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電磁流量計

電磁流量計の測定原理は ファラデーの電磁誘導の法則である[8]。 磁界の中を導電性が動くと、その物体内に起電力が発生する。 これを電磁流量計の測定原理として応用する場合、 導電性物体の代わりに導電性流体を考え、 磁界$B$の中の直径$D $の管内を 平均流速$v$で流れることで 起電力$E_s$を発生する。

図 3.86: 電磁流量計原理図
\includegraphics[scale=0.5]{Figs/magflow.eps}


\begin{displaymath}
e_s = BDv
\end{displaymath} (3.40)

である。流量は平均流速が$v$であるので、上式に代入すると、

\begin{displaymath}
Q = v \frac{\pi D^2}{4} = \frac{e_s}{BD}\frac{\pi D^2}{4} = \frac{e_s\pi D}{4B}\end{displaymath}

となり、起電力$e_s$に比例した流量を得ることが出来る。 しかし、実際には磁界の中の流速は分布を持っているので、平均流速ではない。 この測定には次の注意が必要である。
  1. 磁界$B$ 、両電極軸、パイプ軸は互いに直交する。
  2. 流体は均質な導電体であり、非磁性である。
  3. 流体は非圧縮性である。
  4. パイプの内壁は電気的絶縁物である。
  5. 流れは軸対称であり、半径$r$のみ関数である。
  6. 磁界は均一でその大きさは一定である。
  7. 管内が満水である。空気部分がない。
電磁流量計はパルス励磁方式を取っており、 非定常信号の誤差や直流の不安定さや交流の誤差を抑えて 雑音のない信号を出す工夫がなされている。



Ken Kishimoto 2014-06-02