流量計

【流量計】コリオリ流量計のメリット、デメリットについて解説!

流量計解説シリーズをいくつか続けてきましたが、今回はコリオリ流量計です。

業界によってはあまり見かけることはないかもしれませんが、面白い仕組みをしていますのでコリオリ流量計について解説していきたいと思います。

コリオリ流量計とは?

構造としては、流体が二股で平行に並んだ細いU字配管(フローチューブ)を通り、再び1本の配管に戻るという形状をしています。(1本の構造のものもあります)

2つのU字管内を流体が流れると、細い配管をねじ曲げようとする力が2つのU字間に対し逆方向に働きます。配管のねじれ角度を計測することで、流量に換算するというのが測定原理です。

つまり、細い管内に流体が流れることで、歪みが生じ、それを計測しているというのがコリオリ流量計の原理です。

こちらの動画でもわかりやすく解説されています。

コリオリの力とは?

この章は余談ですので、簡単に読み流してくださって結構です。

名前の由来は、コリオリという19世期のフランス人物理学者の発見によります。

回転座標上で、軸に対して遠くに水平移動する場合に回転方向の逆向きに見かけ上の力が働くというものです。慣性力の一種であり、コリオリの力とも呼ばれます。

上記は非常に分かりにくい説明だとは思いますが、よく台風の向きが説明で用いられますので、解説したいと思います。

地球は球状で、北を上と捉えると方向に回転しています(北極から地球を見た場合、反時計回りに回っていますね)。

北半球において、北から南に流れるものには「西向き」の見かけ上の力が働きます。球体の表面で滑っているイメージでしょうか。

逆に北半球において、南から北に動こうとするものには、「東向き」の見かけ上の力が働きます。

台風の場合は、中心に低気圧があり、高気圧の場所から空気が中心に移動する力が働きます。台風に対して上と下ではコリオリの力の向きが逆方向なため、結果として回転する動きが作られるということです。

同じ現象が渦潮などでも説明されます。

コリオリ流量計の場合、U字管の入り側と出口側で逆方向のコリオリの力が働き、U字管にねじりの力を与えることが知られています。

なおコリオリの力は質量と速度に比例することが知られています。そのため、コリオリ流量計は、他の流量計が流体の体積を測定するのに対し、質量を直接計測することができます。

コリオリ流量計のメリット

コリオリ式流量計は一般に以下の点がメリットとして挙げられます。

  • 質量計測なので密度換算する必要がない(密度が一定でないものに有効)
  • 指示値の0.1%、高いものでは0.05%の精度の計測が可能。
  • 流体の適応範囲が広い、高粘度流体も測定可能。
  • 応答速度が速い。

質量が直接測れるというのが一番の特徴です。

コリオリ流量計のデメリット

一方、コリオリ式流量計には以下のような点がデメリットとされています。

  • 高価であることが多い。
  • 検出部が細いため圧力損失が大きい。
  • 周囲の振動の影響を受けやすい。

このようなデメリットから実際に工場などで使用されているのはあまり見かけないのが実情です。

まとめ

  • コリオリ流量計はコリオリの力を利用した流量計。
  • 正確な質量流量測定が必要な場面で有効に活用できる。

シンプルな物理現象を利用していますが、測定には高精度なセンサーが必要な代物です。深く学ぶほど面白い流量計だと思います。

流量計の記事は他にもあるのでこちらもどうぞ。

流量計

2022/12/22

【流量計】瞬時流量と積算流量の違い、使い分けは?

流量計には様々な型式がありますが、その中でも大きく分けて瞬時流量を示すものと積算流量を示すものの2通りがあります。 この記事では流量計の瞬時流量と積算流量の違いについて解説します。 瞬時流量とは 瞬時流量とはその瞬間に流れている流体の量を表す指標で単位はkg/h、ton/h、L/hなどで表されます。流量計からの信号の種類は4-20mAなどの電流信号とする場合が多いです。 主に工場やプラントで流量を監視したり、制御する場合は瞬時流量が用いられることがほとんどです。制御盤と接続する場合はセンサー電源を共用させ ...

ReadMore

流量計

2021/8/30

【流量計】蒸気流量計の使い方、補正はなぜ必要?

流量計の種類や測定原理によっては、他のデータによる補正が必要なケースがあります。 今回は蒸気流量計の補正の必要有無について、解説します。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 蒸気流量計の補正とは? 蒸気の計測を行う流量計にはいくつかの原理があります。 差圧式、渦式、電磁式などがメジャーな型式と言えます。ここの原理については過去の記事でまとめていますので、ぜひご覧ください。 どのタイプも体積を測定するタイプの流量計です。質量を測定するコリオリ式流量計は蒸気には対 ...

ReadMore

流量計

2021/8/30

【流量計】静電容量式流量計ってどんな原理?電磁流量計との違いは?

今回は流量計の中でも、静電容量式というタイプの仕組みと用途について解説します。 静電容量式流量計とは? 静電容量式流量計を検索してみると「電磁流量計」のサイトがよく出てきました。 実は静電容量式流量計は、電磁流量計の1種です。何が違うのかというと静電容量式は、計測部の電極が配管の外にあるため液体と電極が直接触れない非接触型という点です。詳しくご説明します。 まず、静電容量とは何を指す言葉なのでしょうか。これは電気容量とも言われるそうですが、どれくらい電荷(静電気の量)を蓄えられるかを表しています。 導電体 ...

ReadMore

流量計

2021/8/30

【流量計】コリオリ流量計のメリット、デメリットについて解説!

流量計解説シリーズをいくつか続けてきましたが、今回はコリオリ流量計です。 業界によってはあまり見かけることはないかもしれませんが、面白い仕組みをしていますのでコリオリ流量計について解説していきたいと思います。 コリオリ流量計とは? 構造としては、流体が二股で平行に並んだ細いU字配管(フローチューブ)を通り、再び1本の配管に戻るという形状をしています。(1本の構造のものもあります) 2つのU字管内を流体が流れると、細い配管をねじ曲げようとする力が2つのU字間に対し逆方向に働きます。配管のねじれ角度を計測する ...

ReadMore

流量計

2021/8/30

【流量計】容積式流量計って何?どんな仕組みか詳しく解説してみた

流量計について調べたときに、歯車が2つ回る構造のものを見たことがありませんか? 今回はいくつかある流量計の型式の中の一つ、容積式流量計について詳しく解説します。 容積式流量計とは? 容積式流量計には、流量検出部に楕円状の歯車が2つ設置されています。 図で言うと、左から右に流体が流れることで歯車が回り、歯車上部分と下部分を流体が交互に流れていきます。 なぜ容積式と呼ぶかですが、升(ます)がよく例えに用いられます。水やお米を図るイメージをしていただきたいのですが、升で何リットル、何合と計りますよね。容積式流量 ...

ReadMore

  • この記事を書いた人

エコおじい

プラントエンジニア兼Webライターです。「工業技術をどこよりも分かりやすく解説する」をテーマに2017年からブログ、Youtubeで情報発信をしています。ライティングなどのお仕事のご相談はXのDMからお願いします。

効率的に技術系資格取得を目指す方必見!当サイトおすすめの通信講座

最短で資格を取得するためには、いかに効率よく学習するかが最も重要です。

参考書だけでは分かりにくいという方には、全て解説動画で学べるSATの通信講座がおすすめです。日々の通勤時間など隙間時間を利用して無理なく効率的に学習を進めることが出来ます。

超シンプルで分かりやすいSAT『エネルギー管理士』

エネルギー管理士の通信講座です。イラストを多用したシンプルで分かりやすいテキストと動画がセットになっています。

他社と比較すると価格もお手頃で、特に熱力学などを学んだことのない初学者におすすめの通信講座です。

熱分野レビュー 電気分野レビュー 他社との比較

エネルギー管理士以外にも電験や衛生管理者など25の資格の通信講座を展開しています。

最短で電験取得を目指すならSAT『電気主任技術者講座』

イメージしにくい交流回路についても多様なイラストと解説動画で詳しく解説してくれます。独学ではなかなか勉強が進まないという方に特におすすめの講座です。電気について詳しく学べるので実務で電気を使うという方には最適な教材です。

電験三種レビュー 他社との比較

技術系資格の最高峰SAT『技術士合格講座』

論文添削やZOOMマンツーマン指導が付いており、面接対策もWeb上で行うことが出来ます。また、テキストは毎年改定されているので常に最新の教材で勉強することが出来ます。

-流量計

エネ管.comをもっと見る

今すぐ購読し、続きを読んで、すべてのアーカイブにアクセスしましょう。

続きを読む

© 2024 エネ管.com Powered by AFFINGER5