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Bobby Brown
更新 2019-10-01
パドルホイール流量計を設置する場合 - 流量計はどこに設置されるのか?

目次

流量計は、配管内の水、化学薬品、空気、ガスなどの流体の流量を測定する装置です。設置後に異常値や不安定な値が出る場合、それは必ずしも機器の故障が原因ではなく、設置不良が原因であることがよくあります。

流量計にはさまざまな種類があり、それぞれの測定原理に応じて設置要件が異なります。本記事では、一般的な設置のベストプラクティスと主要タイプ別の推奨事項を紹介します。

1. 流量計の設置基本原則

正しく流量計を設置する最も簡単な方法は、メーカーの取扱説明書に従うことです。それに加えて、多くの流量計には共通する一般的な設置原則があり、これを守ることで測定誤差を最小限に抑えることができます。

1 ) 前方10D以上、後方5D以上を確保

安定かつ正確な測定を行うためには、流量計の前後に十分な長さの直管部分を確保することが推奨されます。一般的に、上流側は配管内径の10倍(10D)、下流側は5倍(5D)以上が目安です。
なぜ重要なのか?
研究によると、エルボなどの直後に設置すると、乱流や渦流が発生し測定精度が低下します。十分な直管部分を設けることで流れが安定し、測定精度が向上します。
[1]
前方10D、後方5Dの確保
例: 配管内径(ID)が4cmの場合
・上流側:10 × 4cm = 40cm
・下流側:5 × 4cm = 20cm
内径が不明な場合、外径(OD)と壁厚を用いて計算できます。
式: ID = OD − 2 × 壁厚
[2]

2 ) バルブ・ポンプ直下流への設置を避ける

ポンプ、制御バルブ、縮小管、拡張管などは流れを乱す要素です。測定精度を確保するため、流量計はできるだけバルブの上流側に設置することが推奨されます。

もしバルブやポンプの直下流に設置せざるを得ない場合は、通常の3倍以上(30D程度)の直管長を上流側に確保してください。
バルブ前に設置する例
[3]

3 ) 上向き流れまたは配管の低位置で満管状態の箇所に設置

流量計は常に配管内が満管状態になる位置に設置する必要があります。最高点では空気溜まりが発生しやすく、誤測定の原因となります。

理想的な設置場所は、U字配管の最下部や上向きの垂直配管です。
上向き流れまたは低位置の満管区間
[4]

4 ) 振動が多い場所を避け、屋外では保護カバーを使用

高振動環境では、流量計の測定精度が低下することがあります。電磁流量計の場合、強磁場(大型モーター、インバータ等)の近くに設置すると、ゼロ点ドリフトや不安定な信号が発生します。

屋外設置時は直射日光、高温、多雨、積雪から守るため、保護カバーやシェルターの使用を推奨します。

2. 主な流量計タイプごとの設置注意点

超音波流量計

超音波流量計は、伝搬時間差式とドップラー式に分類されます。
・伝搬時間差式:上下流の超音波伝搬時間差を利用し、気泡や固形物がないきれいな液体に適しています。
・ドップラー式:流体中の粒子や気泡による周波数シフトを利用し、懸濁物や気泡を含む液体に適しています。
➜ 詳細はこちら:Z、V、N、W設置方式の解説

一体型クランプオン超音波流量計はカップリングジェル不要で、現場作業者の設置負担を軽減します。例:LORRIC FU-ES クランプオン超音波流量計。
➜ 製品詳細:FU-ES クランプオン超音波流量計
[5]

パドルホイール流量計

パドルホイール流量計は、流体の流れで回転する小さな羽根車を検出して流量を測定します。固形物や異物に弱いため、上流側にストレーナーやフィルターの設置が推奨されます。

設置角度も重要で、水平配管では12時、6時、3時、9時ではなく、45°または135°の傾斜位置が最適です。
45°または135°の角度で設置
[6][7]

電磁流量計

電磁流量計は導電性液体専用で、満管状態および無気泡が必須です。電極は3時・9時位置に設置し、空気溜まりや沈殿物の影響を避けます。

また、電気ノイズ対策として接地処理を行い、大型モーターやインバータなどの電磁干渉源近くには設置しないでください。
[8]

3. 流量計設置でよくある問題

Q1: 設置後、異常値が表示されます。何を確認すべきですか?
A: 流量計の流向矢印が実際の流向と一致しているか、配管が満管状態かを確認してください。メーカーの取扱説明書に従って設置してください。

Q2: 測定が正確でない理由は?
A: 不適切な設置位置、気泡や異物、流速の不安定、定期的な校正不足、センサーの劣化が原因です。適切なモデル選択と定期点検が重要です。

Q3: 測定値の変動が大きい場合の対策は?
A: 上流側直管不足、ポンプやバルブ、エルボの直後設置が原因です。十分な直管長を確保し、必要に応じてフローコンディショナーを設置してください。

Q4: 水やガスが漏れている場合は?
A: 挿入式はOリング(オーシール)のサイズと状態を確認し、ねじ式はPTFEテープを巻き適切なトルクで締め付けてください。設置後は耐圧試験を行い、必要に応じてシール部品を交換してください。

Resources

  1. ^ Li, Q.-X., Wang, C., Liu, X., Peng, J., & Ge, L. (2024). Study on the impact of pipeline installation conditions on ultrasonic gas flow measurement accuracy. Journal of Oil and Gas Technology, 46(3), 317–323. (Cited content on p. 317, para. 1: “The analysis concludes that the pre-installed elbow structure is the main cause affecting flow field distribution.”)
  2. ^ Liu, F.-L., Fan, S.-K. S., Ndi, E., & Tu, J.-F. (2021). An efficient no-shutdown pipe-fixing freezing design for water management system in hospitals during COVID-19: A case study. Water, 13(19), 2725.
  3. ^ Mathews, M. C. (2010). Installing flow meters on dairies. University of California Cooperative Extension. (Cited content on p. 4, para. 2: “Flow meters should be installed upstream of valves, as throttling valve jet disturbances affect measurement.”; para. 3: “Install flow meters at full-pipe and straight-pipe sections.”)
  4. ^ Holykell. (2021). Installation notes for water flow meters. Holykell Sensor Inc. (Cited content in paras. 1–3: Emphasizes matching installation direction arrow, ensuring full pipe, avoiding air pockets at the top point, and using vertical upward flow installation when appropriate.)
  5. ^ Armstrong International. (2021). Armstrong ultrasonic portable flowmeter – Installation guidelines. Armstrong International, Inc. (Cited content on p. 4, points 1, 3, and 5: Recommends upstream 10D and downstream 5D straight runs; 25D straight run after pumps; horizontal pipe installation on the side position for transducers.)
  6. ^ Calsense. (2021). Flow meter installation manual. Calsense. (Cited content on p. 2, para. 2: “Sensors are preferably installed on the top of the pipe, with deviations no more than 45° if necessary.”; para. 3: “Ensure flow direction matches the arrow and meet straight-run requirements.”)
  7. ^ Silver Instruments. (n.d.). Electromagnetic flow meter assembly & installation. Retrieved July 15, 2025, from Silver Instruments. (Cited content in para. 3: Emphasizes good grounding, avoiding proximity to strong electromagnetic interference (e.g., large motors), installing on upward vertical pipes or pipe low points to prevent partial filling.)
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