質量流量計とは？初心者にもわかる基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

質量流量計とは？初めてでもわかる基本と使い方

質量流量計とは、流れている物質の「質量の流れ」を測る装置です。例として水、空気、ガス、油などの流れを、毎秒いくらの質量が流れているかを教えてくれます。本 article では中学生にもわかるように、基本のしくみ、代表的な測定原理、使われる場面、選び方のポイントを丁寧に解説します。

1. 質量流量計の目的と基本的な考え方

普通の流量計は「体積の流れ」を測ることが多いです。体積は温度や圧力で変わることがありますが、質量は基本的に変わりにくい量です。つまり、質量流量計は温度や圧力の影響を受けにくく、より安定した情報を得やすいという長所があります。したがって、反応の比率を厳密に保つ必要がある化学工場やエンジンの燃料管理、医薬品の製造ラインなど、質の高い量の管理が求められる現場で広く使われます。なお質量は物質の「重さ」ではありますが、力の単位とは別に考え、物質の量そのものを表します。ここをしっかり押さえておくと、後の学習がスムーズになります。

2. 主な測定原理の紹介

質量流量計にはいくつかの原理があります。代表的なものを三つ紹介します。

コリオリ式質量流量計：流体が通る振動する管の重さの変化から、流れている質量を直接測定します。液体にも気体にも高い精度で対応できることが多く、広い範囲の流量に適しています。仕組みが比較的シンプルで長期の安定性に優れています。

熱式質量流量計：特に気体の測定に多く使われます。管の中に温められたセンサーがあり、流体が通るとセンサーを冷ましてしまう程度を測って質量流量を推定します。測定対象が温度や圧力条件に敏感な場合には、温度補正が重要な役割を果たします。

差圧式質量流量計：流路に狭い部分を作り、圧力差を測ることで流量を推定します。差圧を利用した方式は構造が比較的シンプルでコストが低いことが多いですが、正確に質量流量を出すには補正が必要なことがあります。工場の現場で広く使われるタイプの一つです。

3. 用途と実際の現場

質量流量計は、ガスの供給量を正確に管理する必要がある場面でとくに活躍します。化学プラント、発電設備、石油・ガス産業、食品・飲料の製造ライン、半導体製造など、材料の純度や反応の比率を安定して保つことが大切な場所で使われます。燃料の量を正確に測ることでエネルギーの無駄を減らし、コストの削減にもつながります。また、研究開発の実験装置にも質量流量計はよく使われます。

現場の状況としては、流体の性質（粘度・腐食性・温度域）や圧力・温度条件、設置スペース、メンテナンスのしやすさなどを総合的に考え、最適なタイプを選ぶことが重要です。

4. 選び方のポイント

機器を選ぶときには、以下のポイントをまずはっきりさせておくと良いです。

・測定対象の流体の種類（液体・気体・腐食性物質など）

・測定する質量流量の範囲と必要な精度

・設置環境の温度・圧力条件と配管の配置

・メンテナンスのしやすさと耐久性

・データの取り出し方や通信機能（インタフェース）

5. 基本的な設置時の注意点

質量流量計は正確な読み取りのために、設置時の条件が大きく影響します。配管の直線部を確保する、振動源を避ける、周囲の温度変化を抑えるといった工夫が測定値の安定性を高めます。設置前にはメーカーの指示をよく読み、専門の技術者に相談することが安心です。

6. 表で比較してみよう

<th>タイプ

原理	向いている流体	長所	短所
コリオリ式	質量で直接測定	液体・気体	高精度・広い範囲	価格が高い
熱式	温度変化を測定	主に気体	小型・低コスト	温度依存が強い
差圧式	圧力差から推定	液体・気体	構造がシンプル	補正が難しい場合あり

7. まとめ

質量流量計は、流れる物質の質量の流れを正確に測る道具です。工場の生産ラインやエネルギー管理、研究開発など、さまざまな場面で重要な役割を果たします。初心者の方はまず用途と基本原理を把握し、測定対象の特性に合わせたタイプを選ぶことが大切です。もし具体的な選定で迷ったら、専門の技術者に相談してみましょう。

質量流量計の同意語

質量流量計: 液体やガスが流れる際の流量を、質量（kg/s など）で直接測定して表示する計測機器。流体の質量の変化をリアルタイムで把握できます。
マスフロー計: Mass flow meter の日本語表記。質量流量を測定・表示する計測機器で、配管内の流体の質量流量を管理する用途で使われます。
質量流量センサ: 流体の質量流量を検知するセンサー部分。計測機器の一部として組み込まれることが多い装置です。
質量流量センサー: 質量流量を検知するセンサー（センサー）で、単体または計測系と接続して流量を測定します。
マスフローセンサ: Mass flow sensor の日本語表記の一つ。流体の質量流量を検知するセンサー機能を指します。
マスフローセンサー: mass flow sensor のカタカナ表記。流体の質量流量を検出するセンサーとして使われます。
質量流量測定器: 質量流量を測定するための機器全般を指す総称。計測データを表示・記録する機能を備えることが多いです。
質量流量測定機: 質量流量を測定する機器の総称。測定作業を実施する装置として使われます。
質量流量計測器: 流体の質量流量を計測して表示する機器の総称。表示・制御に用いられることが多いです。
マスフロー計測器: Mass flow measurement device の日本語表記。質量流量を計測・監視する装置全般を指します。
マスフロー計測機: 質量流量を計測する機器の総称。特にプロセス制御で使われる表現です。

質量流量計の対義語・反対語

体積流量計: 体積流量を測定する流量計。質量流量計が流体の質量の流れ（kg/s など）を測るのに対し、体積流量計は流れる体積（m^3/s など）を測定します。密度が一定なら質量流量と体積流量は比例しますが、密度が変動すると両者の関係は変わります。
容積流量計: 体積流量を測定する流量計の別称。体積流量と質量流量は別の量であり、密度が変わる状況では質量流量とは異なる値を示します。
Qv計: 体積流量を表す記号 Qv の略称。体積流量を測る機器や測定仕様を指す場合に使われることがあります。
体積流量センサ: 体積流量を検出・測定するセンサ。体積流量計と同様の役割を持ちますが、センサという名称を用いると機器全体を指す場合と異なることがあります。

質量流量計の共起語

コリオリ式質量流量計: 流体のコリオリの振動を利用して、質量流量を直接測定する流量計。高精度な測定が可能で、液体・ガス・粘性流体にも適用されます。
熱式質量流量計: 流体の熱伝導・温度差の変化から質量流量を推定するタイプ。特にガスの品質管理や排ガス測定で用いられます。
質量流量: 単位時間あたりの流体の質量の流れ。単位は kg/s など。
流量計: 流体の流量を測る機器の総称。質量流量計はその一種です。
体積流量: 単位時間に流体が通過する体積の量。密度に依存し、質量流量と関係します。
精度: 測定値の正確さを示す指標。高い精度ほど実測値と真値の差が小さい。
校正: 機器の出力を既知の標準値に合わせる調整作業。
測定: 物理量を数値化する行為全般。
測定原理: 質量流量計がどの物理原理で測定するかを説明する基礎概念。
設置: 現場に機器を取り付ける作業。水平・垂直等の取付方向にも注意します。
配管: 流体が通るパイプ。適切な配管設計は測定の精度に影響します。
センサ: 測定対象の物理量を検出する部品。
センサー: 同上。実務では“センサー”と表記されることが多いです。
出力: 測定値を外部機器へ伝える信号やデータのこと。
アナログ出力: 連続的な値を伝える出力。
4-20mA: 産業用の電流型出力規格。小さなノイズで長距離伝送が可能。
デジタル出力: デジタル信号として値を伝える出力。
通信: 他の機器とデータを交換する仕組み。
HART: 現場用の双方向通信を可能にするプロトコルの一つ。
Modbus: 産業分野で広く使われる通信プロトコルの一つ。
FOUNDATION Fieldbus: 分散制御と連携するデータ通信プロトコルの一つ。
PLC: プログラマブルロジックコントローラ。現場の制御を担う装置。
DCS: 分散制御システム。大規模プラントで使われる制御構成。
差圧流量計: 差圧を利用して流量を計測する別種の流量計。質量流量計の補完として挙がることがあります。
温度補正: 温度変化による密度の変化を補正する処理。
圧力補正: 圧力変化の影響を補正する処理。
温度範囲: 測定可能な温度の範囲。
圧力範囲: 安全に測定できる圧力の範囲。
材質: 機器本体の素材。耐食性や耐熱性に影響します。
耐腐食: 腐食に対する耐性のこと。
ガス: ガス状の流体を対象とする場合が多い。
液体: 液体を対象とする場合が多い。
蒸気: 水蒸気などの高温・高圧の気体を含むケースもあり。
流体: 測定対象の総称。液体・ガス・蒸気を含みます。
密度補正: 流体の密度変化による影響を補正する処理。
バイパス: 主ラインとは別の並行経路。保守やメンテに用いられます。
取付: 機器の取り付け作業全般。
測定範囲: 測定可能な流量の範囲。
公称直径: 配管の標準サイズ DN の表記。
点検: 定期的に機器の状態を確認する作業。
保守: 長期的な安定運用のためのメンテナンス作業。
測定対象: 測定される流体の種類や状態（ガス・液体・混合物など）
流路設計: 流体の流れを作る経路の設計。
自動校正: 機器が自動で校正を行う機能。
流速: 流体の速度。
設備: 計測装置を含むシステム全体。
測定値: 実際に得られた測定の数値。

質量流量計の関連用語

質量流量計: 流体の質量の流れを直接測定する計測機器。ガス・液体の質量流量をリアルタイムで測定し、制御や計量に用いる。主にコリオリ式と熱式の原理が一般的。
質量流量: 単位時間あたりの流体の質量。単位は kg/s や g/s。体積流量と密度から求められることもあるが、質量流量計は直接測定を目指す。
体積流量: 流体が単位時間に通過する体積の量。単位は m^3/s、L/min など。質量流量と密度から関係づけられる。
密度: 流体の単位体積あたりの質量。単位は kg/m^3。温度や圧力で変化するため、質量流量の計算・校正で重要。
コリオリ式質量流量計: 振動するチューブのコリオリ力を利用して質量流量と密度を同時に測定する高精度な計量センサー。液体・気体双方に適用可能。
熱式質量流量計: 流体が加熱要素を冷却する程度を測定して質量流量を推定する。主にガスの測定に適用され、機器はシンプルで安価な場合が多い。
差圧式流量計: 流体の圧力差を測定して体積流量を算出するタイプ。密度を知ることで質量流量に換算可能。
渦動式流量計: 渦の発生頻度を測定して体積流量を求めるタイプ。密度情報があれば質量流量へ換算できる。
体積流量計: 体積ベースの流量を測る計器。ガスや液体の体積の流れを直接測る。質量流量の計算には密度情報が必要。
密度計: 流体の密度を測定する機器。温度・圧力補正を行い、質量流量の求めや体積流量の換算に役立つ。
温度計: 流体の温度を測定する装置。密度や粘度の補正、質量流量の換算に重要。
圧力計: 流体の圧力を測る装置。差圧式の計測精度向上やプロセス条件の把握に使われる。
校正/キャリブレーション: 測定値を正確にするための基準点合わせ。定期的な校正が品質と信頼性を保つ。
挿入型/インライン型: 流量計の設置形態。配管内に挿入するタイプと、パイプを貫通して一体化したインラインタイプがある。
適用流体: 測定対象の流体のこと。ガス、液体、腐食性流体など、機種選定に影響する。
測定精度: 表示値と実測値の誤差の大きさ。仕様として示される。
データ出力/通信規格: 4-20 mA、HART、Modbus、PROFIBUS など、制御系へデータを伝える方式。
設置条件の注意点: 直管部の長さ、直線の有無、振動、温度・圧力の変動など。計測の信頼性に影響する。