さまざまな測定物を扱う産業において安全かつ効率的な運用を実現するには、高精度のリミット検知に加え、連続レベル測定、界面測定、密度測定が不可欠です。放射線式の測定原理は、特に従来の測定原理が限界に達した場合に、これらの要件の厳しいアプリケーションに対応できる堅牢なソリューションを提供します。
この技術は、放射性同位元素から放出されるγ線を外部からタンクやパイプラインに貫通させます。放射線は測定物の密度とレベルに応じて減衰します。この変化を一体型伝送器で正確に検出します。
放射線式の測定は、腐食性、毒性、研磨性といった測定物の物理的および化学的特性に関係なく機能し、高圧や高温などの過酷な条件の影響を受けることもありません。
動画で放射線式の測定原理の仕組みについて学びましょう。
放射線式測定機器の特長：
- 液体、粉体、懸濁液、汚泥を含むあらゆるアプリケーションに対応
- 密度、粘度、導電率など測定物の特性の影響を受けない
- 他の測定原理を使用できない過酷なプロセス条件に最適
- リアクタ、オートクレーブ、セパレータ、酸タンク、サイクロンなどプロセス容器の外側からの非接触測定
- 操作上の安全性を最大限に高める堅牢な設計
タンクの配管からは、日々実にさまざまな測定物が充填されては排出されます。これには飲用水、フルーツジュース、オイル、燃料、酸、塩水などがあります。これらの測定物にはまったく異なる特性を持つものもあるため、それを検出する測定原理もそれぞれに異なります。たとえば、ガンマ線照射による放射線式レベル測定。1896年初頭、Henri Becquerelは、ウラン塩の実験でその黒い板状の物質から放射線が放射されることを発見しました。彼は放射能の発見者とされ、敬意を表してそのSI単位はベクレルと呼ばれています。1ベクレルは1秒間に1回の放射性崩壊に相当します。1897年、Marie Curieはウラン化合物の放射線に関する研究を深めて「放射性」という言葉を作り出しました。彼女に敬意を表し、放射線の測定単位はキュリーと呼ばれています。
放射線式測定器を使用して、タンクまたは配管内の連続レベル、レベルリミット、密度を検知することができます。これは通常、γ線を照射することによって行われます。この測定法の仕組みについて詳しく見てみましょう。放射性同位元素が崩壊すると、放射線が粒子や電磁波として放出されます。α線とβ線は粒子線で、γ線は電磁波です。工業用計装機器では、放射性同位元素としてβ線とγ線のみを放射するセシウム137またはコバルト60が主に使用されます。同位元素はβ放射線を完全に遮蔽する二重壁のステンレス製カプセルに封入されます。そのため、工業用計装機器にはγ線のみが使用されます。放射線源は、γ線が特定の方向にのみ放射できるよう線源容器によって遮蔽されます。線源容器はタンクの片側に配置されており、反対側には放射線を検出するための一体型伝送器が配置されています。γ線をタンクやパイプラインに外側から放射します。
材料を貫通すると、測定物の密度と材料の厚さによって放射線が減衰します。放射されたγ線は複合伝送器によって検知され、シンチレータのγ光子が閃光に変換されます。この閃光は、光ファイバーの場合と同様にシンチレータ内の光電子増倍管に伝達されます。閃光は光電陰極で非常に低い電荷に変換してから光電子増倍管の非常に有用な電流パルスに増幅されます。その後も同じ処理が行われて測定信号となります。レベルまたは密度が高いほど測定物によって吸収される放射線量が多くなり、検出器の放射線量は減少して対応する測定値に変換されます。
Endress+Hauserの放射線式測定原理を利用した機器があれば、連続レベル、レベルリミット、密度の測定が容易になります。高圧や高温に加え、腐食性や研磨性の高い測定物のように非常に過酷なプロセス条件にも対応可能です。あらゆるアプリケーションに適したソリューションをご用意しています。Endress+Hauser
