超音波流量計トランスデューサ：非侵襲的流量測定の仕組み

超音波流量計トランスデューサは、多様な業界に正確で信頼性が高く、非侵襲的なソリューションを提供することで、流量測定に革命をもたらしました。従来の機械式メーターとは異なり、超音波技術はパイプラインを中断することなく流体の流れを測定し、メンテナンス要件を大幅に削減し、運用効率を向上させます。

超音波流量計トランスデューサを理解する

超音波流量計トランスデューサは、パイプ内の流体を介して超音波信号を送受信することによって動作します。これらのトランスデューサは、音波が流体を通過するのにかかる時間を測定し、ドップラー効果または伝播時間測定の原理を活用して流体速度を計算し、その結果として流量を計算します。

当社のHJ-2825/1M 流量測定トランスデューサは、この分野の最先端技術を代表しており、精密な産業用流量測定アプリケーション向けに1.0 MHzの周波数で動作します。

伝播時間法 vs ドップラー法による超音波流量測定

伝播時間流量測定： きれいな流体に最適なこの方法は、流れの方向に送信されたパルスと流れに逆らって送信されたパルスの移動時間の差を測定します。流体速度はこの時間差から導き出されるため、水、油、化学薬品などのきれいな液体に対して非常に正確です。

ドップラー流量測定： 浮遊物質やガスを含む液体に効果的なドップラー測定は、反射された超音波の周波数シフトに基づいて流量を計算します。これらのシフトは流体内の粒子や気泡によって発生するため、ドップラー流量計は廃水やスラリーの用途に最適です。

特殊なガス流量アプリケーションの場合、当社のHJGF-200KH ガス流量トランスデューサは、産業用ガスシステム向けに信頼性の高い200 kHz周波数モニタリングを提供します。

超音波流量センサーのコンポーネントと設置

超音波流量センサーは通常、2つの主要なトランスデューサで構成されています。1つは送信機として機能し、もう1つは受信機として機能します。一部の高度な構成では、単一のトランスデューサが送信と受信の役割を交互に行うことができます。設置方法には以下が含まれます。

• クランプオン式トランスデューサ： パイプの外部に取り付けられるこれらのトランスデューサは、パイプの加工を必要としないため、非侵入的で費用対効果の高いセットアップが保証されます。
• インライン式トランスデューサ： パイプシステムに直接統合され、直接的な流体接触により測定精度が向上します。

HJ-2112/1M 流量測定トランスデューサは、狭い6°のビーム角により卓越した精度を提供し、集中的な測定アプリケーションに最適です。

クランプオン式とインライン式のどちらを選択するかは、精度要件、流体の種類、設置環境などのアプリケーション固有の要因によって異なります。

超音波流量センサーの利点

非侵襲的測定

超音波センサーは流体との直接接触を排除し、摩耗を大幅に削減します。この機能により、寿命が延び、メンテナンスが最小限に抑えられ、ダウンタイムが削減されます。

高い精度と信頼性

最新の超音波流量センサーは優れた精度を提供し、通常は測定値の±1%以内です。この精度により、化学処理、水管理、石油精製などの重要なアプリケーションに適しています。

広い適用範囲

きれいな水の配水ネットワークから産業廃棄物の監視まで、超音波センサーは幅広い用途に対応し、多様な運用環境での汎用性を実証しています。

業界全体のアプリケーション

水管理と配水

超音波センサーは、配水効率の監視、漏れの検出、および消費量の効果的な管理のために、地方自治体の水道システムで広く利用されています。水システムでの気泡検出については、当社の特殊な超音波気泡検出センサーをご検討ください。

石油・ガス産業

石油処理において、超音波流量計はパイプライン内の流量を正確に測定し、石油およびガス製品の効率的かつ安全な輸送を保証します。

化学処理

化学産業は、超音波センサーの耐食性と汚染のない測定機能の恩恵を受け、プロセスの完全性と安全基準への準拠を維持しています。

HVACシステム

超音波流量センサーは、加熱および冷却流体の精密な制御を通じてエネルギー消費を最適化することにより、HVACシステムにおいて重要な役割を果たします。

海洋および水中アプリケーション

特殊な水中流量測定のために、当社の深海トランスデューサ CS-220KHおよび水中トランスデューサ HJ-200KH-Pは、海洋環境で信頼性の高い性能を提供します。

センサー性能を最大化するためのベストプラクティス

適切な設置と位置合わせ

トランスデューサの正しい位置合わせと適切な結合を確保することが重要です。位置ずれや接触不良は、測定精度を大幅に低下させる可能性があります。

定期的な校正とメンテナンス

定期的な校正は、長期間にわたってセンサーの精度を維持するのに役立ち、環境の変化やセンサーの経年劣化によって引き起こされる潜在的な不正確さを軽減します。

流体特性に基づく選択

粘度、固体や気泡の存在、極端な温度などの流体特性を理解することは、適切な超音波流量測定方法とトランスデューサ構成を選択するために不可欠です。

超音波トランスデューサで使用される圧電セラミックスに関する包括的な情報については、圧電セラミックスとはに関する詳細なガイドをご覧ください。

技術仕様の比較

モデル	周波数	ビーム角	アプリケーション
HJ-2112/1M	1.0 MHz	6°	精密流量測定
HJ-2825/1M	1.0 MHz	8°	産業用流量監視
HJGF-200KH	200 kHz	12°	ガス流量検出

結論

超音波流量計トランスデューサは、流量測定技術における変革的な進歩を表しており、卓越した精度、非侵襲的な設置、および最小限のメンテナンスを提供します。これらのトランスデューサを効果的に理解し活用することで、業界は運用効率を大幅に向上させ、規制順守を確保し、全体的なコストを削減できます。

産業用途向けの精密流量測定ソリューションが必要な場合でも、独自の環境向けの特殊なトランスデューサが必要な場合でも、最適な性能と長期的な信頼性のためには、適切な超音波流量センサー技術を選択することが重要です。

当社の超音波トランスデューサの全範囲をご覧になるか、特定のアプリケーション要件に基づいたパーソナライズされた推奨事項について技術チームにお問い合わせください。