流量計算問題
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（単一選択問題）現場で平方根処理を行う差圧式流量計で、測定範囲は40kPaであり、対応する最大流量は16t/hです。差圧が10kPaのときの変換器の出力電流および対応する流量は（ ） A、12mA 8t/h B、8mA 4t/h C、8mA 8t/h D、12mA 12t/h 正解は：A これはフォーラムで出題された問題ですが、現場で平方根処理を行う場合はBを選ぶべきではないのでしょうか？AはDCSで平方根処理を行う場合です。現場での二乗根計算とは、流量と圧力差を直接比較することを意味し、DCSでの二乗根計算は流量の二乗と圧力差の比になるのでしょうか。
どちら側で平方根を取っても、流量は同じはずですよね。どちらで平方根を取るかは、トランスミッタの出力電流にのみ影響します。計器側で平方根を取ると計器の出力電流は12ミリアンペアになり、システム側で平方根を取ると計器の出力電流は8ミリアンペアになります。システムは電流信号を受信し、平方根を取るかどうかを判断した後、流量を計算します。
ヘッダーを平方根化すると、出力は流量信号と見なすことができる。4～20MAは0～16t/hに対応する。測定範囲は40KPAで、平方根を取ると6.3となり、これは4～20mAが差圧の平方根で0～6.3に対応することを意味します。実際に測定した値は10kPaで、平方根を取ると3.16となるため、フルスケールの6.3の半分、つまり4～20mAの範囲の半分に相当し、それは12mAです。また、0～16t/hの半分にも相当し、つまり8t/hです。もしDCSで平方根処理が行われ、トランスミッターから差圧信号が出力される場合、測定範囲は40KPAで、実際の測定値は10kPaであり、これはフルスケールの1/4です。したがって、出力信号は4～20MAの1/4、つまり8mAとなります。どちら側で二乗根を取っても、圧力差が10kpaなので流量の計算値は変わらず、依然として8t/hです。要するに、どこで二乗根を取るかによって、DCSが受信する変数の単位や測定範囲が決まります。計器側で二乗根を取れば、DCSが受信する4～20maは流量信号となり、その測定範囲も流量の範囲になります。一方、DCS側で二乗根を取れば、DCSが受信する4～20maは圧力差信号となり、測定範囲も圧力差の範囲になるだけです。
圧力差と流量の関係式は、圧力差＝k×流量の二乗で求められ、40＝k×16の二乗となるため、k＝40を16の二乗で割った値となる。10kPaの時、流量の二乗＝10を40で割ってさらに16の二乗で割ると64となり、したがって流量は8となる。0～16は4～20mAに対応するため、出力電流は12mAとなる
4号棟が正解で、まずK値を計算するのに相当します。そうすれば、より理解しやすくなります。 実際、一次計器の平方根演算とは圧力差の平方根を取ることであり、一次計器の出力電流のパーセンテージも平方根を取ることになります。 DCSの平方根処理とは、一次側の電流差圧には平方根を取らないことです
差圧流量計の計算式によれば、現場で平方根を取るため、電流は差圧の平方根を取った後の値となり、Qmax/Q＝（40/10）^1/2、（40/10）^1/2＝（20－4）/xとなり、最終的な結果はAとなる