FMU42 超音波レベル計

本日は、レベルと流量測定に使用できる超音波レベル計FMU42をご紹介します。以下にその表示図を示します。

その動作原理は、超音波センサーが高周波パルス音波を発し、物体に当たると反射することです。センサーは、発信された波と反射された波の時間の差に基づいて距離を取得し、4〜20mAの電流に変換して出力できます。レベルを測定する際には、計器が接触しないことに注意が必要です。センサーは液体の表面に向かって超音波パルス信号を発信します。超音波パルス信号は媒体の表面で反射し、反射信号はセンサーによって受信されます。デバイスは、パルス信号の送受信間の時間差tを測定します。時間差t（および音速c）に基づいて、デバイスはセンサーダイアフラムと媒体の表面間の距離Dを計算します。D=c ⋅ t/2、そして距離Dから液面Lを計算します。線形化関数を使用することにより、液面Lから体積Vまたは質量Mを計算できます。ユーザーは既知の空距離（E）を入力し、液面（L）の計算式は次のとおりです。L=E - D。内蔵の温度センサー（NTC）は、温度変化による音速の変化を補償します。

• SD 安全距離
• BD ブラインドゾーン距離
• E 空の標準距離
• L 液面
• D センサーダイアフラムから媒体表面までの距離
• F 範囲（フル標準距離）

以下に、その測定システムの概略図を示します。

• PLC（プログラマブルロジックコントローラー）
• Commubox FXA195
• コンピューター、デバッグソフトウェア（FieldCareなど）がインストールされています
• Commubox FXA291、ToFアダプターFXA291付き
• Prosonicなどの機器
• Field Xpert
• VIATOR Bluetoothモデム、接続ケーブル付き
• コネクタ：CommuboxまたはField Xpert
• 送信機電源ユニット（内蔵通信抵抗）

以下に、設置条件の概略図を示します。

• タンク壁からの距離：容器直径の¹⁄₆ 2、保護カバーの設置; 計器の直射日光や雨への曝露を避けてください
• センサーをタンクの中央に設置することは禁止されています。
• 供給エリアでの測定は避けてください。
• ビーム角度範囲内にリミットスイッチまたは温度センサーを設置することは禁止されています。
• 加熱コイル、バッフルなどの対称構造を持つ内部デバイスは、測定を妨げます。
• 媒体の表面に垂直なセンサーの設置に関する注意事項：
  • 同じタンクには1つのデバイスのみを設置してください。
  • 測定デバイスを上流側に設置し、設置高さを最高液面Hmaxより高くしてください。
  • 短管挿入端の設置は、角度の付いた傾斜ソケットを採用します。
  • 測定機器の設置位置は、最高レベルの場合でも材料がブラインドスポット距離に入らないように十分に高くする必要があります。

次の図は設置の例です。

• Aは、ユニバーサルフランジを設置に使用します。
• Bは、設置ブラケットを使用し、一般的に防爆エリア以外で使用されます。

計器を固定するには、次の手順を実行します。

• 固定ネジを緩めます。
• ケーシングを希望の位置に回転させます。最大回転角度は350°です。
• 固定ネジを最大トルク0.5 Nm（0.36 lbf ft）で締めます。
• 固定ネジを締めます。金属専用接着剤を使用してください。

以上がその基本的な紹介です