水中投入形液位トランスミッタ

水中投入形の液位トランスミッタは液位測定への直接的な答えであり、容器に最も多くを求めない方式です。プローブはケーブルの末端のまま液体へ下ろして読み取るだけで、取り付ける手間も、位置合わせも、見通しを確保する必要もありません。その代わりに求めるのは、密度が既知で安定した液体と、計器を下ろせる容器です。

また、よく使われる 3 つの液位方式のうち、表面の状態に左右されないのはこの方式であり、排水ピット、ピット、河川の水位計に向くのはそのためです。

液位はどのように得られるか

測定しているのは容器の底部の圧力です。液柱はその底に、深さと液体の密度と重力に比例した圧力を及ぼすため、底部に置いたセンサは液位に直接追従する圧力を見ます。トランスミッタは、媒体の密度を与えられてはじめて、その圧力を液位に換算します。

この一文に、この方式の長所と短所がともに入っています。長所は、圧力が泡、蒸気、結露、揺れる表面など、非接触形を悩ませるものに左右されないことです。短所は、換算が密度に依存するため、報告される液位が、想定した密度の質を超えないことです。水とプロセス流体を交互に貯めるタンクや、密度が温度で変わる液体では、1 つの圧力の読みから 2 つの異なる液位が出ます。

ベント付きケーブルの役割

プローブは何かを基準に取る必要があり、その基準が大気です。ケーブル内部の管が検知部から端子まで達し、そこで大気に開放されるため、測定は絶対圧ではなくゲージ圧になります。これがなければ計器は、液体の深さに加えて液面上部の圧力まで読み、読みは気圧で動きます。

そのためケーブルは付属品ではなく計器の一部であり、資料が測定範囲に合わせた長さのケーブルを供給し、施工中にベント管を守る価値があるのはこのためです。管が折れたり、挟まれたり、水で満たされたりすると、計器側からは見えない理由で液位の読みがずれます。プロセスではなく施工側が招く、数少ない故障の一つです。

測定範囲と形式の選び方

測定範囲は測定する深さから選び、有効な判断基準は最大深さではなく通常の液位です。用途よりはるかに大きい範囲は、計器のスパンの一部しか使わず、費用を払った分解能を手放すことになります。資料は 1 m から 10 m までの標準範囲を用意し、電流出力形は 100 m まで、特別仕様は 500 m まで対応します。

次にプローブを媒体に合わせます。標準の接液材質は、304 ステンレス筐体に収めた 316L ダイヤフラムとゴムケーブルで、水、排水、油に適します。媒体がこれらを侵す場合は耐食形、温度が標準の上限を超える場合は高温形を、資料は用意しています。プローブは常時液中にあるため、この適合性の問いは、測定範囲や精度の後ではなく前に決まります。

取付と、読みを安定させる方法

資料はプローブの固定方法を 3 つ挙げており、その選択は計器ではなく水の話です。直接投入は静的で清浄な液体に向き、プローブを底面のすぐ上まで下ろし、ケーブルを液面より上で固定します。穴あきの静定管は、汚れた、または流れの速いピットでの答えで、固形物をポートから遠ざけ、波と速度の影響を取り除きます。床に置く穴あきの固定ブロックが 3 つ目で、プローブを動かすほどの流れに向きます。垂直で静止していないプローブは、その上にある液柱を読まないからです。

この懸念が、この方式で実際に問題になる点です。液位ではなく流量に応じて動く読みは、たいてい投入口がプローブへ直接吐出している場合で、資料はそれに対する 3 つの具体的な対策を挙げています。流れが液滴に分かれるよう投入口を作り直すこと、水が空気中で勢いを使うよう投入口を上向きにすること、穴あき管の中にプローブを入れて遮蔽することです。

測定上の制約と選定の留意点

制約は原理から導かれます。1 台のゲージ圧トランスミッタは密閉または加圧の容器には使えません。基準に取る大気がなく、液面上部の圧力が読みに加算されるためで、そこでの答えは差圧構成です。読みは想定した密度の質を超えず、これは複数の製品を貯めるタンクで問題になります。そしてプローブは、時折ではなく連続して液中にあるため、その寿命の全体を通じて媒体と適合していなければなりません。

資料はさらに、いくつかの数値を未確定のまま残しています。使用温度は同じ文書の中で 2 通りに示され、表では -10〜40℃、発注カードでは -20〜40℃ です。精度は一方で等級として、他方で分解能の百分率として示され、両者は別の量です。過負荷定格は割合だけが示され、時間がありません。そして調節計の出力はリレー 4 点とされ、アナログ出力も通信出力も示されていません。

ご注文について

答えを固定する項目は、媒体とその密度、およびどちらかが変化するかどうか。最大深さと、運用上の最低液位と最高液位。容器が大気に開放されているかどうか。接液材質と、プローブが触れる洗浄剤の化学的な適合性。媒体温度と周囲温度、常用と極値。測定範囲とケーブル長で、これは併せて発注します。必要な出力と、それを読む側。設置が測定だけなのか、ポンプや警報も駆動するのか。そしてケーブルの引き回し方とグランドの取り方です。容器の説明と媒体があれば、概算の見積りには十分です。数量、仕向港、必要な納期が照会を完成させます。