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差圧センサの固有振動と、測定流体の脈動の関係について
2023/10/18 03:28
- 差圧センサの固有振動と、測定流体の脈動の関係について調査しました。センサの持つ固有振動数が測定流体の脈動に共振して真値を示さなくなる可能性があることがわかりました。
- また、この現象以外に考えられる原因についても検討しました。
- 固有振動と脈動の関係が原因である場合や他の原因である場合でも、対策方法が存在することが分かりました。
差圧センサの固有振動と、測定流体の脈動の関係につ…
2010/07/21 17:06
差圧センサの固有振動と、測定流体の脈動の関係について
オリフィス流量計に都市ガスまたは空気を流し、
その差圧を差圧センサで測定する試験を行っています。
差圧センサは銅ベリリウムのダイヤフラム式です。
試験では比較のために全く同じ二つの差圧センサ(AとBとします)で測定しています。
ほとんどの試験条件ではセンサAとBで同じ差圧を示し、センサの個体差は全く見られませんが、
ある条件(※)でセンサAとBで全く異なる値を示し、Aは正確に測定できているようだがBはかなり大きく外れてしまう(センサの精度を超える)という現象が起きました。
(※)ある条件とは、
◇測定流体:エア
◇ブロワにて供給。ブロワは約1,500rpm。
◇配管口径150A
です。
例えば、(※)の条件と同じエアでの測定でも、配管口径を125Aや100Aに絞るとAとBに個体差は見られなくなり、精度も出ます。
また、減圧ガバナにより供給される都市ガスではAとBに個体差は全く見られません。(整流されている?)
インターネットで調べて見たところ、センサにはそれぞれ固有振動数があり、共振を起こすと出力が真値に比べて大きくなってしまう可能性があるといったことも書いてありました。
ご質問としては下記3つです。
(1)上記のようにセンサの持つ固有振動数が、測定流体の脈動に共振して真値を示さなくなることがありますでしょうか?
(2)それとも今回の現象で、他に考えられる原因はありますでしょうか?
(3)(1)(2)のいずれが原因にせよ、対策方法はありますでしょうか?
以上、どうぞよろしくお願い申し上げます。
センサの固有振動についての記述(まぐまぐQ&A)
http://www.mag2qa.com/qa4296702.html
回答 (1件中 1~1件目)
ダイヤフラム式なので
その構造からは固有振動数の影響はありえるが
こういう回路?
差圧計
↓
┌○┐
A │ │ B
──┴■┴── → 流体向き
↑
オリフィス
振動しているということは
普通の共振の場合 触れ幅が大きくなるが
上記の場合
押し合いへつらいになっているということ
で
触れ幅が大きくなるとは考えにくい
必ずAのほうが大きいはずなので
片方側に振動しているはず
A側 B側
│→
A側よりB側のほうが触れてるはず
共振は両方に振動
A側 B側
←│→
両方とも同じふり幅のはず
>>真値を示さなくなることがありますでしょうか
オリフィスには、脈動を消す作用もあるけど
下流側には 乱流が発生しているはず
この乱流による圧力変動は短いスパンで起こってるはずなので
普通のセンサーでは反応できないと思う
固有振動数=振れやすさ
と考えられるので
たまたま、その振動数とセンサーの振動数があうと測定できるかもしれない
これは、ノイズではなく真値
なので
独立した A値 B値は見たほうが良いと思う←相当反応が良いもの
↑
予備実験として
流量を可変にしてみる
流量によって乱流は変わるはずなので
もし出なかったセンサーA でも 出るかもしれない
出た場合、上記仮定の信頼度が上がっただけ
ただし、出なかった場合でも否定しているわけではない
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お礼
2010/07/22 09:25
早速のご回答ありがとうございます。
回路は上流側A、下流側Bで測定しているのではなく、
オリフィス前後差圧をセンサAまたはセンサBを用いて測定しています。
お書きくださった回路図をお借りすると
差圧計AまたはB
↓
┌○┐
│ │
──┴■┴── → 流体向き
↑
オリフィス
です。
教えていただいた通り、、
センサはオリフィス上流側と下流側の押し合いへし合いの関係になっていると
思いますので、
確かに共振とは違うように思えてきました。
センサのダイヤフラムが見ているのは確かに「振幅」ではなく「変位」ですよね。
まずはおっしゃるとおり、上流側、下流側で独立して測定してみたいと思います。
ご回答ありがとうございました。