0.1m~3mの容量性水位センサーの高性能および広い範囲

静電容量式液面計は、静電容量の変化を利用して容器内の媒体のレベルを測定する測定器です。測定プロセスは主に 2 つの電極間の静電容量の変化に依存します。つまり、容量性液面計の感度は 2 つの媒体、気体と液体の誘電率の違いに依存します。静電容量レベルゲージの測定では、2 つの媒体の誘電率が一致していることを確認する必要があります。そうでないと、誘電率の変化が誤差に直接つながります。

• 優れた構造と設置方法により、高温、高圧、強い腐食、結晶化しやすい、目詰まり防止、凍結防止、固体の粉粒体材料に適用できます。
• 媒体の粘度、密度、使用圧力に関係なく、強腐食性媒体の液面、高温媒体の液面、密閉容器の液面を測定できます。

静電容量式液面センサーは使用場面やパラメータの違いにより構造が異なりますが、一般にその主要な構造はセンサー部と発信部の2つに大別できます。写真が示すように:

写真の A はセンサーを示しており、コンテナ機器に直接プローブしたり、メーターチューブの測定媒体内で測定したりします。

図中のB、Cは液面計測制御装置の気相、液相接続フランジで、機器フランジの接続に使用され、機器内の液体と圧力がメスシリンダーに引き込まれます。

図中のDは液面計測制御装置のメスシリンダーであり、センサー電極と静電容量を形成することができます。

図に示すEは下水フランジであり、液面計測制御器内の汚れを定期的に外部に排出し、液面計測制御器の測定管内を清浄に保ち、センサへの汚れの付着を防止することができる。

図中のFは発信器であり、静電容量から基準電流信号への変換装置であり、液面計測制御器全体の中心部分となります。主な機能は、センサーから送信される液面変化による静電容量変化増分を受信し、変換後、4～20mADCの標準電流信号を出力することです。この送信機は、低消費電力、高温耐性、強力な信頼性を備えた統合デバイスを採用しており、本質安全の要件を満たしています。

KSLV606（ディスプレイモデル）はRS485と4-20mAの2通りの配線方法があります。

設置後、初めてご使用になる場合は、液面が激しく変動して測定誤差が生じないよう、必ず気相バルブを開いてから液相バルブを開いてください。

さらに、接続ケーブルの接合部が良好に接触し、耐腐食性があることを確認する必要があります。長期間使用する場合は、汚れが蓄積して機器の性能に影響を与える可能性があるため、定期的な汚水の排出に注意してください。一般的な銅液、C-カーボン液、宝河温水塔、下水プール、その他の汚れた媒体を例にとると、週に 1 ～ 2 回の排出を保証する必要がありますが、よりきれいな媒体は月に 1 ～ 2 回排出する必要があります。

発信器のハウジングは水、腐食性媒体、ガスが侵入しないようにしっかりと包装し、外力を加えたり、専門家以外が分解したりすることは禁止されています。

送信機には 3 つの一般的な配線方法があります。

液面計測制御器の発信器には上図のように3種類の配線方法があります。図(a)は送信機直接とデジタル表示メーターの配線図を示します。図(b)に送信機とDCS制御システムの配線図を示します。制御システムは 24V を供給し、送信機に接続されています。図 (c) は、安全バリアから電力を供給される送信機の接続図を示しています。ユーザーは、設置時に上記 3 つの配線方法を参照できます。

外観デザインと材質が異なるだけで、どちらも外部液面計測制御器に属する製品ですので、設置方法は基本的に同じですので、ここではまとめて説明します。一般的に設置は、液面計測制御器の気液相接続フランジと装置の気液相接続フランジを接続し、途中にガスケットを追加してボルトで固定するだけで、非常に簡単かつ迅速に設置できます。 (注: 液面監視制御装置の接続フランジは、双方が合意したサイズに従って溶接されているため、再構成する必要はありません。バルブとパイプラインは図 7.1 に示すようにユーザーが自分で構成する必要があります)。

静電容量式レベルゲージは、大・中・小型ボイラーエアバッグなどの高温液位測定に特化した製品です。特殊な素材と高周波技術を採用しており、機械全体が高温環境でも長時間安定して動作します。高温環境での使用に特化しているため、液面計測制御器の構造や設置方法が他の製品とは異なります。

まず他の製品と異なる点は、発信器がセンサの下にあり、メスシリンダーから発信器までは密閉された放熱部があり、さらに下方に90度に曲がったアームで発信器をセンサ側に導き、ガスポート付近の高温から発信器を保護している点です。一方、高温媒体が送信機に熱を下方向に伝える場合、最初に特殊な放熱セクションを通過するため、熱が大幅に低減されます。発信器をセンサの下側に導くのは、主にセンサのシール部の漏れ防止とメスシリンダの外壁に沿って発信器部分まで媒体が広がり、ショートや腐食が発生するのを防ぐためです。

まとめると、このレベル計の構造には明らかな利点があり、高温環境下でも長時間安定して動作することができます。設置の際は、送信機が下にあり、下水管との距離が比較的近いため、逆向きに設置することはできませんのでご注意ください。設置方法は図 7.2 の通りです。

工場出荷前にアナログ調整を行っておりますが、製品の性能をより実感していただくために、ご使用前に簡単な検証をされることをお勧めします。校正のために機器のセット全体を取り外すことができます。 （ただし、製品の部品は分解しないでください）

外部液面測定および制御機器の校正を図 8.1 に示します。

検証手順は次のとおりです。

1. 校正時に実際の液面を観察して校正できるように、透明な水道管を用意し、目盛りで印を付けるか、定規で固定します。また、精度 3 桁以上の電流計（DC）、ゴム栓数個、十分な試験媒体（水でも可）を用意してください。
2. 透明な水管の一端を液面計測制御装置の液相ポートに接続し、汚水出口を塞ぎ、気相ポートを遮らないようにしてください。また、図 6.2) のように電流計を直列に接続し、配線が正しいことを確認してから電源を投入してください。
3. 透明管の上端から培地を加え、液相管を通って液面測定制御器に流入し、高さの異なる数点に液面が加わります。このとき、透明管内の液面は液面測定制御器で測定されます。メーターシリンダー内の液面は正確に一致しています。このとき、電流計の値を読み取り、出力基準信号4～20mAに相当する高さの比率と収集した電流値を比較して、レベル計の精度を確認します（注：計算は簡単です。一般に、0％、25％、50％、75％、100％の点をそれぞれ数点取り、対応する電流は4mA、8mA、12mA、16mA、範囲はそれぞれ液相と気相の中心に対応する必要があります)。

1. 使用中、デジタル表示がゼロを示す場合は、DC 電流計の 0 ～ 200mA 範囲を使用し、測定電流も 0 の場合は、次のような故障が考えられます。
   • 24V電源は正常ですか？
   • 送信機がショートしている可能性があります
   • 送信機に品質の問題があります。
   DC 電流計で測定した電流が 4mA 未満の場合、考えられる故障は次のとおりです。
   • 実際の液面は液相ポートの下にあります
   • 送信機の現在の調整値が低すぎます
   • 送信機に品質の問題があります。測定された電流が実際の液体レベルと一致している場合は、デジタル表示に問題があります。
   電流が 25mA を超えると故障の可能性があります。
   • 送信回路にショートがあります
   • 現在の調整値が高すぎます。
2. デジタル表示がフルの場合は、DC 電流計の 0 ～ 200mA の範囲を使用します。測定された電流が 20mA の場合、障害が発生している可能性があります。
   • 現在の調整が高すぎます
   • 送信機にショートがあります
   • 実際の液体レベルは満杯です。
   測定された電流が 20mA 未満の場合、デジタル表示に欠陥があります。
3. デジタル表示が激しく飛び跳ねます。 0 ～ 200mA の範囲の DC 電流計を使用すると、測定電流が大きく変動し、誤動作する可能性があります。
   • 実際の液面変動
   • ライン接触不良
   • 送信機に品質の問題があります。測定された電流が安定している場合は、表示メーターが故障している可能性があります
4. デジタル表示に変化はありません。 DC電流計は0～200mAの範囲を使用してください。測定電流が正常に変化する場合は、機器に欠陥があることを示している可能性があります。測定された電流が変化しない場合は、障害が発生している可能性があります。
   • 送信機の故障
   • 気液相配管が詰まっている
   • センサーとトランスミッターの間に開回路があるため、再接続する必要があります
5. デジタル表示は実際の液面よりもゆっくりと変化します。電流計 0 ～ 200mA を使用すると、測定電流の変化が遅くなり、故障の可能性があります。
   • センサーの内部ポールに不純物が付着しているため、25%塩酸(硫酸)を使用してポールを浸します。
   • 気相パイプが半分詰まっています。バルブを開けてテストし、解消してください。
6. デジタル表示が高いか低い場合は、送信機のレンジまたはゼロノブを調整して調整します。

1. 供給されるすべての製品には、製品番号、技術パラメータ、配線図、製造日などが記載された製品証明書と取扱説明書が付属しています。誤った使用を避けるためによく確認してください。
2. インストール中に、製品の接続方法に応じて、オンサイトのインターフェイスが製品のインターフェイスと一致しているかどうかを確認してください。
3. 配線は当社の取扱説明書の要件に厳密に従って配線してください。
4. 本製品は精密エネルギー変換機器ですので、分解したり、ぶつけたり、落としたり、強く叩いたりすることは禁止されています。
5. ご使用中に異常を発見した場合は、電源を切り、使用を中止し、点検するか、直接弊社技術部門にご連絡ください。
6. 輸送および保管中は元の梱包に戻し、涼しく乾燥した換気の良い倉庫に保管する必要があります。
7. 設置時や使用時にセンサーを損傷しないように注意してください。
8. 設置場所では効果的な避雷対策を講じる必要があります。
9. このシリーズの送信機のケーシングは確実に接地する必要があり、接地抵抗は 4Ω 未満である必要があります。
10. システム構成に 485 通信を使用する場合、送信機には安全バリアまたはアイソレータが装備されている必要があります。
11. 安全バリアは防爆証明書を取得し、その設置はマニュアルの要件に従って実行する必要があります。
12. 送信機が「0」エリアで使用される場合、安全バリアに電力を供給する電源変圧器は GB3836.4-2010 の第 8.1 条の要件を満たさなければなりません。

1. 使用中、機器に電流出力がない場合は、信号プロセッサの「+」および「-」のリード線が緩んでいないか、または抜けていないか確認してください。上記の問題は直ちに強化されるべきです。
2. メーターのインジケーターがゼロの場合、ピンセットやドライバーなどの金属製の工具を持って信号プロセッサーの「センサー」端子に触れると、インジケーターが増加します。そうしないと、メーターの信号プロセッサーが損傷します。この時点で、機器の信号プロセッサを交換する必要があります。
3. メーターのインジケーターが満タンの場合は、信号処理装置「センサー」のリード線を取り外します。メーターのインジケーターライトがまだ点灯している場合は、信号プロセッサーが損傷していることを示しています。メーターのインジケーターがゼロに戻ってしまう場合は、センサーの絶縁不良が考えられます。絶縁不良の場合は直ちにセンサーを交換してください。
4. センサーの接続方法を確認してください。センサーのリード線を信号処理装置から外してください。 500V シェーカーまたは「x10k」ファイルを備えた 500 型マルチメーターを使用して、センサーのリード線と金属タワーの壁の間の抵抗を測定します。 10M オームを超える必要があります。そうでない場合は、センサーの絶縁が不十分であることを示します。
5. 妨害の識別と除去: 機器が実験室では正常に動作しているのに、現場では特定の液面値を示すために指示値が上下に変動する場合、機器が妨害されていると判断できます。本器の電源ラインの両端に並列に接続されている電解コンデンサの容量は約220マイクロファラッドであり、耐電圧は50ボルト以上ありますので削除可能です。
6. 静電容量式液面計が変動する場合、まず考慮すべきことは、本当に液面が変動するかどうかです。現時点では、プロセスとの協議を通じて解決する必要があります。液面計の変動が液面変動によるものではない場合は、干渉の影響を考慮する必要があります。また、接地は良好か、近くに干渉源はないか、動作時の電気溶接の有無、動作時の電気溶接の有無、大型電気機器の影響の有無などを考慮する必要があります。