流体センサ
テクノロジ

ifmの流量センサとフローメータの測定原理

• 電磁誘導式測定原理
カルマン渦式測定原理
• メカトロ式測定原理
• 超音波式測定原理
• 熱式測定原理

電磁誘導式

SMタイプの流量センサは、ファラデーの電気誘導法則に基づいて動作します。磁場（M）内の配管を流れる導電性媒体は、流速（V）または流量に比例する電圧を生じます。この電圧を電極（E）で捉え、増幅器に変換します。抵抗材料は、センサが多様な媒体に適することを意味します。高い保護等級と堅牢でコンパクトな外装が、センサの特長です。

この測定原理は導電性が20µS/cm以上の液体に適しています。導電性の典型的な値は、蒸留水で0.5µS/cm、飲料水で50µS/cm、塩水で50,000µS/cmです。

SMタイプフローメータのISO校正証明書：ZC0052
SM ATMタイプフローメータのISO校正証明書：ZC0054

カルマン渦式測定原理

流量（導電率ありまたはなしの水）は測定管に組み込まれたとがっていない/鈍頭物体の後ろで、速度に応じた旋回渦を生じます。この渦が圧電セラミックセンサで検出されます。断面積がわかっていれば、渦の数によって流速を判定できます。
この流速測定原理はカルマン渦原理と呼ばれ、媒体の圧力および温度の変動の影響をほとんど受けません。

• メカトロ式測定原理

この流量センサはスプリングによるピストンのストローク動作に基づいて動作します。内部のバルブシート部にあるピストンは、バネの弾力性に対する媒体の流れにて押し上げられます。
ピストンの位置を磁気センサで監視し、アナログ信号として出力します。フローが減少すると、バネ抵抗によりピストンは元の位置に戻ります。このため、逆流を抑制する流量センサを位置に関係なく取付けられます。
もう1つの堅牢な仕様（SBT）では、180℃までの高温と過酷な産業環境でも使用できます。

• 超音波式測定原理

超音波センサは、サウンドパルスの送受信を行う音響変換器（画像右側）と、パルスを1つの音響変換器から別のものへ向けさせるリフレクタ（画像左側）とで構成されます。センサは、媒体を通るパルスの、1つのトランスデューサから別のトランスデューサへのタイムオブフライトを測定します。次にパルスは逆方向に送られます。センサは時間の差（ナノ秒のオーダー）を測定して流速を計算します。

• 熱式測定原理

SAおよびSIタイプには2つの測定素子と熱源があります。
先端から10mm上に取付けられた基準素子が媒体温度を測定し、温度補正に使用されます。先端の素子との温度差は、そこにある熱源で一定に保たれます。この差を一定に保つために必要な電力は、流速に比例します。流速が増加すると放熱が増加します。

SDタイプの圧縮空気メータは同じ熱原理を使用します。セラミック測定素子の1つは加熱され（測定素子）、もう一方の素子は加熱されません（基準素子）。熱が流れる媒体により持ち去られる際の電圧差は、フローを示します。

標準流量（ISO 2533）が直接検出されます。

SDタイプ流量センサの校正証明書：ZC0020
SDタイプ流量センサのDAkkS校正証明書：ZC0075

SDPエアギャップセンサは、流量と圧力の両方を測定することにより距離を絶対距離値[mm]で測定します。
ワークが測定ノズルに近いほど、ワークと測定ノズルの間のエアギャップを通る空気量が少なくなります。これにより、ワークの位置を固定してゼロギャップやノズルのつまりを明確に検出できます。