究極の流量計ガイド: 概要、仕組み、種類、選択

流量計の購入は、「ユニットを選択したら後は忘れる」という単純な決定ではありません。間違ったデバイスを使用すると、エネルギーコストが上昇したり、バッチの一貫性が低下したり、工場内で安全上の問題が発生したりする可能性があります。理解すべき最初の結論: 流量計はパイプを通過する流体の流量を測定する機器ですが、汎用のコンポーネントではありません。すべてのテクノロジーには、うまく機能する一連の条件と失敗する一連の条件があります。このガイドでは、流量計とは何か、その仕組み、購入前に確認する必要があることについて説明します。

流量計とは何ですか?仕組みは?

流量計はフローセンサーとも呼ばれ、パイプ内を移動する流体の量を測定する機器です。その流体は、液体、気体、または蒸気です。出力は、毎分リットルや立方メートル/時間などの体積流量、またはキログラム/秒などの質量流量として表すことができます。気体の体積は圧力と温度によって変化しますが、質量は変化しないため、この区別は重要です。

ほとんどの流量計は、流体の特性を測定可能な信号に変換することによって機能します。たとえば、渦流量計は、流路内に配置されたブラフボディを使用します。流体が物体を通過すると、渦が両側から交互に発生します。この渦の放出の周波数は流体の速度に比例します。電磁流量計の動作は異なります。導電性液体に磁場を印加し、誘導電圧は流速に比例します。コリオリ計は、流体が中を流れるときに振動管をねじります。位相シフトの程度は質量流量と直接相関します。

感知メカニズムが異なるため、単一のメーターですべての流体およびすべてのプロセス条件に対して正確な結果を提供することはできません。このため、選択は製品モデルではなくプロセス データから始まります。

流量計の選び方: 主な選択基準

テクノロジーを比較する前に、メーターが動作する際の条件を書き留めてください。次のリストには、サプライヤーのアプリケーション エンジニアが必要とする最小限の情報が含まれています。

• 流体の種類 ：液体ですか、気体ですか、それとも蒸気ですか？導電性、腐食性、粘性、または固体や気泡を含んでいますか?
• プロセス温度と圧力 : 連続動作条件およびピーク値またはアップセット値。
• 流量範囲 : 最小、通常、最大流量に予想されるターンダウン比を加えたもの。
• 精度要件 : これはプロセス制御、エネルギー会計、または保管転送用ですか?
• 配管サイズと設置スペース ：上流側、下流側の直管走行、取付方向の選択が可能です。
• 環境 : 屋内または屋外、危険場所の分類、振動レベル、電磁干渉。

これらのパラメータは、メーターが現場で校正を行うかどうかを定義します。たとえば、低圧で流量範囲が狭いガス ラインでは、多くの場合、スワール メーターまたはボルテックス メーターが役立ちますが、固体を含むスラリー ラインでは、可動部品や小さな口径の制限がないため、電磁メーターの方が適しています。

一般的な流量計タイプの説明

渦流量計

渦流量計は、蒸気、ガス、および多くの液体に最適です。高温高圧で動作することができ、センサー内に可動部品がないため、信頼性が重要視されるプロセス産業で人気があります。設置には、上流と下流で最小限の直線走行が必要です。配管内の過度の振動は信号に影響を与える可能性があるため、メーターは機械的ノイズからシールドまたは隔離する必要があります。

MA80T シリーズ 蒸気、ガス、液体アプリケーション用渦流量計 MA80T 渦流量計は、カルマン渦原理を使用して蒸気、気体、液体を測定し、可動部品がない信頼性と高温高圧プロセス産業への適合性を提供します。 製品を見る→

旋回流量計

スワールメーターは、ラインが小さく流量が低いクリーンガス用途で特に役立ちます。これらは渦巻き流パターンを生成し、渦コアの歳差運動周波数は流体速度に比例します。 SA80TTP のような組み込みの温度および圧力補償バリアントは、追加の計器を使用せずにガス状態の変化を補正できます。

SA80Tシリーズ クリーンガス・低流量用旋回流量計 SA80T 旋回流量計は、細いラインと低流量のクリーン ガス アプリケーションに最適で、変化するガス条件に合わせて補正されたバリアントにより、渦歳差運動を介して正確な測定を提供します。 製品を見る→

コリオリ質量流量計

コリオリ計は、推定体積ではなく、実際の質量流量を直接測定します。そのため、質量が実際の関心量となる化学物質の投与、保管場所の移送、および品質管理において非常に貴重なものとなります。液体と気体の両方を扱い、密度が変化する流体にも適用できます。その代償として、購入価格が高くなるのと、チューブの形状に関連した圧力降下が生じます。

直接質量流量および密度用の AC シリーズ コリオリ質量流量計 AC シリーズ コリオリ メータは、質量流量、密度、温度を直接測定するため、正確な質量測定が重要な化学薬品の投与や保管場所の移送に不可欠です。 製品を見る→

電磁流量計

電磁計は、導電性の液体およびスラリー用に作られています。流管には可動部品がなく、流体と接触する部品はパイプライニングのみです。そのため、固形分が多くタービンや渦センサーに損傷を与える可能性がある水、廃水、採掘スラリー、および多くの化学物質の流れに最適です。最小限の導電率と完全に満たされたパイプが必要です。

産業用アプリケーションと実際の購入に関する考慮事項

流量計は、石油およびガス、石油化学、ポリシリコン、発電、水処理などのプロセス産業で使用されます。このような環境では、メーターは実験室内に隔離されていません。パイプの振動、温度変動、結露、混入空気、堆積物を観察します。実際の流体粘度に合わせたサイズでないメーター、または適切なハウジング材質が不足しているメーターは、時間の経過とともにドリフトし、ダウンタイムや計画外のメンテナンスの原因となります。

産業オートメーションの導入には、制御システムと通信できる信頼性の高いセンサーが引き続き求められています。これは、接続されたプロセス機器への流量センサーの統合が進んでいることに反映されています。プラント エンジニアにとって、実際的な意味は、4 ～ 20 mA、HART、パルス、既存の制御システムでサポートされている通信プロトコルなど、実証済みの出力インターフェイスを備えたメーターを選択することです。 DCS と通信できない流量計を取り付けることは、ワークフローの重大な問題です。これらの機能に対する需要は多くのプロセス産業にわたって増加しており、サプライヤーは有線および無線のプラント ネットワーク用に設計された計器で対応しています。

もう 1 つの決定要因は、エンジニアリング主導のサイジングと選択をサポートするサプライヤーの能力です。 23,000 平方メートルの製造拠点、専任の技術チーム、30 か国以上でのプロジェクトの実績は、サプライヤーが仕様のレビューと納期要件に対応できることを示しています。 EPC 請負業者または OEM と協力している場合、メーターをプロジェクトのスケジュールおよび文書に適合させることは、メーターの精度仕様と同じくらい重要です。注文する前にメーカーの機能を理解しておけば、予期せぬ遅延やハードウェアの不一致が発生する可能性が低くなります。

メーカーを評価するときは、そのメーカーが校正証明書、材料証明書、危険場所の承認のサポートを提供できるかどうかを確認してください。スペアパーツの入手可能性と、センサー電子機器が現場で修理できるか、それとも工場に返却する必要があるかについて尋ねてください。交換部品の納期が 6 週間かかるメーターでは、競争力のある価格はほとんど意味がありません。これらの理由により、 メーカーのものづくりやプロジェクトの背景を知る 購入を確定する前の実際的なステップです。

流量計の購入を承認する前に、プロセス条件と目標精度を書き留めてください。次に、マーケティング上の主張ではなく、そのデータとテクノロジーを比較します。適切な流量計が必ずしも最も高価なものであるとは限りません。それは、流体の特性、設置上の制約、長期的な信頼性の期待に適合するものです。サイズ設定や設置に関してサポートが必要な場合は、メーカーのアプリケーション エンジニアにご相談ください。流量測定における最も高価な間違いは、間違った技術を選択し、プラントの寿命にわたってその結果を受け入れ続けることです。