磁気流量計の原理、応用、選定ポイントを解説。工業プロセス向けの精密な流量管理に不可欠な装置の概要を提供します。
磁気流量計の基本原理と動作メカニズム
磁気流量計は、導電性の液体の流量を測定するための装置です。その動作原理はファラデーの電磁誘導の法則に基づいています。この法則は、導体が磁場を横切って移動するとき、導体に電圧が誘導されるというものです。磁気流量計では、導電性の液体が導体として機能し、流れる液体自体が磁場を横切ることで電圧が生じます。
磁気流量計の主要な構成要素には、測定管とその両端に配置された電極、そして管を貫通するように設置された磁石があります。液体が測定管を流れるとき、磁石によって生成された磁場を横切ります。ファラデーの法則に従い、このとき液体に電圧が誘導されます。そしてこの誘導された電圧は、測定管の両端に設置された電極によって検出されます。
- 流速と誘導される電圧の関係は直接的で、流速が速ければ速いほど、より高い電圧が誘導されます。
- 誘導される電圧は液体の流れの平行成分に比例し、磁場の強さと液体の導電性に依存します。
- 計測される電圧は非常に微小であり、高度な増幅器と信号処理技術を用いて処理されます。
磁気流量計の特長として、流体と接触する部分に動く部品がないため、摩耗や圧力損失が少なく、粘性の高い液体や固形物を含む液体の流量を測定するのに適しています。また、正確な流量計測を行うためには、液体が十分な導電性を持つ必要があり、純水や油などの非導電性液体には適用できません。
このようにして磁気流量計は、液体の流量を正確に測定するための信頼性の高い手段を提供しています。次に、磁気流量計の応用例と、選定時に考慮すべき点について見ていきましょう。
磁気流量計の応用例と選定時の考慮点
磁気流量計はその高い精度と信頼性から、多岐にわたる産業で活用されています。たとえば、水処理施設では水や廃水の流量監視に用いられ、食品・飲料産業では衛生的な流量測定が必要な場面で利用されます。また、化学工業では腐食性や粘性の高い化学薬品の流量を測定するのに適しています。
- 水処理施設では、流量計測の精度が環境基準の遵守に直結するため、磁気流量計が頻繁に使用されます。
- 食品産業では、製品の品質を保証するために非接触・衛生的な流量測定が求められ、磁気流量計がその要件を満たします。
- 化学工業では、高い耐腐食性を持つ材質で作られた磁気流量計が選ばれることが多いです。
磁気流量計を選定する際には、いくつかの重要な点を考慮する必要があります。流体の種類、温度、圧力、導電性は、適切な流量計の選択において基本的な要素です。さらに、計測環境の条件やインストールスペース、流量計の材質も重要な選定基準となります。
- 流体の種類：化学的性質と粒子含有率が選定に影響します。
- 温度と圧力：流体の状態変化や流量計の耐性を考慮する必要があります。
- 導電性：磁気流量計は導電性のある液体にのみ使用可能です。
- インストール環境：周囲の磁場や振動が計測に影響を与えないかを検討します。
- 材質：流体による腐食や摩耗に対する耐性が必要です。
磁気流量計の利点とまとめ
磁気流量計は、そのユニークな測定原理と多様な応用可能性により、多くの工業プロセスで重宝されています。無動作部品による長寿命と低メンテナンス、高い測定精度、そして流体の性質に左右されにくい計測能力が主な利点です。ただし、導電性のない液体や非常に低い流速では使用できないという限界もあります。適切な磁気流量計を選ぶことで、効率的かつ正確な流量管理が可能となり、品質保証、コスト削減、環境保護に大きく寄与します。
最終的に、磁気流量計はその非侵襲性と柔軟性により、今後も様々な分野での流量測定ニ
