開平演算の計算式（X＝10√Y・差圧の % から流量の %）

差圧の % から流量の % を求める、開平演算の式と表です。

開平演算の式

エム・システム技研の開平演算器 MS3513 の仕様書は、開平演算を次の式で書いています。

差圧式流量計では、入力（Y）が差圧に比例する信号、出力（X）が流量に比例する信号です（開平演算はなぜ必要か）。Y が 100 % なら X も 100 %、Y が 25 % なら X ＝ 10 × √25 ＝ 50 % です。逆に、流量の % から差圧の % を求めるときは、式を変形した Y ＝ X² ÷ 100 を使います。

差圧と流量の表（4-20mA）

差圧の % と、差圧の信号（開平の前）、流量の %、流量の信号（開平の後）です。信号は 4-20mA で計算しました。

流量 50 % のとき、差圧は 25 % で、差圧の信号は 8.000 mA です。開平した後の信号は 12.000 mA で、レンジの 50 % を指します。

流量から差圧を求める

流量の % を2乗して 100 で割ると、差圧の % です。流量の低い所では、差圧の信号がほとんど変わりません。流量 10 % のとき差圧は 1 % で、差圧の信号は 4.160 mA しかありません。

ドロップアウト（入力が 1 % 以下は 0 %）

MS3513 の仕様書は「入力が 1 % 以下では X は 0 %」としています（ドロップアウト機能）。式どおりなら Y ＝ 1 % で X ＝ 10 % ですが、ドロップアウトでは 0 % になります。Y が 1 % をわずかに超えると、X は 10 % を少し超えた所から始まります。

低い所の扱いは機器によって違います。長野計器の差圧計 GC50 のカタログは、開平演算の精度を差圧レンジの 5〜100 %F.S. と 0.5〜5 %F.S. に分けて書き、差圧レンジ 0.5 %F.S. 未満はリニア表示としています。このアプリの「詳しい設定」では、ドロップアウトのあり・なしを切り替えられます。使う機器の仕様書で、低い所の扱いを確かめてください。

このアプリで計算する

特性を「開平（差圧から流量）」にして、レンジに流量のレンジ（0〜最大流量）を入力します。換算の向きが「信号 → 工業量」なら、差圧の信号から流量と、開平の後の信号を求めます。「工業量 → 信号」なら、流量から差圧の信号と、開平の後の信号を求めます。

開平した後の信号（流量に比例する信号）を換算するときは、特性を「直線」にします。開平は1回だけです。

出典

• エム・システム技研「開平演算器 MS3513」仕様書
• 長野計器「多機能デジタル差圧計 GC50」カタログ