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公開番号2024135326
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023045953
出願日2023-03-22
発明の名称測定装置
出願人横河電機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01F 1/38 20060101AFI20240927BHJP(測定;試験)
要約【課題】流路を流れる流体の流量の測定精度を向上させることが可能な測定装置を提供する。
【解決手段】本開示に係る測定装置1は、流路Fを流れる流体の流量の測定に寄与する測定装置1であって、流路Fの複数の箇所にそれぞれ配置されている複数の圧力センサ部10と、複数の圧力センサ部10の各々に共通の電圧基準を提供する単一の基準電源20と、複数の圧力センサ部10の各々から出力される出力信号の周波数であって、流量に関連付けられる、対応する箇所での流体の圧力を算出するための周波数を共通してカウントする単一のカウンタ回路40と、カウンタ回路40に周波数基準を提供する単一の励振源50と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
流路を流れる流体の流量の測定に寄与する測定装置であって、
前記流路の複数の箇所にそれぞれ配置されている複数の圧力センサ部と、
前記複数の圧力センサ部の各々に共通の電圧基準を提供する単一の基準電源と、
前記複数の圧力センサ部の各々から出力される出力信号の周波数であって、前記流量に関連付けられる、対応する前記箇所での前記流体の圧力を算出するための前記周波数を共通してカウントする単一のカウンタ回路と、
前記カウンタ回路に周波数基準を提供する単一の励振源と、
を備える、
測定装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記カウンタ回路によってカウントされた前記周波数に基づいて、対応する前記箇所での前記流体の圧力を算出する単一の演算回路をさらに備える、
測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の測定装置であって、
前記演算回路は、前記複数の箇所の間での前記流体の圧力差に基づいて前記流量を算出する、
測定装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の測定装置であって、
前記演算回路による演算結果を外部装置に送信する通信部をさらに備える、
測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の測定装置であって、
前記複数の圧力センサ部の各々は、前記流体の圧力を受けるダイアフラムと、前記ダイアフラムで受けた前記圧力に応じた前記周波数の前記出力信号を出力するセンサ素子と、を有する、
測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の測定装置であって、
前記センサ素子は、前記出力信号を出力する２つの振動子と、周囲の温度に比例する電圧を出力する１つのダイオードと、を有する、
測定装置。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の測定装置であって、
前記複数の圧力センサ部は、第１圧力センサ部と第２圧力センサ部とを含み、
前記単一のカウンタ回路は、前記第１圧力センサ部が配置されている第１箇所での前記流体の第１圧力を算出するための第１周波数と、前記第２圧力センサ部が配置されている第２箇所での前記流体の第２圧力を算出するための第２周波数と、を共通してカウントする、
測定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、測定装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、流路の複数の箇所にそれぞれ配置されている複数の圧力計を用いて、当該流路を流れる流体の流量を測定するための測定装置に関連する技術が知られている。このような圧力計は、ダイアフラムと振動子を有するセンサ素子とに基づいて、設置された箇所での流体の圧力を測定する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、振動子の安定な振動と、ノイズ除去による物理量の測定精度向上及び振動子の歩留まり向上とを実現する振動式センサ測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１０－２１０３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
流体の流量を測定するための従来の測定装置では、複数の圧力計の各々が、特許文献１に記載のようなダイアフラム及び振動子を個別に有していた。加えて、複数の圧力計の各々は、振動子と固定電極との間に印加されるバイアス電圧を提供するための基準電源も個別に有していた。さらには、複数の圧力計の各々は、振動子を有するセンサ素子から出力される出力信号の周波数をカウントするカウンタ回路及び当該カウンタ回路に周波数基準を提供するための励振源も個別に有していた。以上により、圧力計ごとの特性の個体差が大きくなり、流量の測定精度が低下していた。
【０００６】
本開示は、流路を流れる流体の流量の測定精度を向上させることが可能な測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
幾つかの実施形態に係る測定装置は、流路を流れる流体の流量の測定に寄与する測定装置であって、前記流路の複数の箇所にそれぞれ配置されている複数の圧力センサ部と、前記複数の圧力センサ部の各々に共通の電圧基準を提供する単一の基準電源と、前記複数の圧力センサ部の各々から出力される出力信号の周波数であって、前記流量に関連付けられる、対応する前記箇所での前記流体の圧力を算出するための前記周波数を共通してカウントする単一のカウンタ回路と、前記カウンタ回路に周波数基準を提供する単一の励振源と、を備える。
【０００８】
これにより、流路を流れる流体の流量の測定精度を向上させることが可能である。測定装置は、単一の基準電源と、単一のカウンタ回路と、単一の励振源とを有することで、これらを複数の圧力センサ部に対して共通に配置可能である。したがって、測定装置は、圧力センサ部ごとに同期した同時測定を可能にする。
【０００９】
加えて、測定装置は、圧力センサ部ごとの特性の個体差を低減し、流量の測定精度を向上させることが可能である。例えば、各圧力センサ部に対して共通の基準電源が配置されていることで、基準電源に基づくセンサ素子間の出力の相対精度が向上する。例えば、各圧力センサ部に対して共通の励振源が配置されていることで、励振源に起因する相対的な量子化誤差が低減する。さらに、基準電源及び励振源に起因する長期安定性も向上するため、経過時間ごとの相対精度の低下が抑制される。
【００１０】
測定装置は、複数の圧力センサ部に対し電気回路部分を共有化することで、基板面積の削減にも寄与できる。したがって、測定装置を含む測定システムの小型化が容易となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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