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風速センサーについての概要、用途、原理などをご説明します。また、風速センサーのメーカー23社一覧や企業ランキングも掲載しております。風速センサー関連企業の2025年3月注目ランキングは1位:セントロニック株式会社、2位:SEMITEC株式会社、3位:ミツミ電機株式会社となっています。
東京大学機械工学科卒、機械工学専攻修士課程修了。>学生時代は熱界面材料や断熱材など熱物性・材料の研究に従事。その後、化学メーカーでおもに塗布装置の開発やCAE業務に従事。現在は、食品メーカーでCFDや分子動力学、化学平衡・気液平衡関連の研究開発に従事している。
風速センサー (風速計) とは、空気などの気体の流れる速さを測定するセンサです。
センサの方式や種類も多く、使用する場所、目的によって適切なセンサを選定する必要があります。配管内部の気体の流れる速さを測定する際にも使用できますが、配管のように流れる向きが一定の閉じた空間の風速を測定する流量計が用いられ、そこから計算で換算される場合が多いです。
配管を使用した流体の測定は流速よりも流量が重視されることが多いことが、理由として挙げられます。また圧力を測定することで、風速を算出する場合も多くあります。
風速センサーは工業用、スポーツ競技、気象観測など様々な用途で使用されています。具体的な使用用途は、以下のとおりです。
図1. 風速センサーの原理
風速センサーはいくつかの種類があり、それぞれのセンサーで風速を測定する原理が異なります。
カップのような形状をした風杯が風の強さによって、表側と裏側でうける風圧による力が異なることを利用して回転します。この回転数を測定することで、風速を測定するタイプです。共に回転するという動作を伴うため、風速の変化に対しての応答が遅く、また微風速度域の測定には不向きです。
屋外用途として用いられます。超複数の方向に設置された超音波送受信器であるトランスデューサーが風が吹くことで、ドップラー効果により送受信のタイミングが変化することを利用し、風速と風向きを同時に測定が可能となっています。可動部がないため耐久性にも優れています。
風杯風速センサと同様に、プロペラの回転数から風速を測定すると同時に垂直尾翼が風見鶏になっており、風向きにあわせて自動的に風向きにあわせて全体が回転します。この垂直尾翼の向きから風向も測定できるタイプです。
図2. 風速センサーの種類
室内用途で多いタイプです。センサー先端に熱によって抵抗値が変化する抵抗体が設置されており、風を受けるとセンサが冷却されて熱線の温度が下がります。流れが速いほど冷却は早いため、この流速と冷却熱量の関係を利用することで抵抗値風速を測定します。
この関係式は、KINGの関係式と呼ばれています。屋外であると太陽の熱などで温度が変化してしまうため正確な測定ができません。構造が簡単なため、コンパクトな測定器です。また、風温や湿度などほかの特性も同時に測定することができます。
産業用途でよく使用されています。ピトー管式風速センサは、風の流れに対して正面と側面に小さな穴を設け、その圧力差を測定してベルヌーイの定理から風速を測定するタイプです。空気の流れに対して垂直に向けていないと正確な流速は得られませんが、原理が単純なため安価なものが多くあります。
ベーンホイール風速センサは、流体により回転するベーン (羽根車) の回転数を計測して速度を演算します。回転数は速度に対して比例するという原理に基づきます。回転数は流体の密度、圧力および温度からの影響はほとんど受けません。
ベーンの回転数は、近接スイッチやフォトカプラによりカウントされます。熱線式に比べて、熱の影響を受けないため屋外でも使用可能ですが微風領域の精度が低くなり、応答速度も遅いため風速が小刻みに変化する場合には適しません。
図3. 風速センサーの選定
風速センサーを選ぶ際は、まず屋外で使用するか、屋内で使用するか決めます。用途によって選ぶべき風速計が大きく異なるためです。
また、風速センサーを固定して使うか、持ち運びしながら使うかによっても適切な風速計は変わります。この2つの観点を軸に選定した場合は、図3のようになります。例外ももちろんあるので、あくまでも参考程度にしてください。
用途によって風速計の種類が決まったら、最後に風速センサのスペックを決めていきます。例えば、熱線風速計ではプローブによって測定風速範囲や使用温度、測定精度、応答速度などが異なります。
参考文献
http://www.kanomax.co.jp/technical/detail_0038.html
https://www.transtech.co.jp/product/tsi_anemometer_appnote_1
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
順位 | 会社名 | クリックシェア |
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1 | セントロニック株式会社 |
19.4%
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2 | SEMITEC株式会社 |
12.9%
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3 | ミツミ電機株式会社 |
12.9%
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4 | ヴァイサラ株式会社 |
9.7%
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5 | 株式会社安藤計器製工所 |
9.7%
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6 | 日本カノマックス株式会社 |
6.5%
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7 | 日本測器株式会社 |
6.5%
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8 | 日本シンテック株式会社 |
6.5%
|
9 | ANEOS株式会社 |
3.2%
|
10 | 株式会社アイ電子技研 |
3.2%
|
項目別
計測範囲 m/s
0 - 1 1 - 10 10 - 30 30 - 50 50 - 100 100 - 200測定精度
0 - 0.05 0.05 - 0.1 0.1 - 0.5 0.5 - 1 1 - 2 2 - 3 3 - 5使用温度範囲 ℃
-40 - -20 -20 - 0 0 - 20 20 - 50 50 - 100 100 - 150 500 - 700センサタイプ
サーマルフローセンサ ヴォルテックス式センサ リードリレー ホール効果センサ 光電ディスク 超音波式プローブ長 mm
100 - 200 200 - 300 300 - 500 500 - 1,000保護等級
IP20 IP50 IP54 IP55 IP65 IP67 IP68 NEMA耐圧 kPa
0 - 200 200 - 500 500 - 1,000 1,000 - 2,000計測範囲 m/s
0 - 1 1 - 10 10 - 30 30 - 50 50 - 100 100 - 200測定精度
0 - 0.1 0.1 - 1 1 - 2 2 - 3 3 - 5使用温度範囲 ℃
-40 - -20 -20 - 0 0 - 20 20 - 50 50 - 100 100 - 200 200 - 1,000流体
空気 ガスセンサタイプ
サーマルフローセンサ ヴォルテックス式センサ リードリレー ホール効果センサ 光電ディスク 超音波式プローブ長 mm
0 - 200 200 - 300 300 - 500 500 - 1,000 1,000 - 1,500保護等級
IP20 IP50 IP55 IP65 IP67 IP68 NEMA4耐圧 kPa
0 - 100 100 - 500 500 - 1,000 1,000 - 2,00028 点の製品がみつかりました
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日本カノマックス株式会社
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LSIラステム風向風速計センサとは、自由に回転する直立軸に三個の風杯と矢羽根を装着し、直立軸の回転 (風速) と位置 (風向) を磁気・電気的/光学的に変換し...
株式会社サカキコーポレーション
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LSIラステム風向風速計センサとは、自由に回転する直立軸に三個の風杯と矢羽根を装着し、直立軸の回転 (風速) と位置 (風向) を磁気・電気的/光学的に変換し...
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LSIラステム風向風速計センサとは、自由に回転する直立軸に三個の風杯と矢羽根を装着し、直立軸の回転 (風速) と位置 (風向) を磁気・電気的/光学的に変換し...
株式会社サカキコーポレーション
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株式会社セネコム
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株式会社セネコム
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コンパクトサイズの3杯式風速センサーは風速測定範囲0.5~50m/s、最大60Wのヒーターを内蔵しています。データはアナログ0-20mA、4-20mAまたは0-10V (選択) の...
株式会社テストー
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ピトー管とは、気体や液体の流速を測るための装置で、航空機の速度を測る用途にも用いられています。 内部に二重の管を持ち、流れに対して正面の孔で全圧 (...
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ANEOS株式会社
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水平に設置された3つのトランスデューサ間の超音波の伝搬時間差で風向風速を算出し、シリアル信号 (RS-422) で出力します。可動部が無く、風速0m/sから計測で...
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■概要 測定範囲:10m/s、20m/s 高い安定性と再現性 ■特長 ・高い安定性と再現性 ・setting角度設定の許容差が小さい ・economical経済的な選択、高いC/P比 ...
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■概要 TA10センサを使用した防爆型センサ 変換器一体型 専用ソフト[UCOM]でセンサのスケーリング設定等が可能です。 ■特長 ・風速計測域:0~200m/sの測定...
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株式会社テクネ計測
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■特徴 ・微風速でも正確に測定 ・風速と温度の測定 ・保護コーティングによる最高クラスのH2O2耐性 ・風速とセンサーの状態をLEDの光で表示 ・GMP準拠の設計...
株式会社テクネ計測
30人以上が見ています
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■特徴 ・薄膜風速センサーエレメントVTQ搭載 ・優れた長期安定性と耐汚染性 ・本体ジャンパーピンで測定範囲、出力信号、応答速を選択可能 ・取付が容易 ・高...
株式会社テクネ計測
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■特徴 ・薄膜風速センサーエレメントVTQ搭載 ・優れた長期安定性と耐汚染性 ・本体ジャンパーピンで測定範囲、出力信号、応答速を選択可能 ・取付が容易 ・高...
株式会社テクネ計測
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■特徴 ・小型プローブタイプ ・高精度、長期的安定性 ・優れた汚染耐久性 ・簡単で迅速な設置 ■VTQ薄膜風速センサー EE671は汎用小型風速計です。内蔵された...
株式会社テクネ計測
40人以上が見ています
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■特徴 ・高精度の風速、温度測定 ・測定範囲0~40m/s、温度範囲-40~+120℃ ・風量単位での出力、表示可 ・広い風向きに反応できるセンサー形状 ・リモートプロ...