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電磁流量計、いわゆる電磁式流量計は、さまざまな産業用途において欠かせないツールです。JUJEA製品の流量計はその耐久性と高性能さで知られており、中国の流量計メーカーの中でも卓越したモデルとして評価されています。これらの流量計は堅牢で耐久性の高い設計が特徴で、衝撃に強いパネルや湿気から保護された密封回路を備えています。さらに、高い精度と信頼性、そして化学薬品による腐食に対する耐性により、過酷な環境下での使用に最適です。
このブログ記事では、電磁流量計の10の産業用途について紹介し、なぜそれらがこれらの用途に最適であるのかを説明します。また、JUJEAのGTEF電磁流量計の特徴、利点および技術的詳細についても詳しく解説します。
紹介する
電磁流量計は、電磁誘導の原理を利用して導電性流体の流量を測定する流量測定装置であり、電磁流量計とも呼ばれます。これらの多用途な機器は、水処理、廃水処理、化学工業、石油・ガス、食品・飲料などの産業で広く使用されています。電磁流量計は高い精度と信頼性、および化学薬品による腐食に対する耐性に優れており、過酷な環境での使用に最適です。
本記事では、電磁流量計の基本原理、動作特性、高度な機能および利点について紹介します。
電磁流量計とは何ですか？
電磁流量計は、磁場を利用して導電性流体の流量を測定する精密装置です。主な構成部品には、バルブ本体、コンバータ、ライナー、およびセンサーがあります。センサーは配管内に設置され、流体が磁場中を流れる際に発生する誘導電圧を検出します。その後、コンバータがこの電圧を読み取り可能な流量測定値に変換し、データを制御システムに送信します。このようなシームレスな統合により、さまざまな工業プロセスにおける流体の流量を正確に監視および制御することが可能になります。
動作原理と主要構成部品
磁気回路システム： その機能は、均一な直流または交流磁場を発生させることである。直流磁気回路は永久磁石を使用しており、構造がシンプルで交流磁場の干渉を受けにくいという利点がある。しかし、測定管を通る電解液が容易に分極し、陽極が陰イオンに、陰極が陽イオンに囲まれる現象（電極分極）を引き起こす。これにより2つの電極間の内部抵抗が増加し、計器の正常な動作に大きく影響する。また、管径が大きくなると永久磁石もそれに応じて大型・重量化し、経済的ではない。そのため、電磁流量計は一般的に50Hzの電源周波数によって生成される交番磁場を使用している。
測定管： その機能は、測定対象の導電性液体が通過できるようにすることです。磁力線が測定管を通る際に磁束が分流または短絡しないようにするため、測定管は非磁性で電気伝導率が低く、熱伝導率が低く、かつ一定の機械的強度を持つ材料で作る必要があります。ステンレス鋼、ガラス繊維、高強度プラスチック、アルミニウムなどの非磁性材料を選択できます。
電極： その機能は、測定量に比例した誘導起電力を取り出すことです。電極は一般的に非磁性のステンレス鋼で作られており、流体の流れを妨げないよう内張りと齐平（フラッシュ）であることが求められます。また、堆積物の蓄積による測定精度への影響を防ぐため、理想的にはパイプに対して垂直に設置する必要があります。
ハウジング: フェロ磁性材料で作られており、分配システムの励磁コイルの外側カバーとして機能し、外部磁場からの干渉を遮断する。
ライニング： 測定管内部およびフランジの密封面内側には、完全に電気絶縁性のライニングが設置されている。このライニングは測定対象液体と直接接触し、測定管の耐腐食性を高める役割を持ち、誘導電位が金属製の測定管壁によって短絡されるのを防ぐ。ライニング材料は一般的に耐腐食性、耐熱性、耐摩耗性に優れたポリテトラフルオロエチレン（PTFE）プラスチック、セラミックスなどである。
コンバータ: 液体の流れによって発生する誘導起電力信号は非常に微弱であり、さまざまな干渉要因の影響を大きく受けます。コンバータの機能は、この誘導起電力信号を増幅し、主要な干渉信号を抑制しながら統一された標準信号に変換することです。その任務は、電極によって検出された誘導起電力信号Exを増幅し、統一された標準の直流信号に変換することです。
測定原理
測定原理は ファラデーの電磁誘導の法則に基づいています つまり、導電性液体が電磁流量計を流れるとき、液体中には平均流速V（体積流量）に比例した電圧が発生する。この誘導電圧信号は液体と接触している二つの電極によって検出され、ケーブルを通じて増幅器に送信された後、統一された出力信号に変換される。電磁流量計の測定原理に基づき、流れる液体には最小限の導電率が要求される。
優位性
① 電磁流量計の送信部は構造がシンプルで、流体の流れを妨げる可動部品や絞り部品がありません。したがって、流体が通過する際に追加の圧力損失を生じず、摩耗や詰まりなどの問題も引き起こしません。これにより、固体粒子を含むスラリーや下水などの液体-固体二相流体、および各種高粘度スラリーの測定に特に適しています。また、可動部がないことから、腐食防止性の絶縁ライニングを取り付けたり、電極に耐腐食性材料を選定したりすることで優れた耐腐食性を実現でき、さまざまな腐食性媒体の測定にも適しています。
② 電磁流量計は体積流量測定用の計測器です。測定過程において、被測定流体の温度、粘度、密度および導電率（ある範囲内）の影響を受けません。したがって、水でキャリブレーションした後は、追加の補正なしに他の導電性液体の流量を測定するために使用できます。
③ 電磁流量計には機械的慣性がなく、感度が高く、瞬時の脈動流も測定可能で、直線性に優れています。そのため、測定信号をコンバータを用いて直接的に標準信号に線形変換でき、現地表示や長距離伝送に利用できます。
欠点
電磁流量計は上記のような優れた特性を持っていますが、その応用を制限するいくつかの欠点もあります。主に以下の通りです：
① 電磁流量計は、気体、蒸気、または大量の気体を含む液体の測定には使用できません。
② 電磁流量計は現在のところ、導電率が非常に低い液体媒体の測定には使用できません。測定対象の液体媒体の導電率は20 μS/cm以上である必要があり、石油や有機溶剤には対応していません。 製品 または有機溶剤。
③ 測定管の絶縁ライニング材の耐温度制限のため、産業用電磁流量計は現在のところ高温高圧流体の測定には使用できません。
④ 電磁流量計は流れ速度分布の影響を受けます。軸対称分布条件下では、流量信号は平均流速に比例します。したがって、電磁流量計の前後には一定の長さの直管部が必要です。
⑤ 電磁流量計は外部からの電磁妨害を受けやすいです。
1. 水および廃水処理
電磁流量計は、汚染物を含む導電性液体を効果的に取り扱えるため、浄水場および下水処理場で広く使用されています。さらに、電磁流量計には可動部がなく、過酷な環境下でも長期的な信頼性と極めて低いメンテナンス要件を確保しています。
2. 化学プロセス
化学プロセスにおいては、腐食性および研磨性流体の正確な測定が極めて重要です。高温環境下では、最大使用温度以下で運転することが装置の耐久性と性能向上に不可欠です。したがって、GTEFのような電磁流量計には、腐食性物質による侵食に耐える化学抵抗性ライニングが採用されており、測定精度と安全性を保証します。
3. 食品・飲料産業
食品および飲料の加工において衛生は極めて重要です。電磁流量計に搭載された一対の電極は、液体の流れを正確に測定し、成分の測定において衛生的で非侵襲的なソリューションを提供します。さらに、製品の品質、正確性、一貫性を保ちながら、工程の汚染を防ぐのに最適です。
4. パルプ・製紙業界
パルプ・製紙業界では、パルプの流量を正確に測定する必要があります。これはパルプに固体分が多く含まれるため、確かに困難な課題ですが、電磁流量計はこうした条件下でも優れた性能を発揮し、詰まりや摩耗なく信頼性の高い測定が可能です。このため、生産の安定性と品質管理を確実に保つことができます。
5. 鉱山および鉱物処理
鉱山の運転では、非常に摩耗性の高いスラリー流が発生することが多く、他のタイプの流量計は急速に摩耗する可能性があります。しかし、電磁流量計は耐久性が高く信頼性があり、鉱物処理の過酷な条件に耐えることができるため、長期にわたり正確な測定を保証します。
6. 医薬品業界
医薬品の製造においては、精度と清浄さが極めて重要です。実際、電磁流量計は薬品の調合および生産に使用される導電性液体の高精度な測定が可能であり、プロセスの完全性を確保しつつ、厳しい規制要件にも対応できます。
7. 発電
発電所では、電磁流量計を用いて冷却水、給水、その他の重要な流体の流量を監視しています。そのため、高い測定精度と耐摩耗性を持つこの流量計は、発電施設の効率的かつ安全な運転を維持するための理想的な選択肢となります。
8. 石油・ガス産業
石油およびガス業界では、掘削液、注水、および化学薬品の添加を制御するために正確な流量測定が不可欠です。電磁流量計は、高圧・高温条件下で導電性液体を測定でき、過酷な環境下でも信頼性の高いデータを提供できるため、通常はこのタイプの流量計が好んで使用されます。
9. 繊維製造
繊維生産において、電磁流量計は製造工程で使用される染料、化学薬品、および水の量を測定するために用いられます。さらに、さまざまな導電性液体に対応可能であり、染色および仕上げ工程における正確な制御を実現することで、製品品質の安定性を保証します。
10. 半導体製造
半導体業界では超純水および精密な化学薬品の計量が求められます。電磁流量計はこれらの重要な流体を高精度に測定するために不可欠であり、半導体製品の品質と一貫性を確保します。
JUJEAのGTEF電磁流量計
GTEF 製品ページ
JUJEAのGTEFシリーズ電磁流量計は、最も過酷なアプリケーションにおいても信頼性の高い性能を発揮します。これらの流量計はマイクロプロセッサベースの流量変換器を採用しており、高性能、設置の容易さ、極めて低いメンテナンス要件を実現するように設計されています。±0.5%の流量に対する優れた精度を備えたGTEFは、正確な流量測定を必要とするアプリケーションに最適です。50,000件以上の顧客事例で実証されており、GTEFシリーズはその機能、利点、信頼性、使いやすいインターフェースを示しています。
GTEFは全溶接構造を採用しており、内部部品を湿気や汚染物質から効果的に保護するシールを形成しています。この堅牢で耐久性の高い設計により、過酷な環境下でもセンサーが最大限の信頼性を維持でき、さまざまな産業分野において費用対効果の高いソリューションとなります。
GTEFシリーズはセンサーとコンバーターで構成されています。測定管内部には磁気励磁コイルが装備されており、管内に磁場を発生させます。液体が流れると、管の内壁にある電極が発生する起電力（誘導電動力）を検出し、コンバーターがこの信号を処理して正確な流量測定結果を提供します。
センサーの絶縁ライナーは非常に耐久性が高く非磁性であるため、腐食性、研磨性、高温の流体にも対応可能です。この汎用性により、堅牢で高精度な流量測定ソリューションを必要とする産業分野にGTEFが最適です。
結論として
電磁流量計、例えばJUJEAのGTEFシリーズは、多くの産業用途において不可欠です。さらに、高い精度、耐薬品性、信頼性により、過酷な環境下での導電性液体の測定に最適な選択肢となっています。上水処理、化学プロセス処理、その他の前述の用途を問わず、電磁流量計は効率的かつ安全な運転に必要な性能と耐久性を提供します。JUJEA製品は、堅牢な設計（衝撃に強いパネルや防湿密封回路など）を特徴とするJUJEA GTEF流量計を含め、耐久性と高性能を備えた産業用機器として知られています。
産業分野で信頼性の高い流量測定ソリューションを求めるお客様にとって、JUJEAのGTEFシリーズ流量計は堅牢で費用対効果に優れた選択肢であり、過酷な工業用途の環境に耐えながらも、正確かつ一貫した測定結果を提供します。
