tsurfの機械設計研究室

機械設計未経験もしくは初心者の方に向けたブログです 基礎的な知識やスキルを記事にしていきます  ブログのお問合せフォームからお気軽に連絡ください

スポンサーリンク


MENU

エア用流量計と その種類

本ブログの御訪問ありがとうございます。
機械設計歴20年以上のtsurfと言います。

 

今回は 以下に関する記事です。

エア用流量計と その種類

 

⇩本記事は以下の方にオススメです⇩

f:id:tsurf:20210605171303p:plain
初心者機械設計者

エア用流量計って、様々な種類があって
何がなんだかわからないよ

 

⇩本記事を読むと以下が わかります⇩

f:id:tsurf:20210611183707p:plain

管理人TSURF

エア用流量計には、おおまかに分けて
以下があります。

  • フロート式面積流量計
  • 熱式デジタル流量計

 

 

①概要

 

エアの流量を管理、監視したい場合 流量計を使います。
しかし 流量計は、用途によって適材適所で
使い分けなくてはいけません。

エア用の流量計は、おおまかに2種類に分けられます。

  • フロート式面積流量計
  • 熱式デジタル流量計

また本記事を理解するにあたり、流量の単位である
<NL/min><L/min ANR>を理解しておくと、
さらに分かりやすいです。
⇩以下の記事を御参照お願いします⇩


 

②フロート式面積流量計

概要

メインの構成としては、以下の図のようになります。

  • メモリがふってあるテーパー管
  • 金属製フロート

エアが流れていない時は、フロートの重力の落下で
一番下の 0の位置となります。

しかし、エアINからエアが入ると、エアが流れる力で
フロートが浮きます。

フロートが浮く量は、エアの流量に比例しますので、
現在のフロートの位置によって流量を測定できます。

 

 

注意点1 使用に関する制限

使用に際して以下の条件が適合することです

  • あらかじめ使用圧力 使用温度などの使用条件が、
    決まっていること
  • その使用条件に合致したフロート式面積流量であること。

 

面積流量計で メモリの測定単位が
<NL/min><L/min ANR>などである場合ですが

 

フロートの形状やテーパー管のテーパー角度の設計
によって
エアの使用圧力や使用温度が決まっており、
流量計に記載してあります。

 

従って、記載の圧力、温度以外の条件下での使用だと
正しく <NL/min><L/min ANR>が測定できません。
つまり、使用は不可となります。

 

 

注意点2 設置方法の制限

設置に際して以下の条件が適合することです

  • 作業が目視できること
  • 垂直姿勢であること
  • 流量計内のエアが下から上に流れること

フロートは重力を利用しているからこそ
流量が0の時にメモリが0のところに落ちてくるのです。

横姿勢と上下逆では測定はできません。

 

しかし、エアの配管において、垂直配管部を設けることは
それほど難しい設計でもないので、特段問題とはなりません。

 

 

メリット/デメリット

メリット

  • 既存品の中に使用条件にあったものあれば安くすむ。
  • 電気が不要が多い
    つまり電気が使用不可の箇所(防爆)に使用可

 

デメリット

  • 製品自体が大きい
  • 圧力や温度などの使用条件の制限がある。
  • フロートを目で見るので、角度によって、そこそこの誤差がでる
  • 電気が必要ないということは、接点が取れない
    接点を取れるものもあるが、電気が必要となってしまう

 

 

使用用途例

使用用途例としては以下のような箇所となります。

  • 接点が必要ない
  • それほど精度が必要としない

上記のようなラインで、流量の調整や確認などに使用します。

 

具体例としては、以下があります。

エアブロー、 エアパージなど

 

 

③熱式デジタル流量計

概要

流れている圧縮エアに対して 一部的に極微量の熱を与えます。

 

その熱の伝搬具合が 
エアの圧縮の程度(=エア圧)により変化する特性を利用します。
圧縮の程度(=エア圧)による変化を出力特性として出力させます。

 

そのことにより質量(=圧力を考慮した流量)を測定できる質量流量計です

 

得られた出力をデジタルとして表示させますので 
単位は<NL/min><L/min ANR>などの表示に変換できるものもあります。

 

また、電気を使うことにより 使える用途の幅も広がります。
詳しくは後述します。

 

 

メリット/デメリット

メリット

  • 小型
  • デジタルによる表示
  • 圧力と温度を あらかじめ 設定できないラインでも使用可能
  • 取り付け姿勢は自由
  • 接点出力が可能
  • アナログ出力が可能

 

デメリット

  • 接点をとる とらないに関わらず必ず電気が必要
  • フロート式に比べると高額

 

 

使用用途例

基本的に電気を使うことがOKであれば、
接点も取れますので、使用場所を選ばず、幅広く使えます。

それに加え、以下の特殊な使用法も対応可能です

  • アナログ出力により タッチパネルに流量を表示したい場合
  • アナログ出力により、比例制御電磁弁等と組み合わせれば
    エア流量のフィードバック制御をも可能

使える応用の幅が広いと言えます。

 

 

④まとめ

エア用流量計には
フロート式面積流量計とデジタル式熱式質量流量計があります。

 

フロート式流量計は 以下の特徴があります。

  • 既成品だと安いが 使用圧力や温度などの条件が決めらている
  • 多くの製品は接点を取れないが、電気を必要としない
    防爆が必要な箇所にも適している
  • 取り付け方法や、取り付け姿勢に注意が必要

 

熱式デジタル流量計は 以下の特徴があります。

  • 質量流量計なので、圧力、温度が変化しても
    精度のある測定ができる
  • 基本的に電気がNGでなければ、使える場所は問わない
  • アナログ出力もできるため、比例制御電磁弁などと
    組み合わせれば、フィードバック制御もできる

 

本記事は以上です

ここまでお読み頂きありがとうございます

 

本ブログの文章や画像の無断転用を禁止します