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静電容量式レベル計の注意点  静電容量式レベルセンサの使用上の注意点（その１） |
Ｑ．静電容量式レベル計を使用していますがどのような点から機種を選定すべきでしょうか？ |
Ａ．静電容量式レベル計は「接触タイプのレベル計」としては他の原理のレベル計に比べ問題点が少なく、 適切なアンプ及び電極を選択すればほとんどの被測定物について安定した計測が可能な優れたセンサ です。 ここでは静電容量の測定原理を簡単に説明し、それを有効に使いこなすためのポイントを説明致します。 静電容量式レベル計は大きく分類するとレベルスイッチとレベル指示計（レベルメータ）に分けられます。 レベルスイッチは測定対象物のある特定の位置の液面、界面、粉面、又は配管内の液体の有無を検出 して警報を出力します。一方レベル指示計は容器（ホッパー、タンク等）内でレベル変化する液面、界面、 粉面等を連続的に出力します。まず、レベルスイッチについて下記に説明します。 １．静電容量方式について タンク、ホッパー等に投入された被測定物のレベル上昇に伴い電極が埋没する事による静電容量の増 加を利用しています。 計測のポイントとしては、静電容量は電極の表面積（長さ）、容器内壁との距離、電極と容器内壁の間に 入る物質（被測定物）の比誘電率によって決まります。 よって、レベル計のポイントとして、 ■被測定物の比誘電率に関係する「アンプの選定」 ■電極の表面積に関係する「電極の選定」 に分けて説明します。これらについて最適な選択を行なうことにより問題点を解決することができます。 ２．アンプの選定 静電容量式レベルスイッチは、原理的に被測定物が絶縁性であることを前提としていますが、現実は絶 縁性物質のみを対象とする事は実用上不可能です。 導電性、半導電性の被測定物も対象にしなければなりません。 当社のレベル計はアンプの選定により被測定物のさまざまな電気的特性に対応する事が可能です。 下記の様に様々な被測定物に適応したアンプを選択できます。 ａ．絶縁性物質の場合 比誘電率比誘電率1.8程度以上の物質 比誘電率1.8程度以下1.4以上の物質 比誘電率＝1.4程度以下の物質 ｂ．導電性物質の場合 付着時の接地・検出電極間の抵抗 2ｋΩ以上 付着時の接地・検出電極間の抵抗 2ｋΩ未満50Ω以上 付着時の接地・検出電極間の抵抗 50Ω以下 ｃ．半導電性物質の場合 埋没時の接地・検出電極間の抵抗 50キロΩ以下及び比誘電率20以下の物質 ３．電極部の選定 静電容量式レベルスイッチは、原理的に電極部の材質や形状に自由度が広く、その事から様々な使 用条件にあわせた電極を用意することが可能になります。 下記に使用条件に適応した電極の例を記述致します。 ａ．Ｓ２型電極 最も一般的な棒状裸電極で、液体から粉体まで幅広く使用出来ます。 ｂ．Ｆ２型電極 Ｓ２型電極では強度的に不安があるような塊体や大きなホッパー等の下限に使用する場合など、 電極折損の恐れがある時に使用します。 ｃ．Ｓ２Ｗ型電極 大きなホッパーの下限用に使用する時など、Ｓ２電極では強度的にあまり長くすることはできま せん。この様なときに使用するワイヤーを使った電極です。 ｄ．Ｐ２型（パイプライン電極） 配管内の有無検出等に使う小型電極です。管内に全く突起物の無いＰ２パイプライン電極も用意 しております。 ｅ．Ｓ１型電極 電極部の材質が金属では腐食させられる酸性やアルカリ性の被測定物の場合、電極を保護する ために樹脂チューブで覆った電極です。 |
 静電容量式レベルセンサの使用上の注意点（その２） |
Ｑ．静電容量式レベル計を使用していますが、ある箇所においては上手く計測できないことがあり ます。特に設置に関して問題があるようです。どのような原因が考えられますか？ |
Ａ．静電容量式レベル計は適切なアンプ及び電極を選択すればほとんどの被測定物について安定した計測 が可能な優れたセンサです。しかし、適切な仕様や設置の提案を行なっていない場合には、うまく計測で きていないケースもあるようです。以下に、「設置条件の注意点」について説明します。  設置条件の注意点と対策 ① 接続短管がある場合 センサを取付る接続短管が長い場合、短管内に測定物が残ると誤動作する可能性が有ります。 そこで短管の長さは必ず不感知部である接地電極の長さより短くして下さい。 やむを得ず短管を長くされる場合はご手配時に接地電極の長さを短管より長くご指定下さい。 ② 同一タンクに複数台取付る場合 同一タンクに複数台設置する場合は相互干渉による誤作動が起こる可能性が有ります。 電極間が近接しないようご注意ください。 ③ タンクに振動がある場合 取付部に振動がある場合、アンプケースに内蔵しているアンプが振動によって破壊されます。 軽微な場合はアンプ部に耐震処理を施したものでも改善されますが、出来ればアンプ別置きの分 離型を選定してください。尚、タンク周りのコンベアやバルブ等の起動による程度の振動には影響 はありません。 ④ 小型タンクや配管に取付ける場合 小型タンクや配管等に使用するレベル計は電極部が非常に小型のために静電容量変化が得にく くなります。測定物や取り付け条件を事前にしっかりと打合せする必要があります。 ⑥ 帯電の可能性がある場合 静電気について粉体を空気輸送すると配管との摩擦で測定物が帯電する事があります。 帯電した測定物が検出電極に触れると回路部品が破壊されます。 ⑦ ノイズについて ノイズについてインバーター等によるノイズの影響を受ける場合があります。一般的には電源ラ インと接点信号ラインにノイズフィルターを接続して対応します。 上記の問題点について、弊社の特殊仕様品によって対応することが可能です |
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