】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、流量電力情報が、中央制御部８により算出された流体の流量と中央制御部８により算出（検出）された電力との関係に基づくものである。これにより、メモリ７に記憶されたグラフＬ１，Ｌ２の情報には、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）と実装された中央制御部８による電力の検出誤差（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電力のしきい値が設定され、流体が流路２ａを流通している場合と流体が流路２ａを往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００７４】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、ヒータ１７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、電力、電流、及び電圧のうちの何れかである。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。
【００７５】
［第２実施形態］
図１５乃至図１９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１５は本発明の第２実施形態における渦流量計の部分断面図であり、図１６は図１５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１６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１７は、流体の流量とヒータに供給される電力との関係の他の例を示すグラフである。ここで、流体が流路２ａ内を流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の圧力に応じて変化することが実験で確認されている。すなわち、流体の圧力が通常の圧力、例えば大気圧と同程度である場合、流体の体積流量と、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する電力とは、図１７に実線で示すグラフＬ１のような関係を有する。また、流体の圧力が通常の圧力より高い場合、例えば大気圧の３倍程度である場合、流体の体積流量と、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する電力とは、図１７に太一点鎖線で示すグラフＬ３のような関係を有する。さらに、流体の圧力が通常の圧力より低い場合、例えば大気圧以下である場合、流体の体積流量と、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する電力とは、図１５に一点鎖線で示すグラフＬ４のような関係を有する。
【００７８】
本実施形態では、流体の流量と、ヒータ１４に供給された電気エネルギーの電力との関係を示す流量電力情報として、図１７に示すグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報をメモリ７に記憶するものとする。
【００７９】
次に、図１５に示した渦流量計が流量を測定（算出）する動作について説明する。
【００８０】
図１８は、図１５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１８に示すように、流量計１Ａは、処理Ｓ２００を実行する。すなわち、まず、圧力センサ３９は、流体の圧力を検出し（Ｓ２０１）、図１２に示した第１実施形態と同様に、Ｓ１０１〜Ｓ１０５の各ステップを行う。
【００８１】
Ｓ１０５の後、中央制御部８は、Ｓ１０５において算出された流体の体積流量と、メモリ７に記憶された流量電力情報とに加え、Ｓ２０１において検出された流体の圧力とに基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定する（Ｓ２０６）。例えば、圧力センサ３９で検出された流体の圧力が大気圧より高い３気圧であり、中央制御部８により算出された流体の体積流量が「Ｑ1」である場合に、中央制御部８は、メモリ７に記憶された図１７のグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報のうち、グラフＬ３の情報を用いて、ヒータ１４における電力のしきい値として、「Ｗ3」を設定する。また、例えば、圧力センサ３９で検出された流体の圧力が大気圧より低く、中央制御部８により算出された流体の体積流量が「Ｑ1」である場合に、中央制御部８は、メモリ７に記憶された図１７のグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報のうち、グラフＬ４の情報を用いて、ヒータ１４における電力のしきい値として、「Ｗ4」を設定する。このように、中央制御部８により算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶されたグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の情報とに加え、更に圧力センサ３９により検出された流体の圧力に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体の圧力が反映されたしきい値を設定することが可能となる。
【００８２】
Ｓ２０６の後、中央制御部８は、図１４に示した第１実施形態と同様に、Ｓ１０７〜Ｓ１０９の各ステップを行う。
【００８３】
本実施形態では、流量電力情報として、図１７に示した３つのグラフＬ１，Ｌ２，Ｌ３の各情報をメモリ７に記憶しておき、Ｓ２０６において、中央制御部８は、圧力センサ３９により検出された流体の圧力に基づいて、用いるグラフを変更するようにしたが、これに限定されない。例えば、流量電力情報としてグラフＬ１の情報のみをメモリ７に記憶しておき、Ｓ２０６において、中央制御部８は、グラフＬ１の情報を用いて定めたしきい値に、圧力センサ３９により検出された流体の圧力をパラメータとする所定の演算（計算）を行ってしきい値を算出し、設定するようにしてもよい。
【００８４】
また、流体が流路２ａを流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の温度に応じて変化することが実験で確認されている。よって、Ｓ２０６において、中央制御部８は、グラフＬ１，Ｌ２，Ｌ３の各情報のうちの何れかを用いて定めたしきい値に、Ｓ１０１において検出された流体の温度をパラメータとする所定の演算（計算）を行ってしきい値を算出し、設定するのが好ましい。このように、中央制御部８により算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶されたグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報と圧力センサ３９により検出された流体の圧力とに加え、更に周囲温度センサ１７により検出された流体の温度に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体の温度が反映されたしきい値を設定することが可能となる。
【００８５】
図１９は、流体の流量とヒータに供給される電力との関係の更に他の例を示すグラフである。さらに、流体が流路２ａを流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の種類に応じて変化することが実験で確認されている。すなわち、流体が一の種類である場合、流体の流量と、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する電力とは、図１９に実線で示すグラフＬ１のような関係を有する。また、流体が一の種類とは異なる他の種類である場合、流体の流量と、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する電力とは、図１９に二点鎖線で示すグラフＬ５のような関係を有する。
【００８６】
よって、流量電力情報として、図１７に示したグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報に代えて、図１９に示すグラフＬ１，Ｌ５の各情報をメモリ７に記憶してもよい。この場合、図１８に示したＳ２０６において、例えば、流体が他の種類である場合に、中央制御部８は、メモリ７に記憶された図１９のグラフＬ１，Ｌ５の各情報うち、グラフＬ５の情報を用いて、ヒータ１４における電力のしきい値として、「Ｗ5」を設定する。このように、中央制御部８により算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶されたグラフＬ１，Ｌ５の各情報とに加え、流体の種類に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体の種類が反映されたしきい値を設定することが可能となる。
【００８７】
なお、流量電力情報として、流体の圧力、流体の温度、流体の種類のうちの少なくとも２つを組み合わせたグラフの情報をメモリ７に記憶するようにしてもよい。あるいは、流体の圧力、流体の温度、流体の種類のうちの少なくとも２つをパラメータとする所定の演算（計算）を行ってしきい値を算出し、設定するようにしてもよい。
【００８８】
このように、本実施形態における渦流量計１Ａによれば、中央制御部８によって、更に圧力センサ３９により検出された流体の圧力に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値が設定される。ここで、流体が流路２ａを流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の圧力に応じて変化することが実験で確認されている。よって、中央制御部８により算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶された図１７のグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報とに加え、更に圧力センサ３９により検出された流体の圧力に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体の圧力が反映されたしきい値を設定することが可能となる。これにより、流体が流路２ａを流通している場合と流体が流路２ａを往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００８９】
また、本実施形態における渦流量計１Ａによれば、中央制御部８によって、更に周囲温度センサ１７により検出された流体の温度に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値が設定される。ここで、流体が流路２ａ内を流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の温度に応じて変化することが実験で確認されている。よって、中央制御部８により算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶された図１７のグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報とに加え、更に周囲温度センサ１７により検出された流体の温度に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体の温度が反映されたしきい値を設定することが可能となる。これにより、流体が流路２ａを流通している場合と流体が流路２ａを往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００９０】
また、本実施形態における渦流量計１Ａによれば、中央制御部８によって、更に流体の種類に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値が設定される。ここで、流体が流路を流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の種類に応じて変化することが実験で確認されている。よって、中央制御部８により算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶された図１９のグラフＬ１，Ｌ５の各情報とに加え、更に流体の種類に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体の種類が反映されたしきい値を設定することが可能となる。これにより、流体が流路２ａを流通している場合と流体が流路２ａを往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００９１】
なお、前述の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の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】
【００９２】
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
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、渦流量計及び流量測定方法に関する。
【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）を発生させて流体振動を生成し、この流体振動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熱式フローセンサを配置し、この熱式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、流路が形成された配管には、他の機器が設置されることがある。この場合、他の機器等の影響によって、流体が配管内を往復する流れ（往復流）が発生することがある。この場合、実際には流体が流路を流通していないにもかかわらず、熱式フローセンサがこの流体の往復流を検出し、流量を測定（出力）してしまう場合があった。
【０００５】
このため、従来の渦流量計では、熱式フローセンサが検出した信号の振幅が所定のしきい値を超えた場合に、流体が流路内を流通していると判定し、流量を測定（出力）していた。
【０００６】
しかしながら、配管内に発生する往復流は大きく（速く）なる場合があり、所定のしきい値を比較的小さな値に設定すると、かかる往復流の影響を受け易くなり、誤って流体が流路内を流通していると判定してしまうおそれがあった。一方、所定のしきい値を比較的大きな値に設定すると、流体の流量が小さい（少ない）場合にセンサ信号の振幅も小さくなるので、実際には流体が流路内を流通していても、流量を測定できないおそれがあった。このように、従来の渦流量計では、流体が流路を流通している場合を識別することが困難であるという問題があった。
【０００７】
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、流体が流路を流通している場合を識別することのできる渦流量計及び流量測定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】
【０００８】
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、交番の流れにおける周波数を検出する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、フローセンサにより検出された周波数に基づいて、流体の流量を算出する算出部と、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、流体の流量と前述の電気エネルギーに対応する所定の物理量との関係を示す流量物理量情報を記憶する記憶部と、前述の所定の物理量を検出する検出部と、算出部により検出された流体の流量と記憶部に記憶された流量物理量情報とに基づいて、前述の所定の物理量のしきい値を設定する設定部と、検出部により検出された前述の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、流体が流路を流通しているか否かを判定する流通判定部とを備える。
【０００９】
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記憶部に記憶された流量物理量情報とに基づいて、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のしきい値が設定され、検出部により検出された前述の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、流体が流路を流通しているか否かが判定される。ここで、流体が流路を流通している場合、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、依存又は略依存する関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００１０】
一方、流体が流路を往復している場合、ヒータ付近の流体はその近傍に留まるので、流体が流路を流通している場合と比較して、ヒータから流体に奪われる熱は少なくなる。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、流体の流量に相対的に依存しない（依存度が小さい）関係（傾向）を有することが実験で確認されている。よって、流量物理量情報として、流体の流量と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との関係を示す情報を記憶し、この流量物理量情報と算出された流体の流量とに基づいて、所定の物理量のしきい値を設定することにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを識別（判別）することが可能となる。
【００１１】
好ましくは、流体が流路を往復している旨を報知する報知部と、検出部により検出された前述の所定の物理量と、設定部により設定されたしきい値とに基づいて、報知部による報知を行うか否かを判定する報知判定部と、を更に備える。
【００１２】
かかる構成によれば、検出部により検出された前述の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、報知部による報知を行うか否かが判定される。これにより、流体が流路を往復している場合にその旨を報知することができ、他の機器の不適切な設置を発見することができる。
【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、設定部は、更に圧力センサにより検出された圧力に基づいて、前述のしきい値を設定する。
【００１４】
かかる構成によれば、設定部によって、更に圧力センサにより検出された流体の圧力に基づいて、前述のしきい値が設定される。ここで、流体が流路を流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の圧力に応じて変化することが実験で確認されている。よって、算出部により算出された流体の流量と記憶部に記憶された流量物理量情報とに加え、更に圧力センサにより検出された流体の圧力に基づいて、ヒータにおける所定の物理量のしきい値を設定することにより、流体の圧力が反映されたしきい値を設定することが可能となる。これにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００１５】
好ましくは、設定部は、更に周囲温度センサにより検出された温度に基づいて、前述のしきい値を設定する。
【００１６】
かかる構成によれば、設定部によって、更に周囲温度センサにより検出された流体の温度に基づいて、前述のしきい値が設定される。ここで、流体が流路を流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の温度に応じて変化することが実験で確認されている。よって、算出部により算出された流体の流量と記憶部に記憶された流量物理量情報とに加え、更に周囲温度センサにより検出された流体の温度に基づいて、ヒータにおける所定の物理量のしきい値を設定することにより、流体の温度が反映されたしきい値を設定することが可能となる。これにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００１７】
好ましくは、設定部は、更に流体の種類に基づいて、前述のしきい値を設定する。
【００１８】
かかる構成によれば、設定部によって、更に流体の種類に基づいて、前述のしきい値が設定される。ここで、流体が流路を流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の種類に応じて変化することが実験で確認されている。よって、算出部により算出された流体の流量と記憶部に記憶された流量物理量情報とに加え、更に流体の種類に基づいて、ヒータにおける所定の物理量のしきい値を設定することにより、流体の種類が反映されたしきい値を設定することが可能となる。これにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００１９】
好ましくは、前述の流量物理量情報は、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の関係に基づくものである。
【００２０】
かかる構成によれば、流量物理量情報が、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の関係に基づくものである。これにより、記憶部に記憶された流量物理量情報には、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、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００２１】
好ましくは、前述の所定の物理量は、電力、電流、及び電圧のうちの何れかである。
【００２２】
かかる構成によれば、前述の所定の物理量が、電力、電流、及び電圧のうちの何れかである。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。
【００２３】
本発明に係る流量測定方法は、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、交番の流れの周波数を検出する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、フローセンサにより検出された周波数に基づいて、流体の流量を算出する算出部と、周囲温度センサにより検出された流体の温度よりもヒータの温度が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、流体の流量と前述の電気エネルギーに対応する所定の物理量との関係を示す流量物理量情報を記憶する記憶部と、前述の所定の物理量を検出する検出部と、設定部と、流通判定部とを備える渦流量計を用いて、流体の流量を測定する方法であって、設定部が、算出部により算出された流体の流量と記憶部に記憶された流量物理量情報とに基づいて、前述の所定の物理量のしきい値を設定する設定工程と、流通判定部が、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、流体が流路を流通しているか否かを判定する流通判定工程と、を備える。
【００２４】
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記憶部に記憶された流量物理量情報とに基づいて、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のしきい値が設定され、検出部により検出された前述の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、流体が流路を流通しているか否かが判定される。ここで、流体が流路を流通している場合、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、依存又は略依存する関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００２５】
一方、流体が流路を往復している場合、ヒータ付近の流体はその近傍に留まるので、流体が流路を流通している場合と比較して、ヒータから流体に奪われる熱は少なくなる。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、流体の流量に相対的に依存しない（依存度が小さい）関係（傾向）を有することが実験で確認されている。よって、流量物理量情報として、流体の流量と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との関係を示す情報を記憶し、この流量物理量情報と算出された流体の流量とに基づいて、所定の物理量のしきい値を設定することにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを識別（判別）することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る渦流量計及び流量測定方法によれば、流量物理量情報として、流体の流量と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との関係を示す情報を記憶し、この流量物理量情報と算出された流体の流量とに基づいて、所定の物理量のしきい値を設定することにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを識別（判別）することが可能となる。これにより、流体が流路を流通している場合に流量を測定（出力）することができるとともに、流体が流路を流通していない場合に誤って流量を測定（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】
【００２７】
【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７及び図８に示した熱式フローセンサにおけるセンサ信号の時間変化を示すグラフである。
【図１２】流体の流量とヒータに供給される電力との関係の一例を示すグラフである。
【図１３】図７及び図８に示した熱式フローセンサにおけるセンサ信号の振幅とヒータに供給される電力との関係の一例を示すグラフである。
【図１４】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１５】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１６】図１５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１７】流体の流量とヒータに供給される電力との関係の他の例を示すグラフである。
【図１８】図１５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１９】流体の流量とヒータに供給される電力との関係の更に他の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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、同一又は類似の部分には同一又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、具体的な寸法等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。
【００２９】
［第１実施形態］
図１乃至図１４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及び図２に示すように、渦流量計１は、例えばガス等の被測定流体（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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
バイパス流路４は、図１及び図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。
【００３３】
図３及び図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）及びバイパス流路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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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及び中央制御部８等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等の各種情報を表示する表示部９が設けられている。
【００３７】
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及び図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及び第２の測温抵抗素子１６、周囲温度センサ１７等を有している。
【００３８】
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。
【００３９】
第１の測温抵抗素子１５は、ヒータ１４の一方側（図７及び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及び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及び第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、信号増幅、矩形波変換、エッジ検出等の信号処理が施され、後述する中央制御部８に出力される。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振幅及び周波数に関する情報を得ることが可能となる。
【００４０】
なお、基板１１の材料としては、シリコン（Ｓｉ）等が使用可能である。絶縁膜１３の材料としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等が使用可能である。キャビティ１２は、異方性エッチング等により形成される。ヒータ１４、第１の測温抵抗素子１５、第２の測温抵抗素子１６及び周囲温度センサ１７の各材料には、白金（Ｐｔ）等が使用可能であり、リソグラフィ法等により形成可能である。
【００４１】
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、駆動回路５は、前述の熱式フローセンサ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、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。
【００４２】
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。
【００４３】
メモリ７は、流量の測定前に予め登録された情報や、流量の測定中に得られた情報等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、又は読み出される。本実施形態では、後述する流量電力情報がメモリ７に記憶されている。
【００４４】
中央制御部８は、例えばＣＰＵ等によって構成され、各種の演算を行い、渦式流量計１の動作を制御する。具体的には、中央制御部８は、駆動回路５からＡ／Ｄ変換器（図示省略）を解して入力される固定抵抗Ｒ２の両端の電圧Ｖａ，Ｖｂと、熱式フローセンサ１０の温度センサ１５，１６から入力される検出信号と、メモリ７に記憶された情報とに基づいて、流体の流量を算出して当該流量を示す数字（文字）を表示部９に出力し、又は所定のメッセージを表示部９に出力する。
【００４５】
図１１は、図７及び図８に示した熱式フローセンサにおけるセンサ信号の時間変化を示すグラフである。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の第１及び第２の測温抵抗素子１５、１６によって、図１０に示すような波形のセンサ信号（電圧）として検出される。従来の渦流量計では、センサ信号の振幅ａに対して所定のしきい値を設定し、センサ信号の振幅ａが設定された所定のしきい値を超えた場合に、流体が流路内を流通していると判定して流量を算出していた。
【００４６】
一方、流体が流路２ａ内を往復している場合も、バイパス流路４内に流体の流れが生じる。このため、第１及び第２の測温抵抗素子１５、１６は、バイパス流路４内に交番の流れが生成される場合と同様に、図１１に示すような波形のセンサ信号を検出する。よって、従来の渦流量計のように、熱式フローセンサにおけるセンサ信号の振幅ａに基づいて、流体が流路内を往復している場合を識別するのは困難である。
【００４７】
図１２は、流体の流量とヒータに供給される電力との関係の一例を示すグラフである。ここで、流体が流路２ａ内を流通している場合、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、例えば電力は、図１２に実線で示すグラフＬ１のように、流体の流量に対して、依存又は略依存する関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００４８】
一方、流体が流路２ａ内を往復している場合、ヒータ１４付近の流体はその近傍に留まるので、流体が流路２ａ内を流通している場合と比較して、ヒータ１４から流体に奪われる熱は少なくなる。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、例えば電力は、図１２に破線で示すグラフＬ２のように、流体の流量に依存しない（依存度が小さい）関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００４９】
なお、図１２では、流体の流量の一例として、流体の体積流量を示したが、これに限定されず、流体の質量流量であっても同様の関係（傾向）を有することが実験で角にされている。
【００５０】
図１３は、図７及び図８に示した熱式フローセンサにおけるセンサ信号の振幅とヒータに供給される電力との関係の一例を示すグラフである。また、流体が流路２ａ内を流通している場合、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、例えば電力は、図１３に実線で示すグラフＬ１１のように、熱式フローセンサ１０の第１及び第２の測温抵抗素子１５、１６によるセンサ信号の振幅、すなわち、バイパス流路４の内部に生成される交番の流れにおける振幅に対して、依存又は略依存する関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００５１】
一方、流体が流路２ａ内を往復している場合、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、例えば電力は、図１３に破線で示すグラフＬ１２のように、センサ信号の振幅、すなわち、バイパス流路４の内部に生成される交番の流れの振幅に依存しない（依存度が小さい）関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００５２】
本実施形態では、流体の流量と、ヒータ１４に供給される電気エネルギーの電力との関係を示す流量電力情報として、図１２に示すグラフＬ１の情報をメモリ７に記憶するものとする。
【００５３】
なお、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は、電力である場合に限定されず、例えば、電流又は電圧であってもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、柱状の渦発生体３を流体管２の貫通孔２ｂから挿入して配置した例を示したが、流体管２に直接柱状の渦発生体３を組み込むような構成を採用することもできる。
【００５５】
次に、図１に示した渦流量計が流量を測定（算出）する動作について説明する。
【００５６】
図１４は、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に示すように、流量計１は、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）。中央制御部８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１４に供給された電気エネルギーに対応する電力を算出（検出）する（Ｓ１０３）。
【００５７】
なお、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する電力Ｗｈの具体的な算出方法は、中央制御部８が、例えば、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を算出した上で、ヒータ電流Ｉｈを用いて式（２）から算出する。
Ｉｈ＝（Ｖｂ−Ｖａ）／ｒ２ …（１）
Ｗｈ＝Ｖａ×Ｉｈ …（２）
【００５８】
一方、熱式フローセンサ１０は、温度センサ１５，１６を用いてバイパス流路４内に生成される交番の流れの周波数を検出する（Ｓ１０４）。中央制御部８は、Ｓ１０４において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等の所定の係数を乗じて流体の体積流量を算出し（Ｓ１０５）。
【００５９】
次に、中央制御部８は、Ｓ１０５において算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶された流量電力情報とに基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定する（Ｓ１０６）。例えば、Ｓ１０５において算出された流体の体積流量が「Ｑ1」である場合に、中央制御部８は、メモリ７に記憶された図１２のグラフＬ１の情報を用いて、ヒータ１４における電力のしきい値として、「Ｗ1」を設定する。このように、流量電力情報として、流体の体積流量とヒータに供給される電気エネルギーに対応する電力との関係を示すグラフＬ１の情報をメモリ７に記憶し、このグラフＬ１の情報と中央制御部８により算出された流体の体積流量とに基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体が流路２ａを流通している場合と流体が流路２ａを往復している場合とを識別（判別）することが可能となる。
【００６０】
本実施形態では、図１２に示したグラフＬ１の情報を流量電力情報としてメモリ７に記憶しておき、この流量電力情報と中央制御部８により算出された流体の体積流量とに基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定するようにしたが、これに限定されない。例えば、図１３に示したグラフＬ１１の情報を振幅電力情報としてメモリ７に記憶しておく。そして、Ｓ１０４において、温度センサ１５，１６を用いてバイパス流路４内に生成される交番の流れの振幅を検出し、Ｓ１０６において、中央制御部８は、Ｓ１０４において検出されたセンサ信号の振幅とメモリ７に記憶された振幅電力情報とに基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定するようにしてもよい。例えば、温度センサ１５，１６で検出されたセンサ信号の振幅が「Ｖ1」である場合に、中央制御部８は、メモリ７に記憶された図１３のグラフＬ１１の情報を用いて、ヒータ１４における電力のしきい値として、「Ｗ11」を設定する。
【００６１】
次に、中央制御部８は、Ｓ１０３において算出（検出）されたヒータ１４の電力が、Ｓ１０６において設定された電力のしきい値を超えるか否か、を判定する（Ｓ１０７）。
【００６２】
Ｓ１０７の判定の結果、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値を超える場合、図１２に示したグラフＬ１のような流体の流量とヒータ１４の電力との関係が認められるので、流体が流路２ａを流通しているものと考えられる。よって、中央制御部８は、Ｓ１０５において算出された流体の体積流量は流体が流路２ａを流通している場合のものであるとして、Ｓ１０５において算出された流体の体積流量を表示部９に出力し、表示部９に表示させる（Ｓ１０８）。このように、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力と中央制御部８により設定されたヒータ１４における電力のしきい値とに基づいて、流体が流路２ａを流通しているか否かが判定される。
【００６３】
本実施形態では、Ｓ１０７の判定の結果、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値を超える場合に、流体が流路２ａを流通していると判定したが、これに限定されない。例えば、Ｓ１０７において、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値を超えない場合であっても、近似する場合に、流体が流路２ａを流通していると判定してもよい。また、例えば、図１２のグラフＬ２の情報もメモリ７に記憶しておき、Ｓ１０６において、ヒータ１４における電力のしきい値として「Ｗ1」及び「Ｗ2」の２つを設定する。そして、Ｓ１０６の判定の結果、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力と、ヒータ１４における電力のしきい値Ｗ1及びＷ2に基づいて、例えば、ヒータ１４の電力がしきい値Ｗ2よりもしきい値Ｗ1に近い場合に、流体が流路２ａを流通していると判定してもよい。
【００６４】
なお、渦流量計１は、流体の圧力を検出する圧力センサを更に備えるようにしてもよい。この場合、中央制御部８は、この圧力センサにより検出された流体の圧力と、Ｓ１０１において検出された流体の温度と、Ｓ１０５において算出された流体の体積流量とに基づいて、流体の質量流量を算出することが可能となる。また、流量電力情報として、流体の体積流量とヒータの電力との関係を示すグラフの情報をメモリ７に記憶しておき、この流量電力情報と算出された流体の質量流量とに基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することが可能となる。
【００６５】
一方、Ｓ１０７の判定の結果、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値を超えない場合、流体が流路２ａを往復しているものと考えられる。よって、中央制御部８は、流体が流路２ａを往復している旨を表示部９に表示（報知）させ（Ｓ１０９）、処理Ｓ１００を終了する。このように、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力と中央制御部８により設定されたヒータ１４における電力のしきい値とに基づいて、表示部９による報知を行うか否かが判定される。
【００６６】
本実施形態では、Ｓ１０７の判定の結果、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値を超えない場合に、流体が流路２ａを往復していると判定したが、これに限定されない。例えば、図１２のグラフＬ２の情報もメモリ７に記憶しておき、Ｓ１０６において、ヒータ１４における電力のしきい値として「Ｗ1」及び「Ｗ2」の２つを設定する。そして、Ｓ１０７の判定の結果、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値Ｗ1を超えない場合、中央制御部８は、Ｓ１０３において算出（検出）されたヒータ１４の電力が、Ｓ１０６において設定されたしきい値Ｗ2を超えるか否かを判定する。中央制御部８は、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力がヒータ１４における電力のしきい値Ｗ2を超えない場合に、流体が流路２ａを往復しているものとして、流体が流路２ａを往復している旨を表示部９に表示（報知）させるようにしてもよい。
【００６７】
なお、図１２に示したグラフＬ１，Ｌ２の情報は、実験により得られたものであるよりは、中央制御部８により算出された流体の流量と中央制御部８により算出（検出）された電力との関係に基づくものであることが好ましい。これにより、メモリ７に記憶されたグラフＬ１，Ｌ２の情報には、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）と実装された中央制御部８による電力の検出誤差（バラツキ）とが含まれる。
【００６８】
また、本実施形態では、Ｓ１０９において、流体が流路２ａを往復している旨を表示部９に表示（報知）するようにしたが、これに限定されない。例えば、渦流量計１が、スピーカ等の音声出力手段や警報ランプ等の発光手段を備え、音声出力手段及び発光手段のうちの少なくとも一方によって、流体が流路２ａを往復している旨を報知するようにしてもよい。
【００６９】
さらに、処理Ｓ１００は、熱式フローセンサ１０によるセンサ信号の振幅が所定の値を超えた場合に、実行され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等の影響を低減することができる。
【００７０】
このように、本実施形態における渦流量計１及び流量測定方法によれば、中央制御部８により算出された流体の流量とメモリ７に記憶された振幅電力情報とに基づいて、ヒータ１４に供給された電気エネルギーに対応する電力のしきい値が設定され、中央制御部８により算出（検出）された電力と中央制御部８により設定されたしきい値とに基づいて、流体が流路２ａを流通しているか否かが判定される。ここで、流体が流路２ａ内を流通している場合、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、例えば電力は、図１２に実線で示すグラフＬ１のように、流体の流量に対して、依存又は略依存する関係（傾向）を有することが実験で確認されている。
【００７１】
一方、流体が流路２ａ内を往復している場合、ヒータ１４付近の流体はその近傍に留まるので、流体が流路２ａ内を流通している場合と比較して、ヒータ１４から流体に奪われる熱は少なくなる。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、例えば電力は、図１２に破線で示すグラフＬ２のように、流体の流量に相対的に依存しない（依存度が小さい）関係（傾向）を有することが実験で確認されている。よって、流量電力情報として、流体の流量とヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する電力との関係を示すグラフＬ１の情報をメモリ７に記憶し、このグラフＬ１の情報と中央制御部８により算出された流体の流量とに基づいて、電力のしきい値を設定することにより、流体が流路を流通している場合と流体が流路を往復している場合とを識別（判別）することが可能となる。これにより、流体が流路２ａを流通している場合に流量を測定（出力）することができるとともに、流体が流路２ａを往復している場合に誤って流量を測定（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。
【００７２】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、中央制御部８により算出（検出）されたヒータ１４の電力と中央制御部８により設定されたしきい値とに基づいて、表示部９による報知を行うか否かが判定される。これにより、流体が流路２ａを往復している場合にその旨を報知することができ、他の機器の不適切な設置を発見することができる。
【００７３】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、流量電力情報が、中央制御部８により算出された流体の流量と中央制御部８により算出（検出）された電力との関係に基づくものである。これにより、メモリ７に記憶されたグラフＬ１，Ｌ２の情報には、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）と実装された中央制御部８による電力の検出誤差（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電力のしきい値が設定され、流体が流路２ａを流通している場合と流体が流路２ａを往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００７４】
また、本実施形態における渦流量計１によれば、ヒータ１７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、電力、電流、及び電圧のうちの何れかである。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。
【００７５】
［第２実施形態］
図１５乃至図１９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１５は本発明の第２実施形態における渦流量計の部分断面図であり、図１６は図１５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１６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１７は、流体の流量とヒータに供給される電力との関係の他の例を示すグラフである。ここで、流体が流路２ａ内を流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の圧力に応じて変化することが実験で確認されている。すなわち、流体の圧力が通常の圧力、例えば大気圧と同程度である場合、流体の体積流量と、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する電力とは、図１７に実線で示すグラフＬ１のような関係を有する。また、流体の圧力が通常の圧力より高い場合、例えば大気圧の３倍程度である場合、流体の体積流量と、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する電力とは、図１７に太一点鎖線で示すグラフＬ３のような関係を有する。さらに、流体の圧力が通常の圧力より低い場合、例えば大気圧以下である場合、流体の体積流量と、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する電力とは、図１５に一点鎖線で示すグラフＬ４のような関係を有する。
【００７８】
本実施形態では、流体の流量と、ヒータ１４に供給された電気エネルギーの電力との関係を示す流量電力情報として、図１７に示すグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報をメモリ７に記憶するものとする。
【００７９】
次に、図１５に示した渦流量計が流量を測定（算出）する動作について説明する。
【００８０】
図１８は、図１５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１８に示すように、流量計１Ａは、処理Ｓ２００を実行する。すなわち、まず、圧力センサ３９は、流体の圧力を検出し（Ｓ２０１）、図１２に示した第１実施形態と同様に、Ｓ１０１〜Ｓ１０５の各ステップを行う。
【００８１】
Ｓ１０５の後、中央制御部８は、Ｓ１０５において算出された流体の体積流量と、メモリ７に記憶された流量電力情報とに加え、Ｓ２０１において検出された流体の圧力とに基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定する（Ｓ２０６）。例えば、圧力センサ３９で検出された流体の圧力が大気圧より高い３気圧であり、中央制御部８により算出された流体の体積流量が「Ｑ1」である場合に、中央制御部８は、メモリ７に記憶された図１７のグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報のうち、グラフＬ３の情報を用いて、ヒータ１４における電力のしきい値として、「Ｗ3」を設定する。また、例えば、圧力センサ３９で検出された流体の圧力が大気圧より低く、中央制御部８により算出された流体の体積流量が「Ｑ1」である場合に、中央制御部８は、メモリ７に記憶された図１７のグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報のうち、グラフＬ４の情報を用いて、ヒータ１４における電力のしきい値として、「Ｗ4」を設定する。このように、中央制御部８により算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶されたグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の情報とに加え、更に圧力センサ３９により検出された流体の圧力に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体の圧力が反映されたしきい値を設定することが可能となる。
【００８２】
Ｓ２０６の後、中央制御部８は、図１４に示した第１実施形態と同様に、Ｓ１０７〜Ｓ１０９の各ステップを行う。
【００８３】
本実施形態では、流量電力情報として、図１７に示した３つのグラフＬ１，Ｌ２，Ｌ３の各情報をメモリ７に記憶しておき、Ｓ２０６において、中央制御部８は、圧力センサ３９により検出された流体の圧力に基づいて、用いるグラフを変更するようにしたが、これに限定されない。例えば、流量電力情報としてグラフＬ１の情報のみをメモリ７に記憶しておき、Ｓ２０６において、中央制御部８は、グラフＬ１の情報を用いて定めたしきい値に、圧力センサ３９により検出された流体の圧力をパラメータとする所定の演算（計算）を行ってしきい値を算出し、設定するようにしてもよい。
【００８４】
また、流体が流路２ａを流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の温度に応じて変化することが実験で確認されている。よって、Ｓ２０６において、中央制御部８は、グラフＬ１，Ｌ２，Ｌ３の各情報のうちの何れかを用いて定めたしきい値に、Ｓ１０１において検出された流体の温度をパラメータとする所定の演算（計算）を行ってしきい値を算出し、設定するのが好ましい。このように、中央制御部８により算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶されたグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報と圧力センサ３９により検出された流体の圧力とに加え、更に周囲温度センサ１７により検出された流体の温度に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体の温度が反映されたしきい値を設定することが可能となる。
【００８５】
図１９は、流体の流量とヒータに供給される電力との関係の更に他の例を示すグラフである。さらに、流体が流路２ａを流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の種類に応じて変化することが実験で確認されている。すなわち、流体が一の種類である場合、流体の流量と、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する電力とは、図１９に実線で示すグラフＬ１のような関係を有する。また、流体が一の種類とは異なる他の種類である場合、流体の流量と、ヒータ１４に供給される電気エネルギーに対応する電力とは、図１９に二点鎖線で示すグラフＬ５のような関係を有する。
【００８６】
よって、流量電力情報として、図１７に示したグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報に代えて、図１９に示すグラフＬ１，Ｌ５の各情報をメモリ７に記憶してもよい。この場合、図１８に示したＳ２０６において、例えば、流体が他の種類である場合に、中央制御部８は、メモリ７に記憶された図１９のグラフＬ１，Ｌ５の各情報うち、グラフＬ５の情報を用いて、ヒータ１４における電力のしきい値として、「Ｗ5」を設定する。このように、中央制御部８により算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶されたグラフＬ１，Ｌ５の各情報とに加え、流体の種類に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体の種類が反映されたしきい値を設定することが可能となる。
【００８７】
なお、流量電力情報として、流体の圧力、流体の温度、流体の種類のうちの少なくとも２つを組み合わせたグラフの情報をメモリ７に記憶するようにしてもよい。あるいは、流体の圧力、流体の温度、流体の種類のうちの少なくとも２つをパラメータとする所定の演算（計算）を行ってしきい値を算出し、設定するようにしてもよい。
【００８８】
このように、本実施形態における渦流量計１Ａによれば、中央制御部８によって、更に圧力センサ３９により検出された流体の圧力に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値が設定される。ここで、流体が流路２ａを流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の圧力に応じて変化することが実験で確認されている。よって、中央制御部８により算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶された図１７のグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報とに加え、更に圧力センサ３９により検出された流体の圧力に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体の圧力が反映されたしきい値を設定することが可能となる。これにより、流体が流路２ａを流通している場合と流体が流路２ａを往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００８９】
また、本実施形態における渦流量計１Ａによれば、中央制御部８によって、更に周囲温度センサ１７により検出された流体の温度に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値が設定される。ここで、流体が流路２ａ内を流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の温度に応じて変化することが実験で確認されている。よって、中央制御部８により算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶された図１７のグラフＬ１，Ｌ３，Ｌ４の各情報とに加え、更に周囲温度センサ１７により検出された流体の温度に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体の温度が反映されたしきい値を設定することが可能となる。これにより、流体が流路２ａを流通している場合と流体が流路２ａを往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００９０】
また、本実施形態における渦流量計１Ａによれば、中央制御部８によって、更に流体の種類に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値が設定される。ここで、流体が流路を流通している場合に、流体の流量とヒータに供給される電気エネルギーとの関係は、流体の種類に応じて変化することが実験で確認されている。よって、中央制御部８により算出された流体の体積流量とメモリ７に記憶された図１９のグラフＬ１，Ｌ５の各情報とに加え、更に流体の種類に基づいて、ヒータ１４における電力のしきい値を設定することにより、流体の種類が反映されたしきい値を設定することが可能となる。これにより、流体が流路２ａを流通している場合と流体が流路２ａを往復している場合とを、より正確に識別（判別）することができる。
【００９１】
なお、前述の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の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】
【００９２】
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
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、前記交番の流れにおける周波数を検出する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、
前記フローセンサにより検出された前記周波数に基づいて、前記流体の流量を算出する算出部と、
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、
前記流体の流量と前記電気エネルギーに対応する所定の物理量との関係を示す流量物理量情報を記憶する記憶部と、
前記所定の物理量を検出する検出部と、
前記算出部により算出された前記流体の流量と前記記憶部に記憶された流量物理量情報とに基づいて、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、前記流体が前記流路を流通しているか否かを判定する流通判定部と、を備える
ことを特徴とする渦流量計。
【請求項２】
前記流体が前記流路を往復している旨を報知する報知部と、
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、前記報知部による報知を行うか否かを判定する報知判定部と、を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の渦流量計。
【請求項３】
前記流体の圧力を検出する圧力センサをさらに備え、
前記設定部は、更に前記圧力センサにより検出された圧力に基づいて、前記しきい値を設定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の渦流量計。
【請求項４】
前記設定部は、更に前記周囲温度センサにより検出された前記温度に基づいて、前記しきい値を設定する
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の渦流量計。
【請求項５】
前記設定部は、更に前記流体の種類に基づいて、前記しきい値を設定する
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の渦流量計。
【請求項６】
前記流量物理量情報は、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の関係に基づくものである
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の渦流量計。
【請求項７】
前記所定の物理量は、電力、電流、及び電圧のうちの何れかである
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の渦流量計。
【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、前記交番の流れの周波数を検出する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、前記フローセンサにより検出された前記周波数に基づいて、前記流体の流量を算出する算出部と、前記周囲温度センサにより検出された前記流体の温度よりも前記ヒータの温度が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、前記流体の流量と前記電気エネルギーに対応する所定の物理量との関係を示す流量物理量情報を記憶する記憶部と、前記所定の物理量を検出する検出部と、設定部と、流通判定部とを備える渦流量計を用いて、前記流体の流量を測定する方法であって、
前記設定部が、前記算出部により算出された前記流体の流量と前記記憶部に記憶された流量物理量情報とに基づいて、前記所定の物理量のしきい値を設定する設定工程と、
前記流通判定部が、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、前記流体が前記流路を流通しているか否かを判定する流通判定工程と、を備える
ことを特徴とする流量測定方法。
【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、前記交番の流れにおける周波数を検出する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、
前記フローセンサにより検出された前記周波数に基づいて、前記流体の流量を算出する算出部と、
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、
前記流体の流量と前記電気エネルギーに対応する所定の物理量との関係を示す流量物理量情報を記憶する記憶部と、
前記所定の物理量を検出する検出部と、
前記算出部により算出された前記流体の流量と前記記憶部に記憶された流量物理量情報とに基づいて、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、前記流体が前記流路を流通しているか否かを判定する流通判定部と、を備える
ことを特徴とする渦流量計。
【請求項２】
前記流体が前記流路を往復している旨を報知する報知部と、
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、前記報知部による報知を行うか否かを判定する報知判定部と、を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の渦流量計。
【請求項３】
前記流体の圧力を検出する圧力センサをさらに備え、
前記設定部は、更に前記圧力センサにより検出された圧力に基づいて、前記しきい値を設定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の渦流量計。
【請求項４】
前記設定部は、更に前記周囲温度センサにより検出された前記温度に基づいて、前記しきい値を設定する
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の渦流量計。
【請求項５】
前記設定部は、更に前記流体の種類に基づいて、前記しきい値を設定する
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の渦流量計。
【請求項６】
前記流量物理量情報は、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の関係に基づくものである
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の渦流量計。
【請求項７】
前記所定の物理量は、電力、電流、及び電圧のうちの何れかである
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の渦流量計。
【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、前記交番の流れの周波数を検出する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、前記フローセンサにより検出された前記周波数に基づいて、前記流体の流量を算出する算出部と、前記周囲温度センサにより検出された前記流体の温度よりも前記ヒータの温度が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、前記流体の流量と前記電気エネルギーに対応する所定の物理量との関係を示す流量物理量情報を記憶する記憶部と、前記所定の物理量を検出する検出部と、設定部と、流通判定部とを備える渦流量計を用いて、前記流体の流量を測定する方法であって、
前記設定部が、前記算出部により算出された前記流体の流量と前記記憶部に記憶された流量物理量情報とに基づいて、前記所定の物理量のしきい値を設定する設定工程と、
前記流通判定部が、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、前記流体が前記流路を流通しているか否かを判定する流通判定工程と、を備える
ことを特徴とする流量測定方法。
【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１９】
【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１９】
【公開番号】特開２０１２−１４１２６８（Ｐ２０１２−１４１２６８Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２２７（Ｐ２０１１−１２２７）
【出願日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【出願人】（０００００６６６６）アズビル株式会社 (1,808)
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【出願人】（０００００６６６６）アズビル株式会社 (1,808)
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