目指せ!エネルギー管理士 電気分野

2019年7月25日作成,2019年7月26日更新

平成28年度 問題6 電気計測

(1) 各種アナログ式指示電気計器

次の表 1 は,各種のアナログ式指示電気計器について,その測定対象と測定原理を示したものである。

表 1 各種アナログ式指示電気計器
計器の形式 主な測定対象 測定原理
回路 対象
可動鉄片
  • 500 Hz 程度より低い周波数の交流
電流
電圧
  • 測定電流によって磁化された金属間の吸引・反発力を利用
可動コイル
  • 直流
電流
電圧
  • 永久磁石の磁界とコイルに流れる電流の相互作用を利用
電流計
  • 直流
  • 1 kHz 程度までの周波数の交流
電流
電圧
電力
  • 2 組のコイルに流れる電流の電磁力を利用
誘導
  • 10 Hz から 500 Hz までの交流
電流
電圧
電力
電力量
  • 磁界とそれによって生じる渦電流との相互作用を利用

(2) 各種流量計

次の表 2 及び表 3 は,各種の流量計について,その測定原理や特徴等を示したものである。

表 2 各種流量計(その 1)
方式 差圧 容積式 タービン式
測定原理 ベルヌーイの法則 ますの回転数を計測 羽根車の回転数を計測
対象・条件等 測定精度 ± 0.5 ~ ± 2 %
フルスケール
± 0.5 %
フルスケール
± 0.2 ~ ± 0.5 %
指示値
測定流体 液体,気体,蒸気 液体 低粘性液体
温度 -250 ~ 650 °C -30 ~ 300 °C -250 ~ 500 °C
圧力 42 MPa 以下 10 MPa 以下 10 MPa 以下
圧力損失 大きい 大きい 大きい
特徴 長所
  • 流体制約が少ない
  • 構造が簡単で安価
  • 直管部が不要
  • 流体の物性の影響が少ない
  • 流量に比例したパルスによる計測が可能
短所
  • レンジアビリティが小さい
  • 大流量の計測が困難
  • 旋回流に弱い
表 3 各種流量計(その 2)
方式 電磁式 超音波式
測定原理 ファラデーの法則 超音波の伝搬時間を計測
対象・条件等 測定精度 ± 0.5 %
フルスケール
± 1 ~ ± 2 %
フルスケール
測定流体 導電性液体 液体,気体
温度 -10 ~ 150 °C -40 ~ 80 °C
圧力 4 MPa 以下
圧力損失 なし なし
特徴 長所
  • スラリー測定が可能
  • 配管外部から測定可能
  • 大口径に適用可能
短所
  • 低伝導率流体の測定が不可能
  • 精度が低い
  • 液体計測の場合,気泡発生に弱い
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