センサコラム「食品機械装置2005年1月号」Vol.01

１．レベルセンサについての概要

一般的にレベルセンサの多くは、それが連続レベル測定（レベルの変化範囲全体を計測する方法）でも、ポイントレベル測定（全体計測変化の内、上限や下限など特定のレベルに境界面が達したことを検出する方法）でも、いずれの場合でも多少に拘わらず測定物質の特性の一つである「物性」を直接利用している。例えば、フロート式や圧力式などは測定流体の比重を、静電容量式は誘電率を、また超音波式は超音波が伝播する媒体中の超音波の速度がなどがある。さらに粉粒体の場合は、粒子形状・粒度見掛比重・安息角・水分などの特性が挙げられる。そしてこれらの特性は、運転条件・測定環境などにより大きく変化するという計測上好ましからざる現象を呈するという性質を持っている。 ここでは測定対象物を「液体」と「粉粒体」に分類し、それぞれについてのいくつかの特性から測定物に合ったレベルセンサ選定の留意点を下記に記載する。

２．液体用レベルセンサについての概要

液面計が対象とするレベルには、一般的に液面と呼ばれる「気相と液相の境界面」、水と油の境目のような「液相と液相の境界面」、さらに浄化槽や原油タンクのポトムのような「液相と固相の境界面」などがある。液体の種類には単一成分のものから多成分のものまで多種多様でそれぞれに比重・粘度・誘電率など物性が異なる。また、液体の性状に高粘度のもの、付着性のあるもの、表面が泡立っているもの、スラリー状のもの、結晶を作りやすいものなどがあり、これらの要素はレベルセンサ選定にあたり特に留意する必要がある。 つぎに容器やタンク内における液体の挙動や圧力、温度などはレベルセンサの精度と関連して重要なファクタでもある。液体の注入や抜き出しの流速によるレベル変化速度とレベルセンサの応答速度の関係、攪拌機を持つタンク内の液面の波立ち、渦、バブリングや容器の振動などに対しても充分な対策が必要となる。さらに精度が重要な要素となる場合は、レベルセンサの取付方法・取付位置に対し、例えば注入口や抜出口の近くには設置しないとか、レベルセンサが液体の流れによって流されないようにするために、ガイドパイプや防波管を設置するなどの対策にも配慮する必要がある。