工業用流量測定の秘密兵器：渦流量計の驚異をご存知ですか？

工業生産システムにおいて、流量測定は、生産の安定性、製品品質、およびコスト管理を保証するためのコアリンクです。石油化学分野における原材料と製品の正確な輸送、電力業界における蒸気と水の流れが発電効率に直接与える影響、または環境保護業界における廃水と排ガスの排出監視など、流量データの精度は、生産プロセスの運用品質を直接決定します。

様々な流量測定装置の中で、渦流量計は、その独自の技術的優位性により、工業用流量測定のコア装置となっています。複数の分野にわたる産業シナリオで広く使用されており、生産オペレーションに重要なデータサポートを提供しています。以下の記事では、渦流量計の動作原理、技術的特徴、使用仕様、およびアプリケーションシナリオを中心に詳細な分析を行い、その効率的な測定の技術的本質を明らかにします。

 

カルマン渦列の技術原理

(I) カルマン渦列現象の形成

(II) 周波数と流速の量的関係

• f は、渦発生器の片側のカルマン渦周波数（単位：Hz）であり、渦放出率を反映しています；
• V は、平均流体速度（単位：m/s）であり、コア測定パラメータです；
• d は、渦発生器の幅（単位：m）であり、ブラーフボディの主要な幾何学的パラメータです；
• St は、ストローハル数（無次元）であり、特定のレイノルズ数（Re）の範囲内で一定に保たれます。

(III) 流量の計算ロジック

1. 体積流量の計算: パイプラインの断面積が A（単位：m²）の場合、体積流量 Qv（単位：m³/s）の計算式は Qv = V×A です。この式は、流速が一定の場合、パイプラインの断面積が大きいほど、単位時間あたりに通過する流体の体積が大きくなることを示しています。パイプラインの断面積が一定の場合、流速が高いほど、体積流量が大きくなります。
2. 質量流量の計算: 質量流量測定が必要なシナリオでは、体積流量に流体密度 ρ（単位：kg/m³）を掛けます。計算式は Qm = Qv×ρ = V×A×ρ（Qmの単位：kg/s）です。