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流体制御機器

渦流量計(発信器)

EF200-Cシリーズ

蒸気計測に最適な流量計

蒸気を使う上で必要となる情報が全て手に入るコンディションモニタリングセンサーとして活用可能
  • 流量センサーに加えて温度センサーを内蔵し、専用圧力センサー(※)を搭載することが可能です。
  • 3つのセンサーが搭載されていることで「同じ位置」での圧力・温度・流量の計測を可能にします。
  • リアルタイムで乾き度計測と過熱蒸気検出が可能です(※)。
  • 内蔵液晶表示画面には、瞬時流量・積算流量・温度・エネルギー流量などを4種類同時に表示可能。測定値とバーグラフを合わせて表示することもできます。
  • 離れた場所からも確認できるよう、表示画面の文字サイズを拡大できます。
  • データや設定メニューの日本語表示が可能です。
  • 自己診断機能によりエラー結果や、エラー状態からの復帰方法を表示します。
  • アナログ出力とパルス出力の両方を標準装備し、同時出力が可能です。

※オプションです。型式により異なりますので、詳細は製品仕様書をご覧ください。

設置が容易

表示器内蔵型流量計は、表示器内蔵でありながら保護構造がIP66/IP67で屋外での設置も可能です。また表示器部分は簡単に設置角度(表示部が45°刻みでセット)や方向を変更可能など設置も容易です。

表示器部分は簡単に設置角度(表示部が45°刻みでセット)や方向を変更可能など設置も容易です。

表示器分離型流量計は本体発信器と表示器を30m以内の離れた場所に設置することが可能です。
本体発信器はラック上の配管に、表示器は見やすいところに設置して運用できます。EF200-C型流量計は渦流量計なので、管工事は配管を切り込んで本体をインラインに設置するだけ。導圧管等の管工事は不要です。電源については、外部から12Vから35VのDC電源を供給してください。

渦流量計 EF200の広い測定範囲での高精度計測を示したグラフ

流量計の接続例

飽和蒸気 温度と圧力両方変動する流体(エア・過熱蒸気)
流量計の接続例:飽和蒸気 流量計の接続例:温度と圧力両方変動する流体(エア・過熱蒸気) 流量計の接続例:温度と圧力両方変動する流体(エア・過熱蒸気)
飽和蒸気では圧力が変動する場合でも質量補正計算及び表示は発信器単体でできます。 流量計に圧力トランスミッター+EC351(表示器)を組み合わせると、過熱蒸気・エア計測において圧力が変動する場合でもリアルタイムの補正演算が行えます。 専用圧力センサー(オプション)搭載品であれば、圧力が変動する場合でも発信器単体で補正演算が行えます。

広い測定範囲での高精度計測

流量変動の大きなプロセスや装置でも、広い範囲の高精度な計測が可能です

渦流量計 EF200の広い測定範囲での高精度計測を示したグラフ

オリフィス式流量計との比較

下記比較表で明らかなように、渦流量計EF200-Cは蒸気用途で使用されている従来のオリフィス式流量計に比較して大きなメリットがあります。

比較項目 渦流量計(EF200-C) 一般的なオリフィス式流量計
レンジアビリティ 1:26 1:5
精度 指示値の±2% フルスケールの±1~5%
圧力損失
取付工事 配管に設置するだけ シールポット、導圧管が必要
メンテナンス
(調整点検の必要性)
調整、点検不要
  • 差圧伝送器のゼロ点、スパン調整
  • 導圧管の漏れ点検およびシールポットの液面点検

静電容量式DSCセンサーによる流速の計測

流れの中に置かれた物体の下流では、左右交互に規則正しく渦の列が発生します。この渦の列をカルマン渦列と呼びます。渦流量計は、ある一定の条件下においてカルマン渦列周波数と管内流速(体積流量)が比例するところに着目。カルマン渦周波数を静電容量式DSCセンサーで計測することによって流量を正確に測定することが可能です。

イメージ:静電容量式DSCセンサーによる流速の計測

静電容量式DSCセンサーによる流速の計測 カルマン渦列

温度センサーと質量補正演算機能による流量の補正

渦流量計は流速を計測し、得られた流量を容積流量で表します。 しかし通常蒸気の量はkg/hや、t/dayといった質量流量で表されますので、蒸気を計測する場合は比重量の値を使用して、質量流量に単位換算する必要があります。 蒸気の場合、比重量の値が圧力によって大きく異なりますので、圧力変動がある蒸気流量を計測する場合は、あらかじめ定めた一点の比重量で計算を行うと、正しい質量流量が得られません。

下図は一定流量の蒸気の圧力を0.3MPaG~0.7MPaGの間で変動させ、単位換算に使用する比重量の値として0.5MPaGの値を使用した場合と真値との偏差を表したものです。これを見ると、圧力が0.5MPaGの時は偏差ゼロですが、圧力が0.5MPaGから離れるにつれて偏差が大きくなっていることがわかります。

質量流量補正のポイントは、リアルタイムに適正な比重量を使用して計算を行うことです。飽和蒸気の場合は、温度か圧力のいずれか一方がわかれば、比重量を特定できます。また、過熱蒸気の比重量を特定するためには、温度と圧力の両方の値が必要です。

グラフ:圧力変動に対する偏差

耐久性に優れ、リアルタイムで補正演算

カルマン渦列周波数を検出する素子は耐久性を約2~3倍(当社従来比)に向上させたバランシング静電容量式DSCセンサーを採用(※)。急激な温度変化や振動などのノイズにも強く安定して測定できます。また、可動部のないシンプル構造で長寿命な流量計です。
温度センサーと質量補正演算機能を内蔵。蒸気の温度を検出して、リアルタイムで飽和蒸気の比容積変動に対応した自動質量流量補正を行います。
※EF200W-Cを除く

静電容量式DSCセンサー/質量補正用温度センサー

蒸気乾き度計測機能(EF200F-Cのオプション)

水分を含む飽和湿り蒸気は、配管腐食やウォーターハンマーなどのトラブルの原因となります。一方で蒸気に湿りを求めるような用途もあり、その程度を管理したいという要求があります。EF200F-C は蒸気の「乾き度」を計測することができ、「蒸気の質」の改善や乾き度の把握に活用できます。

蒸気の乾き度が悪くなり測定配管にドレンが混入してくると、配管の底部にドレンの層ができます。このとき、水平下向きに取り付けているセンサーの根元部分にも、ドレンの層が当たります。ドレンがセンサーに与える影響と乾き度の間に相関があるので、乾き度を求めることができます。

イメージ:静電容量式DSCセンサーによる流速の計測

蒸気乾き度計測機能(EF200F-Cのオプション)

また、乾き度は外部出力でき、乾き度を考慮した蒸気流量やエネルギーの補正もすることができます。

飽和湿り蒸気乾き度が80 ~ 100%の範囲内で計測可能
乾き度100%(飽和蒸気、x = 1) 乾き度90%(x = 0.9)
水分10%(波状の流れを伴う)
乾き度80%(x = 0.8)→アラーム
水分20%(環状流)

乾き度100%(飽和蒸気、x = 1)

乾き度90%(x = 0.9) 水分10%(波状の流れを伴う)

乾き度80%(x = 0.8)→アラーム 水分20%(環状流)

  • ※乾き度の測定精度は乾き度の値によって異なります。詳細は製品仕様書をご確認ください。
  • ※本機能の使用においては、機能を搭載できる型式、サイズ、圧力など、そのほか制約・条件が存在します。詳細につきましてはお問い合わせください。

多彩な測定項目

体積流量と質量流量はもちろん、熱量など他の項目も測定可能です。

表示可能な項目
  • 体積流量(瞬時・積算)/質量流量(瞬時・積算)
  • 流速/温度/飽和蒸気圧力の計算値/エネルギー流量
  • 密度/比体積/過熱の程度/圧力(測定値)(※)
  • 蒸気乾き度(蒸気の品質)(※)
  • 凝縮水(ドレン)の質量流量(※)

※オプション

表示可能な項目

プロセス診断機能

あらかじめ内蔵している基準値や設定したリミット値に基づき、各種状態をお知らせします。

  • 過熱蒸気状態
  • 過大流速状態
  • ローカットオフ(設定流量以下)状態
  • 外部からの過大な振動を検知した状態
  • その他、流量・温度・圧力の各設定値超過状態

特に、EF200F-C は蒸気乾き度計測機能と過熱蒸気状態アラートを組み合わせて蒸気のコンディションモニタリングに活用できます。

※診断可能な項目は仕様・オプションの内容によって異なります

プロセス診断機能

 

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