流量测量装置以及埋入式气量计
阅读说明：本技术 流量测量装置以及埋入式气量计 (Flow rate measuring device and embedded gas meter ) 是由 山本克行 于 2019-02-08 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种流量测量装置以及埋入式气量计。本发明的一个侧面的流量测量装置具有：加热部,其对流体进行加热；温度检测部,其在流体流动的方向上跨过所述加热部而并列设置,对被加热的流体的温度进行检测；流量算出部,其基于从所述温度检测部输出的检测信号,算出流体的流量；角度算出单元,其算出所述温度检测部相对于规定的基准面的倾斜角度；存储部,其将所述流量和所述倾斜角度与流量校正值的关系进行存储；流量校正部,其使用在所述存储部中存储的所述流量校正值,对所述流量进行校正。(The invention provides a flow rate measurement device and an embedded gas meter. The flow rate measuring device according to one aspect of the present invention includes: a heating section that heats a fluid; a temperature detection unit that is provided in parallel across the heating unit in a direction in which the fluid flows, and that detects a temperature of the heated fluid; a flow rate calculation unit that calculates a flow rate of the fluid based on the detection signal output from the temperature detection unit; an angle calculating unit that calculates an inclination angle of the temperature detecting unit with respect to a predetermined reference plane; a storage unit that stores the flow rate and a relationship between the inclination angle and a flow rate correction value; and a flow rate correction unit that corrects the flow rate using the flow rate correction value stored in the storage unit.)
技术领域
本发明涉及流量测量装置以及埋入式气量计。
背景技术
作为算出在流路内流动的流体的流量的方法之一，例如具有如下的方法，即，将具有加热器与热电堆的热式流量传感器设置在流路内，利用加热器对流体进行加热，利用热电堆检测被加热的流体的温度分布信息，基于检测出的温度分布信息算出流体的流量。关于将具有加热器与热电堆的热式流量传感器设置在流路内的发明，例如公开在专利文献1－4中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)专利第3658321号公报
专利文献2：(日本)特开2012-247266号公报
专利文献3：(日本)特开2016-217813号公报
专利文献4：(日本)特开2016-217814号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在利用加热器对流体进行加热的情况下，认为会在加热器的附近发生对流现象，热量相对于水平面向上方传递。因此，当在将热式流量传感器设置在流路内时其设置角度不同时，受到由于对流现象而传递的热量的影响，来自热电堆的输出值可能发生变化。即，本发明的发明者发现，由于热式流量传感器的设置角度，流路内的流量的测量结果产生差异，不能进行精度较高的流量的测量。
本发明在一个侧面中是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于提供一种即使在热式流量传感器的设置角度不同的情况下也能够进行精度较高的流量测量的技术。
用于解决技术问题的技术方案
本发明为了解决上述问题，采用如下的结构。
即，本发明的一个侧面的流量测量装置具有：加热部，其对流体进行加热；温度检测部，其在流体的流动方向跨过所述加热部而并列设置，对被加热的流体的温度进行检测；流量算出部，其基于从所述温度检测部输出的检测信号，算出流体的流量；角度算出单元，其算出相对于规定的基准面、所述温度检测部的倾斜角度；存储部，其将所述流量和所述倾斜角度与流量校正值的关系进行存储；流量校正部，其使用在所述存储部中存储的所述流量校正值，对所述流量进行校正。
在此，规定的基准面是指预先确定的作为基准的面，例如水平面、垂直面之类的面。
根据该结构，能够利用温度检测部对因流体的流动而产生的热量的分布进行检测，算出流体的流量。另外，能够算出温度检测部相对于规定的基准面的倾斜角度。而且，能够从在存储部中存储的流量校正值之中选择与算出的流量和倾斜角度对应的最适合的流量校正值，使用所选择的流量校正值对流量进行校正。
即，该结构能够进行校正，即，从算出的流量中消除因对流现象而产生的热量移动的影响。另外，该校正基于倾斜角度。因此，根据倾斜角度，能够精确地对流量进行校正，能够算出精度较高的流量。
在上述一个侧面的流量测量装置中，所述角度算出单元也可以基于流体未流动的情况下的所述温度检测部的输出，算出所述倾斜角度。
根据该结构，温度检测部的输出是对未受到流体流动的影响的因对流现象而产生的热量的分布进行了检测的输出。因此，能够精度较高地算出倾斜角度。
在上述一个侧面的流量测量装置中，还具有特性值算出部，其基于从所述温度检测部输出的检测信号，算出流体的特性值，所述存储部还将所述特性值和所述倾斜角度与特性校正值的关系进行存储，所述流量校正部此外也可以使用在所述存储部中存储的所述特性校正值，对所述流量进行校正。
根据该结构，除了流体的流量以外，还可以算出特性值。而且，此外可以从在存储部中存储的特性校正值之中，选择与算出的特性值和倾斜角度对应的特性校正值，并使用所选择的特性校正值，对流量进行校正。
即，该结构可以进行校正，从算出的流量中消除因对流现象而产生的热量移动的影响。而且，该校正基于流体的特性及倾斜角度。因此，根据倾斜角度，能够精确地对流量进行校正。另外，通过将该校正添加到基于流体的流量及倾斜角度的校正中，能够进一步提高流量的算出精度。
在上述一个侧面的流量测量装置中，还具有：第二加热部、在切断流体流动的方向上跨过所述第二加热部而并列设置的第二温度检测部、以及基于从所述第二温度检测部输出的检测信号来算出流体的特性值的特性值算出部，所述角度算出单元此外也可以基于所述第二温度检测部的输出，算出所述第二温度检测部相对于规定的基准面的倾斜角度。
根据该结构，第二温度检测部的输出是减少了因流体流动而产生的温度分布变化的影响的输出。即，使用第二温度检测部的输出来算出的流体的特性值及倾斜角度是精度较高的值。因此，在流量校正时使用该特性值及倾斜角度，能够提高流量校正的精度。
另外，根据该结构，能够算出两个倾斜角度。因此，能够立体地掌握流量测量装置的倾斜度。而且，根据两个倾斜角度，能够对流量进行校正。因此，能够精确地对流量进行校正，并能够精度较高地算出流量。
另外，在上述一个侧面的流量测量装置中，也可以具有：加热部，其对流体进行加热；温度检测部，其在流体流动的方向上跨过所述加热部而并列设置，对被加热的流体的温度进行检测；流量算出部，其基于从所述温度检测部输出的检测信号，算出流体的流量；第二加热部；第二温度检测部，其在切断流体流动的方向上跨过所述第二加热部而并列设置；特性值算出部，其基于从所述第二温度检测部输出的检测信号，算出流体的特性值；角度算出单元，其基于所述第二温度检测部的输出，算出所述第二温度检测部相对于规定的基准面的倾斜角度；存储部，其将所述流量和所述第二温度检测部的倾斜角度与流量校正值的关系进行存储，还将所述特性值和所述第二温度检测部的倾斜角度与特性校正值的关系进行存储；流量校正部，其使用在所述存储部中存储的所述流量校正值及所述特性校正值，对所述流量进行校正。
根据该结构，能够利用温度检测部检测因流体的流动而产生的热量的分布，并算出流体的流量。另外，能够基于第二温度检测部的输出，算出倾斜角度与特性值。在此，第二温度检测部的输出是减少了因流体的流动而产生的温度分布变化的影响的输出。即，使用第二温度检测部的输出来算出的流体的特性值及倾斜角度是精度较高的值。而且，能够从存储部中存储的流量校正值及特性校正值之中选择与算出的流量、特性值、及倾斜角度对应的、最适合的流量校正值及特性校正值，并使用所选择的流量校正值及特性校正值来对流量进行校正。即，因为在流量的校正时使用的特性值及倾斜角度是精度较高的值，所以流量校正的精度较高。
在上述一个侧面的流量测量装置中，所述特性值也可以表示流体的压力、类型、以及温度之中至少任意一个。
根据该结构，能够基于流体的压力、流体的类型、流体的温度之中至少任意一个对流量进行校正。即，因为能够基于流体的多个特性来对流量进行校正，所以能够提高流量算出的精度。
另外，为埋入地下的埋入式气量计，具有：流入所述埋入式气量计中的气体所流动的流管、以及上述一个侧面的流量测量装置，所述流量测量装置也可以为设置在所述流管、对在所述流管中流动的气体的流量进行检测的埋入式气量计。
根据该结构，因为气量计被密封，所以气量计内部的流管内不易受到外部环境变化的影响，温度、湿度等环境稳定。因此，根据该结构，能够进行精度较高的流量测量。
另外，根据该结构，可以尽可能地延长流管的直管长度。因此，流管的气体的流动与在曲线状的配管内流动的气体的流动相比更稳定。因此，根据该结构，能够进行精度较高的流量测量。
另外，根据该结构，在内部设有各种传感器的情况下，流量测量装置及各种传感器可以配置为直线状。因此，与各种传感器不是直线状而是不规则地配置的情况相比，容易直线状地配置流管。即，该结构为简易的结构，也容易减少形成该结构的部件。因此，能够有效实现气体的测量，另外能够减少制造成本。
另外，根据该结构，因为利用一个流量测量装置能够检测气体的流量，所以能够实现小型化。另外，能够形成为减少因对流而产生的流量测量误差的影响的水平配管结构。
另外，在现有的气量计埋入地下的情况下，认为难以从地面识别在气量计设置的流量测量装置的设置角度。因此，在流量测量装置的设置角度相对于水平面倾斜的情况下，认为难以根据该倾斜度对测量的流量进行校正。另一方面，根据该结构，即使在流量测量装置的设置角度相对于水平面倾斜的情况下，由流量测量装置测量的气体可以根据流量测量装置的设置角度自动地进行校正。因此，能够进行高精度的流量测量。另外，即使在地表面原本倾斜的情况等难以将流量测量装置设置为期望的角度的状况下，由流量测量装置测量的气体也可以根据流量测量装置的设置角度自动地进行校正。即，根据该结构，是不依赖于设置环境而能够进行高精度的流量测量的便利性较高的装置。
发明的效果
根据本发明，即使在热式流量传感器的设置角度不同的情况下，也能够提供一种精度较高的流量测量技术。
附图说明
图1示意性地例示本实施方式的流量测量装置的一个例子。
图2示意性地例示流量测量装置向流路部设置的一个例子。
图3示意性地例示本实施方式的检测元件的放大图的一个例子。
图4示意性地例示流量测量装置的剖面的一个例子。
图5示意性地例示流量测量装置固定在流管部件时的概况图的一个例子。
图6A示意性地例示流体在流管部件中未流动的状态下微加热器起动时的温度分布的一个例子。
图6B示意性地例示流体在流管部件中流动的状态下起动微加热器时的温度分布的一个例子。
图7示意性地例示表示流量测量装置的功能结构的方框图的一个例子。
图8示意性地例示记载有例如热电堆的输出与设置角度的对应关系的对应关系表的一个例子。
图9示意性地例示表示对应关系表的算出流程的流程图的一个例子。
图10A示意性地例示流量校正值的一个例子。
图10B示意性地例示压力校正值的一个例子。
图10C示意性地例示流体类型校正值的一个例子。
图10D示意性地例示温度校正值的一个例子。
图11示意性地例示表示流量测量装置的处理流程的流程图的一个例子。
图12示意性地例示流量测量装置及流管部件的立体图的一个例子。
图13示意性地例示检测元件与流体气流的流动的关系的一个例子。
图14示意性地例示表示流量测量装置的功能结构的方框图的一个例子。
图15示意性地例示在具有主流路部与副流路部两个流路部的流管部件配置流量测量装置的一个例子。
图16示意性地例示副流路部的部分放大图的一个例子。
图17示意性地例示在流管部件设置流量测量装置时的剖视图的一个例子。
图18示意性地例示流量测量装置例如在埋入地下的气量计进行设置的概况的一个例子。
图19示意性地例示气量计的部分放大图的一个例子。
图20示意性地例示电子基板的结构概况的一个例子。
具体实施方式
下面，基于附图，说明本发明的一个侧面的实施方式(下面也记为“本实施方式”)。但是，如下说明的本实施方式在所有方面只是本发明的例示。当然，在不脱离本发明范围的情况下可以进行各种改良及变形。也就是说，在本发明的实施中，也可以适当采用与实施方式对应的具体的结构。
§1应用例
利用图1，针对应用本发明的场景的一个例子进行说明。图1示意性地例示本实施方式的流量测量装置100的一个例子。流量测量装置100具有：检测元件1、控制部2、以及安装有检测元件1及控制部2的电路基板3。在流管部件4之中流动有规定的流体。而且，在流管部件4的上部形成有一个流路部5。而且，流量测量装置100固定在流管部件4，以使检测元件1位于流路部5内。另外，检测元件1具有微加热器、以及跨过微加热器而并列设置的热电堆。热电堆的形状为大致长方形。检测元件1为所谓的热式流量传感器。
在此，流体的流量如下所述被算出。在流管部件4流动有流体时，当起动微加热器时，微加热器附近被加热。而且，从热电堆输出与微加热器附近的温度相关的信号。当在流体流动时利用微加热器进行加热时，来自微加热器的热量受到流体流动的影响而偏向扩散。该偏向的热扩散由热电堆进行测量，算出流体的流量。
顺便说一下，当利用微加热器进行流体的加热时，在微加热器的附近发生对流现象，热量相对于水平面向上方传递。在图2中，表示了流量测量装置100向流路部5设置的例子，例如使微加热器6与热电堆7A、7B并列的方向相对于水平面的角度为大致90度。在流量测量装置100设置为上述角度的情况下，热电堆7A或者7B不是单纯地检测因流体的流动而产生的热量的扩散，而是检测包括因对流现象而产生的热量移动在内的热量的扩散。也就是说，需要考虑因对流现象而产生的热量的影响，来对流量进行校正。
另外，在图2的例子中，表示了流量测量装置100的设置角度为大致90度的情况，但即使在设置角度为90度以外的其它角度的情况下，因对流现象而产生的热量移动的影响也包含在热电堆7A、7B的输出中，其影响程度依赖于设置角度。即，需要算出流量测量装置100的设置角度，并进行与设置角度对应的流量的校正。另外，热电堆7A或者7B的输出中包含的因对流现象而产生的热量移动的影响程度也依赖于流体的流量、特性。因此，也需要考虑流体的流量、特性，进行流量的校正。
流量测量装置100的设置角度如下所述被算出。首先，在算出流量测量装置100的设置角度的过程中，预先作成热电堆7A或者7B的输出与流量测量装置100的设置角度的关系。作成流程为，首先将流量测量装置100以某设置角度设置在流路部5的内部。然后，在设有流量测量装置100的位置使流体停止流动。然后，起动微加热器6，对微加热器6的附近进行加热。这样，在微加热器6的附近，发生对流现象，热量相对于水平面向上方传递。然后，利用热电堆7A或者7B，对因对流现象而产生的热量的分布信息进行检测，并从热电堆7A或者7B输出规定的信号。然后，将热电堆7A或者7B的输出与流量测量装置100的设置角度的关系进行存储。然后，改变流量测量装置100的设置角度，反复进行上述作业。通过上述流程，预先作成热电堆7A或者7B的输出与流量测量装置100的设置角度的关系。
接着，流量测量装置100的设置角度可以如下所述来求出。首先，将流量测量装置100设置在流路部5，在设有流量测量装置100位置使流体停止流动。然后，起动微加热器6，对微加热器6的附近进行加热。这样，在微加热器6的附近，发生对流现象，热量相对于水平面向上方传递。然后，利用热电堆7A或者7B，对因对流现象而产生的热量的分布信息进行检测，从热电堆7A或者7B输出规定的信号。然后，使用热电堆7A或者7B的输出、预先作成的热电堆7A或者7B的输出与流量测量装置100的设置角度的关系，算出流量测量装置100的设置角度。
另外，在微加热器6附近的热量的扩散不只依赖于流体的流量，还依赖于流体的特性。换言之，能够根据热电堆7A或者7B的输出，算出流体的特性。
使用在上述中算出的流量测量装置100的设置角度、以及流体的特性，进行从算出的流量中排除因对流现象而产生的热量移动的影响的校正。在进行流量的校正过程中，预先确定与流体的特性、以及设置角度相关的校正系数。然后，通过流量乘以校正系数，执行流量的校正。通过上述流程，能够算出精度较高的流量。
如上所述，在本实施方式中，即使在热式流量传感器的设置角度不同的情况下，也能够提供一种精度较高的流量测量技术。
§2结构例
[硬件结构]
接着，针对本实施方式的流量测量装置的一个例子进行说明。本实施方式的流量测量装置100例如在气量计、空调(设置在通风道内空间)、医疗设备、燃料电池内部的流管内进行设置，能够对在流管内流动的流体的流量进行测量。如图1所示，流量测量装置100具有：检测元件1、控制部2、以及安装有检测元件1及控制部2的电路基板3。
图3示意性地例示本实施方式的检测元件1的放大图的一个例子。检测元件1具有微加热器6及热电堆7A、7B。在此，微加热器6是本发明的“加热部”的一个例子。另外，热电堆7A、7B是本发明的“温度检测部”的一个例子。微加热器6例如是由多晶硅形成的电阻器，在检测元件1的中央部分进行设置。另外，热电堆7A、7B跨过微加热器6而并列设置。
另外，图4示意性地例示流量测量装置100的剖面的一个例子。在微加热器6及热电堆7A、7B的上下形成有绝缘薄膜8。另外，在热电堆7A、7B下方的电路基板3设有空腔9。另外，图5示意性地例示在将流量测量装置100固定在流管部件4时的概况图的一个例子。检测元件1被设置以嵌入流路部5的中央部分。另外，检测元件1被设置以使热电堆7A为流体流动方向的上游侧，使热电堆7B为下游侧。
[流量检测原理]
接着，说明使用了检测元件1的流量检测的原理。图6A示意性地例示在流管部件4未流动有流体的状态下起动微加热器6时的温度分布的一个例子。另一方面，图6B示意性地例示在流管部件4流动有流体的状态下起动微加热器6时的温度分布的一个例子。在流管部件4未流动有流体的情况下，来自微加热器6的热量以微加热器6为中心对称地扩散。因此，热电堆7A与7B的输出不存在差异。另一方面，在流管部件4流动有流体的情况下，来自微加热器6的热量受到流体流动的影响，不是以微加热器6为中心对称地进行扩散，而是更向下游的热电堆7B侧进行扩散。因此，热电堆7A与7B的输出产生差异。另外，流体的流量越多，上述输出的差异越大。上述的流体流量与热电堆7A和7B的输出之差的关系例如如下面的数1所示。
[数1]
在此，ΔV表示流体的流量，TA表示热电堆7A的输出值，TB表示热电堆7B的输出值。另外，vf为流体的流速，A及b为常数。在本实施方式中根据如上所述的原理算出流量。
另外，在微加热器6附近的热量的扩散不只依赖于流体的流量，还依赖于流体的类型等特性。换言之，根据热电堆7A或者7B的输出，能够算出流体的类型等特性。另外，热电堆7A及7B的输出是与温度相关的信号。因此，只要使微加热器6停止，当然可以根据热电堆7A或者7B的输出检测流体的温度。
[功能结构]
图7示意性地例示表示流量测量装置100的功能结构的方框图的一个例子。控制部2具有流量算出部10，流量算出部10接收从热电堆7A及7B输出的信号，根据热电堆7A与7B的输出的差分，算出流体的流量。流量算出部10是本发明的“流量算出部”的一个例子。在根据热电堆7A与7B的输出的差分算出流体的流量时，利用数1。
顺便说一下，当利用微加热器6进行流体的加热时，在微加热器6的附近，发生对流现象，热量相对于水平面向上方传递。在图2中，表示了流量测量装置100向流路部5设置的例子，例如使微加热器6与热电堆7A、7B并列的方向相对于水平面的角度为大致90度。热电堆7A及7B不是单纯地检测因流体的流动而产生的热量的扩散，而是对包括因对流现象而产生的热量移动在内的热量的扩散进行检测。也就是说，需要考虑因对流现象而产生的热量的影响，来对流量进行校正。另外，因对流现象而产生的热量移动的影响程度依赖于流量测量装置100的设置角度、流体的流量、流体的压力/类型/温度之类的特性。因此，需要考虑流量测量装置100的设置角度、流体的流量、流体的压力/类型/温度之类的特性，对算出的流量进行校正。
因此，控制部2具有算出流量测量装置100的设置角度的设置角度算出部11。在此，设置角度是指微加热器6与热电堆7A、7B并列的方向的热电堆7A(宽度方向)相对于水平面的角度，是本发明的“倾斜角度”的一个例子。即，设置角度算出部11相对于水平面，算出流体流动方向的角度。而且，水平面是本发明的“规定的基准面”的一个例子。另外，设置角度算出部11是本发明的“角度算出单元”的一个例子。在图7中，表示了设置角度算出部11接收从热电堆7A输出的信号的一个例子。另外，控制部2具有流量校正部12，流量校正部12基于算出的设置角度、流体的流量或者流体的压力/类型/温度之类的特性，对流量进行校正。
另外，在设置角度算出部11中，在算出流量测量装置100的设置角度时，使用了热电堆7A或者7B的输出与流量测量装置100的设置角度的对应关系表13。而且，流量测量装置100具有存储部14，对应关系表13存储在存储部14中。图8示意性地例示例如记载了热电堆7A的输出与设置角度的对应关系的对应关系表13的一个例子。对应关系表13应该预先作成。对应关系表13也可以记载热电堆7B的输出与设置角度的对应关系。而且，图9示意性地例示表示对应关系表13的算出流程的流程图的一个例子。另外，在下面，说明图9所示的对应关系表13的算出流程的详细情况。需要说明的是，如下的算出流程只是一个例子，在可能的情况下算出流程内的各处理也可以改变。另外，针对在如下说明的算出流程，可以根据实施方式，适当地省略、置换、及添加步骤。
(步骤S101)
首先，将流量测量装置100在流路部5的内部以某设置角度进行设置。
(步骤S102)
接着，在设有流量测量装置100的位置使流体停止流动。
(步骤S103)
接着，起动微加热器6，对微加热器6的附近进行加热。这样，在微加热器6的附近，发生对流现象，热量相对于水平面向上方传递。
(步骤S104)
利用热电堆7A或者7B，对因对流现象而产生的热量的分布信息进行检测，从热电堆7A或者7B输出规定的信号。
(步骤S105)
对热电堆7A或者7B的输出与设置角度的关系进行存储。然后，改变设置角度，反复进行上述的步骤S101－步骤S105。
(步骤S106)
在存储了期望的热电堆7A或者7B的输出与设置角度的关系的情况下，结束步骤S101－步骤S105的反复。在此，设置角度的步长可以为任意度数。
通过上述流程作成的对应关系表13预先存储在存储部14中。
另外，控制部2具有压力算出部15，算出在流量校正部12中对流量进行校正时所使用的流体的压力。在此，压力算出部15是本发明的“特性值算出部”的一个例子。压力算出部15接收在流量算出部10中算出的流量信息，根据流量与流路部5的截面积及流体密度等算出压力。
另外，控制部2具有流体类型导出部16，流体类型导出部16导出在流量校正部12中对流量进行校正时所使用的流体的类型。在此，流体类型导出部16是本发明的“特性值算出部”的一个例子。流体类型导出部16接收从热电堆7A或者7B输出的信号。在图7中，表示了接收从热电堆7A输出的信号的一个例子。
另外，控制部2具有温度算出部17，温度算出部17算出在流量校正部12中对流量进行校正时所使用的流体的温度。在此，温度算出部17是本发明的“温度算出部”的一个例子。温度算出部17接收从热电堆7A或者7B输出的信号。在图7中，表示了接收从热电堆7A输出的信号的一个例子。
另外，在存储部14中存储有从算出的流量中消除因对流现象而产生的热量移动的影响的校正值。该校正值在流量校正部12中对流量进行校正时使用。校正值其中之一是与设置角度和流体的流量相关的流量校正值。图10A示意性地例示流量校正值的一个例子。流量校正值是本发明的“流量和倾斜角度与流量校正值的关系”的一个例子。
另外，校正值其中之一是与设置角度和流体的压力相关的压力校正值。图10B示意性地例示压力校正值的一个例子。压力校正值是本发明的“特性值和倾斜角度与特性校正值的关系”的一个例子。
另外，校正值其中之一是与设置角度和流体的类型相关的流体类型校正值。图10C示意性地例示流体类型校正值的一个例子。流体类型校正值是本发明的“特性值和倾斜角度与特性校正值的关系”的一个例子。
另外，校正值其中之一是与设置角度和流体的温度相关的温度校正值。图10D示意性地例示温度校正值的一个例子。温度校正值是本发明的“特性值和倾斜角度与特性校正值的关系”的一个例子。
§3动作例
接着，利用图11，说明流量测量装置100的动作例。图11示意性地例示表示流量测量装置100的处理流程的流程图的一个例子。需要说明的是，如下说明的处理流程只是一个例子，在可能的情况下各处理也可以改变。另外，针对如下说明的处理流程，可以根据实施方式，适当地省略、置换、及添加步骤。
(步骤S201)
在流路部5流动有流体的状态下，起动微加热器6。当微加热器6起动时，对微加热器6的附近进行加热。然后，从热电堆7A及7B输出与微加热器6附近的温度相关的信号。将热电堆7A及7B的输出向流量算出部10发送。然后，在流量算出部10中，基于热电堆7A及7B的输出的差分，算出流体的流量。
(步骤S202)
在压力算出部15中，根据从流量算出部10接收到的流量信息、以及流路部5的截面积及流体密度等算出压力。
(步骤S203)
将热电堆7A或者7B的输出向流体类型导出部16发送。然后，在流体类型导出部16中，基于热电堆7A或者7B的输出，导出流体的类型。
(步骤S204)
将热电堆7A、7B的输出向温度算出部17发送。然后，在温度算出部17中，基于热电堆7A或者7B的输出，算出流体的温度。但是，向温度算出部17发送的热电堆7A、7B的输出是微加热器6停止运行的状态时的输出。
(步骤S205)
接着，在步骤S205中，算出流量测量装置100的设置角度。
(步骤S205-1)
在设有流量测量装置100的位置使流体停止流动。
(步骤S205-2)
在微加热器6的附近，发生对流现象，热量相对于水平面向上方传递。当流体的流动停止时，不会受到流体流动的影响，利用热电堆7A或者7B，对因对流现象而产生的热量的分布信息进行检测，将热电堆7A或者7B的输出向设置角度算出部11发送。
(步骤S205-3)
设置角度算出部11接收热电堆7A或者7B的输出。然后，参照在存储部14中存储的对应关系表13，将与最接近于接收到的热电堆7A或者7B的输出值的输出值对应的设置角度确定为流量测量装置100的设置角度。但是，设置角度算出部11也可以参照对应关系表13，按比例分配与最接近于接收到的热电堆7A或者7B的输出值的前后两个输出值对应的设置角度，算出流量测量装置100的设置角度。在步骤S205中，通过上述的流程可以求出流量测量装置100的设置角度。
另外，虽然设置角度算出部11根据热电堆7A或者7B的输出算出设置角度，但也可以根据热电堆7A及7B的输出的差分算出设置角度。在该情况下，预先作成热电堆7A及7B的输出的差分与设置角度的对应关系表13。
(步骤S206)
在步骤S206中，从在存储部14中存储的进行流量校正时所使用的校正值之中，确定在流量校正部12中进行流量校正时所使用的校正值。
(步骤S206-1)
在步骤S206-1中，进行流量校正值的确定。从图10A所示的流量校正值数据中选择与在步骤S201中算出的流量和在步骤S205中算出的设置角度最适合的流量校正值。
(步骤S206-2)
在步骤S206-2中，进行压力校正值的确定。从图10B所示的压力校正值数据中选择与在步骤S202中算出的压力和在步骤S205中算出的设置角度最适合的压力校正值。
(步骤S206-3)
在步骤S206-3中，进行流体类型校正值的确定。从图10C所示的流体类型校正值数据中选择与在步骤S203中导出的流体的类型和在步骤S205中算出的设置角度最适合的流体类型校正值。
(步骤S206-4)
在步骤S206-4中，进行温度校正值的确定。从图10D所示的温度校正值数据中选择与在步骤S204中算出的流体的温度和在步骤S205中算出的设置角度最适合的温度校正值。
(步骤S207)
在步骤S207中，使用在步骤S206中确定的各校正值，进行流量的校正。具体而言，流量校正部12将在步骤S201中流量算出部10算出的流量与在步骤S206中确定的流量校正值、压力校正值、流体类型校正值、以及温度校正值相乘。
执行上述的步骤S201至步骤S207，流量测量装置100进行流量的校正。
[作用/效果]
如上所述，在本实施方式中，流量测量装置100可以利用热式流量传感器即检测元件1，检测因流体的流动而产生的热量的分布，并算出流体的流量。另外，流量测量装置100也可以求出流体的压力、流体的类型、以及流体的温度之类的流体的特性。
另外，流量测量装置100可以算出微加热器6与热电堆7A、7B并列的方向相对于水平面的角度(设置角度)。
然后，从在存储部14中存储的流量校正值、压力校正值、流体类型校正值、以及温度校正值之中，分别选择与算出的流量、流体的压力/类型/温度之类的特性和设置角度最适合的校正值，通过将所选择的流量校正值、压力校正值、流体类型校正值、以及温度校正值与算出的流量相乘，对流量进行校正。即，流量测量装置100从算出的流量中消除因对流现象而产生的热量移动的影响。而且，该校正基于流体的流量、压力/类型/温度之类的特性和流量测量装置100的设置角度。因此，根据流量测量装置100的设置角度，能够精确地对流量进行校正，能够精度较高地算出流量。
另外，在本实施方式中，在算出流量测量装置100的设置角度时，使流体停止流动。因此，热电堆7A或者7B的输出是对未受到流体流动的影响的因对流现象而产生的热量的分布进行检测的输出。因此，能够精度较高地算出设置角度。
另外，在本实施方式中，因为基于流体的压力、流体的类型、以及流体的温度之类的流体的多个特性对流量进行校正，所以能够提高流量算出的精度。
§4变形例
上面，详细地说明了本发明的实施方式，但上述的说明在所有方面只是本发明的例示。在不脱离本发明的范围内当然可以进行各种改良及变形。例如可以进行如下的变更。需要说明的是，在下面，对于与上述实施方式相同的结构主要部件，使用相同的标记，对于与上述实施方式相同的方面，适当省略了说明。如下的变形例可以适当进行组合。
＜4.1＞
图12示意性地例示流量测量装置100A及流管部件4A的立体图的一个例子。如图12所示，流量测量装置100A除了检测元件1与控制部2以外，还具有检测元件18。另外，流管部件4A具有虽然未图示、但如流管部件4的流路部5那样沿着流体的流动的一个流路，检测元件1与检测元件18在该一个流路中，在切断流体流动的方向上并列而设置。检测元件18是与检测元件1相同类型的热式流量传感器，与检测元件1相同地具有微加热器6A和热电堆7C、7D。在此，微加热器6A是本发明的“第二加热部”的一个例子。另外，热电堆7C、7D是本发明的“第二温度检测部”的一个例子。
图13示意性地例示检测元件18与流体气流的流动的关系的一个例子。检测元件18排列在微加热器6A与热电堆7C、7D切断流体流动的方向上，在流管部件4A所具有的一个流路进行设置。
在此，由于流体的流动，温度分布偏向下游侧，所以在切断流动的方向的温度分布变化比流体流动的方向的温度分布变化小。因此，能够减小因温度分布变化而产生的热电堆7C及7D的输出特性的变化。因此，能够减少因流体的流动而产生的温度分布变化的影响，能够通过检测元件18进行特性值的测量。
另外，因为微加热器6A的长度方向沿着流体的流动方向进行配置，所以微加热器6A能够遍及流体的流动方向而在广泛的范围内对流体进行加热。因此，即使在由于流体的流动而使温度分布偏向下游侧的情况下，也能够减少热电堆7C及7D的输出特性的变化。因此，能够减少因流体流动而产生的温度分布变化的影响，通过检测元件18进行特性值的测量。
此外，因为热电堆7C及7D的长度方向沿流体的流动方向进行配置，所以，热电堆7C及7D能够遍及流体的流动方向而在广泛的范围内对温度进行检测。因此，即使在因流体的流动而使温度分布偏向下游侧的情况下，也能够减少热电堆7C及7D的输出特性的变化。因此，能够减少因流体的流动而产生的温度分布变化的影响，进行特性值的测量。
图14示意性地例示表示流量测量装置100A的功能结构的方框图的一个例子。流量测量装置100A具有设置角度算出部11A，角度算出部11A接收热电堆7C或者7D的输出，求出热电堆7C或者7D的输出，算出微加热器6A与热电堆7C、7D并列的方向相对于水平面的角度。即，设置角度算出部11A例如相对于水平面，算出切断流体流动的方向的角度。在此，由设置角度算出部11A算出的设置角度是本发明的“第二温度检测部的倾斜角度”的一个例子。另外，预先作成热电堆7C或者7C的输出与流量测量装置100的设置角度的关系。然后，根据热电堆7C或者7D的输出与流量测量装置100的设置角度的关系，算出流量测量装置100A的设置角度。
但是，热电堆7C及7D的输出减少了因流体的流动而产生的影响。因此，在设置角度算出部11A中算出设置角度时，不需要如步骤S205-1那样使流体停止流动。
另外，流量测量装置100A的存储部14将与微加热器6A和热电堆7C、7D并列的方向相对于水平面的角度、以及流体的流量或者流体的压力/类型/温度之类的特性相关的校正值进行存储。
另外，在本变形例中，流体类型导出部16以及温度算出部17接收热电堆7C及7D的输出，求出热电堆7C及7D的输出的平均值。然后，根据热电堆7C及7D的输出的平均值，算出流体的类型、流体的温度。
[作用/效果]
当为上述的流量测量装置100A时，在算出设置角度、流体的类型、流体的温度时，使用减少了因流体的流动而产生的温度分布变化的影响的热电堆7C及7D的输出。因此，能够精度较高地算出设置角度、流体的类型、流体的温度。另外，使用上述精度较高地算出的设置角度、流体的类型、流体的温度，能够提高流量校正的精度。另外，在本变形例中，在设置角度算出部11A中算出设置角度时，不需要如步骤S205-1那样使流体停止流动。因此，能够简单地检测设置角度。
＜4.2＞
在＜4.1＞的变形例中，在设置角度算出部11A中，使用热电堆7C及7D的输出，相对于水平面算出切断流体流动的方向的角度，但此外在设置角度算出部11中，也可以相对于水平面，算出流体流动的方向的角度。
在上述流量测量装置100A的情况下，存储部14将与流体的流动方向相对于水平面的角度和流量、压力/流体类型/温度相关的校正值、以及与切断流体流动的方向相对于水平面的角度和流量、压力/流体类型/温度相关的校正值进行存储。
【作用/效果】
上述的流量测量装置100A除了＜4.1＞的变形例中的效果以外，还可以利用检测元件1在设置角度算出部11算出流体流动的方向相对于水平面的角度，另外利用检测元件18在设置角度算出部11A中算出切断流体流动的方向相对于水平面的角度这两个设置角度。因此，能够立体地掌握流量测量装置100A的倾斜度。另外，能够根据两个设置角度，进行算出的流量校正。因此，能够精确地对流量进行校正，并能够精度较高地算出流量。
＜4.3＞
在＜4.1＞、＜4.2＞的变形例中，检测元件1与检测元件18设置在流管部件4A的一个流路，但检测元件1与检测元件18也可以设置在不同的流路。图15示意性地例示在具有主流路部19与副流路部20两个流路部的流管部件4B具有流量测量装置100B的一个例子。
在此，流量测量装置100B具有：圆盘状的电路基板21、覆盖电路基板21外表面的盖体22、以及使电路基板21与流管部件4B粘接的密封件23。另外，在流管部件4B具有主流路部19与副流路部20两个流路部。主流路部19为管状部件。副流路部20位于主流路部19的侧方，在其内部形成有副流路。图16示意性地例示副流路部20的部分放大图的一个例子。主流路部19与副流路部20经由流入用流路24及流出用流路25相通。副流路部20具有从流入用流路24分支出来且设有检测元件1的第一流路26、以及同样从流入用流路24分支出来且设有检测元件18的第二流路27。另外，从流入用流路24分支出来的第一流路26与第二流路27汇合而成为流出用流路25。
第一流路26为大致コ状的流路。第一流路26在长度方向(与主流路部19平行的方向)的中途具有检测元件配置部分28A，检测元件配置部分28A设有在流体的流量检测中使用的检测元件1。
第二流路27也与第一流路26相同，为大致コ状的流路。第二流路27在长度方向(与主流路部19平行的方向)的中途具有检测元件配置部分28B，检测元件配置部分28B设有对流体的热扩散率进行测量的检测元件18。在此，检测元件18的微加热器6A及热电堆7C、7D虽然未图示，但并列设置在切断流体流动的方向上。
流量测量装置100B向流管部件4B的固定方法如下所述。首先，利用密封件23使副流路部20与电路基板21粘接。之后，利用盖体22覆盖电路基板21的表面。通过上述的固定方法，能够确保副流路部20内部的气密性。因此，流管部件4B外部的空气不会侵入副流路部20，不会影响流量及物理特性值的检测。
图17示意性地例示在管部件4B设置流量测量装置100B时的剖视图的一个例子。流管部件4B在副流路部20的附近具有电阻器29。当在主流路部19流动有流体时，流体的一部分被电阻器29妨碍流动，通过流入用流路24，流入副流路部20。然后，向从副流路部20分支出来的第一流路26与第二流路27流入温度、压力等物理特性相同的流体。
[作用/效果]
在上述的流量测量装置100B中，可以通过调整各流路的宽度来单独控制向第一流路26及第二流路27分流的流体的流量。因此，能够根据检测元件1的检测范围控制在第一流路26流动的流体的流量，并根据检测元件18的检测范围控制在第二流路27流动的流体的流量。
因此，流量测量装置100B能够以与各检测元件的固有检测范围对应的最适合的流量，检测流体的物理特性值，所以能够提高检测精度。因此，能够精度较高地算出流量、特性值，并进行校正。
＜4.4＞
另外，在上述实施方式中，利用检测元件1或者18，算出了流量测量装置的设置角度，但也可以设置倾斜传感器，而不是使用检测元件1及18来检测流量测量装置的设置角度。在此，倾斜传感器是本发明的“角度算出单元”的一个例子。在该情况下，设置角度算出部接收从倾斜传感器输出的信号，算出热电堆相对于规定的基准面的倾斜角度、即流量测量装置的设置角度。当为该变形例时，可以不利用热电堆的输出来检测流量测量装置的设置角度。
另外，在上述的实施方式中，虽然流量测量装置的设置角度的基准面为水平面，但只要是成为基准的面，可以为任意的面。
另外，在上述的实施方式中，根据热电堆的输出算出了设置角度，但也可以不算出设置角度而进行流量的校正。
另外，上述的实施方式中的设置角度通过利用热电堆的输出、以及热电堆的输出的差分信息，能够无方向限制地算出。即，例如设置角度算出部11通过利用热电堆7A或者7B的输出、以及热电堆7A及7B的输出的差分信息，相对于水平面，除了能够算出流体流动方向的设置角度以外，也能够算出切断流体流动的方向的设置角度。另外，例如设置角度算出部11A通过利用热电堆7C或者7D的输出、以及热电堆7C及7D的输出的差分信息，相对于水平面，除了能够算出切断流体流动的方向的设置角度以外，也能够算出流体流动方向的设置角度。
另外，在上述的实施方式的变形例中，虽然根据热电堆7C及7D的输出的平均值算出了流量测量装置的设置角度、流体的类型、流体的温度，但也可以根据热电堆7C或7D单侧的输出算出流量测量装置的设置角度、流体的类型、流体的温度。
＜4.5＞
图18示意性地例示将流量测量装置100C例如设置在埋入地下的气量计50的概况的一个例子。现有的气量计从建筑风格的角度出发，都指向了小型化、埋入化。作为现有的气量计的一个例子，虽然存在膜式气量计，但由于测量原理的限制，难以使之小型化。因此，虽然进行了涡轮式、流体式气量计的开发，但都未获得足够的成果。因此，目前，通过使USM(Ultrasonic Meter：超声波测量仪)实用化，能够实现气量计的小型化。
然而，在现有的气量计中，因为组装有进行供给气体的压力监测的压力传感器(以大气压为基准)的安全装置，所以需要在组装压力传感器的气量计的筐体设有与大气的通风口，难以埋入可能被水淹没的地下。
图18所示的气量计50为地下埋入式气量计，例如在住宅51中向使用气体的设备52供给的气体所通过的地下配管53的中途进行设置。而且，流量测量装置100C设置在气量计50的内部，对气体的流量进行测量。
图19示意性地例示气量计50的部分放大图的一个例子。气量计50在内部具有气体所通过的流管部件54。气量计50具有连接螺钉56A、56B，连接螺钉56A、56B设置在配管53的中途，使流管部件54与配管53连结，并分别固定连结部分55A、55B。在此，气量计50面向连结部分55A的连结方向与连结部分55B的连结方向相同的方向(在图19的例子中为横向)而进行设置。
而且，气量计50具有对在流管部件54的内部通过的气体进行测量的流量测量装置100C。而且，气量计50除了流量测量装置100C以外，还具有检测在流管部件54内流动的气体的供给压力的绝对压力传感器57。在此，绝对压力传感器57与流量测量装置100C直线状地并列而设置。另外，气量计50具有切断流管部件54内气体的流动的切断阀58。另外，气量计50具有电子基板59。图20示意性地例示电子基板59的结构概况的一个例子。在电子基板59的表面由金属形成有配线图案，该配线图案与流量测量装置100C电连接。而且，在电子基板59的表面安装有对来自流量测量装置100C的输出进行测量的测量用定制IC(IntegratedCircuit：集成电路)60。另外，电子基板59的配线图案与切断阀58电连接。而且，切断阀58的开度由在电子基板59的表面安装的元件进行控制。另外，气量计50在电子基板59上具有地震传感器61，地震传感器61感知地震，在摆动为规定值以上的情况下用于使切断阀58工作来切断气体的流通。另外，在电子基板59的背面安装有绝对压力传感器57。另外，气量计50在电子基板59上具有电池62，电池62产生用于使流量测量装置100C、切断阀58、及绝对压力传感器57等驱动的电力。另外，气量计50具有保护上述的流量测量装置100C、绝对压力传感器57、切断阀58、电子基板59及电子基板59上的各种元件、以及流管部件54等的筐体63。
根据如上所述的气量计50，设置在气量计50的绝对压力传感器57不需要与大气的通风口，所以筐体63能够密封。因此，可以埋入气量计50。另外，因为上述气量计50被密封，所以流管部件54内不容易受到外部环境变化的影响，温度、湿度等环境稳定。因此，根据上述的气量计50，能够进行精度较高的流量测量。
另外，根据如上所述的气量计50，连结有流管部件54与配管53的连结部分55A、55B的连结方向面向相同的方向。因此，能够尽可能地延长流管部件54的直管长度。因此，流管部件54内气体的流动比在曲线状的配管内流动的气体的流动稳定，因此，根据上述的气量计50，能够进行精度较高的流量测量。
另外，根据如上所述的气量计50，流量测量装置100C及绝对压力传感器57等各种传感器配置为直线状。因此，与各种传感器不是直线状而是不规则地配置的情况相比，容易将流管部件54直线状地进行配置。即，能够使气量计50为简单的结构，也容易减少形成气量计50的部件。因此，能够有效实现气体的测量，另外减少气量计50的制造成本。
另外，根据如上所述的气量计50，因为利用如流量测量装置100C那样的一个元件能够检测气体的流量，所以能够实现气量计50的小型化。另外，可以形成为可减少因对流而产生的流量测量误差的影响的水平配管结构。
另外，在将现有的气量计埋入地下的情况下，认为难以从地面上识别在气量计设置的流量测量装置的设置角度。因此，在流量测量装置的设置角度相对于水平面倾斜的情况下，认为难以根据该倾斜度对所测量的流量进行校正。然而，在具有如上所述的流量测量装置100C的埋入式气量计50的情况下，即使在流量测量装置100C的设置角度相对于水平面倾斜的情况下，由流量测量装置100C测量的气体也能够根据流量测量装置100C的设置角度自动地进行校正。因此，能够进行高精度的流量测量。另外，在地表面原本倾斜的情况等，即使在难以将流量测量装置100C设置为期望的角度的状况下，由流量测量装置100C测量的气体也能够根据流量测量装置100C的设置角度自动地进行校正。即，气量计50是不依赖于设置环境、能够进行高精度的流量测量的便利性较高的装置。
另外，在上述的气量计50设置的切断阀58优选使流量测量装置100C及绝对压力传感器57直线状地并列而配置。因为通过这样设置切断阀58，即使在改变了切断阀58的开度的情况下，也能够减少流管部件54内部气体的湍流，减少对由流量测量装置100C或者绝对压力传感器57进行的气体测量的影响。
如上所公开的实施方式及变形例可以分别进行组合。
需要说明的是，在下面，为了能够将本发明的结构主要部件与实施例的结构进行对比，由附图的标记记载本发明的结构主要部件。
＜第一发明＞
一种流量测量装置(100)，具有：
加热部(6)，其对流体进行加热；
温度检测部(7A、7B)，其在流体流动的方向上跨过所述加热部(6)而并列设置，对被加热的流体的温度进行检测；
流量算出部(10)，其基于从所述温度检测部(7A、7B)输出的检测信号，算出流体的流量；
角度算出单元(11)，其算出所述温度检测部(7A、7B)相对于规定的基准面的倾斜角度；
存储部(14)，其对所述流量和所述倾斜角度与流量校正值的关系进行存储；
流量校正部(12)，其使用在所述存储部(14)中存储的所述流量校正值，对所述流量进行校正。
＜第二发明＞
如第一发明所述的流量测量装置(100)，
所述角度算出单元(11)基于在流体未流动的情况下的所述温度检测部(7A、7B)的输出，算出所述倾斜角度。
＜第三发明＞
如第一或第二发明所述的流量测量装置(100)，
还具有特性值算出部(15、16、17)，其基于从所述温度检测部(7A、7B)输出的检测信号，算出流体的特性值，
所述存储部(14)还将所述特性值和所述倾斜角度与特性校正值的关系进行存储，
所述流量校正部(12)还使用在所述存储部(14)中存储的所述特性校正值，对所述流量进行校正。
＜第四发明＞
如第一或第二发明所述的流量测量装置(100A，100B)，还具有：
第二加热部(6A)；
第二温度检测部(7C、7D)，其在切断流体流动的方向上跨过所述第二加热部(6A)而并列设置；
特性值算出部(15，16，17)，其基于从所述第二温度检测部(7C、7D)输出的检测信号，算出流体的特性值；
所述角度算出单元(11A)还基于所述第二温度检测部(7C、7D)的输出，算出所述第二温度检测部相对于规定的基准面的倾斜角度。
＜第五发明＞
一种流量测量装置(100A、100B)，具有：
加热部(6)，其对流体进行加热；
温度检测部(7A、7B)，其在流体流动的方向上跨过所述加热部(6)而并列设置，对被加热的流体的温度进行检测；
流量算出部(10)，其基于从所述温度检测部(7A、7B)输出的检测信号，算出流体的流量；
第二加热部(6A)；
第二温度检测部(7C、7D)，其在切断流体流动的方向上跨过所述第二加热部(6A)而并列设置；
特性值算出部(15、16、17)，其基于从所述第二温度检测部(7C、7D)输出的检测信号，算出流体的特性值；
角度算出单元(11A)，其基于所述第二温度检测部(7C、7D)的输出，算出所述第二温度检测部(7C、7D)相对于规定的基准面的倾斜角度；
存储部(14)，其将所述流量和所述第二温度检测部(7C、7D)的倾斜角度与流量校正值的关系进行存储，还将所述特性值和所述第二温度检测部(7C、7D)的倾斜角度与特性校正值的关系进行存储；
流量校正部(10)，其使用在所述存储部(14)中存储的所述流量校正值及所述特性校正值，对所述流量进行校正。
＜第六发明＞
如第三至第五发明中的任一项所述的流量测量装置(100、100A、100B)，
所述特性值表示流体的压力、类型、及温度之中的至少任意一个。
＜第七发明＞
一种埋入式气量计(50)，其埋入地下，具有：
流管(54)，其流动有流入所述埋入式气量计(50)的气体；
第一至第六发明中的任一项所述的流量测量装置(100C)；
所述流量测量装置(100C)设置在所述流管(54)，对在所述流管(54)流动的气体的流量进行检测。
附图标记说明
1，18 检测元件；2 控制部；3，21 电路基板；4，4A，4B 流管部件；5 流路部；6，6A微加热器；7，7A，7B，7C，7D 热电堆；8 绝缘薄膜；9 空腔；10 流量算出部；11，11A 设置角度算出部；12 流量校正部；13 对应关系表；14 存储部；15 压力算出部；16 流体类型导出部；17 温度算出部；19 主流路部；20 副流路部；22 盖体；23 密封件；24 流入用流路；25 流出用流路；26 第一流路；27 第二流路；28A 检测元件配置部分；28B 检测元件配置部分；29电阻器；50 埋入式气量计；51 住宅；52 设备；53 配管；54 流管部件；55A，55B 连结部分；56A，56B 连接螺钉；57 绝对压力传感器；58 切断阀；59 电子基板；60 测量用定制IC；61地震传感器；62 电池；63 筐体；100，100A，100B，100C 流量测量装置。