タンク内の液面測定
タンク内の液面測定は、ほぼすべての工業プロセスで共通の課題です。
流体の自動制御は、常にタンク内にどれだけの液体が貯蔵されているかを知ることにかかっており、残量の監視とポンプの制御に使用されます。
このアプリケーションでは高ライン圧 圧力トランスデューサーを使用してタンク内の液面測定を行う方法についてご紹介します。
基本的な設置方法
フロート及びサイトグラス式流量計とは異なり、圧力トランスデューサーは液面高さを直接測定するのではなく、タンク内の液柱が圧力トランスデューサーに及ぼす圧力を測定することによって液面を推測します。 したがって、圧力トランスデューサーはタンクの底部付近またはタンクのわずかに下に取り付けられ、＋ポートはチューブによってタンクの内側に接続されます。 タンクが大気開放されている場合、－ポートは周囲大気に対して開いたままにしておきます。 タンクが満たされると、液柱には圧力トランスデューサー上の液面と等しい圧力が発生します。 圧力トランスデューサーのレンジは通常、inH2O で校正(mmH20など任意の単位でも校正可能)されるため、圧力トランスデューサーの出力は液面高さとともに増加し、インチ単位で直接読み取ることができます。 圧力トランスデューサーがタンクの底部の下に取り付けられている場合、正確なレベル測定を提供するには、センサーの＋ポートに接続されているチューブの流体ヘッドを補正する必要があります。 水以外の液体を使用する場合は、正しい液面高さを得るために液体の比重を補正する必要があります。 たとえば、ほとんどのオイルと炭化水素の比重は約 0.8 であるため、高さ 100 インチの油柱は 80 In H2O の圧力を発生し、圧力トランスデューサーからの出力はそれに応じて補正が必要です。 多くの場合、これは読み取り装置または制御システムで行われます。 あるいは、フルスケール出力をタンクが満杯であることを示すように、圧力トランスデューサーを単純に 80 In H2O のフルスケール出力に合わせて校正することもできます。 圧力トランスデューサーの接液部材質を選定する際は、圧力センサーがタンク内の流体に継続的にさらされることを考慮してください。 圧力トランスデューサー本体の鋼材、Oリングの材質、およびダイヤフラムのコーティングはタンク内の液体と適合する必要があります。
加圧タンク
多くのタンクは密閉・加圧されているため、有用な液面高さの読み取り値を取得するには、圧力トランスデューサーのポートをこの圧力キャップに接続するための準備が必要です。
これは、タンクの上部から圧力トランスデューサーのポートまで接続されているチューブの一部であるデッドレッグを使用するのが最も一般的です。これにより、流体の上部にかかるシステム圧が差圧トランスデューサーの両方のポートにかかります。両方のポートが同じシステム圧力を感知するため、圧力トランスデューサーの出力はタンク内の液面のみに作用されます。
加圧タンクの液面高さを測定する場合は、いくつかの注意が必要です。
タンクに圧力がかかっているときに圧力トランスデューサーを安全にバルブで接続または使用停止できるように、3バルブマニホールドを使用する必要があります。
デッドレッグは上部のタンクに向かってわずかに後方へ傾斜するように接続する必要があります。これにより、ドレンがデッドレッグチューブに溜まる事なく、タンクに逆流します。
デッドレッグ内に液体ヘッドが存在すると、液面高さの測定出力に誤差が生じます。
圧力トランスデューサー接続部の下にあるデッドレッグの収集スペース用に短いチューブを用意することをお勧めします。
そうすれば、デッドレッグに侵入した凝縮された流体が液面高さの出力を相殺することはありません。
デッドレッグの底にあるドレンバルブにより、溜まる可能性のある浮遊凝縮水を排出できます。
ドレンバルブを開く前に、遮断バルブを閉じ、マニホールド内の均等化バルブを開いて、圧力トランスデューサーを完全に遮断することが重要です。
そうしないと、過圧状態が発生する可能性があります。
移動タンクレベル
車両や航空機に液体タンクが搭載されている場合は、すべてがさらに複雑になります。 車両の動きによりタンク内の液体が揺れ、ノイズの多い信号が発生するからです。 航空機では、上昇や急降下による加速度による力も液面高さの測定に影響を与える可能性があります。 数十秒に相当する読み取り値を平均化することは、車のガソリンゲージと同様に、外乱要因による読み取り値の変動を平滑化するため推奨されます。 Validyne P55 差圧トランスデューサーおよび圧力トランスデューサーは、 タンクレベルの測定に広く使用されています。 P55シリーズの圧力センサーには、幅広い圧力ポートオプション、デジタルおよびアナログ出力、インコネル、316SST および 410SST などのセンサー鋼材オプション、O リングオプション、フォームファクターが付属しています。 高ライン圧 圧力トランスデューサーは最大 3200 PSI のシステム圧力を処理でき、メタン、液体酸素、液体窒素タンクに最適な 8 PSI までの低い差圧も測定できます。 P55シリーズは、 最大3200 PSI のシステム圧力と 最小0.125PSI の低い差圧に対応可能で、ほとんどのガスおよび液体タンクに最適です。
お問い合わせ
さらに詳しい情報が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。
