專利名稱：密度測量系統(tǒng)以及密度的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與氣體檢查技術(shù)有關(guān)，其涉及一種密度測量系統(tǒng)以及密度的測量方法。
背景技術(shù)：
作為測量氣體的密度的裝置已知有振動式氣體密度計。振動式氣體密度計是利用圓筒振子的諧振頻率依存于周圍的氣體的密度而變化的原理來測量氣體的密度。因而，振動式氣體密度計具有若從外部施加振動的話，則無法準(zhǔn)確地測量氣體的密度這樣的缺陷。因此，提出有通過彈性體保持圓筒振子的方案(例如，參照專利文獻I。)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平10-281967號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，即使通過彈性體保持圓筒振子，如果從外部施加強烈的振動的話，振動式氣體密度計也無法準(zhǔn)確地測量氣體的密度。因此，本發(fā)明的一個目的是提供能夠容易且準(zhǔn)確地測量氣體密度的密度測量系統(tǒng)以及密度的測量方法。解決問題的手段根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，提供一種密度測量系統(tǒng)，包括(a)設(shè)置有被施加了多個不同電壓的發(fā)熱元件，注入氣體的容器；(b)保存以來自被分別施加了多個不同電壓時的發(fā)熱元件的電信號為獨立變量，以密度為從屬變量的密度計算式的存儲裝置；(c)將來自發(fā)熱元件的電信號的計測值代入密度計算式的獨立變量，計算出被注入容器的氣體的密度的計測值的密度計算部。又，根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，提供一種密度測量方法，包括以下步驟(a)向設(shè)置了被施加了多個不同電壓的發(fā)熱元件的容器注入氣體的步驟；(b)準(zhǔn)備以來自被分別施加了多個不同電壓時的發(fā)熱元件的電信號為獨立變量，以密度為從屬變量的密度計算式的步驟；(c)將來自發(fā)熱元件的電信號的計測值代入密度計算式的獨立變量，計算出被注入容器的氣體的密度的計測值的步驟。又，根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，提供一種密度測量系統(tǒng)，包括(a)測量部，該測量部測量氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值；(b)存儲裝置，該存儲裝置保存散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率與密度的相關(guān)關(guān)系；(C)密度計算部，該密度計算部基于氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值和相關(guān)關(guān)系，計算出所述氣體的密度的測量值。相互關(guān)系的變量可以包含密度。這時，密度計算部基于氣體的壓力的測量值和氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值的相關(guān)關(guān)系，計算出氣體的密度的測量值。又，根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，提供一種密度的測量方法，包括(a)測量氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值的步驟；(b)準(zhǔn)備所述散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率與密度的相、關(guān)關(guān)系的步驟；(C)基于所述氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值和所述相關(guān)關(guān)系，計算出所述氣體的密度的測量值的步驟。相互關(guān)系的變量可以包含密度。這時，基于氣體的壓力的測量值和氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值的相關(guān)關(guān)系，計算出氣體的密度的測量值。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供容易且準(zhǔn)確地測量氣體密度的密度測量系統(tǒng)以及密度的測
量方法。


圖I是本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的微芯片的立體圖。圖2是本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的微芯片的從圖I的II-II方向觀察的截面圖。 圖3是本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的發(fā)熱元件的電路圖。圖4是本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的測溫元件的電路圖。圖5是表示本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的發(fā)熱元件的溫度和氣體的散熱系數(shù)的關(guān)系的圖表。圖6是本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的密度測量系統(tǒng)的第一模式圖。圖7是本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的密度測量系統(tǒng)的第二模式圖。圖8是表示本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的密度計算式的制作方法的流程圖。圖9是表示本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的密度的測量方法的流程圖。圖10是表示本發(fā)明的其他的實施形態(tài)所涉及的氣體的熱傳導(dǎo)率和散熱系數(shù)的關(guān)系的圖表。圖11是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的實施例所涉及的樣本混合氣體的被計算出的密度與其實際值的誤差的圖表。圖12是表示本發(fā)明的實施形態(tài)的實施例所涉及的樣本混合氣體的被計算出的發(fā)熱量與其實際值的誤差的圖表。符號說明8微芯片18絕熱部件20密度測量系統(tǒng)31A，31B，31C，31D 氣壓調(diào)節(jié)器32A，32B，32C，32D 流量控制裝置50A，50B，50C，50D 儲氣瓶60 基板61發(fā)熱元件62第一測溫兀件63第二測溫元件64保溫元件65絕緣膜66 空腔
91A，91B，91C，91D，92A，92B，92C，92D，93，102，103 流路101 腔室161，162，163，164，165，261，264，265 電阻元件170，270運算放大器201壓力傳感器301測量部302密度計算式制作部303驅(qū)動電路304A/D轉(zhuǎn)換電路305密度計算部312輸入裝置313輸出裝置352發(fā)熱量計算式制作部355發(fā)熱量計算部401電信號存儲裝置402計算式存儲裝置403計算值存儲裝置
具體實施例方式以下對本發(fā)明的實施方式進行說明。在以下附圖的記載中，相同或類似的部分以相同或類似的符號表示。但是，附圖為示意性的。因此，具體的尺寸等應(yīng)該參考以下的說明進行判斷。又，很顯然的，附圖相互之間包含有相互的尺寸的關(guān)系、比例不同的部分。首先，參照作為立體圖的圖I以及作為從圖I的II-II方向觀察的截面圖的圖2，對實施形態(tài)所涉及的密度測量系統(tǒng)所采用的微芯片8進行說明。微芯片8具有設(shè)置有空腔66的基板60以及配置在基板60上以覆蓋空腔66的絕緣膜65。基板60的厚度例如是0.5mm。又，基板60的縱橫尺寸例如分別是I. 5mm左右。絕緣膜65的覆蓋空腔66的部分為絕熱性的膜片。進一步地，微芯片8具有設(shè)置在絕緣膜65的膜片部分的發(fā)熱元件61 ；夾著發(fā)熱元件61設(shè)置于絕緣膜65的膜片部分的第一測溫元件62和第二測溫元件63 ;和設(shè)置在基板60上的保溫元件64。發(fā)熱元件61被配置在覆蓋空腔66的絕緣膜65的膜片部分的中心。發(fā)熱元件61例如是電阻器，被施加功率而發(fā)熱，對與發(fā)熱元件61接觸的氣氛氣體進行加熱。第一測溫元件62以及第二測溫元件63例如是電阻器等的無源元件等的電子元件，輸出依存于氣氛氣體的氣體溫度的電信號。以下，說明的是利用第一測溫元件62的輸出信號的實例，但是不限定于此，例如也可以利用第一測溫元件62的輸出信號以及第二測溫元件63的輸出信號的平均值作為測溫元件的輸出信號。保溫元件64例如是電阻器，被賦予功率而發(fā)熱，將基板60的溫度維持為一定值。作為基板60的材料，可以使用硅(Si)等。作為絕緣膜65的材料，可以使用氧化硅(SiO2)等?？涨?6通過各向異性蝕刻等形成。又，關(guān)于發(fā)熱元件61、第一測溫元件62、第二測溫元件63以及保溫元件64各自的材料，可以使用鉬(Pt)等，可以通過光刻法等形成。又，發(fā)、熱元件61、第一測溫元件62以及第二測溫元件63也可以由相同的構(gòu)件構(gòu)成。微芯片8通過被配置在微芯片8的底面的絕熱部件18，被固定在填充有氣氛氣體的腔室等的容器中。通過利用絕熱部件18將微芯片8固定于腔室等，微芯片8的溫度不易受腔室等的內(nèi)壁的溫度變動的影響。由玻璃等構(gòu)成的絕熱部件18的熱傳導(dǎo)率例如在I. Off/(m K)以下。如圖3所示，發(fā)熱元件61的一端例如電連接到運算放大器170的+輸入端子，另一端接地。又，與運算放大器170的+輸入端子和輸出端子并列地連接有電阻元件161。運算放大器170的-輸入端子電連接于串聯(lián)連接的電阻元件162和電阻元件163之間、串聯(lián)連接的電阻元件163和電阻元件164之間、串聯(lián)連接的電阻元件164和電阻元件165之間、或者電阻元件165的接地端子。通過適當(dāng)?shù)匾?guī)定各電阻元件162 165的電阻值，例如將3. 2V的電壓Vin施加給電阻元件162的一端的話，在電阻元件163和電阻元件162間例如產(chǎn)生2. 8V的電壓Vu。又，在電阻元件164和電阻元件163間例如產(chǎn)生2. 2V的電壓'2，在電阻元件165和電阻元件164間例如產(chǎn)生I. 5V的電壓Vu。 在電源和運算放大器的-輸入端子之間設(shè)置有開關(guān)SW1，在電阻元件162以及電阻元件163間與運算放大器的-輸入端子之間設(shè)置有開關(guān)SW2，在電阻元件163以及電阻元件164間與運算放大器的-輸入端子之間設(shè)置有開關(guān)SW3。又，在電阻元件164以及電阻元件165間與運算放大器的-輸入端子之間設(shè)置有開關(guān)SW4 ;在電阻元件165的接地端子和運算放大器的-輸入端子之間設(shè)置有開關(guān)SW5。將3. 2V的電壓Vin施加在運算放大器170的-輸入端子的情況下，僅開關(guān)SWl被通電，開關(guān)SW2、SW3、SW4、SW5被切斷。將2. 8V的電壓Vu施加在運算放大器170的-輸入端子的情況下，僅開關(guān)SW2被通電，開關(guān)SWl、Sff3, Sff4, SW5被切斷。將2. 2V的電壓\2施加在運算放大器170的-輸入端子的情況下，僅開關(guān)SW3被通電，開關(guān)SW1、SW2、SW4、SW5被切斷。將I. 5V的電壓Vu施加在運算放大器170的-輸入端子的情況下，僅開關(guān)SW4被通電，開關(guān)SW1、SW2、SW3、SW5被切斷。將OV的電壓Vui施加在運算放大器170的-輸入端子的情況下，僅開關(guān)SW5被通電，開關(guān)SWl、Sff2, Sff3, SW4被切斷。因此，通過開關(guān)SWl、Sff2,SW3、SW4、SW5的開閉，可以在運算放大器170的-輸入端子施加OV或者4個等級的電壓中的某一個。因此，通過開關(guān)311、512、513、514、515的開閉，可以將決定發(fā)熱元件61的發(fā)熱溫度的外加電壓設(shè)定為4個等級。在這里，設(shè)對運算放大器170的+輸入端子施加了 I. 5V的電壓Vu時的發(fā)熱元件61的溫度為Tm。又，設(shè)對運算放大器170的+輸入端子施加了 2. 2V的電壓\2時的發(fā)熱元件61的溫度為Th2，對運算放大器170的+輸入端子施加了 2. 8V的電壓Vu時的發(fā)熱元件61的溫度為Th3。如圖4所示，第一測溫元件62的一端例如電氣連接于運算放大器270的-輸入端子，另一端接地。又，電阻元件261并聯(lián)連接在運算放大器270的-輸入端子以及輸出端子。運算放大器270的+輸入端子電連接于被串聯(lián)連接的電阻元件264和電阻元件265之間。由此，在第一測溫元件62施加0. 3V左右的弱電壓。圖I以及圖2中所示的發(fā)熱元件61的電阻值根據(jù)發(fā)熱元件61的溫度來變化。發(fā)熱元件61的溫度Th和發(fā)熱元件61的電阻值Rh的關(guān)系通過下述(I)式得到。Rh = Rh stdX [1+ a h (Th-Th std) + ^ H (Th-Th std) 2]…(I)
在這里，Th std表示發(fā)熱元件61的標(biāo)準(zhǔn)溫度，例如為20°C。Rh STD表示在標(biāo)準(zhǔn)溫度Th std下被預(yù)先測量的發(fā)熱元件61的電阻值。a H表示I次的電阻溫度系數(shù)。P H表示2次的電阻溫度系數(shù)。發(fā)熱元件61的電阻值Rh由發(fā)熱元件61的驅(qū)動功率Ph和發(fā)熱元件61的通電電流Ih通過下述(2)式得到。Rh = Ph/Ih2…(2)或者發(fā)熱元件61的電阻值Rh根據(jù)施加于發(fā)熱元件61的電壓Vh和發(fā)熱元件61的通電電流Ih通過下述(3)式得到。Rh = Vh/Ih…(3) 此處，發(fā)熱元件61的溫度Th在發(fā)熱元件61和氣氛氣體之間達到熱平衡時穩(wěn)定。又，熱平衡狀態(tài)是指發(fā)熱元件61的發(fā)熱和從發(fā)熱元件61向氣氛氣體的散熱相互平衡的狀態(tài)。如下述(4)式所示，通過平衡狀態(tài)下的發(fā)熱元件61的驅(qū)動功率Ph除以發(fā)熱元件61的溫度Th與氣氛氣體的溫度T1之差A(yù) Th，得到氣氛氣體的散熱系數(shù)％。又，散熱系數(shù)M1的單位例如為W/°C。Mi = PiZ(Th-Ti)= Ph/ A Th…(4)由上述⑴式，發(fā)熱元件61的溫度Th通過下述(5)式得到。Th= (1/2 3 h) X [-a h+[ a h2-4 3 h(1_Rh/Rh—std) ] 1/2]+Th—std... (5)從而，發(fā)熱元件61的溫度Th與氣氛氣體的溫度T1之差A(yù)Th由下述(6)式得到。A Th = (1/2 3 H) X [-a H+[ a H2-4 3 h(1_Rh/Rh—STD) ] 1/2]+TH—std_T工... (6)氣氛氣體的溫度T1近似于被施加自身不發(fā)熱程度的電力的第一測溫元件62的溫度第一測溫元件62的溫度T1和第一測溫元件62的電阻值R1的關(guān)系由下述(7)式得到。R1 = RlstdX [1+ a x (Ti-Ti std) + ^ x (Ti-Ti std)2]... (7)Ti std表不第一測溫兀件62的標(biāo)準(zhǔn)溫度,例如為20°C。Rijjtd表不標(biāo)準(zhǔn)溫度Tijjtd下預(yù)先測量得到的第一測溫元件62的電阻值。Ci1是表示I次的電阻溫度系數(shù)。P1是表示2次的電阻溫度系數(shù)。根據(jù)上述(7)式，第一測溫元件62的溫度T1由下述(8)式求得。T1= (1/2 3 工)X [-a 工+[ a ^-4 3 工(I-Rj/Rj—std) ]1/2]+Tlstd... (8)由此，氣氛氣體的散熱系數(shù)M1由下述(9)式求得。M1 = Ph/ A Th= Ph/ [ (I / 2 @ H) [ a H+ [ a H2-4 @ H (I _RH/RH—STD) ] 1/2] +TH—STD_ (I / 2 3 工)[-a j+[ a /-4 & j (I-RiZRi std) ]1/2] -Ti std]= (RhIh2) / [ (1/2 3 H) [ - a H+ [ a H2-4 3 H (1RH/RH STD) ] 1/2] +Th std- (1/2 ^ x)[-a j+[ a /-4 & I (I-RiZRi std) ]1/2] -Ti std]... (9)由于可測量發(fā)熱元件61的通電電流Ih和驅(qū)動功率Ph或電壓VH，因此可根據(jù)上述
(2)式或(3)式計算發(fā)熱元件61的電阻值Rh。同樣地，也可計算第一測溫元件62的電阻R”因此，采用微芯片8，能夠根據(jù)上述(9)式計算氣氛氣體的散熱系數(shù)吣。又，通過保溫元件64將基板60的溫度保持為一定，發(fā)熱元件61發(fā)熱前的微芯片8附近的氣氛氣體的溫度和基板60的一定溫度近似。因此，能夠抑制發(fā)熱元件61發(fā)熱前的氣氛氣體的溫度的變動。通過以發(fā)熱元件61進一步加熱溫度變動被暫時抑制的氣氛氣體，能夠以更高精度計算散熱系數(shù)％。此處，氣氛氣體為混合氣體，混合氣體假設(shè)由氣體A、氣體B、氣體C、和氣體D四種氣體成分構(gòu)成。氣體A的體積率Va、氣體B的體積率 Vb、氣體C的體積率V。、和氣體D的體積率Vd的總和如下述(10)式所示那樣為I。VA+VB+VC+VD = I... (10)又，設(shè)氣體A的單位體積的發(fā)熱量為Ka、氣體B的單位體積的發(fā)熱量為Kb、氣體C的單位體積發(fā)熱量為K。、氣體D的單位體積的發(fā)熱量為Kd，混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q為各氣體成分的體積率乘上各氣體成分的單位體積的發(fā)熱量所得到值的總和。從而，混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q由下述(11)式求得。又，單位體積的發(fā)熱量的單位為MJ/m3。Q = KaX Va+Kb X Vb+Kc X Vc+Kd XVd— (11)又，設(shè)氣體A的散熱系數(shù)為Ma、氣體B的散熱系數(shù)為Mb、氣體C的散熱系數(shù)為M。、氣體D的散熱系數(shù)為Md的話，則混合氣體的散熱系數(shù)M1為，對各氣體成分的體積率乘以各氣體成分的散熱系數(shù)所得到的值的總和。從而，混合氣體的散熱系數(shù)M1由下述(12)式求得。M1 = MaX Va+Mb X VMc X Vc+Md XVd— (12)進一步的，氣體的散熱系數(shù)依存于發(fā)熱元件61的發(fā)熱溫度TH，混合氣體的散熱系數(shù)M1作為發(fā)熱元件61的溫度Th的函數(shù)由下述(13)式求得。M1 (Th) = Ma (Th) X Va+Mb (Th) X Vb+Mc (Th) X Vc+Md (Th) XVd - (13)從而，發(fā)熱元件61的溫度為Thi時的混合氣體的散熱系數(shù)M11 (Thi)由下述(14)式求得。又，發(fā)熱元件61的溫度為Th2時的混合氣體的散熱系數(shù)M12 (Th2)由下述(15)式求得，發(fā)熱元件61的溫度為Th3時的混合氣體的散熱系數(shù)M13 (Th3)由下述(16)求得。M11 (Thi) = Ma(Thi) XVa+Mb(Th1) XVb+Mc(Th1) XVc+Md(Th1) XVd …(14)M12(Th2) = Ma(Th2) XVa+Mb(TH2) XVb+Mc(TH2) XVc+Md(TH2) XVd ... (15)M13(Th3) = Ma(Th3) XVa+Mb(TH3) XVb+Mc(TH3) XVc+Md(Th3) XVd …(16)此處，相對發(fā)熱元件61的溫度Th，各氣體成分的散熱系數(shù)Ma (Th)，Mb(Th)，Mc(Th)，Md(Th)有非線性關(guān)系時，上述(14)至(16)式具有線性獨立關(guān)系。又，即便在相對發(fā)熱元件61的溫度Th，各氣體成分的散熱系數(shù)Ma (Th)，Mb (Th)，Mc (Th)，Md (Th)具有線性關(guān)系的情況下，相對于發(fā)熱元件61的溫度Th的各氣體成分的散熱系數(shù)Ma(Th)，Mb(Th)，Mc(Th)，Md(Th)的變化率不同時，上述(14)至(16)式也具有線性獨立的關(guān)系。進一步的，(14)至(16)式具有線性獨立關(guān)系時，(10)和(14)至(16)式具有線性獨立關(guān)系。圖5為顯示包含于天然氣的甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮氣(N2)和二氧化碳(CO2)的散熱系數(shù)和作為發(fā)熱電阻體的發(fā)熱元件61的溫度的關(guān)系的圖表。相對于發(fā)熱元件61的溫度，甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮氣(N2)和二氧化碳(CO2)各個氣體成分的散熱系數(shù)具有線性關(guān)系。但是，相對于發(fā)熱元件61的溫度的散熱系數(shù)的變化率，甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮氣(N2)和二氧化碳(CO2)各不相同。因此，構(gòu)成混合氣體的氣體成分為甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮氣(N2)和二氧化碳(CO2)時，上述(14)至(16)式具有線性獨立關(guān)系。
(14)至(16)式中的各氣體成分的散熱系數(shù) Ma(Thi)，Mb(Thi), Mc(Thi), Md(Thi),Ma (Th2)，Mb (Th2)，Mc (Th2)，Md (Th2)，Ma (Th3)，Mb (Th3)，Mc (Th3)，Md (Th3)的值可通過測量等預(yù)先獲得。從而，解開(10)和(14)至(16)式的聯(lián)立方程式的話，氣體A的體積率Va、氣體B的體積率Vb、氣體C的體積率V。和氣體D的體積率Vd分別如下述(17)至(20)式所示，作為混合氣體的散熱系數(shù)M11 (Thi)，MI2(TH2) ,M13(Th3)的函數(shù)得到。又，下述(17)至(20)式中，n為自然數(shù)，fn是表示函數(shù)的符號。Va = [M11 (Thi)，M12 (Th2)，M13 (Th3) (17)Vb = f2 [M11 (Thi)，M12 (T h2)，M13 (Th3)]…(18)Vc = f3 [M11 (Thi)，M12 (Th2)，M13 (Th3)]…(19)Vd = f4 [M11 (Thi)，M12 (Th2)，M13 (Th3)]…(20)此處，通過將(17)至(20)式代入上述(11)式，得到下述(21)式。Q = KaX Va+Kb X Vb+Kc X Vc+Kd X Vd=K4Xf1 [M11 (Thi)，M12 (Th2)，M13 (Th3)]+Kb X f2 [M11 (Thi)，M12 (Th2)，M13 (Th3)]+Kc X f3 [M11 (Thi)，M12 (Th2)，M13 (Th3)]+KdXf4XM11 (Thi) ,M12(Th2) ,M13(Th3)]... (21)如上述(21)式所示，混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q通過以發(fā)熱元件61的溫度為TH1，TH2，Th3時的混合氣體的散熱系數(shù)M11 (Thi) ,M12 (Th2) ,M13 (Th3)為變量的方程式求得。從而，混合氣體的發(fā)熱量Q由下述(22)式求得，g是表示函數(shù)的符號。Q = g [M11 (Thi)，M12 (Th2)，M13 (Th3) ]... (22)由此，關(guān)于由氣體A、氣體B、氣體C和氣體D構(gòu)成的混合氣體，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如果預(yù)先得到上述(22)式，則能夠容易計算出氣體A的體積率Va、氣體B的體積率Vb、氣體C的體積率\和氣體D的體積率Vd未知的測量對象混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q。具體的，分別測量發(fā)熱元件61的發(fā)熱溫度為TH1，Th2, Th3時的測量對象混合氣體的散熱系數(shù)Mi1(Thi),M12(Th2), M13(Th3),并將它們代入(22)式，可以唯一求得測量對象混合氣體的發(fā)熱量Q。又，氣體的發(fā)熱量、散熱系數(shù)以及熱傳導(dǎo)率等的熱特性依存于氣體的壓力。因此，如下述(23)式所示，通過將測量對象混合氣體的壓力Ps的獨立變量添加給用上述(22)式得到的發(fā)熱量Q的方程式中，發(fā)熱量Q的算出精度提高。Q = g [M11 (Thi)，M12 (Th2)，M13 (Th3)，Ps]…(23)進一步，混合氣體的散熱系數(shù)M1，如上述(9)式所示，依存于發(fā)熱元件61的電阻Rh和第一測溫元件62的電阻R”因此，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q如下述(24)式所示，可以由以發(fā)熱溫度為TH1，TH2，Th3時的發(fā)熱元件61的電阻Rm(Tm), Rh2(Th2),Rh3(Th3)、與混合氣體接觸的第一測溫元件62的電阻R1和壓力Ps為變量的方程式求得。Q = g[Rm (Thi) , Rh2 (Th2) , Rh3 (Th3)，R1, Ps] ... (24)因此，測量與測量對象混合氣體接觸的發(fā)熱元件61的發(fā)熱溫度為TH1，TH2，TH3時的發(fā)熱元件61的電阻Rm (Tm)，Rh2 (Th2)，Rh3 (Th3)、與測量對象混合氣體接觸的第一測溫元件62的電阻R1和測量對象混合氣體的壓力Ps，通過代入(24)式，可以唯一求得測量對象混合氣體的發(fā)熱量Q。又，混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q如下述(25)式所示，也可以由以發(fā)熱元件61的溫度為TH1，Th2, Th3時的發(fā)熱元件61的通電電流Ihi (Thi)，IH2 (Th2)，IH3 (Th3)、與混合氣體接觸的第一測溫元件62的通電電流I1和混合氣體的壓力Ps為變量的方程式求得。Q = g [IH1 (Thi) , IH2 (Th2) , IH3 (Th3) , I1, Ps] ... (25)或者，混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q如下述(26)式所示，可以由以發(fā)熱元件61的溫度為TH1，Th2, Th3時的施加于發(fā)熱元件61的電壓Vhi (Thi)，VH2 (Th2)，VH3 (Th3)、施加于與混合氣體接觸的第一測溫元件62的電壓V1和混合氣體的壓力Ps為變量的方程式求得。Q = g [VH1 (Thi)，VH2 (Th2)，VH3 (Th3) , V1, Ps] ... (26)或者，混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q如下述(27)式所示，可以由以發(fā)熱元件61的溫度為TH1，Th2, Th3時的連接于發(fā)熱元件61的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(下面稱為，A/D轉(zhuǎn)換電路)的輸出信號ADhi (Thi)，ADh2 (Th2)，ADh3(Th3)、連接于與混合氣體接觸的第一測溫元件62的A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號AD1和混合氣體的壓力Ps為變量的方程式求得。例如，A/D轉(zhuǎn)換電路為二重積分型時，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號是計數(shù)值。 Q = g [ADm (Thi) , ADh2 (Th2) , ADh3 (Th3)，AD1, Ps]... (27)因此，混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q如下述(28)式所示，由以發(fā)熱元件61的溫度為Thi，Th2，Th3時的來自發(fā)熱元件61的電信號的輸出信號Shi (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)、來自與混合氣體接觸的第一測溫元件62的電信號S1和混合氣體的壓力Ps為變量的方程式求得。Q = g [SH1 (Thi) , SH2 (Th2) , SH3 (Th3)，S1, Ps] ... (28)混合氣體的壓力Ps用壓力傳感器來測量。壓力傳感器例如包含由電阻元件構(gòu)成的應(yīng)變儀。應(yīng)變儀是根據(jù)壓力而變形，從而電阻發(fā)生變化。因此，壓力傳感器的輸出電壓、或者與壓力傳感器連接的A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號等與混合氣體的壓力Ps相關(guān)。從而，混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q如下述(29)式所示，由以來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)，SH2 (Th2) , SH3 (Th3)、來自第一測溫兀件62的電信號S1和來自壓力傳感器的電信號Sp為變量的方程式求得。Q = g [SH1 (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，S1, Sp] ... (29)混合氣體的溫度一定的話，來自第一測溫兀件62的電信號S1為常量。這時，混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q如下述(30)式所示，也可以由以來自發(fā)熱元件61的電信號Shi(Thi), Sh2 (Th2) , Sh3(Th3)和來自壓力傳感器的電信號SpS變量的方程式求得。Q =g[Sm(Tm), Sh2(Th2), Sh3(Th3), Sp] - (30)又，混合氣體的氣體成分不限定于四種。例如,混合氣體為n種氣體成分組成時，首先預(yù)先取得由下述(31)式給出的、以至少n-1種發(fā)熱溫度Tm，Th2, Th3,…，Tffiri下來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，...，Sffiri (V1)、來自與混合氣體接觸的第一測溫元件62的S1和來自壓力傳感器的電信號Sp為變量的方程式。然后，測量在n-1種發(fā)熱溫度Thi, Th2, Th3,…，Tffiri下、來自與n種氣體成分各自的體積率未知的測量對象混合氣體接觸的發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，...，Sffiri (^1)的值、來自與測量對象混合氣體接觸的第一測溫元件62的電信號S1的值和來自與測量對象混合氣體接觸的壓力傳感器的電信號Sp的值，通過代入(31)式，可以唯一求得測量對象混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q。Q = g[SH1 (TH1)，Sh2(Th2), Sh3(Th3),…，SttriCW1, Sp]…(31)
但是，混合氣體的氣體成分除了含有甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)之外，以j為自然數(shù)，還包括甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)以外的烷烴(CjH2j+2)時，即使將甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)以外的烷烴(Cj H2J+2)視為甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)的混合物，也不會對(31)式的計算造成影響。例如，也可如下述(32)至(35)式所示，分別將乙烷(C2H6)、丁烷(C4Hltl)、戊烷(C5H12)、己烷(C6H14)視作乘上了規(guī)定系數(shù)的甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)的混合物，來計算(31)式。C2H6 = 0. 5CH4+0. 5C3H8... (32)C4H10 = -0. 5CH4+1. 5C3H8 ... (33)C5H12 = -I. 0CH4+2. OC3H8 ... (34)C6H14 = -I. 5CH4+2. 5C3H8 ... (35)從而，設(shè)z為自然數(shù)，由n種氣體成分構(gòu)成的混合氣體的氣體成分除了含有甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)之外，還含有甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)以外的z種烷烴(C」H2j+2)時，可以求得以至少n-z-1種發(fā)熱溫度下來自發(fā)熱元件61的電信號Sh、來自第一測溫元件62的電信號S1和來自壓力傳感器的電信號Sp為變量的方程式。又，用于(31)式的計算的混合氣體的氣體成分的種類和單位體積的發(fā)熱量Q為未知的測量對象混合氣體的氣體成分的種類相同時,可利用(31)式計算測量對象混合氣體的發(fā)熱量Q。進一步的，測量對象混合氣體由種類比n種少的氣體成分組成，而且種類比n種少的氣體成分，包含于(31)式的計算所用的混合氣體中時，也可利用(31)式。例如，用于(31)式的計算的混合氣體包括甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮氣(N2)和二氧化碳(CO2)四種氣體成分時，測量對象混合氣體不包含氮氣(N2)，而僅包含甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)和二氧化碳(CO2)三種氣體成分時，也可利用(31)式計算測量對象混合氣體的發(fā)熱量Q。進一步的，用于(31)式的計算的混合氣體在包括甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)作為氣體成分時，測量對象混合氣體即使包括用于(31)式的計算的混合氣體中所不包含的烷烴(CjH2j+2)，也可利用(31)式。這是因為，如上所述的，甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)以外的烷烴(CjH2jt2)可視為甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)的混合物，不影響采用(31)式對單位體積的發(fā)熱量Q進行計算。又，氣體的密度D與氣體的發(fā)熱量Q成比例。氣體的發(fā)熱量Q由上述(31)式得至IJ。因此，混合氣體的密度D如下述(36)式所示，由以來自發(fā)熱元件61的電信號Shi(Thi),Sh2 (Th2) , SH3 (Th3),…，Sttri (Tffiri)、來自第一測溫兀件62的電信號S1和來自壓力傳感器的電信號Sp為變量的方程式來求得，h作為表示函數(shù)的符號。D = h [SH1 (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，…，Sttri (Tffiri)，S1, Sp]... (36)此處，圖6所示的實施形態(tài)涉及的密度測量系統(tǒng)20具有作為分別注入有多種樣本混合氣體的容器的腔室101 ;配置于腔室101中的微芯片8，該微芯片8包含圖I所示的第一測溫元件62以及被施加多個不同電壓而以多個發(fā)熱溫度Th發(fā)熱的發(fā)熱元件61 ;以及壓力傳感器201。進一步，圖6所示的密度測量系統(tǒng)20還包括測量部301，測量部301測量依存于多個樣本混合氣體的各個溫度T1的來自第一測溫元件62的電信號S1的值，來自多個發(fā)熱溫度Th下的發(fā)熱元件61的電信號值和來自壓力傳感器201的電信號Sp的值。又進一步，密度測量系統(tǒng)20具有密度計算式制作部302和發(fā)熱量計算式制作部352。密度計算式制作部302基于多個混合氣體的已知密度D的值、來自第一測溫元件62的電信號S1的值、來自在多個發(fā)熱溫度下的發(fā)熱元件61的電信號Sh的值以及來自壓力傳、感器201的電信號Sp的值，制作包含了以下變量的密度計算式，該密度計算式以來自第一測溫兀件62的電信號S1、來自多個發(fā)熱溫度Th下的發(fā)熱兀件61的電信號Sh和來自壓力傳感器201的電信號Sp作為獨立變量、氣體的密度D作為從屬變量。發(fā)熱量計算式制作部352根據(jù)多個混合氣體的已知的發(fā)熱量Q的值、來自第一測溫元件62的電信號S1的值、來自在多個發(fā)熱溫度下的發(fā)熱元件61的電信號Sh的值以及來自壓力傳感器201的電信號Sp的值，制作包含了以下變量的發(fā)熱量計算式，該發(fā)熱量計算式以來自第一測溫兀件62的電信號S1、來自多個發(fā)熱溫度Th下的發(fā)熱兀件61的電信號Sh和來自壓力傳感器201的電信號Sp作為獨立變量、氣體的發(fā)熱量Q作為從屬變量。又，樣本混合氣體包括多種氣體成分。 微芯片8通過絕熱部件18設(shè)置在腔室101內(nèi)。腔室101連接有用于將樣本混合氣體輸送到腔室101的流路102和，用于將樣本混合氣體從腔室101排出到外部的流路103。作為測量腔室101內(nèi)部的氣體的壓力的壓力傳感器201，例如可以使用表壓傳感器和絕壓傳感器。壓力傳感器201具有感壓元件。感壓元件例如可以使用半導(dǎo)體膜片型、靜電電容型、彈性體膜片型、壓電型以及振動型等。在采用密度D和發(fā)熱量Q各不同的四種樣本混合氣體的情況下，如圖7所示，準(zhǔn)備儲存第一樣本混合氣體的第一儲氣瓶50A、儲存第二樣本混合氣體的第二儲氣瓶50B、儲存第三樣本混合氣體的第三儲氣瓶50C和儲存第四樣本混合氣體的第四儲氣瓶50D。第一儲氣瓶50A通過流路91A連接有調(diào)節(jié)第一樣本混合氣體的氣壓的第一氣壓調(diào)節(jié)器31A。又，第一氣壓調(diào)節(jié)器31A通過流路92A連接有第一流量控制裝置32A。第一流量控制裝置32A控制通過流路92A和流路102輸送到密度測量系統(tǒng)20的第一樣本混合氣體的流量。第二儲氣瓶50B通過流路91B連接有第二氣壓調(diào)節(jié)器31B。又，第二氣壓調(diào)節(jié)器31B通過流路92B連接有第二流量控制裝置32B。第二流量控制裝置32B對通過流路92B，93，102輸送到密度測量系統(tǒng)20的第二樣本混合氣體的流量進行控制。第三儲氣瓶50C通過流路91C連接有第三氣壓調(diào)節(jié)器31C。又，第三氣壓調(diào)節(jié)器31C通過流路92C連接有第三流量控制裝置32C。第三流量控制裝置32C控制通過流路92C，93，102輸送到密度測量系統(tǒng)20的第三樣本混合氣體的流量。第四儲氣瓶50D通過流路91D連接有第四氣壓調(diào)節(jié)器31D。又，第四氣壓調(diào)節(jié)器3ID通過流路92D連接有第四流量控制裝置32D。第四流量控制裝置32D控制通過流路92D，93，102輸送到密度測量系統(tǒng)20的第四樣本混合氣體的流量。第一至第四樣本混合氣體例如分別是密度以及發(fā)熱量不同的天然氣。第一至第四樣本混合氣體例如分別以不同的比例包含甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮氣(N2)和二氧化碳(CO2)四種氣體成分。第一樣本混合氣體被填充至圖6所示的腔室101之后，壓力傳感器201輸出依存于第一樣本混合氣體的壓力的電信號Sp。圖I以及圖2所示的微芯片8的第一測溫元件62輸出依存于第一樣本混合氣體溫度的電信號S〗。發(fā)熱兀件61被施加來自圖6所不的驅(qū)動電路303的驅(qū)動功率PH1，PH2，PH3。在被施加了驅(qū)動功率PH1，PH2，PH3的情況下，與第一樣本混合氣體接觸的發(fā)熱元件61例如以100°C的溫度Tm，150°C的溫度TH2，200°C的溫度Th3進行發(fā)熱，并輸出發(fā)熱溫度Thi下的電信號Sm (Tm)，發(fā)熱溫度Th2下的電信號Sh2(Th2)，和發(fā)熱溫度Th3下的電信號SH3 (Th3)。
第一樣本混合氣體從腔室101中去除之后，第二至第四樣本混合氣體依次填充到腔室101中。第二樣本混合氣體填充到腔室101之后，壓力傳感器201輸出依存于第二樣本混合氣體的壓力的電信號Sp。圖I以及圖2所示的微芯片8的第一測溫元件62輸出依存于第二樣本混合氣體溫度的電信號S”與第二樣本混合氣體接觸的發(fā)熱元件61輸出發(fā)熱溫度Thi下的電信號Sm (Thi)，發(fā)熱溫度Th2下的電信號SH2 (Th2)，和發(fā)熱溫度Th3下的電信號 Sh3 (Th3)。
第三樣本混合氣體被填充至圖6所示的腔室101之后，壓力傳感器201輸出依存于第三樣本混合氣體的壓力的電信號Sp。圖I以及圖2所不的微芯片8的第一測溫兀件62輸出依存于第三樣本混合氣體溫度的電信號S”與第三樣本混合氣體接觸的發(fā)熱元件61輸出發(fā)熱溫度Tm下的電信號Sm (Tm)，發(fā)熱溫度Th2下的電信號SH2 (Th2)，和發(fā)熱溫度TH3下的電信號SH3 (Th3)。第四樣本混合氣體被填充至圖6所示的腔室101之后，壓力傳感器201輸出依存于第四樣本混合氣體的壓力的電信號Sp。圖I以及圖2所示的微芯片8的第一測溫元件62輸出依存于第四樣本混合氣體溫度的電信號S”接著，與第四樣本混合氣體接觸的發(fā)熱元件61輸出發(fā)熱溫度Thi下的電信號Sm (Thi),發(fā)熱溫度Th2下的電信號SH2 (Th2),和發(fā)熱溫度Th3下的電信號Sh3(Th3)。又，各樣本混合氣體包括n種氣體成分時，微芯片8的圖I和圖2所示的發(fā)熱元件61以至少n-1種不同的溫度發(fā)熱。但是，如上所述，甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)以外的烷烴(Cj H2J+2)可視為甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)的混合物。從而，使z為自然數(shù)，由n種氣體成分構(gòu)成的樣本混合氣體除了包括甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)作為氣體成分以外，還包含z種烷烴(Cj H2J+2)時，發(fā)熱元件61至少以n-z-1種不同的溫度發(fā)熱。如圖6所示，微芯片8以及壓力傳感器201通過A/D轉(zhuǎn)換電路304與包括測量部301的中央運算處理裝置(CPU)300連接。CPU300上連接有電信號存儲裝置401。測量部301對來自第一測溫元件62的電信號S1的值以及來自發(fā)熱元件61的發(fā)熱溫度Thi下的電信號Shi (Thi)、發(fā)熱溫度Th2下的電信號Sh2(Th2)、發(fā)熱溫度Th3下的電信號Sh3(Th3)的值和來自壓力傳感器201的電信號Sp的值進行測量，測量值保存于電信號存儲裝置401中。來自第一測溫兀件62的電信號S1可以是,第一測溫兀件62的電阻值R1、第一測溫元件62的通電電流I1、施加于第一測溫元件62的電壓V1以及連接于第一測溫元件62的A/D轉(zhuǎn)換電路304的輸出信號AD1中任一個。同樣，來自發(fā)熱兀件61的電信號Sh胃以是,發(fā)熱元件61的電阻值Rh、發(fā)熱元件61的通電電流Ih、施加于發(fā)熱元件61的電壓VhW及連接于發(fā)熱元件61的A/D轉(zhuǎn)換電路304的輸出信號ADh中任一個。又，來自壓力傳感器201的電信號Sp例如可以是，壓力傳感器201所具有的應(yīng)變儀的電阻值、應(yīng)變儀的通電電流、施加于應(yīng)變儀的電壓以及連接于應(yīng)變儀的A/D轉(zhuǎn)換電路304的輸出信號中的任一個。包含于CPU300中的密度計算式制作部302收集例如第一至第四樣本混合氣體各自的已知的密度D的值、來自第一測溫元件62的電信號S1的多個測量值、來自發(fā)熱元件61的電信號Shi(Thi)，SH2 (Th2)，Sh3(Th3)的多個測量值和來自壓力傳感器201的電信號Sp的多個測量值。進一步的，發(fā)熱量計算式制作部352基于所收集的密度D的值、電信號S1的值、電信號Sh的值以及電信號Sp的值，通過多變量分析，計算以來自第一測溫元件62的電信號S1、來自發(fā)熱元件61的電信號Shi(Thi), SH2(TH2)，SH3 (Th3)以及來自壓力傳感器201的電信號的Sp為獨立變量、以氣體的密度D為從屬變量的密度計算式。包含于CPU300中的發(fā)熱量計算式制作部352收集例如第一至第四樣本混合氣體各自的已知的發(fā)熱量Q的值、來自第一測溫元件62的電信號S1的多個測量值、來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)，SH2 (Th2)，Sh3(Th3)的多個測量值和來自壓力傳感器201的電信號Sp的多個測量值。進一步的，發(fā)熱量計算式制作部352基于所收集的發(fā)熱量Q的值、電信號S1的值、電信號Sh的值以及電信號Sp的值，通過多變量分析，計算以來自第一測溫元件62的電信號S1、來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)以及來自壓力傳感器201的電信號的Sp為獨立變量、以氣體的發(fā)熱量Q為從屬變量的發(fā)熱量計算式。又，多變量分析是指A. J Smola和B. Scholkopf所著的《支持向量回歸的教程》(《ATutorial on Support Vector Regression》)(NeuroCOLT TechnicalReport (NC-TR-98-030)、1998年)所揭示的支持矢量回歸、多元回歸分析，以及日本專利公開平5-141999號公報所公開的模糊量化理論II類等。
密度測量系統(tǒng)20進一步具有連接于CPU300的計算式存儲裝置402。計算式存儲裝置402保存密度計算式制作部302制作的密度計算式和發(fā)熱量計算式制作部352制作的發(fā)熱量計算式。而且，CPU300連接有輸入裝置312和輸出裝置313。輸入裝置312可以使用例如鍵盤和鼠標(biāo)等指向裝置等。輸出裝置313可以使用液晶顯示器、監(jiān)視器等圖像顯示裝置和打印機等。接著，參考圖8所示的流程圖對使用實施形態(tài)涉及的密度測量系統(tǒng)20的、密度計算式和發(fā)熱量計算式的制作方法進行說明。又，以下設(shè)定腔室101內(nèi)部的氣壓為大氣壓、5kPa、20kPa以及30kPa，對制作密度計算式和發(fā)熱量計算式的例子進行說明。(a)步驟SlOO中，保持圖7所示的第二至第四流量控制裝置32B-32D的閥閉合，第一流量控制裝置32A的閥打開，將第一樣本混合氣體導(dǎo)入圖6所示的腔室101內(nèi)。步驟SlOl中，腔室101內(nèi)部的氣壓與大氣壓相同。測量部301對表示來自壓力傳感器201的氣壓的電信號Sp的值進行測量，將測量值保存于電信號存儲裝置401中。又，測量部301對來自與第一樣本混合氣體接觸的第一測溫元件62的電信號S1的值進行測量，將測量值保存于電信號存儲裝置401中。接著，驅(qū)動電路303對圖I和圖2所示的發(fā)熱元件61施加驅(qū)動功率PH1，使發(fā)熱元件61以100°C發(fā)熱。圖6所示的測量部301將來自以100°C發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Shi(Thi)的值保存于電信號存儲裝置401中。(b)步驟S102中，測量部301判定腔室101內(nèi)的氣壓切換是否完成。如果至5kPa、20kPa以及30kPa的切換未完成，則返回步驟SlOl，設(shè)定腔室101內(nèi)的氣壓為5kPa。進一步地，測量部301將5kPa下來自壓力傳感器201的電信號Sp的值、來自第一測溫元件62的電信號S1的值以及來自以100°C發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Sm (Tm)的值保存于電信號存儲裝置401中。(c)再在步驟S102中，測量部301判定腔室101內(nèi)的氣壓切換是否完成。如果至20kPa以及30kPa的切換未完成，則返回步驟SlOl，設(shè)定腔室101內(nèi)的氣壓為20kPa。進一步地，測量部301將20kPa下來自壓力傳感器201的電信號Sp的值、來自第一測溫元件62的電信號S1的值以及來自以100°C發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Sm (Tm)的值保存于電信號存儲裝置401中。(d)再在步驟S102中，測量部301判定腔室101內(nèi)的氣壓切換是否完成。如果至30kPa的切換未完成，則返回步驟S101，設(shè)定腔室101內(nèi)的氣壓為30kPa。進一步地，測量部301將30kPa下來自壓力傳感器201的電信號Sp的值、來自第一測溫兀件62的電信號S1的值以及來自以100°C發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Shi(Thi)的值保存于電信號存儲裝置401中。(e)腔室101內(nèi)的氣壓切換完成了時，從步驟S102進到步驟S103。步驟S103中，驅(qū)動電路303判定圖I和圖2所示的發(fā)熱元件61的溫度的切換是否完成。如果至溫度150°C和溫度200°C的切換未完成，則返回步驟S101，圖6所示的驅(qū)動電路303使圖I和圖2所示的發(fā)熱元件61以150°C發(fā)熱。然后，重復(fù)步驟SlOl和步驟S102的循環(huán)，圖6所示的測量部301將分別在大氣壓、5kPa、20kPa以及30kPa下的來自壓力傳感器201的電信號Sp的值、來自第一測溫元件62的電信號S1的值以及來自以150 °C發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Sh2(Th2)的值保存于電信號存儲裝置401中。(f)再在步驟S103中，驅(qū)動電路303判定圖I和圖2所示的發(fā)熱元件61的溫度的切換是否完成。如果至溫度200°C的切換未完成，則返回步驟S101，圖6所示的驅(qū)動電路303使圖I和圖2所示的發(fā)熱元件61以200°C發(fā)熱。然后，重復(fù)步驟SlOl和步驟S102的循環(huán)，圖6所示的測量部301將分別在大氣壓、5kPa、20kPa以及30kPa下的來自壓力傳感器201的電信號Sp的值、來自第一測溫元件62的電信號S1的值以及來自以200°C發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Sh3(Th3)的值保存于電信號存儲裝置401中。(g)發(fā)熱元件61的溫度切換完成了時，從步驟S103進到步驟S104。步驟S104中，判定樣本混合氣體的切換是否完成。至第二至第四樣本混合氣體的切換未完成時，返回步驟S100。步驟SlOO中，關(guān)閉圖7所示的第一流量控制裝置32A，維持第三至第四流量控制裝置32C-32D的閥關(guān)閉而打開第二流量控制裝置32B的閥，將第二樣本混合氣體導(dǎo)入圖6所示的腔室101內(nèi)。(h)與第一樣本混合氣體一樣地，重復(fù)步驟SlOl至步驟S103的循環(huán)。測量部301計將測量值保存于電信號存儲裝置401中。又，測量部301將分別在大氣壓、5kPa、20kPa以及30kPa下、來自與第二樣本混合氣體接觸的壓力傳感器201的電信號Sp的值、來自第一測溫元件62的電信號S1的值以及來自以溫度1001、1501、2001發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)的值保存于電信號存儲裝置401中。(i)其后，重復(fù)步驟SlOO至步驟S104的循環(huán)。由此，測量部301將分別在大氣壓、5kPa、20kPa以及30kPa下、來自與第三樣本混合氣體接觸的壓力傳感器201的電信號Sp的值、來自第一測溫元件62的電信號S1的值以及來自以溫度100°C、150°C、200°C發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Shi(Thi), Sh2(Th2), Sh3(Th3)的值保存于電信號存儲裝置401中。又，測量部301將分別在大氣壓、5kPa、20kPa以及30kPa下、來自與第四樣本混合氣體接觸的壓力傳感器201的電信號Sp的值、來自第一測溫兀件62的電信號S1的值以及來自以溫度100°C、150°C、200°C發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Sm (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)的值保存于電信號存儲裝置401中。(j)在步驟S105中，從輸入裝置312向密度計算式制作部302輸入第一樣本混合氣體的已知的密度D的值、第二樣本混合氣體的已知的密度D的值、第三樣本混合氣體的已知的密度D的值、以及第四樣本混合氣體的已知的密度D的值。又，從輸入裝置312向發(fā)熱量計算式制作部352輸入第一樣本混合氣體的已知的發(fā)熱量Q的值、第二樣本混合氣體的已知的發(fā)熱量Q的值、第三樣本混合氣體的已知的發(fā)熱量Q的值、以及第四樣本混合氣體的已知的發(fā)熱量Q的值。進一步，密度計算式制作部302以及發(fā)熱量計算式制作部352分別從電信號存儲裝置401讀取來自第一測溫元件62的電信號S1的多個測量值、和來自發(fā)熱兀件61的電信號Shi (Tm), SH2 (Th2) , Sh3(Th3)的多個測量值和來自壓力傳感器201的電信號Sp的多個測量值。(k)在步驟S106中，密度計算式制作部302基于第一至第四樣本混合氣體的密度D的值、來自第一測溫元件62的電信號S 1的多個測量值、來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)，Sh2(Th2)，Sh3(Th3)的多個測量值和來自壓力傳感器201的電信號Sp的多個測量值，進行多元回歸分析。通過多元回歸分析，密度計算式制作部302計算以來自第一測溫元件62的電信號S1、和來自發(fā)熱兀件61的電信號Shi(Thi), Sh2 (Th2) , SH3 (Th3)和來自壓力傳感器201的電信號Sp為獨立變量、以氣體的密度D為從屬變量的密度計算式。又，發(fā)熱量計算式制作部352基于第一至第四樣本混合氣體的發(fā)熱量Q的值、來自第一測溫元件62的電信號S1的多個測量值、和來自發(fā)熱元件61的的電信號Sm (Tm)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)的多個測量值和來自壓力傳感器201的電信號Sp的多個測量值，進行多元回歸分析。通過多元回歸分析，發(fā)熱量計算式制作部352計算以來自第一測溫元件62的電信號S1、和來自發(fā)熱元件61的電信號Shi(Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)和來自壓力傳感器201的電信號Sp為獨立變量、以氣體的發(fā)熱量Q為從屬變量的發(fā)熱量計算式。然后，在步驟S107中，密度計算式制作部302將所制作的密度計算式保存在計算式存儲裝置402中，發(fā)熱量計算式制作部352將所制作的發(fā)熱量計算式保存在計算式存儲裝置402中，完成了實施形態(tài)涉及的發(fā)熱量計算式的制作方法。如上所述，根據(jù)采用實施形態(tài)涉及的密度測量系統(tǒng)20的密度計算式和發(fā)熱量計算式的制作方法，可以制作能夠唯一地計算氣體的密度D的值的密度計算式和能夠唯一地計算氣體的發(fā)熱量Q的值的發(fā)熱量計算式。接著，對測量密度D和發(fā)熱量Q未知的測量對象混合氣體的密度D和發(fā)熱量Q的值時的、實施形態(tài)涉及的密度測量系統(tǒng)20的功能進行說明。例如，以未知體積率包含甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮氣(N2)和二氧化碳(CO2)等的密度D以及發(fā)熱量Q未知的天然氣等的測量對象混合氣體被導(dǎo)入腔室101中。壓力傳感器201輸出依存于測量對象混合氣體的氣壓的電信號Sp。圖I以及圖2所示的微芯片8的第一測溫元件62輸出依存于測量對象混合氣體的溫度的電信號S”接著，從圖6所示的驅(qū)動電路303對發(fā)熱元件61依次施加驅(qū)動功率PH1，PH2，PH3。被施加了驅(qū)動功率PH1，PH2，PH3時，與測量對象混合氣體接觸的發(fā)熱元件61例如以100°C的溫度TH1、150°C的溫度Th2和200°C的溫度Th3發(fā)熱，并輸出發(fā)熱溫度Thi下的電信號Shi (Thi),發(fā)熱溫度Th2下的電信號SH2 (Th2),發(fā)熱溫度Th3下的電信號SH3 (Th3)。圖6所示的測量部301對來自與測量對象混合氣體接觸的、依存于測量對象混合氣體的氣壓的壓力傳感器201的電信號Sp的值、依存于測量對象混合氣體的溫度T1的來自第一測溫元件62的電信號S1的值、來自與測量對象混合氣體接觸的發(fā)熱元件61的發(fā)熱溫度下Thi的電信號Shi(Thi)、發(fā)熱溫度Th2下的電信號Sh2(Th2)、發(fā)熱溫度Th3下的電信號Sh3(Th3)的值進行測量，并將測量值保存于電信號存儲裝置401中。如上所述，計算式存儲裝置402保存以來自第一測溫元件62的電信號S1、來自發(fā)熱溫度Thi為100°C的發(fā)熱元件61的電信號Sm (Thi)、來自發(fā)熱溫度Th2為150°C的發(fā)熱元件61的電信號SH2 (Th2)、來自發(fā)熱溫度Th3為200°C的發(fā)熱元件61的電信號Sh3(Th3)和來自壓力傳感器201的電信號Sp為獨立變量，以氣體的密度D為從屬變量的密度計算式。又，計算式存儲裝置402保存以來自第一測溫元件62的電信號S1、來自發(fā)熱溫度Thi為100°C的發(fā)熱兀件61的電信號Shi(Thi)、來自發(fā)熱溫度Th2為150 °C的發(fā)熱兀件61的電信號SH2 (Th2)、來自發(fā)熱溫度Th3為200°C的發(fā)熱元件61的電信號Sh3(Th3)和來自壓力傳感器201的電信號Sp為獨立變量，以氣體的發(fā)熱量Q為從屬變量的發(fā)熱量計算式。實施形態(tài)涉及的密度測量系統(tǒng)20進一步具有密度計算部305和發(fā)熱量計算部355。密度計算部305將來自第一測溫元件62的電信號S1的測量值、來自發(fā)熱元件61的電信號Sh的測量值和來自壓力傳感器201的電信號Sp的測量值分別代入發(fā)熱量計算式的來自第一測溫兀件62的電信號S1的獨立變量、來自發(fā)熱兀件61的電信號Sh的獨立變量和來自壓力傳感器201的電信號Sp的獨立變量，計算被注入腔室101的測量對象混合氣體的密度D的測量值。發(fā)熱量計算部355將來自第一測溫元件62的電信號S1的測量值、來自發(fā)熱元件61的電信號Sh的測量值和來自壓力傳感器201的電信號Sp的測量值分別代入發(fā)熱量計算式的來自第一測溫元件62的電信號S1的獨立變量、來自發(fā)熱元件61的電信號Sh的獨立變量和來自壓力傳感器201的電信號Sp的獨立變量，計算被注入腔室101的測量對象混合氣體的發(fā)熱量Q的測量值。CPU300還連接有計算值存儲裝置403。計算值存儲裝置403保存有密度計算部305計算出的測量對象混合氣體的密度D的值和發(fā)熱量計算部355計算出的測量對象混合氣體的發(fā)熱量Q的值。接著，用圖9所示的流程圖對使用了實施形態(tài)涉及的密度測量系統(tǒng)20的、密度以及發(fā)熱量的測量方法進行說明。(a)步驟S200中，將測量對象混合氣體導(dǎo)入圖6所示的腔室101內(nèi)。步驟S201中，測量部301對來自與測量對象混合氣體接觸的壓力傳感器201的電信號Sp的值進行測量，將測量值保存于電信號存儲裝置401中。又，測量部301對來自與測量對象混合氣體接觸的第一測溫元件62的電信號S1的值進行測量，將測量值保存于電信號存儲裝置401中。接著，驅(qū)動電路303對圖I和圖2所示的發(fā)熱元件61施加驅(qū)動功率Pm，使發(fā)熱元件61以100°C發(fā)熱。圖6所示的測量部301將來自與測量對象混合氣體接觸的、以100°C發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Shi(Thi)的值保存于電信號存儲裝置401中。(b)步驟S202中，圖6所示的驅(qū)動電路303判定圖I和圖2所示的發(fā)熱元件61的溫度的切換是否完成。如果至溫度150°C、和溫度2000C的切換未完成，則返回步驟S201，驅(qū)動電路303對圖I和圖2所示的發(fā)熱元件61施加驅(qū)動功率Ph2，使發(fā)熱元件61以150°C發(fā)熱。圖6所示的測量部301將來自與測量對象混合氣體接觸的、以150°C發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Sh2(Th2)的值保存于電信號存儲裝置401中。(c)再在步驟S202中，判定圖I和圖2所示的發(fā)熱元件61的溫度切換是否完成。在至溫度2000C的切換沒有完成的時候，返回步驟S201，驅(qū)動電路303對圖I和圖2所示的發(fā)熱元件61施加驅(qū)動功率PH3，使發(fā)熱元件61以200°C發(fā)熱。圖6所示的測量部301將來自與測量對象混合氣體接觸的、以200°C發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Sh3(Th3)的值保存于電信號存儲裝置401中。、
(d)發(fā)熱元件61的溫度切換完成時，從步驟S202進到步驟S203。步驟S203中，圖6所示的密度計算部305從計算式存儲裝置402中讀出以來自第一測溫元件62的電信號S1、來自發(fā)熱元件61的電信號Sm (Tm)、SH2 (Th2)、Sh3(Th3)和來自壓力傳感器201的電信號Sp為獨立變量，以氣體的密度D為從屬變量的密度計算式。又，發(fā)熱量計算部355從計算式存儲裝置402中讀出以來自第一測溫元件62的電信號S1、來自發(fā)熱元件61的電信號Sm(Tm)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)和來自壓力傳感器201的電信號Sp為獨立變量，以氣體的發(fā)熱量Q為從屬變量的發(fā)熱量計算式。進一步，密度計算部305和發(fā)熱量計算部355分別從電信號存儲裝置401中讀出來自與測量對象混合氣體接觸的第一測溫元件62的電信號S1的測量值、來自與測量對象混合氣體接觸的發(fā)熱元件61的電信號Sm (Thi)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)的測量值和來自壓力傳感器201的電信號Sp的測量值。(e)在步驟S204中，密度計算部305將測量值分別代入密度計算式的電信號S1'電信號Shi (Thi)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)以及電信號Sp的獨立變量，計算出測量混合氣體的密度D 的值。又，發(fā)熱量計算部355將測量值分別代入發(fā)熱量計算式的電信號Sp電信號Shi (Thi)、SH2 (Th2)、Sh3(Th3)以及電信號Sp的獨立變量，計算出測量混合氣體的發(fā)熱量Q的值。然后，密度計算部305將算出了的密度D的值保存在計算值存儲裝置403中，發(fā)熱量計算部355將算出了的發(fā)熱量Q的值保存在計算值存儲裝置403中，實施形態(tài)涉及的密度測量方法完成。采用以上所說明的實施形態(tài)所涉及的發(fā)熱量計算方法，能夠根據(jù)來自與測量對象混合氣體接觸的第一測溫元件62的電信號S1的值、來自與測量對象混合氣體接觸的發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)的值以及來自與測量對象混合氣體接觸的壓力傳感器201的電信號Sp的值，對測量對象混合氣體的密度D的值和發(fā)熱量Q的值進行測量。天然氣由于出產(chǎn)的氣田不同其烴的成分比率也不同。又，天然氣中除了烴之外，還包括有，氮氣(N2)或碳酸氣體(CO2)等。因此，由于不同的出產(chǎn)氣田，包含于天然氣的氣體成分的體積率不同，即使氣體成分的種類已知，天然氣的密度D以及發(fā)熱量Q未知的情況也很多。又，即使是同一氣田來的天然氣，其密度D以及發(fā)熱量Q也不一定是始終不變的，其可能隨著開采時期而變化。以往，在征收天然氣的使用費的時候，不是根據(jù)天然氣的使用發(fā)熱量Q而是根據(jù)使用體積來進行收費的。然而，由于天然氣隨著出產(chǎn)氣田的不同其發(fā)熱量Q不同，因此根據(jù)使用體積來收費是不公平的。對此，根據(jù)實施形態(tài)涉及的發(fā)熱量計算方法，可簡單地計算出氣體的成分種類為已知但由于氣體成分的體積率未知導(dǎo)致密度D和發(fā)熱量Q未知的天然氣等的混合氣體的密度D和發(fā)熱量Q。因此，能夠公平地征收使用費。又，將測量了密度D和發(fā)熱量Q的氣體排放到大氣中不利于環(huán)境。因此，在測量輸氣管中的氣體的密度D和發(fā)熱量Q時，優(yōu)選為在輸氣管自身中設(shè)置密度測量系統(tǒng)，或者在輸氣管的旁路途徑設(shè)置密度測量系統(tǒng)，使測量了密度D以及發(fā)熱量Q的氣體返回輸氣管。這時，輸氣管中的氣壓明顯地變動。與此相對，根據(jù)實施形態(tài)涉及的密度測量系統(tǒng)，通過在發(fā)熱量計算式中包含壓力的獨立變量，可以抑制由于氣壓的變動導(dǎo)致的密度D和發(fā)熱量Q的計算誤差。又，發(fā)熱量計算式的制作和發(fā)熱量的測量兩者使用相同的壓力傳感器201時，壓力傳感器201也可以沒有補償電路。這是因為即使未必測量到準(zhǔn)確的壓力的值，只要可以測量到壓力傳感器201根據(jù)壓力輸出的電信號，就可以抑制由于氣壓的變動導(dǎo)致的發(fā)熱量的計算誤差。(其他的實施形態(tài))如上所述，本發(fā)明雖然根據(jù)實施形態(tài)有所記載，但構(gòu)成該揭示的一部分的記述以及附圖并不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限定。根據(jù)該揭示，各種替代的實施形態(tài)、實施形態(tài)以及運用技術(shù)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。例如，在實施形態(tài)中，對圖6所示的計算式存儲裝置402保存以來自壓力傳感器201的電信號、來自圖I所示的第一測溫元件62的電信號以及來自多個發(fā)熱溫度下的發(fā)熱元件61的電信號為獨立變量，以氣體的密度D為從屬變量的密度計算式的例子進行了說明。與此相對，如在上述(23)式的說明，與氣體的密度D成比例的發(fā)熱量Q可以由以氣體的壓力Ps、發(fā)熱元件61的溫度分別為TH1、TH2、Th3時的氣體的散熱系數(shù)Mi1(Thi),M12(Th2)，M13(Th3)為變量的方程式得到。因此，圖6所示的計算式存儲裝置402也可以保存以氣體的壓力以及發(fā)熱元件61的多個發(fā)熱溫度下的氣體的散熱系數(shù)為獨立變量，以密度D為從屬變量的密度計算式。這時，測量部301使發(fā)熱元件61以多個發(fā)熱溫度發(fā)熱，以測量 被注入腔室101的氣體的散熱系數(shù)的測量值。又，能夠采用微芯片8來測量氣體的散熱系數(shù)正如上述(9)式所說明的。密度計算部305將氣體的壓力的測量值以及氣體的散熱系數(shù)的測量值代入被保存在計算式存儲裝置402中的密度計算式的獨立變量，計算氣體的密度D的測量值。接著，圖10表示在發(fā)熱電阻流過2mA、2. 5mA以及3mA的電流時的混合氣體的散熱系數(shù)和熱傳導(dǎo)率的關(guān)系。如圖10所示，混合氣體的散熱系數(shù)和熱傳導(dǎo)率是一般性的比例關(guān)系。因此，圖6所示的計算式存儲裝置402也可以保存以氣體的壓力以及發(fā)熱元件61的多個發(fā)熱溫度下的氣體的熱傳導(dǎo)率為獨立變量，以密度D為從屬變量的密度計算式。這時，測量部301使發(fā)熱元件61以多個發(fā)熱溫度發(fā)熱，以測量被注入腔室101的氣體的熱傳導(dǎo)率的測量值。發(fā)熱量計算部355將氣體的壓力的測量值以及氣體的熱傳導(dǎo)率的測量值代入被保存在計算式存儲裝置402中的密度計算式的獨立變量，計算氣體的密度D的測量值。這樣，應(yīng)理解為本發(fā)明包含在此沒有記載的各種的實施形態(tài)等。(實施例)首先，準(zhǔn)備了發(fā)熱量Q的值為已知的12種樣本混合氣體。12種樣本混合氣體都分別包含甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)'氮氣(N2)和二氧化碳(CO2)中的任意種或全部作為氣體成分。例如某樣本混合氣體包括90vol%的甲烷、3vol%的乙烷、lvol%的丙燒、lvol%的丁燒、4vol%的氮氣和Ivol %的二氧化碳。又,某樣本混合氣體包括85vol 的甲燒、IOvol 的乙燒、3vol 的丙燒和2vol 的丁燒,不包括氣氣和_■氧化碳。又，某樣本混合氣體包括85vol %的甲燒、8vol %的乙燒、2vol %的丙燒、Ivol %的丁燒、2vol%的氮氣和2vol%的二氧化碳。接著，分別采用12種樣本混合氣體，取得來自壓力傳感器的電信號Sp的多個測量值、以及來自被施加了 4個不同電壓的發(fā)熱元件的電信號Sm (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，Sh4 (Th4)的多個測量值。其后，根據(jù)12種樣本混合氣體的已知的密度D的值、來自壓力傳感器的Sp的多個測量值、和來自發(fā)熱元件61的電信號Sm (Tm)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，Sh4 (Th4)的多個測量值，通過支持矢量回歸，制作以來自壓力傳感器的電信號Sp和來自發(fā)熱元件的電信號Shi(Thi),Sh2 (Th2)，Sh3(Th3)，Sh4(Th4)為獨立變量、以密度D為從屬變量的用于計算密度D的方程式。
采用所制作的用于計算密度D的方程式，分別計算出12種樣本混合氣體各自的密度D，在比較這些計算出的密度D和實際的密度D時，如圖11所示，誤差在±0. 65%以內(nèi)。接著，分別采用12種樣本混合氣體，取得來自壓力傳感器的電信號Sp的多個測量值、以及來自被施加了 4個不同電壓的發(fā)熱元件的電信號Sm (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，Sh4 (Th4)的多個測量值。其后,根據(jù)12種樣本混合氣體的已知的發(fā)熱量Q的值、來自壓力傳感器的Sp的多個測量值、和來自發(fā)熱元件61的電信號Shi(Thi), Sh2(Th2), Sh3(Th3), Sh4(Th4)的多個測量值，通過支持矢量回歸，制作以來自壓力傳感器的電信號Sp和來自發(fā)熱元件的電信號Sm (Tm)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，Sh4 (Th4)為獨立變量、以發(fā)熱量Q為從屬變量的用于計算發(fā)熱量Q的方程式。
采用所制作的方程式，分別計算出12種樣本混合氣體各自的發(fā)熱量Q，在比較這些算出的發(fā)熱量Q和實際的發(fā)熱量Q時，如圖12所示，誤差在±1%以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種密度測量系統(tǒng)，其特征在于，包括 測量部，所述測量部測量氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值； 存儲裝置，所述存儲裝置保存所述散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率與密度的相關(guān)關(guān)系；和密度計算部，所述密度計算部基于所述氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值和所述相關(guān)關(guān)系，計算出所述氣體的密度的測量值。
2.如權(quán)利要求I所述的密度測量系統(tǒng)，其特征在干， 所述測量部測量所述氣體的壓カ的測量值， 所述相關(guān)關(guān)系的變量還包含所述壓カ， 所述密度計算部基于所述氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率、所述壓カ的測量值和所述相關(guān)關(guān)系，計算出所述氣體的密度的測量值。
3.如權(quán)利要求I或2所述的密度測量系統(tǒng)，其特征在干， 所述相關(guān)關(guān)系是基于包含多種氣體成分的多種樣本混合氣體的密度的值和所述多種樣本混合氣體的各自的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的值而得到的。
4.如權(quán)利要求3所述的密度測量系統(tǒng)，其特征在于，為了得到所述相關(guān)關(guān)系，采用了支持矢量回歸。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的密度測量系統(tǒng)，其特征在干， 所述存儲裝置還保存所述散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率與發(fā)熱量的相關(guān)關(guān)系， 所述密度測量系統(tǒng)還具有發(fā)熱量計算部，所述發(fā)熱量計算部基于所述氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值和所述關(guān)于發(fā)熱量的相關(guān)關(guān)系，計算出所述氣體的發(fā)熱量的測量值。
6.如權(quán)利要求5所述的密度測量系統(tǒng),其特征在于，基于包含多種氣體成分的多種樣本混合氣體的發(fā)熱量的值和所述多種樣本混合氣體的各自的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的值，得到所述關(guān)于發(fā)熱量的相關(guān)關(guān)系。
7.如權(quán)利要求6所述的密度測量系統(tǒng)，其特征在于，為了得到所述關(guān)于發(fā)熱量的相關(guān)關(guān)系，采用了支持矢量回歸。
8.ー種密度的測量方法，其特征在于，包括 測量氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值的步驟； 準(zhǔn)備所述散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率與密度的相關(guān)關(guān)系的步驟；和基于所述氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值和所述相關(guān)關(guān)系，計算出所述氣體的密度的測量值的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的密度的測量方法，其特征在干， 所述相關(guān)關(guān)系的變量還包含壓カ， 所述密度的測量方法還包含測量所述氣體的所述壓カ的測量值的步驟， 在計算所述氣體的密度的測量值的步驟中，基于所述氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值、所述壓カ的測量值和所述相關(guān)關(guān)系，計算出所述氣體的密度的測量值。
10.如權(quán)利要求8或9所述的密度的測量方法，其特征在干， 所述相關(guān)關(guān)系是基于包含多種的氣體成分的多種樣本混合氣體的密度值和所述多種樣本混合氣體各自的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的值而得到的。
11.如權(quán)利要求10所述的密度的測量方法，其特征在于，為了得到所述相關(guān)關(guān)系，采用了支持矢量回歸。
12.如權(quán)利要求8-11中任一項所述的密度的測量方法，其特征在于，還包含 準(zhǔn)備所述散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率與發(fā)熱量的相關(guān)關(guān)系的步驟；和 基于所述氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值和所述關(guān)于發(fā)熱量的相關(guān)關(guān)系，計算出所述氣體的發(fā)熱量的測量值的步驟。
13.如權(quán)利要求12所述的密度的測量方法，其特征在于，基于包含多種氣體成分的多種樣本混合氣體的發(fā)熱量的值和所述多種樣本混合氣體各自的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的值，得到所述關(guān)于發(fā)熱量的相關(guān)關(guān)系。
14.如權(quán)利要求13所述的密度的測量方法，其特征在于，為了得到所述關(guān)于發(fā)熱量的相關(guān)關(guān)系，采用支持矢量回歸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠容易且準(zhǔn)確地測量氣體的密度的密度測量系統(tǒng)。該密度測量系統(tǒng)具有測量氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值的測量部(301)；保存散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率與密度的相關(guān)關(guān)系的存儲裝置(402)；和基于氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值和相關(guān)關(guān)系，計算出氣體的密度的測量值的密度計算部(305)。
文檔編號G01N9/00GK102735579SQ20121007500
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者大石安治 申請人:阿自倍爾株式會社