流量計の出力信号とは？種類と選び方
流量計は、現場で流量を確認するだけでなく、表示計・PLC・制御盤・監視システムなどへ信号を出力して使用することがあります。 このページでは、流量計で使われる4-20mA・1-5V・パルス出力・警報接点・NPN/PNPオープンコレクタ出力などの基本と、用途に合わせた出力信号の選び方を分かりやすく解説します。
4-20mA・1-5Vの出力値を確認したい方へ。
アナログ出力値と表示値の相互換算、FS・RD精度の目安変換ができます。
流量計の出力信号とは
流量計の出力信号とは、測定した流量値や流量状態を外部機器へ伝えるための電気信号です。 現場で目盛りや表示を確認するだけでなく、設備の自動制御、異常検知、データ記録、遠隔監視などに利用されます。
出力信号には、流量値を連続的に伝えるアナログ出力、一定量に応じて信号を出力するパルス出力、 設定流量を上回った、または下回ったことを知らせる警報接点・スイッチ出力などがあります。
連続的な流量監視
流量の変化をアナログ信号として外部機器へ伝えることで、PLCや監視装置で流量を確認できます。
流量状態の検知
流量の低下や設定値への到達などを信号として出力し、警報や装置制御に利用できます。
アナログ出力とは
アナログ出力は、測定した流量値を連続的な電流または電圧の信号として出力する方式です。 代表的なものに、電流出力の4-20mA、電圧出力の1-5V、0-5V、0-10Vなどがあります。
いずれも流量値を外部機器へ伝えるための出力であり、接続するPLC、表示計、制御機器などの入力仕様と、 流量計が対応している出力仕様を確認して選定します。
4-20mA出力
流量レンジの最小値を4mA、最大値を20mAとして流量値を伝える方式です。 PLC、表示計、制御盤、記録計などへの入力に使用されます。
1-5V・0-5V・0-10V出力
流量レンジを一定の電圧範囲に対応させて流量値を伝える方式です。 接続先機器が対応している入力電圧に合わせて選定します。
ポイント： アナログ出力を使用する際は、流量レンジと出力範囲の対応を確認します。 たとえば0〜100 L/minのレンジで4-20mA出力の場合、12mAは50 L/minに相当します。
4-20mA・1-5V出力値の見方
アナログ出力は、流量レンジの最小値と最大値を出力信号の範囲に対応させて使用します。 たとえば、0〜100 L/minの流量レンジで4-20mA出力の場合、4mAが0 L/min、20mAが100 L/minに相当します。
0〜100 L/minの場合
4mA：0 L/min
12mA：50 L/min
20mA：100 L/min
0〜100 L/minの場合
1V：0 L/min
3V：50 L/min
5V：100 L/min
補足： 実際の換算では、流量レンジの下限値・上限値と出力範囲をご確認ください。 出力値から流量を確認する場合は、アナログ出力換算ツールもご利用いただけます。
パルス出力とは
パルス出力は、一定の流量や積算量に応じてパルス信号を出力する方式です。 積算流量のカウントや使用量の管理などに使用されます。
積算流量の管理
1パルスあたりの流量を確認することで、外部カウンタやPLCで積算流量を管理できます。
PLC・カウンタとの接続
パルス信号をPLCやカウンタへ入力し、使用量の記録や一定量ごとの制御などに利用できます。
注意： パルス出力を使用する場合は、出力方式、電源電圧、最大周波数、1パルスあたりの流量、 接続先機器の入力仕様をご確認ください。
警報接点・スイッチ出力とは
警報接点・スイッチ出力は、流量が設定値を上回った、または下回ったときに、 ON/OFF信号を出力する方式です。 流量低下の検知、装置のインターロック、警報表示などに使用されます。
| 用途 | 内容 |
|---|---|
| 流量低下検知 | 冷却水やエアーなどの流量が設定値を下回った場合に信号を出力します。 |
| 過流量検知 | 流量が設定値を上回った場合に信号を出力します。 |
| 装置制御 | 流量の状態に応じて、接続する装置の動作や停止に利用される場合があります。 |
| 表示灯・警報機器 | 表示灯や警報機器などへ信号を送り、流量状態を知らせます。 |
NPN・PNPオープンコレクタ出力とは
オープンコレクタ出力は、トランジスタをスイッチとして使用する出力方式です。 主な種類としてNPNオープンコレクタ出力とPNPオープンコレクタ出力があります。
パルス出力や警報出力などに使用されることがあり、 接続するPLC、カウンタ、表示計などの入力方式に合わせて選定します。
| 出力形式 | 概要 | 確認ポイント |
|---|---|---|
| NPNオープンコレクタ出力 | 一般的に、信号がONになると出力を0V側へ接続する方式です。 シンク出力と呼ばれる場合があります。 | 接続先のPLCやカウンタが、NPN出力に対応した入力仕様であるか確認します。 |
| PNPオープンコレクタ出力 | 一般的に、信号がONになると出力をプラス電源側へ接続する方式です。 ソース出力と呼ばれる場合があります。 | 接続先のPLCやカウンタが、PNP出力に対応した入力仕様であるか確認します。 |
注意： 製品によって出力回路や配線方法が異なります。 接続する際は、製品の仕様書や取扱説明書に記載された配線図、電源電圧、負荷電流などをご確認ください。
表示計・変換器との組み合わせ
流量計の出力信号は、表示計や変換器と組み合わせることで、 流量表示、積算表示、警報出力、外部出力などに利用できます。 使用目的に合わせて、流量計と接続機器の入出力仕様を確認します。
デジタル表示
流量計からのアナログ出力やパルス出力を入力し、瞬時流量や積算流量を表示します。
信号変換・外部出力
流量計からの信号を、接続先機器が使用できる信号へ変換する場合があります。 入力信号と出力信号の対応を確認します。
出力信号の選び方早見表
流量計の出力信号は、接続先の機器や使用目的によって適した方式が異なります。 何を確認・管理したいかを整理すると、必要な出力仕様を選びやすくなります。
| やりたいこと | 主な出力信号 | 確認ポイント |
|---|---|---|
| 流量を連続的に監視したい | 4-20mA、1-5V、0-5V、0-10Vなど | 流量レンジ、出力範囲、接続先機器の入力仕様を確認します。 |
| 積算流量をカウントしたい | パルス出力 | 1パルスあたりの流量、最大周波数、カウンタの入力仕様を確認します。 |
| 流量低下を検知したい | 警報接点、スイッチ出力 | 設定流量、出力動作、接点容量、出力形式を確認します。 |
| PLCへ流量を入力したい | アナログ出力、パルス出力など | PLC側の入力ユニットと流量計側の出力仕様を確認します。 |
| 現場で流量を表示したい | 表示計・変換器との組み合わせ | 入力信号、表示範囲、表示単位、必要な機能を確認します。 |
出力信号を選ぶ前に確認したいポイント
出力信号を選ぶ際は、流量計側だけでなく、接続する機器の入力仕様も確認することが重要です。 事前に必要な条件を整理しておくと、機種や出力仕様を選びやすくなります。
流量計の出力信号に関するよくある質問
Q 4-20mA出力とは何ですか？
流量レンジの最小値を4mA、最大値を20mAとして扱う電流出力です。 測定した流量値を連続的に外部機器へ伝えるために使用されます。
Q 4-20mAと1-5Vはどちらを選べばよいですか？
接続するPLC、表示計、制御機器などの入力仕様に合わせて選定します。 流量計が対応している出力仕様と、接続先機器の入力仕様をご確認ください。
Q パルス出力はどのような用途に使いますか？
主に積算流量のカウントや一定量ごとの管理に使用されます。 PLCやカウンタへ入力し、使用量の記録や装置制御などに利用できます。
Q 警報接点は何に使いますか？
流量が設定値を下回った、または上回った場合にON/OFF信号を出力します。 流量状態の検知、警報表示、装置制御などに利用されます。
Q NPN出力とPNP出力の違いは何ですか？
NPNオープンコレクタ出力とPNPオープンコレクタ出力では、信号がONになったときの出力回路の動作が異なります。 接続するPLCやカウンタの入力仕様に対応した出力方式を選定してください。
Q アナログ出力値から流量を確認できますか？
はい。流量レンジと出力範囲が分かれば、4-20mAや1-5Vの出力値から流量を換算できます。 アナログ出力換算ツール もご利用ください。
流量計の出力信号は、流量の表示、記録、監視、制御などに使用されます。
接続する機器や用途に合わせて、流量計と接続先機器の入出力仕様をご確認ください。
