さまざまな産業用途で流体の流れを測定する場合、渦流量計と電磁流量計の 2 つのタイプの流量計が一般的に使用されます。渦流量計のサプライヤーとして、私はこれら 2 つのテクノロジーの違いについてよく質問されます。このブログ投稿では、特定の流量測定ニーズに対して情報に基づいた決定を下せるよう、渦流量計と電磁流量計の両方の特性、動作原理、利点、制限事項を詳しく説明します。
動作原理
渦流量計
渦流量計はフォン カルマン渦流の原理に基づいて動作します。流体が流路内に配置されたブラフ ボディ (シェダー バーとも呼ばれる) を通過して流れると、交互の渦がブラフ ボディの両側に放出されます。これらの渦の周波数は流体の流速に直接比例します。渦の周波数を検出することにより、流体の流量を求めることができます。
渦の検出は通常、渦によって引き起こされる機械的振動を電気信号に変換する圧電センサーや容量性センサーなどのセンサーを使用して実現されます。これらの信号は流量計の電子機器によって処理され、流量が計算されます。
渦流量計は、液体と蒸気を含む気体の両方の流量の測定に適しています。これらは、HVAC システム、化学処理、発電などのアプリケーションで一般的に使用されます。特定のタイプの渦流量計の詳細については、当社の Web サイトにアクセスしてご覧ください。温度と圧力を補償する渦流量計、温度と圧力を補償する流量計、 そして蒸気流量計。
電磁流量計
マグメーターとしても知られる電磁流量計は、ファラデーの電磁誘導の法則に基づいて動作します。この法則によれば、導電性流体が磁場中を流れると、流体の流れの方向と磁場の両方に垂直な方向に起電力 (EMF) が誘導されます。この EMF の大きさは、流体の平均速度と磁場の強さに比例します。
電磁流量計は、内壁に電極が取り付けられた流管と、流管全体に磁場を生成する磁気コイルで構成されます。導電性流体が磁場中を流れると、誘導された EMF が電極によって検出され、流量計の電子機器によって測定されます。次に、測定された EMF を使用して流体の流量が計算されます。
電磁流量計は主に、水、廃水、スラリーなどの導電性液体の流量を測定するために使用されます。水処理、食品・飲料、製薬などの業界で幅広く使用されています。
利点と制限
渦流量計
利点
- 幅広い用途: 渦流量計は、液体と蒸気を含む気体の両方の流量を測定できるため、さまざまな産業用途に適しています。
- 高精度: 渦流量計は、通常、測定値の ±1% ～ ±2% の精度で、広範囲の流量にわたって正確な流量測定を提供できます。
- メンテナンスの手間がかからない: 渦流量計には可動部品がないため、メンテナンスの必要性が減り、機械的故障のリスクが最小限に抑えられます。
- 費用対効果の高い: 渦流量計は、一般に他のタイプの流量計よりもコスト効率が高く、特に高い精度と信頼性が必要な用途に適しています。
制限事項
- 限定された低流量性能: 渦流量計は、低速では渦の周波数が低いため、非常に低い流量の測定が難しい場合があります。
- 流れの乱れに対する感度: 渦流量計は、渦流や乱流などの流れの外乱に敏感であり、測定の精度に影響を与える可能性があります。正確な測定を保証するには、流量計の上流と下流に適切な直管が必要です。
- 非ニュートン流体には適していません: 渦流量計はニュートン流体で使用するように設計されており、スラリーや粘性液体などの非ニュートン流体を測定する場合、その性能が影響を受ける可能性があります。
電磁流量計
利点
- 高精度: 電磁流量計は、通常、測定値の ±0.5% ～ ±1% の精度で、高精度の流量測定を行うことができます。
- 圧力損失なし: 電磁流量計には流路内に可動部品や障害物がないため、流量計全体で圧力降下が発生しません。これにより、流体システムのエネルギーを節約し、運用コストを削減できます。
- 導電性液体に最適: 電磁流量計は、導電性液体の流量測定用に特別に設計されており、固形分や粘度の高い液体であっても正確な測定が可能です。
- 設置とメンテナンスが簡単: 電磁流量計は設置が比較的簡単で、メンテナンスも最小限で済みます。磨耗したり交換が必要になる可能性のある可動部品はありません。
制限事項
- 導電性流体に限る: 電磁流量計は、導電性液体の流量測定にのみ使用できます。ガスや油などの非導電性流体の流量の測定には適していません。
- 初期費用が高い: 電磁流量計は一般に、特にパイプ サイズが大きい場合、他のタイプの流量計よりも高価です。
- 磁気干渉に対する感度: 電磁流量計は、モーターや変圧器などの外部ソースからの磁気干渉に敏感です。磁気干渉の影響を最小限に抑えるには、適切なシールドと設置方法が必要です。
主な機能の比較
| 特徴 | 渦流量計 | 電磁流量計 |
|---|---|---|
| 流体の種類 | 液体、気体、蒸気 | 導電性液体 |
| 正確さ | ±1%～±2% | ±0.5%～±1% |
| 圧力損失 | 低い | 無視できる |
| メンテナンス | 低い | 低い |
| 料金 | 比較的低い | 比較的高い |
| インストール要件 | 適切な直管配管 | 最小限の直管走行 |
| 流れの乱れに対する感度 | 高い | 低い |
| 磁気干渉に対する感度 | 低い | 高い |
適切な流量計の選択
渦流量計と電磁流量計のどちらを選ぶかについては、測定流体の種類、要求精度、流量範囲、設置環境、予算などを考慮する必要があります。
液体、気体、または蒸気の流量を測定する必要があり、幅広い用途に対応したコスト効率の高いソリューションが必要な場合は、渦流量計が最適な選択肢となる可能性があります。一方、導電性液体の流量を測定する必要があり、高精度と低い圧力損失が必要な場合には、電磁流量計の方が適している可能性があります。
渦流量計のサプライヤーとして、当社はお客様が特定の用途に適した流量計を選択できるよう、詳細な情報と技術サポートを提供します。当社の専門家チームは、流量計の設置、校正、メンテナンスを支援して、最適なパフォーマンスを確保します。
結論
結論として、渦流量計と電磁流量計は両方とも、さまざまな産業用途で流体の流れを測定するための貴重なツールです。各タイプの流量計には独自の利点と制限があり、どちらを選択するかはアプリケーションの特定の要件によって決まります。
当社の渦流量計またはその他の流量測定ソリューションについてご質問がある場合、または詳細情報が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。当社は、流量測定のニーズを満たす高品質の製品と優れた顧客サービスを提供することに尽力しています。当社の渦流量計がお客様の業務にどのようなメリットをもたらし、正確で信頼性の高い流量測定の実現に役立つかを探るための会話を始めましょう。
参考文献
- スピッツァー、DW (2001)。流量測定: 測定と制御のための実践的なガイド。 ISA - 計測、システム、オートメーション協会。
- RW ミラー (1996)。流量測定エンジニアリングハンドブック。マグロウヒルプロフェッショナル。
