慣性によって、ほとんどの塵の粒子は主流路に残ります。この望ましい効果は、良いバイパス流路設計で大幅に改善できます。バイパスのポートは後ろ向きにして、ガスがセンサーに到達するように逆転させる必要があります。ポートの隣にあるフローガイドはフローを層流で安定させ、センサーの信号ノイズを軽減できることも知られています。結局のところ、ポートは小型にする必要があり、直径0.6 mmが理想的です（右の図を参照）。

吸込条件

バイパス構造を使用したフロー測定が吸込条件の変化に影響を受けにくい場合でも、吸込流路は慎重に設計することが重要です。理想的には、配管内のフロー素子のすぐ上流に急激な屈曲やエッジをなくし、配管の直径が急激に変化しないようにする必要があります。その他に、フローの抵抗となる形状（シーブなど）を主な流量制限器のすぐ上流で、配管の直径全体に対して均等に分散させている場合、乱流やその他の望ましくない影響を安定化させるのに役立ちます。

センサーの選択

適正なセンサーがあれば、バイパス構造によるフロー測定が最も信頼性が高く、経済的な方式となります。センサーメーカーセンシリオンが制作しているようなマイクロ熱式微差圧センサーは、複数の理由からその要件を満たすために理想的です。

部品が小さいので、バイパスのサイズを小さくとどめ、フロー測定に必要なスペースを低減します。
フローベースの熱式微差圧センサーは高レベルの感度を備えており、ゼロ点付近で非常に安定しています。こうして、非常に幅広い測定範囲（広いダイナミックレンジや高いターンダウン比）を実現しています。
熱式フロー測定方式にもかかわらず、センサーは微差圧を測定するよう校正されています。そのため、センサーを再校正せずに交換できます。
センシリオンは、バイパスでのフロー測定に合わせた特定の温度補償を提供します（詳細については本記事の最後を参照）。

最後の2点には、さらなるメリットがあります。大抵、主流路の設計が良く、指定された製造許容値を満たしている場合、システム全体の最終的な校正は不要です。センサーが校正済みかつ温度補償済みで提供されること、現代の射出成形での許容値が小さいことは、つまりほぼ圧力損失素子の抜き取り検査だけで十分ということになります。

まとめ

高いレベルの精度と再現性でガスフローを測定しつつ、同時にコストを低く抑えるには、バイパスまたは微差圧のソリューションが一般的に好まれます。直接的なフロー測定技術と比較して、外部条件の影響を軽減でき、センサー素子周辺のガスの清潔さも大幅に向上します。さらに、流量が最小の場合でも高レベルの精度を誇る熱式微差圧センサーを選択した場合、ゼロ点付近の測定が非常に正確になります。大抵、微差圧に校正済みのセンサーを適切な温度補償と組み合わせることで、測定範囲全体での追加の校正が不要になります。

その他の情報

いわゆる微差圧センサーのマスフロー温度補償は、バイパス構造を使用したガス
フロー測定を簡素化します。全温度範囲でフローを正確に測定できるように、校正が実行されます。その結果、微差圧出力信号をマスフローやボリュームフローに変換するために、追加の温度補償が不要になります。こうして、ユーザーは複数のフロー/温度測定点を利用してバイパスシステムの特性を作成する複雑なプロセスから解放されます。

Effiziente Messung von Gasdurchfluss mit Differenzdrucksensoren

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