工業用液体流量計を選定する際に考慮すべき要素は何ですか？

工業用パイプライン向けの流量計を選ぶ際には、精度が最も高いものを選ぶだけでは不十分です。液体の特性、想定される流量範囲、動作温度と圧力、パイプラインの状態、必要な出力信号など、あらゆる要素を考慮してから機種を選定する必要があります。

合肥京達儀器有限公司は、1958年以来、流量計測機器を製造しています。同社の液体流量計は、楕円歯車式、コリオリ質量式、歯車式、スクレーパー式、二重回転式、電磁式、ルーツ式、タービン式など多岐にわたり、様々な計測要件を持つ産業プロセス向けに多様な選択肢を提供しています。

1. 測定対象の液体から始める

まず最初に確認すべきことの一つは、液体の特性です。粘度、導電率、温度、腐食性、浮遊粒子などはすべて、流量計の性能に影響を与える可能性があります。

低粘度または中粘度の液体の場合、いくつかの流量計測技術が有効です。高粘度の液体の場合は、より慎重な選択が必要です。楕円歯車式流量計や歯車式流量計などの容積式流量計は、その計測原理が粘性媒体に適しているため、多くの場合適しています。

例えば、LCシリーズの楕円形ギア式流量計は、連続的な液体計測用に設計されており、高粘度液体にも使用できます。流量計本体は、鋳鉄、鋳鋼、アルミニウム合金、ステンレス鋼など、さまざまな材質が用意されており、液体の種類や運転条件に合わせて選択可能です。

電気伝導性のある液体の場合、電磁流量計も実用的な選択肢の一つとなります。重要なのは、精度評価だけで流量計を選ぶのではなく、測定原理と測定対象物の特性を一致させることです。

2. 必要流量範囲を確認する

通常運転時の流量は重要ですが、それだけが重要な数値ではありません。流量計は、運転範囲全体にわたって信頼性の高い性能を維持しながら、最小流量と最大流量の両方を測定する必要がある場合があります。

選択する前に 液体流量計、 決定する：

• 最小流量
• 通常運転流量
• 最大流量
• 予想される流量変動
• 必要ターンダウン比

流量計が大きすぎると、動作時間のほとんどを測定範囲の下限付近で過ごすことになる。一方、流量計が小さすぎると、不必要な圧力損失が発生したり、ピーク流量に対応できなかったりする可能性がある。

運転中に流量需要が大きく変動する場合、単に公称精度が最も高いメーターを選択するよりも、適切な測定範囲を持つメーターを選択する方が多くの場合有効です。

3．プロセスに実際に必要な精度を決定する

精度は重要だが、求められる精度レベルは、測定結果が何に使用されるかによって異なる。

基本的なプロセス監視においては、極めて高い精度は必ずしも必要ではない。しかし、バッチ処理、投与、生産管理、商業計測などは異なる。これらの場合、精度と再現性の両方がプロセスに直接的な影響を与える可能性がある。

これは 高精度液体流量計 非常に有用な機器となり得る。例えば、JDMFシリーズのコリオリ式質量流量計は、質量流量、体積流量、密度、温度を測定できる。質量流量の精度は±[0.2% +(ゼロ安定度/瞬間質量流量×100%)]とされている。構成によっては、4～20mA、周波数出力、RS485/Modbus、HART通信にも対応している。

複数の測定パラメータを必要とするシステムの場合、これらの機能を1つの機器に搭載することで、プロセス監視を簡素化できます。

4. 温度と圧力条件を考慮する

実際の工業環境は、実験室環境とは大きく異なる場合があります。温度変化は液体の特性に影響を与える可能性があり、高圧はメーター本体、シール、接続部に大きな負荷をかけます。

選択する際 工業用液体流量計製品シリーズの一般的な仕様だけに頼るのではなく、パイプラインの実際の動作温度と圧力を確認してください。

例えば、LCシリーズの楕円形ギア流量計は、周囲温度範囲が-40℃～60℃、標準媒体温度範囲が-20℃～+60℃です。より高温の用途向け構成も用意されています。この流量計はIP66の保護等級を備えており、該当する条件下では防爆型も利用可能です。

これらの仕様は、メーターが屋外に設置される場合、温度変化の大きい地域に設置される場合、または特定の保護要件が求められる場所に設置される場合に特に重要になります。

5. メーターがパイプラインに適合することを確認してください

適切な流量計は、既存の配管と問題なく連携できる必要があります。注文する前に、配管の直径、接続タイプ、設置方向、使用可能な直管の長さ、および流量計周辺の設置スペースを確認してください。

ポンプ、バルブ、エルボ、レデューサー、その他の配管部品の位置も考慮に入れる必要がある。これらは流量プロファイルに影響を与える可能性があるからである。

流量計測技術によって、設置要件は異なります。例えば、JDMFコリオリ流量計は、液体やプロセス条件に応じて適切な配置を行うことで、水平配管にも垂直配管にも設置可能です。

技術的に適切な流量計であっても、設置条件を見落とすと期待通りの結果が得られない場合があります。機種選定前に配管レイアウトを確認することで、このような問題を未然に防ぐことができます。

6. 必要な出力と通信を確認する

多くの産業システムでは、流量データを単にメーターに表示するのではなく、PLC、DCS、SCADAシステム、バッチコントローラー、またはその他の制御機器に送信する必要があります。

システムによっては、必要なオプションには以下が含まれる場合があります。

• 4～20mAアナログ出力
• パルス出力または周波数出力
• RS485通信
• Modbus
• HART通信

例えば、LCシリーズは、パルス出力と電流出力に加え、RS485およびHART通信機能を備えるように構成できます。

メーターを購入する前に、通信要件を確認しておくことをお勧めします。そうすることで、システム統合が容易になり、後々の信号変換機器の追加の必要性を減らすことができます。

7．メンテナンスと校正について考える

流量計の所有コストは、購入価格だけではありません。特に連続運転する機器の場合は、メンテナンス、点検、校正、交換といった費用も考慮する必要があります。

液体の清浄度、可動部品の有無、設置場所へのアクセス性、および想定されるメンテナンス間隔はすべて、メーターの長期的な実用性に影響を与える可能性があります。

液体の特性や運転条件が時間とともに変化する場合にも、校正と検証は重要です。メーターを適切に点検することで、測定の一貫性を維持し、予期せぬ誤差を減らすことができます。

8. 測定要件に合ったメーターの種類を選択する

あらゆる液体やプロセスに等しく適した流量計は存在しません。最適な流量計は、媒体の特性と測定によって達成すべき目標によって異なります。

例えば：

FlowJDの液体流量計シリーズは、複数の測定原理に対応しているため、あらゆる用途に同じ設計の流量計を使用するのではなく、実際のプロセス条件に応じて流量計を選択することが可能です。

9. 材料および保護要件に注意する

液体と接触する材料は、その媒体と適合性がある必要がある。これは、腐食性液体や、異なる媒体を扱うシステムにおいて特に重要である。

環境条件も重要です。屋外設置、粉塵の多い場所、潜在的に危険な場所では、特定の保護レベルや防爆構造が必要となる場合があります。

例えば、LCシリーズは、測定対象の液体に合わせて様々な本体材質を選択できます。また、IP66保護等級や防爆仕様も、適用可能な動作条件に合わせて用意されています。

完全な動作条件に基づいて選択を行ってください

適切な選択をする 液体流量計 必要な流量を合わせるだけでは不十分です。液体の特性、流量範囲、精度、温度、圧力、配管レイアウト、通信要件、材料の適合性、保守条件など、すべてに注意を払う必要があります。

これらの要素を総合的に検討することで、産業ユーザーはよくある2つの問題を回避できます。それは、プロセスで実際には必要のない機能に費用をかけてしまうこと、あるいは、実際の稼働条件下で安定した測定を提供できない低価格の計測器を選んでしまうことです。

長年にわたり流量計測機器の製造に携わってきた合肥京達儀器有限公司は、様々な産業ニーズに対応する幅広い流量計を提供しています。豊富な製品ラインナップにより、ユーザーは実際のプロセス条件や運用ニーズに基づいて最適な計測技術を選択できます。