專利名稱：流體檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適于測量例如向燃?xì)馊紵鞴┙o的燃料氣體的流量的流體檢測裝置。
背景技術(shù)：
最近，推行完全預(yù)混合燃燒等的低NOx高效燃燒，要求高精度地控制例如向燃?xì)馊紵骰蛉細(xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)供給的燃料氣體和空氣(以下，稱為燃?xì)?的供給量。為了實(shí)現(xiàn)這樣的控制，重要的是高精度地檢測向燃?xì)馊紵鞯裙┙o的燃?xì)獾牧髁俊?br> 作為檢測燃?xì)?流體)流量的流量檢測器，例如有如日本國的特開平4-230808號公報(bào)所述的方法，它是將在燃?xì)獾牧魍ǚ较蛏袭?dāng)中夾著加熱器而配置的一對溫度傳感器露出在主流路內(nèi)壁設(shè)置。該熱式流量計(jì)根據(jù)上述一對溫度傳感器檢測出的溫度差來檢測隨燃?xì)饬魉俣兓臏囟确植迹凑赵摐囟炔顏頊y量上述燃?xì)獾馁|(zhì)量流量。但是熱式流量計(jì)由于加熱器和溫度傳感器與流過主流路的燃?xì)庵苯咏佑|，因此在例如300℃左右的高溫燃?xì)獾牧髁繙y量其的耐熱性這點(diǎn)就不合適。另外熱式流量計(jì)由于檢測輸出隨著燃?xì)饬髁吭黾佣尸F(xiàn)曲線狀的變化特性，因此能將流量與檢測輸出看成正比關(guān)系的區(qū)域很狹窄。因而若想在比較寬的區(qū)域檢測流量，則必須對表示對于流量呈曲線狀的變化特性的檢測輸出進(jìn)行線性修正計(jì)算。
另一方面，例如日本國的特開平10-307047號公報(bào)揭示了一種孔板流量計(jì)，在燃?xì)獾牧魍窂街性O(shè)置孔板(節(jié)流件)，根據(jù)通過孔板檢測出的壓力(差壓)來檢測燃?xì)饬髁俊Ｔ摽装辶髁坑?jì)具有將流過主流路的流體的一部分在分流路分流的結(jié)構(gòu)。故，即使是比較高溫的燃?xì)猓材茉诜至髀分欣鋮s并進(jìn)行檢測。但是反之，在孔板流量計(jì)中利用孔板的燃?xì)饬髀返墓?jié)流比必須設(shè)定在0.1～0.8左右，不能否認(rèn)因而產(chǎn)生了壓力損耗。
進(jìn)而必須在孔板的上流側(cè)和下流側(cè)分開設(shè)置分流路的流入側(cè)的開口端部和流出側(cè)的開口端部。因而不能否認(rèn)上述流入側(cè)的開口端部和流出側(cè)的開口端部的位置與流路方向有一定的偏離。因此，當(dāng)因燃燒等原因而在主流路中的燃?xì)饬鲃?dòng)產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，有時(shí)孔板流量計(jì)不能檢測出該振動(dòng)。即，問題是孔板流量計(jì)不能檢測與上述流入側(cè)開口端部和流出側(cè)開口端部之距離對應(yīng)的特定頻率的振動(dòng)。該現(xiàn)象產(chǎn)生的流入側(cè)開口端部與流出側(cè)開口端部之壓力相等的結(jié)果，使得流體在分流路中不流動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種即使流過主流路的流體為高溫、也不會受其溫度影響而能檢測出上述流體流量的流體檢測裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種壓力損耗足夠小的、基本上不受其影響的且能高精度地測量燃料氣體等的流體流量的流體檢測裝置。
另外本發(fā)明的另一目的在于提供一種能設(shè)定流量與檢測輸出看成是正比關(guān)系的區(qū)域比較寬的流體檢測裝置。
另外同時(shí)本發(fā)明的目的還在于提供一種能使分流路的流入側(cè)的開口端部與流出側(cè)的開口端部之位置近距離設(shè)置、能準(zhǔn)確檢測因燃燒而產(chǎn)生的燃?xì)饬髁康恼駝?dòng)的流體檢測裝置。
即，本發(fā)明是為了至少達(dá)到這些目的中的一個(gè)而提出來的。
為了達(dá)到上述目的的本發(fā)明中，流過燃料氣體等的管道形成的流路截面的各個(gè)部分的流速因其管道的彎曲形狀或與管道壁面的距離的不同而不同，但注意到以下兩點(diǎn)(a)沿管道壁面的流體流動(dòng)在其流路中沒有節(jié)流件時(shí)，能看作是庫艾特流(Couette flow)，而且(b)在管道的內(nèi)壁面附近的流速與管道內(nèi)的平均流量近似成正比關(guān)系。
因此本發(fā)明的流體檢測裝置具有以下特點(diǎn)，在流過流體的主流路的內(nèi)壁面附近具有朝著該主流路的上流側(cè)或下流側(cè)的開口端部，設(shè)置通過該開口端部使流過上述主流路的內(nèi)壁面附近的流體的一部分流過的一個(gè)或多個(gè)分流路，使用熱式流量傳感器來檢測流過該分流路的流體流量。
根據(jù)具有這樣結(jié)構(gòu)的流體檢測裝置，實(shí)際上不用在主流路中設(shè)置節(jié)流件就能使流體在分流路中分流。故在主流路中不會產(chǎn)生大的壓力損耗。另外由于即使是在主流路中流過的氣體為高溫，但其中只有少量向分流路分流，在該分流路內(nèi)向其內(nèi)壁放出熱量，上述燃?xì)獾臏囟染拖陆担虼四茉跓崾搅髁總鞲衅鞯哪蜔峤缦迌?nèi)進(jìn)行流量檢測。
特別是，使流過主流路的流體在內(nèi)壁面附近流過的層流邊界層或?qū)恿鞯讓拥囊徊糠址至?，流過分流路，來檢測在該分流路中流過的流體流量(層流邊界層或?qū)恿鞯讓拥囊徊糠?。其結(jié)果，能將流體流量與檢測輸出看成正比關(guān)系的區(qū)域就很寬。另外，在層流邊界層或?qū)恿鞯讓又?，由于考慮到不易受到流過主流路的流體產(chǎn)生的湍流的影響，因此能使檢測的誤差很小。
理想的是具有以下特點(diǎn)，它將多個(gè)分流路的朝著上述主流路的上流側(cè)的各個(gè)開口端部、或朝著主流路的下流側(cè)的各個(gè)開口端部以上述主流路的軸心為中心沿著其流路截面等間隔設(shè)置，來分別測量流過這些各個(gè)分流路的流體流量。
這樣只要將多個(gè)分流路的各個(gè)開口端部沿著其流路截面等間隔設(shè)置，即使例如因其上流側(cè)的流路的彎曲而產(chǎn)生的流過主流路的流體流量的偏移，也能夠根據(jù)多個(gè)分流路中分別檢測出的流量的不同來檢測其偏移。進(jìn)而，通過對例如各個(gè)分流路中分別檢測出的流量用相加平均等方法來進(jìn)行平均，能夠測量流過主流路的流體的平均流量。
或者也可以將使上述開口端部朝著上流側(cè)的多個(gè)上流側(cè)分流路和使上述開口端部朝著下流側(cè)的多個(gè)下流側(cè)分流路通過形成一個(gè)流路的連通部互相連接，用上述熱式流量計(jì)一并檢測該連通部中分別流過上述多個(gè)分流路的流體的總流量。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于能夠簡單地檢測在多個(gè)分流路中分別流過的流體的總流量，因此即使例如流過主流路的流體流量產(chǎn)生偏移，也能夠?qū)υ诟鱾€(gè)分流路中分別流過的流體流量進(jìn)行平均，來進(jìn)行流量測量。因而不會受到流過主流路的流體偏移的影響，能夠簡單且高精度地進(jìn)行流量測量。
還有，也可以開放上述的分流路的另一端，使從主流路向分流路分流的流體流向外部，或相反使從外部經(jīng)分流路流入的流體流入主流路。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，雖然流過主流路的流體的一部分向外部流出，或從外部流入的流體引入主流路內(nèi)，但如該流體為空氣，就不會產(chǎn)生特殊的問題，能夠力圖使其結(jié)構(gòu)的簡化。
但是，理想的是這樣構(gòu)成，將上述開口端部朝著上流側(cè)的分流路的開口端部相對于上述開口端部朝著下流側(cè)的分流路的開口端部更位于上流側(cè)，如上所述地使上述各個(gè)分流路的另一端互相連通，使在分流路分流的流體的一部分返回到主流路中。在該情況下不會導(dǎo)致在分流路的另一端朝著周圍環(huán)境開放時(shí)產(chǎn)生的問題，能夠穩(wěn)定其流量本身來進(jìn)行流量檢測。
進(jìn)而通過使多個(gè)分流路的各個(gè)流路阻力大于連通部的流路阻力，即使當(dāng)任何一個(gè)開口端部的流量發(fā)生局部變化時(shí)，也能夠使對于作為連通部的相加平均的流量的影響相對減少，因而不易受到主流路內(nèi)的流量分布的偏移的影響。
另外除了上述的熱式流量傳感器，以下的方法也是非常實(shí)用的，即在與流過上述分流路的流體無關(guān)的位置上設(shè)置具有與上述熱式流量傳感器相同規(guī)格的輔助熱式流量傳感器，使用該輔助熱式流量傳感器的輸出來修正上述熱式流量傳感器的輸出。若同時(shí)采用這樣的輔助熱式流量傳感器，則由于能夠抵消例如對流體所加的振動(dòng)或?qū)崾搅髁總鞲衅魉拥碾姎庠肼?，因此能更提高其測量精度。
還有，本說明書中的〔流路阻力〕，是指流過流路的流體流量與其流路的兩端之差壓的近似的比例常數(shù)。例如在差壓為恒定的情況下，存在流路阻力越大則流量越小之關(guān)系。另外一般來說流路的直徑越小、或流路的長度越長，則流路阻力越大。
根據(jù)這樣構(gòu)成的本發(fā)明的流體檢測裝置，由于使與主流路的內(nèi)壁極近的位置的流體流量分流來檢測其流量，因此能起到以下例舉的效果中的至少一個(gè)效果。
(1)即使流過流路的流體為高溫也能夠檢測其流量，同時(shí)能使壓力損耗極小。
(2)能將流量與檢測輸出看作成正比關(guān)系的區(qū)域比較寬。
(3)能使分流路的流入側(cè)的開口端部與流出側(cè)的開口端部的位置靠近設(shè)置，其結(jié)果，能夠準(zhǔn)確地檢測流體(燃?xì)?的流量振動(dòng)。


圖1是說明本發(fā)明的流體檢測裝置的流量檢測原理用的、直線流路的流體流量的分布圖。
圖2是說明本發(fā)明的流體檢測裝置的流量檢測原理用的、曲線流路的流體流量的分布圖。
圖3是說明本發(fā)明實(shí)施方式的流體檢測裝置的基本結(jié)構(gòu)用的、表示主要部分簡要結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖4是說明本發(fā)明的流體檢測裝置的另外實(shí)施方式用的、分流路的開口端部對于主流路的橫截面的安裝位置圖。
圖5是說明本發(fā)明的流體檢測裝置的另外實(shí)施方式用的、分流路的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6是表示本發(fā)明的流體檢測裝置的理想實(shí)施方式的主要部分簡要結(jié)構(gòu)圖。
圖7是表示本發(fā)明的具體流體檢測裝置的簡要結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
圖8是圖7所示的流體檢測裝置的箭頭X-X方向的剖面圖。
圖9是圖7和圖8所示的流體檢測裝置的測量特性圖。
圖10是本發(fā)明的流體檢測裝置的變形例的示意圖。
圖11是表示本發(fā)明的流體檢測裝置中安裝的熱式流量計(jì)的例子的外觀立體圖。
圖12是圖11所示的熱式流量計(jì)的基本電路結(jié)構(gòu)圖。
圖13是本發(fā)明另外實(shí)施方式的流體檢測裝置的主要部分簡要結(jié)構(gòu)圖。
圖14是圖13所示的流體檢測裝置的輸出修正電路的簡要結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施方式的流體檢測裝置。
沿流路截面為圓形的管道內(nèi)流過的流體流量在上述流路截面的各個(gè)部分不是一樣的，具有圖1和圖2分別所示的分布。具體就是，由于流體具有的粘性，一般來說流體在流路截面的中央部分的流動(dòng)較快，在管道的內(nèi)壁面附近的流動(dòng)較慢。特別是在圖2所示那樣的上流側(cè)管路彎曲時(shí)，由于其流動(dòng)因流路彎曲而變化，因此流動(dòng)的分布產(chǎn)生偏移。
順便說一下，管道壁面附近的流速能夠用納維爾-斯托克斯方程式(Navier-Stokes equetion)和連續(xù)方程式所示的層流邊界層的方程式來表示。若這里設(shè)在管道的內(nèi)壁面附近的流速為〔0〕，則在該流路中沒有節(jié)流件的情況下，在離開壁面距離d(d≠0)的位置的流量Δu能看作庫艾特流。而且若設(shè)壁面(y＝0)的流速為〔u＝0〕，庫艾特流的邊界條件(y＝R)的流速為〔u＝U(平均流速)〕，則其流速u能近似為〔u＝U/R·y〕。
但是，如圖2所示，在流體流量存在偏移的情況下，內(nèi)壁面附近(d≈0)的平均流速uave能夠作為沿著規(guī)定流路截面的內(nèi)壁面的外周方向各個(gè)部分的內(nèi)壁面附近的流速uf的相加平均來求出，故下式成立。
uave≈∑uf/n＝U∑d/Rf/n式中，上述∑表示將下標(biāo)f作為(f＝1，2，～n)時(shí)的總和。故，平均流速U能夠表示為U＝(∑uf/n)/(∑d/Rf)因而從內(nèi)壁面到平均流速U的流動(dòng)位置的距離Rf為恒定，如設(shè)流速的測量位置d為上述距離Rf的范圍內(nèi)的某一定位置，那么上述測量位置d中測量的流速與平均流速U具有正比關(guān)系。
根據(jù)以上的考察結(jié)果可知，管道的內(nèi)壁面附近d的流速與管道內(nèi)的流量成正比。另外可知即使在其流量有偏移的情況下，若分別測量沿著流路截面進(jìn)行n等分的多個(gè)部位中的內(nèi)壁面附近的流速uf，則通過將這些測量值相加平均，這里k為常數(shù)，那么U＝k∑uf/n能穩(wěn)定求出其平均流速U。也就是說不管流量是否偏移，都能測量平均流速U。該情況即使在主流中產(chǎn)生湍流的情況下也一樣。
本發(fā)明正是根據(jù)上述見解而提出來的，故其構(gòu)成基本上能測量流路截面為圓形的主流路的內(nèi)壁面附近的流體流速。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式的流體檢測裝置的主要部分簡要結(jié)構(gòu)的剖面圖，1表示流路截面為圓形的主流路(圓形管道)。該主流路1的直徑至少在圖示的范圍中為恒定。流體檢測裝置包括在形成上述主流路1的管內(nèi)壁面1a的附近具有開口端部2(2a、2b)、并至少使將流過上述主流路1的內(nèi)壁面附近的流體的一部分分流并使其流通的一個(gè)分流路3。該分流路3的直徑至少在圖示的范圍內(nèi)為恒定。另外該分流路3由其開口端部2a朝著主流路1的上流側(cè)的上流側(cè)分流路3a、以及/或者開口端部2b朝著主流路1的下流側(cè)的下流側(cè)分流路3b構(gòu)成。還有，流體檢測裝置可以是包括開口端部2a朝著上流側(cè)的上流側(cè)分流路3a和開口端部2b朝著下流側(cè)的下流側(cè)分流路3b這兩部分分流路，但也可以只包括其中一個(gè)分流路。
另外上述分流路3的開口端部2為了只對管內(nèi)壁面1a附近的上述庫艾特流進(jìn)行分流，使其流入分流路3，例如設(shè)定離開管內(nèi)壁面1a的0.3～1.0mm左右的高度，使得其開口位置(測量位置d)比庫艾特流的邊界Rf更靠近管內(nèi)壁面。這里，為了方便，以管內(nèi)壁面為基準(zhǔn)朝著管子的中心方向的距離稱為〔高度〕。如更具體地舉例表示，就是開口端部2具有直徑0.8mm的口徑，該口徑的中心位于離開管內(nèi)壁面1a的0.5mm的高度。利用在這樣的高度位置上設(shè)置的開口端部2，流過主流路1的流體的、即所謂層流邊界層或?qū)恿鞯讓拥牧髁康囊徊糠衷诜至髀?中分流。
然而流過該分流路3(3a、3b)的流體流速(流量)由在該分流路3中安裝的熱式流量計(jì)4(4a，4b)來檢測。而且通過熱式流量計(jì)4檢測的信號向由微處理器等組成的信號處理部5提供，來測量流過上述主流路1的流體的平均流速(流量)U。這樣的熱式流量計(jì)4揭示在例如上述的日本國的特開平4-230808號公報(bào)，是公知的熱式流量計(jì)。
還有，在分流路3的另一端朝著流路外部的周圍環(huán)境(例如大氣)開放的情況下，從主流路1通過進(jìn)入側(cè)開口端部2a分流的流量的一部分通過分流路3a向外部流出?；蛘邚耐獠肯蚍至髀?b流入的流體從該輸出側(cè)開口端部2b向主流路1內(nèi)引入。在任何一種情況下，設(shè)置了開口端部2的管內(nèi)壁面1a附近的流量都是向其流路方向以一定的速度流動(dòng)的層流邊界層或?qū)恿鞯讓?。而且流過分流路3a、3b的流體流量取決于上述層流邊界層或?qū)恿鞯讓拥牧鲃?dòng)。
因而分流路3a、3b的差別僅在于，是取出主流路1的層流邊界面或?qū)恿鞯讓拥牧鲃?dòng)的一部分并流通，還是流過從外部加入的流體作為層流邊界層或?qū)恿鞯讓拥牧鲃?dòng)的一部分，實(shí)際上可以說是將層流邊界層或?qū)恿鞯讓拥囊徊糠诌M(jìn)行分流并流通。故，通過檢測流過分流路3(3a、3b)的流體流速，能夠準(zhǔn)確地檢測上述層流邊界層或?qū)恿鞯讓拥牧魉佟?br> 還有，由于開口端部2附近的主流路1的截面積一直為恒定，該截面積與上述流速之乘積與流量相當(dāng)(成比例)。根據(jù)該理由，在本說明書中有時(shí)將用〔流速〕的表述與用〔流量〕的表述互相置換使用。另外將這些總稱為〔流動(dòng)〕來表述。
但是也可以在形成主流路1的流路截面中的沿著其管內(nèi)壁面1a的圓周方向設(shè)置多個(gè)上述的分流路3(3a、3b)。在該情況下，只要如圖4模擬地表示的主流路1的橫截面那樣，將多個(gè)分流路3的各個(gè)開口端部2以主流路1的軸心為中心等角度間隔配置即可。具體就是，在設(shè)置4個(gè)分流路3的情況下，只要將形成主流路1的圓環(huán)的管內(nèi)壁面1a以90o間隔等分，在這些等分成的各個(gè)位置上分別配置上述各個(gè)分流路3的開口端部2即可。在該情況下，希望各個(gè)分流路3的直徑完全相等(例如口徑為0.8mm)。然后只要分別檢測在這些各個(gè)分流路3中分別分流的流體流速，即使例如上述圖2所示流過主流路1的流體流量有偏移，也能夠分別檢測與該偏移對應(yīng)的管內(nèi)壁面1a的各個(gè)部分的流速。
因此，若綜合判定通過多個(gè)分流路3分別檢測的管內(nèi)壁面1a的各個(gè)部分的流速，例如只要求出各個(gè)部分的流速之差，就能評價(jià)流過主流路1的流體流量的偏移。另外只要將通過這些分流路3分別檢測出的管內(nèi)壁面1a的各個(gè)部分的流速相加平均，就能與上述流量的偏移無關(guān)，簡單地求出其平均流量。換句話說，即使在流量測量部位的上流側(cè)存在彎曲管路，因而流過主流路1的流體流量產(chǎn)生變化(流速分布偏移)的情況下，也能夠簡易且高精度地測量其平均流速。
還有，即使在該情況下，關(guān)于以主流路1的軸心為中心等角度間隔配置的多個(gè)開口端部2，可以是朝著上述主流路1的上流側(cè)的進(jìn)入側(cè)開口端部2a，也可以是朝著主流路1的下流側(cè)的出口側(cè)開口端部2b。另外關(guān)于這些各個(gè)開口端部2，如上所述，使其開口位置(測量位置d)只要低于庫艾特流的邊界Rf，例如離開管內(nèi)壁面1a的0.3～1.0mm左右的一定高度上一致即可。
例如也可如圖5所示，通過連接流路6并聯(lián)連接上述的多個(gè)分流路3，在使分別流過上述分流路3的流體合流流過的連接流路6中設(shè)置熱式流量計(jì)4。即，也可以在將主流路1的周方向進(jìn)行等分的位置分別設(shè)置開口端部2的多個(gè)分流路3的另一端部分別與沿著上述主流路1的外周圓環(huán)狀設(shè)置的連接流路6連通。然后在從該連接流路6的一部分向外部引出的合流流路6a中安裝熱式流量計(jì)4。
在該情況下，連接流路6和合流流路6a與連通部相當(dāng)。作為希望的實(shí)施方式，至少應(yīng)將分流路3和連接流路6中的一個(gè)流路阻力設(shè)定得較大，而將合流流路6a的流路阻力設(shè)定得較小。因此，例如只要設(shè)各個(gè)分流路3的流路截面積為0.5mm2，設(shè)連接流路6的流路截面積比為上述四個(gè)分流路3的流路截面積的總和2.0mm2大的4.0mm2，進(jìn)而設(shè)合流流路6a的流路截面積為更大的6.0mm2，則能夠按照從分流路3至連接流路6、合流流路6a的順序降低其流路阻力。但是，若設(shè)定合流流路6a的流路截面積過大，則因流速變得太小，而離開熱式流量計(jì)4的檢測范圍，故應(yīng)注意。
若這樣構(gòu)成流體檢測裝置，則在多個(gè)開口端部2從主流路1的壁面附近分別分流的流體流量的一部分通過分流路3流入連接流路6，在合流流路6a匯合在一起流過。因而熱式流量計(jì)4能檢測與在上述各個(gè)分流路3分別分流的流量的總和相當(dāng)?shù)目偭髁?。另外只要用熱式流量?jì)4檢測出的總流量以上述分流路3的數(shù)量n相除，就能算出每個(gè)分流路3的流量，即平均流量。另外能夠簡單地測量流過主流路1的內(nèi)壁面附近的流體(層流邊界層或?qū)恿鞯讓?的平均流速，進(jìn)而對該平均流速乘上規(guī)定的常數(shù)，能夠簡單地測量流過主流路1的流體的平均流速。
特別是在采用這樣構(gòu)成的情況下，在多個(gè)分流路3中不必分別安裝熱式流量計(jì)4，只要使用一個(gè)熱式流量計(jì)4即可。因此雖然說為了并聯(lián)連接多個(gè)分流路3用而需要采用連接流路6，但能夠力圖簡化包含該信號處理系統(tǒng)的整個(gè)結(jié)構(gòu)。即使在該情況下，對于并聯(lián)連接的多個(gè)分流路3，可以是使上述開口端部2a朝著主流路1的上流側(cè)的多個(gè)分流路3a，或者也可以是使開口端部2b朝著主流路1的下流側(cè)的多個(gè)分流路3b。
但是在主流路1中設(shè)置開口端部2a朝著主流路1的上流側(cè)的上流側(cè)分流路3a和開口端部2b朝著主流路1的下流側(cè)的下流側(cè)分流路3b的情況下，也能夠構(gòu)成如圖6所示那樣，使這些各個(gè)分流路3a、3b的另一端部互相連通，使得從主流路1向上流側(cè)分流路3a引入的流體的一部分通過下流側(cè)分流路3b返回主流路1。
在該情況下，最好是將上述各個(gè)分流路3a、3b的開口端部2a、2b互相背靠背配置，使上述分流路3a中分流的流體通過分流路3b不返回開口端部2a的上流側(cè)。即，上述分流路3a、3b中分流流過的流體，只要返回與該分流點(diǎn)相同處或更下流側(cè)即可。但是不是否定上述分流路3a中分流的流體通過分流路3b返回開口端部2a的上流側(cè)。
還有，在設(shè)置多對開口端部2a朝著主流路1的上流側(cè)的分流路3a和開口端部2b朝著主流路1的下流側(cè)的分流路3b的情況下，也可以使這些分流路3a、3b的另一端分別連通。但是如上所述，在多個(gè)分流路3a和多個(gè)分流路3b分別并聯(lián)連接設(shè)置的情況下，只要將這些并聯(lián)連接的分流路3a、3b的另一端(連接流路6的另一端)互相連通即可。
若采用這樣將開口端部2a朝著主流路1的上流側(cè)的分流路3a與開口端部2b朝著主流路1的下流側(cè)的分流路3b的各個(gè)另一端互相連通的結(jié)構(gòu)，由于從主流路1向分流路3a分流的流體的一部分通過分流路3b返回上述主流路1，因此就能穩(wěn)定其流量。而且由于流過主流路1的流體不會放出到其外部，另外不會有從外部引入的流體混入流過主流路1的流體，因此流過該主流路1的流體本身不會發(fā)生任何變化。因而對于流過主流路1的流體不會產(chǎn)生影響，而能檢測其流速(流量)。進(jìn)而能充分提高作為流體檢測裝置的動(dòng)作可靠性。
但是如上所述構(gòu)成的流體檢測裝置能夠具體形成為圖7和圖8所示的薄型裝置。還有，圖7表示流體檢測裝置的縱向剖面結(jié)構(gòu)，圖8表示由圖7中的點(diǎn)劃X-X表示的上述流體檢測裝置的橫截面結(jié)構(gòu)。圖中紙面右側(cè)為上流側(cè)，左側(cè)為下流側(cè)。
本裝置采用插入在流過燃料氣體等的圓筒形燃?xì)夤艿赖耐咕夁B接部的結(jié)構(gòu)，由形成規(guī)定厚度(例如9mm)的環(huán)狀的第1構(gòu)件10和嵌入該第1構(gòu)件10的外周的環(huán)狀的第2構(gòu)件20構(gòu)成。這些第1和第2構(gòu)件10和20分別由金屬制的構(gòu)件構(gòu)成，但也可以是由具有高耐熱性的塑料制成。
具有規(guī)定厚度的環(huán)狀的第1構(gòu)件10的圓環(huán)狀的內(nèi)壁面11形成流體的主流路1。特別是該內(nèi)壁面11使其內(nèi)徑D第1構(gòu)件10的厚度方向(流體的流通方向)光滑變化，形成中央部分的內(nèi)徑D為最小的截面半圓弧狀、或截面半圓弧狀的光滑的流線型狀的曲面。
還有，關(guān)于該內(nèi)壁面11的最大內(nèi)徑D，考慮到燃?xì)夤艿赖膬?nèi)徑(例如21mm)，故在該兩端部設(shè)定為21mm，另外對于內(nèi)壁面中央部向內(nèi)側(cè)的突出高度h，例如設(shè)定為0.5～1.0mm左右。即，內(nèi)壁面1 1的最小內(nèi)徑D-2h設(shè)定在19～18mm左右，與上述光滑的表面形狀相配合，使流過主流路的流體的壓力損耗極小。
該第1構(gòu)件10在形成上述形狀的內(nèi)壁面11上，從該第1構(gòu)件10的內(nèi)壁面11到外周面14a設(shè)置構(gòu)成設(shè)有上述開口端部2的分流路3的多個(gè)穿通孔12。特別是上述開口端部2從形成截面半圓弧狀、或截面半橢圓形的上述內(nèi)壁面11的中央部到其兩邊部，分別設(shè)置在該第1構(gòu)件10的厚度方向形成呈漏斗狀開口的橢圓形狀的凹部。特別是對于形成上述凹部形狀的開口端部2，其開口方向相對于主流路1的軸心、例如大致傾斜60°設(shè)置。圖7中為了容易看圖，將開口端部2a和開口端部2b的位置畫得稍微左右分開一點(diǎn)。但是在實(shí)際的流體檢測裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，也可以通過將上述角度設(shè)定成最佳，通過這樣配置，使得從該截面方向來看，開口端部2a和開口端部2b完全重疊。
這些從內(nèi)壁面11的中央部到兩邊部分別設(shè)置的開口端部2的一方起到作為朝著流體流通方向的上流側(cè)開口的進(jìn)入側(cè)開口端部2a的作用，而另一方起到作為朝著流體流通方向的下流側(cè)開口的出口側(cè)開口端部2b的作用。而且這些分別朝著流體流通方向的上流側(cè)和下流側(cè)設(shè)置的多個(gè)開口端部2(2a、2b)如上所述，分別設(shè)置在將內(nèi)壁面11沿圓周方向等分的位置，將流過第1構(gòu)件10的內(nèi)壁面11附近的層流邊界層或?qū)恿鞯讓拥牧髁康囊徊糠诌M(jìn)行分流，并引入穿通孔12(分流路3)。
通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，使分流路的流入側(cè)的開口端部2a和流出側(cè)的開口端部2b的位置極其靠近設(shè)置，實(shí)際上能夠消除對于流體的特定振動(dòng)頻率(波長)的靈敏度下降的問題。
另外在上述第1構(gòu)件10的圓周面14b，在外周方向上平行設(shè)置兩條槽13a、13b。這些槽13a、13b在其底部(即，外周面14a)將如上所述的多個(gè)穿通孔12的另一端分別連通，利用第1構(gòu)件10的外周面嵌入的第2構(gòu)件20的內(nèi)周面23使其上面封閉，分別形成上述的環(huán)狀連通流路6。
另一方面，上述第2構(gòu)件20包括如上述那樣嵌入第1構(gòu)件10的外周面并封閉槽13a、13b的上面的內(nèi)周面23和穿過該內(nèi)周面23的一部分并使上述槽13a、13b之間連通的凹狀空間部21。另外穿過該空間部21的底面形成規(guī)定形狀的流量計(jì)的安裝孔，從第2構(gòu)件20的外周面?zhèn)葘惭b在規(guī)定形狀的外殼中的熱式流量計(jì)4裝入該流量計(jì)安裝孔。
然后上述的第1構(gòu)件10和第2構(gòu)件20在封閉槽13a、13b的上面并組合的狀態(tài)下，即在第2部件20的內(nèi)周面23嵌入第1構(gòu)件10的狀態(tài)下，將它們之間進(jìn)行氣密使其接合成一體。通過該一體化，上述的穿通孔12的分流路3和槽13a、13b的連接流路6通過空間部21連通。分流路3的截面積形成開口端部2的最窄部為最小，按照槽13、空間部21的順序逐漸增大形成。其結(jié)果，按照從槽13到空間部21的順序，設(shè)定該流體阻力逐漸減小。
還有，為了簡化而未圖示，在圖7中，也可以在槽13a與槽13b之間的上述第1構(gòu)件10的外周和第2構(gòu)件20的內(nèi)周的接觸面形成圓環(huán)狀的槽，在該槽中設(shè)置O形環(huán)等的密封墊圈。若設(shè)置這樣的密封墊圈，能夠防止因制作精度不夠而產(chǎn)生流體從槽13a通過上述接觸面的間隙到槽13b的泄漏。其結(jié)果，由于流過槽13a的流體必須通過空間部21流向槽13b，因此能起到防止檢測誤差的作用。
還有，在第2構(gòu)件20和為了保持氣密性用的密封墊圈30，30上避開設(shè)置上述空間部21的位置如圖8所示以等角度間隔設(shè)置多個(gè)圓孔22。這些圓孔22設(shè)置在燃?xì)夤艿赖耐咕壗雍喜?，是為了插入將互相相對的一對凸緣接合部連接的螺栓(未圖示)用的。還有，也可以在第2構(gòu)件20中，在與管道凸緣部對置的表面設(shè)置圓環(huán)狀的槽，在其中配置O環(huán)狀的密封墊圈來代替密封墊圈30。關(guān)于這些密封墊圈材質(zhì)，只要根據(jù)使用的溫度從橡膠或軟銅等公知的材料中適當(dāng)選擇即可。另外若密封墊圈30、30使用熱傳導(dǎo)率低的材質(zhì)(例如成形的耐熱纖維)，第2構(gòu)件20使用熱傳導(dǎo)率高的材質(zhì)(例如鋁)，就能夠高效冷卻分流的燃料氣體。為了進(jìn)一步促進(jìn)燃料氣體的冷卻，也可以通過加大第2構(gòu)件20的直徑等使空間部21的流路長度加長，或在外部設(shè)置對空間部21的周圍冷卻的冷卻散熱片或冷卻裝置。
這樣根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的薄型流體檢測裝置，只要夾在已有的燃?xì)夤艿赖耐咕壗雍喜恐g，插入其流路內(nèi)，就能簡單地安裝在燃?xì)廨啓C(jī)等的燃料氣體供給系統(tǒng)中。然后將流過燃?xì)夤艿赖娜剂蠚怏w的、流過燃?xì)夤艿辣诿娓浇膶恿鬟吔鐚踊驅(qū)恿鞯讓拥牧髁康囊徊糠忠肷鲜隹臻g部21，能夠有效地測量其流速(流量)。而且如上所述由于能夠?qū)⒘鬟^燃?xì)夤艿赖娜剂蠚怏w的流速(流量)作為流過分流路3的流體的流速進(jìn)行高精度測量，因此其實(shí)用性非常大。
還有，即使在流過燃?xì)夤艿赖娜剂蠚怏w為高溫、或在燃料氣體中包含塵埃的情況下，由于通過分流路3能對其燃料氣體的一部分加入分流進(jìn)行測量，因此能夠在其途中冷卻燃料氣體，或者利用彎曲流路結(jié)構(gòu)具有的慣性集塵效果來除去塵埃。因而即使使用一般耐熱性不那么高的熱式流量計(jì)4，也能夠容易且穩(wěn)定地進(jìn)行其測量。特別是與現(xiàn)有的利用由孔板生成的差壓來進(jìn)行流量測量的流量計(jì)不同，由于是根據(jù)流路內(nèi)壁附近的流量來檢測其流體的質(zhì)量流量，因此具有的優(yōu)點(diǎn)是不會導(dǎo)致壓力損耗等問題，并能高精度地進(jìn)行其測量。
圖9表示使用上述結(jié)構(gòu)的流體檢測裝置測量的流量與流過主流路1的流體的實(shí)際流量之關(guān)系的比較。圖9的特性A表示在上流側(cè)和下流側(cè)通過凸緣部分別連接內(nèi)徑21mm的直管(燃?xì)夤艿?時(shí)的測量特性。另外特性B表示在上流側(cè)和下流側(cè)通過凸緣部分別連接內(nèi)徑27mm的直管(燃?xì)夤艿?時(shí)的測量特性。再有特性C表示在上流側(cè)與內(nèi)徑21mm的直管(燃?xì)夤艿?連接、在下流側(cè)與內(nèi)徑27mm的直管(燃?xì)夤艿?連接的情況下的測量特性。
另外特性D表示在上流側(cè)與內(nèi)徑21mm的彎管(燃?xì)夤艿?連接，同時(shí)在下流側(cè)與內(nèi)徑21mm的直管(燃?xì)夤艿?連接的情況下的測量特性。另外特性E表示在上流側(cè)與內(nèi)徑27mm的彎管(燃?xì)夤艿?連接、同時(shí)在下流側(cè)與內(nèi)徑27mm的直管(燃?xì)夤艿?連接的情況下的測量特性。再有特性F表示在上流側(cè)與內(nèi)徑21mm的彎管(燃?xì)夤艿?連接、同時(shí)在下流側(cè)與內(nèi)徑27mm的直管(燃?xì)夤艿?連接的情況下的測量特性。
如這些各個(gè)特性A～F分別所示，根據(jù)本發(fā)明的流體檢測裝置，能夠確認(rèn)基本上與燃?xì)夤艿赖膬?nèi)徑無關(guān)，而且也與燃?xì)夤艿朗侵惫苓€是彎管無關(guān)，即與流體流量是否有變化無關(guān)，能得到大致呈直線的檢測特性。即能夠確認(rèn)，能看作流量與檢測輸出呈正比關(guān)系的區(qū)域比較寬，具有足夠的檢測精度。
根據(jù)這樣的試驗(yàn)結(jié)果，即使例如圖10所示縮小主流路1的流路截面積，在其管內(nèi)的內(nèi)側(cè)突出的部位7的前端部設(shè)置開口端部2，只要上述突出部位7不妨礙流過主流路1的內(nèi)壁面附近的層流邊界層或?qū)恿鞯讓?，就能夠說其突出高度基本上沒有問題。因而如設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的燃?xì)夤艿赖膬?nèi)徑為21mm或27mm，那么只要準(zhǔn)備取上述的主流路1的最小內(nèi)徑為19mm的流體檢測裝置，就能夠在標(biāo)準(zhǔn)的21mm或27mm口徑的管道中直接使用。
這里簡單說明上述的流量檢測裝置中安裝的熱式流量計(jì)4。該熱式流量計(jì)具有如圖11所示的元件結(jié)構(gòu)，它在硅底座B上將設(shè)置的由發(fā)熱電阻體構(gòu)成的發(fā)熱元件Rh置于當(dāng)中，沿流體的流通方向F設(shè)置由測溫電阻體構(gòu)成的一對溫度傳感器Ru和Rd，稱為微型流量傳感器。而且熱式流量計(jì)(微型流量傳感器)是利用上述發(fā)熱元件Rh發(fā)出的熱量的擴(kuò)散程度(溫度分布)跟隨上述流體的流過而變化的原理，根據(jù)上述溫度傳感器Ru和Rd的因熱量而產(chǎn)生的電阻值變化來檢測上述流體流量Q。
具體就是該熱式流量計(jì)的從發(fā)熱元件Rh發(fā)出的熱量與流體流量Q相對應(yīng)加到下流側(cè)的溫度傳感器Rd上，通過這樣該溫度傳感器Rd的因熱量而產(chǎn)生的電阻值變化比上流側(cè)的溫度傳感器Ru的要大，利用這一點(diǎn)來測量上述流量Q。還有，圖中的Rr是設(shè)置在離開上述發(fā)熱元件Rh的位置的由測溫電阻體構(gòu)成的溫度傳感器，用于測量周圍溫度。
圖12表示使用上述的微型流量傳感器的熱式流量計(jì)的簡要結(jié)構(gòu)。即，發(fā)熱元件Rh的驅(qū)動(dòng)電路是這樣構(gòu)成，它采用該發(fā)熱元件Rh與周圍溫度測量用的溫度傳感器Rr、以及一對固定電阻R1和R2形成電橋電路41，通過晶體管Q將規(guī)定電源供給的電壓Vcc加在上述電橋電路41上。同時(shí)用差動(dòng)放大器42求出該電橋電路41的電橋輸出電壓，對上述晶體管Q進(jìn)行反饋控制，調(diào)整加在上述電橋電路41上的發(fā)熱元件驅(qū)動(dòng)電壓，使得其電橋輸出電壓為零。利用這樣構(gòu)成的發(fā)熱元件驅(qū)動(dòng)電路，對上述發(fā)熱元件Rh的發(fā)熱溫度進(jìn)行控制，使其一直只比其周圍溫度t要高一定溫度差Δt。
另一方面，根據(jù)上述一對溫度傳感器Ru、Rd的因熱量而產(chǎn)生的電阻值變化來檢測沿著上述微型流量傳感器流過的流體流量Q的流量檢測電路是這樣構(gòu)成，它使用上述一對溫度傳感器Ru、Rd和一對固定電阻Rx、Ry來形成流量測量用的電橋電路43，通過差動(dòng)放大器44來檢測與溫度傳感器Ru、Rd的電阻值變化相對應(yīng)的電橋輸出電壓。然后在利用上述發(fā)熱元件驅(qū)動(dòng)電路使發(fā)熱元件Rh的發(fā)熱量為一定的條件下，根據(jù)通過差動(dòng)放大器44檢測的電橋輸出電壓Vout，求出沿著上述微型流量傳感器流過的流體流量Q。這樣的微型流量傳感器的特點(diǎn)是能測量極低流速(例如下限為0.3mm/秒)的氣流。因此，如上述實(shí)施方式那樣，即使相對于主流路的流量，其分流路的流量極小(例如1/1000程度)，也能夠高感度地檢測流過分流路的流體。
在具有這樣結(jié)構(gòu)的熱式流量計(jì)中，如圖12所示，只要監(jiān)視加在電橋電路41上的發(fā)熱元件驅(qū)動(dòng)電壓Vh，則由于該發(fā)熱元件驅(qū)動(dòng)電壓Vh是與周圍溫度變化相對應(yīng)的，因此就能將例如從燃燒室中傳來的燃燒振動(dòng)而產(chǎn)生的溫度變化作為上述發(fā)熱元件驅(qū)動(dòng)電壓Vh的變化量(振幅)或振動(dòng)頻率來獲得。即，燃燒振動(dòng)向燃燒室附近的燃?xì)夤艿赖鹊娜剂蠚怏w、或其周圍的空氣傳播。因而只要將這樣的燃燒振動(dòng)作為熱式流量計(jì)的發(fā)熱元件Rh的驅(qū)動(dòng)電壓的變化來獲得，由此就能簡單地監(jiān)視燃燒振動(dòng)。因而使用熱式流量計(jì)可進(jìn)行流量測量，同時(shí)使用相同的熱式流量計(jì)就能監(jiān)視燃燒振動(dòng)。
在實(shí)現(xiàn)上述的熱式流量計(jì)的情況下，也可以如圖13的其主要部分簡要結(jié)構(gòu)所示，除了將槽13a、13b形成的連接流路6互相連接而形成的連接通路的空間部21，還設(shè)置與上述分流路3隔離的輔助空間部25，在該輔助空間部25設(shè)置輔助熱式流量計(jì)(流量傳感器)4a。該輔助空間部25是這樣形成的密閉空間，它將例如穿過第2構(gòu)件20的外周面的有底凹部的開口部用安裝在該第2構(gòu)件20上的輔助熱式流量計(jì)(流量傳感器)4a堵住。即輔助空間部25形成作為與流體流通無關(guān)的空間。通過在該輔助空間部25設(shè)置與上述熱式流量計(jì)4相同規(guī)格的輔助熱式流量計(jì)4a，能夠檢測與流體流量無關(guān)的輔助空間25的內(nèi)部流體狀態(tài)。
即，對于上述輔助空間部25的內(nèi)部流體，伴隨著該流體檢測裝置安裝的管道產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)，加上與對流過上述分流路3的流體加上的振動(dòng)相對應(yīng)的相同的振動(dòng)。另外對熱式流量計(jì)(流量傳感器)4和輔助熱式流量計(jì)(流量傳感器)4a加上受到來自外部的電的和磁的影響而產(chǎn)生的基本相同的噪聲。因而用輔助空間部25設(shè)置的輔助熱式流量計(jì)4a，只能夠檢測與流體流量無關(guān)的、加在上述輔助空間25內(nèi)的流體上的外在因素(振動(dòng)或噪聲)、或輔助熱式流量計(jì)4a中產(chǎn)生的內(nèi)部噪聲。即通過使用上述的輔助熱式流量計(jì)4a，能夠檢測出從燃燒器等通過管道傳播的振動(dòng)或電氣噪聲等的分量。還有，這些熱式流量計(jì)4和輔助熱式流量計(jì)4a分別如上述的圖12所示那樣構(gòu)成。
然后如圖14所示，從熱式流量計(jì)4檢測出的與流體流量(流量)相當(dāng)?shù)妮敵鯲out中減去上述輔助熱式流量計(jì)4a檢測出的與流體流量無關(guān)的信號分量Vout(N)。在該情況下，希望對上述信號分量Vout(N)乘上規(guī)定的修正系數(shù)K之后，用于上述熱式流量計(jì)4的輸出Vout的修正。即，熱式流量計(jì)4檢測出的與流體流量(流量)相當(dāng)?shù)妮敵鯲out中相對應(yīng)包含用上述輔助熱式流量計(jì)4a檢測出的信號分量Vout(N)。因而只要從上述熱式流量計(jì)4的輸出Vout中減去上述輔助熱式流量計(jì)4a的輸出Vout(N)，由此就能只對與流體流量有關(guān)的分量(流量)高精度地進(jìn)行測量。
因此，除了熱式流量計(jì)4，只要另外使用輔助熱式流量計(jì)4a來檢測流體中所包含的與該流體流量無關(guān)的信號分量Vout(N)，并使用該信號分量Vout(N)來修正上述熱式流量計(jì)4的輸出Vout(N)，就能有效地抵消因振動(dòng)等而產(chǎn)生的流體流量中所包含的噪聲分量、或熱式流量計(jì)4和輔助熱式流量計(jì)4a本身分別產(chǎn)生的電氣噪聲等。因而就能提高SN比，高精度地進(jìn)行流量(流量)測量。
但是根據(jù)上述輔助空間部25的容積，該輔助空間部25有可能對振動(dòng)起到機(jī)械濾波器的作用。為了消除這樣的問題。例如也可以形成從第2構(gòu)件20的外周面向上述輔助空間部25穿通的小孔(未圖示)，使上述輔助空間部25充滿大氣。或者也可以形成從第2構(gòu)件20的內(nèi)周面23向上述輔助空間部穿通的小孔(未圖示)，使輔助空間部25充滿測量流動(dòng)。在該情況下，應(yīng)考慮到輔助空間部25的存在不妨礙流體流量。在這樣采用將輔助空間部25向大氣或測量流體開放的結(jié)構(gòu)的情況下，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整輔助空間部25和上述小孔的尺寸形狀，使得測量頻帶的振動(dòng)分量不衰減。
還有，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式。例如沿著主流路1的內(nèi)壁面在其圓周方向設(shè)置的多個(gè)開口端部2的數(shù)量n也可以根據(jù)其規(guī)格來決定。另外關(guān)于其開口端部2的大小或形狀也可以作各種各樣的變形，例如也可以通過管狀突出的部分來實(shí)現(xiàn)，以代替凹部。進(jìn)而主流路2的截面形狀也可以不是圓形。在具有圓形以外的截面形狀的主流路1中設(shè)置n個(gè)開口端部2的情況下，關(guān)于各個(gè)開口端部2的設(shè)置位置，最好通過實(shí)驗(yàn)來找出最佳位置?；蛘咭部梢杂眉傧刖€對主流路1的截面積進(jìn)行n等分(這里，假想線通過主流路截面的中心)，在各個(gè)分割片的假想中心線上設(shè)置各個(gè)開口端部2。這在主流路1的截面形狀為圓形時(shí)，與將各個(gè)開口端部2在其周圍等角度配置的情況相當(dāng)。進(jìn)而關(guān)于熱式流量計(jì)，也可以用熱電元件(熱電偶)來構(gòu)成溫度傳感器，或也能使用由數(shù)微米的細(xì)線形成的熱線式流量計(jì)，來代替上述的在半導(dǎo)體上集成的微型流量傳感器。就是說本發(fā)明只要在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)，能夠?qū)嵤└鞣N各樣的變形。
權(quán)利要求
1.流體檢測裝置，其特征在于，包括流過流體的主流路；在該主流路的內(nèi)壁面附近具有朝著該主流路的上流側(cè)或下流側(cè)設(shè)置的開口端部、并通過該開口端部使流過所述主流路的內(nèi)壁面附近的流體的一部分流過的一個(gè)或多個(gè)分流路；以及在所述分流路中設(shè)置的、檢測流過該分流路的流體流動(dòng)的熱式流量傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的流體檢測裝置，其特征在于，所述多個(gè)分流路的朝著所述主流路的上流側(cè)的各個(gè)開口端部以所述主流路的軸心為中心沿著該流路截面等間隔地設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的流體檢測裝置，其特征在于，所述多個(gè)分流路的朝著所述主流路的下流側(cè)的各個(gè)開口端部以所述主流路的軸心為中心沿著該流路截面等間隔地設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1～3中的任何一個(gè)所述的流體檢測裝置，其特征在于，所述分流路的另一端朝著所述主流路的周圍環(huán)境開放。
5.如權(quán)利要求2所述的流體檢測裝置，其特征在于，使開口端部朝向所述主流路的上流側(cè)的多個(gè)分流路用其另一端互相連接而形成一個(gè)流路，所述熱式流量檢測器設(shè)置在所述多個(gè)分流路互相連接而形成一個(gè)流路的部位，檢測所述各個(gè)分流路中分別流過的流體的總流量。
6.如權(quán)利要求3的流體檢測裝置，其特征在于，使開口端部朝向所述主流路的下流側(cè)的多個(gè)分流路用其另一端互相連接而形成一個(gè)流路，所述熱式流量檢測器設(shè)置在所述多個(gè)分流路互相連接而連接一個(gè)流路的部位，檢測所述各個(gè)分流路中分別流過的流體的總流量。
7.如權(quán)利要求5或6所述的流體檢測裝置，其特征在于，所述多個(gè)分流路互相連接而形成一個(gè)流路的部位的端部朝著所述主流路的周圍環(huán)境開放。
8.如權(quán)利要求1所述的流體檢測裝置，其特征在于，其中進(jìn)一步包括設(shè)置在不形成所述分流路的部位的、對所述流體的狀態(tài)進(jìn)行檢測的輔助熱式流量傳感器。
9.如權(quán)利要求8所述的流體檢測裝置，其特征在于，所述輔助熱式流量傳感器設(shè)置在與所述分流路連通的流體積存部。
10.一種流體檢測裝置，其特征在于，包括流過流體的主流路；在該主流路的內(nèi)壁面附近具有朝著該主流路的上流側(cè)設(shè)置的進(jìn)口側(cè)開口端部和朝著所述主流路的下流側(cè)設(shè)置的出口側(cè)開口端部、并分別通過這些進(jìn)口側(cè)開口端部和出口側(cè)開口端部使流過所述主流路的內(nèi)壁面附近的流體的一部分流過的一個(gè)或多個(gè)分流路；以及在所述分流路中設(shè)置的、檢測流過該分流路的流體流動(dòng)的熱式流量傳感器。
11.如權(quán)利要求10所述的流體檢測裝置，其特征在于，所述多個(gè)分流路的各個(gè)進(jìn)口側(cè)開口端部和各個(gè)出口側(cè)開口端部分別以所述主流路的軸心為中心沿著該流路截面等間隔設(shè)置。
12.如權(quán)利要求10所述的流體檢測裝置，其特征在于，所述多個(gè)分流路的各個(gè)進(jìn)口側(cè)開口端部和各個(gè)出口側(cè)開口端部設(shè)置成在所述主流路的流路方向上的位置大致一致。
13.如權(quán)利要求11或12所述的流體檢測裝置，其特征在于，所述分流路具有分別包括所述進(jìn)口側(cè)開口端部的多個(gè)上流側(cè)分流路、分別包括所述出口側(cè)開口端部的多個(gè)下流側(cè)分流路、設(shè)置在這些多個(gè)上流側(cè)分流路與多個(gè)下流側(cè)分流路之間并形成一個(gè)流路的連通部，所述熱式流量檢測器設(shè)置在形成所述一個(gè)流路的連通部，檢測在各個(gè)分流路中分別流過的流體的總流量。
14.如權(quán)利要求13的流體檢測裝置，其特征在于，所述各個(gè)分流路的各個(gè)流路阻力大于所述連通部的流路阻力。
15.如權(quán)利要求10的流體檢測裝置，其特征在于，其中進(jìn)一步包括設(shè)置在不形成所述分流路的部位的、對所述流體的狀態(tài)進(jìn)行檢測的輔助熱式流量傳感器。
16.如權(quán)利要求15所述的流體檢測裝置，其特征在于，所述輔助熱式流量傳感器設(shè)置在與所述分流路連通的流體積存部。
全文摘要
一種流體檢測裝置，在流過流體的主流路(1)的內(nèi)壁面附近具有朝著其上流側(cè)或下流側(cè)的開口端部(2)，設(shè)置通過該開口端部使流過所述主流路內(nèi)壁面附近的流體的一部分流過的一個(gè)或多個(gè)分流路(3)，使用熱式流量傳感器(4)來檢測流過該分流路的流體流量。最好將朝著上流側(cè)的多個(gè)開口端部(2a)、或朝著下流側(cè)的多個(gè)開口端部(2b)以所述主流路的軸心為中心沿著其流路截面等間隔設(shè)置，通過這樣來高精度地測量流體的流動(dòng)。
文檔編號G01F1/684GK1711462SQ200380103399
公開日2005年12月21日 申請日期2003年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月18日
發(fā)明者関一夫, 大石安治 申請人:株式會社山武