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[6]。 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 3.51: 電磁流量計原理図

$$e_s = BDv$$ (3.23)

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、

$$Q = v \frac{\pi D^2}{4} = \frac{e_s}{BD}\frac{\pi D^2}{4} = \frac{e_s\pi D}{4B}$$

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。