流量測定とは

流量測定は、指定されたシステム（通常はパイプまたはダクト）を流れる材料の量を決定する方法です。 これは通常、インライン流量計で実現されます。 流量測定は、化学プラントから商用空調システムに至るまでのアプリケーションで広く使用されています。 特定の用途に必要な流量計のタイプは、測定される物質の特性によって異なります。

流量測定の分野は非常に多様で広範囲に及び、輸送現象研究の中心的な主題の1つです。 物質の流量の測定は、プロセスタンクのレベルの変化を測定するのと同じくらい簡単な場合もあれば、磁場内を移動する導電性流体の誘導電圧を測定するのと同じくらい複雑な場合もあります。 流量測定は通常、パイプまたはダクト内の材料を指しますが、交通網や河川敷などのシステムを通る固体の流れまたは材料の流れを指すこともあります。

気体または液体の流量を直接測定するには、流量計を使用する必要があります。 流量計には、オリフィスメーター、タービンメーター、ベンチュリメーター、超音波メーター、電磁流量計など、さまざまな種類があります。 ほとんどの化学プロセス産業では、オリフィスメーターはシンプルで低コストであるため、最も一般的なタイプの流量計です。

オリフィスメーターとベンチュリメーターは、ベルヌーイの原理、より具体的には、材料の流量と、メーター全体で材料が受ける圧力降下との関係に基づいて動作します。 タービンメーターは、一定時間内に内部タービンが行う回転数と、ブレードを通過する流体の流れとを関連付けます。 電磁流量計は、ファラデーの法則を利用して、流体の速度を、流体中の磁場にかかる誘導電圧と相関させます。

これらの流量測定方法はすべて、測定される流体の性質に応じて制限を受ける場合があります。 たとえば、電磁流量計は導電性の流体に対してのみ機能します。 タービンメーターなどの可動部を備えたメーターは、研磨材や腐食性材料には推奨されません。 異常なシステムには、固有またはハイブリッドの流量計と計算が必要になる場合があります。

計算された流量測定値は、補正係数または補正係数を使用して改善できます。 これらの要因は、流体の流れの設計基準とは大きく異なる温度、圧力、分子量を補正するためによく使用されます。 補償係数は、多くの場合、化学プロセス設定での分散制御システム（DCS）の計算に適用されます。