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流量計の長所と短所 Prat4

流量計の最終回です。

かなりガス業界に使用される流量計としては
汎用性が低い、専門性の高い商品になってきています。

ですが、特殊な用途で新しい試みをお考え戴くためには
こんな流量の測定方法があるのだという知識だけでも
覚えていただければ幸いです。

さて、本日のお題は「超音波・コリオリ式流量計」についてです。

まず、「超音波流量計」です。

原理としては、上流側と下流側に向けて超音波を打ったときに生じる
伝搬時間の変化量を計測するものです。
この伝搬時間の検出方法により
・時間差方式
・位相差方式
・シングアラウンド法式
・ドップラー方式
・ビーム編差方式
などがございます。
実際に使用される基本的な方法としては
二つの超音波センサーを管路を挟んで斜めに配置し
同時に超音波パルスを打つことで、到達時間差から
超音波の伝搬パス上の平均流速を求め流量を計算します。
この流量計は、非接触であり、安定性にすぐれ、広い測定レンジを
持ち、高精度であることなどからもすぐれた流量計と言えます。
ただし、流量分布の歪みや流れの中の渦の変動に弱く、分解能の
精度の向上、ゼロ点ドリフト、ノイズ対策など問題も多くあります。
さらに電波特性の取りにくい気体には、改良が求められるところです。

次に「コリオリ式流量計」です。

まずは、コリオリとは?

 「地球の自転を例に取り説明されます。
  北半球から南半球に向け経線に沿ってボールを投げる。
  すると落下点は、地球が自転しているので右側に
  ズレますよね。
  真っ直ぐ飛ぶはずのボールが何らかの力が働いて
  ズレたように見える。
  この見かけに力をコリオリ力というそうです。」

このコリオリ力を、応用し2本のU字型のチューブをその軸に垂直方向に
位相をずらして振動させる。
そのとき、その質量と速度(質量流量)に対応したコリオリ力が働く。
このコリオリ力を測定し、質量流量を求めるものが「コリオリ式流量計」です。

この方式の流量計は、振動などが無く、圧力や温度変化がない条件で
すぐれた性能を発揮します。
脈動流の応用、高圧気体の応用、混相流の応用などの面で、実用的な
実績が出つつあります。
ただし、チューブの強制振動部の強度などに問題があることと
かなり微小な位相差を検出しますので、超音波流量計同様に
ゼロ点ドリフトの管理などがついてまわります。
更に、密度の小さな気体の場合、特に微小流量では測定精度に限界があり
他の流量計に譲る面があります。

超音波式、コリオリ式ともにこれからの新しい流量計です。

川口液化ケミカル株式会社
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高圧ガス、低温機器、真空機器

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今日の格言
人生の目的は?
「大事をなさんと浴せば、小なることをおこたらず
 勤むべし、小積もりて大となればなり。」
(二宮尊徳)

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