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やあ、久しぶり！あなたの産業用コントロールアシスタントが戻ってきましたよ。電磁流量計をご存知ですか？それは新しいタイプの流量測定計器で、20世紀の50～60年代に電子技術の発展とともに急速に発展したものです。では、それがどのように機能するのかご存知ですか？今日は、産業界でその素晴らしい役割を果たすための原理について見ていきましょう。 電磁流量計の動作原理 電磁流量計はファラデーの電磁誘導の法則に基づいて作られたもので、導電性液体の体積流量をメートル単位で測定する計器です。その独特の利点により、電磁流量計は現在、各種酸、アルカリ、塩などの腐食性媒体をはじめとする、工業プロセスにおけるさまざまな導電性液体の流量測定に広く利用されており、また各種スラリーの流量測定にも用いられ、独自の応用分野を形成しています。構造的に、電磁流量計は電磁流量センサーとコンバータの2つの部分で構成されている。センサーは工業プロセスの配管に取り付けられ、配管内を流れる液体の体積流量値を線形的に誘起電位信号に変換し、伝送線を通じてこの信号をコンバーターに送る役割を果たします。コンバータはセンサーからそれほど遠くない場所に設置され、センサーから送られてくる流量信号を増幅し、表示や累積、調整制御のために、流量信号に比例する標準電気信号として出力します。 電磁流量計の測定原理はファラデーの電磁誘導の法則に基づいており、導体が磁場内を動いて磁力線を切ると、導体の両端に誘起電圧eが発生する。その向きは右手の法則によって決まり、その大きさは磁場の磁束密度B、導体が磁場内にある長さL、および導体の移動速度uに比例する。もしB、L、uの3つが互いに直交している場合、e=Bluとなる。これに類似して、磁束密度がBの均一な磁場の中で、磁場の方向に垂直に内径がDの非磁性の管を置き、導電性の液体がその管内を流速uで流れると、導電性の流体が磁力線を切断する。もし、管の断面において磁場に垂直な直径の両端に対向電極を取り付けると、管内の流速分布が軸対称である限り、二つの電極間には誘導起電力が発生することが証明される：e=BD。ここで、は管の断面における平均流速である。これにより、管の体積流量はqv=rDU″となる。上式からわかるように、体積流量qvは誘導起電力eおよび測定管の内径Dと線形の関係にあり、磁場の磁束密度Bに反比例し、他の物理的パラメータとは無関係である。これが電磁流量計の測定原理です。なお、式qv=πDU~が厳密に成り立つためには、測定条件が以下の仮定を満たしていなければならない：①磁場は均一に分布した一定の磁場であること、②測定対象の流体の流速が軸対称に分布していること、③測定対象の液体が非磁性であること、④測定対象の液体の電気伝導率が均一であること（等方的）。 電磁流量計の電源供給方式について、電磁流量計は動作する際に電力供給に依存しています。異なる運用条件に応じて、現段階で流量計の電源供給方式には主に3種類あり、それぞれ市電220Vの交流電源供給、22Vの直流電源供給、そしてバッテリー（主に高性能リチウム電池）による供給です。一、220Vの配電を利用し、電磁流量計は現在多く使用されている。一般的に工場現場には220Vの電源があり、流量計を規定通りに設置すれば別の装置を追加する必要はなく、電源を接続するだけで動作する。220V配電用電磁流量計は、一体型にも分離型にも製造できる。二、22V電源式の電磁流量計は、工場現場で交流電源の使用が許可されていない場合や、安全性の観点から低電圧の直流電源を使用する必要がある場所に適しています。また、流量積算器を併用し、その積算器から電磁流量計に電力を供給する場合も、22Vのバッテリー電源を選択するしかありません。現在、電磁流量計の使用例はそれほど多くなく、主に電源が全くない現場で利用されています。また、一般的な故障警告機能、上下の流量設定および警告機能、順逆の流量切り替え機能、485通信機能も備えています。電磁流量計は、配電方式に多様性があるだけでなく、その内部機能も非常に強力で、液体の流速を測定したり、物質の正方向の流量と逆方向の流量を測定したり、瞬間流量や累積流量を測定することができます。一体型と分離型の2種類を製造でき、お客様の指定に応じて決定します。三、バッテリー式配電とは、現場に外部電源がない場合や、安全上の理由から外部電源を使用できない場合に用いられるもので、瞬間流量や累積流量をその場で表示できる。電源ケーブルを引くコストを節約できるため、比較的過疎な環境ではこのバッテリー式配電方式が特に重要となる。大きな欠点は、定期的にバッテリーの点検と交換を行う必要があることです。 今日の内容はここまでです。他に知りたいことや話し合いたいことがある方は、コメントをどうぞ。引き続き更新していきますので、フォローお待ちしています。