磁気フロート式液面計の特徴分析

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　　ご存知の通り、すべての計測機器は関連する科学的原理に基づいて製造されています。磁気式浮子式液面計もその名の通り、金属の磁気的性質を利用して液面を測定するものです。では、皆さんと一緒に磁気式フロート式液面計の実態を見ていきましょう。具体的には、磁気式フロート式液面計の構造原理は浮力の原理と磁気的な結合作用に基づいて作られています。測定対象となる容器内の液面が上下すると、液面計の本体管内にある磁性フロートもそれに応じて上下します。フロート内の永久磁石が磁気的な結合によって指示器に信号を伝え、赤と白のフロートを180°回転させます。液面が下がるとフロートは赤色から白色に変わり、液面が上がると白色から赤色に変わります。パネル上の赤と白のフロートの境界点が、内部の液面の実際の高さを示しています。 　　磁気式浮子式液面計の磁気は、物体内部のある微小な回路が何らかの理由（例えば、非磁性の鉄塊を一定の磁場の中に長期間置いておくことなど）で特定の配列を取ることによって生じるものであり、ある方向の総磁場強度が他の方向よりも大きくなるため、磁気を示すのです。高温になると、磁石内部の分子の動きが活発になり、分子の配列が乱れるため、磁石は磁気を失ってしまいます。これはキュリー夫人によって発見されたことで、そのため磁石の高温における減磁点は、その磁石のキュリー温度と呼ばれています。この減磁点は、磁気式浮子の製造および使用過程において非常に重要な概念です。減磁点が存在するため、すべての磁性材料において磁性は永遠に続くわけではなく、温度と密接な関係があります。 　　一般的に、磁性材料には臨界温度Tcがあり、この温度を超えると、高温による原子の激しい熱運動のため、原子磁気モーメントの配列は乱れて無秩序になる。この温度以下では、原子の磁気モーメントが整然と配列し、自発磁化が生じて物質は強磁性を示す。もし温度が高すぎると、フロートや反転柱内の磁力が減磁してしまいます。ユーザーは製品を購入する際、使用する高温フロートを決定するために、計器メーカーに媒体の温度を明確に伝える必要があります。 　　磁気式フロート式液面計の減磁現象にどう対処すべきかについては、以下の点に注目することができます。まず、高温型の磁気式フロート式液面計では、使用過程で磁気浮子に減磁現象が生じ、その結果として液面計が機能しなくなってしまいます。高温型マグネティックターンバルブ式液面計（特に高温高圧型マグネティックターンバルブ式液面計）の使用温度は、一般的に180度セルシウスを超えます。したがって、設計の観点からは、適切な強磁性材料を選択する必要があります。例えば、使用温度よりもキュリー温度が20％以上高く、5年後でも残留磁気が臨界値を超えるような磁性材料を選定すること（私が設計・製造している磁気式フロート式液面計では、結合臨界値を1400ガウス前後としています）。次に、製造の観点から、磁気フロートの加工にあたっては以下の点に注意する必要があります：1. 製品の製造・加工段階においては、溶接（アルゴンアーク溶接）時に冷却措置を講じる必要があり、これにより磁気フロートの磁性材料の温度がそのキュリー温度を超えるのを防ぐのです。 　　2、計器の測定管内にある磁気浮子には、不活性ガス（例えばアルゴンガス）を充填する；
第三に、使用者の観点からは、以下の点を守る必要がある：
1、注文時には適切な型番を選び、使用温度が磁気式液面計の定格温度を超えないようにする；
2、使用中は常に液面計の動作状況を確認し（正常に機能しているかどうか）、また媒体の実際の温度も記録しておく必要がある（実際の使用温度が仕様表に記載されている温度を上回ることがあり、仕様表を作成した人が何らかの要因を見落としている可能性がある）。