コリオリ流量計の利点と限界: 実用的な選択ガイド

コリオリ流量計は測定します直接的な質量流量これは、液体が貴重である場合、投与が再現可能である必要がある場合、または密度が品質仕様の一部である場合に、まさに必要なものです。化学物質の注入、保管場所の移送、燃料の積み込み、厳密なバッチ処理において、その精度に匹敵するテクノロジーはほとんどありません。ただし、それがすべての行のデフォルトの答えではありません。ほとんどの代替品よりもコストが高く、同伴ガス、二相流、ポンプの振動、接続部のパイプの応力によって測定値が乱される可能性があります。-

このガイドは、流量計の機能をすでに大まかに知っていて、コリオリが適切かどうかを判断する必要があるエンジニアとバイヤー向けに書かれています。メーターの仕組み、どこでコストを稼いでいるのか、どこで苦労しているのか、磁気質量計、渦流質量計、超音波質量計、熱質量計との比較、そして驚くことなくサイズを決めて指定するためのステップバイステップの方法について説明しています。--始める前に、より広い視野を得るために、これを参照してください。コリオリ流量測定の概要便利な読み物です。

メーカーのドキュメントと公開されている測定基準に基づいて、FlowT フロー測定エンジニアリング チームによって準備およびレビューされています。{0}データシートや特定のプロセスのサイジング レビューの代わりとなるものではなく、エンジニアリングのガイダンスとして扱ってください。

コリオリ流量計とは何ですか?

コリオリ流量計は、流れる流体が振動管を曲げる様子から質量流量を測定する装置です。送信機は 1 つまたは 2 つの測定管をその共振周波数で駆動します。流れがない場合、チューブの入口側と出口側は同相で振動します。液体が通過すると、コリオリの動作原理チューブがわずかにねじれ、入口と出口のピックオフが互いに位相がずれます。その位相シフトの大きさは質量流量に比例します。

同じ振動チューブを使用すると、さらに 2 回の測定を無料で行うことができます。真空管の共鳴音流体密度による周波数シフトしたがって、メーターは別の機器を使用せずに密度を報告します。 -内蔵の温度センサーにより、温度に応じて変化するチューブの剛性をトランスミッターが補正できるため、状況が変化しても質量の読み取り値が正確に保たれます。コリオリ計は速度や体積ではなく質量を測定するため、体積計のように密度や圧力の補正を必要としません。同じ考えが他のものを支えています質量流量計の動作原理しかし、コリオリは依然として直接の高精度質量測定の参照方法です。-

コリオリ流量計は何を測定できますか?

最新のコリオリ計は多変数計器です。{0}通常、1 つのデバイスから次のものを入手できます。

• 質量流量- は位相シフトから直接測定されます。
• 密度- はチューブの振動周波数から導き出されます。
• 温度- は補正のために測定され、プロセス値として利用できます。
• 体積流量 - 計算された質量流量と密度からのものであり、直接測定されたものではありません。
• トータルフロー- はバッチ処理、請求、在庫管理に使用します。

ボリュームは計算であり、直接読み取るものではないことを明確にしておきます。これは、買い手と売り手が正確にどの数量で決済されるかを気にする保管転送とブレンディングにおいて重要です。導電性液体の体積流量、またはユーティリティ ライン上のガス質量流量のみが必要な場合は、通常、単一目的のメーターの方が安価です -、特にガスの場合は、-熱式質量流量計多くの場合、より経済的に合理的です。

コリオリ流量計の主な利点

直接質量流量測定

これがテクノロジーが存在する理由です。体積計は流体の移動速度を測定し、質量を推定するには密度、温度、または圧力のデータが必要です。コリオリ計はその連鎖をスキップして質量そのものを測定します。流体の密度が温度、濃度、または組成によって変化する場合、- 冷却すると濃くなるシロップや、バッチごとに強度が異なる化学物質を考えてください。- 直接質量測定を行うと、補正の層全体とそれに伴う誤差が除去されます。

高い精度と再現性

コリオリ流量計は、利用可能な流量技術の中で最も正確で再現性の高い技術の 1 つです。米国国立標準技術研究所による独立した研究では、安定したコリオリ計は測定の不確実性が低く、次のオーダーであると説明されています。制御された条件下で±0.1%。 -実際の精度は単一の数値ではありませんが、- 正しいサイズ設定、流体の状態、ゼロ安定性、設置状況によって異なります。実際のポイント: ヘッドラインの精度は本物ですが、実際の流量範囲に合わせてメーターのサイズが決められ、設置されている場合にのみそれが得られます。

密度および温度測定機能を内蔵-

流れとともに密度を取得することは、スペックシートの単なる箇条書きではなく、真に役立ちます。-化学処理では、密度の変化が濃度の変化を示すことがよくあります。食品と飲料では、密度はバッチ間の一貫性を確認するのに役立ちます。-- 1 つの機器が 2 つの機能を実行するということは、1 セットのフィッティング、1 つの校正、および 1 つのメンテナンス用デバイスも意味します。

フロープロファイルに対する感度が低い

多くの流量計では、きれいな流量プロファイルを作成するために、上流と下流に長い真っ直ぐなパイプを通す必要があります。コリオリ計はプロファイルへの依存度がはるかに低いため、スペースが狭いエルボ、バルブ、ポンプの近くに設置することができます。これは大きな利点ですが、設置を無視してよいわけではありません - メーターには適切なサポート、正しい方向、完全なパイプが必要です。レイアウトを検討している場合は、次の点に注意してください。上流と下流の直管の要件-他のテクノロジーがなぜこれよりもこだわるのかをここで説明します。

流路内に可動部品がない

タービンや正の変位計とは異なり、流れの中で磨耗するローター、ギア、ベアリングはありません。{0}}計画外のシャットダウンに費用がかかる連続プロセスの場合、摩耗アイテムが少ないほど、停止する理由が少なくなります。

幅広い流体互換性

この技術は、適切なセンサー - ガスを使用して、清浄で粘性の高い液体、オイル、燃料、多くの化学物質、一部のスラリー、および - を処理します。この範囲により、工場は複数のラインにわたって 1 つのテクノロジーを標準化できるため、予備品やトレーニングが簡素化されます。研磨スラリーや低密度ガスなどの扱いにくい媒体への適合性は、特定のモデルと照らし合わせて確認する必要があります。-

保管転送および高価値の液体に最適-

流体が当事者間で売買または転送される場合、測定の不確実性は直接金額に変わります。コリオリの精度は、請求、バッチ処理、在庫管理に適しています。この方法に対する信頼性は非常に高く、NIST はコリオリ質量流量計を次のように評価しています。燃料供給システムを検証するための現場参照規格-。保管場所の移管義務については、証明書と地域の計量規則が最終的な選択に影響します。{1}

コリオリ流量計の主な制限

上記のすべての利点には条件があります。この表では、詳細の前に、制限事項とそれぞれについてできることをまとめています。

初期費用が高い

コリオリ メーターは通常、磁気式、渦式、タービン式、または可変面積式メーターよりも高価であり、線路のサイズが大きくなるにつれてギャップも広がります。{0}それは欠陥ではなく、位置づけの問題です。値の低いストリームでの単純なフロー表示の場合、ジョブが必要とする量より多くのメーターが表示されます。-正確な投与や現金に相当する液体の場合、より高い資本コストは、より厳密な制御とより低い測定の不確かさによって回収されます。代替案に対するベンチマークを行うのに役立ちます -。たとえば、次のようなものを参照してください。超音波流量計は通常高価です比較用に。

気泡と二相流に関するトラブル-

これは人々を悩ませる制限であるため、ひとまとめにするのではなく、重大度によって等級分けする価値があります。少量の同伴ガス遠心ポンプの後は、通常、ノイズと軽度のエラーが追加されるだけです。スラグフローまたは大きな気泡真空管の発振が不安定になり、メーターが読み取り値を保持するのに苦労する可能性があります。フラッシングとキャビテーションプロセス-設計上の問題です-流体がメーターを通過する液体のままであるように背圧を上げる必要があります。真実湿った気体または二相-通常、サービスには専用のメーターか、まったく別のテクノロジーが必要です。{0}上流でガスを除去できない場合は、コミットする前にモデルの二相またはガス-ボイド-分率の許容値を確認してください。

振動に対する敏感さ

測定は振動管に依存しているため、外部からの強い振動が影響を与える可能性があります。実際には、最新のメーターのほとんどは通常のプラントの振動を無視します。問題のケースは、往復ポンプのスキッド、またはメーターの動作周波数付近で共振する配管に直接取り付けられている場合です。ラインにポンプによる振動がある場合は、サポートと隔離を計画し、メーターをパイプと無理に位置合わせしないようにしてください。

圧力損失に関する考慮事項

測定チューブ内に流れを流すにはある程度の圧力がかかりますが、その程度はチューブの設計、サイズ、流量、粘度によって異なります。限界ポンプヘッドまたは利用可能な圧力が低いシステムでは、設置後ではなく選択時に最大流量での圧力降下を確認してください。粘性流体は効果を増幅します - その方法についてのメモ流体の粘度は流量測定に影響しますその理由を説明します。

大きな線サイズでのサイズと重さ

コリオリメーターは口径が大きくなるにつれて重くなり、高価になるため、中小規模のラインでは優れていますが、大規模なパイプラインでは劣ります。大きな冷却水ヘッダーや体積流量のみが必要な大きなユーティリティラインの場合、超音波流量計多くの場合、差圧装置を使用する方が現実的な選択肢となります。{0}

衛生および洗浄性の制約

食品、飲料、バイオテクノロジー、製薬サービスでは、メーターは測定するだけでなく洗浄する必要があります。一部の曲がったチューブの形状では、液体が閉じ込められ、定位置洗浄と排水が困難になる可能性があります。--完全な排水性と簡単な掃除が重要な場合は、サニタリーまたはストレート チューブの設計を指定し、表面仕上げ、材質、CIP/SIP の互換性を事前に確認してください。-

コリオリ流量計と他の種類の流量計の比較

抽象的な「最適な」流量計はありません。- あるのは、特定の流体、ライン サイズ、予算に最適な流量計だけです。この表には主要なテクノロジーが並べて示されており、以下の注では最も重要なトレードオフについて説明しています。-

コリオリ vs 電磁流量計

A 磁気（電磁）流量計導電性の液体でのみ機能しますが、経済的で大きなボアをうまく​​処理でき、圧力降下がほとんどありません - 水、廃水、および多くの化学溶液に最適です。オイルや燃料などの非導電性流体で直接質量流量、密度、精度が必要な場合は、コリオリを選択してください。-液体が導電性である場合、パイプが大きい場合、およびコストが決め手となる場合は、磁気を選択してください。

コリオリ vs 渦流量計

A 渦流量計蒸気、ガス、一部の液体に適度な精度と低価格で適しています。質量流量の精度と密度測定がコストを上回る場合は、コリオリを選択してください。-アプリケーションがその強みに適合し、予算の削減が優先される場合は、vortex を選択してください。のボルテックスメーターの長所と短所決定する前に検討する価値があります。

コリオリ vs 超音波流量計

超音波メーターは、大規模なパイプラインや、圧力降下が無視でき、設置によるプロセスの中断が不要な{0}}非侵入型またはクランプ式測定-が重要な場所で使用されます。質量ではなく速度を測定するため、直接質量と密度が必要な場合はコリオリを選択し、ラインが大きく、圧力降下を低く抑える必要がある場合、または設置のためにプロセスを停止できない場合は超音波を選択します。

コリオリ流量計をどのような場合に - を選択し、どのような場合に - を避けるべきでしょうか?

次の場合にコリオリ計を選択してください…

• 液体には実際の経済的価値があり、測定の不確実性にはコストがかかります。
• 質量流量の精度や再現性は、資本コストよりも重要です。{0}
• 密度は品質管理、濃度監視、または混合の一部です。
• あなたは小規模から中規模のラインで分注、バッチ処理、または保管転送を実行しています。--
• 流体は非導電性なので（磁性がなくなる）、それでも精度が必要です。-

次の場合は別のテクノロジーを検討してください…

• 値の低いストリーム - に関する大まかな容積表示のみが必要です。-タービン流量計または同様のものの方が経済的です。
• 流体は太い線に沿った導電性の水です - 通常、コストの面では磁気メーターが有利です。
• パイプが非常に大きいため、-超音波または差圧計の方が目盛りが優れています。-
• 公共回線のガス質量流量を測定しています - 多くの場合、熱質量計の方が優れた値を示します。
• このサービスには、管理不可能な重度の二相状態または湿ったガス状態が含まれます。{{1}

適切なコリオリ流量計を選択する方法: ステップごとのチェックリスト--?

最も後悔するのはサイジングです。これら 6 つのステップにより、決定は擁護できるものに変わります。テクノロジー全体をより広い視野で見るには、次のガイドを参照してください。プロセスに適した流量計の選択コンテキストを設定します。

ステップ 1 - 流体とその位相を定義する

流体の種類、密度、粘度、温度、化学的適合性、および固体、気泡、蒸気を運ぶかどうかを決定します。-重要な点は-です。きれいな単相液体は簡単です。-発泡流体、フラッシング流体、または二相流体の場合は、特定のモデルに対する公差チェックが必要です。-

ステップ 2 - 流量範囲とターンダウンを確立する

最小流量、通常流量、最大流量を記録し、それぞれがメーターの推奨範囲内にあるかを確認します。通常の流れは、範囲の底部ではなく、安定した部分に到達する必要があります。過大なサイズは典型的な間違いです。低流量では信号が弱まり、ゼロ安定性が支配的になるため、メーターが大きすぎると、正確に必要な精度が失われます。サイズが小さすぎると容量が制限され、圧力損失が増加します。質量流量または体積流量のどちらに基づいてサイジングを行っているかを確認します。

ステップ 3 - ポンプ容量に対する圧力降下の確認

最大流量での圧力損失を計算し、粘度を考慮して利用可能な揚程と比較します。低圧システム、またはポンプがすでに限界に達している場所では、このチェックによりメーターがまったく機能するかどうかが判断されます。

ステップ4 - 配管サイズと設置条件を確認する

メーター、そのサポート、メンテナンスアクセス、および送信機の配線のためのスペースを確保してください。メーターは決してパイプに応力を加えてはなりません。また、チューブを満杯に保ち、自動排出するためには方向が重要です。-などの国際的な指導ISO 10790、コリオリ流量計の選択と設置に関する規格は、オリエンテーションとサポートの詳細についての適切なリファレンスです。

ステップ 5 - 精度と認定レベルを設定する

デフォルトで最も厳しい仕様を購入するのではなく、精度を任務に合わせてください。ユーティリティの表示は、保管転送よりもはるかに少ない量で済みます。請求または貿易関税の法的な--に関しては、必要な証明書、校正証明書、および現地の計量法への準拠を確認してください。

ステップ 6 - 材料、衛生状態、コミュニケーションを確認する

液体に対する接液部の材質、衛生的なサービスのための衛生的な接続と排水性、該当する場合は危険区域の評価、制御システムが予期する通信プロトコルを確認します。{0}}

注文前に収集するデータ:

• 流体の名前と相（液体、気体、スラリー、二相リスク）-
• 使用温度での密度と粘度
• 最小、通常、最大流量（および質量か体積か）
• 動作圧力と最大圧力と温度
• 回線サイズと接続タイプ
• 危険区域の分類-（存在する場合）
• 衛生/洗浄要件
• 通信プロトコルと出力タイプ
• 必要な精度と認証

コリオリ流量計の選択におけるよくある間違い

流量ではなくパイプサイズに基づいたサイジング

メーターを既存のパイプの直径に合わせるのは論理的であり、低い流量精度を静かに台無しにします。-実際の流量範囲、圧力損失、精度に関するサイズ - は、多くの場合、ラインより 1 サイズ小さいメートルが適切な判断となります。

同伴ガスと二相流を無視する-

測定値が不安定になる場合は、メーターの故障ではなく、ガスの問題であることがよくあります。気泡、泡、またはフラッシングが発生する可能性がある場合は、メーターの前でガスを除去または抑制するシステムを設計してください。

メーターにパイプの応力を伝える

コリオリ計は機器であり、構造的な支持体ではありません。不十分なサポート、振動、強制的な調整は、精度と長期的な信頼性の両方を低下させます。-

精度だけで選ぶ

精度はいくつかの要素のうちの 1 つです。コスト、圧力降下、ラインサイズ、流体の状態、メンテナンスはすべて決定事項に含まれますが、場合によってはそれらが異なるテクノロジーを指すこともあります。

衛生サービスにおける洗浄性の軽視

測定は完璧であっても、排水や洗浄が行われないメーターは、品質とコンプライアンスの問題を引き起こします。衛生プロセスでは、洗浄性は仕様の一部であり、後付けではありません。

よくある質問

コリオリ流量計の最大の利点は何ですか?

直接質量流量測定。速度から質量を推測するのではなく質量自体を測定するため、密度と圧力の補正が不要になり、高い精度と再現性が実現します -。流体の密度が温度や組成によって変化する場合に特に価値があります。

コリオリ流量計の主な欠点は何ですか?

ほとんどの代替品よりもコストが高く、混入ガスや二相流に対する感度が高く、強い振動の影響を受ける可能性があり、低揚程システムでは圧力降下があり、大規模ラインではサイズと重量が増加します。-

コリオリ流量計は気体を測定できますか?

はい、ガスサービス用にセンサーが選択されています。これは多くのガス用途に適していますが、性能は密度と圧力に依存するため、湿潤または二相ガスの場合は専用モデルが必要になる場合があります。-ユーティリティライン上の単純なガス質量流量の場合、多くの場合、熱式質量計の方が経済的です。

コリオリ流量計は直管が必要ですか?

これらは流れプロファイルの影響をほとんど受けないため、ほとんどのテクノロジーよりもはるかに少ないです。だからといって、適切なサポート、正しい方向、パイプ全体の - の取り付けの必要性がなくなるわけではありません。精度にとっては依然として重要です。

コリオリ流量計はなぜ非常に高価なのでしょうか?

精密に加工された振動管、高感度の送信電子機器、多変数機能はすべてコストを増加させ、そのコストはラインのサイズに応じて増加します。{0}{1}高い価値または高い精度の義務に対しては、通常、投資が正当化されます。-簡単に言えば、それは仕事に必要な以上のものです。

コリオリ流量計の精度に影響を与えるものは何ですか?

流量範囲に応じた正しいサイジング、低流量時のゼロ安定性、混入ガスまたは二相流、チューブへの温度と圧力の影響、外部振動、設置品質。{0}}サイズと設置は、お客様が最もコントロールできる要素です。

コリオリ流量計はコリオリ質量流量計と同じですか?

はい - これらの用語は同じ意味で使用されます。 「コリオリ質量流量計」は、装置がコリオリ効果を使用して質量流量を直接測定することを単に強調しているだけです。

水の場合はコリオリと他のメーターのどちらが良いでしょうか？

普通の導電性水の場合は、通常、磁気メーターまたは超音波メーターの方が経済的であり、完全に適切です。特に質量や密度が必要でない限り、コリオリは過剰です。並べて見ると--超音波計と電磁計給水ラインの選択に役立ちます。-

重要なポイント

コリオリ流量計は、直接質量流量、高精度、内蔵密度、可動部品なし、容易な設置を実現します。-貴重な流体、正確な投与、密度監視、保管輸送のための強力なパッケージです。その限界は、コストの高さ、ガスと二相流の影響を受けやすいこと、振動と圧力降下を考慮すること、および非常に大規模なラインでは経済性が低下することです。-

評判ではなく、プロセスにテクノロジーを適合させてメーターを選択してください。業務に高価値の液体、正確な投与、または小-～-ラインでの臨界質量測定が含まれる場合、コリオリが優れた選択肢となることがよくあります。-基本的な体積表示、大口径の導電水、または低コストの公共サービスが必要な場合は、別のテクノロジーの方が適している可能性があります。-購入する前に、流体の特性、流量範囲、圧力降下、ライン サイズ、設置条件、精度 - を検討し、上記のデータ リストを会話に持ち込んでください。

どのテクノロジーが自社の製品ラインに適合するかわからない場合は、弊社の流量測定エンジニアにご相談ください-または当社の全範囲の流量計をご覧くださいアプリケーションのオプションを比較します。

テクニカルノートおよび選択に関する免責事項

性能数値はメーカー、モデル、ラインサイズ、流体、設置状況によって異なります。特定の条件に応じて、メーカーのデータシートと照らし合わせて、精度、圧力降下、二相許容差、方向を必ず確認してください。-保管転送または法的な-貿易サービス-については、適用される基準-に従ってください。ISO10790- および地域の計量法規制に準拠し、有効な校正証明書を取得します。