産業用タンク向けフロート式レベル計設置ガイド

工業用タンク用途向け METRAVON フロート液面計設置ガイド

。本フロート液面計は、プロセス液体に伴って浮体が上昇・下降する際の浮体の垂直位置を追跡することにより、液体の液面を測定します。 磁気伸縮式または磁気検出式設計では、フロートに永久磁石が内蔵されており、センサが磁気的位置を検出し、それを連続的な液面信号に変換する。

計器の構成に応じて、測定された液面は4-20mA 信号、 HART 通信、またはその他のデジタル出力として伝送される。信頼性の高い計測には、適切なフロート選定、機械的アライメント、基準レベルの定義、送信器のスケーリング、およびプロセスとの互換性が不可欠である。

1. 設置前にすべての計測器およびプロセスデータを確認する。

設置前には、納入された計測器をプロジェクト用データシート、計測器仕様書、およびプロセス条件と比較する。

測定データ

測定範囲、基準点、要求精度および工程単位を確認する。

処理媒体

媒体の名称、通常および最小密度、粘度、腐食性、および結晶化または堆積物の生成の傾向を点検する。

温度および圧力

：通常の、最小の、および最大のプロセス条件が計器の定格範囲内であることを確認すること。

：電気インターフェース

：電源、 4-20mA 、 HART 、ローカルディスプレイ、およびその他のデジタル通信要件を検証すること。

：フローティング設計は、プロセス液体の密度に適合していることを確認すること。 浮力材、寸法、浮力性能および圧力耐圧は、汎用仕様として扱うのではなく、実際の媒体、温度および圧力に応じて適切に選定する必要がある。

2．計器基準値とタンク基準値の区別

タンク用途では、一般的に2つの異なる基準系が用いられます。その一つが「

• 計器基準」です。センサーの構造、測定下限点、または製造業者の基準位置によって定義される；

• タンクレベルの基準：通常はタンク底部、タンク基準点、またはプロジェクト固有の他の標高から定義される。

これらの2つの基準点は常に一致するとは限らない。

例えば、下部バイパス接続点がタンク底部基準点から200 mm上方に位置し、有効な測定範囲が1000 mmである場合、プロセスレベルの表示は次のように定義される可能性がある：

200–1200 mm

送信器自体が依然として1000 mmの機械的スパンを測定できる可能性がある。 この場合、送信機または制御システムは、表示値が実際のタンク基準値に一致するように、適切なオフセットを適用する必要があります。

【重要】LRV = 0、および URV = フランジ中心間距離を設定することは、特定のバイパス型計器に対してのみ可能となる設定であり、すべてのフロート式または磁気伸縮式水位送信機に共通する定則ではありません。

3. 零点およびスパンはどのように設定すべきか？

機械的設置後、まずセンサの基準点と工事基準面との関係を確立する。 そのときのみ、送信機の出力範囲を設定する。

送信機の種類に応じて、範囲およびオフセットは、ローカル設定、 HART 経由での設定、または設定ソフトウェアによる設定のいずれかで設定することが可能です。 DCS または PLC によるスケール設定は、送信器の測定範囲と一致させる必要があります。

4. フロート型計測装置の向きが重要である理由とは？

磁気式フロートは、機械的に常に対称であるとは限りません。 内部磁石の位置、浮力中心、および設計上の浸漬深度は、製品設計の段階で決定される。

設置または保守作業中に浮体を取り外した場合は、正しい向きで再設置しなければならない。 多くの産業用浮遊式計器では、TOP、、およびUPが用いられている。、または正しい方向を示す同様の方向性マークを使用してください。

方向性マークを確認してください。

フロートを設置する際は、「TOP」「UP」、または製造元による特定のマークに従ってください。

機械的損傷を避けてください。

取り扱いおよび設置の際、フロートを落下させたり変形させたりしてはなりません。

フロートの自由な移動を確認してください。

設置後、フロートは測定範囲全体で、付着や摩耗なく自由に移動するよう確保してください。

5. 液体の密度が浮遊レベルの測定にどのように影響するか

浮力によって、物体の浮き位置が決まる。 液体の密度の変化は、フローティング部の没入深度を変化させ、それによりフローティング部の磁気的位置と実際の液体表面との関係を変化させる可能性があります。

このため、選定時には以下の情報を提供する必要があります：

• 通常の液体密度；

• 最小および最大密度；

• 予想される温度変動；

• 界面形成または相分離が生じる可能性の有無。

密度が著しく変動する場合は、フロート設計について製造元に確認すること。 フロートの本体に対して直接の改修を行うことは、一般的に推奨されません。

6. 現場でフローティング磁気中心を算出する必要があるか？

多くの工業用設置設備では、フローティング部を計量し、その外部寸法から磁気中心を算出する必要はありません。

この手法は、浮体に以下の要素が含まれる可能性があるため、信頼性が低い場合があります：

• 円筒形または非円筒形の形状；

• 内部のバラスト；

• 複数の構造部段；

• マグネット位置のオフセット；

• 特殊な浮力補正。

より信頼性の高い手法は以下の通りです：

製造元による参照データを使用すること。

計器に付随する指定された磁気基準点、浮遊姿勢および密度範囲を使用する。

既知の基準レベルを用いて検証する。

導入時において、送信器の測定値を信頼できる基準レベルと比較する。

送信器の設定を修正する。

一貫したオフセットが確認された場合、承認された設定手法を用いてゼロ点、スパン、または表示オフセットを調整する。

7.バイパスチャンバーの設置要件

バイパス式磁気式フロート式液面計は、上部および下部のプロセス接続部を介して容器に接続されている。 チャンバー内の液面は、連通容器の特性により容器内の液面を追随する。

8．その他の設置上の留意点として、どのような点を考慮すべきか。

磁気浮上式および磁気伸縮式測定システムは磁気結合に依存するため、設置環境における外部影響についても確認する必要がある。

強磁界の存在

検知領域を強力な電磁気装置やその他の磁気源の直近に配置しないこと。

曲がったガイドチューブ

輸送および設置時、センサー用ガイドチューブを保護し、永久的な曲がりを防止すること。

堆積および高粘度

スラッジ、結晶化、または極めて高い粘度を持つ媒体は、浮遊部の移動を制限する可能性があるため、選定および保守計画の段階で考慮すべきである。

9. 4-20mA または HART 信号は、 DCS または PLC にどのように統合されるか？

磁気伸縮式浮遊式レベル送信機は、浮遊部の位置を標準的な 4-20mA 信号に変換することができる。 モデルによっては、設定、診断、および遠隔監視のために HART またはその他のデジタル通信方式が利用可能である場合があります。

システムの試運転中、以下の項目を確認してください：

• 4 mA に対応する実際のレベル；

• 20 mA に対応する実際のレベル；

• 送信器で使用されている工程単位；

• DCS または PLC のアナログ入力スケーリング；

• 設定済みの故障電流特性；

• 適用される場合の HART アドレスおよび通信設定。

局所ディスプレイと DCS の読み取り値が一致しない場合は、機械的調整を行う前に、まずスケーリングおよびオフセットの設定を確認すること。

10. 一般的な技術仕様はどのように解釈すべきか？

以下の表は、産業用磁気浮上式および磁気伸縮式レベル計器に関するの一般選定用参照表（産業用磁気浮上式および磁伸縮式レベル計用。 これは、すべての対象に対して適用される普遍的な仕様と見なすべきではない。 METRAVON モデル。

よくある質問：フローティングレベルメーターの設置について

Q1：設置前に液体の密度を確認する必要がある理由とは？

A：浮体は浮力によって動作するため、液体の密度が浸没深度を決定します。液体の密度が浮体の設計範囲外に落ちると、浮体の位置がずれる可能性があり、極端な場合には浮体が正常に動作しない場合があります。

Q2：下部フランジの中心が常にセンサのゼロ点となるのでしょうか？

A：いいえ。ゼロ基準は、各計測器の設計仕様および製造元の測定基準に応じて異なります。下部フランジの中心点は、一部のバイパス型設置において技術的基準として用いることができるが、これは普遍的な規則ではない。

Q3：LRVは常に0 mmに設定すべきか？

A：いいえ。LRVおよびURVは、センサの基準点および制御システムのスケーリングを考慮し、4 mA および20 mA に対応する実際の値によって定義されるべきです。

Q4：フロートを逆さまに設置した場合、どのような影響がありますか？

A：誤った向きでは、内部磁石、センサ、および設計された浸漬深度の間の関係が変化し、計測誤差が生じる可能性があります。フロートを常に「TOP」またはその他の向き表示に従って再設置してください。

Q5：フローティング部材の磁気中心は現場で算出すべきでしょうか？

A：通常、そうではありません。製造元の参考データを用い、既知の液面値と比較して測定値を検証してください。フロート重量および外部寸法から磁気的位置を算出する手法では、内部に設けられた磁石やバラスト、あるいは非対称な構造を考慮できない場合があります。

Q6：液体の密度が変化した場合、どのように対応すべきですか？

A：まず、新たな密度がフロートの設計範囲内にあることを確認してください。一貫したオフセットが生じた場合は、承認された手順に従って送信機のゼロ点またはオフセットを調整するか、必要に応じて別のフロートを選択してください。

Q7：フロートが固定される主な原因は何ですか？

A：一般的な原因には、非垂直な測定室、ガイドチューブの曲がり、結晶化、沈殿物、高粘度の媒体、およびフロート部の機械的損傷などがあります。

Q8：設置後、精度はどのように検証すべきですか？

A：1か所以上の既知の液面点において、実際の液面値、現地表示値、および 4-20mA または DCS による測定値を比較し、測定範囲全体で傾向が一貫していることを確認してください。

Q9: 情報は何をしますか METRAVON 浮遊レベル計の選定が必要ですか？

A：タンクの構成、測定範囲、最小および通常の液体密度、粘度、温度、圧力、プロセス接続、取付配置、出力要件、危険区域に関する要件、および設置写真をご提供ください。

結論

正確なフロート式液面測定には、以下の要素が不可欠である。プロセスの密度に応じた適切なフロート選定、明確に定義された機械的基準、フロートの適切な向き設定、適切な測定範囲の設定、測定室の垂直度、および送信器と制御システムとの間での適切なスケール設定である。

磁伸縮式およびバイパス式磁気浮体システムでは、浮体と磁気検出機構は計器設計の不可欠な構成要素である。 したがって、設置および試運転は、磁気中心に関する未検証の現場計算に依存するのではなく、製造業者の基準点および承認された校正手順に従って行うべきである。

のために METRAVON プロジェクトにおいて、タンクの形状、液体の密度、温度、圧力、プロセス接続、測定範囲、および通信要件は、選定段階で確認すべきである。これにより、フロート、検出範囲、送信器、および濡れ材を適用用途に適切に適合させることができる。