の領域において流体計測電磁流量計と超音波流量計は、広く使用されている2つの装置として際立っています。それぞれに特徴があり、さまざまな産業用途において適切な選択を行うためには、それらの違いを理解することが不可欠です。
1. 動作原理
電磁流量計
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。導電性流体が流量計によって生成された磁場を通過すると、流体の両端に電圧が誘導されます。この誘導電圧は流体の速度に比例します。数学的には、誘導電圧EはE=BDVで表されます。ここで、Bは磁場強度、Dは測定管の直径、Vは流体の平均速度です。この原理により、導電性流体の高精度な測定が可能になります。
超音波流量計
超音波流量計は、音波を用いて流体の速度を測定します。主な種類は、トランジットタイム式とドップラー式の2種類です。トランジットタイム式超音波流量計は、超音波信号が流体中を上流と下流に伝わる時間の差を測定します。この時間差から流量速度が算出されます。一方、ドップラー式超音波流量計は、ドップラー効果を利用します。超音波が流体中の粒子や気泡に反射されると、反射波の周波数が変化します。この周波数変化から流量速度が求められます。
2. 測定精度
電磁流量計
電磁流量計は、測定値の±0.2%～±1%以内という高い精度を誇ります。幅広い流量範囲で安定した性能を発揮するため、医薬品や化学産業など、精密な測定が不可欠な用途に適しています。
超音波流量計
超音波流量計の精度は種類によって異なります。トランジットタイム式超音波流量計は±0.5%～±2%の精度を実現できますが、ドップラー式超音波流量計は一般的に精度が低く、±2%～±5%程度です。流体中の粒子や気泡の分布などの要因は、ドップラー式流量計の精度に大きな影響を与える可能性があります。
3. 適用可能な流体
電磁流量計
これらの流量計は導電性流体のみに適しています。流体は最低限の電気伝導率（通常5μS/cm以上）を有している必要があります。これらは一般的に、水、廃水、および各種化学溶液の流量測定に使用されます。
超音波流量計
超音波流量計は、清浄な流体と汚染された流体の両方に使用できます。トランジットタイム式流量計は、清浄な流体またはわずかに汚染された流体に適していますが、ドップラー流量計は、スラリーや下水など、浮遊粒子や気泡を多く含む流体に適しています。
4. インストール要件
電磁流量計
電磁流量計は、均一な流量を確保するために、上流側と下流側に直線状の配管部分が必要です。一般的に、上流側の直線配管の長さは配管径の5～10倍、下流側は2～5倍の長さが推奨されます。また、配管内に流体が完全に満たされている場所に設置する必要があります。
超音波流量計
超音波流量計の設置はより柔軟です。クランプオン式の超音波流量計は、配管を切断することなく外部に取り付けることができ、設置時間とコストを削減できます。ただし、正確な設置には、配管の肉厚や材質などの要素を考慮し、適切な位置合わせを行う必要があります。
5. コスト
電磁流量計
電磁流量計は、その高度な設計と構造のため、初期費用は高額になる傾向があります。しかし、長期的な信頼性と精度の高さから、精密な計測が不可欠な用途においては、結果的に総コストの削減につながる可能性があります。
超音波流量計
超音波流量計、特にクランプオン式モデルは、初期投資の面で費用対効果が高い場合が多い。精度要件がそれほど高くない用途や、設置の容易さが優先される用途に適している。
投稿日時：2025年4月8日