差圧式孔板流量計はどのように計測するか

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圧力差式流量計はその適用範囲が非常に広く、閉じた配管内の流量測定において、流体の種類としては単相、混合相、清浄な流体、汚れた流体、粘性の高い流体など、作動状態としては常圧、高圧、真空、常温、高温、低温など、管径としては数mmから数mまで、流動条件としては亜音速、音速、脈動流など、さまざまな対象に利用されている。各産業分野におけるその使用量は、流量計全体の使用量の約1/4～1/3を占めている。 ガスの流れる配管には絞り装置が取り付けられており、その中には中央に円形の穴が開いた孔板が入っている。この穴の直径は配管の内径よりも小さい。孔板の前ではガスは安定して前方に流れているが、ガスが孔板を通過する際に穴の直径が小さくなるため断面積が縮小し、安定した流れが乱れる。その結果、流速が変化し、速度が上昇する。そしてガスの静圧は低下し、そのため孔板の前後で圧力差、すなわち差圧が生じる（孔板の前の断面が大きい場所の方が圧力が高く、孔板を通過する断面が小さい場所の方が圧力が低い）。圧力差の大きさとガス流量には一定の数値的関係があり、すなわち流量が多いほど圧力差も大きく、流量が少ないほど圧力差も小さくなる。流量は差圧の平方根に比例する。 差圧式流量計とは、配管内に設置された流量検出部品によって生じる差圧、既知の流体条件、および検出部品と配管の幾何学的寸法をもとに流量を算出する計測器です。 差圧式流量計は、一次装置（検出部）と二次装置（差圧変換および流量表示計）で構成されています。差圧式流量計は、通常、検出部の形態によって分類され、例えば孔板流量計、ヴェンチュリー流量計、均速管流量計などがある。 二次装置とは、各種の機械、電子機器、機電一体型の差圧計、差圧変換器、および流量表示計のことです。それは、三化（シリーズ化、汎用化、標準化）が高度に進んだ、種類や仕様が非常に多様な大きな計測器のカテゴリーとして発展しており、流量パラメータだけでなく、圧力、液面、密度などの他のパラメータも測定できる。 差圧式流量計の検出部品は、その動作原理によって、節流装置、水力抵抗式、遠心式、動圧頭式、動圧頭増幅式、およびジェット式といった大きく数つのカテゴリーに分けられる。 検出対象は、その標準化の度合いによって、標準的なものと非標準的なものの2つの大きなカテゴリーに分けられる。 いわゆる標準検出部品とは、標準書類に従って設計・製造・取り付け・使用される限り、実際の流量で校正することなくその流量値や測定誤差を算出できるものである。 非標準検査部品とは、成熟度が低く、まだ国際規格に含まれていない検査部品のことです。 差圧式流量計は、最も広く利用されている流量計の一種で、あらゆる種類の流量計の中で最も多く使用されています。近年、さまざまな新しい流量計の登場により、その使用割合は徐々に減少しているが、現在でも最も重要なタイプの流量計である。 長所：（1）最も広く使用されている孔板式流量計は、構造が堅牢で性能が安定しており、耐久性に優れている。（2）適用範囲が非常に広く、今日までこれに匹敵する流量計は他に存在しない。（3）検出部品と変換器、表示計器はそれぞれ異なるメーカーによって製造されるため、量産が容易である。 欠点：（1）測定精度が全体的に低い；（2）ゲイン範囲が狭く、一般的に3:1～4:1程度；（3）現場での設置条件が厳しい；（4）圧力損失が大きい（孔板やノズルなどを指す）。