專利名稱：發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)、發(fā)熱量計算式的制作方法、發(fā)熱量計算系統(tǒng)以及發(fā)熱量的計算方法
技術領域：
本發(fā)明涉及關于氣體檢查技術的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)、發(fā)熱量計算式的制作方法、發(fā)熱量計算系統(tǒng)以及發(fā)熱量的計算方法。
背景技術：
以往，在求混合氣體的發(fā)熱量的時候，需要昂貴的氣相色譜儀裝置等對混合氣體的成分進行分析。而且，還提案有通過測定混合氣體的熱傳導率和混合氣體中的音速，來計算混合氣體中包含的甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮氣(N2)和二氧化碳(CO2)的成分比率，從而求得混合氣體的發(fā)熱量的方法。但是，這種方法除了需要測定熱傳導率的傳感器之外，還需要測定音速的昂貴的音速傳感器。(日本特表2004-514138號公報)。

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的技術問題進一步地，想要實時地檢測出氣體的發(fā)熱量的要求在提高，用于檢測發(fā)熱量的裝置的高速化以及小型化的要求也高于從前。在這種情況下，運算量的增多直接限制了裝置的高速化以及小型化。但是，以往為了計算出混合氣體的發(fā)熱量，需要計算混合氣體的各氣體成分的比例的步驟，和根據(jù)計算出的比例計算出混合氣體的發(fā)熱量的步驟，存在運算量較大的問題。由此，需要將其改良為比原來運算量少的檢測方法。因此，本發(fā)明提供了一種和原來相比運算量較少的發(fā)熱量的檢測方法及裝置。解決問題的方法如上所述，以往，在計算出混合氣體的發(fā)熱量時，需要計算出混合氣體的各氣體成分的比例的步驟。與之相對，發(fā)明人重新考慮發(fā)熱量的運算方法，對不實施混合氣體的各氣體成分的比例的步驟是否也能進行發(fā)熱量的計算進行了研究。于是，發(fā)明人在理論以及實踐中發(fā)現(xiàn)了只要將混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率作為輸入信息，就能夠唯一計算出混合氣體的發(fā)熱量的方法。本發(fā)明提供了一種發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)，包括計測機構，其在多個溫度下對含有多種氣體成分的多種混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值進行計測；計算式制作模塊，其根據(jù)所述多種混合氣體的已知的發(fā)熱量的值和在所述多個溫度下被計測的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值，制作以所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率為獨立變量、以所述發(fā)熱量為從屬變量的發(fā)熱量計算式。本發(fā)明提供一種發(fā)熱量計算式的制作方法，其包括以下步驟準備含有多種氣體成分的多種混合氣體的步驟；在多個溫度下對所述多種混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值進行計測的步驟；根據(jù)所述多種混合氣體的已知的發(fā)熱量的值和在所述多個溫度下被計測的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值，制作以所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率為獨立變量、以所述發(fā)熱量為從屬變量的發(fā)熱量計算式的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的形態(tài)涉及的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)以及發(fā)熱量計算式制作方法，提供一種發(fā)熱量計算式，其不實施計算出發(fā)熱量未知的混合氣體的各氣體成分的比例的步驟，根據(jù)混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率就能夠計算出混合氣體的發(fā)熱量。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)，本發(fā)明提供一種發(fā)熱量計算系統(tǒng)，其包括計測機構，其在多個溫度下對發(fā)熱量未知的計測對象混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值進行計測；計算式存儲裝置，其對以所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率為獨立變量、 以所述發(fā)熱量為從屬變量的發(fā)熱量計算式進行保存；發(fā)熱量計算模塊，其將所述計測對象混合氣體的在所述多個溫度下被計測的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值代入到所述發(fā)熱量計算式的所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率的獨立變量中，計算出所述計測對象混合氣體的發(fā)熱量的值。根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)，本發(fā)明提供了一種發(fā)熱量的計算方法，其包括如下步驟: 在多個溫度下對發(fā)熱量未知的計測對象混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值進行計測的步驟；準備以所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率為獨立變量、以所述發(fā)熱量為從屬變量的發(fā)熱量計算式的步驟；將所述計測對象混合氣體的在所述多個溫度下被計測的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值代入到所述發(fā)熱量計算式的所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率的獨立變量中，計算出所述計測對象混合氣體的發(fā)熱量的值的步驟。根據(jù)本發(fā)明的形態(tài)涉及的發(fā)熱量計算系統(tǒng)以及發(fā)熱量計算方法，不實施計算出發(fā)熱量未知的混合氣體的各氣體成分的比例的步驟，根據(jù)混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率就能夠計算出混合氣體的發(fā)熱量。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可提供以較少的運算量就能夠計算發(fā)熱量的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)、發(fā)熱量計算式的制作方法、發(fā)熱量計算系統(tǒng)以及發(fā)熱量的計算方法。


圖1是本發(fā)明第一實施方式涉及的微加熱器的立體圖。圖2是本發(fā)明第一實施方式涉及的微加熱器的從圖1的II-II方向觀察的截面圖。圖3是示出本發(fā)明第一實施方式涉及的發(fā)熱電阻體的發(fā)熱溫度和氣體的散熱系數(shù)的關系的圖表。
圖4是本發(fā)明第一實施方式涉及的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)的第一示意圖。圖5是本發(fā)明第一實施方式涉及的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)的第二示意圖。圖6是示出本發(fā)明第一實施方式涉及的發(fā)熱量計算式的制作方法的流程圖。圖7是示出本發(fā)明第二實施方式涉及的發(fā)熱量計算系統(tǒng)的示意圖。圖8是本發(fā)明第二實施方式涉及的發(fā)熱量計算方法的流程圖。圖9是示出本發(fā)明實施方式的實施例所涉及的樣品混合氣體的組成和發(fā)熱量的圖表。圖10是示出本發(fā)明實施方式的實施例所涉及的樣品混合氣體的計算出的發(fā)熱量和實際的發(fā)熱量的圖表。圖11是示出本發(fā)明實施方式的實施例所涉及的樣品混合氣體的實際的發(fā)熱量和所計算出的發(fā)熱量的關系的圖表。圖12是示出本發(fā)明其它實施方式所涉及的熱傳導率和散熱系數(shù)的關系的圖表。
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系、比例不同的部分。(第一實施方式)首先，參考作為立體圖的圖1以及作為從圖1的II-II方向看到的截面圖的圖2， 對第一實施方式涉及的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)以及發(fā)熱量計算式的制作方法所采用的微加熱器8進行說明。微加熱器8具有設有空腔66的基板60和配置在基板60上以覆蓋空腔66的絕緣膜65。基板60的厚度例如為0. 5mm。又，基板60的長寬尺寸例如分別為1. 5mm 左右。絕緣膜65的覆蓋空腔66的部分為隔熱性的膜片。另，微加熱器8包括設置在絕緣膜65的發(fā)熱電阻體61、夾著發(fā)熱電阻體61設置于絕緣膜65的第一測溫元件62和第二測溫元件63、與發(fā)熱電阻體61分離地設置于絕緣膜 65的氣體溫度傳感器64。發(fā)熱電阻體61設置在覆蓋空腔66的絕緣膜65的中心，對與發(fā)熱電阻體61接觸的氣氛氣體進行加熱。氣體溫度傳感器64與發(fā)熱電阻體61分離地設置于絕緣膜65，因此，可以不受發(fā)熱電阻體61的溫度的影響而檢測氣氛氣體的溫度。作為基板60的材料，能夠使用硅(Si)等。作為絕緣膜65的材料，能夠使用氧化硅 (SiO2)等。空腔66通過各向異性蝕刻等形成。又，發(fā)熱電阻體61、第1測溫電阻元件62、 第2測溫電阻元件63以及氣體溫度傳感器64的各自的材料能夠使用鉬(Pt)等，能夠以平板印刷法(U 乂 7，7 ^ )等形成。發(fā)熱電阻體61根據(jù)溫度變化電阻值。發(fā)熱電阻體61的溫度Th與發(fā)熱電阻體61 的電阻值&的關系在下述(1)式中給出。Rh = RstdX {l+α (Th-Tstd) + β (Th-Tstd)2}…(1)這里，Tstd表示標準溫度，例如20°C。I STD表示標準溫度Tstd下預先計測得到的電阻值。α是表示1次的電阻溫度系數(shù)。β是表示2次的電阻溫度系數(shù)。另外，發(fā)熱電阻體 61的電阻值&通過發(fā)熱電阻體61的驅動功率I3h和發(fā)熱電阻體61的通電電流Ih在下述 (2)式中給出。Rh = Ph/Ih2... (2)或者發(fā)熱電阻體61的電阻值&通過發(fā)熱電阻體61的電壓Vh和發(fā)熱電阻體61的通電電流Ih在下述(3)式中給出。Rh = VH/IH- (3)此處，發(fā)熱電阻體61的溫度Th在發(fā)熱電阻體61和氣氛氣體之間達到熱平衡時穩(wěn)定。在平衡狀態(tài)下，如下述(4)式所示，通過發(fā)熱電阻體61的驅動功率1\除以發(fā)熱電阻體 61的溫度Th與氣氛氣體的溫度Ttl之差，得到氣氛氣體的散熱系數(shù)禮。又，散熱系數(shù)Mtl的單位例如為w/°c。Mci = I3hZ(Th-Tc^hG)因為能夠計測發(fā)熱電阻體61的通電電流IH、驅動功率I3h或者電壓VH，因此，根據(jù)上述(1)至C3)能夠計算出發(fā)熱電阻體61的溫度TH。另外，氣氛氣體的溫度Ttl能夠通過圖1所示的氣體溫度傳感器64測定。因此，采用圖1以及圖2所示的微加熱器8能夠計算出氣氛氣體的散熱系數(shù)禮。接著，氣氛氣體為混合氣體，混合氣體假設由氣體A、氣體B、氣體C、和氣體D四種氣體成分構成。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( 式所示那樣為1。Va+VVc+Vd = 1... (5)又，設氣體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(6)式求得。又，單位體積的發(fā)熱量的單位為MJ/m3。Q = KaXVa+KbXVb+KcXVc+KdXVd ... (6)又，設氣體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(7)式求得。M1 = MaXVa+MbXVb+McXVc+MdXVd ... (7)進一步的，氣體的散熱系數(shù)依存于發(fā)熱電阻體61的發(fā)熱溫度T，因此，混合氣體的散熱系數(shù)M1作為發(fā)熱電阻61的溫度T的函數(shù)由下述(8)式求得。M1 (T) = Ma (T) X Va+Mb (T) X Vb+Mc(T) X Vc+Md (T) XVd ... (8)從而，發(fā)熱電阻體61的溫度為T1時的混合氣體的散熱系數(shù)M1 (T1)由下述(9)式求得。又，發(fā)熱電阻體61的溫度為T2時的混合氣體的散熱系數(shù)M1 (T2)由下述(10)式求得， 發(fā)熱電阻體61的溫度為T3時的混合氣體的散熱系數(shù)M1 (T3)由下述(11)求得。溫度I\、T2、 T3是不同的溫度。M1 (T1) = Ma (T1) X Va+Mb (T1) X Vb+Mc(T1) X Vc+Md (T1) XVd ... (9)
M1 (T2) = Ma (T2) X Va+Mb (T2) X Vb+Mc(T2) X Vc+Md (T2) XVd ... (10)M1 (T3) = Ma(T3) X Va+Mb (T3) X Vb+Mc(T3) X Vc+Md (T3) XVd ...(11)此處，相對發(fā)熱電阻體61的溫度T，各氣體成分的散熱系數(shù)虬(10，MB(T)，MC(T)， Md(T)有非線性關系的情況下，上述(9)至(11)式具有線性獨立關系。又，即便在相對發(fā)熱電阻體61的溫度T，各氣體成分的散熱系數(shù)MA(T)，MB(T)，MC(T)，Md(T)具有線性關系的情況下，相對于發(fā)熱電阻體61的溫度T的各氣體成分的散熱系數(shù)Ma(T)，Mb(T)，MC(T)，Md(T)的變化率不同時，上述(9)至(11)式具有線性獨立的關系。進一步的，(9)至(11)式具有線性獨立關系的情況下，(5)和(9)至(11)式具有線性獨立關系。圖3為顯示包含于天然氣的甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮氣怳)和二氧化碳(CO2) 的散熱系數(shù)和作為發(fā)熱電阻體61的溫度的關系的圖表。相對于發(fā)熱電阻體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)具有線性關系。 但是，相對于發(fā)熱電阻體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)的情況下，上述(9)至(11)式具有線性獨立關系。(9)至(11)式中的各氣體成分的散熱系數(shù) Ma (T1)，Mb(T1)，Mc(T1)，Md(T1)，Ma(T2)，
8Mb(T2)，Mc(T2)，Md(T2)，Ma(T3)，Mb(T3)，Mc(T3)，Md(T3)的值可通過計測等預先獲得。從而，解開(5)和(9)至(11)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(12)至(15)式所示，作為混合氣體的散熱系數(shù)M1 (T1) ,M1 (T2) ,M1 (T3)的函數(shù)得到。又，下述(12)至(15)式中，η為自然數(shù)，4是表示函數(shù)的符號。Va = fi [M1 (T1)，M1 (T2)，M1 (T3) ] ...(12)Vb = f2 [M1 (T1)，M1 (T2)，M1 (T3) ] ...(13)Vc = f 3 [M1 (T1), M1 (T2), M1 (T3)] …(14)Vd = f4 [M1 (T1)，M1 (T2)，M1 (T3) ] ...(15)此處，通過將(12)至(15)式代入上述(6)式，得到下述(16)式。Q = KaX Va+Kb X Vb+Kc X Vc+Kd X Vd= K4Xf1 [M1 (T1)，M1 (T2)，M1 (T3)]+Kb X f2 [M1 (T1)，M1 (T2)，M1 (T3)]+Kc X f3 [M1 (T1)，M1 (T2)，M1 (T3)]+KdXf4 [M1 (T1) ,M1 (T2) ,M1 (T3)]...(16)如上述(16)式所示，混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q通過以溫度T1, T2，T3時的混合氣體的散熱系數(shù)M1 (T1) ,M1 (T2) ,M1 (T3)為變量的方程式求得。從而，混合氣體的發(fā)熱量Q 由下述(17)式求得，g是表示函數(shù)的記號。Q = g [M1 (T1), M1 (T2), M1 (T3)]...(17)由此，關于由氣體A、氣體B、氣體C和氣體D構成的混合氣體，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如果預先得到上述(17)式，通過計測溫度T1, T2, T3時的檢查對象混合氣體的散熱系數(shù)M1 (T1), M1(T2) ,M1(T3)，并將它們代入(17)式，可以唯一求得氣體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未知的檢查對象混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q。又，混合氣體的氣體成分不限定于四種。關于由η種氣體成分組成的混合氣體， 通過預先取得如下述(18)式給出的、以至少η-1種溫度T1, T2, T3, ...，Tlri的混合氣體的散熱系數(shù)M1 (T1)，M1 (T2)，M1 (T3)，...，M1 (Tlri)為變量的方程式，然后，通過計測溫度T1, T2, T3, ...，Tn^1下的檢查對象混合氣體的散熱系數(shù)M1 (T1)，M1 (T2)，M1 (T3)，...，M1 (Tn^1)，并將它們代入(18)式，可以唯一求得η種的氣體成分的各自的體積率未知的檢查對象混合氣體的單位體積的發(fā)熱量Q。Q = g [M1 (T1)，M1 (T2)，M1 (T3)，· · ·，M1 (Tlri)]…(18)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(CjH2j+2)視為甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)的混合物，也不會對(18)式的計算造成影響。例如，也可如下述(19)至(22)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(18)式。C2H6 =0. 5CH4+0. 5C3H8…(19)
C4H10=-0. 5CH4+1. 5C3H8…(20)
C5H12=-1. 0CH4+2. OC3H8…
C6H14=-1. 5CH4+2. 5C3H8…(22)
從而，設ζ為自然數(shù)，由η種氣體成分構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ζ種烷烴(CjH2j+2)時，可以求得以至少n-z-1種溫度下的混合氣體的散熱系數(shù)為變量的方程式。這里，用于(18)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為未知的檢查對象混合氣體的氣體成分的種類相同時，可利用(18)式計算檢查對象混合氣體的發(fā)熱量Q。進一步的，檢查對象混合氣體由種類比η種少的氣體成分組成，而且種類比 η種少的氣體成分，包含于(18)式的計算所用的混合氣體中時，可利用(18)式。例如，用于 (18)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，檢查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(18)式計算檢查對象混合氣體的發(fā)熱量Q。進一步的，用于(18)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，檢查對象混合氣體即使包括用于(18)式的計算的混合氣體中所不包含的烷烴 (CjH2j+2)，也可利用(18)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(18)式對單位體積的發(fā)熱量Q進行計算。此處，圖4所示的第一實施方式涉及的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)20包括計測機構 10和計算式制作模塊302，計測機構10在多個溫度下分別對含有多種氣體成分、已知發(fā)熱量的值的多個樣品混合氣體的散熱系數(shù)的值進行計測，計算式制作模塊302根據(jù)多個樣品混合氣體的已知的發(fā)熱量的值和在多個溫度下所計測的散熱系數(shù)的值，制作以多個溫度下的散熱系數(shù)作為獨立變量、以發(fā)熱量作為從屬變量的發(fā)熱量計算式。計測機構10具有對多個樣品混合氣體分別加熱的、用圖1以及圖2說明了的微加熱器8。微加熱器8被配置在分別被注入多個樣品混合氣體的圖4所示的腔室101內。腔室101連接有用于將多個樣品混合氣體分別輸送到腔室101的流路102和，用于將多個樣品混合氣體分別從腔室101排出到外部的流路103。在采用四種樣品混合氣體的情況下，如圖5所示，準備儲存第一樣品混合氣體的第一儲氣瓶50A、儲存第二樣品混合氣體的第二儲氣瓶50B、儲存第三樣品混合氣體的第三儲氣瓶50C和儲存第四樣品混合氣體的第四儲氣瓶50D。第一儲氣瓶50A通過流路91A連接有第一氣壓調節(jié)器31A，該第一氣壓調節(jié)器31A用于從第一儲氣瓶50A得到被調節(jié)為例如 0. 2MPa等的低壓的第一樣品混合氣體。又，第一氣壓調節(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輸送到發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)20的第一樣品混合氣體的流量。第二儲氣瓶50B通過流路91B連接有第二氣壓調節(jié)器31B。又，第二氣壓調節(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輸送到發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)20的第二樣品混合氣體的流量進行控制。第三儲氣瓶50C通過流路91C連接有第三氣壓調節(jié)器31C。又，第三氣壓調節(jié)器 3IC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輸送到發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)20的第三樣品混合氣體的流量。第四儲氣瓶50D通過流路91D連接有第四氣壓調節(jié)器31D。又，第四氣壓調節(jié)器 31D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 到發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)20的第四樣品混合氣體的流量。第一至第四樣品混合氣體例如分別是天然氣。第一至第四樣品混合氣體分別都包括例如甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮氣(N2)和二氧化碳(CO2)四種氣體成分。圖4所示的微加熱器8的圖1以及圖2所示的發(fā)熱電阻體61被施加來自圖4所示的驅動電路303的驅動功率PH。通過被施加驅動功率PH，使得圖1以及圖2所示的發(fā)熱電阻體61以例如100°C、15(TC、以及200°C發(fā)熱。又，氣體溫度傳感器64分別對第一至第四樣品混合氣體的溫度Ttl進行檢測。又，樣品混合氣體包括η種氣體成分時，發(fā)熱電阻體61以至少η_1種溫度發(fā)熱。但是，如上所述，甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)以外的烷烴(CjH2j+2)可視為甲烷(CH4)和丙烷(C3H8) 的混合物。從而，使ζ為自然數(shù)，由η種氣體成分構成的樣品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ζ種烷烴(CjH2j+2)時，發(fā)熱電阻體61至少以n-z-1 種的溫度發(fā)熱。進一步地，圖4所示的計測機構10包括連接于微加熱器8的散熱系數(shù)計算模塊 301。如上述式(4)所示，散熱系數(shù)計算模塊301通過將圖1及圖2所示的發(fā)熱電阻體61 的驅動功率Ph除以發(fā)熱電阻體61的溫度Th與各第一至第四樣品混合氣體的溫度Ttl的差， 求出第一至第四樣品混合氣體的散熱系數(shù)的值。例如，在發(fā)熱電阻體61以100°C、15(TC、 及200°C發(fā)熱的情況下，分別對第一至第四樣品混合氣體，計算出發(fā)熱溫度為100°C時的散熱系數(shù)的值、發(fā)熱溫度為150°C時的散熱系數(shù)的值、以及發(fā)熱溫度為200°C時的散熱系數(shù)的值。圖4所示的計算式制作模塊302收集例如第一至第四樣品混合氣體各自的已知的散熱量的值、發(fā)熱溫度為100°c時的散熱系數(shù)的值、發(fā)熱溫度為150°c時的散熱系數(shù)的值、以及發(fā)熱溫度為200°C時的散熱系數(shù)的值。進一步地，計算式制作模塊302根據(jù)所收集了的發(fā)熱量和散熱系數(shù)的值，通過包含A. J Smola和B. scholkopf所著的《A Tutorial onSupport Vector Regression》(NeuroCOLT Technical R印ort(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號公報所揭示的模糊量化理論II類等的多變量分析，計算出以發(fā)熱溫度為100°C時的散熱系數(shù)的值、發(fā)熱溫度為150°C時的散熱系數(shù)的值、以及發(fā)熱溫度為200°C時的散熱系數(shù)的值為獨立變量、以發(fā)熱量為從屬變量的發(fā)熱量計算式。又，散熱系數(shù)計算模塊301和計算式制作模塊302包含于中央處理裝置(CPU) 300。發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)20進一步具有連接于CPU300的散熱系數(shù)存儲裝置401 和計算式存儲裝置402。散熱系數(shù)存儲裝置401保存散熱系數(shù)計算模塊301所計算出的散熱系數(shù)的值。計算式存儲裝置402保存計算式制作模塊302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6的流程圖對第一實施方式涉及的發(fā)熱量計算式的制作方法進行說明。又，在以下例中，對準備第一至第四樣品混合氣體，并切換100°C、15(TC、以及200°C這三個階段使發(fā)熱電阻體61發(fā)熱的情況進行說明。(a)步驟S100中，保持圖5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，將第一樣品混合氣體導入圖4所示的腔室101內。然后在步驟SlOl中，驅動電路303使圖1及圖2所示的發(fā)熱電阻體61加熱到100°C，圖4所示的散熱系數(shù)計算模塊301計算出在發(fā)熱溫度100°C下的散熱系數(shù)的值。然后，散熱系數(shù)計算模塊301將發(fā)熱溫度100°C下的第一樣品混合氣體的散熱系數(shù)的值保存在散熱系數(shù)存儲裝置 401 中。 (b)在步驟S102中，對圖1及圖2所示的發(fā)熱電阻體61的發(fā)熱溫度的切換是否已經完成進行判定。由于還沒有完成向發(fā)熱溫度150°C以及發(fā)熱溫度200°C的切換，因此返回到步驟S101，驅動電路303使圖1以及圖2所示的發(fā)熱電阻體61加熱到150°C。圖4所示的散熱系數(shù)計算模塊301計算出在發(fā)熱溫度150°C下的第一樣品混合氣體的散熱系數(shù)的值，并保存在散熱系數(shù)存儲裝置401中。(c)再在步驟S102中，對圖1及圖2所示的發(fā)熱電阻體61的發(fā)熱溫度的切換是否已經完成進行判定。由于還沒有完成向發(fā)熱溫度200°C的切換，因此返回到步驟S101，驅動電路303使圖1以及圖2所示的發(fā)熱電阻體61加熱到200°C。圖4所示的散熱系數(shù)計算模塊301計算出在發(fā)熱溫度200°C下的第一樣品混合氣體的散熱系數(shù)的值，并保存在散熱系數(shù)存儲裝置401中。(d)由于圖1及圖2所示的發(fā)熱電阻體61的發(fā)熱溫度的切換已經完成，因此從步驟S102前進到步驟S103。在步驟S103中，判定樣品混合氣體的切換是否已經完成。由于第二至第四樣品混合氣體的切換沒有完成，因此，返回到步驟S100。在步驟SlOO中，閉合圖 5所示的第一流量控制裝置32A，保持第三至第四流量控制裝置32C-32D的閥閉合而打開第二流量控制裝置32B，向圖4所示的腔室101導入第二樣品混合氣體。(e)與第一樣品混合氣體一樣地，重復步驟SlOl至步驟S102的循環(huán)，圖4所示的散熱系數(shù)計算模塊301計算出發(fā)熱溫度100°C下的第二樣品混合氣體的散熱系數(shù)的值、發(fā)熱溫度150°C下的第二樣品混合氣體的散熱系數(shù)的值、以及發(fā)熱溫度200°C下的第二樣品混合氣體的散熱系數(shù)的值，并保存在散熱系數(shù)存儲裝置401中。(f)然后，重復步驟SlOO至步驟S103的循環(huán)，將分別在發(fā)熱溫度100°C、15(TC、 200°C下的第三樣品混合氣體的散熱系數(shù)的值、以及分別在發(fā)熱溫度100°C、15(TC、20(rC下的第四樣品混合氣體的散熱系數(shù)的值保存在散熱系數(shù)存儲裝置401中。(g)在步驟S104中，從輸入裝置312向計算式制作模塊302輸入第一樣品混合氣體的已知的發(fā)熱量的值、第二樣品混合氣體的已知的發(fā)熱量的值、第三樣品混合氣體的已知的發(fā)熱量的值、以及第四樣品混合氣體的已知的發(fā)熱量的值。又，計算式制作模塊302從散熱系數(shù)存儲裝置401中讀取分別在發(fā)熱溫度100°C、15(TC、20(rC下的第一至第四樣品混合氣體的散熱系數(shù)的值。(h)在步驟S105中，根據(jù)第一至第四樣品混合氣體的發(fā)熱量的值、以及分別在發(fā)熱溫度100°C、15(TC、20(rC下的第一至第四樣品混合氣體的散熱系數(shù)的值，計算式制作模塊302計算出發(fā)熱量計算式，該發(fā)熱量計算式是以發(fā)熱溫度100°C下的散熱系數(shù)、發(fā)熱溫度 150°C下的散熱系數(shù)以及發(fā)熱溫度200°C下的散熱系數(shù)為獨立變量、以發(fā)熱量為從屬變量的。然后，在步驟S106中，將計算式制作模塊302制作的發(fā)熱量計算式保存在計算式存儲裝置402中，完成第一實施方式涉及的發(fā)熱量計算式的制作方法。如上所述，可以根據(jù)第一實施方式涉及的發(fā)熱量計算式的制作系統(tǒng)以及方法，通過再多個溫度下對發(fā)熱量的值未知的計測對象混合氣體的散熱系數(shù)進行計測，制作能夠唯一地計算計測對象混合氣體的發(fā)熱量的值的發(fā)熱量計算式。(第二實施方式) 如圖7所示，第二實施方式涉及的發(fā)熱量計算系統(tǒng)21包括計測機構10，其在多個溫度下對發(fā)熱量未知的計測對象混合氣體的散熱系數(shù)的值進行計測；計算式存儲裝置 402，其對以多個溫度下的散熱系數(shù)為獨立變量、以發(fā)熱量為從屬變量的發(fā)熱量計算式進行保存以及發(fā)熱量計算模塊305，其將計測對象混合氣體在多個溫度下被計測的散熱系數(shù)的值代入到發(fā)熱量計算式的多個溫度下的散熱系數(shù)的獨立變量中，計算出計測對象混合氣體的發(fā)熱量的值。在計算式存儲裝置402中保存如第一實施方式中說明的那樣制作的發(fā)熱量計算式。這里，為了制作發(fā)熱量計算式而使用含有甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮氣(N2)和碳酸氣體(CO2)的天然氣作為混合氣體，并以這種的情況為例進行說明。又，在發(fā)熱量計算式中， 是以發(fā)熱溫度100°C下的散熱系數(shù)、發(fā)熱溫度150°C下的散熱系數(shù)以及發(fā)熱溫度200°C下的散熱系數(shù)作為獨立變量的。在第二實施方式中，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)的天然氣作為計測對象混合氣體被導入腔室101中。腔室101內的圖1以及圖2所示的發(fā)熱電阻體61以與發(fā)熱量計算式的制作中所使用的發(fā)熱溫度相同的100°C、 150°C、以及20(TC三個階段進行發(fā)熱，對計測對象混合氣體進行加熱。圖7所示的散熱系數(shù)計算模塊301按照在上述(1)至(4)式所說明的方法，計算出發(fā)熱溫度分別為100°C、15(TC、以及200°C下的計測對象混合氣體散熱系數(shù)的值。發(fā)熱量計算模塊305將計算出的計測對象混合氣體散熱系數(shù)的值代入到發(fā)熱量計算式的散熱系數(shù)的獨立變量中，對計測對象混合氣體的發(fā)熱量的值進行計算。CPU300還與發(fā)熱量存儲裝置403連接。發(fā)熱量存儲裝置403保存發(fā)熱量計算模塊 305所計算出的計測對象混合氣體的發(fā)熱量的值。第二實施方式涉及的發(fā)熱量計算系統(tǒng)的其他的構成要件與圖4所說明的第一實施方式涉及的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)一樣，因此， 省略其說明。下面，使用圖8所示的流程圖對第二實施方式涉及的發(fā)熱量的計算方法進行說明。又，在以下例中，對切換10(TC、15(TC、及200°C三個階段使發(fā)熱電阻體61發(fā)熱的情況進行說明。(a)在步驟S200中，向圖7所示的腔室101中導入計測對象混合氣體。然后在步驟S201中，驅動電路303將圖1以及圖2所示的發(fā)熱電阻體61加熱到100°C，圖7所示的散熱系數(shù)計算模塊301計算發(fā)熱溫度100°C下的散熱系數(shù)的值。然后，散熱系數(shù)計算模塊301將發(fā)熱溫度100°C下的計測對象混合氣體的散熱系數(shù)的值保存到散熱系數(shù)存儲裝置 401 中。(b)在步驟S202中，對圖1及圖2所示的發(fā)熱電阻體61的發(fā)熱溫度的切換是否已經完成進行判定。由于還沒有完成向發(fā)熱溫度150°C以及發(fā)熱溫度200°C的切換，因此返回到步驟S201，驅動電路303使圖1以及圖2所示的發(fā)熱電阻體61加熱到150°C。圖7所示的散熱系數(shù)計算模塊301計算出在發(fā)熱溫度150°C下的計測對象混合氣體的散熱系數(shù)的值，并保存在散熱系數(shù)存儲裝置401中。(C)再在步驟S202中，對圖1及圖2所示的發(fā)熱電阻體61的發(fā)熱溫度的切換是否已經完成進行判定。由于還沒有完成向發(fā)熱溫度200°C的切換，因此返回到步驟S201，驅動電路303使圖1以及圖2所示的發(fā)熱電阻體61加熱到200°C。圖7所示的散熱系數(shù)計算模塊301計算出在發(fā)熱溫度200°C下的計測對象混合氣體的散熱系數(shù)的值，并保存在散熱系數(shù)存儲裝置401中。(d)在步驟S203中，發(fā)熱量計算模塊305從計算式存儲裝置402中讀取以發(fā)熱溫度為100°C、15(TC、以及200°C下的散熱系數(shù)為獨立變量的發(fā)熱量計算式。又，發(fā)熱量計算模塊305從散熱系數(shù)存儲裝置401中讀取發(fā)熱溫度分別在100°C、15(TC、以及200°C下的計測對象混合氣體的散熱系數(shù)的值。(e)在步驟S204中，發(fā)熱量計算模塊305將發(fā)熱溫度分別在100°C、150°C、以及 200°C下的計測對象混合氣體的散熱系數(shù)的值代入到發(fā)熱量計算式的獨立變量中，對計測對象混合氣體的發(fā)熱量的值進行計算。然后，發(fā)熱量計算模塊305將計算出的發(fā)熱量的值保存到發(fā)熱量存儲裝置403中，完成第二實施方式涉及的發(fā)熱量的計算方法。采用以上所說明的第二實施方式所涉及的發(fā)熱量計算系統(tǒng)以及方法，不采用昂貴的氣相色譜儀裝置或音速傳感器，通過僅對散熱系數(shù)的值進行測定，就能夠對混合氣體的發(fā)熱量的值進行測定。天然氣由于出產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，天然氣體的發(fā)熱量未知的情況也很多。又，即使是同一氣田來的天然氣，其發(fā)熱量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)天然氣體的使用發(fā)熱量而是根據(jù)使用體積來進行收費的。然而，由于天然氣隨著出產氣田的不同其發(fā)熱量不同，因此根據(jù)使用體積來收費是不公平的。對此，根據(jù)第二實施方式涉及的發(fā)熱量計算系統(tǒng)以及方法，可簡單地計算得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致發(fā)熱量未知的天然氣體等的混合氣體的發(fā)熱量。因此，能夠公平地征收使用費。能夠容易地得到正確的發(fā)熱量，因此，能夠恰當?shù)卦O定使混合氣體燃燒時所需要的空氣量，能夠削減不必要的二氧化碳(CO2)的排出量。(實施例)首先，如圖9所示，準備了發(fā)熱量的值為已知的28種樣品混合 氣體。28種樣品混合氣體都分別包含甲烷(CH4)、乙燒(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4Hltl)、氮氣(N2)和二氧化碳 (CO2)中的任意種或全部作為氣體成分。例如第7種樣品混合氣體包括90vol%的甲烷、 3vol %的乙烷、Ivol %的丙烷、Ivol %的丁烷、4vol %的氮氣和Ivol %的二氧化碳。又，第8 種樣品混合氣體包括85vol %的甲烷、IOvol %的乙烷、3vol %的丙烷和2vol %的丁烷，不包括氮氣和二氧化碳。又，第9種樣品混合氣體包括85vol %的甲烷、8vol %的乙烷、2vol % 的丙烷、lvol%的丁烷、2vol%的氮氣和2vol%的二氧化碳。然后，以100°C、150°C、以及 200°C對28種樣品混合氣體的各自的散熱系數(shù)的值進行計測。又，例如第7種樣品混合氣體雖然包括6種氣體成分，但如上所述，乙烷(C2H6)和丁烷(C4Hltl)可以看做是甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)的混合物，因此，以3種溫度對散熱系數(shù)的值進行計測是沒有問題的。然后，根據(jù)28種樣品混合氣體的發(fā)熱量的值和被計測出的散熱系數(shù)的值，通過支持矢量回歸，制作以散熱系數(shù)為獨立變量、以發(fā)熱量為從屬變量的計算發(fā)熱量的1次方程式、2次方程式和3次方程式。
在制作計算發(fā)熱量的1次方程式時，校準點可以3至5個為基準適當確定。制作得到的1次方程式由下述(23)式得到。28種樣品混合氣體的發(fā)熱量以(23)式計算，和實際發(fā)熱量比較，其最大誤差為2. 1%。Q = 39. 91-20. 59X1^(100°。)_0· 89X1^(1501 )+19. 73XM1 (200°C )... (23)在制作計算發(fā)熱量的2次方程式時，校準點可以8至9個為基準適當確定。以制作得到2次方程式計算28種樣品混合氣體的發(fā)熱量，和實際發(fā)熱量相比，最大誤差為1. 2 至 1. 4%。在制作計算發(fā)熱量的3次方程式時，校準點可以10至14個為基準適當確定。用制作得到的3次方程式計算28種樣品混合氣體的發(fā)熱量，并與實際發(fā)熱量比較，發(fā)現(xiàn)最大誤差不到1. 2%。如圖10以及圖11所示，以取10個校準點制作得到的3次方程式計算的發(fā)熱量與實際的發(fā)熱量非常接近。(其它的實施方式)如上所述，本發(fā)明通過實施方式來記載，但是并不能理解為構成該公開的一部分的描述和附圖是限定本發(fā)明的。根據(jù)該公開，本領域技術人員應該清楚各種代替的實施方式、實施方式以及運用技術。例如，在圖12中示出在發(fā)熱電阻體流通2mA、2. 5mA、以及3mA 的電流時，混合氣體的散熱系數(shù)和熱傳導率的關系。如圖12所示，混合氣體的散熱系數(shù)和熱傳導率一般具有比例關系。因此在第一以及第二實施方式中，使用發(fā)熱電阻體的多個發(fā)熱溫度下的混合氣體的散熱系數(shù)的值，但是，也可以取而代之，使用混合氣體的多個計測溫度下的熱傳導率，進行發(fā)熱量計算式的制作和發(fā)熱量的計算。本發(fā)明應該理解為包含此處沒有記載的各種實施方式等。因此，本發(fā)明根據(jù)上述公開的內容，以適當?shù)臋嗬髸杏涊d的特定技術特征來限定。產業(yè)上的可利用性本發(fā)明的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)、發(fā)熱量計算式的制作方法、發(fā)熱量計算系統(tǒng)以及發(fā)熱量的計算方法能夠利用在能量產業(yè)等方面。
權利要求
1.一種發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)，其特征在于，包括計測機構，其在多個溫度下對含有多種氣體成分的多種混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值進行計測；計算式制作模塊，其根據(jù)所述多種混合氣體的已知的發(fā)熱量的值和在所述多個溫度下被計測的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值，制作以所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率為獨立變量、以所述發(fā)熱量為從屬變量的發(fā)熱量計算式。
2.如權利要求1所述的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)，其特征在于，所述多個溫度的個數(shù)至少是從所述多種氣體成分的個數(shù)減去1的個數(shù)。
3.如權利要求1或2所述的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)，其特征在于， 所述計算式制作模塊使用支持矢量回歸制作所述發(fā)熱量計算式。
4.如權利要求1至3中任意一項所述的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)，其特征在于， 所述計測機構包括分別對所述多種混合氣體進行加熱的加熱器。
5.如權利要求4所述的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)，其特征在于，所述計測機構還包括散熱系數(shù)計算模塊，該散熱系數(shù)計算模塊通過所述加熱器的驅動功率除以所述加熱器的溫度與各所述多種混合氣體的溫度之差，對所述多種混合氣體的散熱系數(shù)的值進行計算。
6.如權利要求1至5中任意一項所述的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)，其特征在于， 所述多種混合氣體分別為天然氣。
7.如權利要求1至6中任意一項所述的發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)，其特征在于，所述多種混合氣體各自分別包含甲烷、丙烷、氮氣和二氧化碳作為所述多種氣體成分。
8.一種發(fā)熱量計算式的制作方法，其特征在于，包括以下步驟 準備含有多種氣體成分的多種混合氣體的步驟；在多個溫度下對所述多種混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值進行計測的步驟； 根據(jù)所述多種混合氣體的已知的發(fā)熱量的值和在所述多個溫度下被計測的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值，制作以所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率為獨立變量、以所述發(fā)熱量為從屬變量的發(fā)熱量計算式的步驟。
9.如權利要求8所述的發(fā)熱量計算式的制作方法，其特征在于，所述多個溫度的個數(shù)至少是從所述多種氣體成分的個數(shù)減去1的個數(shù)。
10.如權利要求8或9所述的發(fā)熱量計算式的制作方法，其特征在于， 使用支持矢量回歸制作所述發(fā)熱量計算式。
11.如權利要求8至10中任意一項所述的發(fā)熱量計算式的制作方法，其特征在于，還包括以下步驟對所述多種混合氣體的散熱系數(shù)的値進行計測的步驟； 以加熱器對所述多種混合氣體分別進行加熱的步驟；所述加熱器的驅動功率除以所述加熱器的溫度與各所述多種混合氣體的溫度之差的步驟。
12.如權利要求8至11中任意一項所述的發(fā)熱量計算式的制作方法，其特征在于， 所述多種混合氣體分別為天然氣。
13.如權利要求8至12中任意一項所述的發(fā)熱量計算式的制作方法，其特征在于，所述多種混合氣體各自分別包含甲烷、丙烷、氮氣和二氧化碳作為所述多種氣體成分。
14.一種發(fā)熱量計算系統(tǒng)，其特征在于，包括計測機構，其在多個溫度下對發(fā)熱量未知的計測對象混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值進行計測；計算式存儲裝置，其對以所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率為獨立變量、以所述發(fā)熱量為從屬變量的發(fā)熱量計算式進行保存；發(fā)熱量計算模塊，其將所述計測對象混合氣體的在所述多個溫度下被計測的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值代入到所述發(fā)熱量計算式的所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率的獨立變量中，計算出所述計測對象混合氣體的發(fā)熱量的值。
15.如權利要求14所述的發(fā)熱量計算系統(tǒng)，其特征在于，所述多個溫度的個數(shù)至少是從所述計測對象混合氣體所含有的多種氣體成分的個數(shù)減去1的個數(shù)。
16.如權利要求14或者15所述的發(fā)熱量計算系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)含有多種氣體成分的多種樣品混合氣體的發(fā)熱量的值和在所述多個溫度下被計測的所述多種樣本混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值，制作以所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率為獨立變量、以所述發(fā)熱量為從屬變量的發(fā)熱量計算式。
17.如權利要求16所述的發(fā)熱量計算系統(tǒng)，其特征在于， 使用支持矢量回歸制作所述發(fā)熱量計算式。
18.如權利要求14至17中任意一項所述的發(fā)熱量計算系統(tǒng)，其特征在于， 所述計測機構包括對所述計測對象混合氣體進行加熱的加熱器。
19.如權利要求18所述的發(fā)熱量計算系統(tǒng)，其特征在于，所述計測機構還包括散熱系數(shù)計算模塊，該散熱系數(shù)計算模塊通過所述加熱器的驅動功率除以所述加熱器的溫度與所述計測對象混合氣體的溫度之差，對所述計測對象混合氣體的散熱系數(shù)的值進行計算。
20.如權利要求16或者17所述的發(fā)熱量計算系統(tǒng)，其特征在于， 所述多種樣品混合氣體分別為天然氣。
21.如權利要求16、17、20中任意一項所述的發(fā)熱量計算系統(tǒng)，其特征在于，所述多種樣品混合氣體各自分別包含甲烷、丙烷、氮氣和二氧化碳作為所述多種氣體成分。
22.如權利要求14至21中任意一項所述的發(fā)熱量計算系統(tǒng)，其特征在于， 所述計測對象混合氣體為天然氣。
23.如權利要求14至22中任意一項所述的發(fā)熱量計算系統(tǒng)，其特征在于， 所述計測對象混合氣體包含甲烷、丙烷、氮氣和二氧化碳。
24.如權利要求23所述的發(fā)熱量計算系統(tǒng)，其特征在于， 所述計測對象混合氣體還包含烷烴。
25.一種發(fā)熱量的計算方法，其特征在于，包括如下步驟在多個溫度下對發(fā)熱量未知的計測對象混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值進行計測的步驟；準備以所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率為獨立變量、以所述發(fā)熱量為從屬變量的發(fā)熱量計算式的步驟；將所述計測對象混合氣體的在所述多個溫度下被計測的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值代入到所述發(fā)熱量計算式的所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率的獨立變量中，計算出所述計測對象混合氣體的發(fā)熱量的值的步驟。
26.如權利要求25所述的發(fā)熱量的計算方法，其特征在于，所述多個溫度的個數(shù)至少是從所述計測對象混合氣體所含有多種氣體成分的個數(shù)減去1的個數(shù)。
27.如權利要求25或者沈所述的發(fā)熱量的計算方法，其特征在于，根據(jù)含有多種氣體成分的多種樣本混合氣體的發(fā)熱量的值和在所述多個溫度下被計測的所述多種樣本混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值，制作以所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率為獨立變量、以所述發(fā)熱量為從屬變量的發(fā)熱量計算式。
28.如權利要求27所述的發(fā)熱量的計算方法，其特征在于， 使用支持矢量回歸制作所述發(fā)熱量計算式。
29.如權利要求25至觀中任意一項所述的發(fā)熱量的計算方法，其特征在于，還包括如下步驟對所述計測對象混合氣體的散熱系數(shù)的値進行計測的步驟； 以加熱器對所述計測對象混合氣體進行加熱的步驟；所述加熱器的驅動功率除以所述加熱器的溫度與所述計測對象混合氣體的溫度的差的步驟。
30.如權利要求27或者觀所述的發(fā)熱量的計算方法，其特征在于， 所述多種樣本混合氣體分別為天然氣。
31.如權利要求27、28、30中任意一項所述的發(fā)熱量的計算方法，其特征在于， 所述多種樣本混合氣體各自分別包含甲烷、丙烷、氮氣和二氧化碳作為所述多種氣體成分。
32.如權利要求25至31中任意一項所述的發(fā)熱量的計算方法，其特征在于， 所述計測對象混合氣體為天然氣。
33.如權利要求25至32中任意一項所述的發(fā)熱量的計算方法，其特征在于， 所述計測對象混合氣體包含甲烷、丙烷、氮氣和二氧化碳。
34.如權利要求33所述的發(fā)熱量的計算方法，其特征在于， 所述計測對象混合氣體還包含烷烴。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)熱量計算式制作系統(tǒng)，其包括計測機構，其在多個溫度下對含有多種氣體成分的多種混合氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值進行計測；計算式制作模塊，其根據(jù)所述多種混合氣體的發(fā)熱量的值和在所述多個溫度下被計測的散熱系數(shù)或者熱傳導率的值，制作以所述多個溫度下的散熱系數(shù)或者熱傳導率為獨立變量、以所述發(fā)熱量為從屬變量的發(fā)熱量計算式。
文檔編號G01N25/18GK102165309SQ20088013139
公開日2011年8月24日 申請日期2008年10月1日 優(yōu)先權日2008年10月1日
發(fā)明者大石安治, 守尾周次, 林靖江, 武藤裕行, 青島滋 申請人:株式會社山武