ターゲット型流量計の動作特性と測定誤差

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ターゲット型流量計の動作特性と測定誤差　著者：厦門宏控エンジニア－楽義　HKBシリーズのターゲット型流量計の動作特性は、主に流体による校正実験を通じて得られるものである。実験条件を再現することを保証した上で、重りを吊るす方法によっても校正が可能である。つまり、重りが生み出す重力を利用して、ターゲットが作動時に受ける流体の作用力に代わるものとし、流量計を校正する方法であり、これを乾式校正と呼ぶ。また、乾式校正を用いて計器を定期的に校正することもできます。HKBターゲット型流量計の動作特性　　1. 流量係数　　HKBターゲット型流量計の流量係数C1は、レイノルズ数Redに関連しているほか、管路の内径D、ターゲットの直径比B、ターゲットの形状、ターゲット室の構造、ターゲットとターゲット室の加工精度、ターゲット入口端の鋭さ、ターゲットと管路の同心度および表面の滑らかさなども影響を与える。一般的には、実験によって流量係数C1とRe、D、Bの関係曲線が求められ、図4-29に示されている。図の曲線からわかるように、臨界レイノルズ数は前述の圧力差式流量計よりも低いため、この測定法は高粘度でレイノルズ数が低い流体においてその優位性をより発揮する。しかし、レイノルズ数が低い場合、ターゲットに作用する粘性摩擦力の影響が顕著となり、実際の流量測定範囲内でのみC1値がほぼ一定に保たれることで、測定精度を確保できる。　　2圧力損失　実際の流体がターゲットを通過する際には粘性摩擦力が生じ、ターゲットの後方で渦が発生し、これらが流体のエネルギーの一部を消費して圧力損失を引き起こす。圧力損失は、流量計の口径、ターゲット径比、流量の大きさ、および流体の性質に関連しています。同じ流体、同じ流量、同じ口径の場合、ターゲット径比が小さいほど、圧力損失Bも小くなる。異なる口径および異なるターゲット直径比における圧力損失曲線を、図4-0に示す。ターゲット型流量計の圧力損失は、通常、ストレーナー差圧式流量計よりも低く、入口が0.8、Bが0.5の孔板を用いてテスト比較した結果、ターゲット型流量計の圧力損失は孔板の40％から50％に過ぎなかった。　　4.5.3.3 測定誤差　ターゲット型流量計において測定誤差が生じる主な原因は2つある：　　(1)ターゲット型流量計の流量計算において、流体がターゲットの周囲に及ぼす粘性摩擦力の影響を無視しているため、実際に粘性の高い流体の流量を測定する場合、この粘性摩擦力によってターゲットが受ける力が増加し、その結果、計器が示す流量が過大になる。(2)測定対象の流量が小さい場合、粘性の影響により、流体がターゲットに及ぼす力は流体速度の二乗に比例しない。 HKBターゲット型流量計の特徴　ターゲット型流量計の主な特徴は以下の通りです：　　(1)可動部品がなく、構造が堅牢でシンプル。圧力導入管やその他の補助部品を設置する必要がなく、取り付けやメンテナンスが容易で、目詰まりしにくい。　　(2)圧力損失が小さく、小口径（0.00～0.5～0.2 nl, 11）および低レイノルズ数Reでの使用が可能。=(l--5)x 103の流体で、標準的な節流装置が適用しにくい場面を補うものです。　　(3)測定下限が低く、童程比は3:1で、基本誤差は正負1％です。　　(4)測定対象の適用範囲が広い。　　l) 主に、パイプ内の低レイノルズ数で高粘度の流体の流量を測定するために使用される。
2) 泥水、パルプ、モルタル、鉱石スラリーなど、適量の固体粒子を含むスラリー状流体の流量も測定できる。
3) 汚水、原油、高温の油など、汚れた流体の流量も測定可能である。
4) 一般的な液体、ガス、蒸気の流量を測定するためにも使用できる。
5) パイプ内に設置されるターゲットが耐腐食性材料で作られている場合、この計器ではさまざまな腐食性媒体の流量も測定できる。　　(5)計器はまだ標準化されておらず、正確性を保証するためには個別の実流量による校正が必要である。　　(6) 高流速でターゲットプレートに衝突すると、その後方に渦が発生し、出力信号が振動して信号の安定性に影響を与えるため、高流速の対象物では慎重に使用すべきである。