| 技術資料 気体編 8． |
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気体用 面積流量計の型式口径選定方法（流量の換算）
1．仕様温度、仕様圧力、最大流量が決まっている場合（体積流量−ノルマル流量表示）
カタログの流量表には「口径−ＡＩＲ流量」が記載されていますが、このＡＩＲ流量は
操業状態 20℃、1atmの想定で、流量単位は m3/h(ntp) 、L/min(ntp)
などで記載されています。
流量単位の（ntp）は 0℃、1atmの基準状態で表していますので注意してください。
実際の仕様では気体種類、圧力、温度によって AIRの m3/h（ntp） 、
L/min(ntp) 流量
に「換算」をして、各種型式のカタログ流量表より型式、
口径を選定する必要があります。
カタログに「各種気体別」、「圧力別」、「温度別」の流量表を掲載するには
膨大なページ数を必要としますので、代表的な「AIR」と20℃、1atmの仕様
を例として掲載しております。
流量表が操業状態 20℃、1atm の想定で記載されていますが、実際の使用が 20℃、1atm
で可能なわけ
ではなく、型式により正常に流量計測が可能な１次圧力が必要になります。
この式の導きはこちら |
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| Ｑ(AIR) | 1atm、20℃ 操業へのＡＩＲ換算流量 | m3/h（ntp） 、L/h(ntp) 、L/min(ntp) など |
| Ｑ | 客先仕様流量（流量計最大流量） | m3/h（ntp） 、L/h(ntp) 、L/min(ntp) など |
| ρ | 仕様流体の密度（ロー） | kg/m3（ntp） |
| Ｐ | 仕様流体の圧力 | kPa（G） |
| Ｔ | 仕様流体の温度 | ℃ |
例１． N2ガス 密度1.25 kg/m3（ntp）、圧力
500 kPa（G）、温度25℃
で最大流量 600 m3/h（ntp）の気体用流量計の口径を選定します。
（圧力が MPa(G )の場合も kPa(G) に換算して数値代入してください。）
（ 1MPa(G)＝1000kPa(G) 0.5MPa(G)＝500kPa(G) ）
手順1-1． AIR換算流量を求めます。
上式に数値を代入して
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AIR換算流量 244.3 m3/h（ntp）が得られました。
√（平方根）が算出できる関数電卓をお持ちで無い場合は
Windows のスタート→すべてのプログラム→アクセサリ→電卓
より sqrt を用いて計算できます。
※上記計算の EXCEL FILE はこちら 通常は左のEXCELL計算をご利用ください。
圧力単位の換算例
例１ 5MPa(G) = 5 × 1000 = 5000 kPa(G)
例２ 5MPa.abs = 5 - 0.10133 = 4.89867 MPa(G) = 4898.67 kPa(G)
例３ 5 bar(G) = 5 × 100 = 500 kPa(G)
例４ 5bar.abs = 5 - 1.0133 = 3.9867 bar(G) = 398.67 kPa(G)
手順1-2． 型式：EMGシリーズを選定すると仮定して
下記流量表より最小流量〜最大流量の範囲に計算した244.3m3/h(ntp)が
該当する口径を選定します。
測定範囲（最大値） 50 〜 350 の本体サイズ50Aが選定できます。
もしくは、本体サイズ 65A 80A 100A でも選定できます。
| 本体サイズ | EMGシリーズ 測定流量範囲 流れ方向記号：１ | ||||
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AIR m3/h(ntp) |
圧力損失 kPa |
質量 kg |
|||
|
標準目盛 |
測定範囲（最大値） |
標準 | 最大 | ||
| 20A | 3 〜 30 | 9 〜 50 | 4.0 | 7.5 | 6.0 |
| 25A | 5 〜 50 | 15 〜 90 | 4.5 | 8.0 | 8.0 |
| 40A | 10 〜 100 | 30 〜 200 | 5.0 | 8.0 | 10.0 |
| 50A | 20 〜 200 | 50 〜 350 | 5.5 | 8.5 | 12.0 |
| 65A | 30 〜 300 | 60 〜 450 | 6.0 | 8.0 | 15.0 |
| 80A | 40 〜 400 | 120 〜 600 | 6.0 | 8.0 | 22.0 |
| 100A | 60 〜 600 | 200 〜 1000 | 6.0 | 8.5 | 30.0 |
※流量単位がL/h(ntp)の場合も計算式は同じです。
※上記表は一例であり、口径に対する製作可能流量範囲は流量計型式により異なります。
御使用になる流量計型式の最新版カタログ流量表をご覧ください。
2．仕様温度、仕様圧力、最大流量が決まっている場合（質量流量）
カタログの流量表には「口径−AIR流量」が記載されていますが、このAIR流量は
操業状態20℃、1atmの想定で、流量単位はm3/h（ntp）で記載されています。
実際の仕様では気体種類、圧力、温度によってAIRのm3/h（ntp）流量
に「換算」をしてカタログ流量表より
口径を選定する必要があります。
客先仕様流量の単位が質量流量（kg/h）の場合は下記換算をします。
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| Q(AIR) | 1atm 、20℃ 操業へのAIR換算流量 | m3/h（ntp） |
| W | 客先仕様流量（質量流量） | kg/h |
| Q | 仕様流体流量（体積流量） | m3/h（ntp） |
| ρ | 仕様流体の密度（ロー） | kg/m3（ntp） |
| P | 仕様流体の圧力 | kPa（G） |
| T | 仕様流体の温度 | ℃ |
例2． N2ガス 密度1.25 kg/m3（ntp）、圧力
500 kPa（G）、温度 25℃
で最大流量 600 kg/hの気体用流量計の口径を選定します。
（圧力が MPa(G) の場合も kPa(G) に換算して数値代入してください。）
（ 1MPa(G)＝1000kPa(G) 0.5MPa(G)＝500kPa(G) ）
手順2-1． AIR換算流量を求めます。
上式に数値を代入して
AIR換算流量 195 m3/h（ntp）が得られました。
※上記計算の EXCEL FILEはこちら
手順2-2． 型式：EMGシリーズを選定すると仮定して
下記流量表より最小流量〜最大流量の範囲に計算した195m3/h(ntp)が
該当する口径を選定します。
測定範囲（最大値） 30 〜 200 の本体サイズ40Aが選定できます。
もしくは、本体サイズ 50A 65A 80A でも選定できます。
| 本体サイズ | EMGシリーズ 測定流量範囲 流れ方向記号：１ | ||||
|
AIR m3/h(ntp) |
圧力損失 kPa |
質量 kg |
|||
|
標準目盛 |
測定範囲（最大値） |
標準 | 最大 | ||
| 20A | 3 〜 30 | 9 〜 50 | 4.0 | 7.5 | 6.0 |
| 25A | 5 〜 50 | 15 〜 90 | 4.5 | 8.0 | 8.0 |
| 40A | 10 〜 100 | 30 〜 200 | 5.0 | 8.0 | 10.0 |
| 50A | 20 〜 200 | 50 〜 350 | 5.5 | 8.5 | 12.0 |
| 65A | 30 〜 300 | 60 〜 450 | 6.0 | 8.0 | 15.0 |
| 80A | 40 〜 400 | 120 〜 600 | 6.0 | 8.0 | 22.0 |
| 100A | 60 〜 600 | 200 〜 1000 | 6.0 | 8.5 | 30.0 |
※流量単位が kg/minの場合は kg/hに換算してから代入してください。
※上記表は一例であり、口径に対する製作可能流量範囲は流量計型式により異なります。
御使用になる流量計型式の最新版カタログ流量表をご覧ください。
3．仕様温度、仕様圧力、最大流量が決まっている場合（体積流量−オペレーション表示−１）
カタログ流量表は操業状態 20℃、1atm の想定でAIR流量m3/h(ntp)が記載されています。
流量計の流量単位が操業状態表示（オペレーション流量表示）では
気体種類、圧力、温度によってAIRのm3/h（ntp）カタログ流量表
に換算をして
製作可否判断して口径を選定する必要があり、下記換算を行います。
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| Ｑ | 客先仕様流量（ノルマル換算値） | m3/h（ｎｔｐ） |
| Ｑｏｐ | 客先仕様流量（オペレーション） | m3/h（ｏｐ） |
| Ｑ(AIR) | 1atm、20℃へのAIR換算流量（カタログ） | m3/h（ｎｔｐ） |
| ρ | 仕様流体の密度（ロー） | kg/m3（ntp） |
| Ｐｏｐ | 仕様流体の圧力 | kPa（G） |
| Ｔｏｐ | 仕様流体の温度 | ℃ |
| Ｔ | 温度0℃＝273.2Ｋ | K（絶対温度） |
| Ｐ | 圧力 1atm＝101.3 kPa(abs) | kPa(abs)（絶対圧力） |
例3． ヘリウムガス 密度0.1785 kg/m3（ntp）、圧力
600 kPa（G）、温度80℃
で最大流量300m3/h（ｏｐ）の流量計の口径を選定します。
（圧力が MPa(G) の場合も kPa(G) に換算して数値代入してください。）
（1MPa(G)＝1000 kPa(G) 0.1 MPa(G)＝100 kPa(G) ）
手順 ヘリウムのオペレーション流量m3/h（op）をヘリウムのノルマル流量m3/h（ntp）
に換算します。（ボイル・シャルルの法則を用います。）
ヘリウムガスのノルマル流量 1606.5 m3/h（ntp）が求められました。
次にQ（AIR）流量に換算します。
AIR換算流量249m3/h（ntp）が求められました。
カタログ流量計表より最大 249 が適する口径を選定します。
※上記計算の EXCEL FILEはこちら
4．仕様温度、仕様圧力、最大流量が決まっている場合（体積流量−オペレーション表示-2）
カタログ流量表は20℃、1atm操業での想定でAIR流量m3/h(ntp)が記載されています。
流量計の流量単位が操業状態表示（オペレーション流量表示）で
仕様気体密度がオペレーション状態の密度では
気体種類、圧力、温度によってAIRのm3/h（ntp）カタログ流量表
に換算をして
製作可否判断して口径を選定する必要があり、下記換算を行います。
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| Ｑ | 客先仕様流量（ノルマル換算値） | m3/h（ntp） |
| Ｑｏｐ | 客先仕様流量（オペレーション） | m3/h（ｏｐ） |
| ρ | 仕様流体のノルマル状態の密度（ロー） | kg/m3（ntp） |
| ρop | 仕様流体のオペレーション状態の密度 | kg/m3（op） |
| Ｑ(AIR) | 1atm、20℃へのAIR換算流量（カタログ） | m3/h（ntp） |
| Ｐｏｐ | 仕様流体の圧力 | kPa（G） |
| Ｔｏｐ | 仕様流体の温度 | ℃ |
| Ｔ | 温度0℃＝273.2 K | K（絶対温度） |
| Ｐ | 圧力1atm＝101.3 kPa(G) | kPa(G)（絶対圧力） |
例4． アルゴンガス 密度4.629 kg/m3（op）、圧力
200 kPa（G）、温度40℃
で最大流量 500 m3/h（op）の流量計の口径を選定します。
（圧力が MPa(G) の場合も kPa(G) に換算して数値代入してください。）
（1MPa(G)＝1000kPa(G) 0.1MPa(G)＝100kPa(G) ）
手順 アルゴンのオペレーション流量m3/h（op）をアルゴンのノルマル流量m3/h（ntp）
に換算します。（ボイル・シャルルの法則を用います。）
アルゴンガスのノルマル流量 1297 m3/h（ntp）が求められました。
次にアルゴンガスのノルマル状態の密度を求めます。
アルゴンガスのノルマル状態の密度（1atm、0℃） 1.784 kg/m3（ntp）が求められました。
次に Q（AIR）流量に換算します。
AIR換算流量 913 m3/h（ntp）が求められました。
カタログ流量計表より最大 913 が適する口径を選定します。
※上記計算の EXCEL FILEはこちら
5．仕様温度、仕様圧力、口径が決まっている場合
例5．ＡＩＲ、温度20℃、圧力200 kPa（G）で口径40Aでは最大流量はいくらになるか
の最大流量を計算します。
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手順 上記流量表より40A「標準品」で1atmの場合は最大130m3/h(ntp)ですが
圧力200 kPa（G）の仕様では 223.6 m3/h(ntp)が最大流量となります。
口径40AではAIR、温度20℃、使用圧力200 kPa（G）では
最大流量220m3/h(ntp)が製作可能です。
ただし、最大流量値の選定は標準目盛分割の最大目盛をお使いください。
6．換算と補正
上の1．2．3．4．5．の「換算」を用いて流量計の口径、流量を選定しましたが
「換算」とはこれから製作する流量計の仕様を計算することで
概に購入し、ご使用されている流量計で仕様と異なる条件で流れている
場合に実流量（真値）を求めることを「補正」と云います。
計算式はたいへん似ていますので混同しないでください。
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流体工業株式会社 |