解説 - 問題 11

(3) 流れている流体に加熱した物体を接触させると、流体は熱エネルギーを得て温度が上昇する。このとき、流体が得る熱量は、「流体の【10】×流体の温度上昇度×流体の流量」に比例する。この原理を用いて流量を計測する計器が熱式流量計である。計測対象となる流体の種類は主に【11】であり、その【12】が直接に高精度で測定できるのが特徴である。
実際の熱式流量計は、流れの主流と細管によるバイパス流を並流させる構造のものが多い。計測部の細管の周りには、同一電流が流れる加熱抵抗体兼温度センサの抵抗が二つ巻いてあり、流体に流れがないと両抵抗の温度は同じであるが、流れると温度差が生じる。この温度差を電気抵抗として検出している。また、主流のフローエレメントの流動抵抗により、【13】を一定に保つことで、さまざまな流量範囲の計測に対応している。