渦流量計のサプライヤーとして、私はこれらの気の利いたデバイスの校正方法についてよく質問されます。渦流量計は信頼性が高く、正確で、幅広い流体を処理できるため、流量測定の世界では非常に人気があります。それでは、渦流量計のさまざまな校正方法を詳しく見てみましょう。
キャリブレーションが重要な理由
方法に入る前に、キャリブレーションがなぜそれほど重要なのかについて話しましょう。校正により、渦流量計が正確な測定値を示していることが保証されます。流量計が正しく校正されていない場合、不正確なデータが得られる可能性があり、プロセスであらゆる種類の問題が発生する可能性があります。冷却システムの水の流れを測定する場合でも、化学プラントのガスの流れを測定する場合でも、正確な測定は効率、安全性、コンプライアンスにとって非常に重要です。
現場での校正
最も実用的な校正方法の 1 つは、現場校正です。この方法は、流量計が設置されている場所で実行されます。現場校正の大きな利点の 1 つは、流量計をパイプラインから取り外す必要がないため、時間と費用が節約できることです。
現場キャリブレーションを実行するにはいくつかの方法があります。一般的なアプローチの 1 つは、基準流量計を使用することです。次のような高精度の基準流量計を設置します。電磁流量計、渦流量計と並行して。次に、同じ動作条件下で両方のメーターを通る流量を同時に測定します。渦流量計の測定値を基準計と比較することで、エラーを特定し、渦流量計に必要な調整を行うことができます。
もう 1 つの現場校正手法は、マスター メーターの使用です。マスターメーターは、標準として使用される事前に校正された流量計です。マスターメーターを使用して渦流量計の精度をチェックできます。通常、マスターメーターはより正確で、追跡可能な校正機能を備えています。マスターメーターと渦流量計で流量を同時に測定し、結果を比較するだけです。
実験室での校正
実験室での校正もオプションです。これには、渦流量計を設置場所から取り外し、校正ラボに持ち込むことが含まれます。実験室では、流量計は制御された条件下で校正されます。実験室校正の利点は、非常に高いレベルの精度を提供できることです。
研究室では、さまざまなタイプの校正リグを使用できます。 1 つのタイプは、重量校正リグです。この装置は、一定期間にわたってメーターを流れる流体の質量を測定します。流体の密度を知ることで、体積流量を計算できます。渦流量計の測定値は計算された流量と比較され、矛盾があれば修正されます。
別のタイプの実験室用校正リグは、体積測定用校正リグです。このリグは、メーターを流れる流体の体積を測定します。液体を校正済みの容器に集め、体積を直接測定することで機能します。重量法と同様に、渦流量計の読み取り値が測定された体積と比較され、必要に応じて調整が行われます。
ドライキャリブレーション
ドライキャリブレーションは比較的新しい便利な方法です。流動流体を使用する必要はありません。代わりに、流量計の物理的特性と数学的モデルを使用して精度を決定します。
ドライ校正の基本原理は、渦流量計の機械的および電気的特性を測定することです。たとえば、センサーの周波数応答が測定されます。渦流量計の出力周波数は流速に関連しているため、周波数応答を正確に測定することで、さまざまな流量条件下で流量計がどのように動作するかを予測できます。
ドライ校正は社内または校正施設で行うことができます。予備チェックとして、または流量計の性能を迅速に検証する方法としてよく使用されます。ただし、乾式校正は湿式校正方法 (現場または流動流体を使用した実験室校正) ほど正確ではない可能性があることに注意することが重要ですが、校正プロセスでは便利なツールです。
他の流量計との比較
渦流量計の校正に関しては、他のタイプの流量計と比較するのが興味深いです。例えば、超音波クランプ - 流量計に搭載非侵襲的な流量測定によく使用されます。メーターをパイプラインに挿入する必要がないため、それらの校正方法は異なります。超音波クランプ式流量計は通常、測定値を基準計と比較するか、メーカーが提供する校正係数を使用して校正されます。
電磁流量計電磁誘導の原理に基づいて動作します。それらの校正には、メーターの出力と既知の基準値の比較も含まれます。ただし、校正プロセスは、流体の導電率や磁場の強さなどの要因の影響を受ける可能性があります。
一方、渦流量計はフォン・カルマン渦流の原理に基づいています。それらの校正方法は、この測定原理の固有の特性に合わせて調整されています。
校正に影響を与える要因
渦流量計の校正に影響を与える可能性のある要因がいくつかあります。最も重要な要素の 1 つは流体の特性です。流体の密度、粘度、温度はすべて、メーターの性能に影響を与える可能性があります。たとえば、流体の温度が変化すると流体の密度が変化し、流量測定に影響を与える可能性があります。校正プロセス中にこれらの要素を考慮することが重要です。
流量計の設置も重要な役割を果たします。上流側と下流側の直管の長さが間違っているなど、流量計が正しく取り付けられていない場合、測定値が不正確になる可能性があります。設置が不適切な場合、パイプライン内の流量プロファイルが歪む可能性があり、渦列の形成に影響を及ぼし、測定精度に影響を与える可能性があります。
定期的な校正の重要性
渦流量計の精度を維持するには、定期的な校正が不可欠です。時間の経過とともに、磨耗、腐食、動作環境の変化などの要因により、流量計の性能が低下する可能性があります。流量計を定期的に校正することで、正確で信頼性の高い測定値を継続的に提供できるようになります。
校正の頻度は、アプリケーション、動作条件、メーカーの推奨事項などのいくつかの要因によって異なります。製薬産業や食品産業などの一部の重要な用途では、流量計をより頻繁に (おそらくは数か月ごとに) 校正する必要がある場合があります。それほど重要ではないアプリケーションでは、毎年の校正で十分な場合があります。
それで、話す準備はできていますか?
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参考文献
- 「流量測定ハンドブック」Richard W. Miller 著
- 渦流量計のメーカーマニュアル
