ちょっと、そこ！フローメーターのサプライヤーとして、私はしばしば非ニュートン液を測定するための最良の流れメーターについて尋ねられます。非ニュートンの液体は、粘性が測定するのに少し痛みを感じます。なぜなら、粘度がそれらに適用されるストレスまたはせん断速度に基づいて変化するからです。流れの条件に関係なく粘度が一定のままであるニュートン液とは異なり、非ニュートン流体は糖蜜と同じくらい厚いか、動いている方法に応じて水と同じくらい薄くなります。
さまざまな種類の非ニュートン液を理解することから始めましょう。いくつかのカテゴリがありますが、最も一般的なカテゴリは、せん断薄剤（偽形性）、せん断濃縮（膨張剤）、および粘弾性液です。ケチャップや塗料のようなせん断希薄な液体は、せん断応力を加えるにつれて薄くなります。一方、せん断濃縮液は、コーンスターチと水の混合物のように、ストレス下で厚くなります。一部のポリマーや生物学的液などの粘弾性液は、粘性と弾性の両方の特性を示します。
さて、これらのトリッキーな流体を測定することになると、すべてのフローメーターが等しく作成されるわけではありません。いくつかのオプションを見て、どのオプションが非ニュートン液に最適であるかを見てみましょう。
正の変位フローメーター
正の変位フローメーターは、液体で満たされてから空にする小さな測定カップのようなものです。固定容積の液体を閉じ込め、このボリュームが置換される回数を数えることで機能します。これらのメーターは、粘度の変化の影響を受けないため、非ニュートン液を測定するのに最適です。彼らは、高粘度の流体を簡単に処理し、広範囲の流量で正確な測定を提供することができます。
ポジティブな変位フローメーターの欠点の1つは、少し高価であり、定期的なメンテナンスが必要になる可能性があることです。また、これらは内部コンポーネントに損傷を与える可能性があるため、流体に固体粒子または研磨材が含まれるアプリケーションには適していません。
電磁流量計
のような電磁流量計クランプ電磁フローメーター、ファラデーの電磁誘導の法則に基づいています。それらは、流れチューブ全体に磁場を生成し、流れる導電性流体によって誘導される電圧を測定することにより機能します。これらのメーターは、粘度、密度、または温度の変化の影響を受けないため、非ニュートン液の測定に最適です。
電磁流量計の主な利点は、高精度と幅広いターンダウン比です。彼らは、非常に精度で非常に低いものから非常に高いものまでの流量を測定できます。また、簡単にインストールしてメンテナンスしており、可動部品がありません。つまり、摩耗や裂傷が少ないことを意味します。
ただし、電磁流量計には流体が導電性である必要があるため、油やガスなどの非導電性液には適していません。また、適切に動作するには一定の最小流速度が必要であり、外部磁場の影響を受ける可能性があります。
コリオリの流れメーター
コリオリの流れメーターは、コリオリの効果に基づいており、これは地球の回転による移動オブジェクトの明らかなたわみです。コリオリの流れメーターでは、流体が振動するチューブを流れるように作られており、コリオリの力はチューブをひねらせます。ねじれの量は、流体の質量流量に比例します。
これらのメーターは、質量流量と密度の両方を直接測定できるため、非ニュートン流体を測定するのに最適です。それらは粘度、温度、または圧力の変化の影響を受けておらず、広範囲の流量にわたって非常に正確な測定値を提供します。
Coriolis Flow Metersの主な欠点は、高コストです。また、比較的大きくて重いため、設置とメンテナンスが少し挑戦することができます。
超音波流量計
超音波流量計は、流体を介して超音波波を送り、波が2つのポイント間を移動するのにかかる時間を測定することで機能します。超音波流量計には、輸送時間とドップラーの2つの主要なタイプがあります。輸送時間フローメーターは、超音波が上流および下流に移動するのにかかる時間の差を測定しますが、ドップラーフローメーターは、超音波波の周波数シフトを測定し、流体の粒子または気泡を反射します。
超音波流量計は、非ニュートン流体を測定するための良い選択肢です。なぜなら、それらは邪魔にならず、可動部品がないためです。幅広い流量を処理でき、比較的簡単にインストールしてメンテナンスします。ただし、流体内の気泡または固体粒子の存在によって影響を受ける可能性があり、適切に動作するには一定の最小流速度が必要です。
可変エリアフローメーター
回転計としても知られる可変面積流量計は、フロートが内部にフロートを置いたテーパーチューブを流れるようにすることで機能します。フロートは、流量に応じて上昇または下落し、フロートの位置はスケールでの流量を示します。これらのメーターは、シンプルで安価で、インストールとメンテナンスが簡単です。
可変面積流量計は、流体の粘度が特定の範囲内にある限り、非ニュートン液の測定に適しています。それらは他のフローメーターのいくつかほど正確ではありませんが、流量の大まかな推定で十分なアプリケーションには良い選択肢です。
最適なフローメーターを選択します
それでは、どのフローメーターが非ニュートン液を測定するのに最適ですか？まあ、それは非ニュートン液のタイプ、流量、粘度、温度、圧力、精度要件など、多くの要因に依存します。
高粘度の非ニュートン液を扱っている場合、正の変位フローメーターが最良の選択肢かもしれません。流体が導電性である場合、電磁流量計が適切な選択になる可能性があります。質量流量と密度の両方を測定する必要があるアプリケーションの場合、コリオリの流れメーターを打ち負かすのは困難です。また、非侵入やインストールしやすいオプションを探している場合は、超音波フローメーターが最適かもしれません。
当社では、ミニパネルガス8800Dタイプのフローそして液体のためのライトエアガスウォータークリアアクリルパネルフローナイフ、さまざまなアプリケーションのニーズを満たすため。当社の専門家チームは、特定の要件に最適なフローメーターを選択し、正確で信頼できる測定を確保するために必要なすべてのサポートを提供するのに役立ちます。
フローメーターについてもっと知りたい場合や、非ニュートン液の測定について質問がある場合は、お気軽にご連絡ください。私たちはいつもあなたのニーズについてあなたと話し合うことを助け、楽しみにしています。
参照
- リチャード・W・ミラーによる「フロー測定ハンドブック：工業デザインとアプリケーション」
- RB Bird、RC Armstrong、およびO. Hassagerによる「非ニュートン流体力学」
- 「フロー測定：測定と計装のための実用的なガイド」AJ Wheeler
