流量計メーカー：一般的な液体用流量計の選定ガイド

流量計メーカーとして、当社は工業生産、都市水道、エネルギー、化学産業などさまざまな分野での実績があります。以下に流量計購入ガイドの概要をまとめます：

正確な液体流量の測定は、生産効率、コスト管理、安全性を確保するために極めて重要です。タービン式流量計、電磁式流量計、超音波式流量計、渦流式流量計は、液体分野で最も広く使用されている4つの流量測定装置です。それぞれが独自の動作原理に基づいており、性能面での利点や適用範囲が異なります。

1.4 メインストリームの液体流量計の主要特性の分析

(1) タービン流量計

1.1 使用シナリオ

タービン流量計は、高精度な測定性能を持つため、流量の測定精度が要求される清浄な液体用途に広く使用されています。これには、石油化学産業における灯油やディーゼル油などの精製油類の供給計量、食品・飲料産業における純水や牛乳などの無菌液体の充填および計量、医薬品産業における液体医薬品の精密な供給計量などが含まれます。また、工業用冷却システムにおける潤滑油や作動油などの潤滑媒体の流量監視にも広く利用されており、特に中～低粘度で不純物のない液体に適しています。

1.2 利点

高測定精度 ：定格流量範囲内では、通常±0.2%～±1.0%の精度を達成できます。これは現在利用可能な液体流量測定方式の中でも最も高精度の一つであり、高精度測定のニーズを満たすことができます。

高速な応答速度 タービンブレードは流れの変化に非常に敏感であり、流れの瞬時の変動を迅速に捉えることができるため、リアルタイムでの流量変化の監視を必要とする動的シナリオに適しています。

コンパクトな構造で取り付けが容易 比較的小型で軽量であり、設置スペースが少なくて済み、設置方法も柔軟です。フランジ、クランプ、またはねじ接続によって異なる配管レイアウトに適応できます。

圧力損失が小さい 通常の運転流量下では、タービン流量計を通過する流体の圧力損失は比較的小さく、配管システム全体の圧力バランスに大きな影響を与えません。

1.3 デメリット

媒体の清浄度に対する要求が高い タービンブレードは媒体中の不純物や粒子によって摩耗したり詰まったりしやすく、測定精度の低下や装置の損傷を引き起こす可能性があるため、厳格なフィルター装置の装備が必要です。

媒体の粘度の影響を受けやすい : 高粘度液体を測定する場合、液体の粘度によりタービンブレードの回転速度が低下し、測定結果が低くなることがあります。

機械的摩耗を受けやすい : タービンブレードとベアリングは機械的に接触しているため、長期使用により摩耗が生じます。定期的なメンテナンスおよび交換が必要であり、寿命は比較的短めです。

(2)電磁流量計

2.1 使用シナリオ

電磁流量計は電磁誘導の原理に基づいて動作し、媒体の密度、粘度、温度などの物理的パラメータの影響を受けません。導電性液体の測定に適しており、下水処理、工業排水の排出量測定、化学工業における酸・アルカリ溶液や塩溶液などの腐食性液体の輸送監視、製鉱工業におけるスラリーや泥などの固体粒子を含む液体の流量測定に広く使用されています。また、食品産業においてもソースやシロップなどの粘性のある導電性液体の測定で優れた性能を発揮します。

2.2 利点

媒体への高い適応性 ：媒体の導電率が≤20μS/cm であれば、粘度や密度の変化に関わらず正確な測定が可能です。粒子や浮遊物を含む流体、泥、スラリーなどの腐食性流体の測定にも対応できます。

安定した測定精度 測定範囲内では、精度は±0.5%～±1.0%に達し、流量の変動による影響を受けにくい。

機械的摩耗がなく、長寿命 測定チューブ内に可動部がなく、電磁誘導のみで測定を行うため、機械的な摩耗が生じず、メンテナンスコストを低減できる。

圧力損失が極めて小さい 測定チューブの内壁は滑らかで、流体が通過する際にほとんど圧力損失が生じないため、配管内の圧力損失が厳しい条件のシステムに適している。

逆流の測定が可能 双方向測定機能を備えており、液体の正方向および逆方向の流れを正確に計測できるため、流体の逆流監視が必要な用途に適している。

2.3 欠点

非導電性液体を測定できない 導電率が≤20μS/cmの液体（ガソリン、ディーゼル燃料、アルコール、純水など）は効果的に測定できず、これが最も重要な応用上の制限である。

外部の電磁干渉の影響を受ける ：設置環境の近くに強い磁場や高周波干渉源（大規模なモーターや変圧器など）がある場合、測定精度に影響が出るため、遮蔽措置を講じる必要があります。

(3)超音波流量計

3.1 使用シナリオ

超音波流量計は非接触式の測定方法を採用しており、媒体に直接触れる必要がありません。これらの流量計は、都市の上下水道や暖房システムにおける大口径パイプラインの流量監視、石油化学産業における可燃性・爆発性・腐食性液体の流量測定、食品および製薬産業における衛生的液体の測定など、さまざまな複雑なシーンに適しています。さらに、老朽化したパイプラインを対象とする流量計更新プロジェクトにおいても、配管を切断せずに設置できるため、大きな利点があります。

3.2 利点

非接触測定で、高い適応性 センサーはパイプの外壁に設置され、媒体に接触する必要がないため、媒体による腐食やセンサーの汚染の問題を回避できます。可燃性、爆発性、高度に毒性のある、強腐食性などの特殊液体も測定可能です。

配管の運転に影響を与えずに簡単な設置が可能 配管を切断したり生産を停止させたりすることなく設置が完了します。運転を止められない既存の配管や大口径配管の流量監視設備の更新に特に適しています。

3.3 デメリット

配管の状態の影響を受けやすい 配管内壁のスケーリング、腐食、錆びにより超音波反射信号が弱まり、測定精度に影響を与える可能性があります。また、一部の配管材質が測定に影響を与える場合があります。

媒体の特性の影響を大きく受ける ：媒体に多数の気泡や浮遊粒子が含まれている場合、超音波が散乱し、測定誤差が増加します。高粘度液体の測定精度も低下します。

測定精度が比較的低い ：一般的な超音波流量計の精度は±1％～±1.5％であり、タービン流量計や電磁流量計よりも低く、高精度測定のニーズを満たすことが困難です。

環境適応性に制限がある ：高温、高湿、強い振動環境では、センサーの安定性が低下するため、追加の保護措置が必要です。

(4) 漩涡流量計

4.1 使用シナリオ

渦流流量計はカルマン渦の原理に基づいて動作し、一定のレイノルズ数範囲内の清浄な液体の測定に適しています。産業用冷却システムにおける冷却水の流量監視、化学工業における溶剤や試薬など低〜中粘度液体の供給計量、エネルギー業界における軽油や熱媒体油などの液体流量測定に広く使用されています。また、空調システムにおける冷水および温水の流量監視にも広く採用されており、特に中〜高速の液体の測定に適しています。

4.2 利点

構造がシンプルで高信頼性 ：測定管内には渦発生体が一つしかなく、可動部が無いため、機械的故障のリスクが低く、メンテナンスコストが低く抑えられ、長寿命です。

適度な圧力損失 タービン流量計と比較して、圧力損失はやや高いが、絞り流量計よりは低く、配管システムの圧力への影響は小さい。

測定温度が高い 高温媒体を測定でき、高温媒体では最大350°まで対応可能。

4.3 デメリット

媒体の清浄度に対してある一定の要求がある 渦発生体に媒体中の不純物や粒子が付着または詰まると、カルマン渦の発生が不安定になり、測定誤差が増大する。したがって、大量の浮遊粒子を含む液体には適さない。

低流量の影響を受けやすい 液体の流速が低い場合、安定したカルマン渦が形成されにくく、測定精度が著しく低下したり、正常に動作しなくなる場合があるため、最小流量の要件がある。

振動に対する耐性が弱い 外部の振動はカルマン渦の周波数に容易に干渉し、計測誤差を引き起こす可能性があります。したがって、振動の少ない環境への設置、または振動補償装置の装備が必要です。

2.4 流量計の種類ごとの主要パラメータ比較および適応性分析

（1）主要パラメータの比較

パラメータータイプ	タービン流量計	電磁流量計	超音波流量計	漩涡流量計
測定精度	±0.2%~±1.0%	±0.5%~±1.0%	±1%~±1.5%	±1%~±2.5%
媒体の導電率要件	要件なし	≤20μs/cm	要件なし	要件なし
媒体の清浄度要件	高（フィルタリングが必要）	低（粒子を含んでいても可）	高（粒子の存在が計測精度に影響を与える）	高（不純物の付着を避ける）
圧力損失	小さな	非常に小さい	なし	小さな
メンテナンスコスト	高（定期的なブレード／ベアリング交換が必要）	低	低	低

（2）シナリオ適合性分析

上記のパラメータ比較および各流量計の性能特性に基づき、異なるシナリオにおける適応性は「高適応性」「一般適応性」「不適切」の3段階に分けられる。具体的な適応性は以下の通りである。

2.1 高精度で清浄な液体計量のシナリオ（例：完成油の充填、液状医薬品の供給）

2.1.1 高適応性：タービン流量計。±0.2％～±1.0％の高精度と高い繰り返し精度により測定要件を満たし、清浄で低粘度の液体において優れた安定性を持つ。

2.1.2 一般適応性：電磁流量計は液体が導電性である必要があり、要求される精度を満たすことができる。ただしサイズが大きく、非導電性液体には対応できない。

2.1.3 非互換性：超音波流量計は低流量域での精度が不十分であり、渦流式流量計は低流量域で安定性が低い。

2.2 腐食性物質や粒子を含む液体の測定用途（化学薬品の酸・アルカリ溶液、下水処理など）

2.2.1 高い適応性：電磁流量計は耐腐食性があり、粒子を含む媒体にも対応可能。

2.2.2 一般的な適応性：超音波流量計は非接触測定のため腐食を回避できるが、気泡や粒子が多い場合に精度が低下する。

2.2.3 非互換性：タービン流量計は腐食や詰まりが生じやすく、渦流式流量計は不純物が付着しやすい。

2.3 大口径配管・既設配管の改修用途（都市の給水・暖房システムなど）

2.3.1 高い適応性：超音波流量計。非接触設置のため配管切断が不要で大口径配管に適しており、電磁流量計は挿入型が利用可能。

2.3.2 一般的な適応：電磁流量計は高精度であるが、設置に配管の切断を必要とし、改造が困難である。

2.3.3 非適合：タービン流量計は小口径の配管用であり、DN200を超える口径の配管には適さない。渦流流量計はDN300を超える口径の配管には適さない。

3. 流量計選定の核心的な判断ロジック

実際の応用において、流量計の選定は「用途を最優先し、パラメータを一致させる」という原則に従わなければならない。具体的な意思決定の手順は以下の通りである。

3.1 流体の特性を特定する まず、液体の導電性（導電体かどうか）、清浄度（汚染の有無）、粘度（高・中・低粘度）を確認してください。これは互換性のない流量計を除外する上で重要です。例えば、非導電性の液体は電磁式流量計から直接除外すべきであり、大量の粒子を含む液体はタービン流量計の対象外となります。

3.2 測定精度の要求事項 貿易決済や精密充填など高精度が求められる用途では、タービン流量計または電磁式流量計が好ましいです。日常的な監視やプロセス制御など、中～低精度で十分な用途には、渦流式流量計または超音波式流量計を選択できます。

3.3 配管および環境条件 配管の直径に応じて、DN200を超える配管には超音波流量計を優先し、狭小スペースへの設置ではタービン流量計と超音波流量計を優先する。環境振動／温度：振動が大きい場合は渦流（バーテックス）流量計の選定を避けること、高温環境では渦流（バーテックス）流量計を選定すること。

4. 流量計メーカーの推奨

タービン式、電磁式、超音波式、渦流（バーテックス）式の各流量計は、液体流量の測定においてそれぞれ長所と短所があり、「すべての用途に適した」流量計というものは存在しません。正確で安定した効率的な流量測定を実現するためには、流体の性質、測定要件、配管環境、コスト予算などを総合的に評価する必要があります。