コリオリ効果質量流量計：工業用流体の高精度測定

導入

コリオリ効果による質量流量メートルはパイプライン内の正確な質量流量測定用に設計された高度な計測機器で、コリオリの力を利用して液体、気体、スラリーの正確な流量測定を実現します。従来の容積計とは異なり、質量流量、密度、温度を直接評価するため、粘度や圧力変化などの流体特性の影響を受けません。

これらの流量計は、流体によって生じる微細な変位を振動管で検出する構造を備えており、最小限のメンテナンスで高い信頼性を実現します。産業用途で広く使用されているコリオリ流量計は、幅広い流量とラインサイズに対応し、厳しい条件下でも安定した性能を発揮します。その精度により、正確なデータを必要とするプロセスに最適です。

作業理論

コリオリ流量計の基本的な動作原理は、コリオリの力に基づいています。この現象では、回転フレーム内の移動質量に見かけの力が作用し、変位が生じます。流量計内では、この力は1本または複数本のチューブ（通常はU字型または直線型）を通して作用し、これらのチューブは電磁​​駆動システムによって固有共振周波数で振動します。流体が流れていないときは、チューブは同期して振動します。流体がチューブに入り、均等に分割されると、振動のピーク点に向かって加速し、そこから遠ざかる方向に減速します。この際に、チューブに逆向きのコリオリの力が生じ、チューブがねじれます。

入口と出口に配置されたセンサーは、このねじれを振動信号間の位相シフトまたは時間遅延（デルタT）として検出します。この位相シフトは質量流量に正比例するため、温度や密度の変化といった外部要因の影響を受けずに正確な計算が可能になります。さらに、チューブの共振周波数は流体の密度に応じて変化するため、密度の同時測定が可能になります。周波数が低いほど密度が高いことを示します。体積流量は、質量流量を密度で割ることで算出できます。

内蔵温度センサーがチューブ材質の熱膨張を監視し、あらゆる条件下でも精度を確保します。可動部品を最小限に抑えた設計により、摩耗を低減し、多相流にも対応します。この多変数アプローチにより包括的なデータが提供され、コリオリ流量計は低流量の高精度アプリケーションから高流量アプリケーションまで幅広く対応可能で、HARTやModbusなどのデジタルプロトコル経由で出力が可能です。

仕様

アプリケーション

石油・ガス:

• 保管移転: 非常に正確な請求および取引計測。
• パイプライン監視: 流量と流体の密度をリアルタイムで追跡します。

化学処理:

• 腐食性流体のバッチ処理: 摩耗の問題なしに化学物質を正確に測定します。
• 成分の投与/混合: 配合と反応混合物の正確な制御。

食品・飲料:

• 成分投与: 液体および粘性のある成分を正確に測定します。
• 品質管理: 製品の一貫性を保つために密度を監視します。

医薬品:

• 正確な液体処理: 重要な高価値液体の正確な測定。
• 投与/配合: 厳密なバッチ一貫性と規制遵守を確保します。

水処理:

• フロー制御: 化学物質の添加と全体的なフロー管理のための信頼性の高い測定。

クリーンエネルギーと製造業:

• 燃料電池テスト：研究開発における正確な測定。
• 色の投与: 生産プロセスにおける正確な制御。
• コーティングプロセス: バッテリーやソーラーパネルの製造に使用されます。