SF6ガス圧力測定の方法についてのアドバイスを募集

>ブロアなしの自然対流になります。
それで発生する差圧は一体どれくらいなのであろうか？
微差圧計
http://www.fa.omron.co.jp/product/family/3035/index_r.html
http://www.yokogawa.co.jp/fld/msensor/fld-jp208-01jp.htm
http://www.ydic.co.jp/item/item033.htm

> 今回新たにガス絶縁変圧器を設計しまして、その実測データを採取するために圧力測定を
> 行います。
> 測定内容としましては変圧器本体と冷却器を接続する配管でSF6ガスが流れていてどの
> くらいの圧力損失があるかです。
> どのような試験装置を考案していこうか、いろいろ考えてはみたものの全然考えがまとま
> らないので、投稿させて頂きました。
なので、
“全圧、動圧、静圧”の理解度を高め、適切な計測器を、適切に接続する必要があります。

特に、ガスが流れている状態での圧力測定がそうです。
動圧を測定する場合は、その種の圧力計にて、測定する配管側面に直接接続するのではなく、
測定する配管側面を通し配管中央まで圧力計のパイプを伸ばし、配管中央から流れ方向に
向けて曲げて、切り口も流れ方向と直角に流れ方向に向けてセットする。
すると、動圧である流れがぶつかる圧力が測定できます。
参考で示すURLの“ピトー管による風速測定の原理”で示すような圧力計パイプ接続方法で。

静圧を測定する場合は、その種の圧力計にて、測定する配管側面に直接接続して、又は配管
側面を通し配管中央まで接続して、切り口が流れ方向と平行になるように向けてセットする。
配管側面の流速と中央の流速は異なり、配管側面の流速は配管側面の影響を強く受け流速が
落ちるので、接続には考慮が必要であり、圧力計表示にもその条件での表示と認識が必要です。
その種の圧力計にては、流速によって生じる負圧を利用した圧力計のことです。

試験装置を考案するなら、“全圧、動圧、静圧”の理解度を高めるハードルは高いですが、
よい機会なのでクリアして考案した方が、経験上で確かと思いアドバイスしています。
今は、難解でしょうが、頑張ってクリアしてください。

先輩に聞くにしても、ある程度基礎知識を前もって勉強するや、自分なりに勉強したのですが、
先輩の力が必要ですから教えてください、と聞けば印象は全然違うので、進め方は間違っては
いないと思います。

静圧を測定する場合の流速によって生じる負圧を利用した圧力計は、差圧計である
“U字管マノメーター類”の接続方法が参考になります。

>SF6ガスが流れていてどのくらいの圧力損失があるかです。
圧力損失自体は差圧計でそのまま計測可能

http://www.compoclub.com/products/recommend/dstj/index.html
そして憑き物のオリフィス
http://www.fujielectric.co.jp/products/instruments/products/flow_trans/FVs.html

本当に必要なのは恐らく流量計
http://www.compoclub.com/products/list/flow/index.html
必要なのは圧力と流量　

流量は圧力と流速から計算できるがわざわざ自分で計算しなくても
流量として計算結果を出力してくれるのが流量計

この辺りの評価は分かれるかも知れないが
私が思うにはISO9000的には流量計の出力が正しいと思う
確度はメーカ保証されてる
差圧計から流量計算可能ではあるが計算結果をダレが保証してくれるの？
もちろん差圧としてはメーカ保証してくれるが
それと組み合わせたオリフィスが妥当かどうかの判断は別だし

動作原理は↓が簡潔に纏められてる
http://www.fujielectric.co.jp/products/instruments/products/flow_trans/genri.html
↓はかなり読み応えがある
http://www.ryutai.co.jp/frame/ftech-data.htm


＞このような補足でよろしいでしょうか？ピントがずれていたらすいません…
後、足りないのが恐らくブロアとかでガスを送るのだと思うのだが？
で、ブロアの圧力と流量は幾つ？
それともブロア無しで自然対流？


ただ、会社の先輩に聞いた方が早いとは思うのだが？
ガス変圧器メーカで中小零細企業を聞いた事がない

それなりの規模のメーカなら生き字引的な先輩はゴマンと居るでしょうに

それとも貴殿は派遣社員で必要な業務知識を持っていない事がバレると
契約解除になってしまうので下手に聞けない事情があるとかでしょうか？



>寡聞にして開放空間ではなく配管用の流速計をいうのを聞いたことがないですが後学のために
>どのようなものがあるか教えていただけないでしょうか？
私も初耳ですがぐぐったらスグに出てきました
http://www.okanoworks.com/pro_J03.html#03
ピトー管式流速計・流量計＜型式：FV-21＞



蛇足ながら
回答（6）さま
動圧を計測して何か意味が有るのでしょうか？
私は↑に書いた通り、差圧と流量さえ計測すればそれで十分と考えるが？


因みに、ブロアのファンの羽根を設計するには動圧は必須でしょうけれど
本件は配管損失を計測するのが主目的

質問者の質問に直接関係ありませんが、“全圧、動圧、静圧”の理解度に繋がれば幸いです。

“全圧、動圧、静圧”は、全エネルギー、速度エネルギー、圧力エネルギーに相当するもので、
これに、位置エネルギーが加われば、ベルヌーイの定理となります。

鳥の羽根は芯から前後の羽毛長さが異なる事による構造でや飛行機の翼構造により、羽根や翼の
上と下の流速が異なり、上の流速が速く下の流速が遅くなり、羽根や翼に揚力が働き飛びます。
上の流速が速く下の流速が遅くなりは、上の流速が速くなったことで静圧が下がり下の流速が
遅くなったことで静圧が上がり、その静圧の差と羽根や翼の面積の積が揚力(上への働く力)
となります。
極端な表現ですが、全圧＝静圧＋動圧から、流速が上がった≒動圧が上昇したとなり、全圧は
羽根や翼の上下で同じなので、結果的に流速の差が静圧の差となって浮力が働くとなります。

以上から、動圧を測ることは、流速が測れたことになり、目盛りや単位を流速にアレンジすれば
流速計になります。
また、動圧は流速が当たって又は衝突して与えた圧力を測定して測定できますし、静圧を測定して
全圧－静圧＝動圧で動圧を推し量れます。

ですから、動圧を直接測っても、静圧を測ってから動圧を推し量っても、動圧は測れます。
静圧を測ってから動圧を推し量るは、流速を測るや流速によって発生する負圧を測るともなり
流速によって生じた負圧を基に流速を測ることもできます。


> 寡聞にして開放空間ではなく配管用の流速計をいうのを聞いたことがないですが後学の
> ためにどのようなものがあるか教えていただけないでしょうか？
前述のような間接的な測定で、流速表示している流速計があります。
また、カルマン渦の発生数等を測定して、流速計としている流速計もあります。

やはり“全圧、動圧、静圧”の理解度が低いと、難解な記載に感じるのかな？

必要な精度の情報がないと適切な測定器を選ぶことができません。

今回の場合は
1.圧力損失の大きさを精度よく知りたい(目安1ｋPa以上の精度)
2.圧力損失の有無やある程度の大きさが知りたい(目安1kPa以下の精度)
によって分かれると思います。

1.の場合は差圧計と呼ばれる2点の圧力差を直接測定する機材が必要になるます。
　圧力差(圧力損失)が数kPa以下なら多くの市販品が使えます。それ以上の場合は
　特注になる可能性が高いです。

2.の場合は圧力損失を測りたい2点に圧力計を設置し、その値の差を調べます。
　(デジタルだと信号処理ができて楽なのでお勧めです。)
　個人的にはSMCのZSE80がお勧めです。
　(モノタロウなどで扱っているので入手性が良い、リーク量が少ない、液体にも使えるので
　　使いまわしがしやすい）

圧力計関係は長野計器が多く扱っています。

あと、回答(3)(4)で後（ご）の先（せん）、アフターユー さんが静圧、動圧だの、
流速を測定すべきだの言っていますが、よほど流速が大きいか、高精度の測定を行いたい場合を
除けば彼の言う静圧の測定のみで十分です。(流量は静圧差で決まるため、Wikipediaのベルヌーイのページ
単純型の項目参照)

動圧というのは流れの方向のみに発生していますので流れに垂直な穴で測定すれば静圧のみが
測れます。
ただ、流速が大きいと流れに引きずられて静圧が無視できない大きさで減少するのでその場合は
測定部付近の配管径を大きくして流速を下げるか、流速も測定して補正を行う必要があります。
(その場合でも流量計を使って流速=流量÷配管断面積(÷圧力)で計算した方が正確です。)

後（ご）の先（せん）、アフターユー さんへ
寡聞にして開放空間ではなく配管用の流速計をいうのを聞いたことがないですが後学のために
どのようなものがあるか教えていただけないでしょうか？