【毎週一問 20090803】フロート式液面スイッチの応用問題
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この投稿は最後に、2009年8月3日 09:18にstevenyjzによって編集されました。皆さんは、日常のメンテナンスや設計においてフロート式液面センサーを使用していますか？装置に取り付けるフロート式液面センサーを選ぶ際には、どのような点に注意すべきでしょうか？例えば、装置の短絡管の長さなどですが、浮子式液面スイッチを使用する際にどのような問題に直面したか、それをどのように解決したか、他の液面スイッチも使用したことがあるか、使用時に注意すべき点は何かについてお話しください。皆さん、遠慮なくご意見をお聞かせください。
フロートボールがフランジ付きの短いパイプに入らないことがありました。その原因はフロートボールの直径が大きすぎたためです。測定したところ、大きく過剰なわけではなく、短いパイプ内の溶接跡を少し削って平らにすれば問題ないことが分かりました。 RFアドミタンス式レベルスイッチも使ったことがありますが、とても使いやすく、設置に特別な要件はありません。
フロート式液面スイッチの使用中によく見られる問題は、閉じ切れないこと、フロートの故障、漏液です。制御スイッチとして、フロートの重さが一定容量の液体の重さと等しくなることで開閉を制御するこの方式は、精度が非常に低いです。故障の原因は多く、液体の比重の変化やフロートと開口部の摩耗などが挙げられます。これらが原因で故障します。
まず考慮すべきは、媒体の腐食性です（入れない方がいい。数日もするとフロートが見えなくなってしまう）。次に美観です。一般的に、フロート式液面スイッチは真空タンクでは使用できません（私も経験があります。真空度が高くなるとフロートが動かなくなり、その結果タンクから何度も液体が溢れ出しました）。その専門家の方にも、原因について教えていただけると助かります。その次に、不純物、変動、フロートのサイズ、アラームポイントの位置、アラーム状態、媒体の比重などを考慮します。ケーブル式フロート、連杆式フロート、側面取り付け式フロート。具体的な状況に応じて、さらに詳しく分析する必要があります
浮子式スイッチ：この種の計器は応答性が高く、媒体の温度や圧力、粘度といった条件に容易に適応できる。しかし、レバーの長さの影響で、測定範囲は狭くなる。 他の液面（材面）スイッチを選択する際には、材料の粒径、安息角、導電性、サイロの構造、および工程上の要件などを考慮する必要があります
主に問題となるのはフロートの詰まりと防食の問題で、RFアドミタンス式液面センサーやフォーク型センサーなども使用したことがあります
フロート式液面スイッチは構造がシンプルなため広く利用されていますが、長期間使用すると一定の角度で動かなくなることがあります。普段から軽く叩いたり、可動部を外して動かしてあげると、通常は問題が解決します。 設置については、特別な要件はないと思います。漏れ防止と詰まり防止で十分です。 上で言及されていた射頻アドミタンス式の液面センサーはまだ使ったことがなく、この分野の資料はありますか？ありがとう~
ガイドロッド式フロートスイッチは、内部に環状の磁石を内蔵したフロートを、所定の位置に固定された密閉された非磁性のガイドロッドに通して取り付けるものです。フロートが液体の浮力によって液面の上昇や下降に伴って動くと、磁力の作用によりガイドロッド内のリレーが通断信号を出し、測定対象となる液体の実際の位置を示します。一組のリードスイッチを使って連続測定を行うこともできるし、上下限でリードスイッチを固定してスイッチ制御に用いることもできる。この場合、信頼性を高めるために同じ位置に2つのリードスイッチを並列に接続するのが最善である。
フロートスイッチは、そのシンプルさと便利さが利点です。しかし、動作が滞る場合もあり、また真空状態では球が割れやすいという問題もある。
フロートスイッチは構造がシンプルで、メンテナンスが容易で、経済的かつ実用的です。コストパフォーマンスは悪くない。一般的な場面ならほとんど使えます。
当社では、蒸気泡による液面警報用のフロートスイッチの内部にある磁石が磁力を失うというトラブルが何度も発生しました（その時の泡の中の温度は150度以下でしたが、後に調べたところ、この製品の磁石の品質が悪く、設計上の動作温度に達する前に磁力を失ってしまう欠陥があったことがわかりました）。そのため誤報警が発生しましたが、別のメーカーの製品に交換してからは、今まで問題なく使用できています。
うちの工場では浮球式液面スイッチを使わず、連続的に液面を測定する浮球式液面計を使用しています。浮球式液面計を使う際には、液体の腐食性に十分注意する必要があります。そうしないと、間もなく腐食してしまい、正確な測定ができなくなります。また、浮球と連杆の接続部もしっかりしていなければならず、できれば溶接で固定するのが望ましいです。うちの工場では何度も接続部が外れてしまい、浮球を取り出すのに大変な苦労をしました。さらに、測定中に浮球が特定の位置に詰まってしまうこともよくあります！頻繁にオイルを塗る！
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高さの目安を設定する際に、皆さんは何かコツをお持ちでしょうか。例えば、高さが2mで低さが1mの場合、浮き球と重りはどのくらいの高さに設定すればよいのでしょうか？