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令和元年度 公害防止管理者 水質関係技術特論 問16を解説|流量計の圧力損失

令和元年度 水質関係技術特論 問16は、流量計の種類と圧力損失に関する問題です。圧力損失が最も小さいものを選びます。

この問題のポイント

流量計は測定の仕組みで圧力損失の大小が変わります。分かれ目は流れの中に絞りや障害物があるかです。オリフィスやベンチュリ管は流路を絞って差圧を測るため圧力損失が生じ、面積式や羽根車式も可動部が抵抗になります。これに対し電磁式は管の中に絞りや可動部を置かず、流れる液体に生じる起電力を測るので、圧力損失がほとんどありません。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(1)(圧力損失が最も小さい)

各選択肢の正誤

選択肢圧力損失解説
(1)最も小さい電磁式は管内に絞りや可動部がなく、起電力で流量を測るため圧力損失がほとんどありません。これが正解です。
(2)大きいオリフィス式は流路を絞って差圧を測るため、圧力損失が大きくなります。
(3)やや大きいベンチュリ管式も絞りを使いますが、なだらかな形状のためオリフィスより圧損は抑えられます。それでも電磁式ほど小さくはありません。
(4)生じるフロート形面積式はフロートが流れの抵抗になり、圧力損失が生じます。
(5)生じる羽根車式は羽根車を回す可動部が抵抗になり、圧力損失が生じます。

選択肢(1)のポイント(ここが正解)

電磁式流量計は、磁場の中を導電性の液体が流れると生じる起電力から流量を求める方式です。管の中に絞りも可動部も置かないため、流れを妨げるものがなく、圧力損失がほとんど生じないのが最大の特徴です。差圧を作り出して測るオリフィスやベンチュリ管、抵抗となる可動部を持つ面積式・羽根車式と比べると、この点で明確に有利です。導電性のある液体にしか使えないという条件はありますが、圧力損失を最小にしたい用途に向いています。

覚え方

  • 電磁式は管内に絞りなし=圧力損失ほぼゼロ(導電性の液向き)。
  • オリフィス・ベンチュリは絞りで差圧を作る=圧損あり。
  • 面積式・羽根車式は抵抗・可動部で圧損が生じる。

理解度チェック

Q.

圧力損失が最も小さい流量計は?

電磁式です。管内に絞りや可動部がなく、起電力で流量を測るためです。

Q.

オリフィス式で圧力損失が生じるのはなぜ?

流路を絞って前後の差圧を作り、それを測る方式だからです。絞りが流れの抵抗になります。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和元年度 公害防止管理者等国家試験 水質関係技術特論 問題・正解」(公式PDF