超音波式外部液位スイッチのタンクエリア改修における適用分析

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高低液位警報において、タンクエリアの改修過程では、タンクの開口部を作るのが困難であったり、タンクの清掃に時間と労力がかかったり、メンテナンスが不便であったりするといった問題が一般的に存在します。定華電子の超音波式外部液位スイッチは、測定対象となるタンクの外壁に設置されます。従来の液位スイッチと比べて、測定対象の液体と接触しないため、干渉に強い特性を持っています；穴を開けたり火を使ったりする必要がなく、設置やメンテナンスも簡単で便利なため、タンクエリアの改修において優れた測定方法です。 適用仕様として、化学薬品タンクエリアの監視・制御設備をさらに充実させるため、規格の要求に基づきタンクの高液位・低液位警報を設置し、過剰な液位になった場合には自動的にタンクへの投入弁を閉じ、逆に液位が過度に低下した場合には自動的に物質の排出を停止する仕組みを採用している。ある工場が、低液位スイッチによる自動連鎖停止機能を追加する過程で、2つの問題に直面した。 まず、旧タンクエリアの天然ガスタンクに使用されているフロート式液面計は、測定方法が単一であり、警報や連動制御システムの要件を満たすことができない。そのため、タンクエリアの改修時には液面スイッチ式の警報装置を追加し、中核制御システムにリレー信号を送信して連動機能を実現する必要がある。 次に、タンクエリアに液面センサーを設置する際、従来の浸透型、浮力型、圧力型、容量型、フォーク型の液面センサーは媒体と接触するために穴を開ける必要があります。石油タンクエリアの古いタンクでは穴を開けるのが困難で、タンクの清掃にも多くの時間がかかり、さらに漏れが発生する可能性もあります。これは経済的でも安全でもありません。 超音波外測液位スイッチの原理　ELL超音波外測液位スイッチは、超音波が壁面を伝播する際に生じる減衰の原理を利用し、「周波数変換超音波」技術と組み合わせて液位を検出する液位スイッチであり、余振式の動作方式を採用しています。測定プローブが容器の外壁に吸着され、タンクの外部から液位を検出する完全な非接触型の隔離式計器です。さまざまな液体の液面検出に広く適用できます。 ELL超音波外測液位スイッチの測定プローブは超音波を放射し、容器壁内の残響信号を検出します。液体がプローブを覆うと、この残響信号の振幅が小さくなり、この変化を計器が検知するとスイッチ信号が出力されます。 “「変周波超音波技術」は、定華電子が発明した、世界をリードする超音波信号変化検出技術です。 従来の超音波液面スイッチの主な問題は、超音波信号がタンク壁の付着物によって干渉を受け、温度や時間の経過とともに変動し、残響信号の振幅が変わるため、誤報が発生しやすいことです。定華電子は、特許を取得している適応型調整「周波数変換超音波技術」により、干渉やドリフトを効果的に排除し、信号の変化を正確に検出することができます。これにより、さまざまな複雑な現場環境でも長期にわたって安定かつ信頼性の高く動作することが可能です。 本製品は、定華電子の「微振動分析」型外部音響センサー信号処理技術および先進的な製造工程を採用しているため、超音波式外部液面スイッチの信頼性と耐久性が保証されています。 超音波式外部液面センサーの製品特性と利点 1 安全性：有害で腐食性があり、圧力がかかっている、可燃性や爆発性がある、揮発しやすく、漏れやすい液体を測定する際にも、バルブや接続管、継手を使用しないため漏れの心配がなく、タンク内の液体やガスに触れることもないため、非常に安全です。計器が損傷したり修理中であっても、漏れや中毒、爆発を引き起こす可能性は絶対にありません。 2 頑丈で信頼性が高い：定華の先進的な信号処理技術と製造工程を採用しており、頑丈で信頼性が高い。 3 正確性：最大±1mm。 4 設置・メンテナンスが容易：設置やメンテナンス時に火を使わず、タンクを洗浄する必要もなく、生産に影響しません。 5 広範囲に適用可能：容器内の測定対象物質の圧力、温度、密度、誘電率、粘度、腐食性に制約されない。 6 技術的優位性：独自の故障自己診断機能、遠隔での故障信号出力機能を備えている；計器には雷保護機能とサージ保護機能が内蔵されており、別途サージプロテクターを追加する必要はありません。 7 上海計測器自動制御システム検査試験所の「機能安全完全性」等級認証を通過し、SIL3証明書を取得しました。 超音波式外部液面センサーの応用：1 設置：測定プローブを取り付ける容器の壁は、振動を効果的に伝達できる硬質な材料で作られている必要があります。容器の壁が複数層の材料で構成されている場合は、層同士が密着しており、気泡や空気の層が存在しない状態で、内壁と外壁の表面が平滑であることが求められます。他の超音波装置や電磁装置を近くで使用しないでください。装置同士が干渉して誤動作を引き起こす恐れがあります。 当工場のタンクエリアにある貯蔵タンクは強磁性タンクであり、強力な磁石の磁力を利用して固定するだけで済みます。既存の支持架を利用してケーブルを配線し、設置時には生産を停止する必要もなく、タンクを洗浄したり、火気を使用したりすることもありません。当工場では、高液位スイッチによる自動連動停止機能を導入する際に、超音波式外部液位スイッチを使用しました。 液面スイッチの2つのプローブはタンク壁面上で必ず水平に配置しなければならず、2つのプローブの間には溶接部などが存在しないようにしなければならない。また、各プローブの位置も溶接部からできるだけ離して設置するべきである。 2 その会社には複数の水平型液化ガスタンクがある。各タンクには磁気式フロート式液面計が1セットしか設置されておらず、使用中に一部の装置で磁気浮子が詰まったり、測定精度が低下したりする故障が発生し、タンクエリアの安全な運用に危険をもたらしている。技術改良の過程で、各タンクにELL型の外部液面計が1セットずつ新たに設置され、タンクを停止して洗浄することなく改良を完了しました。これにより、タンクエリアの液面を正確に測定できるようになり、液面測定の不正確さに起因する安全上のリスクが排除されました。 まとめ：当社のタンクエリアにおいて、超音波式外部液面センサーは順調に動作しており、現在まで何の問題も発生していません。超音波式外部液位スイッチには多くの利点があるため、この装置はタンクエリアの改修プロジェクトでの利用がますます進んでおり、タンク内の液位を検知する機能も日々向上している。測定精度も高まってきており、成功したタンクエリア改修プロジェクトの事例も増え続けている。 当工場のタンクエリア改修後数年間の実際の運用結果から、超音波式外部液面センサーは設置が簡単で操作も容易、干渉に強く、メンテナンスの負担が少なく、安全性に優れていることがわかった。外部測定型液面スイッチは、理想的な非接触型の新しい液面警報計器として、液面が極端に低下した際の警報を適切に行うことができます。これにより、タンク内の液面を安全に保つとともに、メンテナンス作業の負担を軽減し、タンクエリアでの改修時に生じる火気使用に関する安全上のリスクも排除します。そのため、石油化学業界をはじめとする過酷な環境下での液面警報用途に広く利用されています。