高精度計測技術

クリーンエネルギーとして期待されている水素を実用化し普及させるには、公正なエネルギー取引のため、ガソリンと同様に水素ガスがどれだけ充填されたかを測る流量計が必要になります。 水素ガスは質量によって計測する必要があり、さらに超高圧で充填されるため、それに耐える構造・機構が求められます。
コリオリ式流量計は、超高圧にも耐える安全でシンプルな構造で、且つ高精度に質量を計測できるため、水素ディスペンサーに採用されています。

コリオリ式流量計は、コリオリ力で発生した振動を計測する流量計です。
センサーチューブ内を流体が通過すると流体にはコリオリ力が作用しセンサーチューブが捻れます。
このコリオリ力によってセンサーチューブが捻れると2本の検出部の共振によって位相差（時間差）が生じ、このときの時間差は流れた流量に比例するため、この時間差を求めて質量流量を計測しています。

当社は、1994年の「CNGディスペンサー」の製品化以来、コリオリ式流量計の研究開発を続けています。現在では、2本のセンサーチューブによる振動のズレ、時間にすると約14ps(ps=1秒の1兆分の1)まで計測できるコリオリ式流量計の開発に成功しています。初期のコリオリ式流量計に比べ、その精度は100万倍に向上しました。

コリオリ式流量計の精度向上には、チューブの形状や素材などの構造とセンサーの計測能力の複合的な改善が重要となります。
センサーチューブの研究開発では、3Dモデルシミュレーションで振動解析、流体解析を行い、最適な形状や素材、固定方法の見直しを行っています。
また、共振で発生する信号は、非常に小さく微弱です。その信号を正確に捉え、計測可能な信号として増幅するためのセンサー機能の向上には、半導体の処理速度向上と効率的な回路設計が重要な役割を果たします。
静岡事業所には、回路設計やソフトウェア開発の部門も併設しており、機器の開発・製造部門と密接に連携することで、正確で高速な処理を実現しています。

計測性能向上に加え、小型化・軽量化など水素エネルギー普及に向けた研究を推進しています。