四相流量計はどのように動作するのか

四相流量計は、導電性液体の流速を磁場と電磁誘導の原理で測定する装置です。磁場内を流れる液体が導体として働き、線形で平均的な流量を取得できます。

ファラデーの法則

ファラデーの法則は、導体を磁場中に移動させると電流が誘導されることを示します。流体が導体として磁場を横切ると、管外に配置された励磁コイルが磁束を作り、液体中に誘導電流が流れます。この電流が流量の測定信号となります。

四相流量計の原理

四相流量計は交流（AC）電流を利用します。交流電流は 1 秒間に約 50〜60 回の周波数変化を生じ、磁場内に配置された導電性ワイヤループが電圧を生成します。この電圧は主磁場に対して 90 度位相がずれており、"四相"（quadrature）と呼ばれます。

四相誤差の最小化

電極ワイヤは磁束の方向に平行に配置することで四相誤差を抑えます。交流磁場では電流が絶えず反転するため、誤差が顕著になりやすいです。そのため、位相感度回路を用いて四相成分を除去し、真の流量信号だけを抽出します。回路が真の電圧信号まで除去してしまうと測定誤差が生じるため、信号ラインは絶縁し、信号の完全性を保つことが重要です。