流量計とは？種類と仕組み・選び方・流量の計算・直管部の長さ

流量計とは

流量計（フローメーター）は⁠、配管の中を流れる液体や気体の量を測る計測器です。工場の冷却水・薬液・蒸気・圧縮空気や、水処理・食品の配管で、使った量の管理や、流れが止まっていないかの監視に使います。

比較ページには、業務用の流量計を方式ごとに代表の型式で載せています。

4つの方式としくみ

電磁流量計

• 磁界の中を電気を通す液体が流れると、流速に比例した起電力が生じる。これを電極で拾う
• 管の中に邪魔な物がなく、スラリーや薬液にも使える
• 測れるのは電気を通す液体だけ。気体・蒸気・油は測れない
• 導電率の下限は製品で違う（東芝 LF410・キーエンス FD‑Uは5μS/cm以上、愛知時計電機 TAVは20μS/cm以上）

超音波流量計（クランプオン式）

• 上流側と下流側から交互に超音波を打ち込み、届くまでの時間の差から流速を出す（時間差式）
• 検出器を配管の外に付けるクランプオン式なら、配管を切らずに後付けできる
• 液の中の気泡やごみが多いと測れないことがある

質量流量計（コリオリ式・⁠⁠⁠熱式）

• コリオリ式：振動するU字形チューブのねじれから、液体の質量流量を測る。密度も同時に出せる
• 熱式：流れる気体が運び去る熱の量から、気体の質量流量を測る。クリーンな気体専用
• 熱式は流体ごとに出力が違うので、窒素用をそのまま水素に使うことはできない

渦流量計・面積式流量計

• 渦流量計：流れの中に置いた渦発生体の後ろにできる渦を数える。液体・気体・蒸気を測れる
• 面積式（フロート式）流量計：テーパー管の中のフロートの位置で流量を示す。現場で読むだけなら電源がいらない
• 面積式はフロートの重さを使うので、垂直に付ける

流量の計算

流量は、配管の断面積に流速を掛けて出します。

• m³/hで出すなら、断面積（m²）×流速（m/s）×3600
• キーエンス FD‑Uの仕様の式は Q＝V／K、K＝1/3600×4/πD²（Qはm³/h、Vはm/s、Dはm）
• 50Aを流速10m/sで流すと70.688m³/h

直管部の長さ

流量計の前後に、まっすぐな配管（直管部）をとります。

• 電磁流量計：愛知時計電機 TAVは上流に口径の5倍以上、下流に2倍以上
• 超音波流量計・渦流量計：上流に口径の10倍、下流に5倍ほどが一般的
• コリオリ式・面積式：前後の直管はいらない

精度の読み方

• 読み値の%（of rate・RD）：そのとき測った値に対する誤差
• %F.S.：最大目盛りに対する誤差。少ない流量ほど、読み値に対する誤差は大きくなる
• 精度は、どの流速・どのレンジでの値かまで見比べる

選ぶときに確かめること

• 測る流体（液体・気体・蒸気）、温度、圧力、粘度、導電率
• 出力（4〜20mA・パルス・通信）と、つなぐ監視盤やPLC
• 付ける場所の直管の長さ、振動、屋外かどうか
• 値段は本体だけでなく、関連機器・設置・保守まで含めて比べる（TCO＝流量計・関連機器の価格＋設置費＋保守作業費）