フィールド機器＜虎の巻＞

計装メーカが書いた

フィールド機器〈虎の巻〉

著者：渡邊嘉正／堀越進／岡田高志／大木真一／小林隆 B5判本文172頁
本体価格2,800円＋税　送料390円

【ISBN4-905957-19-2】

本書は横河電機の差圧・圧力伝送器／電磁流量計／渦流量計についての解説手引き書です。
長年の経験をベースに，現場ノウハウをふんだんに盛り込みました。

差圧・圧力伝送器の歴史と変遷
- 1.1　差圧・圧力伝送器の歴史
差圧・圧力伝送器の構造と原理
- 2.1　構造
- 2.2　原理
- 2.3　空気式差圧伝送器の構造と原理
差圧・圧力伝送器の種類
- 3.1　信号変換・伝送方式による分類
- 3.2　プロセス接続方式による分類
  - (1) 導圧管接続形
  - (2) ダイアフラムシール形
  - (3) フランジ取付形
  - (4) オリフィス取付形
- 3.3　設置環境条件による分類
  - (1) 防爆用
  - (2) 高圧ガス設備用
  - (3) 食品プロセスへの適用
  - (4) 原子力プラント仕様
- 3.4　流体条件による分類
  - (1) 腐食性流体への適用
  - (2) 腐食性雰囲気での使用
  - (3) 高温流体の測定
  - (4) 凝固性，沈殿性流体の測定
  - (5) 真空領域での測定
  - (6) 禁油仕様
差圧・圧力伝送器の用途と特長
- 4.1　差圧式流量計
  - 4.1.1　差圧式流量計の定義
    - (1) 定義
    - (2) 用語
    - (3) 特長
  - 4.1.2　測定原理
    - (1) 絞り機構の流量計算の一般式
    - (2) 気体流量の温度圧力補正
    - (3) 絞り孔径の計算
  - 4.1.3　絞り機構
    - (1) オリフィス
    - (2) ノズル
    - (3) ベンチュリ管
    - (4) Vコーンノズル
- 4.2　圧力測定
- 4.3　液位測定
  - (1) 差圧式レベル計
  - (2) 圧力式レベル計
  - (3) ディスプレーサ式レベル計
- 4.4　界面，比重測定
  - (1) 密度・比重の定義と単位
  - (2) 差圧式密度流量測定
差圧伝送器の導圧管設置
- 5.1　導圧管の配管方法について
  - (1) プロセス圧力の取出し角度
  - (2) プロセス圧力の取出し部と伝送器の位置
  - (3) 導圧管の勾配
  - (4) 凍結防止
  - (5) 導圧管の配管例
- 5.2　差圧式流量計の導圧管設置
  - (1) 気体の流量測定
  - (2) 液体の流量測定
  - (3) 蒸気の流量測定
- 5.3　圧力計の導圧管設置
  - (1) 気体の圧力測定
  - (2) 液体の圧力測定
  - (3) 蒸気の圧力測定
- 5.4　レベル計の導圧管設置
  - (1) 導圧管による設置
    - 開放タンクの液位測定
    - 密閉タンクの液位測定（ドライレグ）
    - 密閉タンクの液位測定（ウェットレグ）
  - (2) フランジ取付による設置
    - 開放タンクの液位測定
    - 密閉タンクの液位測定（ドライレグ）
    - 密閉タンクの液位測定（ウェットレグ）
  - (3) ダイアフラムシールによる設置
    - 液位測定
    - 圧力測定
- 5.5　ダイアフラムシールの設置上の注意
差圧・圧力伝送器のアプリケーション
- 6.1　流量測定
  - (1) 塩素測定用差圧伝送器
  - (2) 伝送器による微少流量測定
  - (3) 伝送器1台による蒸気流量の正逆流量測定
- 6.2　圧力測定
- 6.3　レベル計測定
  - (1) 高圧洗浄用タンクのレベル測定
  - (2) 高温高真空のレベル測定
- 6.4　差圧測定
  - (1) 海水用フィルタ目詰まり測定
差圧・圧力伝送器のトラブル事例と対策
- 7.1　用途共通なトラブル
  - (1) 水素透過
  - (2) 水素脆化
  - (3) 腐食
  - (4) 付着
  - (5) 小口径伝送器の温度変化による影響
- 7.2　差圧計によるトラブル例
  - (1) ドリフト計における周囲温度の影響
  - (2) ダイアフラムシール形差圧伝送器における高温用封入液による出力変動
- 7.3　圧力計によるトラブル例
  - (1) ダイアフラムシールタイプの絶対圧力計の出力変動
- 7.4　レベル計によるトラブル例
  - (1) ガスケットのはみ出しによる出力変動
  - (2) テフロン膜によるゼロ点変動
知っていると便利なknow how
- 8.1　微差圧計のL側導入口
- 8.2　ダイアフラムシール形レベル計伝送器用の連通管
- 8.3　ダイアフラムシール形流量計伝送器の周囲温度影響対策
- 8.4　ダイアフラムシール形レベル計伝送器の周囲温度影響対策
保守と点検
- 9.1　日常点検
- 9.2　定期点検
校正と調整
最近の伝送器開発動向
- 11.1　小形，計量，小口径化
- 11.2　TCO（Total of Cost Ownership）削減を目的とした伝送器
  - (1) 導圧管レス計装
  - (2) スリーバルブレス計装
- 11.3　フィールドバス対応伝送器
  - (1) ディジタル化による精度の向上
  - (2) マルチセンシング機能の搭載
  - (3) マルチファンクション機能の搭載
  - (4) 自己診断機能の活用

Ⅲ．電磁流量計

電磁流量計の変遷（はじまり）
電磁流量計の測定原理及び正常測定のための基本条件
電磁流量計の主な特長
電磁流量計の歴史
- 4.1　変換器の歴史
- 4.2　検出器の歴史
電磁流量計の主な仕様
仕様検討時の留意点（選定基準）電磁流量計選定のための検討フロー
設置上のポイント
- 7.1　配管条件
  - (1) 精度維持のための配管方法
  - (2) 満水のための配管方法
  - (3) 異物を含む流体の配管方法
  - (4) 保守性を良くする配管方法
- 7.2　検出器の保管
- 7.3　検出器の取り付け
保守上のポイント
- (1) 定期点検項目
- (2) 故障検索
- (3) 故障探索の実例
  - 指示が出ない時
  - ゼロ点が不安な時
  - 出力が揺動する時
最近の開発動向
精度におよぼす影響
- 10.1　直管長による影響（JIS.B7554 1997の解説参照）
  - (1) 直管の長さ
- 10.2　液体の導電率の影響
  - (1) フローノイズによる出力揺動
  - (2) 起電力の近接配管への短絡効果による流量出力の低下
  - (3) 液体に発生する渦電流による磁界の影響
- 10.3　付着物の影響
  - (1) 導電性付着物による影響
  - (2) 絶縁性付着物による影響
- 10.4　流体粘度による影響
- 10.5　気泡混入の影響
- 10.6　二相流流体の影響
代表的トラブルと対策
- 11.1　絶縁性物質の付着
- 11.2　ガスケット材質の選定ミス
- 11.3　スラリーノイズによる出力不安定
- 11.4　導電率の異なる流体の液置換
- 11.5　ライニング透過（代表例硝酸）
  - (1) 絶縁劣化の推定メカニズム
  - (2) 硝酸ラインに使用する電磁流量計の対策
- 11.6　高磁性体を含む流体の影響
- 11.7　脈動流の影響
  - (1) プランジャポンプの脈動の影響
  - (2) プランジャポンプによる流速分布の乱れ
アプリケーション事例
- 12.1　高濃度パルプ流量測定
- 12.2　低導電率流体（純水）流量測定
- 12.3　低導電率流体（酢酸）流量測定
- 12.4　絶縁物付着流体流量測定（ラテックスバッチプロセス）
- 12.5　高濃度高圧スラリー脈動流体流量測定（土圧シールド）
- 12.6　高濃度低流速スラリー流体の流量測定（脱水ケーキ）
- 12.7　高温アルカリ・高圧・高腐食性流体流量測定（紙パプロセス・ダイジェスタ循環・抽出ライン）
- 12.8　金属粉末浮遊流体流量測定（亜鉛粉末＋硫酸亜鉛流体）

Ⅳ．渦流量計

はじめに
渦流量計の歴史と変遷
渦流量計の特長
- 3.1　渦流量計の原理的特長
- 3.2　YEWFLOの特長
- 3.3　測定原理
渦流量計の構造
- 4.1　検出方式
- 4.2　渦発生周波数検出方式
- 4.3　変換器部ハードウェア構成
渦流量計の展開
- 5.1　汎用形の流量計とモデル開発
- 5.2　オプション製品の展開
  - (1) 極低温用タイプ
  - (2) 高圧タイプおよび大口径
  - (3) BUTT-WELDタイプ
  - (4) ダブルセンサ
- 5.3　渦式質量流量計
- 5.4　超音波式渦流量計
渦流量計に対する評価
- 6.1　化学プラントでの評価
- 6.2　リファイナリでの評価
渦流量計に対する市場ニーズと将来の課題
渦流量計の選定条件
- (1) 渦流量計のスケール
- (2) サイジングのポイント
設置上のポイント
- 渦流量計の設置条件
  - ・縮小管
  - ・拡大管
  - ・曲がり管
  - ・バルブの場合
  - ・圧力タップと温度タップの取出口
  - ・脈動流の影響
  - ・ポンプ付近の設置
  - ・Ｔ字配管による脈動圧の影響
  - ・ガスケット
  - ・一体形および分離形検出器の保温
  - ・配管のフラッシング（清掃）
保守上のポイント
- (1) シェダーの交換
- (2) オートチューニング
　
代表的なテストデータとアプリケーション事例
- 11.1　設置条件とアプリケーションデータ
  - (1)ガス，スチーム流体測定の場合
  - (2)スラリー流体測定の場合
  - (3)配管段差について
- 11.2　オリフィスとの比較
- 11.3　水および空気による実流校正試験
- 11.4　気体の流量計測
- 11.5　圧縮性流体の膨張誤差について
- 11.6　蒸気流量の計測
- 11.7　エチレン分解炉ナフサ流量計
代表的なトラブル事例と対策
- 12.1　トラブルシューティング・フロー
  - (1) 誤差が大きい場合
  - (2) 少流量時出力不安定な場合
- 12.2　低流量時の出力ダウン
- 12.3　脈動流の影響
- 12.4　振動の影響
- 12.5　バルブの騒音の影響
- 12.6　二相流の影響
- 12.7　高周波ノイズの影響
- 12.8　ダスト付着の影響

付録1
付録2　
- プロセス計装機器に関連する日本工業規格（JIS規格）
  1. 計装機器に関連する法と規格
  2. プロセス計装に関連する主な日本工業規格
付録3
引用および参考文献
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