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上海毅碧自動化計器有限公司
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フラップ液位計

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概要
磁気フラップ液の工業生産において、タンク、反応釜、タンクなどの容器の液位モニタリングは生産の安全を保障し、プロセスパラメータを制御する重要な一環である。磁気フリッププレート液位計は直観的で読みやすく、耐腐食耐圧、メンテナンスが簡便であるなどの利点により、石油、化学工業、冶金、水処理などの業界液位測定の主流設備となっている。それは「磁気結合」の原理に基づいて設計され、磁性フロートとフリッププレートの連動を通じて液位可視化を実現し、複雑な電子部品を必要とせず、高圧、強腐食などの劣悪な状況に適応することができ、また現場のリアルタイム観測需要を満たすことができ、ガラス管液位計の壊れやすい、差圧式液位計のメンテナンスの複雑な限界を補った。
製品詳細

工業生産において、タンク、反応釜、タンクなどの容器の液位モニタリングは生産の安全を保障し、プロセスパラメータを制御する重要な一環である。フラップ液位計直観的で読みやすく、耐腐食耐圧、メンテナンスが簡便であるなどの優位性により、石油、化学工業、冶金、水処理などの業界液位測定の主流設備となっている。それは「磁気結合」の原理に基づいて設計され、磁性フロートとフリッププレートの連動を通じて液位可視化を実現し、複雑な電子部品を必要とせず、高圧、強腐食などの劣悪な状況に適応することができ、また現場のリアルタイム観測需要を満たすことができ、ガラス管液位計の壊れやすい、差圧式液位計のメンテナンスの複雑な限界を補った。

一、核心優勢:複雑な作業状況に適合する特性

  1. 直感的で正確で、示度にばらつきがない:赤と白の2色磁気フリップを表示ユニットとして採用し、液位が上昇するとフリップは磁性フロートと同期してフリップし、明確な液位界面を形成し、従業員は数メートル外で液位値を迅速に読み取ることができ、しかも視覚誤差がない。ガラス管液位計が近距離で観察する必要があり、媒体の透明度の影響を受けやすいという問題に比べて、フラップ液位計暗く、騒がしい工業現場での優位性がより顕著で、通常の測定精度は±10 mm、一部の高精度モデルは±5 mmに達することができる。

  1. 耐腐食耐圧、運転状況適応性が高い:本体構造はステンレス鋼(304/316 L)、炭素鋼またはポリテトラフルオロエチレン材質を採用し、異なる媒体特性を配合することができる:ステンレス材質は一般的な腐食に耐え、油品、水などの媒体に適用する、ポリテトラフルオロエチレン材質は耐強腐食性であり、塩酸、硫酸などの酸アルカリ溶液を測定することができる、炭素鋼の材質は常圧、腐食のないタンク(原油タンクなど)に適している。同時に、設備の耐圧等級が高く(通常≦6.3 MPa、高圧型式は32 MPaに達することができる)、耐温範囲が広く(−40〜450℃)、化学工業用高圧反応釜、発電所の高温タンクなどの複雑な作業状況の需要を満たすことができる。

  1. 構造が耐久性があり、メンテナンスコストが低い:機械伝動部品がなく、磁気結合だけでフロートとフラップの連動を実現し、部品の摩耗、引っ掛かりの問題を回避し、使用寿命は8 ~ 10年に達することができる。日常のメンテナンスは定期的にフリップボード表面のほこりを清掃するだけで、設備を分解する必要はなく、メンテナンス作業量は差圧式液位計(定期的に変送器を校正する必要がある)よりはるかに低く、電子部品の故障リスクがなく、無人の遠隔貯蔵タンクエリアでの使用に適している。

  1. 拡張性と自動化ニーズに対応した機能:取り付け磁気スイッチ(例えばドライバネスイッチ)を支持して液面警報機能を実現し、液面が予め設定された上下限に達した時、スイッチ出力信号はポンプ弁の起動停止を制御したり、音響光学警報をトリガしたりする、また、液位変換器をセットにし、液位信号を4 ~ 20 mAアナログ量またはRS 485デジタル信号に変換し、PLC、DCSシステムに接続し、遠隔監視を実現し、現場観測と自動化管理の需要を両立することができる。

二、動作原理:磁気結合連動の測定ロジック

フラップ液位計の核心は「磁性フロートとフリッププレートの非接触式連動」であり、フロートが液位の昇降に伴ってフリッププレートの反転を牽引することによって、液位の可視化を実現し、具体的な原理は3段階に分けることができる:
  1. フロートが液位に従って昇降する:設備本体は容器と連通する測定管(別名「主管」)であり、管内には自由に移動できる磁性フロート(フロート内に磁石が入っている)を置く。容器内の液位が変化すると、測定管内の液位は同期して変化し、フロートは浮力の作用下で液位の上昇または下降に伴い、常に液面に浮遊する。

  2. 磁気結合駆動フリップ:測定管の外側に高さ方向に沿って磁気フリッププレートアセンブリ(独立にフリップできる複数の磁気フリッププレートからなる)が取り付けられ、各フリッププレートには小さな磁気鋼が取り付けられ、初期状態は白などの統一色である。フロートがある反板位置に上昇すると、フロート内の磁石は磁気結合作用を通じて、反板内の小磁性鋼を吸引し、反板を180°反転させ、色を別の色(例えば赤色)に変える、フロートが下降すると、フリッププレートは自身の重力または逆磁力によって初期色を回復し、紅白交互の明確な液位界面を形成する。

  1. 液面読取りと拡張:フリッププレートの色変化の境界線を観察することにより、現在の液位値(フリッププレートアセンブリの横に目盛りがあり、単位は通常mmまたはm)を直接読み取ることができる、磁気スイッチを装着すると、フロートがスイッチ位置に到達すると、フロート磁力がスイッチ動作をトリガし、アラームまたは制御信号を出力する、もしセットのトランスミッタであれば、トランスミッタはフロート位置(例えばホール効果、磁気抵抗効果)を検出することによって、液位の高さを電気信号に変換し、遠隔データ伝送を実現する。

三、構造構成と分類:異なるシーンのニーズに適合

(一)コア構造部品

  1. そくていかん:容器とフランジまたはねじで接続し、連通器を構成し、内液位が容器内と一致するように保管する。材質は媒体の腐食性によって選択され、例えば316 Lステンレス鋼は耐食シーンに用いられ、ポリテトラフルオロエチレンは強腐食シーンに用いられ、炭素鋼は無腐食、高圧シーンに用いられる。

  1. じきフロート:フロートの浮力と磁気強度を決定するには、媒体密度に基づいてフロートの材質と構造を選択する必要がある:液体測定によく使われるステンレス鋼中空フロート(密度が小さく、浮力が大きい)、粘稠媒体(原油など)を測定するにはよく使われる固体金属フロート(粘稠媒体の付着による昇降への影響を防止する)、フロート内の磁石は高い保磁力材料(ネオジム鉄ホウ素など)を選択し、磁気結合の安定を確保する必要がある。

  1. フリッププレートアセンブリ:コア表示部品、裏返し板の材質は通常エンジニアリングプラスチックまたはステンレスで、色は高コントラストの組み合わせ(例えば紅白、白黒)を選択し、遠距離ではっきり見えることを確保する。一部の型番は密封式ひっくり返し箱を採用し、粉塵、雨水の進入がひっくり返し板の反転に影響することを防止し、防護レベルはIP 65またはIP 67に達することができる。

  1. 添付:磁気スイッチ(警報制御を実現する)、液位トランスミッタ(遠隔監視を実現する)、汚染排出弁(測定管を洗浄するために使用する)、取付ブラケット(固定設備)などを含み、実際の需要に応じて選択的に配置することができる。

(二)主流分類

  1. インストール方法別

    • サイドマウントフラップ液位計:最も一般的なタイプで、測定管は容器の側壁に水平に取り付けられ、タンク、反応釜などの側壁開口のある容器に適し、取り付けが便利で、観測視角が良い。

    • トップマウントフラップ液位計:測定管は容器の上部に垂直に取り付けられ、容器に側壁の開口部がないか、底部が地面から離れなければならないシーン(地下タンクなど)に適しているが、測定範囲は容器の高さに制限されている。

  1. メディアプロパティ別

    • 普通型:無腐食、常温常圧の媒体(例えば水、ディーゼル)に適用し、本体材質は炭素鋼または304ステンレス鋼である。

    • 耐食性:酸アルカリ、塩溶液などの腐食性媒体に適用し、本体材質は316 Lステンレス鋼、ポリテトラフルオロエチレンまたはハース合金で、一部の型番は全裏打ちテトラフルオロ技術を採用し、媒体と接触する部品に腐食がないことを確保する。

    • 高温高圧タイプ:高温(>200℃)、高圧(>6.3 MPa)媒体(例えば蒸気凝縮水、高圧反応釜材料)に適用し、本体材質は耐高温合金(例えば310 Sステンレス)を選択し、密封構造は金属ガスケット(例えば黒鉛ガスケット)を採用し、高温漏洩を防止する。

四、選択のポイントと業界応用

(一)型選択の重要なポイント

  1. ゆうでんたいてきせい:媒体腐食性に基づいて測定管とフロート材質(例えば強腐食はポリテトラフルオロエチレンを選択し、一般腐食は316 Lステンレス鋼を選択する)を選択し、媒体密度に基づいてフロート構造(例えば低密度媒体は中空フロートを選択し、高密度媒体は中実フロートを選択する)を選択し、媒体粘度に基づいてフロート表面処理(例えば粘稠媒体はフロートを選択し、付着を防止する)を選択する。

  1. モードパラメータ:媒体の最高温度、最高圧力を確認し、耐温耐圧等級に対応する型番(例えば、高温は310 S材質、高圧は厚肉測定管を選択する)を選択する、測定範囲は容器の高さに基づいて決定され、通常、測定管の長さは容器の有効液面の高さより50 ~ 100 mm長く、全距離をカバーすることを確保する。

  1. インストール条件:容器開口位置に基づいて側装式または頂装式を選択し、側装式は容器側壁開口の高さと口径を確認し、頂装式は容器頂部開口の口径と設置空間を確認しなければならない、現場に粉塵、雨水がある場合は、密封式ダンプボックス(IP 65及びそれ以上の防護レベル)を選択する必要がある。

  1. 機能要件:現場観測だけで基礎型を選ぶ、液位警報選択磁気スイッチ(単点位または多点位)を装着する必要がある、遠隔監視選択セットの液位変換器(出力信号の種類、例えば4 ~ 20 mA、RS 485)が必要である。

(二)典型的な業界応用

  • 石油化学工業:サイドマウント耐食性フラップ液位計(316 Lステンレス鋼材質)原油貯蔵タンク、酸アルカリ溶液貯蔵タンクに使用し、リアルタイムで液位を監視し、オーバーロード漏れを避ける、高温高圧型は反応釜に用いられ、高温反応物の液面位置を測定し、反応の安全を確保する。

  • 水処理業界:普通型サイドマウント式フラップ液位計清水池、下水タンクに使用し、液面を直観的に監視し、磁気スイッチと協力して自動補水または汚染排出制御を実現し、人工巡検の仕事量を減少させる。

  • 冶金業:高温に強いフラップ液位計(耐温≧300℃)高炉冷却水タンク、製鋼連鋳結晶器に用い、冷却水の液位を監視測定し、水不足による設備の過熱損傷を防止する。

  • 食品医薬業界:衛生レベルフラップ液位計(316 Lステンレス鋼材質、内外研磨Ra≦0.8μm)は食品貯蔵タンク(例えばシロップタンク)、医薬発酵タンクに用いられ、FDA、GMP認証要求を満たし、媒体汚染を避ける。

五、メンテナンスのポイント:長期的に安定した運行を保障する

  1. 定期的な清掃と検査:3 ~ 6ヶ月ごとに板の表面のほこり、油汚れを清掃し、色がはっきり見えることを確保する。測定管に漏れ(特にフランジ接続部)がないかどうかを検査し、漏れが発見された場合、直ちに締め付けまたはガスケットを交換する必要がある、フロートが引っかかっているかどうかを検査し(手動で測定管を揺動させ、フロートが柔軟に動くかどうかを観察することができる)、引っかかっている場合は洗浄測定管とフロートを取り外す必要がある。

  1. 磁性部品のメンテナンス:定期的に浮子磁性を検査し(磁性が弱まる場合、浮子を交換する必要がある)、磁気結合が故障してひっくり返し板が反転しないことを避ける、磁気スイッチのトリガ感度を検査し、トリガが正確でない場合は、スイッチの位置を調整するか、スイッチを交換する必要があります。

  1. 環境保護:屋外に設置された設備は雨水がダンプモジュールに入って反転に影響を与えないように雨水カバーを取り付けなければならない、粉塵の多いシーン(セメント工場など)では、定期的にフラップ表面の粉塵をパージし、フラップが粉塵に引っかからないようにする必要がある。

以上、フラップ液位計「直観的に耐久性があり、耐食性があり、耐圧性があり、メンテナンスが簡単」という特性で、工業液位測定分野で重要な地位を占めている。インテリジェント液位計はより豊富な機能を備えているが、現場でリアルタイムに観測する必要がある、劣悪な状況、または予算が限られている場面では、それは依然として信頼性の高い実用的な選択であり、工業生産の安全で安定した運行に有力な保障を提供する。