差圧（圧力損失）とは？

質問

圧力計の原理についてどうしてもわからないので教えて下さい。

液体をインラインで流してフィルターを通した場合、圧力損失が生じ、1次側と2次側の圧力が異なると思いますが（差圧）、１次側の供給圧は問題ないのですが、２次側の圧力というのはどの圧力を測ることなのでしょうか。

例えば２次側のバルブを絞った場合、１次側供給圧が変わらない場合、差圧が高くなると言いますが、供給圧との差が高くなるということは、２次側の圧力が小さくなるということですよね。これは２次側のどこにかかる圧力を測ったから小さくなったのですか？

また極端な話、バルブを閉じたら流れない＝差圧MAX、バルブを全開にする＝差圧０ということですよね。よくフィルターメーカーの流量グラフを見ると差圧に対する流量を書いていますが、これは２次側開放であることを意味するから差圧＝１次圧であるということを聞きました。
これはどういうことでしょうか。

非常に困っております。
ご教授くださいます様お願いいたします。

回答No.9

noname#230359 · ベストアンサー

再々々出。

多分、以下の図でイメージしているから誤解するのです。

　　　　　　　　１次側　　　　　絞り部　　　　２次側　　　　丸管です
　　　　　　　━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━
　　　　　　　　↑　　　　　　　　┃
　　　　　　　　│　　　　　　　　┃＿＿
　　　　　　　　│　　　　　　　　　　↑
　　　　　　　　│φＡmm　　　　　　　│φＢmm
　　　　　　　　│　　　　　　　　　　↓
　　　　　　　　│　　　　　　　　┃￣￣
　　　　　　　　↓　　　　　　　　┃
　　　　　　　━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━

φＡにＰ１[MPa]の圧力が掛かる ＝ 以降の１次側壁面に均等にＰ１[MPa]の圧力が掛かる
となり、
φＢにもＰ１[MPa]の圧力が掛かる ＝ 以降の２次側壁面に均等にＰ１[MPa]の圧力が掛かる
と考える
から、誤りで混乱するのです。（流れが発生しない、静圧のみの条件なら正解です）

ですが、今回は流れ(流速)が発生しているので、
φＡにＰ１[MPa]の圧力が掛かる ＝ 以降の１次側壁面に均等にＰ１[MPa]の圧力が掛かる
の条件は、
φＢにもＰ１[MPa]の圧力が掛かる ＝ 以降の２次側壁面に均等にＰ２[MPa]の圧力が掛かる
川の流れ等でも判るように、Ｂを小さくすればする程、その下流の流れ(流速)は遅くなる
下流の流れ(流速)は遅くなるなれば、流速→圧力変換圧力計だと圧力が下がるとなります
となり、圧力は下がります。

流れない圧力測定は、圧力は均等に垂直に受圧面に掛かるのですが、流れ(流速)があれば、
水道管を枝管して分岐する場合、
? φ20mmの枝管(分岐管)の場合は、その先端に蛇口を付ければ、勢いよく水が出ます
? φ1mmの枝管の場合は、その先端に蛇口を付ければ、勢いよく水が出ません
で説明ができます。
(φ20mmやφ1mmが２次側の絞りで、枝管が２次側圧力に相当すると考えてください。
２次側圧力が変化しているから、枝管の蛇口を各々全開にし、蛇口開口部を同じにしても
水の出方が異なる ＝ 圧力が異なるとなります。)

最後に、２次側の絞りを全閉にすると、流れ(流速)は発生しませんし、圧力も伝わりません。
すると、２次側圧力は零なので、差圧は最大になります。<実際の内容です>
これを圧力計で考えますと、
※ 圧力を直接測定する、ブルドン管式圧力計では、
　 １次側Ｐ１[MPa]　　　　２次側　零[MPa]　　差圧最大
☆ 流速→圧力変換圧力計だと、
　 １次側も流速零なので、零[MPa]　　　　２次側　零[MPa]　　差圧も零
＊ 一般的には、流速→圧力変換圧力計を用いる場合は、
　 一次側設置場所は、絞り部分の一番流速がある部分で、２次側はその管の側面が一般的
　 その場合も、全閉ならは、両者に流速が発生しないので、差圧は零
★ 流体の連続の法則がありますが、１次側の配管径と２次側の配管径が同じ場合は、
　 流れ(流速)がある場合は、同じ流速です。
　 それを、流速→圧力変換圧力計を用いて測定する場合は、差圧は零です。
　 一般的に、１次側の配管径と２次側の配管径が同じ場合でも、絞り部分の径は小さく、
　 流れ(流速)の差が最もあるので、その部分を１次側圧力として流速→圧力変換圧力計
　 では測定ポイントとします。２次側は、大きい径の管側壁です。

以上を、頭が痛くなりますが、良く考えてみて、貴殿なりの考察をしてください。

お礼

おっしゃるとおりで、イメージが静圧のイメージで固定しておりました。
正直回答して頂いた内容を見てもすぐにはわかりませんが、
よく読んで少しずつ確認していきたいと思います。

回答No.11

noname#230359

＞　みなさん親切に対応しているのに、反応なしは腹立たしく思う。

質問者さんのハンドル末尾がＮＴＬ
会社名か？それに準ずる団体か？ぐぐってみた

http://www.naga.sd.keio.ac.jp/laboratory/laboratory.html
NTL　慶應義塾大学長坂・田口研究室
　「先端的な熱流体システムデザインにおいては．．．．」

まさかね？　＜ここに出てる回答者よりも専門家じゃん

ＩＴ系やその他流体とは全く縁のない会社、組織は沢山ヒットするが
その関係の人じゃあないと思う

少なくともプラント系の会社か大学の工学部系か？
その類を探しても見つかりません

＞５回以上回答があるのに反応がない場合、何らかの対応が必要と思うが如何でしょうか。
所属組織を探し出して　さらしくびの刑

お礼

サイトをみれる状況ではなく、お礼が遅れてしまっていました。
誠に申し訳ございませんでした。

回答No.10

noname#230359

再出です。
回答（９）まで出て無反応、質問者が回答者の疑問に対して対応していれば、答えは出ていたと思う。
　質問者に反応して貰おうとして、解説したが反応なし、これでは「技術の森」はゴミだらけになるような気がする。
　みなさん親切に対応しているのに、反応なしは腹立たしく思う。
５回以上回答があるのに反応がない場合、何らかの対応が必要と思うが如何でしょうか。

お礼

サイトを確認しておらず誠に申し訳ございませんでした。

回答No.8

noname#230359

再々出。

風速を圧力に変換する、簡易圧力計を用いることが多いです。

そして、貴殿の記載内容の圧力を風速に変えて文章を作成するか、

括弧を付けい作成すると判り易くなります。

また、それ等をネット確認した後に、“静圧”と“動圧”を確認すると、

圧力のみのエネルギー　と　圧力＋速度のエネルギー　の内容が判ります。

> 例えば２次側のバルブを絞った場合、１次側供給圧が変わらない場合、差圧が高くなると
> 言いますが、供給圧との差が高くなるということは、２次側の圧力が小さくなるという
> ことですよね。これは２次側のどこにかかる圧力を測ったから小さくなったのですか？
は、
２次側のバルブを絞った場合は、２次側の流速が下がったので、その部分の圧力を測定する
と、流速→圧力変換圧力計だと圧力が下がることは理解できます。
管の側壁、流速に対して直角に枝管うぃ設ける方法等で測れます。

訂正
管の側壁、流速に対して直角に枝管を設ける方法等で測れます。

そして、
> また極端な話、バルブを閉じたら流れない＝差圧MAX、バルブを全開にする＝差圧０と
> いうことですよね。よくフィルターメーカーの流量グラフを見ると差圧に対する流量を
> 書いていますが、これは２次側開放であることを意味するから差圧＝１次圧であると
> いうことを聞きました。これはどういうことでしょうか。
誤りです。

例えば２次側のバルブを絞った場合、１次側より２次側の流速が下がり、差圧が発生。
絞りを多くすると、１次側より２次側の流速がもっと下がり、差圧がもっと発生。
絞って閉めると、１次側に２次側の流速や圧力が伝わらないため、差圧が最大になるです。

お礼

私の知りたかったことに明確に回答して頂きましてありがとうございました。

回答No.7

noname#230359

質問文を何回読んでも意味が分からない。これまでの回答で答えは出ていると
思う。
回答（２）、(3)さんの通りと思います。
気になるのは
?＞液体をインラインで流してフィルターを通した場合、圧力損失が生じ、1次側と2次側の圧力が異なると思いますが（差圧）→フィルター部で流れがあれば圧力差が生じることを理解されている。
?＞また極端な話、バルブを閉じたら流れない＝差圧MAX
→流れないので差圧ゼロになるはず。?と?は矛盾しないか

圧力バルブはどこにあるのか、2次側圧力計の前か？
＞バルブを全開にする＝差圧０→どうしたらこのようになるのか？
この質問は、実験したのか、頭で考えたのか聞きたいと思う。また何をしたいのか開示してほしい。

文面からすると、実際にやって見た結果のように思うので、現象から想定
してみた。
バルブは差圧計に良く用いる３バルブで上流側の高圧バルブ、下流側の低圧
バルブ、差圧を０にする均圧バルブに差圧計がつながっている。一般的に
差圧計はこのようにセットされる。
＞例えば２次側（低圧バルブ）のバルブを絞った場合、・・・差圧が高くなる。→２次側のバルブを絞るので低圧側の圧力＝０となるので圧力が高くなる。
ただし、配管系に漏れがなければすぐには０にならない。
＞2次側の圧力が小さくなったということですね。→差圧計から見れば２次側の圧力がかからなくなったので、１次側の圧力のみがかかるので高くなる。
＞これは２次側のどこにかかる圧力を測ったから小さくなったのですか
→２次側のバルブを絞ったのであるから測っていない。大小関係ないのでは
　意味不明
＞極端な話、バルブを閉じたら流れない＝差圧ＭＡＸ→ここで言うバルブは
　２次側（低圧バルブ）のことか？または均一バルブのことか？
差圧計とバルブの関係をはっきりさせてほしい。

回答（３）さんの追記は私も、同じことを考えました。これだけ回答が出ているのに質問者の反応がないのは不思議です。
　何時も思うことだが、質問しても返事を出さないような人がどうして「技術の森」を知ったのか知りたい。

お礼

お礼が遅くなりまして申し訳ございませんでした。
質問自体も意味がわからなくなってしまっていました。

そもそも知りたかったのは差圧計の動作原理です。
一番差圧が発生する可能性があるフィルターを例に取って質問してみました。

回答No.6

noname#230359

再出

> また極端な話、バルブを閉じたら流れない＝差圧MAX、バルブを全開にする＝差圧０
> ということですよね。よくフィルターメーカーの流量グラフを見ると差圧に対する
> 流量を書いていますが、これは２次側開放であることを意味するから差圧＝１次圧で
> あるということを聞きました。これはどういうことでしょうか。

静圧と動圧でも、内容確認ができますよ

お礼

ありがとうございます。

回答No.5

noname#230359

> 差圧（圧力損失）とは？
> 液体をインラインで流してフィルターを通した場合、圧力損失が生じ、1次側と
> 2次側の圧力が異なると思いますが（差圧）、１次側の供給圧は問題ないのですが、
> ２次側の圧力というのはどの圧力を測ることなのでしょうか。
の質問内容で、頭が痛くなっている貴殿が想像できます。

さて、言葉が悪いし、少し意味が異なりますが、『味噌も糞も一緒にしている』ので、
頭が痛くなっていると考えます。
その内容は、
液体をインラインで流してフィルターを通した場合、圧力損失が生じ、1次側と2次側の
圧力が異なると思いますが（差圧）
　　　　　　　↓　<これを実際の内容で記載しますと>
液体をインラインで流してフィルターを通した場合、風速差が生じ、1次側と2次側の
風速が異なると思いますが（風速の差）
となります。
風速が異なれば、圧力が異なることになるのは、
※ 流体のベルヌーイの定理から、圧力水頭＋速度水頭＋位置水頭＝一定　　から、
　 速度水頭(エネルギーや速度そのもの)が下がれば、圧力水頭(エネルギーや圧力
　 そのもの)が上がる　　となります
　 また、同じ単位にする事ができるので加減計算が可能で、圧力水頭＝速度水頭にて、
　 圧力を速度に、また逆の速度を圧力に変換も可能です

以上から、圧力の変化を速度の変化に変換が可能で、また逆の速度の変化を圧力の変化に
変換も可能です。
因って、便宜上速度の変化を圧力の変化に変えて表現しているだけです。
便宜上の内容とは、実際に速度や速度差を測定するより、圧力や圧力差に変換して測定した
方が、測定器が簡単に、また正確に安く測定できる理由からと考えてください。

良く、単行本の小雑誌を、(((())))のようにして、()に息を吹きかけると気流が生じ、
速度が発生します。
すると、(())))))や(((((())になる遊びを、小さい時にしたことがありませんか？
それは、()の中側と外側とで速度差が生じ、圧力差が生じたことになり、ページがシフト
して、その状況になります。
圧力式速度計にて、ネット検索しても、似た内容の記載が簡単に確認できます。

お礼

回答ありがとうございます。

なるほど、考え方が凝り固まっていたのかもしれません。
考え方を変えてみて少しずつ分かってきた気がします。

回答No.4

noname#230359

簡素に言います。
差圧は圧力の差です。
圧力損失は流体が各種抵抗を受けて当初の圧力が末端に伝播しにくくなるというものです。

配管が細いか太いかで末端圧力が落ちるなんて経験ありませんか。
なるべく直管施工にしろ、ベンドのRは大きくなんて聞いたこと若しくは言われたことありませんか
圧力損失です。

差圧を理解するには、逆洗式バグフィルタがわかりやすいですよ。
バッグ（ろ布）の目詰りを知るにはバッグ通過前後の静圧同士を差圧計で測定する（もちろんマノメータ、水柱でも同じです）。

流体が流れていないと圧力は無いという考えはしないでください。
動圧（動いている事による圧力：速度圧）と静圧があります。

興味があれば局所排気装置自主点検の講習でも受けてみてください。
分岐したラインの圧力損失の求め方等学べます。

お礼

ありがとうございます。
現場の人間ではないため講習を受ける機会があるかわかりませんが、
いろいろと学べる物を探してみようと思います。

回答No.3

noname#230359

＞また極端な話、バルブを閉じたら流れない＝差圧MAX、バルブを全開にする＝差圧０ということですよね。
恐らく、差圧計の動作原理自体をご存じないのでしょう

バルブ全閉＝差圧ゼロ
バルブ全開＝差圧ＭＡＸ　＜フィルタ前後の差圧ですよ、バルブ前後の差圧じゃあない

ベルヌーイの定理
http://www.nikkiso.co.jp/products/industrial/flowmeter_tech_01.html
流体が流れるとベンチュリやオリフィスの前後に圧力差が発生する
正確に加工されたオリフィスの前後の圧力差は流量と比例関係になるので
差圧流量計が成り立つ

本件はオリフィスではないがフィルタが目詰まりすると圧力差が発生する
それで差圧計で目詰まりを検出する
http://www.tlv.com/ja/steam_story/1001filter.html

＞例えば２次側のバルブを絞った場合、
どこに有るバルブでしょう？
フィルタの前後にバルブは付けないと思うが
付けるとしてもバイパスバルブだし　
常時全開でメンテ以外では閉じないし
絞ることなど無いハズだし
http://www.tlv.com/ja/steam_story/0711bypass_valve.html

＞文面からすると、実際にやって見た結果のように思うので、現象から想定してみた。

憶測ですが、質問者さんは自分では実験もしていなければ、
現場さえも自分の目では見ていないと思う

理由１
質問文に書いてある
＞２次側の圧力というのはどの圧力を測ることなのでしょうか。
キャピラリチューブが何処に接続されているのかを知らない
現場を見に行けば一目瞭然なのに　
工場勤務でなく、営業とか本社系か？さもなくば学生か？　

理由２
質問文の文末が「聞きました」
＞これは２次側開放であることを意味するから差圧＝１次圧であるということを聞きました。
つまり、先輩か先生から話を聞いただけ、若しくは文献を読んだだけ

＞差圧計とバルブの関係をはっきりさせてほしい。
よーする、自分で現場を見ていないのではっきりさせる事が出来ない

>再々々出。
それにしても、なんでそうまでしてわけのわかららん解説を続けるのであろうか？
本人はこの文章が初心者に理解しやすい文になってると思い込んでるのであろうか？

当方はそれなりにベテランの域に達したエンジニアと思ってはいるが
何回も読み返してやっと理解可能な無駄に長い駄文

必ずしも間違っているわけでもないので更にタチが悪い
誤記訂正してどうこうなる代物でも無し
どーしたものやら

お礼

ありがとうございます。
確かに私は現場系の人間ではないので、全くの素人です。

どうしてもベルヌーイの定理とか難しいことが関わってくるのと同時に、ずばりとして書いてあるサイトが見つからなかったので、質問をさせて頂きました。

回答No.2

noname#230359

＞２次側のバルブを絞った場合、１次側供給圧が変わらない場合、差圧が高くなる

＞バルブを閉じたら流れない＝差圧MAX
＞バルブを全開にする＝差圧０

いずれも逆です。差圧は文字通り引き算をした結果の数字です。

　　差圧 ＝ 入口の圧力計指示値 － 出口の圧力計指示値

出口を閉じれば流れないから入口も出口も圧は同じ　→ ＝差圧０

出口を全開すれば流量は最大。出口は常圧に下がる　→ ＝差圧MAX
　　↓おなじことを云ってます
＞２次側開放であることを意味するから差圧＝１次圧

ワケワカメな＜専門家＞＜自信あり＞のしつこい回答は迷惑。

　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=281654&event=QE0004

晦日も正月も構わずつごう２１回も登場。あげく点数くれー　の催促だけです。

お礼

回答頂きありがとうございます。
単純なことかもしれませんが、正にこれがそもそもわかりませんでした。
助かります。

回答No.1

noname#230359

＞非常に困っております。
何について困っているのか、ご質問の文章から読みとることが困難です。
まずは、課題の整理をしたほうが良さそうに感じます。

取りいそぎ、次の通り、勝手に課題の整理をしてみました。
a)工程管理などの実務上でお困りでしょうか？
b)資格試験等の試験問題に対して回答が書けないことがお困りでしょうか？
c)フィルターなどにおける差圧の測定の実務を知りたいのでしょうか？
d)差圧計の原理を知りたいのでしょうか？
e)上記のどれでもない

ご質問者さんが、本当に知りたいことは、上記a)～e)のどれに近いでしょう
か？

原理原則がわかれば、自ずと整理できる可能性が高いと思いますが、まずは
一番知りたいことに対して、回答を貰うようにしたら良さそうに思います。

お礼

回答頂きましてありがとうございます。
この中では私が知りたいのはd)です。
そもそも差圧の原理として、一次圧は理解しやすいのですが、２次圧のイメージが湧きません。