JP2003279395A - 流量測定方法及び流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極微量の流量領域から比較的大きな流量領域
まで広い流量範囲にわたって良好な精度及び感度での流
量測定が可能な流量計を提供する。 【解決手段】 傍熱定温制御式流量測定部１６の出力Ｖ
ｈ及び二定点温度差検知式流量測定部１８ａ，１８ｂの
出力Ｖｏｕｔに基づき、演算部により測定値を得る。流
量測定部１６では、発熱体１６３が感温体１６２の検知
温度に基づくフィードバック制御を受け、該フィードバ
ック制御の状態に基づき出力Ｖｈを得る。流量測定部１
８ａ，１８ｂでは、流体流通方向に関して流量測定部１
６の上流側に配置された感温体１８２と下流側に配置さ
れた感温体との検知温度差に基づき出力Ｖｏｕｔを得
る。演算部は、予め定められた境界流量以上の流量域で
は出力Ｖｈに基づき得られる流量値を測定値として出力
し、境界流量未満の流量域では出力Ｖｏｕｔに基づき得
られる流量値を測定値として出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体流量検知技術
に属するものであり、特に、流通路を流れる流体の流量
を測定する方法及びそれに使用される流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
各種流体特に液体の流量（あるいは流速）を測定する流
量センサー（あるいは流速センサー）としては、種々の
形式のものが使用されているが、低価格化が容易である
という理由で、いわゆる熱式（特に傍熱型）の流量セン
サーが利用されている。

【０００３】この傍熱型流量センサーとしては、基板上
に薄膜技術を利用して薄膜発熱体と薄膜感温体とを絶縁
層を介して積層してなるセンサーチップを流体流通路と
しての配管内の流体との間で熱伝達可能なように配置し
たものが使用されている。発熱体に通電することにより
感温体を加熱し、該感温体の電気的特性例えば電気抵抗
の値を変化させる。この電気抵抗値の変化（感温体の温
度上昇に基づく）は、配管内を流れる流体の流量（流
速）に応じて変化する。これは、発熱体の発熱量のうち
の一部が流体中へと伝達され、この流体中へ拡散する熱
量は流体の流量（流速）に応じて変化し、これに応じて
感温体へと供給される熱量が変化して、該感温体の電気
抵抗値が変化するからである。この感温体の電気抵抗値
の変化は、流体の温度によっても異なり、このため、上
記感温体の電気抵抗値の変化を測定する電気回路中に温
度補償用の感温素子を組み込んでおき、流体の温度によ
る流量測定値の変化をできるだけ少なくすることも行わ
れている。

【０００４】このような、薄膜素子を用いた傍熱型流量
センサーに関しては、例えば、特開平１１−１１８５６
６号公報に記載がある。この流量センサーにおいては、
流体の流量に対応する電気的出力を得るためにブリッジ
回路を含む電気回路を使用している。

【０００５】ところで、近年、タンクや配管系からの流
体の漏れの検知の重要性が増大している。例えば、ガソ
リン、軽油及び灯油等の燃料油のタンクから油漏れが発
生し継続して大量の油が漏出すると、火災発生、環境汚
染及び資源損失等の問題が生ずるので、油漏れ発生を初
期の段階で検知することが極めて望ましい。従って、例
えば、１ミリリットル／ｈ以下の極微量の油漏れ検知が
要求される場合がある。

【０００６】このような油漏れ検知に、上記の様な傍熱
型流量センサーを用いることが考えられるが、この流量
センサーは、流量値が例えば１ミリリットル／ｈ以下の
極微量の領域では流量変化に対する電気回路の出力の変
化が小さくなるため流量測定値の誤差が大きくなる（即
ち、測定の際に峻別し得る流量差の割合が大きくなり、
測定感度が低下する）という問題点がある。

【０００７】一方、流量センサーとして、配管の特定位
置に配置された熱源により流体を加熱し、配管内の流体
流通に関して熱源位置の上流側及び下流側にそれぞれ適
宜の距離隔てて感温体を配置し、配管内の流体が流通す
る際に生ずる上流側感温体と下流側感温体との検知温度
差に基づき流体流量を測定する二定点温度差検知式のも
のがある。しかしながら、このセンサーを上記の油漏れ
検知に使用する場合には、流量値が例えば、３ミリリッ
トル／ｈ以上になると流量変化に対する電気回路の出力
の変化が小さくなるため、大流量値領域では誤差が大き
くなる（即ち、測定の際に峻別し得る流量差の割合が大
きくなり、感度が低下する）という問題点がある。

【０００８】そこで、本発明は、極微量の流量領域から
比較的大きな流量領域までの広い流量範囲にわたって良
好な精度及び感度で流量測定を行うことが可能な流量測
定方法及び流量計を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、流体流通路内の流体の
流量を測定する方法であって、前記流量の値に関して予
め定められた境界流量領域より大きな高流量領域につい
ては傍熱定温制御式流量測定により前記流体の流量を測
定して得られる流量値を測定値となし、前記境界流量領
域より小さな低流量領域については二定点温度差検知式
流量測定により得られる流量値を測定値となし、前記境
界流量領域については前記傍熱定温制御式流量測定によ
り得られる流量値または前記二定点温度差検知式流量測
定により得られる流量値を測定値となし、前記二定点温
度差検知式流量測定で前記流体流通路内の流体を加熱す
る熱源として前記傍熱定温制御式流量測定のための測定
部を使用することを特徴とする流量測定方法、が提供さ
れる。

【００１０】本発明の一態様においては、前記境界流量
領域は１つの特定流量値のみからなる。本発明の一態様
においては、先ず前記傍熱定温制御式流量測定により前
記流体の流量を測定し、得られた流量値が前記高流量領
域に属する時又は前記高流量領域及び前記境界流量領域
のいずれかに属する時には当該流量値を測定値となし、
それ以外の時には次に前記二定点温度差検知式流量測定
により前記流体の流量を測定し、得られた流量値を測定
値となす。また、本発明の一態様においては、先ず前記
二定点温度差検知式流量測定により前記流体の流量を測
定し、得られた流量値が前記低流量領域に属する時又は
前記低流量領域及び前記境界流量領域のいずれかに属す
る時には当該流量値を測定値となし、それ以外の時には
次に前記傍熱定温制御式流量測定により前記流体の流量
を測定し、得られた流量値を測定値となす。

【００１１】更に、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、流体流通路内の流体の流量を測定
する流量計であって、前記流体流通路に臨んで配置され
た傍熱定温制御式流量測定部及び二定点温度差検知式流
量測定部と、前記傍熱定温制御式流量測定部を用いて得
られる第１の流量対応出力及び前記二定点温度差検知式
流量測定部を用いて得られる第２の流量対応出力に基づ
き測定値を得る演算部とを備えており、前記傍熱定温制
御式流量測定部は発熱体と該発熱体に隣接配置された第
１の感温体とを有しており、前記発熱体は前記第１の感
温体の検知温度に基づくフィードバック制御を受け、該
フィードバック制御の状態に基づき前記第１の流量対応
出力が得られ、前記二定点温度差検知式流量測定部は前
記流体流通路内の流体流通方向に関して前記傍熱定温制
御式流量測定部の上流側及び下流側にそれぞれ配置され
た第２の感温体及び第３の感温体を有しており、前記第
２の感温体の検知温度と前記第３の感温体の検知温度と
の差に基づき前記第２の流量対応出力が得られ、前記演
算部は、前記流量の値に関して予め定められた境界流量
領域より大きな高流量領域については前記第１の流量対
応出力に基づき得られる流量値を測定値として出力し、
前記境界流量領域より小さな低流量領域については前記
第２の流量対応出力に基づき得られる流量値を測定値と
して出力し、前記境界流量領域については前記第１の流
量対応出力に基づき得られる流量値または前記第２の流
量対応出力に基づき得られる流量値を測定値として出力
することを特徴とする流量計、が提供される。

【００１２】本発明の一態様においては、前記境界流量
領域は１つの特定流量値のみからなる。本発明の一態様
においては、前記演算部は、先ず前記第１の流量対応出
力が前記高流量領域に対応する時又は前記高流量領域及
び前記境界流量領域のいずれかに対応する時には前記第
１の流量対応出力に基づき得られる流量値を測定値とな
し、それ以外の時には前記第２の流量対応出力に基づき
得られる流量値を測定値となす。また、本発明の一態様
においては、前記演算部は、先ず前記第２の流量対応出
力が前記低流量領域に対応する時又は前記低流量領域及
び前記境界流量領域のいずれかに対応する時には前記第
２の流量対応出力に基づき得られる流量値を測定値とな
し、それ以外の時には前記第１の流量対応出力に基づき
得られる流量値を測定値となす。

【００１３】本発明の一態様においては、前記発熱体及
び前記第１の感温体は、いずれも通電可能な薄膜状をな
しており、電気絶縁性薄膜を介して積層されている。本
発明の一態様においては、前記第１の流量対応出力は前
記発熱体、前記第１の感温体及び温度補償用の感温体を
含む検知回路から得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明する。

【００１５】図１は本発明による流量測定方法の実施に
使用される本発明による流量計の一実施形態を説明する
ための模式的断面図、図２はその構造を示す部分斜視図
であり、図３及び図４はその部分断面図であり、図５は
本実施形態の流量測定系を示すブロック図であり、図６
はその流量検知のための回路構成を示す図である。本実
施形態は、タンク内液体のタンクからの漏洩検知に利用
されたものである。

【００１６】図１に示されている様に、タンク内液体
（例えばガソリン、軽油または灯油その他の可燃性液
体）２には、筒状の測定管１２の下部が浸漬せしめられ
ている。該測定管１２は、上端部が大気中にて開口して
おり、下端部がタンク内液体２中にて開口している。測
定管１２内には、その下端部より少し上の位置に、上下
方向に延びる測定細管１４が設けられており、該測定細
管１４内をタンク内液体２が流通する。本実施形態で
は、この測定細管１４が流体流通路として利用されてお
り、タンク内液体２の漏れが発生した場合には、タンク
内への液体の補充やタンクからの液体の汲み出しを行っ
ていない条件下では、図示されている様に測定管１２内
の液面よりタンク内液体２の液面が低下し、これに基づ
き測定細管１４内を下向きに液体が流通する。測定細管
１４の断面積を測定管１２の断面積に対して十分小さく
（例えば１／５０以下、１／１００以下、更には１／３
００以下）設定しておくことで、僅かな液体漏れの際に
も測定細管１４内に流量測定可能な液体流通を生ぜしめ
ることができる。

【００１７】図１に示されている様に、測定細管１４に
臨んで傍熱定温制御式流量測定部１６及び二定点温度差
検知式流量測定部１８が配置されている。二定点温度差
検知式流量測定部１８は、傍熱定温制御式流量測定部１
６の上側及び下側にそれぞれ配置された感温部１８ａ，
１８ｂを有している。また、測定管１２内の液体の温度
を検知するための感温部２０が配置されている。

【００１８】図２及び図３に示されている様に、測定細
管１４は傍熱定温制御式流量測定部１６を貫通して延び
ている。傍熱定温制御式流量測定部１６は、測定細管１
４の外面に接触して配置された熱伝達部材１６１と、該
熱伝達部材１６１に接合された薄膜感温体（第１の感温
体）１６２と、該薄膜感温体１６２上に電気絶縁性薄膜
１６４を介して積層された薄膜発熱体１６３とを有す
る。薄膜感温体１６２及び薄膜発熱体１６３は、それぞ
れ所要のパターンに形成されており、それらへの通電の
ための電極には配線１６２’，１６３’が接続されてい
る。熱伝達部材１６１は、例えば厚さ０．２ｍｍ、幅２
ｍｍ程度の金属又は合金からなる。

【００１９】なお、これらの薄膜感温体１６２、電気絶
縁性薄膜１６４及び薄膜発熱体１６３は該薄膜発熱体１
６３の側に配置された支持基板上に堆積形成したものを
該支持基板とともに薄膜感温体１６２の側を熱伝達部材
１６１に対向するようにして接合したものであってもよ
い。以上のような支持基板としては、例えばシリコンや
アルミナなどからなる厚さ０．４ｍｍ程度で２ｍｍ角程
度の矩形状のものを使用することができる。

【００２０】配線１６２’，１６３’はフレキシブル配
線基板等の配線基板２４に形成された配線（図示せず）
と接続されている。熱伝達部材１６１、薄膜感温体１６
２、電気絶縁性薄膜１６４、薄膜発熱体１６３及び配線
１６２’，１６３’は、配線基板２４の一部及び測定細
管１４の一部とともに合成樹脂からなる封止部材２２に
より封止されている。

【００２１】図２及び図４に示されている様に、測定細
管１４は二定点温度差検知式流量測定部の一方の感温部
１８ａを貫通して延びている。感温部１８ａは、測定細
管１４の外面に接触して配置された熱伝達部材１８１
と、該熱伝達部材１８１に接合された薄膜感温体（第２
の感温体）１８２とを有する。薄膜感温体１８２は、所
要のパターンに形成されており、それへの通電のための
電極には配線１８２’が接続されている。熱伝達部材１
８１は、熱伝達部材１６１と同様に、例えば厚さ０．２
ｍｍ、幅２ｍｍ程度の金属又は合金からなる。なお、薄
膜感温体１８２は上記の如き支持基板上に形成したもの
を該支持基板とともに薄膜感温体１８２の側を熱伝達部
材１８１に対向するようにして接合したものであっても
よい。

【００２２】配線１８２’は配線基板２４に形成された
配線（図示せず）と接続されている。熱伝達部材１８
１、薄膜感温体１８２及び配線１８２’は、配線基板２
０の一部及び測定細管１４の一部とともに合成樹脂から
なる封止部材２３により封止されている。

【００２３】二定点温度差検知式流量測定部の他方の感
温部１８ｂも、上記感温部１８ａと同様な構成を有して
おり、配線基板２４の一部及び測定細管１４の一部とと
もに合成樹脂からなる封止部材により封止されている。
但し、感温部１８ａで第２の感温体として機能する薄膜
感温体に相当するものは、感温部１８ｂでは第３の感温
体として機能する。

【００２４】傍熱定温制御式流量測定部１６の薄膜感温
体１６２、薄膜発熱体１６３及びそれらへの配線１６
２’，１６３’、更には上記感温部２０を含んで、図５
の第１の検知回路３０が構成される。また、二定点温度
差検知式流量測定部の感温部１８ａの薄膜感温体（第２
の感温体）１８２及び感温部１８ｂの薄膜感温体（第３
の感温体）を含んで、図５の第２の検知回路３２が構成
される。第１の検知回路３０からは傍熱定温制御式流量
測定の流量値に対応する出力（以下、「流量値出力」ま
たは「流量対応出力」という）Ｖｈが出力され、第２の
検知回路３２からは二定点温度差検知式流量測定の流量
値に対応する出力（以下、単に「流量値出力」という）
Ｖｏｕｔが出力される。これらの流量値出力は、図５に
示される演算部３４へと入力される。

【００２５】図６に示されているように、流量値出力Ｖ
ｈを得るための第１の検知回路３０では、不図示の電源
回路からの直流電圧入力Ｖｉｎがブリッジ回路４０に供
給される。ブリッジ回路４０は、薄膜感温体１６２を含
む感温部Ｒｆ、温度補償用の薄膜感温体を含む感温部２
０（Ｒｃ）、抵抗体ΔＲ，Ｒ１及び可変抵抗体Ｒ２を含
んでなる。ブリッジ回路４０のａ，ｂ点の電位Ｖａ，Ｖ
ｂが差動増幅回路４２に入力される。なお、差動増幅回
路４２は、以下に説明するフィードバック制御の応答特
性を調節するための可変抵抗や積分回路などを含んでい
るものが好ましい。

【００２６】一方、入力Ｖｉｎは、薄膜発熱体１６３を
含む発熱部Ｒｈへ供給される電流を制御するためのトラ
ンジスタ４４を介して、薄膜発熱体１６３へと供給され
る。トランジスタ４４の制御入力端子（ゲート）には、
差動増幅回路４２の出力が入力される。即ち、傍熱定温
制御式流量測定部１６において、薄膜発熱体１６３の発
熱に基づき、熱伝達部材１６１を介して液体による吸熱
の影響を受けて、薄膜感温体１６２による感温が実行さ
れる。そして、該感温の結果として、図６に示すブリッ
ジ回路４０のａ，ｂ点の電位Ｖａ，Ｖｂの差が得られ
る。

【００２７】（Ｖａ−Ｖｂ）の値は、流体の流量に応じ
て感温体１６２の温度が変化することで、変化する。予
めブリッジ回路４０の抵抗体ΔＲ，Ｒ１及び可変抵抗体
Ｒ２の抵抗値を適宜設定することで、基準となる所望の
流体流量の場合において（Ｖａ−Ｖｂ）の値を零とする
ことができる。この基準流量では、差動増幅回路４２の
出力が一定（基準流量に対応する値）となり、トランジ
スタ４４の抵抗値も一定となる。その場合には、薄膜発
熱体１６３に印加される分圧も一定となり、この時の電
圧出力Ｖｈが上記基準流量を示すものとなる。

【００２８】流体流量が増減すると、差動増幅回路４２
の出力は（Ｖａ−Ｖｂ）の値に応じて極性（感温体１６
２の抵抗−温度特性の正負により異なる）及び大きさが
変化し、これに応じて差動増幅回路４２の出力が変化す
る。

【００２９】流体流量が増加した場合には、感温体１６
２の温度が低下するので、薄膜発熱体１６３の発熱量を
増加させる（即ち電力を増加させる）よう、差動増幅回
路４２からはトランジスタ４４のゲートに対して、トラ
ンジスタ４４の抵抗値を減少させるような制御入力がな
される。

【００３０】他方、流体流量が減少した場合には、感温
体１６２の温度が上昇するので、薄膜発熱体１６３の発
熱量を減少させる（即ち電力を減少させる）よう、差動
増幅回路４２からはトランジスタ４４のゲートに対し
て、トランジスタ４４の抵抗値を増加させるような制御
入力がなされる。

【００３１】以上のようにして、流体流量の変化に関わ
らず、感温体１６２により検知される温度が目標値とな
るように、薄膜発熱体１６２の発熱がフィードバック制
御される。そして、その際に薄膜発熱体１６２に印加さ
れる電圧は流体流量に対応しているので、それを流量値
出力Ｖｈとして取り出す。

【００３２】以上のようにして、傍熱定温制御式流量測
定がなされる。本発明でいう傍熱定温制御式流量測定
は、発熱体と第１の感温体とを隣接配置し、発熱体が第
１の感温体の検知温度（実際には検知温度に対応して検
知される電気的特性）に基づくフィードバック制御を受
けるようにし、該フィードバック制御の状態から第１の
流量対応出力を得るものをいう。

【００３３】また、図６に示されているように、流量値
出力Ｖｏｕｔを得るための第２の検知回路３２では、直
流電圧入力Ｖｉｎがブリッジ回路４６に供給される。ブ
リッジ回路４６は、薄膜感温体１８２を含む感温部１８
ａ（Ｔ１）、薄膜感温体を含む感温部１８ｂ（Ｔ２）、
抵抗体Ｒ３及び可変抵抗体Ｒ４を含んでなる。ブリッジ
回路４６のｃ，ｄ点の電位Ｖｃ，Ｖｄが差動増幅回路４
８に入力される。予めブリッジ回路４６の抵抗体Ｒ３及
び可変抵抗体Ｒ４の抵抗値を適宜設定することで、差動
増幅回路４８から感温部１８ａの検知温度と感温部１８
ｂの検知温度との差に相当する電圧出力を得ることがで
きる。

【００３４】上記のように、傍熱定温制御式流量測定部
１６において、薄膜発熱体１６３が発熱せしめられ、そ
の熱の一部は熱伝達部材１６１を介して液体へと伝達さ
れ、これが液体加熱のための熱源として利用される。薄
膜感温体（第１の感温体）１６２の温度が所定値になる
ように制御がなされ、この温度は液体に応じて該液体へ
の引火が生ずる温度より低く設定することができるの
で、可燃性流体の流量測定にも適用することが可能であ
る。

【００３５】液体が流通していない時には感温部１８ａ
の検知温度と感温部１８ｂの検知温度とは同一である
が、液体流通が生ずると、熱源による液体加熱の影響は
上流側より下流側の方に強く発生するので、感温部１８
ａの検知温度と感温部１８ｂの検知温度とが異なるよう
になる。感温部１８ａの検知温度と感温部１８ｂの検知
温度との差に相当する電圧出力は流体流量に対応してい
るので、それを流量値出力Ｖｏｕｔとする。

【００３６】以上のようにして、二定点温度差検知式流
量測定がなされる。本発明でいう二定点温度差検知式流
量測定は、傍熱定温制御式流量測定部の上流側及び下流
側にそれぞれ配置された第２の感温体及び第３の感温体
により検知される温度差（実際には検知温度差に対応し
て検知される電気的特性の差）に基づき第２の流量対応
出力を得るものをいう。

【００３７】次に、上記演算部３４の動作を説明する。

【００３８】演算部３４では、Ｖｈ及びＶｏｕｔに基づ
き、それぞれ内蔵する検量線を用いて対応する流量値へ
の換算を行う。図７はＶｈの換算のための検量線の一例
を示すものであり、図８はＶｏｕｔの換算のための検量
線の一例を示すものである。これらの図に示されている
ように、流量値がＦ１以上且つＦ２以下の領域を予め境
界流量領域と定めておく。この境界流量領域の上限及び
下限を設定する流量値Ｆ１，Ｆ２は、例えば、１ミリリ
ットル／ｈ（ｍＬ／ｈ）〜２ミリリットル／ｈ（ｍＬ／
ｈ）の範囲内の値とすることができる。流量値がＦ１未
満の領域を低流量領域とし、流量値がＦ２を越える領域
を高流量領域とする。図７に示されているように、Ｖｈ
の換算のための検量線において、流量値Ｆ１に対応する
出力をＶｈ１とし、流量値Ｆ２に対応する出力をＶｈ２
とする。また、図８に示されているように、Ｖｏｕｔの
換算のための検量線において、流量値Ｆ１に対応する出
力をＶｏｕｔ１とし、流量値Ｆ２に対応する出力をＶｏ
ｕｔ２とする。

【００３９】演算部３４では、高流量領域については第
１の流量対応出力Ｖｈに基づき得られる流量値を測定値
として出力し、低流量領域については第２の流量対応出
力Ｖｏｕｔに基づき得られる流量値を測定値として出力
し、境界流量領域については第１の流量対応出力Ｖｈに
基づき得られる流量値または第２の流量対応出力Ｖｏｕ
ｔに基づき得られる流量値を測定値として出力する。

【００４０】具体的には、先ず傍熱定温制御式流量測定
により流体の流量を測定し（即ち第１の流量対応出力Ｖ
ｈに基づき得られる流量値を得）、得られた流量値が高
流量領域に属する時（即ち出力ＶｈがＶｈ２を越える場
合）には、当該流量値を測定値として出力し、それ以外
の時には二定点温度差検知式流量測定により流体の流量
を測定し（即ち第２の流量対応出力Ｖｏｕｔに基づき得
られる流量値を得）、得られた流量値を測定値となす。
あるいは、第１の流量対応出力Ｖｈに基づき得られる流
量値が高流量領域及び境界流量領域のいずれかに属する
時（即ち出力ＶｈがＶｈ１以上の場合）には、当該流量
値を測定値として出力し、それ以外の時には第２の流量
対応出力Ｖｏｕｔに基づき得られる流量値を測定値とな
してもよい。

【００４１】別法としては、先ず二定点温度差検知式流
量測定により流体の流量を測定し（即ち第２の流量対応
出力Ｖｏｕｔに基づき得られる流量値を得）、得られた
流量値が低流量領域に属する時（即ち出力ＶｏｕｔがＶ
ｏｕｔ１未満の場合）には、当該流量値を測定値として
出力し、それ以外の時には傍熱定温制御式流量測定によ
り流体の流量を測定し（即ち第１の流量対応出力Ｖｈに
基づき得られる流量値を得）、得られた流量値を測定値
となす。あるいは、第２の流量対応出力Ｖｏｕｔに基づ
き得られる流量値が低流量領域及び境界流量領域のいず
れかに属する時（即ち出力ＶｏｕｔがＶｏｕｔ２以下の
場合）には、当該流量値を測定値として出力し、それ以
外の時には第１の流量対応出力Ｖｈに基づき得られる流
量値を測定値となしてもよい。

【００４２】本発明においては、境界流量領域は１つの
特定流量値のみからなるものとしてもよい。この特定流
量値は、上記Ｆ１とＦ２とが合致した場合に相当し、以
上の説明がそのまま当てはまる。

【００４３】演算部３４から出力される流量（瞬時流
量）測定値に基づき、適宜時間に関する積算を行って積
算流量を算出することができる。得られた瞬時流量及び
積算流量の値は、適宜表示することができ、適宜メモリ
ーに記憶させることができ、更に、適宜の通信回線を介
して所要の外部装置へと伝送させることができる。

【００４４】以上の様にして流量測定がなされ、該流量
測定の結果として演算部３４から出力される流量測定値
に基づき、該流量測定値が測定誤差を越える場合にはタ
ンク内液体の漏れありとする漏洩検知がなされる。この
漏洩検知は、例えば、夜間等のタンク内への液体の補充
やタンクからの液体の汲み出しを行っていない条件下で
行なうことが好ましい。図９に、以上のようなタンク内
液体の漏洩検知を利用し、更に配管系の漏洩検知をも含
めた液体漏洩監視システムの一実施形態を示す。

【００４５】図９には、地下タンクの計量口からタンク
内液体２へと上記測定管１２が下向きに差し入れられた
状態が示されている。なお、測定管１２の上部には外気
との連通孔（図示されていない）が形成されている。測
定管１２の上部には、上記第１の検知回路３０、第２の
検知回路３２及び演算部３４を含むタンク漏洩検知装置
が配置されている。一方、タンクには該タンクから汲み
出された液体が流通する埋設配管が接続されており、該
配管からの液体の漏れを検知する配管漏洩検知装置が付
設されている。この配管漏洩検知装置において、上記の
如き本発明による流量測定方法及び流量計を利用するこ
とができる。

【００４６】上記のタンク漏洩検知装置及び配管漏洩検
知装置は、当該タンクごとに設置された個別モニター装
置と有線又は無線による内部通信手段で信号授受が可能
なように接続されている。個別モニター装置からは、タ
ンク漏洩検知装置及び配管漏洩検知装置のそれぞれに対
して、定期的（例えば１日１回）に検知結果（漏洩の有
無、及びその程度［流量］等）を問い合わせる。漏洩検
知装置から入手した漏洩データは、個別モニター装置の
メモリーに記憶される。このメモリーに記憶されるデー
タは、タンク漏洩検知結果を示す部分及び配管漏洩検知
結果を示す部分からなる。

【００４７】上記の個別モニター装置は、複数のタンク
について設けられた集中モニター装置と電話回線、イン
ターネット又は専用回線による通信手段で信号授受が可
能とされている。集中モニター装置からは、複数の個別
モニター装置のそれぞれに対して、個別モニター装置の
メモリーに記憶された上記検知結果を、随時問い合わせ
る。個別モニター装置から入手した漏洩データは、集中
モニター装置のメモリーに記憶され、適宜表示及び印刷
などにより出力される。このメモリーに記憶されるデー
タは、各個別モニター装置（または個別モニター装置に
よりモニターされる地下タンク）の識別番号の部分と、
それに対応するタンク漏洩検知結果を示す部分及び配管
漏洩検知結果を示す部分とからなる。

【００４８】個別モニター装置は、例えば、ガソリンス
タンド事務所、施設管理事務所あるいは守衛所等、タン
クと同一又は近接する場所に配置される。なお、複数の
タンクについての以上のような個別モニター装置の機能
をまとめて１つの複合モニター装置としてもよい。ま
た、個別モニター装置又は複合モニター装置に記憶され
ている漏洩データは、当該モニター装置から直接読み出
して表示することができる。これに対して、集中モニタ
ー装置は、集中管理センターや公的検査機関等、各タン
クの位置とは無関係の位置に配置することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
極微量の流量領域から比較的大きな流量領域までの広い
流量範囲にわたって良好な精度及び感度で流量測定を行
うことが可能な流量測定方法及び流量計が提供される。
また、本発明によれば、流体が燃料油等の可燃性液体で
ある場合にも引火による火災の危険性の十分に低減され
た流量測定方法及び流量計が提供される。従って、本発
明の流量測定方法及び流量計を用いて微量の流体漏れを
も容易に正確に安全に検知することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による流量測定方法の実施に使用される
本発明による流量計の一実施形態を説明するための模式
的断面図である。

【図２】図１の流量計の構造を示す部分斜視図である。

【図３】図２の部分断面図である。

【図４】図２の部分断面図である。

【図５】図１の流量計の流量測定系を示すブロック図で
ある。

【図６】図１の流量計の流量検知のための回路構成を示
す図である。

【図７】Ｖｈの換算のための検量線の一例を示す図であ
る。

【図８】Ｖｏｕｔの換算のための検量線の一例を示す図
である。

【図９】本発明による流量測定方法及び流量計を利用す
る液体漏洩監視システムの一実施形態を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

２ タンク内液体 １２ 測定管 １４ 測定細管 １６ 傍熱定温制御式流量測定部 １６１ 熱伝達部材 １６２ 薄膜感温体（第１の感温体） １６２’ 配線 １６３ 薄膜発熱体 １６３’ 配線 １６４ 電気絶縁性薄膜 １８ 二定点温度差検知式流量測定部 １８ａ，１８ｂ 感温部 １８１ 熱伝達部材 １８２ 薄膜感温体（第２の感温体） １８２’ 配線 ２０ 感温部 ２２，２３ 封止部材 ２４ 配線基板 ３０ 第１の検知回路 ３２ 第２の検知回路 ３４ 演算部 ４０ ブリッジ回路 ４２ 差動増幅回路 ４４ トランジスタ ４６ ブリッジ回路 ４８ 差動増幅回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 利美 埼玉県上尾市原市1333−２ 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内 (72)発明者 高畑 孝行 埼玉県上尾市原市1333−２ 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内 (72)発明者 山岸 喜代志 埼玉県上尾市原市1333−２ 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 2F035 EA01 EA05 EA08 EA09

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体流通路内の流体の流量を測定する方
   法であって、前記流量の値に関して予め定められた境界
   流量領域より大きな高流量領域については傍熱定温制御
   式流量測定により前記流体の流量を測定して得られる流
   量値を測定値となし、前記境界流量領域より小さな低流
   量領域については二定点温度差検知式流量測定により得
   られる流量値を測定値となし、前記境界流量領域につい
   ては前記傍熱定温制御式流量測定により得られる流量値
   または前記二定点温度差検知式流量測定により得られる
   流量値を測定値となし、前記二定点温度差検知式流量測
   定で前記流体流通路内の流体を加熱する熱源として前記
   傍熱定温制御式流量測定のための測定部を使用すること
   を特徴とする流量測定方法。
2. 【請求項２】 前記境界流量領域は１つの特定流量値の
   みからなることを特徴とする、請求項１に記載の流量測
   定方法。
3. 【請求項３】 先ず前記傍熱定温制御式流量測定により
   前記流体の流量を測定し、得られた流量値が前記高流量
   領域に属する時又は前記高流量領域及び前記境界流量領
   域のいずれかに属する時には当該流量値を測定値とな
   し、それ以外の時には次に前記二定点温度差検知式流量
   測定により前記流体の流量を測定し、得られた流量値を
   測定値となすことを特徴とする、請求項１〜２のいずれ
   かに記載の流量測定方法。
4. 【請求項４】 先ず前記二定点温度差検知式流量測定に
   より前記流体の流量を測定し、得られた流量値が前記低
   流量領域に属する時又は前記低流量領域及び前記境界流
   量領域のいずれかに属する時には当該流量値を測定値と
   なし、それ以外の時には次に前記傍熱定温制御式流量測
   定により前記流体の流量を測定し、得られた流量値を測
   定値となすことを特徴とする、請求項１〜２のいずれか
   に記載の流量測定方法。
5. 【請求項５】 流体流通路内の流体の流量を測定する流
   量計であって、 前記流体流通路に臨んで配置された傍熱定温制御式流量
   測定部及び二定点温度差検知式流量測定部と、前記傍熱
   定温制御式流量測定部を用いて得られる第１の流量対応
   出力及び前記二定点温度差検知式流量測定部を用いて得
   られる第２の流量対応出力に基づき測定値を得る演算部
   とを備えており、 前記傍熱定温制御式流量測定部は発熱体と該発熱体に隣
   接配置された第１の感温体とを有しており、前記発熱体
   は前記第１の感温体の検知温度に基づくフィードバック
   制御を受け、該フィードバック制御の状態に基づき前記
   第１の流量対応出力が得られ、 前記二定点温度差検知式流量測定部は前記流体流通路内
   の流体流通方向に関して前記傍熱定温制御式流量測定部
   の上流側及び下流側にそれぞれ配置された第２の感温体
   及び第３の感温体を有しており、前記第２の感温体の検
   知温度と前記第３の感温体の検知温度との差に基づき前
   記第２の流量対応出力が得られ、 前記演算部は、前記流量の値に関して予め定められた境
   界流量領域より大きな高流量領域については前記第１の
   流量対応出力に基づき得られる流量値を測定値として出
   力し、前記境界流量領域より小さな低流量領域について
   は前記第２の流量対応出力に基づき得られる流量値を測
   定値として出力し、前記境界流量領域については前記第
   １の流量対応出力に基づき得られる流量値または前記第
   ２の流量対応出力に基づき得られる流量値を測定値とし
   て出力することを特徴とする流量計。
6. 【請求項６】 前記境界流量領域は１つの特定流量値の
   みからなることを特徴とする、請求項５に記載の流量
   計。
7. 【請求項７】 前記演算部は、先ず前記第１の流量対応
   出力が前記高流量領域に対応する時又は前記高流量領域
   及び前記境界流量領域のいずれかに対応する時には前記
   第１の流量対応出力に基づき得られる流量値を測定値と
   なし、それ以外の時には前記第２の流量対応出力に基づ
   き得られる流量値を測定値となすことを特徴とする、請
   求項５〜６のいずれかに記載の流量計。
8. 【請求項８】 前記演算部は、先ず前記第２の流量対応
   出力が前記低流量領域に対応する時又は前記低流量領域
   及び前記境界流量領域のいずれかに対応する時には前記
   第２の流量対応出力に基づき得られる流量値を測定値と
   なし、それ以外の時には前記第１の流量対応出力に基づ
   き得られる流量値を測定値となすことを特徴とする、請
   求項５〜６のいずれかに記載の流量計。
9. 【請求項９】 前記発熱体及び前記第１の感温体は、い
   ずれも通電可能な薄膜状をなしており、電気絶縁性薄膜
   を介して積層されていることを特徴とする、請求項５〜
   ８のいずれかに記載の流量計。
10. 【請求項１０】 前記第１の流量対応出力は前記発熱
    体、前記第１の感温体及び温度補償用の感温体を含む検
    知回路から得られることを特徴とする、請求項５〜９の
    いずれかに記載の流量計。