コリオリ式質量流量計はどのように動作するのか？

コリオリ式質量流量計は、回転または振動するシステム内で移動する質量がどのように振る舞うかを説明する物理原理であるコリオリ効果を利用して、流体の質量流量を測定します。体積流量を測定する従来の流量計とは異なり、コリオリ式流量計は質量流量を直接測定するため、非常に高精度であり、温度、圧力、粘度、密度の変化の影響を受けません。

メーター内部では、特殊設計された1本または2本のチューブが、電磁駆動システムによって固有振動数で連続的に振動します。流体が流れていない状態では、チューブの振動パターンは対称的です。しかし、振動するチューブに流体が流れ始めると、コリオリの力によってチューブにわずかなねじれ、つまり位相ずれが生じます。この変位は非常に小さいものの、正確に測定可能です。

チューブに沿って配置されたセンサーは、入口と出口の振動信号の時間差（位相差）を検出します。この位相差の大きさは質量流量に正比例します。流量が大きいほど、チューブの変形と信号差も大きくなります。トランスミッターはこの情報を質量流量の測定値に変換します。

コリオリ流量計は、質量流量測定に加えて、流体密度も同時に測定できます。密度の変化はチューブの振動周波数に影響を与えるため、システムはリアルタイムで密度を計算できます。内蔵の温度センサーにより、流量計は温度補正も行い、必要に応じて体積流量を計算することも可能です。

コリオリ流量計は、体積ではなく質量に基づいて測定を行うため、化学処理、石油・ガス、食品製造、医薬品製造など、高精度が求められる用途に最適です。質量流量、密度、温度を1つのコンパクトな装置で測定できるため、現在入手可能な流量測定技術の中でも最も汎用性が高く信頼性の高いものの1つです。