專利名稱：發(fā)電系統(tǒng)以及氣體測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及關(guān)于氣體檢查技術(shù)的發(fā)電系統(tǒng)以及氣體測量方法。
背景技術(shù)：
近年來，由于燃料電池對于燈油、天然氣等的一次能源的消費(fèi)量少，且二氧化碳(CO2)的排出量少，因此其作為家庭用電源而受到關(guān)注(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2。)。燃料電池存在有各種各樣的類型，固體高分子型燃料電池通過夾著離子交換膜，對正極供給氧化齊U，對負(fù)極供給還原劑(燃料)而進(jìn)行發(fā)電。作為燃料，采用的是對城市煤氣進(jìn)行改質(zhì)而得到的氫?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開平10-284104號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2002-315224號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題如上所述，固體高分子型燃料電池使得作為燃料而被供給的氫與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行發(fā)電。因此，要求能夠正確地測量被供給燃料電池的氫的量的技術(shù)。而且，并不限于燃料電池，在各種領(lǐng)域，都要求能夠正確地測量構(gòu)成氣體所包含的分子的原子的量的技術(shù)。因此，本發(fā)明的目的之一就是提供一種能夠評價(jià)構(gòu)成氣體中所包含的分子的原子的數(shù)量的發(fā)電系統(tǒng)以及氣體測量系統(tǒng)。解決問題的手段根據(jù)本發(fā)明的形態(tài)，提供一種發(fā)電系統(tǒng)，其包括(a)與氣體相接觸的測溫元件；(b)與氣體相接觸、以多種發(fā)熱溫度發(fā)熱的發(fā)熱元件；(C)測量部，其對依存于氣體的溫度的來自測溫元件的電信號的值和來自多種發(fā)熱溫度的各種溫度下的發(fā)熱元件的電信號的值進(jìn)行測量；(d)計(jì)算式存儲裝置，所述計(jì)算式存儲裝置保存有第一計(jì)算式，所述第一計(jì)算式包含表示來自測溫元件的電信號以及來自多種發(fā)熱溫度下的發(fā)熱元件的電信號的獨(dú)立變量、和表示構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的從屬變量；(e)計(jì)算部，所述計(jì)算部將來自測溫元件的電信號的值以及來自發(fā)熱元件的電信號的值代入到第一計(jì)算式的獨(dú)立變量中，計(jì)算出表示構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比三者的乘積的總和的值；(f)被供給從氣體提取出的氫的燃料電池；和(g)控制裝置，其根據(jù)表示所算出的乘積的值，對供給至燃料電池的氫的供給量進(jìn)行控制。根據(jù)本發(fā)明的形態(tài)，提供一種氣體測量系統(tǒng)，其包括(a)與氣體相接觸的測溫元件；(b)與氣體相接觸、以多種發(fā)熱溫度發(fā)熱的發(fā)熱元件；(c)測量部，其對依存于氣體的溫度的來自測溫元件的電信號的值和來自多種發(fā)熱溫度的各種溫度下的發(fā)熱元件的電信號的值進(jìn)行測量；(d)計(jì)算式存儲裝置，所述計(jì)算式存儲裝置保存有計(jì)算式，所述計(jì)算式包含表示來自測溫元件的電信號以及來自多種發(fā)熱溫度下的發(fā)熱元件的電信號的獨(dú)立變量、和表示構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、原子的原子量、各個(gè)分子的體積比三者的乘積的總和的從屬變量；和(e)計(jì)算部，所述計(jì)算部將來自測溫元件的電信號以及來自發(fā)熱元件的電信號代入到計(jì)算式的獨(dú)立變量中，計(jì)算出表示構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、原子的原子量、各個(gè)分子的體積比三者的乘積的總和的值。根據(jù)本發(fā)明的形態(tài)，提供一種氣體測量系統(tǒng)，其包括(a)測量氣體的散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率的測量值的測量部；(b)存儲裝置，其保存散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率與構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的相關(guān)關(guān)系；(C)計(jì)算部，其根據(jù)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(jì)算出表示構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的值。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，提供一種能夠評價(jià)構(gòu)成氣體中所包含的分子的原子的數(shù)量的發(fā)電系統(tǒng)以及氣體測量系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)涉及的微芯片的第一立體圖。圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)涉及的圖1所示的微芯片的從圖1的II 一 II方向觀察的截面圖。圖3是本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)涉及的微芯片的第二立體圖。圖4是本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)涉及的圖3所示的微芯片的從IV -1V方向觀察的截面圖。圖5是關(guān)于本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)涉及的發(fā)熱元件的電路圖。圖6是關(guān)于本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)涉及的測溫元件的電路圖。圖7是顯示本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)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8是本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)涉及的氣體測量系統(tǒng)的第一示意圖。圖9是本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)涉及的氣體測量系統(tǒng)的第二示意圖。圖10是示出本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)涉及的計(jì)算式的制作方法的流程圖。圖11是示出本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)涉及的氣體測量方法的流程圖。圖12是示出本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)的第一實(shí)施例涉及的測量值與實(shí)際值的誤差的圖表。圖13是示出本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)的第二實(shí)施例涉及的測量值與實(shí)際值的誤差的圖表。圖14是示出本發(fā)明的第二實(shí)施形態(tài)的實(shí)施例涉及的測量值與實(shí)際值的誤差的圖表。圖15是示出本發(fā)明的第四實(shí)施形態(tài)涉及的發(fā)電系統(tǒng)的示意圖。圖16是示出本發(fā)明的其他實(shí)施形態(tài)涉及的氣體的熱傳導(dǎo)率與散熱系數(shù)的關(guān)系的圖表。符號說明8微芯片18絕熱部件20氣體測量系統(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第一測溫元件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, 93，101 管道161，162，163，164，165，261，264，265 電阻元件170，270運(yùn)算放大器301測量部302計(jì)算式制作部303驅(qū)動電路304變換電路305乘積計(jì)算部312輸入裝置313輸出裝置401電信號存儲裝置402計(jì)算式存儲裝置403乘積存儲裝置501流量控制裝置502改質(zhì)器503變換器504選擇氧化器505燃料電池。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)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(jìn)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。(第一實(shí)施形態(tài))
首先，參考作為立體圖的圖1以及作為從I1-1I方向觀察的截面圖的圖2，對第一實(shí)施形態(tài)涉及的氣體測量系統(tǒng)中采用的微芯片8進(jìn)行說明。微芯片8具有設(shè)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?；?0的厚度例如為O. 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的部分為絕熱性的膜片。另，微芯片8包括設(shè)置在絕緣膜65的膜片(夕M 7 7 9 A )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、以及設(shè)置于基板60上的保溫元件64。在膜片上設(shè)置有多個(gè)孔。由于在膜片上設(shè)置多個(gè)孔，空腔66內(nèi)的氣體的置換變快?；蛘撸部梢匀鐖D3以及作為從IV — IV方向觀察的截面圖的圖4所示，以橋狀地覆蓋空腔66的形態(tài)將絕緣膜65設(shè)置在基板60上。由此，空腔66內(nèi)露出，空腔66內(nèi)的氣體的
置換變快。發(fā)熱兀件61設(shè)置在覆蓋空腔66的絕緣膜65的膜片部分的中心。發(fā)熱兀件61例如是電阻器，被施加電力而發(fā)熱，對與發(fā)熱元件61接觸的氣氛氣體進(jìn)行加熱。第一測溫元件62和第二測溫元件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(shí)例，但并不限定于此，例如可以將第一測溫元件62的輸出信號和第二測溫元件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，被施加電力而發(fā)熱，將基板60的溫度保持為一定?；?0的材料可采用硅(Si)等。絕緣膜65的材料可使用氧化硅(SiO2)等。空腔66通過各向異性蝕刻等形成。又，發(fā)熱元件61、第一測溫元件62、第二測溫元件63和保溫元件64各自的材料可使用鉬(Pt)等，可通過光刻法等形成。又，發(fā)熱元件61、第一測溫元件62、以及第二測溫元件63可以由同一構(gòu)件構(gòu)成。微芯片8通過設(shè)置在微芯片8的底面的絕熱部件18固定于流有氣氛氣體的管道等上。通過介由絕熱部件18將微芯片8固定于管道，微芯片8的溫度不易受到管道的內(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)率例如為1. Off/ Cm · K)以下。如圖5所示，發(fā)熱元件61的一端例如電連接到運(yùn)算放大器170的一輸入端子，另一端接地。又，電阻元件161與運(yùn)算放大器170的一輸入端子和輸出端子并聯(lián)連接。運(yùn)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)確定各電阻元件162 165的電阻值，例如對電阻元件162的一端施加5. OV的電壓Vin，則在電阻元件163和電阻元件162之間產(chǎn)生例如2. 4V的電壓Vu。又，在電阻元件164和電阻元件163之間產(chǎn)生例如1. 9V的電壓'2、在電阻元件165和電阻元件164之間產(chǎn)生例如1. 4V的電壓Vu。在電阻元件162和電阻元件163間與運(yùn)算放大器的+輸入端子之間設(shè)有開關(guān)SW1，在電阻元件163和電阻元件164間與運(yùn)算放大器的+輸入端子之間設(shè)有開關(guān)SW2。又，在電阻元件164和電阻元件165間與運(yùn)算放大器的+輸入端子之間設(shè)有開關(guān)SW3，在電阻元件165的接地端子與運(yùn)算放大器的+輸入端子之間設(shè)有開關(guān)SW4。對運(yùn)算放大器170的+輸入端子施加2. 4V的電壓Vu時(shí)，僅開關(guān)SWl通電，開關(guān)Sff2, Sff3, SW4為斷開。對運(yùn)算放大器170的+輸入端子施加1. 9V的電壓\2時(shí)，僅開關(guān)SW2通電，開關(guān)SW1，SW3，SW4為斷開。對運(yùn)算放大器170的+輸入端子施加1. 4V的電壓Vu時(shí)，僅開關(guān)SW3通電，開關(guān)SW1，SW2，SW4為斷開。對運(yùn)算放大器170的+輸入端子施加OV的電壓Vlo時(shí)，僅開關(guān)SW4通電，開關(guān)SWl，Sff2, SW3為斷開。從而，通過開關(guān)SW1、SW2、SW3、SW4的通斷，可以對運(yùn)算放大器170的+輸入端子施加OV或者三種等級的電壓中的某一種。因此，通過SWl，Sff2, Sff3, SW4的通斷，可以將決定發(fā)熱元件61的發(fā)熱溫度的施加電壓設(shè)定為二種等級。此處，設(shè)對運(yùn)算放大器170的+輸入端子施加了1. 4V的電壓Vu時(shí)的發(fā)熱元件61的溫度為TH1。又，設(shè)對運(yùn)算放大器170的+輸入端子施加了1. 9V的電壓時(shí)的發(fā)熱元件61的溫度為Th2、對運(yùn)算放大器170的+輸入端子施加了 2. 4V的電壓Vu時(shí)的發(fā)熱元件61的溫度為TH3。如圖6所示，第一測溫元件62的一端例如電連接于運(yùn)算放大器270的一輸入端子，另一端接地。又，電阻元件261與運(yùn)算放大器270的一輸入端子以及輸出端子并聯(lián)連接。運(yùn)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O. 3V左右的弱電壓。圖1和圖2所示的發(fā)熱元件61的電阻值隨著發(fā)熱元件61的溫度而變化。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)系如下述(I)式所示。Rh=Rh—STDX [1+αΗ(ΤΗ-ΤΗ—std) + 3h(Th_Th—STD)2] · · · (I)此處，Th std表示發(fā)熱元件61的標(biāo)準(zhǔn)溫度,例如20°C。RH—STD表示標(biāo)準(zhǔn)溫度TH—STD下預(yù)先測量得到的發(fā)熱元件61的電阻值。Cih是表示I次的電阻溫度系數(shù)。βΗ是表示2次的電阻溫度系數(shù)。發(fā)熱元件61的電阻值Rh根據(jù)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I Η由下述(2)式得到。Rh=Ph/Ih2 · · ·⑵或發(fā)熱元件61的電阻值Rh根據(jù)加載于發(fā)熱元件61的電壓Vh和發(fā)熱元件61的通電電流I Η由下述(3)式得到。Rh=Vh/Ih · · ·⑶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(dá)到熱平衡時(shí)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Λ Th，得到環(huán)境氣體的散熱系數(shù)％。又，散熱系數(shù)M1的單位例如為W / °C。Mi=Ph/ (Th-Ti)=Ph/ Λ Th · · ⑷根據(jù)上述(I)式，發(fā)熱元件61的溫度Th由下述(5)式得到。ΤΗ=(1/2 β Η) X [_ α Η+[ α Η2-4 β 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。Δ Th= (1/2 β H) X [_ a H+[ α Η2-4 β η (1_RH/RH—STD) ] i72IKTjlstd-Ti · · · (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1\。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。Ri=RlstdX [1+α J(T1-Tlstd) + !^ J(T1-Tlstd)2] · · · (7) Ti std表不第一測溫兀件62的標(biāo)準(zhǔn)溫度,例如20°C。Rijjtd表不標(biāo)準(zhǔn)溫度Tijjtd下被預(yù)先測量的第一測溫元件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。1=(1/2 β 工)X [_ α >[ α/-4 β j (1-RiZRi std) ]1/2] +Ti std · · · (8)由此，氣氛氣體的散熱系數(shù)M1由下述(9)式求得。Mi=Ph/ Δ Th=Ph/ [ (1/2 β Η) [ - α Η+ [ α Η2-4 β Η (1-Rh/Rh_std) ] 1/2] +Th std- (1/2 β χ) [-α j+ [ α /-4 β J (1-RiZRi std) ]1/2] -Ti std] · · · (9)由于可測量發(fā)熱元件61的通電電流I Η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(jì)算發(fā)熱元件61的電阻值Rh。同樣地，也可計(jì)算第一測溫元件62的電阻值R”因此，采用微芯片8，能夠根據(jù)上述(9)式計(jì)算氣氛氣體的散熱系數(shù)吣。又，通過利用保溫元件64保持基板60的溫度為一定，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的一定的溫度近似。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(jìn)一步加熱溫度變動被暫時(shí)抑制的氣氛氣體，能夠以更高精度計(jì)算散熱系數(shù)Mio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+VVc+Vd= I · · * (10)又，設(shè)氣體A的單位體積的發(fā)熱量SK A、氣體B的單位體積的發(fā)熱量SK B、氣體C的單位體積發(fā)熱量為K ρ氣體D的單位體積的發(fā)熱量為K D時(shí)，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每單位體積的發(fā)熱量所得到值的總和。從而，混合氣體的每單位體積的發(fā)熱量Q由下述(11)式求得。又，每單位體積的發(fā)熱量的單位為MJ / m3。Q=Ka X Va+Kb X Vb+Kc X Vc+Kd X Vd · · · (11)又，設(shè)構(gòu)成氣體A的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量為K AH、構(gòu)成氣體B的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量為K BH、構(gòu)成氣體C的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量為K O1、構(gòu)成氣體D氫原子的每單位體積的發(fā)熱量為K DH的話，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Q η由各氣體成分的體積率乘以構(gòu)成各氣體成分的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量所得到的值的總和求得。從而，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Qh由下述(12)式求得。Qh = KAHXVA+KBHXVB+KCHXVC+KDHXVD · · · (12)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Mc'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(13)式求得。Mi=Ma X Va+Mb X Vb+Mc X Vc+Md X Vd · · · (13)進(jìn)一步的，由于氣體的散熱系數(shù)依存于發(fā)熱元件61的發(fā)熱溫度TH，因此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(14)式求得。M1 (Th) =Ma(Th) XVa+Mb(Th) XVb+Mc(Th) XVc+Md(Th) XVd · · · (14)從而，發(fā)熱元件61的溫度為Thi時(shí)的混合氣體的散熱系數(shù)M11 (Thi)由下述(15)式求得。又，發(fā)熱元件61的溫度為Th2時(shí)的混合氣體的散熱系數(shù)Mk (Th2)由下述(16)式求得，發(fā)熱元件61的溫度為Th3時(shí)的混合氣體的散熱系數(shù)M13 (Th3)由下述(17)式求得。M11 (Thi) =Ma (Thi) X Va+Mb (Thi) X Vb+Mc (Thi) X Vc+Md (Thi) XVd · · · (15)M12 (Th2) =Ma (Th2) X Va+Mb (Th2) X Vb+Mc (Th2) X Vc+Md (Th2) X Vd · · · (16)M13 (Th3) =Ma (Th3) X Va+Mb (Th3) X Vb+Mc (Th3) X Vc+Md (Th3) XVd · · · (17)
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)具有非線性關(guān)系時(shí)，上述(15)至(17)式具有線性獨(dú)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)、M。(Th),Md (Th)的變化率不同時(shí)，上述(15)至(17)式具有線性獨(dú)立的關(guān)系。進(jìn)一步的，(15)至(17)式具有線性獨(dú)立關(guān)系時(shí)，(10)和(15)至(17)式具有線性獨(dú)立關(guān)系。圖7為示出包含于天然氣或城市煤氣中的甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮?dú)?N2)和二氧化碳(CO2)的散熱系數(shù)與作為發(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?dú)?N2)和二氧化碳(CO2)各個(gè)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?dú)?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?dú)?N2)和二氧化碳(CO2)時(shí)，上述(15)至(17)式具有線性獨(dú)立關(guān)系。(15)至(17)式中的各氣體成分的散熱系數(shù) Ma (Th1)、Mb (Th1)、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(15)至(17)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(18)至(21)式所示，作為混合氣體的散熱系數(shù)M11 (Th1)、MI2 (TH2)、MI3 (Th3)的函數(shù)得到。又，下述(18)至(21)式中，η為自然數(shù)，fn是表示函數(shù)的符號。V^f1 [Mi1(Thi)1M12(Th2)1M13(Th3)] · · · (18)VB=f2[M11 (TH1), M12(TH2), M13(Th3)] · · · (19)Vc=f3[M11 (TH1), M12(Th2)1M13(Th3)] · · · (20)VD=f4 [M11 (Thi)1M12 (Th2)1M13 (TH3)] · · · (21)此處，通過將(18 )至(21)式代入上述(11)式，得到下述(22 )式。Q=Ka X Va+Kb X Vb+Kc X Vc+Kd X Vd =Ka X [M11 (Thi)，M12 (Th2)，M13 (TH3)]+Kb X f2 [M11 (Thi)，M12 (Th2)，M13 (TH3)]+KcXf3 [M11 (Thi)，M12 (Th2)，M13 (T113)]+Kd Xf4 [M11 (Thi)1M12 (Th2)1M13 (TH3)] · · · (22)如上述(22)式所示，混合氣體的每單位體積的發(fā)熱量Q通過以發(fā)熱元件61的溫度為TH1、TH2、TH3時(shí)的混合氣體的散熱系數(shù)M11 (Th1)、MI2 (TH2)、MI3 (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(23)式求得，gl是表示函數(shù)的記號。
Q=gl [M11 (Tm)，MI2(TH2) ,M13(Th3)] · · · (23)又，根據(jù)上述(12)式、(18)至(21)式，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Q H由下述(24)式求得，g2是表示函數(shù)的記號。QH=g2 [M11 (Thi)，M12 (TH2)，M13 (Th3) ] · · · (24)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(24)式，則能夠容易計(jì)算出構(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未知的測量對象混合氣體中所包含的分子的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Qh。具體來說，測量發(fā)熱元件61的發(fā)熱溫度為TH1、TH2、TH3時(shí)的測量對象混合氣體的散熱系數(shù)Mn (Tm)^M12 (TH2)、MI3 (TH3)，并將它們代入(24)式，由此可以唯一求得構(gòu)成測量對象混合氣體所包含的分子的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Q H。接著，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的電阻值Rh和第一測溫元件62的電阻值R”因此，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Q H如下述(25)式所示，可以由以發(fā)熱元件61的溫度為TH1、TH2、Th3時(shí)的發(fā)熱元件61的電阻值Rhi(Thi)、Rh2(Th2)、Rh3(Th3)、與混合氣體接觸的第一測溫元件62的電阻值R1為變量的方程式求得，Ii1是表示函數(shù)的記號。Qh=Ii1 [Rhi (Thi)，Rh2 (Th2)，Rh3 (Th3)，R1] · · · (25)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(shí)的發(fā)熱元件61的電阻值Rhi(Thi) ,Rh2(Th2) ,Rh3(Th3)、與測量對象混合氣體接觸的第一測溫元件62的電阻值R1，通過代入(25)式，可以唯一求得構(gòu)成測量対象混合氣體所包含的分子的氫原子的發(fā)熱量Q H。又，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Qh如下述(26)式所示，也可以由以發(fā)熱元件61的溫度為Th1、Th2、Th3時(shí)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為變量的方程式求得，h2是表示函數(shù)的記號。QH=h2 [IH1 (Thi)，IH2 (Th2)，IH3 (Th3)，I1] · · · (26) 或者構(gòu)成混合氣體所包含的分子的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Q H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(shí)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兀件62的電壓V1為變量的方程式求得，h 3是表示函數(shù)的記號。QH=h3[VH1(TH1), Vh2(Th2), Vh3(Th3), V1] · · · (27)又或者構(gòu)成混合氣體所包含的分子的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Q H如下述
(28)式所示，可以由以發(fā)熱元件61的溫度為TH1、TH2、TH3時(shí)的連接于發(fā)熱元件61的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(下面稱為，Α/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Α/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號AD1為變量的方程式求得，h 4是表示函數(shù)的記號。QH=h4 [ADhi (Thi)，ADh2 (Th2)，ADh3 (Th3)，AD1] · · · (28)因此，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Q H如下述
(29)式所示，由以發(fā)熱元件61的溫度為Th1、Th2、Th3時(shí)的來自發(fā)熱元件61的電信號Shi(Thi)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)、來自與混合氣體接觸的第一測溫兀件62的電信號S1為變量的方程式求得，h 5是表示函數(shù)的記號。QH=h5 [SH1 (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3) ,S1] · · · (29)接著，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Qh與構(gòu)成混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量(例如、1. 00794)、各個(gè)分子在混合氣體中的體積比這三者的乘積的總和相關(guān)。因此,基于上述(29)式，構(gòu)成混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和Gh由下述(30)式求得，h6是表示函數(shù)的記號。GH=h6 [SH1 (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，S1] · · · (30)又，混合氣體的氣體成分不限定于四種。例如,混合氣體為η種氣體成分組成時(shí)， 首先預(yù)先取得由下述(31)式給出的、以至少η-1種發(fā)熱溫度ΤΗ1、ΤΗ2、ΤΗ3，…、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的電信號S1為變量的方程式。然后，測量在η-1種發(fā)熱溫度ΤΗ1、ΤΗ2、ΤΗ3、…、Tttri下、來自與η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)、…、Sttri (Tffiri)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，通過代入(31)式，可以唯一求得構(gòu)成混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和Gh。GH=h12 [SH1 (Tm)，SH2 (Th2)，SH3 (TH3)，· · ·，Sffiri (V1)，S1] · · · (31)例如，設(shè)混合氣體包含如下成分90體積％的甲烷(CH4)、5體積％的乙烷(C2H6)、I體積％的丙烷(C3H8)、I體積％的丁烷(C4Hltl)、I體積％的氮?dú)?N2)、和2體積％的二氧化碳(CO2)。此時(shí)，由于構(gòu)成甲烷的氫原子的數(shù)量為4，因此構(gòu)成甲烷的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、甲烷的體積比這三者的乘積為4X1. 00794X0. 9 = 3. 628584。又，由于構(gòu)成乙烷的氫原子的數(shù)量為6，所以構(gòu)成乙烷的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、乙烷的體積比這三者的乘積為6 X1. 00794X0. 05 = O. 302382。又，由于構(gòu)成丙烷的氫原子的數(shù)量為8，因此構(gòu)成丙燒的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、丙燒的體積比這三者的乘積為8X1. 00794X0. 01=O. 0806352。又，由于構(gòu)成丁烷的氫原子的數(shù)量為10，所以構(gòu)成丁烷的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、丁烷的體積比三者的乘積為10X1. 00794X0. 01 = O. 100794。構(gòu)成氮?dú)庖约岸趸嫉臍湓拥臄?shù)量為O。因此，構(gòu)成甲烷的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、甲烷的體積比這三者的乘積，構(gòu)成乙烷的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、乙烷的體積比這三者的乘積，構(gòu)成丙烷的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、丙烷的體積比這三者的乘積，構(gòu)成丁烷的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、丁烷的體積比這三者的乘積這四個(gè)乘積的總和為3. 628584+0. 302382+0. 0806352+0. 100794 = 4. 1123952。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(shí)，即使將甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)以外的烷烴( _Η2ρ2)視為甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)的混合物，也不會對(31)式的計(jì)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(C4H1(I)、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(jì)算(31)式。C2H6 = O. 5CH4+0. 5C3H8 · · · (32)C4H10 = -O. 5CH4+1. 5C3H8 · · .(33)
C5H12 = -1. 0CH4+2. OC3H8 · · · (34)C6H14 = -1. 5CH4+2. 5C3H8 · · · (35)從而，設(shè)z為自然數(shù)，由η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ζ種烷烴(CjH2j+2)時(shí)，可以求得以至少n-z-1種發(fā)熱溫度下的來自發(fā)熱元件61的電信號Sh、來自第一測溫元件62的電信號S1為變量的方程式。又，用于(31)式的計(jì)算的混合氣體的氣體成分的種類和測量對象混合氣體的氣體成分的種類相同時(shí)，當(dāng)然可利用(31)式進(jìn)行計(jì)算。 進(jìn)一步的，測量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(31)式的計(jì)算所用的混合氣體中時(shí)，也可利用(31)式。例如，用于(31)式的計(jì)算的混合氣體包括甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮?dú)?N2)和二氧化碳(CO2)四種氣體成分時(shí)，測量對象混合氣體不包含氮?dú)?N2)，而僅包含甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)和二氧化碳(CO2)三種氣體成分時(shí)，也可利用(31)式進(jìn)行計(jì)笪
ο進(jìn)一步的，用于(31)式的計(jì)算的混合氣體在包括甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)作為氣體成分時(shí)，測量對象混合氣體即使包括用于(31)式的計(jì)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?yàn)?，如上所述的，甲?CH4)和丙烷(C3H8)以外的烷烴(CU可視為甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)的混合物。此處，圖8以及圖9所示的第一實(shí)施形態(tài)涉及的氣體測量系統(tǒng)20具有多種樣本混合氣體分別流動的管道101 ;配置于管道101中的微芯片8，該微芯片8包含圖1所示的第一測溫元件62以及以多種發(fā)熱溫度Th發(fā)熱的發(fā)熱元件61。另外，各種樣本混合氣體包含多種氣體成分。又，圖8所示的氣體測量系統(tǒng)20包括測量部301，測量部301測量依存于多種樣本混合氣體的各個(gè)溫度T1的來自第一測溫元件62的電信號S1的值，和來自多種發(fā)熱溫度Th下的發(fā)熱元件61的電信號Sh的值。氣體測量系統(tǒng)20還包括制作計(jì)算式的計(jì)算式制作部302，計(jì)算式制作部根據(jù)構(gòu)成多種混合氣體各自所包含的分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值、來自第一測溫元件62的電信號S1的值、以及來自在多種發(fā)熱溫度下的發(fā)熱元件61的電信號的值，制作包含了以下變量的計(jì)算式，該計(jì)算式以來自第一測溫元件62的電信號S1以及來自多種發(fā)熱溫度Th下的發(fā)熱元件61的電信號Sh作為獨(dú)立變量、以構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和作為從屬變量。在使用構(gòu)成各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的值分別不同的四種樣本混合氣體的情況下，如圖9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通過管道91A連接有第一氣壓調(diào)節(jié)器31A，該第一氣壓調(diào)節(jié)器31A用于從第一儲氣瓶50A得到被調(diào)節(jié)為例如O. 2MPa等的低壓的第一樣本混合氣體。又，第一氣壓調(diào)節(jié)器31A通過管道92A連接有第一流量控制裝置32A。第一流量控制裝置32A對通過管道92A和管道101輸送到氣體測量系統(tǒng)20的第一樣本混合氣體的流量進(jìn)行控制。第二儲氣瓶50B通過管道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通過管道92B連接有第二流量控制裝置32B。第二流量控制裝置32B對通過管道92B、93、101輸送到氣體測量系統(tǒng)20的第二樣本混合氣體的流量進(jìn)行控制。第三儲氣瓶50C通過管道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通過管道92C連接有第三流量控制裝置32C。第三流量控制裝置32C對通過管道92C、93、101輸送到氣體測量系統(tǒng)20的第三樣本混合氣體的流量進(jìn)行控制。第四儲氣瓶50D通過管道91D連接有第四氣壓調(diào)節(jié)器31D。又，第四氣壓調(diào)節(jié)器31D通過管道92D連接有第四流量控制裝置32D。第四流量控制裝置32D對通過管道92D、93,101輸送到氣體測量系統(tǒng)20的第四樣本混合氣體的流量進(jìn)行控制。第一至第四樣本混合氣體例如分別是天然氣或者城市煤氣。第一至第四樣本混合氣體分別以不同的體積比包含例如甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮?dú)?N2)和二氧化碳(CO2)四種氣體成分。
·
在第一樣本混合氣體被供給至圖8所示的管道101之時(shí)，圖1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的溫度的電信號S”接著，發(fā)熱元件61依次被施加來自圖8所示的驅(qū)動電路303的驅(qū)動功率PH1、PH2、PH3。在被施加了驅(qū)動功率Pm、PH2> Ph3的情況下，與第一樣本混合氣體接觸的發(fā)熱元件61依次以100°C的溫度TH1、150°C的溫度TH2、200°C的溫度Th3進(jìn)行發(fā)熱，并輸出發(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)。第一樣本混合氣體從管道101中被去除之后，第二至第四樣本混合氣體依次被供給到管道101中。第二樣本混合氣體被供給至管道101中時(shí)，圖1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的溫度的電信號S”接著，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 (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) ο第三樣本混合氣體被供給至圖8所示的管道101中時(shí)，圖1以及圖2所示的微芯片8的第一測溫元件62輸出依存于第三樣本混合氣體的溫度的電信號S”接著，與第三樣本混合氣體接觸的發(fā)熱兀件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)。第四樣本混合氣體被供給至圖8所示的管道101中時(shí)，圖1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的溫度的電信號S”接著，與第四樣本混合氣體接觸的發(fā)熱兀件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η種氣體成分時(shí)，微芯片8的圖1和圖2所示的發(fā)熱元件61以至少η-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(CU可視為甲烷(CH4)和丙烷(C3H8)的混合物。從而，設(shè)ζ為自然數(shù)，由η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ζ種烷烴(CjH2j+2)時(shí)，發(fā)熱元件61至少以n-z-1種不同的溫度發(fā)熱。如圖8所示，微芯片8與包括測量部301的中央運(yùn)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的值和來自發(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)、以及發(fā)熱溫度Th3下的電信號Sh3(Th3)的值進(jìn)行測量，將測量值保存于電信號存儲裝置401中。
另外，來自第一測溫元件62的電信號S1可以是，第一測溫元件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(gè)。同樣，來自發(fā)熱兀件61的電信號Sh可以是，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(gè)。包含于CPU300中的計(jì)算式制作部302收集以下的值例如構(gòu)成第一樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值，構(gòu)成第二樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值，構(gòu)成第三樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值，構(gòu)成第四樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值，來自第一測溫元件62的電信號S1的多個(gè)測量值，和來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)、SH2 (TH2)、Sh3(Th3)的多個(gè)測量值。進(jìn)一步的，計(jì)算式制作部302基于所收集的乘積的總和的值、電信號S1的值、以及電信號Sh的值，通過多變量分析，計(jì)算以來自第一測溫元件62的電信號Sp以及來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (Tm)、SH2 (TH2)、SH3 (Th3)為獨(dú)立變量、以構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為從屬變量的計(jì)算式。又，“多變量分析”包括A.J Smola和B. scholkopf 所著的《A Tutorial on SupportVector Regression (支持向量回歸的教程)》(NeuroCOLT Technical Report (NC-TR-98 —030)、1998年)所揭示的支持向量回歸、多元回歸分析，以及日本專利公開平5 - 141999號公報(bào)所公開的模糊量化理論II類等。氣體測量系統(tǒng)20進(jìn)一步具有連接于CPU300的計(jì)算式存儲裝置402。計(jì)算式存儲裝置402保存計(jì)算式制作部302制作的計(jì)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(jī)等。接著，參考圖10的流程圖對第一實(shí)施形態(tài)涉及的用于計(jì)算構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的計(jì)算式的制作方法進(jìn)行說明。(a)步驟S100中，保持圖9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8所示的管道101內(nèi)。步驟SlOl中，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(jìn)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1和圖2所示的發(fā)熱元件61施加驅(qū)動功率Phi，使發(fā)熱元件61以100°C發(fā)熱。圖8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，驅(qū)動電路303判定圖1和圖2所示的發(fā)熱元件61的溫度的切換是否完成。在至溫度150°C以及200°C的切換未完成的情況下，則返回步驟S101，圖8所示的驅(qū)動電路303使圖1和圖2所示的發(fā)熱元件61以150°C發(fā)熱。圖8所示的測量部301將來自與第一樣本混合氣體接觸的、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S102中，判定圖1和圖2所示的發(fā)熱元件61的溫度的切換是否完成。在至溫度200°C的切換未完成的情況下，則返回步驟S101，圖8所示的驅(qū)動電路303使圖1和圖2所示的發(fā)熱元件61以200°C發(fā)熱。圖8所示的測量部301將來自與第一樣本混合氣體接觸的、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)在發(fā)熱元件61的溫度切換完成了的情況下，從步驟S102進(jìn)到步驟S103。步驟S103中，判定樣本混合氣體的切換是否完成。在至第二至第四樣本混合氣體的切換未完成的情況下，返回步驟S100。步驟SlOO中，關(guān)閉圖9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8所示的管道101內(nèi)。(e)與第一樣本混合氣體一樣地，重復(fù)步驟SlOl至步驟S102的循環(huán)。測量部301對來自與第二樣本混合氣體接觸的第一測溫元件62的電信號S1的值進(jìn)行測量，將測量值保存于電信號存儲裝置401中。又，測量部301將來自與第二樣本混合氣體接觸的、以溫度IOO0C、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。(f)其后，重復(fù)步驟SlOO至步驟S103的循環(huán)。由此，來自與被供給至管道101內(nèi)的第三樣本混合氣體接觸的第一測溫元件62的電信號S1的值、以及來自與第三樣本混合氣體接觸的以溫度100°C、150°C、20(TC發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi) >Sh2 (Th2) >Sh3 (Th3)的值被保存于電信號存儲裝置401中。又，來自與被供給至管道101內(nèi)的第四樣本混合氣體接觸的第一測溫元件62的電信號S1的值、以及來自與第四樣本混合氣體接觸的以溫度IOO0C、150°c、200°C發(fā)熱的發(fā)熱元件61的電信號Sm (Thi)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)的值被保存于電信號存儲裝置401中。(g)在步驟S104中，從輸入裝置312向計(jì)算式制作部302輸入以下值構(gòu)成第一樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值，構(gòu)成第二樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值，構(gòu)成第三樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值，構(gòu)成第四樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值。又，計(jì)算式制作部302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(gè)測量值、和來自發(fā)熱元件61的電信號Sm (Thi)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)的多個(gè)測量值。(h)在步驟S105中，計(jì)算式制作部302基于乘積的總和的值、來自第一測溫元件62的電信號S1的多個(gè)測量值、來自發(fā)熱元件61的電信號Sm (Tm)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)的多個(gè)測量值，進(jìn)行多元回歸分析。通過多元回歸分析，計(jì)算式制作部302計(jì)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)為獨(dú)立變量、以構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為從屬變量的計(jì)算式。然后，在步驟S106中，計(jì)算式制作部302將所制作的計(jì)算式保存在計(jì)算式存儲裝置402中，完成了第一實(shí)施形態(tài)涉及的計(jì)算式的制作方法。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)，可以制作能夠唯一地計(jì)算出構(gòu)成測量對象混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的值的計(jì)算式。接著，對測量構(gòu)成測量對象混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的值時(shí)的、圖8所示的第一實(shí)施形態(tài)涉及的氣體測量系統(tǒng)20的功能進(jìn)行說明。例如，以未知體積率包含甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、氮?dú)?N2)和二氧化碳(CO2)等的天然氣或者城市煤氣等的測量對象混合氣體被導(dǎo)入管道101中。圖1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8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(shí)，與測量對象混合氣體接觸的發(fā)熱元件61例如以IOO0C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Sm (Tm)、發(fā)熱溫度Th2下的電信號SH2 (Th2)、以及發(fā)熱溫度Th3下的電信號SH3 (Th3)。圖8所示的測量部301對來自與被供給至管道101內(nèi)的測量對象混合氣體接觸的第一測溫元件62的依存于測量對象混合氣體的溫度T1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(jìn)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(jì)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)為獨(dú)立變量，以構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為從屬變量的計(jì)算式。第一實(shí)施形態(tài)涉及的氣體測量系統(tǒng)20進(jìn)一步具有乘積計(jì)算部305。乘積計(jì)算部305將來自第一測溫兀件62的電信號S1的測量值、以及來自發(fā)熱兀件61的電信號Shi (Thi)、SH2 (Th2)、SH3(Th3)的測量值分別代入被保存于計(jì)算式存儲裝置402中計(jì)算式的來自第一測溫元件62的電信號S1的獨(dú)立變量、來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)的獨(dú)立變量，計(jì)算構(gòu)成測量對象混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的值。CPU300還連接有乘積存儲裝置403。乘積存儲裝置403保存有乘積計(jì)算部305計(jì)算出的乘積的總和的值。接著，用圖11所示的流程圖對第一實(shí)施形態(tài)涉及的氣體測量方法進(jìn)行說明。(a)步驟S200中，將測量對象混合氣體導(dǎo)入圖8所示的管道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第一測溫元件62的電信號S1的值進(jìn)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1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8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8所示的驅(qū)動電路303判定圖1和圖2所示的發(fā)熱元件61的溫度的切換是否完成。在至溫度150°C和溫度200°C的切換未完成的情況下，則返回步驟S201，驅(qū)動電路303對圖1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8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1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200°C的切換沒有完成的情況下，返回步驟S201，驅(qū)動電路303對圖1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8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)在發(fā)熱元件61的溫度切換完成了的情況下，從步驟S202進(jìn)到步驟S203。步驟S203中，圖8所示的乘積計(jì)算部305從計(jì)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、以及來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)為獨(dú)立變量，以構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為從屬變量的計(jì)算式。又，乘積計(jì)算部305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、以及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 (Tm)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)的測量值。(e)在步驟S204中，乘積計(jì)算部305將測量值分別代入計(jì)算式的電信號S1'以及電信號Shi (Thi)、SH2 (Th2)、Sh3(Th3)的獨(dú)立變量，計(jì)算出構(gòu)成測量對象混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的值。然后，發(fā)熱量計(jì)算部305將算出了的乘積的總和的值保存在乘積存儲裝置403中，第一實(shí)施形態(tài)涉及的氣體測量方法結(jié)束。根據(jù)以上所說明的第一實(shí)施形態(tài)，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、以及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 (Tm)、SH2 (Th2)、Sh3(Th3)的值，對構(gòu)成測量對象混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的值進(jìn)行測量。(第一實(shí)施形態(tài)的第一實(shí)施例)首先，準(zhǔn)備了組成為已知的40種樣本混合氣體。40種樣本混合氣體都分別包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、氮?dú)?、以及二氧化碳中的任意種或全部作為氣體成分。接著,采用40種樣本混合氣體的各種樣本混合氣體，取得來自圖1所示的第一測溫元件62的電信號S1的多個(gè)測量值、以及來自發(fā)熱元件61的電信號Sm (Thi)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)、SH4 (Th4)、Sh5(Th5)的多個(gè)測量值。然后，根據(jù)構(gòu)成40種樣本混合氣體各自所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值、來自第一測溫元件62的電信號S1的多個(gè)測量值、以及來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)、Sh4 (Th4)、Sh5(Th5)的多個(gè)測量值，通過支持向量回歸，制作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)、Sh4 (Th4)、SH5 (Th5)為獨(dú)立變量、以構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為從屬變量的方程式。在制作方程式時(shí)，校準(zhǔn)點(diǎn)可以3至5個(gè)為基準(zhǔn)適當(dāng)確定。采用所制作的方程式計(jì)算出構(gòu)成40種樣本混合氣體各自所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和，與實(shí)際的值比較，如圖12所示，誤差為±1.25%。(第一實(shí)施形態(tài)的第二實(shí)施例)
與第一實(shí)施例同樣地，準(zhǔn)備了組成為已知的40種樣本混合氣體。接著，采用40種樣本混合氣體的各種樣本混合氣體，取得來自圖1所示的第一測溫元件62的電信號S1的多個(gè)測量值、以及來自發(fā)熱元件61的電信號Sm (Tm)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)、Sh4 (Th4)、SH5 (Th5)的多個(gè)測量值。然后，如上述(32)式以及(33)式所示，將乙烷以及丁烷分別看作為甲烷和丙烷的混合物，計(jì)算出構(gòu)成其組成為已知的40種樣本混合氣體各自所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和。例如，設(shè)樣本混合氣體之一包含90體積％的甲烷、5體積％的乙烷、I體積％的丙烷、I體積％的丁烷、I體積％的氮?dú)?、以?體積％的二氧化碳。此時(shí)，將乙烷以及丁烷分解為甲烷以及丙烷時(shí)，甲烷的體積可以被視為原來的甲烷的90體積％、從乙烷分解了的甲烷的5體積％X0. 5、從丁烷分解了的甲烷的I體積％X - O. 5三者的總和，即92體積％。又，丙烷的體積可以被視為，從乙烷分解了的丙烷的5體積％X O. 5、原來的丙烷的I體積％、從丁烷分解了的丙烷的I體積％X1.5三者的總和，即5體積％。進(jìn)一步地，根據(jù)所計(jì)算出的乘積的總和的值、來自第一測溫元件62的電信號S1的多個(gè)測量值、以及來自發(fā)熱元件61的電信號Sm (Tm)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)、Sh4 (Th4)、SH5 (Th5)的多個(gè)測量值，通過支持向量回歸，制作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Sm (Thi)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)、Sh4 (Th4)、SH5 (Th5)為獨(dú)立變量、以構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為從屬變量的方程式。在制作方程式時(shí)，校準(zhǔn)點(diǎn)可以3至5個(gè)為基準(zhǔn)適當(dāng)確定。采用所制作的方程式計(jì)算出構(gòu)成40種樣本混合氣體各自所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和，與實(shí)際的值比較，如圖13所示，誤差為±2. 0%。(第二實(shí)施形態(tài))圖1至圖4所示的微芯片8的氣氛氣體為混合氣體，設(shè)混合氣體由氣體A、氣體B、氣體C、以及氣體D這4種氣體成分構(gòu)成。設(shè)氣體A所包含的碳原子的每單位體積的發(fā)熱量為K1、氣體B所包含的碳原子的每單位體積的發(fā)熱量為K %、氣體C所包含的碳原子的每單位體積的發(fā)熱量為K㈡氣體D所包含的碳原子的每單位體積的發(fā)熱量為K 的話，混合氣體所包含的碳原子的每單位體積的發(fā)熱量Q c由對各氣體成分的體積率乘以各氣體成分所包含的碳原子的每單位體積的發(fā)熱量所得到的值的總和求得。因此，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的碳原子的每單位體積的發(fā)熱量Q c由下述(36)式求得。Qc=Kac X Va+Kbc X Vb+Kcc X Vc+Kdc X Vd · · · (36)根據(jù)上述(36)式、以及(18)至(21)式，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的碳原子的每單位體積的發(fā)熱量Q c由下述(37)式求得，g3是表示函數(shù)的記號。Qc=g3 [M11 (Thi)，M12 (TH2)，M13 (Th3) ] · · · (37)又，如上所述，混合氣體的散熱系數(shù)M x依存于發(fā)熱元件61的發(fā)熱溫度為T H1，T H2, T H3時(shí)的來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (T H1)，SH2 (T H2)，SH3 (T H3)、和來自與混合氣體接觸的第一測溫元件62的電信號S”因此，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的碳原子的每單位體積的發(fā)熱量Q c由下述(38)式求得，h 13是表示函數(shù)的記號。Qc=h13 [SH1 (Tm)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，S1] · · · (38)
進(jìn)一步地，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的碳原子的每單位體積的發(fā)熱量Q c與混合構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量(例如12. 0107)、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和相關(guān)。因此，根據(jù)上述(38)式，混合構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和G c由下述(39)式求得，h 14是表示函數(shù)的記號。Gc=h14 [SH1 (Tm)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，S1] · · · (39)又，構(gòu)成由η種氣體成分組成的混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和G c由下述(40)式求得。 Gc=h15 [SH1 (Tm)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，· · ·，Sttri (Tffiri)，S1] · · · (40)例如，設(shè)混合氣體包含如下成分90體積％的甲燒(CH4)、5體積％的乙烷(C2H6)U 體積％的丙烷(C3H8)、1體積％的丁烷(C4Hltl)U體積％的氮?dú)?N2)、和2體積％的二氧化碳(CO2)0此時(shí)，由于構(gòu)成甲烷的碳原子的數(shù)量為1，因此構(gòu)成甲烷的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、甲烷的體積比這三者的乘積為1X12.0107X0.9 = 10.80963。又，由于構(gòu)成乙烷的碳原子的數(shù)量為2，所以構(gòu)成乙烷的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、乙烷的體積比三者的乘積為2X12. 0107X0. 05 = 1.20107。又，由于構(gòu)成丙烷的碳原子的數(shù)量為3，所以構(gòu)成丙烷的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、丙烷的體積比三者的乘積為3X12.0107X0.01 =
O.360321。又，由于構(gòu)成丁烷的碳原子的數(shù)量為4，所以構(gòu)成丁烷的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、丁烷的體積比三者的乘積為4X12. 0107X0. 01 = O. 480428。構(gòu)成氮?dú)獾奶荚拥臄?shù)量為O。由于構(gòu)成二氧化碳的碳原子的數(shù)量為I。所以構(gòu)成二氧化碳的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、二氧化碳的體積比三者的乘積為1X12. 0107X0. 02 = O. 240214。因此，構(gòu)成甲烷的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、甲烷的體積比這三者的乘積，構(gòu)成乙烷的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、乙烷的體積比這三者的乘積，構(gòu)成丙烷的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、丙烷的體積比這三者的乘積，構(gòu)成丁烷的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、丁烷的體積比這三者的乘積，構(gòu)成二氧化碳的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、二氧化碳的體積比這三者的乘積這五個(gè)乘積的總和為10. 80963 +1. 20107 +
O.360321 + O.480428 + O. 240214 = 13.091663。另外，也可如下述(32)至(35)式所示，分別將乙烷(C2H6)、丁烷(C4H1(I)、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(jì)算(39 )式。在第二實(shí)施形態(tài)中，圖8所示的計(jì)算式制作部302收集以下的值例如構(gòu)成第一樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子在混合氣體中的體積比這三者的乘積的總和的已知值，構(gòu)成第二樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量乂、碳原子的原子量、各個(gè)分子在混合氣體中的體積比這三者的乘積的總和的已知值，構(gòu)成第三樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子在混合氣體中的體積比這三者的乘積的總和的已知值,構(gòu)成第四樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子在混合氣體中的體積比這三者的乘積的總和的已知值，來自第一測溫元件62的電信號S1的多個(gè)測量值，和來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (Tm)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)的多個(gè)測量值。進(jìn)一步的，計(jì)算式制作部302基于所收集的乘積的總和的值、電信號S1的值、以及電信號Sh的值，通過多變量分析，計(jì)算以來自第一測溫兀件62的電信號S1、以及來自發(fā)熱兀件61的電信號Sm (Tm)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)為獨(dú)立變量、以構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為從屬變量的計(jì)算式。計(jì)算式制作部302將所制作的計(jì)算式保存在計(jì)算式存儲裝置402中。又，第二實(shí)施形態(tài)中，乘積計(jì)算部305將來自第一測溫元件62的電信號S1的測量值、以及來自發(fā)熱元件61的電信號Sm (Thi)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)的測量值分別代入被保存于計(jì)算式存儲裝置402中計(jì)算式的來自第一測溫元件62的電信號S1的獨(dú)立變量、來自發(fā)熱元件61的電信號Sm (Tm)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)的獨(dú)立變量，計(jì)算構(gòu)成測量對象混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子在混氣體中的體積比這三者的乘積的總和的值。乘積計(jì)算部305將計(jì)算出的乘積 的總和的值保存在乘積存儲裝置403中。根據(jù)以上所說明的第二實(shí)施形態(tài)，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、以及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 (Tm)、SH2 (Th2)、Sh3(Th3)的值，對構(gòu)成測量對象混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的值進(jìn)行測量。(第二實(shí)施形態(tài)的實(shí)施例)與第一實(shí)施形態(tài)的第一實(shí)施例相同地，準(zhǔn)備了組成為已知的40種樣本混合氣體。接著，采用40種樣本混合氣體的各種樣本混合氣體，取得來自圖1所示的第一測溫元件62的電信號S1的多個(gè)測量值、以及來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)、Sh4 (Th4)、SH5 (Th5)的多個(gè)測量值。然后，根據(jù)構(gòu)成40種樣本混合氣體各自所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值、來自第一測溫元件62的電信號S1的多個(gè)測量值、以及來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (Thi)、SH2 (Th2)、SH3 (Th3)、Sh4 (Th4)、Sh5(Th5)的多個(gè)測量值，通過支持向量回歸，制作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)、Sh4 (Th4)、SH5 (Th5)為獨(dú)立變量、以構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為從屬變量的方程式。在制作方程式時(shí)，校準(zhǔn)點(diǎn)可以3至5個(gè)為基準(zhǔn)適當(dāng)確定。采用所制作的方程式計(jì)算出構(gòu)成40種樣本混合氣體各自所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和，與實(shí)際的值比較，如圖14所示，誤差為±1.5%。(第三實(shí)施形態(tài))圖1至圖4所示的微芯片8的氣氛氣體為混合氣體，設(shè)混合氣體由氣體A、氣體B、氣體C、以及氣體D四種氣體成分構(gòu)成。設(shè)氣體A所包含的碳原子以及氫原子的每單位體積的發(fā)熱量為K Ααι、氣體B所包含的碳原子以及氫原子的每單位體積的發(fā)熱量為K ra、氣體C所包含的碳原子以及氫原子的每單位體積的發(fā)熱量為K 、氣體D所包含的碳原子以及氫原子的每單位體積的發(fā)熱量為K DCH的話，混合氣體所包含的碳原子以及氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Q CH由對各氣體成分的體積率乘以各氣體成分所包含的碳原子以及氫原子的每單位體積的發(fā)熱量所得到的值的總和求得。因此，混合氣體所包含的碳原子以及氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Q CH由下述(41)式求得。Qch=Kach X VA+KBCH X Vb+KcchXVc+KdchXVd · · · (41)
根據(jù)上述(41)式、以及(18)至(21)式，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的碳原子以及氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Q CH由下述(42)式求得，g4是表示函數(shù)的記號。QCH=g4 [M11 (Tm)，M12 (TH2)，M13 (Th3) ] · · · (42)又，如上所述，混合氣體的散熱系數(shù)M x依存于發(fā)熱元件61的發(fā)熱溫度為T H1，T H2, T H3時(shí)的來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (T H1)，SH2 (T H2)，SH3 (T H3)、來自與混合氣體接觸的第一測溫元件62的電信號S”因此，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的碳原子以及氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Q CH由下述(43)式求得，h 16是表示函數(shù)的記號。QCH=h16 [SH1 (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，S1] · · · (43)進(jìn)一步地，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的碳原子以及氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Q 與構(gòu)成混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子 的體積比這三者的乘積的總和、以及構(gòu)成混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和這兩者的和相關(guān)。因此，根據(jù)上述
(43)式，構(gòu)成混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和、與構(gòu)成各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比三者的乘積的總和的和G CH由下述(44)式求得，h 17是表示函數(shù)的記號。GCH=h17 [SH1 (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，S1] · · · (44)又，構(gòu)成由η種氣體成分組成的混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和，與構(gòu)成各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的和G CH由下述(45)式求得。GCH=h18 [SH1 (Thi)，SH2 (Th2)，SH3 (Th3)，· · ·，Sffiri (V1)，S1] · · · (45)另外，也可如下述(32)至(35)式所示，分別將乙烷(C2H6)、丁烷(C4H1(I)、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(jì)算(45 )式。在第三實(shí)施形態(tài)中，圖8所示的計(jì)算式制作部302收集構(gòu)成第一樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值，以及構(gòu)成各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值。又，計(jì)算式制作部302收集構(gòu)成第二樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值，以及構(gòu)成各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值。又，計(jì)算式制作部302收集構(gòu)成第三樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量Nc、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值，以及構(gòu)成各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值。又，計(jì)算式式制作部302收集構(gòu)成第四樣本混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量Nc、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值，以及構(gòu)成各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的已知值。進(jìn)一步地，計(jì)算式制作部302收集來自第一測溫元件62的電信號S1的多個(gè)測量值和來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (TH1)，SH2 (TH2)，SH3 (Th3)的多個(gè)測量值。計(jì)算式制作部302根據(jù)所收集的乘積的總和的值、電信號S1的值、以及電信號Sh的值，通過多變量分析，計(jì)算以來自第一測溫元件62的電信號S1以及來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (T H1), Sh2(T H2)，SH3 (T H3)為獨(dú)立變量、以構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和與構(gòu)成各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的和為從屬變量的計(jì)算式。計(jì)算式制作部302將所制作的計(jì)算式保存在計(jì)算式存儲裝置402中。又，在第三實(shí)施形態(tài)中，乘積算出部305將來自第一測溫元件62的電信號S1的測量值、以及來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (T H1)，SH2 (T H2)，SH3 (T H3)的測量值分別代入被保存在計(jì)算式存儲裝置402中的計(jì)算式的來自第一測溫元件62的電信號S1的獨(dú)立變量、以及來自發(fā)熱元件61的電信號Shi (T H1)，SH2 (T H2)，SH3 (T H3)的獨(dú)立變量中，計(jì)算出構(gòu)成測量対象混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和與構(gòu)成各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的和的值。乘積算出部305將所計(jì)算出的和的值保存在乘積存儲裝置403中。根據(jù)以上所說明的第三實(shí)施形態(tài)，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、以及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 (Tm)、SH2 (Th2)、Sh3(Th3)的值，對構(gòu)成測量対象混合氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量N。、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和與構(gòu)成各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的和的值進(jìn)行測量。(第四實(shí)施形態(tài))如圖15所示，第四實(shí)施形態(tài)涉及的發(fā)電系統(tǒng)具有通過管道101連接的氣體測量系統(tǒng)20、流量控制裝置501、改質(zhì)器502、變換器503、選擇氧化器504、和燃料電池505。氣體測量系統(tǒng)20被供給氣體，如第一實(shí)施形態(tài)所說明的那樣，計(jì)算出構(gòu)成在管道101中流動的氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的值。配置在氣體測量系統(tǒng)20的下游的流量控制裝置501根據(jù)氣體測量系統(tǒng)20所計(jì)算出的乘積的總和的值來控制在管道101流中的氣體的流量。例如，在氣體測量系統(tǒng)20所計(jì)算出的乘積的總和的值大的情況下，由于能夠供給燃料電池505的氫分子豐富，所以可以減少在管道101中流動的氣體的流量。又，在氣體測量系統(tǒng)20所計(jì)算出的乘積的總和的值小的情況下，由于存在能夠供給燃料電池505的氫分子不足的可能性，因此可以增加在管道101中流動的氣體的流量。被配置在流量控制裝置501的下游的改質(zhì)器502對在管道101中流動的氣體加水，通過被稱為水蒸汽改質(zhì)的改質(zhì)法，生成氫分子。例如，使氣體中的甲烷與水反應(yīng)，生成一氧化碳、二氧化碳、以及氫。被配置在改質(zhì)器502的下游的變換器503通過使氣體中的一氧化碳與水反應(yīng)而生成二氧化碳和氫分子的變換反應(yīng)，使得氣體中的一氧化碳濃度降低。被配置在變換器503的下游的選擇氧化器504使得殘留在氣體中的一氧化碳與氧氣反應(yīng)而生成二氧化碳，進(jìn)一步降低氣體中的一氧化碳濃度。被配置在變換器卜器)503的下游的燃料電池505被供給富含氫分子的、降低了一氧化碳濃度的氣體，從而進(jìn)行發(fā)電。采用以上所說明的第四實(shí)施形態(tài)涉及的發(fā)電系統(tǒng)，能夠預(yù)測被供給燃料電池505的氫分子的量，還能夠?qū)⒈还┙o燃料電池505的氫分子的量保持為一定。因此能夠穩(wěn)定地使燃料電池505驅(qū)動。另外，氣體測量系統(tǒng)20還可以進(jìn)一步計(jì)算構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量、碳原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和。(其他實(shí)施形態(tài))如上所述，本發(fā)明通過實(shí)施方式來記載，但是并不能理解為構(gòu)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(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚各種代替實(shí)施形態(tài)以及運(yùn)用技術(shù)。例如，在實(shí)施形態(tài)中說明的是圖8所示的計(jì)算式存儲裝置402保存以來自圖1所示的第一測溫元件62的電信號和來自多種發(fā)熱溫度下的發(fā)熱元件61的電信號為獨(dú)立變量，以構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為從屬變量的計(jì)算式的實(shí)例。相對于此，如上述(24)式所說明的那樣，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的氫原子的每單位體積的發(fā)熱量Q H由以發(fā)熱元件61的溫度分別為TH1、Th2, Th3時(shí)的氣體的散熱系數(shù)M11 (Tm)、M12 (Th2)、M13 (Th3)為變量的方程式求得。又，構(gòu)成混合氣體所包含的分子的氫原子 的每單位體積的發(fā)熱量Q η與構(gòu)成混合氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量Nh、氫原子的原子量(例如，1. 00794)、各個(gè)分子在混合氣體中的體積比這三者的乘積的總和相關(guān)。因此，圖8所示的計(jì)算式存儲裝置402可以保存以發(fā)熱元件61的多種發(fā)熱溫度下的氣體的散熱系數(shù)為獨(dú)立變量，以構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為從屬變量的計(jì)算式等的散熱系數(shù)與乘積的總和的相關(guān)關(guān)系。此時(shí)，測量部301使發(fā)熱元件61發(fā)熱至多種發(fā)熱溫度來測量被注入管道101中的氣體的散熱系數(shù)的測量值。另外，能夠采用微芯片8來測量氣體的散熱系數(shù)正如上述(9)式所述那樣。乘積計(jì)算部305將氣體的散熱系數(shù)的測量值代入被保存于計(jì)算式存儲裝置402中的計(jì)算式的獨(dú)立變量中，計(jì)算出構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的測量值。接著，圖16示出在發(fā)熱電阻體流通2mA、2. 5mA、以及3mA的電流時(shí)，混合氣體的散熱系數(shù)和熱傳導(dǎo)率的關(guān)系。如圖16所示，混合氣體的散熱系數(shù)和熱傳導(dǎo)率一般具有比例關(guān)系。因此，圖8所示的計(jì)算式存儲裝置402可以保存以發(fā)熱元件61的多種發(fā)熱溫度下的氣體的熱傳導(dǎo)率為獨(dú)立變量，以構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為從屬變量的計(jì)算式。此時(shí)，測量部301使發(fā)熱元件61發(fā)熱至多種發(fā)熱溫度來測量被注入管道101中的氣體的熱傳導(dǎo)率的測量值。乘積計(jì)算部305將氣體的熱傳導(dǎo)率的測量值代入被保存于計(jì)算式存儲裝置402中的計(jì)算式的獨(dú)立變量，計(jì)算出構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、氫原子的原子量、各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的測量值。這樣，本發(fā)明應(yīng)該理解為包含此處未記載的各種實(shí)施形態(tài)等。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括與氣體相接觸的測溫元件；與所述氣體相接觸、以多種發(fā)熱溫度發(fā)熱的發(fā)熱元件；測量部，其對依存于所述氣體的溫度的來自所述測溫元件的電信號的值和來自所述多種發(fā)熱溫度的各種溫度下的所述發(fā)熱元件的電信號的值進(jìn)行測量；計(jì)算式存儲裝置，所述計(jì)算式存儲裝置保存有第一計(jì)算式，所述第一計(jì)算式包含表示來自所述測溫元件的電信號以及來自所述多種發(fā)熱溫度下的所述發(fā)熱元件的電信號的獨(dú)立變量、和表示構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、所述氫原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的從屬變量；計(jì)算部，所述計(jì)算部將來自所述測溫元件的電信號的值以及來自所述發(fā)熱元件的電信號的值代入到所述第一計(jì)算式的獨(dú)立變量中，計(jì)算出表示構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、所述氫原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的值；被供給從所述氣體提取出的氫的燃料電池；和控制裝置，其根據(jù)表示所述計(jì)算出的乘積的值，對供給至所述燃料電池的所述氫的供給量進(jìn)行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算式存儲裝置還保存第二計(jì)算式，所述第二計(jì)算式包含表示來自所述測溫元件的電信號以及來自所述多種發(fā)熱溫度下的所述發(fā)熱元件的電信號的獨(dú)立變量、和表示構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量、所述碳原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的從屬變量，所述計(jì)算部將來自所述測溫元件的電信號的值、以及來自所述發(fā)熱元件的電信號的值代入所述第二計(jì)算式的獨(dú)立變量中，計(jì)算出表示構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量、所述碳原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體為天然氣或者城市煤氣。
4.一種氣體測量系統(tǒng)，其特征在于，包括與氣體相接觸的測溫元件；與所述氣體相接觸、以多種發(fā)熱溫度發(fā)熱的發(fā)熱元件；測量部，其對依存于所述氣體的溫度的來自所述測溫元件的電信號的值和來自所述多種發(fā)熱溫度的各種溫度下的所述發(fā)熱元件的電信號的值進(jìn)行測量；計(jì)算式存儲裝置，所述計(jì)算式存儲裝置保存有計(jì)算式，所述計(jì)算式包含表示來自所述測溫元件的電信號以及來自所述多種發(fā)熱溫度下的所述發(fā)熱元件的電信號的獨(dú)立變量、和表示構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、所述原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的從屬變量；和計(jì)算部，所述計(jì)算部將來自所述測溫元件的電信號的值以及來自所述發(fā)熱元件的電信號的值代入到所述計(jì)算式的獨(dú)立變量中，計(jì)算出表示構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、所述原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的值。
5.如權(quán)利要求4所述的氣體測量系統(tǒng)，其特征在于，構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、所述原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、所述氫原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這二者的乘積的總和。
6.如權(quán)利要求4所述的氣體測量系統(tǒng)，其特征在于，構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、所述原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量、所述碳原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和。
7.如權(quán)利要求4所述的氣體測量系統(tǒng)，其特征在于，構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、所述原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為，構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、所述氫原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和與構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量、所述碳原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和之和。
8.如權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的氣體測量系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體為天然氣或者城市煤氣。
9.一種氣體測量系統(tǒng)，其特征在于，包括測量部，其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，其保存所述散熱系數(shù)或者熱傳導(dǎo)率與構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、所述原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的相關(guān)關(guān)系；和計(jì)算部，其根據(jù)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(jì)算出表示構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、所述原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和的值。
10.如權(quán)利要求9所述的氣體測量系統(tǒng)，其特征在于，構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、所述原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、所述氫原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這二者的乘積的總和。
11.如權(quán)利要求9所述的氣體測量系統(tǒng)，其特征在于，構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、所述原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量、所述碳原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和。
12.如權(quán)利要求9所述的氣體測量系統(tǒng)，其特征在于，構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、所述原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和為，構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的氫原子的數(shù)量、所述氫原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和與構(gòu)成所述氣體所包含的各個(gè)分子的碳原子的數(shù)量、所述碳原子的原子量、所述各個(gè)分子的體積比這三者的乘積的總和之和。
13.如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的氣體測量系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體為天然氣或者城市煤氣。
全文摘要
一種能評價(jià)構(gòu)成氣體所包含的分子的原子的數(shù)量的發(fā)電系統(tǒng)以及氣體測量系統(tǒng)。氣體測量系統(tǒng)包括微芯片，具有與氣體接觸的測溫元件、和以多種發(fā)熱溫度發(fā)熱的發(fā)熱元件；測量部，測量來自測溫元件的電信號的值和來自發(fā)熱元件的電信號的值；計(jì)算式存儲裝置，保存有計(jì)算式，該計(jì)算式包含表示來自測溫元件的電信號及來自發(fā)熱元件的電信號的獨(dú)立變量、和表示構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、原子的原子量、各個(gè)分子的體積比三者乘積的總和的從屬變量；乘積計(jì)算部，將來自測溫元件的電信號以及來自發(fā)熱元件的電信號代入到計(jì)算式的獨(dú)立變量中，計(jì)算出表示構(gòu)成氣體所包含的各個(gè)分子的原子的數(shù)量、原子的原子量、各個(gè)分子的體積比三者乘積的總和的值。
文檔編號G01N33/00GK102998419SQ20121032578
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者大石安治 申請人:阿自倍爾株式會社