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2010年9月24日 (金)

流量センサ

アナログエンジニア流の分類だが、センサにはアクティブセンサとパッシブセンサの分類法が考えられる。

概してアクティブセンサは低流量まで計測でき、パッシブセンサは低流量の計測が難しい。

アクティブ流量センサの代表格には、交番磁場中での起電力を測る電磁流量計、超音波のドプラーシフトを利用する超音波ドプラー流量計、伝播時間測定型超音波流量計、熱線流量計、容積流量計などがある。いずれも、センシングのために、磁場や音場を形成するので0流量の計測が可能である。

パッシブ流量計は差圧計を用いた絞り流量計がある。こちらのほうは、流量の2乗にセンサ信号が比例するので、0流量は原理的に測れない。

パッシブセンサにはカルマン流量計もある。流路の一部に障害物を置き、一定流速(レイノルズ数)でストローハル数がほぼ一定であることを利用し渦の発生周波数を測定するものである。低流量では渦の発生が弱くなるので、低流量計測はできないが、得られる信号が周波数なので、微弱な信号まで検出できるので、信号処理には有利である。

容積式流量計は、枡で水を測るように流れる流体の体積を測定するタイプで、回転軸の回転数を測るものである。

熱式流量計は関数系が複雑だが、基本的に流速センサである。

今まで述べたセンサのうち、流量そのものを測っているセンサは容積式のみで、電磁流量計はほぼ流量比例の信号出す。他は総て流速センサで、パイプ内の一部の流速をはかり流量に換算しているだけである。

正逆の流量に対応できるものは、流路に対し対称構造とできる流量センサのみである。

こんな視点での流量センサの分類もよいのではないか。

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