透磁率変換
透磁率変換器
科学的な精度で4つの異なる種類の透磁率単位を変換します。磁気（H/m）、流体（ダルシー）、ガス（バラー）、蒸気（パーム）の透磁率は、根本的に異なる物理的特性を測定するため、種類間で変換することはできません。
透磁率とは？
透磁率は、何かが材料をどれだけ容易に通過するかを測定しますが、この単純な定義は重要な事実を隠しています。物理学と工学には、まったく異なる4種類の透磁率があり、それぞれが異なる物理量を測定します。
4種類の透磁率
磁気透磁率（μ）
磁束が材料をどれだけ容易に通過するかを測定します。磁束密度（B）と磁場強度（H）を関連付けます。
単位： H/m、μH/m、nH/m、比透磁率（μᵣ）
式： B = μ × H
用途： 電磁石、変圧器、磁気シールド、インダクタ、MRI装置
例： 真空（μᵣ = 1）、鉄（μᵣ = 5,000）、パーマロイ（μᵣ = 100,000）
流体透過性（k）
流体（石油、水、ガス）が岩石や土壌のような多孔質媒体をどれだけ容易に流れるかを測定します。石油工学で重要です。
単位： ダルシー（D）、ミリダルシー（mD）、ナノダルシー（nD）、m²
式： Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
用途： 石油/ガス貯留層、地下水の流れ、土壌排水、岩石特性評価
例： 頁岩（1-100 nD）、砂岩（10-1000 mD）、砂利（>10 D）
ガス透過性（P）
特定のガスがポリマー、膜、または包装材料をどれだけ速く透過するかを測定します。包装および膜科学で使用されます。
単位： バラー、GPU（ガス透過単位）、mol·m/(s·m²·Pa)
式： P = (N × L) / (A × Δp × t)
用途： 食品包装、ガス分離膜、保護コーティング、宇宙服
例： HDPE（O₂に対して0.5バラー）、シリコーンゴム（O₂に対して600バラー）
水蒸気透過性
建築材料、布地、または包装を通る水分透過率を測定します。水分管理および建築科学で重要です。
単位： パーム、パームインチ、g/(Pa·s·m²)
式： WVTR = パーミアンス × 蒸気圧差
用途： 建物の防湿層、通気性布地、水分管理、包装
例： ポリエチレン（0.06パーム）、合板（0.7パーム）、未塗装の乾式壁（20-50パーム）
クイックファクト
種類間の変換は不可
磁気透磁率（H/m） ≠ 流体透過性（ダルシー） ≠ ガス透過性（バラー） ≠ 蒸気透過性（パーム）。これらは異なる物理学を測定します！
極端な範囲
流体透過性は21桁の大きさの範囲に及びます：タイトな頁岩（10⁻⁹ダルシー）から砂利（10¹²ダルシー）まで
単位名の混乱
「透磁率」という言葉は4種類すべてに使用されますが、それらはまったく異なる量です。常にどの種類かを指定してください！
材料固有
ガス透過性は材料とガスの種類の両方に依存します。同じ材料でも酸素透過性 ≠ 窒素透過性です！
磁気透磁率（μ）
磁気透磁率は、材料が磁場にどのように反応するかを表します。これは磁束密度（B）と磁場強度（H）の比率です。
式： B = μ × H = μ₀ × μᵣ × H
B = 磁束密度（T）、H = 磁場強度（A/m）、μ = 透磁率（H/m）、μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m（自由空間）、μᵣ = 比透磁率（無次元）
材料のカテゴリ
| 種類 | 比透磁率 | 例 |
|---|---|---|
| 反磁性 | μᵣ < 1 | ビスマス（0.999834）、銅（0.999994）、水（0.999991） |
| 常磁性 | 1 < μᵣ < 1.01 | アルミニウム（1.000022）、白金（1.000265）、空気（1.0000004） |
| 強磁性 | μᵣ >> 1 | 鉄（5,000）、ニッケル（600）、パーマロイ（100,000） |
流体透過性（ダルシー）
流体透過性は、流体が多孔質の岩石や土壌をどれだけ容易に流れるかを測定します。ダルシーは石油工学の標準単位です。
式： Q = (k × A × ΔP) / (μ × L)
Q = 流量（m³/s）、k = 透過性（m²）、A = 断面積（m²）、ΔP = 圧力差（Pa）、μ = 流体粘度（Pa·s）、L = 長さ（m）
ダルシーとは？
1ダルシーは、1センチポアズの粘度の流体が、1気圧/cmの圧力勾配の下で、1cm²の断面積を1cm³/sの割合で流れることを可能にする透過性です。
SI等価： 1 ダルシー = 9.869233 × 10⁻¹³ m²
石油工学における透過性の範囲
| カテゴリ | 透過性 | 説明 | 例： |
|---|---|---|---|
| 超タイト（頁岩） | 1-100ナノダルシー（nD） | 経済的な生産には水圧破砕が必要です | バッケン頁岩、マーセラス頁岩、イーグルフォード頁岩 |
| タイトなガス/石油 | 0.001-1ミリダルシー（mD） | 生産が困難で、刺激策が必要です | タイトな砂岩、一部の炭酸塩岩 |
| 従来の貯留層 | 1-1000ミリダルシー | 良好な石油/ガス生産性 | ほとんどの商業用砂岩および炭酸塩岩貯留層 |
| 優れた貯留層 | 1-10ダルシー | 優れた生産性 | 高品質の砂岩、破砕された炭酸塩岩 |
| 非常に透過性が高い | > 10ダルシー | 非常に高い流量 | 砂利、粗い砂、非常に破砕された岩石 |
ガス透過性（バラー）
ガス透過性は、特定のガスがポリマーや膜をどれだけ速く透過するかを測定します。バラーは、物理学者リチャード・バラーにちなんで名付けられた標準単位です。
式： P = (N × L) / (A × Δp × t)
P = 透過性（バラー）、N = 透過したガス量（STPでcm³）、L = 材料の厚さ（cm）、A = 面積（cm²）、Δp = 圧力差（cmHg）、t = 時間（s）
バラーとは？
1バラー = 10⁻¹⁰ cm³(STP)·cm/(s·cm²·cmHg)。これは、標準温度・圧力でのガスの体積が、単位厚さあたり、単位面積あたり、単位時間あたり、単位圧力差あたりで透過する量を測定します。
代替単位： 1 バラー = 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa)
例： シリコーンゴム：H₂（550バラー）、O₂（600バラー）、N₂（280バラー）、CO₂（3200バラー）
用途
| 分野 | 用途 | 例 |
|---|---|---|
| 食品包装 | 低いO₂透過性が鮮度を保ちます | EVOH（0.05バラー）、PET（0.05-0.2バラー） |
| ガス分離 | 高い透過性がガスを分離します（O₂/N₂、CO₂/CH₄） | シリコーンゴム、ポリイミド |
| 医療用包装 | バリアフィルムが湿気/酸素から保護します | ブリスターパック、医薬品ボトル |
| タイヤライナー | 低い空気透過性が圧力を維持します | ハロブチルゴム（30-40バラー） |
水蒸気透過性（パーム）
水蒸気透過性は、材料を通る水分透過を測定します。建築科学、カビ、結露、構造的損傷の防止に重要です。
式： WVTR = パーミアンス × (p₁ - p₂)
WVTR = 水蒸気透過率、パーミアンス = 透過性/厚さ、p₁, p₂ = 両側の蒸気圧
パームとは？
US Perm： 1パーム（米国） = 1グレイン/(h·ft²·inHg) = 5.72135 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²)
Metric Perm： 1パーム（メートル法） = 1 g/(Pa·s·m²) = 57.45パームインチ（米国）
注： パームインチには厚さが含まれます。パームはパーミアンスです（すでに厚さで割られています）
建築材料の分類
| カテゴリ | 説明 | 例： |
|---|---|---|
| 防湿層（< 0.1パーム） | ほぼすべての水分透過をブロックします | ポリエチレンシート（0.06パーム）、アルミホイル（0.0パーム）、ビニール壁紙（0.05パーム） |
| 防湿材（0.1-1パーム） | 水分を大幅に遅らせますが、完全なバリアではありません | 油性塗料（0.3パーム）、クラフト紙（0.4パーム）、合板（0.7パーム） |
| 半透過性（1-10パーム） | ある程度の水分透過を許容します | ラテックス塗料（1-5パーム）、OSBシーシング（2パーム）、建築用紙（5パーム） |
| 透過性（> 10パーム） | 水分透過を自由に許容します | 未塗装の乾式壁（20-50パーム）、グラスファイバー断熱材（>100パーム）、ハウスラップ（>50パーム） |
寒冷気候： 寒冷地では、室内の湿気が冷たい壁の空洞で結露するのを防ぐために、防湿層を暖かい（室内）側に設置します。
高温多湿気候： 高温多湿の気候では、防湿層は外側にあるべきか、または両方向への乾燥を可能にするために透過性の壁を使用する必要があります。
クイック変換表
磁気透磁率
| から | まで |
|---|---|
| 1 H/m | 1,000,000 μH/m |
| 1 H/m | 795,774.7 μᵣ |
| μ₀（真空） | 1.257 × 10⁻⁶ H/m |
| μ₀（真空） | 1.257 μH/m |
| μᵣ = 1000（鉄） | 0.001257 H/m |
流体透過性（ダルシー）
| から | まで |
|---|---|
| 1ダルシー | 1,000ミリダルシー（mD） |
| 1ダルシー | 9.869 × 10⁻¹³ m² |
| 1ミリダルシー | 10⁻⁶ダルシー |
| 1ナノダルシー | 10⁻⁹ダルシー |
| 1 m² | 1.013 × 10¹²ダルシー |
ガス透過性
| から | まで |
|---|---|
| 1バラー | 10,000 GPU |
| 1バラー | 3.348 × 10⁻¹⁶ mol·m/(s·m²·Pa) |
| 1 GPU | 10⁻⁴バラー |
| 100バラー | 良好なバリア |
| > 1000バラー | 不十分なバリア（高い透過性） |
水蒸気透過性
| から | まで |
|---|---|
| 1パーム（米国） | 5.72 × 10⁻¹¹ kg/(Pa·s·m²) |
| 1パームインチ | 1.459 × 10⁻¹² kg·m/(Pa·s·m²) |
| 1パーム（メートル法） | 57.45パームインチ（米国） |
| < 0.1パーム | 防湿層 |
| > 10パーム | 蒸気透過性 |
よくある質問
ダルシーをバラーやパームに変換できますか？
いいえ！これらはまったく異なる物理的特性を測定します。流体透過性（ダルシー）、ガス透過性（バラー）、蒸気透過性（パーム）、および磁気透磁率（H/m）は、互いに変換できない4つの異なる量です。変換器のカテゴリフィルターを使用してください。
なぜガス透過性はガスに依存するのですか？
ガスが異なると、分子サイズや材料との相互作用が異なります。H₂とHeはO₂やN₂よりも速く透過します。常にガスを指定してください：「O₂透過性 = 0.5バラー」であり、「透過性 = 0.5バラー」ではありません。
パームとパームインチの違いは何ですか？
パームインチは透過性（厚さに依存しない材料の特性）です。パームはパーミアンス（厚さに依存）です。関係：パーミアンス = 透過性/厚さ。材料を比較するにはパームインチを使用してください。
石油技術者はダルシーをどのように使用しますか？
貯留層の透過性が石油/ガスの流量を決定します。100mDの貯留層は1日あたり500バレルを生産する可能性があります。1mDのタイトなガス貯留層には水圧破砕が必要です。頁岩層（1-100nD）は非常にタイトです。
なぜ比透磁率（μᵣ）は無次元なのですか？
これは、材料の透磁率を真空の透磁率（μ₀）と比較する比率です。H/mでの絶対透磁率を得るには：μ = μ₀ × μᵣ = 1.257×10⁻⁶ × μᵣ H/m。鉄の場合（μᵣ = 5000）、μ = 0.00628 H/mです。
高い透過性は常に良いですか？
用途によります！高いダルシーは油井には良いですが、封じ込めには悪いです。高いバラーは通気性のある布地には良いですが、食品包装には悪いです。工学的目標を考慮してください：バリア（低い）または流れ（高い）。
建物の防湿層の配置は何によって決まりますか？
気候です！寒冷地では、室内の湿気が冷たい壁の中で結露するのを防ぐために、暖かい（室内）側に防湿層が必要です。高温多湿の気候では、外側にバリアを設けるか、両方向に乾燥できるように透過性の壁が必要です。不適切な配置はカビや腐敗の原因となります。
どの材料が最も高い/低い透過性を持っていますか？
磁気：スーパーマロイ（μᵣ〜1M）対真空（μᵣ=1）。流体：砂利（>10D）対頁岩（1nD）。ガス：シリコーン（CO₂に対して3000+バラー）対金属化フィルム（0.001バラー）。蒸気：グラスファイバー（>100パーム）対アルミホイル（0パーム）。