RFアドミタンス式レベル計：特徴とエンジニアリング応用ガイド

METRAVON RF アドミタンスレベルメーター：特徴およびエンジニアリング応用ガイド。

RF アドミタンスレベル測定は、従来の容量測定技術から発展した接合式技術です。 プローブ、血管壁、および処理媒体が電気的測定回路を構成する。この回路に高周波信号を印加し、計測装置は液面の変化に伴うアドミタンスの変化を監視する。

計測装置の設計に応じて、 RF アドミタンス技術が以下に用いられることがある。連続的なレベル測定：または、点レベル検出本装置の主な技術的利点の一つは、コーティングの剥離または蓄積補正回路を用いることで、プローブに物質が蓄積することによる誤転換や測定誤差を低減できる点にある。

1. RF アディマンツレベル測定はどのように機能するか？

測定回路の構成

プローブ、容器壁、および処理媒体は、容量性および抵抗性を持つ電気的経路を形成する。

高周波信号を適用する。

電子回路はプローブに RF 信号を印加し、回路の電気的アドミタンスを継続的に監視する。

レベルの変化を検出する。

媒体がプローブを覆うか、あるいは覆われる長さが変化するにつれて、測定回路の電気的特性も変化します。

出力信号を生成する

電子回路は、測定された変化を連続的な 4-20mA 信号またはポイントレベルのスイッチング出力に変換します。

アドミタンスはインピーダンスの逆数であり、交流信号が電気回路をどの程度容易に通過できるかを表す。 単純な静電容量測定と比較して、 RF アドミタンス設計では、相角情報、抵抗性素子、駆動型シールド技術、または専用の補償回路を用いて、コーティングおよび積層用途における性能を向上させることができる。

2. RF アドミタンス対従来の静電容量レベル測定

3. コーティング拒否機能はどのように動作するのでしょうか？

コーティングの拒否性は、 RF アドミタンス技術が持つ主要な利点の一つである。 従来の静電容量式システムでは、プローブに付着した物質が不要な電気信号を生成し、それがプロセスレベルの実際の変化と誤って解釈されるおそれがある。構築用途向けに設計された

RF アドミタンス計は、安定したプローブ被覆とプロセスレベルの実際の変化を区別するため、駆動遮蔽、位相判別、またはその他の補正手法を用いることがある。

粘性液体用：

— プロブ表面に付着する油、スラリー、または粘着性コーティングによる誤検出を低減可能。

— 粉末および粒状物用

粉塵がある、または堆積しやすいバルク固体用途における高レベルおよび低レベルの検出に適しています。

スラリーおよび懸濁液用。

通常の運転中に検出素子に安定した被覆が形成される場合に有効です。

重要事項：コーティングの拒否が、あらゆる種類の堆積物に何の影響も及ぼさないことを意味するわけではありません。重度の結晶化、硬質スケールの形成、ブリッジング、あるいはプローブの完全な機械的封止が生じた場合でも、検査および清掃が依然として必要となる可能性があります。

4. RF アドミタンスレベル計の主な特徴

可動部を有しない

フロート、パドル、その他の可動機構を有しないため、機械的摩耗および付着の問題が軽減されます。

蓄積補償機能

適切な設計により、プローブへのコーティングおよび材料の蓄積に起因する誤信号を低減できます。

液体および固体に適用可能

液体、スラリー、粉体、粒状物、および特定の界面応用に適用可能です。

システム統合が容易

モデルによっては、リレー出力、電流信号、およびデジタル通信が利用可能です。

可動部が不要である場合、機械的メンテナンスの負担は一般的に軽減されますが、プローブの状態、プロセスシール、電気接続、および重度の堆積物の蓄積については、定例のメンテナンスの一環として引き続き点検を行う必要があります。

5. RF アドミタンスで測定可能な媒体の種類｜

6. 蒸気・フォーム・攪拌が RF アドミタンスに影響を及ぼすか？

RF アドミタンスは接触式測定技術であるため、超音波式水位計のようにガス空間内での音の伝搬に依存せず、また自由空間レーダーのように長距離の表面反射を必要とすることもない。

このため、複雑な蒸気条件、発泡、または攪拌が伴う用途において、良好な性能を発揮することができる。 ただし、依然として考慮すべきいくつかの要因が存在する。

• 強い機械的衝撃によりプローブが損傷する可能性があります。

• ：材料のブリッジングによりプローブが恒久的に覆われることがあります。

• ：重度の結晶化または硬質スケールにより、電気的特性が変化する可能性があります。

• 誘電特性の変化は、連続測定におけるキャリブレーションに影響を及ぼす可能性があります。

フォームについては、用途に応じた評価が必要です。フォームが十分な電気的特性を有する場合、計測装置はそれをプロセス媒体の一部として検出する可能性があります。したがって、本プロジェクトでは、フォームを検出する目的とするか、あるいは無視する目的とするかを明確に定義する必要があります。

7。 RF アドミタンスは連続測定に使用されるか、それとも点検レベルのスイッチングに使用されるか？

両方のタイプが用意されていますが、それぞれを異なる製品カテゴリーとして扱うべきです。

RF アドミタンス・レベルスイッチ

高レベルおよび低レベルの警報、過充填保護、ホッパーの閉塞検知、ポンプ保護、その他のポイントレベル機能などに使用されます。

：連続 RF アドミタンス式液面送信器。

：アクティブプローブの全長にわたる変化を測定し、液面監視用の 4-20mA などの連続信号を提供します。

：製品選定における第一のステップは、用途に応じて切り替え点が必要か、あるいは連続的な液面情報が必要かを判断することです。

8. 設置に関する要件

意図しないプローブ接触を避ける

アクティブプローブは、血管壁、内部の金属部材、または接地された構造物と意図しない接触を起こしてはなりません。

強い機械的衝撃を避けること。

プロブを高速の充填流路内、または強力な攪拌装置による衝撃が生じ得る場所に直接配置してはなりません。

適切なプローブ長を選択すること。

連続測定と点検における検出には、異なるアクティブプローブの長さおよび設置位置が必要です。

プロセスシールの維持：

スレッド、フランジ、断熱材およびシール材は、プロセスの温度、圧力および化学環境に適している必要がある。

連続型 RF アドミタンス送信機には、空荷状態および満荷状態でのキャリブレーション、または他のメーカーが規定するスケーリング手順が必要となる場合があります。 ポイントレベルのスイッチは、代わりに自動較正、感度調整、または工場出荷時の設定を利用することがあり、空／満充電較正を一律の必須要件と見なすことはできません。

9．一般的な技術仕様はどのように解釈すべきか？

以下の表は、あくまで一般的な選定の参考として提供されるものです。RF アドミタンスポイントスイッチと連続送信機は大きく異なる場合があるため、エンジニアリング設計にあたっては常に最終製品のデータシートを参照してください。

FAQ： RF アドミタンスによるレベル測定

Q1： RF アドミタンスと従来の容量レベル測定との違いは何ですか？

A：両技術とも、プロセス媒体の電気的特性の変化を検出します。 RF アドミタンス計には、プローブ上の電荷蓄積に起因する誤信号を低減するため、駆動型シールド、位相判別、またはコーティング補償回路が追加される場合があります。

Q2：コーティング検出機能により、電荷蓄積の影響を完全に除去できるでしょうか？

A：できません。これは安定したコーティングの効果を大幅に低下させる可能性があるが、重度の結晶化、硬質のスケール、ブリッジング、あるいはプローブの完全な封入が生じた場合には、依然としてメンテナンスが必要となる場合がある。

Q3： RF アドミタンス計は頻繁な清掃を必要としますか？

A：通常、必要ありません。可動部が設けられておらず、被覆の付着を防止する設計を採用しているため、メンテナンスが軽減されます。ただし、深刻な堆積、結晶化、腐食、または絶縁材の損傷がある場合には、依然として点検が必要です。

Q4： RF アドミタンス計は、導電性媒体および非導電性媒体の両方を測定できますか？

A：はい、ただしプローブの構造および較正方法が異なる場合があります。材料の導電率、誘電特性、および電荷蓄積の傾向については、選定時に提供する必要があります。

Q5：フォームおよび蒸気は RF アドミタンス測定に影響を及ぼすか？

A： RF アドミタンスはガス空間内での音の伝搬に依存しないため、蒸気については超音波測定時よりも一般的にそれほど懸念されることはない。フォームが十分な電気的特性を有する場合には検出が可能であるため、適用分野ではフォームの測定を要するか、あるいは無視するかを明確に規定すべきである。

Q6：すべての RF アドミタンス計が 4-20mA の出力を提供するものがあるか？

A：いいえ。連続型送信機は通常、電流出力を提供するのに対し、ポイントレベルのスイッチはより頻繁にリレー出力またはスイッチング出力を採用する。利用可能なインターフェースは製品設計に依存する。

Q7：プローブが容器壁に触れないようにすべき理由とは？

A：意図しない接触により、測定回路の電気的特性が変化し、持続的な誤信号や電気的短絡を引き起こす可能性があります。

Q8： RF アドミタンスはメンテナンス不要ですか？

A：より正確な表現は「メンテナンス負荷が低い」です。可動部はありますが、プローブ、絶縁部、シール部、配線、および重度の堆積物については、必要に応じて引き続き点検を行う必要があります。

Q9： METRAVON は、 RF アドミタンスレベルの選定において、どのような情報を必要としますか？

A：媒体（液体または固体）の種類、導電性および誘電特性、電位蓄積性または結晶化傾向、測定範囲またはアラーム点、温度、圧力、プローブの取り付け方式、プロセス接続、要求される出力、および危険区域に関する要件をご提供ください。

結論

RF アドミタンスレベル技術の主な利点として、可動部を有しないこと、液体およびバルク状固体の両方への適用可能性、および専用のコーティング補正技術により、粘着性のある環境や堆積しやすい用途における信頼性の向上が挙げられます。

しかしながら、 RF アドミタンスを完全にメンテナンス不要である、あるいはすべてのプロセス変更の影響を受けないと述べるべきではない。 プローブ材料、プロセス媒体の電気的特性、積層条件、設置時の幾何学的形状、および適用用途において連続測定か点レベル測定かを問わず、これらの要因は最終的な構成に影響を及ぼす。

METRAVON の適用の場合、プローブの設計、電子回路、および出力構成を選択する前に、プロセス媒体、測定機能、温度、圧力、積層条件、プロセス接続、および制御システムインターフェースを確実に確認する必要がある。