レーダー液位から体積への換算：タンク形状と計算試験

レーダー液位から体積への換算には、タンクモデルと定義された基準位置が必要です。伝送器が正しい距離を報告していても、高さによって断面が変わるタンクに受信側が線形の百分率を使っていると、在庫表示は誤ったままになります。

換算を実行する場所を選ぶ

液位計のMETRAVON MV-RD12を設置する場合は、納入される出力とその変数を指定してください。すべての電子回路の選択肢に設定可能なタンクテーブルがあるとは限りません。PLCやデータロガーで換算する場合は、計算体積とは別に距離または液位の生値を保持してください。

基準面の位置を実測し、タンク図に使われる液位ゼロを定めてください。空距離設定も同じゼロを参照する必要があります。アダプターやアンテナの交換で、タンクが変わらなくても機器基準が移動する場合があるため、前の設定をコピーすると系統的な誤差が生じる可能性があります。

レーダー液位から体積への換算は形状で変わる

断面形状	換算	制限
縦型円筒	断面積が一定の部分ではV = A hです。	その部分より下の体積は別に加え、内部物が占める空間を考慮します。
横型円筒	液深に対して、液体が占める円弓形の面積は非線形に増えます。	半分の深さが半分の体積になるのは対称な円筒胴部だけであり、線形換算を一般化してはいけません。
円すい・不定形	正しい断面形状、または承認された液位・体積表を使います。	形状の移行部、鏡板、傾き、内部物の占有で、単純な式が成立しない場合があります。

横型円筒胴部の検証可能な式

半径r、直胴長さLの理想的な横型円筒を、ゼロから2rの間の深さhまで満たしたとき、胴部体積はL[r² arccos((r-h)/r) - (r-h) sqrt(2rh-h²)]です。arccosはラジアンで計算し、長さの単位を全体で統一してください。この式には鏡板、傾き、内部物の占有は含まれません。

深さゼロ、直径の半分、直径全体で実装を確認してください。期待する胴部体積はそれぞれゼロ、pi r² Lの半分、pi r² Lです。誤った線形換算が分かるよう、中点以外でも試験します。校正された実タンクの形状が承認された在庫基準なら、代わりに実際のタンク容量表を使ってください。

後段のタンク体積計算に測定値を提供するMETRAVON MV-RD12液体用レーダー — MV-RD12は液面までの距離を測り、対応する体積はタンクモデルが決めます。

テーブルはソフトウェアとして、液位は測定として試験する

表の改訂番号、液位と体積の単位、補間方法、許容範囲を記録してください。行の境界と行間の値を試験します。検証済み範囲の外では、無言で外挿したり、端点に固定した値を有効な在庫として示したりせず、結果に範囲外の表示を付けてください。

次に、実際の液位を独立した基準と比較し、伝送器出力、PLCスケーリング、表参照まで値を追ってください。ソフトウェア試験が検証するのは入力に対する計算であり、泡、基準位置の誤り、誤ったエコーが入力を損なっていないことは証明できません。

体積計算に関する質問

Q1. 体積に密度を掛ければ質量になりますか？

密度が実際の流体と温度に適用できる場合は、推定値を得られます。その根拠と不確かさを文書化してください。通常の液位設備が、承認された計量システムや商取引用数量システムに変わるわけではありません。

Q2. 半分の充填で一致してもタンク全体を検証できないのはなぜですか？

誤った換算でも、対称点では偶然一致するものがあります。断面が変わるすべての位置を含め、低・中・高の試験点を使って、形状に依存する誤差を見つけてください。

まとめ

基準位置、タンクモデル、受信側の計算をそれぞれ独立に検証してください。タンク図または容量表と必要な出力を送り、換算の検討をご依頼ください。体積計算をどこで実行するかも明示してください。