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检测装置


技术摘要:
本发明的一方面的检测装置是检测包含热性质的差在规定范围内的、不同种类物质的混合流体的特征的检测装置,所述检测装置具备:一个或多个的加热部,其加热所述混合流体;多个的温度检测部,其检测加热的所述混合流体的温度;流量计算部,其包含所述加热部、所述多个的  全部
背景技术:
例如,在氧浓缩器中,氧和氮的混合气体在浓缩器内的流路中流动。而且,在氧浓 缩器时效劣化的情况下,混合气体中的氧的比例减少,氮的比例增加。即,如果能够检测出 混合气体的流量以及混合气体中所含的氧的浓度,就能知道氧浓缩器的故障。不仅限于上 述例子,还需要检测流路中流动的混合流体的流量以及混合流体中所含物质的浓度。另外, 在专利文献1中,公开了与热式的流量传感器相关的发明。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:专利第3658321号公报 发明所要解决的课题 在专利文献1中,公开有在流体流动的流路中设置热式的流量传感器时,利用热式 的流量传感器所具备的热电元件检测流路内的温度分布信息,以温度分布信息为基础能够 计算出流体的流量的技术。但是,未公开在上述流体为混合流体的情况下,基于温度分布信 息计算流体中含有物质的浓度。即,本发明的发明人发现,为了计算混合流体的流量以及混 合流体中含有的物质的浓度,除了热式的流量传感器之外,还需要另外检测浓度的浓度检 测装置,这需要费用。
技术实现要素:
本发明的一方面是鉴于这样的实际情况而提出的,其目的在于,提供一种通过一 个检测装置求出混合流体的流量以及混合流体中包含的物质的浓度,来节约检测所需的费 用的技术。 为了解决上述问题,本发明采用以下的结构。 即,本发明的一方面的检测装置是检测包含热性质的差在规定范围内的、不同种 类物质的混合流体的特征的检测装置,所述检测装置具备:一个或多个的加热部,其加热所 述混合流体;多个的温度检测部,其检测加热的所述混合流体的温度;流量计算部,其包含 所述加热部、所述多个的温度检测部的至少一部分而构成,使用来自所述多个的温度检测 部的至少一部分的输出计算所述混合流体的流量;对应关系存储部,其存储在规定流量下 的来自所述温度检测部的输出与所述混合流体中的所述物质的混合比的对应关系;混合比 计算部,其基于来自所述温度检测部的输出及所述对应关系,计算所述混合流体中的所述 物质的混合比。 在此,所谓规定的范围是指即使在混合比变化了的情况下混合流体整体的热性质 也大致相等的范围,例如氧的热阻率(49192[s/m2])和氮的热阻率(49575[s/m2])的差收敛 的范围。另外,所谓规定的范围是指例如热阻率、热阻、热传导率、热电导率、热扩散率中的 3 CN 111602035 A 说 明 书 2/11 页 至少任一个的热性质的差,相对于混合流体中包含的物质的该热性质的最大值,在1%以下 的范围即可。 在上述结构中,混合流体流动时,通过加热部加热混合流体,由此,可以计算混合 流体的流量。另外,使用存储在对应关系存储部中的对应关系,可以计算出与来自温度检测 部的输出相对应的混合比。因此,可以根据计算流量和混合比计算混合流体中含有物质的 浓度。 在所述一方面的检测装置中,所述混合比计算部也可以基于来自构成所述流量计 算部的所述温度检测部的输出和所述对应关系,计算所述混合流体中的所述物质的混合 比。根据该结构,通过一个检测装置求出混合流体的流量以及混合流体中包含的物质的浓 度,能够节约费用。 在所述一方面的检测装置中,也可以使用来自所述多个的温度检测部中的、不构 成所述流量计算部而在与所述混合流体的流动方向不同的方向上排列设置的所述温度检 测部的输出,计算所述混合流体的物理参数,所述混合比计算部基于来自在所述物理参数 的计算中所使用的所述温度检测部的输出及所述对应关系,计算所述混合流体中的所述物 质的混合比。 根据该结构,来自在与混合流体的流动方向不同的方向上排列设置的温度检测部 的输出不受流量的影响。因此,不依赖于流量,能够计算出物理参数和混合比。即,能够简单 地计算出高精度的物理参数和混合比。 在所述一方面的检测装置中,也可以还具备流量修正部,该流量修正部基于来自 在所述物理参数的计算中所使用的所述温度检测部的输出,修正所述混合流体的流量。 根据该结构,能够根据物理参数来修正流量,能够计算出与现实中流动的混合流 体的流量接近的流量。 在所述一方面的检测装置中,所述不同种类的物质也可以是氧和氮。根据该结构, 能够计算出混合流体的流量以及混合流体中包含的氧与氮的混合比。而且,当然可以根据 导出的流量和混合比计算出浓度。另外,在混合比计算部使用来自构成流量计算部的温度 检测部的输出,计算混合流体的混合比的情况下,通过一个装置能够检测混合流体中的氧 浓度。 在所述一方面的检测装置中,也可以进一步具备呼吸检测单元。根据该结构,不仅 能够检测混合流体的流量以及混合流体中含有的物质的浓度,还能够进行呼吸的检测。 在所述一方面的检测装置中,所述呼吸检测单元也可以具备检测所述混合流体的 压力的压力检测装置。根据该结构,不仅能够检测混合流体的流量以及混合流体中含有的 物质的浓度,还能够检测混合流体的压力并进行呼吸检测。 在所述一方面的检测装置中,所述呼吸检测单元也可以具备流量变动计算部,该 流量变动计算部基于在所述流量计算部中计算出的所述混合流体的流量,计算所述混合流 体的流量的变动。 根据该结构,能够根据计算出的混合流体的流量,计算混合流体的流量的变动,并 进行呼吸检测。因此,在不增加部件数量的情况下,能够进行呼吸检测,是很经济的。 发明的效果 根据本发明,能够提供一种通过一个检测装置求出混合流体的流量以及混合流体 4 CN 111602035 A 说 明 书 3/11 页 中包含的物质的浓度,节约检测所需的费用的技术。 附图说明 图1示意性地例示了实施方式的检测装置的一例。 图2示意性地例示了检测元件的放大图的一例。 图3示意性地例示了实施方式的检测装置的截面的一例。 图4示意性例示了将实施方式的检测装置设置在流管部件时的概要图。 图5A示意性地例示了在气体没有在流管部件流动的状态下微型加热器起动时的 温度分布的一例。 图5B示意性地例示了在气体在流管部件流动的状态下微型加热器起动时的温度 分布的一例。 图6示意性地例示了表示实施方式的检测装置的功能构成的块图的一例。 图7示意性地例示了对应关系表的一例。 图8示意性地例示了使混合比变化后的混合气体在流管部件流动,并将一侧的热 电元件的输出绘制成曲线图的实验结果的一例。 图9示意性地例示了表示实施方式的检测设备的处理顺序的流程图的一例。 图10示意性地例示了还包括用于检测混合流体压力的压力检测装置的检测装置 的一例。 图11示意性地例示了在计算流量时考虑混合气体的热扩散率的情况下的检测装 置以及流管部件的立体图的一例。 图12示意性地例示了表示检测装置的功能构成的块图的一例。 图13示意性地例示了检测元件与混合气体的气流的流动的关系的一例。 图14示意性地例示了在具有主流路部和副流路部的两个流路部的流管部件中具 有检测装置的一例。 图15示意性地例示了副流路部的部分放大图的一例。 图16示意性地例示了在流管部件设置检测装置时的截面图的一例。
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