コリオリの原理
コリオリ式マスフローメータには、他の計測機器にはない多くの利点があります。まず第一に、コリオリ式流量計は直接質量流量を測定します。これは流体の物理的特性に起因する不正確さを排除するため、産業界にとって重要な機能です。この利点に加え、コリオリ流量計は非常に正確で、高い再現性を持ち、可動機械部品がなく、高いダイナミックレンジを持っています。
振動はコリオリ式マスフローメーターの測定精度に影響しますか?
工業用アプリケーションでは、振幅の異なるあらゆる種類の振動が非常に一般的です。コリオリメーターは、振動するセンサーチューブを使って質量流量を測定しますが、この振動は流体が流れると意図的に位相がずれてしまいます。ビデオで説明されているように
この測定技術は、センサーチューブの共振周波数(これはセンサーチューブの設計によりますが、例えば360Hz)またはこの周波数の高次高調波(写真参照)に近い周波数の不要な振動に対して多少敏感です。

コリオリ流量計は、共振周波数またはこの周波数の高次高調波に対してのみ感度があります。
このような不要な振動が発生する可能性は、工業環境ではより高くなります。コリオリ流量計メーカーは、一般的な技術的解決策を使用することで、測定値への振動の影響を低減するために最大限の努力をしています:
- より高い駆動周波数
- デュアルセンサー管
- 異なるセンサー形状
- 質量慣性(質量ブロックなど)
- パッシブおよびアクティブ振動補償
- ピッグテール
つまり、振動はコリオリ流量計の測定精度に影響を与えますが、それは振動が共振周波数に近い周波数の場合に限られます。この場合、どうすればよいのでしょうか?振動の種類によります。
どのような振動が存在するのか?
工業地帯では、周波数は以下のようにして発生する:
- 環境関連の振動源(トラック、鉄道輸送、産業活動など)
- 建物に起因する振動源(空調などの機械的・電気的設備)
- 用途に基づく振動源(設置された機器や機械、例えばポンプやベルトコンベアー)。
これらの振動は、床、空気中、パイプ、または流体自体のような媒体を伝わります。これらの振動がコリオリの周波数を乱すと、測定された流量はある程度正しくなくなる可能性がある。
振動の影響を最小限にするためには、これらの原因を特定することが有効である。流量計を少し動かす、回転させる(ほとんどの場合、コリオリ流量計は90度回転させた方が振動の影響を受けにくい)、大きなマスブロックを使用する、フレキシブルチューブを使用する、U字型に曲げた金属管を使用する、サスペンションを使用するなどの方法があります。
コリオリ流量計の性能をどのようにチェックするのですか?

性能の良い流量計とコントローラーは、最良のプロセス結果をもたらします。従って、コリオリ流量計を全面的に信頼する前に、激しい振動が予想される場合は、そのアプリケーションでテストすることをお勧めします。測定信号をフィルタリングする際には注意が必要です。場合によっては(迅速な応答が要求されない場合など)意味がありますが、流量計の性能をテストしたい場合、フィルタリングは判断を鈍らせる可能性があります。
特定の状況下でコリオリ流量計が本来の性能を発揮していない場合、オペレーターはプロセス出力に変化を見ることになります。例えば、洗剤に色を添加するアプリケーションでは、誤った添加や予期せぬ測定信号の挙動により、製品の色に違いが生じることがあります。このような場合、生の測定信号(フィルターなし!)をチェックすることは理にかなっています。全ての信号フィルタリングをオフにする方法については、流量計メーカーにお尋ねください。
振動に関する基準
驚くべきことに、外部振動の影響はコリオリ流量計の規格では明確に定義されていない。振動に関する規格はいくつかあるが、振動に関連した測定精度に関する規格はない。しかし、振動に関して有用な2つの規格がある:
- IEC60068-2、安全性に関する電子機器の環境試験
- MIL STD 810、衝撃、輸送、使用に関する環境工学的考慮事項
コリオリ流量計のユーザーとして、お客様のアプリケーション、特に潜在的な外部振動源について理解することは重要です。低流量コリオリのスペシャリストとして、弊社はトウェンテ大学やTNO(オランダの応用科学研究機関)のような知識パートナーと協力し、このトピックについて継続的に理解を深めています。
社内に試験設備があるため、特殊な振動試験も可能です。お客様のアプリケーションやカスタムメイドのソリューションから得た経験とともに、私たちは常にお客様が必要とする最高のパフォーマンスを提供するために、コリオリ流量計の改良を目指しています。

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